[发明专利]机柜结构及其框架元件组件

说明书

本发明公开一种机柜结构及其框架元件组件，该机柜结构包含两侧支架及至少一铅直段条。铅直段条通过至少二框架元件连接两侧支架。框架元件组件包含第一框架元件及第二框架元件，第一框架元件包含连接面，其具有前孔洞及多个导引元件，第二框架元件包含接收面及通孔，接收面配置以接收第一框架元件的导引元件，而通孔对齐第一框架元件的前孔洞。框架元件组件另包含锁固元件，其配置以经通孔而旋入前孔洞以于第一框架元件与第二框架元件间建立一牢固的互锁配合。

技术领域

本发明涉及一种机柜(cabinet)及机架(rack)的领域，且特别是涉及制造机柜及外壳的模块化结构元件。

背景技术

机柜与外壳用于容纳及保护各式物品，其尺寸与形状可能差异极大。为保护如电气与电子组件、真空管以及最先进的小型高速混合及数字电路等物品，已经开发多种机柜配置。今日，电子组件所需的空间大小及比例具差异。有许多不同尺寸的机柜与外壳结构可用。高电压系统或多服务器系统可能需要几立方英尺大的机柜，而一包香烟大的机柜可能足以容纳小型电子或嵌入式电子装置。然而，外壳的使用者仅限于选择标准尺寸的外壳，这对于其应用而言可能太大。或可选择制造定制尺寸外壳，但可能需要焊接、大量机械加工及/或高工具及其他显著成本。

在许多情况下，使用具多个隔间的机柜是有益的。例如，在一个或多个电路的情况下，可能希望将高电压部分与低电压部分，或者对噪声特别敏感的电路与其他电路分开。在这种情况下，定制加工变得相当困难及昂贵。为不论大小的特定应用提供强度、易于组装及合适尺寸的机柜或外壳或是一组模块化互连机柜或外壳建造手段尚未实现。

已有许多试图提供满足这些标准的机柜的尝试，但是成本或复杂性、尺寸、多功能性或强度通常不太理想。举例来说，以下美国专利揭示可代表现有机柜结构技术的焊接或模块化框架组件。

美国专利第2,167,525号(以下称525号专利)及美国专利第3,265,419号(以下称419号专利)都揭示焊接机柜结构。525号专利将角板(三角形金属片)焊接于每个角落以维持三个互相垂直的支柱呈角落配置。419号专利移除角板构件，在支柱构件相交处直接将其焊接在一起。然而，形成每个角落的三个支柱构件具不同截面配置及端部轮廓。因此，框架的制造及建造很复杂。此外，需要四个焊接件来连接支柱以形成刚性框架结构。因此，525号专利与419号专利的机柜结构非常劳动密集。

美国专利第3,182,846号(以下称846号专利)及第3,919,603号(以下称603号专利)揭示牵涉机械组件的机柜配置。在846号专利中，使用通常由矩形铝块形成的接合元件将侧支架支柱耦接至顶部与底座构件上，而所述的接合元件以焊接附接至顶部与底部构件以及支柱上。接合元件具有截头圆锥形部分，配置以紧密配合在一起。顶部与底座构件经接合元件缠在一起并栓在一起。制造成本及缺乏多功能性使这个框架成为一个不受欢迎的替代方案。603号专利揭示一种开关装置框架，其包含用于将三个结构角落构件支撑在一起的角落栓。该角落栓具有三个矩形垂直脚，其具有三个侧面及向外的突缘，三支柱滑过脚部。然而，支柱及脚部具有不同的截面配置，且角落栓通常为复杂的配置，使得这种框架结构不利于低成本制造技术。

最后，美国专利第5,066,161号(以下称161号专利)揭示一种简化的机柜框架结构元件。然而，161号专利的简化的机柜框架结构元件需要弯曲、角落切角及焊接工艺。因此，161号专利的简化的机柜框架结构元件不利于低成本制造技术。

有鉴于此，需要一种能快速、低成本及定制制造高强度模块化外壳的外壳与机柜系统。例如，需要很少或不需要焊接、很少或不需要机械加工的外壳与机柜系统是理想的。

发明内容