TWI720545B

TWI720545B - 電腦機箱及承載設備

Info

Publication number: TWI720545B
Application number: TW108125157A
Authority: TW
Inventors: 叢耀宗; 劉有晉; 張鈞
Original assignee: 廣達電腦股份有限公司
Priority date: 2018-08-27
Filing date: 2019-07-17
Publication date: 2021-03-01
Also published as: EP3617838B1; JP2020035741A; CN110865690A; US20200068740A1; US11102906B2; TW202010378A; EP3617838A1; CN110865690B

Abstract

本揭露提供一種承載設備，包括一基底托盤及一擴充托盤。基底托盤可承載一第一板，而擴充托盤可承載一第二板。擴充托盤可安裝於基底托盤中，且擴充托盤可具有一轉換機構。轉換機構可將第一板上之第一連接器與第二板上之第二連接器接合，或使第一連接器自第二連接器分離。

Description

電腦機箱及承載設備

本揭露係有關於一種承載設備，用於儲存機架中的計算裝置。

電腦機箱(Computer chassis)為電腦組件提供了機械殼體(mechanical housing)。於一些情況下，單一機箱可以容納多於一個的組件，其中每個組件連接到另一個組件以提供組件之間的電子通訊(electrical communication)。這種耦接需要在特定的位置發生；其中一個組件的移動即可能會導致連接故障或導致通訊完全失效(lapse)。電腦機箱通常不會提供穩定電腦組件的固定裝置。此外，當電腦機箱容納多於一個電腦組件時，使用者可能希望移除其中一個組件以進行維護或更換。於傳統系統中，使用者必須從電腦機箱中卸下所有組件，在更換相應的組件後，再將所有組件裝回電腦機箱。對於希望僅移動一個組件的使用者而言，這種做法不僅低效，且相當不便。

因此，需要一種裝置，能夠穩定容納於電腦機箱中的組件，以維持通訊鏈結(communication links)。範例性的設備可允許在不移動所有組件的情況下，移動個別的組件。

本揭露多種範例直指一種承載設備，用於固定電子組件。於本揭露第一實施例中，承載設備包括一基底托盤以及一擴充托盤。基底托盤可具有第一部分及第二部分。基底托盤可在第一部分承載具有複數第一連接器的一第一板。擴充托盤可安裝在基底托盤的第二部分中，且可承載一第二板，其中第二板具有面對複數第一連接器的複數第二連接器。擴充托盤亦可包括一轉換機構，轉換機構使第二板於一第一位置與一第二位置之間轉換。於第一位置上，複數第一連接器與複數第二連接器接合，而在第二位置上，複數第一連接器與複數第二連接器分離。

於一些範例中，基底托盤可安裝於一電腦機箱中。

於一些範例中，第一板可為圖像處理器(graphics processing unit, GPU)板。

於一些範例中，第二板可為擴充器快速週邊組件互連(expander PCIE)板。

於一些範例中，轉換機構可包括一控制桿(lever)及一銷子(pin)。

於一些範例中，基底托盤亦可包括一鎖定機構。鎖定機構包括一控制把，控制把可使承載設備於一裝載位置與一卸載位置之間轉換。於裝載位置上，基底托盤與一電腦機箱接合，而在卸載位置上，基底托盤與電腦機箱分離。

於一些範例中，鎖定機構可包括一突出部及一鎖扣。突出部可位於鎖定機構的第一末端上，且可與一電腦機箱之一邊緣接合。鎖扣可位於鎖定機構的第二末端上，並可與基底托盤上的一開口耦接。

本揭露第二實施例可提供一種電腦機箱，包括一機箱本體(chassis body)及一承載設備。承載設備可具有如第一實施例所述之特徵。

於第二實施例的一些範例中，第一板可為圖像處理器(GPU)板。第二板可為擴充器快速週邊組件互連板。

於第二實施例的一些範例中，轉換機構可包括一控制桿及一銷子。

於第二實施例的一些範例中，銷子固定於基底托盤。

於第二實施例的一些範例中，基底托盤亦可包括一鎖定機構。鎖定機構包括一控制把，控制把可使承載設備於一裝載位置與一卸載位置之間轉換。於裝載位置上，基底托盤與機箱本體接合，而在卸載位置上，基底托盤與機箱本體分離。

於第二實施例的一些範例中，鎖定機構可包括一突出部及一鎖扣。突出部可位於鎖定機構的第一末端上，且可與機箱本體之一邊緣接合。鎖扣可位於鎖定機構的第二末端上，並可與基底托盤上的一開口耦接。

上述概述並非旨於描繪本揭露之各個實施例或每個態樣。相反地，前述概述僅提供本文所闡述之一些新穎態樣及特徵的範例。當結合附圖及所附申請專利範圍時，從以下對用於實施本揭露之代表性實施例及模式的詳述中，本揭露之上述特徵與優點以及其他特徵與優點將是顯而易見的。

本揭露之描述係參考附圖，其中所有的附圖使用相同之附圖標記來表示相似或相等之元件。附圖並未依比例繪製，且僅用於說明本揭露。下列參考用於說明之範例性應用以描述本揭露之若干態樣。須理解的是，許多具體細節、關係及方法被提出以提供對本揭露之通盤理解。然而，於相關技術領域具有通常知識者將輕易認知到本揭露可在沒有一或多個具體細節下或以其他方法完成。在其他實例中，公知結構或操作並未詳述以免模糊本揭露。本揭露並不限於所示之動作或事件之順序，因為一些動作可以不同之順序發生及/或與其他動作或事件同時發生。此外，並非所有出示之動作或事件皆為實施根據本揭露之方法所必需的。

本揭露實施例係指一種承載設備(holding apparatus)，上述承載設備包括一基底托盤(base tray)及一擴充托盤(expansion tray)。基底托盤可承載一第一板(board)，而擴充托盤可承載一第二板。擴充托盤可具有一轉換機構(transition mechanism)，經由第一連接器(connector)及第二連接器提供機械性的耦接及分離。擴充托盤可提供一種功能，以在不自承載設備移除第一板的情況下，自承載設備移除第二板。承載設備更可包括一鎖定機構(locking mechanism)，上述鎖定機構將承載設備鎖定至電腦機箱中。如此一來可為電腦組件提供進一步的穩定性。

第1圖係根據先前技術所示之傳統電腦機箱系統100。系統100可包括機箱本體102、第一板104、第一連接器106、第二板108及第二連接器110。機箱本體102可承載多種電腦組件，例如第一板104及第二板108。於一些範例中，第一板104可為GPU板(graphics processing unit board)，而第二板108可為PCIe擴充器板(expander Peripheral Component Interconnect Express board)。第一板104可具有第一連接器106，第一連接器106與第二板108上的第二連接器110連接。第一連接器106與第二連接器110之間的連接可提供第一板104與第二板108之間的電子通訊。

系統100說明了在傳統電腦系統中，電腦組件(例如：第一板104及第二板108)可裝載至電腦機箱102中，但卻沒有額外的承載設備或裝置以穩定這些組件。額外穩定性的缺乏可使電腦組件(例如：第一板104及第二板108)在機箱本體102的移動期間從耦接位置上鬆脫。此外，系統100說明了當其中一個電腦組件(例如：第一板104或第二板108)需要被更換時，另一個電腦組件也必須一起自機箱本體102中被移除。

本揭露提供一種承載設備，用以配置以固定(secure)電腦機箱中的第一電腦組件及第二電腦組件。第2圖係根據本揭露實施例所示之具有範例性承載設備的系統200。系統200可包括與第1圖之系統100類似的許多組件及標記。系統200可額外包括基底托盤222及擴充托盤224。出於本揭露之目的，電腦機箱102(或稱機箱本體102)可包括具有設置於殼體(housing)中之電腦組件的任何殼體。

基底托盤222之尺寸及形狀可設計為適用於電腦機箱102。於一些範例中，基底托盤222可用滑軌的方式進入電腦機箱102中。基底托盤222可具有第一部分222a及第二部分222b，第一部分222a被配置以接收第一板104，第二部分222b則被配置以接收擴充托盤224。擴充托盤224可以容納第二板108，使得第二連接器110被設置為與第一連接器106相鄰。於系統200中所示之第一板104及第二板108位於第一位置，在第一位置上，第一連接器106與第二連接器110耦接，以提供組件之間(例如：第一板104與第二板108之間)的通訊。出於本揭露之目的，第一板104可為GPU板，而第二板108可為PCIe擴充器板，如圖所示。然而，關於本揭露可使用多種其他組件，只要第二板108設計為可機械性連接並電子連接至第一板104即可。在一些情況下，本揭露可僅提供第一板104。

因此，基底托盤222提供一種固定承載設備，其中組件(例如：第一板104及第二板108)在電腦機箱102內的移動受到限制。這確保了第一連接器106到第二連接器110的穩定接合(attachment)，並維持了兩個組件(例如：第一板104及第二板108)之間的電子通訊鏈結(electrical communication links)。基底托盤222及擴充托盤224的額外特徵及優點將參考第3圖到第6圖作進一步的討論。

第3圖所示係根據本揭露實施例所示之系統300，於系統300中第一電腦板104(即第一板104)被裝載到範例性的基底托盤222。系統300可包括分別與第1圖及第2圖之系統100及系統200相似的許多組件及標記。系統300可額外包括鎖定機構300A，鎖定機構300A係用以將基底托盤222固定到電腦機箱102(請配合下述關於第4A圖及第4B圖之說明)。

第3圖說明了第一板104如何裝載到基底托盤222的第一部分222a。第一板104可以第一連接器106面對第二部分222b的方位裝載到基底托盤222。第一板104可滑入基底托盤222並適當地貼合，使得電腦機箱102的移動不會使第一板104離開它的位置。舉例來說，第一板104可具有一個或多個連接器元件，以將第一板104固定在底盤222上屬於第一板104的位置(未圖示)。舉例來說，連接器元件可以是導引插腳連接器(guide pin connector)。

第4A圖及第4B圖更詳細地顯示了第3圖之鎖定機構300A。第4A圖顯示鎖定位置400A之前透視圖，而第4B圖則顯示解鎖位置400B之剖視圖。請同時配合第2圖，第4A圖及第4B圖包括與第3圖之系統300相似的許多組件及標記。第4A圖及第4B圖額外包括控制把440(lever 440)、鎖扣436(latch 436)、開口438(opening 438)、突出部442(lip 442)以及電腦機箱102之邊緣450，其中控制把440具有第一末端432及第二末端434。

鎖定機構300A可具有控制把440，控制把440包括第一末端432及第二末端434。第一末端432更可包括突出部442，如第4B圖所示。突出部442可卡在電腦機箱102之邊緣450後面的位置。因此，突出部442可將基底托盤222固定到電腦機箱102。鎖定機構300A亦可在控制把440之第二末端434上提供鎖扣436。鎖扣436可由基底托盤222上的開口438接收。當自鎖定位置400A轉換到解鎖位置400B時，鎖扣436可由使用者從開口438解開。因此，當將基底托盤222固定於電腦機箱102中時，鎖扣436可提供額外的穩定性。

第5A圖至第5C圖顯示第二板108的各種位置。第5A圖顯示第二板108及擴充托盤224的分解圖500A；第5B圖顯示插入基底托盤222中之擴充托盤224的透視圖500B(即第二部分222b耦接至第一部分222a)；而第5C圖顯示轉換機構560的透視圖500C。第5A圖至第5C圖包括與第1圖至第4B圖相似的許多組件及標記。第5A圖至第5C圖額外包括轉換機構(transition mechanism)560、銷子(pin)562以及控制桿564。

首先需特別說明的是，第5A圖所繪示的銷子(pin)562係固定於基底托盤222(第5A圖無顯示)，控制桿564則係連接於擴充托盤224。第二板108係固定於擴充托盤224而無法相對移動。

第5A圖顯示第二板108及擴充托盤224的分解圖。第二板108可以裝載而固定於至擴充托盤224中(兩者無法相對移動)，使得第二連接器110面向擴充托盤224與第一板104接觸的位置。第二板108可以滑入擴充托盤224並適當地貼合，使得第二板108在遭受電腦機箱102移動而造成的干擾時，所遭受的干擾能降到最小。當第一連接器106與第二連接器110連接時，這會導致第二板108與第一板104之間的牢固貼合(如第5C圖所示)。

第5A圖至第5C圖更顯示了轉換機構560，轉換機構560包括銷子562以及控制桿564。如上所述，銷子562係固定於基底托盤222，控制桿564則係連接擴充托盤224，使用者可操作控制桿564以使固定於擴充托盤224的第二板108在接合位置(第5C圖)與分離位置(第5B圖)之間轉換。於接合位置(第5C圖)，第二連接器110與第一連接器106通訊耦接(communicatively couple)。在分離位置(第5B圖)，第二連接器110不與第一連接器106耦接。

首先請參考第5B圖，當第二板108處於分離位置時，使用者可藉由以逆時針方向拉動控制桿564的方式，使第二板108自分離位置(第5B圖)移動至接合位置(第5C圖)。詳細地說，由於銷子562固定於基底托盤222而無法移動，當控制桿564的逆時針運動在銷子562的外邊緣上施加力量，相當於透過控制桿564在銷子562上產生力矩(torque)，帶動擴充托盤224向前移動(朝第一板104之方向)，一併使得固定於擴充托盤224的第二板108向前移動靠抵第一板104，並將第二板108推入接合位置(第5C圖)。

相對地，當第二板108處於接合位置時(第5C圖)，使用者可藉由以順時針方向拉動控制桿564的方式，使第二板108自接合位置(第5C圖)移動至分離位置(第5B圖)。詳細地說，由於銷子562固定於基底托盤222而無法移動，當控制桿564的順時針運動在銷子562的外邊緣上施加力量，相當於透過控制桿564在銷子562上產生力矩(torque)，帶動擴充托盤224向後移動(遠離第一板104之方向) ，一併使得固定於擴充托盤224的第二板108向後移動而分離。

因此，第5A圖至第5C圖說明了轉換機制，轉換機制允許使用者能輕易地將第二板108插入電腦機箱102或將第二板108自電腦機箱102移除，而不需要將當前容納於電腦機箱102中的所有組件盡皆移除。

需特別說明的是，鎖定機構300A以及上述轉換機制係互相獨立之機構，操作行為與作用行程亦為互相獨立。

第6圖顯示位於位置600之範例性部分裝載的承載設備，組件可自承載設備中移除而無須自電腦機箱中移除整個承載設備。第6圖包括與第1圖至第5C圖相似的許多組件及標記。第6圖說明了使用者如何將基底托盤222拉出電腦機箱102，使得僅有第二板108暴露於外。使用者可抓住基底托盤222之邊緣601，以將基底托盤222拉出電腦機箱102。接著，使用者可移除或替換第二板108，而不需要同時自電腦機箱102中移除第一板104。

雖然本揭露之多種實施例已描述於上，但仍應理解，它們僅以範例之方式呈現而非限制。於不脫離本揭露之精神或範圍的情況下，可根據本文之揭露對所揭露之範例進行許多改變。因此，本揭露之廣度及範圍不應被上述任何範例所限制。更確切地說，本揭露之範圍應根據下列請求項及與其等價之物來定義。

儘管已就一或多個實施例說明及描述本揭露，但於本技術領域具有通常知識者在閱讀及理解本說明書及附圖時，將想到等價之改動及修改。此外，儘管本發明之特定特徵可能僅在一或數個實施例中被揭露，但如此特徵可與其他實施例之一或多個其他特徵結合，如同任何給定或特定應用可能期望及有益的。

本文所用之術語僅用於描述特定範例，而非旨於限制本揭露。如此處所用的，單數型式「一」「一個」及「該」亦旨於包括複數型式，除非上下文另有明確說明。此外，在詳細說明及/或請求項中使用術語「包括」、「包含」、「具有」、「有」、「擁有」或其變體的範圍，這些術語旨在以近似於術語「包括」之方式包含。

除非另有定義，否則本文所用之所有術語(包括技術及科學術語)具有與於本揭露所屬技術領域中具有通常知識者通常理解之含義相同之含義。此外，諸如於那些常用字典中定義之術語，應被解釋為具有與其在相關領域之上下文中之含義一致的含義，且除非於本文中明確地如此定義，否則將不被理解為理想化或過於正式之含義。

100‧‧‧系統 102‧‧‧電腦機箱 104‧‧‧第一板 106‧‧‧第一連接器 108‧‧‧第二板 110‧‧‧第二連接器 200‧‧‧系統 222‧‧‧基底托盤 222a‧‧‧第一部分 222b‧‧‧第二部分 224‧‧‧擴充托盤 300‧‧‧系統 300A‧‧‧鎖定機構 400A‧‧‧鎖定位置 432‧‧‧第一末端 434‧‧‧第二末端 436‧‧‧鎖扣 438‧‧‧開口 440‧‧‧控制把 450‧‧‧邊緣 400B‧‧‧解鎖位置 442‧‧‧突出部 500A‧‧‧分解圖 560‧‧‧轉換機構 562‧‧‧銷子 564‧‧‧控制桿 500B‧‧‧透視圖 500C‧‧‧透視圖 600‧‧‧位置 601‧‧‧邊緣

附圖例示本揭露之實施例，並與說明書一同用於解釋及說明本揭露之原理。附圖旨於以圖解之方式說明範例性實施例之主要特徵。附圖並非旨於描繪實際實施例之所有特徵，亦非旨於描繪所繪元件之相對尺寸，且並未按比例繪製。第1圖所示係根據先前技術之裝載於電腦機箱中的電腦組件。第2圖所示係根據本揭露實施例之範例性承載設備。第3圖所示係根據本揭露實施例之裝載於範例性基底托盤中的第一板。第4A圖係根據本揭露實施例所示之範例性鎖定機構的前視圖。第4B圖係根據本揭露實施例所示之範例性鎖定機構的剖視圖。第5A圖所示係根據本揭露實施例之裝載於範例性擴充托盤中的第二板。第5B圖所示係根據本揭露實施例之擴充托盤的範例性第一位置。第5C圖所示係根據本揭露實施例之擴充托盤的範例性第二位置。第6圖所示係根據本揭露實施例之範例性的部分裝載之承載設備。

104‧‧‧第一板

108‧‧‧第二板

110‧‧‧第二連接器

222‧‧‧基底托盤

222a‧‧‧第一部分

222b‧‧‧第二部分

224‧‧‧擴充托盤

500B‧‧‧透視圖

560‧‧‧轉換機構

562‧‧‧銷子

564‧‧‧控制桿

Claims

一種承載設備，包括：一基底托盤，具有一第一部分及一第二部分，其中上述基底托盤被配置以在上述第一部分承載具有複數第一連接器的一第一板；一擴充托盤，被配置為安裝在上述基底托盤之上述第二部分中，且被配置以承載一第二板，上述第二板具有面對上述複數第一連接器的複數第二連接器；以及一轉換機構，包括一控制桿及一銷子，上述控制桿及上述銷子分別連接上述擴充托盤及上述基底托盤，其中上述控制桿與上述銷子接觸，且上述控制桿與上述銷子間的相對運動，可使上述第二板於一第一位置與一第二位置之間轉換；其中於上述第一位置，上述複數第一連接器與上述複數第二連接器接合，而在上述第二位置，上述複數第一連接器與上述複數第二連接器分離。
如申請專利範圍第1項所述之承載設備，其中：上述基底托盤被配置為安裝在一電腦機箱中；上述第一板為一圖像處理器(GPU)板；以及上述第二板為一擴充器快速週邊組件互連板。
如申請專利範圍第1項所述之承載設備，其中上述基底托盤更包括一鎖定機構，其中上述鎖定機構包括一控制把，上述控制把被配置以使上述承載設備於一裝載位置與一卸載位置之間轉換，其中於上述裝載位置，上述基底托盤與一電腦機箱接合，而在上述卸載位置，上述承載設備與上述電腦機箱分離。
如申請專利範圍第3項所述之承載設備，其中上述鎖定機構更包括：一突出部，位於上述鎖定機構之一第一末端上，其中上述突出部被配置以接合上述電腦機箱之一邊緣；以及一鎖扣，位於上述鎖定機構之一第二末端上，其中上述鎖扣被配置以耦接上述基底托盤上的一開口。
一種電腦機箱，包括：一機箱本體；以及一承載設備，其中上述承載設備更包括：一基底托盤，具有一第一部分及一第二部分，其中上述基底托盤被配置以在上述第一部分承載具有複數第一連接器的一第一板；一擴充托盤，被配置為安裝在上述基底托盤之上述第二部分中，且被配置以承載一第二板，上述第二板具有面對上述複數第一連接器的複數第二連接器；以及一轉換機構，包括一控制桿及一銷子，上述控制桿及上述銷子分別連接上述擴充托盤及上述基底托盤，其中上述控制桿與上述銷子接觸，且上述控制桿與上述銷子的相對運動，可使上述第二板於一第一位置與一第二位置之間轉換；其中於上述第一位置，上述複數第一連接器與上述複數第二連接器接合，而在上述第二位置，上述複數第一連接器與上述複數第二連接器分離。
如申請專利範圍第5項所述之電腦機箱，其中：上述第一板為一圖像處理器(GPU)板；以及上述第二板為一擴充器快速週邊組件互連板。
如申請專利範圍第5項所述之電腦機箱，其中上述銷子固定於上述基底托盤。
如申請專利範圍第5項所述之電腦機箱，其中上述基底托盤更包括一鎖定機構，其中上述鎖定機構包括：一控制把，上述控制把被配置以使上述承載設備於一裝載位置與一卸載位置之間轉換；一突出部，位於上述鎖定機構之一第一末端上，上述突出部被配置以接合上述機箱本體之一邊緣；以及一鎖扣，位於上述鎖定機構之一第二末端上，其中上述鎖扣被配置以耦接上述基底托盤上的一開口；其中於上述裝載位置，上述基底托盤與上述機箱本體接合，而在上述卸載位置，上述承載設備與上述機箱本體分離。