JP4566646B2 - ユニットのコネクタ接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、ラックにマザーボードを収容し、このラックにユニットを案内手段に沿って差し込むことで、ユニットボードの接続部がマザーボードに差し込まれて、接続部がマザーボードコネクタに電気的に接続するユニットのコネクタ接続構造に関する。

携帯電話や情報携帯端末等に対して送受信を行う無線基地局としては、例えば、送受信用の通信用回路基板（ＡＭＰ１等）を内蔵した複数のユニットを、屋内設置したラック内に収容したものが知られている。ユニットは、平行な両側板を近接させて略薄箱状に形成され、側板が平行となるように並べられてラック内に収容される。従来、ユニットは、メンテナンス上、ラックに対して略水平方向でスライド可能（挿脱可能）に構成されるのが一般的である。

この無線基地局は、回線の増加に伴ってラックの空きスロットにユニットを装着し、ラック内のマザーボードに設けられボードコネクタと、ユニット内のユニットボードに接続されたユニットコネクタとを接続することによりマザーボードとユニットボードとを電気的に接続するように構成されている。

ユニット内には、箱状の筐体内部に複数の支柱を介してユニットボードが支持されている。このユニットは、ラックのスロットに設けられた案内レールにより所定位置まで案内される。
しかし、マザーボードコネクタの位置公差、ユニットコネクタの位置公差、および／またはユニットと案内レールとの隙間寸法などが重なって、マザーボードコネクタとユニットコネクタとが正しく接続されない可能性がある。

このため、マザーボードコネクタとユニットコネクタとが接続不良になったり、マザーボードコネクタとユニットコネクタとが破損したりする虞がある。
この課題に対して片方のコネクタをフローティング支持する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開平５−８２２０７号公報

この特許文献のフローティング構造は、ラックに複数のボスを設け、このボスと遊嵌する切欠部をマザーボードコネクタに設けて、両者を遊嵌させてねじにより締結することで、マザーボードコネクタをラックに対して移動可能なフロート状態に支持し、かつ、マザーボードコネクタの上下面と左右側面に、または上下面および左右側面のうちのどちらか一方の面に、マザーボードコネクタを対向する両面より挟み付けるように付勢するばねを設けることとした。

このフローティング構造によれば、ユニットコネクタと嵌合接続した状態で、振動や衝撃を受けてもばねによってマザーボードコネクタは常に中央に戻る方向で付勢されているので、ガタついたりズレたりせず、信頼性ある嵌合接続構造を得ることが可能になる。

しかしながら、特許文献のフローティング構造は、マザーボードコネクタの上下面と左右側面に、または上下面および左右側面のうちのどちらか一方の面に、マザーボードコネクタを対向する両面より挟み付けるように付勢するばねを設ける必要がある。
このため、特許文献のフローティング構造は、構造が複雑になり、かつ部品点数が多くなるため、そのことが製造コストの低減を図る妨げになっていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、位置公差にかかわらず確実に接続できるとともに、製造コストを低減できるユニットのコネクタ接続構造を提供することを目的とする。

本発明のユニットのコネクタ接続構造は、ラックに収容されたマザーボードと、前記ラックに設けられた案内手段に案内されて前記ラックに収容されるユニットと、前記ユニットに収容されて前記マザーボードに接続されるユニットボードと、前記マザーボードに接続されて前記マザーボードコネクタに対して電気的に接続可能な接続部を備えるユニットのコネクタ接続構造であって、前記接続部が、前記ユニットボードに対して独立するとともに前記ユニットに収容されたサブボードであるとともに、前記サブボードが前記ユニットに対してフローティング支持されていることを特徴とする。

接続部をユニットに収容し、この接続部をユニットボードに対して独立したサブボードとし、このサブボードをユニットに対してフローティング支持した。よって、ユニットを案内手段で案内してラックに収容する際に、マザーボードコネクタの位置公差、ユニットコネクタの位置公差、および／またはユニットと案内レールとの隙間寸法などが重なって、マザーボードコネクタとサブボードコネクタとが正しく位置決めされない場合でも、サブボードをユニットに対してフローティング支持することで、サブボードコネクタをマザーボードコネクタに合うように位置調整して確実に接続できる。
これにより、マザーボードコネクタとユニットコネクタとが接続不良になったり、マザーボードコネクタとユニットコネクタとが破損したりすることを防止できる。

さらに、接続部をユニットボードから独立させて、サブボードをコンパクト化することで、サブボードを簡単な構成でフローティング支持できる。

また、本発明のユニットのコネクタ接続構造は、前記ユニット内において前記サブボードの厚み方向に沿って立設され、かつ、小径部が設けられた支持柱を複数有し、前記各小径部が前記サブボードの端縁に係合していることを特徴とする。

ユニット内に複数の支持柱をサブボードの厚み方向に沿って立設し、支持柱に小径部を設け、各小径部をサブボードの端縁に係合させた。支持柱に小径部を設けることで、支持柱に凹部を形成する。この凹部にサブボードの端部を嵌め込むことにより、凹部でサブボードの端部を支える。

この際、凹部の幅をサブボードの板厚より大きくすることで、サブボードを支持柱の長手方向にフローティング支持する。加えて、凹部の底部、すなわち小径部の外周に対して、サブボードの端縁を離した状態とすることで、サブボードを支持柱に直交する方向にフローティング支持する。
このように、支持柱に小径部を設けるだけの簡素な構成で、サブボードをフローティング支持できるので、製造コストを低減できる。

本発明によれば、接続部をユニットボードに対して独立させて、コンパクトなサブボードとすることで、サブボードを簡単な構成でフローティング支持することが可能になり、製造コストの低減が図れるという効果を有する。

図１に示すように、第１実施形態のユニットのコネクタ接続構造１０は、ラック１１に収容されたマザーボード１２と、ラック１１に設けられた案内手段１３に案内されてラック１１に収容されるユニット１５と、ユニット１５に収容されてマザーボード１２に接続されるユニットボード１６と、マザーボード１２に接続されてマザーボードコネクタ１２Ａ（図４、図５も参照）に対して電気的に接続可能な接続部１８を備える。

ユニット１５は、略矩形状の枠体２１に平行な両側板２２，２３をビス２４で取り付けることで、両側板２２，２３が近接させて略薄箱状に形成されたものである。
ユニット１５は、側板２２，２３が平行となるように並べられてラック１１内に複数個が収容される。このユニット１５は、メンテナンス上、案内手段１３に沿って挿脱可能に構成されている。

さらに、ユニットのコネクタ接続構造１０は、接続部１８が、ユニットボード１６に対して独立するとともにユニット１５に収容されたサブボード（以下、「サブボード１８」という）であるとともに、サブボード１８がユニット１５に対してフローティング支持されている。
サブボード１８は、ユニットボード１６にハーネス（図示せず）を介して電気的に接続されている。

加えて、ユニットのコネクタ接続構造１０は、ユニット１５内においてサブボード１８の厚み方向に沿って立設され、かつ、小径部２６（図２も参照）が設けられた支持柱２５を複数（３本）有し、各支持柱２５をサブボード１８の三辺１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ（図３参照）に臨ませるとともに、各支持柱２５の小径部２６が三辺１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃの溝部（端縁）３１（図２、図３参照）に係合されている。
３本の支持柱２５でサブボード１８がユニット１５に対してフローティング支持される。

図２に示すように、支持柱２５は、一例として、断面円形の柱体であり、中央より下側に小径部２６が設けられている。支持柱２５に小径部２６を設けることで、支持柱２５に凹部２８を形成する。ここで、支持柱２５の外径をＤ１、小径部２６の外径をＤ２、凹部２８の高さをＨとする。
一方、サブボード１８は、図１、図４（Ａ）に示すように略矩形状に形成され、先端部に、マザーボードコネクタ１２Ａに差し込み可能なサブボードコネクタ２９が突出された板厚ｔのボードである。

サブボード１８は、三辺１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃのうち、支持柱２５に対応する端部に、それぞれ溝部（端縁）３１（図３も参照）が形成されている。溝部３１は底辺３１Ａを直径Ｄ３の半円弧形成した溝である。
支持柱２５の外径をＤ１、小径部２６の外径をＤ２、および溝部３１の底辺３１Ａの直径Ｄ３との関係は、Ｄ１＞Ｄ３＞Ｄ２が成立する。
一方、凹部２８の高さをＨと、サブボード１８の板厚ｔとの関係は、Ｈ＞ｔが成立する。
サブボード１８の両端部には、それぞれねじ孔３８が形成されている。ねじ孔３８は、ビス３４（図１参照）がねじ結合可能な孔である。

支持柱２５でサブボード１８を支える際には、図１に示すように、先ず１本の支持柱２５をビス３４でユニット１５の側板２２に立設し、この支持柱２５の凹部２８（図２参照）に、サブボード１８の溝部３１（図２、図３参照）を嵌め込む。
次に、残りの２本の支持柱２５の凹部２８に、サブボード１８の溝部３１を嵌め込んだ状態で、２本の支持柱２５をビス３４でユニット１５の側板２２に立設する。

これにより、図３に示すように、３本の支持柱２５の凹部２８に、サブボード１８の溝部３１が嵌め込まれ、凹部２８でサブボード１８が支えられる。
次いで、３本の支持柱２５をビス３４でユニット１５の側板２３に取り付けることにより、サブボード１８の組付け作業が完了する。

ここで、前述したように、支持柱２５の外径をＤ１、小径部２６の外径をＤ２、および溝部３１の底辺３１Ａの直径Ｄ３は、Ｄ１＞Ｄ３＞Ｄ２の関係が成立するので、図４に示すように、小径部２６の外周２６Ａ、すなわち凹部２８の底部に対して、サブボード１８の溝部３１が離れた状態に保たれる。
よって、図４に示すように、サブボード１８を支持柱２５に直交する方向、すなわち矢印Ｂ−Ｂ方向（左右方向）にフローティング支持する。

一方、前述したように、凹部２８の高さをＨと、サブボード１８の板厚ｔとは、Ｈ＞ｔの関係が成立するので、図５に示すように、サブボード１８を支持柱２５の長手方向、すなわち矢印Ｃ−Ｃ方向（上下方向）にフローティング支持する。

以上説明したように、ユニットボード１６から独立させてサブボード１８とすることで、サブボード１８をコンパクト化する。サブボード１８をコンパクト化することで、サブボード１８を簡単な構成でフローティング支持できる。
加えて、支持柱２５の凹部２８でサブボード１８を支えることで、小径部２６を設けるだけの簡素な構成で、サブボード１８をフローティング支持できる。

次に、ユニットのコネクタ接続構造１０の作用を図４、図５に基づいて説明する。
先ず、図４に基づいて、サブボード１８を支持柱２５に直交する方向にフローティング支持させた作用について説明する。
図４（Ａ）に示すように、ラック１１に設けられた案内手段１３（図１参照）に沿わせてユニット１５（図１参照）をラック１１内に収容することで、サブボード１８がマザーボード１２に向けて矢印の如く移動する。

図４（Ｂ）に示すように、サブボード１８の先端部のサブボードコネクタ２９が、マザーボード１２のマザーボードコネクタ１２Ａに差し込まれる。
この際に、マザーボードコネクタ１２Ａの位置公差や、サブボードコネクタ２９の位置公差などで、マザーボードコネクタ１２Ａとサブボードコネクタ２９とがサブボード１８を支持柱２５に直交する方向に正しく接続されない可能性がある。

そこで、サブボード１８を支持柱２５に直交する方向、すなわち矢印Ｂ−Ｂ方向（左右方向）にフローティング支持した。
これにより、ユニット１５を案内手段１３で案内してラック１１に収容する際に、万が一、マザーボードコネクタ１２Ａの位置公差や、サブボードコネクタ２９の位置公差などが原因で、マザーボードコネクタ１２Ａとサブボードコネクタ２９とが正しく位置決めされない場合でも、サブボードコネクタ２９をマザーボードコネクタ１２Ａに合わせて、サブボード１８を支持柱２５に直交する方向に位置調整し、サブボードコネクタ２９をマザーボードコネクタ１２Ａに確実に接続できる。

次に、図５に基づいて、サブボード１８を支持柱２５の長手方向にフローティング支持させた作用について説明する。
図５（Ａ）に示すように、ラック１１に設けられた案内手段１３（図１参照）に沿わせてユニット１５（図１参照）をラック１１内に収容することで、サブボード１８がマザーボード１２に向けて矢印の如く移動する。

図５（Ｂ）に示すように、サブボード１８の先端部のサブボードコネクタ２９が、マザーボード１２のマザーボードコネクタ１２Ａに差し込まれる。
この際に、マザーボードコネクタ１２Ａの位置公差や、サブボードコネクタ２９の位置公差などで、マザーボードコネクタ１２Ａとサブボードコネクタ２９とがサブボード１８を支持柱２５の長手方向に正しく接続されない可能性がある。

そこで、サブボード１８を支持柱２５の長手方向、すなわち矢印Ｃ−Ｃ方向（上下方向）にフローティング支持した。
これにより、ユニット１５を案内手段１３で案内してラック１１に収容する際に、万が一、マザーボードコネクタ１２Ａの位置公差や、サブボードコネクタ２９の位置公差などが原因で、マザーボードコネクタ１２Ａとサブボードコネクタ２９とが正しく位置決めされない場合でも、サブボードコネクタ２９をマザーボードコネクタ１２Ａに合わせてサブボード１８を支持柱２５の長手方向に位置調整し、サブボードコネクタ２９をマザーボードコネクタ１２Ａに確実に接続できる。

なお、前記実施の形態では、サブボード１８の三辺１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃに形成した各溝部３１を、それぞれの支持柱２５で支えた例について説明したが、サブボード１８の対向する二辺１８Ａ，１８Ｂを支持柱２５で支えることも可能である。この場合も、前記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、前記実施の形態では、支持柱２５を、断面円形の柱体を例に説明したが、例えば断面多角形の柱体とすることも可能である。

本発明に係るユニットのコネクタ接続構造の分解斜視図である。 本発明に係るユニットのコネクタ接続構造の要部を示す分解斜視図である。 本発明に係るユニットのコネクタ接続構造の要部を示す組立斜視図である。 本発明に係るユニットのコネクタ接続構造のフローティングを説明する平面図である。 本発明に係るユニットのコネクタ接続構造のフローティングを説明する側面図である。

符号の説明

１０ ユニットのコネクタ接続構造
１１ ラック
１２ マザーボード
１３ 案内手段
１５ ユニット
１６ ユニットボード
１２Ａ マザーボードコネクタ
１８ サブボード（接続部）
２５ 支持柱
２６ 小径部
３１ 溝部（サブボードの端縁）

Claims (1)

1. ラックに収容されたマザーボードと、前記ラックに設けられた案内手段に案内されて前記ラックに収容されるユニットと、前記ユニットに収容されて前記マザーボードに接続されるユニットボードと、前記マザーボードに接続されて前記マザーボードコネクタに対して電気的に接続可能な接続部を備えるユニットのコネクタ接続構造であって、
   前記接続部が、前記ユニットボードに対して独立するとともに前記ユニットに収容されたサブボードであるとともに、前記サブボードが前記ユニットに対してフローティング支持され、
   前記ユニット内において前記サブボードの厚み方向に沿って立設され、かつ、小径部が設けられた支持柱を複数有し、
   前記各小径部が前記サブボードの端縁に係合していることを特徴とするユニットのコネクタ接続構造。

Images