JP7212938B2 - 機能拡張用プリント基板 - Google Patents

Description

本発明は、既存の電子デバイスの端子台に事後的に取り付けることによって、当該電子デバイスに内蔵された既存のプリント基板の機能を拡張する端子台接続型の機能拡張用プリント基板に関する。

各種コンピュータ等で使用される電源ユニットの筐体内には、ＡＣ／ＤＣコンバータ等の回路を実装したプリント基板が内蔵されている。そのプリント基板には、電源ユニットの筐体外部に露出する状態で端子台が設けられており、その端子台には、外部電源（商用電源等）から電源ユニットに外部電力を入力する電源ラインの端子が接続されるようになっている。

ところで、この種の電源ユニットにおいて、上記の電源ラインを介して電源ユニットにノイズが侵入することがあると、電源ユニットや、その出力側に接続された他の装置（ＣＰＵやマザーボード等）が、誤作動したり故障したりするおそれがある。このため、電源ユニットの入力側（外部電源側）には、ノイズフィルタが設けられることが多い。

ハイスペックな電源ユニットでは、このノイズフィルタが内蔵されていることもある。しかし、そのような電源ユニットは、高価でオーバースペックなものであることが多い。したがって、ノイズフィルタを内蔵していない電源ユニットもよく利用されている。ノイズフィルタを内蔵していない電源ユニットを使用する場合には、ノイズフィルタを外付けすることになる。外付けのノイズフィルタとしては、端子台タイプのものが普及している。

例えば、特許文献１の図４には、入力端子１２ａ～１２ｃと、出力端子１４ａ～１４ｃとを備えた端子台タイプのノイズフィルタ１０が記載されている。入力端子１２ａ～１２ｃと出力端子１４ａ～１４ｃとの間には、コモンモードチョークコイルＬ１～Ｌ３等を備えたノイズフィルタ回路が設けられている。これにより、入力端子１２ａ～１２ｃに入力されたノイズを除去して、出力端子１４ａ～１４ｃから電流を出力することが可能になる。

また、特許文献２の図１には、端子台６の端子取付部６ｂに対して直接的に取り付けることができるようにしたプリント基板であって、コンデンサｃ４～ｃ９等を実装したものが記載されている。同文献には、このプリント基板を端子台６に取り付けることによって、電磁妨害を解消することができる旨も記載されている（同文献の段落００１０等）。

特開２０１４－２１６９９７号公報 実開平０７－００８９６０号公報

ところが、特許文献１のノイズフィルタ等、端子台タイプのノイズフィルタは、場所を取るものとなっていた。このため、例えば、本願の図１に示すように、コンピュータ５０の筐体５１内に収容された電源ユニット５２の入力側にノイズフィルタ７０を設け、そのノイズフィルタ７０も筐体５１内に収めようとした場合には、筐体５１内のレイアウトをよく考える必要があり、煩わしかった。また、レイアウトで解決できない場合には、コンピュータ５０の筐体５１自体を大きなものに変更する必要があった。

加えて、端子台タイプのノイズフィルタ７０では、本願の図１に示すように、コネクタ５４と電源ユニット５３との間に、コネクタ５４とノイズフィルタ７０とを接続するワイヤハーネスＷ_１と、ノイズフィルタ７０と電源ユニット５２とを接続するワイヤハーネルＷ_２の計２本のワイヤハーネスＷ_１，Ｗ_２を配線する必要もある。このため、ワイヤハーネスＷ_１，Ｗ_２の配線に手間を要するという問題もあった。また、振動が生じやすい場所にコンピュータ５０を設置する場合（例えば、電車等の移動体に設置される産業用コンピュータの場合）には、振動によってワイヤハーネスＷ_１，Ｗ_２等が絡むおそれがあった。

この点、特許文献２のプリント基板は、端子台に直接的に取り付けるものであるため、一見すると、上記のレイアウトの問題や配線の問題を解消できるもののようにも思える。しかし、同文献のプリント基板は、電源ユニットの端子台ではなく、電源ラインを中継する端子台（中継端子台）に取り付けるものとなっている。すなわち、同文献のプリント基板を端子台に取り付けたものが、本願の図１におけるノイズフィルタ７０に相当するものとなっている。このため、同文献のプリント基板を用いても、上記のレイアウトの問題や配線の問題を解決することができない。

加えて、特許文献２のプリント基板は、同文献の図６に示されるように、電源ラインを分岐させ、その分岐路状に回路を付加するものとなっている。換言すると、同文献のプリント基板は、電源ラインに対して直列に介在されるものとはなっていない。このため、同文献のプリント基板では、実装する回路の種類に制限がある。同文献のプリント基板には、単純なローパスフィルタ回路程度しか実装することができない。

本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、電源ユニット等の既存の電子デバイスに外付けするものでありながら、場所や配線を要することなく、その電子デバイスに様々な機能を付加できるようにする機能拡張用プリント基板を提供するものである。

上記課題は、
既存の電子デバイス（上記の電源ユニット等）の端子台に事後的に取り付けることによって、当該電子デバイスに内蔵された既存のプリント基板の機能を拡張する端子台接続型の機能拡張用プリント基板であって、
前記端子台に嵌合可能な形状を為す端子台嵌合部が、外縁部に設けられ、
前記端子台に配列された複数の端子取付部に対してそれぞれ電気的に接触される複数の電気接触部が、端子台嵌合部に設けられ、
本来であれば前記端子台に接続されるべき信号線（上記の外部電源からの電源ライン等）を接続する信号線接続部が、前記端子台嵌合部とは異なる箇所に設けられ、
前記既存のプリント基板の機能を拡張する機能拡張回路が、前記電気接触部と前記信号線接続部との間に設けられた
ことを特徴とする機能拡張用プリント基板
を提供することによって解決される。

本発明の機能拡張用プリント基板の外縁部には、端子台嵌合部が設けられている。このため、本発明の機能拡張用プリント基板は、上記の電源ユニットにおける端子台等、既存の電子デバイスの端子台に対して、配線等を介することなく、直接的に取り付けることができるものとなっている。したがって、本発明の機能拡張用プリント基板は、既存の電子デバイスに外付けするものでありながら、場所をとらず、配線をシンプルにすることができるものとなっている。よって、既存の電子デバイスの筐体内に機能拡張用プリント基板を収めやすいだけでなく、上述した配線の絡み等の問題を解決することもできるようになっている。

また、本発明の機能拡張用プリント基板では、その端子台嵌合部に設けられた電気接触部（以下「第一の入出力点」と呼ぶことがある。）を介して、既存の電子デバイスのプリント基板と信号の遣り取りを行うようになっているところ、その電気接触部（第一の入出力点）が設けられた端子台嵌合部とは異なる箇所に、本来であればその既存の電子デバイスに接続される信号線を接続する信号線接続部（以下「第二の入出力点」と呼ぶことがある。）が設けられている。加えて、第一の入出力点と第二の入出力点との間には、既存の電子デバイスのプリント基板の機能を拡張する機能拡張回路が設けられている。すなわち、機能拡張回路（機能拡張用プリント基板）は、上記の信号線に対して直列に設けられるようになっている。このため、機能拡張回路をより高機能化することが可能となっている。

本発明の機能拡張用プリント基板において、前記電気接触部（第一の入出力点）は、電気伝導性を有する材料（通常、金属）で形成されたものであれば、特に限定されない。前記電気接触部（第一の入出力点）を形成する材料としては、電気抵抗が小さい金属が好ましく、銀（電気抵抗率１．５９×１０^－８Ω・ｍ）や、銅（電気抵抗率１．６８×１０^－８Ω・ｍ）や、金（電気抵抗率２．４４×１０^－８Ω・ｍ）等が例示される。既に述べたように、本発明の機能拡張用プリント基板は、信号線に対して直列に接続されるため、その入出力点には大きな電流が流れやすいところ、前記電気接触部（第一の入出力点）を、このように電気抵抗の小さな金属で形成することで、その部分の発熱を抑え、信号の損失を抑えることができる。なかでも、液中の金イオンを化学反応によって対象物にメッキする「金フラッシュ」は、低コストであるだけでなく、膜厚を均一にできるため、前記電気接触部（第一の入出力点）を形成するのに適している。

本発明の機能拡張用プリント基板においては、機能拡張用プリント基板のぐらつきを防止する支持部材を取り付けるための支持部材取付部を、前記端子台嵌合部から離反した箇所に設けることも好ましい。というのも、本発明の機能拡張用プリント基板における端子台嵌合部を既存の電子デバイスの端子台に嵌合すると、機能拡張用プリント基板における端子台嵌合部とは逆側の縁部が宙に浮いた状態となり、機能拡張用プリント基板がぐらつき、端子台嵌合部に負荷がかかりやすくなる。このため、機能拡張用プリント基板における端子台嵌合部や、他の部分が破損する可能性がある。この点、端子台嵌合部から離反した箇所に支持部材を取り付けることで、機能拡張用プリント基板のぐらつきを抑え、機能拡張用プリント基板の破損を防止することができるようになるからである。

以上のように、本発明によって、電源ユニット等の既存の電子デバイスに外付けするものでありながら、場所や配線を要することなく、その電子デバイスに様々な機能を付加できるようにする機能拡張用プリント基板を提供することが可能になる。

コンピュータの筐体内に収容された電源ユニットの入力側に端子台タイプのノイズフィルタを接続する場合の配線例を示した図である。 コンピュータの筐体内に収容された電源ユニットの入力側に本発明の機能拡張用プリント基板を取り付ける場合の配線例を示した図である。 本発明の機能拡張用プリント基板の一例を示した平面図である。 図３の機能拡張用プリント基板を図２の電源ユニットにおける端子台に取り付けている様子を示した斜視図である。 図３の機能拡張用プリント基板を図２の電源ユニットにおける端子台に取り付けた後の状態を示した斜視図である。 本発明の機能拡張用プリント基板に実装する機能拡張回路の一例を示した回路図である。 本発明の機能拡張用プリント基板に実装する機能拡張回路の他の例を示した回路図である。 本発明の機能拡張用プリント基板に実装する機能拡張回路のまた別の例を示した回路図である。

本発明の機能拡張用プリント基板の好適な実施態様について、図面を用いてより具体的に説明する。本発明の機能拡張用プリント基板は、既存の電子デバイスの端子台に事後的に取り付けて使用するもの（端子台接続型のプリント基板）となっている。本発明の機能拡張用プリント基板を取り付けることによって、それを取り付けた電子デバイスに内蔵された既存のプリント基板の機能を拡張することができる。

例えば、コンピュータ５０の筐体５１内には、図２に示すように、電源ユニット５２やマザーボード５３等が格納されている。このうち、電源ユニット５２は、外部電源６０（商用電源等）から供給される電力の電流や電圧を変換してマザーボード５３等に供給するものとなっており、電源ユニット５２の筐体内には、ＡＣ／ＤＣコンバータ等の回路を実装したプリント基板５２ａが格納されている。この電源ユニット５２（既存の電子デバイス）の端子台５２ｂに本発明の機能拡張用プリント基板１０を取り付けることによって、電源ユニット５２に内蔵されたプリント基板５２ａの機能を拡張することができる。例えば、電源ラインＬ_１を介して電源ユニット５２に侵入してくるノイズを除去するノイズフィルタ機能等を付加することができる。

このように、既存の電子デバイス（電源ユニット５２等）の端子台に対して本発明の機能拡張用プリント基板１０を直接的に取り付けることによって、配線を省略することができる。すなわち、端子台タイプのノイズフィルタ７０を用いた図１の例では、コネクタ５４と電源ユニット５３との間に計２本のワイヤハーネスＷ_１，Ｗ_２を配線する必要があったところ、本発明の機能拡張用プリント基板１０を用いると、コネクタ５４と電源ユニット５３との間には、１本のワイヤハーネスＷ_４の配線で済むようになっている。したがって、配線をシンプルにし、配線に要する手間を軽減することや、配線が絡みにくくすることが可能になる。加えて、本発明の機能拡張用プリント基板１０は、場所を取らないものであるため、コンピュータ５０の筐体５１の内部等、限られたスペースにも収めやすいものとなっている。

以下においては、説明の便宜上、図２の態様で使用する場合を例に挙げて、本発明の機能拡張用プリント基板１０を説明する。しかし、本発明の機能拡張用プリント基板１０を取り付ける電子デバイスは、電源ユニットに限定されない。本発明の機能拡張用プリント基板１０は、端子台を有する各種の電子デバイスに取り付けることができる。機能拡張用プリント基板１０を取り付けることができる電子デバイスとしては、電源ユニットのほか、通信ユニット等が例示される。

また、本発明の機能拡張用プリント基板１０を取り付ける端子台は、入力側のもの（機能拡張用プリント基板１０を取り付ける既存の電子デバイスに信号を入力する端子台）に限定されない。本発明の機能拡張用プリント基板１０を取り付ける端子台は、出力側のもの（機能拡張用プリント基板１０を取り付ける既存の電子デバイスから信号を出力する端子台）とすることもできる。さらに、本発明の機能拡張用プリント基板１０に接続する信号線は、電源ライン（電力を供給する線）に限定されない。機能拡張用プリント基板１０には、アナログ信号やデジタル信号の送受信を行う信号ライン等を接続することもできる。

図３は、本発明の機能拡張用プリント基板１０の一例を示した平面図である。図４及び図５は、図３の機能拡張用プリント基板１０を図２の電源ユニット５２における端子台５２ｂに取り付ける前後の様子を示した斜視図である。本発明の機能拡張用プリント基板１０は、図３に示すように、基板本体１１の表面に電子回路が実装されたものとなっている。本実施態様の機能拡張用プリント基板１０においては、機能拡張用プリント基板１０が通電状態になると点灯する光源１９ａ（発光ダイオード等）や、後述する機能拡張回路１６を経た電源を取り出すためのコネクタ１９ｂ等も基板本体１１に設けている。

基板本体１１の外縁部（図３の例では、紙面に向かって右側の外縁部）には、端子台嵌合部１２が設けられている。この端子台嵌合部１２は、図４及び図５に示すように、電源ユニット５２の端子台５２ｂに嵌合させるための部分となっている。端子台嵌合部１２には、端子台５２ｂに設けられた複数の端子取付部５２ｃに対してそれぞれ電気的に接触させるための複数の電気接触部１３（第一の入出力点）が設けられている。

端子台５２ｂは、通常、それに配列された複数の端子取付部５２ｃが仕切壁５２ｄで区切られた状態となっているところ、本実施態様の機能拡張用プリント基板１０では、端子台嵌合部１２における隣り合う電気接触部１３（第一の入出力点）の間にスリット１４を設けており、端子台嵌合部１２を端子台５２ｂに嵌合する際に、仕切壁５２ｄをスリット１４で逃がすことができるようにしている。このため、端子台嵌合部１２は、図３に示すように、基板本体１１に対して垂直な方向から見ると、櫛歯状を為している。

基板本体１１における、端子台嵌合部１２とは異なる箇所には、信号線接続部１５（第二の入出力点）が設けられている。この信号線接続部１５（第二の入出力点）は、図４及び図５に示すように、信号線Ｌ_２，Ｌ_３を接続する部分となっている。この信号線Ｌ_２，Ｌ_３は、図２におけるワイヤハーネスＷ_４を構成するものであり、本来であれば（電源ユニット５２（既存の電子デバイス）にノイズフィルタ等を外付けしないのであれば）、電源ユニット５２（既存の電子デバイス）の端子台５２ｂに接続されるべきものとなっている。このため、信号線Ｌ_２，Ｌ_３の端部には、通常、圧着端子等の端子Ｔ（図４及び図５の例では丸型端子）が取り付けられている。

したがって、本実施態様の機能拡張用プリント基板１０においては、信号線接続部１５（第二の入出力点）を、端子Ｔを接続できる構造としている。具体的には、図４に示すように、ネジ穴が設けられた金属製のスルーホールタップ１５ａと、スルーホールタップ１５ａのネジ穴に螺合する金属製のネジ１５ｂとで信号線接続部１５（第二の入出力点）を構成しており、図５に示すように、スルーホールタップ１５ａにネジ１５ｂを螺合すると、スルーホールタップ１５ａの端面とネジ１５ｂの頭部との間で端子Ｔが挟持され、端子Ｔが信号線接続部１５（第二の入出力点）に電気的に接触するようになっている。

信号線接続部１５（第二の入出力点）を設ける箇所は、基板本体１１における電気接触部１３（第一の入出力点）と異なる箇所であれば、特に限定されない。しかし、基板本体１１の中央部付近に信号線接続部１５（第二の入出力点）を設けると、基板本体１１に電子回路を配置しにくくなるだけでなく、基板本体１１に実装された電子部品に、信号線接続部１５（第二の入出力点）に接続した信号線Ｌ_２，Ｌ_３が干渉しやすくなる。また、基板本体１１における電気接触部１３（第一の入出力点）に近い箇所に信号線接続部１５（第二の入出力点）を設けると、信号線Ｌ_２，Ｌ_３の端子Ｔが電気接触部１３（第一の入出力点）に接触し、電気接触部１３（第一の入出力点）と信号線接続部１５（第二の入出力点）とが短絡するリスクが高まる。

このため、信号線接続部１５（第二の入出力点）は、基板本体１１の中央部ではない箇所（縁部）であって、電気接触部１３（第一の入出力点）から離反した箇所に設けることが好ましい。本実施態様の機能拡張用プリント基板１０においては、基板本体１１における電気接触部１３（第一の入出力点）が設けられた側とは反対側の縁部付近に信号線接続部１５（第二の入出力点）を設けている。

電気接触部１３（第一の入出力点）及び信号線接続部１５（第二の入出力点）の数は、機能拡張用プリント基板１０の用途によっても異なるが、通常、それぞれ２個以上は設けられる。機能拡張用プリント基板１０をより多数の信号を入出力するものとする場合には、電気接触部１３（第一の入出力点）及び信号線接続部１５（第二の入出力点）は、それぞれ３つ以上設けられる場合もある。電気接触部１３（第一の入出力点）及び信号線接続部１５（第二の入出力点）の数に特に上限はないが、通常、それぞれ１０個以下に抑えられる。

電気接触部１３（第一の入出力点）及び信号線接続部１５（第二の入出力点）は、電気伝導性を有する金属によって形成される。この点、本実施態様の機能拡張用プリント基板１０においては、既に述べたように、信号線接続部１５（第二の入出力点）を体積のあるスルーホールタップ１５ａで構成したため、信号線接続部１５（第二の入出力点）の断面積は、ある程度大きくなっている。したがって、信号線接続部１５（第二の入出力点）は、ある程度電気抵抗が大きい金属で形成しても、電気伝導性が良好になる。よって、本実施態様の機能拡張用プリント基板１０においては、信号線接続部１５（第二の入出力点）を構成するスルーホールタップ１５ａをニッケル（電気抵抗率６．９９×１０^－８Ω・ｍ）で形成している。

これに対し、本実施態様の機能拡張用プリント基板１０では、電気接触部１３（第一の入出力点）を基板本体１１の表面に薄膜状に設けており、電気接触部１３（第一の入出力点）の断面積は小さい。このため、電気接触部１３（第一の入出力点）は、その材料自体を電気伝導性に優れたものとする必要がある。電気接触部１３（第一の入出力点）を形成する材料としては、銀（電気抵抗率１．５９×１０^－８Ω・ｍ）や、銅（電気抵抗率１．６８×１０^－８Ω・ｍ）や、金（電気抵抗率２．４４×１０^－８Ω・ｍ）等が例示される。本実施態様の機能拡張用プリント基板１０においては、金フラッシュによって電気接触部１３（第一の入出力点）を形成している。これにより、電気接触部１３（第一の入出力点）に大きな電流を流すことができる。

基板本体１１における電気接触部１３（第一の入出力点）と信号線接続部１５（第二の入出力点）との間（「配線で見たときの間」を意味し、必ずしも「空間的な間」を意味しない。）には、機能拡張回路１６が設けられている。この機能拡張回路１６によって、既存のプリント基板５２ａ（図２）の機能を拡張することができる。機能拡張回路１６によって実現される機能は、機能拡張用プリント基板１０の機能に応じたものとされる。以下、機能拡張回路１６の具体例について説明する。

図６は、本発明の機能拡張用プリント基板１０に実装する機能拡張回路１６の一例を示した回路図である。図６に示した回路は、図２の態様で用いる機能拡張用プリント基板１０（電源ユニット５２の入力側の端子台５２ｂに取り付ける機能拡張用プリント基板１０）機能拡張回路１６として採用し得るものとなっている。

図６に示した回路は、２つある信号線接続部１５（第二の入出力点）のうち、一方を電圧入力端子Ｖ_ＩＮとして使用し、他方を入力側アース端子Ｖ_{ＩＮ＿ＧＮＤ}として使用するとともに、３つある電気接触部１３（第一の入出力点）のうち、１つ目を電圧出力端子Ｖ_ＯＵＴとして使用し、２つ目を出力側アース端子Ｖ_{ＯＵＴ＿ＧＮＤ}として使用し、３つ目を遅延電圧出力端子Ｖ_{ＯＵＴ＿ＤＥＬＹ}として使用するものとなっている。この回路における入力側の端子（電圧入力端子Ｖ_ＩＮ及び入力側アース端子Ｖ_{ＩＮ＿ＧＮＤ}）と出力側の端子（電圧出力端子Ｖ_ＯＵＴ、出力側アース端子Ｖ_{ＯＵＴ＿ＧＮＤ}及び遅延電圧出力端子Ｖ_{ＯＵＴ＿ＤＥＬＹ}）との間には、ヒューズ１６ａとサージアブソーバ１６ｂとコモンモードチョーク１６ｃとディレイ回路１６ｄとが配置されている。

ヒューズ１６ａは、電圧入力端子Ｖ_ＩＮと電圧出力端子Ｖ_ＯＵＴとを結ぶシグナルラインＬ_ＳＩＧに対して直列に接続されている。このヒューズ１６ａは、電圧入力端子Ｖ_ＩＮからシグナルラインＬ_ＳＩＧに過電流が流れ込んだときにその電流を遮断し、その過電流がヒューズ１６ａよりも下流側に流れないようにするものとなっている。これにより、ヒューズ１６ａよりも下流側に接続された回路や電子デバイスを過電流から保護することができる。

サージアブソーバ１６ｂは、シグナルラインＬ_ＳＩＧとグランドラインＬ_ＧＮＤ（入力側アース端子Ｖ_{ＩＮ＿ＧＮＤ}と出力側アース端子Ｖ_{ＯＵＴ＿ＧＮＤ}とを結ぶライン）とを跨いだ状態に接続されている。このサージアブソーバ１６ｂは、電圧入力端子Ｖ_ＩＮに過電圧が印加されたときに、その電圧をシグナルラインＬ_ＳＩＧからグランドラインＬ_ＧＮＤに逃がすものとなっている。これにより、サージアブソーバ１６ｂよりも下流側に接続された回路や電子デバイスを過電圧から保護することができる。

コモンモードチョーク１６ｃは、シグナルラインＬ_ＳＩＧ及びグランドラインＬ_ＧＮＤに設けられる。このコモンモードチョーク１６ｃは、通常、シグナルラインＬ_ＳＩＧに直列に設けられるシグナルライン側コイル（図示省略）と、グランドラインＬ_ＧＮＤに直列に設けられるグランドライン側コイル（図示省略）と、シグナルライン側コイル及びグランドライン側コイルがともに巻回される共通の環状コア（図示省略）とで構成される。シグナルライン側コイルとグランドライン側コイルは、環状コアに対して同じ向きに巻回される。このコモンモードチョーク１６ｃによって、シグナルラインＬ_ＳＩＧとグランドラインＬ_ＧＮＤとを同じ向きに伝達するコモンモードノイズを相殺させて除去することが可能となっている。

ディレイ回路１６ｄは、シグナルラインＬ_ＳＩＧと遅延電圧出力端子Ｖ_{ＯＵＴ＿ＤＥＬＹ}との間に接続される。このディレイ回路１６ｄは、シグナルラインＬ_ＳＩＧに印加された電圧（電圧波形）を時間的に遅延させて遅延電圧出力端子Ｖ_{ＯＵＴ＿ＤＥＬＹ}に出力するものとなっている。電源ユニット５２（図２）の電源が入った直後には、突入電流等の影響で電源ユニット５２やその出力側の電子デバイスの動作が不安定になるおそれがあるところ、このディレイ回路１６ｄを設けることによって、突入電流等の影響が無くなって安定状態となった電圧が電源ユニット５２に供給されるようにすることができる。

図７は、本発明の機能拡張用プリント基板１０に実装する機能拡張回路１６の他の例を示した回路図である。図７に示した回路も、図２の態様で用いる機能拡張用プリント基板１０（電源ユニット５２の入力側の端子台５２ｂに取り付ける機能拡張用プリント基板１０）機能拡張回路１６として採用し得るものとなっている。

図７に示した回路は、信号線接続部１５（第二の入出力点）の端子構成については、図６に示した回路と同様であるが、信号線接続部１５（第二の入出力点）の端子構成については、図６に示した回路と異なっている。すなわち、図７に示した回路では、図６に示した回路における遅延電圧出力端子Ｖ_{ＯＵＴ＿ＤＥＬＹ}が存在せず、電圧出力端子Ｖ_ＯＵＴ及び出力側アース端子Ｖ_{ＯＵＴ＿ＧＮＤ}のみとなっている。この回路における入力側の端子（電圧入力端子Ｖ_ＩＮ及び入力側アース端子Ｖ_{ＩＮ＿ＧＮＤ}）と出力側の端子（電圧出力端子Ｖ_ＯＵＴ及び出力側アース端子Ｖ_{ＯＵＴ＿ＧＮＤ}）との間には、絶縁トランス１６ｅが配置されている。

図７に示した回路では、絶縁トランス１６ｅが設けられた箇所で、入力側回路Ｃ_ＩＮと出力側回路Ｃ_ＯＵＴとが絶縁された状態となっている。電圧入力端子Ｖ_ＩＮに印加された電圧（信号）は、絶縁トランス１６ｅにおける入力側回路Ｃ_ＩＮの側に設けられた入力側コイル（図示省略）と、絶縁トランス１６ｅにおける出力側回路Ｃ_ＯＵＴの側に設けられた出力側コイル（図示省略）との間に働く電磁誘導作用によって伝達するようになっている。この絶縁トランス１６ｅによって、入力側回路Ｃ_ＩＮから出力側回路Ｃ_ＯＵＴへと信号を伝達しながらも、入力側回路Ｃ_ＩＮと出力側回路Ｃ_ＯＵＴとを絶縁し、電源ユニット５２（図２）や、それに接続された電子デバイスを絶縁保護することができる。

図８は、本発明の機能拡張用プリント基板１０に実装する機能拡張回路１６のまた別の例を示した回路図である。図８に示した回路における信号線接続部１５（第二の入出力点）及び電気接触部１３（第一の入出力点）の端子構成は、図７に示した回路と同様である。

図８に示した回路における入力側の端子（電圧入力端子Ｖ_ＩＮ及び入力側アース端子Ｖ_{ＩＮ＿ＧＮＤ}）と出力側の端子（電圧出力端子Ｖ_ＯＵＴ及び出力側アース端子Ｖ_{ＯＵＴ＿ＧＮＤ}）との間には、電源回路１６ｆが配置されている。このため、図８に示した回路を備えた機能拡張用プリント基板１０自体が、図２における電源ユニット５２としての機能を発揮するようになっている。したがって、図８に示した回路を備えた機能拡張用プリント基板１０は、図２に示した例で言えば、電源ユニット５２ではなく、電源ユニット５２の出力側に接続される電子デバイス（マザーボード５３等）の入力側の端子に取り付けて用いるようになる。

電源回路１６ｆには、外部電源６０の電源仕様を、機能拡張用プリント基板１０の出力側に接続される電子デバイスの電源仕様に整合させるための各種の回路要素が設けられる。その回路要素としては、電圧や電流を変換するトランスや、交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ等が例示される。これにより、システム変更によって外部電源の仕様が変更になり、それまで用いていた電子デバイスの仕様が新たな外部電源に整合しなくなった場合等であっても、その電子デバイスの端子台に本発明の機能拡張用プリント基板１０を取り付けるだけで対応することが可能になる。

以上のように、本発明の機能拡張用プリント基板１０は、それに実装する機能拡張回路１６を選択することによって、既存の電子デバイスのプリント基板（既存のプリント基板）を様々な態様で高機能化することができるものとなっている。

ところで、本発明の機能拡張用プリント基板１０は、図５に示すように、既存の電子デバイス（電源ユニット５２等）の端子台５２ｂに嵌合して取り付けるものであるため、機能拡張用プリント基板１０を端子台５２ｂに取り付けた状態にあっては、機能拡張用プリント基板１０における端子台嵌合部１２とは逆側の縁部が宙に浮いた状態となる。したがって、機能拡張用プリント基板１０がぐらついて端子台嵌合部１２に負荷がかかり、最悪の場合には、機能拡張用プリント基板１０が割れるおそれもある。

この点、本実施態様の機能拡張用プリント基板１０では、図３に示すように、基板本体１１における端子台嵌合部１２から離反した箇所に支持部材取付部１７を設けている。このため、図５に示すように、その支持部材取付部１７に支持部材１８を取り付けることで、機能拡張用プリント基板１０における端子台嵌合部１２とは逆側の縁部を支持し、機能拡張用プリント基板１０がぐらつかないようにしている。

支持部材取付部１７の具体的な構造は、支持部材１８の構造等によって異なり、特に限定されない。本実施態様の機能拡張用プリント基板１０においては、支持部材取付部１７を貫通孔（スルーホール）としており、図５に示すように、支柱状を為す支持部材１８の上部の小径部をこの貫通孔（支持部材取付部１７）に通すようにしている。これにより、支持部材１８の下部の大径部が機能拡張用プリント基板１０を下側から支持し、機能拡張用プリント基板１０が下側に沈みこまないようになっている。

支持部材取付部１７を設ける場所は、端子台嵌合部１２から離反した箇所であれば特に限定されないが、基板本体１１における端子台嵌合部１２とは反対側の縁部に近い箇所であることが好ましい。また、支持部材取付部１７は、基板本体１１における対称な複数個所に設けることが好ましい。これにより、支持部材１８で機能拡張用プリント基板１０をより安定した状態で支持することが可能になる。本実施態様の機能拡張用プリント基板１０においては、基板本体１１における端子台嵌合部１２とは逆側の縁部付近に、支持部材取付部１７を左右一対に設けている。

１０ 機能拡張用プリント基板
１１ 基板本体
１２ 端子台嵌合部
１３ 電気接触部
１４ スリット
１５ 信号線接続部
１５ａ スルーホールタップ
１５ｂ ネジ
１６ 機能拡張回路
１６ａ ヒューズ
１６ｂ サージアブソーバ
１６ｃ コモンモードチョーク
１６ｄ ディレイ回路
１６ｅ 絶縁トランス
１６ｆ 電源回路
１７ 支持部材取付部
１８ 支持部材
１９ａ 光源
１９ｂ コネクタ
５０ コンピュータ
５１ 筐体
５２ 電源ユニット（既存の電子デバイス）
５２ａ プリント基板（既存のプリント基板）
５２ｂ 端子台
５２ｃ 端子取付部
５２ｄ 仕切壁
５２ｅ ネジ
５３ マザーボード
５３ マザーボード
６０ 外部電源
７０ ノイズフィルタ
Ｃ_ＩＮ 入力側回路
Ｃ_ＯＵＴ 出力側回路
Ｌ_１ 電源ライン
Ｌ_２ 信号線
Ｌ_３ 信号線
Ｌ_ＧＮＤ グランドライン
Ｌ_ＳＩＧ シグナルライン
Ｔ 端子
Ｖ_ＩＮ 電圧入力端子
Ｖ_{ＩＮ＿ＧＮＤ} 入力側アース端子
Ｖ_ＯＵＴ 電圧出力端子
Ｖ_{ＯＵＴ＿ＧＮＤ} 出力側アース端子
Ｖ_{ＯＵＴ＿ＤＥＬＹ} 遅延電圧出力端子
Ｗ_１ ワイヤハーネス
Ｗ_２ ワイヤハーネス
Ｗ_３ ワイヤハーネス
Ｗ_４ ワイヤハーネス
Ｗ_５ ワイヤハーネス

Claims (3)

1. 既存の電子デバイスの端子台に事後的に取り付けることによって、当該電子デバイスに内蔵された既存のプリント基板の機能を拡張する端子台接続型の機能拡張用プリント基板であって、
   前記端子台に嵌合可能な形状を為す端子台嵌合部が、外縁部に設けられ、
   前記端子台に配列された複数の端子取付部に対してそれぞれ電気的に接触される複数の電気接触部が、端子台嵌合部に設けられ、
   本来であれば前記端子台に接続されるべき信号線を接続する信号線接続部が、前記端子台嵌合部とは異なる箇所に設けられ、
   前記既存のプリント基板の機能を拡張する機能拡張回路が、前記電気接触部と前記信号線接続部との間に設けられた
   ことを特徴とする機能拡張用プリント基板。
   
2. 前記電気接触部が、金フラッシュ部とされた請求項１記載の機能拡張用プリント基板。
   
3. 機能拡張用プリント基板のぐらつきを防止する支持部材を取り付けるための支持部材取付部が、前記端子台嵌合部から離反した箇所に設けられた請求項１又は２記載の機能拡張用プリント基板。

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