CN1058477A - 计算机结构 - Google Patents

Abstract

一种特别适合于台式计算机的计算机结构，可为 故障检修和维护打开它检查其功能元件而不需断开 任何连线故打开时该机及其输入(输出)功能是完全 有效并可运行。机壳分为上部和下部外壳组件，母板 固定在下部外壳组件较低部分，电源、风扇和磁盘驱 动器固定于上部外壳组件。放置电源邻近外壳组件 末端并伸出其开放面之外，将两外壳组件装配在一起 时具有互耦装置将它们耦合以闭合机壳。当这样闭 合时电源横跨在两外壳组件间借助伸入电源箱的锁 将它们紧固。

Description

本发明涉及计算机结构领域，更具体地说涉及台式计算机结构。

一般地，台式计算机的特征在于其大小适合于配置在桌上、是包含用于与打印机及类似设备、类似计算机系统、中央计算机系统、文件服务器（file  servers）等连通的接口的完整计算机系统。以前许多这样的系统趋于自含有中央处理器、随机存取存储器、磁盘存储器、键盘和显示器。现在，大部分台式计算机使用分离键盘（在需要键盘的场合），特别是许多较高性能的计算机使用分离显示器，从而可选择最适合于特定应用的显示器，和（或）在不需要分离显示器的应用场合下不用显示器。因此，这种型式的计算机包含一个机箱“（box）”，该“机箱”中含有电源、母板或CPU板、可能有一个或多个插入板、一个或多个磁盘驱动器诸如作为例子的硬盘驱动器和软盘驱动器、以及所有用于连接外接电源、键盘、显示器、外部设备、计算机网络及诸如此类的设备的I/O（输入-输出）连接。

往往由于各种原因需要打开诸如台式计算机的计算机，这些原因包括加入更多的存储器或插入板、更换诸如磁盘驱动器的其它元件、或故障检修。无论是什么原因打开计算机，最好是一旦打开，应容易够着该组件的主要元件而不需要因检测或更换为够到别的元件而移动某个元件。在许多现有技术中，通过拆除其面板提供计算机入口以将固定在计算机底座构架上的主要元件暴露出来。在这种组成中，若不进一步拆卸一般接近各个元件是很受限制的。然而，进一步拆卸通常需要断开各个元件，当这样拆卸时使得为故障检修而操作计算机变得非常困难或不可能。

当希望在一定情况下能够容易地进行计算机内部的检查时，也希望提供一种防止未经许可的人进行检查的简单措施。为该目的某些现有技术计算机、尤其是大型计算机提供有用钥匙开启的锁，由这种锁保持机箱封闭直到占有钥匙的指定人员将其打开。当前，台式计算机的性能和用途稳步上升而许多这类计算机的尺寸相应减小，使得这类计算机通过将计算机移置在箱或大小不受怀疑的手提箱中而易于被窃。因此，在某些情况下希望提供用于将计算机锁在适当位置的某些措施以使其不易在不需要某些形式的毁坏的情况下未被经许可人员移入箱或手提箱中并注意努力这样做。

一种特别适合于台式计算机的计算机结构，可以打开计算机以便为故障检查、维护和修理目的而提供对其基本上所有功能元件的检查，而不需断开计算机内任何相互连接并且不影响其与外部的连接，从而当这样打开计算机时该计算机及其输入/输出功能是完全有效并可操作。计算机外壳分为上部和下部外壳组件，母板固定在下部外壳组件的较低部分，电源、冷却风扇和磁盘驱动器固定于上部外壳组件。将电源放置与相应外壳组件的一个末端邻接并伸出在其打开的面之外，而当将两个外壳组件装配在一起时，上部外壳组件的对面末端和下部外壳组件的邻近末端具有将它们连接在一块儿的相互耦合装置，从而闭合该计算机外壳。当这样闭合时，电源横跨在上部外壳组件和下部外壳组件之间，借助伸入电源箱的锁将两个外壳组件紧固在一块儿。本发明的各个其它方面（包括电源箱作为结构和组合装置的用途）公开如下。

图1是按照本发明最佳实施例的典型计算机的透视图。

图2是图1计算机的上部和下部外壳组件分离且并排放置的透视图。

图3是下部外壳组件的主要元件的透视展开图。

图4是磁盘驱动器和其支承架的展开透视图。

图5是磁盘驱动器组件构架及其缆线的透视图。

图6是上部外壳组件的展开透视图。

图7是向上看时上部外壳的部分展开透视图。

图8是上部和下部外壳组件组合在一起时的背面透视图。

图9是整个计算机组件锁在一起并锁于限制缆索的背面透视图。

图10是沿图9的线9-9穿过该计算机背面部分所载取的横截面图，表示用于将外壳组件锁在一起并在需要时将该计算机锁于限制缆索以限制计算机的所允许的物理移动的锁定系统。

图11是计算机组件和本发明锁定系统的展开图。

首先参照图1，可以看到本发明计算机结构的透视图。如所示实施例中的计算机包含具有近似为正方形水平平面形状和仅为其长度和宽度几分之一的高度的箱状结构，该箱状结构安装有用于将该机略为提升稍高于其一般所位于的桌子或台面的机脚20。图中所示结构除其基本形状之外其特征在于其下部部分的每一侧面上的穿孔侧面结构22以允许穿过冷却空气，以及在其前面的用于插入和取出软盘的软盘驱动器出入口24。该计算机外壳或机箱含有两个主要组件，即下部外壳组件26（脚20附着于其上）和上部外壳组件28（实质上形成其上盖），以下面描述的方式封闭所装入的计算机系统各元件使上部和下部外壳组件在其开放面相接合。在该图所示实施例中，所有电源、I/O接口等的电气连接形成在该计算机的背面在该图中看不到。

当上部和下部外壳组件相互作机械去耦合时，上部外壳组件28可以旋转，就象铰链装在该机前端的上部和下部外壳组件之间一样旋转使得上部外壳组件28可将开放面朝上与开放面朝上的下部外壳组件26相邻地位于支承表面上。如可在图中所见，构成计算机系统的各个元件分布在下部外壳组件26和上部外壳组件28之间，它们例如由可弯曲电缆30、32和34作整个电气互连。这些连接线（通常在壳体内折叠）维持这两个外壳组件之间的所有电气连接以使计算机壳体的仅有开口怎么也不影响计算机作为故障检修目的的运行。在这点上，如将会更详细见到的，通过在计算机壳体背面可够到的适当接插件与外部和来自外部的各种电气连接分布在上部和下部外壳组件上，电源接头36（115至230伏，50或60Hz）以及辅助电源接头38提供在上部外壳组件如在图2中所示。

由于以图2所示方式打开计算机壳体一点也不妨碍与外部的任何连接，计算机可在该图所示的敞开条件下运行，含有所有与外部（包含外围设备连线、网络连线、以及诸如此类完全运转条件下的连线）的所有连接，以便如所要求的执行计算机的所有功能。同样如在该图中可见，当如所示敞开计算机时，计算机的主要元件基本上并排放置以便可够着，而当一个堆在另一个之上时若不进行进一步拆卸则是够不着的。特别地，母线或CPU板40放置于带一个或多个I/O卡42的下部外壳组件26中，I/O卡42构成诸如CPU板上的接插件44的接插件与诸如可通过下部外壳组件的后面到达的I/O板上的接插件46的接插件之间的连接。在上部外壳组件中（在所示实施例中），软盘驱动器48和硬盘驱动器50并排邻近构成计算机壳体正面的上部外壳组件末端放置（见图1），同时含有电源52和冷却风扇54的单元与在上部外壳组件后部的软盘驱动器和硬盘驱动器相邻地放置。

下面参见图3，由该图可看到构成下部外壳组件的基本单元。塑料模制下部外壳构件56接收含有一对邻近该外壳构件的后面的金属板和邻近其底部的CPU板40的I/O板组件58。当两个外壳构件如图1所示连接在一起时，通过适当接插件连接于CPU板40的扬声器在一对模制在下部外壳构件56侧面内的通道之间滑动以将其保持在适当位置。I/O板42与接插件44相连通过由I/O板组件58固定的接插件46形成与外部的连接。在所公开的特定实施例中，由板60插入I/O板组件58上的第二I/O接插件开口，但明显在其它实施例中，若有必要可用另一I/O板连接于CPU板上的接插件62以提供第二I/O端口。

下面参见图4和5，从图中可看到构成部分上部外壳组件的子配件。最佳实施例中的该组件含有软盘驱动器48和硬盘驱动器50（也见图2），它们安装于金属片构架64中因此两驱动器由该构架刚性地固定以便提供互连电缆30和32的入口，自然也为软盘驱动器出入口提供适当间隙。

构架64承装磁盘驱动器以及含有均安装在上部外壳构件28中的电源52和风扇54的组件。如在图2中所见，固定磁盘驱动器的构架64基本上横跨上部外壳构件28的整个宽度，电源和风扇组件也同样如此，因此这些组件的结构为形成双增长刚性的组装计算机外壳提供支撑，也为注模成的上部外壳部分提供支撑。还可注意到电源52和风扇组件54各具有凹槽66，当电源和风扇组件紧固于上部外壳构件57（见图6）中时所述凹槽找准并卡住弹簧夹片或止动销68。在图7所示该组件在一部分上部外壳组件之下仰视的展开图可更详细地看到弹簧夹片或止动销68。如其中所示，弹簧夹片68各由构件70部分地夹持在适当位置，构件70延伸在电源和风扇组件与上部外壳构件57之间，一塑料抓手构件72延伸通过上部外壳28上适当配备的开口。如在图7中可最清楚见到的，夹片68延伸到上部外壳组件之下（超出其开放面）且各具有一个开口，其功能将在下面说明。

当完成上部和下部外壳装配时，互连电缆30和32以及任何辅助电源线（例如电源线34）在两组件之间相互连接。在该装配阶段，进行所有与外壳组件的外部连接，以便可接通计算机从而其随便什么功能都能得到执行以确认各元件工作正常，各装置连接正确，若实际上由于某些原因该系统不是完全有效时当然就用于故障检修。

对于最后的装配，可如图8所示将上部外壳组件提起并旋转以使其如图所示安装于下部外壳组件之上。在该计算机组件前面沿上部外壳构件57下部边缘部分的小钩子74（见图6，具体见图7）可钩在下部外壳构件56上配合设置的突起物之下，则上部外壳组件向下翻转进入其在下部外壳组件上最终的共同配置以完成计算机封装。当这样翻转时，弹簧夹片68（图7）弹过然后与下部外壳构件上的凸块76（见图2和图3）相接合，连同两外壳构件相邻面的相互配合保持装配在一起。在这点上，注意安装在上部外壳组件28中的电源52和风扇54如图2所示均延伸出上部外壳构件的开放面，由此在图1的最终装配时向下伸入下部外壳组件以提供在两外壳组件之间的正向侧面基准。而且，风扇和电源还接受下部外壳组件26的垂直支撑，正如构架64对两磁盘驱动器的支撑一样，因此封装这些计算机系统元件的构架也部分地作为整个装配的结构。

如在图6中所见，电源52前面有一穿孔78，当装配时它与孔80（见图2和6）对齐。另外如在图3中所见，金属板58之一具有其上有一孔穿过的向上突出接头。接头82（也可从图2看到）延伸到下部外壳组件26的开放面之上使得当如图1所示将上部和下部外壳组件装配在一起时该接头与电源52箱体上的穿孔78对齐，自然也与图9所示上部外壳构件上的相应孔80对准。该图以及图10和图11示出用于本发明的将对计算机内部的检查限制于授权人员的专门加锁装置，同时，如果有必要，则提供用于在适当位置锁住计算机的装置以制止相当小但价值非常高的装置被盗窃。

如在图9和11中所示，提供有一矩形锁定构件84。该锁定构件装配在上部外壳组件28上同时配置的凹口中防止其旋转，当使用时，由螺丝86穿过构件84中的水平埋头孔、穿过上部外壳组件中的孔80、穿过连接于下部外壳组件的接头82中的孔并穿入电源52中的穿孔78（见图9）固定于适当位置。锁定构件84还包含穿过其埋头孔部分与水平孔垂直、用于接纳常规锁88（例如组合锁或钥匙控制挂锁）的卡环的第二孔。对于如图10所示锁在适当位置的锁88，至螺丝86头部的入口被塞住，因此不可将其除去而打开计算机外壳。锁88还可用于连接缆索90（见图9和10）以将计算机锁定于适当位置使得不能将其悄无声息和毫不知道地塞入大手提箱或其它盒子中作容易和未经许可的移动。

此处已公开和描述了一种新型的和专门的计算机壳体结构，该结构简单、适合于各种计算机构造、坚固并易于打开以便为维护、移动和故障检修提供至各个元件的进出通道，同时维持计算机系统内以及至该计算机系统的和从该计算机系统引出的所有电气连接，从而该计算机系统和其所有元件可在实际工作环境下运转，即使这样将计算机敞开时。而且所公开的结构比现有技术结构更易于促进计算机的改进。借助于实例，可很容易作出磁盘驱动器的改进或通过改变在上部外壳组件中固定驱动器的构架或者在必要时通过简单变更上部外壳组件（包括上部外壳构件）而完全不需对下部外壳组件的任何拆卸来安装新技术大容量存储装置。

由于本发明的最佳实施例已在这里公开描述，本领域人员将会理解其中可作出各种形式和细节上的改变而不偏离本发明的实质和范围。

Claims (24)

1、一种计算机含有：

各有开放的表面、用于当所述开放面彼此贴近地配置时共同确定计算机壳体的第一和第二外壳组件，

耦合在所述第一外壳组件之内以便可通过所述第一外壳组件的开放面够到的CPU板，

耦合在所述第二外壳组件内的电源，

当通过所述第二外壳组件的所述开放面看时也耦合在所述第二外壳组件内与所述电源相邻地固定在刚性构架上的所述CPU板外围的至少一个装置，

所述第一和第二外壳组件具有共同配置的用于在所述开放面彼此贴近配置时可分离地耦合所述第一和第二外壳组件的耦合装置，以及

电气互耦所述CPU板、所述电源和所述CPU板外围的至少一个装置的挠性电气连接装置，

至少一个所述外壳组件提供电接插件的入口以实现至所述计算机的外部电气连线，

因此可以脱开所述耦合装置而所述第一和第二外壳组件均以其所述开放面直接朝上暴露所述CPU板、所述电源和所述CPU板外围的至少一个装置从而当所述第一和第二外壳组件这样配置时可进行所述计算机的故障检修和维护并操作所述计算机。

2、如权利要求1所述的计算机，其特征在于：所述电源延伸超出所述第二外壳组件的所述开放面并当所述第一和第二外壳组件的开放面彼此贴近配置时将一窄条装入所述第一外壳组件的相邻区域，所述电源具有一刚性电源壳体，从而所述电源在所述第一和第二外壳组件彼此贴近配置共同限定计算机壳体时用于对于对准所述第一和第二外壳组件。

3、如权利要求2所述的计算机，其特征在于进一步包含：由所述电源找准并伸过所述第二外壳组件的所述开放表面的止动销，以便当所述第一和第二外壳组件的所述开放面彼此贴近配置时可拆地锁住所述第一外壳组件从而至少部分地将所述外壳组件保持在确定所述计算机壳体的所述共同配置，所述止动销从所述壳体的外部进行手动操作以将其与所述第一外壳组件分离。

4、如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述CPU板外围的至少一个装置是一磁盘驱动器。

5、如权利要求2所述的计算机，其特征在于：所述第一和第二外壳组件均由固定件可脱离地紧固于所述电源。

6、如权利要求5所述的计算机，其特征在于进一步包含：用于控制至所述固定件的入口的锁。

7、如权利要求6所述的计算机，其特征在于：所述锁适合于将所述计算机锁于适当位置。

8、如权利要求6所述的计算机，其特征在于：所述锁含有具有用于接纳连接所述第一和第二外壳组件的人工可移动构件的第一开口、和用于接纳手动操作锁头以阻塞至所述人工可移动构件的入口从而防止对它的移动的锁构件。

9、如权利要求6所述的计算机，其特征在于：配置所述锁与所述计算机壳体的一侧相邻，还在于：所述第一和第二外壳组件邻近与所述第一侧相对的第二侧钩紧在一起以便当所述锁到位时将其固定。

10、一种计算机含有：

各具有带有以环绕其顶部开放面的垂直侧壁定界的水平表面的浅箱式的近似形状、用于在所述开放面彼此贴近配置时共同限定计算机外壳的第一和第二外壳组件，

耦合在所述第一外壳组件之内以便可通过所述第一外壳组件的开放面够到的CPU板，

耦合在所述第二外壳组件内的电源，

当通过所述第二外壳组件的所述开放面观看时也耦合在所述第二壳体组件内与所述电源相邻地固定在刚性构架上的所述CPU板外围的至少一个装置，

所述第一和第二外壳组件具有共同配置的用于在所述开放面彼此贴近配置时可分离地耦合所述第一和第二外壳组件的耦合装置，以及

电气互耦所述CPU板、所述电源和所述CPU板外围的至少一个装置的挠性电气连接装置，

至少一个所述外壳组件提供电接插件的入口以实现至所述计算机的外部电气连线，

因此可以脱开所述耦合装置而所述第一和第二外壳组件均以其所述开放面直接朝上暴露所述CPU板、所述电源和所述CPU板外围的至少一个装置从而当所述第一和第二外壳组件这样配置时可进行所述计算机的故障检修和维护并操作所述计算机。

11、如权利要求10所述的计算机，其特征在于：所述电源延伸超出所述第二外壳组件的所述开放面并当所述第一和第二外壳组件的开放面彼此贴近配置时将一窄条装入所述第一外壳组件的相邻区域，所述电源具有一刚性电源壳体，从而所述电源在所述第一和第二外壳组件彼此贴近配置共同限定计算机壳体时用于对准所述第一和第二外壳组件。

12、如权利要求11所述的计算机，其特征在于进一步包含：由所述电源找准并伸过所述第二外壳组件的所述开放表面的止动销，以便当所述第一和第二外壳组件的所述开放面彼此贴近配置时可拆地锁住所述第一外壳组件从而至少部分地将所述外壳组件保持在限定所述计算机壳体的所述共同配置，所述止动销从所述壳体的外部进行手动操作以将其与所述第一外壳组件分离。

13、如权利要求11所述的装置，其特征在于：所述CPU板外围的至少一个装置是一磁盘驱动器。

14、如权利要求11所述的计算机，其特征在于：所述第一和第二外壳组件均由固定件可脱离地紧固于所述电源。

15、如权利要求14所述的计算机，其特征在于进一步包含：用于控制至所述固定件的入口的锁。

16、如权利要求15所述的计算机，其特征在于：所述锁适合于将所述计算机锁于适当位置。

17、如权利要求15所述的计算机，其特征在于：所述锁含有具有用于接纳连接所述第一和第二外壳组件的人工可移动构件的第一开口、和用于接纳手动操作锁头以阻塞至所述人工可移动构件的入口从而防止对它的移动的锁构件。

18、如权利要求15所述的计算机，其特征在于：配置所述锁与所述计算机壳体的一侧相邻，还在于：所述第一和第二外壳组件邻近与所述第一侧相对的第二侧钩紧在一起以便当所述锁到位时将其固定。

19、一种计算机含有：

各具有其顶部有一开放面浅箱式的近似形状、用于在所述开放面彼此贴近配置时共同限定计算机外壳的第一和第二外壳组件，

机械地固定在每个所述外壳构件内的至少一个计算机装置，

所述第一和第二外壳构件具有共同配置的用于在所述开放面彼此贴近配置时可分离地耦合所述第一和第二外壳组件的耦合装置，

所述第一和第二外壳构件具有耦合在所述第一外壳构件内的计算机装置和耦合在所述第二外壳构件内的计算机装置，以及

电气互耦所述耦合在所述第一外壳构件内的计算机装置和所述耦合在所述第二外壳构件内的计算机装置的挠性电气连接装置，

至少一个所述外壳组件提供电接插件的入口以实现至所述计算机的外部电气连线，

因此可以脱开所述耦合装置而所述第一和第二外壳构件均以其所述开放面直接朝上暴露所述计算机装置以便当所述第一和第二外壳构件这样配置时进行所述计算机的故障检修和维护以及实现其操作。

20、如权利要求19所述的计算机，其特征在于：所述耦合装置含有用于贴近其第一侧将所述第一侧和第二外壳构件钩紧在一起的装置以及用于沿其相对所述第一侧的第二侧将所述第一和第二构件锁在一起的装置。

21、如权利要求20所述的计算机，其特征在于：所述锁含有具有用于接纳连接所述第一和第二外壳组件的人工可移动构件的第一开口、和用于接纳手动操作锁头以阻塞至所述人工可移动构件的入口从而防止对它的移动的锁构件。

22、如权利要求21所述的计算机，其特征在于：所述锁构件中的所述第一第二开口基本上是垂直开口。

23、如权利要求22所述的计算机，其特征在于进一步含有：其卡环穿过所述锁构件的所述第二开口的扣锁。

24、如权利要求23所述的计算机，其特征在于进一步含有：一限制装置，其卡环也穿过所述限制装置以限制所述计算机物理移动的所述扣锁的所述卡环。

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