用于将扩充卡固定在电脑机壳中的锁固机构的制作方法

1.本实用新型是有关于一种锁固机构，特别是一种电脑机壳中用于固定扩充卡(expansion cards)的锁固机构。


背景技术：

2.在运算系统(computing systems)中的扩充卡，例如周边组件互连接口(peripheral component interconnect express，pcie)卡，具有共同的应用，例如在服务器(server)中进行的运算和输入/输出操作。周边组件互连接口卡和服务器之间需要高品质的连接，以在计算和输入/输出操作活动期间实现高性能的操作。为了在服务器和周边组件互连接口卡之间提供高品质的信号，会将周边组件互连接口卡组装在转接模组(riser module)中，以使周边组件互连接口卡在受到机械冲击或振动时能够维持结构体的稳定并保持可操作性。通常是使用螺钉或闩锁机构对周边组件互连接口卡进行限位(constrained)固定。但是，传统的限位机构(constraining mechanisms)可能导致周边组件互连接口卡上的金手指(golden fingers)过早地在转接模组的插槽(slot)中磨损，从而导致讯号从周边组件互连接口卡丢失。
3.因此，有需要一种改良机构，用以将扩充卡固定在服务器中以维持扩充卡与服务器之间的高品质连接。


技术实现要素：

4.实施例等类似用语，例如实现、配置、面向、示例和选项，旨在广义地指涉本说明书和权利要求的所有标的内容。应当理解的是，包含有这些用语的任何说明，不应用于限定本说明书所揭示的实用新型标的，或用于限制权利要求的含义或范围。本说明书所涵盖的实施例的保护范围当视权利要求所界定者为准。实用新型内容只是本说明书的各个面向的上位概述，并且介绍了一些概念，其将于后附实施方式中进一步详细描述。此实用新型内容并非用于标明所要求保护之标的内容的关键或必要特征。此实用新型内容也非单独用以限定所要求保护之标的内容的范围。本说明书所要求保护之标的内容应当参考整体说明书的适当部分、所附图式之全部或任一者以及权利要求的每一权利要求以加以理解。
5.根据本说明书的某些面向，公开一种电脑机壳(computer chassis)中用于固定扩充卡的锁固机构包括长型结构支撑件(elongated structural support)，此长型结构支撑件包括第一支臂和第二支臂。第一支臂和第二支臂从长型结构支撑件的第一端和第二端之间的枢接点(pivot point)以倾斜的方式向外延伸，并彼此远离。一个楔形件从长型结构支撑件的第一端处的第一支臂向上突出。此楔形件系用以与包含有扩充卡的转接模组中的转接卡(riser card)组件接合，并使长型结构支撑件绕着枢轴点从解锁位置(unlocked position)旋转到锁定位置(locked position)。一个通道结构从长型结构支撑件的第二端处的第二支臂向外延伸。此通道结构系用以利用位于锁定位置的长型结构支撑件固定扩充卡。
6.在实施例的另一个面向，长型结构支撑件、楔形件和通道结构是一个一体成形结构(unitary one-piece structure)。在又一个面向，转接卡和扩充卡被安装在可移动的转接卡模组之中。在再一个面向，一个把手(handle)从第二端附近的第二支臂向上延伸。此把手系用以让长型结构支撑件被从锁定位置手动旋转到解锁位置。
7.在实施例的又另一个面向，第一支臂和第二支臂的二个顶表面通常沿着一个相同的水平面对准。在另一个面向，一个挠性臂(flexible arm)由邻近第二端的第二支臂向下延伸。在另一个面向，当长型结构支撑件处于锁定位置时，挠性臂与用以与作为长形结构支撑件的支撑托架(supporting bracket)的止动板(stopper plate)完全接合。
8.在实施例的又另一个面向，长型结构支撑件在枢接点处被固定至一个横杆支架(cross-bar bracket)上。在另一个面向，横杆支架由金属板制成。在另一个面向，长型结构支撑件包括塑料材料。
9.在实施例的又另一个面向，第二支臂的长度是第一支臂的长度的大约两倍。在另一个面向，扩充卡是周边组件互连接口卡。
10.根据本说明书的某些面向，揭露一种用以将转接模组中的扩充卡固定至电脑机壳的方法，其包括将转接模组设置于电脑机壳中。转接模组的转接卡部分被推动而抵靠在从长形结构支架的第一支臂向上突出的楔形件上。长型结构支撑件还包括第二支臂。第一支臂和第二支臂从长型结构支撑件的第一端和第二端之间的枢接点以倾斜的方式向外延伸，并彼此远离。响应推动转接卡部分抵靠在楔型件上的动作，长型结构支撑件会绕着枢接点在第一方向上转动，使由第二端的第二支臂向外延伸的通道结构移动到锁定位置，藉以将扩充卡固定至电脑机壳上。
11.根据本说明书的某些面向，拉动位于长形结构支撑件第二支臂上的把手，可以使长型结构支撑件绕着枢接点在第二方向上转动。其中第二方向与第一方向相反。通道结构会移至解锁位置，楔形件会被向上推动而抵靠在转接卡部分上，以允许转接模组被从电脑机壳中卸下。
12.在实施例的另一个面向，第二支臂的长度是第一支臂的长度的大约两倍。在另一个面向，扩充卡是周边组件互连接口卡。
13.以上实用新型内容并非用以代表本说明书的所有实施例或所有面向。相反的，前述实用新型内容仅是提供一些阐述本说明书新颖面向和特征的示例。为了对本说明书之上述实施例及其他目的、特征和优点能更明显易懂，特举复数个较佳实施例，并配合所附图式作详细说明。在参考所附图式对各种实施例的详细描述之后，该技术领域中具有通常知识者将更易于理解本说明书的其他面向。以下提供图式简单说明。
附图说明
14.为了对本说明书之上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式详细说明如下。其中这些图式仅系实施例的例示，并非用以作为实施例或专利权利要求的范围限制。
15.图1系根据本说明书的一些实施例所绘示的一种用于将扩充卡固定到电脑机壳的锁固机构和支撑托架的顶部透视图。
16.图2系根据本说明书的一些实施例绘示图1所示锁固机构和支撑托架的底部透视
图。
17.图3系根据本说明书的一些实施例绘示图1和图2所示锁固机构的顶部透视图的特写。
18.图4系根据本说明书的一些实施例绘示图1至图3所示锁固机构和支撑架的剖面图。
19.图5系根据本说明书的一些实施例绘示正要被下放(lowing)至电脑机壳中，包含有扩充卡和转接卡的转接模组的顶部透视图。
20.图6系根据本说明书的一些实施例绘示图5的转接模组在被安装至电脑机壳过程中的上视图。
21.图7系根据本说明书的一些实施例绘示位于图5所示转接模组中的转接卡的侧视图。其中，转接卡与从长型结构支撑件突出用以启动(initiate)长型结构支撑件转动的楔形件接合。
22.图8系根据本说明书的一些实施例绘示以通道结构将图5所示转接模组下放到电脑机壳中之后的顶部透视图。其中，通道结构从长型结构支撑件向外延伸，将扩充卡固定在锁定位置。
23.图9系根据本说明书的一些实施例绘示长型结构支撑件处于锁定位置时图8所示转接卡的侧视图。
24.图10系根据本说明书的一些实施例绘示当扩充卡固定在锁定位置时，通道结构的透视图。
25.图11系根据本说明书的一些实施例绘示当长型结构支撑件移转到解锁位置时，转接卡的侧视图。
26.图12系根据本说明书的一些实施例绘示转接模组被移转到解锁位置时的透视图。
27.附图标记说明
28.110:锁固机构
29.115:长型结构支撑件
30.117:第一支臂
31.119:第二支臂
32.120:支撑托架
33.125:开孔
34.127:第一端
35.129:第二端
36.130:枢接点
37.140:楔形件
38.142:倾斜接触表面
39.150:通道结构
40.155:狭槽
41.260:挠性臂
42.270:止动板
43.360:把手
44.540:扩充卡
45.550:转接卡
46.553:倾斜边缘
47.560:转接模组
48.570:电脑机壳
49.a、b:方向
具体实施方式
50.本说明书系描述了一种用于将扩充卡，例如周边组件互连接口卡等，固定至电脑机壳中的锁固机构。锁固机构包括长型结构支撑件，从长型结构支撑件的第一端处向上突出的楔形件以及从长型结构支撑件的第二端处向外延伸的通道结构。长型结构支撑件包括第一支臂和第二支臂，第一支臂和第二支臂从长型结构支撑件的第一端和第二端之间的枢接点以倾斜的方式向外地延伸，并彼此远离。楔形件可以包括倾斜接触表面(slanted contact surface)，其系用以与包含有扩充卡的转接模组的转接卡组件接合，并使长型结构支撑件绕着枢接点，从解锁位置旋转到锁定位置。通道结构系利用位于锁定位置的长型结构支撑件以固定扩充卡。锁固机构对于将扩充卡固定到，例如服务器上，是有需要的。因为锁固机构有助于维持扩充卡与服务器之间的高品质连接。
51.在一些实施例中，一种用于将转接模组中的扩充卡固定至电脑机壳的方法，其包括将转接模组置于电脑机壳中。转接模组的转接卡部分被推动而抵靠在从长型结构支撑件的第一支臂向上突出的楔形件上。长型结构支撑件还包括第二支臂，其中第一支臂和第二支臂从长型结构支撑件的枢接点，以倾斜的方式向外延伸，并彼此远离。响应推动转接卡部分抵靠至楔形件的动作，长型结构支撑件会绕着枢接点在第一方向上旋转，使由第二端的第二支臂向外延伸的通道结构移动到锁定位置，藉以将扩充卡固定至电脑机壳上。
52.本说明书对扩充卡，例如日益普遍用于运算元件(computing devices，例如，服务器)中的周边组件互连接口卡，提供较佳的灵活性和更高的频宽(bandwidth)。本说明书，例如藉由将周边组件互连接口卡组装在转接架(riser cage)的方式，以增进扩充卡与服务器之间的连接。其中，转接架可将周边组件互连接口卡稳定地固定在运算元件内，使得周边组件互连接口卡及运算元件内部的连接可以承受机械冲击和振动。
53.本说明书揭露一种绕着枢接点且固定在支撑托架上的可旋转锁固机构。此可旋转锁固机构，是在运算元件的组装过程中，通过转接卡上的倾斜接触表面和锁固机构上的楔形件，自动地锁固扩充卡。在一些实施例中，在拆卸运算元件的过程中，也可以藉由施加应力以转动可旋转的锁定机构。这会对转接卡提供向上的力，进而可以将扩充卡解锁并卸下。
54.下述内容是参照所附图式对各种实施例进行描述。所有图式中使用相似的元件标号以表示相似或均等的元件。图式并未按照比例绘制，且图式仅系提供以例示本说明书的各个面向和特征。许多具体细节、相对关系和方法的阐述，只是为了提供读者对本说明书的某些面向和特征的全面理解。相关该技术领域中具有通常知识者，仍可以在未揭露这些特定细节之一者或多者的情况下，通过不同的相对关系或其他方法以实施这些面向和特征。为了清楚说明起见，在某些情况下可能不会详细地绘示出习知的结构或操作内容。本说明书所公开的各种实施例不会受到图式所绘示的顺序而对动作或事件产生限制，因为某一些
动作可被以不同的顺序执行和/或与其他动作或事件同时发生。此外，实现本说明书的某些面向和特征并不一定需要具备所有绘示的动作或事件。
55.为了详细描述起见，除非特别声明，否则文中描述单数时其包括复数，反之亦然。「包括」一词是指「包括但不限于」。此外，在本文中可以使用诸如「大约」、「几乎」、「基本上」、「接近」、「通常」等的近似词以表示「在
……
处」、「
…
接近于..」或「在
……
附近」、「在...3％-5％之间」或「在可接受的制造公差之内」或上述任意的逻辑组合。类似地，「垂直」或「水平」一词意指分别包涵偏离垂直或水平方向「3％-5％之间」的范围。另外，方向性用词，例如「顶部」、「底部」、「左侧」、「右侧」、「上方」和「下方」意指相对于参考图式中所描绘的等效方向，且根据所引用的对像或元件的上下文，(例如从对像或元件的一般位置)，或从另外的说明内容，以加以理解。
56.对于说明书而言，用语「电脑系统(computer system)」或「电脑元件(computer device)」或「运算系统(computing system)」或运算元件(computing device)」，是指具有硬体、软体和/或韧体组件的任何接受电力或电池供电的设备，其中硬体、软体和/或韧体组件可以针对设备的操作功能进行调配。
57.请参照图1至图4，其绘示锁固机构110和支撑托架120的顶部和底部透视图及其结构剖面图。其中，锁固机构110和支撑托架120是用以将扩充卡(参见图5中的元件540)固定至电脑机壳(参见图5中的元件570)上。在一些实施例中，扩充卡540是一种周边组件互连接口卡。
58.锁固机构110包括具有第一支臂117和第二支臂119的长型结构支撑件115。第一支臂117和第二支臂119从长型结构支撑件115第一端127和第二端129之间的枢接点130，以倾斜的方式向外延伸，并彼此远离。长型结构支撑件115绕着枢接点130旋转，进而在扩充卡540(参见图5)的锁定位置和解锁位置之间转换。当处于锁定位置时，扩充卡540(参见图5)受锁固机构110的限位约束；当处于解锁位置时，扩充卡540可从电脑机壳570(参见图5)中卸下。
59.楔形件140在长型结构支撑件115的第一端127处从第一臂117向上突出。楔形件140系用以与转接模组560(参见图5)的转接卡550组件(参见图5)接合。在一些实施例中，转接模组560包括扩充卡540(参见图5)。
60.在运算元件的组装过程中，在向转接卡550施加向下的应力之后，楔形件140的倾斜接触表面142会与转接卡550(参见图5)接合。这样的接合会使转接卡550接触倾斜接触表面142，进而促使长型结构支撑件115绕着枢接点130沿着方向a(参见图3)从解锁位置旋转到锁定位置(参见图11和图12)。相对地，在运算元件的拆卸过程中，转接卡550(参见图5)是藉由楔形件140所施加的向上应力而与楔形件140接合，从而促使长型结构支撑件115绕着枢接点130沿着相反的方向b(参见图3)从锁定位置旋转到解锁位置。
61.具有狭槽155(参见图3)的通道结构150在长型结构支撑件115的第二端129处从第二臂119向外延伸。当长型结构支撑件115旋转到锁定位置时，通道结构150的狭槽155与扩充卡540(参见图5)接合。除了可以对扩充卡540(参见图5)进行水平的限位约束之外，通道结构150还可以通过狭槽155以对扩充卡540进行限位约束，使其不会垂直运动。
62.可以使用例如螺钉、销钉或类似的机械紧固件(mechanical fastener)，将长型结构支撑件115在枢接点130处固定至支撑托架120上。支撑托架120可以是(例如但不限定为)
一种横杆支架。在一些实施例中，支撑托架120由金属板件制成。在一些实施例中，长型结构支撑件115、楔形件140和通道结构150全部由塑料材料制成，并且可以形成或模制为一个一体成形的结构。
63.图2系绘示锁固机构110和支撑托架120的底部透视图，其包括挠性臂260。此挠性臂260延伸穿过位于支撑托架120之中的开孔125，并且邻近于第二支臂119的第二端129。挠性臂260提供长型结构支撑件115一个沿着方向b(参见图3)由挠性臂260与止动板270对接(interfacing)所产生的力矩(moment force)。挠性臂260与止动板270的对接可以使楔形件140的倾斜接触表面142保持在锁定位置，没有任何用以将长型结构支撑件115移动至解锁位置的反作用力会被施加到把手360上。当长型结构支撑件115处于解锁位置时，包括扩充卡540(参见图5)的转接模组560可以被从电脑机壳570(参见图5)上移除或拆卸。在一些实施例中，当长型结构支撑件115沿方向a(参见图3)旋转到锁定位置时，挠性臂260与支撑托架120的止动板270完全接合。
64.在图3中，长型结构支撑件115、楔形件140和通道结构150被绘示成一个一体成形的结构。把手360从邻近第二端129处的第二支臂119向上延伸。把手360允许外力(例如，手动应力)施加于其上，以促使长型结构支撑件115从锁定位置旋转到解锁位置。
65.在一些实施例中，第一支臂117的顶表面116和第二支臂119的顶表面118通常会沿着相同的水平面对准，如图3所绘示，而形成均匀连续的表面。在一些实施例中，顶表面116和118可以是不平坦的。
66.在一些实施例中，沿着第二支臂119长轴的长度大约是沿着第一支臂117长轴的长度的两倍或更长。二者的长度差，有利于减少将长型结构支撑件115从锁定位置移动到解锁位置时所需要向把手360所需施加的释放应力。
67.图4系绘示图1至图3所示的锁固机构110和支撑架120的剖面图。挠性臂260的特写描绘了向下延伸的挠性臂260与止动板270的接合。当长型结构支撑件115处于锁定位置时，挠性臂260与止动板270完全接合。此时扩充卡540(参见图5)被限位约束在通道结构150的狭槽155之中。
68.图5至图7系绘示在将转接模组下放至电脑机壳过程中(将扩充卡540和转接卡550安装于电脑机壳570内)的转接模组560的透视图和俯视图以及侧视图。在将转接模组560向下安装到电脑机壳570内的过程中，转接卡550的倾斜边缘553被放置在与从长型结构支撑件115的第一支臂117向上突出的楔形件140的倾斜接触表面142接触的位置。长型结构支撑件115的第一支臂117和第二支臂119以倾斜的方式从枢接点130向外延伸，并彼此远离。当转接卡550的倾斜边缘553被推动抵靠在楔形件140的倾斜接触表面142上时，长型结构支撑件115绕着枢接点130沿第一方向a(参见图6)旋转，使得在第二端120处从第二臂119向外延伸的通道结构150移动到锁定位置(参见图6至图10)，藉以将扩充卡540固定至电脑机壳570上。启动长型结构支撑件115向锁定位置旋转的动作绘示于图7中。图7绘示了图5所示转接模组560的转接卡550的侧视图。其中，转接卡550与楔形件140的倾斜接触表面142接合。
69.图8至图10系绘示图5所示的转接模组560在被下放(lowing)到电脑机壳570中之后的顶部和侧视和透视图。其中，包括与楔形件140和长型结构支撑件115的通道结构150接合的转接模组560的特写。扩充卡540和转接卡550被安装在可移动的转接模组560中。在长型结构支撑件115被旋转至锁定位置之后，扩充卡540(例如，周边组件互连接口卡)被通道
结构150的狭槽155限位约束在锁定位置。
70.图11至图12系绘示图5和图8所示的转接卡550和转接模组560的侧视和透视图。其中，长型结构支撑件115被旋转至解锁位置。从长型结构支撑件115的第二支臂119向外延伸的把手360被施加沿方向c的应力，使长型结构支撑件11绕着枢接点130沿着与方向a(参见图6)反向的方向b(参见图12)朝向锁定位置旋转。通道结构150被移动到解锁位置，且楔形140的倾斜接触表面142向上推抵转接卡550的倾斜边缘553，以允许转接模组560沿方向d从电脑机壳570被提起。
71.图1至图12所绘示的上述实施例主要是在描述将转接模组中的扩充卡固定在运算元件的电脑机壳中的情况。但是，所述用于固定扩充卡的锁固机构和方法适用于其他运算元件的转接模组和扩充卡。所述用于固定扩充卡的锁固机构和方法仅是示例性质而非限制性，并且可以包括所述元件的不同组合。
72.尽管本文已藉由一个或多个实施例以例示并描述本说明书的实施方式，但是本领域中具有通常知识者在阅读和理解了本说明书和附图之后，仍可能提出其他均等的变更与修饰。另外，尽管已经公开多种实施例中具有特定实用新型特征的一种实施方式，但是这种特征可以与其他实施例的一个或多个其他特征加以组合。这对任何给定或特定的应用来说是需要和有利的。
73.虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何该技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视权利要求所界定者为准。