TWI711830B

TWI711830B - 電腦系統

Info

Publication number: TWI711830B
Application number: TW108136479A
Authority: TW
Inventors: 高金圳
Original assignee: 技嘉科技股份有限公司; 技宸股份有限公司
Priority date: 2019-10-09
Filing date: 2019-10-09
Publication date: 2020-12-01
Also published as: TW202115418A

Abstract

本揭露係關於一種可轉向擴充的電腦系統，包括殼體、主機板、以及至少一擴充元件。殼體形成有一開口。主機板設置在殼體中。所述至少一擴充元件沿插設方向經由開口電性連接主機板，且包括內置部分以及外露部分。內置部分設置在殼體中。外露部分露出於殼體，並具有至少一擴充接口，擴充接口的法線方向與插設方向具有一夾角，且所述夾角大於0度並小於180度。

Description

電腦系統

本揭露係關於一種可轉向擴充的電腦系統。

在現今的工業電腦中會需要各種接口以允許工業電腦與外界的其他電子元件進行電性連接。然而，在某些機種中可能會受限於空間問題，而造成連接界面的數量不足以滿足使用者的需求。此外，由於在一般的電腦上的空間大多已被各種接口所占滿，故在此等接口上額外使用其他的連接界面還可能會與其他的元件發生干涉。

本揭露實施例係關於一種可轉向擴充的電腦系統，包括殼體、主機板、以及至少一擴充元件。殼體形成有一開口。主機板設置在殼體中。所述至少一擴充元件沿插設方向經由開口電性連接主機板，且包括內置部分以及外露部分。內置部分設置在殼體中。外露部分露出於殼體，並具有至少一擴充接口，擴充接口的法線方向與插設方向具有一夾角，且所述夾角大於0度並小於180度。

在一些實施例中，所述可轉向擴充的電腦系統更包括保護殼，包圍外露部分，並固定於殼體。保護殼形成有一保護殼開口，且擴充接口通過保護殼開口露出於保護殼。保護殼係以螺絲鎖固或卡榫固定的方式固定在殼體上。在一些實施例中，可轉向擴充的電腦系統更包括板體，設置在保護殼開口中並形成有板體開口，其中擴充接口通過板體開口露出於板體。

在一些實施例中，可轉向擴充的電腦系統更包括連接元件，設置在殼體中，擴充元件藉由連接元件電性連接於主機板。在一些實施例中，連接元件為轉接卡，設置在主機板上，且轉接卡的法線方向與主機板的法線方向不同。在一些實施例中，連接元件包括連接界面以及連接線，且連接界面固定在殼體上並直接連接擴充元件，連接線一端電性連接連接界面，另一端電性連接主機板。在一些實施例中，主機板更包括連接部，擴充元件藉由連接部連接於主機板，且連接部與擴充元件的延伸方向不同。在一些實施例中，殼體中具有一對滑軌，供擴充元件沿插設方向電性連接主機板，使內置部分設置在滑軌上。

以下公開了許多不同的實施方法或是範例，以實行所提供之標的之不同特徵，以下描述具體的元件及其排列的實施例以闡述本揭露。當然這些實施例僅用以例示，且不該以此來限定本揭露的範圍。舉例來說，在說明書中若提到第一特徵部件形成於第二特徵部件之上，其包括第一特徵部件與第二特徵部件是直接接觸的實施例，另外也包括於第一特徵部件與第二特徵部件之間另外有其他特徵的實施例，亦即，第一特徵部件與第二特徵部件並非直接接觸。

此外，在不同實施例中可能使用重複的標號或標示，這些重複僅為了簡單清楚地敘述本揭露，不代表所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。此外，在本揭露中的在另一特徵部件之上形成、連接到及/或耦接到另一特徵部件可包括其中特徵部件形成為直接接觸的實施例，並且還可包括其中可形成插入上述特徵部件的附加特徵部件的實施例，使得上述特徵部件可能不直接接觸。此外，其中可能用到與空間相關用詞，例如 “上方” 、“下方”、＂上＂、＂下＂及類似的用詞(如＂向下地＂、＂向上地＂等)，這些空間相關用詞係為了便於描述圖示中一個(些)元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係，這些空間相關用詞旨在涵蓋包括特徵的裝置的不同方向。

第1圖是本揭露一些實施例的電腦系統100的示意圖，第2圖是電腦系統100的爆炸圖，而第3圖是電腦系統100的剖面圖。電腦系統100包括殼體10、設置在殼體10的擴充開口12中的擴充元件20、以及設置在殼體10中的主機板50(第3圖)。在一些實施例中，擴充元件20的一部份設置在殼體10中，而另一部分外露於殼體10。舉例來說，在第1圖以及第2圖中，擴充元件20包括外露於殼體10的外露部分20A、以及通過擴充開口12而設置在殼體10中的內置部分20B。擴充開口12可例如是長條狀的通孔，以使板狀的擴充元件20可通過擴充開口12而插設到殼體10中。在一些實施例中，主機板50設置有多個接口52並且外露於殼體10的開口14，供外部元件電性連接。

擴充元件20例如可包括印刷電路板(Printed circuit board，PCB)，並且可沿一插設方向(例如Y方向)經由擴充開口12而插設到殼體10中以電性連接到主機板50。在擴充元件20的外露部分20A上可具有至少一個擴充接口22，以允許外界的其他電子元件通過擴充接口22而電性連接到電腦系統100。舉例來說，擴充接口22的法線方向(例如Z方向)與擴充元件20的插設方向(例如Y方向)具有大於0度並小於180度的一夾角。換句話說，擴充接口22的法線方向與前述插設方向不同，因此可以與接口52的連接空間錯開。藉此，若已經有其他元件通過殼體10在前述插設方向上的接口52與主機板50電性連接，由於擴充接口22的法線方向與擴充元件20的插設方向不同，所以與擴充接口22電性連接的其他元件不會和與通過接口52與主機板50電性連接的其他元件發生干涉。藉此，可允許更多的電子元件通過擴充接口22而與電腦系統100電性連接，同時也讓電子元件在擴充時能有較佳的操作空間。亦即，電腦系統100係為一種可轉向擴充的電腦系統。

在一些實施例中，擴充元件20上還可具有額外的晶片，以允許擴充元件20轉換來自主機板50的訊號，或是轉換來自擴充接口22的訊號，然而本揭露並不以此為限。擴充元件20上亦可不具有晶片，取決於設計需求。此外，擴充元件20的內置部分20B上可具有金手指連接器(golden finger)，以允許擴充元件20與主機板50電性連接，但本揭露並不限於此。

在一些實施例中，電腦系統100還包括包圍外露部分20A並固定在殼體10上的保護殼30。保護殼30可用以保護外露部分20A免於來自外界的損傷。此外，保護殼30形成有一保護殼開口32，以允許擴充接口22通過保護殼開口32而露出於保護殼30，以與外界的其他電子元件電性連接。在一些實施例中，保護殼30上可具有固定元件34，而殼體10上可具有固定孔16，以藉由固定元件34與固定孔16的互相配合而將保護殼30固定在殼體10上。舉例來說，固定元件34可為螺絲，而固定孔16可為螺絲孔，但本揭露並不以此為限。舉例來說，在另一些實施例中，亦可藉由卡榫固定的方式將保護殼30固定在殼體10上，取決於設計需求。藉由將保護殼30固定在殼體10上，可增加電腦系統100整體的穩固性。在一些實施例中，殼體10與保護殼30可由相同的材料所形成(例如金屬)，以增進電腦系統100的整體性。

在一些實施例中，電腦系統100還可包括板體40，設置在保護殼開口32中並具有板體開口42。擴充元件20的擴充接口22通過板體開口42而露出於板體40。藉由在保護殼開口32中設置板體40，可進一步保護外露於保護殼開口32的擴充元件20。在一些實施例中，板體40可為金屬的材質，以防止靜電造成電腦系統100損壞，板體40同時也具有防塵及美觀的效果。此外，板體開口42可具有對應於擴充接口22的形狀，以允許擴充元件20上的擴充接口22通過板體開口42而露出於板體40。

在第3圖中，主機板50上可具有外露於開口14的接口52(其法線方向朝向-Y方向)以及法線方向朝向Z方向的轉接槽54。在本實施例中，轉接槽54上插設有連接元件(例如為轉接卡60)，以允許擴充元件20通過前述轉接卡60而與主機板50電性連接。應注意的是，在第3圖中轉接卡60的法線方向係朝向-Y方向，而主機板50的法線方向係朝向Z方向。換句話說，轉接卡60的法線方向與主機板50的法線方向不同。藉此，插設在轉接卡60上的擴充元件20可具有與主機板50大致相同的法線方向(如第3圖的Z方向)，進而可降低在電腦系統100中設置擴充元件20以及主機板50所需要的空間(例如可降低電腦系統100在Z方向上的厚度)，且同時增加電腦系統100的可擴充性。

然而，本揭露並不限於此。舉例來說，第4圖是本揭露一些實施例的電腦系統200的剖面圖，其中可使用包括連接界面62以及連接線64的連接元件以將擴充元件20電性連接於主機板50。連接界面62可藉由固定元件66(例如為螺絲、鉚釘、卡合件等，於此並不限制)而固定在殼體10中。此外，連接界面62直接連接擴充元件20。

連接線64的一端與連接界面62電性連接，且另一端電性連接主機板50，以允許擴充元件20的電訊號傳送到主機板50上。連接線64可為可撓的，以允許更大的組裝彈性。在一些實施例中，固定元件66可位在連接界面62的兩側(例如在X方向上的兩側)，以增強固定的效果。或者，位於主機板50上方的殼體10的內側可向下（例如-Z方向上）延伸固定元件66，以將連接界面62固定於殼體10中。在其他實施例中，固定元件66可例如是U型鐵件，連接於殼體10，其與殼體10共同形成穿孔，使連接線64的一端可穿過穿孔與主機板50連接，而帶有連接界面62的另一端可位於穿孔的另一側，且連接界面62的口徑大於穿孔的口徑。

於前述實施例中，皆係在擴充元件20以及主機板50之間設置額外的元件以電性連接擴充元件20以及主機板50，但本揭露並不以此為限。舉例來說，第5圖是本揭露一些實施例的電腦系統300的剖面圖。在電腦系統300中，主機板50包括與主機板50一體成形並凸出於主機板50的連接部56，而擴充元件20可藉由連接部56以連接於主機板50。應注意的是，連接部56的延伸方向(例如Z方向)與擴充元件20的延伸方向(例如Y方向)不同。藉此可允許插設在轉接卡60上的擴充元件20具有與主機板50大致相同的法線方向，進而可降低設置擴充元件20以及主機板50所需要的空間。

應注意的是，於第3圖至第5圖所示的電腦系統100、200、300中，皆允許直接通過擴充開口12沿Y方向插設擴充元件20，而不需在增設擴充元件20時打開殼體10。因此，可具有快速插拔的效果，以方便組裝。

第6圖是本揭露一些實施例的電腦系統400的示意圖。在電腦系統400的殼體10中具有一對滑軌70，分別位於殼體10內的左右兩側(X方向上的相對側)，以供擴充元件20沿箭號I所示的插設方向(Y方向)插設到殼體10中並固定在滑軌70上。此外，藉由滑軌70，不需打開殼體10即可設置擴充元件20，並且也不需要設置其他的固定元件即可固定擴充元件20在Z方向上的位置，從而可增加組裝的便利性。

在一些實施例中，第6圖中的電腦系統400並未預先設置有接口，因此可降低電腦系統400的厚度。當使用者需要連接外部裝置至電腦系統400時，再將擴充元件20連接至電腦系統400，即可透過擴充接口連接外部裝置。如此一來，可減少電腦系統400在機房或其他使用環境中所佔的空間，進而提高空間使用率。

雖然前述實施例中的電腦系統包括一個擴充元件20，但本揭露並不以此為限。舉例來說，第7圖是本揭露一些實施例的電腦系統500的示意圖。電腦系統500包括擴充元件20以及擴充元件80，且擴充元件20以及擴充元件80可設置在殼體10上不同的側邊。舉例來說，第7圖中的電腦系統500的擴充元件20以及擴充元件80係設置在殼體10上的相對側。然而，本揭露並不以此為限。舉例來說，亦可將擴充元件20以及擴充元件80設置在殼體10的相鄰側，並且電腦系統亦可具有兩個以上的擴充元件，取決於設計需求。擴充元件80上亦可具有與前述保護殼30相似的保護殼90以保護擴充元件80的外露部分，於此不加贅述。

應注意的是，在電腦系統500中，不同的擴充元件(例如擴充元件20與擴充元件80)可設置在不同的平面上，也就是說可在Z方向上錯位而設置於不同的高度上。藉此，可防止各個擴充元件之間發生干涉而影響整體組裝，進而可更有效地利用殼體10中的空間以設置更多的擴充元件。

接口52或擴充接口22的一些範例可包括高畫質多媒體介面(HDMI)、DP(DisplayPort)、數位視訊介面(DVI)、VGA端子（Video Graphics Array connector）、TRS端子、通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)通訊、RS-232、RS-422、RS-423、RS-485串列協定、M.2連接器、火線(FireWire)、乙太網路、光纖通道、MIDI、ATA、串列ATA、PCI Express、T-1(及變體)、工業標準結構(Industry Standard Architecture，ISA)並列通訊、小型電腦系統介面(Small Computer System Interface，SCSI)通訊或外設元件互連 (Peripheral Component Interconnect，PCI)通訊。

綜上所述，本揭露提供了一種可轉向擴充的電腦系統。因此，可在增加額外的擴充元件時，防止連接到擴充元件的其他元件與設置在電腦系統原本的接口上的元件發生干涉。此外，本揭露提供的電腦系統還可藉由轉向的擴充接口，減少電腦系統上預先配置的接口數量，進而降低電腦系統的厚度，以及達到快速更替擴充界面的功能。

雖然本揭露的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本揭露之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本揭露揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本揭露使用。因此，本揭露之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本揭露之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。

10:殼體 12:擴充開口 14:開口 16:固定孔 20:擴充元件 20A:外露部分 20B:內置部分 22:擴充接口 30:保護殼 32:保護殼開口 34:固定元件 40:板體 42:板體開口 50:主機板 52:接口 54:轉接槽 56:連接部 60:轉接卡 62:連接界面 64:連接線 66:固定元件 70:滑軌 80:擴充元件 90:保護殼 100、200、300、400、500:電腦系統 I:箭號

以下將配合所附圖式詳述本揭露之實施例。應注意的是，依據在業界的標準做法，多種特徵並未按照比例繪示且僅用以說明例示。事實上，可能任意地放大或縮小元件的尺寸，以清楚地表現出本揭露的特徵。第1圖是本揭露一些實施例的電腦系統的示意圖。第2圖是本揭露一些實施例的電腦系統的爆炸圖。第3圖是本揭露一些實施例的電腦系統的剖面圖。第4圖是本揭露一些實施例的電腦系統的剖面圖。第5圖是本揭露一些實施例的電腦系統的剖面圖。第6圖是本揭露一些實施例的電腦系統的示意圖。第7圖是本揭露一些實施例的電腦系統的示意圖。

10:殼體

12:擴充開口

14:開口

16:固定孔

20:擴充元件

20A:外露部分

20B:內置部分

22:擴充接口

30:保護殼

32:保護殼開口

34:固定元件

40:板體

42:板體開口

Claims

一種可轉向擴充的電腦系統，包括：一殼體，形成有一開口；一主機板，設置在該殼體中；以及至少一擴充元件，沿一插設方向經由該開口電性連接該主機板，包括：一內置部分，設置在該殼體中；以及一外露部分，露出於該殼體，其中該外露部分具有至少一擴充接口，該擴充接口的法線方向與該插設方向具有一夾角，且該夾角大於0度並小於180度。
如申請專利範圍第1項所述的電腦系統，更包括一保護殼，包圍該外露部分，並固定於該殼體，該保護殼形成有一保護殼開口，且該擴充接口通過該保護殼開口露出於該保護殼。
如申請專利範圍第2項所述的電腦系統，其中該保護殼係以螺絲鎖固的方式固定在該殼體上。
如申請專利範圍第2項所述的電腦系統，其中該保護殼係以卡榫固定的方式固定在該殼體上。
如申請專利範圍第2項所述的電腦系統，更包括一板體，設置在該保護殼開口中並形成有至少一板體開口，其中該擴充接口通過該板體開口露出於該板體。
如申請專利範圍第1項所述的電腦系統，更包括一連接元件，設置在該殼體中，其中該擴充元件藉由該連接元件電性連接於該主機板。
如申請專利範圍第6項所述的電腦系統，其中該連接元件為一轉接卡，設置在該主機板上，且該轉接卡的法線方向與該主機板的法線方向不同。
如申請專利範圍第6項所述的電腦系統，其中該連接元件包括一連接界面以及一連接線，該連接界面固定在該殼體上並直接連接該擴充元件，該連接線之一端電性連接該連接界面，且該連接線之另一端電性連接該主機板。
如申請專利範圍第1項所述的電腦系統，其中該主機板更包括一連接部，該擴充元件藉由該連接部連接於該主機板，且該連接部與該擴充元件的延伸方向不同。
如申請專利範圍第1項所述的電腦系統，其中該殼體中具有一對滑軌，供該擴充元件沿該插設方向電性連接該主機板，使該內置部分設置在該等滑軌上。