CN108508983B - 可插入至伺服器架的橇状结构及伺服器架系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可插入至伺服器架的橇状结构及伺服器架系统，该橇状结构是提供以有助于容置于其中的电子组件与位于机壳的背板的连接。橇状结构包含具有前部分与后部分的外壳，其中前部分与后部分通过底部分连接。底部分包含多个电子单元模块。相对于外壳的前部分，橇状结构也包含可横向滑动的连接器。连接器是滑动配置以连接电子单元模块至位于伺服器架子中的背板。

Description

可插入至伺服器架的橇状结构及伺服器架系统

技术领域

本发明涉及伺服器橇状结构与伺服器背板的结合，特别是涉及伺服器橇状结构与非对称机壳中的伺服器背板的结合。

背景技术

常见的伺服器机壳是设计为使伺服器橇状结构(sleds；一般也称之为伺服器刀锋(sever blades))连接至背板或其他伺服器内连接通道连接器，其中此些伺服器内连接通道连接器与伺服器橇状结构插入至伺服器机壳的方向同轴设置。在此种排列中，装载伺服器橇状结构的技术人员可能于单一方向施加力量，以同时插入伺服器橇状结构至伺服器机壳，并耦合橇状结构至伺服器机壳连接器，其中伺服器机壳连接器位于伺服器机壳的背面，且与插入力量的方向相符合。

然而，随着伺服器机壳变的密集，额外的组件导入至伺服器机壳，而妨碍伺服器橇状结构至伺服器机壳的同轴连接。在一些伺服器机壳中，电源供应单元或其他组件排列于可使常见伺服器橇状结构避免单一同轴连接的方式。对于伺服器橇状结构，电源供应单元或其他组件的加入形成非对称的环境。此需要多个橇状结构设计，故增加制造与维修的成本。甚者，许多实际操作中，在橇状结构耦合制作工艺的期间，计算器系统的发展、维护或改良的技术人员对于背板上的连接器并不具有明显的视角，故其需要于不具有可见记号的情形下，试图耦合橇状结构上的连接器与背板所对应的连接器。此常造成错误的排列，而对连接器或橇状结构自身导致危害。

发明内容

本发明的实施例涉及一种于非对称机壳中，有效地耦合伺服器橇状结构与伺服器背板的伺服器框架系统。根据多个实施例的伺服器框架系统包含可插入至伺服器框架系统的橇状结构与伺服器。橇状结构包含具有前部分与后部分的外壳，且前部分与后部分以底部分连接。底部分包含多个电子单元模块。伺服器包含具有多个插槽的背板，经由此些插槽，橇状结构上的此些电子单元模块连接至背板。伺服器可包含控制模块、风扇模块与电源供应模块。风扇模块连接至控制模块，以消散由多个电子单元模块生出的热能。再者，电源供应模块连接至控制模块，以启动数个电子单元模块。橇状结构包含连接器，且相对于外壳的前部分，此连接器配置成以横向滑动。连接器也滑动配置，以连接电子单元模块至背板。

在本发明的一些实施例中，连接器位于可滑动框架上，且此可滑动框架位于外壳的前部分。再者，在一些实施例中，经由位于伺服器框架上的至少一引导销与位于可滑动框架上的至少一插槽，可滑动框架引导至背板连接器，其中至少一插槽配置成以容置至少一引导销。在一些实施例中，经由至少一弹簧承载机制，可滑动框架是中央地被局限。在额外的实施例中，经由可滑动框架与伺服器框架上的对准指示件，可滑动框架引导至背板连接器。在一些实施例中，经由位于伺服器框架上的第二引导销与位于可滑动框架的第二插槽，可滑动框架是中央地被局限，其中第二插槽配置成以容置第二引导销。

在装置的实施例中，伺服器框架包含锁定机制，且此锁定机制指引橇状结构对准插入背板。在一些实施例中，多个电子单元模块包含多个主机板模块。在装置的实施例中，背板包含多个插槽，且经由此些插槽，多个电子单元模块分别连接至背板。

附图说明

为了对本发明的实施例及其优点有更完整的理解，现请参照以下的说明并配合相应的附图。必须强调的是，各种特征并非依比例描绘且仅是为了图解目的。相关附图内容说明如下：

图1为于此讨论的现有实施例的具有伺服器橇状结构的伺服器装置的上视图；

图2为本发明的实施例的伺服器橇状结构的上视图；

图3A为本发明的一实施例的伺服器橇状结构插入伺服器装置的上视图；

图3B及图3C分别为图3A的伺服器橇状结构的局部放大示意图；

图4为本发明的一实施例的伺服器橇状结构经由背板连结伺服器装置的上视图；

图5为本发明的实施例的伺服器橇状结构由伺服器装置展开的上视图；

图6为伺服器橇状结构上的锁定元件及伺服器装置上所对应的锁定元件的示意图。

符号说明

100：伺服器装置

102：前端

103：后端

110：电源供应模块

120：风扇模块

121N：风扇

130：背板

135：背板连接器

140/141：橇状结构

145/146：连接器

147/148：孔洞

200：橇状结构

202：前端

203：后端

205：插槽

220：可滑动结构

230：连接器

240：弹簧机制

260：锁定元件

300：伺服器装置

302：前端

303：后端

305/315：引导销

310：电源供应模块

320：风扇结构

330：背板

335：背板连接器

360：锁定元件

400a/400b：放大部

具体实施方式

本发明是参照所附的附图描述，其中相同的元件符号是使用于所有附图中，以代表相似的或均等的元件。附图并非依比例所绘制，且其仅是提供以绘示本发明。参照图示的示范应用，发明的多个态样如下所述。应了解的是，许多独特的详述、关系与方法是提出以提供发明的完整理解。然而，本发明所属相关领域具有通常知识者将可理解本发明可于缺乏一或多个特定详述的情形下实施，或者以其他方法实施。在其他例子中，已知的结构或操作未详细列出是为了避免混淆本发明。本发明不被所绘示的方法顺序或情况所限制，部分方法可以不同的顺序发生及/或与其他方法或情况同时发生。甚者，依据本发明，对于方法的实施，并非所有列出的方法或情况均是必要的。

为了解决现有伺服器橇状结构(sever sleds)欲避免单一同轴连接的高密度排列所产生的困境，本发明的优选实施例提供一种具有连接器的伺服器橇状结构，相对于伺服器橇状结构，此连接器配置成以横向滑动。在此发明中，连接器是滑动配置以连接电子单元模块至背板。

图1绘示根据所讨论现有实施例的具有伺服器橇状结构的伺服器装置(例如，机壳)100的上视图。在一些实施例中，伺服器装置100包含多个风扇模块120、多个电源供应模块(Power-Supply Modules；PSU)110、背板130及伺服器橇状结构140与141。背板130用以连接储放于伺服器橇状结构(SLED)140与141的伺服器单元、多个风扇模块120、多个电源供应模块110和控制模块(未显示)。此些风扇模块120和电源供应模块110分别是以控制模块控制，以消散由储放于伺服器橇状结构140与141上的伺服器单元所生成的热能，并启动此些伺服器单元。伺服器装置100可包含前端102与后端103。伺服器橇状结构140与141可由后端103推向前端102的方向插入伺服器装置100中。应理解的是伺服器装置100包含其他此处未提及的其他组件。前述所提的组件仅是举例，并非用以限定本发明。根据本发明，本发明所属技术领域具有通常知识者可弹性地包含其他组件。

伺服器装置100中的此些风扇模块120是平行地排列。在本发明的一实施例中，多个风扇模块120设置于邻近伺服器装置的前端102，以经由对流，冷却储放于其中的电子组件。此些风扇模块是用以提升穿过伺服器装置100，并从前端102至后端103的空气对流。此些风扇模块120可包含四个高功率电脑装置风扇121N。因此，由风扇121N所产生的气流沿着X轴流入并流出伺服器装置100。此有助于此些风扇模块120维持伺服器装置100于期望的操作温度。应理解的是，前述风扇的数量(例如，4个)仅是举例，并非用以限定本发明。根据本发明，本发明所属技术领域具有通常知识者可弹性地选择风扇的适当数量。

此些电源供应模块110设置于伺服器装置100中，并位于邻近中心的前端102。在此种排列中，此些电源供应模块110可限制伺服器橇状结构140插入，或者约速伺服器橇状结构140对于电源供应模块110需要一新颖的再设计。此些电源供应模块110电连接至储放于伺服器装置100中的电子组件。此些电源供应模块110可包含外壳、电源控制面板与此些风扇模块120的电源风扇，以及其他电源相关组件(未显示)的主机。此些电源风扇用以提供空气对流，并用以消散电源供应外壳中的热能。此些电源相关组件设置于外壳中。举例而言，此些电源相关组件可包含倍频器、减频器或交流/直流转换器等。应理解的是，电源供应模块110包含此处未提及的其他组件。前述的组件仅是举例，并非用以限定本发明。根据本发明，本发明所属技术领域具有通常知识者可弹性地包含其他组件。

根据本发明的一实施例，图1也显示于伺服器装置100中伺服器橇状结构140与141插入的示意图。在一些实施例中，伺服器橇状结构140与141可包含存储系统、用以控制存取储放于存储系统中的信息的控制模块，以及连接至伺服器装置100的背板130的连接器145与146。应理解的是，伺服器装置系统设计是被配置，而使伺服器装置100可容置多个伺服器橇状结构。举例而言，图1提供一种两个伺服器橇状结构140与141相邻地插入，以作为一层伺服器橇状结构的例示。然而，伺服器装置100可配置成以容置多层的伺服器橇状结构。伺服器装置100和伺服器橇状结构140与141具有多种规格与尺寸。应理解的是，图1所示的配置是一示意的实施例。对于本发明所属技术领域具有通常知识者，其他配置、尺寸或橇状结构的密集度应是显而易见的。伺服器橇状结构140与141可包含具有扩充插槽界面与支援热插拔的连接器145与146。伺服器橇状结构140与141和伺服器装置100是设计成以支援热插拔，而在不需关闭整个系统下，允许失效的驱动器或存储装置可以新的驱动器替换。伺服器橇状结构140与141支援包含多个存储装置、电源供应、控制面板、启动装置等的若干个主动元件。伺服器橇状结构140与141对每一个嵌入橇状结构的主动元件包含一电子连接器。伺服器橇状结构140与141也包含系统连接器，以电连接嵌入橇状结构的主动元件与全系统主动元件。

连接器145与146连接至伺服器装置100的背板130。背板130是系统整合界面，以允许连接器145与146分别连接至伺服器橇状结构140与141。换言之，不须任何外部线路或装置的使用，经由背板130，伺服器装置100是可存取的。

参照图1，因为多个电源供应模块110设置于伺服器装置100中接近中心的前端102，故此些电源供应模块110限制伺服器橇状结构140的插入，或者伺服器橇状结构140对于电源供应模块110需要一新颖的再设计。在此例子中，伺服器橇状结构140是客制化的，以包含孔洞147，而容纳电源供应模块110。相同地，伺服器橇状结构141是被客制化以包含孔洞148，而容纳电源供应模块110。结果是，由于伺服器装置100中电子组件的排列，牺牲了可另外指定至伺服器橇状结构140与141上的存储模块、主机板模块或程序模块的真实配置。此外，伺服器橇状结构140与141的再设计和客制化于制作工艺和设计上可为不需要的支出。在考虑到伺服器橇状结构141的设计不同于伺服器橇状结构140的设计时，此种情况特别真实。

相较之下，图2显示根据本发明的实施例的伺服器橇状结构200的一实施例。此伺服器橇状结构200可有效地结合伺服器橇状结构200与非对称机壳中的背板130。在此实施例中，具有连接器230的伺服器橇状结构200是被提供，且相对于伺服器橇状结构200，连接器230配置成以横向滑动。在本发明中，连接器230是滑动配置以连接储放于伺服器橇状结构200上的电子单元与背板。

图2绘示由伺服器装置移除的伺服器橇状结构200。伺服器橇状结构200包含前端202与后端203。伺服器橇状结构200也包含设于伺服器橇状结构200的前端202的可滑动结构220。可滑动结构220容置印刷电路板(Printed Circuit Board；PCB)连接器230(有时称之为系统连接器)，此印刷电路板连接器230可拔除地并可连接至背板电子连接器。可连接结构220配置成以于Y轴滑动，或者于垂直于伺服器橇状结构200插入至伺服器装置的方向中滑动。当伺服器橇状结构200移除，然后PCB连接器230从背板电子连接器电性断开。对照于图3A，此是被详细讨论。

经由弹簧机制240，对照于伺服器橇状结构200，可滑动结构220是被弹性承载，以保持于伺服器橇状结构200的中央。如图3A、图4及图5的详细讨论，相对于背板电子连接器，可滑动结构220配置成以正确地定位PCB连接器230。可滑动结构220及其组件可以金属薄板制作，并利用一般金属的制作技术，如弯曲、成型和冲压。因此，此滑动结构220可较不昂贵地制作。额外地，可滑动结构220及其组件可以铝合金、钢合金或上述的任意组合来制作。应理解的是，可滑动结构220及其组件可以任何材料制作，以抵抗温度变化与高速的空气流动。前述所提的材料仅是举例，并非用以限定本发明。根据本发明，本发明所属技术领域具有通常知识者可弹性地选择其他材料。

图3A绘示根据本发明的一实施例的当被插入至伺服器装置300时在承载位置的伺服器橇状结构200。图4绘示伺服器橇状结构200与伺服器装置300连结并啮合时的锁定位置。在一些实施例中，伺服器装置300包含多个风扇模块320、多个电源供应模块310、背板330和伺服器橇状结构200。背板330用以连接储放于伺服器橇状结构200的伺服器单元、多个风扇结构320、多个电源供应模块310和控制模块(未显示)。背板330可包含背板连接器335。多个风扇模块320和多个电源供应模块310分别被控制模块控制，以消散由储放于伺服器橇状结构200上的伺服器单元所生成的热能，并启动此些伺服器单元。伺服器装置300包含前端302与后端303。应注意的是，伺服器装置300相似于伺服器装置100。因此，伺服器装置300的组件并未详细地描述，以避免不需要的重复说明。

伺服器装置300包含一或多个引导销305与315。一或多个引导销305与315位于背板330前的伺服器装置上。当伺服器橇状结构200插入伺服器装置300时，引导销305与315是重要地设置，以啮合可滑动结构220。在一些实施例中，引导销305与315的位置设立于可滑动结构220上，且相对于伺服器橇状结构200，此可滑动结构220锁定于其中央的位置。一或多个引导销305与315可配置成以助于排列可滑动结构220至位置，以耦合PCB连接器230至背板330的背板电子连接器335。可滑动结构220可包含多个插槽205，且当伺服器橇状结构200插入伺服器装置300中时，此些插槽205配置成以容置引导销305与315(如图3B与图3C的放大部400a与400b所示)。应理解的是，伺服器装置100可包含只有一个引导销。另外，应理解的是，伺服器装置300可包含多于两个引导销。前述讨论的配置仅是举例，并非用以限定本发明。当伺服器装置300与伺服器橇状结构200需要时，本发明所属技术领域具有通常知识者可弹性地包含一或多个引导销。

在所讨论的实施例中，可滑动结构220包含多个插槽205。然而，应注意的是，可滑动结构220可包含单一插槽，以容置伺服器装置上的引导销。当有关于排列PCB连接器与对应的背板电子连接器时，本发明所属技术领域具有通常知识者可弹性地包含可滑动结构220的其他配置。

在承载位置中，经由弹簧机制240，相较于伺服器橇状结构200，可滑动结构220保持于中央位置。当装载伺服器橇状结构200的技术人员于X轴方向(例如，符合插入力量的方向)施加力量，以同时插入伺服器橇状结构200至伺服器装置300中，并耦合伺服器橇状结构200至PCB连接器230时，位于可滑动结构220上的此些插槽205啮合伺服器装置300上的引导销305与315。

此些插槽205设计为使可滑动结构220引导PCB连接器230至背板330的背板电子连接器335。此例子不论伺服器橇状结构200插入至多个电源供应模块310的左边或右边。举例而言，伺服器橇状结构200插入至多个电源供应模块310的右边时，可滑动结构220啮合伺服器装置300上的引导销305与315，以偏移PCB连接器230至右边，并对准背板330的背板电子连接器335。相同地，伺服器橇状结构200插入至多个电源供应模块310的左边时，可滑动结构220啮合伺服器装置300上的引导销305与315，以偏移PCB连接器230至左边，并对准背板330的背板电子连接器335。可滑动结构220配置成以于Y轴滑动，或者于垂直于伺服器橇状结构200插入至伺服器装置的方向中滑动。当伺服器橇状结构200移除，然后PCB连接器230是从背板电子连接器335电性断开。

图5绘示根据本发明的一实施例的伺服器橇状结构200由伺服器装置300展开。如上所讨论，经由弹簧机制240，对照伺服器橇状结构200，可滑动结构220是弹性承载，以保持于伺服器橇状结构200的中央。另外，锁定机制可施行以向技术人员指出可滑动结构220实际是对准背板电子连接器335。

图6绘示锁定元件260锁定于伺服器橇状结构200上，且所对应锁定元件360锁定于伺服器装置300上。锁定元件260与360两者均被安排，而使可滑动结构220啮合伺服器装置300上的引导销305与315，以偏移PCB连接器230，而对准背板电子连接器335：(1)锁定元件260与360互相啮合，以避免可滑动结构220的移动(任何方向的移动)，以及(2)PCB连接器230啮合所对应的背板电子连接器335，以连接储放于伺服器橇状结构200上的伺服器单元与伺服器装置300中的其他组件。应理解的是，可滑动结构220及其组件可施予任何其他形式的机制功能，以局限其于中央位置。举例而言，可滑动结构220上的多个第二插槽可用以容置伺服器装置上的第二引导销，而于伺服器橇状结构200插入伺服器装置时，使可滑动结构220是起始排列的。

在所讨论的实施例中，对照于伺服器橇状结构200，可滑动结构220弹性承载于中央位置。然而，应注意的是，在伺服器橇状结构200插入至伺服器装置300前，可滑动结构220可手动地锁定于左边或右边。一或多个引导销可用以引导PCB连接器230与所对应的背板电子连接器335啮合。在额外的实施例中，一或多个引导销可用以确保PCB连接器230与所对应的背板电子连接器335于可滑动结构220可对准PCB连接器230与所对应的背板电子连接器335的初始位置。当有关于排列PCB连接器230与对应的背板电子连接器335时，本发明所属技术领域具有通常知识者可弹性地包含可滑动结构220的其他配置。

所讨论的实施例中，可滑动结构220包含单一PCB连接器230，以连接伺服器橇状结构200至背板电子连接器335。然而，应理解的是可滑动结构220可包含多个PCB连接器，而使可滑动结构220不需移动相当大的距离，即可排列PCB连接器与所对应的背板电子连接器335。另外，不论伺服器装置300的内部组件的排列，包含多个PCB连接器可更加确保PCB连接器是与所对应的背板电子连接器排列。

本发明多个实施例已描述如上，应理解的是，此些实施例仅用以举例，并非用以限制本发明。在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明所涵盖的范围不应被前述的实施例所限制。故，本发明的保护范围当以所附的权利要求所界定者为准。

参照一或多个实施方式，虽然本发明已绘示并描述，但是基于说明书与所附的附图的阅读和理解，本发明所属技术领域具有通常知识者可实施均等的变更与改良。另外，本发明的特定特征已揭示于多个实施方式的惟一一者时，此特征可与其他实施方式的一或多个其他特征合并，以满足并有益于任何特定的应用。

所使用的用语仅是用以描述实施例，并非用以限制本发明。如此处所称，除非内容特别说明，否则单数形式的「一(a)」、「一(an)」与「此(the)」是欲包含多种形式。再者，范围的用语「包含(including)」、「包含(includes)」、「含有(having)」、「含有(has)」、「具有(with)」或上述用语的变化是用于详细描述及/或权利要求，此些用语是欲含有与「包含(comprising)」相似的用法。

除非另外定义，所有使用的用语(包含技术与科学用语)是与本发明所属技术领域具有通常知识者所理解的定义相同。更可理解的是，如常用字典所定义的此些用语应解释为具有与相关技术中的意义一致的意思，且除非此处特别定义，此些用语不应理想化或过于正式的解释。

Claims (10)

1.一种可插入至伺服器架的橇状结构，包含：

外壳，包含前部分及后部分，且该前部分及该后部分以一底部分相连接，其中该底部分包含多个电子单元模块；以及

连接器，设于一可滑动框架上，该可滑动框架设于该外壳的该前部分，且相对于该外壳的该前部分，该可滑动框架配置成沿垂直于撬状结构插入伺服器的方向的横向方向滑动，其中该连接器是滑动配置以连接该些电子单元模块至设于该伺服器架中的一背板，该伺服器架中的该背板包含多个第一插槽，且经由该些第一插槽，该些电子单元模块分别连接至该背板，且

其中该伺服器架包含一锁定结构，且该锁定结构指示该橇状结构对准该背板插入。

2.如权利要求1所述的可插入至伺服器架的橇状结构，其中经由设于该伺服器架上的至少一引导销与设于该可滑动框架的至少一第二插槽，该可滑动框架引导至一背板连接器，且该至少一第二插槽配置成以容置该至少一引导销。

3.如权利要求1所述的可插入至伺服器架的橇状结构，其中经由至少一弹簧承载结构，该可滑动框架在中央地局限。

4.如权利要求1所述的可插入至伺服器架的橇状结构，其中经由该可滑动框架及该伺服器架上的一对准指示件，该可滑动框架引导至一背板连接器。

5.如权利要求1所述的可插入至伺服器架的橇状结构，其中经由设于该伺服器架上的一第二引导销及设于该可滑动框架的一第二插槽，该可滑动框架是在中央地局限，且该第二插槽配置成以容置该第二引导销。

6.一种伺服器架系统，包含：

可插入至该伺服器架的一橇状结构，其中该橇状结构包含一外壳，该外壳包含一前部分及一后部分，该前部分及该后部分以一底部分相连接，且该底部分包含多个电子单元模块；以及

伺服器，包含：

背板，包含多个插槽，且经由该些插槽，该些电子单元模块分别连接至该背板；

控制模块；

风扇模块，连接至该控制模块，以消散由该些电子单元模块生成的热能；以及

电源供应模块，连接至该控制模块，以启动该些电源模块；以及

锁定结构，配置成以指示该橇状结构对准该背板插入；

其中该些插槽包含设于该外壳的该前部分的一连接器，该连接器是滑动配置以连接该些电子单元模块至该背板，该连接器设于一可滑动框架上，且该可滑动框架设于该外壳的该前部分，该可滑动框架配置成沿垂直于撬状结构插入伺服器的方向的横向方向滑动。

7.如权利要求6所述的伺服器架系统，其中经由设于该伺服器架上的至少一引导销及设于该可滑动框架的至少一插槽，该可滑动框架引导至一背板连接器，且该至少一插槽配置成以容置该至少一引导销。

8.如权利要求6所述的伺服器架系统，其中经由至少一弹簧承载结构，该可滑动框架在中央地局限。

9.如权利要求6所述的伺服器架系统，其中经由该可滑动框架及该伺服器架上的一对准指示件，该可滑动框架引导至一背板连接器。

10.如权利要求6所述的伺服器架系统，其中经由设于该伺服器架上的一第二引导销及设于该可滑动框架的一第二插槽，该可滑动框架是在中央地局限，且该第二插槽配置成以容置该第二引道销。

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