(57)【要約】  電子部品搭載用のアセンブリは、熱可塑性材料を包含するフェース・プレートを含む。該フェース・プレートは、電子プリント基板搭載用キャプティブ・スクリュ及びばねアセンブリを固定するための保持要素を含む。該保持要素は、同要素の膨張により該スクリュの挿通及び該スクリュの挿通時に孔の変形を可能とし、同時に該スクリュをロックして該スクリュを所定位置に保持するのに適合した１つ又は複数のスロットを含む。この構成は、同様の装置において多く使用される金属製スタンドオフの排除を可能とする。該アセンブリの製作方法及びプリント基板搭載方法も記載する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品をラックに搭載するためのアセンブリであって、前記アセンブリは、
熱可塑性材料を包含するフェース・プレートと、
前記フェース・プレート内の成形された保持要素に挿通するのに適合したキャプティブ・スクリュ及びばね要素であって、前記キャプティブ・スクリュは軸部及びねじ部を有し、前記ねじ部は内径ＤＳＩ及び外径ＤＳＯを有し、且つ前記軸部は径ＤＳＨＡＮＫを有するキャプティブ・スクリュ及びばね要素と、
前記キャプティブ・スクリュを前記フェース・プレートの所定位置に固定するのに適合した保持要素であって、前記保持要素は径ＤＨＩの、同保持要素に部分的に延在する円形凹部と、前記円形凹部内の、前記保持要素に延在する、径ＤＨの孔とを有し、前記保持要素は更に、孔ＤＨの外周から延在する少なくとも１つのスロットを含む保持要素とを備え、
前記保持要素スロットは、前記ねじ部が前記孔を貫通する際に前記キャプティブ・スクリュを収容するように膨張し、且つ前記スクリュの前記ねじ部が前記孔を貫通時に前記スクリュの前記軸部を所定位置にロックするように収縮することを可能とするアセンブリ。
【請求項２】
径ＤＨは、径ＤＳＯの約５０％から約９２％とされる請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
径ＤＨＩは、径ＤＳＯの約１１０％から約２００％とされる請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項４】
径ＤＨＩは、前記キャプティブ・スクリュ及びばね要素のばねのための着座を与える大きさとされる請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記保持要素は円筒形状とされる請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記保持要素は約１から約８のスロットを有する請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記保持要素は４スロットを有する請求項６に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記フェース・プレートは射出成形によって製造される請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記熱可塑性材は実質的に導電性とされる請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記熱可塑性材は実質的に非導電性とされ、且つ前記フェース・プレートは更に導電性の保護コーティング層を備える請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
電子部品をスタンドオフを使用せずにラックに搭載するための方法であって、前記方法は、
熱可塑性材料を包含するフェース・プレートと、
前記フェース・プレート内に成形された保持要素に挿通するのに適合したキャプティブ・スクリュ及びばね要素であって、前記キャプティブ・スクリュは軸部及びねじ部を有し、前記ねじ部は内径ＤＳＩ及び外径ＤＳＯを有し、且つ前記軸部は径ＤＳＨＡＮＫを有するキャプティブ・スクリュ及びばね要素と、
前記キャプティブ・スクリュを前記フェース・プレートの所定位置に固定するのに適合した保持要素であって、前記保持要素は径ＤＨＩの、同保持要素に部分的に延在する円形凹部と、前記円形凹部内の、前記保持要素に延在する、径ＤＨの孔とを有し、前記保持要素は更に、孔ＤＨの外周から延在する少なくとも１つのスロットを含む保持要素とを備え、
前記スクリュを前記フェース・プレートを介して前記ラックに締め付け、それによって前記スクリュは前記保持要素を貫通し、前記保持要素は前記スクリュの軸部を前記フェース・プレートの所定位置にロックするステップを包含する方法。
【請求項１２】
径ＤＨは、径ＤＳＯの約５０％から約９２％とされる請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
径ＤＨＩは、径ＤＳＯの約１１０％から約２００％とされる請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
径ＤＨＩは、前記キャプティブ・スクリュ及びばね要素のばねのための着座を与える大きさとされる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記保持要素は円筒形状とされる請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記保持要素は約１から約８のスロットを有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記保持要素は４スロットを有する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記フェース・プレートは射出成形によって製造される請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記熱可塑性材は実質的に導電性とされる請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記熱可塑性材は実質的に非導電性とされ、且つ前記フェース・プレートは更に導電性の保護コーティング層を備える請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
アセンブリの製造方法であって、前記方法は、
前記アセンブリの逆形状のキャビティを有する金型を設けるステップであって、前記アセンブリは、
熱可塑性材料を包含するフェース・プレートと、
前記フェース・プレート内に成形された保持要素に挿通するのに適合したキャプティブ・スクリュ及びばね要素であって、前記キャプティブ・スクリュは軸部及びねじ部を有し、前記ねじ部は内径ＤＳＩ及び外径ＤＳＯを有し、且つ前記軸部は径ＤＳＨＡＮＫを有するキャプティブ・スクリュ及びばね要素と、
前記キャプティブ・スクリュを前記フェース・プレートの所定位置に固定するのに適合した保持要素であって、前記保持要素は径ＤＨＩの、同保持要素に部分的に延在する円形凹部と、前記円形凹部内の、前記保持要素に延在する、径ＤＨの孔とを有し、前記保持要素は更に、孔ＤＨの外周から延在する少なくとも１つのスロットを含む保持要素とを備える、ステップと、
熱可塑性材料を同熱可塑性材料が前記キャビティの前記形状に合致するようにかなり高圧で前記金型に注入するステップとを包含する方法。
【請求項２２】
前記熱可塑性材は実質的に導電性とされる請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記熱可塑性材は実質的に非導電性とされ、且つ前記方法は更に、
導電性の保護コーティング層を前記アセンブリに塗布するステップを包含する請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概ね電子部品を電子機器のラックに搭載するために使用されるアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な電子部品において、とりわけ電気通信機器においては、導電システムが電磁障害（ＥＭＩ）を遮蔽する対策とされる。フェース・プレートは前記の電磁障害遮蔽用としてラック搭載式電気通信機器において一般的に使用される。
【０００３】
従来から、フェース・プレートは主に金属板から製作され、その内面にプリント基板（ＰＣＢ）がねじを使用して搭載されていた。フェース・プレートはまた、フェース・プレート−ＰＣＢアセンブリをラックに搭載するのに使用されるラッチ及びキャプティブ・スクリュ等の取付けハードウェアを有する。同スクリュは、概ね前記アセンブリの上下に位置し、拘束力があり且つ組立及び解体を容易にするばねを有することが多い。金属製フェース・プレートの製造技術の制約により、キャプティブ・スクリュにはスタンドオフを供給することによって前記スクリュ・ばねアセンブリをフェース・プレートに取り付けるための装置及び方法を設ける必要がある。スタンドオフは、金属製フェース・プレートに開けた孔内にプレス嵌めされ、フェース・プレートに保持される。
【０００４】
これらの従来技術は使えるものの、製造上の複雑さは概して高度とされる。更に、複合部品の使用が必要とされるために実際の搭載のために使用することが不便且つ煩瑣になる。その不便さが更に製造のコスト並びにそのようなアセンブリを使用するコストを共に上げる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、上述の従来の方法及びアセンブリの制約を克服する、フェース・プレートをラックに搭載するための改良されたアセンブリ・システムに対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様によれば、電子部品搭載用のアセンブリは、熱可塑性材料を含むフェース・プレートを備える。フェース・プレートは、キャプティブ・スクリュ及びばねアセンブリを所定位置に固定するのに適合した、成形された保持要素を含む。前記スクリュ及びばねアセンブリは、プリント基板をフェース・プレートに搭載するのに使用される。保持要素は、前記スクリュのねじ部の挿通時に膨張し、且つねじ部が孔を貫通時に収縮して前記スクリュの軸部を所定位置にロックする少なくとも１つ又は複数のスロットを含む。
【０００７】
本発明の他の態様においては、前記保持要素は、円筒状とされ、且つ１つ及び８つの間、好ましくは４つのスロットを含む。前記フェース・プレートは、実質的に導電性か、或いは導電性の保護コーティング層を有する実質的に非導電性の熱可塑性材料から製作されるのが好ましい。同フェース・プレートは、射出成形技術によって有利に製作することが可能とされる。
【０００８】
本発明の前述及び他の長所及び特徴は、以下の詳細な説明を読解し且つ図面を参照することによって明らかになろう。
【実施例】
【０００９】
数詞を冠しない用語は、別段に述べない限り、少なくとも１つであることを指す。
【００１０】
用語「ほぼ同じ」或いは「ほぼ同等」は、インタフェースの許容差、部品の自由相対運動等に関して、ほとんど同じ大きさであることを指す。
【００１１】
図１から６は、本発明の様々な実施例による、電子部品をラックに搭載するためのアセンブリ、これにおいて使用されるキャプティブ・スクリュ、及び使用の態様を示す。
【００１２】
図１に示すように、アセンブリ１００は熱可塑性材料を包含するフェース・プレート１１０を含む。図示の実施例においては、熱可塑性材料は導電性熱可塑性材料とされる。他の実施例においては、フェース・プレートは、二次的導電性保護コーティングを受ける非導電性熱可塑性材を包含することが可能とされよう。そのようなコーティングは、例えば、特にめっき、塗布、及び溶射を初めとする様々なコーティング工程を使用して適用されよう。本明細書に記載する実施例は、一定の導電性熱可塑性材に関して述べられるが、当業者は、それらの実施例が導電性コーティングを有する非導電性熱可塑性材に適用されること、且つそのような実施例は全て本発明の権利範囲内に包含され且つ請求項に込められていることを即座に理解するであろう。
【００１３】
図１及び３は、保持要素１２０を備えるフェース・プレート１１０を示し、同保持要素はここではフェース・プレート１１０を貫通する単純な孔とされる。保持要素１２０は、概ね、例えば、特にプレーン・スクリュ、キャプティブ・スクリュ、及びテーパねじ等のねじを受ける構成とされる。本発明の一実施例によれば、ねじは図４に示すような単純なキャプティブ・スクリュ４００とされる。スクリュ４００は内径ＤＳＩ及び外径ＤＳＯを有するねじ山４１０を有し、スクリュ４００の軸部４２０は軸径ＤＳＨＡＮＫを有する。該キャプティブ・スクリュは、また、一端がねじ頭部に着座し、且つキャプティブ・スクリュ保持要素に形成された、径ＤＨＩの、円形凹部（図２）に着座するのにも適合した、ばね（図示せず）をも含むことも可能とされる。
【００１４】
図２に示すように、保持要素１２０は、フェース・プレートを貫通する径ＤＨの孔を有する。該孔は、例えば、ねじ山４１０等、ねじのねじ山と接する大きさ及び形状とされる。更に、保持要素１２０は、フェース・プレートを貫通しない径ＤＨＩの円形凹部（２５０）、及び外周（２４０）を有する。同保持要素は１つ又は複数のスロット２３０を含む。図２により示す実施例においては、保持要素は４つのスロット２３０を有する。同業者は、保持要素１２０が様々な数のスロット、一般的には１つ又は複数のスロットを備えることが可能とされることを理解するであろう。更に、これらのスロットの形状は、ある実施例においては変わることもあろう。ある実施例によれば、保持要素１２０は１つ乃至８つ、好ましくは４つのスロットを備える。
【００１５】
各スロット２３０は、内周２６０（点線は仮想境界を示す）及び保持要素１２０の周縁に接する外周２４０を有すると規定することが可能とされる。他の実施例においては、スロット２３０の外周は保持要素１２０の周縁より小さい外周とすることが可能とされよう。本発明の様々な実施例によれば、スロット２３０の内周２６０の長さの和は、径ＤＨＩの７０％に満たない。図示の実施例においては、スロット２３０の内周の累積長さは、径ＤＨＩの約１０％から約６０％の間とされる。
【００１６】
キャプティブ・スクリュの軸部を安定した形状で収容するため、且つねじ山部分を所要の位置に保持するため、貫通孔の径ＤＨは、概して、ねじの軸径ＤＳＨより大きめとするも、保持要素によるねじ山４１０への係合を可能とするため、ねじの外径ＤＳＯより僅かに小さめとされる。図示の実施例においては、径ＤＨはねじ山の外径ＤＳＯの約５０％から約９２％の間とされる。本発明の様々な設計態様によれば、径ＤＨＩは、ねじ山の外径ＤＳＯより大きめとされる。図示の実施例においては、径ＤＨＩはねじ山の外径ＤＳＯの約１１０％から約２００％の間とされる。更に、図１から６に関して示す実施例においては、ねじ山の外径ＤＳＯは２．６ミリメートル（ｍｍ）、径ＤＨは２ｍｍとされる。当業者は、上述の実施例に関して本明細書に開示のガイドラインを使用して、特定の用途に基づき他の寸法を容易に求めることができよう。
【００１７】
図５及び６に示すように、使用時にはスクリュ４００は保持要素１２０内に締め付けられ、保持要素の貫通孔はねじ山４１０によって掛けられる負荷を担うように構成される。したがって、これに応じ、ねじ山４１０及び貫通孔はスクリュ４００を下向きに駆動する力「Ｃ」に反応して幾分変形を受けよう（図５）。当業者は、ねじ山４１０がまた幾分の（図示しない）変形も受けることを理解するであろう。スクリュ４００が力の方向に下向き移動するにつれ、ねじ山４１０は孔から出て、軸部を孔に見せる。軸部４２０が貫通孔に丸見えになると、スクリュ４００は後方向への移動がきかなくなる。フェース・プレート１１０及び保持要素１２０の材料は、スクリュ４００を保持要素１２０に挿通時の破損に耐えるのに十分な強度のものとすべきことが理解されよう。図６に示す実施例においては、ねじ山４１０は貫通孔から完全に延出し、軸部４２０は最後の孔ねじより先で丸見えになっている。ねじ山４１０及び貫通孔は、スクリュ４００の後方移動を防止するロッキング構成を形成する。スロット２３０は、貫通孔の上部の膨張を可能とし、ねじのねじ部を通過可能とし、ねじ部の通過後に収縮してねじの軸部を所定位置に効果的にロックするように機能する。
【００１８】
アセンブリ１００は、従来の複合部品アセンブリに対して、単体の、成形された構成要素とするのが有利とされる。本発明は、更に製造の複雑性並びに製造のコストを縮減し、コンピュータ・システムのラックへのプリント基板（ＰＣＢ）搭載等、知られている用途に関して相当のコスト節減を提供する。これらの実施例及び技術は、他の用途にも一層有利に適用可能とされようし、またそのような用途は全て本明細書に付属の請求項の範囲内に包含される。
【００１９】
これらのアセンブリは、プリント基板搭載用ラック等、電子部品ラックへの搭載が一層簡単なことが有利とされる。本発明の一実施例によれば、電子部品アセンブリをラック（図示せず）に搭載する方法は、アセンブリ１００等のアセンブリを用意するステップと、キャプティブ・スクリュ４００等のキャプティブ・スクリュを用意するステップと、スクリュ４００をフェース・プレート１１０を介してラックに締め付け、それによってねじ山４１０が少なくとも部分的に保持要素１２０を貫通し、ねじの軸部４２０がロックして、保持要素１２０と共にロッキング構成を創生するステップとを包含する。
【００２０】
上述の通り、本発明は製造もまた容易なアセンブリを提供する。したがって、一実施例においては、電子部品をラックに搭載するためのアセンブリの製造方法が提供される。同方法は、アセンブリ１００、特にフェース・プレート１１０部分の逆形状のキャビティを有する金型を用意するステップと、熱可塑性材料をかなりの高圧で注入することによって熱可塑性材料をかなりの高圧による注入後に金型キャビティの形状に合わせるステップとを含む。
【００２１】
熱可塑性材は、加熱時には可塑性又は変形可能になり、溶融して液体になり、十分に冷却時には脆い、ガラス様の状態に凍結する材料とされる。大半の熱可塑性材は、分子量の大きい重合体であり、そのチェーンは、弱いファンデルワールス力により（ポリエチレン）、或いは強力な双極子−双極子相互作用及び水素結合により（ナイロン）、或いは芳香環の一様なスタッキングにより（ポリスチレン）会合する。熱可塑性重合体は、熱硬化性重合体（ベークライト、加硫ゴム）と違って再溶融及び再成形が可能とされるので、熱硬化性重合体とは異なる。多くの熱可塑性材料は、例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン、ビニル連鎖成長重合体等、付加重合体とされる。更に、これらの熱可塑性材は、例えば、特に黒鉛等、導電性添加剤を使用して導電性とすることが可能とされる。
【００２２】
射出成形は、生産において熱可塑性材料から部品を製作するための製造技術である。溶融したプラスチックが製品の形状の逆形の金型内に高圧で注入される。製品が設計された後、金型が金属、通常は鋼或いはアルミニウムから製作され、精密切削されて所望の部品の特徴が形成される。射出成形は小型の構成要素を初めとして種々の部品の製造に使用可能とされ、その使い易さ及び費用効果により、最も一般的な生産方法とされる。このように、射出成形は当分野でよく知られた技術である。
【００２３】
射出成形を使用する製造において主たる課題は、所望の部品機能がこの技術を使用して容易に実施可能かどうかということである。金属製フェース・プレート、及びばね装荷されたスタンドオフ等、プリント基板をラックに搭載するのに使用される従来のアセンブリは、一般的に射出成形は不可能であった。本発明は、スタンドオフの全ての特徴が、従来のシステムより複雑性が少なく、製造が容易な、且つかなりの費用節減を与える、射出成形可能な実施方法で得られることを長所とする。例えば、一般的なコンピュータ・システム・ラックにプリント基板を搭載するための、知られている用途に関しては、１５％を超える費用削減を可能とし、これに更に製造上の複雑性の減少を伴う。当業者は、上述のような特徴がフェース・プレート１１０に有利に組み込まれたことを理解するであろう。このようなフェース・プレートは、本明細書に記載の特徴を含めて自由な設計を可能とする射出成形技法を使用して有利に製造される。
【００２４】
本発明は、様々に変更され且つ代替形態が現れるであろうが、具体的実施例を図面にて例示し、本明細書にて詳細に説明した。しかし、本発明は本明細書に開示された特定の実施例に限定されるものではないことを了解されたい。むしろ、本発明は付属の請求項によって規定された本発明の精神及び範囲内に属するあらゆる変更、均等物、及び代替物を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のある態様によるアセンブリの斜視図である。
【図２】図１のアセンブリの一部分を示す部分図である。
【図３】図２のフェース・プレート断面図である。
【図４】ねじ部及び軸部を有するねじを示す図である。
【図５】本発明のある態様による、アセンブリ内にねじが部分的に挿入された様を示す図である。
【図６】本発明の様々な態様による、アセンブリ内に完全に挿通されたねじの状態を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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