用于可移除地将存储部件固定在外壳中的设备的制作方法

专利名称：用于可移除地将存储部件固定在外壳中的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于可移除地将一个或多个存储装置固定在外壳中的设备，使 得每个存储装置的至少一个连接器可接近以联接到互补连接器上(和从其脱
离)。在一些实施例中，本发明涉及用于可移除地将一个或多个裸露SATA(串 联ATA)存储装置固定在外壳中的设备，使得存储装置的SATA连接器可接 近以联接到互补SATA电缆连接器上(和从其脱离)。
背景技术：
以下定义应用于整个说明书，包括权利要求书
"SATA标准"表示已知为由串联ATA工作组于2001年8月29日采取的 串联ATA，版本1.0的标准，用于主机和一个或多个串联链路上的一个或多个 存储装置之间的通信；
"SATA系统"表示包括构造成用于符合"SATA"标准的至少一个串联链 路上通信的元件(有时称为"SATA部件")的系统；
"RAID"系统表示包括至少一个主机(例如，CPU)、至少两个存储装置、 和联接在主机和存储装置之间以提供主机和存储装置之间接口的控制器 (RAID控制器)的系统。因此"RAID"系统的表达在此比常规意义更宽泛 地使用，在常规意义中，它表示包括至少一个主机、"冗余的廉价磁盘组"(廉 价磁盘驱动器组)、和联接在主机和磁盘驱动器之间以提供主机和磁盘驱动器 之间接口的控制器；
"压型(swaged)"元件表示元件构形成使另一元件变形成补充形状。例 如，"压型"凸轮在此表示构形成且构造成能够使另一元件变形成与凸轮的形 状互补的形状(例如，暂时使柔性元件变形成互补形状使得柔性元件可稍后移 动或被移动回到其初始形状)；以及
"外壳"(用于一个或多个存储装置)表示一种结构，其中每个存储装置 可移除地固定在其中。术语"外壳"广泛地用于表示可完全(在所有侧)封闭
存储装置的结构或不完全封闭存储装置的结构。
"存储装置"和"存储部件"的表达在此可(作为同义词)互换使用。 "组件"和"设备"的表达在可(作为同义词)互换使用。并不意味着"组 件"或"设备" 一定由组装在一起以制造它的离散结构组成。
银行、医院、政府机构、公共机关和类似实体通常采用多存储部件系统来 管理它们的数据。由于数据的重要性，数据丢失(例如由于硬盘驱动器故障) 是不能容忍的。在一些用于管理多存储部件环境中的数据的常规系统中，RAID 控制器管理多存储单元和主机服务器(例如，个人电脑)之间串联链路上的数
据传输。在图1中(这种系统的一个实例)，每个RAID控制器30包括构造 成通过串联链路联接到主机(图1中未示出)的主机连接器40。在图1系统 的各实施中，主机连接器40可实施为与几种不同类型的串联链路兼容，包括 SCSI (小型计算机系统接口)、纤维管路、以太网和火警线(IEEE标准1394) 链路。可实施为可购得RAID控制器(例如可从加拿大Irvine的CMD Technology Inc.购得的一种)的每个RAID控制器30，执行多路技术以将数据 分配在几个存储部件上(例如，在加条纹排列中)。如果一个存储部件不能正 常运行，RAID控制器30可防止存储在失效存储部件上的数据的丢失。
在图1系统中，每个RAID控制器30可联接到两个(或多个)存储部件上， 且每个存储部件60联接到电源50之一上。更具体地说，每个RAID控制器 30、存储部件60、和电源50连接到后连线板55 (有时称为"中板")上，且 后连线板55提供部件60和RAID控制器30之间以及部件60和电源50之间 的适当连接。通常，主机连接器40是SCSI或纤维管路型连接器，因为这种 连接器使多个存储部件能够连接到主机服务器20上对纤维管路多达125个 存储部件且在SCSI情况下多达14个存储部件。
尽管SCSI和纤维管路标准支持多存储系统环境，但是相关的SCSI和纤维 管路存储部件比大多数PC中使用的常规IDE (集成电路设备)存储部件贵4 到6倍。但是IDE标准仅支持两个IDE存储部件的连接，且因此对于用在多 存储部件环境中并不理想。
SATA系统已经开发为替代IDE的下一代标准。SATA存储部件成本类似 于IDE存储部件。但是SATA标准要求对板上信号路线进行紧密的阻抗控制， 且结果SATA存储部件由于可能的畸变而不能简单插入电路板衬底。由于它 们成本低，要求在多存储部件环境中使用SATA存储部件。2005年1月18日
出版的美国专利6,843,674描述了用于在多存储环境中将SATA存储部件连接 到其它部件的电缆(具有构造成联接到SATA部件的互补连接器的连接器) 和其它硬件。
SATA连接器(用于将SATA存储部件连接到诸如控制器和电源的其它部 件)具有很多合乎要求的特征，包括以下SATA连接器具有低的引线数、支 持比IDE低的操作电压和比IDE高的数据传输率，并可用于很细且柔性的电 缆。
在包括用于将存储装置连接到其它部件的后连线板(例如图1的后连线板 55)的常规系统的缺点和限制中，后连线板通常不合要求地体积大，且因为部 件位置由于使用带有后连线板的插入板而固定，限制了系统设计。
为了消除这种缺点和限制，实施在多存储部件环境中连接SATA存储部件 (或其它存储部件)而不实用插入板或后连线板是符合要求的。
以上引用的美国专利6,843,674中描述了这种类型的系统。接下来将参见图 2和3描述一种非常类似于美国专利6，843，674中所描述的系统。
图2和3的系统包括SATA存储部件80 (它可以是硬盘驱动器)和具有用 于接纳部件80的底板90的底盘100。在每个底板90的端部，底盘100具有 SATA电缆120的一端和电源电缆150 (或联接到SATA电缆120的一端和电 源电缆150的一端的专用连接器)的一端可插入的开口 110，使得SATA和电 源电缆(或专用连接器)可联接到底板90上部件80的互补连接器上。每个这 种SATA电缆120的另一端插入RAID控制器130的适当连接器上，且每个这 种电源电缆150的另一端插入电源140。 RAID控制器130包括构造成联接到 串联链路(例如图3的串联链路161)以使控制器130和主机(例如图3的主 机计算机20)之间能够通过串联链路通信的主机连接器160。RAID控制器130 调节主机和每个SATA存储部件80之间通过串联链路(到主机)和电缆120 的数据的流量。主机连接器160可实施成与几种不同类型的串联链路中的任何 一种兼容，包括SCSI (小型计算机系统接口)、纤维管路、以太网和火警线 (IEEE标准1394)链路。
RAID控制器130还包括用于每个底板90的SATA连接器80A (在图2和 3中示出)。每个SATA电缆120的一端可联接到每个SATA连接器80A。来 自主机20的数据在串联链路161上传播到主机连接器160，并从主机连接器 传播到RAID控制器130的输入缓冲器170。该数据通过RAID控制器130的
数据分布部件180分布到SATA存储部件80。如对本技术领域的普通技术人 员显而易见的那样，输入缓冲器170可以是标准、高抗阻输入缓冲器且分布部 件180可以实施为包括至少一个多路器、电子开关、或类似装置。
符合要求的是将存储部件可移除地固定到图2的底盘100上，以使每个存 储部件锁定在使其SATA与电源连接器与狭槽110对准的位置，以使存储部 件能够联接到SATA和电源电缆(或联接到与这种电缆联接的连接器)并然 后在需要时从电缆(或连接器)脱开，并使得存储部件可放开并从底盘移除(在 从电缆或连接器脱开之后)。一般而言，符合要求的是将存储部件(例如，SATA 存储装置)可移除地固定在底盘或其它外壳中(使用简单、价廉的硬件，且不 需要安装任何存储部件到单个磁盘承载件或其它承载件上)，使得每个存储部 件可锁定到方便地联接到连接器(例如，SATA电缆或其它串联链路的连接器 或联接到它们的连接器)并然后从连接器脱开的位置，且使得每个存储部件可 从外壳脱开和移除(在从连接器脱开之后)。

发明内容
在一类实施例中，本发明是一种组件，在该组件中SATA磁盘驱动器(或 其它存储部件)能可移除地固定，使得每个存储部件的至少一个连接器可接近 以与互补连接器联接(并从其脱离)。根据本发明的典型实施例，裸露的存储 部件(例如廉价的SATA磁盘存储器或其它廉价存储部件)可固定在外壳内 而不需要首先将它们中的任何一些安装进或安装到承载件上，并使得它们能够 方便地从外壳移除并替换(例如，当它们损坏时)。存储部件是"裸露的"存 储部件的表达在此表示存储部件没有安装进或安装到托盘、单个磁盘承载件、 或其它承载件或支承结构。在典型实施例中， 一个或多个裸露的存储部件(例 如，裸露的SATA磁盘驱动器)可移除地固定在外壳中。
在一些实施例中，锁定组件设置在外壳中用于可移除地将一个或多个存储 部件(例如，SATA磁盘驱动器)中的每个固定在壳体中，且控制器(例如， SATA控制器)安装在壳体中。每个锁定组件构造成使每个存储部件能够插入 壳体并方便地与电缆(例如，SATA电缆) 一端的连接器联接。每个这种电缆 的另一端与控制器联接。通常还有，主机连接电缆的一端与控制器联接(例如 通过浮动SATA连接器)，使得外部主机能与主机连接电缆的另一端联接。 通常，外壳中的每个存储部件能以各种不同方式中的任何一种与控制器联接。
在一些但不是所有实施中，每个存储部件通过具有与存储部件配合的浮动连接 器的电缆与控制器联接。
在一些实施例中，每个存储部件通过柔性组件可移除地固定在外壳中，所 述柔性组件包括至少一个柔性元件(例如，壁的柔性部分)和用于每个柔性元 件的至少一个压型凸轮。柔性组件具有两种状态锁定状态和非锁定状态，在 锁定状态中每个凸轮使柔性元件变形(例如通过推动柔性元件)到锁定位置; 在非锁定状态中每个压型凸轮相对于每个柔性元件设置成使存储部件能够移 动经过每个柔性元件(例如，在每个压型凸轮和每个柔性元件之间有充分间隙 以使存储部件能够移动经过每个柔性元件)。可选的是，当存储部件移动经过 柔性元件时它将每个柔性元件移向不挡道。通常，柔性组件通过平移(推或拉) 和/或使臂相对于外壳枢转而在两种状态之间移动(且其每个压型凸轮在锁定 和縮回位置之间移动)。
在一些实施例中，至少一个存储部件通过弹性偏置组件可移除地固定在外 壳中，所述弹性偏置组件具有两种状态锁定状态和非锁定状态，在锁定状态 中至少一个弹性件(例如，金属凸缘)在存储部件上施加弹性力以将存储部件 保持在锁定位置；在非锁定状态中每个弹性件松弛离开存储部件以使存储部件 能够移出锁定位置。通常，通过使臂枢转在两状态之间移动弹性偏置组件。
在一类实施例中，其中至少一个存储部件(例如，两个或多个裸露的存储 部件)能可移除地固定的外壳具有用于每个存储部件的开口。电缆的"浮动"
连接器(例如SATA电缆的浮动SATA连接器)设置在开口中(例如，使一 凸缘在外壳内而第二凸缘在外壳外部)，具有相对于外壳移动(浮动)的有限 自由度，但使得浮动连接器不能仅由于互补连接器与浮动连接器联接(或互补 连接器与其脱离)的作用而拉出或推出开口。例如，插入外壳的裸露的SATA 存储部件(具有固定连接器)可方便地联接到设置在外壳的开口中的浮动 SATA连接器，且然后存储部件可根据本发明锁定在外壳内。上述美国专利 6，843，674描述了本段指出的实施例中通常有用的浮动SATA连接器，且这种 浮动SATA连接器也参照图4-6在本说明书中进行了描述。
在其它实施例中，将(已)根据本发明牢固地固定在外壳中的存储部件与 电缆的非浮动连接器联接。在一些这种实施例中，外壳的壁限定非浮动连接器 插入的开口，且该壁具有相对于存储部件及外壳其余部分移动的有限自由度的 浮动部分。当非浮动连接器已插入壁的浮动部分的开口之后，非浮动连接器和
壁的浮动部分可相对于存储部件一起移动(作为整体)以使非浮动连接器能够 与外壳内的存储部件的互补连接器方便地联接。


图1是用于管理多存储部件环境中数据的常规系统(包括两个存储装置60) 的元件的立体图。
图2是包括两个SATA存储装置80和RAID控制器130的常规多存储部件 系统的元件的立体图。
图3是图2中所示元件的结构图，具有主机(20)和主机20与RAID控制 器130之间的串联链路(161)。
图4是可联接到已根据本发明固定的一种类型的SATA存储部件的SATA 电缆(美国专利6,843,674中描述的类型)的端部的平面图。
图5是沿图4的线5-5看到的图4电缆的端部图。
图6是沿图4的线6-6的图4电缆的剖视图。
图7是外壳(其顶部被切除)的立体图，外壳具有(根据本发明的实施例) 可移除地固定到其上的SATA存储部件400、 401和402和安装到其上的附加 元件。
图8是图7结构的分解图。
图8A是图7结构的一实施的一部分的立体图，示出了具有设置在图7的 框架407的开口 (开口 408)的引导结构的浮动连接器。
图9是图7结构的柔性组件的立体图，它包括两个柔性壁部分(425和429) 和枢转臂(422)。
图10是图9的柔性组件的分解图。
图11是图10的一部分的放大图。
图12是根据本发明的另一实施例可安装到外壳(例如，虚线示出的矩形、 盒型外壳)以可移除地将一个、两个、三个或四个裸露的存储部件固定到外壳 中的弹性偏置组件的立体图。图12组件包括四对钢弹簧件(每对包括弹簧件 306和弹簧件308)和包括用于控制每个弹簧件对位置的枢转臂302的组件， 并示出在非锁定状态(其中不防止存储部件从外壳内移除)。
图13是图12的一部分的放大图。
图14是图12的弹性偏置组件在锁定状态的立体图。
图15是图12的外壳350的前部平面图。
具体实施例方式
参见图4、 5和6，我们描述可联接到已(或将)根据本发明的一类实施例 固定到外壳上的典型SATA存储部件的SATA电缆(190)。为了制造SATA 电缆190，凸缘210和220在示出位置附连到常规SATA电缆上，常规SATA 电缆包括图4-6中所示的所有其它元件(除了凸缘210和220的所有其它元 件)。限制凸缘220尺寸和形状设置成使得它能穿过底盘IOO的开口 110 (如 果足够倾斜)，使得凸缘220和210 (相应地)抵靠邻近限定开口 110的壁的 内侧和外侧，并使得电缆190不能轻易地倾斜以使凸缘220能够向后穿出开口 110。开口 U0尺寸设置成比凸缘210和220的高度更小但比其余的电缆190 的高度更大。于是，凸缘210和220宽松地相对于开口 IIO保持连接器190(具 有"浮动"的自由)。所述设计提供的小量浮动的优点是它能够固定地将SATA 存储部件固定(例如牢固地固定在底板90之一内)成更方便地与电缆190配 合和联接。如果电缆190和存储部件改为具有相对于彼此的固定位置，会需要 电缆190和存储部件上匹配的SATA连接器之间几乎完全对准以将一个联接 到另一个上。
图5是沿图4的线5-5看到的电缆190的端部图，其中限制凸缘220的端 面(当从图4看时凸缘220的右表面)可见。电缆190的端部限定适于与SATA 存储部件80的匹配的连接器配合的阴连接器(具有触点232)。
图6是沿图4的线6-6的电缆190的剖视图。屏蔽线对196可由26AWG(美 国电线规格)实心细铜等制成。电缆190的屏蔽线对196较佳地由白色泡沫聚 烯烃198围绕。另外，平行线对202由28AWG实心细铜等制成。每组屏蔽线 对196、白色泡沫聚烯烃198和平行对202较佳地都由铝化聚酯箔层204围绕。 两组屏蔽线对196、白色泡沫聚烯烃198、平行对202和铝化聚烯烃箔层204 较佳地由热密封纵向包装206围绕。护套208围绕热密封纵向包装206，并较 佳地显著比包装206厚。护套208可由PVC等制成。由虚线限定的区域181 可没有材料或用电介质填充。尺寸182较佳地约为0.0465英寸，尺寸183较 佳地约为0.150英寸，尺寸184较佳地约为0.0865英寸，尺寸185较佳地约为 0.305英寸且尺寸186较佳地约为0.115英寸。
再参见图4，限制凸缘210和220由限定空间231的距离"D"分开。距 离D比限定开口 110的底板90的壁厚稍大。底板90的壁通常具有约1.2mm 的厚度并可由金属片等制成。距离D提供浮动，浮动又为电缆190提供受限 的自由以相对于底板90移动并使电缆190能够方便地联接成牢固地固定(或 安装)SATA存储部件，如前所述。凸缘210和220较佳地具有从约0.85至 1.45mm范围的厚度D2。在较佳实施例中，D2约为1.35mm。
再参见图5，连接器凸部234，邻近连接器端部236，确保电缆190与SATA 存储部件的匹配的SATA连接器的滑动配合。连接器凸部234比连接器端部 236稍薄。SATA存储部件上相配连接器以使得匹配的连接器上的开口与连接 器端部236的形状相配的方式形成，并因此建立紧密连接。
此外，连接器端部236比连接器部分238稍薄。这在连接器部分238和连 接器端部236的周界处形成台阶242。 SATA存储部件上匹配的连接器也以开 口与连接器端部236和连接器凸部234结合的形状匹配的方式形成。台阶242 用作阻挡引导件，因为一旦台阶与SATA存储部件上匹配的连接器对齐，电 缆190完全与SATA存储部件接触。
上述美国专利6,843,674中描述了电缆190 (和类似于电缆190的电缆)的 较佳实施的其它细节。在具有浮动连接器的电缆的一些较佳实施中，引导结构 与浮动连接器的远端(自由端)联接以引导互补连接器正确对准以与浮动连接 器联接。典型的引导结构具有倾斜表面，设置成面向这种互补连接器并引导它 正确对准以与浮动连接器联接。
在一端具有"浮动"连接器的电缆(例如，具有参照图4-6描述的浮动SATA
连接器的SATA电缆190)可以可移除地与将(已)根据本发明固定到外壳内 的存储部件联接。电缆的"浮动"连接器(例如SATA电缆的浮动SATA连 接器)设置在开口内(例如， 一凸缘在外壳内部且第二凸缘在外壳外部)，具 有相对于外壳移动(浮动)的有限自由，但是没有仅由于将互补连接器联接到 浮动连接器(或将互补连接器从其脱开)拉出或拔出开口的自由。例如，插入 外壳内的裸露的SATA存储部件(具有固定的连接器)可方便地与设置在外 壳的开口内的浮动SATA连接器联接，且然后存储部件可根据本发明锁定在 外壳内。浮动的SATA连接器较佳地具有相对于外壳(和浮动连接器设置在 其中的外壳的开口)移动，以使浮动连接器可方便地与外壳内的存储部件的互 补连接器联接的充分自由，但不自由到浮动连接器的远端可轻易地从外壳开口 拉出(例如，当它所联接的存储部件从外壳内移除时)。
根据本发明已固定在外壳内的各存储部件可连接到不同类型的电缆。还考 虑到在一些但不是所有实施例中具有浮动连接器的电缆会用于该目的。在一些 实施例中，非浮动连接器连接到外壳内的存储部件上，且存储部件然后根据本 发明牢固地固定到外壳内。例如，在一些这种实施例中，外壳的壁限定非浮动 连接器插入的开口 ，且该壁具有相对于存储部件和其余外壳移动的有限自由的 浮动部分。当非浮动连接器插入壁的浮动部分的开口之后，非浮动连接器和壁 的浮动部分可相对于外壳内的存储部件移动到一起(作为一个单一)以使非浮 动连接器能够方便地与存储部件的互补连接器联接。
在一些实施例中，控制器(例如，图7的SATA控制器411)安装在外壳 内，两个或多个存储部件(例如，图7的部件400、 401和402)根据本发明 牢固地但可移除地固定在外壳中。电缆一端的浮动连接器(例如，浮动SATA 连接器)与控制器联接(例如，使得外部主机可与电缆的另一端联接)。外壳 中的每个存储部件以任何适当的方式与控制器联接(可能但不一定通过具有浮 动连接器的电缆)。
接着，参见图7、 8、 8A和9-15，我们会描述用于可移除地将存储部件固 定在外壳中的本发明设备的实例。在典型的实施例中，每个存储部件是"裸露 的"，意思是在它根据本发明固定到外壳中之前它不安装在或安装到单个磁盘 承载件(或其它承载件)上。本发明使存储部件(例如价廉的SATA磁盘驱 动器或其它价廉的存储部件)固定到外壳中，而不需要将它们中的任何一些安 装在(或安装到)单个承载件上，并使得它们在需要时能从外壳方便地移除和 替换(例如当它们损坏时)。
在图7、 8、 8A和9-11的实施例中，裸露的磁盘驱动器400、 401和402 通过包括柔性元件(即，壁的柔性部分)和用于每个柔性元件的压型凸轮的柔 性组件可移除地固定到外壳中。如图7和8所示，外壳包括本体405和框架 407 (牢固地附连到本体405)。本体405的枢转前门部分405B可打开(如图 7和8所示)以使磁盘驱动器能够插入或从外壳移除，或它可被关闭(通过将 门部分405B从图7所示的方向枢转九十度)以覆盖本体405的前部(来保护 外壳内的任何磁盘驱动器)。通常还有，外壳包括牢固地附连到(并可选地可 移除地附连到)本体405和/或框架407以覆盖其余组件的顶部。图7和8中 省略了外壳的顶部以避免遮挡组件的其它元件。
根据本发明， 一个、两个、三个或四个SATA磁盘驱动器可以可移除地固
定在外壳内。在图7和8中，示出了三个这种磁盘驱动器(400、 401和402)， 但可省略它们中的一个或两个且第四磁盘驱动器可固定在外壳中(在图8中标 以402A的空间上方)。
在图7组件的典型实施(和本发明的其它典型实施例)中，根据本发明可 移除地固定在外壳中的每个存储部件是具有标准小形状因子(例如3.5英寸直 径和l英寸高度)的磁盘驱动器(例如，SATA磁盘驱动器)。
如图7和8所示，SATA控制器411和电源410牢固地安装在外壳内。SATA 控制器411包括两个垂直分开的电路板、上部电路板上的四个SATA电源连 接器412、下部电路板上的五个SATA数据连接器415 (图中仅标出了一个)、 上部电路板上的电源电缆连接器413、和另外的电路。外壳内的每个SATA磁 盘驱动器包括可与SATA数据电缆416 (图8中标出了一个)和SATA电源电 缆417 (图8中标出了一个)连接的连接器。较佳的是，每个数据电缆416的 端部插入框架407的开口 408之一，且电缆416联接在磁盘驱动器之一的SATA 连接器和控制器411的连接器415之一之间(通过电缆两端的连接器)。
在一实施中，每个数据电缆416实施为与上述电缆190相同，但具有附连 到电缆l卯的浮动连接器的引导结构。例如，每个这种电缆190的浮动连接器 可插入框架407的开口 408之一，如图16所示。在图8A中，电缆190的凸 缘220已通过开口 408插入框架407内部。开口 408以虚线示出以表示它在凸 缘220后面，且其余电缆190(包括凸缘210)在框架407外部。引导结构191 (框架407内部)联接到电缆190的浮动连接器的远端。引导结构191具有斜 面，该斜面形状和位置设置成面向插入外壳的磁盘驱动器之一 (例如，驱动器 400、 401和402之一)的互补连接器，并引导互补连接器与电缆190的浮动 连接器适当对齐以与浮动连接器联接。凸缘220会防止电缆190相应于由这种 前进的磁盘驱动器(在驱动器至电缆190的浮动连接器的联接期间)施加在其 上的推动力而拔出开口 408。类似地，电缆190的凸缘210 (在框架407外部， 并因此在图8A中不可见)会防止电缆190相应于由磁盘驱动器从外壳移除而 施加在其上的拉力而拉出开口 408 (在驱动器从电缆190的浮动连接器脱开期 间)。
控制器411的第五连接器415面向本体405的后壁上的开口 418，且可与 已插入开口 418与控制器411的第五连接器415配合的SATA数据电缆(未 示出)的连接器(例如，浮动连接器)联接。SATA数据电缆(未示出)的另
一端可联接到主机。类似地，每个电源电缆417的端部可插入框架407的开口 ， 且在417的端部的连接器可联接在磁盘驱动器之一的电源连接器和控制器411 的连接器412之一之间。
在图7和8所示的设备的变体中，省略了构件410和411和本体405的后 部部分(到图7的本体405上画的线405A的右边)。在另一实施例中，外壳 (构造成容纳一个、两个、三个或四个裸露的SATA磁盘驱动器)的背面是 框架407的右表面(如图8所见)且根据本发明固定在外壳内的每个磁盘驱动 器可通过端部插入框架407的开口 (例如，开口 408之一)的电缆与外部设备 (例如，外部SATA控制器)联接。每个这种SATA电缆的端部的连接器可 联接在外部设备和锁定在外壳中的磁盘驱动器之一的互补SATA连接器之间。
再参见图7和8所示的实施例，上述控制器411的"另外"电路与数据和 电源连接器412、 413和415联接，并包括构造成执行数据多路技术功能的电 路，数据(在连接器415处从固定在外壳内的任一磁盘驱动器接收的)通过它 发送到主机(通过电缆联接到连接器415的另一个上)，且将数据从主机发送 到固定在外壳内的磁盘驱动器中适当的一个。
在一些实施中，将磁盘驱动器连接到控制器411的数据和电源电缆416和 417不具有浮动连接器。电源电缆(未示出)可联接在电源410的连接器413A (图7中所示)和控制器411的连接器413之间，以使电源410能够驱动所有 磁盘驱动器以及控制器411。
图7-11的设备包括四个驱动器锁定组件420 (在此也称为柔性组件)，每 个用于可移除地固定磁盘驱动器400、 401、 402中不同的一个，和外壳内的第 四驱动器(未示出)。如图9、 10和11所清楚地示出那样，每个柔性组件包 括刚性元件423。使用时，每个元件423牢固地附连到外壳的框架407上，使 得元件423的凸缘423A (和元件428的凸缘428A)延伸穿过框架407的一对 狭槽407A。
每个组件420还包括壁元件428 (具有两个柔性壁部分427和429)、具有 弯曲端426 (在此有时称为杆424的"钩"426)的杆424、在所示位置牢固地 附连到杆424的两个压型凸轮430、和枢转臂422。当组装设备时，凸轮430 通过将杆424插入穿过杆保持部分428A (在图11中清楚示出)直到每个凸轮 430与柔性壁部分427和429之一对准而与元件428联接，使得杆424具有相 对于元件428纵向滑动和旋转(围绕其纵向轴线)的自由。通过将杆424的前
端(与端部426相反的端部)插入臂422的孔422a内，杆424附连到臂422 上。这样组装时，当臂422围绕孔422A枢转时杆424与臂422作为一个单元 相对于元件423和428旋转，当臂422推向外壳或从外壳拉出时杆424相对于 元件423和428纵向平移。
然后，为了完成图ll (在分解图中)所示元件的组装，元件423和428配 合在一起(杆424在其间，元件423的上部凸缘423A与元件428的上部凸缘 428A对准，且元件423的下部凸缘423B与元件428的下部凸缘428B对准)。 然后通过将两对对准的凸缘423a和428A插入框架407的一对狭槽407A和将 成对的对准的凸缘423B和428B插入本体405的对应一对狭槽中，整个组件 420卡入外壳。四个组件420都这样组装并卡在框架407和405之间。
当每个组件420组装(例如，如图9所示)且卡在框架407和本体405之 间后，使用者可使柔性壁部分427和429向外移动(移离图9的平面，或移入 图11的平面)进入磁盘驱动器锁定位置，如下所述。使用者使臂422枢转以 使臂422与杆424 —起作为整体旋转(围绕杆424的纵向轴线)到图ll所示 的角位置，其中臂422是水平的， 一凸轮430的径向突出部分430A配合并推 动壁部分427到磁盘驱动器锁定位置，且另一凸轮430的径向突出部分430A 配合并推动壁部分429到磁盘驱动器锁定位置。为了使柔性壁部分427和429 能够移回(移入图9的平面，或移出图ll的平面)到非锁定位置，臂422枢 转以使臂422和杆424 —起作为整体旋转(从图11中所示位置旋转卯度)到 其中臂22垂直且凸轮430的径向突出部分430A从壁部分427和429脱开(且 不对其施力)的角位置。在一些实施中，柔性壁部分427和429是偏置到它们 的非锁定位置的弹簧件，使得当凸轮部分430A从壁部分427和429 (例如， 壁部分427和429包括或由当凸轮部分430A从它们脱开时弹回到非锁定构造 的弹性材料组成)脱开时它们松弛到非锁定位置。在其它实施中，柔性壁部分 427和429不是偏置到它们的非锁定位置的弹性弹簧件，但当凸轮部分430A 从壁部分427和429脱开时移动到非锁定位置(例如，壁部分427和429包括 或由非弹性、柔性材料组成，并通过凸轮部分430A到锁定构造而变形，但当 凸轮部分430A从它们脱开时返回到非锁定构造)。
图7-11的每个柔性组件420具有两种状态锁定状态和非锁定状态；在锁 定状态中凸轮430使柔性元件427和429 (通过推它们)变形到磁盘驱动器锁 定位置，在非锁定状态中在每个凸轮430和每个柔性元件(427或429)之间有足够的间隙以使元件427和429能够松弛(或被推)到使磁盘驱动器(例如， 驱动器400、 401或402)能够穿过元件427和429拉出外壳的非锁定位置。 为了将磁盘驱动器固定在外壳内，使用者将臂422旋转成垂直定向，使得臂 422不堵塞驱动器到外壳内的入口并设置凸轮430以使元件427和429松弛到 它们的非锁定位置。然后使用者将磁盘驱动器推进外壳，直到它到达图7的驱 动器400、 401或402的位置。随着磁盘驱动器行进到该向前位置，磁盘驱动 器与杆424的钩426配合并向前推动钩426，由此将杆424和臂422 —起作为 整体推进直到凸轮430与壁部分427和429对齐。然后，使用者通过将臂422 枢转成水平定向(如图11和10所示和以上所述)而引起凸轮430移动壁部分 427和429到磁盘驱动器锁定位置。
为了从外壳移除驱动器，使用者将臂422旋转到垂直方向，使得臂422不 阻塞驱动器的移除并使凸轮430旋转，使得它们与元件427和429脱开，并允 许元件427和429松弛到它们的非锁定位置。然后使用者可拉动臂42以使杆 424縮回(朝向图9的左侧且朝向图11的右侧)，引起杆424的钩426与磁 盘驱动器的背面配合并将磁盘驱动器部分拉出外壳。使用者可方便地抓住部分 缩回的驱动器并将其从外壳完全拉出。在通常情况中，丢弃移除的驱动器，并 用另一磁盘驱动器替代。
在参照图7-ll描述的实施例和本发明的其它实施例(例如参照图12-15描 述的实施例)的一些实施中，存储部件通过弹性偏置组件可移除地固定在外壳 中，该弹性偏置组件具有两种状态锁定状态和非锁定状态，在锁定状态中至 少一个弹性元件(例如壁部分427和429，或至少一个弹簧件)对存储部件施 加弹性力以将存储部件保持在锁定位置；在非锁定状态中每个弹性元件已从存 储部件松弛以使存储部件能够移出锁定位置。典型地，通过使臂枢转，在两状 态之间移动弹性偏置组件。
在本发明的其它实施例中，不是弹簧件(且不是偏置到非锁定位置的弹簧
件)的至少一个柔性元件(例如，壁部分)通过凸轮变形到存储部件锁定位置。 但凸轮移动到非锁定位置时，柔性元件或者自动移动(例如，落下)到非锁定 位置或可通过将存储部件拉出外壳经过柔性元件的作用移动到非锁定位置。
接着，参见图12-15，我们描述本发明的另外实施例，它包括四个驱动器锁 定组件，每个用于可移除地将不同的磁盘驱动器(或其它存储部件)固定到矩 形、盒型外壳350 (在图12中用虚线示出)内。驱动器锁定组件能可移除地
将一个、两个、三个或四个裸露的磁盘驱动器固定在外壳350中，每个磁盘驱 动器与其它磁盘驱动器垂直分开。
图15是图12的外壳350的正视图，示出了水平定向的支架351 (虚线)， 各用于支承外壳350内不同的磁盘驱动器。外壳350内的第四磁盘驱动器可抵 靠在外壳350的底部表面上。为了避免遮挡其它元件，在图12中未示出支架 351。每个驱动器锁定组件包括枢转臂302和可枢转地附连到臂302上的金属 (例如，钢)元件303。各驱动器锁定组件共享杆301和垂直定向的刚性框架 300。使用者可通过将附连到其上的臂302从图12 (和13)所示的位置枢转到 图14所示的位置而平移每个元件303 (到图12和13左侧)，且使用者可通 过将臂302从图14所示的位置枢转到图12 (或13)所示的位置而沿相反方向 (到图12的右侧)平移每个元件303。
再参见图15，外壳350的前表面限定四个开口 352。当四个磁盘驱动器通 过共享框架300 (在外壳350内以虚线示出抵靠外壳350的右壁)的锁定组件 固定在外壳350内时，每个磁盘驱动器的连接器可通过开口 352之一接近。当 锁定在外壳350内的每个磁盘驱动器是具有SATA连接器的SATA磁盘驱动 器时，通过将电缆的互补SATA连接器插入穿过开口 352之一与驱动器的连 接器配合，每个驱动器的SATA连接器可方便地与具有互补SATA连接器的 SATA电缆(例如，图4的电缆190)联接。每个这种电缆还可方便地与锁定 在外壳350内的驱动器脱离。
如图13所清楚地示出的，每个臂302靠近一端具有孔。为了组装图12-14 的设备，臂302设置成它们的孔竖直对齐，且杆301前进穿过臂302的对齐的 孔并穿过框架300的竖直对齐的狭槽300A。这样，杆301附连到垂直定向的 框架300上且每个臂302可如图所示枢转地附连到杆301上。
每个臂302具有设置在杆301附近垂直定向的销305。每个元件303在一 端具有一对平行的凸缘304 (如图13和14所示)。每个元件303的上部凸缘 304限定狭槽304A。为了将每个元件303与其余设备组装，元件303设置在 框架300外部并大致与其平行(使得元件303的弯曲端部分310穿过框架300 上的开口向内突出)，元件303的弯曲的弹性部分308设置成在框架300的部 分320内部延伸(如图12和13所示)，元件303的弯曲弹性部分306设置成 在框架300的部分318内部延伸(如图12和13所示)，且元件303的凸缘 304设置成围绕臂302的上方和下方之一，使得臂302的销305在狭槽304A
中(如图所示)。每个弹性元件306和308是金属元件303的弯曲凸缘。
当组装图12-14的设备时，使用者可枢转每个驱动器锁定组件的臂302以 在图12和13所示的非锁定位置(其中它们不防止磁盘驱动器从外壳350内移 除)和图14所示的锁定位置(其中它们将磁盘驱动器锁定在外壳350内)之 间移动驱动器锁定组件的弹簧件306和308。
更具体地说，为了将磁盘驱动器固定在外壳350中，使用者将臂302旋转 到如图12和13所示的方向，由此防止臂302堵塞驱动器进入外壳350的入口 并将元件303拉向外壳350后方(朝向图12的左侧)以使弯曲的弹性部分306 和308的端部能够向外松弛(分别穿过框架300上的开口 300B和300C)到 它们的非锁定位置。然后使用者可推进磁盘驱动器进入外壳直到驱动器的前端 配合(并向前推)元件303的弯曲端310，以使由驱动器施加在端部310上的 力推动元件303向前进入图14所示的位置，且由向前平移的元件303施加在 销305上的力使臂302枢转到如图14所示的位置。随着元件303前进到图14 所示的锁定位置，弯曲的弹性部分306和308的端部分别与框架部分318和 320配合，且框架部分306和308在磁盘驱动器的侧壁上施加弹性力，以将磁 盘驱动器固定(锁定)在其向前位置。为了从外壳350移除磁盘驱动器，使用 者可使臂302枢转到如图12和13所示的方向，使得当向后平移的元件303 的弯曲弹性部分306和308縮回分别经过框架部分318和320的后边缘并到达 开口 300B和300C时，它们的端部向外松弛(穿过开口 300B和300C)到它 们的非锁定位置。向后平移的元件303的弯曲端316还有助于通过将磁盘驱动 器推向外壳350后方而将其从外壳350逐出。
尽管本发明己关于某些优选实施例进行了描述，但本技术领域的技术人员 应当理解其某些修改、改变和同等物也在本发明的发明范围内。因此意味着以 下所附权利要求书包括落入本发明的实质精神和范围内的所有这种修改、改变 和同等物。
权利要求
1.一种组件，包括外壳，构造成保持至少一个存储部件；以及用于每个所述存储部件的锁定设备，其中每个所述锁定设备包括可移动控制装置并具有至少两种状态，包括锁定状态和非锁定状态，每个所述锁定设备在所述锁定状态构造成将一个所述存储部件锁定在所述外壳内，且在所述非锁定状态使所述存储部件能够从所述外壳移除，且每个所述锁定设备构造成响应于所述控制装置移动到第一位置而进入所述锁定状态，并响应于所述控制装置移动到第二位置而进入所述非锁定状态。
2. 如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述外壳构造成保持至少一个 裸露的存储部件，每个所述锁定设备在所述锁定状态构造成将一个所述裸露的 存储部件锁定在所述外壳内且在所述非锁定状态使所述裸露的存储部件能够 从所述外壳移除。
3. 如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述外壳构造成保持至少一个 裸露的磁盘驱动器，所述裸露的磁盘驱动器具有构造成与互补连接器联接的至 少一个连接器，且每个所述锁定设备在锁定状态构造成将一个所述磁盘驱动器 锁定在所述外壳内，使得所述磁盘驱动器的所述连接器可接近以与所述互补连 接器联接。
4. 如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述外壳构造成保持至少一个 裸露的存储部件，所述裸露的存储部件具有至少一个数据连接器，所述外壳限 定用于每个所述裸露的存储部件的开口，且所述组件还包括浮动连接器，设置在每个所述开口内，其中每个所述锁定设备在所述锁定 状态构造成将一个所述裸露的存储设备相对于一个所述开口锁定，使得所述磁 盘驱动器的所述数据连接器可接近以与所述开口内的所述浮动连接器联接。
5. 如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述外壳构造成保持至少一个 裸露的SATA存储部件，每个所述锁定设备在所述锁定状态构造成将一个所 述SATA存储设备锁定在所述外壳内，且在所述非锁定状态使所述SATA存 储部件能够从所述外壳移除。
6. 如权利要求5所述的组件，其特征在于，所述外壳限定用于每个所述裸露的SATA存储部件的开口，每个所述SATA存储部件具有至少一个SATA 连接器，且所述组件还包括浮动SATA连接器，设置在每个所述开口中，其中每个所述锁定设备在所 述锁定状态构造成将一个所述SATA存储部件相对于一个所述开口锁定，使 得所述SATA存储部件的一个所述SATA连接器可接近以与所述开口内的所 述浮动SATA连接器联接。
7. 如权利要求5所述的组件，其特征在于， 一个所述SATA存储部件是裸 露的磁盘驱动器，且其中所述组件还包括安装在所述外壳中的SATA控制器；以及用于所述磁盘驱动器的连接器，其中所述连接器联接到所述控制器，且一 个所述锁定设备在所述锁定状态构造成将所述磁盘驱动器锁定在与所述连接 器联接的位置。
8. 如权利要求5所述的组件，其特征在于， 一个所述SATA存储部件是具 有SATA连接器的裸露的磁盘驱动器，所述外壳限定用于所述磁盘驱动器的 开口，且所述组件还包括安装在所述外壳中的SATA控制器；以及设置在所述开口中并与所述控制器联接的浮动SATA连接器，其中一个所 述锁定设备在所述锁定状态构造成将所述磁盘驱动器相对于所述开口锁定，使 得所述磁盘驱动器的SATA连接器与所述浮动SATA连接器联接。
9. 如权利要求1所述的组件，其特征在于，每个所述锁定设备包括-至少一个柔性元件；以及用于每个柔性元件的至少一个压型凸轮，其中每个所述锁定设备构造成在 所述锁定状态使得至少一个所述凸轮将每个所述柔性元件变形到锁定位置，且 在所述非锁定状态每个所述凸轮相对于每个所述柔性元件设置成使每个所述 存储部件能够移动经过所述柔性元件。
10. 如权利要求9所述的组件，其特征在于，在所述非锁定状态，在每个所 述凸轮和每个所述柔性元件之间有足够的间隙以使一个所述存储部件能够移 动经过所述柔性元件。
11. 如权利要求9所述的组件，其特征在于，每个所述锁定设备构造成在所 述锁定状态使得至少一个所述凸轮将每个所述柔性元件推到所述锁定位置。
12. 如权利要求9所述的组件，其特征在于，每个所述锁定设备的所述可移 动控制装置包括具有相对于所述外壳枢转的自由度的臂，且其中所述锁定设备 的每个凸轮构造成响应于所述臂枢转到第一位置而移动到变形位置，并响应于 所述臂枢转到第二位置而移动到脱开位置，其中在所述变形位置的所述每个凸 轮设置成与一个所述柔性元件配合并使其变形。
13. 如权利要求l所述的组件，其特征在于，每个所述锁定设备包括 至少一个弹簧件；以及可移动分组件，与每个所述弹簧件联接并在所述锁定状态构造成使得每个 所述弹簧件在一个所述存储部件上施加锁定力，且在所述非锁定状态使每个所 述弹簧件能够松弛离开所述存储部件。
14. 如权利要求13所述的组件，其特征在于，每个所述锁定设备的所述可 移动控制装置包括具有相对于所述外壳枢转的自由度的臂，且所述可移动分组 件构造成响应于所述臂枢转到第一位置而进入所述锁定状态，并响应于所述臂 枢转到第二位置而进入所述非锁定状态。
15. 如权利要求14所述的组件，其特征在于，每个所述锁定设备包括与所 述臂联接的构件，所述构件能响应于与其联接的所述臂的枢转而相对于所述外 壳平移，且所述锁定设备的每个弹簧件是所述构件的凸缘。
16. —种用于可移除地固定至少两个裸露的存储部件的组件，所述组件包括外壳，构造成保持每个所述存储部件；以及至少两个锁定组件，包括用于每个所述存储部件的锁定组件，其中每个所 述锁定组件包括可移动控制装置并具有至少两种状态，包括锁定状态和非锁定 状态，每个所述锁定组件在所述锁定状态构造成将所述存储部件中的一个锁定 在所述外壳内，且在所述非锁定状态使所述存储部件中的所述一个能够从所述 外壳移除，且每个所述锁定组件构造成响应于所述控制装置移动到第一位置而 进入所述锁定状态，并响应于所述控制装置移动到第二位置而进入非锁定状 态。
17. 如权利要求16所述的组件，其特征在于，还包括可移除地固定在所述外壳内的至少两个裸露的存储部件。
18. 如权利要求17所述的组件，其特征在于，每个所述裸露的存储部件是裸露的磁盘驱动器。
19. 如权利要求18所述的组件，其特征在于，每个所述裸露的磁盘驱动器 是裸露的SATA磁盘驱动器。
20. 如权利要求19所述的组件，其特征在于，还包括 安装在所述外壳中的SATA控制器；以及连接器，其中每个所述连接器与所述SATA控制器联接，且毎个所述锁定 组件在所述锁定状态构造成将所述裸露的SATA磁盘驱动器之一锁定在与所 述连接器之一联接的位置。
21. 如权利要求19所述的组件，其特征在于，所述外壳限定用于每个所述 裸露的SATA磁盘驱动器的开口，每个所述裸露的SATA磁盘驱动器具有 SATA连接器，且所述组件还包括安装在所述外壳中的SATA控制器；以及设置在所述开口内并与所述控制器联接的浮动SATA连接器，其中每个所 述锁定组件在所述锁定状态构造成将所述裸露的SATA磁盘驱动器之一相对 于所述开口之一锁定，使得所述磁盘驱动器的SATA连接器与所述浮动SATA 连接器联接。
22. 如权利要求16所述的组件，其特征在于，每个所述锁定组件包括 至少一个柔性元件；以及用于每个所述柔性元件的至少一个压型凸轮，其中所述锁定组件构造成在所述锁定状态使得至少一个所述凸轮将每个所述柔性元件变形到锁定位置。
23. 如权利要求22所述的组件，其特征在于，每个所述锁定组件在所述非 锁定状态在所述锁定组件的每个凸轮和每个柔性元件之间提供间隙。
24. 如权利要求22所述的组件，其特征在于，每个所述锁定组件构造成在 所述锁定状态使得所述锁定组件的至少一个凸轮将所述锁定组件的每个柔性 元件推到所述锁定位置。
25. 如权利要求22所述的组件，其特征在于，每个所述锁定组件的所述可 移动控制装置包括具有相对于所述外壳枢转的自由度的臂，且所述锁定组件的 每个凸轮构造成响应于所述臂枢转到第一位置而移动到变形位置，并响应于所 述臂枢转到第二位置而移动到脱开位置，其中在所述变形位置的所述每个凸轮 设置成与一个所述柔性元件配合并使其变形。
26. 如权利要求16所述的组件，其特征在于，每个所述锁定组件包括 至少一个弹簧件；以及可移动分组件，与每个所述弹簧件联接并在所述锁定状态构造成使每个所 述弹簧件对所述存储部件中的一个施加锁定力，且在所述非锁定状态使每个所 述弹簧件松弛离开所述存储部件中的所述一个。
27. 如权利要求26所述的组件，其特征在于，每个所述锁定组件的所述可移动控制装置包括具有相对于所述外壳枢转的自由度的臂，且所述可移动分组 件构造成响应于所述臂枢转到第一位置而进入所述锁定状态，并响应于所述臂 枢转到第二位置而进入所述非锁定状态。
28. 如权利要求26所述的组件，其特征在于，每个所述锁定组件包括与所 述臂联接的构件，所述构件能响应于与其联接的所述臂的枢转而相对于所述外 壳平移，且所述锁定组件的每个弹簧件是所述构件的凸缘。
全文摘要
在一些实施例中，其中存储部件(例如，至少两个裸露的SATA磁盘驱动器)能可移除地固定的组件。该组件可将裸露的存储部件固定到外壳内而不需要首先将它们中的任何一些安装进或安装到承载件上，并使得它们能够方便地从外壳移除并替换(例如，当它们损坏时)。一些实施例包括用于每个存储部件的柔性组件，包括至少一个柔性构件和用于每个柔性元件的至少一个压型凸轮。柔性组件具有两种状态锁定状态和非锁定状态，在锁定状态中每个凸轮使柔性元件变形到锁定位置；且在非锁定状态中每个凸轮和每个柔性元件具有使存储部件能够移动经过每个柔性元件的相对位置。其它实施例包括用于每个存储部件的弹性偏置组件，具有锁定状态和非锁定状态，在锁定状态中至少一个弹性件(例如金属凸缘)在存储部件上施加弹性力以将其保持在锁定位置；且在非锁定位置中每个弹性件松弛远离存储部件，以使存储部件能够移出锁定位置。
文档编号H05K5/00GK101189927SQ200680015046
公开日2008年5月28日 申请日期2006年5月2日 优先权日2005年5月6日
发明者J·P·杨, J·S·布拉里德 申请人:晶像股份有限公司