专利名称:电子设备外壳的制作方法本发明涉及电子电路的封装，更确切地说涉及电子设备的封装外壳。在现有技术中，电子计算机电路和设备典型的封装是将其封装在金属外壳内，金属外壳的各个侧板或面板是可以拆卸的，以便能接近壳内的电路和设备。另一种方法是将整个外壳作为一个单一的部件从设备外壳的顶部取下，以便能接近里面的电路和其它设备。接入计算机系统内各单元的电源电缆和它们之间的信号电缆，其典型的连接方法是将其连接到外壳背面的接插件中。各种开关也装在外壳的背面。要得到通向印刷电路板和其它组件如电源、磁盘机和风扇的通路并把它们取下来，典型的方法是先将外壳的前面板取下来，再接近它们并把它们取下来。现有的电子设备外壳具有许多缺点。例如在外壳的后面敷设电缆要求壳体离开壁有足够的距离以提供足够的空间来敷设电缆，这样才有通向电缆以及位于壳体后面的开关的通路。这就使得本来可以得到更有效利用的底板空间被空着。此外，电缆横卧在外壳后面的底板上，使外壳后面的底板上显得乱七八糟很难看，之所以允许存在这种乱七八糟的情况，只不过是因为它在外壳的后面看不见而已。更糟糕的问题是，通常电缆的长度是标准的，而且典型的是这些具有标准长度的电缆显得太长，这就要求将多余长度的电缆盘绕起来或者就杂乱地放着。为了使这种底板上的空间浪费减少到最低程度，往往将壳体安装得尽可能地靠近壁，但这就带来了另一个问题，即阻挡了通向电缆及其接插件、开关、以致通向壳体后面接近其内部组件的通路。为了进入到外壳后面进行作业，必须将这些电缆及其接插件、开关暂时拆离壁板，这往往会带来另外的问题，即由于不小心而产生断接或/和使接插件损坏。如果外壳是相当的高大而且人可以进入外壳中并能在外壳中站立起来，那么取下外壳的前面板，从外壳的前面进去接近印刷电路板和其它设备是不困难的。但是，很多现代化的外壳仅仅两到三英尺高。这样人们只好坐着或蜷着手脚去窥视外壳，并且将印刷电路板和其它的组件从外壳中取出。这对很多人来说是困难的，这样作业有困难的人包括那些个子高的人、有关节炎的人和穿裙服的妇女。某些现有的外壳存在的另一个问题是，装有热敏元件的印刷电路板有时安装在靠近发热设备如电源的地方，这就使同一股冷却空气流过印刷电路板和高热发生组件如电源。如果热是首先传到印刷电路板上，那么空气在流过电源这样的组件之前就变热了，从而冷却效果就降低了。这就要求使用较大的风扇，而大的风扇需要较大的空间且消耗较多的电能;或者壳体所在的房间的最高温度必须是较低的。因此，需要将现有技术中的电子设备安装得更靠近壁板，以节省底板空间。另外还需要有一个通路，不需要蹲在底板上就能接触到印刷电路板和壳体中的其它大多数设备，在敷设电缆时，通过使外壳内的电缆留在壳内而尽量减少外部电缆的敷设，而且要用标准长度的电缆，同时又要尽量减少多余电缆的盘绕或松散地堆放电缆。进一步地，需要将设备合理地排列在外壳里，以便用尽可能小的冷却风扇并通过空气对流来进行充分地冷却而不致产生发热问题。上述现有技术中需要解决的问题在我们的新的更现代化的电子设备外壳中得到解决。当我们的新的外壳彼此挨着放置在计算机系统配置中时，彼此挨着放置的外壳的侧板被去除了。这些外壳的顶盖用绞链连接，从而可以容易地接近在外壳内垂直安装的印刷电路板和其它电子部件，公共系统电子设备如磁盘机和大部分输入/输出电缆接口是装在一个公共设备的外壳里，而带有计算机电路的如处理机和存储器的印刷电路板则被装在不同的外壳内。在各个新的外壳之间敷设电缆时，没有电缆敷设在外壳后面的底板上。交流电源电缆和某些通讯电缆敷设在外壳的后面并在外壳的里边。而接到辅助设备如打印机去的电缆是在公共设备外壳的后面并位于壳内，这些电缆装在系统配置中一排外壳的末端。这就简化了与外部电缆的连接。在每一个装有印刷电路板的外壳内有电缆管道，该电缆管道与外壳的前面板平行，并且安装在外壳的前顶部和后顶部，取除相邻的印刷电路板的外壳的侧板，将电缆管道同轴地排列在这些外壳里。印刷电路板外壳里和公共设备外壳里的电路以及其它部件之间的电缆都装在电缆管道里。电缆管道的位置和电缆管道里的电缆不会妨碍印刷电路板和其它部件的对流冷却，不妨碍来自冷却风扇的空气流动，也不妨碍人们从绞链连接的壳体顶盖处进入壳体接近印刷电路板和其它部件。输入信号电缆和输出信号电缆全部接到安装在公共设备外壳里一侧的隔板接插件阵列上，公共设备外壳位于计算机设备系统配置中一排外壳的末端。接插件安装在旋摆式的门上，以便能容易地更换接插件，改变接插件的位置和里面的接线。此外，将接插件排列整齐，以便允许从相邻外壳中的任何一个外壳上出来的电缆都是标准长度，而不会出现这些电缆中的某根电缆太长而需要盘绕起来的情况。在安装印刷电路板的外壳中，供给印刷电路板的电源被装在外壳内的一边。用风扇冷却电源和印刷电路板，空气从外壳前面板的长形通孔中抽进来，通过外壳后面板的长形通孔排出去。空气只通过印刷电路板或者电源，而不通过其它部件，这就达到了最佳的冷却效果。
在外壳前面板和后面板上有长形通孔，冷却空气从这些长形通孔中流过，在长形通孔的后面有导体屏蔽装置，导体屏蔽装置跨接在长形通孔上，以减少从外壳上逸出的射频干扰(RFI)，此外，外壳和包括绞接的壳体顶盖在内的那些可以拆卸的外壳面板均用导电涂料涂覆，而且所有可以拆卸或可打开的外壳面板上都有导电的密封层，导电密封层与导电涂层接触以减少从外壳逸出的射频干扰(RFI)。
读了以下附图的详细说明，将会更好地理解发明，其中图1表示按本发明的组件外壳的一个立体图，而且一个外壳的绞接的顶盖是打开的;
图2所示的是按照本发明的两种基本类型的设备封装外壳的内部结构;
图3表示电缆管道里的电缆排列，和隔板接插件接口，该隔板接插件接口使得从各外壳到接插件接口的连接电缆可以是同一个长度。和图4是一俯视图，表示电缆从内部到壳体，接到隔板接插件接口，以及接到位于公共设备外壳后面板上的旋摆式的辅助隔板接插件接口上以便与来自辅助设备的电缆连接的路径。
图1中示出了一个典型的公共外壳10和两个相邻的印刷电路板外壳11和11A的立体图。在一个小的系统配置中，有一个外壳10和一个外壳11，但在较大的系统配置中还有更多个外壳11，其中，仅仅将11A在图中示出。外壳10有一个靠弹锁打开的顶盖49，顶盖49可以容易地取下来，以便进入外壳10的内部。外壳11和11A有一个用绞链连接的顶盖19，在它下面有一透明的塑料盖46。如图所示，外壳11所带的用绞链连接的金属顶盖19和它里面的用绞链连接的透明塑料顶盖46是打开的，作为示范的印刷电路板34被取出了一部分。绞接的顶盖19上装有一个机械装置(图中未画出)，该机械装置用来打开顶盖19，并使其保持在打开状态，而不需要用支撑臂，直到顶盖19被关上。
所示的电缆48是用一个印刷板接插件连接到印刷电路板34上的，通常，在取出印刷电路板之前，拔掉印刷电路板插头。围绕绞接顶盖19的框边有一个射频干扰(RFI)垫圈15，当顶盖19关闭时，垫圈15能很好地密封射频干扰(RFI)使射频干扰(RFI)难以从外壳11的顶边逸出。为了有助于全面地封闭和抑制射频干扰(RFI)，外壳上都涂覆一层导电涂层。如图所示的前面板14安装在外壳10、11、11A的前面，但它们可以容易地取下，以便能接近那些偶尔需要维修或更换的少数电器部件如风扇。这些电器部件在图2中看得比较清楚。
外壳10、11和11A都有能拆卸的侧面板。每一个外壳有一块前面板14、一块左侧板12、一块右侧板13和一块后面板54。当两个外壳彼此紧靠着安装时，两个外壳之间的侧板12和13被取除了，再将两个外壳栓接在一起。在图1中，左侧板12从外壳11和11A上取下，右侧板13从外壳10和11上取下。这里留下的左侧板12在外壳10上，右侧板13在外壳11A上，如图所示。这就使得在电缆管道17和18里边的壳内电缆能布设在外壳10、11和11A里边。
外壳10上的左侧板12盖住隔板接插件接口55，因此在图1中看不见接口55，但它在图2中详细地表示出来了。接口55所处的位置使进入外壳10的带有插头的电缆与电缆束上配合的接头相连，该电缆束中的电缆是接到外壳10、11和11A中去的。
绕着外壳11和11A的每个绞接的顶盖19下边的四周均有一个射频干扰(RFI)垫圈15，当顶盖19关闭时，垫圈15和外壳11和11A的顶盖封闭射频干扰(RFI)，以减少射频干扰的辐射。同样，在外壳10、11和11A的前面板14、右侧板13、左侧板12和后面板54的里边边缘周围也有射频干扰(RFI)密封圈(图中未示出)，当外壳的这些侧面板紧紧地依附在外壳上时，侧面板里面四周的密封圈分别将射频干扰密封住。当取下外壳10、11、11A的某些侧板12和13，再将外壳10、11、11A栓接在一起时，如上所述，连接处仍能很好地抑制射频干扰(RFI)。为了有助于抑制射频干扰(RFI)，外壳10、11和11A包括它们的顶盖19和侧板12、13、14和54上都涂敷一层导电涂料。
外壳11和11A中有两个电缆管道17和18。只示出了外壳11中的电缆管道17和18。电缆管道17在外壳11的前顶部，并与外壳的前面板平行。电缆管道18在外壳11的后顶部，而且也与外壳的前面板平行。在计算机系统配置中，当两个或更多的外壳11和11A被栓连在一起并且在相邻的外壳之间设有侧板12和13时，如图1所示，在各个相邻的外壳11和11A中的前顶部的电缆管道17是彼此同轴安置的，同样，在各个相邻的外壳里的后顶部的电缆管道18也是彼此同轴安置的。这就提供了壳内电缆束36和37的通路(图1中未示出，但在图2中示出了)，电缆束36和37的电缆是通向在相邻安装的外壳10、11和11A中的印刷电路板33和34及其它电子设备上的并进行它们之间连接，在它们之间电缆管道是完全封闭的。这就使壳内电缆很容易地安置在壳内而不需要将电缆放在外壳10、11和11A的后面。此外，将壳内电缆36和37放在外壳10、11和11A的里边不仅仅是用来减少外壳10、11和11A后面底板上的电缆数量使其变得整洁，更重要的是，这些电缆36和37在外壳10、11和11A的里边得以屏蔽，更进一步地说，抑制了电缆线上的信号所引起的射频干扰(RFI)。
在外壳11和11A的顶部，绞接的顶盖19的下面还装了一个透明塑料制成的安全顶盖46。顶盖46上装有一把锁47。只有维修人员有钥匙，以便打开塑料顶盖进行维修，这种维修包括取下印刷电路板33和电源38，其他人员不能接触这些电气部件，其目的是为了保证安全，因为裸露的接线处有电。但是非维修人员也能够清楚地看到透明塑料顶盖46下面的各种工作状态指示灯(图中未示出)。
在外壳10、11和11A的前面板14上可以看到有长形通孔16，看不到位于长形通孔后面的对射频干扰(RFI)屏蔽的导体屏蔽层。同样，在外壳10、11和11A后面的后面板54上也有长形通孔16，在长形通孔16的后面也用导体屏蔽层来屏蔽射频干扰(RFI)。这些在外壳前面板和后面板上的长形通孔16用来作为冷却空气的通路，冷却空气从前面板上的长形通孔16吸入，从后面板上的长形通孔16排出，使外壳10、11和11A中的印刷电路板33和其他电气部件如电源38得到冷却。
图2为一立体图，示出了相邻接的设备10、11和11A中的内部部件。在图2中只画出了三个外壳，但根据计算机系统配置的需要，可以是任意数量的外壳栓接在一起。而且虽然仅仅示出了有代表性的两个外壳10和11，但按照本发明的指示，普通专业人员可以将其它类型的电子设备装在这种新的外壳内。在图2中外壳10、11和11A所有绞接的壳体顶盖19和左、右、前、后面板12、13、14和54均未画出，这样可以看到新电子设备外壳的其他详细情况。尽管外壳10、11和11A的机械部分根据上述参考图1的描述是基本上相同的，但这里除了那些参考附图1所述的具体情况外还有一些不同的地方，例如，在外壳11和11A中安装有印刷电路板32、冷却风扇39和40、和电源38，而外壳10的里面是用来安装公共系统单元如一个软磁盘机23、一个运算板27、一个电源20，一个使用盒式磁带的在计算机中处理日常事务的磁带机26和一个将输入和输出电缆25接到外壳10、11和11A中的电路和其他部件上去的隔板接插件接口55。左侧板12盖住了该隔板接插件接口55，所以它在图1中看不到。
隔板接插件接口55分成三个旋摆式的门28、29和30。门28如图所示用绞链固定在左边，并向左边旋摆，而门29用绞链固定在右边，并向右边旋摆，比较大的门30也用绞链固定并向下旋摆。如上所述，这些旋摆式的门28、29和30使人们能接近电缆束36和37上的接插件，以便将它们取出、更换或者改变电缆接线。在一个小的系统配置中只要用旋摆式的门30，但要制造较大的系统配置就要增加旋摆式的门28和29以便进行附加的电缆插头的连接。
正如图2中所看到的，门28、29和30它们每个都有一个锯齿形的表面。这些锯齿形产生了很多面59、这些面在门28、29和30的里面、面朝下倾斜着。穿过这些面59冲出一排排开口以便安装电缆束36和37中的电缆如电缆58末端的插头并将其锁住。将电缆58末端的插头31锁定在面59上，电缆58从外壳10内的设备的顶上越过。同样，由于面59是倾斜的而使输入/输出电缆25能连接到位于朝下的面59上的接插件上，例如接插件31上。通过在外壳10的底盘50的边上的一个切口51，电缆25伸进外壳10以及从外壳10中引出来。当左边的面板12装上时，外壳10内的接插件接口55就看不见了。用倾斜的面59作为电缆插头接口55，其结果是使电缆束25、36或37不会产生很大的弯曲。锁住插头的外壳可以锁定在穿过面59的切口上，而且还能锁住带有电缆25的插头的外壳，这在美国专利申请749243号中告知了，其申请日为1985年6月27日，名称为“万能内锁和锁扣D型锁套连接器(Universal Internal Latch and Lock D shell Connector)”，发明人为Robert W·Noyes，其代理人与本专利申请的代理人是同一代理人。
此外，在公共设备外壳10的后面还有一个向后旋摆的门22，通过门22，接到辅助设备上去的电缆和从辅助设备上接过来的电缆如打印机(图中未示出)就能连接到外壳10、11和11A里面的电子设备上。电缆束37的电缆42接到隔板门22的内侧。隔板门22的安装方法与上一段所述的门28、29和30的安装方法相同。图4中进一步详细地示出了后旋摆式门22，并且本说明书结合图4作了更详细的描述。
公共设备外壳10的底盘50也有第二个切口67，该切口的位置在底盘的后边缘上，在图4中示出了，但在图2中未示出。来自辅助设备如打印机的电缆通过该切口进入外壳10内可以拆卸的后面板54的后面，并接到锁在辅助隔板接插件门22上的相配合的接插件上。
外壳11和11A是相同的，用来安装垂直的印刷电路板支架32，在支架32中插入印刷电路板33。印刷电路板支架32带有塑料边缘导轨(未示出)，用该边缘导轨来固定印刷电路板的边，防止印刷电路板偶尔掉下来掉到电路板支架上，造成支架32底部的印刷电路板和插头损坏。
在外壳11和11A上都示出了电缆管道17和18。当外壳11和11A如图所示的那样彼此相邻安置时，每一个外壳11和11A中的前面的电缆管道17和后面的电缆管道18都是相互同轴排列的。如上所述，当两个外壳11和11A栓接在一起时，在系统配置中两个外壳之间设有侧面板12和13，这就使前面的电缆管道17中的电缆束36和后面的电缆管道中的电缆束37畅通无阻地通过外壳10、11和11A，如图所示。在外壳11和11A中的电缆管道17和18以及它们里边的电缆束36和37不会妨碍印刷电路板33和34插入印刷电路板支架32中或从支架32中取出。电缆管道17和18也不妨碍风扇吹出的冷却空气流过印刷电路板33。在电缆管道17和18中装有电缆夹35，用它将电缆束36和37固定在管道中，但也允许电缆抽出来连接到电路板支架32中的某一印刷电路板33上。
在外壳11和11A中连接到具体印刷电路板33去的电缆束36和37的电缆是从电缆管道17和18以及电缆夹35中抽出的，通常电缆的布设与具体印刷电路板33的位置是对应的。由此可见，它们不会妨碍其它的印刷电路板，特别是不会妨碍印刷电路板的插入或取出。电缆束36和37中连接到具体的印刷电路板33去的电缆上带有插到印刷电路板边缘上的接插件，用人们所公知的技术将插头插入具体的印刷电路板的边缘使插头安装在印刷电路板上。当想要取出印刷电路板时，拔掉印刷电路板上的插头，印刷电路板就能象图1所示的印刷电路板34那样垂直地取出。电缆管道17和18以及它们里面的电缆束36和37不会妨碍任何一块印刷电路板33。
给外壳11和11A中每一个外壳内的印刷电路板33供电的电源38安装在外壳里面的右边，如图所示。电源38垂直安装而且维修人员可以通过每个外壳11和11A上绞接的顶盖19和安全盖46进入外壳内对电源进行维修和更换。
如图所示，使空气循环流动的风扇39和40安装在外壳11和11A的前部，两个风扇用以提供冷却空气分别冷却电源38和印刷电路板33。风扇39驱使空气通过外壳11和11A的前面板14上的长形通孔16(这两部分图2中均未示出)进入外壳11和11A并使其流过电源38使电源38冷却，然后通过后面板54上的长形通孔16(两者图2中均未示出)将空气从外壳11和11A中排出去。风扇40驱使空气从外壳11和11A的前面板14上的长形通孔16(两者在图2中均未示出)进入外壳，使空气流过印刷电路板33使之冷却，然后通过后面板54上的长形通孔57将空气从外壳11和11A中排出去。在该结构配置中同样的冷却空气不用来同时冷却电源和印刷电路板33，但在现有技术中则是用同一冷却空气同时冷却电源和印刷电路板的。取下前面板14(图2中未示出)就可以接近冷却风扇39和40。但是，由于冷却风扇很少需要更换，因此通过前面板14而进入外壳11和11A里边去的麻烦事也就极少有。
在外壳11和11A里边的底部装有电源装置44，通过它将交流电(AC)供给电源38和其它设备，例如需要用交流电的风扇39和40。外壳11和11A里边的底部还装有底座45，专用电缆61的插头接在该底座上。这些专用电缆61和交流电源电缆(未示出)通过底板62和63后边缘上的开口(未示出)进入外壳11和11A里的后部，底板62和63后边缘上的开口分别类似于外壳10的底板50上的开口51和52，在本说明书的前面已描述过。
图3所示的是外壳10、11和11A将壳内电缆束36和37从印刷电路板支架32中的印刷电路板33接到外壳10中的隔板接插件接口55的旋摆式门28、29和30的示意前视图。通常，电缆束36和37是在电缆管道17和18里面，但在图3中将这些电缆画在一个提高了的位置上，其目的是为了帮助理解所述的新的电缆排列。可以看到，电缆43接在外壳11中离接插件接口55最近的印刷电路板64和旋摆式门30的最低位置处的倾斜面59之间，而电缆53是接在外壳11中离接插件接口最远的印刷电路板65与位于摆出门30最高位置的倾斜面59之间。电缆52是接在外壳11的印刷电路板支架32中的中间位置上的印刷电路板66与位于旋摆式门30中间位置的倾斜面59之间。电缆52锁定在旋摆式门30的中间位置的那一个斜面59上取决于从外壳10到电缆52的另一连接端之间的距离。利用这种电缆布设方式就能使用一种长度的电缆来进行外壳11与外壳10中隔板接插件接口55的门30之间的连接。由图3可以看出，上述的在电缆束36和37的一端上的倾斜定位插头锁定在接插件接口55的旋摆式门28、29和30的里边，电缆束25的电缆末端的插头伸进外壳10内与电缆束36和37中相应的电缆连接。
从图3中还可以看出，电缆束36和37的电缆56、57和58从外壳11A到外壳10内的隔板接插件接口55的门28和29是以同样的方式布设的。由于电缆的布设方式在上一段已详细描述，这里对外壳11A所进行的电缆布设方式不再描述。
图4中看到的是外壳10和11里面的电缆束36和37的电缆布设的俯视图。可以看出，作为范例的电缆63和64是怎样将印刷电路板41和穿过接插件接口55的旋摆式门30上相配合的连接件进行印刷电路板式的连接的。正如前面所述，电缆63和64以及外壳11里的所有其它壳内连接电缆均是同样的长度。电缆63和64是这样布设的，即电缆64将印刷电路板41上较远的中部与门30上最接近外壳10的前面板的地方连接起来，电缆63将印刷电路板41上最靠近外壳11的前面板的部分与门30上离外壳10的后面板较远的地方连接起来。这种电缆布设可以调整图4所示的任何过长的电缆。尽管这种电缆布设方式只用了一对有代表性的电缆画出来，但这种布设方式适用于所有壳内电缆束36和37的电缆。
按照上述壳内电缆束36和37的通路指示，参考图3和图4，根据电缆束所在的电缆管道的位置将电缆管道内的电缆接到旋摆式门28、29和30上并与印刷电路板33连接，其结果是从外壳11或11A来的所有电缆都是相同的电缆行程，从而不会出现由于电缆过长而造成盘绕电缆这种在现有技术中存在的通病。
再来看图4，图中还示出了旋摆式的辅助接插件隔板22，所示的为其在正常的垂直位置上，而用虚线画出的则是隔板旋摆出的位置。如上所述，门22用来安置连接到辅助设备的电缆。因此，从辅助设备之一如打印机来的电缆21通过隔板22与电缆24相连，电缆24连接到外壳10、11或11A中的内部电路上，从而内部电路就可以接收从辅助设备来的信号，或将信号供给辅助设备。可以看出当隔板22在摆出位置时，接近电缆24上的插头，将插头取下来或改变其中的接线是何等的容易。在图4中还示出了位于外壳10的基板50后边缘上的切口67，穿过切口67，电缆可以通到辅助设备去或者从辅助设备通进来。
上面叙述的是本发明的最佳实施例，显然对本领域的普通技术人员来说，可以进行多种变化而不会超出本发明的精神实质和范围。例如，冷却风扇可以安装在外壳的后面以减少噪音。或者在外壳内采取不同的设备排列方式。此外，伸出部分可以沿着电缆管道的顶边以相隔一定的距离隔开，以便给离开电缆管道的电缆定位，当电缆通过印刷电路板插头连接到印刷电路板上时不会妨碍其它印刷电路板的插入和取出。


本发明公开了一种电子设备外壳，通过绞接的顶盖和它下面的透明安全板可以容易地接近它下面的电子设备。在外壳里，电缆通道在前顶部和后顶部，相邻的外壳内电缆管道的排列是一致的以便使壳内可以包容许多电缆。电缆管道和其中的电缆不会妨碍外壳里的对流冷却，也不会妨碍从顶盖处接近设备。用一个外壳来封装公共系统设备。公共外壳中有一部分是用来安装接插件的，接插件安装在旋摆式门上，以便能进入外壳内更换插头或改变其接线。