JP2001307800A - 基板介在構造体 - Google Patents
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Abstract
に接続する接続ピンの装着誘導を行う基板介在構造体に
おいて、接続を行う基板等の製造上の寸法誤差、及び配
置上の誤差等が生じた場合であっても、接続ピンの挿入
を良好に行うことを可能にする。 【解決手段】 介在本体部1aに設けられた貫通穴1a
cの接続ピン挿入口部1aa及び接続ピン引き出し口部
1abを内部から外部に向けて徐々に内径が広がってい
くように形成し、介在本体部1aの下部に位置決め突起
部1b、1cを設けることにより基板介在構造体1を構
成し、位置決め突起部1b、1cを、下段基板3の上面
に設けられた凹部3a、3bにはめ込んだ状態で、基板
介在構造体1を上段基板2と下段基板3との間に介在さ
せ、上段基板穴2c、貫通穴1ac及び下段基板穴3c
に接続ピン4を挿入する。
Description
配置される基板介在構造体に関し、特に、基板間を電気
的に接続する接続ピンの装着誘導を行う基板介在構造体
に関する。
伴い、電子計算機、サーバ、交換機等のバックパネルに
は、多層基板を使用することが一般的となっている。し
かし、多層基板によってこのようなバックパネルを構成
する場合、その層数の増加に従って基板設計上の制約も
増加し、スルーホールの配置等、自由な基板構成が困難
になってしまうという問題点がある。
ックパネルを2枚の基板に分離し、それぞれの基板を導
電性の接続ピンによって相互に接続する方法が提案され
ている。図19は、このように接続ピンによって接続さ
れた基板の様子を示した断面図である。
クパネルを構成する上段基板102及び下段基板103
の間に、貫通穴101aを有する基板介在構造体101
を介在させ、上段基板102から下段基板103に向
け、導電性の接続ピン104を貫通穴101a内部に挿
入することにより、上段基板102と下段基板103と
を電気的に接続する。
た従来の方法では、接続ピン104を良好に挿入するた
めには、接続ピン104が挿入される上段基板102及
び下段基板103に開けられた穴、及び貫通穴101a
が高い精度で一直線に配置されなければならず、上段基
板102、下段基板103及び基板介構造体101の製
造上の寸法誤差、配置上の誤差等を考慮した場合、実際
上、接続ピン104の挿入が困難であるという問題点が
ある。
のであり、接続を行う基板等の製造上の寸法誤差、及び
配置上の誤差等が生じた場合であっても、接続ピンの挿
入を良好に行うことが可能な基板介在構造体を提供する
ことを目的とする。
決するために、図1に示す、基板間に介在して配置さ
れ、前記基板間を電気的に接続する接続ピン4の装着誘
導を行う基板介在構造体1において、絶縁体で構成さ
れ、前記接続ピン4が挿入される貫通穴1acを有する
介在本体部1aと、前記介在本体部1aの外部に設けら
れ、前記基板に設けられた凹部3a、3bにはめ込まれ
る位置決め突起部1bとを有し、前記貫通穴1acの開
口部のうち、前記接続ピンが挿入される側の前記開口部
である接続ピン挿入口部1aaは、前記貫通穴1acの
内部から外部に向けて、徐々に内径が広がっていくよう
に形成されることを特徴とする基板介在構造体1が提供
される。
acの接続ピン挿入口部1aaが、貫通穴1acの内部
から外部に向けて、徐々に内径が広がっていくように形
成されることにより、挿入された接続ピン4を貫通穴1
ac内部に導き、位置決め突起部1b、1cは、基板に
設けられた凹部3a、3bにはめ込まれることにより、
基板等の配置精度を向上させる。
を参照して説明する。まず、本発明における第1の実施
の形態について説明する。
を用いて上段基板2及び下段基板3の接続を行った様子
を示した断面図であり、図2は、介在本体部1aの全体
平面図であり、図3は、図2に示したA部の拡大図であ
る。
れる貫通穴1acが設けられた介在本体部1a、及び介
在本体部1aの外部に設けられ、基板に設けられた凹部
3a、3bにはめ込まれる位置決め突起部1b、1cに
よって構成されている。
ポリマー:Liquid Crystal Polymer)、PBT(ポリブ
チレンテレフタレート:Polybutyleneterephthalate)
等の絶縁体を用い、図2に示すように板状に形成され、
貫通穴1acは、板状に形成された介在本体部1aの上
下面を貫通するように複数形成される。接続ピン4が挿
入される側における貫通穴1acの開口部である接続ピ
ン挿入口部1aa、及び接続ピン4が引き出される側に
おける貫通穴1acの開口部である接続ピン引き出し口
部1abは、貫通穴1acの内部から外部に向けて、徐
々に内径が広がっていくように形成されており、これに
より、接続ピン挿入口部1aa及び接続ピン引き出し口
部1abの内径は、それぞれ貫通穴1acの中心付近の
内径よりも広く構成される。
ン4が通過可能な限度において絞り込まれて形成され
る。このように貫通穴1acの中心付近を絞り込んでお
くことにより、接続ピン4の挿入時における接続ピン4
の曲がりの発生を低減させることが可能になる。
1acは、介在本体部1aを四角形に打ち抜くように形
成され、これにより、貫通方向に垂直な平面における貫
通穴1acの断面形状は四角形を構成することとなる。
なお、ここでは、介在本体部1aを四角形に打ち抜くよ
うに貫通穴1acを形成することとしたが、介在本体部
1aをその他の多角形、円等に打ち抜くことにより、貫
通穴1acを構成することとしてもよく、これらの打ち
抜き形状を組み合わせることにより、貫通穴1acを構
成することとしてもよい。
1aの下部に複数構成された凸部であり、その形状は、
直方体、円筒状、半円状等、特に問わないが、凹部3
a、3bにはめ込まれた際に、介在本体部1aの位置が
十分に固定される形状であることが望ましい。また、位
置決め突起部1b、1cの材質としては、ある程度の機
械的強度及び信頼性を有するものであれば、特に制限な
く使用できる。位置決め突起部1b、1cの構成方法と
しては、介在本体部1aと位置決め突起部1b、1cと
を一体成形することとしてもよく、金属製の金属ピンを
介在本体部1aの下部に取り付ける構成としてもよい。
段基板穴2cが、下段基板3には、下段基板3を貫通す
る下段基板穴3cがそれぞれ設けられ、下段基板3の上
面には、上述の凹部3a、3bが構成される。基板介在
構造体1は、バックボードを構成する上段基板2と下段
基板3との間に介在させられ、その位置決め突起部1
b、1cを凹部3a、3bにはめ込んだ状態で配置され
る。基板介在構造体1の位置決め突起部1b、1cは、
それらが凹部3a、3bにはめ込まれた際、貫通穴1a
cが下段基板穴3cの上部に配置されるような位置に構
成されており、これにより、位置決め突起部1b、1c
が凹部3a、3bにはめ込まれた際、下段基板穴3c及
び貫通穴1acは、同一直線上に配置されることとな
る。また、上段基板2は、下段基板穴3c及び貫通穴1
acが配置される同一直線上に、上段基板穴2cが配置
されるように構成され、このように同一直線上に配置さ
れた上段基板穴2c、下段基板穴3c及び貫通穴1ac
には、導電性の接続ピン4が挿入されることとなる。こ
こで、上段基板穴2c及び下段基板穴3cは、基板介在
構造体1に複数構成される各貫通穴1acに対応した位
置に複数設けられ、このように複数設けられた各上段基
板穴2c及び下段基板穴3cは、それぞれに対応する貫
通穴1acとそれぞれ同一直線上に配置され、このよう
に同一直線上に配置された各上段基板穴2c、下段基板
穴3c、及び各貫通穴1acには、それぞれ接続ピン4
が挿入されることとなる。
れた上段基板穴2c、下段基板穴3c及び貫通穴1ac
に挿入される接続ピン4の構成を示した構成図である。
ここで、図4の(a)は、接続ピン4の正面図を示して
おり、(b)は、そのB−B拡大断面図、(c)は、そ
のC−C拡大断面図である。
接触部4aは、略U字形に構成されており、上段基板穴
2c、下段基板穴3c及び貫通穴1acに、この接続ピ
ン4が挿入された際、この略U字形の接触部4aが上段
基板2の上段基板穴2cに圧入され、接続ピン4と上段
基板2とが電気的に接続されることとなる。また、接触
部4bも接触部4aと同様に略U字形に構成されてお
り、この接触部4bは、接続ピン4の挿入時に、下段基
板3の下段基板穴3cに圧入され、接続ピン4と下段基
板3とが電気的に接続されることとなる。なお、ここで
は、接触部4a、4bの断面形状を略U字形に構成する
こととしたが、特に、略U字形に限定されることはな
く、圧入に適した形状であれば特に制限なく使用でき
る。また、図4の(c)に示すように、ここでは、接触
部4aと接触部4bとの間における接続ピン4の断面形
状は、略円であるが、特に円に限定されることなく、楕
円、多角形等に形成されることとしてもよい。また、接
続ピン4の材質としては、導電性、信頼性が高く、ある
程度の機械的強度を持つものであれば、燐青銅等特に制
限なく使用できる。
に取り付けられ、コネクタを構成する。図5は、このよ
うなコネクタ6の構成を示した構成図である。ここで、
(a)は、コネクタ6の正面図を示しており、(b)
は、その側面図を示しており、(c)は、その底面図を
示している。
(ポリブチレンテレフタレート:Polybutyleneterephth
alate)等の絶縁体によって構成されたハウジング5に
複数の接続ピン4を取り付けることにより構成される。
ここで、各接続ピン4は、基板介在構造体1に設けられ
た各貫通穴1acに対応した位置に設けられ、このそれ
ぞれの接続ピン4が、同一直線上にそれぞれ配置された
各上段基板穴2c、下段基板穴3c、及び各貫通穴1a
cに挿入されることとなる。
基板2及び下段基板3に、接続ピン4を挿入する動作に
ついて説明する。図6〜図9は、上段基板2の配置に位
置ずれがある場合における接続ピン4の挿入動作を示し
た断面図である。
対して右方向に位置ずれしており、その上段基板2に構
成された上段基板穴2cも、それに従い、図面に対して
右方向に位置ずれしている。このように配置された上段
基板穴2cに、図6に示すD方向に接続ピン4を挿入し
た場合、挿入された接続ピン4は、まず、図7に示すよ
うに、接続ピン挿入口部1aaの図面における右側部分
に接触することとなる。ここで、貫通穴1acの接続ピ
ン挿入口部1aaは、前述のように、貫通穴1acの内
部から外部に向けて、徐々に内径が広がっていくように
形成されているため、図7のように接続ピン挿入口部1
aaに接触した接続ピン4は、その内壁に沿って貫通穴
1acの内部にずれ込み、図8のように、貫通穴1ac
の中心付近まで挿入されることとなる。その後、さらに
接続ピン4を挿入していくことにより、図9のように、
接触部4aが上段基板穴2cに、接触部4bが下段基板
穴3cにそれぞれ達し、そこで圧入され、上段基板2と
下段基板3との接続を完了する。
通穴1acの内部から外部に向けて、徐々に内径が広が
っていくように形成したため、上段基板2に位置ずれが
生じた場合であっても、接続ピン挿入口部1aaが、接
続ピン4を貫通穴1acの内部に誘導し、接続ピン4に
よる上段基板2と下段基板3との電気的接続が可能にな
る。
決め突起部1b、1c、凹部3a、3b等に製造上の寸
法誤差がある場合における接続ピン4の挿入動作を示し
た断面図である。
は、製造上の寸法誤差により、図面に対して右方向に位
置ずれしている。このように配置された上段基板穴2c
に、図10に示すE方向に接続ピン4を挿入した場合、
挿入された接続ピン4は、上段基板穴2c及び貫通穴1
acを通り、図11に示すように下段基板3の下段基板
穴3cの図面における左側部分に接触する。しかし、前
述のように、貫通穴1acの接続ピン引き出し口部1a
bの内径は、貫通穴1acの中心付近の内径よりも広く
構成されているため、挿入された接続ピン4には、接続
ピン引き出し口部1abにおいて下段基板穴3cの位置
にずれ込むだけの空間的な余裕が与えられている。これ
により、さらに挿入された接続ピン4は、図12に示す
ように、下段基板穴3cにずれ込み、その後、図13に
示すように、上段基板2と下段基板3とを電気的に接続
する。
の内径を貫通穴1acの中心付近の内径よりも広く構成
したため、製造上の寸法誤差により、下段基板穴3cに
位置ずれが生じた場合であっても、その位置に合わせて
接続ピン4をずれ込ませ、接続ピン4による上段基板2
と下段基板3との電気的接続が可能になる。
に設けられた貫通穴1acの接続ピン挿入口部1aa及
び接続ピン引き出し口部1abを内部から外部に向けて
徐々に内径が広がっていくように形成し、介在本体部1
aの下部に位置決め突起部1b、1cを設けることによ
り基板介在構造体1を構成し、位置決め突起部1b、1
cを、下段基板3の上面に設けられた凹部3a、3bに
はめ込んだ状態で、基板介在構造体1を上段基板2と下
段基板3との間に介在させ、上段基板穴2c、貫通穴1
ac及び下段基板穴3cに接続ピン4を挿入することと
したため、接続を行う上段基板2、下段基板3等の製造
上の寸法誤差、及び配置上の誤差等が生じた場合であっ
ても、接続ピン4の挿入を良好に行うことが可能にな
る。
板3の2枚の基板を接続ピン4によって接続する場合に
ついて説明したが、3枚以上の基板を接続ピン4によっ
て接続する構成としてもよい。
ついて説明する。本形態は、第1の実施の形態の応用例
であり、基板介在構造体1の上下両面に位置決め突起部
を設ける点が第1の実施の形態と相違する。以下では、
第1の実施の形態との相違点を中心に説明を行い、その
他の点については説明を省略する。
10を用いて上段基板2及び下段基板3の接続を行った
様子を示した断面図である。上述したように、本形態の
基板介在構造体10は、介在本体部1aの下部のみでは
なく、その上部にも位置決め突起部1d、1eが設けら
れる。それに合わせ、上段基板2の下部には、それらの
位置決め突起部1d、1eに対応した凹部2a、2bが
構成され、基板介在構造体1は、位置決め突起部1d、
1eを上段基板2の凹部2a、2bに、位置決め突起部
1b、1cを下段基板3の凹部3a、3bに、それぞれ
はめ込んだ状態で、上段基板2と下段基板3との間に介
在させて配置される。ここで、介在本体部1aの上部に
設けられた位置決め突起部1d、1eは、それらが凹部
2a、2bにはめ込まれた際、貫通穴1acが上段基板
穴2cの下部に配置されるような位置に構成されてお
り、これにより、位置決め突起部1d、1eが上段基板
2の凹部2a、2bに、位置決め突起部1b、1cが下
段基板3の凹部3a、3bに、それぞれはめ込まれた
際、上段基板穴2c、下段基板穴3c及び貫通穴1ac
は、同一直線上に配置されることとなる。
の上部にも位置決め突起部1d、1eを設けることとし
たため、上段基板穴2c、下段基板穴3c及び貫通穴1
acの位置合わせが容易になり、接続ピン4の挿入をさ
らに容易に行うことが可能となる。
ついて説明する。本形態は第1の実施の形態の変形例で
あり、接続ピン引き出し口部1abの構成が相違する。
在構造体20、30を用いて上段基板2及び下段基板3
の接続を行った様子を示した断面図である。図15に示
すように、基板介在構造体20の接続ピン引き出し口部
20abは、貫通穴1acの中心付近に比べ、一様にそ
の内径が広くなるように構成されている。このように接
続ピン引き出し口部20abを構成することとしても、
第1の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
の接続ピン引き出し口部30abは、第1の実施の形態
と同様に、貫通穴1acの内部から外部に向けて、徐々
に内径が広がっていくように形成されている。第1の実
施の形態との相違点は、接続ピン挿入口部1aaにおけ
る内径の広がり部分と接続ピン引き出し口部30abに
おける内径の広がり部分とが連続している点である。こ
のように、構成することとしても第1の実施の形態と同
様な効果を得ることができる。
ついて説明する。本形態は第1の実施の形態の応用例で
あり、基板介在構造体1の内部に金属板を構成する点が
第1の実施の形態と相違する。以下では、第1の実施の
形態との相違点を中心に説明を行い、その他の点につい
ては、説明を省略する。
40の構成を示した平面図であり、図18は、図17に
おけるF−F断面図である。本形態の基板介在構造体4
0にも、第1の実施の形態における基板介在構造体1と
同様に、複数の貫通穴1acが設けられる。各貫通穴1
acは、所定の領域ごとにまとめられて配置され、それ
ぞれの領域は金属板41a〜41jによって区分され
る。
て構成され、板状に構成された基板介在構造体40に対
して垂直方向に、貫通穴1acの各領域を区分するよう
に配置される。また、図18に示すように、金属板41
a〜41jは、その一部が基板介在構造体40の下部に
突出するように配置され、この突出部が、位置決め突起
部41aa〜41caとして機能することとなる。ここ
で、下段基板3の上部に構成される凹部3a、3bの内
部はグランドと電気的に接続されており、この位置決め
突起部41aa〜41caを凹部3a、3bの内部には
め込むことにより、位置決め突起部41aa〜41ca
はグランドと電気的に接続されることとなる。
40に複数構成される貫通穴1acを所定の領域ごとに
金属板41a〜41jによって区分し、各金属板41a
〜41jを、位置決め突起部41aa〜41caを介し
てグランドに接続することとしたため、金属板41a〜
41jで区分された領域間での電磁波の漏洩を防止し、
電磁波の漏洩によって発生するノイズの低減を図ること
ができる。
の一部を位置決め突起部41aa〜41bcとして用い
る構成としたが、金属ピンを用いて位置決め突起部を構
成し、この位置決め突起部を構成する金属ピンと金属板
41a〜41jとを電気的に接続することとしてもよ
い。
体部に設けられた貫通穴の接続ピン挿入口部を内部から
外部に向けて徐々に内径が広がっていくように形成し、
介在本体部の下部に位置決め突起部を設けることとした
ため、接続を行う基板等の製造上の寸法誤差、及び配置
上の誤差等が生じた場合であっても、接続ピンの挿入を
良好に行うことが可能となる。
の接続を行った様子を示した断面図である。
穴及び貫通穴に挿入される接続ピンの構成を示した構成
図である。ここで、(a)は、接続ピンの正面図を示し
ており、(b)は、そのB−B拡大断面図、(c)は、
そのC−C拡大断面図である。
で、(a)は、コネクタの正面図を示しており、(b)
は、その側面図を示しており、(c)は、その底面図を
示している。
接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
上の寸法誤差がある場合における接続ピンの挿入動作を
示した断面図である。
上の寸法誤差がある場合における接続ピンの挿入動作を
示した断面図である。
上の寸法誤差がある場合における接続ピンの挿入動作を
示した断面図である。
上の寸法誤差がある場合における接続ピンの挿入動作を
示した断面図である。
板の接続を行った様子を示した断面図である。
の接続を行った様子を示した断面図である。
板の接続を行った様子を示した断面図である。
る。
示した断面図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 基板間に介在して配置され、前記基板間
を電気的に接続する接続ピンの装着誘導を行う基板介在
構造体において、 絶縁体で構成され、前記接続ピンが挿入される貫通穴を
有する介在本体部と、 前記介在本体部の外部に設けられ、前記基板に設けられ
た凹部にはめ込まれる位置決め突起部とを有し、 前記貫通穴の開口部のうち、前記接続ピンが挿入される
側の前記開口部である接続ピン挿入口部は、前記貫通穴
の内部から外部に向けて、徐々に内径が広がっていくよ
うに形成されることを特徴とする基板介在構造体。 - 【請求項2】 前記位置決め突起部は、前記介在本体部
と一体成形されたものであることを特徴とする請求項1
記載の基板介在構造体。 - 【請求項3】 前記位置決め突起部は、前記介在本体部
に取り付けられた金属ピンであることを特徴とする請求
項1記載の基板介在構造体。 - 【請求項4】 前記位置決め突起部は、前記介在本体部
の上下両面に設けられ、 前記介在本体部の上面に設けられた前記位置決め突起部
は、前記介在本体部の上部に配置された前記基板に設け
られた凹部にはめ込まれ、 前記介在本体部の下面に設けられた前記位置決め突起部
は、前記介在本体部の下部に配置された前記基板に設け
られた凹部にはめ込まれることを特徴とする請求項1記
載の基板介在構造体。 - 【請求項5】 前記接続ピンが引き出される側の前記開
口部である接続ピン引き出し口部付近の内径は、前記貫
通穴の中心付近の内径よりも広く形成されることを特徴
とする請求項1記載の基板介在構造体。 - 【請求項6】 前記貫通穴の中心付近の内径は、前記接
続ピンが通過可能な限度において、絞り込まれて形成さ
れることを特徴とする請求項1記載の基板介在構造体。 - 【請求項7】 前記貫通穴は、前記介在本体部に複数形
成されることを特徴とする請求項1記載の基板介在構造
体。 - 【請求項8】 複数形成された前記貫通穴は、所定の領
域ごとに、前記介在本体部の内部に配置された金属板に
よって区分され、前記金属板はグランドと電気的に接続
されることを特徴とする請求項7記載の基板介在構造
体。 - 【請求項9】 前記位置決め突起部は、導体であり、前
記金属板は、前記位置決め突起部を介して、前記グラン
ドと電気的に接続されることを特徴とする請求項8記載
の基板介在構造体。
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