专利名称：通用计算机机壳的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机机壳，更具体地涉及一种能方便地安装来自不同厂商的不同尺寸的计算机装置、设备和附件。
背景技术：
现代商业越来越多地使用诸如服务器的多计算机装置和设备。该计算机设备通常置于特定的机柜中使用和存放。电子工业协会针对这种特定的机柜制定了一个标准EIA-310-D。这种机柜在其靠近前端的左右两侧有带孔的轨道用于连接计算机设备。EIA-310-D标准定义了左右轨道之间的距离，以及轨道上的孔的空间。很多大的计算机装置和服务器制造商遵循该标准。
但是，EIA-310-D标准对机柜的很多方面也没规定。例如，轨道上的孔可以是方的或者圆的。而且，尽管规定了左右两侧轨道的距离，建立了一个确定的轨道间开口宽度，但该标准没有规定在机柜内轨道后可用的宽度或者机柜的深度。另外，该标准没有提出往哪儿或者如何连接诸如电源线带的附件。因此，很多计算机部件和服务器厂商销售的产品虽然遵循EIA-310-D规范，但仍有不同的安装和空间间隔要求。因此，现在要设计特定的机柜来容纳来自某个厂商的设备。执行其它任务的装置可能要从另一厂商处购买并存放在为这个厂商设计的另一种机柜中。
多种类型机柜带来的问题是需要多种类型的工具来连接或拆卸机柜内的计算机装置和设备。得到适用于存放在所有机柜中的所有类型的计算机装置和设备的工具是耗成本和耗时间的。随着新设备的添加或现有设备的重新组织，可能就需要购买新的工具来适应调整后的空间要求。因此，这些连接机构没有提供一种能连接和拆卸来自不同厂商的计算机设备的通用解决方案。
另外，机柜中还可能只有最小的空间用于操作工具。常常需要在机柜内移动设备来进行修理、更换或重新组织。但是很可能不容易操作工具来牢固地和松散地连接、拆卸或调节计算机组件，以及将组件安置到空间效率最高的地方。为解决这些问题，在机柜中留出了不使用的空间，使得工具能容易地接触设备以进行调整。因此，机柜中就有浪费的空间，计算机装置和设备不能安装在这个空间里。
另一个涉及到空间效率的问题是连接的附件经常使用机柜内的高价值空间或支架单元(Rack Unit，RUs)，占据了用于计算机装置的可用支架单元空间。一个支架单元等于1.75英寸或者三个安装孔。计算机机柜的尺寸是以沿其垂直部件的可用支架单元空间来衡量的，而计算机设备是以在计算机机柜中存放所需的支架单元空间量来衡量的。但是在典型的设置中，附件消耗了设备所需的支架单元空间。而且，当计算机机柜被装得紧密时，在计算机机柜中很难操纵工具来连接附件。
因此，需要提供一种强适应性的计算机设备机柜能让各种计算机设备和装置轻易地安装上，并且能存放来自不同厂商的附件而不占用计算机设备所需的空间。
发明内容
本发明的一种实施例提供一种计算机装置机柜，其具有一个或多个特征使机柜能灵活地存放来自多个不同厂商并有不同机柜要求的计算机装置。这使得来自不同厂商具有不同机柜要求的的不同计算机装置能存放在一个机柜中。或者，可以购买相同的强适应性机柜的多个单元，每一个都与来自不同厂商的不同类型的计算机装置搭配使用。这两种情况对用户来说，购买机柜用于存放计算机装置都变得简单了。
一个增加机柜灵活性的特征是与很多对于安装孔的尺寸和/形状有不同要求的计算机装置配套使用的安装孔。安装孔带有适配器以允许不同计算机装置安装到同一套安装孔上。另一个特征是一套可以自由定位在机柜中所需深度处的装置支撑结构。这使得计算机装置能在机柜中出于理想的位置以确保门间隙和适当的冷却空间。另外，这使得不同深度的计算机装置能安装在机柜中，包括必要时利用适配器的情况。还有一个特征是内部宽度足够宽以便容纳大量不同的计算机装置。适配器被用于使宽度变窄以允许安装和存放要求较窄宽度的计算机装置。
在另一实施例中，采用了一种免工具安装的装置用于与机柜或其它机壳的连接。一个托架装置具有能够容易地连接到支撑结构和从支撑结构拆下来的特征，以及机柜中的框架导轨。另外，所述托架装置具有允许来自多个厂商的计算机装置能容易地牢固地连接到托架装置上的特征。这样，托架装置在机柜中就能置于一个理想的空间效率高的位置，使得组件能在这些空间效率高的位置连接到托架装置。计算机装置还可以容易地从所述装置松开以便从机柜中卸下来或者在机柜中调整。
在一种实施例中，所述托架装置包括至少一个紧固件连接到一个框架，并且所述紧固件适用于连接到机壳。在又一实施例中，所述托架装置包括一个可旋转条，其旋转以将计算机组件固定到所述托架装置。
在另一实施例中，机柜适用于存放附件在零单元空间里。机柜包括一个带有垂直部件的框架，垂直部件与水平部件和/或框架导轨连接。框架支撑计算机装置在支架单元空间中，同时框架导轨适用于将诸如电源、冷却装置或者电线引导器的附件连接到零支架单元空间。支架单元空间是描述有多少空间可用于计算机装置的机壳的一个尺度。零支架单元空间则是机壳内所含的不消耗支架单元空间的存放空间。框架导轨的一种实施例包括框架的水平部件。
零支架单元空间的一种实施例包括一个宽度，其约等于例如一个垂直部件的宽度，一个冷却空间宽度，等等。零支架单元空间的另一实施例包括一个深度，其约等于例如一个水平部件的长度，或者机柜的深度。在另一实施例中，框架和框架导轨的尺度由EIA-310-D标准规定。例如，框架导轨和框架上的孔之间的间隔，框架的垂直部件支架的宽度，以及其它尺度能遵从该标准。
图1的透视图显示根据本发明的一个实施例的计算机装置机柜的前端、顶端和右侧；图2的透视图显示根据本发明的一个实施例的计算机装置机柜的后端、顶端和左侧；图3a的前视图显示了与根据本发明的一个实施例的计算机装置相连接的左前和右前装置支撑结构；图3b的后视图显示了与根据本发明的一个实施例的计算机装置相连接的左后和右后装置支撑结构；图3c的局部透视图显示了一个计算机装置安装在根据本发明的一个实施例的机柜中；图4a-4c的透视图显示了与孔配合使用以将不同的计算机装置连接到根据本发明的一个实施例的机柜上的适配器；图5的透视图显示了右前轨道、右前轨道上的孔，以及利用图4a中的适配器与根据本发明的一个实施例的轨道的搭配使用；图6的俯视图显示了根据本发明一个实施例的左前和右前装置支撑结构以及左后和右后装置支撑结构；图7的透视图显示了根据本发明一个实施例的变窄适配器托架；图8的侧视图显示了根据本发明一个实施例的左前装置支撑结构；图9的透视图显示了一个变窄适配器托架如何连接到一个根据本发明一个实施例的装置支撑结构；图10的俯视图显示了根据本发明一个实施例的四个安装了变窄适配器托架的装置支撑结构；图11a-b的透视图显示了根据本发明一个实施例装置支撑结构如何沿导轨在机柜中定位；图12的透视图显示了根据本发明一个实施例的装配好的托架的前端、顶端和左侧；图13的透视图显示了根据本发明一个实施例的装配好的托架的后端、顶端和左侧；图14的透视图显示了根据本发明一个实施例的拆下的托架的一部分的前端、顶端和左侧；图15的透视图显示了根据本发明一个实施例的拆下的托架的一部分的前端、顶端和左侧；图16的侧视图显示了根据本发明一个实施例的一个托架的两个部分的装配；图17的侧视图显示了根据本发明一个实施例安装在一个托架上的计算机组件；图18的透视图显示了根据本发明一个实施例一个计算机组件安装在两个托架上；图19的侧视图显示了根据本发明一个实施例的一个安装的计算机组件；图20a-c是计算机装置机柜的透视图，显示了安装在根据本发明一个实施例的机壳内的计算机组件；图21是计算机装置机柜的透视图，显示了安装在根据本发明的一个的机壳内的服务器和计算机组件；图22的侧视图显示了根据本发明的一个实施例安装到两个托架上的计算机组件；图23的透视图显示了根据本发明的一个实施例在打开位置的托架的前端、顶端和左侧；图24的透视图显示了根据本发明的一个实施例在关闭位置的托架的前端、顶端和左侧；图25的仰视图显示了根据本发明的一个实施例的零支架单元空间的尺寸。
优选实施例详述图1的透视图显示根据本发明的一个实施例的计算机装置机柜100的前端、顶端和右侧，该机柜允许安装来自不同厂商的有不同安装要求的计算机装置，增加了灵活性。这个增加的灵活性提供了允许只使用一个机柜100来容纳几个来自不同的计算机装置厂商的设备而不需购买几个机柜的好处。
或者，该增加的灵活性可以提供允许机柜100遵循任何一套计算机装置安装要求的好处。这种灵活性提供只购买一种机柜100就适用不同安装要求而不需购买多种特定于厂商的机柜的好处。
在一个实施例中，计算机机柜100遵循EIA-310-D标准，并且遵循各种计算机设备厂商的要求。在一个实施例中，厂商包括纽约州Armonk的国际商用机器公司、德克萨斯州Austin的戴尔计算机公司，加利福尼亚州Santa Clara的太阳微系统公司，加利福尼亚州Palo Alto的惠普公司拥有的康柏和惠普，以及加利福尼亚州San Jose的思科公司。在另一实施例中，机柜100可以遵循另一标准，或者不遵循任何特定标准，只是简单地包括提供额外灵活性的特征使得很多来自不同厂商的不同计算机装置可以存放在机柜100中。
在下文中，机柜100被描述为包括多个不同特征。某个特征都增加了机柜100的灵活性。尽管包括所有增加机柜100灵活性的特征可能很理想，机柜100也可以根据所需的灵活性只包括其中一种特征，或者只包括其中几个特征。安装孔允许直接安装某些计算机装置和/或接受适配器用于安装其它计算机装置。机柜100的有效内部宽度足够大，使需要安装到机柜100中的最宽的计算机装置也能安装进来。对于需要较窄宽度或需要可变宽度的计算机装置，可以利用适配器使机柜100的有效宽度变窄。安装和支撑计算机装置的结构可以在机柜100内变动位置。这允许计算机装置在机柜100内按需向前或向后定位。前后支撑结构之间的距离可以用可变的定位来选择。单独一个距离可以选择得适于与几种类型的计算机装置搭配使用。或者，支撑结构可以分开得足够远以适应深度大的计算机装置，并使用适配器减小深度以连接需要较小深度的计算机装置。一个机柜100的整体深度满足几种不同类型计算机装置的最小要求。冷却性能对很多类型的计算机装置也足够。冷却手段包括机柜100内的自由空间以及机柜100的机壳上的排风口。空间效率特征允许在机柜100内免工具连接或拆卸计算机装置、设备和附件。而且，零单元空间特征允许附件连接到零单元空间，留出支架单元空间给计算机装置和设备。
如图1所示，机柜100包括一个左前装置支撑结构102和右前装置支撑结构104。通过连接到左前和右前装置支撑结构102、104以及左后和右后装置支撑结构(图1中未示出)将计算机装置安装到机柜100内。左前和右前设备支撑结构102、104连接到一个实施例中的机柜100的导轨114。有上、下左侧导轨114和上、下右侧导轨114(只有下左侧导轨114显示在图1中)。导轨114连接到机柜框架120。机柜100还包括一个门106、一个顶板108、一个右板110和一个左板112，每一个都连接到机柜框架120。也还可以再包括一个后门(图1中未显示)。在另一实施例中，装置支撑结构102、104可以直接连接到框架120、侧板110、112或者机柜100的其它部分，而不连接到导轨114。注意当使用术语“机柜”的时候，本发明可能缺少一个或多个封装板。机柜100可以有一个或多个对环境的侧面开口，而不是各个侧面都封闭。
在一个实施例中，机柜100的外部尺寸宽度116是大约24英寸，深度118是大约46.6英寸。典型的，机柜100放在数据中心，其一侧具有方地板砖24英寸。在这样一个数据中心，机柜100安在两块地板砖上，使得获取数据中心空间变得容易并且允许电线容易地从数据中心地板下连接到机柜100。因为机柜100能够置于一方砖宽的空地上，邻近的方砖就可以翻起来以便接触地板方砖下的布线。这个实施例在机柜100内有一个内部深度并且可用于大约44英寸的计算机装置，这就允许很多牌子的计算机装置安装和存放在机柜100内，包括IBM、Dell、Sun、Hewlett Packard和Cisco。
在一个可选实施例中，机柜100在其内部有一个大约34英寸的内部深度。该实施例的外部深度118是大约36英寸，这使机柜100能安在一个半地板砖深的数据中心中的空间里。其它外部深度118和宽度116以及内部深度和宽度还可以根据要安放到机柜中的计算机装置的尺寸来选择。确定所需内部深度和宽度的一种途径是确定要安放到机柜100中的计算机装置所需的最大内部深度，并确保内部深度至少有那么大。在一个实施例中，机柜100的内部深度是至少36英寸，这对计算机装置(28英寸)以及IBM计算机装置的冷却要求(在计算机装置之后和后门之前至少8英寸自由空间)是足够了。
机柜100具有的冷却性能足够满足要安装到机柜100中的计算机装置的最严格的冷却要求。例如，在一个实施例中，前门106对前装置支撑结构102、104中的每个支架单元具有大于19平方英寸的敞开冷却排风区。后门对前装置支撑结构102、104中的每个支架单元具有大于25平方英寸的敞开冷却排风区。这对于要安装到机柜100中的计算机装置是足够的排风区。在其它实施例中，机柜100的冷却区可以更大，如果要安装到机柜中的计算机装置这么要求。
很多计算机装置还规定了机柜100在前装置支撑结构102、104中的每个支架单元能承受的载荷量要求。机柜100设计为可以承受具有最大载荷承受要求的计算机装置所规定的载荷量。在一个实施例中，机柜100被设计为在前装置支撑结构102、104中的每个支架单元能够承受超过35磅。在该实施例中，前装置支撑结构102、104中有42个支架单元，使得机柜100能够承受至少1470磅。注意，尽管这里所用的度量单位是英制的，诸如英寸和磅，但机柜100可以调整为遵循其它国际度量标准，诸如欧洲和亚洲使用的标准。
图2是计算机机柜100的后端、顶端和右侧的透视图。机柜100包括一个左后装置支撑结构202和一个右后装置支撑结构204(图2中未显示)。当计算机装置安装在机柜100中时，该装置通常除了连接到前装置支撑结构102、104还连接到后装置支撑结构202、204。左后、右后装置支撑结构202、204也连接到机柜100内的上、下左右侧上的导轨114。
图3a的前视图显示了根据本发明的一个实施例的计算机装置所连接到的左前和右前装置支撑结构102和104。左前和右前装置支撑结构102和104各自包括一个轨道328和330，其一个表面平行于机柜100的前端且垂直于右板和左板110、112。左前和右前装置支撑结构102和104每个都有安装孔304沿轨道328、330间隔排列。通常，计算机设备通过连接到轨道328、330上的孔304。在本发明的一个实施例中，孔304按照EIA-310-D标准来间隔。
在EIA-310-D标准下，沿每个装置支撑结构102、104有多个支架单元308。每个支架单元308具有多个安装孔304。支架单元308上的孔304之间的中心距312、314大约为0.625英寸。一个支架单元308的最后一个孔304与另一支架单元308的第一个孔304之间的中心距大约为0.50英寸。这意味着每个支架单元308都沿轨道328、330延伸大约1.75英寸。在其它实施例中，孔304的尺寸和间隔可以适当遵循不同标准，或者直接适应各种非标准计算机装置的连接。
尽管EIA-310-D标准规定了孔304的间隔，但没有规定孔的尺寸和形状。在本发明的一个实施例中，孔304基本上是方形的。孔304的宽度316大约为0.38英寸，高度318大约为0.38英寸。该尺寸足够安装来自很多不同厂商的计算机装置硬件，也足够接受适配器，适配器使得孔兼容于对孔304有不同尺寸或形状要求的计算机装置。
这样，当将遵循EIA-310-D标准的装置连接到左前和右前装置支撑结构102和104时它们就正确地安装了，左前和右前轨道328、330的内部边缘之间的距离302大约为17.81英寸，而左轨道102上的孔304和右轨道104上的孔304之间的中心距306大约为18.31英寸，这与EIA-310-D标准和多个计算机装置制造商的要求是一致的。在另一实施例中，轨道328、330和孔304之间的距离可以不同以遵循不同的标准或者不同的非标准计算机装置。
图3b的后视图显示了与根据本发明的一个实施例的计算机装置相连接的左后和右后装置支撑结构202和204。(注意，因为这是后视图，所以左后装置支撑结构202出现在图3b的右边，而右后装置支撑结构204出现在图3b左边。)左后和右后装置支撑结构202、204配置得类似于前装置支撑结构102、104。左后和右后装置支撑结构202、204每个都有一个轨道332、334。后轨道332、334之间的距离302以及右轨道334上的孔304与左轨道332上的孔304之间的中心距306基本上与上文所述的左前和右前装置支撑结构的距离302、306一样。后轨道332、334具有孔304，其布置、间隔和尺寸基本上与前轨道328、330上的孔304一样。
在本发明的一些实施例中，还将一些附加的顶端和底端侧托架320、322连接到左后和右后装置支撑结构202、204。在图示的实施例中，侧托架320、322包括三个孔304，如在支架单元308上一样间隔。另外，顶端和底端托架320、322之间的距离324基本上同左、右轨道328、330之间的距离302一样，而顶端侧托架320上的孔304与底端侧托架322上的孔304之间的中心距326基本上同左轨道328上的孔304与右轨道104上的孔304之间的中心距306一样。这使得除了在机柜100中的轨道102、104之间安装计算机装置之外，还可以安装在机柜100的每一侧都占据一个支架单元308的计算机装置。在一个可选实施例中，这种附加的顶端和底端侧托架320、322也连接到左前和右前装置支撑结构102、104。
图3c的局部透视图显示了一个计算机装置350安装在根据本发明的一个实施例的机柜中。在图示的实施例中，计算机装置350通过四个连接装置352被安装到前装置支撑结构102、104上，连接装置352通过一个面板354将计算机装置350连接到前轨道328、330上的四个孔304。连接装置352可以做成直边缘的钩，勾过方孔304、孔304中拧入圆螺纹适配器的螺丝、或者其它连接装置352的边缘。通常，计算机装置350将类似地连接到后轨道332、334和/或后装置支撑结构202、204。或者，孔304可以简单地与计算机装置350上的销钉一起用作定位参考装置，用于将计算机装置350正确地定位在机柜100中而不需将计算机装置350连接到机柜100。
图4a-4c的透视图显示了当来自一个厂商的计算机装置350要通过与轨道328、330、332、334上的实际孔304不同形状或尺寸的孔连接到轨道328、330、332、334时，与孔304配合使用的适配器402、404、406。这允许具有不同安装要求的计算机装置350安装在机柜100内相同的轨道328、330、332、334上，并增加了计算机装置350与机柜100搭配使用的灵活性。适配器402、404、406还可以在装置支撑结构102、104、202、204中与孔304配合使用，使得计算机装置350除连接到轨道328、330、332、334之外还连接到装置支撑结构102、104、202、204，或者连接到装置支撑结构102、104、202、204代替计算机装置350与轨道328、330、332、334的连接。
适配器402、404、406被插入轨道328、330、332、334中的孔304中，以便有效改变孔304的尺寸和/或形状。图4a-4c所示的适配器402、404、406每一个都将孔304的有效形状改变为圆孔，因为适配器402、404、406本身包括一个圆孔408。这个圆孔408可以是各种尺寸，可以有螺纹或没有螺纹，这都根据要利用适配器402、404、406进行连接的计算机装置350的要求。另外，其它适配器能将孔304的形状改变为更小的方形孔、矩形孔或者不同形状的孔。适配器甚至还可以完全堵住孔304并用安装钩或其它装置代替孔。
图5的透视图显示了右前轨道330、右前轨道330上的孔304，以及利用图4a中的适配器402与轨道330的搭配使用。在图示的实施例中，工具502用于压住适配器402的凸缘410，如图4a所示，使得适配器402可以插入孔304并牢固的与轨道330连接。图5中的其它两个适配器402已经安装在轨道330的孔304中并可以用于连接计算机装置350到轨道330了。
图6的俯视图显示了根据本发明一个实施例的左前和右前装置支撑结构102、104以及左后和右后装置支撑结构202、204。如上文关于图3a所述，左前和右前轨道328、330的内侧边缘分开的距离302大约17.81英寸。类似的，左后和右后轨道332、334分开的距离302也是大约17.81英寸。
在一个实施例中装置支撑结构102、104、202、204在机柜100内安装到轨道114上，使得前轨道328、330自后轨道332、334的深度距离604大约为29.13英寸。下文将详述，轨道114允许前轨道328、330与后轨道332、334之间的深度距离604由用户改变。但是，在图示实施例中，选择了29.13英寸的深度距离，因为其与EIA-310-D标准以及来自不同厂商的很大范围内的计算机装置350的要求兼容。在一个实施例中，距离604选为29.13英寸是因为它是规定用于与要和机柜100搭配使用的多个计算机装置350之一搭配使用的距离604，并且处于其余要和机柜100搭配使用的多个计算机装置350所规定的距离604的允许范围内。
在轨道328、330、332、334之间，左后和右后装置支撑结构202、204的内部表面606之间的宽度602大约19.76英寸。类似的，在轨道328、330、332、334之间，左前和右前装置支撑结构102、104的内部表面606之间的宽度602也是大约19.76英寸。这些内部表面606是装置支撑结构102、104、202、204的表面，它们平行于左侧和右侧板110、112，并且朝向机柜100内部里面，离开侧板110、112。这个宽度602选得足够宽以便来自很多不同厂商的计算机装置350能够安装在装置支撑结构102、104、202、204之间。在图示的实施例中，宽度602选为大约19.76英寸以便与EIA-310-D标准以及来自Dell、Sun、HP、Compaq和Cisco的计算机装置350的最宽要求兼容。在不同的实施例中，使用不同的宽度。
图6中的宽度602选得足够大以便容纳来自很多不同厂商的计算机装置350。但是，某些计算机装置350可能需要小于宽度602的宽度。在这种情况下，可以使用一个变窄适配器托架。
图7的透视图显示了这样一个变窄适配器托架702。一个变窄适配器托架702增加了机柜100的灵活性并且允许机柜100与更宽范围的有不同宽度要求的计算机装置350一起使用。某些计算机装置350可以连接到变窄适配器托架702，或者在连接到轨道328、330、332、334上之外还连接到装置支撑结构102、104、202、204的非轨道部分，或以连接到装置支撑结构102、104、202、204的非轨道部分代替计算机装置350与轨道328、330、332、334的连接。变窄适配器托架702有一个连接孔704用于将变窄适配器托架702连接到装置支撑结构102、104、202、204。变窄适配器托架702还包括装置孔706用于将计算机装置350连接到适配器托架702。在图示实施例中，这些装置孔706是圆的并且象在支架单元上一样以与孔706之间的距离相同的距离间隔，如上文关于轨道328、330、332、334上的孔304所述。在另一实施例中，可以使用不同形状的孔706，以及不同的定位方案。或者，变窄适配器托架702可以根本不需要孔704、706，但是可以用其它结构将托架702连接到装置支撑结构102、104、202、204并且/或者将计算机装置350连接到变窄适配器托架702。
图8的侧视图详细显示了左前装置支撑结构102。注意尽管图8及其说明只描述了左前装置支撑结构102，但其它装置支撑结构104、202、204也通常与左前装置支撑结构102一样。因此，左前装置支撑结构102的说明和图示也适用于右前装置支撑结构104、以及右后和左后装置支撑结构202、204。
左前装置支撑结构102具有适配器连接孔802，定位得与变窄适配器托架702的连接孔704排齐，以允许将变窄适配器托架702连接到左前装置支撑结构102。各种类型的变窄适配器托架702都可以连接到沿装置支撑结构102的各个垂直位置以允许将不同宽度的计算机装置350连接到相同的机柜100内。
图9的透视图显示了一个变窄适配器托架702如何连接到一个根据本发明一个实施例的装置支撑结构102。螺 902穿过变窄适配器托架702的连接孔704并拧到装置支撑结构102的适配器连接孔802。通过这种方式连接变窄适配器托架702，在左前和右前装置支撑结构102、104之间或者左后和右后装置支撑结构202、204之间的有效宽度602变窄了，使得能够连接要求较窄宽度602的计算机装置350。
回到图6，在另一实施例中，可以选择左前和左后轨道328、332之间或右前和右后轨道330、334之间的距离604使得距离604至少与要安放在机柜100中的计算机装置350所要求的最大距离一样大。适配器托架可以连接到装置支撑结构102、104、202、204以选择性地减小距离604，从而允许安装要求较小距离604的计算机装置350。这可以通过利用类似于上述变窄适配器托架702的适配器托架做到。那么需要更小深度距离604的计算机装置350就将连接到该适配器托架，增加机柜100的灵活性并允许机柜100存放很多不同类型的要求不同深度距离604的计算机装置350。
图10的俯视图显示了四个安装了变窄适配器托架702的装置支撑结构102、104、202、204。如图10所示，前轨道328、330和后轨道332、334之间的深度距离604保持与图6所示的一样大约29.13英寸。左前、右前轨道328、330与左后、右后轨道332、334分隔距离302大约17.81英寸。左后、右后装置支撑结构202、204与左前、右前装置支撑结构102、104之间的宽度602大约为19.76英寸。但是因为安装了变窄适配器托架702，左后和右后装置支撑结构202、204之间以及左前和右前装置支撑结构102、104之间的有效宽度1002变窄了，大约18.80英寸。这就允许安装要求比宽度602较窄的有效宽度1002的计算机装置350。
在图10所示的实施例中，变窄适配器托架702还提供改动的深度距离1004。为之安装了变窄适配器托架702的计算机装置350可能要求这个改动的深度距离1004。在图10中，这个改动的深度距离大约是24英寸。其它计算机装置350可能要求变窄适配器托架702提供不同的改动深度距离1004，从而可以利用适当的变窄适配器托架702容纳它。
图11a的透视图显示了装置支撑结构102、104、202、204如何沿导轨114在机柜100中定位。图11b的局部透视图更详细地显示了导轨114以及装置支撑结构102、104、202、204如何沿导轨114确定位置。尽管图11a-11b仅显示了装置支撑结构102、104、202、204中的某一些，但其余的也可以类似地沿导轨114在机柜100中定位。
装置支撑结构102、104、202、204可以定位在沿导轨114的任何点上。如图11a所示，前、后装置支撑结构102、202都可以独立地沿导轨114向前或向后移动并固定在所需的位置上。在一个可选实施例中，前、后装置支撑结构102、202之间的距离是固定的，但是装置支撑结构102、202可以作为一个整体沿导轨114前后移动到所需位置。
如图11b中的实施例所示，拧紧一个定位螺丝1102以将装置支撑结构202固定在一个所需位置上并防止其移动，或者松开这个螺丝以释放装置支撑结构202让其重新定位。定位螺丝1102拧入一个位于导轨114内的螺母(未图示)。随着定位螺丝1102拧紧到螺母中，螺丝1102使装置支撑结构202和螺母紧靠在导轨114上。螺母与导轨以及装置支撑结构202与导轨之间的摩擦就防止了装置支撑结构202从固定位置移开。
要改变装置支撑结构202的位置，就要松开螺丝1102，释放保持装置支撑结构202靠着导轨114的力。在螺丝1102松开之后，装置支撑结构202和螺母都能沿导轨114前后滑动，使得装置支撑结构202可以沿导轨114定位在任何位置。装置支撑结构202到达所需位置时，螺丝1102重新拧紧，使得装置支撑结构202再次固定。如上文参照图6所述，选择诸如29.13英寸的深度距离604是因为其与来自不同厂商的很大范围的计算机装置350的要求兼容。
图12的透视图显示了根据本发明一个实施例的装配好的托架的前端、顶端和左侧。在该实施例中，托架装置1200是一个两部件的装置。图12显示了托架装置1200的两个部件装配起来形成的完整的托架装置1200，而图14-15显示了拆开的两个部件。托架装置1200包括一个支撑两个引导销钉的框架1212，一个右引导销钉1202和一个左引导销钉1203，计算机组件上的安装孔套上它们。尽管图12显示的是带右引导销钉1202和左引导销钉1203的托架装置1200，但托架装置1200也可以只有一个引导销钉或多个引导销钉来配合计算机组件的安装孔。图12还显示了一个释放柱塞1204用于将托架装置1200从机壳中释放出来。两个停靠壁架，一个右停靠壁架1216和一个左停靠壁架1217，连接到框架1212的两侧，并且这两个壁架在连接到托架装置1200期间支撑计算机组件。图12还显示了一个释放片或释放件1210，其通过一个槽突出在框架1212中。释放件1210协助将计算机组件固定到托架装置1200，并准备将组件从装置1200中释放出来。
图13的透视图显示了根据本发明一个实施例的装配好的托架装置1200的后端、顶端和左侧。在图13中，两个防转动片，右防转动片1306和左防转动片1308是可见的。这些片协助将计算机组件到托架装置1200，使得组件锁定位置且不能轻易转动或偶然从装置1200上脱离。
图14的透视图显示了根据本发明一个实施例的拆下的两部件托架装置1200的主要部件1400。在一个实施例中，主要部件1400的框架1212包括一个连接着右引导销钉1202、左引导销钉1203、右停靠壁架1216和左停靠壁架1217的上框架1440。主要部件1400还包括一个连接着三个紧固臂的框架基座1414，并且框架基座1414还包括一个柱塞插入孔1404。柱塞插入孔1404把持着释放柱塞1204，而释放柱塞1204的末梢穿过该孔，如图12所示。在一个实施例中，三个紧固臂包括一个右前紧固臂1406、一个左前紧固臂1407和一个后紧固臂1408。这些紧固臂连接到机壳的一个支撑结构以将托架装置1200固定到位。本发明并不仅限于三个紧固臂，而可以根据本发明的某些实施例是一个或多个紧固臂。在框架基座1414上有一个下点焊对齐孔1402。该孔使得托架装置1200的两个部件可以对齐以便将它们焊接到一起。上框架1440上的一个释放槽1410使得如图12的释放部件1210可以插入。
下面参照图15，显示了根据本发明一个实施例的拆开的两部件托架装置1200的插入部件1500。插入部件1500的框架包括一个插入基座1502和一个插入体1504。插入基座1502上的一个上点焊对齐孔1508用于对齐托架装置1200的这两个部件。如图12所示，上点焊插入孔1508能够与下点焊插入孔1402对齐以使得托架装置1200的两个部件对齐，从而使得两个部件如果需要就可以焊接起来。右防转动片1306和左防转动片1308被连接到插入体1404，象释放部件1210一样。
尽管图12-15中所示的托架装置1200显示为两部件装置，托架装置1200也可以是一个部件的装置。在某些实施例中，主要部件1400和插入部件1500是互相不能分开的。
在一个实施例中，装配这个两部件装置时，释放部件1210能够以如图16中所示的方向1602插入释放部件槽1410。另外，插入基座1502能够穿过释放部件槽1410，使得插入基座1502靠在框架基座1414的顶端。当装配时，释放部件1210穿过上框架上的释放部件槽1410。右防转动片(未图示)和左防转动片1308通过抱住插入部件1500顶着上框架1340从而防止释放部件1210被拉动穿过释放部件槽1410多于一个设定的距离。
参照图17，显示了根据本发明一个实施例连接着一个计算机组件1700的托架装置1200。如图17所示，计算机组件1700能容易地滑上和滑下托架装置1200。要将计算机组件1700连接到托架装置1200上，将组件1700滑上右引导销钉(未图示)和左引导销钉1203，并将释放部件1210推向框架基座1414。随着组件1700沿右引导销钉(未图示)和左引导销钉1103滑向上框架1440，组件1600在如图所示的方向1702上推动释放部件1210。一旦计算机组件1700沿引导销钉移动了一个特定距离，释放部件1210就能返回到其原始位置。当计算机组件1700被托架装置1200完全配合后，组件1700将固定在上框架1440和释放部件1210之间，如图17所示。
图18显示了根据本发明一个实施例两个托架装置1200连接到一个计算机组件1700上。在该图中，组件1700是一个电源，但组件1700可以是不同类型的计算机设备。如图18所示，组件1700可包括使得组件1700连接到托架装置1200的安装孔1802。这些安装孔1802在图18中显示为椭圆形孔，但是它们也可以是任何其它形状。例如，孔1802可以是圆的或者方的，或者孔1802可以包括某些类型的适配器以调整孔1802的形状和/或尺寸。另外，可以有任意数目的安装孔1802在计算机组件1700上以各种方式排布在各种位置。在某些实施例中，只需要一个托架装置1200来安装组件，在其它实施例中，将使用多于两个托架装置来安装组件。图18显示了两个面向相反方向以便安装计算机组件1700的托架装置1200。在其它实施例中，可以以不同方式配置装置1200，包括面向相同方向以便安装。
图19显示了根据本发明一个实施例完全与托架装置1200配合的计算机组件1700。在该实施例中，有一个托架装置1200连接到组件1700顶端和底端上的的安装孔1802，并且托架装置1200以反向连接。计算机组件1700在图示的方向1900上滑动以将组件1700连接到两个托架装置1200。装置1200的右引导销钉1202和左引导销钉1203凸出穿过安装孔1802，并且组件1700置于上框架1440和释放部件110之间。右防转动片1306和左防转动片1308协助保持释放部件1210靠着组件1700，使得组件1700不能轻易转动或被碰离原位。
下面参照图20a，显示了安装在根据本发明一个实施例的一个机壳2000。机壳2000包括一些含有供托架装置1200连接的孔2040的垂直和水平支撑结构。图20a显示了四个垂直支撑件，包括一个右前支撑件2016、一个右后支撑件2018、一个左前支撑件2020，以及一个左后支撑件2022。图20a还显示了一些水平支撑件或框架导轨，包括一个右上框架导轨2024，一个右上中间框架导轨2002，一个右下中间框架导轨2004，一个右下框架导轨2006，一个左上框架导轨(未图示)，一个左上中间框架导轨2010，一个左下中间框架导轨2012，以及一个左下框架导轨2014。这些支撑结构在机壳2000内的数目和配置可以改变，并且可以改变宽度、长度和高度。
图20a还显示了沿框架导轨连接在各种位置的计算机组件和附件。计算机组件1700可以沿一条框架导轨连接或者可以以一种利用更多框架导轨的方式连接。例如，组件1700可以在一端通过一个托架装置1200连接到右上框架导轨2024而在另一端通过一个托架装置1200连接到右上中间框架导轨2002。以相同方式，一个组件可以连接到右上中间框架导轨2002和右下中间框架导轨2004二者，或者右下框架导轨2006和右下中间框架导轨2004。另外，一个组件还可以以相同方式连接到左侧框架导轨。
这里的各种连接配置使得机壳2000内的空间高效使用。例如，如图20a所示，一个第一电源2050除了可以连接到第二电源2052的水平配置之外还可以连接在一个空间效率高的垂直配置中。第二电源2052利用螺丝或者其它需要工具的连接机制来连接。第二电源2052的定位必须使得其不过于靠近前或后支撑件，因为必须留出空间供操作工具连接和拆卸该电源。两个水平放置的电源不会安装在一个框架导轨上，从而浪费机壳内的空间。水平放置还会因为电源2052的覆盖而用完框架导轨上的很多安装孔。另外，即使用工具将电源连接在一个垂直配置中，仍然会浪费空间，因为电源又不能放得过于靠近垂直支撑结构以至不能用工具操作它。因此，免工具地将托架装置1200连接到机壳2000以及将组件2000连接到装置1200大大方便了连接和拆卸，从而使机柜内的空间被高效利用。
框架导轨结构还为高效使用机壳2000内的零单元空间做好了准备。根据EIA-310-D标准，机壳2000内的空间是用长度大约1.75英寸或三个支撑结构安装孔2040的支架单元来度量的。每个安装在机壳2000内的服务器沿机壳2000内的垂直支撑结构占据一定量的支架单元空间。但是，沿机柜的侧面还是留出了一定量的敞开空间用于通风等目的，并且该敞开空间称为零单元空间。框架导轨沿该零单元空间水平放置，并留出一个位置让计算机组件连接。托架装置1200与框架导轨配合使得组件1700易于连接和拆卸，从而零单元空间能以有效的方式被充分利用。下文将参照图25详细讨论零单元空间。
托架装置1200还可以用于将组件连接到垂直支撑结构或支撑件。例如，托架装置1200可以用于将一台服务器连接到右前支撑件2016、右后支撑件2018、左前支撑件2020和左后支撑件2022。
图20b显示了根据本发明一个实施例利用一个托架装置1200连接到一个框架导轨的第一电源2050的局部视图。托架装置1200使得第一电源2050能够容易地装上或拆下框架导轨。图20c显示了一个通过螺丝连接了第二电源2052的框架导轨的支撑安装孔2040的局部视图。尽管图示的支撑安装孔2040是方形孔，但孔2040可以是任何形状，如上文对安装孔1802所述。
参照图20b，第一电源2050牢固地连接到托架装置1200，托架装置自身又牢固地连接到框架导轨的支撑安装孔2040。右前紧固臂1406和左前紧固臂1407以及后紧固臂1408各自连接到不同支撑安装孔2040。另外，释放柱塞1204的末梢连接到一个安装孔。托架装置1200能靠着框架导轨移动以将紧固臂，包括释放柱塞1204，滑入支撑安装孔2040并将紧固臂和柱塞卡到位。一旦托架装置1200固定到框架导轨上，第一电源2050就能容易地卡入或脱出装置1200。可以通过在方向2070上将释放柱塞1204拉离框架导轨而使托架装置1200脱离框架导轨，使得释放柱塞1204的末梢从支撑安装孔2040脱离。然后托架装置1200就可以通过在与连接装置1200的方向相反的方向上靠着框架导轨移动装置1200来滑脱托架装置1200。这就将紧固臂从支撑孔2040脱离出来从而释放了装置1200。
图21显示了内部连接了服务器2180的图20a中的机柜2000。该实施例是一个不易用工具接触到计算机附件(或组件)1700的例子。服务器2180占据机柜2000中的大量空间，使得难于用工具操纵附件1700以连接、拆卸或调整附件1700。
图22显示了连接到计算机组件1700的托架装置2200和托架装置1300。图22显示了组件的边缘落在保持袋2250中的方式，其中引导片能与安装孔(未图示)配合以固定组件1700到位。而且，图22显示了组件1700如何通过装置1300固定，使得安装孔配合右引导销钉1302和左引导销钉(未图示)。释放部件1310还固定组件1700到位。朝框架基座1314压释放部件1310使得组件1700从销钉上滑动并从托架装置1300上拆卸。在一个实施例中，通过将组件1700的边缘滑入装置2200的保持袋2250以锁定组件1700的边缘的位置，并且将组件1700的另一边缘压靠着装置1300以锁定其位置，从而将组件1700连接到装置2200和1300。通过朝框架基座1314按压释放部件1310使得组件1700能从装置1300滑脱，并朝上框架2240按压引导片(未图示)以将组件1700的安装孔拆离引导片并将所述组件滑出保持袋2250，从而将组件1700从所述装置释放出来。
参照图23，显示了一个带有用于固定组件到位的可旋转条1552的多件托架装置1500。托架装置1500包括一个框架1512，包括一个上框架1540和一个框架基座1514。上框架1540支撑两个引导销钉，一个右引导销钉1502和一个左引导销钉1503，计算机组件的安装孔可它们连接。图23还显示了一个释放柱塞1504用于将托架装置1500从机壳上释放，如上文对装置1200所述。两个保持壁架，一个右保持壁架1516和一个左保持壁架1517，连接到框架1512的两侧，并且这些保持壁架在连接到托架装置1500期间支撑一个计算机组件。托架装置1500还包括一个右前紧固件1506、一个左前紧固件1507以及后紧固件(未图示)用于将装置1500连接到一个机壳，如上所述。
在一个实施例中，装置1500包括一个将一个组件固定到装置1500上的可旋转条1552。图23显示的装置1500处于打开位置，其中可旋转条1552朝框架基座1514旋转。一个与可旋转条1552耦合的棘爪1550处于右上位置。
图24显示了根据本发明的一个实施例处于关闭位置的装置1500，其可旋转条1552朝上框架1540旋转并且可旋转条1552的销钉配合孔1659与引导销钉配合。一个开槽部件1654耦合到可旋转条1552。另外，一个释放部件1658耦合到框架基座1514。释放部件1658还具有一个线纹部分1656。开槽部件1654配合线纹部分1656以将可旋转条1552锁定到关闭位置。朝框架基座1514按压释放部件1658使得开槽部件1654与线纹部分1656分开，从而使可旋转条1552能自由旋转。
图25的仰视图显示了根据本发明的一个实施例的零支架单元空间的尺寸。机柜250的这个视图显示了水平部件2540、2550、前板2560、零单元空间2510的宽度和零单元空间2530的深度。零单元空间2510的宽度大约是，例如垂直部件2500a-d的宽度、设备厂商要求作为冷却空间(例如8英寸)的宽度、机壳2500的宽度减去支架单元空间的宽度2520，等等。零单元空间2530的深度是，例如前垂直部件和后垂直部件(例如110b到110c)和后垂直部件110c-d之间的距离、机壳2500的深度，等等。零单元空间的高度(未图示)大约为，例如水平部件160之间的距离、机壳的高度，等等。在一个实施例中，零单元空间的尺寸不会增加机壳2500的尺寸。
在一个实施例中，左前和右前垂直部件110a-b的内边缘之间的距离是大约17.81英寸，使得遵循EIA-310-D标准的装置在连接到垂直部件110a-d时能正确地安装。在其它实施例中，垂直部件110a-d之间的距离可以不同，以便适应不同标准或者适应各种非标准计算机装置。
在另一实施例中，选择29.13英寸的深度距离是因为其兼容于EIA-310-D标准以及来自不同厂商的很大范围的计算机相关装置140的要求。在一个实施例中，选择这个29.13英寸的距离是因为这是规定用于与多个计算机相关装置140之一配合使用的距离，并且处于所述多个计算机相关装置140中其余装置所规定的允许距离范围内，所述多个计算机相关装置140是要与机壳2500配合使用的装置。在又一实施例中，附件利用免工具适配器安装到框架上。
权利要求
1.一种适于安装和放置多个具有不同安装和放置要求的计算机装置的计算机装置机柜，其包括多个装置支撑结构，被定位以支撑一个具有第一深度和第一宽度的第一计算机装置；多个导轨，以可滑动方式连接到所述多个装置支撑结构，所述多个导轨允许所述多个装置支持结构定位到大约第一深度；以及多个变窄适配器，连接到所述多个装置支撑结构内的安装孔，所述多个变窄适配器以大约第一宽度提供支撑。
2.如权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述多个装置支撑结构还支撑一个具有小于第一深度的第二深度的第二计算机装置，并且所述多个变窄适配器以大约第二深度提供支撑。
3.如权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述多个装置支撑结构还支撑一个具有第二深度的第二计算机装置，所述第二深度小于第一深度且大约为第一宽度，并且所述多个变窄适配器以大约第二深度提供支撑。
4.如权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述第一计算机装置适于连接到具有与所述多个装置支撑结构上的安装孔不同的尺寸或形状的安装孔。
5.如权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述多个支撑结构包括前、后支撑结构，分开一个深度，并且左、右支撑结构分开一个宽度，并且安装孔具有间隔，其中所述深度、宽度和间隔都遵循EIA-310-D(电子工业协会)标准。
6.如权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述多个计算机装置包括至少两个不同厂商的计算机装置。
7.一种安装和放置多个具有不同安装和放置要求的计算机装置的方法，所述方法的步骤包括向具有第一深度和第一宽度的第一计算机装置提供支撑；重新定位以便以大约第一深度支撑所述第一计算机装置；以及变窄以便以大约第一宽度安装所述第一计算机装置。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，向第一计算机装置提供支撑的步骤还包括向一个具有第二深度的第二计算机装置提供支撑，所述第二深度小于第一深度且大约为第一宽度，并且所述变窄以便支撑所述第一计算机装置的步骤还包括变窄以便以大约第二深度支撑第二计算机装置。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述向第一计算机装置提供支撑的步骤包括以第一深度和第一宽度向第一计算机装置提供支撑，并且变窄以便安装第一计算机装置的步骤包括变窄以便按照一个间隔安装计算机装置，其中所述深度、宽度和间隔都遵循EIA-310-D(电子工业协会)标准。
10.一种用于将计算机组件安装在机壳中的装置，包括至少一个紧固件，连接到一个框架，所述紧固件适于不用工具连接到一个机壳；至少一个引导销钉，连接到所述框架，所述销钉适于接受一个计算机组件以便将所述组件连接到所述装置；以及一个释放部件，连接到一个框架，所述释放部件有弹性并且适于通过与一个计算机组件配合而将所述计算机组件连接到所述连接装置，其中操纵所述释放部件将从所述连接装置释放出所述计算机组件。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置不需要使用工具来安装计算机组件到一个机壳中或者从一个机壳中拆出计算机组件。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置适于通过固定所述装置到所述支撑结构上的至少一个孔从而连接到一个机壳中的至少一个支撑结构。
13.如权利要求10所述的装置，其特征在于，朝紧固件按压释放部件将从所述连接装置中释放出所述计算机组件。
14.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述至少一个紧固件还包括两个前紧固臂和一个后紧固臂，用于连接到一个机壳的支撑结构中。
15.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置包括两个可脱离零件，一个第一零件，包括一个耦合到至少一个紧固件以及至少一个引导销钉的第一框架，以及一个第二零件，包括一个耦合到所述释放部件的第二框架。
16.如权利要求10所述的装置，还包括一个保持袋用于在所述装置上支撑所述计算机组件的边缘。
17.如权利要求10所述的装置，还包括一个在所述组件上的安装孔滑到至少一个引导销钉上时与所述计算机组件配合的可旋转条，其中所述可旋转条旋转以将所述组件靠着所述安装装置的一个框架固定，并且所述条的开槽边缘与所述释放部件上的线纹部分配合以将所述条的位置锁定。
18.一种通过将一个安装装置连接到一个机壳并且将一个计算机组件连接到适于接受计算机组件的所述安装装置，从而将计算机组件连接到所述机壳中的方法，所述方法的步骤包括通过不使用工具将所述安装装置的至少一个紧固件连接到所述机壳，从而将所述安装装置连接到所述机壳的一个支撑部件；将一个计算机组件与所述安装装置的至少一个引导销钉配合，所述安装装置适于接受计算机组件；以及通过不使用工具将所述计算机组件与所述安装装置的一个释放部件配合，从而将所述计算机组件固定到所述安装装置。
19.如权利要求18所述的方法，还包括下列步骤通过不使用工具操纵一个适于接受计算机组件的安装装置的一个释放部件以拆下所述计算机组件，从而将所述计算机组件从所述安装装置上拆下；从所述安装装置的至少一个引导销钉上拆卸所述计算机组件；以及通过不使用工具从一个机壳上将所述安装装置的至少一个紧固件松脱，从而将安装装置从所述机壳的一个支撑部件上脱离开。
20.一种适于在零支架单元空间中放置附件的计算机装置机柜，包括一个具有支撑部件的框架，用以在支架单元空间中支撑一个或多个计算机相关装置；以及一个或多个连接到所述框架的框架导轨，所述一个或多个框架导轨适于将用于所述计算机相关装置的一个附件连接到位于零支架单元空间中的开口。
21.如权利要求20所述的机柜，其特征在于，零支架单元空间不增加机壳的尺寸。
22.如权利要求20所述的机柜，其特征在于，所述框架和所述一个或多个框架导轨遵循EIA-310-D(电子工业协会310-D)标准。
23.如权利要求20所述的机柜，其特征在于所述附件包括下面一组当中的一个电源、冷却装置和电线引导器。
全文摘要
一种可调整的计算机装置机柜，放置来自不同设备厂商的计算机装置、设备和附件。这允许一个机柜用于多种牌子的计算机装置，而不是每个牌子的计算机装置都需要一个单独类型的机柜。所述机柜包括能与很多不同计算机装置和附件搭配的安装孔和适配器。带变窄适配器的装置支撑结构自由地在机柜中理想的深度处定位。另外，免工具装置允许不同厂商不同尺寸的计算机装置和附件可以在不用工具就在机柜中连接、拆卸和调整。而且，所述机柜适于在零单元空间中放置附件，从而最大程度地将支架单元空间用于计算机装置。
文档编号G06F1/18GK1592556SQ20041003142
公开日2005年3月9日 申请日期2004年3月29日 优先权日2003年3月28日
发明者布鲁克斯·I·戴维斯, 迈克尔·J·弗雷塔斯 申请人:沙克拉克公司