CN101206505A - 计算机超级模块及超级模块化计算机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种计算机超级模块和超级模块化计算机，所述超级模块壳体(10)内设置有硬件接口(11)；壳体(10)下表面前端设有多孔插座(20)，该多孔插座(20)内部借助线缆与所述硬件接口(11)电连接；底盖(12)上、多孔插座(20)的两侧有两条导槽(15)；壳体(10)的上盖(16)上，靠近左、右两侧设有两条与两条导槽(15)相适配的导轨(18)，上盖(16)的前端设有与多孔插座(20)相适配的多针插头(30)，该多针插头(30)与多孔插座(20)于壳体(10)内部实现互相电连接。本发明的各超级模块之间、超级模块与超级模块化计算机之间，能够自由配合并导向定位插接，使计算机的系统配置灵活方便、扩展性能强；升级更换操作简单，普通用户都能随意操作而不需太多的专业知识。

Description

计算机超级模块及超级模块化计算机

技术领域

本发明涉及通用数字计算机，特别是涉及计算机超级模块及超级模块化计算机。

背景技术

众所周知，包括PC机即个人计算机在内的数字计算机，是由模块构成的产品系统。以个人计算机PC为例，一般是由有相当独立功能，有一定互换、兼容、扩展性能与外部接口的模块，比如各种板、卡、CPU、散热器与风扇、硬盘、光驱动器，等等，作为计算机整机的构成单元。现有技术，从分散的模块，到组装成计算机整机的过程，通常是以人工接插、螺纹连接、紧固等方式完成的。现有技术计算机模块，和由模块组装成的计算机整机存在的不足之处主要在四方面：1.笔记本计算机因体积、结构限制，价格高、模块互换性差、扩展性较差，使用受到限制；2.台式计算机则体积大、笨重，而且机箱内部模块之间接线零乱，这点只要打开任何台式机机箱都可看到；3.台式机的整机硬件架构与体积，在选定机箱与主机板模块main board后，就无法改变，系统配置不灵活；4.不具备专业知识的一般用户很难自己使用商品模块进行计算机系统配置和升级更换；由于计算机使用日益广泛，不同用户，不同时间往往会对计算机功能或配置有不同要求，这就可能需要经常对计算机及其模块进行组装、拆卸、重新组装，并且最好能够由用户自己随时灵活地装、拆，比较节省和方便；但是，现在的计算机产品的模块种类与接口种类繁杂，连接、组装技术要求高，用户难以随心所欲地自己拆、装和升级换代。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种计算机超级模块和超级模块化计算机。使用该超级模块化计算机并配合多种类型的计算机超级模块，使计算机的系统配置灵活方便、扩展性能强；升级更换操作简单，普通用户都能随意操作而不需太多的专业知识。

为了便于理解，此处对所述计算机超级模块和超级模块化计算机予以定义说明，并与现有技术的计算机普通模块、计算机进行对照。

按照《模块化原理、设计方法及应用》童时中著，中国标准出版社，1999，ISBN7-5066-1895-8中的定义，现有技术的计算机普通模块具备下面四个方面特征：1.模块是系统的组成部分；2.模块是具有确定功能的单元；3.模块是标准单元，有典型性、通用性、兼容性；4.模块具有能构成系统的接口，包括输入与输出接口。

本发明中的计算机超级模块至少具备以下特征：

一、统一兼容：外壳封装与连接方式是统一、标准的，外壳内部可以安装连接任何一种现有技术的各种功能、结构、形状、大小不同的计算机普通模块，尤其重要的是，它兼容所有主流软、硬件；每两个超级模块单元之间至少采用精密机械导轨和导槽予以导向配合连接；各超级模块之间的连接，不但具有对外部互相连接时的电气与数据、信号传输兼容，而且机械安装、连接也兼容，还能在内部与现有任何主流标准模块相互兼容与连接、转接；

二、装拆便捷：在超级模块化计算机上安装或拆卸超级模块，以及各超级模块之间的组装和拆卸都很便捷，相对现有技术计算机普通模块而言，超级模块的安装和拆卸不需要操作者具备太多的专业知识与技术，方便非计算机专业等的普通计算机用户；

三、防护性好：超级模块有完善的防护外壳，该外壳具备电磁屏蔽功能，同时也能防尘、防潮、防机械损伤；而现有技术计算机普通模块如各种板、卡一般都是暴露在外，没有外壳屏蔽和防护；

四、超级模块采用框架式外壳，外壳内可根据需要安装连接现有技术任何一种硬件模块，从而使计算机硬件模块的功能与结构分离，便于计算机循环扩展升级。

本发明中所指的超级模块化计算机，是指构成计算机的各个模块、至少主要模块是采用本发明中的计算机超级模块，或者是在现有计算机的基础上设有用于能扩展连接所述计算机超级模块的扩展型计算机超级模块的计算机。其能够由一般用户自己实施装配、连接，拆卸、分解以及更新升级，而不需专业技能；并且超级模块化计算机整机系统在软、硬件两方面都最大限度、最优化地兼容、衔接、承续、连接或者平滑过渡于现有主流计算机普通模块的规格和标准。

本发明中，所述计算机超级模块按照功能可分为：双向计算机超级模块、连接型单向计算机超级模块和扩展型计算机超级模块。

本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：

设计、使用一种双向计算机超级模块，包括长方体壳体，该壳体内根据其内放置的硬件规格设置有对应的硬件接口；所述壳体的底盖下表面，设有矩形凸起部，该矩形凸起部的前端设有多孔插座，该多孔插座内部借助线缆与所述硬件接口电连接；所述底盖的左、右及后三侧边向下凸起成围边，在所述凸起部的两侧、也即多孔插座的两侧形成两条导槽，而在所述多孔插座的前端形成开口；所述壳体的上盖上表面，靠近左、右两侧设有两条与所述两条导槽相适配的导轨，所述上盖的前端设有与所述多孔插座相适配的多针插头，并且该多针插头与所述多孔插座于壳体内部实现互相电连接；当至少两个双向计算机超级模块叠加组合时，将上一超级模块的所述开口对准下一超级模块，使上一超级模块底盖上的导槽沿下一超级模块上盖上的导轨向前滑进，直至下一超级模块的多针插头插入上一超级模块的多孔插座内。

所述双向计算机超级模块的壳体内可以放置安装现有技术中构成计算机的各种不同硬件模块的任意一种，例如硬盘、光驱动器、各种PCI槽插卡等等，因此可做成各种不同规格类型的双向计算机超级模块，例如双向计算机超级模块(硬盘)、双向计算机超级模块(光驱动器)等等。

所述两导轨的后端面、和所述多针插头的两端，分别设有定位孔；对应地，所述两导槽的后端部、和所述多孔插座的两端，分别设有与所述定位孔相适配的定位柱。

所述导轨和导槽的竖向截面呈梯形。

所述壳体前端内部，设有电机和传动组件，该传动组件的输出端连接有一可转动的推力块，该推力块上顶面为一斜面、前端面为竖直面；所述上盖上、位于所述多针插头的前端，开设利于所述推力块伸出的通孔；所述底盖前端的对应处，开设用于所述推力块伸入的凹坑；当两个双向计算机超级模块组合时，上一超级模块沿下一超级模块的导轨向前滑进，至下一超级模块的所述推力块伸入上一超级模块的所述凹坑内，启动电机正转，经所述传动组件带动所述推力块推动上一超级模块继续向前滑进，直至下一超级模块的多针插头插入上一超级模块的多孔插座内。

所述传动组件包括传动丝杆、丝杆螺母、传动连杆、摆动拨叉、导向杆和至少两个导向支架；所述电机的输出轴经减速机构与传动丝杆连接，所述传动丝杆与所述壳体的宽度方向平行；所述导向支架固定在壳体内，所述导向滑杆被所述导向支架支承并能在导向支架内沿壳体长度方向自由移动；所述摆动拨叉的一端借助拨销与所述导向杆作可转动连接，摆动拨叉的另一端借助销轴与所述传动连杆的一端作可转动连接，该传动连杆的另一端借助拨销与所述丝杆螺母作可转动连接；所述导向杆的前端固定有推力块支架，所述推力块借助芯轴可转动安装在该推力块支架上，所述推力块与推力块支架之间、所述芯轴上，安装有扭力弹簧。

位于所述两导轨中任一导轨外侧的上盖前端表面，设有可以启动电机正转的开关按键，当下一超级模块上的推力块伸入上一超级模块的凹坑内时，所述上一超级模块的底盖正好压下下一超级模块上的开关按键启动电机正转，自动带动所述导向杆并推力块继续向前移动，推动上一超级模块前进，直至下一超级模块的多针插头插入上一超级模块的多孔插座内。

本发明解决所述技术问题还可以通过采用以下技术方案来实现：

设计、使用一种连接型单向计算机超级模块，包括长方体壳体，该壳体内根据其内放置的硬件规格设置有对应的硬件接口；所述壳体的底盖下表面，设有矩形凸起部，该矩形凸起部的前端设有多孔插座，该多孔插座内部借助线缆与所述硬件接口电连接；所述底盖的左、右及后三侧边向下凸起成围边，在所述凸起部也是多孔插座的两侧形成两条导槽，而在所述多孔插座的前端形成开口。

所述两导槽的后端部、和所述多孔插座的两端，分别设有用于插入相适配定位孔的定位柱。

所述导槽的竖向截面呈梯形。所述底盖前端设有凹坑。

所述连接型单向计算机超级模块的壳体内也可以放置安装现有技术中构成计算机的各种不同硬件模块的任意一种，例如硬盘、光驱动器、各种PCI槽插卡等等，因此可做成各种不同规格类型的连接型单向计算机超级模块，例如连接型单向计算机超级模块(硬盘)、连接型向计算机超级模块(光驱动器)等等。

本发明解决所述技术问题还要通过采用以下技术方案来进一步实现：

设计、使用一种超级模块化计算机，包括主机系统，还包括扩展型计算机超级模块；该扩展型计算机超级模块包括壳体，该壳体的上盖上表面，靠近左、右两侧设有两条导轨，所述上盖的前端设有多针插头，并且该多针插头在壳体内部与所述主机系统实现电连接。

所述两导轨的后端面、和所述多针插头的两端，分别设有定位孔。

所述壳体前端内部，设有电机和传动组件，该传动组件的输出端可转动连接一推力块，该推力块上顶面为一斜面、前端面为竖直面；所述上盖上、位于所述多针插头的前端，开设利于所述推力块伸出的通孔。

所述传动组件包括传动丝杆、丝杆螺母、传动连杆、摆动拨叉、导向杆和至少两个导向支架；所述电机的输出轴经减速机构与传动丝杆连接，所述传动丝杆与所述壳体的宽度方向平行；所述导向支架固定在壳体内，所述导向滑杆被所述导向支架支承并能在导向支架内沿壳体长度方向自由移动；所述摆动拨叉的一端借助拨销与所述导向杆作可转动连接，摆动拨叉的另一端借助销轴与所述传动连杆的一端作可转动连接，该传动连杆的另一端借助拨销与所述丝杆螺母作可转动连接；所述导向杆的前端固定有推力块支架，所述推力块借助芯轴可转动安装在该推力块支架上，所述推力块与推力块支架之间、所述芯轴上，安装有扭力弹簧。

位于所述两导轨中任一导轨外侧的上盖前端表面，设有可以启动电机正转的开关按键。

所述扩展型计算机超级模块直接安装在主机系统机箱的顶部；或者嵌入安装在所述机箱内部，并在所述扩展型计算机超级模块的上方，设有利于相应的超级模块插入的容置空间。

同现有技术相比较，本发明计算机超级模块和超级模块化计算机的技术效果在于：使计算机的系统配置灵活方便、扩展性能强；升级更换操作简单，普通用户都能随意操作而不需太多的专业知识。

附图说明

图1是本发明之双向计算机超级模块的立体结构示意图，包括图1A至图1D；其中图1A是从上面向前看、图1B是从上方向后看、图1C是从下面向后看、图1B是从下面向前看；

图2是将光驱动器模块装入所述双向计算机超级模块壳体内的示意图，包括图2A和图2B；

图3是将硬盘模块装入所述双向计算机超级模块壳体内的示意图，包括图3A和图3B；

图4是所述双向计算机超级模块的多针插头30和多孔插座20各自的插接元件30’和20’的结构放大示意图，包括图4A至4E，其中，图4A是多孔插座20的插接元件20’的立体结构示意图、图4B是多针插头30的插接元件30’立体结构示意图、图4C是所述插接元件20’的剖视示意图、图4D是所述插接元件30’的剖视示意图、图4E是所述插接元件30’插入插接元件20’的结构示意图；

图5是所述双向计算机超级模块的内部结构示意图，其中图5A主要突出显示电动机和传动组件，图5B主要突出显示多针插头30、多孔插座20及内部线路连接；

图6是所述双向计算机模块之推力块60的结构放大示意图；

图7是两个超级模块组装结合过程示意图，包括图7A至图7D；

图8是几款大小规格不同的双向计算机超级模块的立体结构示意图，包括图8A至图8D；

图9是本发明之连接型单向计算机超级模块的立体结构示意图，包括图9A至图9D几种不同的规格；

图10是本发明之超级模块化计算机实施例一的立体结构示意图，包括图10A至图10D；

图11是所述超级模块化计算机实施例二的立体结构示意图，包括图11A和图11B；

图12是所述超级模块化计算机实施例三的立体结构示意图，包括图12A、图12B和图12C；

图13是所述超级模块化计算机实施例四的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述。

本发明之双向计算机超级模块，如图1和图5所示，包括长方体壳体10，该壳体10内根据其内放置的硬件规格设置有对应的硬件接口11；所述壳体10的底盖12下表面，设有矩形凸起部13，该矩形凸起部13的前端设有多孔插座20，该多孔插座20内部借助线缆28与所述硬件接口11电连接；所述底盖12的左、右及后三侧边向下凸起成围边14，在所述凸起部13的两侧，也即多孔插座20的两侧形成两条导槽15，而在所述多孔插座20的前端形成开口17；所述壳体10的上盖16上表面，靠近左、右两侧设有两条与所述两条导槽15相适配的导轨18，所述上盖16的前端设有与所述多孔插座20相适配的多针插头30，并且该多针插头30与所述多孔插座20于壳体10内部借助线缆29实现互相电连接。

如图1所示，所述导轨18和导槽15的竖向截面呈梯形，所述两导轨18的后端面、和所述多针插头30的两端，分别设有定位孔40；对应地，所述两导槽15的后端部、和所述多孔插座20的两端，分别设有与所述定位孔40相适配的定位柱41。

如图5所示，所述壳体10前端内部，设有电机50和传动组件，该传动组件的输出端可转动连接一推力块60，该推力块60上顶面为一斜面、前端面为竖直面；所述上盖16上、位于所述多针插头30的前端，开设利于所述推力块60伸出的通孔161；所述底盖12前端的对应处，开设用于所述推力块60伸入的凹坑121；所述传动组件包括传动丝杆70、丝杆螺母71、传动连杆72、摆动拨叉73、导向杆74和至少两个导向支架75；所述电机50的输出轴经减速机构51与传动丝杆70连接，所述传动丝杆70与所述壳体10的宽度方向平行；所述导向支架75固定在壳体10内，所述导向杆74被所述导向支架75支承并能在导向支架75内沿壳体10长度方向自由移动；所述摆动拨叉73的一端借助拨销76与所述导向杆74作可转动连接，摆动拨叉73的另一端借助销轴77与所述传动连杆72的一端作可转动连接，该传动连杆72的另一端借助拨销78与所述丝杆螺母71作可转动连接；所述导向杆74的前端固定有推力块支架61，所述推力块60借助芯轴63可转动地安装在该推力块支架61上，所述推力块60与推力块支架61之间安装有扭力弹簧64。位于所述两导轨18中任一导轨18外侧的上盖16前端表面，设有可以启动电机50正转的开关按键19。

本发明之双向计算机超级模块，所述多针插头30为高弹力多针插头，以保证能够插拔上几十万次，其插接元件30’的结构如图4所示，包括插针套管31、高弹力螺旋弹簧32和插针33，所述高弹力螺旋弹簧32和插针33的尾端套装于所述插针套管31内；所述多孔插座20设计成与多针插头30相适配。为了满足连接和扩展的需要，所述多针插头30和多孔插座20可以设置40-100根插针和相应的插孔，所述插针和插孔分有数据线插针(插孔)和电源线插针(插孔)。

如图2和图3所示，所述双向计算机超级模块的壳体10内可以放置安装现有技术中构成计算机的各种不同硬件模块的任意一种，也即所述双向计算机超级模块的壳体10内的硬件接口11可以根据需要设置成包括IDE、SATA、1394、SCIS口在内等所有主流信息、数据接口的一种，用于接插硬盘、光驱动器或各种PCI槽插卡等等，因此可做成各种不同规格类型的双向计算机超级模块，例如双向计算机超级模块(硬盘)、双向计算机超级模块(光驱动器)等等。图3、图4中只画出壳体10内为光驱动器和硬盘的两种情形，其他情况图中未一一列出。图2中，标记5表示光驱动器，图3中，标记6为硬盘。将光驱动器5或硬盘6装入所述壳体10时，先卸下壳体底盖12，借助安装架7(参见图7)和螺钉将硬盘6或光驱动器5安装固定在壳体10内，接好电源和数据线(即将硬盘或光驱动器的数据、电源接口与对应配置的所述硬件接口11对插即可)，再借助螺钉8将底盖12固定到壳体10上。

如图7中所示，为了保证壳体10内安装的硬盘或光驱动器或其它硬件模块与电机50及各传动部件之间不会相互碰撞或摩擦而受到损伤，在壳体10内部设有断面呈卧式“L”的安全隔板80，已将电机50和各传动部件与安装在壳体10内的硬件模块分隔开。

在所述双向计算机超级模块中，所述多孔插座20是双向超级模块的总输入端，用以实现本双向超级模块壳体内计算机模块与计算机主机系统的电连接(包括数据和电源)。所述多针插头30借助线缆29与多孔插座20实现电连接，而成为本双向超级模块的输出端(或扩展端)，用以实现通过该模块对另外一个超级模块的扩展，或者说让另一超级模块通过它连接到计算机主机系统。

本发明之连接型单向计算机超级模块，如图9所示，包括长方体壳体100，该壳体100内根据其内放置的硬件规格设置有对应的硬件接口11；所述壳体100的底盖12下表面，设有矩形凸起部13，该矩形凸起部13的前端设有多孔插座20，该多孔插座20内部借助线缆与所述硬件接口11电连接；所述底盖12的左、右及后三侧边向下凸起成围边14，在所述凸起部13也是多孔插座20的两侧形成两条竖向截面呈梯形的导槽15，而在所述多孔插座20的前端形成开口17。所述两导槽15的后端部、和所述多孔插座20的两端，分别设有用于插入相适配定位孔的定位柱41。所述底盖12前端设有凹坑121。所述连接型单向计算机超级模块与本发明之双向计算机超级模块相比较，它们的底盖结构和多孔插座20等是一样的，图9中看不到连接型单向计算机超级模块的底盖结构和多孔插座20，请结合参照图1和图5B中所示。与双向计算机超级模块相比较而言，单向计算机超级模块上盖16上表面为一平面，其上没有设置多针插头30即扩展端，故也没有设置导轨18和推力块60，其内也没有设置电机50和传动组件。之所以设计连接型单向计算机超级模块，是为了适应在本超级模块的基础上不再需要扩展的情况，就用单向计算机模块即可，这样可以节约成本和资源。而且，单向计算机超级模块可以采用嵌入式的方式与计算机主机系统连接(后述将会提到)。

本发明之超级模块化计算机，如图10至图13所示，包括主机系统1，还包括扩展型计算机超级模块90；该扩展型计算机超级模块90包括壳体10，该壳体10的上盖16上表面，靠近左、右两侧设有两条导轨18，所述上盖16的前端设有多针插头30，并且该多针插头30在壳体10内部与所述主机系统1实现电连接。所述两导轨18的后端面、和所述多针插头30的两端，分别设有定位孔40。

所述扩展型计算机超级模块90与前述双向计算机超级模块相比较而言，其实就是一个去掉底盖12和多孔插座20的双向计算机超级模块，其通过多针插头30在壳体10内部直接与所述主机系统1实现电连接，因此省掉了多孔插座20这一输入端，故命名为扩展型计算机超级模块，当然，其仅起到以在计算机上扩展所述双向计算机超级模块和连接型单向计算机模块的作用，故其壳体10内不需安装计算机硬件模块。所述扩展型计算机超级模块90的壳体内部如传动组件和电机50的设置与双向计算机超级模块一样，但在图10至图13中均未画出，故这些结构请结合参见双向计算机超级模块的图示部分(后序中涉及到超级模块化计算机的扩展型计算机超级模块90内部结构的叙述，也请结合参照双向计算机超级模块的图示部分)。如图1、图5和图6所示，所述壳体10前端内部，设有电机50和传动组件，该传动组件的输出端可转动连接一推力块60，该推力块60上顶面为一斜面、前端面为竖直面；所述上盖16上、位于所述多针插头30的前端，开设利于所述推力块60伸出的通孔161。所述传动组件包括传动丝杆70、丝杆螺母71、传动连杆72、摆动拨叉73、导向杆74和至少两个导向支架75；所述电机50的输出轴经减速机构51与传动丝杆70连接，所述传动丝杆70与所述壳体10的宽度方向平行；所述导向支架75固定在壳体10内，所述导向滑杆74被所述导向支架75支承并能在导向支架75内沿壳体10长度方向自由移动；所述摆动拨叉73的一端借助拨销76与所述导向杆74作可转动连接，摆动拨叉73的另一端借助销轴77与所述传动连杆72的一端作可转动连接，该传动连杆72的另一端借助拨销78与所述丝杆螺母71作可转动连接；所述导向杆74的前端固定有推力块支架61，所述推力块60借助芯轴63可转动安装在该推力块支架61上，所述推力块60与推力块支架61之间、所述芯轴63上，安装有扭力弹簧64。位于所述两导轨18中任一导轨18外侧的上盖16前端表面，设有可以启动电机50正转的开关按键19。

本发明之超级模块化计算机主机系统1的机箱2有多种设计型式，下面略举几例。

实施例一：如图10所示，所述扩展型计算机超级模块90直接安装在主机系统1机箱2的顶部，机箱2设计成立式机箱，并采用串连式扩展计算机超级模块；

实施例二：如图11所示，所述扩展型计算机超级模块90直接安装在主机系统1机箱2的顶部，机箱2设计成卧式大宽度机箱，机箱顶部并排扩展有至少两个扩展型计算机超级模块90；

实施例三：如图12所示，所述机箱2内部还采用嵌入的方式安装有扩展型计算机超级模块90，并在所述扩展型计算机超级模块90的上方，设有利于相应的超级模块插入的容置空间21；

实施例四：如图13所示，所述机箱2的顶部、内部和两侧壁上，都扩展安装有扩展型计算机超级模块90。

下面再结合附图详细说明本发明的双向计算机超级模块、连接型单向计算机超级模块与超级模块化计算机的安装和拆卸过程(这里所提的双向计算机超级模块、连接型单向计算机超级模块是指壳体内部以装有计算机硬件模块而能直接进行配置的计算机功能模块)：

在一个双向计算机超级模块或扩展型计算机超级模块(为了简便明了起见，下面将它们统一简称为下一超级模块)上，扩展连接一双向计算机超级模块或连接型单向计算机超级模块(为了简便明了起见，下面将它们统一简称为上一超级模块)时：

首先，将上一超级模块的开口17对准下一超级模块，从上一超级模块的导槽15套准下一超级模块的导轨18的上面，令两模块大约三分之二重叠，再推动上一超级模块，使其底盖12上的导槽15沿下一超级模块上盖16上的导轨18向前滑进；由于所述导槽15和导轨18的断面都成梯形，这样可以初步达到较好的精密定位；

接着，上一超级模块上的定位柱41开始伸入下一超级模块的定位孔40内，此时，如图7所示，上一超级模块的底盖12的前端压住所述推力块60的上顶斜面，所述扭力弹簧64被压缩，所述推力块60缩进下一超级模块的壳体10内，继续推进上一超级模块，至上一超级模块底盖12上的凹坑121到达所述推力块60的位置时，所述扭力弹簧64恢复带动推力块60转动伸出而进入上一超级模块底盖12的凹坑121内，推力块60的前端面抵住上一超级模块凹坑121壁面；此时，上一超级模块的底盖12正好压下下一超级模块上的开关按键19而启动电机50正转；

如图5中所示，所述壳体10内部、所述传动丝杆70的两端均设有限位开关55、56，所述丝杆螺母71上设有可以压下所述限位开关55、56的凸起711；电机50正转后，经减速机构51减速，带动传动丝杆70转动，丝杆螺母71在传动丝杆70上作直线运动(按图5中所示，即由右边向左边移动，再经传动连杆72和摆动拨叉73的传递，带动导向杆74向前移动(由于导向杆74插装在导向支架75内，其上、下、左、右四个方向的自由度受到限制，在摆动拨叉73的带动下，只能在前后方向自由移动并实现精密导向)，进而通过推力块60带动上一超级模块向前推进，直至下一超级模块的多针插头30插入上一超级模块的多孔插座20内，完成对插，此时丝杆螺母71上的凸起711压下限位开关56，电机50停止转动。

拆卸时，启动电机50反转开关(该反转开关设置在计算机机箱或超级模块的壳体上)，电机50反转，丝杆螺母71由图5中所示的左边向右边移动，再经传动连杆72和摆动拨叉73的传递，带动导向杆74并推力块60后退，所述推力块60的上顶斜面，会受到所述通孔161边缘的压力，所述扭力弹簧64压缩，推力块60转动缩进到下一超级模块的壳体10内(此时多针插头30和多孔插座20已经分离)，再向后稍微移动上一超级模块使所述定位柱41移出定位孔40即可将上一超级模块从下一超级模块上拆卸下来。

本发明的核心是：将现有技术的各种计算机硬件模块多种接插接口经过转换统一成一种能兼容包括现有的USB、IDE、SATA、1394、SCIS口在内的所有主流信息、数据接口的接插接口(即前述的多孔插座20和多针插头30)，这样在组装计算机或更换计算机硬件模块时，毋须过多的专业知识；而且，超级模块与计算机之间，各超级模块之间采用精密导向和自动插接，精确度高，可靠性好，方便用户，扩展灵活。

本发明中，超级模块在自动接插时的自动控制技术属现有技术，其详细控制过程和设计此处就不再赘述。

Claims (16)

1.一种双向计算机超级模块，其特征在于：包括长方体壳体(10)，该壳体(10)内根据其内放置的硬件规格设置有对应的硬件接口(11)；所述壳体(10)的底盖(12)下表面，设有矩形凸起部(13)，该矩形凸起部(13)的前端设有多孔插座(20)，该多孔插座(20)内部借助线缆与所述硬件接口(11)电连接；所述底盖(12)的左、右及后三侧边向下凸起成围边(14)，在所述凸起部(13)两侧，也即多孔插座(20)的两侧形成两条导槽(15)，而在所述多孔插座(20)的前端形成开口(17)；所述壳体(10)的上盖(16)上表面，靠近左、右两侧设有两条与所述两条导槽(15)相适配的导轨(18)，所述上盖(16)的前端设有与所述多孔插座(20)相适配的多针插头(30)，并且该多针插头(30)与所述多孔插座(20)于壳体(10)内部实现互相电连接；当至少两个双向计算机超级模块叠加组合时，将上一超级模块的所述开口(17)对准下一超级模块，使上一超级模块底盖(12)上的导槽(15)沿下一超级模块上盖(16)上的导轨(18)向前滑进，直至下一超级模块的多针插头(30)插入上一超级模块的多孔插座(20)内。

2.如权利要求1所述的双向计算机超级模块，其特征在于：所述两导轨(18)的后端面、和所述多针插头(30)的两端，分别设有定位孔(40)；对应地，所述两导槽(15)的后端部、和所述多孔插座(20)的两端，分别设有与所述定位孔(40)相适配的定位柱(41)。

3.如权利要求1所述的双向计算机超级模块，其特征在于：所述导轨(18)和导槽(15)的竖向截面呈梯形。

4.如权利要求1至3之任一项所述的双向计算机超级模块，其特征在于：所述壳体(10)前端内部，设有电机(50)和传动组件，该传动组件的输出端连接有一可转动的推力块(60)，该推力块(60)上顶面为一斜面、前端面为竖直面；所述上盖(16)上、位于所述多针插头(30)的前端，开设利于所述推力块(60)伸出的通孔(161)；所述底盖(12)前端的对应处，开设用于所述推力块(60)伸入的凹坑(121)；当两个双向计算机超级模块组合时，上一超级模块沿下一超级模块的导轨(18)向前滑进，至下一超级模块的所述推力块(60)伸入上一超级模块的所述凹坑(121)内，启动电机(50)正转，经所述传动组件带动所述推力块(60)推动上一超级模块继续向前滑进，直至下一超级模块的多针插头(30)插入上一超级模块的多孔插座(20)内。

5.如权利要求4所述的双向计算机超级模块，其特征在于：所述传动组件包括传动丝杆(70)、丝杆螺母(71)、传动连杆(72)、摆动拨叉(73)、导向杆(74)和至少两个导向支架(75)；所述电机(50)的输出轴经减速机构(51)与传动丝杆(70)连接，所述传动丝杆(70)与所述壳体(10)的宽度方向平行；所述导向支架(75)固定在壳体(10)内，所述导向杆(74)被所述导向支架(75)支承并能在导向支架(75)内沿壳体(10)长度方向自由移动；所述摆动拨叉(73)的一端借助拨销(76)与所述导向杆(74)作可转动连接，摆动拨叉(73)的另一端借助销轴(77)与所述传动连杆(72)的一端作可转动连接，该传动连杆(72)的另一端借助拨销(78)与所述丝杆螺母(71)作可转动连接；所述导向杆(74)的前端固定有推力块支架(61)，所述推力块(60)借助芯轴(63)可转动安装在该推力块支架(61)上，所述推力块(60)与推力块支架(61)之间、所述芯轴(63)上，安装有扭力弹簧(64)。

6.如权利要求5所述的双向计算机超级模块，其特征在于：位于所述两导轨(18)中任一导轨(18)外侧的上盖(16)前端表面，设有可以启动电机(50)正转的开关按键(19)，当下一超级模块上的推力块(60)伸入上一超级模块的凹坑(121)内时，所述上一超级模块的底盖(12)正好压下下一超级模块上的开关按键(19)启动电机(50)正转，自动带动所述导向杆(74)并推力块(60)继续向前移动，推动上一超级模块前进，直至下一超级模块的多针插头(30)插入上一超级模块的多孔插座(20)内。

7.一种连接型单向计算机超级模块，其特征在于：包括长方体壳体(100)，该壳体(100)内根据其内放置的硬件规格设置有对应的硬件接口(11)；所述壳体(100)的底盖(12)下表面，设有矩形凸起部(13)，该矩形凸起部(13)的前端设有多孔插座(20)，该多孔插座(20)内部借助线缆与所述硬件接口(11)电连接；所述底盖(12)的左、右及后三侧边向下凸起成围边(14)，在所述凸起部(13)也是多孔插座(20)的两侧形成两条导槽(15)，而在所述多孔插座(20)的前端形成开口(17)。

8.如权利要求7所述的连接型单向计算机超级模块，其特征在于：所述两导槽(15)的后端部、和所述多孔插座(20)的两端，分别设有用于插入相适配定位孔的定位柱(41)。

9.如权利要求7所述的连接型单向计算机超级模块，其特征在于：所述导槽(15)的竖向截面呈梯形。

10.如权利要求7至9之任一项所述的单向计算机超级模块，其特征在于：所述底盖(12)前端设有凹坑(121)。

11.一种超级模块化计算机，包括主机系统(1)，其特征在于：还包括扩展型计算机超级模块(90)；该扩展型计算机超级模块(90)包括壳体(10)，该壳体(10)的上盖(16)上表面，靠近左、右两侧设有两条导轨(18)，所述上盖(16)的前端设有多针插头(30)，并且该多针插头(30)在壳体(10)内部与所述主机系统(1)实现电连接。

12.如权利要求11所述的超级模块化计算机，其特征在于：所述两导轨(18)的后端面、和所述多针插头(30)的两端，分别设有定位孔(40)。

13.如权利要求11所述的超级模块化计算机，其特征在于：所述壳体(10)前端内部，设有电机(50)和传动组件，该传动组件的输出端可转动连接一推力块(60)，该推力块(60)上顶面为一斜面、前端面为竖直面；所述上盖(16)上、位于所述多针插头(30)的前端，开设利于所述推力块(60)伸出的通孔(161)。

14.如权利要求13所述的超级模块化计算机，其特征在于：所述传动组件包括传动丝杆(70)、丝杆螺母(71)、传动连杆(72)、摆动拨叉(73)、导向杆(74)和至少两个导向支架(75)；所述电机(50)的输出轴经减速机构(51)与传动丝杆(70)连接，所述传动丝杆(70)与所述壳体(10)的宽度方向平行；所述导向支架(75)固定在壳体(10)内，所述导向滑杆(74)被所述导向支架(75)支承并能在导向支架(75)内沿壳体(10)长度方向自由移动；所述摆动拨叉(73)的一端借助拨销(76)与所述导向杆(74)作可转动连接，摆动拨叉(73)的另一端借助销轴(77)与所述传动连杆(72)的一端作可转动连接，该传动连杆(72)的另一端借助拨销(78)与所述丝杆螺母(71)作可转动连接；所述导向杆(74)的前端固定有推力块支架(61)，所述推力块(60)借助芯轴(63)可转动安装在该推力块支架(61)上，所述推力块(60)与推力块支架(61)之间、所述芯轴(63)上，安装有扭力弹簧(64)。

15.如权利要求13或14所述的超级模块化计算机，其特征在于：位于所述两导轨(18)中任一导轨(18)外侧的上盖(16)前端表面，设有可以启动电机(50)正转的开关按键(19)。

16.如权利要求15所述的超级模块化计算机，其特征在于：所述扩展型计算机超级模块(90)直接安装在主机系统(1)机箱(2)的顶部；或者嵌入安装在所述机箱(2)内部，并在所述扩展型计算机超级模块(90)的上方，设有利于相应的超级模块插入的容置空间(21)。

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