JPH06209173A - カード基板アセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の着脱自在なカード基板ユニットを二次
元または三次元アレイの形に実装することが可能なコン
ピュータ・アセンブリを提供することにある。 【構成】 複数のカード基板ユニットをプラグイン接続
可能なマザーボード・コネクタを各々有する複数のトレ
イをシャーシのトレイ・スロットに挿入する。各カード
基板には、トレイ・マザーボードからカード基板のコネ
クタを切り離すよう作用するレバーを設ける。 【効果】 本発明によれば、複数のカード基板を全く工
具等を用いることなく二次元または三次元アレイに実装
することが可能なコンピュータ・シャーシが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品を搭載した複
数のカード基板ユニットを収容するシャーシに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ・システムには、通常、シ
ステムの様々なコンポーネントを支持するシャーシがあ
る。コンポーネントをコンピュータシャーシに対して機
械的に固定するには、通常、電子部品を搭載した様々な
カード基板やアセンブリは、ネジまたはその他の固定具
によってシャーシに対して動かないように取り付けられ
る。カード基板を修理するには、オペレータは、それら
の固定具を取り外すための工具が必要である。そのよう
な工具は、ユーザが携帯するか、コンピュータ・システ
ムのすぐ近くに置いておかなければければならない。こ
のように工具を携帯したり、コンピュータ・システムの
そばに保管することは、必ずしも好ましいとは限らず、
また実際的であるとも限らない。

【０００３】従来技術のコンピュータ・システムには、
特別な工具なしでシステムから取り外すことが可能なカ
ード基板を用いたものもある。例えば、一部のシステム
は、オペレータがメモリ・カードまたはロジック・カー
ドをそれらのカードのコネクタをシステムのマザーボー
ドに取り付けられた対応するコネクタに差し込むだけで
シャーシに取り付けることができるような構造のものも
ある。カードは、コネクタによって機械的にシャーシと
結合される。このようなシステムでは、オペレータやユ
ーザはコネクタのピンを係合させるのに十分な挿入力を
作用させる必要がある。しかしながら、オペレータにと
って適正な大きさの挿入力を決定することが困難な場合
も時々ある。挿入力が不十分であると、コネクタやコン
ポーネントが適切に結合されないことがある。また、コ
ネクタを切り離すには、オペレータは十分な引き抜き力
を作用させなければならない。一部のコンピュータ・シ
ステムでは、レバーを回転させることによりカードとマ
ザーボードの結合コネクタを係合させ、切り離すことが
できるカム作動式レバーが具備されている。このような
装置は、通常、カード・エジェクタと呼ばれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】カード・エジェクタを
用いる現在のコンピュータ・システムは、通常、オペレ
ータがシャーシからカード基板を引き抜くことができる
ように、すべてのカード基板へのアクセスを図るための
カバーまたはパネルを有する。しかしながら、このよう
な構成では、カード基板の実装密度を最適化を確保する
ことはできない。コンピュータの実装密度を最大限にす
るためには、シャーシ内に着脱自在のカード基板を二次
元または三次元のアレイので収容することが望ましいよ
うに思われる。また、例えば、工具を用いることなくシ
ャーシから容易に取り外すことができる複数のハードデ
ィスク・ドライブ装置を有するシャーシを設けることは
特に望ましいように思われる。

【０００５】従って、本発明の目的は、複数の着脱自在
なカード基板ユニットを二次元または三次元アレイの形
に実装することが可能なコンピュータ・アセンブリを提
供することにある。

【０００６】本発明のもう一つの目的は、容易にトレイ
・アセンブリに挿入し、トレイ・アセンブリから引き抜
くことができるカード基板ユニットを提供することにあ
る。

【０００７】本発明のもう一つの目的は、プラグイン接
続可能なモジュール（プラガブル・モジュール）として
形成された複数のコンポーネントを有するシステムを提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、シャーシにプ
ラグイン接続することができるカード基板ユニットの二
次元または三次元アレイを有するコンピュータ・アセン
ブリにある。シャーシは、通常、シャーシ・マザーボー
ドに取り付けられた複数のシャーシ・マザーボード・コ
ネクタを有する。アセンブリは、トレイ・マザーボー
ド、そのトレイ・マザーボードに取り付けられたトレイ
・マザーボード・コネクタ及び複数の第１のカード・コ
ネクタを備えたトレイを有する。また、トレイは、複数
のカード基板ユニットを受け、案内するように形成され
た複数のスロットを有する。これらのスロットは、トレ
イカード基板ユニットの第２のカード・コネクタをトレ
イ・マザーボードの第１のカード・コネクタと位置整合
させる。

【０００９】各カード基板ユニットには、ロック位置と
アンロック位置（ロック解除位置）との間で回転させる
ことができるレバーが取り付けられている。レバーは、
アンロック位置に回転させたとき、トレイと係合し、第
２のカード・コネクタを切り離すような構造を有する。
レバーからは一対のレールが延び出しており、これらの
レールは、カード基板ユニットをトレイ・スロットと位
置整合させるとともに、カード基板を目で見ることなく
トレイに挿入できるようにするためのものである。ま
た、レバーは、レバーをロック位置に回転させたときカ
ード基板ユニットをトレイに固定するロッキング・タブ
を有する。

【００１０】トレイは、トレイとシャーシ・マザーボー
ド・コネクタが互いに結合され、トレイ中のカード基板
ユニットがシャーシの他の電子回路と結合されるよう
に、スロット中に滑り入れられるように形成されてい
る。このアセンブリのカード基板ユニットは、シャーシ
からトレイを引き抜き、レバーをアンロック位置へ回転
させて、トレイからカード基板を引き抜くことによって
修理することができる。このコンピュータ・アセンブリ
は、通常、それぞれ多数のカード基板ユニットを搭載し
た複数のトレイを隣接させて収容している。このシステ
ムは、プラグイン接続可能なファン・アセンブリ、電源
装置及びシャーシ・マザーボードとシャーシにプラグイ
ン接続することができる制御カード基盤を設けることも
可能である。

【００１１】本発明の目的及び長所は、当業者にとって
は、添付図面と共に行う以下の実施例の詳細な説明によ
り明らかとなろう。

【００１２】

【実施例】まず、図１及び２には、本発明のコンピュー
タ・アセンブリが全体を符号１０で示されている。アセ
ンブリ１０は、通常板金で形成され、外観を良くるため
に多数のプラスチック・パネル１４で覆われたシャーシ
１２を有する。シャーシ１２は、複数の通気壁２０によ
って互いに分離されたベースプレート１６及びカバープ
レート１８を有する。これらの通気壁は、複数のトレイ
・スロット２２と、１つのファン・スロット２４を定め
る。図示実施例においては、１つのシャーシに３つのト
レイ・スロットと１つのファン・スロットが設けられ
る。ここでは、３つのトレイ・スロットを持つシャーシ
の場合について図示し、説明するが、アセンブリに、さ
らに多くのトレイ・スロットを設けることが可能なこと
は容易に理解できよう。一例として、シャーシは、さら
にトレイ・スロットの列を追加して、トレイ・スロット
の３×３型アレイを得ることもできる。

【００１３】トレイ・スロット２２は、各々複数のカー
ド基板ユニット２８を有するトレイ２６を受けるように
形成されている。ファン・スロット２４は、いくつかの
ファン・ユニット３２を有するファン・トレイ・アセン
ブリ３０を受けるように形成されている。ファン・ユニ
ット３２は、トレイを横断するように空気を送ってトレ
イ中のカード基板ユニット２８を冷却するように構成さ
れている。通気壁２０及びトレイ２６には、空気がファ
ン・ユニット３２からカード基板ユニット２８に流れる
ことができるように複数の開口部が形成されている。フ
ァン・ユニット３２は、通常、ファン・ハウジング３４
に固定取り付けされ、シャーシ・マザーボード・コネク
タ３８と結合されるファンコネクタ３３によってシャー
シ１２内のシャーシ・マザーボード４０（図２）に接続
される。ファン・トレイ・アセンブリ３０は、シャーシ
１２にプラグイン接続することができ、ファン・ユニッ
トの交換または修理のために取り外すことができるモジ
ュールとして形成されている。トレイ２６及びファン・
トレイ・アセンブリ３０はフロントパネル３６によって
蓋がされる。フロントパネル３６は、通常、ばねクリッ
プ（図示省略）またはオペレータが工具なしでパネル３
６を取り外すことができるような他の着脱自在の固定具
手段によってシャーシ１２取り付けられる。また、アセ
ンブリ１０は、やはりファン・トレイ・アセンブリ３０
の反対側に設けられたシャーシ・マザーボード・コネク
タにプラグイン接続することができるコネクタを有する
モジュールとして形成された電源装置３７及び制御カー
ド基板３９を具備することも可能である。この実施例に
おいては、アセンブリ１０は、ハードディスク・ドライ
ブ・ステーションであり、その付帯的なエレクトロニク
ス・アセンブリには、コンピュータ・システムによって
複数のハードディスク・ドライブ装置を動作させるとと
もに、これらのハードディスク・ドライブ装置とコンピ
ュータ・システムとのインタフェースをとるために必要
な電源装置、コントローラ・カード基板及びその他のコ
ンポーネントが含まれる。

【００１４】図３に示すように、各トレイは、トレイ・
マザーボード４４に取り付けられた複数の第１のカード
・コネクタ４２を有する。トレイ・マザーボード４４
は、当技術分野においては周知のように、ボード用の経
路配線を行うための複数の導電トレースを有する。ま
た、トレイ・マザーボード４４は、シャーシ１２のトレ
イ・スロット２２内のシャーシ・マザーボード・コネク
タ３８と結合されるようになっているトレイ・マザーボ
ード・コネクタ４６を有する。マザーボード・コネクタ
は、トレイ２６内のカード基板ユニット２８をシャーシ
１２内の他の電子回路アセンブリや隣のスロット２２中
の他のカード基板ユニット２８と結合する。

【００１５】図４に示すように、各カード基板ユニット
２８は、トレイ２６内の第１のカード・コネクタ４２と
結合される第２のカード・コネクタ４８を有する。図示
実施例においては、カード基板ユニット２８は、通常、
ハードディスク・ドライブ・アセンブリであり、ハウジ
ング５０、プリント回路５２、ハードディスク・アセン
ブリ５４及び様々な電子部品５６を有する。カード・コ
ネクタ４８は、好ましくは、８０本のピンを設けて、カ
ード基板ユニット２８とマザーボード４４との間の相互
接続を確保する。

【００１６】ハウジング５０には、ブラケット５８が取
り付けられており、このブラケットは、カバー部６２か
ら延び出た一対のレール６０を有する。ブラケット５８
は、レール６０をハウジング５０に取り付ける複数のネ
ジ６４によってカード基板ユニット２８に結合されてい
る。カバー部６２には、レバー６６が枢着されており、
このレバーはロック位置（図５ａ）とアンロック位置
（図５ｂ）との間で回転可能である。レバー６６は、ロ
ッキング・タブ６８と、このタブ６８の反対側にある一
対の部材７０を有する。図５ａに示すように、ロッキン
グ・タブ６８は、Ｕ字形部材として形成されており、レ
ール６０の縦軸線に垂直な方向にずらされている。レバ
ー及びカバー／レール部材はどちらも、通常、軽量で安
価な一体成形プラスチック材で形成される。

【００１７】図３に示すように、各トレイ２６は、トレ
イ・フレームの側壁７４内に設けられた複数のカード・
スロット７２を有する。このスロット７２は、カード基
板ユニット２８のレール６０を受け、カード基板の第２
のカード・コネクタ４８をマザーボード４４の第１のカ
ード・コネクタ４２と位置整合させるように形成されて
いる。また、トレイ２６には、トレイ・マザーボード４
４をスロット７２と位置整合させ、トレイ・アセンブリ
全体の位置基準として用いることも可能な合せピン７３
を設けてもよい。側壁７４間の平行関係を確保するた
め、トレイ２６は、これらの壁間に支持ビーム７６を設
けてもよい。

【００１８】カード基板ユニット２８は、ドータボード
・コネクタが結合されるまでスロット７２間に単に滑り
入れるだけで取り付けることができる。カード基板を挿
入する前には、カム部材７０がトレイ２６の側壁の障害
とならないように、レバー６６をアンロック位置まで回
わす。カード２８をトレイ２６に挿入したならば、レバ
ー６６をロック位置まで回わす。この位置では、ロッキ
ング・タブ６８は、位置がずらされトレイの側壁に設け
られたロッキング・スロット７８中に入れられる（図５
ａ参照）。レバー６６をロック位置に回転させると、カ
ム部材７０もトレイの側壁中に設けられたスロット８０
に挿入される。これらのロッキング・タブ６８及びカム
部材７０は、カード基板ユニット２８をトレイ１６に対
して固定し、シャーシに衝撃や振動が加わったとき、カ
ードが動くのを防止する。

【００１９】スロット８０はロッキング・スロット７８
と大きさが異なるので、カム部材７０をロッキング・ス
ロット７８に挿入することはできない。このようにスロ
ットの寸法を異ならせたことによって、ユーザがカード
基板２８を表裏反対にしてトレイ２６に挿入するのを防
ぐキー合わせ機能が得られる。

【００２０】図５ｂに示すように、カード基板ユニット
２８は、ロッキング・タブ６８を押して、レバー６６を
アンロック位置に回わし、トレイ２６からカード基板２
８を引き抜くことによって、取り外すことができる。レ
バー６６がアンロック位置まで回わすと、レバー６６の
上辺がトレイ２６に係合し、第１のカード・コネクタ４
２と第２のカード・コネクタ４８を完全に分離する。レ
バー６６を用いると、トレイ２６からカード基板２８を
取り外すのに必要な力が少くて済む。従って、ブラケッ
ト５８によれば、オペレータは、交換や修理時に、全く
工具を用いることなくトレイ２６からカード基板ユニッ
ト２８を容易に取り外すことが可能である。

【００２１】カード基板ユニットを取り外して、交換ま
たは修理した後は、トレイ２８を、マザーボード・コネ
クタが結合されるまで、元通りにシャーシ１２のトレイ
・スロット２２に挿入すればよい。図３に示すように、
各トレイ・スロット２２は、トレイ・マザーボード・コ
ネクタ４６をシャーシ・マザーボード・コネクタ３８と
位置整合させる壁を有するトレイ・ガイド８２（図２）
を具備することも可能である。図３に示すように、各ト
レイ２６は、トレイ・フレームに枢着されたハンドル８
４を有する。このハンドルには、シャーシ１２から突出
するカム・ブラケット８８と係合することが可能な一対
のカム部材８６を設けてもよい。このハンドルをトレイ
２６に平行な位置からトレイ２６に垂直な位置まで回転
させると、カム部材８６は、カム・ブラケット８８と係
合して、トレイ２２をシャーシ１２から離れる向きに押
す。これによってトレイ２２が動くと、トレイ・マザー
ボード・コネクタ４６がシャーシ・マザーボード・コネ
クタ３８から切り離され、シャーシ１２からトレイ２２
を引き抜くのに必要な力は小さくなる。

【００２２】各トレイ２６は、カード基板を搭載した各
トレイ・アセンブリをそれぞれ対応するトレイ・スロッ
ト２２に正しく差し込むことができるようにキー合わせ
機能を具備することも可能である。さらに、トレイ・ア
センブリは、各カード・スロット７２がそれぞれ特定の
アドレスを有するような構造に形成することもできる。
この実施例においては、トレイ・マザーボード４４は、
各第１のカード・コネクタ４２が一意のアドレスを有す
るように経路配線される。このような構成によれば、そ
れぞれ特定のスロット７２に差し込まれる各カード基板
ユニット２８にはすべて、トレイ・マザーボード４４に
組み込まれたアドレスが割り当てられる。この実施例に
おいては、８０個のピンからなるカード・コネクタの３
９−４０ピン及び７９−８０ピンにアドレス・ピンが配
置されている。例えば、第１のスロットのアドレスは、
第１のスロット中のカード基板が７９及び８０ピンを介
しては信号を受け取らないように、カード・コネクタ４
２の３９及び４０ピンだけを経路配線し、７９及び８０
ピンへの線は接続しないことによって設定することがで
きる。同様に、最後のスロットでは、例えば、７９及び
８０ピンのみを介して信号を受け取るようにする。この
ようにマザーボードにスロット・アドレスを設定する
と、従来技術において必要であったように、カード基板
をシステム側にプラグインする前にカード基板のアドレ
スをマニュアルで設定する必要がなくなる。このような
アドレス指定方式によれば、システムを組み上げる際の
間違いの量を少なくすることができる。

【００２３】図３に示すように、トレイ・マザーボード
は、他のリード１００ｂより長い何本かのリード１００
ａを有する。これらの長いリード１００ａは、通常シス
テムのディジタル線と結合される短いリード１００ｂよ
り前にシステムの電源ピンに接続され、シャーシ・マザ
ーボード・コネクタ３８に係合される。短いリードより
前に長いリードを接続すると、システムは、トレイをシ
ャーシ・マザーボードに差し込むとき発生することがあ
る電圧スパイクを減衰させることができる。上記のよう
な長いリードを設けることによって、ユーザは、システ
ムの電源がオンの間にトレイを取り外したり、再挿入し
たりすることが可能である。

【００２４】本発明によれば、複数の着脱式カード基板
ユニットを二次元または三次元アレイとして実装するこ
とが可能なコンピュータ・シャーシが得られる。カード
基板は、まずフロントパネル３６を取り外し、トレイ２
６を引き抜き、レバー６６を回わし、カード基板ユニッ
ト２８をトレイ２６から引き抜くことによって、追加、
取り外し、交換あるいは修理することができる。このア
センブリは、カード基板ユニット２８をシャーシ１２に
追加したり、シャーシから取り外したりするのに工具や
特殊なジグが全く不要である。

【００２５】以上、本発明を添付図面に示す実施例によ
り説明したが、これらの実施例はもっぱら例示説明のた
めのものであって、広義の本発明に対して制限的な意味
を有するものではなく、また当業者にとっては種々の修
正態様が想到可能であるから、本発明は、以上に図示説
明した特定の構造及び構成に限定されるものではないと
いうことは容易に理解できよう。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、複数のカード基板を全
く工具等を用いることなく二次元または三次元アレイに
実装することが可能なコンピュータ・シャーシが得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコンピュータ・シャーシの斜視図であ
る。

【図２】図２は、図１のシャーシの分解図である。

【図３】トレイ・マザーボード及び複数の第１のカード
・コネクタを有するトレイの上面図である。

【図４】ブラケット・アセンブリを有するカード基板ユ
ニットの斜視図である。

【図５】トレイ中のカード基板ユニットの側面図とトレ
イからカード基板ユニットを引き出す状態を示す側面図
である。

【符号の説明】

１０ コンピュータ・アセンブリ、１２ シャーシ、２
２ トレイ・スロット、２６ トレイ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジム・アモン アメリカ合衆国 95125 カリフォルニア 州・サン ホゼ・コー アヴェニュ・960 (72)発明者 マイク・アントンザック アメリカ合衆国 95003 カリフォルニア 州・アプトス・アーリントン ドライブ・ 3005 (72)発明者 ドゥルー・ドブラー アメリカ合衆国 94306 カリフォルニア 州・パロ アルト・ウィルキー ウェイ・ アパートメント ケイ・4276 (72)発明者 ジョン・ハラダ アメリカ合衆国 94123 カリフォルニア 州・サン フランシスコ・ピアス・ナンバ ー４・2855 (72)発明者 ナウム・レツニコフ アメリカ合衆国 94539 カリフォルニア 州・フレモント・チャドボーン ドライ ブ・41967 (72)発明者 サラ・アボリッツ アメリカ合衆国 94114 カリフォルニア 州・サン フランシスコ・マーケット ス トリート・ナンバー302・2727

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャーシ・マザーボードに取り付けら
   れ、トレイ・スロット内に設けられたシャーシ・マザー
   ボード・コネクタを有するシャーシと、 上記シャーシの上記トレイ・スロットに滑り入れられる
   ように形成され、ベースプレート及び複数のカード・ス
   ロットが形成された一対の側壁を有するトレイと、 上記シャーシ・マザーボード・コネクタと結合されるよ
   う形成されたマザーボード・コネクタを有し、上記トレ
   イの上記ベースプレートに取り付けられたトレイ・マザ
   ーボードと、 上記トレイ・マザーボードに取り付けられ、上記カード
   ・スロットと位置整合された複数の第１のカード・コネ
   クタと、 各々上記第１のカード・コネクタと結合されるように形
   成された第２のカード・コネクタを有し、上記第２のカ
   ード・コネクタが上記第１のカード・コネクタに結合さ
   れるように上記カード・スロット中に滑り入れられるよ
   う形成された複数のカード基板ユニットと、 からなる電子部品搭載用カード基板アセンブリ。
2. 【請求項２】 シャーシ・マザーボードに取り付けられ
   るとともに、複数のトレイ・スロット内にそれぞれ設け
   られたシャーシ・マザーボード・コネクタを有し、かつ
   上記トレイ・スロットの近傍に複数のカム・ブラケット
   を有するシャーシと、 各々ベースプレート、及び複数のカード・スロットが内
   部に形成された一対の側壁を有する複数のトレイで、上
   記シャーシの上記トレイ・スロット中に滑り入れられる
   ように形成されたトレイと、 各々上記トレイに対して相対的に回転させることがで
   き、その回転で上記トレイを上記シャーシから離れる向
   きに移動させるよう上記カム・ブラケットと係合するカ
   ム部を有する、上記トレイに枢着されたハンドルと、 各々上記シャーシ・マザーボード・コネクタと結合され
   るよう形成されたトレイ・マザーボード・コネクタを有
   し、上記トレイの上記ベースプレートに取り付けられた
   複数のトレイ・マザーボードと、 上記トレイ・マザーボードに取り付けられ、上記カード
   ・スロットと位置整合された複数の第１のカード・コネ
   クタと、 各々上記第１のカード・コネクタと結合されるように形
   成された第２のカード・コネクタを有し、その第２のカ
   ード・コネクタが上記第１のカード・コネクタに結合さ
   れるように上記カード・スロット中に滑り入れられるよ
   う形成されたカード基板ユニットと、 各々上記カード基板ユニットに作用的に結合されてい
   て、ロック位置からアンロック位置まで回転させられる
   ように形成されたレバーで、各々上記アンロック位置に
   回転させたとき、上記トレイに係合して上記カード基板
   ユニットを上記トレイ・マザーボードから離れる向きに
   移動させるよう形成されたレバーと、 からなる電子部品搭載用カード基板アセンブリ。
3. 【請求項３】 ベースプレート、及び複数の第１のカー
   ド・コネクタと位置整合されるカード・スロットを各々
   有する一対の側壁からなるトレイに滑り入れることがで
   きる電子部品搭載用カード基板を用いたカード基板アセ
   ンブリにおいて、 上記第１のカード・コネクタと結合されるよう形成され
   た第２のカード・コネクタを有するカード基板ユニット
   と、 上記カード基板ユニットに取り付けられたブラケット
   で、カバー部から延び出して、上記第２のカード・コネ
   クタが上記第１のカード・コネクタと結合されるように
   上記カード・スロット内で上記カード基板ユニットを案
   内するよう形成された一対のレールを有し、さらに上記
   カバー部に枢着され、ロック位置とアンロック位置との
   間で回転するよう形成されたレバーを有し、上記レバー
   が、上記アンロック位置に回転させると、上記トレイの
   側壁に係合して上記カード基板ユニットをベースプレー
   トから離れる向きに移動させるよう形成されているブラ
   ケットと、からなるカード基板アセンブリ。