CN113534912B - 将转接卡固定在计算机机箱中的齿轮组件及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种将转接卡固定在计算机机箱中的齿轮组件及方法，其中该齿轮组件用于将一转接卡固定在一计算机机箱中，上述齿轮组件包括：一导引轨道接收器、一齿轮系统、以及一杆。导引轨道接收器配置以接收一导引轨道，导引轨道耦接至一转接卡模块，转接卡模块用于将一转接卡对接至连接一主机板的一电连接器。齿轮系统耦接至导引轨道。杆耦接至齿轮系统。杆包括一开放位置及一关闭位置，开放位置容许转接卡模块插入计算机机箱或从计算机机箱移除，关闭位置将转接卡对接至电连接器。

Description

将转接卡固定在计算机机箱中的齿轮组件及方法

技术领域

本发明涉及固定转接卡，特别是，本发明涉及用于将转接卡固定且对接在计算机机箱中的方法及装置。

背景技术

转接卡(adapter cards)包括计算机的任何内部扩充卡，容许与另一周边设备的通讯。转接卡的范例可包括网络卡、视讯卡、多媒体卡、及其他输入/输出(I/O)卡。转接卡典型地为印刷电路板，插入计算机主机板的扩充槽中，增加计算机系统的功能性。转接卡典型地具有用于外部缆线的连接器。

计算机中转接卡的替换及安装典型地需要打开机箱且从转接卡将缆线连接至与主机板进一步连接的一印刷电路板。并且，包括转接卡的典型转接卡模块需要足够的空间以容许技术员为了安装过程而接触转接卡模块。

因此，增加用于计算机装置的转接卡的构成及维修的效率是有需要的。

发明内容

根据一实施例，一种齿轮组件，用于将一转接卡固定在一计算机机箱中，上述齿轮组件包括：一导引轨道接收器、一齿轮系统、以及一杆。导引轨道接收器配置以接收一导引轨道，导引轨道耦接至一转接卡模块，转接卡模块用于将一转接卡对接至连接一主机板的一电连接器。齿轮系统耦接至导引轨道。杆耦接至齿轮系统。杆包括一开放位置及一关闭位置，开放位置容许转接卡模块插入计算机机箱或从计算机机箱移除，关闭位置将转接卡对接至电连接器。

在实施例进一步的型态中，在转接卡模块对接至导引轨道期间，转接卡水平地定位。在实施例的另一型态中，连接主机板的电连接器为一扩充槽或一竖卡。在又另一型态中，转接卡模块具有一托架，托架用于承载转接卡，且用于将导引轨道连接至转接卡模块。在实施例的另一型态中，齿轮系统包括一长形第一齿条，与一或多个小齿轮啮合。一或多个小齿轮的每一者与一或多个第二齿条啮合，一或多个第二齿条定位垂直于第一齿条。在实施例的另一型态中，一或多个第二齿条耦接至导引轨道接收器。在实施例的又另一型态中，杆经由多个轮齿耦接至齿轮系统，上述轮齿设置在杆的一枢端部，枢端部接合齿轮系统。

根据另一实施例，一种用于将一转接卡对接至一计算机机箱中的一主机板的方法包括：将一导引轨道放置在一导引轨道接收器中，导引轨道设置在一转接卡模块的一侧，导引轨道接收器固定至一齿轮组件。导引轨道在一第一方向上沿着导引轨道接收器滑动。转接卡模块从至少部分在计算机机箱外部的一第一位置平移至完全在计算机机箱内的一第二位置，使得转接卡模块中一转接卡的一电连接器定位邻接至连接一主机板的一连接器。耦接至齿轮组件的杆机构被旋转以将转接卡平移至一锁定位置，转接卡在锁定位置与连接器耦接。

实施例进一步的型态包括：将杆机构旋转至一解锁位置，而将转接卡从连接主机板的连接器分离。实施例的另一型态包括：将导引轨道在一第二相反方向上沿着导引轨道接收器滑动，使得转接卡模块从第二位置平移至一第三位置，由此容许转接卡模块从计算机机箱移除。在实施例的另一型态中，在导引轨道沿着导引轨道接收器滑动期间，转接卡水平地定位。在实施例的又另一型态中，将转接卡耦接至主机板经由一扩充槽或一竖卡。在实施例进一步的型态中，转接卡模块包括一托架，托架用于承载转接卡，且用于将导引轨道连接至转接卡模块。在实施例的另一型态中，转接卡至锁定位置的平移包括一长形第一齿条，与一或多个小齿轮啮合且旋转。一或多个小齿轮的每一者与一或多个第二齿条啮合，一或多个第二齿条定位垂直于第一齿条，由此导致转接卡耦接至连接主机板的连接器。在实施例的另一型态中，一或多个第二齿条耦接至导引轨道接收器。在实施例的又另一型态中，杆机构通过多个轮齿耦接至齿轮组件，上述轮齿设置在杆机构的一枢端部，枢端部接合齿轮组件。

上述发明内容并非意欲代表各个实施例或本发明的每种型态。反而，前述发明内容仅提供阐述的一些新颖的型态及特征的其中一种范例。上述的特征及优点以及本发明的其他特征及优点将从以下说明书的代表实施例及模式以及附图及所附权利要求变得全然地明显。

附图说明

本发明将从以下实施例的描述并参照附图而被更加地理解，其中：

图1为本发明的一些实施例，固定且对接在计算机机箱内的转接卡模块的立体图；

图2A及图2B为本发明的一些实施例，图1中转接卡模块的左侧及右侧立体图；

图3A及图3B为本发明的一些实施例，图1中包含转接卡模块的计算机机箱，在转接卡模块被插入计算机机箱前的右侧及左侧立体图；

图4为本发明的一些实施例，当转接卡模块被插入计算机机箱时，转接卡模块及齿轮组件的上视图；

图5为本发明的一些实施例，将转接卡对接至竖卡之前，转接卡模块被完全插入机箱中的立体图；

图6为本发明的一些实施例，转接卡模块及齿轮模块的上视图，其中在转接卡对接至竖卡前，转接卡模块被完全插入机箱中；

图7为本发明的一些实施例，转接卡模块及齿轮模块的上视图，其中转接卡模块完全插入机箱中，转接卡已被固定且对接。

本发明容许各种变更及替代形式。一些代表的实施例已在附图中以范例呈现并在本文详细地描述。然而，可以了解的是，并无意限制本发明于揭露的特定形式。反而，在所附权利要求定义的本发明的精神及范畴之中，本发明涵盖所有变更、等效及替代物。

符号说明

100:计算机机箱

105:前侧

110:转接卡模块

115:转接卡

116:电性接口

117:侧壁

118:托架

119:侧向延伸件

130:主机板

140:竖卡

150:杆

155:枢连结

160:齿轮组件

165:导引轨道接收器

170:导引轨道

180:机械固定件

410:转接卡模块

415:转接卡

416:电性接口

440:竖卡

450:杆

460:齿轮组件

461:长形齿条(第一齿条)

462a,462b:小齿轮

463a,463b:齿条(第二齿条)

465:导引轨道接收器

470:导引轨道

755:枢连结

A,B:方向

R:箭头(方向)

具体实施方式

多种实施例参考所附附图描述，其中在各处附图中使用相同的符号表示类似或相同的元件。附图未按照比例绘制，且所提供的附图仅用于说明本发明。应理解的是，阐述了许多特定细节、关系以及方法以提供对本发明的完全理解。然而，本技术领域具有通常知识者将轻易了解可在不具有一个或多个特定细节的情形下或以其他方法实践多种实施例。在其他情形下，未详细示出众所周知的结构或操作，以避免模糊多种实施例的特定型态。多种实施例不限于所示出的动作或事件的排序，因为一些动作可以不同的顺序发生及/或与其他动作或事件同时发生。除此之外，不需要所有示出的动作或事件以运用根据本发明的方法。

在例如摘要、发明内容、说明书中揭露但在权利要求中无明确阐述的元件及限制，不应通过暗示、推断等，单独地、或集体地被包含在权利要求中。就本说明书而言，除非特别排除，单数形包括多数形，且反之亦然。字词「包括」意即「包括但不限于」。此外，近似的字词如「大约(about)」、「几乎(almost)」、「实质上(substantially)」、「近乎(approximately)」等，在此可意即例如：「在(at)」、「附近(near)」、或「在附近(near at)」、或「在3到5百分比之内」、或「在可接受的制造公差之内」或上述任意合理的组合。

关于本发明，用语「计算装置」、或「计算机装置」、或「计算系统」、或「计算机系统」指任何电子供电或电池供电的设备，具有硬件、软件及/或固件构件，其中软件及/或固件构件可配置用于操作装置上的特征。用语「操作环境」可指任何操作系统或环境，作用以容许软件在计算机系统上执行。

理想上，通过最小化对于协助卡的固定及移除的工具的需求，增加制造及维修包括转接卡的计算机装置的效率。更理想的是，系统更有效率地提供转接卡至主机板的连接。

在本发明的一些型态中，描述用于固定及移除计算机机箱中的转接卡的一机构。在一些实施例中，机构进一步对接(dock)转接卡至连接主机板的电连接，且从电连接拆接(undock)转接卡。所述的机构不需要计算机机箱本身部分以外的螺钉、工具、或其他固定系统即可达到上述功能。所述的机构可理想地容许转接卡至连接主机板的连接器的热插拔(hot plug)，其中转接卡模块(设置有转接卡)使用计算机机箱内最少的空间。在一些实施例中，这可通过机构完成，上述机构容许转接卡滑动进入机箱中，且经由水平对接而连接至连接主机板的连接器。

在一些实施例中，可通过将转接卡模块沿着一轨道滑动，而将转接卡模块(包括一转接卡)插入机箱或从机箱移除，其中在机箱前端且耦接至齿轮组件的杆在开放位置。在转接卡模块滑动至机箱中以对齐在对接位置后，杆可接着被旋转至关闭位置。上述旋转启动齿轮组件，且导致转接卡水平地平移以与机箱内的连接器对接，上述机箱连接至主机板。

现在请参照图1，绘示固定且对接在计算机机箱100内的转接卡模块110的立体图。计算机机箱100包括连接至转接卡115的主机板130，当转接卡115对接至竖卡(riser card)140或其他连接主机板130的电连接器时，转接卡115位于转接卡模块110内。

在一些实施例中，转接卡115及转接卡模块110水平地定位在计算机机箱100内。上述水平定向提供计算机机箱100内紧密、节省空间的布置。转接卡模块110的水平定向也可容许转接卡115经由至计算机机箱100的前侧105或后侧(图未示)的通道(access)而被对接。这容许转接卡模块110被滑动至计算机机箱100中，而不需打开机箱的外壳(图未示)，也不需额外的空间以对接转接卡115，上述额外的空间例如：缆线或接口需要被手动连接的空间。

旋转杆150耦接至齿轮组件160，齿轮组件160连接至计算机机箱100。旋转杆150在图1绘示为在关闭或锁定位置中，其中转接卡模块110完全被容纳在计算机机箱100内，且转接卡115对接至连接主机板的电连接，例如：竖卡140。如将在以下详述的，旋转杆150及齿轮组件160属于用于固定转接卡模块110且将转接卡115对接在计算机机箱100内的一系统。

请参照图2A及图2B，绘示图1中转接卡模块110的左侧及右侧立体图。转接卡模块110包括放置在托架118中的转接卡115。转接卡115包括电性接口116，电性接口116对接至连接主机板的电连接器。托架118可包括侧向延伸件119以经由机械固定件180而协助将托架118固定至计算机机箱。在一些实施例中，转接卡模块110包括导引轨道170，导引轨道170连接至托架118的侧壁117。导引轨道170协助将转接卡模块110滑动进出计算机机箱。

现在请参照图3A及图3B，绘示图1中包含转接卡模块110的计算机机箱100，在转接卡模块110被插入机箱100前的右侧及左侧立体图。旋转杆150绘示为在开放位置，容许转接卡模块110以方向A被插入计算机机箱100，或通过以方向A的反方向滑动转接卡模块110而从计算机机箱100移除。杆150耦接至齿轮组件160，且杆及齿轮组件都连接至计算机机箱100。齿轮组件160更连接至导引轨道接收器165，导引轨道接收器165接收导引轨道170，且容许转接卡模块110沿着导引轨道接收器165平移而滑动进出计算机机箱100。在一些实施例中，导引轨道接收器165具有母端(female)结构，且导引轨道170具有公端(male)结构。在一些实施例中，导引轨道接收器及导引轨道的结构可调换，导引轨道接收器具有公端结构，且导引轨道具有母端结构。

图4为，当转接卡模块410(位于第一位置)以方向A(第一方向)而被插入计算机机箱中，例如：计算机机箱100(如图3A)，图3A及图3B的系统的简化上视图，包括转接卡模块410、齿轮组件460、及旋转杆450。转接卡模块410包括转接卡415，转接卡415包含电性接口416，电性接口416配置以对接或热插拔(hot plug)至连接主机板的电连接器中，例如：竖卡440。齿轮组件460及耦接的杆450都固锁或以其他方式固定至计算机机箱100。

在一些实施例中，齿轮组件460包括长形齿条461，长形齿条461与一或多个小齿轮啮合，例如：小齿轮462a、462b。一或多个小齿轮(例如：小齿轮462a、462b)的每一者进一步与第二齿条(例如：第二齿条463a、463b)啮合，第二齿条定位垂直于长形齿条461。如齿条463a、463b的范例所绘示，第二齿条可耦接至导引轨道接收器465。

长形齿条461利用一滑动连结(图未示)而沿着方向A前后平移，上述滑动连结容许单轴平移且同时将长形齿条固定至计算机机箱。相似地，一或多个第二齿条(例如：齿条463a、463b)沿着通过方向B界定的轴前后平移(请见图5及图6)。一或多个第二齿条也具有连接计算机机箱的滑动连结(图未示)，容许垂直于方向A及长形齿条461的单轴平移。

图5为紧接在开始将转接卡115对接至竖卡140之前，转接卡模块110被完全插入计算机机箱100中的立体图。在转接卡模块110被完全插入之后，旋转杆150从绘示的开放位置被启动，而在箭头R的方向上绕着枢连结155，导致齿轮组件160在方向B上平移包括转接卡115的转接卡模块110。转接卡115在方向B上的平移导致电性接口116与竖卡140或其他连接主机板的电连接器对接。

图6为图5的系统的简化上视图，包括转接卡模块410及包含旋转杆450的齿轮组件460，其中转接卡模块410被完全插入机箱中，例如：计算机机箱100(如图5)。图6进一步绘示紧接在将转接卡415对接至竖卡440之前的系统。

转接卡模块410包括转接卡415，其中电性接口416已经由导引轨道470(请见图3A中的元件170、以及图4中的元件470)沿着方向A平移(请见图3A及图4)。导引轨道(图未示)连接至转接卡模块410且插入导引轨道接收器465中。转接卡415被平移直到电性接口416对齐以对接或热插拔入连接主机板的电连接器(例如：竖卡440)。一旦旋转杆450在方向R上被启动，齿轮组件460在方向B上平移转接卡415。

在一些实施例中，杆450在方向R上的启动导致长形齿条461沿着方向A平移(请见图4)。杆450与小齿轮462b啮合，小齿轮462b与第二齿条463b及长形齿条461啮合。杆450的旋转导致小齿轮462b旋转，几乎同时导致长形齿条461的平移。长形齿条461的平移几乎同时进一步导致啮合的小齿轮462a旋转，导致啮合的第二齿条463a开始在方向B上平移。也几乎同时地，杆450的旋转导致小齿轮462b旋转，导致啮合的第二齿条463b也开始在方向B上平移。

图7为图6的转接卡模块410与齿轮组件460的简化上视图，其中转接卡模块410被完全插入机箱中，使得转接卡415随着旋转杆450的启动而被固定且对接至锁定或关闭位置。随着杆450绕着枢连结755的旋转，一或多个第二齿条(例如：齿条463a、463b)完全在方向B上延伸，远离长形齿条461。这导致转接卡415的对齐的电性接口416(请见图6)热插拔入竖卡440或相似的连接主机板的连接器中。

在一些实施例中，所述齿轮组件460可进一步被用以移除转接卡模块410。举例来说，杆机构(例如：旋转杆450)可被启动至解锁或开放位置，导致齿轮组件在方向B的相反方向上移动齿条463a、463b，且将转接卡从连接主机板的连接器(例如：竖卡440)解耦。一旦转接卡415被解耦，导引轨道470可在方向A的相反方向(第二相反方向)上(请见图4)沿着导引轨道接收器465滑动。这容许转接卡模块410从完全插入的位置(第二位置)平移至突出于计算机机箱外部的位置(第三位置)，由此容许转接卡模块的简易移除或替换。

以上描述在图1至图7中绘示的型态主要涉及将转接卡及转接卡模块固定在计算机装置的机箱中，且提供至主机板的对接或热插拔。然而，所述的杆及齿轮组件机构可应用于其他用于计算机装置的配接器模块。所述的齿轮组件机构及从计算机装置的主机板的连结接合及拆离转接卡的方法，类似地被设想为仅通过示例的方式呈现，并非为限制，且可包括所述元件的不同组合。

虽然前文已经描述了本发明的多种实施例，应该了解的是，它们仅作为呈现范例，而并非限制。在不脱离本发明的精神及范畴的情形下，可做出众多改变。本发明的广度及范畴不应受任何上述的实施例所限制。反而，本发明的范畴应由所附权利要求以及其均等范围(equivalents)而定义。

尽管已经图示并描述了本发明的一或多个实施例，不过对本技术领域具有通常知识者在阅读及了解此说明书(specification)及所附附图的情形下，可进行均等的改变及修改。此外，本发明的一特定特征虽然可能只在几个实施例之一中揭露，在任意期望及有利的给定或特定应用中，此特征可与其他实施例之一或多个特征组合。

在此使用的用语仅为了描述特定实施例的目的，并非意欲限制本发明。除非上下文清楚地指出，在此所使用的单数形式「一」、「一个」以及「该」亦意欲包括多数形式。除此之外，在某种程度上，不管是在说明书及/或权利要求中所使用的用语「包括(including、includes)」、「具有(having、has)」、「包含(with)」或其变异，这样的用语意欲以类似于用语「包括(comprising)」的方式包含在内。

除非另有定义，在此使用的所有用语(包括技术用语以及科学用语)具有与本发明所属技术领域中具有通常知识者通常理解的相同意义。除此之外，用语(例如，在常用字典中所定义的用语)应当被解释为具有在相关领域的上下文的意义一致的意义，且除非在此明确地定义，并不会以理想化或过于正式的理解解释。

Claims (10)

1.一种齿轮组件，用于将转接卡固定在计算机机箱中，其特征在于，该齿轮组件包括：

导引轨道接收器，配置以接收导引轨道，该导引轨道耦接至转接卡模块，该转接卡模块用于将该转接卡对接至连接主机板的电连接器；

齿轮系统，耦接至该导引轨道；以及

杆，耦接至该齿轮系统，该杆包括开放位置及关闭位置，该开放位置容许该转接卡模块插入该计算机机箱或从该计算机机箱移除，该关闭位置将该转接卡对接至该电连接器。

2.如权利要求1所述的齿轮组件，其中该转接卡模块包括托架，该托架用于承载该转接卡，且用于将该导引轨道连接至该转接卡模块。

3.如权利要求1所述的齿轮组件，其中该齿轮系统包括长形第一齿条，与一或多个小齿轮啮合，该一或多个小齿轮的每一者与一或多个第二齿条啮合，该一或多个第二齿条定位垂直于该第一齿条。

4.如权利要求1所述的齿轮组件，其中该杆经由多个轮齿耦接至该齿轮系统，该多个轮齿设置在该杆的枢端部，该枢端部接合该齿轮系统。

5.一种用于将转接卡对接至计算机机箱中的主机板的方法，该方法包括：

将导引轨道放置在导引轨道接收器中，该导引轨道设置在转接卡模块的一侧，该导引轨道接收器固定至齿轮组件；

将该导引轨道在第一方向上沿着该导引轨道接收器滑动，使得该转接卡模块从至少部分在该计算机机箱外部的第一位置平移至完全在该计算机机箱内的第二位置，使得该转接卡模块中该转接卡的电连接器定位邻接至连接主机板的连接器；以及

旋转杆机构，该杆机构耦接至该齿轮组件以将该转接卡平移至锁定位置，该转接卡在该锁定位置与该连接器耦接。

6.如权利要求5所述的方法，还包括：将该杆机构旋转至解锁位置，而将该转接卡从连接该主机板的该连接器分离。

7.如权利要求6所述的方法，还包括：将该导引轨道在第二相反方向上沿着该导引轨道接收器滑动，使得该转接卡模块从该第二位置平移至容许该转接卡模块从该计算机机箱移除的第三位置。

8.如权利要求5所述的方法，其中该转接卡模块包括托架，该托架用于承载该转接卡，且用于将该导引轨道连接至该转接卡模块。

9.如权利要求5所述的方法，其中该转接卡至该锁定位置的平移包括长形第一齿条，与一或多个小齿轮啮合且旋转，该一或多个小齿轮的每一者与一或多个第二齿条啮合，该一或多个第二齿条定位垂直于该第一齿条，由此导致该转接卡耦接至连接该主机板的该连接器。

10.如权利要求5所述的方法，其中该杆机构通过多个轮齿耦接至该齿轮组件，该多个轮齿设置在该杆机构的枢端部，该枢端部接合该齿轮组件。