JP5058747B2 - 拡張基板装置 - Google Patents

Description

この発明は、パーソナルコンピュータ等の電子機器において、拡張基板等を取り付ける基板用固定具を備えた拡張基板装置と、該拡張基板装置を取り付ける拡張スロットを備えた電子機器に関する。

近年、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンと称す。）の機能が多様化しており、専用の基板をスロットに挿入するだけで、ＦＡＸ機能やチューナ機能を備えることができる。この際、１つの機能に複数の基板（主基板と副基板）を用いる場合がある。しかしながら、複数の基板を用いると、拡張基板全体の幅が大きくなり、複数のスロットのスペースを占有してしまう。そこで、１つのスロットの占有面積で、２枚の基板を挿入可能な拡張基板装置が各種提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。

非特許文献１では、主基板及び副基板をパソコンに取り付ける際に、パソコンの筺体に接地された金属性導電体の基板用固定具を用いる。この基板用固定具には、主基板のみをネジ止めして取り付けており、複数のネジ付きスペーサを用いて、主基板に副基板をネジ止めして取り付けている。この際、主基板は、基板用固定具と直接接地され、副基板は、主基板を介して接地される。
株式会社アイ・オー・データ機器、"ＰＣＩ接続ハードウェアＤＶエンコーダ搭載ＴＶチューナ＆ＤＶキャプチャーボード ＧＶ−ＡＤＴＶ"、［ｏｎｌｉｎｅ］、株式会社アイ・オー・データ機器、製品一覧、［平成１９年１０月１６日検索］、＜ＵＲＬ：http://www.iodata.jp/prod/multimedia/tv/2003/gv-adtv/index.htm＞

しかしながら、非特許文献１の装置では、主基板のみが金属性導電体の基板用固定具と直接接地しており、副基板は基板用固定具と直接接地していないので、主基板は基板用固定具と接地点の電位が同じになっても、副基板は主基板を介して基板用固定具と接地されるので同電位にならず、ノイズの影響を受けたり、逆にノイズの発生源となる可能性が高かった。また、複数のネジ付きスペーサを用いて主基板と副基板とを接続するため、部品点数が多くなり、複雑な構成となってしまう。

そこで、本発明は、基板用固定具からみて主基板及び副基板の接地点の電位を確実に同じにすることができ、主基板と副基板とを少ない部品点数で取り付けることができる基板用固定具を備えた拡張基板装置、及び拡張基板装置を取り付ける拡張スロットを備えた電子機器を提供することを目的とする。

この発明の拡張基板装置は、電子機器の特定の機能を実現するための第１の基板及び第２の基板と、第１の基板及び第２の基板を固定する基板用固定具から構成される。基板用固定具は、長辺状の金属性導電体からなり、長手方向の第１の辺縁を直角に折り曲げて第１の取付部を形成し、長手方向の第１の辺縁と反対側の辺縁を直角に折り曲げて第２の取付部を形成する。この際、第１の取付部と第２の取付部は対向するように形成される。基板用固定具は、第１の取付部及び第２の取付部に、第１の基板及び第２の基板の接地端子を取り付ける。第１の基板または第２の基板が電子機器の拡張ポートに取り付けられ、基板用固定具が電子機器の筐体に固定され、筐体のうち少なくとも基板用固定具に接する箇所が接地されていることにより、当該基板用固定具が接地される。これにより、拡張基板装置は、基板用固定具が接地されると、第１の基板及び第２の基板も接地される。第１の基板及び第２の基板は、基板用固定具からみて同じ電位となるので、拡張基板装置を電子機器に取り付けた場合には、電子機器からみて第１の基板及び第２の基板を確実に同電位とすることができる。

また、拡張基板装置は、第１の取付部を第１の辺縁付近に形成し、第２の取付部を第２の辺縁付近に形成する構成としてもよい。

更に、拡張基板装置は、基板用固定具の第１の取付部及び第２の取付部がそれぞれ複数個所ある構成としてもよい。このように構成することで、拡張基板装置は、基板用固定具のみで主基板及び副基板を強固に固定することができる。すなわち、拡張基板装置は、少ない部品点数で主基板及び副基板を強固に固定することができ、簡素な構成とすることができる。

加えて、拡張基板装置は、第１の基板のコネクタ及び第２の基板のコネクタを、ケーブルを介して電気的に接続する構成としてもよい。このように構成することで、拡張基板装置は、第１の基板のコネクタ及び第２の基板のコネクタを直接接続しなくてよいので、第１の基板のコネクタ及び第２の基板のコネクタをそれぞれどの個所に配置してもよく、各コネクタの配置位置を位置決めする必要がない。また、第１の基板又は第２の基板を大きさが異なる基板や機能が異なる基板に取り換えることができ、汎用性に富んだ構成とすることができる。

上述の拡張基板装置は、電子機器（例えば、パソコン）に取り付けることができる。この場合、電子機器は、拡張基板装置を取り付けるための拡張スロットを少なくとも１つ備え、拡張基板装置の基板用固定具が当接する個所を接地する構成とすればよい。一般的には、電子機器の筺体は接地点の電位となっているため、基板用固定具を筺体に取り付けることで、基板用固定具は接地状態となる。このように構成することで、拡張基板装置は、基板用固定具が電子機器の接地された個所に当接して接地されるので、拡張基板装置の主基板及び副基板は、接地点を同電位にすることができる。

本発明によれば、拡張基板装置は、基板用固定具からみて接地点を同電位にすることができ、互いにノイズの影響を抑えることができる。これは、特に、高周波信号を扱うチューナ部を備えた拡張基板装置において顕著な効果である。また、拡張基板装置は、少ない部品点数で、第１の基板及び第２の基板を固定することができる。

この発明に係る拡張基板装置及びパソコン（本発明の電子機器に相当する。）について、図１を参照して説明する。図１は、拡張基板装置を備えるパソコンの内部拡大図である。図１に示すように、パソコン１の筺体１００は、接地されており、拡張機能を有する拡張基板装置２を取り付けるための拡張スロット１０と、拡張基板装置２をマザーボード１２に接続するための汎用バス（例えば、ＰＣＩバスやＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓバス等）に準拠したポート１１と、を少なくとも１つ備える。パソコン１は、拡張基板装置２の基板用固定具５を拡張スロット１０に嵌めて固定することで、拡張基板装置２と筺体１００とを固定する。また、パソコン１は、拡張基板装置２の汎用バスに準拠した接続端子３１がポート１１に接続されると、マザーボード１２が拡張基板装置２の主基板３（本発明の第１の基板に相当する。）及び副基板４（本発明の第２の基板に相当する。）と電気的に接続され、拡張基板装置２が有する拡張機能を備えることができる。この際、パソコン１は、必要に応じて拡張基板装置２に対応するソフトウェアの更新処理等を行う。

この拡張基板装置２は、主基板３と、副基板４と、主基板３及び副基板４を固定する基板用固定具５と、から構成される。拡張基板装置２の基板用固定具５は、鉄、アルミ等の金属性導電体からなり、金属性導電体のネジを用いてパソコン１の筺体１００と固定されるので、基板用固定具５も接地される。以下、ネジが金属性導電体からなることについての記載を省略する。なお、パソコン１は、筺体１００全体が接地される必要はなく、基板用固定具５と当接する個所が接地されていればよい。

次に、拡張基板装置２について、図２〜６を参照して説明する。図２は、拡張基板装置の斜視図である。図３は、拡張基板装置の左側面図である。図４は、拡張基板装置の正面図である。図５は、拡張基板装置の背面図である。図６は、拡張基板装置の底面図である。

本実施形態では、図２に示すように、拡張基板装置２は、デジタル放送用のチューナ（不図示）を備える主基板３と、デジタル放送受信用のＩＣカード（Ｂ−ＣＡＳカード、以下、カードと称す）６のカード格納部６１を備える副基板４と、基板用固定具５と、から構成され、デジタル放送のチューナ機能を拡張機能として備えるものとして説明する。しかし、拡張基板装置２は、主基板３と副基板４と基板用固定具５とを備え、電子機器１の拡張スロット１０に取り付け可能な拡張基板装置であれば、どのような拡張機能を有しても良い。また、本実施形態では、電子機器１としてパソコンを用いて説明したが、これに限らず、少なくとも１つの拡張スロット１０を備える電子機器であればよい。

図３に示すように、基板用固定具５は、一枚の導電体の金属板からなり、側面方向から見て、Ｙ軸を長手方向とする長方形状の形状をしている。また、基板用固定具５は、Ｙ軸を長手方向とする長方形状に開口されたカード挿入口５１と、略円形の同軸端子７用の開口部５２と、を形成する。基板用固定具５は、Ｙ方向側にカード挿入口５１を配置し、−Ｙ方向側に開口部５２を配置する。

図３、４に示すように、基板用固定具５は、金属板のＸ方向側の辺縁に副基板用取付部５３を形成する。副基板用取付部５３は、辺縁の一部を矩形状に突出させ、当該突出部を内側（副基板４を取り付ける側）に直角に折り曲げることにより形成される。この副基板用取付部５３は、Ｙ軸を長手方向とする略矩形の形状をしており、Ｚ方向側の辺縁の両端の近傍に、それぞれネジ止め用の開口部５３１，５３２を形成する。また、副基板用取付部５３の長さは、カード挿入口５１の長さより短い長さである。

また、図３，５に示すように、基板用固定具５は、金属板の−Ｘ方向側の辺縁に主基板用取付部５４，５５を形成する。主基板用取付部５４，５５の各々は、辺縁の一部を矩形状に突出させ、当該突出部を内側（主基板３を取り付ける側）に直角に折り曲げることにより形成される。この主基板用取付部５４，５５は、それぞれ略矩形の形状をしている。主基板用取付部５４，５５の位置は、主基板３の形状に応じて、適宜決められる。また、主基板用取付部５４，５５は、Ｚ方向側の辺縁の近傍にそれぞれネジ止め用の開口部５４１，５５１を形成する。

更に、基板用固定具５は、金属板のＹ方向側の辺縁を外側（主基板３及び副基板４を取り付けない側）に向けて略直角に折り曲げてＰＣ取付部５６を形成し、金属板の−Ｙ方向側の辺縁付近に開口部５７（図３参照）を形成する。このＰＣ取付部５６及び開口部５７は、基板用固定具５をパソコン１の拡張スロット１０に取り付ける際に利用する。これにより、拡張基板装置２をパソコン１の筺体１００に固定して取り付けることができる。

次に、チューナ機能を備える主基板３について説明する。図４に示すように、主基板３は略矩形の形状をしており、主基板３には、パソコン１のポート１１に接続される接続端子３１と、アンテナ端子に接続される同軸ケーブルに接続するための同軸端子７と、基板用固定具５と接続するための２つの接地部（本発明の接地端子に相当する。）（不図示）と、副基板４とのコネクタ８２と、チューナを含む各種回路（不図示）と、が設けられている。

主基板３は、−Ｙ方向側の辺縁の略中央に接続端子３１を配置し、主基板３の−Ｚ方向側の辺縁の−Ｙ方向側に同軸端子７を配置する。この同軸端子７は、周囲に略円筒形状の絶縁体からなる止め具７１を嵌めた後、基板用固定具５の開口部５２を貫通する。同軸端子７は、止め具７１を嵌めることで、基板用固定具５に固定される。また、図５に示すように、同軸端子７は、主基板３に取り付けるための複数の突起部７２を備え、主基板３の複数のチューナ用開口部３２に、対応する同軸端子７の突起部７２を嵌め入れる。これにより、同軸端子７は、主基板３上に位置決めされて固定される。

主基板３は、−Ｚ方向側の辺縁（同軸端子７が配置された側の辺縁）の両端に、同軸端子７を挟むようにして、２つの接地部をそれぞれ設ける。主基板３の接地部は、基板用固定具５の主基板用取付部５４，５５に設けたネジ止め用の開口部５４１，５５１に、それぞれネジ３３，３４で止められる。これにより、主基板３は、接地部と主基板用取付部５４，５５とが電気的に接続されるので、接地される。なお、主基板３は、回路基板が配置された面を、副基板４と対向するように主基板用取付部５４，５５により取り付けられる。また、主基板３は、副基板４と対向しない側（回路基板が配置されない側）が、主基板用取付部５４，５５に当接するように取り付けられる。

次に、カード６を格納するカード格納部６１を備える副基板４について説明する。図５に示すように、副基板４は、略矩形の形状をしており、副基板４には、主基板３と対向する側に取り付けたカード格納部６１と、基板用固定具５と接続するための２つの接地部（不図示）と、主基板３とのコネクタ８１と、各種回路（不図示）と、が設けられている。

副基板４は、−Ｚ方向側にカード格納部６１を配置する。このカード格納部６１は、基板用固定具５と対向する側に凹んでいる略凹状の形状をしており、カード６の挿入をガイドするように形成した両側のガイド部６１１，６１２と、格納したカード６を保持する保持部６１３と、を設ける。副基板４は、カード格納部６１にカード６が挿入されると、カード６が記憶する情報を読み取る。

副基板４は、図４に示すように、カード格納部６１が配置されない箇所で、且つ、−Ｚ方向側の辺縁の両端側に、２つの接地部をそれぞれ設ける。副基板４の接地部は、基板用固定具５の副基板用取付部５３に設けたネジ止め用の開口部５３１，５３２に、それぞれネジ３５，３６で止められる。これにより、副基板４は、接地部と副基板用取付部５３とが電気的に接続されるので、接地される。なお、副基板４は、回路基板が配置された面を、主基板３と対向するように主基板用取付部５３により取り付けられる。また、副基板４は、主基板３と対向しない側（回路基板が配置されない側）が、副基板用取付部５３に当接するように取り付けられる。

以上より、主基板３及び副基板４は、基板用固定具５から直接接地されるので、主基板３及び副基板４の接地点（ネジ３３，３４，３５，３６でネジ止めされた部分）の電位を確実に同じにすることができる。特に、本実施形態のように高周波信号を扱う装置では、接地点間で電位差が生じるとノイズの影響を受けたり、また逆にノイズの発生源となる可能性が高くなるが、上記のような構成とすることで、この問題を確実に解決できる。

また、主基板３及び副基板４は、それぞれを基板用固定具５にネジ止めするだけで、基板用固定具５に固定することができる。すなわち、少ない部品点数で拡張基板装置２を形成することができる。なお、ネジ止めの箇所は、２箇所に限らず、複数個所をネジ止めしてもよい。しかしながら、拡張基板装置２は、ネジ止めが可能な個所で、できる限り主基板３及び副基板４の両端になる個所をネジ止めすることで、少ないネジの数で最も効果的に基板用固定具５に主基板３及び副基板４を固定することができる。

また、副基板４のコネクタ８１は、主基板３のコネクタ８２とケーブル８３を介して接続する。この際、ケーブル８３の長さは自由に変更することができるので、副基板４のコネクタ８１は、基板上のどの個所に配置しても、主基板３のコネクタ８２と接続することができる。同様に、主基板３のコネクタ８２についても、基板上のどの個所に配置してもよい。これにより、拡張基板装置２は、主基板３のコネクタ８２と副基板４のコネクタ８１との位置を位置決めして配置する必要がなく、主基板３及び副基板４を大きさが異なる基板や機能が異なる基板に取り換えることができるので、汎用性に富む。

また、拡張基板装置２は、図６に示すように、主基板３と副基板４とを固定するスペーサ９を基板用固定具５から離れた位置に設ける。このスペーサ９は、プラスチック、ナイロン（商標）等の非導電体からなり、略円柱の形状をしている。拡張基板装置２は、スペーサ９を設けることで、主基板３と副基板４とがより強固に固定されるので、耐久性を向上させることができる。なお、スペーサ９は、主基板３及び副基板４のどの個所に設けてもよいが、強固に固定するため基板用固定具５から離れた位置に設けることが望ましい。また、主基板３と副基板４とは基板用固定具５により固定されているので、スペーサ９は用いなくてもよい。

なお、本実施形態では、拡張基板装置２は、主基板３及び副基板４を挟むように基板用固定具５で固定している。しかしながら、基板用固定具５の主基板用取付部５４，５５及び副基板用取付部５３を主基板３及び副基板４で挟むように固定してもよい。

また、本実施形態では、基板用固定具５の長手方向の辺縁を直角に折り曲げて主基板用取付部５４，５５及び副基板用固定具５３を形成した。他の例として、図７に示すような基板用固定具５ａを用いてもよい。図７は、他の実施形態に係る基板用固定具の斜視図である。基板用固定具５ａは、図７に示すように、金属板の長手方向の辺縁の内側を未欠部５３ｂとする略コの字状の切込を入れ、該未欠部５３ｂを軸として直角に折り曲げて副基板用取付部５３ａを形成する。また、基板用固定具５ａは、同様に長手方向の他の辺縁の内側を未欠部５４ｂ，５５ｂとする略コの字状の切込みを入れ、該未欠部５４ｂ，５５ｂを軸として直角に折り曲げて主基板用取付部５４ａ，５５ａを形成する。この際、主基板用取付部５４ａは、カード挿入口５１と開口部５２の間に配置される。

以上のように、基板用固定具５ａは、金属板の長手方向の辺縁付近にコの字状の切込を入れて主基板用取付部５４ａ，５５ａ及び副基板用取付部５３ａを形成してもよい。更に、副基板用取付部５３ａを形成することで形成された開口部５３ｃをカード挿入口５１として用いてもよい。

更に、図８に示すような基板用固定具５ｂを用いてもよい。図８は、他の実施形態に係る基板用固定具の左側面図である。基板用固定具５ｂは、未欠部５０１ａ，５０２ａ，５０３ａ，５０４ａとする略コの字状の切り込みを入れて、未欠部５０１ａ，５０２ａ，５０３ａ，５０４ａを軸として、（紙面の裏面方向に）直角に折り曲げて主基板用取付部５０１，５０２及び副基板用取付部５０３，５０４を形成する。このように主基板用取付部５０１，５０２及び副基板用取付部５０３，５０４を形成することで、Ｘ軸の幅が狭い金属板を用いて基板用固定具５ｂを形成することができる。

拡張基板装置を備えるパソコンの内部拡大図である。 拡張基板装置の斜視図である。 拡張基板装置の左側面図である。 拡張基板装置の正面図である。 拡張基板装置の背面図である。 拡張基板装置の底面図である。 他の実施形態に係る基板用固定具の斜視図である。 他の実施形態に係る基板用固定具の左側面図である。

符号の説明

１−電子機器，２−拡張基板装置，３−主基板，４−副基板，５−基板用固定具，６−カード，９−スペーサ，１０−拡張スロット，５３−副基板用取付部，５４，５５−主基板用取付部，８１，８２−コネクタ，１００−筺体

Claims (4)

1. 電子機器の特定の機能を実現するための第１の基板及び第２の基板と、
   長方形状の金属性導電体の長手方向の第１の辺縁を直角に折り曲げて形成した第１の取付部と、前記第１の辺縁と反対側の長手方向に位置する第２の辺縁を前記第１の取付部に対向するように直角に折り曲げて形成した第２の取付部と、備える基板用固定具と、を備え、
   前記第１の取付部及び第２の取付部に、前記第１の基板及び第２の基板の接地端子を取り付け、
   前記第１の基板または第２の基板が前記電子機器の拡張ポートに取り付けられ、
   前記基板用固定具が前記電子機器の筐体に固定され、
   前記筐体のうち少なくとも当該基板用固定具に接する箇所が接地されていることにより、当該基板用固定具が接地されることを特徴とする電子機器に取り付け可能な拡張基板装置。
2. 前記第１の取付部は、前記第１の辺縁付近に形成し、前記第２の取付部は、前記第２の辺縁付近に形成した請求項１に記載の拡張基板装置。
3. 前記第１の取付部及び第２の取付部が、それぞれ複数個所ある請求項１又は請求項２に記載の拡張基板装置。
4. 前記第１の基板のコネクタ及び前記第２の基板のコネクタは、ケーブルを介して電気的に接続される請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の拡張基板装置。

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