JP3960778B2 - プラグインユニットの挿抜き機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はプラグインユニットの挿抜き機構に関し、特に、電子回路をユニット化したプラグインユニットを筐体内に挿入する操作および引き抜く操作を容易にするためのプラグインユニットの挿抜き機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器において、保守，点検を容易にするために、電子回路をプラグインユニット化し、筐体に装着するようにシステムが構成されている。筐体の背面にはフローティングコネクタが取りつけられており、プラグインユニットを筐体に挿入したとき、プラグインユニットの背面に取付けられているコネクタがフローティングコネクタに嵌合し、電気的に接続されかつ機械的に固定される。
【０００３】
このようなプラグインユニットにおいて、ユニットが大型化し、コネクタが多芯になればなるほどコネクタを嵌合させるときの抵抗が大きくなるため、プラグインユニットの挿入操作が難しく、強い力を加えるとコネクタやプラグインユニットあるいは筐体が破損する恐れがある。
【０００４】
そこで、従来より、プラグインユニットの前面に操作レバーを設けることによって、プラグインユニットの挿入および引き抜き操作を容易にするとともに、コネクタの保護が図られている、そのような例として、特開平１１−５４９６６号公報，特開平６−２９１４７８号公報，特開平８−７０１９４号公報に記載された挿抜き機構がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の挿抜き機構は前面の２つの操作レバ-を操作することにより、梃子の応用でプラグインユニットを筐体に挿抜きするものであるため、ユニットの挿抜きの滑らかさに欠ける問題がある。
【０００６】
特に、ユニットの厚みが比較的薄い場合に有効であっても、プラグインユニットの厚みが大きくなると、２つのレバーの操作ではユニットの厚みの一方側にのみ力が加わり、力が不均等になってユニットの挿抜きが滑らかに行えないという問題があった。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、挿抜きを円滑に行えるようなプラグインユニットの挿抜き機構を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、筐体内にプラグインユニットを挿入および引き抜くための挿抜き機構であって、筐体は、その前部にガイド溝が形成されたガイド板を含み、プラグインユニットは、その前面部に回転軸を中心に回動可能に設けられ、回動させたときその先端部に設けられているガイドローラが移動する操作レバーを含み、ガイド溝は操作レバーのガイドローラが通過可能な開口部を有し、該開口部を通して操作レバーのガイドローラをガイド板のガイド溝に挿入して係止させ、ガイド溝の先端にガイドローラを嵌合させた状態で操作レバーを回動させて該ガイドローラをガイド溝に沿って移動させ、この移動によってガイドローラがガイド溝の周壁から受ける反力でプラグインユニットを筐体内に挿入させて装着することを特徴とする。
【０００９】
また本発明のプラグインユニットの挿抜き機構の一実施例においては、ガイド溝は、ガイド板の前部に１対設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一実施例においては、筐体内にプラグインユニットを挿入して装着する際に、操作レバーを外側に回動することを特徴とする。
【００１１】
また、筐体の背面側には第１のコネクタが配列されていて、プラグインユニットの背面側には第１のコネクタに対応する第２のコネクタが設けられていて、プラグインユニットを筐体に装着したとき第１のコネクタを、対応する筐体の第２のコネクタと嵌合させることを特徴とする。
【００１２】
また、プラグインユニットの両側面には内部回路を冷却するための冷却用空気が流入，流出するための流入，流出開口部が形成されており、筐体の一方側側面にはプラグインユニットの流入開口部に吸引空気を送り込むための吸気開口部が形成され、他方側面にはプラグインユニットの流出開口部からの熱せられた冷却空気を排気するための排気開口部が形成されていて、さらに、筐体の両側面には、プラグインユニットが筐体から引き抜かれているとき吸気開口部と排気開口部をそれぞれ遮蔽するためのシャッタ機構が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
さらに、シャッタ機構は筐体の吸気開口部と排気開口部とをそれぞれ遮蔽するためのシャッタ板と、プラグインユニットが引き抜かれているとき、各シャッタ板で吸気開口部と排気開口部とを遮蔽し、プラグインユニットが筐体に装着されているとき、各シャッタ板による吸気開口部と排気開口部の遮蔽を開放させるリンク機構とを含むことを特徴とする。
【００１４】
さらに、プラグインユニットにはその両側面に筐体内のリンク機構に当接する当接部が設けられていて、プラグインユニットが筐体内に挿入されたとき、当接部がリンク部材の端部に当接し、リンク機構によりシャッタ板による吸気開口部および排気開口部の遮蔽を開放させることを特徴とする。
【００１５】
また、リンク機構はプラグインユニットが筐体から引き抜かれたとき、シャッタ板で吸気開口部と排気開口部を遮蔽するように移動させるためのばね部材を含むことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の一実施形態におけるプラグインユニット挿抜き機構が設けられたユニットを筐体に装着する前の状態を示す上面図であり、図２は同じくユニットを筐体に挿入する動作を示す上面図であり、図３は同じくユニットを筐体に装着した後の状態を示す上面図であり、図４はこの発明の一実施形態におけるユニット挿抜き機構の外観斜視図である。
【００１７】
図１ないし図４を参照して、この発明の一実施形態について説明する。筐体１には、ユニット２が装着される。このため、筐体１の背面側には第１のコネクタとして、たとえば３個のフローティングコネクタ１１が配置されている。フローティングコネクタ１１は筐体１に完全に固定されるのではなく、上下左右に多少の遊びを有して固定されており、機械的な誤差があってもユニット２側の第２のコネクタ２１が容易に嵌合できるようにされている。筐体１の前面側には図４から明らかなように、ユニット２を筐体１に挿入するときのガイドとなるガイド板１２，１３がユニット２の高さ分の空間を有して上下に配置されている。ガイド板１２，１３の前面には、それぞれ１対のガイド溝１４，１５が形成されている。なお、下側のガイド板１３のガイド溝は図示されていない。
【００１８】
ユニット２はその内部に電子回路が組込まれていて、比較的厚みがある直方体の箱型形状に形成されている。ユニットの背面側には筐体１のフローティングコネクタ１１に挿入される３個のコネクタ２１が取付けられている。また、ユニット２の前面側には挿抜き機構３が設けられている。
【００１９】
挿抜き機構３は、それぞれが平行に配置されてユニット２の前部上面と下面に取り付けられた金具３１，３２と、挿抜き用レバー３３，３４とから構成されている。上側の金具３１の両端側には円弧状のガイド孔３９，４０が形成されている。下側の金具３２にも図示しないが同様にして円弧状のガイド孔が形成されている。
【００２０】
挿抜き用レバー３３，３４は、ユニット２の厚みとほぼ等しい幅に形成されており、それぞれ金具３１，３２の間に固定されたレバー回転軸３５，３６を中心に回動可能に設けられている。挿抜き用レバー３３，３４の先端部の上面には上向きにガイドローラ３７，３８が取りつけられており、挿抜き用レバー３３，３４の先端部の下面にも下向きにガイドローラ（図示せず）が取付けられている。これらのガイドローラ３７，３８は、挿抜き用レバー３３，３４をそれぞれレバー回転軸３５，３６を中心に外側方向に回動させたとき金具３１，３２に形成された円弧状のガイド孔３９，４０に沿って移動する。
【００２１】
このように構成された挿抜き機構３によってユニット２を筐体１に装着および引き抜く動作について説明する。図１に示すように、筐体１内にユニット２を手で挿入する。このとき、挿抜き用レバー３３，３４を内側方向に回動させ、さらにユニット２を手で筐体１に押し込み、コネクタ２１がフローティングコネクタ１１に勘合される直前に、ガイドローラ３７，３８がガイド板１２，１３に当接することにより、一端挿入を停止させる。そして、図２に示すようにガイドローラ３７，３８をガイド板１２，１３のガイド溝１４，１５の先端に嵌合させる。
【００２２】
この状態で挿抜き用レバー３３，３４を指の力でレバー回転軸３５，３６を中心に外側方向に回動させると、てこの応用によりガイドローラ３７，３８がガイド溝１４，１５によって係止されながらガイド孔３９，４０に沿って回転しながら内側方向に移動し、その反力によってユニット２が図３に示すように筐体１内に押し込まれ、ユニット２のコネクタ２１が筐体１のフローティングコネクタ１１に嵌合する。
【００２３】
このように、ガイドローラ３７，３８を筐体１のユニット収納部の上面と下面に固定されているガイド板１２，１３のガイド溝１４，１５に係止させながら長円のガイド孔３９，４０に沿って移動させることにより滑らかな動きを実現でき。しかも、挿抜き用レバー３３，３４はユニット２の厚みとほぼ等しい幅に形成されており、ガイドローラ３７，３８をガイド溝１４，１５に係止させたときの反力でユニット２を筐体１内に挿入するようにしたので、比較的厚みが大きく大型のユニットであっても円滑に装着できる。
【００２４】
ユニット２を引き抜くときは、図３の状態から、挿抜き用レバー３３，３４を指の力で内側方向に回動させる。すると、ガイドローラ３７，３８がガイド溝１４，１５によって係止されながらガイド孔３９，４０に沿って外側方向に移動し、そのときの反力によって図２に示すようにユニット２のコネクタ２１と筐体１のコネクタ１１との嵌合が開放される。さらに、挿抜き用レバー３３，３４を内側方向に回動させると、レバー回転軸３７，３８がガイド溝１４，１５から離れるので、ユニット２を手で手前に引き抜くことにより、筐体１から取出すことができる。
【００２５】
この引き抜き操作においても、ガイドローラ３７，３８を筐体１のユニット収納部の上面と下面に固定されているガイド板１２，１３のガイド溝１４，１５に係止させ、その反力でユニット２を筐体１から引き抜くことができるので円滑な操作でユニット２を筐体１から引き抜くことができる。
【００２６】
図５はこの発明の他の実施形態における挿抜き機構が装着されたユニットが収納される筐体の正面図であり、図６は同じく筐体の側面図である。
【００２７】
図５において、筐体５はユニット２０を前面側から上下方向に複数装着可能にされており、筐体５の右側には吸気ダクト６が設けられており、左側には排気ダクト７が設けられている。吸気ダクト６は各ユニット２０を冷却するために冷却用の空気を吸引して筐体５内の各ユニット２０に供給し、熱せられた空気は排気ダクト７から排気される。このために吸気ダクト６には各ユニット２０に対応して風路開口部６１が形成されており、排気ダクト７にも図示しないが風路開口部が形成されている。
【００２８】
筐体５内のすべてにユニット２０が装着されていれば、吸気および排気が効率よく行なわれるが、いずれかのユニットが保守、点検などのために引き抜かれていると、空きスペースとなったユニットに対応する部分の空気の流れに対する抵抗がないため、その部分の風路開口部から吸引された空気が流れ出され、対向する排気ダクト７の風路開口部から排気されてしまうため、各ユニット２への冷却効果が薄れてしまい、ユニット２０によっては熱による温度上昇が激しくなり動作に支障をきたすこともあり得る。
【００２９】
そこで、以下に述べる他の実施形態では、ユニット２０が引き抜かれたとき、対応する吸気側および排気側の風路開口部をシャッタによって自動的に閉じるように構成する。
【００３０】
図７はこの発明の他の実施形態におけるユニット挿抜き用レバー構造が設けられたユニットを筐体に装着する前の状態を示す上面図であり、図８は同じく側面図であり、図９は同じくユニットを筐体に挿入する動作を示す上面図であり、図１０は同じく側面図であり、図１１は同じくユニットを筐体に装着した状態を示す上面図であり、図１２は同じく側面図である。
【００３１】
図７〜図１２において、ユニット２０には図１〜図４に示した実施形態と同様にして挿抜き機構３が設けられるとともに、筐体５にはガイド溝１４，１５の形成されたガイド板１２，１３が取り付けられている。また、ユニット２０の背面にはコネクタ２１が筐体５のフローティングコネクタ５１に嵌合し易いように、ガイドピン２２が各コネクタ２１の両側に設けられている。
【００３２】
また、ユニット２０内には、一方側面から他方側面に延びるように放熱フィン２３が設けられている。この放熱フィン２３には図示しないが内部で発熱素子が取付けられており、吸気ダクト６および排気ダクト７の風路開口部に連通し、冷却用の空気が流れることによって発熱素子が冷却される。
【００３３】
筐体５の両側面には吸引および排気用の風路開口部を遮蔽するためのシャッタ板５２，５３が設けられている。シャッタ板５３に関連してリンク機構５４が設けられ、シャッタ板５２にも図示しないリンク機構が設けられている。リンク機構５４はシャッタ板５３と平行に設けられたリンク部材５４１と、リンク部材５４１の一端とシャッタ５２の一端との間に設けられるリンク部材５４２と、リンク部材５４１の他端とシャッタ５３の他端との間に設けられかつリンク部材５４２と平行に設けられたリンク部材５４３とからなる。これらのリンク部材５４１，５４２，５４３はシャッタ板５３とともに平行四辺形を形作っており、各部材の結合部は回動可能になっている。なお、リンク部材５４１は図示しないばね部材によって常時前方側に付勢されており、シャッタ板５３，５４は図示しないばね部材によって常時後方側に付勢されている。
【００３４】
ユニット２０の両側面には図７に示すようにシャッタ押圧部２４，２５が突出して設けられている。ユニット２０が引き出されている状態では、図８に示すようにリンク部材５４１がばね部材によって付勢されて前方に押し出され、シャッタ板５３が後方に引張られているため、シャッタ板５３が筐体５の風路開口部６１を遮蔽しており、吸気ダクト６からの空気は風路開口部６１から筐体５内に流れ込むのが阻止される。反対側側面のシャッタ板５２も同様にして排気ダクト７側の風路開口部を遮蔽している。なお、図８において斜線部分が筐体に形成されている風路開口部６１を示している。
【００３５】
図１の説明と同様にして手でユニット２０を筐体５内に押し込むと、図１０に示すようにユニット２０の側面に設けられているシャッタ押圧部２４，２５がリンク機構５２，５３のリンク押圧部５４４に当接する。このとき図９に示すように挿抜き用レバー３３，３４の先端に設けられているガイドローラ３７，３８がガイド板１２，１３のガイド溝１４，１５の先端部に位置している。
【００３６】
この状態で挿抜き用レバー３３，３４を外側方向に回動させると、図１１に示すようにユニット２０が筐体内に押し込まれるとともに、シャッタ押圧部２４，２５がリンク機構５４のリンク押圧部５４４を押圧する。このため、リンク部材５４１が背面側に押圧されリンク部材５４２，５４３が立ち上るので、シャッタ板５３が上方に押し上げられ、通風開口部６１が開かれる。これにより、吸引ダクト６からの冷却用空気が風路開口部６１からユニット２０の放熱フィン２３に流れ込むのでユニット２０の冷却が行なわれる。排気ダクト７側も同様にしてシャッタ５２が開かれるので、ユニット２０内で熱せられた空気が排気ダクト７から排気される。
【００３７】
したがって、この実施形態によれば、筐体５からユニット２０が引き抜かれているときは、シャッタ板５２，５３によって筐体５の風路開口部を遮蔽し、ユニット２０が筐体５に装着されると、シャッタ板５２，５３による風路開口部の遮蔽を開放させるようにしたので、いずれかのユニットが保守、点検などのために引き抜かれていても、空きスペースとなったユニットに対応する部分の風路開口部がシャッタ板５２，５３によって遮蔽され、不必要に空気が流れ出すのを防止でき、各ユニット２への冷却効果が薄れてしまうことがない。
【００３８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、操作レバーのガイドローラをガイド板のガイド溝に係止させ、操作レバーを回動させてガイドローラを移動させ、この移動によって前記ガイドローラが前記ガイド溝の周壁から受ける反力でプラグインユニットを円滑に筐体に装着することができる。
【００４０】
また、筐体の挿入口の上下面にガイド板を１対設け、プラグインユニットの上下面に板状部を１対取付け、１対の板状部の間であってかつ両側端部に、１対の操作レバーをそれぞれが回転軸を中心に回動可能に設けたので、ユニットの厚みが大きくても円滑に装着できる。
【００４１】
また、筐体内にプラグインユニットが装着されている状態において、１対の操作レバーを内側に回動させてガイドローラをガイド溝によって係止させながら、円弧状の長円孔に沿って他方側に移動させ、その反力によってプラグインユニットを筐体から引き抜くようにしたので、ユニットの引き抜きを円滑に行うことができる。
【００４２】
さらに、プラグインユニットが筐体から引き抜かれているとき、吸気開口部と排気開口部をシャッタ機構で遮蔽するようにしたので、空きスペースとなったユニットに対応する部分の風路開口部から不必要に空気が流れ出すことがなく、各ユニットへの冷却効果が薄れてしまうのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施形態におけるプラグインユニット挿抜き機構が設けられたユニットを筐体に装着する前の状態を示す上面図である。
【図２】 同じくユニットを筐体に挿入する動作を示す上面図である。
【図３】 同じくユニットを筐体に装着後の状態を示す上面図である。
【図４】 この発明の一実施形態におけるプラグインユニット挿抜き機構の外観斜視図である。
【図５】 この発明の他の実施形態における挿抜き機構が装着されたユニットが収納される筐体の正面図である。
【図６】 同じく筐体の側面図である。
【図７】 この発明の他の実施形態における挿抜き機構が装着されたユニットを筐体に装着する前の状態を示す上面図である。
【図８】 同じく側面図である。
【図９】 同じくユニットを筐体に挿入する動作を示す上面図である。
【図１０】 同じく側面図である。
【図１１】 同じくユニットを筐体に装着後の状態を示す上面図である。
【図１２】 同じく側面図である。
【符号の説明】
１，５ 筐体、２，２０ ユニット、３ 挿抜き機構、６ 吸気ダクト、７ 排気ダクト、１１，５１ フローティングコネクタ、１２，１３ ガイド板、１４，１５ ガイド溝、２１ コネクタ、２３ 放熱フィン、２４，２５ シャッタ押圧部、３１，３２ 金具、３３，３４ 挿抜きレバー、３５，３６ レバー回転軸、３７，３８ ガイドローラ、３９，４０ ガイド孔、５２，５３ シャッタ板、５４ リンク機構、６１ 風路開口部、５４１，５４２，５４３ リンク部材、５４４ リンク押圧部。

Claims (8)

1. 筐体内にプラグインユニットを挿入および引き抜くための挿抜き機構であって、
   前記筐体は、その前部にガイド溝が形成されたガイド板を含み、
   前記プラグインユニットは、
   前記プラグインユニットの前面部に回転軸を中心に回動可能に設けられ、回動させたときその先端部に設けられているガイドローラが移動する操作レバーを含み、
   前記ガイド溝は前記操作レバーのガイドローラが通過可能な開口部を有し、該開口部を通して前記操作レバーのガイドローラを前記ガイド板のガイド溝に挿入して係止させ、前記ガイド溝に前記ガイドローラを嵌合した状態で前記操作レバーを回動させて該ガイドローラを前記ガイド溝に沿って移動させ、この移動によって前記ガイドローラが前記ガイド溝の周壁から受ける反力で前記プラグインユニットを前記筐体内に挿入させて装着することを特徴とする、プラグインユニットの挿抜き機構。
2. 前記ガイド溝は、前記ガイド板の前部に１対設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のプラグインユニットの挿抜き機構。
3. 前記筐体内に前記プラグインユニットを挿入して装着する際に、前記操作レバーを外側に回動することを特徴とする、請求項１または２に記載のプラグインユニットの挿抜き機構。
4. 前記筐体の背面側には第１のコネクタが配列されていて、前記プラグインユニットの背面側には前記第１のコネクタに対応する第２のコネクタが設けられていて、
   前記プラグインユニットを前記筐体に装着したとき第１のコネクタを、対応する筐体の第２のコネクタと嵌合させることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のプラグインユニットの挿抜き機構。
5. 前記プラグインユニットの両側面には内部回路を冷却するための冷却用空気が流入，流出するための流入，流出開口部が形成されており、
   前記筐体の一方側側面には前記プラグインユニットの流入開口部に吸引空気を送り込むための吸気開口部が形成され、他方側面には前記プラグインユニットの流出開口部からの熱せられた冷却空気を排気するための排気開口部が形成されていて、
   さらに、前記筐体の両側面には、前記プラグインユニットが前記筐体から引き抜かれているとき前記吸気開口部と前記排気開口部をそれぞれ遮蔽するためのシャッタ機構が設けられていることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載のプラグインユニットの挿抜き機構。
6. 前記シャッタ機構は、
   前記筐体の吸気開口部と排気開口部とをそれぞれ遮蔽するためのシャッタ板と、
   前記プラグインユニットが引き抜かれているとき、前記各シャッタ板で前記吸気開口部と前記排気開口部とを遮蔽し、前記プラグインユニットが前記筐体に装着されているとき、前記各シャッタ板による前記吸気開口部と前記排気開口部の遮蔽を開放させるリンク機構とを含むことを特徴とする、請求項５に記載のプラグインユニットの挿抜き機構。
7. 前記プラグインユニットにはその両側面に前記筐体内のリンク機構に当接する当接部が設けられていて、
   前記プラグインユニットが前記筐体内に挿入されたとき、前記当接部が前記リンク部材の端部に当接し、前記リンク機構により前記シャッタ板による前記吸気開口部および排気開口部の遮蔽を開放させることを特徴とする、請求項６に記載のプラグインユニットの挿抜き機構。
8. 前記リンク機構は、前記プラグインユニットが前記筐体から引き抜かれたとき、前記シャッタ板で前記吸気開口部と前記排気開口部を遮蔽するように移動させるためのばね部材を含むことを特徴とする、請求項６または７に記載のプラグインユニットの挿抜き機構。

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