專(zhuān)利名稱(chēng)：可重組式機(jī)殼模塊的制作方法
可重組式機(jī)殼模塊技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種電子裝置的機(jī)殼設(shè)計(jì)，特別是一種可升級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可 重組式機(jī)殼模塊。背景技術(shù)：
傳統(tǒng)電子裝置的外殼設(shè)計(jì)需要一個(gè)固定和預(yù)先設(shè)定的整體支撐機(jī)殼，以提 供對(duì)內(nèi)部電子組件的機(jī)械支撐。此限制阻礙一些可重組式的選擇成為整體機(jī)殼 及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的部份。 一般而言，任何不要求全部可重組的系統(tǒng)具有 不必要的重量、未使用的閑置空間及不需要的花費(fèi)。隨著未來(lái)的技術(shù)發(fā)展，機(jī) 構(gòu)設(shè)計(jì)可能無(wú)法符合新的型態(tài)因素，而可能需要重新設(shè)計(jì)新的機(jī)殼以支持技術(shù) 特征，并將需要額外的花費(fèi)。例如新的中央處理單元(CPU)和內(nèi)存的升級(jí)，需 要新的電源供應(yīng)器或新的接口插槽以滿(mǎn)足更高的電源密度和更快的存取速度需 求。隨之而來(lái)的將是額外的花費(fèi)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)機(jī)殼的所有外形因素都是固定的。再者，傳統(tǒng)的機(jī)殼設(shè)計(jì)包含由金屬薄板多片式的組合架構(gòu)，這樣的架構(gòu)阻 礙了機(jī)殼模塊化的程度。且傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)也使得內(nèi)部組件的維修服務(wù)變得困難， 而且必須花較長(zhǎng)的時(shí)間去完成。
發(fā)明內(nèi)容為了解決先前技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于可升級(jí)計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)的可重組式機(jī)殼模塊。機(jī)殼模塊包含數(shù)個(gè)模塊單元可設(shè)置硬件單元，并配置 匹配的公接合部和母接合部以相互結(jié)合。模塊單元采用前后方式及/或側(cè)邊對(duì)側(cè) 邊方式連接，可用以調(diào)整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的尺寸。本發(fā)明機(jī)殼模塊包括至少一第一模塊單元，包含一第一箱體、至少一第一公接合部及至少一第 一母接合部，該第一箱體包含兩個(gè)相對(duì)開(kāi)放端，用以分別設(shè)置該第一公接合部 和該第一母接合部；及至少一第二模塊單元，包含一第—箱體、至少一第二公接合部及至少一第二母接合部，該第二箱體包含兩個(gè)相對(duì)開(kāi)放端，用以分別設(shè)置該第二公接合部 和該第二母接合部；其中，該第二公接合部為一L型延伸片，該第一母接合部為一 S型延伸片 形成一長(zhǎng)槽匹配于該第二公接合部。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于電子裝置模塊化的外殼設(shè)計(jì)，提供一彈性機(jī)殼，可以改 變深度、寬度及高度，包含在三度空間中非一致性的交叉區(qū)塊，容許不同的電
子裝置的外型因素，而將空間的利用最大化、減少重量和成本。也允許不同的 電子基板或模塊可以一次設(shè)計(jì)而使用于任何地方，因此降低開(kāi)發(fā)成本及加快上 市速度。機(jī)殼模塊化的彈性設(shè)計(jì)允許不同的特征及組件非常快速的組成系統(tǒng)以 滿(mǎn)足客戶(hù)需求。大型及復(fù)雜的系統(tǒng)可采用基本的機(jī)殼模塊方式放大，將開(kāi)發(fā)時(shí) 間和主要工具花費(fèi)最小化。當(dāng)系統(tǒng)升級(jí)時(shí)，可保障客戶(hù)所投資的個(gè)別組件可重 復(fù)使用。為對(duì)本發(fā)明的目的、構(gòu)造特征及其功能有進(jìn)一步的了解，茲配合附圖詳細(xì) 說(shuō)明如下
圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例可升級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，第一及第二模塊單元及介板 的分解圖。圖2為本發(fā)明第第一實(shí)施例中介板的示意圖。圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例，第一及第二模塊單元中公及母接合部組合的示 意圖。圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例，前后方式連接的組合示意圖。圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例可升級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，第一及第二模塊單元、介板、增強(qiáng)組合強(qiáng)度的支撐件和鉗制器的分解圖。圖6為本發(fā)明第二實(shí)施例，側(cè)邊對(duì)側(cè)邊方式連接的組合示意圖。 圖7為本發(fā)明第三實(shí)施例可升級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2、圖3及圖4。本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包含必要的硬件單元， 例如主機(jī)板30、內(nèi)插板40、電源供應(yīng)模塊50、風(fēng)扇61、 62、 63及介板70， 分別設(shè)置于機(jī)殼模塊的第一模塊單元10和第二模塊單元20。主機(jī)板30為印刷電路板，配置有不同的電路組件，例如中央處理單元 (CPU)、系統(tǒng)內(nèi)存、南北橋芯片、輸入/輸入控制器、網(wǎng)絡(luò)接口控制器及輸入/ 輸入連接器等，上述組件連接于特定的總線(xiàn)，在操作系統(tǒng)下執(zhí)行數(shù)據(jù)處理的工 作。內(nèi)插板40提供計(jì)算機(jī)系統(tǒng)額外的功能和兼容性，在不同的操作實(shí)施下具有 不同的接口。根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，顯示卡、網(wǎng)絡(luò)卡、伺服管理卡、甚至 中央處理單元卡，都可以是內(nèi)插板40的一種實(shí)施例。在一些特殊型態(tài)，另一塊 主機(jī)板也可以當(dāng)作是內(nèi)插板40。電源供應(yīng)器50提供直流電源給主機(jī)板30，也直接或間接提供電源給內(nèi)插板 40。通常一個(gè)或多個(gè)伴隨空氣通道的內(nèi)建風(fēng)扇51，設(shè)置于電源供應(yīng)模塊50上。風(fēng)扇61、 62、 63設(shè)置于第模塊單元10或第二模塊單元20的前側(cè)(圖1 中的左圖)或后側(cè)。框架ll、 111、 21可以協(xié)助風(fēng)扇61、 62、 63或其它硬件單元 的設(shè)置。風(fēng)扇61、 62、 63主要由主機(jī)板30所控制。在風(fēng)扇關(guān)關(guān)(fan switches) 模塊，包含控制電路和風(fēng)扇連接器(或接腳接頭)可設(shè)置于主機(jī)板上30或介板70上。請(qǐng)參照?qǐng)D2、圖1和圖4。介板70固定在框架111 (或直接同定在第一模塊 單元10)上，用來(lái)連接分別設(shè)置于第一模塊單元10和第二模塊單元20的硬件 單元。在圖2，設(shè)置于介板70上的四個(gè)主插槽71，用以連接主機(jī)板30上對(duì)應(yīng) 的主接口31。同樣地，六個(gè)擴(kuò)充插槽72用以連接內(nèi)插板40的擴(kuò)充接口41，而 配置于介板70上的三個(gè)電源接頭73，連接電源供應(yīng)模塊50的電源接口 52。數(shù) 個(gè)氣孔74盡可能的設(shè)置在介板70整面上，以允許氣流通過(guò)介板70?？蚣?11/111/121亦同。若采用采用單層布局造成介板70的剩余空間不足，可采用多 層印刷電路板技術(shù)于介板70。主插槽71、擴(kuò)充插槽72和電源接頭73之間的連 接電路也可以此方式達(dá)成。除前述的插槽和接頭之外， 一般現(xiàn)有技術(shù)配置于電 源分配板上的電源分配電路，亦可設(shè)置于介板70。在圖1、圖2和圖4中，第一模塊單元10和第—模塊單元20采用前后方式 連接。兩個(gè)模塊單元10、 20具有非常相似的機(jī)械架構(gòu)(在某些例子中相同)， 包含有矩型的第一/第二箱體12/22、第一/第二公接合部13/23設(shè)置在第一/第二 模塊單元10/20的前下端邊緣，及第一/第二母接合部14/24配置在第一/第二模 塊單元10/20的后端邊緣。第一/第二箱體12/22是矩形或管狀容器，具有兩個(gè)相 對(duì)開(kāi)放端，允許計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件單元可以經(jīng)由前側(cè)和后側(cè)來(lái)安裝或移除。第 一/第二公接合部13/23是L型延伸片，位在第一/第二箱體12/22的開(kāi)放端。第 一/第二母接合部14/24是S型延伸片，位在相對(duì)開(kāi)放端，形成可以和第一/第二 公接合部13/23互相容置的長(zhǎng)槽?；旧希雍喜亢湍附雍喜吭O(shè)置于模塊單元 的相對(duì)開(kāi)放端。母接頭14的長(zhǎng)槽141用以容納公接合部23的末端，若有需要， 長(zhǎng)槽241可以和公接合部13接合(方向交換)或其它的公接合部接合。 一個(gè)或 多個(gè)固定件15例如螺絲或其它可能的固定型態(tài)，用以固定接合的公接合部/ 母接合部14/23。若采用螺絲固定，則需要有位于公接合部/母接合部14/23上相 對(duì)應(yīng)的螺絲孔(圖中未示)。此外， 一個(gè)或多個(gè)模塊單元可耦合至第一模塊單元 10的前側(cè)或第二模塊單元20的后側(cè)，用以擴(kuò)充計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。且另個(gè)介板可作 為額外硬件單元的連接集合。為由第一/第二模塊單元10/20的外側(cè)提供結(jié)構(gòu)支撐，加強(qiáng)肋16/26設(shè)置于第 一/第二箱體12/22的外側(cè)，且借由數(shù)個(gè)固定件161/261堅(jiān)牢固定。加強(qiáng)肋16/26 可為具有螺絲孔的長(zhǎng)條狀或任何其它對(duì)應(yīng)于固定件161/261的結(jié)構(gòu)。兩導(dǎo)引片 162/262由加強(qiáng)肋16/26延伸，且深入第一/第二箱體12/22的內(nèi)側(cè)，可以當(dāng)作主 機(jī)板30 (或內(nèi)插板40)滑出/滑入的軌道?；逋媳P(pán)(圖中未示)可以先耦合主 機(jī)板30 (或內(nèi)插板40)，然后沿著導(dǎo)引片162/262滑進(jìn)和滑出。尤其是導(dǎo)引片 162/262可用以導(dǎo)引或固定其它的硬件單元，例如內(nèi)插板40和電源供應(yīng)模塊 50。請(qǐng)參照?qǐng)D5和圖6。先前實(shí)施例的第一和第二模塊單元10、 20可以采用側(cè)
邊對(duì)側(cè)邊方式連接。本實(shí)施例與先前實(shí)施例的主要差異說(shuō)明如下。首先，第一和第二模塊單元IO、 20相鄰對(duì)齊，于側(cè)面或上下位置彼此耦合， 第一公接合部13和第二公接合部23接近地對(duì)齊，第-一母接合部14和第二母接 合部24裝附在一起。 一平板彎曲成具有W形交叉區(qū)塊的支撐件171，可以容納 第一和第二公接合部13、 23。然后固定件15和螺帽151，或其它任何現(xiàn)有可用 來(lái)固定的手段，均可用以堅(jiān)牢固定第一和第二公接合部13、 23。另一方面，U 型嵌合件172可插入第一和第二母接合部14、 24的長(zhǎng)槽141、 142內(nèi)而固定。 嵌合件172可以采用閂鎖/螺絲/接榫等構(gòu)件或其它任何現(xiàn)有的手段，用以接合第 一和第二母接合部14、 24。此外，嵌合件172可以預(yù)先固定在介板70上。此外，前述的實(shí)施例中主插槽71、擴(kuò)充插槽72和電源接頭73設(shè)置在介板 的兩側(cè)，在本實(shí)施例中主插槽71 、擴(kuò)充插槽72和電源接頭73全部設(shè)置在介板 的同一側(cè)。且介板70的尺寸需要較大，以便延伸到其它的模塊單元并及于所有 的插槽和接頭。也就是介板70系設(shè)置于第一和第二模塊單元10、 20的兩相鄰 開(kāi)放端。因?yàn)榻榘?0覆蓋第一和第二模塊單元10、 20，框架lll、 211應(yīng)配置 為裝附于介板70。請(qǐng)參照?qǐng)D7。為達(dá)成更好的結(jié)構(gòu)配置，第一和第二母接合部14、 24或第一 和第二模塊單元10、 20，可能并非完全對(duì)稱(chēng)。圖7中的第二母接合部24為U 型延伸片， 一端插入第一母接合部14中。容許第二母接合部24直接和第一母 接合部14結(jié)合。另一個(gè)U型夾件174可用以?shī)A住第一和第二母接合部14、 24。 U型夾件174亦可預(yù)先設(shè)置在介板70上。而U型的第二母接合部24可以讓第 一和第二公接合部13、 23相互依靠更緊密。另一個(gè)U型扣件173可用以結(jié)合第 一和第二公接合部13、 23。在圖7中第一和第二模塊單元10、 20的相鄰側(cè)邊短于其它側(cè)邊。因此容許 全框架112設(shè)置于第一和第二模塊單元10、 20的后方側(cè)邊(相鄰開(kāi)放端)，可 以對(duì)組合的模塊單元提供更多的結(jié)構(gòu)支撐。同時(shí)，額外的風(fēng)扇可以裝附在全框 架112上，達(dá)成可升級(jí)冷卻系統(tǒng)的需求。上述的實(shí)施例的說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明所揭露的新穎觀念，包含外部到內(nèi)部的機(jī) 殼設(shè)計(jì)方法、模塊機(jī)構(gòu)接口及模塊冷卻。本發(fā)明提供組成模塊的所有機(jī)構(gòu)支撐的結(jié)構(gòu)組合件(有固定件的加強(qiáng)肋) 是模塊式，可由基本外殼空間(第一/第二模塊單元)的外部而進(jìn)入與組裝，定 義一個(gè)由外而內(nèi)的方法。傳統(tǒng)的機(jī)殼設(shè)計(jì)涉及機(jī)殼的結(jié)構(gòu)區(qū)塊，由金屬外殼薄 板組裝而成，而金屬外殼薄板會(huì)阻礙機(jī)殼模塊化的程度。且傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)使得內(nèi) 部組件難以接近且需花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間維修。于本發(fā)明中，基本的模塊單元形成邊 界，所有的電子組件保持在邊界內(nèi)側(cè)，而沒(méi)有任何內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)件。所有的結(jié)構(gòu) 件均可由外部裝附與移除。此方法可以容易取得內(nèi)部組件，而降低維修服務(wù)的 周期時(shí)間。 其中，每一個(gè)模塊單元提供標(biāo)準(zhǔn)的接口 (有固定件/支撐件/夾持器的公/母接合部)允許任何的機(jī)殼模塊配對(duì)而達(dá)到機(jī)構(gòu)強(qiáng)度及電磁干擾(EMI)的需求。本發(fā) 明揭露標(biāo)準(zhǔn)化的公和母接合部及標(biāo)準(zhǔn)化可移除和可服務(wù)的結(jié)構(gòu)固定件，借此容 許計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可升級(jí)。接合部上的通用性?xún)?nèi)建結(jié)構(gòu)強(qiáng)化設(shè)備，將易于發(fā)展。雖然上述實(shí)施例揭露了一對(duì)一的組合，但計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)本發(fā)明可以包含 四(二對(duì)二)、九(三對(duì)三)或更多的模塊單元。側(cè)邊對(duì)側(cè)邊及前后方式連接，都可 以應(yīng)用于整合的或單一機(jī)殼模塊。對(duì)于可升級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其可重組式機(jī)殼模塊的需求，機(jī)殼模塊的個(gè)別模 塊單元應(yīng)該在機(jī)構(gòu)上支持其自身的電子組件，包含冷卻單元例如風(fēng)扇。于一些 具體的實(shí)施例，每一個(gè)冷卻單元可由裝附的模塊單元提供電力并回報(bào)感應(yīng)器功 能，然后由相同或其它的模塊單元接收單元層級(jí)或系統(tǒng)層級(jí)的管理指令。這表 示每一模塊的冷卻單元是模塊單元的一部份，且和個(gè)別的模塊單元一同調(diào)整尺 寸。對(duì)區(qū)域模塊電子組件提供了適當(dāng)?shù)睦鋮s。上述所提及的實(shí)施例，每一個(gè)模 塊的冷卻單元，經(jīng)由位在介板或框架上的氣孔，符合整體的系統(tǒng)冷卻架構(gòu)(從前 面到后面)。此外，每一模塊冷卻單元于系統(tǒng)中的組合可相互強(qiáng)化，并提供多余 的冷卻至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其它單元。
權(quán)利要求
1.一種可重組式機(jī)殼模塊，其特征在于該可重組式機(jī)殼模塊包括至少一第一模塊單元，包含一第一箱體、至少一第一公接合部及至少一第一母接合部，該第一箱體包含兩個(gè)相對(duì)開(kāi)放端，用以分別設(shè)置該第一公接合部和該第一母接合部；及至少一第二模塊單元，包含一第二箱體、至少一第二公接合部及至少一第二母接合部，該第二箱體包含兩個(gè)相對(duì)開(kāi)放端，用以分別設(shè)置該第二公接合部和該第二母接合部；其中，該第二公接合部為一L型延伸片，該第一母接合部為一S型延伸片形成一長(zhǎng)槽匹配于該第二公接合部。
2. 如權(quán)利要求1所述的可重組式機(jī)殼模塊，其特征在于該第一母接合部的該長(zhǎng)槽以前后方式結(jié)合該第二公接合部。
3. 如權(quán)利要求2所述的可重組式機(jī)殼模塊，其特征在于該機(jī)殼模塊更包含至少一固定件，固定已結(jié)合的該第一母接合部與該第二公接合部，且該第一及 第二模塊單元更個(gè)別包含具有數(shù)個(gè)氣孔的至少一框架。
4. 如權(quán)利要求1所述的可重組式機(jī)殼模塊，其特征在于該第一及第二模塊 單元更包含至少一加強(qiáng)肋，配置于該第一/第二箱體的外側(cè)，且該加強(qiáng)肋包含至 少一導(dǎo)引片，嵌入于該第一/第二箱體的內(nèi)側(cè)。
5. 如權(quán)利要求1所述的可重組式機(jī)殼模塊，其特征在于該第一及第二模塊 單元相鄰對(duì)齊，使該第一及第二公接合部彼此靠近對(duì)齊。
6. 如權(quán)利要求5所述的可重組式機(jī)殼模塊，其特征在于該機(jī)殼模塊更包含 一W型支撐件，結(jié)合該第一及第二公接合部。
7. 如權(quán)利要求5所述的可重組式機(jī)殼模塊，其特征在于該第二母接合部為一s型延伸片，形成一長(zhǎng)槽匹配于該第一公接合部，該機(jī)殼模塊更包含一u型嵌合件，插入該第一及第二母接合部的該長(zhǎng)槽而結(jié)合該第一及第二母接合部。
8. 如權(quán)利要求5所述的可重組式機(jī)殼模塊，其特征在于該第二母接合部為一u型延伸片， 一端插入該第一母接合部。
9. 如權(quán)利要求8所述的可重組式機(jī)殼模塊，其特征在于該機(jī)殼模塊更包含:一U型扣件，結(jié)合該第一及第二公接合部；及 一U型夾件，結(jié)合該第一及第二母接合部。
10. 如權(quán)利要求5所述的可重組式機(jī)殼模塊，其特征在于該第一及第二模 塊單元的相鄰側(cè)邊短于其它側(cè)邊，且該機(jī)殼模塊更包含一框架，設(shè)置于該第一 及第二模塊單元鄰近的開(kāi)放端。
全文摘要
一種可重組式機(jī)殼模塊，與數(shù)個(gè)硬件單元及一個(gè)或多個(gè)介板構(gòu)成一可升級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。機(jī)殼模塊包含數(shù)個(gè)模塊單元用以分別安裝硬件單元。每一個(gè)模塊單元具有專(zhuān)用的框架用以裝附介板或?qū)Ｓ蔑L(fēng)扇。介板用以連接模塊單元之間分散的硬件單元。每一個(gè)模塊單元設(shè)置有匹配的公和母接合部以相互結(jié)合。特定的固定組件裝可確保公對(duì)公接合部或母對(duì)母接合部的結(jié)合，使模塊單元以前后方式及/或側(cè)邊對(duì)側(cè)邊方式連接。
文檔編號(hào)G06F1/18GK101126947SQ200710096290
公開(kāi)日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2007年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月15日
發(fā)明者平井智則, 寵 李, 鐘志明 申請(qǐng)人:泰安電腦科技(上海)有限公司;泰安電腦科技股份有限公司