JP4311859B2 - バックボード - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板間に介在して配置される基板介在構造体を備えたバックボードに関し、特に、基板間を電気的に接続する接続ピンの装着誘導を行う基板介在構造体を備えたバックボードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の伝達信号の高密度化及び高速化に伴い、電子計算機、サーバ、交換機等のバックパネルには、多層基板を使用することが一般的となっている。しかし、多層基板によってこのようなバックパネルを構成する場合、その層数の増加に従って基板設計上の制約も増加し、スルーホールの配置等、自由な基板構成が困難になってしまうという問題点がある。
【０００３】
このような問題を解決する手段として、バックパネルを２枚の基板に分離し、それぞれの基板を導電性の接続ピンによって相互に接続する方法が提案されている。図１９は、このように接続ピンによって接続された基板の様子を示した断面図である。
【０００４】
図１９に示すように、この方法では、バックパネルを構成する上段基板１０２及び下段基板１０３の間に、貫通穴１０１ａを有する基板介在構造体１０１を介在させ、上段基板１０２から下段基板１０３に向け、導電性の接続ピン１０４を貫通穴１０１ａ内部に挿入することにより、上段基板１０２と下段基板１０３とを電気的に接続する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１９に示した従来の方法では、接続ピン１０４を良好に挿入するためには、接続ピン１０４が挿入される上段基板１０２及び下段基板１０３に開けられた穴、及び貫通穴１０１ａが高い精度で一直線に配置されなければならず、上段基板１０２、下段基板１０３及び基板介構造体１０１の製造上の寸法誤差、配置上の誤差等を考慮した場合、実際上、接続ピン１０４の挿入が困難であるという問題点がある。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、接続を行う基板等の製造上の寸法誤差、及び配置上の誤差等が生じた場合であっても、接続ピンの挿入を良好に行うことが可能な基板介在構造体を備えたバックボードを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、第１基板穴を有する第１基板と、前記第１基板に対向して配置され、前記第１基板穴に対向する第２基板穴を有する第２基板と、前記第１，第２基板穴にそれぞれ圧入される、部分的に拡幅された接触部を有し、前記接触部が前記第１，第２基板穴にそれぞれ圧入されることによって前記第１，第２基板間を電気的に接続する可撓性の接続ピンと、前記第１，第２基板間に介在して配置され、前記接触部が前記第１，第２基板穴にそれぞれ圧入された前記接続ピンが挿通されている貫通穴を有する基板介在構造体と、を有し、前記基板介在構造体は、絶縁体で構成された、前記貫通穴を有する介在本体部と、前記介在本体部の外部に設けられ、前記第１，第２基板の少なくとも一方に設けられた凹部にはめ込まれる位置決め突起部とを有し、前記第１，第２基板穴の内径は、それぞれ前記貫通穴の前記介在本体部表面における開口端の開口径よりも小さく、且つ、前記第１，第２基板穴が、それぞれ前記貫通穴の前記介在本体部表面における開口端の開口領域より内側に収まる位置にあり、前記貫通穴の開口部における、前記第１基板側の第１開口部と、前記第２基板側の第２開口部とは、前記貫通穴内の同一箇所を起点に、それぞれ前記貫通穴の外部に向けて、徐々に内径が広がっていくように形成され、前記起点は、前記接続ピンの前記接触部が接触して通過する内径とされていることを特徴とするバックボードが提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
まず、本発明における第１の実施の形態について説明する。
【００１０】
図１は、本形態における基板介在構造体１を用いて上段基板２及び下段基板３の接続を行った様子を示した断面図であり、図２は、介在本体部１ａの全体平面図であり、図３は、図２に示したＡ部の拡大図である。
【００１１】
基板介在構造体１は、接続ピン４が挿入される貫通穴１ａｃが設けられた介在本体部１ａ、及び介在本体部１ａの外部に設けられ、基板に設けられた凹部３ａ、３ｂにはめ込まれる位置決め突起部１ｂ、１ｃによって構成されている。
【００１２】
ここで、介在本体部１ａは、ＬＣＰ（液晶ポリマー：Liquid Crystal Polymer）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート：Polybutyleneterephthalate）等の絶縁体を用い、図２に示すように板状に形成され、貫通穴１ａｃは、板状に形成された介在本体部１ａの上下面を貫通するように複数形成される。接続ピン４が挿入される側における貫通穴１ａｃの開口部である接続ピン挿入口部１ａａ、及び接続ピン４が引き出される側における貫通穴１ａｃの開口部である接続ピン引き出し口部１ａｂは、貫通穴１ａｃの内部から外部に向けて、徐々に内径が広がっていくように形成されており、これにより、接続ピン挿入口部１ａａ及び接続ピン引き出し口部１ａｂの内径は、それぞれ貫通穴１ａｃの中心付近の内径よりも広く構成される。
【００１３】
また、貫通穴１ａｃの中心付近は、接続ピン４が通過可能な限度において絞り込まれて形成される。
【００１４】
また、図２及び図３に示すように、貫通穴１ａｃは、介在本体部１ａを四角形に打ち抜くように形成され、これにより、貫通方向に垂直な平面における貫通穴１ａｃの断面形状は四角形を構成することとなる。なお、ここでは、介在本体部１ａを四角形に打ち抜くように貫通穴１ａｃを形成することとしたが、介在本体部１ａをその他の多角形、円等に打ち抜くことにより、貫通穴１ａｃを構成することとしてもよく、これらの打ち抜き形状を組み合わせることにより、貫通穴１ａｃを構成することとしてもよい。
【００１５】
位置決め突起部１ｂ、１ｃは、介在本体部１ａの下部に複数構成された凸部であり、その形状は、直方体、円筒状、半円状等、特に問わないが、凹部３ａ、３ｂにはめ込まれた際に、介在本体部１ａの位置が十分に固定される形状であることが望ましい。また、位置決め突起部１ｂ、１ｃの材質としては、ある程度の機械的強度及び信頼性を有するものであれば、特に制限なく使用できる。位置決め突起部１ｂ、１ｃの構成方法としては、介在本体部１ａと位置決め突起部１ｂ、１ｃとを一体成形することとしてもよく、金属製の金属ピンを介在本体部１ａの下部に取り付ける構成としてもよい。
【００１６】
上段基板２には、上段基板２を貫通する上段基板穴２ｃが、下段基板３には、下段基板３を貫通する下段基板穴３ｃがそれぞれ設けられ、下段基板３の上面には、上述の凹部３ａ、３ｂが構成される。基板介在構造体１は、バックボードを構成する上段基板２と下段基板３との間に介在させられ、その位置決め突起部１ｂ、１ｃを凹部３ａ、３ｂにはめ込んだ状態で配置される。基板介在構造体１の位置決め突起部１ｂ、１ｃは、それらが凹部３ａ、３ｂにはめ込まれた際、貫通穴１ａｃが下段基板穴３ｃの上部に配置されるような位置に構成されており、これにより、位置決め突起部１ｂ、１ｃが凹部３ａ、３ｂにはめ込まれた際、下段基板穴３ｃ及び貫通穴１ａｃは、同一直線上に配置されることとなる。また、上段基板２は、下段基板穴３ｃ及び貫通穴１ａｃが配置される同一直線上に、上段基板穴２ｃが配置されるように構成され、このように同一直線上に配置された上段基板穴２ｃ、下段基板穴３ｃ及び貫通穴１ａｃには、導電性の接続ピン４が挿入されることとなる。ここで、上段基板穴２ｃ及び下段基板穴３ｃは、基板介在構造体１に複数構成される各貫通穴１ａｃに対応した位置に複数設けられ、このように複数設けられた各上段基板穴２ｃ及び下段基板穴３ｃは、それぞれに対応する貫通穴１ａｃとそれぞれ同一直線上に配置され、このように同一直線上に配置された各上段基板穴２ｃ、下段基板穴３ｃ、及び各貫通穴１ａｃには、それぞれ接続ピン４が挿入されることとなる。
【００１７】
図４は、上述のように同一直線上に配置された上段基板穴２ｃ、下段基板穴３ｃ及び貫通穴１ａｃに挿入される接続ピン４の構成を示した構成図である。ここで、図４の（ａ）は、接続ピン４の正面図を示しており、（ｂ）は、そのＢ−Ｂ拡大断面図、（ｃ）は、そのＣ−Ｃ拡大断面図である。
【００１８】
図４の（ｂ）に示すように、接続ピン４の接触部４ａは、略Ｕ字形に構成されており、上段基板穴２ｃ、下段基板穴３ｃ及び貫通穴１ａｃに、この接続ピン４が挿入された際、この略Ｕ字形の接触部４ａが上段基板２の上段基板穴２ｃに圧入され、接続ピン４と上段基板２とが電気的に接続されることとなる。また、接触部４ｂも接触部４ａと同様に略Ｕ字形に構成されており、この接触部４ｂは、接続ピン４の挿入時に、下段基板３の下段基板穴３ｃに圧入され、接続ピン４と下段基板３とが電気的に接続されることとなる。なお、ここでは、接触部４ａ、４ｂの断面形状を略Ｕ字形に構成することとしたが、特に、略Ｕ字形に限定されることはなく、圧入に適した形状であれば特に制限なく使用できる。また、図４の（ｃ）に示すように、ここでは、接触部４ａと接触部４ｂとの間における接続ピン４の断面形状は、略円であるが、特に円に限定されることなく、楕円、多角形等に形成されることとしてもよい。また、接続ピン４の材質としては、導電性、信頼性が高く、ある程度の機械的強度を持つものであれば、燐青銅等特に制限なく使用できる。
【００１９】
接続ピン４は、複数の束としてハウジングに取り付けられ、コネクタを構成する。図５は、このようなコネクタ６の構成を示した構成図である。ここで、（ａ）は、コネクタ６の正面図を示しており、（ｂ）は、その側面図を示しており、（ｃ）は、その底面図を示している。
【００２０】
図５に示すように、コネクタ６は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート：Polybutyleneterephthalate）等の絶縁体によって構成されたハウジング５に複数の接続ピン４を取り付けることにより構成される。ここで、各接続ピン４は、基板介在構造体１に設けられた各貫通穴１ａｃに対応した位置に設けられ、このそれぞれの接続ピン４が、同一直線上にそれぞれ配置された各上段基板穴２ｃ、下段基板穴３ｃ、及び各貫通穴１ａｃに挿入されることとなる。
【００２１】
次に、基板介在構造体１を介在させた上段基板２及び下段基板３に、接続ピン４を挿入する動作について説明する。
図６〜図９は、上段基板２の配置に位置ずれがある場合における接続ピン４の挿入動作を示した断面図である。
【００２２】
図６に示すように、上段基板２は、図面に対して右方向に位置ずれしており、その上段基板２に構成された上段基板穴２ｃも、それに従い、図面に対して右方向に位置ずれしている。このように配置された上段基板穴２ｃに、図６に示すＤ方向に接続ピン４を挿入した場合、挿入された接続ピン４は、まず、図７に示すように、接続ピン挿入口部１ａａの図面における右側部分に接触することとなる。ここで、貫通穴１ａｃの接続ピン挿入口部１ａａは、前述のように、貫通穴１ａｃの内部から外部に向けて、徐々に内径が広がっていくように形成されているため、図７のように接続ピン挿入口部１ａａに接触した接続ピン４は、その内壁に沿って貫通穴１ａｃの内部にずれ込み、図８のように、貫通穴１ａｃの中心付近まで挿入されることとなる。その後、さらに接続ピン４を挿入していくことにより、図９のように、接触部４ａが上段基板穴２ｃに、接触部４ｂが下段基板穴３ｃにそれぞれ達し、そこで圧入され、上段基板２と下段基板３との接続を完了する。
【００２３】
このように、接続ピン挿入口部１ａａを貫通穴１ａｃの内部から外部に向けて、徐々に内径が広がっていくように形成したため、上段基板２に位置ずれが生じた場合であっても、接続ピン挿入口部１ａａが、接続ピン４を貫通穴１ａｃの内部に誘導し、接続ピン４による上段基板２と下段基板３との電気的接続が可能になる。
【００２４】
図１０〜図１３は、下段基板穴３ｃ、位置決め突起部１ｂ、１ｃ、凹部３ａ、３ｂ等に製造上の寸法誤差がある場合における接続ピン４の挿入動作を示した断面図である。
【００２５】
図１０に示すように、この下段基板穴３ｃは、製造上の寸法誤差により、図面に対して右方向に位置ずれしている。このように配置された上段基板穴２ｃに、図１０に示すＥ方向に接続ピン４を挿入した場合、挿入された接続ピン４は、上段基板穴２ｃ及び貫通穴１ａｃを通り、図１１に示すように下段基板３の下段基板穴３ｃの図面における左側部分に接触する。しかし、前述のように、貫通穴１ａｃの接続ピン引き出し口部１ａｂの内径は、貫通穴１ａｃの中心付近の内径よりも広く構成されているため、挿入された接続ピン４には、接続ピン引き出し口部１ａｂにおいて下段基板穴３ｃの位置にずれ込むだけの空間的な余裕が与えられている。これにより、さらに挿入された接続ピン４は、図１２に示すように、下段基板穴３ｃにずれ込み、その後、図１３に示すように、上段基板２と下段基板３とを電気的に接続する。
【００２７】
このように、本形態では、介在本体部１ａに設けられた貫通穴１ａｃの接続ピン挿入口部１ａａ及び接続ピン引き出し口部１ａｂを内部から外部に向けて徐々に内径が広がっていくように形成し、介在本体部１ａの下部に位置決め突起部１ｂ、１ｃを設けることにより基板介在構造体１を構成し、位置決め突起部１ｂ、１ｃを、下段基板３の上面に設けられた凹部３ａ、３ｂにはめ込んだ状態で、基板介在構造体１を上段基板２と下段基板３との間に介在させ、上段基板穴２ｃ、貫通穴１ａｃ及び下段基板穴３ｃに接続ピン４を挿入することとしたため、接続を行う上段基板２、下段基板３等の製造上の寸法誤差、及び配置上の誤差等が生じた場合であっても、接続ピン４の挿入を良好に行うことが可能になる。
【００２８】
なお、本形態では、上段基板２及び下段基板３の２枚の基板を接続ピン４によって接続する場合について説明したが、３枚以上の基板を接続ピン４によって接続する構成としてもよい。
【００２９】
次に、本発明における第２の実施の形態について説明する。
本形態は、第１の実施の形態の応用例であり、基板介在構造体１の上下両面に位置決め突起部を設ける点が第１の実施の形態と相違する。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明を行い、その他の点については説明を省略する。
【００３０】
図１４は、本形態における基板介在構造体１０を用いて上段基板２及び下段基板３の接続を行った様子を示した断面図である。
上述したように、本形態の基板介在構造体１０は、介在本体部１ａの下部のみではなく、その上部にも位置決め突起部１ｄ、１ｅが設けられる。それに合わせ、上段基板２の下部には、それらの位置決め突起部１ｄ、１ｅに対応した凹部２ａ、２ｂが構成され、基板介在構造体１は、位置決め突起部１ｄ、１ｅを上段基板２の凹部２ａ、２ｂに、位置決め突起部１ｂ、１ｃを下段基板３の凹部３ａ、３ｂに、それぞれはめ込んだ状態で、上段基板２と下段基板３との間に介在させて配置される。ここで、介在本体部１ａの上部に設けられた位置決め突起部１ｄ、１ｅは、それらが凹部２ａ、２ｂにはめ込まれた際、貫通穴１ａｃが上段基板穴２ｃの下部に配置されるような位置に構成されており、これにより、位置決め突起部１ｄ、１ｅが上段基板２の凹部２ａ、２ｂに、位置決め突起部１ｂ、１ｃが下段基板３の凹部３ａ、３ｂに、それぞれはめ込まれた際、上段基板穴２ｃ、下段基板穴３ｃ及び貫通穴１ａｃは、同一直線上に配置されることとなる。
【００３１】
このように、本形態では、介在本体部１ａの上部にも位置決め突起部１ｄ、１ｅを設けることとしたため、上段基板穴２ｃ、下段基板穴３ｃ及び貫通穴１ａｃの位置合わせが容易になり、接続ピン４の挿入をさらに容易に行うことが可能となる。
【００３２】
次に、本発明における第３の実施の形態について説明する。
本形態は第１の実施の形態の変形例であり、接続ピン引き出し口部１ａｂの構成が相違する。
【００３３】
図１５、図１６は、本形態における基板介在構造体２０、３０を用いて上段基板２及び下段基板３の接続を行った様子を示した断面図である。
図１５に示すように、基板介在構造体２０の接続ピン引き出し口部２０ａｂは、貫通穴１ａｃの中心付近に比べ、一様にその内径が広くなるように構成されている。このように接続ピン引き出し口部２０ａｂを構成することとしても、第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００３４】
図１６に示すように、基板介在構造体３０の接続ピン引き出し口部３０ａｂは、第１の実施の形態と同様に、貫通穴１ａｃの内部から外部に向けて、徐々に内径が広がっていくように形成されている。第１の実施の形態との相違点は、接続ピン挿入口部１ａａにおける内径の広がり部分と接続ピン引き出し口部３０ａｂにおける内径の広がり部分とが連続している点である。このように、構成することとしても第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００３５】
次に、本発明における第４の実施の形態について説明する。
本形態は第１の実施の形態の応用例であり、基板介在構造体１の内部に金属板を構成する点が第１の実施の形態と相違する。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明を行い、その他の点については、説明を省略する。
【００３６】
図１７は、本形態における基板介在構造体４０の構成を示した平面図であり、図１８は、図１７におけるＦ−Ｆ断面図である。
本形態の基板介在構造体４０にも、第１の実施の形態における基板介在構造体１と同様に、複数の貫通穴１ａｃが設けられる。各貫通穴１ａｃは、所定の領域ごとにまとめられて配置され、それぞれの領域は金属板４１ａ〜４１ｊによって区分される。
【００３７】
各金属板４１ａ〜４１ｊは、方形の板として構成され、板状に構成された基板介在構造体４０に対して垂直方向に、貫通穴１ａｃの各領域を区分するように配置される。また、図１８に示すように、金属板４１ａ〜４１ｊは、その一部が基板介在構造体４０の下部に突出するように配置され、この突出部が、位置決め突起部４１ａａ〜４１ｃａとして機能することとなる。ここで、下段基板３の上部に構成される凹部３ａ、３ｂの内部はグランドと電気的に接続されており、この位置決め突起部４１ａａ〜４１ｃａを凹部３ａ、３ｂの内部にはめ込むことにより、位置決め突起部４１ａａ〜４１ｃａはグランドと電気的に接続されることとなる。
【００３８】
このように、本形態では、基板介在構造体４０に複数構成される貫通穴１ａｃを所定の領域ごとに金属板４１ａ〜４１ｊによって区分し、各金属板４１ａ〜４１ｊを、位置決め突起部４１ａａ〜４１ｃａを介してグランドに接続することとしたため、金属板４１ａ〜４１ｊで区分された領域間での電磁波の漏洩を防止し、電磁波の漏洩によって発生するノイズの低減を図ることができる。
【００３９】
なお、本形態では、金属板４１ａ〜４１ｊの一部を位置決め突起部４１ａａ〜４１ｂｃとして用いる構成としたが、金属ピンを用いて位置決め突起部を構成し、この位置決め突起部を構成する金属ピンと金属板４１ａ〜４１ｊとを電気的に接続することとしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、介在本体部に設けられた貫通穴の接続ピン挿入口部を内部から外部に向けて徐々に内径が広がっていくように形成し、介在本体部の下部に位置決め突起部を設けることとしたため、接続を行う基板等の製造上の寸法誤差、及び配置上の誤差等が生じた場合であっても、接続ピンの挿入を良好に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板介在構造体を用いて上段基板及び下段基板の接続を行った様子を示した断面図である。
【図２】介在本体部の全体平面図である。
【図３】図２に示したＡ部の拡大図である。
【図４】同一直線上に配置された上段基板穴、下段基板穴及び貫通穴に挿入される接続ピンの構成を示した構成図である。ここで、（ａ）は、接続ピンの正面図を示しており、（ｂ）は、そのＢ−Ｂ拡大断面図、（ｃ）は、そのＣ−Ｃ拡大断面図である。
【図５】コネクタの構成を示した構成図である。ここで、（ａ）は、コネクタの正面図を示しており、（ｂ）は、その側面図を示しており、（ｃ）は、その底面図を示している。
【図６】上段基板の配置に位置ずれがある場合における接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
【図７】上段基板の配置に位置ずれがある場合における接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
【図８】上段基板の配置に位置ずれがある場合における接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
【図９】上段基板の配置に位置ずれがある場合における接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
【図１０】下段基板穴、位置決め突起部、凹部等に製造上の寸法誤差がある場合における接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
【図１１】下段基板穴、位置決め突起部、凹部等に製造上の寸法誤差がある場合における接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
【図１２】下段基板穴、位置決め突起部、凹部等に製造上の寸法誤差がある場合における接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
【図１３】下段基板穴、位置決め突起部、凹部等に製造上の寸法誤差がある場合における接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
【図１４】基板介在構造体を用いて上段基板及び下段基板の接続を行った様子を示した断面図である。
【図１５】基板介在構造体用いて上段基板及び下段基板の接続を行った様子を示した断面図である。
【図１６】基板介在構造体を用いて上段基板及び下段基板の接続を行った様子を示した断面図である。
【図１７】基板介在構造体の構成を示した平面図である。
【図１８】図１７におけるＦ−Ｆ断面図である。
【図１９】従来の方法によって接続された基板の様子を示した断面図である。
【符号の説明】
１、１０、２０、３０、４０ 基板介在構造体
１ａ 介在本体部
１ａａ 接続ピン挿入口部
１ａｂ、２０ａｂ、３０ａｂ 接続ピン引き出し口部
１ａｃ 貫通穴
１ｂ〜１ｅ 位置決め突起部
２ 上段基板
３ 下段基板
２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ 凹部
２ｃ 上段基板穴
３ｃ 下段基板穴
４ 接続ピン
４ａ、４ｂ 接触部
４１ａ〜４１ｊ 金属板
４１ａａ〜４１ｃａ 位置決め突起部
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板間に介在して配置される基板介在構造体を備えたバックボードに関し、特に、基板間を電気的に接続する接続ピンの装着誘導を行う基板介在構造体を備えたバックボードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の伝達信号の高密度化及び高速化に伴い、電子計算機、サーバ、交換機等のバックパネルには、多層基板を使用することが一般的となっている。しかし、多層基板によってこのようなバックパネルを構成する場合、その層数の増加に従って基板設計上の制約も増加し、スルーホールの配置等、自由な基板構成が困難になってしまうという問題点がある。
【０００３】
このような問題を解決する手段として、バックパネルを２枚の基板に分離し、それぞれの基板を導電性の接続ピンによって相互に接続する方法が提案されている。図１９は、このように接続ピンによって接続された基板の様子を示した断面図である。
【０００４】
図１９に示すように、この方法では、バックパネルを構成する上段基板１０２及び下段基板１０３の間に、貫通穴１０１ａを有する基板介在構造体１０１を介在させ、上段基板１０２から下段基板１０３に向け、導電性の接続ピン１０４を貫通穴１０１ａ内部に挿入することにより、上段基板１０２と下段基板１０３とを電気的に接続する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１９に示した従来の方法では、接続ピン１０４を良好に挿入するためには、接続ピン１０４が挿入される上段基板１０２及び下段基板１０３に開けられた穴、及び貫通穴１０１ａが高い精度で一直線に配置されなければならず、上段基板１０２、下段基板１０３及び基板介構造体１０１の製造上の寸法誤差、配置上の誤差等を考慮した場合、実際上、接続ピン１０４の挿入が困難であるという問題点がある。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、接続を行う基板等の製造上の寸法誤差、及び配置上の誤差等が生じた場合であっても、接続ピンの挿入を良好に行うことが可能な基板介在構造体を備えたバックボードを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、第１基板穴を有する第１基板と、前記第１基板に対向して配置され、前記第１基板穴に対向する第２基板穴を有する第２基板と、前記第１，第２基板穴にそれぞれ圧入される、部分的に拡幅された接触部を有し、前記接触部が前記第１，第２基板穴にそれぞれ圧入されることによって前記第１，第２基板間を電気的に接続する可撓性の接続ピンと、前記第１，第２基板間に介在して配置され、前記接触部が前記第１，第２基板穴にそれぞれ圧入された前記接続ピンが挿通されている貫通穴を有する基板介在構造体と、を有し、前記基板介在構造体は、絶縁体で構成された、前記貫通穴を有する介在本体部と、前記介在本体部の外部に設けられ、前記第１，第２基板の少なくとも一方に設けられた凹部にはめ込まれる位置決め突起部とを有し、前記第１，第２基板穴の内径は、それぞれ前記貫通穴の前記介在本体部表面における開口端の開口径よりも小さく、且つ、前記第１，第２基板穴が、それぞれ前記貫通穴の前記介在本体部表面における開口端の開口領域より内側に収まる位置にあり、前記貫通穴の開口部における、前記第１基板側の第１開口部と、前記第２基板側の第２開口部とは、前記貫通穴内の同一箇所を起点に、それぞれ前記貫通穴の外部に向けて、徐々に内径が広がっていくように形成され、前記起点は、前記接続ピンの前記接触部が接触して通過する内径とされていることを特徴とするバックボードが提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
まず、本発明における第１の実施の形態について説明する。
【００１０】
図１は、本形態における基板介在構造体１を用いて上段基板２及び下段基板３の接続を行った様子を示した断面図であり、図２は、介在本体部１ａの全体平面図であり、図３は、図２に示したＡ部の拡大図である。
【００１１】
基板介在構造体１は、接続ピン４が挿入される貫通穴１ａｃが設けられた介在本体部１ａ、及び介在本体部１ａの外部に設けられ、基板に設けられた凹部３ａ、３ｂにはめ込まれる位置決め突起部１ｂ、１ｃによって構成されている。
【００１２】
ここで、介在本体部１ａは、ＬＣＰ（液晶ポリマー：Liquid Crystal Polymer）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート：Polybutyleneterephthalate）等の絶縁体を用い、図２に示すように板状に形成され、貫通穴１ａｃは、板状に形成された介在本体部１ａの上下面を貫通するように複数形成される。接続ピン４が挿入される側における貫通穴１ａｃの開口部である接続ピン挿入口部１ａａ、及び接続ピン４が引き出される側における貫通穴１ａｃの開口部である接続ピン引き出し口部１ａｂは、貫通穴１ａｃの内部から外部に向けて、徐々に内径が広がっていくように形成されており、これにより、接続ピン挿入口部１ａａ及び接続ピン引き出し口部１ａｂの内径は、それぞれ貫通穴１ａｃの中心付近の内径よりも広く構成される。
【００１３】
また、貫通穴１ａｃの中心付近は、接続ピン４が通過可能な限度において絞り込まれて形成される。
【００１４】
また、図２及び図３に示すように、貫通穴１ａｃは、介在本体部１ａを四角形に打ち抜くように形成され、これにより、貫通方向に垂直な平面における貫通穴１ａｃの断面形状は四角形を構成することとなる。なお、ここでは、介在本体部１ａを四角形に打ち抜くように貫通穴１ａｃを形成することとしたが、介在本体部１ａをその他の多角形、円等に打ち抜くことにより、貫通穴１ａｃを構成することとしてもよく、これらの打ち抜き形状を組み合わせることにより、貫通穴１ａｃを構成することとしてもよい。
【００１５】
位置決め突起部１ｂ、１ｃは、介在本体部１ａの下部に複数構成された凸部であり、その形状は、直方体、円筒状、半円状等、特に問わないが、凹部３ａ、３ｂにはめ込まれた際に、介在本体部１ａの位置が十分に固定される形状であることが望ましい。また、位置決め突起部１ｂ、１ｃの材質としては、ある程度の機械的強度及び信頼性を有するものであれば、特に制限なく使用できる。位置決め突起部１ｂ、１ｃの構成方法としては、介在本体部１ａと位置決め突起部１ｂ、１ｃとを一体成形することとしてもよく、金属製の金属ピンを介在本体部１ａの下部に取り付ける構成としてもよい。
【００１６】
上段基板２には、上段基板２を貫通する上段基板穴２ｃが、下段基板３には、下段基板３を貫通する下段基板穴３ｃがそれぞれ設けられ、下段基板３の上面には、上述の凹部３ａ、３ｂが構成される。基板介在構造体１は、バックボードを構成する上段基板２と下段基板３との間に介在させられ、その位置決め突起部１ｂ、１ｃを凹部３ａ、３ｂにはめ込んだ状態で配置される。基板介在構造体１の位置決め突起部１ｂ、１ｃは、それらが凹部３ａ、３ｂにはめ込まれた際、貫通穴１ａｃが下段基板穴３ｃの上部に配置されるような位置に構成されており、これにより、位置決め突起部１ｂ、１ｃが凹部３ａ、３ｂにはめ込まれた際、下段基板穴３ｃ及び貫通穴１ａｃは、同一直線上に配置されることとなる。また、上段基板２は、下段基板穴３ｃ及び貫通穴１ａｃが配置される同一直線上に、上段基板穴２ｃが配置されるように構成され、このように同一直線上に配置された上段基板穴２ｃ、下段基板穴３ｃ及び貫通穴１ａｃには、導電性の接続ピン４が挿入されることとなる。ここで、上段基板穴２ｃ及び下段基板穴３ｃは、基板介在構造体１に複数構成される各貫通穴１ａｃに対応した位置に複数設けられ、このように複数設けられた各上段基板穴２ｃ及び下段基板穴３ｃは、それぞれに対応する貫通穴１ａｃとそれぞれ同一直線上に配置され、このように同一直線上に配置された各上段基板穴２ｃ、下段基板穴３ｃ、及び各貫通穴１ａｃには、それぞれ接続ピン４が挿入されることとなる。
【００１７】
図４は、上述のように同一直線上に配置された上段基板穴２ｃ、下段基板穴３ｃ及び貫通穴１ａｃに挿入される接続ピン４の構成を示した構成図である。ここで、図４の（ａ）は、接続ピン４の正面図を示しており、（ｂ）は、そのＢ−Ｂ拡大断面図、（ｃ）は、そのＣ−Ｃ拡大断面図である。
【００１８】
図４の（ｂ）に示すように、接続ピン４の接触部４ａは、略Ｕ字形に構成されており、上段基板穴２ｃ、下段基板穴３ｃ及び貫通穴１ａｃに、この接続ピン４が挿入された際、この略Ｕ字形の接触部４ａが上段基板２の上段基板穴２ｃに圧入され、接続ピン４と上段基板２とが電気的に接続されることとなる。また、接触部４ｂも接触部４ａと同様に略Ｕ字形に構成されており、この接触部４ｂは、接続ピン４の挿入時に、下段基板３の下段基板穴３ｃに圧入され、接続ピン４と下段基板３とが電気的に接続されることとなる。なお、ここでは、接触部４ａ、４ｂの断面形状を略Ｕ字形に構成することとしたが、特に、略Ｕ字形に限定されることはなく、圧入に適した形状であれば特に制限なく使用できる。また、図４の（ｃ）に示すように、ここでは、接触部４ａと接触部４ｂとの間における接続ピン４の断面形状は、略円であるが、特に円に限定されることなく、楕円、多角形等に形成されることとしてもよい。また、接続ピン４の材質としては、導電性、信頼性が高く、ある程度の機械的強度を持つものであれば、燐青銅等特に制限なく使用できる。
【００１９】
接続ピン４は、複数の束としてハウジングに取り付けられ、コネクタを構成する。図５は、このようなコネクタ６の構成を示した構成図である。ここで、（ａ）は、コネクタ６の正面図を示しており、（ｂ）は、その側面図を示しており、（ｃ）は、その底面図を示している。
【００２０】
図５に示すように、コネクタ６は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート：Polybutyleneterephthalate）等の絶縁体によって構成されたハウジング５に複数の接続ピン４を取り付けることにより構成される。ここで、各接続ピン４は、基板介在構造体１に設けられた各貫通穴１ａｃに対応した位置に設けられ、このそれぞれの接続ピン４が、同一直線上にそれぞれ配置された各上段基板穴２ｃ、下段基板穴３ｃ、及び各貫通穴１ａｃに挿入されることとなる。
【００２１】
次に、基板介在構造体１を介在させた上段基板２及び下段基板３に、接続ピン４を挿入する動作について説明する。
図６〜図９は、上段基板２の配置に位置ずれがある場合における接続ピン４の挿入動作を示した断面図である。
【００２２】
図６に示すように、上段基板２は、図面に対して右方向に位置ずれしており、その上段基板２に構成された上段基板穴２ｃも、それに従い、図面に対して右方向に位置ずれしている。このように配置された上段基板穴２ｃに、図６に示すＤ方向に接続ピン４を挿入した場合、挿入された接続ピン４は、まず、図７に示すように、接続ピン挿入口部１ａａの図面における右側部分に接触することとなる。ここで、貫通穴１ａｃの接続ピン挿入口部１ａａは、前述のように、貫通穴１ａｃの内部から外部に向けて、徐々に内径が広がっていくように形成されているため、図７のように接続ピン挿入口部１ａａに接触した接続ピン４は、その内壁に沿って貫通穴１ａｃの内部にずれ込み、図８のように、貫通穴１ａｃの中心付近まで挿入されることとなる。その後、さらに接続ピン４を挿入していくことにより、図９のように、接触部４ａが上段基板穴２ｃに、接触部４ｂが下段基板穴３ｃにそれぞれ達し、そこで圧入され、上段基板２と下段基板３との接続を完了する。
【００２３】
このように、接続ピン挿入口部１ａａを貫通穴１ａｃの内部から外部に向けて、徐々に内径が広がっていくように形成したため、上段基板２に位置ずれが生じた場合であっても、接続ピン挿入口部１ａａが、接続ピン４を貫通穴１ａｃの内部に誘導し、接続ピン４による上段基板２と下段基板３との電気的接続が可能になる。
【００２４】
図１０〜図１３は、下段基板穴３ｃ、位置決め突起部１ｂ、１ｃ、凹部３ａ、３ｂ等に製造上の寸法誤差がある場合における接続ピン４の挿入動作を示した断面図である。
【００２５】
図１０に示すように、この下段基板穴３ｃは、製造上の寸法誤差により、図面に対して右方向に位置ずれしている。このように配置された上段基板穴２ｃに、図１０に示すＥ方向に接続ピン４を挿入した場合、挿入された接続ピン４は、上段基板穴２ｃ及び貫通穴１ａｃを通り、図１１に示すように下段基板３の下段基板穴３ｃの図面における左側部分に接触する。しかし、前述のように、貫通穴１ａｃの接続ピン引き出し口部１ａｂの内径は、貫通穴１ａｃの中心付近の内径よりも広く構成されているため、挿入された接続ピン４には、接続ピン引き出し口部１ａｂにおいて下段基板穴３ｃの位置にずれ込むだけの空間的な余裕が与えられている。これにより、さらに挿入された接続ピン４は、図１２に示すように、下段基板穴３ｃにずれ込み、その後、図１３に示すように、上段基板２と下段基板３とを電気的に接続する。
【００２７】
このように、本形態では、介在本体部１ａに設けられた貫通穴１ａｃの接続ピン挿入口部１ａａ及び接続ピン引き出し口部１ａｂを内部から外部に向けて徐々に内径が広がっていくように形成し、介在本体部１ａの下部に位置決め突起部１ｂ、１ｃを設けることにより基板介在構造体１を構成し、位置決め突起部１ｂ、１ｃを、下段基板３の上面に設けられた凹部３ａ、３ｂにはめ込んだ状態で、基板介在構造体１を上段基板２と下段基板３との間に介在させ、上段基板穴２ｃ、貫通穴１ａｃ及び下段基板穴３ｃに接続ピン４を挿入することとしたため、接続を行う上段基板２、下段基板３等の製造上の寸法誤差、及び配置上の誤差等が生じた場合であっても、接続ピン４の挿入を良好に行うことが可能になる。
【００２８】
なお、本形態では、上段基板２及び下段基板３の２枚の基板を接続ピン４によって接続する場合について説明したが、３枚以上の基板を接続ピン４によって接続する構成としてもよい。
【００２９】
次に、本発明における第２の実施の形態について説明する。
本形態は、第１の実施の形態の応用例であり、基板介在構造体１の上下両面に位置決め突起部を設ける点が第１の実施の形態と相違する。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明を行い、その他の点については説明を省略する。
【００３０】
図１４は、本形態における基板介在構造体１０を用いて上段基板２及び下段基板３の接続を行った様子を示した断面図である。
上述したように、本形態の基板介在構造体１０は、介在本体部１ａの下部のみではなく、その上部にも位置決め突起部１ｄ、１ｅが設けられる。それに合わせ、上段基板２の下部には、それらの位置決め突起部１ｄ、１ｅに対応した凹部２ａ、２ｂが構成され、基板介在構造体１は、位置決め突起部１ｄ、１ｅを上段基板２の凹部２ａ、２ｂに、位置決め突起部１ｂ、１ｃを下段基板３の凹部３ａ、３ｂに、それぞれはめ込んだ状態で、上段基板２と下段基板３との間に介在させて配置される。ここで、介在本体部１ａの上部に設けられた位置決め突起部１ｄ、１ｅは、それらが凹部２ａ、２ｂにはめ込まれた際、貫通穴１ａｃが上段基板穴２ｃの下部に配置されるような位置に構成されており、これにより、位置決め突起部１ｄ、１ｅが上段基板２の凹部２ａ、２ｂに、位置決め突起部１ｂ、１ｃが下段基板３の凹部３ａ、３ｂに、それぞれはめ込まれた際、上段基板穴２ｃ、下段基板穴３ｃ及び貫通穴１ａｃは、同一直線上に配置されることとなる。
【００３１】
このように、本形態では、介在本体部１ａの上部にも位置決め突起部１ｄ、１ｅを設けることとしたため、上段基板穴２ｃ、下段基板穴３ｃ及び貫通穴１ａｃの位置合わせが容易になり、接続ピン４の挿入をさらに容易に行うことが可能となる。
【００３２】
次に、本発明における第３の実施の形態について説明する。
本形態は第１の実施の形態の変形例であり、接続ピン引き出し口部１ａｂの構成が相違する。
【００３３】
図１５、図１６は、本形態における基板介在構造体２０、３０を用いて上段基板２及び下段基板３の接続を行った様子を示した断面図である。
図１５に示すように、基板介在構造体２０の接続ピン引き出し口部２０ａｂは、貫通穴１ａｃの中心付近に比べ、一様にその内径が広くなるように構成されている。このように接続ピン引き出し口部２０ａｂを構成することとしても、第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００３４】
図１６に示すように、基板介在構造体３０の接続ピン引き出し口部３０ａｂは、第１の実施の形態と同様に、貫通穴１ａｃの内部から外部に向けて、徐々に内径が広がっていくように形成されている。第１の実施の形態との相違点は、接続ピン挿入口部１ａａにおける内径の広がり部分と接続ピン引き出し口部３０ａｂにおける内径の広がり部分とが連続している点である。このように、構成することとしても第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００３５】
次に、本発明における第４の実施の形態について説明する。
本形態は第１の実施の形態の応用例であり、基板介在構造体１の内部に金属板を構成する点が第１の実施の形態と相違する。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明を行い、その他の点については、説明を省略する。
【００３６】
図１７は、本形態における基板介在構造体４０の構成を示した平面図であり、図１８は、図１７におけるＦ−Ｆ断面図である。
本形態の基板介在構造体４０にも、第１の実施の形態における基板介在構造体１と同様に、複数の貫通穴１ａｃが設けられる。各貫通穴１ａｃは、所定の領域ごとにまとめられて配置され、それぞれの領域は金属板４１ａ〜４１ｊによって区分される。
【００３７】
各金属板４１ａ〜４１ｊは、方形の板として構成され、板状に構成された基板介在構造体４０に対して垂直方向に、貫通穴１ａｃの各領域を区分するように配置される。また、図１８に示すように、金属板４１ａ〜４１ｊは、その一部が基板介在構造体４０の下部に突出するように配置され、この突出部が、位置決め突起部４１ａａ〜４１ｃａとして機能することとなる。ここで、下段基板３の上部に構成される凹部３ａ、３ｂの内部はグランドと電気的に接続されており、この位置決め突起部４１ａａ〜４１ｃａを凹部３ａ、３ｂの内部にはめ込むことにより、位置決め突起部４１ａａ〜４１ｃａはグランドと電気的に接続されることとなる。
【００３８】
このように、本形態では、基板介在構造体４０に複数構成される貫通穴１ａｃを所定の領域ごとに金属板４１ａ〜４１ｊによって区分し、各金属板４１ａ〜４１ｊを、位置決め突起部４１ａａ〜４１ｃａを介してグランドに接続することとしたため、金属板４１ａ〜４１ｊで区分された領域間での電磁波の漏洩を防止し、電磁波の漏洩によって発生するノイズの低減を図ることができる。
【００３９】
なお、本形態では、金属板４１ａ〜４１ｊの一部を位置決め突起部４１ａａ〜４１ｂｃとして用いる構成としたが、金属ピンを用いて位置決め突起部を構成し、この位置決め突起部を構成する金属ピンと金属板４１ａ〜４１ｊとを電気的に接続することとしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、介在本体部に設けられた貫通穴の接続ピン挿入口部を内部から外部に向けて徐々に内径が広がっていくように形成し、介在本体部の下部に位置決め突起部を設けることとしたため、接続を行う基板等の製造上の寸法誤差、及び配置上の誤差等が生じた場合であっても、接続ピンの挿入を良好に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板介在構造体を用いて上段基板及び下段基板の接続を行った様子を示した断面図である。
【図２】介在本体部の全体平面図である。
【図３】図２に示したＡ部の拡大図である。
【図４】同一直線上に配置された上段基板穴、下段基板穴及び貫通穴に挿入される接続ピンの構成を示した構成図である。ここで、（ａ）は、接続ピンの正面図を示しており、（ｂ）は、そのＢ−Ｂ拡大断面図、（ｃ）は、そのＣ−Ｃ拡大断面図である。
【図５】コネクタの構成を示した構成図である。ここで、（ａ）は、コネクタの正面図を示しており、（ｂ）は、その側面図を示しており、（ｃ）は、その底面図を示している。
【図６】上段基板の配置に位置ずれがある場合における接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
【図７】上段基板の配置に位置ずれがある場合における接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
【図８】上段基板の配置に位置ずれがある場合における接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
【図９】上段基板の配置に位置ずれがある場合における接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
【図１０】下段基板穴、位置決め突起部、凹部等に製造上の寸法誤差がある場合における接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
【図１１】下段基板穴、位置決め突起部、凹部等に製造上の寸法誤差がある場合における接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
【図１２】下段基板穴、位置決め突起部、凹部等に製造上の寸法誤差がある場合における接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
【図１３】下段基板穴、位置決め突起部、凹部等に製造上の寸法誤差がある場合における接続ピンの挿入動作を示した断面図である。
【図１４】基板介在構造体を用いて上段基板及び下段基板の接続を行った様子を示した断面図である。
【図１５】基板介在構造体用いて上段基板及び下段基板の接続を行った様子を示した断面図である。
【図１６】基板介在構造体を用いて上段基板及び下段基板の接続を行った様子を示した断面図である。
【図１７】基板介在構造体の構成を示した平面図である。
【図１８】図１７におけるＦ−Ｆ断面図である。
【図１９】従来の方法によって接続された基板の様子を示した断面図である。
【符号の説明】
１、１０、２０、３０、４０ 基板介在構造体
１ａ 介在本体部
１ａａ 接続ピン挿入口部
１ａｂ、２０ａｂ、３０ａｂ 接続ピン引き出し口部
１ａｃ 貫通穴
１ｂ〜１ｅ 位置決め突起部
２ 上段基板
３ 下段基板
２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ 凹部
２ｃ 上段基板穴
３ｃ 下段基板穴
４ 接続ピン
４ａ、４ｂ 接触部
４１ａ〜４１ｊ 金属板
４１ａａ〜４１ｃａ 位置決め突起部
Claims (7)
- 第１基板穴を有する第１基板と、
前記第１基板に対向して配置され、前記第１基板穴に対向する第２基板穴を有する第２基板と、
前記第１，第２基板穴にそれぞれ圧入される、部分的に拡幅された接触部を有し、前記接触部が前記第１，第２基板穴にそれぞれ圧入されることによって前記第１，第２基板間を電気的に接続する可撓性の接続ピンと、
前記第１，第２基板間に介在して配置され、前記接触部が前記第１，第２基板穴にそれぞれ圧入された前記接続ピンが挿通されている貫通穴を有する基板介在構造体と、
を有し、
前記基板介在構造体は、絶縁体で構成された、前記貫通穴を有する介在本体部と、前記介在本体部の外部に設けられ、前記第１，第２基板の少なくとも一方に設けられた凹部にはめ込まれる位置決め突起部とを有し、
前記第１，第２基板穴の内径は、それぞれ前記貫通穴の前記介在本体部表面における開口端の開口径よりも小さく、且つ、前記第１，第２基板穴が、それぞれ前記貫通穴の前記介在本体部表面における開口端の開口領域より内側に収まる位置にあり、
前記貫通穴の開口部における、前記第１基板側の第１開口部と、前記第２基板側の第２開口部とは、前記貫通穴内の同一箇所を起点に、それぞれ前記貫通穴の外部に向けて、徐々に内径が広がっていくように形成され、前記起点は、前記接続ピンの前記接触部が接触して通過する内径とされていることを特徴とするバックボード。 - 前記位置決め突起部は、前記介在本体部と一体成形されたものであることを特徴とする請求項１記載のバックボード。
- 前記位置決め突起部は、前記介在本体部に取り付けられた金属ピンであることを特徴とする請求項１記載のバックボード。
- 前記位置決め突起部は、前記介在本体部の上下両面に設けられ、
前記介在本体部の上面に設けられた前記位置決め突起部は、前記第１，第２基板のうち前記介在本体部の上部に配置された基板に設けられた凹部にはめ込まれ、
前記介在本体部の下面に設けられた前記位置決め突起部は、前記第１，第２基板のうち前記介在本体部の下部に配置された基板に設けられた凹部にはめ込まれることを特徴とする請求項１記載のバックボード。 - 前記貫通穴は、前記介在本体部に複数形成されることを特徴とする請求項１記載のバックボード。
- 複数形成された前記貫通穴は、所定の領域ごとに、前記介在本体部の内部に配置された金属板によって区分され、
前記金属板は、前記介在本体部から突出した、前記位置決め突起部として機能する突出部を有し、
前記凹部は、前記凹部の内部においてグランドと電気的に接続されており、
前記突出部が前記凹部にはめ込まれることにより、前記金属板はグランドと電気的に接続されることを特徴とする請求項５記載のバックボード。 - 複数形成された前記貫通穴は、所定の領域ごとに、前記介在本体部の内部に配置された金属板によって区分され、
前記位置決め突起部は、導体であり、
前記金属板は、前記位置決め突起部と電気的に接続され、
前記凹部は、前記凹部の内部においてグランドと電気的に接続されており、
前記位置決め突起部が前記凹部にはめ込まれることにより、前記金属板は、前記位置決め突起部を介して、前記グランドと電気的に接続されることを特徴とする請求項５記載のバックボード。
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