JPH0521492U - カードユニツト構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カードの未実装部分を、ダミーカードを用い
なくとも塞いでカードユニット内の放熱を充分に行い、
ダミーカードによるコスト高を防ぎ、かつ保守点検時の
作業性を容易にして、高い冷却効果を得られるようにす
る。 【構成】 複数個の電子部品１ａを搭載したカード１
を、マトリックス状に複数枚実装し、該カード１の電子
部品１ａから生じる熱により上昇したカードユニット３
内の空気を、通風孔５ｃを介して下方から上方へと押し
上げて、上端面から外部へと排出してユニット内部の冷
却を行うカードユニット構造において、前記カードユニ
ット３の開口面全体を覆う正面カバー１１を設け、カー
ドユニット３に実装する各カード１個々に対応して、該
カード１の挿抜を可能とした複数個の扉１２を、ユニッ
ト内開きとなるように開閉手段により取り付ける。そし
て、カード１には、前記正面カバー１１の扉１２をカー
ド１の電子部品１ａと接触しないように所定の退避位置
に保持するサポート部を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、複数個の電子部品を搭載したＩＣカードサイズの制御用パッケージ としてのカードを、電子機器内部のユニット単位毎に設けられた１枚のバックボ ードに、多数枚まとめてマトリックス状に搭載保持するカードユニット構造に関 し、特にこのユニット内における冷却を強制空冷方式としているカードユニット の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、多数枚の制御用パッケージを内蔵して成る電子機器においては、軽薄短 小化はもちろんのこと、高機能化や拡充性の向上、そして保守運用の容易性など 、多くの要求が挙げられている。 このため、電子機器の各ユニットでは、従来の制御用パッケージに対して同様 の構成や機能は有するが、それよりも小さく、カードと呼ばれるＩＣカードサイ ズ程度の制御用パッケージを、多数枚まとめてバックボードにマトリックス状に 搭載実装する構造のカードユニット構造が広まってきている。 このようなカードユニット構造とすると、必要に応じてカードを追加すること で装置の機能を拡張したり、あるいは異なるカードと交換実装することにより機 能変更をしたりすることが容易に行うことができるばかりでなく、保守点検作業 や運用上の効率化が図れるというメリットがある。

【０００３】 図４は上述したような構造による従来のカードユニット及び、該カードユニッ トに実装するカードを示す斜視図、図５は図４に示す従来のバックボードの構造 を示す斜視図、図６は図４に示すカードユニットのＡ−Ａ線断面図、図７はコネ クタ付近における要部拡大斜視図である。 図４〜図７において、１は後述するカードユニットに実装されるカードであり 、このカード１は上述したように複数個の電子部品１ａを基板面に実装して成る ＩＣカードサイズの形状を有する制御パッケージとしてのカードであり、一側縁 部に一部突出させてカード側コネクタ２を備えている。２ａはこのカード側コネ クタ２内に多数本設けられたメスコンタクトである。

【０００４】 また、このカード側コネクタ２が取り付けれている一側縁部とは反対側の他側 縁部には、カード本体に対してほぼ直角に折曲させた正面板１ｂを有しており、 この正面板１ｂは、カード１を後述するカードユニットに実装した時、隣接する カード１との間隙を閉止するように設けられたもので、全てのカード１がカード ユニットに実装された時に該カードユニットの前面側を覆い、内部の冷却効果を 高めるようになっている。 １ｃはこの正面板１ｂの外面側の所定の位置に設けられた表示部であり、カー ド１の名称や機能等を記載した名札のようなものであって、作業者がどの種類の カードが、どの位置に実装されているのか等を一目で容易に判断できるようにす るために設けられている。

【０００５】 ３はカードユニットであり、このカードユニット３は左右の枠となる一対の側 板４と、この側板４間に水平状態で平行に支持された複数枚の上下板５と、そし てこれらの背面側を覆うように配置された１枚のバックボード６とにより構成さ れている。 そして、前記上下板５には図６に見られるように、前記カード１のカードユニ ット３への挿入方向を案内すると共に挿入後のカード１の転倒を防止し保護する ためのガイドレール５ａが所定の間隔で平行に複数本形成されており、このガイ ドレール５ａは、同図に示すようにカード１を立てた状態で支持すべくカードサ イズに応じて所定間隔毎に配置された各上下板５に、互いに対向するように上方 あるいは下方に向けて突出するように切り起こして形成されている。そして、こ れら各ガイドレール５ａ間は、切り欠かれて貫通した冷却用の通風孔５ｃが形成 されている。

【０００６】 また、バックボード６は前記カード１のカード側コネクタ２と嵌合接続するこ とにより電気的な接続が成されるバックボード側コネクタ７をマトリックス状に 配置して多数備えている。図５はこのバックボード側コネクタ７を備えたバック ボード６を示しており、このバックボード側コネクタ７は図４に示すカードユニ ット３にカード１を挿入した時、ガイドレール５ａに導かれてきたカード１のカ ード側コネクタ２と対応して嵌合する配置となっている。 バックボード側コネクタ７は、図６の断面図に示すように前面を開口させた箱 型のハウジング８と、このハウジング８とバックボード６に設けられたスルーホ ールとを貫通するかたちで設けられたオスコンタクト８ａとより形成されており 、前記カード１のカード側コネクタ２が、このハウジング８内に嵌合することに よりオスコンタクト８ａと、カード側コネクタ２のメスコンタクト２ａとが嵌合 して、電気的に接続されることになっている。

【０００７】 上記構成によるカード１をカードユニット３に実装する場合は、まず、図４に 示すようにカード１を、該カード１の一側縁部に設けられたカード側コネクタ２ を先端側、他側縁部の正面板１ｂを後端側とし、かつ、カードユニット３の開口 している挿入面側に対して垂直となるように支持し、図中矢印方向のカードユニ ット３方向へと移動させて、上下板５間の所定のガイドレール５ａ間へと合わせ て挿入する。 カード１の上下端辺が所定のガイドレール５ａ間に保持されると、このカード １のカード側コネクタ２と、カードユニット３のバックボード側コネクタ７との 位置決めが図られ、この状態でさらに奥方へと挿入していくと、カード１の先端 側、つまりカード側コネクタ２は、図７に示すように、嵌合すべき所定のバック ボード側コネクタ７と対向する。

【０００８】 このままさらにカード１を挿入すると、カード側コネクタ２がバックボード６ に設けられているバックボード側コネクタ７のハウジング８内に入り込んで嵌合 し、これと同時にカード側コネクタ２のメスコンタクト２ａと、バックボード側 コネクタ７のオスコンタクト８ａとが嵌合して電気的に接続される。これにより カード１のカードユニット３内への実装が完了する。 この状態においてカードユニット３の正面側は、カード１の後端側に位置する 正面板１ｂがカードユニット３の開口面とほぼ同一平面となってこれを塞ぐよう なかたちとなる。そして、その外面側に各カード１を識別することのできる表示 部１ｃが表示されることとなる。

【０００９】 このようにして、実装すべきカード１が全てカードユニット３に実装されると 、カードユニット３の開口面はカード１の正面板１ｂにより覆われて閉止された 状態となり、カードユニット３内は正面を複数の正面板１ｂにより、背面をバッ クボード２により、そして左右を側板４にて閉止された箱型となり、強制冷却が 可能となる。 強制冷却は、箱型となったカードユニット３の下面側から、上下板５のガイド レール５ａ間の通風孔５ｃを介して冷却空気が送りこまれ、この冷却空気が各上 下板５の通風孔５ｃを吹き抜けて、上端の通風孔５ｃから排出させることにより 、各カード１の電子部品１ａより発する熱によるカードユニット３内の温度上昇 を強制冷却していた。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上述した従来の技術においては、冷却効果に対するいくつかの問 題点があった。 図８は従来のユニット内部の冷却問題を説明するためのカードユニットの斜視 図、図９も従来の冷却問題を示す説明図である。 まず、図８は従来のカードユニット構造において、所望の機能に応じて必要な 箇所に必要な数のカードだけを実装した状態を示しており、このように従来は機 能の拡充性やパッケージ互換性等の設定により全ての実装位置にカードの実装が 行われず、一部に実装しない未実装箇所が生じる場合が頻繁に発生する。このよ うな場合は、図に見られるようにカードユニット正面の開口面側に、正面板によ り閉止されずに開口したままの状態が発生することなり、この状態で冷却を行う と、この開口した状態から冷却空気が漏れてしまい、冷却効果を低下させてしま という問題があった。

【００１１】 つまり、カードユニットにおける開口面は、バックボードにマトリックス状に 配された全てのバックボード側コネクタに対して全カードが実装されて初めて正 面板が開口面と同等大の１枚の板状となり、該開口面を完全に塞ぐことになるも のであって、未実装部分が発生すると、カードユニットの前面が歯抜けのように なり、この歯抜け部より図９に示すごとく、冷却空気が漏れることとなる。 歯抜け部分が無い場合は、図中実線の矢印にて示すように冷却空気は垂直に上 昇し、各層毎に実装されているカードからの発熱を上端から外部へと確実に逃が すことができ、内部の冷却が行えるが、図８に示すような状態では、図９の破線 矢印に示すごとく、このカードの未実装部から冷気が逃げてしまい、上部に実装 されたカードまで冷気が届かずに加熱状態となる。このため、カードユニット内 部は放熱不足となり、電子部品等に障害が発生という問題があった。

【００１２】 このため、従来はこの問題点を解消するために、図８に示すようなダミーカー ド１０を形成し、これをカード未実装部の歯抜け部分に実装して、カードユニッ ト前面を完全に塞いでいた。このダミーカード１０は電子部品が実装されていな い基板のみにより、正規のカードと同じ大きさ、かつ同形状にて形成したもので あり、このダミーカード１０を未実装部分に実装することによりカードユニット 前面より冷却空気が逃げてしまわないよう塞いでいた。 ところが、このダミーカード１０は、正面板以外にも基板やコネクタ等の部材 が必要となり、かつそれらをダミーカード１０として組み立てる作業を要するこ とから、部材費用と共に組み立てコストも必要となり非常にコスト高を招いてし まっていた。 さらに、ダミーカード１０は正規のカードの未実装部分に合わせて実装される ことから、この未実装部の増減の変動に対応できるようにしておかなければなら ず、つねに多めに用意しておく必要があり、運用面での問題もあった。

【００１３】 また、ダミーカードを用いずに、未実装部が生じた場合にも完全にカードユニ ットの前面を塞ぐようにするべく、カードユニット前面を一体で形成した正面カ バーを取り付けて塞ぐこととすれば、確かにカードユニット前面の開口部は確実 に防げるが、カードを交換したり、新たに補充したりするような場合は、その都 度、正面板カバーを取り外さなければならないために面倒な手間が増して作業性 を低下させることになり、また、カードの正面板に記載されているカード識別表 示が正面カバーにより隠れてしまうので、判別ができなくなり、保守点検時等の 作業に問題を残していた。

【００１４】 本考案は上述した問題点を解決するためになされたものであり、カードが実装 されない未実装部分が生じた場合に、ダミーカードや正面カバーによりカードユ ニットの開口面を塞がなくとも、冷却空気がカードユニット前面から逃げないよ うにしてカードユニット内の放熱を充分に行えるようにして、ダミーカードによ るコスト高を防止し、かつ正面カバーにより保守点検時の作業性の低下、並びに 表示部が隠れてしまうことによる不都合を無くして、低コストでかつ作業性が良 く、しかも高い冷却効果を得ることが可能が優れたカードユニット構造を提供す ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

上述した目的を達成するため本考案は、複数個の電子部品を基板面に搭載する と共に一端側にカード側コネクタを他端側に正面板を備えて成るカードを、一端 面を開口したカードユニットの開口面側より上下板に設けられたガイドレールに 沿ってバックボード方向へと挿入し、該バックボードにマトリックス状に配設さ れたバックボード側コネクタに前記カードのカード側コネクタとを嵌合接続する ことにより、カードをカードユニットに実装し、このカードユニットに下端から 供給される冷却空気を、前記ガイドレール間に形成した通風孔を介して上端面か ら排出することでカードユニット内の冷却を行うカードユニット構造において、 前記カードユニットの開口面全体を覆う正面カバーを設け、この正面カバーには 、前記カードユニットに実装する各カード個々に対応して、該カードの挿抜を可 能とした複数個の扉を、ユニット内開きとなるように開閉手段により取り付け、 かつ、カードには、該カードのカードユニット内への挿抜時、およびカードユニ ット内に実装した状態で、前記正面カバーの扉をカードに搭載されている電子部 品と接触しないように所定の退避位置に保持するサポート部を設けることとした ものである。

【００１６】

【作用】

上述した構成によれば、カードユニットは、正面カバーを取り付けることで、 開口面が完全に塞がれることになる。この状態で、カードが扉より挿入されると 、正面カバーの扉はカードにより内側に押し開かれ、該カードのサポート部によ り所定の退避位置に保持される。 これによりカードを上下板のガイドレールに沿ってバックボード方向へと挿入 していくと、その先端のカード側コネクタがバックボード側コネクタと嵌合接続 する。このためカードはカードユニットに実装されたことになり、正面カバーの 表面にはカードの正面板が入り込み、カードユニットは正面カバーの扉に替わっ て正面板により塞がれることとなる。 従って、カードが実装される位置はカードの正面板により、またカードが実装 されない箇所は、扉が閉じていることで、カードユニットの開口面は完全に塞が れる状態となり、下端より供給される冷却空気は、カードを支持するガイドレー ル間に形成された通風孔により実装された各カードの間を経て上昇し、上端面よ り排出されることになる。 このとき、上述したようにカードユニットの開口面は、すべてカードの正面板 か、正面カバーの扉により完全に塞がれているために、冷却空気が開口面へと逃 げて漏れる心配はなく、確実にカードユニット内の熱気は上端面から外部へと放 熱される。

【００１７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面を用いて説明する。 図１は本実施例におけるカードユニットの斜視図、図２は図１に示すカードユ ニットのＢ−Ｂ線断面図、図３は本実施例に係わる正面カバーを内側から見た要 部拡大正面図である。 図１〜図３において、１１はカードユニット３の開口面を塞ぐために正面を覆 うようにして取り付けられた正面カバーであり、この正面カバー１１はカード１ の挿抜箇所に応じてマトリックス状に、カード挿抜用の扉１２を設けた構造とな っている。そして、この扉１２は一端側を支点として、開閉手段１３によりカー ド１が実装されていない状態においては自動的に閉止するように付勢された状態 で回動自在に支持されている。なお、図１においては、前記開閉手段１３に蝶番 を用いた例を示しており、この構造によれば、カード１をカードユニット３内へ と挿入することにより、扉１２を内側に押し開くことになる。

【００１８】 また、この扉１２の他端側には係止部１２ａが設けられており、この係止部１ ２ａは正面カバー１１に設けられた係止受け部１１ａに当接することにより、開 閉手段１３により常に閉じる方向に付勢されている扉１２を、所定の位置に、つ まり開口面を閉じた状態に保持する位置に係止する。 これにより扉１２は通常は開閉手段１３の付勢力により閉じた状態に保持され 、カード１の挿入により開閉手段１３の付勢力に抗してカードユニット３の内側 に押し開かれ、正面カバー１１の表面には、図１に示すようにカード１の正面板 １ｂが入り込むことになり、この正面板１ｂによりカードユニット３の開口面側 は閉じられることとなる。

【００１９】 そして、１４はカード１の正面板１ｂに設けられたサポート部であり、このサ ポート部１４はカード１を正面カバー１１よりカードユニット３内に挿入する際 、あるいは抜き取ろうとする際に、カード１に搭載されている電子部品１ａに対 して、扉１２が前記開閉手段１３により常に閉じる方向に付勢されていることで 、この付勢力により扉１２がカード１の電子部品搭載面側に回動して電子部品１ ａにぶつかって該電子部品１ａを破損させたり、また扉１２が導体製の場合には 、扉１２と電子部品１ａとがぶつかることでショートしたりして障害等を発生す る恐れがあるのを防止するものである。つまり、カード１の挿抜時において、該 カード１の電子部品１ａに扉１２が接触しないようガードするように、正面板１ ｂからカード側コネクタ２方向へと延在して設けられているものであり、電子部 品１ａを搭載しているカード１の実装面と所定の間隔を保持して設けられている 。

【００２０】 なお、このサポート部１４の長さは、カード１に搭載されている電子部品１ａ の状況に応じて種々に変更が可能であり、図１あるいは図２に示すように、正面 板１ｂより僅かに突出させたものや、カード側コネクタ２の手前まで搭載面全体 をサポートするように延在させたものがあり、それぞれ電子部品１ａの搭載状況 に対応させている。 また、このサポート部１４はカード１をカードユニット３内に実装完了した状 態において、正面カバー１１の扉１２をカード１の電子部品１ａに接触すること なく安全な所定の位置に退避させておく役割も有しており、図２に示すように、 扉１２はサポート部１４により正面カバー１１の正面からカードユニット３の内 側にほぼ直角に回動した所定の退避位置に保持される。

【００２１】 上述した構成により、カード１をカードユニット３に実装する場合は、まずカ ード１を立てた状態に保持し、図１に示すようにカード側コネクタ２を先端側に 、正面板１ｂを後端側となるようにして支持し、カードユニット３の正面カバー １１側より、所定の実装位置へと、該当する扉１２から挿入していく。カード１ のカード側コネクタ２が扉１２をカードユニット３側に押圧すると、扉１２は一 端の開閉手段１３を支点として内側に回動して押し開かれる。 この状態でさらにカード１をカードユニット３内へと押し込むことにより、扉 １２はカード１、あるいはサポート部１４により押し開かれて、図２に示すよう に、正面カバー１１よりほぼ直角に内側に回動し、カード１は上下板５のガイド レール５ａに沿ってカードユニット３内へと挿入していく。

【００２２】 こうして、挿入していき、先端のカード側コネクタ２がバックボード６のバッ クボード側コネクタ７のハウジング部８内に入り込んで嵌合すると、カード側コ ネクタ２のメスコンタクト２ａとバックボード側コネクタ７のオスコンタクト８ ａとが接続し、カード１がカードユニット３と電気的に接続され、カード１は実 装される。 この時、カードユニット３の正面は扉１２に替わってカード１の正面板１ｂと なる。正面板１ｂにはカード１の種類や機能等の情報を記載した表示部１ｃが設 けられており、この表示部１ｃが正面カバー１１の表面に扉１２の替わりに配さ れることになるので、容易に読み取ることができ、従って、カード１が実装され ているか、未実装かが一目でわかり、かつどの種類のカードがどの位置に実装さ れているか等も容易に識別することが可能となる。

【００２３】 このようにして、予め設定した機能に応じて所定のカード１を該当する実装位 置に全て実装すると、カードユニット３はカード１が実装された箇所はカード１ の正面板１ｂにより、またカード１が実装されない未実装箇所は扉１２により、 その開口面は塞がれ、カードユニット３の開口面は完全に塞がれる。従って、カ ードユニット３内の強制冷却は、冷却空気がカードユニット３下面より通風孔５ ｃより侵入し、各上下板５の通風孔５ｃを前面側に漏れることなく確実に通過し て上昇することにより、電子部品１ａからの発熱によって加熱されたカードユニ ット３内の熱気を上端の通風孔５ｃへと効率良く排出し、カードユニット３内を 冷却する。

【００２４】 なお、上述した実施例においては、カード１を実装していない状態の扉１２を 閉じた状態に支持しておくための手段を、付勢力を有する開閉手段１３により付 勢すると共に、扉１２の一部と、この一部に対応する正面カバー１１に段差部を 設けて、これらを当接させる係止部３ａ、および係止受け手段１１ａの構造とし て説明したが、これに限るものではなく、この当接する係止部３ａ、および係止 受け手段１１ａにマグネットを設け、このマグネットの吸引力により扉１２の閉 止を行うことも可能であり、また、マグネット以外にも、ベルクロを用いても良 く、さらに開閉手段１３を蝶番としたがこれに限るものではない。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、複数個の電子部品を搭載し、一端側にカ ード側コネクタを他端側に正面板を備えて成るカードを、一端面を開口したカー ドユニットの開口面側より挿入することにより、突き当たりのバックボードに配 設したバックボード側コネクタに、前記カード側コネクタを嵌合接続して実装し て、このカードユニットに下端から供給される冷却空気を、前記ガイドレール間 に形成した通風孔を介して上端面から排出することでカードユニット内の冷却を 行うカードユニット構造において、前記カードユニットの開口面全体を覆う正面 カバーを設け、この正面カバーには、前記カードユニットに実装する各カード個 々に対応して、該カードの挿抜を可能とした複数個の扉を、ユニット内開きとな るように開閉手段により取り付け、かつ、カードには、該カードのカードユニッ ト内への挿抜時、およびカードユニット内に実装した状態で、前記正面カバーの 扉をカードに搭載されている電子部品と接触しないように所定の退避位置に保持 するサポート部を設けることとした。

【００２６】 このため、カードユニットに対してカードを実装しない未実装箇所が生じても 、カードユニットの開口面は正面カバーの扉により塞ぐことができることになる ので、下端より供給される冷却空気は未実装箇所から漏れてしまうようなことは なく、確実にカードユニット内の冷却は行われることになる。従って、従来のよ うに未実装箇所を塞ぐためのダミーカードは不要となり、ダミーカードを装備す るために要する費用が不要となるので、コストの低減化を図ることができる。 また、正面カバーに扉を設けたことで、カードを実装した後、カードユニット を正面から見た時に、カードを実装した箇所にはカードの正面板の表示部が表示 されているので、カード実装の有無はもちろん、カードの種別も一目で容易に識 別することができる。

【００２７】 さらに、機能の変更や拡充等を行う際に、カードの交換や追加、および削除等 は、未実装箇所に新しいカードを実装したり、現在実装してあるカードを抜去し て別のカードを挿入して実装すれば良く、この作業においては単にカードの挿抜 作業を行うだけで、抜去後の開口面の処理や、新カードの実装時にダミーカード 等を処理したりする必要がないので作業は容易となり、保守・運用面の操作が容 易となるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例におけるカードユニットの斜視図であ
る。

【図２】図１に示すカードユニットのＢ−Ｂ線断面図で
ある。

【図３】本実施例に係わる正面カバーを内側から見た要
部拡大正面図である。

【図４】従来のカードユニット及び、該カードユニット
に実装するカードを示す斜視図である。

【図５】図４に示す従来のバックボードの構造を示す斜
視図である。

【図６】図４に示すカードユニットのＡ−Ａ線断面図で
ある。

【図７】コネクタ付近における要部拡大斜視図である。

【図８】従来の冷却問題を説明するためのカードユニッ
トの斜視図である。

【図９】従来の冷却問題を示す説明図である。

【符号の説明】

１ カード １ａ 電子部品 １ｂ 正面板 １ｃ 表示部 ２ カード側コネクタ ３ カードユニット ５ａ ガイドレール ７ バックボード側コネクタ １１ 正面カバー １２ 扉 １３ 開閉手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の電子部品を基板面に搭載すると
   共に一端側にカード側コネクタを他端側に正面板を備え
   て成るカードを、 一端面を開口したカードユニットの開口面側より上下板
   に設けられたガイドレールに沿ってバックボード方向へ
   と挿入し、該バックボードにマトリックス状に配設され
   たバックボード側コネクタに前記カードのカード側コネ
   クタとを嵌合接続することにより、カードをカードユニ
   ットに実装し、 このカードユニットに下端から供給される冷却空気を、
   前記ガイドレール間に形成した通風孔を介して上端面か
   ら排出することでカードユニット内の冷却を行うカード
   ユニット構造において、 前記カードユニットの開口面全体を覆う正面カバーを設
   け、この正面カバーには、前記カードユニットに実装す
   る各カード個々に対応して、該カードの挿抜を可能とし
   た複数個の扉を、ユニット内開きとなるように開閉手段
   により取り付け、 かつ、カードには、該カードのカードユニット内への挿
   抜時、およびカードユニット内に実装した状態で、前記
   正面カバーの扉をカードに搭載されている電子部品と接
   触しないように所定の退避位置に保持するサポート部を
   設けたことを特徴とするカードユニット構造。