(57)【要約】      （修正有）【課題】プラグインユニットの挿入時に高精度な位置決めを可能にする共に、新規に特別な部品を追加することなく低コストで実現することができるプラグインユニットの挿入ガイド機構を提案する。【解決手段】サブラックのマザーボード２０にプラグインユニットを挿入して接続する際の挿入ガイド機構であって、マザーボード２０に設けられたソリ防止部品２５にプラグインユニット側に延びるガイド片２５ａを一体に形成し、プラグインユニットを構成するプリント配線基板３１に、ガイド片２５ａが隙間無く挿入する切り欠き部３５を設け、ガイド片２５ａの厚さ寸法Ｓｔと切り欠き部３５の幅寸法Ｓｗとを高い精度でほぼ等しくなるようにし、かつ切り欠き部３５の入り口の両側に、ガイド片２５ａの挿入を案内するためのテーパ部３５ａを形成し、プラグインユニット挿入時における高精度な位置決めを実現する。【選択図】    図３
2004335650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブラックのマザーボードにプラグインユニットを挿入して接続する際の挿入ガイド機構であって、
前記マザーボードに設けられている補強部材に前記プラグインユニット側に延びるガイド片を一体に形成し、
前記プラグインユニットを構成するプリント配線基板に、前記ガイド片が隙間無く挿入する切り欠き部を設けたことを特徴とするプラグインユニットの挿入ガイド機構。
【請求項２】
前記ガイド片の厚さ寸法と前記切り欠き部の幅寸法とを高い精度でほぼ等しくなるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のプラグインユニットの挿入ガイド機構。
【請求項３】
前記切り欠き部の入り口の両側に、前記ガイド片の挿入を案内するためのテーパ部を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプラグインユニットの挿入ガイド機構。
【請求項４】
前記マザーボードの前記補強部材が断面略コ字形状に形成され、水平部分を前記プラグインユニット側に突出させることにより、前記ガイド片を形成したことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のプラグインユニットの挿入ガイド機構。
【請求項５】
断面略コ字形状の前記補強部材の上下の水平部分を突出させて２つの前記ガイド片を形成すると共に、前記プラグインユニットに、２つの前記ガイド片が挿入する２つの切り欠き部を形成したことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のプラグインユニットの挿入ガイド機構。
【請求項６】
前記ガイド片の長さを、前記プラグインユニットの誤挿入時に、前記ガイド片が前記プラグインユニットに衝突して前記プラグインユニットのコネクタと前記マザーボードのコネクタが接触する前に、前記プラグインユニットの挿入を阻止する長さとしたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載のプラグインユニットの挿入ガイド機構。
【請求項７】
前記補強部材が前記マザーボードに設けられているソリ防止部品であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載のプラグインユニットの挿入ガイド機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器のサブラックに収容されるマザーボードにプラグインユニットを挿入する場合のガイドを行なう挿入ガイド機構に関し、特に、特別な部品を追加することなくより高い精度で挿入のガイドを可能とするプラグインユニットの挿入ガイド機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば通信機器やその他の電子機器においては、機器筐体のラックに装着したマザーボードに対して、種々の機能を実現するためのプラグインユニットを接続することで機器の機能を拡張する手法がとられている。これらのプラグインユニットは、必要に応じて電子機器のマザーボードに対して着脱可能に接続される。
【０００３】
プラグインユニットの接続に際しては、ラックに設けられたガイドレールに沿ってプラグインユニットを挿入し、所定の力でプラグインユニットをマザーボード側に押し付けることにより、プラグインユニットのコネクタ（リセクタプル）が対応するマザーボード上のプラグコネクタに嵌ることで接続がなされる。
【０００４】
ここで、近年の高密度実装化によってプラグインユニットとマザーボードとを接続させるコネクタのピン数が増加しつつあるため、コネクタどうしを嵌合させるために相当の大きな力が必要であると共に、コネクタのピンも細くて弱くなっているため、プラグインユニット挿入時に正確な位置決めが必要となる。
【０００５】
正確な位置決めがなされないまま、大きな力でプラグインユニットを押し付けると、コネクタどうしが正常に嵌合しないだけでなくピンが折れ曲がってコネクタが破損してしまうこととなる。
【０００６】
また、プラグインユニットによっては、その機能上マザーボードへの接続位置が特定されているものもあり、プラグインユニットの誤挿入を防止することは、装置を正常に動作させるうえで非常に重要なことである。
【０００７】
従来、上記のようにプラグインユニットを挿入してマザーボード等に接続する場合の誤挿入防止機構としては、例えば、特開平６−６０５４号公報（特許文献１）や特開平８−１６２７８３号公報（特許文献２）に開示されるように、ユニット側にガイドピン又はガイド孔を設け、ユニットを受ける側にそのガイドピンが嵌るガイド孔を有する部品やガイド孔に嵌るガイドピンを設けた構成のものがある。
【０００８】
また、他の従来例としては、特開２００２−３２９９８４号公報に開示されるように、バックボード（マザーボード）に設けた補強部材とプラグインユニットを構成するプリント基板に設けた凹溝とを利用して誤挿入を防止する機構となっている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−６０５４号公報
【特許文献２】
特開平８−１６２７８３号公報
【特許文献３】
特開２００２−３２９９８４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにコネクタのピン数の増加に伴い、コネクタどうしを嵌合させるために相当の大きな力が必要となり、かつコネクタのピンも細くて弱くなっているため、高品質な電子機器になればなるほど、プラグインユニットの挿入時に高精度な位置決めが必要となるが、従来においては、特許文献１から特許文献３に示すようにプラグインユニットの誤挿入を防止するために種々の工夫がなされているが、プラグインユニットの挿入時にそれをガイドして高精度に位置決めするような工夫は殆どなされていないのが現状である。
【００１１】
また、上記の特許文献１や特許文献２に示すような誤挿入防止機構では、誤挿入防止をするための特別な部品が別に必要となり、その分だけ余分なコストがかかってしまう。
【００１２】
本発明の目的は、プラグインユニットの挿入時に高精度な位置決めを可能にする共に、新規に特別な部品を追加することなく低コストで実現することができるプラグインユニットの挿入ガイド機構を提案することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、プラグインユニットの挿入における位置決めだけでなく、誤挿入防止機構としても機能するプラグインユニットの挿入ガイド機構を提案することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、サブラックのマザーボードにプラグインユニットを挿入して接続する際の挿入ガイド機構であって、前記マザーボードに設けられている補強部材に前記プラグインユニット側に延びるガイド片を一体に形成し、前記プラグインユニットを構成するプリント配線基板に、前記ガイド片が隙間無く挿入する切り欠き部を設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２のプラグインユニットの挿入ガイド機構では、前記ガイド片の厚さ寸法と前記切り欠き部の幅寸法とを高い精度でほぼ等しくなるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
請求項３のプラグインユニットの挿入ガイド機構では、前記切り欠き部の入り口の両側に、前記ガイド片の挿入を案内するためのテーパ部を形成したことを特徴とする。
【００１７】
請求項４のプラグインユニットの挿入ガイド機構では、前記マザーボードの前記補強部材が断面略コ字形状に形成され、水平部分を前記プラグインユニット側に突出させることにより、前記ガイド片を形成したことを特徴とする。
【００１８】
請求項５のプラグインユニットの挿入ガイド機構では、断面略コ字形状の前記補強部材の上下の水平部分を突出させて２つの前記ガイド片を形成すると共に、前記プラグインユニットに、２つの前記ガイド片が挿入する２つの切り欠き部を形成したことを特徴とする。
【００１９】
請求項６のプラグインユニットの挿入ガイド機構では、前記ガイド片の長さを、前記プラグインユニットの誤挿入時に、前記ガイド片が前記プラグインユニットに衝突して前記プラグインユニットのコネクタと前記マザーボードのコネクタが接触する前に、前記プラグインユニットの挿入を阻止する長さとしたことを特徴とする。
【００２０】
請求項７のプラグインユニットの挿入ガイド機構では、前記補強部材が前記マザーボードに設けられているソリ防止部品であることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態による挿入ガイド機構を適用したプラグインユニットをマザーボードに接続した状態の外観図、図２はその部分拡大図である。
【００２２】
図１、図２において、１０は電子機器のサブラック（またはシェルフ）、２０はサブラック１０に実装されたマザーボード、３０はマザーボード２０に挿入接続されたプラグインユニットである。
【００２３】
ここで、プラグインユニット３０とは、プリント配線基板３１とプリント配線基板３１に実装されたコネクタ３２及びプリント配線基板３１を脱着するための挿抜レバーであるイジェクタ３３等で構成されるユニットであり、サブラック１０とは、複数のプラグインユニット３０を収容するための筐体である。
【００２４】
近年の高密度実装化に伴い、プラグインユニット３０とマザーボード２０のコネクタのピン数が増加しつつある。このため、当然コネクタを互いに嵌合させるための力が大きくなる。具体的には、コネクタの嵌合力は１ピン当たり、約４５ｇｆの力が必要であり、例えば１つのプラグインユニット３０当たり１０００ピンある場合は、約４５ｋｇｆの力が必要になる。
【００２５】
プラグインユニット３０を挿入接続する場合、この力がマザーボード２０にかかることになってしまい、マザーボード２０単体のままではその力を支えられずに、マザーボードが反ってしまう可能性がある。マザーボード２０が反った状態で、プラグインユニット３０の実装が完了してしまうと、プラグインユニット３０とマザーボード２０のコネクタの接続が不完全な状態（ルーズコンタクト）となってしまい、安定した電気的な接続がなされない可能性がある。
【００２６】
このような現象を回避するため、マザーボード２０上にはプラグインユニット３０の接続におけるソリ防止対策としての部品を実装することが一般的であり、本実施の形態のマザーボード２０にも、ソリ防止のためのソリ防止部品２５が設けられている。
【００２７】
図３に示すように、このソリ防止部品２５の断面形状は略コの字型に形成されており、その上下何れかの水平部分（図３においては上側の水平部分）の長さを長くしてプラグインユニット３０側に張り出すことにより、ガイド片２５ａを形成している。
【００２８】
また、プラグインユニット３０を構成するプリント配線基板３１の背面部分には、上記ソリ防止部品２５のガイド片２５ａが嵌る切り欠き部３５が形成されている。
【００２９】
このガイド片２５ａと切り欠き部３５とによって、プラグインユニット３０の挿入における上下方向のずれを正確にガイドするための挿入ガイド機構が形成される。
【００３０】
ここで、マザーボード２０のソリ防止部品２５のガイド片２５ａとそのコネクタ（リセプタクル）２１の間隔と、プラグインユニット３０の切り欠き部３５とそのコネクタ（プラグ）３２の間隔とは、十分に高い精度で同じとなるように形成されている。
【００３１】
また、図３に示すように、ソリ防止部品２５のガイド片２５ａの厚みＳｔと切り欠き部３５の幅Ｓｗは、ガイド片２５ａが隙間無く切り欠き部３５に嵌合するように十分な精度をもってほぼ等しくなるように形成されている。
【００３２】
さらに、切り欠き部３５の入り口上下部分には、図３に示すように、外側に広がるテーパ部３５ａが設けれている。
【００３３】
上記切り欠き部３５及びテーパ部３５ａについては、プラグインユニット３０を構成するプリント配線基板３１の外形を成形する際に同時に形成されるものである。
【００３４】
上記のように、ソリ防止部品２５のガイド片２５ａの厚みＳｔと切り欠き部３５の幅Ｓｗを十分な精度をもってほぼ等しくなるように形成した場合、プラグインユニット３０の挿入時に、ソリ防止部品２５のガイド片２５ａが切り欠き部３５から少しでも外れていると、切り欠き部３５をガイド片２５ａに嵌めることが非常に難しくなる。
【００３５】
本実施の形態のように、上記のようなテーパ部３５ａを設けることで、ソリ防止部品２５のガイド片２５ａが切り欠き部３５から多少外れ位置にあっても、このテーパ部３５ａによってガイド片２５ａが案内されてることで、スムーズに挿入できるようになる。
【００３６】
ガイド片２５ａと切り欠き部３５どうしの寸法を上記のように十分に高い精度で同じとなるようにしても、テーパ部３５ａによって案内されてスムーズな挿入がなされる。
【００３７】
また、プラグインユニット３０を挿入するサブラック１０には、図１に示すように、プラグインユニット３０を挿入する際に横方向（左右方向）のずれをガイドするためのガイドレール１５が設けられている。
【００３８】
このような構成とすることで、プラグインユニット３０が挿入され、そのコネクタ３２がマザーボード２０側のコネクタ２１に接続される少し前の状態で、上記ガイド片２５ａがプラグインユニット３０の切り欠き部３５に嵌ることにより、プラグインユニット３０の挿入が上下左右で正確にガイドされ、精度よく位置決めされてプラグインユニット３０のコネクタ３２がマザーボード２０のコネクタ２１に対して嵌合接続される。
【００３９】
さらに、ソリ防止部品２５のガイド片２５ａの長さは、プラグインユニット３０が誤挿入された場合に、プリント配線基板３１の切り欠き部３５以外の部分にガイド片２５ａの先端が衝突して、マザーボード２０のコネクタ２１とプラグインユニット３０のコネクタ３２との嵌合を阻止できる長さに設定されている。
【００４０】
上記のように、上記ソリ防止部品２５のガイド片２５ａとプラグインユニット３０の切り欠き部３５によって、プラグインユニット３０を正確に挿入するための挿入ガイド機構と共に、プラグインユニット３０の誤挿入を防止するための誤挿入防止機構を併せ持つ機構が実現される。
【００４１】
図４〜図８を参照して、プラグインユニット３０をサブラック１０のマザーボード２０に接続する場合の動作を説明する。
【００４２】
通常プラグインユニット３０をサブラック１０に実装する際には、サブラック１０のガイドレール１５に合わせてプラグインユニット３０を挿入する。
【００４３】
そして、図４に示すように、プラグインユニット３０に設けられているイジェクタ３３の上アゴ部分がサブラック１０のガイドレール１５の前面の起立片１６にかかった状態となる。
【００４４】
この状態では、図４及び図５に示すように、ソリ防止部品２５のガイド片２５ａの先端部分が切り欠き部３５に少し挿入し、プラグインユニット３０のコネクタ３２はマザーボード２０のコネクタ２１に嵌合せずに少し離れて位置している。
【００４５】
この状態で、プラグインユニット３０のイジェクタ３３の力点であるレバーを起こすことにより、上アゴ先端部を中心に回転させると、図６に示すように、イジェクタ３３の上アゴ部分が起立片１６に引っ掛かる。
【００４６】
以上の動作によりイジェクタ３３を回転支持しているピンにマザーボード２０方向への力が作用し、それに伴いソリ防止部品２５のガイド片２５ａがプラグインユニット３０の切り欠き部３５に挿入しつつプラグインユニット３０がマザーボード２０の方向に移動する。
【００４７】
これにより、図７に示すように、プラグインユニット３０の挿入が上下左右で正確にガイドされ、精度よく位置決めされ、マザーボード２０に実装されているコネクタ（リセプタクル）２１と、プラグインユニット３０に実装されているコネクタ（プラグ）３２が嵌合することで接続がなされる。
【００４８】
プラグインユニット３０挿入の最初の段階でプラグインユニット３０が上下方向に僅かにずれていても、挿入を進めるにつれてガイド片２５ａが切り欠き部３５のテーパ部３５ａで案内されることにより、ガイド片２５ａが確実に切り欠き部３５内に嵌るものである。
【００４９】
ここで、本実施の形態においては、図４及び図７に示すように、プラグインユニット３０の背面に設けられた切り欠き部３５とサブラック１０に設けられたマザーボード２０のソリ防止部品２５のガイド片２５ａの位置が一致したときに、はじめてそれぞれのコネクタどうしが嵌合するような構造になっている。
【００５０】
すなわち、図８に示すように、プラグインユニット３０の切り欠き部３５とソリ防止部品２５のガイド片２５ａの位置が一致しない場合には、ガイド片２５ａの先端がプリント配線基板３１の端面に衝突することにより、プラグインユニット３０をそれ以上マザーボード２０側へ移動することができず、コネクタ同士が触れ合うことはない。
【００５１】
正常な挿入において、上記ガイド片２５ａがプラグインユニット３０の切り欠き部３５に嵌ることにより、プラグインユニット３０の挿入が可能であり、誤挿入の際には、プリント配線基板３１の切り欠き部３５以外の部分がガイド片２５ａに衝突して挿入が阻止されるようになっている。
【００５２】
図９に本発明の第２の実施の形態による挿入ガイド機構を示す。上記第１の実施の形態においては、ソリ防止部品２５の上側の水平部分にガイド片２５ａを形成した場合を示したが、図９に示すように、ソリ防止部品２５の下側の水平部分にガイド片２５ａを形成するようにしてもよい。プラグインユニット３０の切り欠き部３５もそのガイド片２５ａに対応させて設ける。
【００５３】
また、図１０に本発明の第３の実施の形態による挿入ガイド機構を示す。図１０に示すように、上下両方の水平部分によって２つのガイド片２５ａを形成し、かつプラグインユニット３０側に、それに対応して２つの切り欠き部３５を設けるように構成している。
【００５４】
このようにガイド片２５ａと切り欠き部３５を２つずつ設けるようにすれば、ガイド片２５ａと切り欠き部３５によってより高いガイド精度が得られるようになる。
【００５５】
以上好ましい実施の形態及び実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。
【００５６】
上記実施の形態では、マザーボード２０に設けられているソリ防止部品２５にガイド片２５ａを形成した構造を示したが、ソリ防止部品２５にガイド片２５ａを形成する場合に限定されず、ソリ防止のための部品だけでなくマザーボード２０に設けられる他の補強部材にガイド片２５ａを形成することもできる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のプラグインユニットの挿入ガイド機構によれば、以下に述べるような優れた効果が得られる。
【００５８】
第１に、プラグインユニットの切り欠き部とマザーボードのソリ防止部品とによって、プラグインユニットの挿入時に高精度な位置決めが可能となる。
【００５９】
この正確な位置決めによりコネクタどうしの正常な接続がなされると共に、ピンが折れ曲がってコネクタが破損してしまうといったことを防止することができる。
【００６０】
第２に、プラグインユニットの切り欠き部とマザーボードのソリ防止部品とで構成するため、新規に特別な部品を追加することなく低コストで挿入ガイド機構を実現することができる。
【００６１】
第３に、プラグインユニット挿入における位置決めだけでなく、プラグインユニットの誤挿入を防止する誤挿入防止機構としても機能させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるプラグインユニットの挿入ガイド機構を適用したプラグインユニットをマザーボードに実装する場合の外観図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による挿入ガイド機構の構造を示す部分的拡大図である。
【図３】第１の実施の形態におけるソリ防止部品のガイド片とプラグインユニットの切り欠き部の構造を示す一部拡大図である。
【図４】第１の実施の形態におけるプラグインユニットの挿入開始時の状態を示す側面図である。
【図５】図４に示すプラグインユニットの挿入開始時の状態における部分的拡大図である。
【図６】図４に示すプラグインユニットの挿入開始時の状態におけるイジェクタの状態を示す部分拡大図である。
【図７】第１の実施の形態におけるプラグインユニットの挿入完了時の状態を示す側面図である。
【図８】第１の実施の形態におけるプラグインユニットの誤挿入時の状態を示す側面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態による挿入ガイド機構の構造を示す部分的拡大図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態による挿入ガイド機構の構造を示す部分的拡大図である。
【符号の説明】
１０：サブラック
１１：サイドプレート
１５：ガイドレール
２０：マザーボード
２１：コネクタ
２５：ソリ防止部品
２５ａ：ガイド片
３０：プラグインユニット
３１：プリント配線基板
３２：コネクタ
３３：イジェクタ
３５：切り欠き部
３５ａ：テーパ部
【図１】
2004335650.tif 000003
【図２】
2004335650.tif 000004
【図３】
2004335650.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004335650.tif 000007
【図６】
2004335650.tif 000008
【図７】
2004335650.tif 000009
【図８】
2004335650.tif 000010
【図９】
2004335650.tif 000011
【図１０】
2004335650.tif 000012