JP2011081589A

JP2011081589A - 周辺機器

Info

Publication number: JP2011081589A
Application number: JP2009233097A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Miura; 和彦三浦
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2009-10-07
Filing date: 2009-10-07
Publication date: 2011-04-21

Abstract

【課題】コンピュータの周辺機器に供給することが可能な電力を、演算処理回路が配置された主基板から周辺機器に電力を供給する場合に比べて増加させることを目的とする。
【解決手段】コンピュータ用拡張ボード１０は、コンピュータの演算処理回路と共に動作する拡張ボード回路１４と、拡張ボード回路１４が配置される回路基板１２とを備える。回路基板１２は、回路基板１２の外縁に回路基板１２の一部として形成されたスロット差し込み端子１８と、回路基板１２の外縁に回路基板１２の一部として形成された電力コネクタ取り付け端子２０とを備える。スロット差し込み端子１８は、スロット３０から拡張ボード回路１４へと電力を導くパターン導体２４を備え、電力コネクタ取り付け端子２０は、電力コネクタ３２から拡張ボード回路１４へと電力を導くパターン導体２６を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、周辺機器に関する。

コンピュータには、データ処理を実行する演算処理回路の他、演算処理回路が実行する処理を補助する装置、通信インターフェース、プリンタインターフェース、ハードディスクドライブ等の周辺機器が搭載される。

このような周辺機器には、特許文献１〜６に記載されているように、演算処理回路を配置した主基板にコネクタによって接続されものがある。周辺機器は、コネクタを介して演算処理回路との間でデータ転送を行う。また、周辺機器には、主基板からコネクタを介して電源電力が供給される。

主基板のコネクタを介して周辺機器に供給可能な電力は、ＰＣＩ（ＰｅｒｉｐｈｅｒａｌＣｏｍｐｏｎｅｎｔＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）等の規格によって定められている。

特開２００１−６３５０号公報特開２００５−９２６３４号公報特開平１１−３１３７号公報特開平１１−３４０６６０号公報特開２００１−１８９５７９号公報特開２００７−２８１４３０号公報

本発明は、コンピュータの周辺機器に供給することが可能な電力を、演算処理回路が配置された主基板のみから周辺機器に電力を供給する場合に比べて増加させることを目的とする。

請求項１に係る本発明は、コンピュータの演算処理回路と共に動作する周辺回路と、前記周辺回路が配置される周辺回路基板と、を備え、前記周辺回路基板は、前記演算処理回路が配置された主基板上の主基板コネクタが取り付けられるよう、当該周辺回路基板の外縁に当該周辺回路基板の一部として形成された主基板コネクタ取り付け部と、電力供給装置が備える電力コネクタが取り付けられるよう、当該周辺回路基板の外縁に当該周辺回路基板の一部として形成された電力コネクタ取り付け部と、を備え、前記主基板コネクタ取り付け部は、前記主基板コネクタから前記周辺回路へと電力を導く導体を備え、前記電力コネクタ取り付け部は、前記電力コネクタから前記周辺回路へと電力を導く導体を備えることを特徴とする周辺機器である。

請求項２に係る本発明は、前記周辺回路基板は多角形状に形成され、前記主基板コネクタ取り付け部および前記電力コネクタ取り付け部は、前記周辺回路基板の外縁をなす複数の辺のうち互いに異なる辺に形成されることを特徴とする請求項１に記載の周辺機器である。

請求項３に係る本発明は、前記電力コネクタ取り付け部は、前記周辺回路基板の外縁を窪ませた区間に突起状に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の周辺機器である。

請求項４に係る本発明は、前記電力コネクタおよび前記主基板は前記コンピュータの筐体に固定され、前記主基板コネクタ取り付け部が前記主基板コネクタに取り付けられ、前記電力コネクタが前記電力コネクタ取り付け部に取り付けられることで、前記主基板に固定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の周辺機器である。

請求項１に係る本発明によれば、周辺機器に供給することが可能な電力を、主基板のみから周辺機器に電力を供給する場合に比べて増加させることができる。

請求項２に係る本発明によれば、主基板上の主基板コネクタが周辺機器に取り付けられる方向とは異なる方向から、電力コネクタを周辺機器に取り付けることができる。

請求項３に係る本発明によれば、周辺回路基板の外縁を窪ませた区間に電力コネクタを取り付けることができる。

請求項４に係る本発明によれば、電力コネクタによって、周辺機器を主基板に固定することができる。

本発明に係る周辺機器の一実施形態としてのコンピュータ用拡張ボードの構成例を示す図である。コンピュータ用拡張ボードの配置例を示す図である。変形例に係るコンピュータ用拡張ボードの構成を示す図である。第２の変形例に係るコンピュータ用拡張ボードの構成を示す図である。コンピュータ用拡張ボードを主基板に固定するための第１の構成例を示す図である。コンピュータ用拡張ボードを主基板に固定するための第１の構成例を示す側面図である。コンピュータ用拡張ボードを主基板に固定するための第２の構成例を示す図である。コンピュータ用拡張ボードを主基板に固定するための第３の構成例を示す図である。

１．コンピュータ用拡張ボードの構成例
図１（ａ）に本発明に係る周辺機器の一実施形態としてのコンピュータ用拡張ボード１０の構成例を示す。コンピュータ用拡張ボード１０は、コンピュータの機能を拡張する回路を基板上に配置したコンピュータ周辺機器である。図１（ａ）は、コンピュータ用拡張ボード１０の他、主基板２８、主基板２８上に配置されたスロット３０、およびコンピュータ用拡張ボード１０に電源電力を供給する電力コネクタ３２を併せて示している。主基板２８は、コンピュータの演算処理回路が配置される基板であり、マザーボードとも称される。スロット３０は、コンピュータ用拡張ボード１０を主基板２８に接続するための接続部であり、ＰＣＩ、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ等の規格で定められたものであってもよい。

コンピュータ用拡張ボード１０は、回路基板１２、拡張ボード回路１４および外部装置接続用コネクタ１６を備える。コンピュータ用拡張ボード１０は、プリンタインターフェース、通信インターフェース、オーディオ機器インターフェース等のインターフェースボードであってもよい。この場合、外部装置接続用コネクタ１６には、プリンタ、通信機器、オーディオ機器等が接続される。拡張ボード回路１４は、これらの外部装置と主基板２８側の回路との間でデータの転送を行う。また、コンピュータ用拡張ボード１０は、主基板２８上の演算処理回路が実行する処理を補助する装置であってもよい。このような装置としては、例えば、３次元グラフィック処理を補助するビデオカードがある。この場合には、外部装置接続用コネクタ１６を設けなくてもよい。

この例では、回路基板１２は長方形状に形成されている。回路基板１２は、上辺から突出させた電力コネクタ取り付け端子２０、および下辺から突出させたスロット差し込み端子１８および基板支持部２２を有する。電力コネクタ取り付け端子２０、スロット差し込み端子１８、および基板支持部２２は、回路基板１２の縁から長方形状に突出した形状としてもよい。また、回路基板１２は、長方形の他、長方形の角を斜めに欠いた多角形等、一般的な多角形状に形成されていてもよい。回路基板１２が多角形状に形成されている場合、電力コネクタ取り付け端子２０は、スロット差し込み端子１８が設けられる辺とは別のいずれかの辺に設けられていてもよい。

スロット差し込み端子１８をスロット３０に差し込むことで、コンピュータ用拡張ボード１０は主基板２８に取り付けられる。スロット差し込み端子１８には複数のパターン導体２４が設けられている。パターン導体２４は、スロット差し込み端子１８をスロット３０に差し込んだときに、スロット３０に設けられている電極に接触するよう配置されている。スロット差し込み端子１８上のパターン導体２４の中には、主基板２８に配置された回路からスロット３０を介して供給される電力を拡張ボード回路１４へと導くものがある。その他のパターン導体２４は、主基板２８に配置された回路と拡張ボード回路１４との間でデータ信号を伝送する。

コンピュータには、主基板２８上の回路、およびハードディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等の周辺機器に電源電力を供給する電力供給装置が搭載される。電力供給装置には、電力供給先の各周辺機器に電力供給線が引き出されるものがある。このような電力供給装置は、各周辺機器について規定された電源電圧を出力する。電力供給装置から引き出された電力供給線には電力コネクタが接続され、電力コネクタは各周辺機器に取り付けられる。

電力コネクタ取り付け端子２０は、このような電力供給装置に接続された電力コネクタのコネクタ穴に合致する形状を有する。電力コネクタ３２に電力コネクタ取り付け端子２０が差し込まれることで、電力コネクタ３２はコンピュータ用拡張ボード１０に取り付けられる。

電力コネクタ取り付け端子２０にはパターン導体２６が設けられている。パターン導体２６は、電力コネクタ取り付け端子２０に電力コネクタ３２が取り付けられたときに、電力コネクタ３２の電極に接触するよう配置されている。パターン導体２６は、電力供給装置から電力供給線３４および電力コネクタ３２を介して供給される電力を拡張ボード回路１４へと導く。

コンピュータ用拡張ボード１０を主基板２８に取り付け、さらに、電力コネクタ３２をコンピュータ用拡張ボード１０に取り付けた状態を図１（ｂ）に示す。基板支持部２２は、スロット差し込み端子１８がスロット３０に差し込まれたときに主基板２８の板面に接触し、回路基板１２を支持する。なお、スロット３０が回路基板１２を支持する力の強さによっては、基板支持部２２としての突起を回路基板１２に設けなくてもよい。

外部装置接続用コネクタ１６は、コンピュータ用拡張ボード１０が主基板２８に取り付けられたときに、外部装置接続用コネクタ１６のコネクタ穴が、コンピュータの筐体に開けられた穴から筐体の外側を臨むよう、回路基板１２に取り付けられる。図１（ａ）および図１（ｂ）は、回路基板１２の縦辺に外部装置接続用コネクタ１６を取り付けた例を示している。

このようなコンピュータ用拡張ボード１０の構成によれば、主基板２８に配置された回路から電源電力が供給される他、電力供給装置から電力コネクタ３２を介して電源電力が供給される。これによって、主基板２８に配置された回路のみから電源電力が供給される場合に比べて、コンピュータ用拡張ボード１０に供給することが可能な電源電力が増加する。

なお、ここでは、回路基板１２の上辺に電力コネクタ取り付け端子２０を設けた構成例について説明したが、回路基板１２の縦辺に電力コネクタ取り付け端子２０を設けた構成としてもよい。

２．コンピュータ用拡張ボードの配置例
図２に主基板２８、コンピュータ用拡張ボード１０、ハードディスクドライブ３８、および電力供給装置４０をコンピュータの筐体に取り付ける場合の配置例を示す。主基板２８には、演算処理回路３６、複数のスロット３０等が配置されている。スロット３０は、コンピュータ用拡張ボード１０のような板状の周辺機器が厚み方向に連ねて配置されるよう、スロット穴の長手方向を揃えて主基板２８上に配置されている。

図２は、左端のスロット３０にコンピュータ用拡張ボード１０が取り付けられ、左端から３番目のスロット３０上の空間に、増設用のハードディスクドライブ３８が配置された例を示している。このハードディスクドライブ３８は、主基板２８に配置されたシリアルＡＴＡ（ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｔｔａｃｈｍｅｎｔ）等の規格に基づくコネクタに接続される。

主基板２８、コンピュータ用拡張ボード１０、およびハードディスクドライブ３８の電源供給端子には電力コネクタ３２が取り付けられる。各電力コネクタ３２には電力供給装置４０から引き出された電力供給線３４が接続されている。

電力供給装置４０は、主基板２８、コンピュータ用拡張ボード１０、およびハードディスクドライブ３８のそれぞれに、あらかじめ規定された電源電圧を印加する。これによって、電力供給装置４０から主基板２８、コンピュータ用拡張ボード１０、およびハードディスクドライブ３８に電源電力が供給される。

なお、コンピュータ用拡張ボード１０の電源電圧と、ハードディスクドライブ３８の電源電圧とが等しい場合には、次のように電力コネクタ３２の形状を共通化してもよい。すなわち、コンピュータ用拡張ボード１０の電力コネクタ取り付け端子２０を、ハードディスクドライブ３８に取り付けられる電力コネクタ３２と形状が同一の電力コネクタ３２が取り付けられる形状としてもよい。このように電力コネクタ３２の形状を共通化することで、増設用のハードディスクドライブ３８をスロット３０上の空間に配置する代わりに、そのスロット３０に増設用のコンピュータ用拡張ボード１０を取り付けてもよい。増設用のコンピュータ用拡張ボード１０には、ハードディスクドライブ３８およびコンピュータ用拡張ボード１０に対して共通化された電力コネクタ３２を取り付けてもよい。

３．変形例
図３（ａ）に変形例に係るコンピュータ用拡張ボード１０の構成を示す。図１に示す構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。この変形例は、回路基板１２の外周に、窪み区間４２を設け、その窪み区間４２に電力コネクタ取り付け端子２０を突出させたものである。この窪み区間４２は回路基板１２の外縁を長方形状に切り欠く形状を有していてもよい。図３（ａ）の構成例では、上辺を長方形状に切り欠く窪み区間４２が設けられ、窪み区間４２のうち横方向に伸びる区間に電力コネクタ取り付け端子２０が形成されている。

図３（ｂ）は、図３（ａ）のコンピュータ用拡張ボード１０に電力コネクタ３２を取り付けた状態を示す。図３（ａ）に示す構成によれば、電力コネクタ３２が取り付けられたときに、電力コネクタ３２は、回路基板１２の窪み区間４２に囲まれる領域に位置する。これによって、コンピュータ用拡張ボード１０および電力コネクタ３２が占有する空間が、図１の構成に比べて縮小される。

図４（ａ）に第２の変形例に係るコンピュータ用拡張ボード１０の構成を示す。図１に示す構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。この変形例は、上辺に電力コネクタ取り付け端子４４Ａを設ける他、縦辺にも電力コネクタ取り付け端子４４Ｂを設けたものである。

回路基板１２には、電力コネクタ取り付け端子４４Ａのパターン導体２６または電力コネクタ取り付け端子４４Ｂのパターン導体２６のいずれかを選択し、選択したパターン導体２６から拡張ボード回路１４へと電力を導く選択スイッチ４６が配置されている。選択スイッチ４６には、ユーザによる機械的な操作によって選択状態を切り換えるものを採用してもよいし、主基板２８上の演算処理回路の処理によって電気的に選択状態を切り換えるものを採用してもよい。

コンピュータ用拡張ボード１０を主基板２８に取り付けた際には、電力コネクタ３２が、電力コネクタ取り付け端子４４Ａまたは４４Ｂのうちいずれかに取り付けられる。そして、電力コネクタ３２が取り付けられた電力コネクタ取り付け端子のパターン導体が選択されるよう、選択スイッチ４６を設定する。

なお、回路基板１２の外縁に３つ以上の電力コネクタ取り付け端子を設け、いずれかの電力コネクタ取り付け端子のパターン導体を選択する選択スイッチを設ける構成としてもよい。また、図４（ｂ）に示すように、電力コネクタ取り付け端子４４Ａおよび４４Ｂを、窪み区間に設ける構成としてもよい。さらに、電力コネクタ取り付け端子４４Ａおよび４４Ｂのいずれか一方を窪み区間に設け、他方を窪み区間のない直線状の辺に設ける構成としてもよい。

４．コンピュータ用拡張ボードを固定する構成
（１）第１の構成例
図５および図６にコンピュータ用拡張ボード１０を主基板２８に固定するための第１の構成例を示す。図５は分解斜視図であり、図６は、図５の分解斜視図で示された構成要素の組み立て後の構造を右方向からみた図である。ただし、筐体板５６については、断面を示している。図１に示す構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。

主基板２８は、柱状のスペーサ５４によってコンピュータの筐体板５６上に支持され固定されている。コンピュータ用拡張ボード１０は、スロット差し込み端子１８がスロット３０に差し込まれることで、主基板２８に取り付けられる。

回路基板１２の横方向の長さは、コンピュータ用拡張ボード１０が主基板２８に取り付けられたときに、電力コネクタ取り付け端子２０が設けられた縦辺が主基板２８の板面上の領域からはみ出す長さとする。

電力コネクタ基板４８は、その板面が筐体板５６の板面に垂直となるよう筐体板５６に固定される。電力コネクタ３２は、電力コネクタ基板４８の板面に、筐体板５６から電力コネクタ取り付け端子２０までの高さと同じ高さの位置に、コネクタ穴の長手方向が縦方向となるよう配置されている。

電力コネクタ基板４８は、次のような工程によって筐体板５６に固定してもよい。まず、電力コネクタ基板４８を筐体板５６に固定する前に、コンピュータ用拡張ボード１０を主基板２８に取り付ける。また、電力コネクタ基板４８には、その下辺にＬ形状金具５０の角が合わせられるよう、Ｌ形状金具５０をねじによって固定しておく。次に、コンピュータ用拡張ボード１０に電力コネクタ３２が取り付けられる位置に電力コネクタ基板４８を配置する。そして、コンピュータ用拡張ボード１０に電力コネクタ３２が取り付られた状態で、Ｌ形状金具５０を筐体板５６にねじによって固定することで、電力コネクタ基板４８を筐体板５６に固定する。Ｌ形状金具５０の筐体板５６に接する板面に設けられたねじ穴５２は、電力コネクタ３２の抜き差し方向に伸びる長穴であってもよい。これによって、ねじを緩めた状態で電力コネクタ基板４８が電力コネクタ３２の抜き差し方向に移動可能となる。

なお、電力コネクタ基板４８を固定する部材としてＬ形状金具５０を用いる代わりに、プラスチック等の金属以外の材料で形成されたＬ形状の部材を用いてもよい。

このような構成によれば、電力コネクタ３２が回路基板１２に取り付けられることで、回路基板１２は、スロット３０から抜けないよう固定される。

なお、電力コネクタ基板４８には、電力コネクタ３２の電極と電力コネクタ取り付け端子２０のパターン導体２６とが導通したことを報知する回路を配置してもよい。この報知回路は、導通状態となったことを検出する回路、導通状態となったことが検出されたときにランプを点灯させる回路等によって構成してもよい。また、電力コネクタ基板４８には、拡張ボード回路１４に流れる電源電流を制限する保護回路を配置してもよい。保護回路には、ヒューズ、温度に応じて抵抗値が変化する素子等を用いたものがある。また、コンピュータの電力供給装置には、負荷装置を使用しないときにも最小限の負荷電流を流す必要があるものがある。このような場合、電源供給装置に最小限の負荷電流を流すためのブリーダ抵抗を電力コネクタ基板４８に配置してもよい。

（２）第２の構成例
図７にコンピュータ用拡張ボード１０を主基板２８に固定する第２の構成例を示す。図５に示す構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。

この構成例は、電力コネクタ基板４８を移動させるためのレール５８を筐体板５６上に設け、レール５８に案内される突起部６０を電力コネクタ基板４８に設けたものである。レール５８は、長手方向に垂直な断面がＵ字形状となるよう、板状の部材を折り曲げたものであってもよい。この場合、２本のレール５８は、Ｕ字形状の凹面側が互いに向き合うよう平行に筐体板５６上に固定される。電力コネクタ基板４８の下辺の両端には、レール５８の形状に合致する突起部６０が設けられている。この突起部６０は、レール５８の長手方向に延伸する形状を有していてもよい。

電力コネクタ基板４８は、次のような工程によって筐体板５６に固定してもよい。まず、電力コネクタ基板４８を筐体板５６に固定する前に、コンピュータ用拡張ボード１０を主基板２８に取り付ける。そして、電力コネクタ取り付け端子２０に電力コネクタ３２が取り付けられるよう、電力コネクタ基板４８をレール５８に沿って移動させる。

なお、電力コネクタ基板４８は、レール５８によって筐体板５６から離れないよう支持されているが、電力コネクタ基板４８をより強固に筐体板５６に固定するため、第１の構成例と同様、電力コネクタ基板４８をＬ形状金具を用いて筐体板５６に固定してもよい。

また、ここでは長手方向に垂直な断面がＵ字形状のレールを採用し、そのレールに合致する突起部を電力コネクタ基板４８に設けた構成について説明した。このような構成の他、長手方向に垂直な断面が凸形状のレールを採用し、そのような形状のレールに合致するよう電力コネクタ基板４８を構成してもよい。

（３）第３の構成例
図８に複数のコンピュータ用拡張ボード１０を主基板２８に固定する構成例を示す。図５および図７に示す構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。この構成例は、複数のスロット３０が主基板２８に配置された場合について、第１または第２の構成例を応用したものである。電力コネクタ基板４８には、スロット３０に対応する複数の電力コネクタ３２が配置されている。各電力コネクタ３２は、電力コネクタ基板４８の板面を各回路基板１２に近づけたときに、対応する電力コネクタ取り付け端子２０に取り付けられる位置に配置されている。本構成例に係る電力コネクタ基板４８は、第１の構成例と同様、Ｌ形状金具を用いて筐体板５６に取り付けてもよいし、第２の構成例と同様、レールを用いて筐体板５６に取り付けてもよい。

図８は、主基板２８に３つのスロット３０が配置され、左端および右端のスロット３０のそれぞれに、コンピュータ用拡張ボード１０を取り付けた例を示す。電力コネクタ基板４８を各回路基板１２に近づけることで、図８の右端および左端の電力コネクタ３２が、それぞれに対応する回路基板１２の電力コネクタ取り付け端子２０に取り付けられる。

このような構成によれば、各コンピュータ用拡張ボード１０に対し個別に電力コネクタ基板４８を設ける場合に比べて、電力コネクタ基板４８の固定に必要な部品点数が削減される。

１０コンピュータ用拡張ボード、１２回路基板、１４拡張ボード回路、１６外部装置接続用コネクタ、１８スロット差し込み端子、２０，４４Ａ，４４Ｂ電力コネクタ取り付け端子、２２基板支持部、２４，２６パターン導体、２８主基板、３０スロット、３２電力コネクタ、３４電力供給線、３６演算処理回路、３８ハードディスクドライブ、４０電力供給装置、４２窪み区間、４６選択スイッチ、４８電力コネクタ基板、５０Ｌ形状金具、５２ねじ穴、５４スペーサ、５６筐体板、５８レール、６０突起部。

Claims

コンピュータの演算処理回路と共に動作する周辺回路と、
前記周辺回路が配置される周辺回路基板と、
を備え、
前記周辺回路基板は、
前記演算処理回路が配置された主基板上の主基板コネクタが取り付けられるよう、当該周辺回路基板の外縁に当該周辺回路基板の一部として形成された主基板コネクタ取り付け部と、
電力供給装置が備える電力コネクタが取り付けられるよう、当該周辺回路基板の外縁に当該周辺回路基板の一部として形成された電力コネクタ取り付け部と、
を備え、
前記主基板コネクタ取り付け部は、
前記主基板コネクタから前記周辺回路へと電力を導く導体を備え、
前記電力コネクタ取り付け部は、
前記電力コネクタから前記周辺回路へと電力を導く導体を備えることを特徴とする周辺機器。
前記周辺回路基板は多角形状に形成され、
前記主基板コネクタ取り付け部および前記電力コネクタ取り付け部は、
前記周辺回路基板の外縁をなす複数の辺のうち互いに異なる辺に形成されることを特徴とする請求項１に記載の周辺機器。
前記電力コネクタ取り付け部は、
前記周辺回路基板の外縁を窪ませた区間に突起状に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の周辺機器。
前記電力コネクタおよび前記主基板は前記コンピュータの筐体に固定され、
前記主基板コネクタ取り付け部が前記主基板コネクタに取り付けられ、前記電力コネクタが前記電力コネクタ取り付け部に取り付けられることで、前記主基板に固定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の周辺機器。