机箱、风扇模块及其风扇架的制作方法

1.本发明涉及一种风扇模块，尤其涉及一种装载于风扇架并适用于机箱的风扇模块。


背景技术：

2.在传统的机架式服务器系统内，具有印刷电路板与其上插拔连接的风扇，风扇插拔结构位于风扇下方与印刷电路板上的连接器垂直地进行插拔，而此设计会占用印刷电路板及风扇之间的垂直空间，导致服务器机箱内可利用的高度减少。
3.当印刷电路板故障时，因为上述风扇插拔结构的关系，欲取出故障的印刷电路板，必须停止整个系统的运作，并印刷电路板及风扇一同取出进行处理，或者是将印刷电路板上方的风扇停止后取出并进行印刷电路板置换，但这些作法对于原先这些风扇可散热之前后通道，影响其散热表现，导致系统效能降低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提出一种机箱、风扇模块及其风扇架，以解决上述至少一个问题。
5.有鉴于此，依据一些实施例，一种风扇模块，包括风扇组件以及对接连接器，位于该风扇组件侧边并相互连接，对接连接器包括对接连接器本体及多个对接端子，对接端子位于对接连接器本体且多个所述对接端子一侧外露于该对接连接器本体一侧。
6.在一些实施例中，对接连接器还包括引导部，引导部位于对接连接器本体。
7.在一些实施例中，风扇组件还包含承载件及承载平台，承载件固定于风扇组件侧边，承载平台自承载件一侧凸出，对接连接器固定于承载平台。
8.在一些实施例中，对接连接器本体还包含对接端及相对端，对接端与相对端为相对的两端，对接端子与引导部外露于对接端，相对端固定于承载平台并与风扇组件相互连接。
9.在一些实施例中，各该对接端子的宽度小于引导部的宽度。
10.在一些实施例中，引导部的宽度为2.5mm至3.0mm。
11.在一些实施例中，风扇组件还包括承载件、承载平台及转接板，承载件固定于风扇组件侧边，承载平台自承载件一侧凸出，转接板固定于承载平台，对接连接器及卡接连接器固定于转接板。
12.在一些实施例中，卡接连接器包含卡接连接器本体及多个卡接端子，卡接端子位于卡接连接器本体且卡接端子一侧外露于卡接连接器本体一侧，卡接端子的延伸方向与对接端子的延伸方向垂直。
13.依据一些实施例，一种机箱，包括外壳、风扇架及风扇模块。外壳内部具有背板与主板，主板沿第一轴连接于背板，背板连接有插接连接器，插接连接器包括插接连接器本体及多个连接端子，连接端子位于插接连接器本体。风扇架固定于外壳内，并位于主板的一
侧。风扇模块位于风扇架内，风扇模块包括风扇组件及对接连接器，对接连接器位于风扇组件侧边并相互连接，对接连接器包括对接连接器本体及多个对接端子，对接端子位于对接连接器本体。对接连接器沿第二轴连接于插接连接器。
14.在一些实施例中，插接连接器还包括多个插槽及对接部，连接端子设置于插槽，对接部位于插接连接器本体，对接连接器还包括引导部，引导部位于对接连接器本体。
15.在一些实施例中，插接连接器本体还包含固定端及连接端，固定端与连接端为相对的两端，插槽及对接部设于连接端，对接连接器本体还包含对接端及相对端，对接端与相对端为相对的两端，对接端子及引导部外露于对接端，相对端固定于承载平台并与风扇组件相互连接。
16.在一些实施例中，各插槽的宽度小于对接部的宽度，各对接端子的宽度小于引导部的宽度，引导部为一引导件，插槽的宽度与对接端子的宽度相等，引导部的宽度与对接部的宽度相等。
17.在一些实施例中，固定端还包含多个固定端子，固定端子外露于固定端，插接连接器通过固定端子固定于外壳的背板。
18.在一些实施例中，风扇架还包括支撑结构，支撑结构位于风扇架底侧。
19.在一些实施例中，风扇架还包括多个隔板，将风扇架分隔出多个容置空间。
20.在一些实施例中，风扇组件还包括承载件、承载平台及转接板，承载件固定于风扇组件侧边，承载平台自承载件一侧凸出，转接板固定于承载平台，对接连接器及卡接连接器固定于转接板。
21.在一些实施例中，卡接连接器包含卡接连接器本体及多个卡接端子，卡接端子位于卡接连接器本体且卡接端子一侧外露于卡接连接器本体一侧，卡接端子的延伸方向与对接端子的延伸方向垂直。
22.依据一些实施例，一种风扇架，包括风扇架本体及对接连接器。对接连接器位于风扇架本体侧边并适于与风扇模块相互连接，对接连接器包括对接连接器本体、多个对接端子及引导部，对接端子位于对接连接器本体且多个所述对接端子一侧外露于该对接连接器本体，引导部位于对接连接器本体。
23.综上，依据一些实施例，通过在机箱内直立的背板设置插接连接器以及在风扇模块侧边设置的对接连接器，使用者可以将风扇模块经由背板的侧边且相对背板平行地拔出或插入结合于风扇架，使插接连接器与对接连接器分离或连接，风扇模块下方的主板与风扇模块各自独立，主板可自行拆装，拔出或插入连接背板，使得风扇模块与主板可以各自独立抽拔，维修主板时不会影响风扇模块工作。
附图说明
24.图1示出依据一些实施例，机箱的立体图，单一个风扇模块安装在单一个风扇架的状态。
25.图2示出图1中标示2的中心线框的放大示意图。
26.图3示出依据一些实施例，风扇模块、背板、风扇架的分解示意图。
27.图4示出依据一些实施例，机箱的局部侧视示意图图，主板连接背板的状态。
28.图5示出依据一些实施例，机箱的局部侧视示意图，拆卸主板的状态。
29.图6示出依据一些实施例，插接连接器及对接连接器的俯视图，插接连接器及对接连接器的分离状态。
30.图7示出依据一些实施例，插接连接器及对接连接器的立体图，插接连接器及对接连接器的分离状态。
31.图8示出依据一些实施例，机箱另一机箱的立体示意图，多个风扇模块可安装在单一个风扇架的状态。
32.图9示出依据一些实施例，风扇模块的另一实施例的立体示意图，具有转接板的风扇模块。
33.图10示出依据一些实施例，单一个风扇模块的立体示意图。
34.图11示出依据一些实施例，背板与风扇架的分解示意图，风扇架具有对接连接器的状态。
35.附图标记如下：
36.100:机箱
37.10:外壳
38.11:背板
39.12:主板
40.13:插接连接器
41.131:插接连接器本体
42.131a:连接端
43.131b:固定端
44.132:插槽
45.132a:第一侧壁
46.132b:第二侧壁
47.133:连接端子
48.134:对接部
49.134a:第三侧壁
50.134b:第四侧壁
51.14:固定端子
52.20:风扇架
53.22:支撑结构
54.23:隔板
55.30:风扇模块
56.31:风扇组件
57.311:承载件
58.312:承载平台
59.313:转接板
60.32:对接连接器
61.321:对接连接器本体
62.321a:对接端
63.321b:相对端
64.322:对接端子
65.322a:第一侧面
66.322b:第二侧面
67.323:引导部
68.323a:第三侧面
69.323b:第四侧面
70.33:信号线
71.34:抽风侧
72.35:卡接连接器
73.351:卡接连接器本体
74.352:卡接端子
75.40:操作空间
76.60:容置空间
77.200:风扇架
78.220:对接连接器
79.221:对接连接器本体
80.222:对接端子
81.223:引导件
82.230:信号线
83.l1:第一宽度
84.l2:第二宽度
85.l3:第三宽度
86.l4:第四宽度
87.x:第一轴
88.y:第二轴
89.z:第三轴
具体实施方式
90.请参阅图1，机箱100包括外壳10、风扇架20及风扇模块30。
91.在一些实施例中，机箱100为机架式服务器系统，通过风扇架20承载风扇模块30，风扇模块30例如但不限于以型号6056的风扇，型号6056的风扇为尺寸60mm(毫米)*60mm*56mm。机架式服务器的高度以u为单位(1u等于1.75英寸等于44.45毫米)，通常有1u至7u几种标准的服务器。在一些实施例中，机箱100套用于2u服务器，配合此设计方式，得于风扇模块30下方空出空间予其他应用，如主板脱离的行程、或是其他结构的设计。风扇模块30可以将机箱100内的元件(例如cpu、前置ssd等)运作时产生的热气抽出，以进行散热。
92.在一些实施例中，风扇模块30为一独立套件(容后详述)，机箱100可以包括一个或多个风扇模块30(如图1所示)。在一些实施例中，风扇架200为一独立套件(容后详述)，可以配合不同尺寸的机箱，例如不同高度的机架式服务器，另外也可以承载不同尺寸、规格的风
扇模块。
93.请同时参阅图1、图2及图3，外壳10安装有相对接的背板11与主板12，背板11连接有插接连接器13，插接连接器13包括插接连接器本体131及多个连接端子133，连接端子133位于插接连接器本体131且连接端子133一侧外露于插接连接器本体131一侧。在一些实施例中，背板11直立于机箱的垂直方向(第二轴y)，主板12水平置于机箱的水平方向(第一轴x)，使得背板11与主板12呈正交。在一些实施例中，插接连接器13可以为插座电连接器或插头电连接器。
94.风扇架20固定于外壳10内，并位于主板12的一侧。在一些实施例中，风扇架20以锁固、焊接或铆合的方式固定在外壳10的侧壁，而风扇架20的底侧至外壳10的底侧形成一操作空间40供主板12安装。在一些实施例中，主板12可沿着第一轴x拆装。
95.在一些实施例中，风扇架20承载风扇模块30，风扇模块30包含风扇组件31及对接连接器32，对接连接器32位于风扇组件31侧边并相互连接，对接连接器32包括对接连接器本体321、多个对接端子322，对接端子322位于对接连接器本体321且对接端子322一侧外露于对接连接器本体321一侧。在一些实施例中，风扇组件31与对接连接器32通过一信号线33相互连接并传递信号。在一些实施例中，对接连接器32可以为插座电连接器或插头电连接器。
96.请同时参阅图2及图3，在一些实施例中，插接连接器13及对接连接器32为对应的设计，具体来说，插接连接器13为插座电连接器，而对接连接器32为插头电连接器，插接连接器13为母端，对接连接器32为公端，各连接端子133能对应地与各对接端子322相互连接并传递信号。在一些实施例中，当对接连接器32与插接连接器13相互连接时，风扇模块开始运作并将元件运作所产生的热气抽出。在一些实施例中，在拆装风扇模块30时，如图3所示，插接连接器13固定于直立的背板11，而对接连接器32位于风扇组件31的一侧，使用者可以将风扇模块30经由背板11的侧边沿着第二轴y垂直地拔出或插入风扇架20。请同时参阅图4及图5，在一些实施例中，风扇架20的底侧至外壳10的底侧之间具有间隔，此间隔形成操作空间40，如图5所示，在拆装主板12时，使用者可以在操作空间40中沿着第一轴x水平地拆装主板12，而不必先将风扇模块30拆卸。
97.请再次参阅图2及图3，在一些实施例中，插接连接器13还包括多个插槽132及对接部134，连接端子133设置于插槽132，对接部134位于插接连接器本体131，对接连接器32还包括引导部323，引导部323位于对接连接器本体321。在一些实施例中，多个插槽132沿第三轴z设置在插接连接器本体131，连接端子133设置于插槽132。在一些实施例中，对接部134为凹部，对接部134例如位于最外侧的多个插槽132之间，即对接部134为设置在同一排多个插槽132的侧边(最外侧)的两个插槽132之间(如图6所示)但不限于此，对接部134亦可以邻近于多个插槽132的中至少一插槽132，即设置在同一排多个插槽132的侧边(最外侧)的一个插槽132侧边。在一些实施例中，引导部323为一突块，引导部323外露于对接连接器本体321一侧，引导部323位于最外侧的多个对接端子322之间，引导部323亦可以邻近于多个对接端子322之中至少一对接端子322。综上述，在一些实施例中，各对接端子322能对应地沿着第二轴y卡接至各插槽132，并与各连接端子133相互连接并传递信号，而对接连接器32的引导部323可以定位至插接连接器13的对接部134，以辅助插接连接器13与对接连接器32对接。在一些实施例中，插接连接器13为公端，对接连接器32为母端，举例来说，对接连接器32
设有插槽及凹部供插接连接器13的连接端子133及突块卡接及对位。
98.请再次参阅图3，在一些实施例中，风扇组件31还包含承载件311及承载平台312，承载件311固定于风扇组件31侧边，承载平台312自承载件311一侧凸出，对接连接器32固定于承载平台312。在一些实施例中，承载件311固定于风扇组件31的抽风侧34，抽风侧34为面对于背板11的一侧。在一些实施例中，承载平台312自承载件311向背板11的一侧延伸，对接连接器32固定于承载平台312。在一些实施例中，对接连接器32固定于承载平台312的上侧，对接连接器32的对接端子322自对接连接器本体321一侧朝背板11的一侧延伸，并延伸超过承载平台312，使对接连接器32能够自风扇组件31的抽风侧34由插接连接器13的上方垂直地卡接至插接连接器13。
99.请参阅图6及图7，在一些实施例中，插接连接器本体131还包含连接端131a及固定端131b，连接端131a与固定端131b为相对的两端，插槽132及对接部134设于连接端131a。对接连接器本体321还包含对接端321a及相对端321b，对接端321a与相对端321b为相对的两端，对接端子322及引导部323外露于对接端321a，相对端321b固定于承载平台312并与风扇组件31相互连接。在一些实施例中，对接连接器32的相对端321b可以锁固、焊接或铆合的方式固定于承载平台312，且对接连接器32通过信号线33自相对端321b连接至风扇组件31，风扇组件31与对接连接器32通过信号线33相互连接并传递信号，插接连接器13的固定端131b可以锁固、焊接或铆合的方式固定于背板11。
100.如图6所示，在一些实施例中，各插槽132具有第一宽度l1，对接部134具有第二宽度l2，第二宽度l2大于第一宽度l1，各对接端子322具有第三宽度l3，引导部323为一引导件，引导部323具有第四宽度l4，第四宽度l4大于第三宽度l3，第三宽度l3与第一宽度l1大致相等，第四宽度l4与第二宽度l2大致相等。在此，“大致相等”是指长度可以有公差/裕度的范围存在。在一些实施例中，各对接端子322与各插槽132有相对应的尺寸，使其互相卡接，而为了使对接连接器32对位至插接连接器13，增大了引导部323及对接部134的尺寸，通过引导部323对准对接部134，使各对接端子322卡接于各插槽132。在一些实施例中，引导部323的宽度为2.5mm至3.0mm。在一些实施例中，对接连接器32的各对接端子322有较高的公差裕度、可减少插拔风扇时针脚折弯的风险。
101.如图6及图7所示，在一些实施例中，各对接端子322为叶片或刀片形状。在一些实施例中，各对接端子322为铡刀状，并包含第一侧面322a及第二侧面322b，第一侧面322a与第二侧面322b为相对的表面。各插槽132包含第一侧壁132a、第二侧壁132b及承载面132c，第一侧壁132a与第二侧壁132b为相对的表面，承载面132c分别与第一侧壁132a及第二侧壁132b对接。在一些实施例中，各连接端子133设于各插槽132的各第一侧壁132a及各第二侧壁132b。在一些实施例中，各插槽132的结构对应于对接端子322的结构，使其能够对应地卡接，第一侧壁132a至第二侧壁132b的第一宽度l1与第一侧面322a至第二侧面322b的第三宽度l3大致相等，各插槽132的承载面132c可以承载各对接端子322。在一些实施例中，引导部323包含第三侧面323a及第四侧面323b，第三侧面323a及第四侧面323b为相对的表面。对接部134包含第三侧壁134a及第四侧壁134b，第三侧壁134a及第四侧壁134b为相对的表面。在一些实施例中，对接部134的结构对应于引导部323的结构，第三侧壁134a至第四侧壁134b的第二宽度l2与第三侧面323a至第四侧面323b的第四宽度l4大致相等。
102.请同时参阅图2及图7，在一些实施例中，插接连接器13的固定端131b还包含多个
固定端子14，各固定端子14外露于固定端131b一侧，插接连接器13通过固定端子14连接外壳10的背板11。在一些实施例中，固定端子14的延伸方向平行于背板11，垂直地延伸，固定端子14可以通过焊接的方式固定于背板11，并相互连接以传递信号。在一些实施例中，具体来说，背板11通过固定端子14传递信号至插接连接器13，再通过连接端子133传递信号至对接连接器32的对接端子322，并通过信号线33传递信号至风扇组件31。
103.在一些实施例中，固定端子14的凸出方向垂直于背板11，水平地延伸，背板11设有多个孔洞，通过嵌合的方式将固定端子14插入于背板11的孔洞中，并相互连接以传递信号。
104.请参阅图8，在一些实施例中，风扇架20可以包括支撑结构22，支撑结构22位于风扇架20与外壳10之间。在一些实施例中，支撑结构22以锁固、焊接或铆合的方式固定于风扇架20的底侧或外壳10，支撑结构22位于风扇架20的底侧至外壳10的底侧之间的操作空间40，并位于主板12的两侧，提供支撑风扇架20的力量及不妨碍主板12的拆装。
105.请同时参阅图1及图8，在一些实施例中，风扇架20可以包括多个隔板23，将风扇架20沿着第三轴z分隔、排列出多个容置空间60。在一些实施例中，如图1所示，可以依照外壳10设置一个或多个风扇架20，以安装所需的风扇模块30，另如图8所示，亦可以于外壳10中设置一个风扇架20，并通过多个隔板23将风扇架20分隔出多的容置空间60以安装多个风扇模块30。
106.请参阅图9，风扇组件31可以包括承载件311、承载平台312及转接板313，承载件311固定于风扇组件31侧边，承载平台312自承载件311一侧凸出，转接板313固定于承载平台312，对接连接器32及卡接连接器35固定于承载平台312。在一些实施例中，承载件311以锁固、焊接或铆合的方式固定于风扇组件31的抽风侧34，抽风侧34为面对于背板11的一侧。
107.在一些实施例中，承载平台312自承载件311向背板11的一侧延伸，转接板313以锁固、焊接或铆合的方式固定于承载平台312下侧，并通过信号线33与风扇组件31相互连接以传递信号。在一些实施例中，对接连接器32以锁固、焊接或铆合的方式固定于转接板313，对接连接器32的对接端子322自对接连接器本体321一侧朝背板11的一侧延伸，并延伸超过承载平台312，使对接连接器32能够自风扇组件31的抽风侧34由插接连接器13的上方垂直地卡接至插接连接器13。
108.在一些实施例中，转接板313还固定有卡接连接器35包含卡接连接器本体351及多个卡接端子352，卡接端子352自卡接连接器本体351一侧朝外延伸，卡接端子352的延伸方向与对接端子322的延伸方向垂直。在一些实施例中，对接连接器32及卡接连接器35可以互换使用，为了配合不同形式、结构的连接器，亦可以通过卡接连接器35直立式的卡接端子352卡接至对应结构的连接器以传递信号。
109.请参阅图10，一种风扇模块30，包括风扇组件31以及对接连接器32，对接连接器32位于风扇组件31侧边并相互连接，对接连接器32包括对接连接器本体321及多个对接端子322，对接端子322位于对接连接器本体321且对接端子322一侧外露于对接连接器本体321一侧。在一些实施例中，多个对接端子322一侧沿第三轴z位于在对接连接器本体321一侧。在一些实施例中，对接连接器32包含引导部323，引导部323位于对接连接器本体321。在一些实施例中，引导部323例如为设置在同一排多个对接端子322的侧边(最外侧)的两个对接端子322之间(如图6所示)但不限于此，引导部323亦可以为邻近于多个对接端子322之中至少一对接端子322。在一些实施例中，引导部323可以为突块或凹部。具体来说，对接连接器
32可以作为公端，亦可做为母端，即对接连接器32可为插头电连接器或插座电连接器配合对应的插头电连接器或插座电连接器。
110.在一些实施例中，风扇模块30适于配合上述的机箱100或其他种类的机箱，设置一个风扇模块30或多个风扇模块30。在一些实施例中，风扇组件31与对接连接器32通过信号线33相互连接并传递信号。在一些实施例中，对接连接器32为公端，适于配合上述的机箱100或其他种类的机箱所设置的连接器，以对接端子322卡接至对应结构的连接器并传递信号。
111.请参阅图11，一种风扇架200，包括对接连接器220。对接连接器220位于风扇架200侧边并适于与风扇模块相互连接，对接连接器220包括对接连接器本体221、多个对接端子222及引导件223，对接端子222位于对接连接器本体221且对接端子222一侧外露于对接连接器本体221一侧，引导件223位于对接连接器本体221。在一些实施例中，风扇架200适于安装于其他型号的机箱，并适于承载不同型号的风扇模块，位于风扇架200侧边的对接连接器220适于通过信号线230与风扇模块相互连接并传递信号。
112.在一些实施例中，如图11所示，可以在欲配合的机箱100中设置一个风扇架200。在一些实施例中，可以如图1中的风扇架20，设置一个或多个风扇架200以承载一个或多个风扇模块。在一些实施例中，可以如图6中的风扇架20，设置一个风扇架200并通过多个隔板将风扇架200分隔出多个容置空间以安装多个风扇模块。
113.在一些实施例中，风扇架200可以如图8所示，包括支撑结构，支撑结构位于风扇架20底侧。在一些实施例中，支撑结构以锁固、焊接或铆合的方式固定于风扇架20的底侧，提供支撑风扇架200的力量。
114.综上所述，在一些实施例中，通过背板设置的插接连接器及风扇模块侧边设置的对接连接器，使用者可以将风扇模块由背板的侧边沿着第二轴y垂直地拔出或插入风扇架，并预留风扇架本体的底侧至外壳的底侧之间的操作空间，提供风扇模块下方主板沿着第一轴x的水平拆装行程，使得风扇模块与主板可以各自独立抽拔，维修主板时不会影响风扇模块工作。