JP2011040527A - 電源供給構造及び電源供給構造を有するラック - Google Patents

Abstract

【課題】作業者の作業性向上を図ることができる電源供給構造及びラックを提供する。
【解決手段】電源供給構造は、ラック４００に搭載される電子機器１３に電源装置１２から電源を供給する構造である。ラック４００の枠体を成す支持材１１は中空部１４、１５を有しており、支持材１１の中空部１４、１５にバスバー１６が内蔵されている。バスバー１６と、電源装置１２及び電子機器１３とは、支持材１１に形成された穴部１８を介して電源ケーブル１９、２０で電気的に接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源供給構造及び電源供給構造を有するラックに関する。

一般に、通信設備等において複数の電子機器を集約して設置するために、サーバーラックが用いられている。また、集約して設置されている複数の電子機器には、電源装置から電源の供給が行われている。

しかし、サーバーラックに搭載する電子機器の数が増加すると、電子機器によって占有される空間の割合が増加するとともに、電子機器と接続する電源ケーブルによって占有される空間の割合が増加する。したがって、サーバーラック内において、新規のケーブルを設置する敷設エリアや、作業を行うためのスペースが狭まる。その結果、作業者によるサーバーラック内でのケーブルの配線作業が煩雑となる。

そこで特許文献１では、電源装置からサーバーラックの支柱に外付けされたプリント基板に給電し、プリント基板から電子機器に電源を供給する技術が開示されている。これによれば、電源装置と電子回路ユニットを直接ケーブルで接続するのに比べて、配線を整頓することができる。

また近年では、電源供給経路としてプリント基板に代わり、バスバーが用いられている。バスバーを使用することにより、配線抵抗を低減し放熱効率の向上等を図ることができる。さらに、作業者の作業性の改善や電源供給経路の信頼性向上を図るため、特許文献２乃至４では、バスバーを支柱に内蔵する技術が開示されている。

実開昭５６−０５３８８１号公報 特開２００３−０７８２５８号公報 特開平０８−１０２５９０号公報 特表２００５−５１２６５５号公報

しかしながら特許文献１に開示された技術では、プリント基板は支柱に沿うように、外付けで露出した状態で取り付けられており、作業者が感電するリスクを低減するものではない。

特許文献２乃至４に開示された技術では、バスバーから複数の電子機器に電源を供給するためのケーブルは、支柱の内部でバスバーと接続している。そのため、バスバーへのケーブルの接続に際して、誤ってバスバーに接触し感電する場合がある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、作業者の作業性向上を図ることができる電源供給構造及びラックを提供することを目的とする。

本発明にかかる電源供給構造の一態様は、ラックに搭載される電子機器に電源装置から電源を供給する構造であって、前記ラックの枠体を成す支持材は中空部を有しており、前記支持材の中空部にバスバーが内蔵され、前記バスバーと、前記電源装置及び前記電子機器とは、前記支持材に形成された穴部を介して電源ケーブルで電気的に接続される電源供給構造である。

また、本発明にかかるラックの一態様は、電子機器が搭載されるラックであって、前記ラックの枠体を成す支持材は中空部を有しており、前記支持材の中空部にバスバーが内蔵され、前記バスバーは、前記支持材に形成された穴部を介して、電源装置及び前記電子機器と電源ケーブルで電気的に接続されるラックである。

本発明によれば、作業者の作業性向上を図ることができる電源供給構造及びラックを提供することができる。

発明の実施の形態１にかかる電源供給構造を用いたラックの構造を概略的に示す斜視図である。 発明の実施の形態１にかかる電源供給構造の支持材の部分を拡大した斜視図である。 発明の実施の形態１にかかる電源供給構造の支持材のＡ−Ａ断面図である。 発明の実施の形態１にかかる電源供給構造の支持材のＢ−Ｂ断面図である。 発明の実施の形態２にかかる電源供給構造を概略的に示す斜視図である。 発明の実施の形態２にかかる電源供給構造の支持材のＣ−Ｃ断面図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる電源供給構造を用いたラックの構造を概略的に示す斜視図である。なお、図１において、中空部１４側をラックの前面側、中空部１５側をラックの背面側とする。また、図２に、実施の形態１にかかる電源供給構造の支持材の部分を拡大した斜視図を示す。

実施の形態１にかかるラック４００は、例えば電子機器が搭載されるサーバーラックである。このラック４００は、図１に示すように、ベース部１０と支持材１１を備える枠体と、支持材１１によって支持される棚１７と、を備える。
ベース部１０は、当該ラック４００内に電子機器や電源装置を良好に格納することができる平面積を有する。支持材１１は、ベース部１０の前面側の隅部に夫々立設されている。支持材１１は棚１７を支持する。棚１７には、電源装置１２や電子機器１３が載置されている。
支持材１１は中空部１４、１５を有する。中空部１４、１５にバスバー１６が内蔵される。バスバー１６と、電源装置１２及び電子機器１３とは、支持材１１に形成された穴部１８を介して電源ケーブル１９、２０で電気的に接続されている。つまり、作業者がバスバー１６に電源ケーブル１９、２０を接続する際に、作業者とバスバー１６との間に支持材１１が介在することになる。そのため、作業者がバスバー１６に電源ケーブル１９、２０を接続する際に、感電する可能性を少なくできる。しかも、作業者は支持材１１の穴部１８を介してバスバー１６に電源ケーブル１９、２０を接続するだけで、電源装置１２と電子機器１３とを接続状態にすることができる。したがって、このような電源供給構造を用いたラックは、電源装置１２と、電子機器１３とを接続する際に、作業者の作業性を向上できる。

以下に、実施の形態１のラック４００のより好ましい形態を説明する。
支持材１１は、断面が略コの字形状の柱材１１１、１１２を接続して、断面が略Ｓ字形状に形成している。一方の柱材１１１は、開口部をラック４００の内方に向かって配置している。他方の柱材１１２は、開口部をラック４００の外方に向かって配置している。ここで、柱材１１１はラック４００の前面側に配置され、柱材１１２はラック４００の背面側に配置されている。これにより作業者は、棚１７や電子機器１３が設置される前に、柱材１１１にバスバー１６を、ラック４００の内側から自由に着脱することができる。また、バスバー１６に不具合が生じた場合に、作業者はラック４００に設置された棚１７や電子機器１３を取り外すことで、柱材１１１にバスバー１６を、ラック４００の内側から自由に着脱することができる。

柱材１１２の開口部と対向する面には、図２に示すように、棚１７を支持するための支持穴２１が複数形成されている。支持穴２１は、例えば略長方形であり、Ｓ字金具の取り付け用の穴や、ネジ穴の用途を果たす。棚１７は、Ｓ字金具やネジなどにより支持材１１に支持される。これにより、柱材１１２は中空部１５にバスバー１６を内蔵しつつ、棚１７を良好に取り付けることができる。
ちなみに、柱材１１１のラック４００の前面側の面にも、電源装置１２や電子機器１３を支持するための支持穴２１が複数形成されていることが好ましい。
なお、支持穴２１は、柱材１１１のラック４００の前面側や、柱材１１２の開口部と対向する面以外の箇所に設けられても良い。

図３に、実施の形態１にかかる電源供給構造の支持材のＡ−Ａ断面図を示す。図４に、実施の形態１にかかる電源供給構造の支持材のＢ−Ｂ断面図を示す。
支持材１１には、複数の穴部１８が形成されている。穴部１８は、柱材１１１における開口部と対向する面を挟む一方の面、即ち本実施形態ではラック４００の前面側の面に複数形成されている。さらに穴部１８は、柱材１１２における開口部と対向する面を挟む一方の面、即ち本実施形態ではラック４００の背面側の面に複数形成されている。穴部１８の形状は、それぞれ電源ケーブル１９、２０が有するコネクタ２２が嵌め込まれた場合に、コネクタ２２を固定するのに適する形状であって、典型的には略長方形である。
穴部１８の大きさは、作業者の指が誤って穴部１８に入り接続端子１６１に触れてしまうことがない程度に、小さいことが望ましい。
穴部１８の数は、バスバー１６の有する接続端子１６１と同数であって、全ての穴部１８と接続端子１６１とが対向した状態であるのが望ましい。但し、穴部１８の個数が接続端子１６１の数より多くても良い。

バスバー１６は、ｍ（ｍは２以上の整数）個の接続端子１６１と導体１６２を備えている。導体１６２は、典型的には長細い棒状の金属板で、断面は略長方形である。また、複数の接続端子１６１は、導体１６２に凸部として設けられている。
バスバー１６を支持材１１に設置する際には、典型的には、バスバー１６を支持材１１の開口部から挿入し、非導電性の固定治具３２により支持材１１に固定する。この際、バスバー１６は、接続端子１６１を支持材１１に設けられた穴部１８と対向するように設置し、電源ケーブル１９、２０を穴部１８を介して接続端子１６１に接続できる状態とする。
ここで、電源装置１２に接続している電源ケーブル１９と接続する接続端子１６１を第１の接続端子１６１１とし、電子機器１３に接続している電源ケーブル２０と接続する接続端子１６１を第２の接続端子１６１２とすると、第１の接続端子１６１１と第２の接続端子１６１２とは、導体１６２によって電気的に接続されている。つまり、バスバー１６は、第１の接続端子１６１１、第２の接続端子１６１２、第１の接続端子１６１１と第２の接続端子１６１２とを接続する導体１６２を有する接続ユニット、をｍ個備える。したがって、電源装置１２から電子機器１３への電源供給は、電源装置１２から電源ケーブル１９と、バスバー１６の第１の接続端子１６１１、導体１６２、第２の接続端子１６１２と、電源ケーブル２０を介することで、行うことができる。
なお、第１の接続端子１６１１と第２の接続端子１６１２は、形状が異なるものであっても良い。
バスバー１６の接続端子１６１及び導体１６２は、支持材１１の中空部１４、１５に内蔵された状態とする。このとき接続端子１６１の先端部は、穴部１８に対して内方に配置される。つまり、接続端子１６１の先端部は、穴部１８に対して、作業者が触れなく、且つ電源ケーブルのコネクタが差し込み可能な程度に、中空部の内方に配置されている。したがって、接続端子１６１が支持材１１の外側にむき出しの状態となることはなく、作業者が誤って接続端子１６１に触れて感電するリスクが低減されている。
なお、複数の支持材１１に、バスバー１６をそれぞれ設けることができる。また、１つの支持材１１に、複数のバスバー１６を内蔵しても良い。

接続端子１６１は、ｍ個の接続端子１６１のうち、ｎ（ｎは２以上、ｍ以下の整数）個が互いに近接している。さらに、互いに近接しているｎ個の接続端子１６１は、バスバー１６の長手方向に略一直線上に配置されないよう形成されている。したがって、何らかの衝撃により接続端子１６１の１つが折れ曲がった場合であっても、折れ曲がった接続端子１６１が他の接続端子１６１に触れることはなく、バスバー１６が電気的に短絡することはない。
なお、バスバー１６と支持材１１とは電気的に接続しておらず、作業者が支持材１１に触れても感電することはない。

電源装置１２は、バスバー１６に対して電源の供給を行う。電源装置１２からバスバー１６への電源の供給は、電源装置１２と電気的に接続する電源ケーブル１９を、穴部１８を介して第１の接続端子１６１１に接続することにより行われる。なお、電源装置１２は、ラック４００の枠体の内部に設置せず、ラック４００の枠体の外部に設置して、バスバー１６に給電するようにしても良い。

電子機器１３は、支持材１１又は支持材１１によって支持された棚１７により支持されて、ラック４００の枠体の内部に設置される。電子機器１３への電源の供給は、電子機器１３に電気的に接続する電源ケーブル２０を、穴部１８を介してバスバー１６の第２の接続端子１６１２に接続して行う。

電源ケーブル１９、２０は、少なくとも一方の端部にコネクタ２２を有している。コネクタ２２は、電源ケーブル１９、２０を、支持材１１に内蔵されているバスバー１６と接続する際に、穴部１８を介して接続端子１６１に嵌め込まれ、固定される。
コネクタ２２は、一部が凹状になっており、凸状の接続端子１６１が嵌め込まれる。典型的には、コネクタ２２は内部に導電性の部材を備えており、電源ケーブル１９、２０と、接続端子１６１とを電気的に接続する。
なお、コネクタ２２は、穴部１８の形状や接続端子１６１の形状により、合致する形状のものを使用することができる。また、コネクタ２２は、穴部１８に嵌め込まれた状態からの取り外しを容易とするための、つまみ等を備えることができる。

以上で説明した実施の形態１にかかる電源供給構造及び電源供給構造を備えるラックによれば、バスバーを支持材に内蔵し、バスバーの接続端子と電源ケーブルを支持材に形成された穴部を介して接続するので、その際に作業者とバスバーとの間に支持材が介在する。そのため、作業者が誤ってバスバーに触れて感電するリスクを低減して、電源装置と電子機器を接続することができる。
また、作業者は電源ケーブル類を容易に整頓でき、枠体内において電源ケーブル類によって占有される敷設エリアが縮小される。これにより、作業者の配線作業の煩雑さが抑えられ、作業性の向上を図ることができる。

実施の形態２．
図５は、実施の形態２にかかる電源供給構造を用いたラック５００の構造を概略的に示す斜視図である。図５にかかるラック５００は、支持材２３にかかる構造以外、実施の形態１に示したラック４００の構成と同様であるので、重複する部分については説明を省略する。
また図６に、実施の形態２にかかる電源供給構造の支持材のＣ−Ｃ断面図を示す。

実施の形態２にかかるラック５００は、図５に示すように、ベース部１０、支持材１１に、支持材２３を加えて枠体を成している。支持材２３は梁材を成す。つまり、支持材２３は、長手方向を地面に対して略水平に配置され、隣接する柱材１１１と１１１とを接続する。

支持材２３は、内部に中空部２４を有する。中空部２４にバスバー２５が内蔵される。バスバー２５とバスバー１６とは、支持材２３に形成された穴部２６と、支持材１１に形成された穴部１８を介して、電源ケーブル３０によって電気的に接続されている。バスバー２５と電子機器１３とは、支持材２３に形成された穴部２６を介して、電源ケーブル３３によって電気的に接続されている。したがって、作業者は支持材２３の穴部２６を介して、バスバー２５に電源ケーブル３０、３３を接続するので、その際に作業者とバスバー２５との間に支持材２３が介在する。そのため、作業者がバスバー２５に電源ケーブル３０、３３を接続する際に、感電する可能性を少なくできる。

バスバー２５は、ｍ個の接続端子２５１と各接続端子２５１を電気的に接続する導体２５２を備えている。また、複数の接続端子２５１は、図６に示すように、導体２５２に凸部として設けられている。
バスバー２５を支持材２３に設置する際には、典型的には、バスバー２５を支持材２３の開口部から挿入し、非導電性の固定治具（図示は省略）により支持材２３に固定する。この際、バスバー２５は、接続端子２５１が支持材２３に設けられた穴部２６と対向するように設置し、電源ケーブル３０、３３が穴部２６を介して接続端子２５１に接続できる状態とする。
バスバー２５の接続端子２５１と導体２５２は、支持材２３の中空部２４に内蔵された状態とする。このとき接続端子２５１の先端部は、穴部２６に対して内方に配置される。つまり、接続端子２５１の先端部は、穴部２６に対して、作業者が触れなく、且つ電源ケーブルのコネクタが差し込み可能な程度に、中空部の内方に配置されている。したがって、接続端子２５１が支持材２３の外側にむき出しの状態となることはなく、作業者が誤って接続端子２５１に触れて感電するリスクが低減されている。
なお、バスバー２５と支持材２３とは電気的に接続しておらず、作業者が支持材２３に触れても感電することはない。

支持材２３には、複数の穴部２６が形成されている。穴部２６は、支持材２３における開口部と対向する面、即ち本実施形態ではラック４００の前面側の面に複数形成されている。
穴部２６の形状は、それぞれ電源ケーブル３０が有するコネクタ３１が嵌め込まれた場合に、コネクタ３１を固定するのに適する形状であって、典型的には略長方形である。
穴部２６の大きさは、作業者の指が誤って穴部２６に入り接続端子２５１に触れてしまうことがない程度に、小さいことが望ましい。
穴部２６の数は、バスバー２５の有する接続端子２５１と同数であって、全ての穴部２６と接続端子２５１とが対向した状態であるのが望ましい。但し、穴部２６の個数が接続端子１６１の数より多くても良い。

電源ケーブル３０は、一方の端部にコネクタ３１を有している。コネクタ３１は、電源ケーブル３０を、支持材２３に内蔵されているバスバー２５と接続する際に、穴部２６を介して接続端子２５１に嵌め込まれ、固定される。
また、コネクタ３１は、一部が凹状になっており、凸状の接続端子２５１が嵌め込まれる。典型的には、コネクタ３１は内側に導電性の部材を備えており、電源ケーブル３０と、接続端子２５１とを電気的に接続する。
なお、コネクタ３１は、穴部２６の形状や接続端子２５１の形状により、合致する形状のものを使用することができる。また、コネクタ３１は、穴部２６に嵌め込まれた状態からの取り外しを容易とするための、つまみ等を備えることができる。
また、電源ケーブル３０は、他方の端部にコネクタ（図示は省略）を備え、支持材１１の穴部１８を介してバスバー１６と電源ケーブル３０を電気的に接続する。

なお、電子機器１３と接続している信号ケーブル（図示せず）がある場合には、支持材２３の外方に固定されて配線されるほか、穴部２６を介して支持材２３に内蔵され、配線されることができる。なお、支持材１１についても同様に、信号ケーブルをガイドすることができる。

以上で説明した実施の形態２にかかる電源供給構造及び電源供給構造を備えるラックによれば、バスバーを支持材に内蔵し、バスバーの接続端子と電源ケーブルを支持材に形成された穴部を介して接続することで、その際に作業者とバスバーとの間に支持材が介在する。そのため、作業者が誤ってバスバーに触れて感電するリスクを低減して、電源装置と電子機器を接続することができる。
また、作業者は電源ケーブル類を容易に整頓でき、枠体内において電源ケーブル類によって占有される敷設エリアが縮小される。これにより、作業者の配線作業の煩雑さが抑えられ、作業性の向上を図ることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
例えば、穴部１８は、柱材１１１におけるラック４００の前面側の面と柱材１１２におけるラック４００の背面側の面の、どちらか一方にのみ形成することとしても良い。勿論、柱材１１１、１１２の一方を省略しても良い。
また、柱材１１２について、穴部１８をラック４００の内方側に形成しておき、バスバー１６の接続端子１６１をラック４００の内方に向かって配置し、ラック４００の内方側からバスバー１６に、電源ケーブル１９、２０を接続できる構造としても良い。
また、柱材１１１及び柱材１１２は、例えば、開口部に着脱可能な蓋を備えることにより、作業者が誤って開口部からバスバー１６に触れるのを防止し、作業者が感電するリスクを低減する構造としても良い。
また、穴部１８、２６は、信号ケーブルを支持材１１、２３に内蔵するために、信号ケーブルを介するための穴部１８を、電源ケーブル１９、２０を介する穴部１８と異なる形状で設けても良い。
また、電源装置１２と、梁材として用いる支持材２３に内蔵されたバスバー２５とを、電源ケーブル１９により接続することで、バスバー２５に電源を供給しても良い。

１０ ベース部
１１ 支持材
１２ 電源装置
１３ 電子機器
１４ 中空部
１５ 中空部
１６ バスバー
１７ 棚
１８ 穴部
１９ 電源ケーブル
２０ 電源ケーブル
２１ 支持穴
２２ コネクタ
２３ 支持材
２４ 中空部
２５ バスバー
２６ 穴部
３０ 電源ケーブル
３１ コネクタ
３２ 固定治具
３３ 電源ケーブル
１１１ 柱材
１１２ 柱材
１６１ 接続端子
１６２ 導体
２５１ 接続端子
２５２ 導体
４００ ラック
５００ ラック
１６１１ 第１の接続端子
１６１２ 第２の接続端子

Claims (10)

1. ラックに搭載される電子機器に電源装置から電源を供給する構造であって、
   前記ラックの枠体を成す支持材は中空部を有しており、前記支持材の中空部にバスバーが内蔵され、
   前記バスバーと、前記電源装置及び前記電子機器とは、前記支持材に形成された穴部を介して電源ケーブルで電気的に接続される電源供給構造。
2. 前記バスバーは、電源装置側の電源ケーブルが電気的に接続される第１の接続端子と、電子機器側の電源ケーブルが電気的に接続される第２の接続端子と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とを電気的に接続する導体と、を有する接続ユニットを、複数備えることを特徴とする請求項１に記載の電源供給構造。
3. 前記第１及び前記第２の接続端子の先端部は、前記支持材の穴部に差し込んだ前記電源ケーブルのコネクタを前記第１又は前記第２の接続端子に差し込み可能に、前記支持材の穴部に対して前記支持材の内方に配置されることを特徴とする請求項２に記載の電源供給構造。
4. 前記支持材は断面が略コの字形状の柱材であって、
   前記支持材における開口部と対向する面は、前記ラックの内方に向かって配置されており、前記支持材の開口部と対向する面に、前記電子機器又は前記電源装置の支持穴が形成され、
   前記支持材における開口部と対向する面を挟む一方の面に前記穴部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電源供給構造。
5. 前記支持材は断面が略コの字形状の柱材であって、
   前記支持材における開口部は、前記ラックの内方に向かって配置されており、前記支持材における開口部と対向する面を挟む一方の面に前記穴部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電源供給構造。
6. 電子機器が搭載されるラックであって、
   前記ラックの枠体を成す支持材は中空部を有しており、前記支持材の中空部にバスバーが内蔵され、
   前記バスバーは、前記支持材に形成された穴部を介して、電源装置及び前記電子機器と電源ケーブルで電気的に接続されるラック。
7. 前記バスバーは、電源装置側の電源ケーブルが電気的に接続される第１の接続端子と、電子機器側の電源ケーブルが電気的に接続される第２の接続端子と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とを電気的に接続する導体と、を有する接続ユニットを、複数備えることを特徴とする請求項６に記載のラック。
8. 前記第１及び前記第２の接続端子の先端部は、前記支持材の穴部に差し込んだ前記電源ケーブルのコネクタを前記第１又は前記第２の接続端子に差し込み可能に、前記支持材の穴部に対して前記支持材の内方に配置されることを特徴とする請求項７に記載のラック。
9. 前記支持材は断面が略コの字形状の柱材であって、
   前記支持材における開口部と対向する面は、前記ラックの内方に向かって配置されており、前記支持材の開口部と対向する面に、前記電子機器又は前記電源装置の支持穴が形成され、
   前記支持材における開口部と対向する面を挟む一方の面に前記穴部が形成されていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載のラック。
10. 前記支持材は断面が略コの字形状の柱材であって、
    前記支持材における開口部は、前記ラックの内方に向かって配置されており、前記支持材における開口部と対向する面を挟む一方の面に前記穴部が形成されていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載のラック。

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