CN101946247B - 数据处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数据处理系统，其具有至少一个布置于机箱内的主板(13)和至少一个能够通过至少一个转接卡(2)与主板(13)电连接的子卡(1)。设有金属承载板(3)，该金属承载板(3)构建用以容纳和支撑转接卡(2)和子卡(1)，并且能够与容纳转接卡(2)和容纳子卡(1)一同布置在机箱内。金属承载板(3)包括构建用以将容纳转接卡(2)无螺钉地固定在金属承载板(3)上的保持托架(8)。金属承载板(3)另外还包括构建用以将容纳子卡(1)无螺钉地固定在金属承载板(3)上的至少一个角形托架(7)和至少一个保持螺栓(5)。

Description

数据处理系统

技术领域

本发明涉及一种数据处理系统，该数据处理系统具有至少一个布置在机箱内的主板和至少一个能够通过至少一个转接卡与主板电连接的子卡。

背景技术

这种数据处理系统可以例如使用在所谓的刀片服务器中。刀片服务器的特别之处在于几个上述类型的数据处理系统彼此相邻地布置在模块架中。刀片服务器中的单独的数据处理系统安装在单独的机箱内，并插入模块架中。单独的数据处理系统通过公共的模块架后侧板，也就是所谓的背板，耦合在一起并共同形成服务器系统。将单独的数据处理系统与背板电连接的接口形成在每个单独的数据处理系统上。单独的数据处理系统的结构通常很扁平，只需很小的安装空间。因为刀片服务器的每个单独的数据处理系统的总体高度较小，类似刀片，所以根据该外部特征将其命名为刀片服务器。此外，单独的数据处理系统经由公共的供电系统和公共的通风系统提供能量和冷却空气。因此，模块架上的所有处理系统共用电源和冷却空气源。

为了实现单独的数据处理系统的较高的可变性，尽管安装空间较小，附加的计算机卡，下面称作子卡，应当能够安装在单独的机箱内。为了实现此目的，使用所谓的转接卡。转接卡的使用使得子卡与数据处理系统的主板平行布置成为可能。

转接卡是用于数据处理系统的计算机扩展卡，其能够用来以平行于主板的空间位置来布置一个或多个子卡。市场上可买到多种型号的转接卡。被动转接卡与主动转接卡不同，其中，被动转接卡仅仅扩展主板上的多极连接器的接触端子并因此供给子卡。主动转接卡另外具有用于管理与转接卡相连的子卡的资源的电子控制元件。

从出版物US 5,338,214A，US 5,544,006A和US 5,831,821A中已知若干解决办法，其中，将转接卡和一个或多个子卡保持在安装壳体内，并将该模块最终安装在计算机系统的主板上。在这种情况下，转接卡和/或子卡必须以螺栓连接的方式固定在安装壳体上。

这种方式增加了装配费用，装配费力，并且在狭窄的刀片服务器系统内很难精确地操作。

因此，降低数据处理系统的制造过程中的制造和装配费用，并构建高质量的数据处理系统是本发明要解决的问题。

发明内容

权利要求1所描述的特征解决了此问题。在权利要求2-12中详细说明了另外的有利实施方式。

对于如前言中所述的具有至少一个布置在机箱内的主板和至少一个通过至少一个转接卡与主板电连接的子卡的数据处理系统，金属承载板可解决上述问题。该金属承载板构建成容纳和支撑转接卡和子卡，并且能够与其所容纳的转接卡和子卡一同布置在机箱内。金属承载板包括构建成将容纳的转接卡无螺栓地固定在金属承载板上的保持托架。金属承载板另外还包括构建成将容纳的子卡无螺栓地固定在金属承载板上的至少一个角形托架和至少一个保持螺栓。

因此，布置于机箱内的金属承载板为其所容纳的子卡和转接卡形成了静态基座。由此产生的效果为，尽管在数据处理系统中，其所容纳的子卡平行于主板布置，但主板不具有用于转接卡或子卡的固定装置。因此，更多用于形成导线线路和放置部件的自由安装空间保留在主板上。此外，在数据处理系统布置在模块架上的过程中，金属承载板吸收当接口插入背板上时作用在数据处理系统的接口上的机械力。这些机械力是由于克服当插入数据处理系统时的摩擦力而产生的，或由于使电触头与背板上的接口配合而产生的。

这些力直接由接口传递给子卡，并传递到金属承载板上，从而转移到机箱中。因此，较高的机械应力从子卡上转移，并且避免了由于导线中的细裂缝引起的故障。此外，通过金属承载板提供了较高的接口布置尺寸精度，从而避免了电触头的配合过程中的倾斜和错误安装。

角形托架与保持螺栓合作以将容纳的子卡无螺钉地固定在金属承载板上。无螺钉固定减少了子卡的安装费用，并且，因为用角形托架固定子卡装卸快而简单，所以有助于数据处理系统的维护工作。

由于转接卡通过保持托架无螺钉地安装在金属承载板，所以能够与子卡无关地快速、容易但是精确地安装容纳转接卡。因而，在数据处理系统的制造过程中及后期的维护工作中，可单独安装和移除子卡。此安装方式允许在后期的维护工作中毫不费力地扩展数据处理系统。作用在转接卡上的机械力通过保持托架转移到金属承载板上。因而，可避免由转接卡上的机械应力导致的子卡故障。

数据处理系统的一种实施方式提供了金属承载板上的保持螺栓与容纳子卡上的保持孔的配合，由此，一方面，子卡与金属承载板的表面隔开，另一方面，机械力通过保持螺栓传递到金属承载板上。保持螺栓优选为圆柱体，竖直布置在金属板垂直上，并且在其背离金属承载板的一端具有锥部，该锥部设置为与子卡上的固定孔以紧密配合的方式配合。

子卡优选以浮动的方式坐落在保持螺栓上。也就是说，子卡能够在预定的自由度内在保持螺栓上移动。因此，子卡可以在预定的极限内水平移动，即平行于子卡平面移动。用与其它容纳子卡重叠的方式在二维范围内构建的容纳子卡能够通过浮动座靠的方式在一定范围内沿水平方向移位，从而能够自由地接近被重叠的子卡。

数据处理系统的另一实施方式包括构建为以紧密配合的方式接收容纳转接卡和保持托架的支撑托架。支撑托架以如下方式构建，即：支撑架与保持托架合作，容易地允许将转接卡布置成与金属承载板隔开。因此，还能够与子卡无关地将转接卡布置成与金属承载板隔开。

根据数据处理系统的一种实施方式，在保持托架上布置有弹性构建的锁定元件。从而，容纳转接卡无需使用任何螺钉锁定在保持托架的适当位置上。无螺钉固定的优点为，节省了将转接卡装配在金属承载板上的时间，从而减少了数据处理系统的生产成本。

根据数据处理系统的有利实施方式，金属承载板在其至少一个侧边具有角形部分。该角形部分与机箱配合，从而，通过该角形部分将容纳在机箱内的金属承载板固定在机箱内。该角形部分另外还提高了金属承载板的抗扭性能，使得已容纳有子卡和转接卡的金属承载板具有足够高的抗扭性能，从而能够避免由于子卡、转接卡的扭转，或子卡和转接卡相对彼此的扭转产生的机械应力。角形部分还具有如下优点：金属承载板能够利用角形部分容易地固定在机箱上。

根据数据处理系统的另一实施方式，金属承载板平行于机箱中的主板布置。结果，金属承载板在机箱的整个宽度范围内以桥状的方式布置在主板上方。因此，金属承载板还有助于提高数据处理系统的整个机箱的抗扭性能。

数据处理系统的一种有利的实施方式包括位于金属承载板和主板上的至少一个相应的定心装置。一旦金属承载板布置在机箱内，这些定心装置以紧密配合的方式配合。定心装置的作用是相对主板精确地定位子卡，因此，能够精确地、无偏差地、按照真实尺寸将主板接口连同子卡接口插入背板的接口触点中。为此，子卡具有与定心装置配合的定心孔。因而可以避免阻碍接口配合的机械变形。根据数据处理系统的另一实施方式，定心装置由定心套和定心螺栓形成。

在数据处理系统的一种实施方式中，角形托架为弹性构造，弹性构造的角形托架具有锁定片。利用该锁定片将子卡锁定在金属承载板上。

根据数据处理系统的一种实施方式，构建用以容纳转接卡的保持托架在形状和大小上与转接卡的多极连接器的尺寸相适应，使得容纳的转接卡的多极连接器在至少三个外侧被保持托架以紧密配合的方式包围。因此，转接卡的多极连接器和整个转接卡通过保持托架和弹性构建的锁定元件容易地、牢固地固定在金属承载板上

在数据处理系统的一种实施方式中，支撑托架以桥状方式布置在金属承载板上，并且在转接卡的多极连接器的至少一侧支撑转接卡。从而，转接卡的多极连接器以紧密配合的方式保持在支撑托架和保持托架之间。因而，在此构造中，改进了转接卡的隔开固定。

附图说明

上文中，描述了本发明和有利的实施方式。因此，公开在从属权利要求中的实施方式的所有组合都是可行的并且包含在本发明中。下面，将基于示例性实施方式参考6个附图来进一步解释本发明。其中，

图1示出了容纳有子卡的金属承载板的立体图；

图2示出了容纳有转接卡的金属承载板的立体图；

图3示出了容纳有两个子卡的金属承载板的立体图；

图4示出了容纳有两个子卡和两个转接卡的金属承载板的立体图；

图5示出了具有主板的数据处理系统的立体图；

图6示出了容纳有金属承载板的数据处理系统的立体图。

具体实施方式

图1示出了子卡1、转接卡2和金属承载板3的立体图。金属承载板3包括布置在金属承载板3上的定心套4。在金属承载板3上还布置有保持螺栓5，保持螺栓5布置成容纳在分别位于子卡1的相对的外角处的保持孔6内。为每个保持螺栓5提供至少一个位于子卡1上的保持孔6。容纳在金属承载板3上的子卡1因此将保持螺栓5容纳在保持孔6内。为此，保持螺栓5的结构为圆柱形，并在背向金属承载板3的表面的一端具有圆锥部。定心套2为竖直布置在金属承载板3的表面上的中空圆柱体。

每个保持螺栓5都与附近的角形托架7关联，角形托架7构造为以直角弯折的弹性板。角形托架7另外包括锁定片，该锁定片固定住通过保持螺栓5与金属承载板3的表面隔开的容纳子卡1。通过保持螺栓5、保持孔6、子卡1以及角形托架7的合作，子卡1被固定在金属承载板3上并与金属承载板3隔开预定的距离。这样，与金属承载板3之间的距离得以精确设置。子卡保持能够在预定的界限内水平移动。

图1还示出了位于金属承载板3的没有保持螺栓5的外角上的保持托架8，保持托架8构造为与支撑托架9合作以容纳转接卡2。保持托架8上还设置有锁定元件10，锁定元件10(具体地讲为弹性安置的锁定元件10)将子卡2的多极连接器11锁定在保持托架8和支撑托架9之间的正确位置。转接卡2的多极连接器11与转接卡2的相连，使得通过转接卡2的多极连接器11及其在保持托架8和支撑托架9之间的固定以及通过弹性安置的锁定元件10，转接卡2也在金属承载板3上固定在正确的位置。

图1进一步示出了金属承载板3，在该实施方式中，金属承载板3构建为容纳两个彼此靠近的子卡1。为此，在金属承载板3的相对的外侧设置有相应的保持托架8，保持托架8具有支撑托架9和至少一个相应的弹性安置的锁定元件10。同样地，在第一或第二子卡1的容纳位置分别设置有定心套4和两个保持螺栓5。

图2示出了已在图1中描绘的金属承载板3的立体图，其中，转接卡2的多极连接器11容纳在保持托架8和支撑托架9之间。弹性构建的锁定元件10保持转接卡2的多极连接器11锁定在保持托架8和支撑托架9之间。

图3示出了带有两个容纳的子卡1的金属承载板3。对于容纳在金属承载板3上的子卡1，每个子卡1的外缘与相应的角形托架7接合。通过保持螺栓5和保持孔6将子卡1固定成与金属承载板3隔开。另外，在图3中，只有子卡1安装在金属承载板3上；转接卡2示出为未安装。

图4示出了带有两个容纳的子卡1的预组装的金属承载板3的立体图，每个子卡1均包括接口12。子卡1设置为彼此的轴向镜像，使得各子卡1的接口12相互对齐。由于接口12偏心布置在子卡1上，为了实现接口12相互对齐，子卡1在两个不同的平面内布置在金属承载板3上。相应地，两个子卡1中每个子卡1的保持托架5和角形托架7以彼此不同的长度形成。两个子卡1中每个子卡1的定心套4同样通过彼此不同的长度而适应于所述不同的平面。在金属承载板3的外缘布置有弯折部分16，弯折部分16能够将金属承载板3固定在机箱内并且提高了金属承载板3的抗扭转强度。

为了全面理解本发明，可对轴向镜像做如下定义。轴向镜像与两个映像点中的每一个相关，所述两个映像点确定为其连线被镜像轴线以直角平分。轴向镜像的固定点就是镜像轴线上的点。因此，该轴线也称为固定点线。轴向镜像是全等的映射。如果存在两个全等的物体，那么在任何情况下，可由最多三个轴向镜像的组合将一个物体转换为另一个物体。因此，轴向镜像用作度量几何学的基本概念。

图4还示出了已经与容纳在金属承载板3上的转接卡2电接触的子卡1，其容纳在金属承载板3上。对于转接卡2的固定，子卡1的不同安装平面同样也被考虑进来，通过支撑托架9来形成转接卡2的不同安装平面。

图5示出了位于机箱内的带有主板13和背板接口14的数据处理系统。根据子卡1的不同安装平面构建的长度彼此不同的定心螺栓17布置在主板13上。主板13具有位于其相应的外侧的用于容纳转接卡2的多极连接器15。通过定心螺栓17实现子卡1在水平方向上的精确定位。

图6示出了带有安装的金属承载板3以及容纳在金属承载板3上的上述转接卡2和子卡1的数据处理系统。通过定心螺栓17和定心套14，连同位于其中一个子卡1上的定心孔18，能够精确地对接口12和14相对于彼此进行定位，从而非常精确地定位子卡1，使得其接口12连同主板13的接口14能够共同地插入背板上的相对部分中，不存在由于偏差而产生扭曲变形或不能插入的情况。通过上述由保持螺栓5、定心螺栓17以及定心套14实现的子卡1的固定，能够足够稳定地固定子卡1，从而能够吸收插入力和拉伸力，所述插入力和拉伸力产生在数据处理系统安装在模块架和及其插入系统中的过程或从中拆卸的过程中。

参考号码列表

1子卡

2转接卡

3金属承载板

4定心套

5保持螺栓

6保持孔

7角形托架

8保持托架

9支撑托架

10锁定元件

11转接卡的多极连接器

12子卡接口

13主板

14主板接口

15主板的多极连接器

16弯折部分

17定心螺栓

18定心孔

Claims (12)

1.一种数据处理系统，具有

-至少一个布置在机箱中的主板(13)，

-至少一个子卡(1)，以及

-至少一个转接卡(2)，

所述子卡(1)能够通过所述至少一个转接卡(2)与所述主板(13)电连接，

其中，设有金属承载板(3)，所述金属承载板(3)构建为容纳并支撑所述转接卡(2)和子卡(1)，并且所述金属承载板(3)能够与容纳的所述转接卡(2)和容纳的所述子卡(1)一同布置在所述机箱内，

其中，所述金属承载板(3)包括保持托架(8)，所述保持托架(8)构建为将容纳的所述转接卡(2)无螺钉地固定在所述金属承载板(3)上，并且所述金属承载板(3)包括至少一个角形托架(7)和至少一个保持螺栓(5)，所述至少一个角形托架(7)和至少一个保持螺栓(5)构建为将容纳的所述子卡(1)无螺钉地固定在所述金属承载板(3)上。

2.根据权利要求1所述的数据处理系统，其特征在于，所述保持螺栓(5)与位于容纳的所述子卡(1)上的至少一个保持孔(6)配合。

3.根据权利要求1所述的数据处理系统，其特征在于，设置有支撑托架(9)，所述支撑托架(9)构建为与所述保持托架(8)一起以紧密配合的方式接收容纳的所述转接卡(2)。

4.根据权利要求1或3所述的数据处理系统，其特征在于，所述保持托架(8)包括弹性构建的锁定元件(10)，所述锁定元件(10)将容纳的所述转接卡(2)固定在所述保持托架(8)中。

5.根据权利要求1所述的数据处理系统，其特征在于，所述金属承载板(3)在至少一个周边侧具有第一角形部分(16)，所述第一角形部分(16)与所述机箱配合，使得容纳在所述机箱内的所述金属承载板(3)通过所述角形部分(16)保持在位。

6.根据权利要求1所述的数据处理系统，其特征在于，所述金属承载板(3)平行于所述主板(13)布置在所述机箱内。

7.根据权利要求1所述的数据处理系统，其特征在于，在所述金属承载板(3)和主板(13)上布置有至少一个定心装置，其中，当所述金属承载板(3)布置在所述机箱中时，所述定心装置以紧密配合的方式配合。

8.根据权利要求7所述的数据处理系统，其特征在于，所述子卡(1)具有定心孔(18)，在所述子卡(1)与所述金属承载板(3)布置在所述机箱内时所述定心孔(18)与所述定心装置配合。

9.根据权利要求7所述的数据处理系统，其特征在于，所述定心装置由定心套(4)和定心螺栓(17)形成。

10.根据权利要求1或2所述的数据处理系统，其特征在于，所述角形托架(7)为弹性构造，并且包括锁定片，利用所述锁定片将容纳的所述子卡(1)锁定在位。

11.根据权利要求3所述的数据处理系统，其特征在于，所述保持托架(8)在形状和大小上与容纳的所述转接卡(2)的多极连接器(11)的尺寸相适应，使得容纳的所述转接卡(2)的多极连接器(11)在至少三个外侧被所述保持托架(8)以紧密配合的方式包围。

12.根据权利要求11所述的数据处理系统，其特征在于，所述支撑托架(9)以桥状方式布置在所述金属承载板(3)上，并且以支撑的方式在所述多极连接器(11)的至少一侧接收容纳的所述转接卡(2)，使得所容纳的所述转接卡(2)的多极连接器(11)以紧密配合的方式容纳在所述支撑托架(9)和保持托架(8)之间。

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