JP4051975B2 - プリント基板の挿抜構造および挿抜方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板を収容ケースに実装して構成する通信装置や制御装置に関し、特にプリント基板の挿抜構造と挿抜方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プリント基板を収納ケースに実装して構成する通信装置や制御装置では、実装されるプリント基板は収納ケースに取り付けられたガイドレールに案内されて挿入・抜去される。
【０００３】
収納ケースとしては、装置内に実装するシェルフ形式の収納ケース、装置の筐体自体に形成された収納ケース、装置の筐体の一部が外付け部品とともに形成している収納ケース等、様々な形式のものが有るが、ここでは、例としてシェルフの場合を説明する。
【０００４】
シェルフとプリント基板との電気的接続は、シェルフのバックボードに実装されたコネクタとプリント基板に実装されたコネクタとの嵌合によってなされる。
【０００５】
シェルフにプリント基板を実装し、バックボードとプリント基板に実装されたコネクタ同士を確実に嵌合させる為には、コネクタ内の接続ピンの摩擦抵抗による抵抗力を超える力で挿入・抜去する必要があり、接続ピンの数が多くなると挿入・抜去に必要とされる力も大きくなることから、その力を軽減する手段として、プリント基板に、テコの原理を活用したイジェクタが設けられることがある。
【０００６】
イジェクタを使用した挿抜構造に関する従来技術の一例を図５に、図５のイジェクタの構造を図６に示す。
【０００７】
図５は、シェルフおよびシェルフに実装されるプリント基板の一例である。１０１はプリント基板、１０２はそのプリント基板が実装されるシェルフであり、シェルフ１０２にはプリント基板１０１をはじめとする複数のプリント基板が実装される。シェルフ１０２は、バックボード１０３、上下対になったヨコゲタ１０４、プリント基板１０１をガイドする溝を有する上下対になった複数対のガイドレール１０５を有しており、バックボード１０３には、プリント基板１０１と電気的接続する為のコネクタ１０６が実装されている。プリント基板１０１は、一端縁の上下角部に回転軸１０９により回転可能に支持されたイジェクタ１０８を有するとともに、他端縁にはコネクタ１０７を有しており、このコネクタ１０７は、プリント基板１０１をガイドレール１０５の溝に合わせて挿入したときバックボード１０３のコネクタ１０６と嵌合する位置に取り付けられている。また、ヨコゲタ１０４には、ガイドレール１０５と同一線上にプリント基板１０１が通る溝が設けられている。
【０００８】
この従来技術の例において、プリント基板１０１をシェルフ１０２に挿入する際の操作は、図６を参照して、次のようになる。
【０００９】
プリント基板１０１をシェルフ１０２のヨコゲタ１０４及びガイドレール１０５に設けられた溝に合わせて挿入し始める。コネクタ１０６とコネクタ１０７との嵌合が近づき、イジェクタ１０８の作用点１１１がヨコゲタ１０４に引っかかる位置に来たら、作用点１１１をヨコゲタ１０４に引っかけ、回転軸１０９を支点として、イジェクタ１０８の指掛部である力点１１０を押してテコの原理を使ってプリント基板１０１を挿入する。コネクタ１０６とコネクタ１０７とが完全に嵌合した時点で実装完了となり、イジェクタ１０８の役割は終わる。実装完了したプリント基板１０１は、コネクタ１０７が固定でイジェクタ１０８が自由の状態であり、片持ち梁の状態となる。
【００１０】
以上のように、従来のイジェクタを使用した挿抜構造は、プリント基板の実装を完了した後にはプリント基板を保持する機能を有しておらず、輸送などで振動が加わるとプリント基板の横揺れを防止する術がないので、プリント基板やバックボード等へ横揺れの衝撃が加わり、コネクタの破損や電気的な接触不良等の障害につながるおそれがあるという問題があった。
【００１１】
このような従来の挿抜構造において、プリント基板の横揺れを防止する手段としては、ネジを併用してイジェクタ側を固定するのが一般的であり、その一例として実開平３−１５７８には、プリント基板係止切欠き部を設けた押え金具を用いる手段が開示されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来のイジェクタのままで、実開平３−１５７８のように、ネジを使ってイジェクタを押え金具で固定した場合、押え金具が必要であるばかりでなく、プリント基板の挿入・抜去に際しては、押え金具の着脱のためにドライバ等の冶工具が必要になり、組み立てや保守作業等において、押え金具の着脱のために余分な時間を要するという問題があった。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、上記問題を鑑みなされたものであり、複数のプリント基板を実装する装置に使用されるテコの原理を使ったプリント基板の挿抜構造および挿抜方法において、プリント基板の実装完了後にプリント基板の横揺れを防止するとともに、プリント基板の挿抜に際しては押え金具や冶工具を必要としない、組み立てや保守作業等において操作性に優れた挿抜構造を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の挿抜構造は、プリント基板に取り付けられた押圧体と、イジェクタに取り付けられ、前記イジェクタの挿入動作による回転によって前記押圧体により押圧力を加えられて変形し、前記収容ケースに押圧力を加える弾性体とを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のプリント基板の挿抜方法は、イジェクタの挿入動作による回転によって前記プリント基板に取り付けられた押圧体が、前記イジェクタに取り付けられた弾性体に押圧力に加え前記弾性体を変形させ、前記変形により前記収容ケースに押圧力を加えることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１及び図２に本発明の第１の実施の形態を示す。図１は本発明の要部の構成を示す断面図であり、図２は本発明の第１の実施の形態の全体構成を示す斜視図である。
【００１８】
シェルフ２は、バックボード３、ヨコゲタ４、およびガイドレール５を有しており、プリント基板１が挿入される。バックボード３上にはコネクタ６が、プリント基板１上にはコネクタ７が実装されており、電気的接続はコネクタ６とコネクタ７とが嵌合することによりなされる。ヨコゲタ４とガイドレール５とは上下対で設けられ、ガイドレール５にはプリント基板１が通る溝が設けられているとともに、ヨコゲタ４にはガイドレール５と同一線上にプリント基板１が通る溝が設けられている。プリント基板１は、シェルフ２への挿入に際して、コネクタ７が取り付けられた側からヨコゲタ４とガイドレール５の溝に案内されて差し込まれる。
【００１９】
また、プリント基板１にはイジェクタ８が取り付けられている。
イジェクタ８は、回転軸９によりプリント基板１に回転自在に取り付けられており、その内側には、シェルフ２にプリント基板１を実装完了したとき、ヨコゲタ４に押圧力を加える弾性体１０を有している。なお、従来のイジェクタである図６と同様、プリント基板の挿入の際には指掛け部が力点１２であり、回転軸９を支点として作用点１３がヨコゲタ４を押圧することになる。なお、プリント基板の挿入の際には、力点１２を１４に示す方向に回転させる。
【００２０】
更に、プリント基板１には、押圧体１１が取り付けてある。なお、弾性体１０は、押圧体１１による押圧力に対して変形し、押圧力が無くなれば元に戻る構造であればよく、バネやゴム等を使用して、押圧力が加わったときヨコゲタ４に押しつけられる構造であればよい。
【００２１】
プリント基板１を挿入する際に、押圧体１１は、イジェクタ８の回転に応じて弾性体１０を押す。図３に、プリント基板1と押圧体１１と回転軸９の部分断面図を示す。プリント基板１には、回転軸９が通る丸穴、押圧体１１をはめ込む穴がある。押圧体１１には、このプリント基板1に相対するように、回転軸９が通る丸穴および突起を有しており、この突起を基板1の前記押圧体１１をはめ込む穴に差し込むことで、弾性体１０を押したときの反力により押圧体１１が回転するのを防ぐ。また、回転軸９は、プリント基板１と押圧体１１を貫通している。なお、本実施例では回転軸９と突起とで押圧体１１が回転するのを防いでいるが、これに限定されず、押圧体１１が回転するのを防止できる構造であれば良い。
【００２２】
さらに、押圧体１１は、イジェクタ８の回転に応じて弾性体１０と接触して押す押圧部を有しており、この押圧部は、イジェクタ８が嵌合完了位置（図１の状態）に達する前に、弾性体１０が最大変形点を迎え、さらに回転をすると最大変形点を越えるように設定される。本実施例においては、押圧体１１は、プリント基板１をシェルフ２に実装した状態で、水平より上方の位置に頂点を持つ押圧部を有しているが、前述のようにイジェクタ８が嵌合完了位置（図１の状態）に達する前に、弾性体１０が最大変形点を迎え、さらに回転をすると最大変形点を越えるように設定されていればどのような形状でも良い。
【００２３】
以上のような押圧体１１とイジェクタ８内の弾性体１０との関係により、イジェクタ８の回転によって押圧体１１が弾性体１０を押して、弾性体１０をヨコゲタ４に押し付けた結果、弾性体１０はその弾性力で、ヨコゲタ４及び押圧体１１の双方に反力を生じさせる。
【００２４】
図４において、プリント基板１をシェルフ２に挿入する際の動作を説明する。
【００２５】
プリント基板１をシェルフ２のヨコゲタ４及びガイドレール５に設けられた溝に合わせて挿入し始める。コネクタ同士の嵌合が近づき、イジェクタ８の作用点（図示せず。図３の作用点１３を参照。）がヨコゲタ４に引っかかる位置に来たら、作用点をヨコゲタ４に引っかけるように、イジェクタ８の指掛部である力点１２を押してイジェクタ８の回転方向１４に回転動作を始める。このとき、まだ弾性体１０と押圧体１１は接触しておらず、弾性体は変形していないとともに、弾性体１０はヨコゲタ４に押圧力を加えていない。（図４（Ａ）参照）
さらにイジェクタ８の力点１２を押して回転を進めると、押圧体１１が弾性体１０に接触して弾性体１０を押し始め、さらに回転を進めていくと、ヨコゲタ４に対して押圧力を加えると同時に、押圧体１１に対しても反力を生じる。この時点で、この押圧体１１への反力はイジェクタ８の回転を押し戻す方向に働く。（図４（Ｂ）参照）
この押し戻し力に逆らってさらに回転を押し進めると、弾性体１０の変形が最大となる点に達する。（図４（Ｃ）参照）
弾性体１０による弾性力は、ヨコゲタ４への押圧力と、押圧体１１への反力として働いているが、この時点を過ぎると、この押圧体１１への反力は、それまでとは逆に、イジェクタ８の回転を進ませる方向に働く。
【００２６】
この押圧力と反力の２力が働いた状態でイジェクタ８を押し続け、コネクタ３とコネクタ７とが完全に嵌合した時点で実装完了となり、図１に示す状態となる。
【００２７】
なお、プリント基板１を抜去する際には、イジェクタ８の力点１２（指掛け部）を回転方向１４とは逆に回転させて抜去する。この際には、イジェクタ８がヨコゲタ４への押圧力を加える作用点は１６となる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明のプリント基板の挿抜構造ないし挿抜方法によれば、収容ケースにプリント基板の実装を完了した後に、プリント基板の両端を収容ケースに保持できるので、押え金具を取り付けることなしに、輸送などで振動が加わってもプリント基板の横揺れを防止することができるとともに、イジェクタ自身の遊び（ガタ）も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による挿抜構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による挿抜構造を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による挿抜構造の押圧体取り付け部の断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による挿抜構造の動作を説明する図である。
【図５】従来のイジェクタを使用した挿抜構造を示す斜視図である。
【図６】従来のイジェクタの構造図である。
【符号の説明】
１ プリント基板
２ シェルフ
３ バックボード
４ ヨコゲタ
５ ガイドレール
６ コネクタ
７ コネクタ
８ イジェクタ
９ 回転軸
１０ 弾性体
１１ 押圧体
１０１ プリント基板
１０２ シェルフ
１０３ バックボード
１０４ ヨコゲタ
１０５ ガイドレール
１０６ コネクタ
１０７ コネクタ
１０８ イジェクタ

Claims (6)

1. 一端縁の角部に支持されたイジェクタを備えたプリント基板を収容ケースに挿入・抜去する挿抜構造であって、前記プリント基板に取り付けられた押圧体と、前記イジェクタに取り付けられ、前記イジェクタの挿入動作による回転によって前記押圧体により押圧力を加えられて変形し、前記収容ケースに押圧力を加える弾性体とを備えることを特徴とする挿抜構造。
2. 前記イジェクタは、前記プリント基板の挿入に際し前記収容ケースへの引っ掛け部をテコの作用点とし、前記作用点と前記収納ケースに挟まれるように前記弾性体を備えることを特徴とする請求項１記載の挿抜構造。
3. 前記収容ケースは、前記プリント基板が挿入完了した時に前記弾性体により押圧力を加えられるヨコゲタを有することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項記載の挿抜構造。
4. 一端縁の角部に支持されたイジェクタを備えたプリント基板を収容ケースに挿入・抜去するにあたって、前記イジェクタの挿入動作による回転によって前記プリント基板に取り付けられた押圧体が、前記イジェクタに取り付けられた弾性体に押圧力に加え前記弾性体を変形させ、前記変形により前記収容ケースに押圧力を加えることを特徴とするプリント基板の挿抜方法。
5. 前記イジェクタは、前記収容ケースへの引っ掛け部を、前記プリント基板の挿入に際するテコの作用点とし、前記作用点と前記収納ケースに挟まれるように前記弾性体を備えることを特徴とする請求項４記載のプリント基板の挿抜方法。
6. 前記プリント基板が挿入完了した時に、前記弾性体が、前記収容ケースが有するヨコゲタに押圧力を加えることを特徴とする請求項４から請求項５のいずれか１項記載のプリント基板の挿抜方法。

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