TW202142076A - 將轉接卡固定在電腦機箱中的齒輪組件及方法 - Google Patents

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Abstract

一種齒輪組件，用於將一轉接卡固定在一電腦機箱中，上述齒輪組件包括：一導引軌道接收器、一齒輪系統、以及一桿。導引軌道接收器配置以接收一導引軌道，導引軌道耦接至一轉接卡模組，轉接卡模組用於將一轉接卡對接至連接一主機板的一電性連接器。齒輪系統耦接至導引軌道。桿耦接至齒輪系統。桿包括一開放位置及一關閉位置，開放位置容許轉接卡模組插入電腦機箱或從電腦機箱移除，關閉位置將轉接卡對接至電性連接器。

Description

將轉接卡固定在電腦機箱中的齒輪組件及方法
本發明係有關於固定轉接卡。更特定地，本發明係有關於用於將轉接卡固定且對接在電腦機箱中的方法及裝置。
轉接卡(adapter cards)包括電腦的任何內部擴充卡，容許與另一週邊設備的通訊。轉接卡的範例可包括網路卡、視訊卡、多媒體卡、及其他輸入/輸出(I/O)卡。轉接卡典型地為印刷電路板，插入電腦主機板的擴充槽中，增加電腦系統的功能性。轉接卡典型地具有用於外部纜線的連接器。
電腦中轉接卡的替換及安裝典型地需要打開機箱且從轉接卡將纜線連接至與主機板進一步連接的一印刷電路板。並且，包括轉接卡的典型轉接卡模組需要足夠的空間以容許技術員為了安裝過程而接觸轉接卡模組。
因此，增加用於電腦裝置的轉接卡之構成及維修的效率是有需要的。
根據一實施例，一種齒輪組件，用於將一轉接卡固定在一電腦機箱中，上述齒輪組件包括：一導引軌道接收器、一齒輪系統、以及一桿。導引軌道接收器配置以接收一導引軌道，導引軌道耦接至一轉接卡模組，轉接卡模組用於將一轉接卡對接至連接一主機板的一電性連接器。齒輪系統耦接至導引軌道。桿耦接至齒輪系統。桿包括一開放位置及一關閉位置，開放位置容許轉接卡模組插入電腦機箱或從電腦機箱移除，關閉位置將轉接卡對接至電性連接器。
在實施例進一步的型態中，在轉接卡模組對接至導引軌道期間，轉接卡係水平地定位。在實施例的另一型態中，連接主機板的電性連接器為一擴充槽或一豎卡。在又另一型態中，轉接卡模組具有一托架，托架用於承載轉接卡，且用於將導引軌道連接至轉接卡模組。在實施例的另一型態中，齒輪系統包括一長形第一齒條，與一或多個小齒輪嚙合。一或多個小齒輪的每一者係與一或多個第二齒條嚙合，一或多個第二齒條係定位垂直於第一齒條。在實施例的另一型態中，一或多個第二齒條係耦接至導引軌道接收器。在實施例的又另一型態中，桿係經由複數個輪齒耦接至齒輪系統，上述輪齒設置在桿的一樞端部，樞端部接合齒輪系統。
根據另一實施例，一種用於將一轉接卡對接至一電腦機箱中之一主機板的方法包括：將一導引軌道放置在一導引軌道接收器中，導引軌道設置在一轉接卡模組之一側，導引軌道接收器係固定至一齒輪組件。導引軌道在一第一方向上沿著導引軌道接收器滑動。轉接卡模組從至少部分在電腦機箱外部的一第一位置平移至完全在電腦機箱內的一第二位置，使得轉接卡模組中一轉接卡的一電性連接器係定位鄰接至連接一主機板的一連接器。耦接至齒輪組件的桿機構被旋轉以將轉接卡平移至一鎖定位置，轉接卡在鎖定位置與連接器耦接。
實施例進一步的型態包括：將桿機構旋轉至一解鎖位置，而將轉接卡從連接主機板的連接器分離。實施例的另一型態包括：將導引軌道在一第二相反方向上沿著導引軌道接收器滑動，使得轉接卡模組從第二位置平移至一第三位置，藉此容許轉接卡模組從電腦機箱移除。在實施例的另一型態中，在導引軌道沿著導引軌道接收器滑動期間，轉接卡係水平地定位。在實施例的又另一型態中，將轉接卡耦接至主機板係經由一擴充槽或一豎卡。在實施例進一步的型態中，轉接卡模組包括一托架，托架用於承載轉接卡，且用於將導引軌道連接至轉接卡模組。在實施例的另一型態中，轉接卡至鎖定位置之平移包括一長形第一齒條，與一或多個小齒輪嚙合且旋轉。一或多個小齒輪的每一者係與一或多個第二齒條嚙合，一或多個第二齒條係定位垂直於第一齒條，藉此導致轉接卡耦接至連接主機板的連接器。在實施例的另一型態中，一或多個第二齒條係耦接至導引軌道接收器。在實施例的又另一型態中，桿機構係藉由複數個輪齒耦接至齒輪組件，上述輪齒設置在桿機構的一樞端部，樞端部接合齒輪組件。
上述發明內容並非意欲代表各個實施例或本揭露之每種型態。反而，前述發明內容僅提供闡述之一些新穎的型態及特徵的其中一種範例。上述的特徵及優點以及本揭露之其他特徵及優點將從以下說明書之代表實施例及模式以及附圖及所附申請專利範圍變得全然地明顯。
多種實施例係參考所附圖式描述，其中在各處圖式中使用相同的符號表示類似或相同的元件。圖式未按照比例繪製，且所提供的圖式僅用於說明本發明。應理解的是，闡述了許多特定細節、關係以及方法以提供對本揭露之完全理解。然而，本技術領域具有通常知識者將輕易了解可在不具有一個或多個特定細節的情形下或以其他方法實踐多種實施例。在其他情形下，未詳細示出眾所周知的結構或操作，以避免模糊多種實施例之特定型態。多種實施例不限於所示出的動作或事件之排序，因為一些動作可以不同的順序發生及/或與其他動作或事件同時發生。除此之外，不需要所有示出的動作或事件以運用根據本發明的方法。
在例如摘要、發明內容、說明書中揭露但在申請專利範圍中無明確闡述的元件及限制，不應藉由暗示、推斷等，單獨地、或集體地被包含在申請專利範圍中。就本說明書而言，除非特別排除，單數形包括複數形，且反之亦然。字詞「包括」意即「包括但不限於」。此外，近似的字詞如「大約(about)」、「幾乎(almost)」、「實質上(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5百分比之內」、或「在可接受的製造公差之內」或上述任意合理的組合。
關於本揭露，用語「計算裝置」、或「電腦裝置」、或「計算系統」、或「電腦系統」係指任何電子供電或電池供電的設備，具有硬體、軟體及/或韌體構件，其中軟體及/或韌體構件可配置用於操作裝置上的特徵。用語「操作環境」可指任何操作系統或環境，作用以容許軟體在電腦系統上執行。
理想上，藉由最小化對於協助卡的固定及移除之工具的需求，增加製造及維修包括轉接卡的電腦裝置之效率。更理想的是，系統更有效率地提供轉接卡至主機板的連接。
在本揭露的一些型態中，描述用於固定及移除電腦機箱中的轉接卡之一機構。在一些實施例中，機構進一步對接(dock)轉接卡至連接主機板的電性連結，且從電性連結拆接(undock)轉接卡。所述的機構不需要電腦機箱本身部分以外的螺釘、工具、或其他固定系統即可達到上述功能。所述的機構可理想地容許轉接卡至連接主機板之連接器的熱插拔(hot plug)，其中轉接卡模組(設置有轉接卡)使用電腦機箱內最少的空間。在一些實施例中，這可藉由機構完成，上述機構容許轉接卡滑動進入機箱中，且經由水平對接而連接至連接主機板的連接器。
在一些實施例中，可藉由將轉接卡模組沿著一軌道滑動，而將轉接卡模組(包括一轉接卡)插入機箱或從機箱移除，其中在機箱前端且耦接至齒輪組件的桿係在開放位置。在轉接卡模組滑動至機箱中以對齊在對接位置後，桿可接著被旋轉至關閉位置。上述旋轉啟動齒輪組件，且導致轉接卡水平地平移以與機箱內的連接器對接，上述機箱係連接至主機板。
現在請參照第1圖，繪示固定且對接在電腦機箱100內的轉接卡模組110之立體圖。電腦機箱100包括連接至轉接卡115的主機板130，當轉接卡115對接至豎卡(riser card)140或其他連接主機板130之電性連接器時，轉接卡115位於轉接卡模組110內。
在一些實施例中，轉接卡115及轉接卡模組110水平地定位在電腦機箱100內。上述水平定向提供電腦機箱100內緊密、節省空間的佈置。轉接卡模組110的水平定向亦可容許轉接卡115經由至電腦機箱100之前側105或後側(圖未示)的通道(access)而被對接。這容許轉接卡模組110被滑動至電腦機箱100中，而不需打開機箱的外殼(圖未示)，亦不需額外的空間以對接轉接卡115，上述額外的空間例如：纜線或介面需要被手動連接的空間。
旋轉桿150係耦接至齒輪組件160，齒輪組件160連接至電腦機箱100。旋轉桿150在第1圖繪示為在關閉或鎖定位置中，其中轉接卡模組110完全被容納在電腦機箱100內，且轉接卡115對接至連接主機板的電性連結，例如：豎卡140。如將在以下詳述的，旋轉桿150及齒輪組件160屬於用於固定轉接卡模組110且將轉接卡115對接在電腦機箱100內的一系統。
請參照第2A圖及第2B圖，繪示第1圖中轉接卡模組110之左側及右側立體圖。轉接卡模組110包括放置在托架118中的轉接卡115。轉接卡115包括電性介面116，電性介面116對接至連接主機板的電性連接器。托架118可包括側向延伸件119以經由機械固定件180而協助將托架118固定至電腦機箱。在一些實施例中，轉接卡模組110包括導引軌道170，導引軌道170連接至托架118之側壁117。導引軌道170協助將轉接卡模組110滑動進出電腦機箱。
現在請參照第3A圖及第3B圖，繪示第1圖中包含轉接卡模組110的電腦機箱100，在轉接卡模組110被插入機箱100前的右側及左側立體圖。旋轉桿150繪示為在開放位置，容許轉接卡模組110以方向A被插入電腦機箱100，或藉由以方向A之反方向滑動轉接卡模組110而從電腦機箱100移除。桿150耦接至齒輪組件160，且桿及齒輪組件皆連接至電腦機箱100。齒輪組件160更連接至導引軌道接收器165，導引軌道接收器165接收導引軌道170，且容許轉接卡模組110沿著導引軌道接收器165平移而滑動進出電腦機箱100。在一些實施例中，導引軌道接收器165具有母端(female)結構，且導引軌道170具有公端(male)結構。在一些實施例中，導引軌道接收器及導引軌道的結構可調換，導引軌道接收器具有公端結構，且導引軌道具有母端結構。
第4圖為，當轉接卡模組410(位於第一位置)以方向A(第一方向)而被插入電腦機箱中，例如：電腦機箱100(如第3A圖)，第3A圖及第3B圖之系統的簡化上視圖，包括轉接卡模組410、齒輪組件460、及旋轉桿450。轉接卡模組410包括轉接卡415，轉接卡415包含電性介面416，電性介面416配置以對接或熱插拔(hot plug)至連接主機板的電性連接器中，例如：豎卡440。齒輪組件460及耦接的桿450皆固鎖或以其他方式固定至電腦機箱100。
在一些實施例中，齒輪組件460包括長形齒條461，長形齒條461與一或多個小齒輪嚙合，例如：小齒輪462a、462b。一或多個小齒輪(例如：小齒輪462a、462b)之每一者進一步與第二齒條(例如：第二齒條463a、463b)嚙合，第二齒條定位垂直於長形齒條461。如齒條463a、463b之範例所繪示，第二齒條可耦接至導引軌道接收器465。
長形齒條461利用一滑動連結(圖未示)而沿著方向A前後平移，上述滑動連結容許單軸平移且同時將長形齒條固定至電腦機箱。相似地，一或多個第二齒條(例如：齒條463a、463b)沿著藉由方向B界定的軸前後平移(請見第5圖及第6圖)。一或多個第二齒條亦具有連接電腦機箱的滑動連結(圖未示)，容許垂直於方向A及長形齒條461的單軸平移。
第5圖為緊接在開始將轉接卡115對接至豎卡140之前，轉接卡模組110被完全插入電腦機箱100中的立體圖。在轉接卡模組110被完全插入之後，旋轉桿150從繪示的開放位置被啟動，而在箭頭R之方向上繞著樞連結155，導致齒輪組件160在方向B上平移包括轉接卡115的轉接卡模組110。轉接卡115在方向B上的平移導致電性介面116與豎卡140或其他連接主機板的電性連接器對接。
第6圖為第5圖之系統的簡化上視圖，包括轉接卡模組410及包含旋轉桿450的齒輪組件460，其中轉接卡模組410被完全插入機箱中，例如：電腦機箱100(如第5圖)。第6圖進一步繪示緊接在將轉接卡415對接至豎卡440之前的系統。
轉接卡模組410包括轉接卡415，其中電性介面416已經由導引軌道470(請見第3A圖中的元件170、以及第4圖中的元件470)沿著方向A平移(請見第3A圖及第4圖)。導引軌道(圖未示)連接至轉接卡模組410且插入導引軌道接收器465中。轉接卡415被平移直到電性介面416對齊以對接或熱插拔入連接主機板的電性連接器(例如：豎卡440)。一旦旋轉桿450在方向R上被啟動，齒輪組件460在方向B上平移轉接卡415。
在一些實施例中，桿450在方向R上的啟動導致長形齒條461沿著方向A平移(請見第4圖)。桿450與小齒輪462b嚙合，小齒輪462b係與第二齒條463b及長形齒條461嚙合。桿450的旋轉導致小齒輪462b旋轉，幾乎同時導致長形齒條461之平移。長形齒條461之平移幾乎同時進一步導致嚙合的小齒輪462a旋轉，導致嚙合的第二齒條463a開始在方向B上平移。亦幾乎同時地，桿450之旋轉導致小齒輪462b旋轉，導致嚙合的第二齒條463b亦開始在方向B上平移。
第7圖為第6圖之轉接卡模組410與齒輪組件460的簡化上視圖，其中轉接卡模組410被完全插入機箱中，使得轉接卡415隨著旋轉桿450之啟動而被固定且對接至鎖定或關閉位置。隨著桿450繞著樞連結755的旋轉，一或多個第二齒條(例如：齒條463a、463b)完全在方向B上延伸，遠離長形齒條461。這導致轉接卡415之對齊的電性介面416(請見第6圖)熱插拔入豎卡440或相似的連接主機板的連接器中。
在一些實施例中，所述齒輪組件460可進一步被用以移除轉接卡模組410。舉例來說，桿機構(例如：旋轉桿450)可被啟動至解鎖或開放位置，導致齒輪組件在方向B之相反方向上移動齒條463a、463b，且將轉接卡從連接主機板的連接器(例如：豎卡440)解耦。一旦轉接卡415被解耦，導引軌道470可在方向A之相反方向(第二相反方向)上(請見第4圖)沿著導引軌道接收器465滑動。這容許轉接卡模組410從完全插入的位置(第二位置)平移至突出於電腦機箱外部的位置(第三位置)，藉此容許轉接卡模組之簡易移除或替換。
以上描述在第1圖至第7圖中繪示的型態主要涉及將轉接卡及轉接卡模組固定在電腦裝置之機箱中，且提供至主機板的對接或熱插拔。然而，所述的桿及齒輪組件機構可應用於其他用於電腦裝置的配接器模組。所述的齒輪組件機構及從電腦裝置之主機板的連結接合及拆離轉接卡之方法，類似地被設想為僅藉由示例的方式呈現，並非為限制，且可包括所述元件的不同組合。
雖然前文已經描述了本發明之多種實施例，應該瞭解的是，它們僅作為呈現範例，而並非限制。在不脫離本揭露的精神及範疇的情形下，可做出眾多改變。本發明之廣度及範疇不應受任何上述之實施例所限制。反而，本發明的範疇應由所附申請專利範圍以及其均等範圍(equivalents)而定義。
儘管已經圖示並描述了本發明之一或多個實施例，不過對本技術領域具有通常知識者在閱讀及瞭解此說明書(specification)及所附圖式的情形下，可進行均等的改變及修改。此外，本發明之一特定特徵雖然可能只在幾個實施例之一中揭露，在任意期望及有利的給定或特定應用中，此特徵可與其他實施例之一或多個特徵組合。
在此使用的用語僅為了描述特定實施例之目的，並非意欲限制本發明。除非上下文清楚地指出，在此所使用的單數形式「一」、「一個」以及「該」亦意欲包括複數形式。除此之外，在某種程度上，不管是在說明書及/或申請專利範圍中所使用的用語「包括（including、includes）」、「具有（having、has）」、「包含（with）」或其變異，這樣的用語係意欲以類似於用語「包括（comprising）」的方式包含在內。
除非另有定義，在此使用的所有用語（包括技術用語以及科學用語）具有與本發明所屬技術領域中具有通常知識者通常理解的相同意義。除此之外，用語（例如，在常用字典中所定義的用語）應當被解釋為具有在相關領域之上下文的意義一致的意義，且除非在此明確地定義，並不會以理想化或過於正式的理解解釋。
100:電腦機箱 105:前側 110:轉接卡模組 115:轉接卡 116:電性介面 117:側壁 118:托架 119:側向延伸件 130:主機板 140:豎卡 150:桿 155:樞連結 160:齒輪組件 165:導引軌道接收器 170:導引軌道 180:機械固定件 410:轉接卡模組 415:轉接卡 416:電性介面 440:豎卡 450:桿 460:齒輪組件 461:長形齒條(第一齒條) 462a,462b:小齒輪 463a,463b:齒條(第二齒條) 465:導引軌道接收器 470:導引軌道 755:樞連結 A,B:方向 R:箭頭(方向)
本揭露將從以下實施例之描述並參照附圖而被更加地理解，其中： 第1圖為根據本揭露之一些實施例，固定且對接在電腦機箱內的轉接卡模組之立體圖。 第2A圖及第2B圖為根據本揭露之一些實施例，第1圖中轉接卡模組的左側及右側立體圖。 第3A圖及第3B圖為根據本揭露之一些實施例，第1圖中包含轉接卡模組的電腦機箱，在轉接卡模組被插入電腦機箱前的右側及左側立體圖。 第4圖為根據本揭露之一些實施例，當轉接卡模組被插入電腦機箱時，轉接卡模組及齒輪組件的上視圖。 第5圖為根據本揭露之一些實施例，將轉接卡對接至豎卡之前，轉接卡模組被完全插入機箱中的立體圖。 第6圖為根據本揭露之一些實施例，轉接卡模組及齒輪模組的上視圖，其中在轉接卡對接至豎卡前，轉接卡模組被完全插入機箱中。 第7圖為根據本揭露之一些實施例，轉接卡模組及齒輪模組的上視圖，其中轉接卡模組完全插入機箱中，轉接卡已被固定且對接。 本揭露容許各種變更及替代形式。一些代表的實施例已在圖式中以範例呈現並在本文詳細地描述。然而，可以瞭解的是，並無意限制本發明於揭露的特定形式。反而，在所附申請專利範圍定義的本發明之精神及範疇之中，本揭露係涵蓋所有變更、等效及替代物。
410:轉接卡模組
415:轉接卡
416:電性介面
440:豎卡
450:桿
460:齒輪組件
461:長形齒條(第一齒條)
462a,462b:小齒輪
463a,463b:齒條(第二齒條)
465:導引軌道接收器
470:導引軌道
A:方向

Claims (10)

  1. 一種齒輪組件，用於將一轉接卡固定在一電腦機箱中，該齒輪組件包括： 一導引軌道接收器，配置以接收一導引軌道，該導引軌道耦接至一轉接卡模組，該轉接卡模組用於將該轉接卡對接至連接一主機板的一電性連接器； 一齒輪系統，耦接至該導引軌道；以及 一桿，耦接至該齒輪系統，該桿包括一開放位置及一關閉位置，該開放位置容許該轉接卡模組插入該電腦機箱或從該電腦機箱移除，該關閉位置將該轉接卡對接至該電性連接器。
  2. 如請求項1所述之齒輪組件，其中該轉接卡模組包括一托架，該托架用於承載該轉接卡，且用於將該導引軌道連接至該轉接卡模組。
  3. 如請求項1所述之齒輪組件，其中該齒輪系統包括一長形第一齒條，與一或多個小齒輪嚙合，該一或多個小齒輪的每一者係與一或多個第二齒條嚙合，該一或多個第二齒條係定位垂直於該第一齒條。
  4. 如請求項1所述之齒輪組件，其中該桿係經由複數個輪齒耦接至該齒輪系統，該等輪齒設置在該桿的一樞端部，該樞端部接合該齒輪系統。
  5. 一種用於將一轉接卡對接至一電腦機箱中之一主機板的方法，該方法包括： 將一導引軌道放置在一導引軌道接收器中，該導引軌道設置在一轉接卡模組之一側，該導引軌道接收器係固定至一齒輪組件； 將該導引軌道在一第一方向上沿著該導引軌道接收器滑動，使得該轉接卡模組從至少部分在該電腦機箱外部的一第一位置平移至完全在該電腦機箱內的一第二位置，使得該轉接卡模組中該轉接卡的一電性連接器係定位鄰接至連接一主機板的一連接器；以及 旋轉一桿機構，該桿機構耦接至該齒輪組件以將該轉接卡平移至一鎖定位置，該轉接卡在該鎖定位置與該連接器耦接。
  6. 如請求項5所述之方法，更包括：將該桿機構旋轉至一解鎖位置，而將該轉接卡從連接該主機板的該連接器分離。
  7. 如請求項6所述之方法，更包括：將該導引軌道在一第二相反方向上沿著該導引軌道接收器滑動，使得該轉接卡模組從該第二位置平移至容許該轉接卡模組從該電腦機箱移除的一第三位置。
  8. 如請求項5所述之方法，其中該轉接卡模組包括一托架，該托架用於承載該轉接卡，且用於將該導引軌道連接至該轉接卡模組。
  9. 如請求項5所述之方法，其中該轉接卡至該鎖定位置之平移包括一長形第一齒條，與一或多個小齒輪嚙合且旋轉，該一或多個小齒輪的每一者係與一或多個第二齒條嚙合，該一或多個第二齒條係定位垂直於該第一齒條，藉此導致該轉接卡耦接至連接該主機板的該連接器。
  10. 如請求項5所述之方法，其中該桿機構係藉由複數個輪齒耦接至該齒輪組件，該等輪齒設置在該桿機構的一樞端部，該樞端部接合該齒輪組件。
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