用于使第一尺寸的存储装置适于第二尺寸的存储装置的插槽的存储装置托架

摘要

用于携带存储装置(200)并且使存储装置适于插槽(102)的设备和装置，所述插槽(102)用于具有不同规格的存储装置。系统(300)包括打开装置(304)，该打开装置用于使系统(300)的形状从原始形状弹性地变形，从而系统(300)可以接收存储装置(200)。系统(300)也包括限制装置(306)，该限制装置(306)用于当系统(300)返回原始形状时，约束存储装置(200)在系统(300)内的运动。此外，系统(300)包括间隔装置(302)，该间隔装置(302)用于在存储装置(200)限制在系统(300)内时，将存储装置(200)与插槽(102)对准。

说明书

技术领域

本发明总体上涉及存储系统，并且更具体地说涉及托架(carrier)，所述托架用于使具有第一尺寸的存储装置适于用于具有第二尺寸的存储装置的插槽(slot)。 

背景技术

存储系统可以用于容纳大量存储装置(例如，磁盘、光盘驱动器、固态存储器等)，并且将这些存储装置与计算机系统通信地联接。存储系统可以包括例如架装刀片(rack-mounted blade)或其它高密度外壳(high density enclosure)，架装刀片或其它高密度外壳每个均包括多个存储装置。每个刀片(blade)可以存储在机架内，并且可以利用适当的后面板或布线结构(例如，电缆链)与计算机系统通信地联接。刀片本身可以打开，以访问它容纳的存储装置，并且每个存储装置均可以经硬件连接与刀片通信地联接，该硬件连接存在于例如刀片的印刷电路板上。为了限制每个存储装置在刀片内的运动，刀片将典型地包括插槽，这些插槽将尺寸设计为用于具体类型的驱动器。例如，通常已经流行的是，刀片包括用于标准3.5英寸规格(form factor)硬盘的插槽(即，插槽将尺寸设计成容纳具有根据3.5英寸标准的尺寸的装置，该3.5英寸标准由Electronic Industries Alliance(EIA)定义)。 

随着技术进步，已经希望的是，存储系统利用较小标准2.5英寸规格硬盘(即，插槽将尺寸设计成容纳具有根据2.5英寸标准的尺寸的装置，该2.5英寸标准由EIA定义)。除允许用于刀片的较高密度驱动器之外，2.5英寸规格存储装置典型地呈现更希望的特性，如较快的转速(spindle speed)(并因此呈现用于存取和检索存储在所述装置上 的数据的较快速率)。令人遗憾地，这些装置不能与现有的高密度外壳结合使用(这些现有高密度外壳已经将尺寸设计为用于3.5英寸规格驱动器)，除非它们以某种方式适于配合到现有插槽中。多种托架和适配器是已知的，但将2.5英寸规格驱动器拧到3.5英寸规格托架中仍然是麻烦的。 

作为进一步考虑，在存储环境中，现场工程师可能每天管理即使没有数千个也有数百个存储装置。这可能涉及交换各外壳之间的存储装置、移除存储装置、添加存储装置、对外壳进行清洁或除尘以及其它例行任务。为此，现场工程师希望这样的硬件，即，在对于存储系统的例行维护期间，该硬件简化以上描述的托架的使用。 

因而正在形成的挑战是：以成本高效、简单以及容易使用的方式使标准2.5英寸规格驱动器适于用于具有将尺寸设计为用于标准3.5英寸规格的插槽的外壳。 

发明内容

本发明通过提供用于使第一规格的存储装置适于用于第二规格的插槽的托架/适配器而解决以上和其它问题，由此促进有益的现有技术的进步，其中，托架能够经受弹性变形，以便接收存储装置，并且托架在变形时还经受足够的弹簧力，从而它可以返回其原始形状，以容纳存储装置。因而，当托架返回其原始形状时，可以限制存储装置的运动。这些系统提供进一步的优点，因为它们基本上无需使用工具(即，它们不需要螺丝刀或其它手工工具来将驱动器安装在托架内)，并因而比基于工具的安装方法更容易使用(即，存储装置可以“卡入”，与使用四个单独的螺钉拧到安装装置中不同)。 

在本发明的一个方面，提供一种用于存储装置的托架。该托架适于将存储装置配合到插槽中，该插槽适用于不同尺寸的存储装置。托架包括打开装置，该打开装置用于使托架的形状从原始形状弹性地变形，从而托架可以接收所述存储装置。托架也包括至少两个限制装置，以便当托架返回原始形状时，这些限制装置用于约束存储装置在托架 内的运动。此外，托架包括间隔装置，在存储装置被限制在托架内时，该间隔装置用于将存储装置与插槽对准。 

本发明的另一个方面提供用于存储装置的另一种托架。该托架适于将存储装置配合到插槽中，该插槽适于接收不同尺寸的存储装置。托架包括第一侧壁和第二侧壁、第一突起和第二突起以及横向部件。第一侧壁包括托架的第一内表面，该第一内表面限定第一平面。第一突起用于约束存储装置在托架处的运动，并固定地附接至第一侧壁，且从第一平面朝托架的内部部分向外突出。第一突起适于接触存储装置并限制其运动。第二侧壁包括托架的第二内表面，该第二内表面限定第二平面，该第二平面与第一平面基本上平行。第二突起用于约束存储装置在托架处的运动，并固定地附接至第二侧壁，且从第二平面朝托架的内部部分向外突出。第二突起适于接触存储装置并限制其运动。该横向部件包括托架的第三内表面，并且固定地附接至每个侧壁，该第三内表面限定第三平面，该第三平面与第一平面和第二平面基本上正交。横向部件适于经受弹性变形，该弹性变形使第一突起与第二突起之间的距离增大成足以允许存储装置插入到托架中，其中，当横向部件弹性地变形时，它经受弹簧力，该弹簧力足以使托架返回原始形状，该原始形状将存储装置限制在托架内。 

附图说明

图1是按照本发明的特征和方面的示例性高密度外壳的简图。 

图2-5是按照本发明的特征和方面的示例性存储装置的简图。 

图6-9是按照本发明的特征和方面的示例性存储装置托架的简图，该示例性存储装置托架用于使存储装置适于新的规格。 

图10-11是按照本发明的特征和方面的托架的示例性突起的简图。 

图12-13是按照本发明的特征和方面的存储装置的示例性插口的简图。 

图14-17是按照本发明的特征和方面的示例性托架的简图，该示例性托架经受弹性变形，以接收存储装置。 

图18-21是按照本发明的特征和方面的另外的示例性托架的简图，该示例性托架经受弹性变形，以接收存储装置。 

图22示出了按照本发明的特征和方面的另外的实施例，其中，托架可以包括用户可更换单元(CRU)，该用户可更换单元具有与高密度外壳的插槽相匹配的规格。 

具体实施方式

如下实施例通过提供托架/适配器而使第一规格的存储装置适于配合或安装用于第二规格的插槽来解决现有问题，这些托架/适配器能够经受弹性变形，以便接收存储装置，其中，托架在变形的同时还经受足够的弹簧力，从而它们可以返回其原始形状，以容纳存储装置。这些托架基本上无需使用工具，并且也显著地比基于工具使存储装置适于用于具有不同规格的存储装置的插槽的方法更容易使用。 

图1是按照本发明的特征和方面的示例性高密度外壳100的简图。在这个实施例中，高密度外壳100包括多个插槽102，每个插槽均适于接收存储装置，所述存储装置根据定义的规格(例如，3.5英寸规格)设计尺寸。高密度外壳100也可以称作“刀片驱动器”或“刀片外壳”。高密度外壳还包括壳体结构104，并且选择性地包括马达106，所述马达106用于使高密度外壳100伸出到机架外。高密度外壳100还可以选择性地包括电源108，所述电源108用于向位于插槽102处的存储装置供电。高密度外壳100与插槽102的存储装置通信地联接，从而存储装置可以由计算机系统访问。 

本领域的技术人员将认识到，高密度外壳100可以将尺寸设计成装入更多或更少数目的存储装置，但典型地将会设计成具有允许插入到基于标准化机架的安装系统中和从所述安装系统移除的尺寸。此外，将认识到，可以提供相似或不相似的驱动器外壳/刀片的无数个不同实施例，而高密度外壳100仅仅是这种外壳的一个示例性实施例。例如，机架和外壳可以由EIA标准310-D定义。 

图2-5是按照本发明的特征和方面的示例性存储装置200的简图。 

图2示出了存储装置200的前视图、图3示出了存储装置200的侧视图、图4示出了存储装置200的俯视图以及图5示出了存储装置200的立体图。存储装置200具有的规格(例如，标准2.5英寸规格)与用于高密度外壳100的插槽的规格(例如，标准3.5英寸规格)不同。存储装置200可以包括用于按照已知存储技术存储数据的任何已知装置(例如，固态驱动器、光盘驱动器、磁盘等)。在这个实施例中，存储装置200包括多个插口202。插口202可以用于将存储装置200附接至安装支架或类似装置。定义存储装置200的规格的尺寸的标准也可以定义插口202的数目、位置以及尺寸。例如，插口202典型地包括四个基本上共面的插口，其中，在存储装置200的两侧的每一侧处布置两个插口。此外，插口202将典型地包括螺纹孔，这些螺纹孔用于接收螺钉、螺栓或类似装置，所述螺钉、螺栓或类似装置由此可以将存储装置200固定到安装支架上。 

图6-9是按照本发明的特征和方面的示例性存储装置托架300的简图，该示例性存储装置托架300使存储装置200适于新的规格。图6示出了前视图、图7示出了侧视图、图8示出了俯视图、以及图9示出了托架300的立体图。在这个实施例中，托架300包括两个侧壁302-1和302-2，尽管如果需要，则托架300可包括更大数目的侧壁。每个侧壁302均包括内表面308，其中，内表面是侧壁302的一部分，该部分面对托架300的内部部分。例如，侧壁302-1的内表面308-1面对托架300的内部部分，如侧壁302-2的内表面308-2面对托架300的内部部分那样。侧壁302的这些内表面308限定基本上平行的平面。 

侧壁302固定地附接至横向部件304。横向部件304的内表面与侧壁302的内表面基本上正交，并且横向部件304将典型地把这些侧壁302彼此连接。横向部件304可以例如存在于托架300的顶部处、托架300的后部处或托架300的前部处。侧壁302和横向部件304将尺寸设计成限定壳体结构，该壳体结构适贴地配合在所述规格存储装置(例如，图2-5的存储装置200)的周围。此外，托架300本身的外部的尺寸设计成适贴地配合在所述规格的高密度外壳的插槽(例如， 图1的外壳100的插槽102)内。因而，托架300使较小规格的驱动器适于用于较大规格的插槽。 

为了保证在存储装置位于托架300内时充分地限制存储装置的运动，每个侧壁302均包括至少一个突起306，所述突起306用于配合到存储装置的插口(例如，图2-5的存储装置200的插口202)中。在一个实施例中，侧壁302-1包括突起306-1和306-2，而侧壁302-2包括突起306-3和306-4。本领域的技术人员将认识到，当突起306插入到插口中时，所述突起可以完全地限制存储装置在托架300内的转动和/或运动。此外，当突起根据用于存储装置的规格的定义标准进行定位时，突起306典型地将与插口对准。 

为了使存储装置适当地用于高密度外壳的插槽，在托架300处侧壁302的宽度、高度以及深度可以显著地改变。为了减少材料的使用，侧壁302不必是实心结构，而是可以是部分或完全中空的。除侧壁302之外，托架300还可以包括间隔元件，这些间隔元件足以使托架300与外壳的插槽的尺寸相匹配(例如，间隔元件可以包括可变形垫片、侧壁302的刚性结构特征等)。此外，间隔元件可以设计成将存储装置定位在插槽内，以便与外壳通信地联接。例如，间隔元件可以将存储装置的SCSI适配器与外壳的SCSI适配器对准。间隔元件可以固定地或可移除地附接至托架300。 

托架300可以是单个模压件，或者可以包括彼此附连的多个单独的元件。优选地，托架300将包括适当的材料(例如，钢、钢合金或能够经受弹性变形的其它材料)。 

图10-11是按照本发明的特征和方面的托架300的示例性突起306的简图。图10示出了前视图，并且图11示出了侧视图。在这个实施例中，每个突起306包括来自侧壁302的圆柱形突起，其中，圆柱具有直径D。每个圆柱形突起均可以适于与按照规格标准的存储装置的插口(例如，图2-5的存储装置200的插口202)对准，从而当存储装置插入到托架中时，每个突起306均与插口对准。每个突起306将典型地与侧壁302基本上正交地从侧壁突出。另外，突起306将典型 地基本上彼此共面，并且不同侧壁302的突起306将典型地沿基本上相对的方向突出(即，它们将从相对的侧壁朝向彼此突出)。 

图12-13是按照本发明的特征和方面的存储装置200的示例性插口202的简图。图12是前视图，并且图13是侧视图。插口202可以包括任何形状，尽管插口202将典型地包括螺纹孔，这些螺纹孔用于接收螺钉、螺栓或类似机械装置。当插口202包括螺纹孔时，将认识到，插口202具有内径D，该内径D与螺纹的内径相对应。插口202也具有外径D+Δ，该外径D+Δ与螺纹的外径相对应。在这个图中，Δ与用于插口202的任意螺纹深度相对应。将认识到，插口202的尺寸和位置通常在具有相同规格的存储装置中被标准化。因而，甚至在知道存储装置200的准确的制造、型号或产品号之前，托架的这些突起均可以布置，并且将尺寸设计成具有直径D，该直径D与存储装置200的插口202的螺纹内径相对应。 

图14-17是按照本发明的特征和方面的示例性托架300的简图，该示例性托架300经受弹性变形，以便接收存储装置200。在图14中，托架300以默认的形状处于静止。然而，在图15中，托架300的横向部件304经受弹性梁挠曲，该弹性梁挠曲足以允许存储装置200的插口202插入或“滑”到侧壁302-2的突起306上。将认识到，横向部件304包括外表面304-1和内表面304-2。在横向部件304的弹性梁挠曲期间，外表面304-1经受压缩，而内表面304-2经受拉伸(extension)。在经受弹性挠曲的同时，横向部件304产生弹簧力，该弹簧力足以使它返回其在托架300处的原始形状。对于当前呈新形状的托架300，存储装置200可以插入到侧壁302-2的突起306上，如在图16中描绘的那样。一旦存储装置200已经插入到侧壁302-2的突起306上，横向部件304就可以释放，由此返回其原始形状，并且将侧壁302-1的突起306插入到存储装置200的插口202中。因而，当托架300返回其原始形状时，托架300保持存储装置200，如在图17中描绘的那样。利用这样一种插入机构，现场工程师可以迅速地使具有一种规格的存储装置适于带具有另一种规格的插槽的外壳。另外，为了实现这样的 目的，现场工程师不需要专用工具，或者确实根本不需要任何工具，因为该任务可以用手完成。 

图18-21是按照本发明的特征和方面的另外的示例性托架300的简图，该示例性托架300经受弹性变形，以接收存储装置200。在这个实施例中，横向部件304包括两个刚性部件701和702、以及弹性元件703。刚性部件701和702可以设计成基本上限制用户可以使弹性元件703变形所沿的方向。另外，刚性部件701和702可以经弹性元件703彼此附接。弹性元件703可以包括例如螺旋弹簧、曲线弹簧、弹性体或能够产生回复性弹簧力的其它已知材料和设计。如在图18中描绘的那样，弹性元件703在静止状态下经受最小或不经受挠曲，并且弹性元件具有为L的长度，但当侧壁302如图19那样彼此拉开时，弹性元件703经受弹性变形，该弹性变形足以将弹性元件703的长度L增大到L+Δ。在这个图中，Δ与任意距离相对应。在弹性元件703的长度保持L+Δ时，侧壁302-2的突起306可以插入到存储装置200的插口202中，如在图20中描绘的那样。然后，通过释放侧壁302之一，弹性元件703经受弹簧力，该弹簧力足以使它返回比L+Δ小的长度，由此将侧壁302-1的突起306插入到存储装置200的插口202中，并且完全地限制存储装置200的运动和/或转动，如在图21中描绘的那样。在一个实施例中，在托架300保持存储装置200时，弹性元件703返回到长度L。在其它实施例中，弹性元件703返回到比L大、但比L+Δ小的长度。在这样的实施例中，弹性元件703继续施加弹簧力，该弹簧力将托架300的突起306拉入到存储装置200的插口202中。 

图22示出了按照本发明的特征和方面的另外的实施例，其中，托架300包括用户可更换单元(CRU)800，该用户可更换单元800具有与外壳的插槽(例如，图1的外壳100的插槽102)相匹配的规格。CRU 800可以包括外部壳体和手柄810，该手柄810用于握持CRU 800并且将CRU 800插入到外壳的插槽中。例如，CRU可以包括外部壳体，该外部壳体具有侧壁802-1和802-2，并且也具有横向部件804。 将认识到，依据CRU 800如何布置存储装置200，存储装置200可能使CRU 800不平衡，从而使CRU 800的本体转动、以及由此使CRU800的手柄810夹抵可以抓住手柄810的手指。这通常是不希望的。为了解决这个问题，可以使用多种解决方案。例如，手柄810可以包括机械挡块(例如，凸起或掣子)，以防止CRU 800的本体的完全地转动。在另一个例子中，可以改变CRU 800的重量或手柄810的转动轴线的位置，以便使CRU 800的本体平衡。在更进一步的实施例中，CRU 800的本体可以包括用于操作人员的“手指孔”或凹槽，以在CRU800正在手柄处被携带的同时，将CRU本体推到平衡位置中。 

尽管在附图和以上描述中已经说明和描述了本发明，但这样的说明和描述本质上是示例性性的并且是非限制性的。已经示出并描述了本发明的一个实施例和其微小变型。希望保护处于本发明的精神内的全部变化和修改。本领域的技术人员将认识到落在本发明的范围内的上述实施例的变型。因此，本发明不限于以上讨论的具体例子和说明，而是仅由如下权利要求及其等效物限制。