JP2017502465A - 電子モジュールの電子カードをシャーシのコネクタにプラグ接続する方法、これに関連したシステム、および、これに関連した電子モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
この型式のプラグ接続が運動学的なレベルでかなり実用的であっても、依然として特に2つの欠点がある。
電気接続に関するこれらの方向性変位手段は、取り扱いが複雑であることが多い。
これは特に、電気接続に関する方向性変位手段においては、全てのトラックが(エルボの内側と外側とでは)同じ長さの経路をたどるわけではないので、種々の遅延を特別に補整して、異なるトラックにそれぞれ対応する信号に再同期させる必要があるからである。
したがって、電子カードをコネクタに正確にプラグ接続するのに必要なプラグ接続力が大きい場合には、最終的なプラグ接続段階でオペレータが電子モジュールをシャーシ内に水平に押そうとする労力もかなり大きくなる。
電子モジュールをシャーシ内に停止させると、第2段階で電子モジュールのアセンブリを垂直方向に下降させて、電子モジュールの電子カードをシャーシのコネクタにプラグ接続する。
この型式のプラグ接続が電気接続に関する方向性変位手段を妨害する場合、すなわち、第1の従来技術の主要な欠点であった変位手段が電気接続の方向を変える場合には、本発明によって特に明らかにされる全く同じ2つの欠点がある。
電子モジュールのメンテナンスの必要性により、このような労力を頻繁に繰り返さなければならないので、このような労力は一層ストレスの多いものになる。
コネクタは、シャーシに取り付けられているのが好都合であり、シャーシに対して固定されているのが好都合である。
コネクタにより、シャーシに取り付けられているのが便利であり、シャーシに対して固定されているのが便利である電子マザーボードに、電子カードを接続することができるのが好都合である。
これと同時に、モジュールのケーシングは、第1方向に沿った直線的な並進運動において移動可能であり、第2方向に沿った直線的な並進運動においてシャーシに対して不動であるのが好都合である。
第2の直線的な並進運動の方向は、電子カードをコネクタにプラグ接続する方向と平行であるのが好都合である。
コネクタにプラグ接続されなければならない電子カードの部分は、雌型コネクタにプラグ接続する雄部分であるのが好ましいが、これと逆にする、すなわち、電子カードの雌部分をシャーシの雄型コネクタと結合することも可能である。
そして、オペレータにとってより実用的である水平スライドによって、電子モジュールを電子キャビネットに同時に導入し、電子カードをコネクタに垂直にプラグ接続することができ、特に全てのトラックが当然に同じ長さの経路をたどるわけではなく、異なるトラックにそれぞれ対応する信号に再同期させるため種々の遅延を付加的に補整する必要があることにより取り扱いが複雑であることが多い電気接続に関する方向性変位手段が回避される。
したがって、衝撃を与えず無理やりにではなく、電子カードをコネクタに正確に、そして円滑にプラグ接続することができ、メンテナンス作業での電子モジュールのシャーシからの取り出しやシャーシへの挿入時に圧力が加えられることがある電子カードの電気接続の長時間にわたる損傷のおそれが回避される。
2つの直線的な並進運動の結合を解除することにより、第2方向に沿った単一の直線的な並進運動に関して、より効果的な労力軽減システムの配置を容易にする。
また、2つの直線的な並進運動をこのように結合解除することにより、電子カードをコネクタにプラグ接続する第1段階を運動学的に制御することができ、第2方向に沿った直線的な並進運動を電子カードをコネクタにプラグ接続する方向と完全に平行にする。
アクチュエータは、手動操作されるのが好ましい。
このようにして、コネクタにプラグ接続される最終段階時における電子カードの移動は、プラグ接続プロセスを全面的に制御し続けるオペレータの動きと同期する機械的なアクチュエータ自体の移動と同期され、異常な抵抗を検知すると直ちに負荷をかけずに停止させて電子カードおよびコネクタの劣化を回避することができる。
機械的なアクチュエータは、頑丈であり、簡単で比較的廉価でもある。
前記アクチュエータを前記カードに接続するこの労力軽減システムは、プラグ接続を行うが、このプラグ接続は、プラグ接続を行うオペレータが適度な労力を及ぼして電子カードをコネクタにプラグ接続するように作用される比較的大きな力から生ずる労力を本来必要としており、このプラグ接続は、その運動と電子カードのコネクタへのプラグ接続の運動との同期のため、依然としてオペレータによって十分に制御された状態にある。
回転可能なアクチュエータは同時に、特にレバー式アームであり回転可能なアクチュエータの移動量が小さいので、第2方向に沿った並進運動に対する回転についての労力を良好に低減させることができる。
並進運動可能なアクチュエータも可能であるが、同じ大きさで労力軽減が小さいか、或いは同じ労力軽減で大きさが大きいかのいずれかである。ここでは、移動可能なアクチュエータの移動量が小さいことが特に興味深い。
これは、オペレータがアクセスしなければならないアクチュエータがシャーシの外部に置かれているので、安全上の理由のためシャーシのフロント平面を出来るだけ超えないのが最適だからである。
このラック・アンド・ピニオン・システムにより、骨の折れる労力を軽減させることができ、この労力軽減が、特にその厚さが電子モジュール内の電子カード上に容易に重ねられる程に最小限であるため、ラック・アンド・ピニオン・システムによる軽減量が、たとえば5倍又は10倍のようにかなり大きいので興味深い。
このラック・アンド・ピニオン・システムは、大きな表面を有するが、それに比較すると厚さが電子モジュール内の電子カードの平均面に容易に重ねられる程に最小限である。
このロックシステムは、電子モジュールがシャーシの右側に位置する前に第2方向に沿って時期尚早に直線的な並進運動が開始するのを阻止するので、重要な更なる安全性を提供し、突出要素が第2方向に沿った直線的な並進運動を弱めることがなく、電子モジュール及び/又はシャーシの部分の品質を低下させるおそれがある電子モジュールの部分とシャーシの部分との衝突を回避する。
プラグイン装置のアセンブリは、第1の実施形態のものより機械的に簡単であるが、労力軽減については効力が小さく、特にシャーシのフロントの外部での大きさを大きくすることができる。
そして、第1の実施形態のものよりも小さくとも、労力の軽減が行われる。
直線状の開口内をスライドするこのピン・システムは、機械的に極めて簡単である。
必要とされるプラグ接続力は、10kg〜50kgであるのが好ましく、20kg〜30kgであるのがより好ましい。
オペレータが提供する労力は、1kg〜5kgであるのが好ましく、3kg〜4kgであるのがより好ましい。
より詳細には、電子モジュールをシャーシに導入する方向とは異なるプラグ接続方向に従って、電子カードをコネクタにプラグ接続する方法を提供し、電子カードをコネクタに良好にプラグ接続できるとともに、電子モジュールをシャーシに導入するオペレータの側の労力を小さくて済むようにして、十分に安定的かつ正確にプラグ接続する方法を実現できる。
矢印Hの方向は、水平に並進運動する第1方向での並進運動の方向を示し、矢印Vは、第1方向と直交し、垂直に並進運動する第2方向での並進運動の方向を表す。
電子モジュール1は、電子カード3が収容されるケーシング10を備える。
電子カード3は、その下部に雄部分30を備え、雄部分30を、シャーシの電子マザーボードに属する雌型コネクタにプラグ接続することができる。
電子カード3は、ケーシング10に対して垂直に並進運動できる。
ケーシング10に取り付けられたロックシステム5がロック解除されるときにのみ、電子カード3の垂直な並進運動が許容される。
シャーシのフロント平面に位置するようにされたケーシングの面には、電子モジュール1の内部および電子シャーシの残部への通気を可能とする穴が設けられたグリル12が配置されている。
このアクチュエータ4は、回転可能なレバーである。
このレバー4は、図1に明示されていない回動点と、アーム40とを備え、アーム40の端部には、オペレータが押してレバー4を回動させる操作ハンドル41が設けられている。
スピゴット43をグリル12から解放してレバー4を上方に回動させるには、ばね型式の要素によって本来保持されスピゴット43が固定される弾性片42を下降させなければならない。
シャーシ2は、幾つかの壁、カバー26、およびシャーシ2の外部に開口するフロント23によって囲まれるハウジング25を備える。
フロント23の開口は、その下部に、保護リム21を備える。
電子マザーボード22が、ハウジング25の底部に配置されている。
電子モジュール1は、シャーシ2のカバー26の溝内をスライドするガイドレール11により、シャーシの内部すなわち図2の右側に水平に並進運動することによって、シャーシ2のハウジング25内に導入される。
レバー4は、持ち上げ位置にある。
電子カード3は、例えばメモリ等のような電子素子31を備え、電子素子31のトラックは、電子マザーボード22の電子素子のトラックに接続されなければならない。
電子カード3は、突起32に連結され、突起32は、ロックシステム5によってロック位置にとどまり、レバー4を持ち上げ位置にとどめ、電子カード3がケーシング10の残部に対して下向きに垂直に並進運動しないようにする。
実際には、電子カード3がシャーシ2のハウジング25内に完全に挿入されず、リム21を越して移動しない限り、リム21に接触する衝撃による雄部分30の劣化を引き起こしかねない電子カード3の下方への垂直な並進運動を避けるのが最適である。
ロックシステム5のロック解除を行うラッチ24が、シャーシ2の後ろに位置する。
電子カード3の雄部分30にプラグ接続される雌型コネクタ6が、シャーシ2の底部の電子マザーボード22に取り付けられている。
図3および図4に示されるように、ハンドル41の回転による移動量は、電子カード3の下方への垂直な並進運動の移動経路よりもかなり大きい。
実際には、ロックシステム5の面取り箇所51が、面取りされたラッチ24上をスライドしてロッド50を下降させるので、突起32は、もはやロッド50によって遮られておらず、ロッド50を通り過ぎる、すなわち突起32に面するロッド50のオリフィス内を動くことができる。
ロッド50は、押し上げるばね52によって、上向きに保持された。
ばね52は、軸線53のまわりを時計回りに回転させようとしてロッド50を押し上げる。
このようにして、ハンドル41に手動圧力を加え、スピゴット43をグリル12の穴にスナップ止めし、レバー4を下降位置にとどめることによって、オペレータは、レバー4を電子モジュール1のグリル12にもたれた下降位置に下げることができる。
レバー4を下げると、電子カード3は、ケーシング10に対して直ちに機械的に下向きに垂直に並進運動され、雄部分30を雌型コネクタ6にプラグ接続することができる。
電子カード3をコネクタ6から抜き取るには、オペレータはまず、弾性片42を下げてスピゴット43をグリル12から自由にする。
次に、オペレータは、レバー4を時計回りに回動させて持ち上げる。
レバー4を回転させると、雄部分30が電子カード3から雌型コネクタ6の外側に抜き取られ、かつ、突起32がロッド50のオリフィスから抜き取られる。
ロッド50が上昇すると、そのオリフィスはもはや突起32に面していないので、レバー4は、持ち上げ位置にとどまり続ける。
電子モジュール1がシャーシ2から完全に取り出されるまで、全てのオペレータは今や、電子モジュール1全体をシャーシ2の外部に向かって水平に並進運動させ続けなければならない。
シャーシ2から完全に分離した電子モジュール1では、メンテナンス作業を容易に実施することができる。
図7は、水平な並進運動段階の終了の直前における本発明の第1の実施形態に係る電子モジュールのケーシングの一例を概略的に示した斜視図である。
図8は、水平な並進運動段階の終了時における本発明の第1の実施形態に係る電子モジュールのケーシングの一例を概略的に示した斜視図である。
明確にするため、電子カード3は図示されていないが、垂直移動可能なロッド74に取り付けられている。
労力軽減システム7は、ラック・アンド・ピニオン・システムであり、このラック・アンド・ピニオン・システムは、1基の水平移動可能なロッド71と、2基の垂直移動可能なロッド74と、水平移動可能なロッド71を垂直移動可能なロッド74にそれぞれ連結して、水平移動可能なロッド71からの運動を垂直移動可能なロッド74に伝達する2基の歯車73とを有する。
ケーシング10の壁に固定されたピン70は、水平移動可能なロッド71が水平に並進運動する時、水平移動可能なロッド71に設けられた開口72と協働する。
オペレータがレバー4を下げて垂直になるまで反時計回りに回動させると、スピゴット43は、グリル12の穴にスナップ止めされ、レバー4を下降位置にとどめ続ける。
レバー4をこのように反時計方向に回動させると、アーム40の端部に位置する歯車44が同じ方向に回転する。
歯車44が反時計方向に回転すると、水平方向に移動可能なロッド71は、シャーシ2(図示せず)の内部の方へ(すなわち、図6および図7の右側に)水平に並進運動する。
ピン70の開口72に対する相対移動が右側から左側に行われる。
実際には、ピン70がケーシング10に対して固定されているので、開口72は、水平方向に移動可能なロッド71とともに移動する。
水平方向に移動可能なロッド71が右側に水平に並進運動すると、歯車73が時計回りに回転され、これにより垂直方向に移動可能なロッド74が下向きに垂直に並進運動し、電子カード3を下向きに垂直に並進運動させて、電子カード3をコネクタ6にプラグ接続する。
オペレータが弾性片42をアーム40に沿って持ち上げると、スピゴット43は、グリル12から解放され、オペレータは、レバー4を持ち上げて、レバー4の持ち上げ位置まで時計回りに回動させることができる。
レバー4がこのように時計回りに回動すると、アーム40の端部に位置する歯車44が同じ方向に回転する。
歯車44が時計回りに回転すると、水平方向に移動可能なロッド71がシャーシ2(図示せず)の外部の方へ(すなわち、図8の左側に)水平に並進運動する。
実際には、ピン70がケーシング10に対して固定されているので、開口72は、水平方向に移動可能なロッド71とともに移動する。
水平方向に移動可能なロッド71が左側に向かって水平に並進運動すると、歯車73が反時計回りに回転され、これにより垂直方向に移動可能なロッド74が上向きに垂直に並進運動し、電子カード3を上向きに垂直に並進運動させて、電子カード3をコネクタ6から抜き取る。
対面時に突起32の端部がスライドするロッド50のオリフィス54が明瞭に示されている。
ロッド50を押し上げるばね52が収容されるロッド50の溝55についても同様である。
ここでは、電子カード3は、バー81に固定されており、バー81には、ケーシング10に固定されたピン80がスライドする開口82が設けられている。
開口82が傾斜して構成されていることにより、バー81の水平な並進運動が、電子カード3の垂直な並進運動に変換される。
開口82の軸線と水平とのなす角度を45度未満、好ましくは10度〜30度、さらに好ましくは約20度にすると、水平な並進運動の労力も減少して垂直なプラグ接続の力が大きくなるが、第1の実施形態よりもその割合は小さい。
ここでは、バー81が水平に並進運動すると、電子カード3が直接的かつ同時に垂直に並進運動する。
バー81の水平な並進運動は、モータ8によって行われ、モータ8が回転すると、バー81を水平方向に押したり引いたりするウォームが駆動される。
ここでは、バー81の水平な並進運動は手動で行われ、オペレータは、バー81を水平方向に直接押したり引いたりする。
10 ケーシング
11 水平レール
12 グリル
14 ガイドピン
15 上面
2 シャーシ
21 リム
22 電子マザーボード
23 フロント
24 ラッチ
25 ハウジング
26 カバー
3 電子カード
30 雄部分
31 電子素子
32 突起
4 アクチュエータ(レバー)
40 アーム
41 ハンドル
42 弾性片
43 スピゴット
44 歯車
5 ロックシステム
50 ロッド
51 面取り箇所
52 ばね
54 オリフィス
6 雌型コネクタ
7 労力軽減システム
70 ピン
71 水平移動可能なロッド
72 開口
73 歯車
74 垂直移動可能なロッド
8 モータ
81 バー
82 開口
H 水平方向
V 垂直方向
Claims (16)
- 電子モジュール(1)のケーシング(10)に収容された電子カード(3)をシャーシ(2)のコネクタ(6)にプラグ接続する方法であって、
前記モジュール(1)を前記シャーシ(2)に挿入するように、前記モジュール(1)を第1方向(H)に沿って前記シャーシ(2)に対して直線的に並進運動させ、
前記カード(3)を前記コネクタ(6)にプラグ接続するように、前記カード(3)を前記第1方向(H)と異なる第2方向(V)に沿って前記シャーシ(2)に対して直線的に並進運動させ、
前記第2方向(V)に沿った前記シャーシ(2)に対する前記カード(3)の前記直線的な並進運動も、前記第2方向(V)に沿った前記モジュール(1)の前記ケーシング(10)に対する前記カード(3)の直線的な並進運動であることを特徴とする電子モジュールの電子カードをシャーシのコネクタにプラグ接続する方法。 - 前記カード(3)を前記コネクタ(6)にプラグ接続するように前記第2方向(V)に沿って前記直線的な並進運動が行われる前に、前記モジュール(1)を前記シャーシ(2)に挿入するように前記第1方向(H)に沿って前記直線的な並進運動が行われることを特徴とする請求項1に記載された電子モジュールの電子カードをシャーシのコネクタにプラグ接続する方法。
- 機械的なアクチュエータ(4)の移動によって、前記カード(3)を前記コネクタ(6)にプラグ接続するように前記第2方向(V)に沿って前記直線的な並進運動が行われることを特徴とする請求項2に記載された電子モジュールの電子カードをシャーシのコネクタにプラグ接続する方法。
- 前記機械的なアクチュエータ(4)の前記移動の経路が、前記カード(3)を前記コネクタ(6)にプラグ接続するような前記第2方向(V)に沿った前記直線的な並進運動の経路よりも長く、前記機械的なアクチュエータ(4)の前記移動の第1労力が、前記カード(3)を前記コネクタ(6)にプラグ接続するような前記第2方向(V)に沿った前記直線的な並進運動の第2労力よりも小さく、労力軽減システム(7)が、好ましくは前記第1労力が前記第2労力よりも少なくとも2倍小さくなるように、好ましくは前記第1労力が前記第2労力よりも少なくとも5倍小さくなるように、前記アクチュエータ(4)を前記カード(3)に連結することを特徴とする請求項3に記載された電子モジュールの電子カードをシャーシのコネクタにプラグ接続する方法。
- 前記アクチュエータ(4)が手動操作されることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載された電子モジュールの電子カードをシャーシのコネクタにプラグ接続する方法。
- 前記アクチュエータ(4)が回転可能なレバーであることを特徴とする請求項3〜請求項5のいずれか1項に記載された電子モジュールの電子カードをシャーシのコネクタにプラグ接続する方法。
- 前記労力軽減システム(7)が、ラック・アンド・ピニオン・システムを含むことを特徴とする請求項4、請求項5、又は請求項4に従属する請求項6のいずれか1項に記載された電子モジュールの電子カードをシャーシのコネクタにプラグ接続する方法。
- 前記ラック・アンド・ピニオン・システム(7)が、第1方向(H)に沿って移動可能なロッド(71)と、第2方向(V)に沿って移動可能な少なくとも1つ、好ましくは2つの移動可能なロッド(74)と、第1方向(H)に沿って移動可能なロッド(71)の運動を第2方向(V)に沿って移動可能な少なくとも1つのロッド(74)に伝達するように、第1方向(H)に沿って移動可能なロッド(71)を第2方向(V)に沿って移動可能なロッド(74)に連結する少なくとも1つの歯車(73)とを含むことを特徴とする請求項4、請求項5、又は請求項4に従属する請求項7のいずれか1項に記載された電子モジュールの電子カードをシャーシのコネクタにプラグ接続する方法。
- ロックシステム(5)が、第1方向(H)に沿った前記並進運動の終了後にのみ第2方向(V)に沿った前記並進運動が許可されるように、配置されていることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載された電子モジュールの電子カードをシャーシのコネクタにプラグ接続する方法。
- 前記モジュール(1)を前記シャーシ(2)に挿入するような前記第1方向(H)に沿った前記直線的な並進運動が、前記カード(3)を前記コネクタ(6)にプラグ接続するような前記第2方向(V)に沿った前記直線的な並進運動と同時に行われることを特徴とする請求項1に記載された電子モジュールの電子カードをシャーシのコネクタにプラグ接続する方法。
- 前記モジュール(1)を前記シャーシ(2)に挿入するような前記第1方向(H)に沿った前記直線的な並進運動の第1経路が、前記カード(3)を前記コネクタ(6)にプラグ接続するような前記第2方向(V)に沿った前記直線的な並進運動の第2経路よりも長く、前記モジュール(1)を前記シャーシ(2)に挿入するような前記第1方向(H)に沿った前記直線的な並進運動の第1労力が、前記カード(3)を前記コネクタ(6)にプラグ接続するような前記第2方向(V)に沿った前記直線的な並進運動の第2労力よりも小さく、前記第1経路が好ましくは、前記第2経路よりも少なくとも2倍長いことを特徴とする請求項10に記載された電子モジュールの電子カードをシャーシのコネクタにプラグ接続する方法。
- 前記カード(3)と前記モジュール(1)の前記ケーシング(10)との相対移動が、直線状の開口(72)内をスライドする少なくとも1つのピン(70)のアセンブリによって行われ、前記直線状の開口(72)の方向が、第2方向(V)よりも第1方向(H)に近いことを特徴とする請求項11に記載された電子モジュールの電子カードをシャーシのコネクタにプラグ接続する方法。
- 第2方向(V)が第1方向(H)と直交することを特徴とする請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載された電子モジュールの電子カードをシャーシのコネクタにプラグ接続する方法。
- 第2方向(V)に沿った並進運動の際、前記カード(3)が、前記モジュール(1)の前記ケーシング(10)によって案内され、前記モジュール(1)の前記ケーシング(10)が、第2方向(V)に沿ったシャーシ(2)に対する並進運動において不動のままであることを特徴とする請求項1〜請求項13のいずれか1項に記載された電子モジュールの電子カードをシャーシのコネクタにプラグ接続する方法。
- 電子モジュール(1)のケーシング(10)に収容された電子カード(3)をシャーシ(2)のコネクタ(6)にプラグ接続するシステムであって、
前記モジュール(1)を前記シャーシ(2)に挿入するように、前記モジュール(1)を第1方向(H)に沿って前記シャーシ(2)に対して直線的に並進運動させるためのシステムと、
前記カード(3)を前記コネクタ(6)にプラグ接続するように、前記カード(3)を前記第1方向(H)と異なる第2方向(V)に沿って前記シャーシ(2)に対して直線的に並進運動させるためのシステムとを備え、
前記カード(3)を前記第2方向(V)に沿って前記シャーシ(2)に対して直線的に並進運動させるための前記システムも、前記カード(3)を前記第2方向(V)に沿って前記モジュール(1)の前記ケーシング(10)に対して直線的に並進運動させるためのシステムであることを特徴とする電子モジュールの電子カードをシャーシのコネクタにプラグ接続に関連したシステム。 - ケーシング(10)と、電子モジュール(1)の前記ケーシング(10)に収容され、シャーシ(2)のコネクタ(6)にプラグ接続するようにされた電子カード(3)とを備えた電子モジュールにおいて、
前記カード(3)を前記ケーシング(10)に対して直線的に並進運動させるためのシステムをさらに備え、
直線的に並進運動させるための前記システムが、前記カード(3)をシャーシ(2)のコネクタ(6)にプラグ接続し易いように配置されており、直線的に並進運動させるための前記システムが好ましくは、手動操作できる機械的なアクチュエータ(4)によって操作され、
好ましくは、前記アクチュエータ(4)の手動操作の労力を軽減してプラグ接続力を増大させるように、前記アクチュエータ(4)を前記カード(3)に連結する労力軽減システム(7)をさらに備えることを特徴とする電子モジュールの電子カードをシャーシのコネクタにプラグ接続に関連した電子モジュール。
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