专利名称：系统电缆组件与部件安装的制作方法
本申请是关于机械与电气安装特别是关于象计算机系统这样的多部件系统的安装，以利于制造、提高可靠性及易于使用及维护。
现有的系统通常都是将各种部件组装在一个机箱中而构成的，这需要顺序地组装电缆及接插头，以使各个单独部件或子组件间相互连接起来。它包括顺序地组装或拆卸，即使大多数部件本来就是模块式並作为一个个单元来组装仍需如此。
常规的组装方法通常使电缆和接插件难以接通使之难以组装在机箱中。复杂而分散的电缆布线问题可能会导致误插插头座、损坏电缆及类似的质量问题。如果不同系统之间的电缆布线不同，其电磁兼容性(EMC)和运行可靠性也可能有很大差别。难以接通还增加了组装和返工的费用。电缆测试由于分离的电缆和松动的端头造成的复杂性也很困难。
本申请中的系统安装采用一个中央电缆托架，它是分开制造的並与为系统部件用的电缆与插头组装在一起。机箱框架与外壳结构具有安装与固定电缆托架的安装器具。分离制造电缆托架组件而不是将电缆组装在机箱的内部凹槽中可使每个系统的公共电缆布线更为容易。机箱和电缆托架组件同时制造然后再拼装组件。
这一装配系统还将各部件的电源与信号连接件放在每个要求盲连接的部件的后部。由于本装配设计者采用了有效的自导向结构和电气′自对接′使本系统能够为用户满意。一个系统部件在沿着一指定的路径插入时进行的′自对接′或自动的机械和电气连接在转让给同一个受让人的申请中有进一步说明，它与本申请同时申请，申请人W.D.Corfits等、序号NO.、申请日期为1988年3月×日、标题为“三级自定位结构与方法”。通过给部件加上防止装错位置或装反方向的装置，用户不需要也不可能作出会导致部件或整个系统电气或机械损坏的决定。它消除了可能导致用户不满的不确定因素。
还有，在需要提高可靠性的场合以及采用工厂维护、修理而不是就地或现场服务的情况下，使用户或客户能够方便、容易地将一个部件从系统中取出同样很有必要。没有这种便于取出的能力的话，各种能够找出问题並将问题确定到一个特定的系统部件上的自诊断工具和程序对用户也就没有多大用处了。
图1为系统机箱的侧剖视图，示出了本申请所述的电缆托架和带有自对接部件的机箱框架与盖板结构。图2为图1系统中所示的逻辑电路箱与相应的逻辑电路板(logicbook)结构图。图3为端盖板、上盖板、逻辑电路箱和交流电源单元去掉后的图1封闭系统的等轴视图。图4为图1系统去掉前盖板及部分去掉磁盘驱动器(DASD)之一的等轴视图。图5为表明电源电缆配线的电缆托架组件的分解图。图6为表明信号电缆配线的电缆托架组件的分解图。图7为电缆托架组件的二个等轴视图，分别表示托架二侧的电缆配线及插头座，后者与面向电缆托架的部件堆中的部件对准。
本申请是关于一个机箱内系统的一些部件与子组件(如计算机系统的部件)的内部安装。构成该机箱的框架与盖板结构以及所装系统部件的剖视图示于图1。一个采用型材及焊接的金属框架11及其侧面板12、13(图3、4)、前后盖板14、15的及顶盖板16包容並支承着各系统部件和子组件。系统可以包括多个直接存取存贮装置或磁盘驱动器(DASD);磁带和软磁盘驱动器;电源;逻辑电路板(线路板)和备用电池。逻辑电路板可以是单个的基本逻辑电路板及其子电路板的组合体，如图1所示，其中在外侧面上安装有三个这样的子板。另一种情况是，也可由基本逻辑电路板占据逻辑电路箱的整个插槽或二个这样的辅助子板占据该逻辑电路板中剩余可用空间的整个高度。这个装配系统采用了一个中央电缆托架20，它位于该机箱空间的中央部分，並装有一些插头座，大部分部件都可′自对接′到这些插头座上。所具有的导向结构可使部件′自对准′，随着部件滑入到机箱中带锁定的安装位置上，在部件后部实现电气盲连接。如图1所示共有三个磁盘驱动器(DASD)22，一个任选的第4个DASD在位置23上，该位置也可用于磁带驱动器，以及一个软磁盘驱动器24，其中每个都可以滑动装入並是自导向的，在插入后的锁紧的位置上，在插头块25上得到完整的电信号和电源连接。交流电源27在用手柄28将其插入到机箱后部与插头块29相接时同样是′自对接′的。交流电源27连接到系统的交流输入上，其输出是系统所要求的直流电平。辅助直流电源30通过机箱前部下端的开口插入並′自对接′到装在交流电源27后隔板反面的插头座上。
在机箱框架11的后上方有一个逻辑电路箱35(示于图2)，逻辑电路箱通过其上的孔36和相应的框架上的孔37用螺钉固定到框架上(图3)。上铸件40和下铸件41上有导轨42及与其整体构成的锁定机构43。逻辑电路箱35的后壁45装有插头座48，与系统中其余部分的连系则通过插头座49，插头座49与电缆托架的电缆终端52相连。一排逻辑电路板或电路盒53中装着线路板，每个逻辑电路板53都是′自对接′的，这样，在逻辑电路板插入到逻辑电路箱中到锁定位置时便完成该逻辑电路板后壁上插头座55的电源与信号连接。在逻辑电路板53顶部与底部的导轨59、60嵌入逻辑电路箱的导向槽42中，使线路板与后壁上相应的插头座48对准。逻辑电路板上的可绕轴转动锁爪62通过与逻辑电路箱的锁定凸出物43上啮合提供初步锁定，当上部的锁定部分搭接並位于逻辑电路箱的横杆63后面时就最终锁定到位。本申请还可用各种不同的键锁方法以保证逻辑电路板以正确的取向插入到具有正确配合的插头座48的插槽中(该插头座48位于后壁板45上)例如，逻辑电路板53顶部缩短了的导轨59即防止以颠倒的位置插入。
系统的设计使用户易于安装系统本身及其各个主要部件。电源、DASD、内部磁带机、软盘驱动器和主、子逻辑电路板等都是自导向的，並在插入到正确的位置上时自动连接(对接)到它们相应的电源和信号插座上。这些部件的安装不需要特殊的工具。可选的备用电池及特征电压电源设备也是′自对接′到系统电缆上並设计为由用户安装的。用户也可以安装范围很广的设备而无需维修人员的帮助。
图3表示去掉顶盖板和后盖板并且侧面板13局部剖开的机箱图。电缆托架是通过机箱顶上后部的开孔在逻辑电路箱35安装在那个位置上之前插入的。机箱框架11是由经锻压、成型和焊接的很厚的金属板构成的。除了二个端面外，该机箱连同侧面板12、13和上盖板16将系统各部件全都包围起来，在二个端面上安装有前盖板14和后盖板15。电缆托架20由7个螺钉连接到机壳上，其中6个在部分插入时通过螺钉孔33、39扩大了的上部使托架装入，这些螺钉中的二个由凸缘31、32支撑並插入螺钉孔33中。4个螺钉由十字壁38支撑，装入托架20的螺钉孔39中(见图7)。当电缆托架20通过上述6个螺钉被定位于螺钉孔33、39上部的缩小的孔中之后，最后的一个螺钉就通过园形孔88插入将托架限制在对准的位置上。电缆托架20(详见图5、6和7)占据着机箱的中央部位。托架20在分离组装后安装到框架11上。框架11和电缆托架分开制造和组装，减少了系统组装的复杂性。每个子组件都可以独立制造然后再拼装在一起。这避免了顺序进行框架的制作，接着再将电缆装入机箱中。采用分离的电缆托架20也使结构带有电源与信号盲连接的自对接，並使每个系统中沿同样的路径布线的任务得到简化，防止了系统由于内部电缆的位置问题和电磁干扰的可容性(EMC)而出现的不同结果。
逻辑电路箱35安装在后壁板上方的开口中並连接到电源插头座67和信号插头座52上。交流电源通过下部端壁的开口装入並与交流电源插头座29自对接。交流电源27后壁的下部延伸到电缆托架20的下面。
图4为前盖板14去掉后的前面板区。取下盖板14后磁盘驱动器(DASD)22、磁带驱动器23、软盘驱动器24及后备电池72都可以滑动装入或取出。每个磁存贮部件都是自对接到电缆托架20上插头块25(图7)中的匹配插座上。如所示出的，每个磁存贮装置都包容在一个箱体75中，它的中下部有一个弹性锁卡，它可以抬起(箭头A)松开从机箱框架11的横梁79上的一个开孔中从属的锁定突出物，然后箱体75就可以沿着与框架11构成一体的导轨抽出。装上前盖板就显露出控制盘70，並可以在磁带驱动器23和软盘驱动器24的正面操作将磁存贮介质插入或取出。
图5、6、7示出电缆托架的细节。图5表示了电源电缆，图6表示信号电缆，图7则为装有各种插头座的该托架的前、后视图，这些插头座提供电气连接以及一些帮助各种部件实现自对接的对准机构。电缆托架的支承结构包括一个模压的塑料支承部分46和一个金属安装板47，它们用螺栓栓在一起。从电缆托架20延伸出来的电缆包括逻辑电路箱的电源端67和信号端52，以及操作员面板信号电缆端86。安装在(托架)底板上的有用于磁盘驱动器(DASD)22、磁带驱动器23和软盘驱动器24的插头块25;用于交流电源的插座29及后备电池的插座80。插头块25支撑一个锥形的对准用的突块81、一个可活动的电源插座82及一个可活动的信号插座83。底板上还安装有用于外接磁带设备的电源分配插头座87及电源插头座90和信号插头座91。该电缆(托架)底板是独立组装的，然后通过顶部开口65插入机箱中並固定在竖直框架构件31、38上(图3)。
本申请的这个说明是作为一个例子，应当认识到，在形式上和细节上可作出许多不同的修改而不偏离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种多部件系统的机械和电气安装结构，其中各部件分配成两叠(stack or tower)，其特点为一个机箱框架；用于所述两叠部件相互间电气连接的电缆托架装置，它被制造並拼合到所述机箱中；带有电气插头座的所述电缆托架及朝着部件堆的部件对准装置；以及用于将系统部件导入所述机箱中锁定的安装位置上去的安装和与上述系统在上述锁定位置上实现电气连接的装置。
2.根据权利要求1中的多部件系统的安装结构，其特点为上述二叠部件通过上述机箱框架的相对的二个朝向中央区的侧壁安装，中央区则装有上述电缆托架。
3.根据权利要求2中的多部件系统安装结构，其特点在于用于使部件在上述机箱内导入工作安装位置的装置，包括能保证以正确的方向安装在正确的部件位置上的销住装置。
4.根据权利要求3中的多部件系统的安装结构，其特点在于，其中所述系统部件包括有逻辑电路板载体、磁存贮介质与电源，所有这些都是自对准的，在插入上述导向装置中时自动实现电气盲连接。
5.根据权利要求4中的多部件系统安装结构，其特点在于其中所述逻辑电路板和电源均安装在所述后盖板下，上述磁存贮介质则安装在所述前盖板下，在前盖板上有操作用开孔用于从具有可移动存贮介质的磁存贮器中插入或取出磁介质。
6.一个机箱，它具有一个叠部分並在一侧开口，其特征为在上述叠内的导向装置，用于将几个系统部件分别从一侧安装並导入上述机箱中的工作安装位置並实现电气连接;安装在上述机箱中的可取出的电缆托架;以及装在上述电缆托架上在叠的分界面处的插头座装置;所述插头座装置与有关部件的工作安装位置对准，並具有容许适当的结构公差使有关部件能够在导入上述工作安装位置时′自对接′。
7.根据权利要求6的机箱，其特征在于用于保证部件以正确的方向安装在正确的部件位置上的销住装置。
8.一个装在一个机箱中的数据处理系统，其中系统部件安装成二个竖直排列的叠，其特征为一个电缆托架组件，用于将上述电缆托架装在上述二叠竖直排列的部件之间的装置;在每个部件后部的插头座装置，它用于和上述电缆托架组件电气连接，以及用于将上述两叠部件导入电气连接的工作位置的装置，它包含有′自对接′上述部件的对准机构的装置。
9.根据权利要求8的数据处理系统，其特征为所述部件与所述机箱具有配合的可松脱锁定机构，它们在完成与电缆托架组件的电气连接之后有效地锁定有关的部件。
10.根据权利要求9的数据处理系统，其特征在于其中所述部件安装在上述机箱内的工作位置上，並可通过手工操作将其从上述机箱中取出，无需使用工具。
11.组装一个封闭系统的方法，在一个共同机箱内装有一些相互电气连接的系统部件，其特点在于下列步骤分别制造一个机箱框架或底板其相对的二端有开口和一个电缆托架组件;通过上述电缆托架组件装入上述机箱框架空间的中央部分将电缆托架组件和机箱框架拼装起来;沿着装在上述机箱框架上的导向装置滑动插入上述系统部件，随着上述部件完全插入並到达安装位置自动完成电气自行连接。
12.根据权利要求11中的方法，上述部件在完全插入並到达安装位置后的锁定方法。
全文摘要
本申请提出了一种安装在一个机箱中的数据处理系统，其系统框架或底板和电缆托架分别制造，然后拼装在一起得到一个有(二个)开放端和一个装有系统部件插头座的中央电缆托架的机箱。系统部件滑动装入机箱并是“自对接”的，随着部件完全插入并到达锁定位置时完成与系统之间电源和信号线的电气连接。还具有一些销定装置，使用户能以正确的方向将上述部件安装在正确的位置上。
文档编号G06F1/16GK1036654SQ8910144
公开日1989年10月25日 申请日期1989年3月16日 优先权日1988年3月17日
发明者威尼·约斯福·卡萨诺娃, 罗杰·弗朗西斯·迪米克, 威廉·阿林·霍尔, 莱斯特·查尔斯·霍曼, 弗兰克·约翰·路克斯, 布雷德里·刘易斯·马丁, 克罗德·约斯福·莫斯里, 阿瑟·皮埃里·里金吉尔, 保尔·威廉·斯查福尔, 詹蒂·大卫·斯古拉斯, 戈登·威尔布·威斯蒂福尔, 斯蒂芬·爱德华·维列尔 申请人:国际商业机器公司