JP4379349B2 - モジュールユニット収納装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハードディスク装置、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＷ等の独立モジュール構造のユニット装置を収納する収納装置に関し、特に、このようなモジュール構造のユニット装置をＡＴＭ、ＰＯＳ端末装置等にスライド装着して収納するモジュールユニット収納装置に関する。

自動預金支払機（ＡＴＭ）、サーバ装置、パーソナルコンピュータ、ＰＯＳ端末装置等の各種データ処理装置の多くが、内部にハードディスク装置、ＤＶＤ等のユニット装置を搭載している。これらのユニット装置は、独立した機能を有する独立モジュール構造となっており、データ処理装置の内部に収納固定され、電気コネクタを介して電気的に接続される。本明細書では、データ処理装置等に搭載されるこれらの独立モジュール構造のユニット装置を、「モジュールユニット」と称する。これらのモジュールユニットの収納には、データ処理装置の周囲のカバー、部品等を外してから、所定の取り付け位置にモジュールユニットを配置してねじ止めなどにより固定するもの、収納部入口に設けられた所定の開口部からモジュールユニットを収納位置までスライド挿入して固定するもの等がある。

本発明は、開口部からモジュールユニットをスライド挿入するスライド式の収納装置に関するものである。このような収納技術として、収納ケース内側にガイドレールを多段に設けて、ハードディスク装置を収納ケース前面から着脱するものがある（特許文献１参照）。また、図６に他の従来技術によるデータ処理装置の背面斜視図を示す。図６に示す従来例は、データ処理装置１０のカバーを外し、背面からモジュールユニット２０をデータ処理装置１０内にスライド収納する。図６では、収納部１２の開口部１３及びモジュールユニット２０の摺動部２２の構造を分かり易く示すために、データ処理装置１０の外側カバーを取り外した状態を、背面左下方向から見た斜視図として示している。モジュールユニット２０はデータ処理装置１０の開口部１３から挿入され、収納部１２内に収納される。収納部１２に収納されたモジュールユニット２０は、ねじ穴２６を介してねじ４０（図７）により装置枠体１１のねじ止め部１７に固定される。

図７にデータ処理装置１０にモジュールユニット２０を収納した状態の右側面図を示す。モジュールユニット２０はモジュール枠体２１上に載置固定されている。モジュールユニット２０は図７の左側から挿入されて、データ処理装置１０の装置枠体１１により構成される収納部１２内の収納位置（図７に示す位置）に固定される。開口部１３（図６）から挿入されたモジュールユニット２０は、装置枠体１１に設けられたガイドレール１４（図７）に沿って、収納位置まで案内される。モジュールユニット２０には摺動部２２が設けられており、ガイドレール１４上を摺動し、収納位置まで移動する。モジュールユニット２０が収納位置まで移動すると、モジュールユニット２０に設けられたモジュールコネクタ２３と装置枠体１１の収納部１２の奥に設けられている装置コネクタ１５とが装着され、電気的な接続が確保される。この点は、特許文献１に記載の従来技術も同様である。

これらのモジュールコネクタ２３及び装置コネクタ１５（電気コネクタ２３、１５）は、モジュールユニットの挿入時に両コネクタの位置が正確に位置合わせされるように精確に取り付けることが好ましい。しかし、現実には、両コネクタの位置を誤差なく精確に取り付けることは難しく、僅かな（例えば１ｍｍ前後）の製造誤差が生じる。これらの製造誤差が存在するにもかかわらず、装置コネクタ１５とモジュールコネクタ２３とを接続させるためには、モジュールコネクタ２３を装置コネクタ１５の接続位置に誘導する必要がある。そのため、従来技術においては、電気コネクタの挿入間口を製造誤差範囲に応じて広くとり、モジュールコネクタ２３の先端をすくい上げるようにして上方向に持上げながら移動させることにより、電気コネクタ２３、１５の位置あわせを行っている。

モジュールユニット２０は、電気コネクタ２３、１５が接続された状態で、ねじ４０により装置枠体１１のねじ止め部１７に固定される。これにより、モジュールユニットは、収納位置に固定される。
特開平６−３０９８５９

しかし、モジュールコネクタ２３はモジュールユニット２０内に設けられた回路基板（図示せず）に半田付け等により固定されている。そのため、上述のように、モジュールコネクタ２３を持ち上げて電気コネクタ２３及び１５の位置合わせを行う場合、モジュールユニット２０の右端が上方に持上げられた状態となる（図７に示す隙間aが生じる）。結果として、モジュールユニット２０が収納位置に収納された状態においては、装置コネクタ１５及びモジュールコネクタ２３によりモジュール型装置２０の右端を支えていることになる。

従って、モジュールユニット２０が収納位置に固定された状態において両コネクタ２３、１５には、常にモジュールユニット２０の重さによるストレス（力学的な負荷）がかかっている。モジュールコネクタ２３は回路基板上に半田付けされて固定されているので、この状態で振動を受けると、自重及び振動による力学的ストレスが、モジュールコネクタ２３の半田付けによる固定部分及び回路基板に伝達され、これにより、電気コネクタ２３，１５や基板が破損するおそれや基板配線の半田付け部分にひび割れが生じ接触不良を起こすおそれがある。特にＰＯＳ端末機等では、キャッシュドロアの開閉に伴う振動が頻繁に発生するので、これらのストレスによる接触不良、コネクタ又は基板の破損等が大きな問題となる。

本発明はかかる従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、モジュールユニットを装着収納する際に、電気コネクタに力学的な負荷（ストレス）のかからないモジュールユニット収納装置を提供することを目的とする。

本発明は、収納部のガイドレール又はモジュールユニットの摺動部のいずれか一方に摺動隆起部を設けて、モジュールユニットの重量が摺動隆起部を介して装置枠体に固定されたガイドレールにかかるように構成することにより、電気コネクタにモジュールユニットの重量によるストレスがかからないようにして、上記課題を解決する。

本発明の第１の態様にかかるモジュールユニット収納装置は、開口部からモジュールユニットをスライド挿入することにより、モジュールユニットを収納しつつ電気コネクタの接続を行う収納部と、収納部に設けられ、モジュールユニットを収納部の収納位置に案内し、該収納位置で該モジュールユニットを収納部内に支持するガイドレールと、モジュールユニットに設けられ、スライド挿入時にガイドレール上を摺動する摺動部と、モジュールユニットの底面に設けられた第１の係合部と、モジュールユニットが収納位置まで挿入されたときに第１の係合部と係合するよう収納部に設けられた第２の係合部と、を備え、モジュールユニットは、摺動部に設けられた摺動隆起部を支点として、ガイドレール上でシーソー状に上下動可能であり、第１の係合部及び第２の係合部の一方または双方は、係合時に摺動隆起部とガイドレールの密着度を高める方向に付勢されていることを特徴とする。

この態様は、ハードディスク装置やＤＶＤその他のモジュールユニットを収納部の収納位置にスライド挿入する摺動面に高さの低い突起または隆起部を設け、モジュールユニットを挿入するときにモジュールユニットの挿入先端に設けられた電気コネクタを上下動させることができるように構成したものである。このような摺動隆起部を支点とした角度調整により、製造誤差によるコネクタ位置ずれを調整することが可能となる。一方、モジュールユニットの重量は摺動隆起部を介してガイドレールで支えられるので、モジュールの重量がコネクタ部分にかかることはない。
更にこの態様は、第１の係合部と第２の係合部とが係合することにより、モジュールユニットと収納部とを密着させるものである。モジュールユニットが単にガイドレール上に乗っているだけでなく、弾性力等を用いて互いに引き合い密着するように付勢することにより、上下の振動が発生しても、モジュールユニットと収納部が密着して一体となり上下振動するため、電気コネクタに振動による力学的負荷（ストレス）がかからない。従って、振動の影響によるコネクタの破損、配線基板の半田付けの破損を、より確実に防止することが可能となる。例えば、第１の係合部及び第２の係合部のいずれかまたは双方を、板ばねで構成することにより、両係合部を互いに密着させる方向に付勢する構成とすることが可能である。

本発明の他の態様にかかるモジュールユニット収納装置は、第１の係合部と第２の係合部が、摺動隆起部を支点とするシーソー動作の回動支軸上またはその近傍において係合するよう構成されていることを特徴とする。

この態様は、第１の係合部と第２の係合部とが、摺動隆起部とガイドレールとが接触しているシーソー動作の回動支軸上で係合するよう構成するものである。これにより、両係合部を密着させる付勢力は、回動支軸上でモジュールユニット及びガイドレールに付与され、密着させるための力が電気コネクタに作用することを防止することができる。

本発明の他の態様にかかるモジュールユニット収納装置は、収納位置まで挿入されたモジュールユニットの一端を開口部の近くに固定する固定具を備えることを特徴とする。これは、収納位置まで挿入されたモジュールユニットを、その状態のまま固定することにより、電気コネクタの位置合わせのために調整されたモジュールユニットの角度を維持するようにしたものである。これにより、モジュールユニットは摺動隆起部と固定具により機械的に固定され、シーソー状の上下動ができなくなり、他端の電気コネクタに力学的な負荷がかかることを防止することができる。

本発明の他の態様にかかるモジュールユニット収納装置は、摺動隆起部が、収納位置において、モジュールユニットのほぼ中央に配置されていることを特徴とする。この態様では、摺動隆起部がほぼ中央のモジュールユニットの左右のバランス中心部に配置される。これにより、モジュールユニットの重量はすべて摺動隆起部を介してガイドレールにより支持される。そのため、固定部には、モジュールユニットの重さを支持するための負荷がかからない。したがって、比較的弱い力で、モジュールユニットの角度が変化しないようにモジュールユニットを固定することが可能となる。

本発明によると、摺動隆起部を設けることにより、装置枠体に固定されたガイドレールと固定部によりモジュールユニットを支持するので、電気コネクタにモジュールユニットの重量によるストレスがかからない。したがって、ストレスや振動による電気コネクタの破損、配線基板の破損、及び接触不良を防止することができる。

図を用いて本発明の最良の実施形態を説明する。図１は本発明の１実施形態にかかるモジュールユニット３０の斜視図である。本発明の構造を判り易くするために背面左下方から見た斜視図を示している。モジュールユニット３０の摺動部２２の摺動面２４に摺動隆起部３１が設けられている。モジュールユニット３０の後端にはモジュールコネクタ２３が設けられ、底面には第１の係合部３２が設けられている。図２は、図１のモジュールユニット３０を正面右上から見た斜視図である。モジュールユニット３０の前部にはモジュールユニット３０装置枠体１１に固定するための固定板３３が設けられ、固定板３３はねじ５０を通すための固定溝３４を有している。ねじ穴ではなく、固定溝３４とすることにより、上下方向の固定位置に自由度を持たせている。固定板３３及びねじ４０が、モジュールユニットを収納位置に固定する固定具として機能する。

図３は本発明の一実施形態にかかるモジュールユニット３０を収納位置まで挿入し、データ処理装置１０に固定した状態を示す模式図である。モジュールユニット３０が図３の収納位置に移動する際に、モジュールコネクタ２３及び装置コネクタ１５の位置合わせが行われる。モジュールユニット３０の摺動部２２の摺動面上には、摺動隆起部３１が設けられている。これにより、モジュールユニット３０は、スライド挿入による移動の際に、摺動部２２に設けられた摺動隆起部３１を支点にして、シーソー状に回動（上下動）することが可能である（図３の左右に上下方向の矢印として示す）。これにより、電気コネクタ２３及び１５の位置合わせは、モジュールユニット３０を持上げるのではなく、摺動隆起部を支点とする回動動作による角度調整により行われる。例えば、摺動隆起部３１を支点として反時計方向に回動させてモジュールユニット３０の角度を変えることにより、モジュールユニットの右端（モジュールコネクタ側）が上方に上がり、左端（開口部側）が下方向に下がる。これにより、電気コネクタ２３．１５の位置合わせを行うことが可能となる。

図４（ａ）〜（ｃ）を用いて、より詳しく説明する。図４は、本発明の摺動隆起部３１の作用を説明するための模式図である。図４では、摺動隆起部３１の作用を分かり易く説明するために、説明に不要な部分の記載は省略している。図４（ａ）は、２つの摺動隆起部３１を支点（支軸）にして反時計回りに回動させ、モジュールユニット３０のモジュールコネクタ２３が最も持上げられた状態を示す模式図である。反時計回りに回動し、摺動部２２の左端３６がガイドレール１４に接触した状態が反時計回り方向の最大回動角となる。時計回りの回動の最大範囲を破線で示す。摺動部２２の右端３７がガイドレール１４の表面に接触するときの角度が、時計回り方向の最大回動角度αとなる。図４（ａ）に示すように、摺動隆起部３１を支点にした、回動角度を変化させることにより、モジュールユニット３０の右端の高さを調整することができる。この最大回動角度αは、摺動隆起部３１の高さ及び摺動隆起部３１から摺動部の左端３６までの距離γと右端３７までの距離βの比γ／βにより変動する。一方、最大回動角度αが一定の場合、距離βが長いほど、調整可能な範囲（高さの幅）は大きくなる。すなわち、角度αが大きいほど調整可能な範囲は広がり、角度が一定でも距離βが大きいほど調整可能な範囲は広がる。

図４（ｂ）は、モジュールユニット３０が収納位置に収納された状態を示す。電気コネクタ１５、２３の位置合わせは摺動隆起部３１を支点にした角度の変化により調整される。このとき、モジュールユニット３０の重さは支点である摺動隆起部３１を介して、ガイドレール１４により支えられ、電気コネクタ１５、２３にはモジュールユニット３０の重さによるストレスがかからない。この調整された適切な角度は、ねじ４０により固定される。

図４（ｃ）は、モジュールユニット３０が収納位置に固定された場合に、モジュールユニット３０の重量を支えている部分を模式的に示す図である。モジュールユニット３０は、左右の２つの摺動隆起部３１及び左端のねじ４０により、支持される。このように摺動隆起部３１を支点（支軸）にして回動させる角度調整により、製造誤差による電気コネクタ２３、１５の高さの違いを調整する。これにより、電気コネクタ２３、１５にモジュールユニットの重量によるストレスをかけることなくコネクタの接続を行うことが可能となる。電気コネクタ１５、２３にストレスがかからないように調整された収納位置における適切な角度は、ねじ４０により、装置枠体１１に固定される。これにより２つの摺動隆起部３１及びねじ４０の３点でモジュールユニット３０の重量が支持される。

また、２つの摺動隆起部３１を、モジュールユニット３０の重量の左右のバランス中心近くに設けることにより、モジュールユニット３０の重さを摺動隆起部３１及びガイドレール１４だけで支えることが可能となり、ねじ４０に対する負荷を小さくすることができる。左右のバランス中心に摺動隆起部を設けた場合には、ねじ４０は、モジュールユニット３０の回動角がずれないように固定するとともに、モジュールユニット３０が開口部から飛び出さないように図３における左右方向の動きを固定するという機能を有することになる。

再度図３を参照して、第１係合部３２及び第２の係合部１６について説明する。装置枠体１１には、モジュールユニット３０の収納位置において第１の係合部３２と係合する位置に第２の係合部１６が設けられている。第１の係合部３２は弾性部材からなり、第２の径合部１６と係合したときに、弾性力により第２の係合部１６をモジュールユニット３０の方に引き寄せるように構成される。これにより、モジュールユニット３０は、第１の係合部３２の弾性力により装置枠体１１に密着することになり、データ処理装置１０全体が上下振動してもモジュールユニット３０がガイドレール１４から浮き上がることを防止すし、電気コネクタ２３、１５に上下動に伴うストレスがかかることを防止することができる。図３の例では、第１の係合部３２を弾性部材としたが、第２の係合部１６を弾性部材としてもよい。また、その他の付勢部材を用いて、モジュールユニット３０と装置枠体１１とが密着するように付勢してもよい。

尚、第１の係合部３２と第２の係合部１６が、モジュールユニット３０の回動支軸と同一線上（回動支軸上）で係合するような構成とすることが望ましい。モジュールユニット３０の回動支軸と同一線上で係合するとは、図３に示すように、摺動隆起部３１の位置と第１係合部と第２係合部の係合位置とが横方向からみて、ほぼ同じ位置となることである。

摺動隆起部３１の位置と係合位置がずれると、第１の係合部の弾性力が、摺動隆起部３１を支点としてモジュールユニット３０を回転させる回転力として作用する。そのため、係合位置がずれると、弾性力による回転方向の力が負荷（ストレス）としてコネクタに加わることになる。一方、摺動隆起部３１の位置と第１及び第２の係合部の係合位置を合わせることにより、弾性力による回転力は生じることなく、係合部材の弾性力はすべて摺動隆起部とガイドレール１４に付与されることになる。このように、第１、第２の係合部材の係合位置と摺動隆起部の位置とを整合させることにより、弾性力によるストレスが電気コネクタ２３、１５に加わることを防止することが可能となる。

以上から、摺動隆起部３１は、モジュールユニット３０の図３における左右方向のバランス中心軸線上またはその近くに設けられることが好ましく、また第１の係合部３２と第２の係合部１６が、摺動隆起部３１とほぼ同じ軸線上で係合するように構成することが好ましい。

図５に本発明のモジュ−ルユニット収納装置の一実施形態にかかる摺動隆起部３１の形状の例を示す。摺動隆起部３１は、球の一部を平面で切り取った半球等の球面形状でもよいが、図５（ａ）に示すようなに円柱の一部を切り取った形状、図５（ｂ）、（ｃ）に側面図として示すように、緩やかな傾斜の山形の形状で頂点が曲線形状のものであっても良い。

摺動隆起部３１の高さは、製造誤差に合わせて自由に設定可能である。前述したように、摺動隆起部３１の高さを高くすることにより、シーソー状の回動角度を大きくすることが可能となり、モジュールユニットの両端部の移動距離を大きくすることができる。従って、製造誤差が大きい場合には摺動隆起部３１の高さを高くすることが望ましい。このような摺動突起部３１の高さは、モジュールユニットの大きさ、及び製造誤差等に応じて定まるので、その高さの範囲を一義的に確定することはできない。しかし、例えば、ＰＯＳ端末装置等に使用するハードディスクのようなモジュールユニットの場合であれば、特殊な事情がある場合を除き、摺動隆起部３１を０．５ｍｍ〜２ｍｍ程程度の高さとすることで、電気コネクタ２３，１５の位置合わせが可能である。

摺動隆起部３１の位置は、摺動小突起の高さ及びコネクタの取り付け位置の製造誤差に応じて自由に定めることができる。例えば、図３に示すようにモジュールユニット３０の中間位置よりもモジュールユニットの挿入先端に近い方（モジュールコネクタ２３寄り）に設けると、図３（ｃ）のように、ねじ４０による固定部からの距離が長くなり、モジュールユニット３０を安定した状態で支持することができる。しかし、シーソー状の回動において挿入後端側（開口部１３側）の上下動に対して、挿入先端側（モジュールコネクタ２３側）の上下動の移動距離が小さいため、角度による位置合わせの幅は狭くなる。逆に中間位置よりも挿入後端に近い位置に設けると、位置合わせ幅を大きくとることができるが、モジュールの支持が不安定となり易い。また、中間位置（正確には、図３において左右の重量バランスが釣合う位置）に摺動隆起部を設けると、モジュールユニットの重量がすべてこの摺動両隆起部にかかり、ねじ４０による固定部にかかる負荷を小さくすることが可能となる。

尚、以上の説明においては、モジュールユニットの摺動部に摺動隆起部を設けた例を示したが、モジュールユニットではなくガイドレール上に摺動隆起部を設けることも可能である。摺動隆起部をガイドレールに設ける場合にも、摺動隆起部は図５に示したような形状とすることができる。 さらに、少し幅広のガイドレールと、これに対応する摺動部をモジュールユニット３０の底面の中央部に設けることにより、一つのガイドレール及び摺動部により本発明のモジュールユニット収納装置を構成することも可能である。

さらに、モジュール枠体２１、装置枠体１１、第１の係合部３２及び第２の係合部１６を金属材料で形成し、第１の係合部３２及び第２の係合部１６の接触により、モジュールユニット３０のモジュール枠体２１と装置枠体１１とを電気的に接続して、モジュールユニット３０を静電気から保護するような構成とすることが望ましい。

本発明の１実施形態にかかるモジュールユニットの背面斜視図である。 図１のモジュールユニットの正面斜視図である。 本発明の一実施形態にかかるモジュールユニットを収納位置まで挿入し、データ処理装置に固定した状態を示す模式図である。 本発明の摺動隆起部の作用を説明するための模式図である。 本発明のスライド収納支持具の一実施形態にかかる摺動隆起部の形状の例を示す。 モジュールユニットをスライド収納するデータ処理装置の従来例を示す背面斜視図である。 データ処理装置１０にモジュールユニットを収納した従来例の右側面図である。

符号の説明

１０ データ処理装置 １１ 装置枠体
１２ 収納部 １３ 開口部
１４ ガイドレール １５ 装置コネクタ
１６ 第２係合部 ２０ 従来のモジュールユニット
２１ モジュール枠体 ２２ 摺動部
２３ モジュールコネクタ ２４ 摺動面
３０ 本発明のモジュールユニット ３１ 摺動隆起部
３２ 第１の係合部 ３３ 固定板
３４ 固定溝 ４０ ねじ

Claims (4)

1. 開口部からモジュールユニットをスライド挿入することにより、前記モジュールユニットを収納しつつ電気コネクタの接続を行う収納部と、
   前記収納部に設けられ、前記モジュールユニットを前記収納部の収納位置に案内し、該収納位置で該モジュールユニットを前記収納部内に支持するガイドレールと、
   前記モジュールユニットに設けられ、スライド挿入時に前記ガイドレール上を摺動する摺動部と、
   前記モジュールユニットの底面に設けられた第１の係合部と、
   前記モジュールユニットが前記収納位置まで挿入されたときに前記第１の係合部と係合するよう前記収納部に設けられた第２の係合部と、
   を備え、
   前記モジュールユニットは、前記摺動部に設けられた摺動隆起部を支点として、前記ガイドレール上でシーソー状に上下動可能であり、
   前記第１の係合部及び前記第２の係合部の一方または双方は、係合時に前記摺動隆起部と前記ガイドレールの密着度を高める方向に付勢されていることを特徴とするモジュールユニット収納装置。
2. 前記第１の係合部と前記第２の係合部は、前記摺動隆起部を支点とするシーソー動作の回動支軸上またはその近傍において係合するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のモジュールユニット収納装置。
3. 収納位置まで挿入された前記モジュールユニットの一端を前記開口部の近くに固定する固定具を備えることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載のモジュールユニット収納装置
4. 前記摺動隆起部は、前記収納位置において、前記モジュールユニットのほぼ中央に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のモジュールユニット収納装置。

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