冲击以及振动吸收系统、输送系统的制作方法

本发明涉及一种信息处理系统，且特别涉及一种用于容纳信息处理系统的机架的输送系统。

背景技术：

服务器、网络设备、存储系统以及本领域中已知的其它装置有时置于机架(rack)中使用。每一个机架可安放数个装置，此数个装置彼此耦合以及与在其他机架中的装置耦合。其中一些机架相对较高以使得机架可容纳相对大量的装置。例如，现有的42单元(42unit,42u)机架可达7英尺(feet)高，而其它机架类型可能超过7英尺高。如此尺寸机架的运输以及输送可能遭致一些问题。现有的机架输送系统通常涉及刚性装配(mount)机架至运输托板(pallet)(例如：经由固定在运输托板以及机架底部的托架(bracket))，其提供较机架更广的基底，且增加机架的顶锥角(tipangle)，以降低在运输以及输送期间中机架翻覆的机会。

然而，除了翻覆之外，在机架运输以及输送期间可能出现其他问题。例如，在运输以及输送期间，机架可能会受到外力影响而损坏机架及/或机架中的组件。这样的损坏可造成昂贵的损失，因为机架可能以价值高达数百万美元的设备运输以及输送。在机架输送以及运输期间，现有解决方案用于处理上述外力包括使用泡绵(foam)作为运输托板中的一层(有时称为「防冲击托板(shockpallet)」)。泡绵经配置以吸收在输送期间可能诱发的铅直力(verticalforce)(例如：在卡车或其他输送交通工具中)且传递至运输托板。然而，研究发现机架遭遇严重的水平运动也可能在机架上造成损坏的外力。例如，在机架运输以及输送期间，由机架输送交通工具所诱发的力通常会传递至机架的底部部分(例如：装配至运输托板的位置)，且研究发现在无限制的机架的顶部部分将产生显著的水平运动。这可能导致机架中结构构件的弯曲、机架脚轮(caster)的缠扎(seize)、以及在极端情况下，机架组件损坏。因此，希望提供改良的机架输送系统。

技术实现要素：

以下是一个或多个实施例的简化总结，为了提供本技术的基本理解。此总结不是本技术的所有预期实施例的广泛概述。这不意欲指出所有范例的关键或重要元素，也不意欲描绘本技术的任何或所有方面的范畴。此总结的唯一目的是以简化形式呈现一个或多个范例的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。

本发明提供一种冲击以及振动吸收系统，包括一弹性装置以及一装配装置。装配装置可连接至弹性装置。装配装置可包括至少两个固定元件以及至少两个滑件。每一个固定元件可经配置以固定一结构的相对的部分。每一个滑件可具有至少两个对应的表面，这些表面通过至少一个倾斜表面以及至少一个底面相互连接。倾斜表面可面对相对的滑件，且滑动地连接至固定元件中的一者。每一个滑件可因应于一施加的力而移动。每一个滑件可经配置以滑动地连接至一装柜内的一内壁。

本发明也提供了一种运用冲击以及振动吸收系统的输送系统。输送系统可包括一装柜结构、一机架装置以及至少两个装配装置。装柜结构包括一顶部内表面以及一底部内表面。机架装置包括一顶部框架以及一底部框架。每一个装配装置包括至少两个固定元件以及至少两个滑件。每一个固定元件经配置以固定机架装置的相对部分。每一个滑件可具有至少两个表面，这些表面通过面对相对的滑件的一倾斜表面互相连接。倾斜表面可滑动地连接至至少两个固定元件中的一者。每一个滑件可以在垂直于一施加的力的一方向以及在与相对的滑件相反的一方向移动。每一个滑件可经配置以滑动地连接至一装柜内的一内壁。

本发明的额外的特征以及优点将在以下的描述中阐述，且某种程度上将从描述中显而易见，或可通过实践在此所揭露的原理来学习。通过所附权利要求中特别指出的装置以及组合的手段，可达成并获得本发明的特征以及优点。根据以下描述以及所附权利要求，本发明的这些以及其他特征将变得完全地明显，或可通过实践在此所阐述的原理来学习。

附图说明

为了描述可获得上述揭露内容与其优点以及特征的方式，将通过参考所附的附图中绘示的特定范例来呈现上述原理的更具体的描述。这些附图仅描绘了本发明的范例方面，而因此不应被视为对本发明范畴的限制。通过使用以下附图，以额外的特征以及细节来描述以及解释这些原理。

图1为本发明的一些实施例，输送系统的剖视图；

图2为本发明的一些实施例，安放在图1的输送系统内的机架装置的示意图；

图3a为本发明的一些实施例，连接至图2的机架装置的滑件弹簧设备的简化二维视图；

图3b为本发明的一些实施例，连接至图2的机架装置的滑件弹簧设备的三维视图；

图4为本发明的一些实施例，图3a-图3b的滑件弹簧设备内的滑件机构的自由体受力图(freebodydiagram)；

图5为本发明的一些实施例，使用图3a-图3b的滑件弹簧设备的铅直振动的模拟结果的示意图。

符号说明

60铅直柱

70、80、90梁

100输送系统

120右壁

125装柜

126顶部内表面

127底部内表面

128左内壁

129右内壁

130左壁

131弹性装置

140顶部板

145基座

150机架装置

150a顶部框架

150b底部框架

151前缘

200、200a、200b滑件弹簧设备

210(1)、210(2)轴承

225固定元件

230枢轴元件

250滑件

251(1)、251(2)止动件

252(1)、252(2)表面

253倾斜表面

254底面

255连接件

275弹簧

400自由体受力图

500模拟结果

525、530线

f、fcosθ、fcosθ*μ力

θ角度

具体实施方式

本发明参考所附的附图描述，其中在各处附图中使用相同的符号表示类似或相同的元件。附图未按照比例绘制，且所提供的附图仅用于说明本发明。以下参考用于说明的范例应用描述本发明的数个方面。应理解的是，阐述了许多特定细节、关系以及方法以提供对本发明的完全理解。然而，本技术领域具有通常知识者将轻易了解可在不具有一个或多个特定细节的情形下或以其他方法实践本发明。在其他情形下，未详细示出众所周知的结构或操作，以避免模糊本发明。本发明不限于所示出的动作或事件的排序，因为一些动作可以不同的顺序发生及/或与其他动作或事件同时发生。除此之外，不需要所有示出的动作或事件以运用根据本发明的方法。

如上所述，提供用于机架及机架装置的一种输送系统有重要意义，特别是隔离(isolate)振动的铅直方向以及水平方向的一种输送系统。所揭露的系统因可消除(eliminate)现有机架强化结构的需求而降低制造以及运输的成本。除此之外，所揭露的系统可简化包装过程。在一些实施例中，输送系统可包括两个滑件弹簧设备(sliderspringapparatus)。每一个滑件弹簧设备可在短边缘连接至机架系统。每一个滑件弹簧设备可包括两个固定元件以及两个滑件。滑件可通过弹簧彼此连接。每一个固定元件可经配置以沿着短边缘固定机架系统的相对部分。固定元件可连接至滑件，且定位在滑件上的两个止动件之间。每一个滑件可包括轴承，经配置以在装柜内接触内壁。每一个滑件弹簧设备重新分配(redistribute)铅直力为法向力(normalforce)以及摩擦力(frictionforce)。摩擦力转变为装柜以及机架之间的相对位移。相对位移是轴承以及装柜的内壁之间的减摩擦(reduced-friction)接触，其消除施加在输送系统上直接完全转移至信息处理系统的铅直力。滑件弹簧设备也可降低水平振动。

图1绘示根据本发明的一些实施例，一输送系统100的剖视图。输送系统100可为在运输期间用于安放机架服务器的多个装柜系统之一。输送系统100可包括一装柜125(container)。例如，在运输过程期间，装柜125可为经配置以安放一信息处理系统的一木条板箱(crate)或一包材系统(boxsystem)。装柜125可包括一顶部内表面126、一底部内表面127、一左内壁128以及一右内壁129。输送系统100也可包括一机架装置150(rackdevice)。机架装置150可为一标准机架，经配置以安装在一数据中心中。机架装置150可包括预先安装的信息技术组件。

请先暂时参考图2，机架装置150可包括前至后梁90(front-to-backbeams)、顶部侧至侧梁80(topside-to-sidebeams)，底部侧至侧梁70、铅直柱60、顶部板140、基座145、右壁120以及左壁130。前至后梁90以及顶部侧至侧梁80连接以形成一顶部框架150a。类似地，前至后梁90以及底部侧至侧梁70连接以形成一底部框架150b。在一些实施例中，前至后梁90永久地(permanently)连接至底部侧至侧梁70以及顶部侧至侧梁80。例如，前至后梁90使用永久连接件(例如：铆钉以及焊接)连接底部侧至侧梁70以及顶部侧至侧梁80。在一些替代的实施例中，前至后梁90可拆卸地连接至底部侧至侧梁70以及顶部侧至侧梁80。例如，前至后梁90使用可拆卸连接件或紧固件(例如：螺帽、螺栓、螺钉等)连接至底部侧至侧梁70以及顶部侧至侧梁80。

再次参考图1，滑件弹簧设备200a可在底部框架150b附接至机架装置150。类似地，另一滑件弹簧设备200b可在顶部框架150a附接至机架装置150。详细细节将参考图3a以及图3b进行讨论。为了本发明的目的，滑件弹簧设备200a以及200b也可被称为装配装置。

图3a绘示连接至机架装置150的底部框架150b的滑件弹簧设备200a的简化二维视图。图3a绘示底部框架150b的一个角落。然而，本领域具有通常知识者应理解的是，以下描述的技术特征也可复制相同配置而适用底部框架150b的相对角落。滑件弹簧设备200a可包括一固定元件225(securingelement)。固定元件225可包括从木材、塑胶或金属材料或任何组合构成的一订制设计的设备。具体而言，固定元件225可由钢或铁制成。固定元件225可经配置以固定机架装置150的底部框架150b的一角落或一边缘。在一些实施例中，固定元件225可由螺栓固定至底部框架150b的一角落或一边缘。在其他实施例中，固定元件225可通过铆钉或其他暂时装置暂时固定至底部框架150b的一角落或一边缘。固定元件225可由任何可承受由机架装置150所施加的法向力的材料制成。

每一滑件弹簧设备200a以及200b可包括两个固定元件225。固定元件225可各固定机架装置150的相对一部分。例如，如图1所示，相对部分可为机架装置150的底部框架150b的两个相对角落。或者，每一个固定元件225可沿着底部框架150b或顶部框架150a的一边缘与对应的固定元件大致上对准。详细细节将参考以下图3b进行讨论。

再次参考图3a，滑件弹簧设备200a也可包括一滑件250(slider)。类似于固定元件225，滑件250可包括从木材、塑胶或金属材料构成的一订制设计的设备。滑件250可经设计以具有两个对应的表面252(1)以及252(2)，两对应表面252(1)以及252(2)由一倾斜表面253(如图3b所示)互相连接。两对应表面252(1)以及252(2)也可通过一底面254(如图3b所示)连接。在一实施例中，由于滑件250是一个三维物体，一底面可被定义为未标示为252(1)、252(2)以及253的任何表面。底面254例如可保持(hold)轴承210(1)以及210(2)。轴承210(1)以及210(2)的详细细节将参考以下图3b进行讨论。

尽管在图3a以及本发明的其他方面描述了滑件250的一特定形状，本发明预期为了本发明的目的，滑件250具有许多可行形状。例如，尽管倾斜表面253位于两个表面252(1)以及252(2)之间，但是在倾斜表面253与表面252(1)以及252(2)之间可具有额外的表面。本领域具有通常知识者可轻易理解的是，任何三维物体都可作为本发明的滑件250，只要此三维物体包括一倾斜表面253以及一底面254，其中底面254是经配置以接触一内表面126或127。例如，上述的接触可通过轴承210(1)以及210(2)发生。

滑件250可包括在倾斜表面253上的一枢轴元件230。枢轴元件230例如可为一轴承。在本实施例中，当在滑件250上滑动时，枢轴元件230是枢转地连接至固定元件225，在一些实施例中，倾斜表面253包括一轨道(未图示)以引导枢轴元件230。固定元件225可经由枢轴元件230连接至滑件250。除此之外，滑件250可包括在倾斜表面253上的止动件251(1)以及251(2)。枢轴元件230可为受弹簧偏压(spring-biased)的配置以将固定元件225在止动件251(1)以及251(2)之间偏压。当振动超出一预定限制时，止动件251(1)以及251(2)被运用以限制位移。预定限制可根据在装柜以及机架之间所能允许振动的间隙而设定。止动件251(1)以及251(2)可与滑件250相同的材料制成。枢轴元件230可使用本领域已知的任何其他类型的连接元件实现偏压。

枢轴元件230也可经配置以当在滑件250上滑动时，可滑动地连接固定元件225。上述可滑动的连接可在滑件250上通过一轨道实现。为了连接固定元件225至滑件250，可提供任何其他机械式的连接，使固定元件225可因应于一外力而沿着滑件250移动。

图3b绘示连接至机架装置150的底部框架150b的滑件弹簧设备200a的三维视图。机架装置150的底部框架150b可具有一前缘151(leadingedge)。前缘151沿着机架装置150进入装柜125的深度延伸。固定元件225可经配置以固定机架装置150的前缘151的一部分。在一实施例中，固定元件225延伸横越前缘151的一长度，使得固定元件225支撑底部框架150b的前缘151的全部长度。在另一实施例中，固定元件225固定机架装置150的底部框架150b的角落或一边缘的一部分。一对应的固定元件225可在角落、靠近角落或沿着机架装置150的前缘151对准或大致上对准。尽管图3b是图示底部框架150b，但是固定元件225可以上述关于底部框架150b相同的方式定位在顶部框架150a。滑件弹簧设备200a可通过一弹性装置131固定在装柜125内。弹性装置131可包括一弹簧装置。

滑件(滑件250以及未图示的相对滑件)可通过另一弹性装置彼此连接。在一些实施例中，此另一弹性装置(第二弹性装置)可包括一弹簧275(也在图3a中图示)。滑件250可包括一连接件255，经配置以固定弹簧275。在其它实施例中，此另一弹性装置可为包括数个组件的装置。

滑件250可滑动地连接至装柜125的一内表面126、127、128以及129。例如，滑件250可包括轴承210(1)以及210(2)，经配置以接触装柜125的底部内表面127(也在图3a中图示)。轴承210(1)以及210(2)可沿着旋转轴(spinningaxles)插入滑件250内。通过轴承210(1)以及210(2)滚动地横越装柜125的底部内表面127，可使滑件250以及装柜125之间的摩擦最小。轴承210(1)以及210(2)可为脚轮、滚子(roller)、滚珠轴承或其他轴承装置，经配置以降低在滑件250以及底部内表面127之间的摩擦。在替代的一些实施例中，轴承210(1)以及210(2)可连接至装柜125的底部内表面127且配置以接触滑件250。在一些实施例中，滑件250可通过滑动以直接抵靠表面的方式、或以一些种类的轴承、球型轴承或滚子抵靠表面的方式而连接至一内表面126、127、128以及129。本领域具有通常知识者可轻易理解的是，可在滑件250或内表面126、127、128以及129内使用允许一个机构通过另一个机构滑动的任何机构或装置。在替代的一些实施例中，滑件250可沿着一轨道滑动，而连接至内表面126、127、128以及129。滑件弹簧设备200可将来自机架装置150的重量以及移动的结合而产生的铅直力分散成法向力以及摩擦力。详细细节将参考以下图4进行讨论。

图4绘示根据本发明的第一实施例，滑件弹簧设备200内的滑件250的自由体受力图400。为了更清楚地说明作用在滑件250以及固定元件225的力，图4仅图示输送系统100的特定元件。如上所述，滑件弹簧设备200可被运用以降低铅直以及水平振动。当铅直振动力f(verticalvibrationforce)施加在滑件250(f可为施加在输送系统100的一铅直力，且被传递至滑件弹簧设备200)，铅直力f以一平行分量fcosθ*μ以及一法向分量fcosθ在滑件250以及固定元件225之间产生相对位移。请同时参考图1，滑件弹簧设备200以上述方式降低施加在装柜125上而转移至机架装置150的部分铅直力f。因此，铅直振动通过滑件弹簧设备200更有效地降低。滑件弹簧设备200也可以大致类似的方式降低施加在装柜125上而转移至机架装置150的部分水平力。因此，通过本发明的一滑件弹簧设备可更有效地降低铅直以及水平振动。本领域具有通常知识者应理解的是，振动降低效率的改变取决于一滑件弹簧设备的刚性(stiffness)(例如：图3a-图3b中的弹簧275)、振动的频率、滑件的角度(例如：图3a-图3b中的滑件250的角度)以及受到保护的机架装置的重量。

图5绘示根据本发明的一些实施例，使用一滑件弹簧设备的铅直振动的模拟结果500。类似于图4，以下描述模拟结果500是参考具有与上述图1的输送系统100类似的组件的一示例性系统进行详细描述。在本实施例中，在示例性系统中的弹簧的刚性是200n/m。在示例性系统中的滑件的角度是45度。最后，所输入的位移的频率是50hz且振幅(amplitude)是50mm。图5的线525代表装柜的加速度振幅。图5的线530代表机架装置的加速度振幅。如图5所示，装柜的加速度振幅(线525的振幅)是48.94m/sec²或约48.94m/sec²。相反地，机架装置的加速度振幅(线530的振幅)是9.07m/sec²或约9.07m/sec²。比较线525以及线530，示例性机架装置的振动相较装柜降低了约81％。

本领域具有通常知识者应理解的是，根据各种实施例，一滑件弹簧设备可经配置以具有在0kgf/mm至13kgf/mm范围内的弹簧刚性。除此之外，在这样的配置中，滑件的角度可在0度至60度的范围内。这样的范围是基于约1500公斤的机架装置。在替代的一些实施例中，滑件弹簧设备可经配置以具有在0kgf/mm至21.6kgf/mm范围内的弹簧刚性，其中滑件的角度可在0度至60度的范围内。这样的范围是基于约2500公斤的机架装置。最后，滑件弹簧设备可经配置以具有在0kgf/mm至4.33kgf/mm范围内的弹簧刚性，其中滑件的角度可在0度至60度的范围内。这样的范围是基于约500公斤的机架装置。在一些实施例中，弹簧的刚性可基于滑件的角度。除此之外，滑件的角度可基于机架装置的重量。

虽然已经图示且描述了本发明的特定实施例，但是对于本领域具有通常知识者显而易见的是，在不脱离本发明的更广泛方面的情形下，可进行改变以及修改。因此，所附权利要求的目的是包括所有落入本发明的真实精神以及范畴内的这样的改变以及修改。前述的叙述以及附图所阐述的内容仅作为说明用途，而并非作为限制。当基于现有技术以适当的观点观察时，本发明的实际范畴意欲由所附权利要求定义。

在此使用的用语仅为了描述特定实施例的目的，并非意欲限制本发明。除非上下文清楚地指出，在此所使用的单数形式「一」、「一个」以及「该」也意欲包括多个形式。除此之外，在某种程度上，不管是在详细描述及/或权利要求中所使用的用语「包括(including、includes)」、「具有(having、has、with)」或其变异，这样的用语是意欲以类似于用语「包括(comprising)」的方式包含在内。

除非另有定义，在此使用的所有用语(包括技术用语以及科学用语)具有与本发明所属技术领域中具有通常知识者通常理解的相同意义。除此之外，用语(例如，在常用字典中所定义的用语)应当被解释为具有在相关领域的上下文的意义一致的意义，且除非在此明确地如此定义，并不会以理想化或过于正式的理解解释。