(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マザーボードに実装してあり、ケーブル側コネクタと該マザーボードとの間を接続するコネクタモジュールであって、
前記ケーブル側コネクタが接続される基板側コネクタがプリント基板の表面にマトリクス状に並んで実装してあり、且つ前記マザーボード上に実装させるための嵌合接続手段を前記プリント基板の裏面の中央に有し、前記プリント基板のパターンによって前記基板側コネクタと前記嵌合接続手段とが電気的に接続してある構成のコネクタモジュール本体を有し、
前記嵌合接続手段によって、前記コネクタモジュール本体が前記マザーボード上に実装されるようにした構成とし、
前記プリント基板の裏面を覆って、前記コネクタモジュール本体の前記嵌合接続手段を覆う段形状の背板部を有するシールドカバー部材を更に有する構成としたことを特徴とするコネクタモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載のコネクタモジュールにおいて、
前記シールドカバー部材は、前記プリント基板の表面側の迫り出した部分を有し、該迫り出した部分が前記基板側コネクタの側面及び上面を覆う構成であり、
且つ、前記シールドカバー部材は、前記マザーボードとねじ止めされる脚部を有する構成としたことを特徴とするコネクタモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコネクタモジュールに係り、特にサーバ及びルータ等に組み込まれるコネクタモジュールに関する。
【０００２】
サーバ及びルータ等は、設計及び組み立てがし易い構造、及び、保守がし易い構造であることが望ましい。
【背景技術】
【０００３】
図１及び図２は従来のサーバ１０の一部を示す。サーバ１０は、基板側コネクタの数が多いタイプであり、シャーシ１１内に二つのマザーボード２０，２１が組み込んであり、マザーボード２０の端に並んで実装してある複数の基板側コネクタ３０と、マザーボード２１の端に並んで実装してある複数の基板側コネクタ３１とが、フロントパネル１２の開口より突き出して二列に並んでいる構成である。
【０００４】
サーバ１０は、基板側コネクタ３０、３１にケーブル側コネクタ４０が接続された状態で使用される。
【特許文献１】特開平９−６４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のサーバ１０は、基板側コネクタ３０、３１を二列に配置するために、二枚のマザーボード２０、２１が必要となり、制御回路を二枚のマザーボード２０、２１に分けて構成する必要があり、設計及び組み立てがし難いものであった。
【０００６】
また、一列に並んでいる多数の基板側コネクタ３０、３１のうち、一つが故障した場合には、マザーボード２０、２１を交換する必要があり、保守もし難いものであった。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、上記課題を解決したコネクタモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明は、
マザーボードに実装してあり、ケーブル側コネクタと該マザーボードとの間を接続するコネクタモジュールであって、
前記ケーブル側コネクタが接続される基板側コネクタがプリント基板の表面にマトリクス状に並んで実装してあり、且つ前記マザーボード上に実装させるための嵌合接続手段を前記プリント基板の裏面の中央に有し、前記プリント基板のパターンによって前記基板側コネクタと前記嵌合接続手段とが電気的に接続してある構成のコネクタモジュール本体を有し、
前記嵌合接続手段によって、前記コネクタモジュール本体が前記マザーボード上に実装されるようにした構成とし、
前記プリント基板の裏面を覆って、前記コネクタモジュール本体の前記嵌合接続手段を覆う段形状の背板部を有するシールドカバー部材を更に有する構成としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基板側コネクタを低い列と高い列と並んだ配置とする場合に、従来は二つ必要であったマザーボードを単一で足りるようにすることが出来る。よって、サーバの設計及び組み立てが簡単となる。
【００１０】
一つ基板側コネクタが故障した場合には、この故障した基板側コネクタが属するコネクタモジュールを取り外して新しいコネクタモジュールを実装すれば足り、マザーボードを交換する必要は無く、保守は容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に本発明の実施の形態について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図３は本発明の実施例１になるコネクタモジュール６０をマザーボード５３と対応させて示す。図４及び図５は、図３のコネクタモジュール６０が組み込んであるサーバ５０を示す。
【００１３】
サーバ５０は、外観は、図１及び図２に示すサーバ１０と同様に、複数の基板側コネクタ６３−１〜６３−４が、フロントパネル５１の開口５１ａ，５１ｂより突き出して第１の列と第２の列との二列に並んでいる構成であり、シャーシ５２の内部は、図１及び図２に示すサーバ１０とは相違し、マザーボード５３が単一であり、この端に沿って、複数のコネクタモジュール６０がコネクタを介して接続されて並んでいる構成である。サーバ５０は、ケーブル側コネクタ４０が基板側コネクタ６３−１〜６３−４に接続された状態で使用される。
【００１４】
各図中、Ｘ１−Ｘ２はサーバ５０及びコネクタモジュール６０の幅方向、Ｙ１−Ｙ２はサーバ５０の奥行き方向及びコネクタモジュール６０の厚さ方向、Ｚ１−Ｚ２はサーバ５０及びコネクタモジュール６０の高さ方向である。
［コネクタモジュール６０の概略構成］
図６はコネクタモジュール６０及びサーバ５０の一部を分解して示す。図７（Ａ）乃至（Ｃ）はコネクタモジュール６０の正投象図、図８及び図９は、コネクタモジュール６０を背面側から見て示す図である。
【００１５】
コネクタモジュール６０は、コネクタモジュール本体６１の背面側にシールドカバー部材６２がねじ６７によって取り付けてある構成である。
【００１６】
また、コネクタモジュール６０は、前面側に、マトリクス状に並んでいる四つの基板側コネクタ６３−１〜６３−４を有し、背面側に、実装用コネクタ６５を有し、実装用コネクタ６５を接続されてマザーボード５３上に実装される構成である。
【００１７】
また、コネクタモジュール６０は、マザーボード５３上に並んで実装され、マザーボード５３の端に、複数の基板側コネクタを二列に並んで配置させることが可能である構成である。
【００１８】
また、コネクタモジュール６０は、基板側コネクタが故障した場合に、マザーボード５３から取り外すことが可能である構成である。
［コネクタモジュール本体６１］
図１０はコネクタモジュール本体６１を正面側から見て示す斜視図、図１１はコネクタモジュール本体６１を背面側から見て示す斜視図、図１２（Ａ）乃至（Ｃ）はコネクタモジュール本体６１の正投象図である。
【００１９】
コネクタモジュール本体６１は、図６のうちの上部に分解して示すように、プリント基板７０と、このプリント基板７０の前面７０ａにマトリクス状に並んで実装してある四つの基板側コネクタ６３−１〜６３−４と、プリント基板７０の背面７０ｂに実装してある一つの実装用コネクタ６５とを有する
プリント基板７０は、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、四つの基板側コネクタ６３−１〜６３−４をマトリクス状に並んで実装できる大きさであり、表面７０ａに基板側コネクタ用実装部７１〜７４がマトリクス状に並んで形成してあり、裏面７０ｂの中央に実装用コネクタ用実装部７５が形成してある構成である。
【００２０】
図１３（Ａ）に示すように、各実装部７１〜７４は、Ｘ方向に長い形状であり、夫々パッド７１ａ〜７４ａがＸ方向に並んでおり、且つ、Ｘ方向の両端に位置決め用孔７１ｂ〜７４ｂを有する構成である。
【００２１】
図１３（Ｂ）に示すように、実装部７５は、Ｘ方向に長い形状でありであり、パッド７５ａがＸ方向に並んでおり、且つ、Ｘ方向の両端に位置決め用孔７５ｂを有する構成である。パッド７５ａの数は、各実装部７１〜７４のパッド７１ａ〜７４ａの数を合計した数に相当する。
【００２２】
図示は省略してあるけれども、プリント基板７０には、配線パターン、ビア及びグランドパターンが形成してあり、各実装部７１〜７４のパッド７１ａ〜７４ａと実装部７５のパッド７５ａとが電気的に接続されている。
【００２３】
図６、図１０及び図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように、各基板側コネクタ６３−１〜６３−４は、絶縁性の本体部６３−１ａ〜６３−４ａにコンタクト６３−１ｂ〜６３−４ｂが平衡伝送が可能である配置に並んでおり、先端側に本体部６３−１ａ〜６３−４ａの先端側の部分がシールドカバー６４でもって覆われた嵌合接続部６３−１ｃ〜６３−４ｃを有し、プリント基板７０に対して垂直の姿勢で実装される構造のものである。この基板側コネクタ６３−１〜６３−４は、本体部６３−１ａ〜６３−４ａの突起（図示せず）を位置決め用孔７１ｂ〜７４ｂに嵌合させて位置決めされて、且つ、コンタクトをパッド７１ａ〜７４ａに半田付けされて、夫々実装部７１〜７４に実装してある。６３−１ｄ〜６３−４ｄは本体部６３−１ａ〜６３−４ａのうち基部側の部分である。
【００２４】
線ＸＬ１、ＸＬ２はＸ方向の線であり、寸法Ａ離れている。線ＹＬ１、ＹＬ２はＹ方向の線であり、寸法Ｂ離れている。線ＹＬ１、ＹＬ２はプリント基板７０の長手方向の長さを略四等分した場合のＸ１側の端から約１／４の位置と約３／４の位置とに位置している。線ＸＬ１、ＸＬ２はプリント基板７０の短い辺の長さを略五等分した場合のＺ２側の端から約１／５の位置と約４／５の位置とに位置している。
【００２５】
Ｘ方向についてみると、基板側コネクタ６３−１、６３−２は線ＸＬ１上に並んでおり、基板側コネクタ６３−３、６３−４は線ＸＬ２上に並んでいる。Ｙ方向についてみると、基板側コネクタ６３−１、６３−３は線ＹＬ１上に並んでおり、基板側コネクタ６３−２、６３−４は線ＹＬ２上に並んでいる。
【００２６】
図６、図１１及び図１２（Ｂ），（Ｃ）に示すように、実装用コネクタ６５は、プリント基板７０の長さに略相当する長さを有し、絶縁性の本体部６５ａにコンタクト６５ｂが平衡伝送が可能である配置に並んでおり、ライトアングル型であり、プリント基板に対して平行の姿勢で実装される構造のものである。コンタクト６５ｂの数は、各基板側コネクタ６３−１〜６３−４のコンタクト６３−１ｂ〜６３−４ｂの数を合計した数に相当する。この実装用コネクタ６５は、本体部６５ａの突起（図示せず）を位置決め用孔７５ｂに嵌合させて位置決めされて、且つ、コンタクトをパッド７５ａに半田付けされて、実装部７５に実装してある。
【００２７】
このコネクタ６５は、Ｚ２側を向いている凸状のプラグ部６５ｃを有し、且つ、本体部６５ａの長手方向の両端に、Ｚ２側を向いているガイド用突起部６５ｄを有する。
［シールドカバー部材６２］
図６、図８、図９に示すように、シールドカバー部材６２は、導電性メッキが施されている合成樹脂成形部品であり、段形状の背板部６２ａと、天井板部６２ｂと、左右の側板部６２ｃ，６２ｄとを有しており、コネクタモジュール本体６１の背面側を覆う形状である。背板部６２ａは、段形状であり、上段の背板部６２ａ１と、下段の背板部６２ａ２とよりなる。
【００２８】
シールドカバー部材６２とコネクタモジュール本体６１とは、上段の背板部６２ａ１とプリント基板７０とが当接した状態に組み合わされて、Ｙ２側からねじ６７によってプリント基板７０を上段の背板部６２ａ１に複数の個所を固定されて一体化されており、シールドカバー部材６２がコネクタモジュール本体６１に取り付けられている。
【００２９】
シールドカバー部材６２がコネクタモジュール本体６１に取り付けられた状態で、背板部６２ａがコネクタモジュール本体６１の背面側を覆って実装用コネクタ６５を覆い、天井板部６２ｂ及び側板部６２ｃ、６２ｄがプリント基板７０よりもＹ２方向に迫り出している。よって、側板部６２ｃが基板側コネクタ６３−１、６３−３の基部側の部分６３−１ｄ、６３−３ｄの側面を覆い、側板部６２ｄが基板側コネクタ６３−２、６３−４の基部側の部分６３−２ｄ、６３−４ｄの側面を覆い、天井板部６２ｂが基板側コネクタ６３−３、６３−４の基部側の部分６３−１ｄ、６３−４ｄの上面を覆っている。これによって、コネクタモジュール６０がサーバ内に組み込まれている状態で、コネクタモジュール本体６１はシールドカバー部材６２によって良好にシールドされている。なお、実装用コネクタ６５は、主に、下段の背板部６２ａ２によって覆われている。また、シールドカバー部材６２はプリント基板７０のグランドパターン（図示せず）と接触されている。
【００３０】
実装用コネクタ６５よりＺ２側の部分には、図９に示すように、シールドカバー部材６２とプリント基板７０とによって、マザーボード側コネクタ用空間８０が形成されている。コネクタ用空間８０のＺ２端には、矩形の開口８１が形成してあり、且つ、この矩形の開口８１の縁には、傾斜のコネクタガイド部８２が形成してある。
【００３１】
図８及び図９に示すように、シールドカバー部材６２は、Ｚ２端のコーナ部に四つの脚部６２ｅを有する。各脚部６２ｅは、Ｚ２側の面に突起部６２ｆを有する。
【００３２】
また、図８に示すように、シールドカバー部材６２は、天井板部６２ｂから背板部６２ａ１にかけての部分に、二つのスリット６２ｇを有する。このスリット６２ｇは、コネクタモジュール本体６１とシールドカバー部材６２とをねじで一体化するときに、スリット６２ｇに治具を差し込んでプリント基板７０の上端を押し下げてプリント基板７０の下端のシールドカバー部材６２に対する位置を精度良く定めるのに利用される。
【００３３】
なお、シールドカバー部材６２は、導電性を有する合成樹脂製、或いは金属製でもよい。
［マザーボード５３の構造］
図３及び図４に示すように、マザーボード５３は、単一であり、制御回路が集約して形成してある。このマザーボード５３には、Ｙ２側の縁５３ａに沿って、図１４（Ａ）乃至（Ｄ）に示すマザーボード側コネクタ５４が複数個、後述する位置決め用の突起部５４ｅ、５４ｆを利用して位置決めされて、垂直の姿勢で実装してあり、所定のピッチで並んでいる。
【００３４】
図３及び図６に示すように、マザーボード側コネクタ５４は、前記の実装用コネクタ６５と対をなすものであり、絶縁性の本体部５４ａにコンタクト５４ｂが平衡伝送が可能である配置に並んでいる構成である。本体部５４ａは、Ｚ１側に、凹状のジャック部５４ｃを有し、且つ、Ｚ１側の長手方向の両端に凹状ガイド部５４ｄ有し、且つ、Ｚ２側の両端に、位置決め用突起部５４ｅ、５４ｆを有する。
［コネクタモジュール６０のマザーボード５３への実装構造］
図４に示すように、コネクタモジュール６０は、中継コネクタ６５をマザーボード側コネクタ５４と嵌合接続されて、且つＺ２側からねじ９０によって脚部６２ｅをマザーボード５３に固定されて、実装されている。また、図５に示すように、別のコネクタモジュール６０が別のマザーボード側コネクタ５４と嵌合接続されて且つねじ止めされて実装されている。
【００３５】
一つのコネクタモジュール６０について４つの基板側コネクタが配置され、複数のコネクタモジュール６０が並んで配置されているため、Ｚ方向上低い列と高い列の二列で、Ｘ２方向に多数の基板側コネクタが並んで配置される。
【００３６】
よって、予めコネクタモジュール６０を複数個用意しておいて、各コネクタモジュール６０をその中継コネクタ６５をマザーボード側コネクタ５４と嵌合接続させてＺ２側からねじ止めする簡単な作業を、順次行うことによって、多数の基板側コネクタ６４が二列で並んだ配置を形成することが可能となる。
【００３７】
なお、コネクタモジュール６０の中継コネクタ６５をマザーボード側コネクタ５４に嵌合接続させる作業は、コネクタガイド部８２の作用によって開口８１のマザーボード側コネクタ５４への嵌合が円滑になされ、更に、ガイド用突起部６５ｄが凹状ガイド部５４ｄに案内されて嵌合することによって、中継コネクタ６５をマザーボード側コネクタ５４に嵌合接続させる作業は円滑に且つ確実に行なわれる。
【００３８】
また、シールドカバー部材６２は脚部６２ｅの個所でマザーボード５３のグランドパターン（図示せず）と接触してあり、シールドカバー部材６２はグランド電位とされている。
【００３９】
また、サーバ５０が使用されている状態で、一つの基板側コネクタが故障した場合には、故障した基板側コネクタが属しているコネクタモジュール６０だけを交換すれば足り、マザーボード５３の交換は不要であり、保守は容易である。
【００４０】
また、マザーボード側コネクタ５４は、マザーボード側コネクタ用空間８０内に収まっておりシールドカバー部材６２によって覆われてシールドされている。
【実施例２】
【００４１】
図１５は本発明の実施例２になるコネクタモジュール６０Ａを示す。このコネクタモジュール６０Ａは、前記のコネクタモジュール６０のライトアングル型の実装用コネクタ６５に代えて、プリント基板７０に対して垂直である垂直型の実装用コネクタ９１を有する。
【００４２】
マザーボード５３上にはライトアングル型のコネクタ９５が実装してある。
【００４３】
コネクタモジュール６０Ａは実装用コネクタ９１をコネクタ９５に接続して、マザーボード５３上に実装してある。
【実施例３】
【００４４】
図１６は本発明の実施例３になるコネクタモジュール６０Ｂを示す。このコネクタモジュール６０Ｂは、前記のコネクタモジュール６０の実装用コネクタ６５に代えて、プリント基板７０Ａがそれ自体の端にカードエッジコネクタ部１００を有する構成としてある。
【００４５】
マザーボード５３上にはカードエッジコネクタ１０１が実装してある。
【００４６】
コネクタモジュール６０Ｂはカードエッジコネクタ部１００をカードエッジコネクタ１０１に接続して、マザーボード５３上に実装してある。
【実施例４】
【００４７】
図１７は本発明の実施例４になるコネクタモジュール６０Ｃを示す。このコネクタモジュール６０Ｃは、基板側コネクタ６３−１〜６３−４が、その長手方向がＺ方向（マザーボード５３に対して垂直の方向）を向いている構成である。
【実施例５】
【００４８】
図１８は本発明の実施例５になるコネクタモジュール６０Ｄを示す。このコネクタモジュール６０Ｄは、基板側コネクタ６３−１〜６３−４が、その長手方向がＸ方向（マザーボード５３と平行の方向）に対して所定の角度α傾斜している姿勢を有する構成である。
【実施例６】
【００４９】
図１９は本発明の実施例６になるコネクタモジュール６０Ｅを示す。このコネクタモジュール６０Ｅは、四つの基板側コネクタ６３−１〜６３−４がＸ方向に一列に並んでいる構成である。
【００５０】
コネクタモジュール６０Ｅは、コネクタ接続されてマザーボード５３上に実装してある。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】従来のサーバの一部を示す図である。
【図２】図１に示す部分を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施例１になるコネクタモジュールをマザーボードと対応させて示す斜視図である。
【図４】図３のコネクタモジュールが組み込んであるサーバの一部を示す図である。
【図５】図４に示す部分を示す斜視図である。
【図６】コネクタモジュール及びサーバの一部を分解して示す図である。
【図７】コネクタモジュールの正投象図である。
【図８】コネクタモジュールを背面側から見て示す斜視図である。
【図９】コネクタモジュールを背面側の下方から見て示す斜視図である。
【図１０】コネクタモジュール本体を正面側から見て示す斜視図である。
【図１１】コネクタモジュール本体を背面側から見て示す斜視図である。
【図１２】コネクタモジュール本体の正投象図である。
【図１３】プリント基板を示す図である。
【図１４】マザーボード側コネクタを示す正投象図である。
【図１５】本発明の実施例２になるコネクタモジュールを示す図である。
【図１６】本発明の実施例３になるコネクタモジュールを示す図である。
【図１７】本発明の実施例４になるコネクタモジュールを示す図である。
【図１８】本発明の実施例５になるコネクタモジュールを示す図である。
【図１９】本発明の実施例６になるコネクタモジュールを示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
４０  ケーブル側コネクタ
５０  サーバ
５１  フロントパネル
５２  シャーシ
５３  マザーボード
５４  マザーボード側コネクタ
６０、６０Ａ〜６０Ｅ  コネクタモジュール
６１  コネクタモジュール本体
６２  シールドカバー部材
６３−１〜６３−４  基板側コネクタ
６５  実装用コネクタ
６７  ねじ
７０  プリント基板
７１〜７４  基板側コネクタ用実装部
７５  実装用コネクタ用実装部
８０  マザーボード側コネクタ用空間
８１  開口
８２  コネクタガイド部
９０  ねじ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0004847748.tif 000016
【図１６】
0004847748.tif 000017
【図１７】
0004847748.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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