JP5983417B2 - 回路基板の連結装置 - Google Patents

Description

本出願は、情報機器の筐体内に設けられたバックパネルに実装されたコネクタに、平行に連結した複数のプリント回路基板（以後単に回路基板という）を取り付ける場合の、回路基板の連結装置に関する。

近年サーバ製品は、高速伝送処理のためＣＰＵ（中央処理装置）を実装した回路基板（ボードと呼ばれることもある）を複数搭載することがが一般的になってきている。また、ＣＰＵとその周辺部品が実装されたボード（回路基板）はＣＰＵユニットと呼ばれることもある。図１（ａ）は情報機器であるサーバ製品（グローバルサーバ）１０を示している。グローバルサーバ１０はその筐体１１内に、ハードディスクやフラッシュメモリ等の記憶装置５を搭載する区画、電源ユニット４を搭載する区画及び複数のＣＰＵユニット１，２を搭載する区画等に分けられている。そして、筐体１１内には各部材を接続するバックパネル３が設けられている。

バックパネル３は筐体１１内に垂直方向に配置されており、図１（ｂ）に示すように、各部材とデータをやり取りするためのコネクタ３１が実装され、コネクタ３１同士がバックパネル３の上の回路で接続されている。ＣＰＵユニット１，２は、この例では２枚の回路基板２０，２１が所定間隔を開けて平行に連結された状態で、回路基板２０，２１の端部に設けられた接続コネクタ２４により、バックパネル３のコネクタ３１に接続されている。即ち、ＣＰＵ２２，２３を搭載した複数のＣＰＵユニット１，２は、バックパネル３とコネクタ２４，３１で接続しており、各ＣＰＵユニット間及びＣＰＵユニットと他の部材とのデータ通信や電源供給は、このバックパネル３を経由して行っている。

このような複数のプリント基板を所定間隔を開けて平行に連結するプリント基板の取付装置が特許文献１に開示されている。例えば、２枚のプリント基板を平行に連結する場合は、特許文献１に開示のように、２枚のプリント基板の間にネジ穴を備えた円柱状のスペーサを挿入し、２枚のプリント基板の外側からスペーサをネジで止めていた。

特許文献１に開示のスペーサを図１（ｂ）に示したＣＰＵユニット１，２に適用した場合の一例の構成を図２（ａ）に示す。この例ではＣＰＵユニット１，２の回路基板２０，２１の間の楕円で示す部分にスペーサ７が設けられており、スペーサ７は回路基板２０，２１の外側からネジ８で止められている。また、この例では、回路基板２０，２１の間に、回路基板２０の回路と回路基板２１の回路を、バックパネル３を介さずに接続するスタックコネクタ６が設けられている。これは、回路基板２０，２１のデータ通信をバックパネル３を経由して行うと、配線長が長くなり性能が低下するためであり、回路基板２０，２１のＣＰＵ２２，２３の近傍をスタックコネクタ６で接続して配線長を短くしている。

実公平６−１１５２５号公報

ところが、バックパネルを用いて回路基板同士を接続をする装置において、スタックコネクタによる接続をする場合、回路基板は同時にバックパネルにも接続させる必要がある為、各回路基板のコネクタの位置出し精度が低いと未嵌合やコネクタ破損の虞があった。これを更に詳しく説明する。

これまでは、バックパネルを用いて回路基板同士を接続をする装置においては、コネクタの位置出し精度を上げるため、以下の手法を用いていた。
（１）回路基板の間にスペーサを挟み、その固定用ネジとネジ穴で位置出しを行う。
（２）回路基板の位置出しを、下側の回路基板に立てたガイドピンを用いて行う。

しかし、（１）の手法では、ネジ固定の数を増やせば、ボードの位置出し精度は上がるが、作業性・製造性・回路基板の配線性は下がる。逆にネジ固定の数を減らせば、回路基板の位置出し精度は下がるが、作業性・製造性・回路基板の配線性は上がるので、両立する技術は困難であった。更に、（１）の手法では、回路基板上のスペーサ取付用のネジ穴とネジの間に隙間があるため、スペーサを回路基板の間に取り付けてネジで回路基板に固定した際に、上下の回路基板位置に偏りが発生する。

即ち、図３（ａ）に示すように、上下の回路基板２０，２１が前後方向（矢印Ｌ方向）に偏った場合は、上下いずれかの回路基板２０，２１のコネクタ２４間に隙間が生じるため、上下いずれかのコネクタ２４がバックパネルのコネクタに嵌合しない場合がある。この上下の回路基板位置に偏りが生じる例を図２（ｂ）から（ｄ）に示す。尚、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＸ部を拡大して示し、図２（ｄ）は、図２（ｂ）のＹ部を拡大して示すものである。例えば、上側の回路基板２１にあるネジ孔２５の一方の側（Ｈ側）にネジ８が偏って他方の側（Ｍ側）にスペースＳが生じ、下側の回路基板２０にあるネジ孔２５の他方の側（Ｍ側）にネジ８が偏って一方の側（Ｈ側）にスペースＳが生じた場合を考える。この場合は、図２（ｂ）に示すように、上側の回路基板２１にあるコネクタ２４はバックパネル３にあるコネクタ３１と嵌合できるが、下側の回路基板２０にあるコネクタ２４はバックパネル３にあるコネクタ３１と嵌合できない。

また、上下の回路基板２０，２１が図３（ａ）に示す左右方向（矢印Ｗ方向）に偏った場合は、上下の回路基板２０，２１のコネクタ２４の位置がずれるため、図３（ｃ）に示すように、上下いずれかのコネクタ２４がバックパネルのコネクタに嵌合しない。更に、図３（ｂ）に示すように、スタックコネクタ６を中心に回転して、上下の回路基板２０，２１のコネクタ位置がずれるため、上下いずれかのコネクタ２４がバックパネルのコネクタに嵌合しない。そして、上下いずれかのコネクタ２４を、バックパネルのコネクタに無理に接続するとコネクタが破損する。

一方、（２）の手法では、図４（ａ）に示すように、上下の回路基板２０，２１をスペーサ７とネジ８で平行に接続する場合、下側の回路基板２０に突設したガイドピン９を、上側の回路基板２１に設けたガイド孔２６に通して偏りを防止している。ところが、図４（ｂ）に示すように、ガイドピン９とガイド孔２６の間にも組立と公差吸収のための隙間Ｇがある。隙間Ｇは一般的に０．１ｍｍ程度である。このため、最悪の場合、図４（ｃ）に示すように、下側の回路基板２０に対して上側の回路基板２１が傾いてしまい、下側のスタックコネクタ６Ａと上側のスタックコネクタ６Ｂとが結合し難くなる虞があった。

１つの側面では、本出願は、少ないネジで回路基板の間を固定することができ、作業性・製造性・回路基板の配線性の向上と、上下の回路基板の位置合わせ精度の向上を両立することが可能な回路基板の連結装置を提供することを目的とする。

実施形態の一観点によれば、複数の回路基板を平行に連結する回路基板の連結装置であって、第１と第２の回路基板の対向位置に設けられた第１と第２テーパー孔と、第１と第２テーパー孔に両端が嵌め込まれる伸縮スペーサとを備え、伸縮スペーサは、第１テーパー孔のテーパー角度と同じテーパー角度を備えたテーパー部を一端に備えた第１のスペーサと、第２テーパー孔のテーパー角度と同じテーパー角度を備えたテーパー部を一端に備え、他端が第１のスペーサに係合して第１のスペーサの軸線方向に移動可能な第２のスペーサと、第１と第２のスペーサの間に取り付けられた弾性部材とを備え、第１と第２のスペーサの軸線方向には、内径を同じくする貫通孔が設けられていることを特徴とする回路基板の連結装置が提供される。

（ａ）は本出願のプリント基板の連結装置が採用される情報機器の構成の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示したＣＰＵ０，ＣＰＵ１ユニットとバックパネルとの接続を示す説明図である。 （ａ）は図１（ｂ）に示したＣＰＵ０とＣＰＵ１ユニットの回路基板を接続する既存の方法を説明する図、（ｂ）は（ａ）に示した既存の方法における問題点を示す図、（ｃ）は（ｂ）のＸ部の詳細を示す断面図、（ｄ）は（ｂ）のＹ部の詳細を示す断面図である。 （ａ）はＣＰＵ０とＣＰＵ１ユニットの回路基板同士をスタックコネクタで接続した時の両基板間に生じるズレの方向を説明する斜視図、（ｂ）はＣＰＵ０とＣＰＵ１ユニットの回路基板同士をスタックコネクタで接続した時に、上側の回路基板が下側の回路基板に対して回転した不具合を説明する図、（ｃ）は（ｂ）に示した不具合により、上側の回路基板に設けられた接続コネクタとバックパネルに取り付けられた接続コネクタの位置がずれることを示す説明図である。 （ａ）は図２（ａ）に示したＣＰＵ０とＣＰＵ１ユニットの回路基板を接続する既存の方法に、下側の回路基板に対する上側の回路基板のズレを防止するためのガイドピンが設けられた位置出し手法を説明する図、（ｂ）は（ａ）のガイドピン部分の部分拡大断面図、（ｃ）はＣＰＵ０とＣＰＵ１ユニットの回路基板の接続にガイドピンが使用された場合に起こりうる不具合を説明する説明図である。 （ａ）は本出願のプリント基板の連結装置を形成する回路基板上のテーパ孔と伸縮スペーサを示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した伸縮スペーサの断面図、（ｃ）は（ｂ）に示した伸縮スペーサが回路基板上のテーパ孔に取り付けられる様子を示す部分断面図、（ｄ）は（ｂ）に示した伸縮スペーサが回路基板上のテーパ孔に取り付けられてネジ止めされた状態を示す部分断面図、（ｅ）は（ｂ）に示した伸縮スペーサを用いて上下に回路基板が取り付けられた状態を示す部分断面図である。 図５（ｄ）に示した状態から図５（ｅ）に示した状態になるまでの下側の回路基板に上側の回路基板を取り付ける工程を説明するものであり、（ａ）は伸縮スペーサが取り付けられた下側の回路基板に上側の回路基板を接近させる様子を示す図、（ｂ）は（ａ）に示した状態から伸縮スペーサの上側のテーパ部が上側の回路基板のテーパ孔に係合した状態を示す図、（ｃ）は（ｂ）に示した状態から上側の回路基板が下側の回路基板側に移動してスタックコネクタが結合した状態を示す図、（ｄ）は（ｃ）に示した状態の上側の回路基板がネジによって伸縮スペーサに固定された状態を示す図である。 （ａ）はガイドピン固定孔が設けられた既存の下側の回路基板の平面図、（ｂ）はガイドピンの位置出し用孔が設けられた既存の上側の回路基板の平面図、（ｃ）は２つのテーパ孔（アライメントホール）が設けられた本出願の下側の回路基板の平面図、（ｄ）は２つのテーパ孔（アライメントホール）が設けられた本出願の上側の回路基板の平面図である。 図７（ａ）、（ｂ）に示した既存の回路基板をガイドピンを用いて平行に並べた時と、図７（ｃ）、（ｄ）に示した本出願の回路基板を伸縮スペーサを用いて平行に並べた時の接続コネクタのズレ量を比較するテーブルである。 図７（ｃ）、（ｄ）に示した本出願の回路基板を伸縮スペーサを用いて平行に並べた時の状態を側面から見た側面図である。 本出願の第１の実施例の伸縮スペーサを用いた回路基板の連結装置が３枚の回路基板の間に設置された実施例を示す側面図である。 （ａ）は図６（ａ）の状態に対応する２枚の回路基板の具体例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の伸縮スペーサ、スタックコネクタ及び接続コネクタのある部分を拡大して示す側面図である。 （ａ）は図６（ｂ）の状態に対応する２枚の回路基板の具体例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の伸縮スペーサ、スタックコネクタ及び接続コネクタのある部分を拡大して示す側面図である。 （ａ）は図６（ｃ）の状態に対応する２枚の回路基板の具体例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の伸縮スペーサ、スタックコネクタ及び接続コネクタのある部分を拡大して示す側面図である。 （ａ）は本出願の伸縮スペーサの第２の実施例の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）に示した伸縮スペーサが収縮した状態を示す断面図、（ｃ）は本出願の伸縮スペーサの第２の実施例の第１の変形例の構成を示す断面図、（ｄ）は本出願の伸縮スペーサの第２の実施例の第２の変形例の構成を示す断面図である。

以下、添付図面を用いて本出願の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。本出願の回路基板の連結装置は、図１（ａ）に示した情報機器であるサーバ製品（グローバルサーバ）１０におけるＣＰＵユニット１、２にある回路基板２０、２１（図１（ｂ）参照）を平行に連結するものである。以下に説明する実施例では、まず、ＣＰＵが搭載された２枚の回路基板を連結する連結装置について説明する。

図５（ａ）は本出願のプリント基板の連結装置１００を形成する第１の回路基板２０に設けられた第１テーパー孔１７と第１の実施例の伸縮スペーサ４０を示すものである。図５（ａ）には第２の回路基板と第２の回路基板に設けられた第２テーパー孔は図示していない。第１テーパー孔１７は第１の回路基板２０の上に形成されている。この実施例では、第１テーパー孔１７の下に下孔１８が形成されているが、第１の回路基板２０の厚さによっては、下孔１８が設けられない場合がある。テーパー孔は近年、深さ精度が確保できると共に、とテーパーの開き具合を示すテーパー角度が正確に出せるようになってきている。

伸縮スペーサ４０は、第１のスペーサ４１と、第１のスペーサ４１に対してその軸線方向に移動することが可能な第２のスペーサ４２とを備える。第１のスペーサ４１の第１の回路基板２０側の端部には、第１テーパー孔１７とテーパー角度が同じに形成された第１テーパー部４３がある。同様に、第２のスペーサ４２の図示しない第２の回路基板側の端部には、第２の回路基板に形成されたテーパー孔とテーパー角度が同じに形成された第２テーパー部４４がある。また、第２のスペーサ４２には軸線方向に貫通孔４６が設けられている。この貫通孔４６は、後述するが第１のスペーサ４１にも設けられている。

図５（ｂ）は図５（ａ）に示した伸縮スペーサ４０の断面を示すものである。第１のスペーサ４１は、第１の回路基板２０に設けられた第１テーパー孔１７のテーパー角度と同じテーパー角度を備えた第１テーパー部４３を備えており、これに続く本体部４１Ｂに第２のスペーサ４２を収容する収容穴４７を備えている。収容穴４７の内径は第２のスペーサ４２の外径より僅かに大きく形成されており、収容穴４７内を第２のスペーサ４２が摺動移動できるようになっている。収容穴４７の第１テーパー部４３側には第１のスペーサ４１の端部まで続く貫通孔４６が形成されており、貫通孔４６の内周面にはネジ山４５が形成されている。

第２のスペーサ４２にはその一端に第２テーパ部４４があり、第２テーパ部４４に続く本体部４２Ｂが第１のスペーサ４１の収容穴４７に挿入される。そして、第２のスペーサ４２には貫通孔４６があり、この貫通孔４６は前述の第１のスペーサ４１に設けられた貫通孔４６と内径及び軸線が一致している。また、第１のスペーサ４１の収容穴４７内には、第２のスペーサ４２の端部に当接する弾性部材として、圧縮バネ４８が設けられている。従って、第２のスペーサ４２は、第２テーパ部４４側から加わる外力で押されると、その本体部４２Ｂが圧縮バネ４８に抗して第１のスペーサ４１の収容穴４７内に没入し、外力が無くなると、圧縮バネ４８によって収容穴４７から押し出される。

以上のように形成された伸縮スペーサ４０は、第１のスペーサ４１の第１テーパ部４３が第１の回路基板２０にある第１テーパー孔１７に嵌め込まれる。この時、第１のスペーサ４１の第１テーパ部４３の軸線が、図５(ｃ)に示すように、第１テーパー孔１７の軸線と一致していない状態でも、第１テーパー孔１７の傾斜により第１テーパー部４３が傾斜面を滑り、両者の軸線が一致する（テーパーの中心補正機能）。この結果、図５(ｃ)に示すように、第１テーパー孔１７に第１のスペーサ４１の第１テーパ部４３が高精度で嵌合する。このため、第１の回路基板２０の裏面側から第１のスペーサ４１をネジ８Ｓによりネジ止めした場合、ネジ８Ｓの軸線が第１テーパー孔１７の中心に位置する。

図５（ｅ）は、図５（ｂ）に示した伸縮スペーサ４０を用いて、下側の回路基板２０と上側の回路基板２１とを連結した状態を示すものであり、図５（ｄ）に示した状態から図５（ａ）に示す状態にするための工程が図６（ａ）〜（ｄ）に示される。図５（ｄ）に示したように、第１の回路基板２０に第１のスペーサ４１がネジ８Ｓによって取り付けられた後は、図６（ａ）に示すように、第２の回路基板２１の第２テーパー孔２７が第２のスペーサ４２の直上位置になるように位置決めされる。なお、この実施例では、第２テーパー部４４の第１と第２の回路基板２０，２１にはそれぞれスタックコネクタ６Ａ，６Ｂが実装されているものとする。

次いで、図６（ｂ）に示すように、第２の回路基板２１の第２テーパー孔２７が第２のスペーサ４２の第２テーパー部４４に嵌め込まれる。このとき、第２テーパー孔２７と第２テーパー部４４が少々ずれていても、図５（ｃ）、（ｄ）で説明したように、両者の傾斜面によって、第２の回路基板２１の第２テーパー孔２７が第２のスペーサ４２の第２テーパー部４４に正確に嵌め込まれる。続いて、図６（ｃ）に示すように、第２の回路基板２１を第１の回路基板２０側に押して伸縮スペーサ４０を縮め、第１の回路基板２０にあるスタックコネクタ６Ａに第２の回路基板２１にあるスタックコネクタ６Ｂを接続する。スタックコネクタ６Ａと第１テーパー孔１７との距離と、スタックコネクタ６Ｂと第２テーパー孔２７の距離は同じであり、第２のスペーサ４２は第１のスペーサ４１に対して垂直方向に移動するので、スタックコネクタ６Ａ，６Ｂはスムーズに接続される。

スタックコネクタ６Ａ，６Ｂが接続されたら、図６（ｄ）に示すように、第２の回路基板２１側から伸縮スペーサ４０にネジ８Ｌを差し込んで伸縮スペーサ４０に固定する。この状態が図５（ｅ）に示される状態である。ネジ山４５は第１のスペーサ４１にある貫通孔４６に設けられているので、第１の回路基板２０側から差し込むネジ８Ｓは短く、第２の回路基板２１側から差し込むネジ８Ｌは第２のスペーサ４２の貫通孔４６を挿通してネジ山４５に届く長さを備えている。以後、ネジ８Ｌは長ネジ８Ｌという。この時、スタックコネクタ６の全長と、第１の回路基板２０に固定した第１のスペーサ４１の端部の第１の回路基板２０からの高さを揃えておけば、長ネジ８Ｌで第２の回路基板２１に伸縮スペーサ４０を固定すると、第１と第２の回路基板２０、２１が平行になる。よって、第１と第２の回路基板２０、２１の端部に実装されている接続コネクタ２４も平行になり、バックパネル３に平行に実装されている接続コネクタ３１にスムーズに差し込むことができる。

ここで、図４（ａ）に示したガイドピン９を使用した場合の第１と第２の回路基板２０，２１の前後左右の位置あわせ精度と、本出願の圧縮スペーサを使用した場合の第１と第２の回路基板２０，２１の前後左右の位置あわせ精度を図７と図８により説明する。図７（ａ）はガイドピン固定孔２８が設けられた既存の下側の回路基板（第１の回路基板）２０の平面図であり、図７（ｂ）はガイドピン９の位置出し用孔（ガイド孔）２６が設けられた既存の上側の回路基板（第２の回路基板）２１の平面図である。第１と第２の回路基板２０，２１には他に接続コネクタ２４の取付位置のみが示してある。図７（ａ）に示す符号Ａは、接続コネクタ２４が設けられた第１の回路基板２０の辺からガイドピン固定孔２８の中心までの距離である。また、図７（ｂ）に示す符号Ｃは、接続コネクタ２４が設けられた第１の回路基板２０の辺からのガイド孔２６の中心までの距離である。

また、図７（ｃ）は２つの第１テーパ孔（アライメントホール）１７が設けられた本出願の第１の回路基板２０の平面図であり、図７（ｄ）は２つの第２テーパ孔（アライメントホール）２７が設けられた本出願の第２の回路基板２１の平面図である。この例では、第１と第２の回路基板２０、２１に、図９に示すようにスタックコネクタ６Ａ，６Ｂ（図７（ｃ）、（ｄ）には図示せず）を挟んで２つの伸縮スペーサ４０が設けられている。伸縮スペーサ４０を２つ使用すると、スタックコネクタを接続する前の２枚の回路基板の傾きを抑制することができる。伸縮スペーサ４０を２つ使用する場合は、第１と第２の回路基板２０、２１にはそれぞれ２箇所に第１と第２テーパ孔１７、２７が設けられる。図７（ｃ）に示す符号Ｅは、接続コネクタ２４が設けられた第１の回路基板２０の辺から第１テーパ孔１７の中心までの距離である。また、図７（ｄ）に示す符号Ｆは、接続コネクタ２４が設けられた第２の回路基板２１の辺からの第２テーパ孔２７の中心までの距離である。

図８は、図７（ａ）、（ｂ）に示した第１と第２の回路基板２０，２１をガイドピンを用いて連結した時と、図７（ｃ）、（ｄ）に示した本出願の第１と第２の回路基板２０，２１を伸縮スペーサを用いて連結した時の接続コネクタのズレ量を比較するものである。この図に示される数値は、第１と第２の回路基板２０，２１の短手方向（前後方向）のズレ量を示すものであるが、長手方向（左右方向）のズレ量も同等である。なお、図８には第１の回路基板はＣＰＵ０と記載され、第２の回路基板はＣＰＵ１と記載されている。

図８を参照すると、従来技術ではＣＰＵ０のガイドピンの固定孔の位置、ガイドピンの固定ネジと固定孔の隙間、ＣＰＵ１のガイドピンの位置出し孔の位置、及びガイドピンと位置出し孔の隙間のそれぞれについて前後ズレ量が±０．１ｍｍある。このため、従来技術の第１と第２の回路基板２０，２１では、最大±０．４ｍｍのズレ量が生じる。これに対して、本願発明では、第１と第２テーパ孔（図７にはアライメントホールと記載）１７、２７と伸縮スペーサ４０との間にズレは生じないので、ズレ量は第１と第２テーパ孔１７、２７の位置のズレだけである。よって、本願の第１と第２の回路基板２０，２１には前後ズレ量として、最大±０．２ｍｍのズレ量しか生じず、第１と第２の回路基板２０，２１の間の位置合わせ精度が向上し、第１と第２の回路基板をバックパネルに接続する際の接続コネクタの破損が低減する。また、高密度実装による省スペース化で有効嵌合長の短い小型のコネクタを使用する際にも有効である。

以上説明した実施例は、第１と第２の回路基板２０，２１の間の回路基板の連結装置であるが、本出願の回路基板の連結装置は、回路基板が３枚以上ある場合にも適用できる。図１０は本出願の第１の実施例の伸縮スペーサ４０を用いた回路基板の連結装置１００が３枚の回路基板２０，２１，２９の間に設置された実施例を示す側面図である。この実施例では、回路基板２０，２１の間にスタックコネクタ６を挟んで伸縮スペーサ４０が設置されており、回路基板２１，２９の間もスタックコネクタ６を挟んで伸縮スペーサ４０が設置されている。そして、スタックコネクタ６と伸縮スペーサ４０の位置は上下方向で重なっていない。このように、回路基板の枚数が増えた時は、伸縮スペーサ４０の設置位置を上下方向で重ならないようにすれば良い。

次に、本出願の回路基板の連結装置が適用された具体的な実施例を図１１から図１３に示す。図１１（ａ）、（ｂ）が図６（ａ）の状態に対応する斜視図と側面図であり、図１２（ａ）、（ｂ）が図６（ｂ）の状態に対応する斜視図と側面図であり、図１３（ａ）、（ｂ）が図６（ｃ）の状態に対応する斜視図と側面図である。なお、図１１から図１３においては、図６（ａ）〜（ｄ）に示した構成部材と同じ構成部材については同じ符号を付してある。

図１１（ａ）、（ｂ）は、第２の回路基板２１の第２テーパー孔２７が第２のスペーサ４２の直上位置になるように位置決めされた状態を示しており、伸縮スペーサ４０が第１の回路基板２０に固定された状態を示している。この状態では第２の回路基板２１の第２テーパー孔２７はまだ伸縮スペーサ４０に接続されておらず、この後、図１１（ｂ）に示す矢印の方向に第２の回路基板２１を移動させる。

図１２（ａ）、（ｂ）は、第２の回路基板２１の第２テーパー孔２７が第２のスペーサ４２の第２テーパー部４４に嵌め込まれた状態を示している。この状態では、第１の回路基板２０にあるスタックコネクタ６Ａと第２の回路基板２１にあるスタックコネクタ６Ｂとは未だ接続されていない。この後、図１２（ｂ）に示す矢印の方向に第２の回路基板２１を移動させてスタックコネクタ６Ａとスタックコネクタ６Ｂが接続される。

図１３（ａ）、（ｂ）は、第１の回路基板２０にあるスタックコネクタ６Ａと第２の回路基板２１にあるスタックコネクタ６Ｂとが接続された状態を示している。この後、第２の回路基板２１の外側から長ネジ８Ｌが第２のスペーサ４２の貫通孔に挿入されて第１のスペーサ４１に螺着され、伸縮スペーサ４０が第２の回路基板２１に固定される。

図１４（ａ）は本出願の第２の実施例の伸縮スペーサ５０の構成を示すものである。第２の実施例の伸縮スペーサ５０は第１のスペーサ５１、第２のスペーサ５２及び第１と第２のスペーサ５１，５２の間に設けられる弾性部材５８とを備えている。第１と第２のスペーサ５１，５２の本体部５１Ｂ，５２Ｂは同じ外径を備えており、第１と第２のスペーサ５１，５２の端部に設けられる第１と第２テーパー部５３，５４は同じテーパー角度を備えている。従って、伸縮スペーサ５０によって連結する第１の回路基板に形成する第１テーパー孔と第２の回路基板に形成する第２テーパー孔のテーパー角度も同じで良い。

第２のスペーサ５２の本体部５２Ｂの第１のスペーサ５１側には、縮径されたロッド部５２Ａが設けられており、第２テーパー部、本体部５２Ｂ及びロッド部５２Ａにはこれらを貫通する貫通孔５６が設けられている。一方、第１のスペーサ５１は、その本体部５１Ｂにロッド部５２Ａを収容する収容穴５７を備えている。収容穴５７の外径はロッド部５２Ａの外径よりも僅かに大きく、ロッド部５２Ａは収容穴５７内を軸線方向に摺動できるようになっている。また、収容穴５７の第１テーパー部５３側には第１のスペーサ５１の本体部５１Ｂを貫通し、収容穴５７に挿入された第２のスペーサ５２に設けられた貫通孔５６と軸線を同じくする貫通孔５６が設けられている。第１のスペーサ５１に設けられた貫通孔５６にはネジ山５５が形成されている。更に、ロッド部５２Ａの外周部にはロッド部５２Ａが収容穴５７内に没入する際に収縮する弾性部材５８が設けられている。

図１４（ａ）に示した弾性部材５８はこの実施例では蛇腹状のベローズ５８Ａであり、ゴム或いは合成樹脂で形成されている。このベローズ５８Ａにより、外力がない状態では第１のスペーサ５１と第２のスペーサ５２とは所定の長さを保持しているが、第２のスペーサ５２に第１のスペーサ５１に向かう外力が印加されると、ベローズ５８Ａは図１４（ｂ）に示すように収縮する。弾性部材５８は、図１４（ｃ）に示す変形例のように、圧縮バネ５８Ｂとすること、及び図１４（ｄ）に示す別の変形例のように、ゴムリング５８Ｃとすることも可能である。第２の実施例の伸縮スペーサ５０の動作は第１の実施例の伸縮スペーサ４０と同様であるのでこれ以上の説明を省略する。

以上説明した実施例における伸縮スペーサは、第１のスペーサと第２のスペーサの二重構造でガタ無く加工が可能である。また、第１と第２のスペーサの間にはバネ部材が設けられており、第２のスペーサに第１のスペーサ側への外力が印加されると、第２のスペーサは収納穴に沿って真直ぐに収納される。そして、伸縮スペーサが取り付けられる２枚の基板の対向面には第１と第２テーパー部のテーパー角度に等しいテーパー孔を設けておけば、伸縮スペーサがスタックコネクタ接続前のガイドとなり、スタックコネクタがスムーズに接続できる。更に、回路基板側に設けたテーパー孔と伸縮スペーサの両端に設けられた第１と第２テーパー部によるテーパの中心補正機能により、第１と第２テーパー孔と第１と第２テーパー部の中心位置が一致し、２枚の回路基板の前後左右の高精度位置合わせが可能となる。

以上、本出願を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明した。本出願の容易な理解のために、本出願の具体的な形態を以下に付記する。

（付記１） 複数の回路基板を平行に連結する回路基板の連結装置であって、
第１と第２の回路基板の対向位置に設けられた第１と第２テーパー孔と、
前記第１と第２テーパー孔に両端が嵌め込まれる伸縮スペーサとを備え、
前記伸縮スペーサは、
前記第１テーパー孔のテーパー角度と同じテーパー角度を備えたテーパー部を一端に備えた第１のスペーサと、
前記第２テーパー孔のテーパー角度と同じテーパー角度を備えたテーパー部を一端に備え、他端が前記第１のスペーサに係合して前記第１のスペーサの軸線方向に移動可能な第２のスペーサと、
前記第１と第２のスペーサの間に取り付けられた弾性部材とを備え、
前記第１と第２のスペーサの軸線方向には、内径を同じくする貫通孔が設けられていることを特徴とする回路基板の連結装置。
（付記２） 前記第１のスペーサは、前記第２のスペーサを収容する収容穴を備えており、
前記弾性部材は前記収容穴内に、前記第２のスペーサの他端に当接する状態で挿入されることを特徴とする付記１に記載の回路基板の連結装置。
（付記３） 前記弾性部材には前記第１と第２のスペーサにある貫通孔を中継するスペースが設けられていることを特徴とする付記２に記載の回路基板の連結装置。
（付記４） 前記第１と第２テーパー孔が同じテーパー角を備えており、
前記第１と第２のスペーサの前記テーパー部を除く部分が同じ外径を備えており、
前記第２のスペーサの前記第１のスペーサ側には、縮径されたロッド部が設けられており、
前記第１のスペーサは、前記ロッド部を収容する収容穴を備えており、
前記弾性部材は前記ロッド部の外側に取り付けられていることを特徴とする付記１に記載の回路基板の連結装置。
（付記５） 前記第１のスペーサにある貫通孔の内周部にはネジ山が形成されていることを特徴とする付記１から４の何れかに記載の回路基板の連結装置。

（付記６） 前記第１のスペーサは、前記テーパー部が前記第１の回路基板に設けられた前記第１テーパー孔に挿入された後に、前記第１の回路基板の反対側から、前記ネジ山に係合する第１のネジによって前記第１の回路基板に固着され、
前記第２の回路基板は、前記第２テーパー孔が前記第２のスペーサの前記テーパー部に嵌め込まれた後に、外力により前記弾性部材を収縮させて前記第２のスペーサを前記第１のスペーサ側に移動させた状態で、前記第２の回路基板の反対側から、先端部が前記ネジ山に係合する長さを備えた第２のネジによって前記第１のスペーサに固着されることを特徴とする付記５に記載の回路基板の連結装置。
（付記７） 前記第１と第２の回路基板の間の距離は、第２のネジが前記ネジ山に係合する長さを変更することによって変更可能であることを特徴とする付記６に記載の回路基板の連結装置。
（付記８） 前記第１と第２の回路基板の間の距離は、第１と第２の回路基板の間に取り付けられるスタックコネクタの全長によって決まり、前記第１のスペーサの前記テーパー部を除く長さが前記スタックコネクタの全長と同じ長さに形成されていることを特徴とする付記７に記載の回路基板の連結装置。
（付記９） 前記テーパー孔には下孔が設けられていることを特徴とする付記１から８の何れかに記載の回路基板の連結装置。
（付記１０） 前記第１と第２の回路基板の間の二箇所に前記第１と第２テーパー孔が形成され、
前記二箇所の第１と第２テーパー孔間にそれぞれ取り付けられる２つの前記伸縮スペーサを備えることを特徴とする付記１から９の何れかに記載の回路基板の連結装置。

（付記１１） ３枚以上の回路基板を平行に連結する場合には、対向する回路基板の間毎に前記第１と第２テーパー孔が設けられ、それぞれの前記第１と第２テーパー孔の間に前記伸縮スペーサが設けられ、前記第１と第２テーパー孔の位置は重ならないように配置されることを特徴とする付記１から１０の何れかに記載の回路基板の連結装置。

１ 第１のＣＰＵユニット
２ 第２のＣＰＵユニット
３ バックパネル
６，６Ａ，６Ｂ スタックコネクタ
８，８Ｌ，８Ｓ ネジ
１０ 情報機器（グローバルサーバ）
１７、２７ テーパ孔
２０，２１、３０ 回路基板
２２，２３ ＣＰＵ
２４ 接続コネクタ
３１ 接続コネクタ
４０、５０ 伸縮スペーサ
４１，５１ 第１のスペーサ
４２，５２ 第２のスペーサ
４３，４４，５３、５４ テーパ部
４８、５８ 弾性部材

Claims (5)

1. 複数の回路基板を平行に連結する回路基板の連結装置であって、
   第１と第２の回路基板の対向位置に設けられた第１と第２テーパー孔と、
   前記第１と第２テーパー孔に両端が嵌め込まれる伸縮スペーサとを備え、
   前記伸縮スペーサは、
   前記第１テーパー孔のテーパー角度と同じテーパー角度を備えたテーパー部を一端に備えた第１のスペーサと、
   前記第２テーパー孔のテーパー角度と同じテーパー角度を備えたテーパー部を一端に備え、他端が前記第１のスペーサに係合して前記第１のスペーサの軸線方向に移動可能な第２のスペーサと、
   前記第１と第２のスペーサの間に取り付けられた弾性部材とを備え、
   前記第１と第２のスペーサの軸線方向には、内径を同じくする貫通孔が設けられていることを特徴とする回路基板の連結装置。
2. 前記第１のスペーサは、前記第２のスペーサを収容する収容穴を備えており、
   前記弾性部材は前記収容穴内に、前記第２のスペーサの他端に当接する状態で挿入されることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の連結装置。
3. 前記第１と第２テーパー孔が同じテーパー角を備えており、
   前記第１と第２のスペーサの前記テーパー部を除く部分が同じ外径を備えており、
   前記第２のスペーサの前記第１のスペーサ側には、縮径されたロッド部が設けられており、
   前記第１のスペーサは、前記ロッド部を収容する収容穴を備えており、
   前記弾性部材は前記ロッド部の外側に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の連結装置。
4. 前記第１のスペーサにある貫通孔の内周部にはネジ山が形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の回路基板の連結装置。
5. 前記第１のスペーサは、前記テーパー部が前記第１の回路基板に設けられた前記第１テーパー孔に挿入された後に、前記第１の回路基板の反対側から、前記ネジ山に係合する第１のネジによって前記第１の回路基板に固着され、
   前記第２の回路基板は、前記第２テーパー孔が前記第２のスペーサの前記テーパー部に嵌め込まれた後に、外力により前記弾性部材を収縮させて前記第２のスペーサを前記第１のスペーサ側に移動させた状態で、前記第２の回路基板の反対側から、先端部が前記ネジ山に係合する長さを備えた第２のネジによって前記第１のスペーサに固着されることを特徴とする請求項４に記載の回路基板の連結装置。

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