JP6888469B2 - 情報処理装置 - Google Patents

Description

本出願は挿抜可能な基板のコネクタを備える情報処理装置に関する。

大量の情報を高速に処理したり演算処理する高性能な情報処理装置やサーバ装置は、複数のＣＰＵ（中央処理ユニット）、ＧＰＵ（画像処理ユニット）等の演算処理素子（以下、ＣＰＵと記す）を数多く並列に接続する必要がある。これらのＣＰＵは、ＣＰＵやメモリを搭載し、入出力やその他の制御機能を有する回路基板ユニットであるＣＰＵボードに複数搭載され、ＣＰＵボード内では回路配線（以下、パターンと記す）によってＣＰＵ間の高速信号接続を行っている。なお、以後、情報処理装置やサーバ装置は情報処理装置と記す。

そして、情報処理装置に搭載されるＣＰＵは一般に高い温度で発熱するため、情報処理装置では、より効率よくＣＰＵを冷却できる水冷方式が増えてきている。また、情報処理装置では、限られたエリアに複数のＣＰＵを搭載するために高密度実装が必要であり、この際、ＣＰＵが実装されたＣＰＵボードの交換が容易にできるように、情報処理装置は情報処理租装置の筐体であるラック前面から保守できることが必要である。すなわち、情報処理装置に搭載されるＣＰＵボードは、ラックの前面から情報処理装置に挿抜できるようになっている。

図１は、比較技術の情報処理装置１０の構成を示すものであり、ＣＰＵを複数実装したＣＰＵボードユニット１１が、ラック１２の前面側に高さ方向に複数搭載されている。なお、ＣＰＵボードユニット１１はＣＰＵボードにカバーが設けられてユニット状になったものであるが、以後はカバーの図示を省略して単にＣＰＵボード１１と記す。また、ＣＰＵボード１１がラック１２の前面側に高さ方向に複数搭載されることを、ＣＰＵボード１１が段重ねで搭載されると記すことがある。

ＣＰＵボード１１は、ラック１２の前面より情報処理装置１０に挿入され、レール等のガイド部材１３に導かれてラック１２の内部に収納される。収納されたＣＰＵボード１１は、ラック１２の後部にあるバックプレーン１４と、後述するコネクタで接続される。バックプレーン１４は以後、ＢＰ１４と記す。本比較技術に示される情報処理装置１０には、情報処理装置１０の高さ方向に２枚のＢＰ１４が設けられている。

ＢＰ１４は、ラック１２にネジ等で固定されている。ＣＰＵボード１１は情報処理装置１０のラック１２に段重ねで複数搭載され、複数のＣＰＵボード１１の各個に実装されたＣＰＵはコネクタでＢＰ１４に接続され、ＢＰ１４に設けられたパターンで他のＣＰＵボードに実装されたＣＰＵに接続される。また、複数のＣＰＵボード１１の各個に実装されたＣＰＵは、コネクタに接続される高速伝送ケーブル（図示略）によって、同じ情報処理装置１０にある他のＢＰ１４や、他の情報処理装置１０にあるＢＰ１４に接続される。高速伝送ケーブルは以後単にケーブルと記す。

ＣＰＵボード１１に実装されているＣＰＵは、一般に冷却水で冷却される。この冷却水は、図示を省略した外部の冷却装置からホースを使用してラック１２に搭載されている配管１７へ送られる。配管１７に入った冷却水は、ＣＰＵボード１１に接続された２本の接続ホース１６の一方を通り、水冷用コネクタ１８（以後、カプラ１８と記す）を介してＣＰＵボード１１に供給される。カプラ１８はＣＰＵボード１１のラック前面側にある。ＣＰＵボード１１に供給された冷却水は、ＣＰＵボード１１に実装されているクーリングプレートを通ってＣＰＵを冷却し、温水となって反対のルート（カプラ１８、他方の接続ホース１６、配管１７）で冷却装置へ戻り、冷却された後に再利用される。

図２は、情報処理装置１０の内部における、ＣＰＵボード１１とＢＰ１４との接続を示すものである。ＣＰＵボード１１には複数のＣＰＵ１が実装され、ＣＰＵ１同士はＣＰＵボード１１内でパターン２によって接続されている。ＣＰＵボード１１のラック１２の背面側にはＢＰ１４と接続するための、雄型又は雌型の高速伝送コネクタ３Ａ（以後単にコネクタ３Ａと記す）が実装されており、ＢＰ１４側の対向位置には雌雄が逆のコネクタ３が実装されている。そして、コネクタ３、３Ａの両側には、コネクタ３、３Ａの嵌合を確実に行わせるためのガイドピン４、４Ａ（ガイドピン４はＢＰ１４側にある）が設けられている。コネクタ３、３Ａは高密度コネクタである。このため、ＣＰＵボード１１が情報処理装置１０に挿入されると、ＢＰ１４側のコネクタ３は位置が固定であるが、ガイドピン４、４Ａの作用でＣＰＵボード１１側のコネクタ３ＡとＢＰ１４側のコネクタ３が確実に嵌合してＣＰＵボード１１とＢＰ１４が結合する。

ＢＰ１４に複数のＣＰＵボード１１が結合した状態では、各ＣＰＵボード１１に実装された複数のＣＰＵ１と他のＣＰＵボード１１に実装されたＣＰＵとの接続は、ＢＰ１４内のパターンを用いて行われる。更に、ラック１２内の他のＢＰ１４に接続されたＣＰＵボード同士の接続や、異なる情報処理装置１０に搭載されたＣＰＵボード同士の接続は、ラック１２の背面側で、ＢＰ１４に取り付けられたケーブルコネクタ８に接続するケーブル１５を用いて行われる。ＢＰ１４に取り付けられたケーブルコネクタ８とケーブル１５との接続は、ケーブル１５を手動で１本ずつケーブルコネクタ８に接続することによって行われる。

一方、配管１７とＣＰＵボード１１との間で冷却水をやり取りする接続ホース１６の先端部にあるカプラ１８は、手動によりＣＰＵボード１１のラック前面側に実装されたカプラ１８Ａと接続されるようになっている。ＣＰＵボード１１のＣＰＵ１の実装位置には、ＣＰＵ１を冷却するためのクーリングプレート９が設けられている。クーリングプレート９の冷却水の入口と出口は、ＣＰＵボード１１の上に設けられた管路１９でカプラ１８Ａにそれぞれ接続されている。配管１７から一方の接続ホース１６とカプラ１８、１８Ａを通じてＣＰＵボード１１に供給された冷却水は、管路１９からクーリングプレート９を流れてＣＰＵ１を冷却する。クーリングプレート９を流れて温められた冷却水は、管路１９で他方のカプラ１８Ａ、１８に流れ、接続ホース１６を通じて配管１７に戻される。

特表２０１１−５１８３９５号公報

特表２０１３−５３３６３５号公報

特開２００３−２４３０９５号公報

特開平６−２６７６２２号公報

特開平４−３３２４８６号公報

ところが、近年、情報処理装置はより処理速度を高める高性能化が進み、ＣＰＵ単体の処理速度を高速にすると共に、多くのＣＰＵを搭載して接続することが必要になってきている。

しかし、比較技術の情報処理装置では、以下の問題点が生じていた。
（１）ガイドレールによる嵌合は、ガイドレールの精度を上げることにより実現できるが、バックパネルに多くの高密度のコネクタがある場合、または、基板に高密度のコネクタが複数存在する場合には、ガイドレールの精度を上げるだけでは実現できない。
（２）より多くのＣＰＵを搭載するために高密度実装が求められているが、ケーブルやカプラの手動接続により、情報処理装置にＣＰＵボードを挿抜する時の手動アクセスやロック解除などのスペースを確保する必要があり、高密度実装の阻害となっている。

この問題点を図３を用いて更に詳しく説明する。図３に示すように、接続ホース１６は手動にてＣＰＵボード１１のラック前面側にあるカプラ１８Ａと接続を行う構造となっているため、保守作業時に接続ホース１６のカプラ１８との挿抜用に、破線で示すアクセス・スペースが必要となる問題点があった。

更に、他の情報処理装置と接続するためのケーブル１５は、ラック１２の背面側でＢＰ１４にケーブルコネクタ８で接続される。このため、情報処理装置１０においては、保守作業時にケーブル１５のケーブルコネクタ８との挿抜を行うための、破線で示すアクセス・スペースが必要となる問題点があった。

１つの側面では、挿抜可能なＣＰＵボードを備える情報処理装置において、ＣＰＵボードの搭載時にＣＰＵボードに実装された多種のコネクタの一括嵌合を可能にする挿抜可能なＣＰＵボードのコネクタを備える情報処理装置を提供することを目的とする。

１つの形態によれば、第１コネクタと第２コネクタを有する基板と、第１コネクタに結合する第３コネクタと、第２コネクタに結合する第４コネクタとを有するバックプレーンと、バックプレーンに取り付けられた板金と、を有し、板金は、第４コネクタを取り付ける開口を備え、基板のバックプレーンへの挿入端側の中央部付近に第１コネクタが配置され、第１コネクタの両側に第２コネクタが配置され、板金の開口と第４コネクタとの間のクリアランスは、第３コネクタから第４コネクタまでの距離が大きいほど大きく形成されている情報処理装置が提供される。

開示の挿抜可能な基板のコネクタを備える情報処理装置によれば、ＣＰＵボードに接続する高密度コネクタを含む多種のコネクタの一括嵌合を可能にして、高速伝送を実現できるという効果がある。

比較技術の情報処理装置の全体構成を示す斜視図である。 図１に示した情報処理装置の水平方向の断面図である。 図２に示した情報処理装置における水平方向の断面図を用いて問題点を説明する説明図である。 開示する情報処理装置の第１の形態の全体構造を示す斜視図である。 図４に示した情報処理装置に内蔵されるモジュールボックスの一例の背面図である。 開示する挿抜可能な基板の搭載構造の第１の実施例を示すものであり、第１の形態の情報処理装置に挿入される基板の挿入前と挿入後の状態を示す、情報処理装置の水平方向の断面図である。 図６に示した情報処理装置におけるモジュールボックスに、第１のケーブルユニット、ＢＰ、分配配管及び電源ユニットが取り付けられる状態を示す組立斜視図である。 （ａ）は、情報処理装置に取り付けられた板金に、開示するケーブルコネクタが取り付けられる状態を示す組立斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した組立斜視図の水平方向の断面図、（ｃ）は（ｂ）に示した状態から板金にケーブルコネクタが取り付けられた状態の断面図、（ｄ）は（ｃ）に示した断面図をＡ方向から見た矢視図である。 図８（ｃ）に示した状態におけるケーブルコネクタの貫通部と、板金の開口との間のクリアランスを示す説明図である。 （ａ）は両端にケーブルコネクタが取り付けられたケーブルの一実施例の平面図、（ｂ）は第１の実施例における第１のケーブルユニットの構造を示す水平方向の断面図である。 （ａ）は板金の１つの段に２つのケーブルコネクタが取り付けられる、挿抜可能な基板の搭載構造の第２の実施例のケーブルコネクタの構造を示す組立斜視図、（ｂ）は第２の実施例における第１のケーブルユニットの構造を示す水平方向の断面図である。 開示する情報処理装置の第２の実施例からモジュールボックスを取り除いた状態の、ラック内部の構造の正面図である。 第２の実施例における第１のケーブルユニットを備える情報処理装置を背面側から見た模式図である。 （ａ）は、開示する情報処理装置における、冷却水のコネクタであるカプラの接続を説明する部分平面図、（ｂ）は嵌合前のカプラの一実施例の変位機構を示す構造図、（ｃ）は（ｂ）に示したカプラが嵌合された状態を示す構造図、（ｄ）は基板が傾いた時の変位機構の動作を示す構造図である。 （ａ）は、開示する情報処理装置における、電源ユニットと基板との電源コネクタの接続を説明する部分平面図、（ｂ）は嵌合前の電源コネクタの一実施例の変位機構を示す構造図、（ｃ）は（ｂ）に示した電源コネクタが正常に嵌合される直前の状態を示す構造図、（ｄ）は（ｂ）に示した電源コネクタ基板が傾いて情報処理装置に挿入された時の変位機構の動作を示す構造図である。 開示する情報処理装置の第２の形態の全体構造を示す斜視図である。 図１６に示した第２の形態の情報処理装置の１つの段における各コネクタ配置の第３の実施例の構造を示す、情報処理装置の水平方向の断面図である。 開示する情報処理装置の第３の形態の全体構造を示す斜視図である。 図１８に示した第３の形態の情報処理装置の１つの段における挿抜可能な基板の搭載構造の第４の実施例の構造を示す、情報処理装置の水平方向の断面図である。 （ａ）は第３の形態の情報処理装置における、第２のケーブルユニットの構造を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した第２のケーブルユニットの水平方向の断面図である。 開示する挿抜可能な基板の搭載構造の第５の実施例の構造を示す、情報処理装置の水平方向の断面図である。 挿抜可能な基板の搭載構造の第５の実施例に新たに設けられたケーブルコネクタを説明するものであり、（ａ）は板金に設ける開口の変形例を示す板金の部分図、（ｂ）は（ａ）に示した開口に取り付けるコネクタの斜視図、（ｃ）は（ｂ）に示したコネクタが板金に取り付けられた状態の板金の縦方向の断面図、（ｄ）は（ａ）に示した開口に（ｂ）に示したコネクタが取り付けられた時のコネクタの変形状態を示す板金の部分図である。 （ａ）は基板が傾いた時の基準ピンからの距離に対するＹ方向のバラツキの大きさを検証するシミュレーション結果を示す図、（ｂ）は基板が傾いた時の基準ピンからの距離に対するＹ方向のバラツキの大きさの一例を示すグラフである。

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。なお、以下に説明する実施の形態においては、同一または類似の要素には共通の参照符号を付し、理解を容易にするために、図面の縮尺を適宜変更している。また、比較技術と同じ構成部品については同じ符号を付して説明している。

図４は、開示する第１の形態の情報処理装置１０Ａの全体構造を示す斜視図であり、図５は情報処理装置１０Ａに内蔵されるモジュールボックス３０を背面側から見た図である。なお、図４、図５には、電源ユニットの図示は省略してある。また、図６は、ＣＰＵボード１１が、図５に示した情報処理装置１０Ａに挿入される前と挿入された後の状態を示す、情報処理装置１０Ａの水平方向の断面図である。更に、図７は、情報処理装置１０Ａの内部に設けられる、第１のケーブルユニット７、ＢＰ１４、モジュールボックス３０、分岐配管２５及び電源ユニット２７の構造を示す組立斜視図である。ここでは、情報処理装置１０Ａの構造を図４から図７を用いて説明する。

図４に示すように、情報処理装置１０Ａのラック１２には、情報処理装置１０Ａの前面側が開放されたモジュールボックス３０が設けられている。モジュールボックス３０の対向する内壁には、奥行方向に延伸されたレール等のガイド部材１３が複数段に渡って設置されている。情報処理装置１０Ａの前面側から情報処理装置１０Ａに挿入されたＣＰＵボード１１はガイド部材１３にガイドされ、モジュールボックス３０に段重ねで複数枚搭載される。モジュールボックス３０の背面板３１には、図５に示すように、バックプレーン用孔３４（以後ＢＰ用孔３４と記す）、２つの第１のケーブルユニット用孔３５、及び冷却水用孔３８が、縦方向に平行に設けられている。なお、情報処理装置１０Ａに電源ユニットが設けられる場合は、モジュールボックス３０の背面板３１には、図７に示すように、電源ユニット用孔３６が追加される。図６、図７では、電源ユニット２７が設けられている場合を説明する。

図７に示すように、情報処理装置１０Ａの高さ方向に２枚設けられたＢＰ１４の、背面板３１への取付面にはそれぞれコネクタ３とガイドピン４が設けられている。第１のケーブルユニット７の背面板３１への取付面７Ａには筐体側ケーブルコネクタ５（以後単にケーブルコネクタ５と記す）が設けられており、分岐配管２５の背面板３１への取付面にはカプラ１８が設けられている。また、電源ユニット２７の背面板３１への取付面には電源コネクタ２８が設けられている。２枚のＢＰ１４は、コネクタ３とガイドピン４をＢＰ用孔３４に挿通させた状態で、モジュールボックス３０の背面板３１にネジ等で取り付けられる。

第１のケーブルユニット７は平面視コ字状をしており、背面板３１への取付面７Ａは、ＢＰ１４を挟んだ両側に２つある。第１のケーブルユニット７は、取付面７Ａにあるケーブルコネクタ５を２つの第１のケーブルユニット用孔３５にそれぞれ挿通させた状態で、モジュールボックス３０の背面板３１にネジ等で取り付けられる。分岐配管２５は、カプラ１８を冷却水用孔３８に挿通させた状態で、モジュールボックス３０の背面板３１にネジ等で取り付けられる。電源ユニット２７は、電源コネクタ２８を電源ユニット用孔３６に挿通させた状態で、モジュールボックス３０の背面板３１にネジ等で取り付けられる。

ＢＰ１４の背面板３１への取付面に設けられたコネクタ３とガイドピン４は、比較技術で説明したＢＰ１４に設けられたコネクタ３とガイドピン４と同じで良い。第１のケーブルユニット７の背面板３１への取付面に設けられたケーブルコネクタ５、分岐配管２５の背面板３１への取付面に設けられたカプラ１８及び電源ユニット２７の電源コネクタ２８の構造例については後に詳述する。背面板３１に形成されたＢＰ用孔３４は、コネクタ３とガイドピン４が挿通できる大きさと形状を備えれば良く、本実施例のように矩形である必要はない。また、２つの第１のケーブルユニット用孔３５、冷却水用孔３８及び電源ユニット用孔３６の大きさと形状は、ケーブルコネクタ５、カプラ１８及び電源コネクタ２８が孔内で自在に動ける大きさと形状であれば良く、本実施例のように矩形である必要はない。

ラック１２とモジュールボックス３０の間の空間部分には、図６に示すように、冷却装置８０（図７参照）からの冷却水が流れる２本の配管１７があり、それぞれ接続ホース１６で分岐配管２５に接続されている。ＣＰＵボード１１の上には複数のＣＰＵ１が実装されており、ＣＰＵ１の実装位置にはＣＰＵ１を冷却するためのクーリングプレート９が設けられている。クーリングプレート９の冷却水の入口と出口は管路１９によってカプラ１８Ａに接続されており、分岐配管２５を流れる冷却水が分流されてクーリングプレート９を循環するようになっている。

分岐配管２５は、図７に示したように、背面板３１の高さ方向に配置される配管であり、モジュールボックス３０の内部に搭載されるＣＰＵボード１１に対応する位置にカプラ１８が設けられていて、背面板３１に取り付けられる。電源ユニット２７は、図７に示したように、背面板３１の高さ方向に配置されるユニットあり、情報処理装置１０Ａの外部にある図示を省略した電源装置に接続されており、各電源コネクタ２８に電力を供給する。電源ユニット２７には、モジュールボックス３０の内部に搭載されるＣＰＵボード１１に対応する位置に電源コネクタ２８が設けられており、背面板３１に取り付けられる。

図６に示すように、ＣＰＵボード１１のＢＰ１４側の縁部には、第１コネクタとしてのコネクタ３Ａ、ガイドピン４Ａ、第２コネクタとしての基板側ケーブルコネクタ５Ａ、カプラ１８Ａ及び電源コネクタ２８Ａが設けられている。基板側ケーブルコネクタ５Ａは、以後単にケーブルコネクタ５Ａと記す。コネクタ３Ａは高密度コネクタであり、ＢＰ１４にある第３コネクタとしてのコネクタ３に嵌合する。

ガイドピン４Ａはコネクタ３Ａの両側に設けられており、コネクタ３、３Ａの嵌合を助ける。即ち、ＣＰＵボード１１のガイドピン４Ａは、比較技術で説明したように、ＢＰ１４に設けられたガイドピン４に嵌合し、ＢＰ１４に設けられたコネクタ３に、ＣＰＵボード１１に設けられたコネクタ３Ａを嵌合させる位置合わせに使用される。

ケーブルコネクタ５Ａは、ガイドピン４Ａの両側に設けられており、モジュールボックス３０の背面板３１に取り付けられた第１のケーブルユニット７から突出する第４コネクタとしてのケーブルコネクタ５に嵌合する。カプラ１８Ａは、ＣＰＵボード１１の一方の端部側に設けられており、モジュールボックス３０の背面板３１に取り付けられた分岐配管２５のカプラ１８に嵌合する。電源コネクタ２８Ａは、電源ユニット２７に設けられた電源コネクタ２８に嵌合する。

背面板３１のラック背面側には、図７で説明したように、上下方向に２枚のＢＰ１４が固定される。各ＢＰ１４には比較技術で説明したＢＰ１４に取り付けられているコネクタ３とガイドピン４と同様のコネクタ３とガイドピン４が設けられている。ＢＰ１４が背面板３１の背面側に取り付けられると、ＢＰ１４に設けられたコネクタ３とガイドピン４は、背面板３１に形成されたＢＰ用孔３４を挿通して、背面板３１の内側に突出する。そして、モジュールボックス３０内にＣＰＵボード１１が挿入されると、ＣＰＵボード１１に設けられたガイドピン４がまずＢＰ１４に設けられたガイドピン４に接続され、ＣＰＵボード１１のコネクタ３ＡとＢＰ１４に設けられたコネクタ３が嵌合する。

そして同時に、ＣＰＵボード１１側のケーブルコネクタ５Ａ、カプラ１８Ａ及び電源コネクタ２８Ａが、第１のケーブルユニット７のケーブルコネクタ５、分岐配管２５のカプラ１８及び電源ユニット２７の電源コネクタ２８にそれぞれ嵌合する。このとき、第１のケーブルユニット７のケーブルコネクタ５と分岐配管２５のカプラ１８及び電源ユニットの電源コネクタ２８は、ＢＰ１４に設けられたガイドピン４から離れている。よって、これらに対応してＣＰＵボード１１に実装されたケーブルコネクタ５Ａとカプラ１８Ａ及び電源コネクタ２８Ａの位置は、取付公差によりバラツクことがある。そこで、第１のケーブルユニット７のケーブルコネクタ５と分岐配管２５のカプラ１８及び電源ユニット２７の電源コネクタ２８は、後述するように、ケーブルコネクタ５Ａとカプラ１８Ａ及び電源コネクタ２８Ａの位置のバラツキを吸収できるようになっている。

開示する情報処理装置では、ＣＰＵボード上のＣＰＵ間を、ＢＰ１４のパターン制限内で伝送可能なものは、ＣＰＵボード１１とＢＰ１４とをコネクタ５、５Ａで接続してＢＰ１４の上のパターンを使用して接続している。一方、ＣＰＵボード上のＣＰＵ間を、ＢＰ１４のパターン長制限内で接続不可なものは、ＢＰ１４のパターンを使用せず、ケーブル１５を使用して接続を行っている。ＣＰＵボード１１は複数枚あるので、ケーブル１５はユニット化して、第１のケーブルユニット７に収容し、ＣＰＵボード１１の各段毎に設けたケーブルコネクタ５に接続する。

ＣＰＵボード１１に実装されたケーブルコネクタ５Ａは、ガイドピン４Ａから離れた位置（例えば１００ｍｍ離れた位置）にあるため、取付公差により位置のバラツキがある。このバラツキは、前述の規定から、例えばバラツキが±０．３ｍｍであるとすると、第１のケーブルユニット７には２つの取付面７Ａがあるため、ケーブルコネクタ５Ａのバラツキは２倍の±０．６ｍｍになる。この場合は、ケーブルコネクタ５Ａのバラツキ以上を許容する、例えば、±１．０ｍｍのバラツキ吸収を行う必要がある。開示する搭載構造では、この±１．０ｍｍのバラツキ吸収を、第１のケーブルユニット７のケーブルコネクタ５側にフローティング機能を持たせることによって行う。

即ち、第１のケーブルユニット７に収容されたケーブル１５の両端部にあるケーブルコネクタ５は、第１のケーブルユニット７のモジュールボックス３０の背面板３１への取付面７Ａにおいて２軸（上下左右方向）にフローティング可能な構造とする。フローティング可能な構造とは、ケーブルコネクタ５が第１のケーブルユニット７のモジュールボックス３０の背面板３１への取付面７Ａに設けられた取付孔（開口）に、所定のクリアランスを持たせて嵌め込まれた構造のことである。フローティング可能な構造では、ケーブルコネクタ５は、上下左右方向（２軸方向）に可動できる。

背面板３１の背面側に取り付けられる第１のケーブルユニット７は、図７に示すように、平面視コ字状をした、一体型のケーブル保持ユニットであり、縦方向に並ぶ２枚のＢＰ１４を跨ぐ形状をしている。第１のケーブルユニット７の背面板３１への２つの取付面７Ａには、図７に示すように、それぞれケーブルコネクタ５が縦方向に並んで取り付けられている。１つの取付面７Ａにあるケーブルコネクタ５の数は、モジュールボックス３０に搭載されるＣＰＵボード１１の数と同数である。同じ段の２つのケーブルコネクタ５は、第１のケーブルユニット７の内部において、ケーブル１５で接続されている。

ここで、図８を用いて第１のケーブルユニット７の、モジュールボックス３０の背面板３１への取付面７Ａに取り付けられるケーブルコネクタの実装構造の第１の実施例について説明する。ここでは、第１のケーブルユニット７の背面板３１への取付面７Ａが、ケーブルコネクタ５を取り付ける板金に対応する。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、ケーブルコネクタ５の本体５０にはケーブル１５が接続されており、本体５０のケーブル１５が繋がる側に第１の係止部５１が形成されている。本実施例では、第１の係止部５１はフランジ状をしているが、第１の係止部５１はフランジ状でなくても良い。また、ケーブルコネクタ５の本体５０には、第１の係止部５１に続く部分が後述する開口７Ｈの中に位置する貫通部５２となっており、貫通部５２に続く部分の上下の面に第２の係止部５３がそれぞれ突設されている。

第２の係止部５３は、本体５０の先端面５４側に傾斜面を備え、第１の係止部５１の側は切り立った垂直面となっている。本体５０の上下にある第２の係止部５３の傾斜面と垂直面が交差する先端同士の長さは、第１のケーブルユニット７の背面板３１への取付面７Ａに設けられた開口７Ｈの縦方向の長さよりも長い。また、本実施例では、本体５０の貫通部５２から先端面５４までの部分の形状は貫通部５２と同じ形状をしており、その形状は開口７Ｈの形状よりも小さい。第１の係止部５１の外形は開口７Ｈよりも広く、第１の係止部５１は開口７Ｈを通過できない。

ケーブルコネクタ５を第１のケーブルユニット７の背面板３１への取付面７Ａに取り付ける場合は、ケーブルコネクタ５の本体部５０を開口７Ｈに挿通し、そのまま本体部５０を開口７Ｈに押し込む。すると、本体５０の第２の係止部５３の傾斜面又は開口７Ｈが変形して第２の係止部５３が開口７Ｈを通過し、第２の係止部５３の垂直面が第１のケーブルユニット７の背面板３１への取付面７Ａの外側の面まで移動し、貫通部５２が開口７Ｈの内部に位置するようになる。前述のように、本体５０の上下にある第２の係止部５３の傾斜面と垂直面が交差する先端同士の長さは、開口７Ｈの縦方向の長さよりも長いが、本体５０を樹脂で形成しておけば、第２の係止部５３の開口７Ｈの縁部への当接時に第２の係止部５３が変形して開口７Ｈを通過できる。

図８（ｃ）及び図８（ｄ）は、ケーブルコネクタ５が、第１のケーブルユニット７の背面板３１への取付面７Ａに設けられた開口７Ｈに取り付けられた状態を示している。第２の係止部５３の垂直面と第１の係止部５１との間の距離、すなわち貫通部５２の長さは、取付面７Ａの肉厚よりも長い。このため、第１の係止部５１が取付面７Ａに当接した状態では、取付面７Ａと第２の係止部５３の垂直面との間にギャップＧが存在する。

よって、取付面７Ａが第１の係止部５１と第２の係止部５３の垂直面で挟まれた状態で、開口７Ｈの内部に位置する貫通部５２は、第１の係止部５１の方向及び第２の係止部５３の方向にギャップＧ分だけ微小移動可能である。前述のように、第１の係止部５１は開口７Ｈよりも広く、第２の係止部５３の先端部同士の長さは開口７Ｈの縦方向の長さよりも長いので、ケーブルコネクタ５は一旦開口７Ｈに嵌ると、以後は外れない。すなわち、貫通部５２が開口７Ｈの縁部に隣接した状態でも、本体５０の反対側の面にある第２の係止部５３は、開口７Ｈを通過できない長さに形成されている。

そして、図９に示すように、本体５０の貫通部５２の形状は開口７Ｈの形状よりも小さいので、貫通部５２と開口７Ｈとの間には上下左右にクリアランスＣがある。また、前述のように、取付面７Ａが第１の係止部５１と第２の係止部５３の垂直面で挟まれた状態で、開口７Ｈの内部に位置する貫通部５２は、第１の係止部５１の方向及び第２の係止部５３の方向にギャップＧ分だけ微小移動可能である。よって、ケーブルコネクタ５は、開口７Ｈに取り付けられた状態で、上下左右方向及び奥行方向の３方向（ＸＹＺ方向、即ち三次元方向）に微小移動することが可能である。即ち、ケーブルコネクタ５は、開口７Ｈに嵌められると、三次元方向にフローティング状態で保持されている。

図１０（ａ）は、第１の実施例に用いられるケーブルコネクタ５の一実施例を示す平面図であり、ケーブルコネクタ５は１本のケーブル１５の両端に取り付けられている。本実施例のケーブルコネクタ５は雄型コネクタであり、先端面５４には雄端子５５が設けられている。また、本実施例のケーブルコネクタ５の第１の係止部５１は本体５０の全周に設けられておらず、第２の係止部５３が設けられた面と同じ面の上だけに設けられている。図１０（ａ）に示す第１の実施例のケーブルコネクタ５が両端に設けられたケーブル１５は、図１０（ｂ）に示すように、第１のケーブルユニット７の同じ段にある２つの開口７Ｈにそれぞれ取り付けられる。

図１１（ａ）は、ケーブルコネクタ５の実装構造の第２の実施例を示すものである。第２の実施例が第１の実施例と異なる点は、第１のケーブルユニット７の背面板３１への取付面７Ａのそれぞれに、１つの段に２つの開口７Ｈがあり、２つのケーブルコネクタ５が２つの開口７Ｈにそれぞれ取り付けられる点である。ケーブルコネクタ５の構造、及び開口７Ｈの構造は、前述の第１の実施例と同じであるので、第２の実施例では、第１の実施例と同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。

図１１（ｂ）は、第２の実施例に用いられる第１のケーブルユニット７の一実施例を示す平面図であり、第１のケーブルユニット７の内部には２本のケーブル１５があり、ケーブルコネクタ５は２本のケーブル１５の両端にそれぞれ取り付けられている。第２の実施例では、ケーブルコネクタ５を両端に備えるケーブル１５は、一本は第１のケーブルユニット７の同じ段の異なる取付面７Ａにある２つの開口７Ｈにそれぞれ取り付けられる。一方、同じ段の残りの２つの開口７Ｈに取り付けられる２本のケーブル１５の他端にあるケーブルコネクタ５は、異なる段または異なる第１のケーブルユニット７の開口にそれぞれ取り付けられる。

図１２は、情報処理装置１０Ａの第２の実施例からモジュールボックス３０を取り除いた状態の、ラック１２の内部の構造の正面図である。第２の実施例では、第１のケーブルユニット７の２つの取付面７Ａにそれぞれある２つの開口７Ｈのうち、ＢＰ１４の中心線ＣＬから近い距離Ｍ離れた開口７Ｈの大きさよりも、遠い距離Ｎ離れた開口７Ｈの大きさを大きく形成することが可能である。これは、ケーブルコネクタ５に嵌合するＣＰＵボードが傾いた場合、ＢＰ１４の中心線ＣＬから遠い側のＣＰＵボードの上のケーブルコネクタ５Ａのずれが、近い側のものより大きくなるため、より大きなクリアランスを確保しておいた方が良いからである。

図１３は、ケーブルコネクタの実装構造の第２の実施例を備える情報処理装置１０Ａを背面側から見た模式図である。なお、本図では第１のケーブルユニット７の２つの取付面７Ａにそれぞれある２つの開口及びこの開口に接続される２つのケーブルコネクタ５は、１つのコネクタ５として描いてあり、１つのコネクタ５には２本のケーブル１５が接続しているように描いてある。

ラック１２の内部にはモジュールボックス３０が配置され、モジュールボックス３０の脇には冷却水の配管１７がある。モジュールボックス３０の背面板３１には、第１のケーブルユニット７、２枚のＢＰ１４、及び分岐配管２５が取り付けられている。本実施例には電源ユニットは図示を省略してある。モジュールボックス３０の内部には、複数枚のＣＰＵボード１１が搭載されている。そして、第１のケーブルユニット７にあるケーブルコネクタ５がＣＰＵボード１１の上のケーブルコネクタ５Ａと接続され、２枚のＢＰ１４にあるコネクタ３がＣＰＵボード１１の上のコネクタ３Ａと接続されている。また、分岐配管２５にあるカプラ１８がＣＰＵボード１１の上のカプラ１８Ａと接続されている。

本実施例では、第１のケーブルユニット７の片方の取付面７Ａにあるケーブルコネクタ５に接続するケーブル１５は、第１のケーブルユニット７の内部で同じ段の他方の取付面７Ａにあるケーブルコネクタ５には接続されていない。本実施例では、ケーブル１５により、同じ取付面７Ａの異なる段のケーブルコネクタ５同士と、異なる取付面７Ａの異なる段のケーブルコネクタ５同士とが接続されている。このように、第１のケーブルユニット７の内部でケーブル１５によって接続されるケーブルコネクタ５の位置は同じ取付面７Ａに限定されない。

図１４（ａ）は、開示する情報処理装置１０Ａにおける、冷却水のコネクタであるカプラ１８、１８Ａの接続の一例を説明する部分平面図である。また、図１３（ｂ）は、ＣＰＵボード１１の上に設けられるカプラ１８Ａの変位機構４０の一実施例を示すカプラ１８Ａの嵌合前の構造図である。カプラ１８、１８Ａは、ＣＰＵボード１１の中央部から最も遠い位置にあるので、ＣＰＵボード１１の挿入時の傾きの影響を受けやすい。そこで、ＣＰＵボード１１には、カプラ１８Ａを微小変位させることができる変位機構４０が設けられている。

ＣＰＵボード１１に設けられたカプラ１８Ａの変位機構４０は、ベース４１、加圧ピン４２、カプラヘッダ４３、カプラソケット４４、ピン４５及びバネ４６を備える。分岐配管２５に設けられたカプラ１８は固定であるが、ＣＰＵボード１１に設けられ、管路１９が接続するカプラ１８Ａの変位機構４０は、ＣＰＵボード１１の傾きに応じて微小変位してカプラ１８、１８Ａを嵌合させる。

ベース４１はＣＰＵボード１１の下面に取り付けられ、先端部はＣＰＵボード１１に対して垂直方向に曲げられて取付板４７が形成されている。ＣＰＵボード１１の上には、ＣＰＵボード１１に平行な方向に延びる加圧ピン４２が突設されており、加圧ピン４２の軸部は、取付板４７を貫通し、加圧ピン４２の先端部は球面部４８となっている。ＣＰＵボード１１と反対側の取付板４７の外側には、カプラソケット４４を備えるカプラヘッダ４３がある。カプラソケット４４の先端部にはテーパ穴が形成され、カプラヘッダ４３のカプラソケット４４の反対側にはピン４５が取付部に対して搖動可能に設けられている。カプラヘッダ４３に設けられたピン４５は、バネ４６が巻回されて取付板４７を挿通しており、取付板４７に対する挿通長さを変えることができる。一方、分岐配管２５のカプラ１８には、カプラソケット４４に挿入されるカプラプラグ１８Ｐが設けられている。

図１４（ｂ）に示すように、情報処理装置に挿入されたＣＰＵボード１１が、分岐配管２５に対して、傾きがなく垂直方向から近づく場合を考える。この場合は、図１４（ｃ）に示すように、分岐配管２５のカプラ１８に設けられたカプラプラグ１８Ｐが、変位機構４０のカプラソケット４４に正常に結合し、加圧ピン４２の球面部４８が嵌合位置Ｃでカプラヘッダ４３の球面軸受４９に嵌合する。この状態では、ピン４５が取付板４７に対して移動し、上下のバネ４６が同程度に収縮している。カプラヘッダ４３は加圧ピン４２で押される荷重Ｆ２とカプラプラグ１８Ｐで押される荷重Ｆ１が釣り合い、嵌合位置Ｃが決まる。

ここで、情報処理装置に挿入されたＣＰＵボード１１が、分岐配管２５に対して、垂直方向から傾いた状態で近づく場合を考える。この場合は、図１４（ｄ）に示すように、加圧ピン４２の球面部４８の嵌合位置Ｄが分岐配管２５に対して傾斜するが、カプラヘッダ４３に設けられたピン４５が傾き、上側と下側のバネ４６の収縮度合が変わる。そして、加圧ピン４２が傾いた状態でカプラヘッダ４３の球面軸受４９に加圧ピン４２の球面部４８が嵌合する。この結果、分岐配管２５のカプラ１８に設けられたカプラプラグ１８Ｐが、変位機構４０のカプラソケット４４に正常に結合することができる。この状態でも、カプラヘッダ４３は加圧ピン４２で押される荷重Ｆ２とカプラプラグ１８Ｐで押される荷重Ｆ１が釣り合い、嵌合位置Ｄが決まる。

このように、カプラ１８Ａの嵌合部は、変位機構４０により、３軸（上下左右方向＋奥行方向）に加え、角度のフローティング可能な６軸の可動構造になっている。すなわち、カプラヘッダ４３にピン４５、バネ４６及び加圧ピン４２の先端部に球面部４８を設けることで、ＣＰＵボードの挿入時の左右上下バラツキ、奥行バラツキ、及び角度方向のバラツキが吸収できる。

図１５（ａ）は、開示する情報処理装置１０Ａにおける、電源ユニット２７の電源コネクタ２８、２８Ａの接続の一例を説明する部分平面図である。また、図１５（ｂ）は、ＣＰＵボード１１の上に設けられる電源コネクタ２８Ａの変位機構４０Ａの一実施例を示す電源コネクタ２８、２８Ａの嵌合前の構造図である。電源コネクタ２８、２８Ａも、ＣＰＵボード１１の中央部から最も遠い位置にあるので、ＣＰＵボード１１の挿入時の傾きの影響を受けやすい。そこで、ＣＰＵボード１１には、電源コネクタ２８Ａを微小変位させることができる変位機構４０Ａが設けられている。

ＣＰＵボード１１に設けられた電源コネクタ２８Ａの変位機構４０Ａは、ベース４１、ベース４１に連続する取付板４７、取付板４７に対して移動可能な４本のピン４５、ビン４５の回りに設けられたバネ４６及び挿入ガイド２８Ｇを備える。電源ユニット２７に設けられた電源コネクタ２８は固定であるが、ＣＰＵボード１１に設けられた電源コネクタ２８Ａは変位機構４０Ａによって微小変位可能である。

ベース４１はＣＰＵボード１１の下面に取り付けられ、ＣＰＵボード１１の端部側の先端部はＣＰＵボード１１に対して垂直方向に曲げられて取付板４７が形成されている。ＣＰＵボード１１の上には電源パターン１１Ｐに接続するランド部１１Ｌがあり、このランド部１１Ｌに電源コネクタ２８Ａからの電源ワイヤ２９が半田付けされて接続している。また、電源コネクタ２８Ａの電源ユニット２７側には、テーパ穴を備えて電源コネクタ２８を電源コネクタ２８Ａに正しく嵌合させるガイドとなるガイド部材２８Ｇが設けられている。

図１５（ｂ）に示すように、情報処理装置に挿入されたＣＰＵボード１１が、電源ユニット２７に対して、垂直方向から近づく場合を考える。この場合は、図１５（ｃ）に示すように、電源ユニット２７に設けられた電源コネクタ２８が、変位機構４０Ａのガイド部材２８Ｇに対して真っ直ぐ挿入されるので、電源コネクタ２８とＣＰＵボード１１にある電源コネクタ２８Ａが正常に結合する。この状態では、ピン４５は電源コネクタ２８Ａに対して垂直な状態で取付板４７を挿通し、上側と下側のバネ４６が同じ程度に収縮している。

ここで、情報処理装置に挿入されたＣＰＵボード１１が、電源ユニット２７に対して、垂直方向から傾いた状態で近づく場合を考える。この場合は、図１５（ｄ）に示すように、ガイド部材２８Ｇのテーパ穴に電源コネクタ２８が挿入された状態で電源コネクタ２８Ａが傾斜し、電源コネクタ２８Ａに対してピン４５が傾き、上側と下側のバネ４６の収縮度合が変わる。そして、取付板４７に対して電源コネクタ２８Ａが傾いた状態で電源コネクタ２８Ａと電源コネクタ２８が嵌合する。この結果、電源ユニット２７に設けられた電源コネクタ２８が、変位機構４０ＡによってＣＰＵボード１１にある電源コネクタ２８Ａと正常に結合することができる。

このように、電源コネクタ２８Ａの電源コネクタ２８との嵌合部は、変位機構４０Ａによって３軸（上下左右方向＋奥行方向）に加え、角度のフローティング可能な６軸の可動構造になっている。即ち、電源コネクタ２８Ａ側に変位機構４０Ａを設けることにより、ＣＰＵボード１１が傾いた状態で挿入され、電源コネクタ２８に対して電源コネクタ２８Ａが傾いても、両者間の左右上下バラツキ、奥行バラツキ、及び角度方向のバラツキを吸収できる。

図１６は、開示する第２の形態の情報処理装置１０Ｂの全体構造を示すものである。また、図１７は、第２の形態の情報処理装置１０Ｂに含まれる挿抜可能な基板の搭載構造の第３の実施例の構造を示すものであり、図１６に示した情報処理装置１０Ｂの１つの段の構造を示している。

図１６に示すように、情報処理装置１０Ｂのラック１２には、情報処理装置１０Ｂの前面側が開放されたモジュールボックス３０が固定されている。モジュールボックス３０の内部は縦方向に内壁で左右に区切られ、対向する内壁のそれぞれには、奥行方向に延伸されたレール等のガイド部材が複数段に渡って設置されている。情報処理装置１０Ｂの前面側からガイド部材にガイドされてモジュールボックス３０に挿入されるＣＰＵボード１１は、段重ねで複数枚搭載されるが、第２の形態の情報処理装置１０Ｂでは、１段につき２つのＣＰＵボード１１が並列に搭載される。

図１７に示すように、ラック１２とモジュールボックス３０の両側の間の空間部分には、冷却装置８０（図７参照）からの冷却水が流れる２本の配管１７があり、それぞれ接続ホース１６で分岐配管２５に接続されている。ＣＰＵボード１１の上には複数のＣＰＵ１が搭載されており、ＣＰＵ１の実装位置にはＣＰＵ１を冷却するためのクーリングプレート９が設けられている。クーリングプレート９の冷却水の入口と出口は管路１９によってカプラ１８Ａに接続されており、分岐配管２５を流れる冷却水が分流されてクーリングプレート９を循環するようになっている。モジュールボックス３０の内部に２つのＣＰＵボード１１が搭載されていても、背面板３１には、２つのＣＰＵボード１１に跨る１枚のＢＰ１４が取り付けられている。そして、このＢＰ１４を跨ぐように、１つの第１のケーブルユニット７だけが背面板３１に取り付けられている。

ＣＰＵボード１１のＢＰ１４に対向する縁部には、ＢＰ１４にあるコネクタ３に嵌合するコネクタ３Ａ、コネクタ３Ａの両側に設けられたガイドピン４Ａが実装されている。また、コネクタ３Ａとガイドピン４Ａに隣接するＣＰＵボード１１の縁部には、モジュールボックス３０の背面板３１に取り付けられた第１のケーブルユニット７から突出するケーブルコネクタ５に嵌合するケーブルコネクタ５Ａが実装されている。更に、ＣＰＵボード１１の分岐配管２５側の縁部には、モジュールボックス３０の背面板３１から突出するカプラ１８に嵌合するカプラ１８Ａが実装されている。

背面板３１には、情報処理装置１０Ａと同様に、上下方向に２枚のＢＰ１４が固定される。各ＢＰ１４には比較技術で説明したＢＰ１４に取り付けられているコネクタ３とガイドピン４と同様のコネクタ３とガイドピン４が、２つのＣＰＵボード１１に対してそれぞれ設けられている。ＢＰ１４が背面板３１に取り付けられると、ＢＰ１４に設けられたコネクタ３とガイドピン４は、背面板３１の内側に突出する。そして、モジュールボックス３０内の１つの段に、２つのＣＰＵボード１１が挿入されると、ＣＰＵボード１１に設けられたコネクタ３Ａがガイドピン４、４Ａで位置合わせされて、背面板３１から突出するコネクタ３にそれぞれ嵌合する。

背面板３１の背面側に取り付けられる第１のケーブルユニット７は、第１の形態の情報処理装置１０Ａで使用された第１のケーブルユニット７と同じである。しかし、第２の形態の情報処理装置１０Ｂでは、第１のケーブルユニット７の背面板３１への２つの取付面７Ａに取り付けられたケーブルコネクタ５は、同じ段の別のＣＰＵボード１１に接続している点が第１の形態の情報処理装置１０Ａとは異なる。第１のケーブルユニット７の同じ段にある２つのケーブルコネクタ５は、第１のケーブルユニット７の内部において、ケーブル１５で接続されている点も同様である。

図１８は、第３の形態の情報処理装置１０Ｃの全体構造を示す斜視図である。また、図１９は、第３の形態の情報処理装置１０Ｃに含まれる挿抜可能な基板の搭載構造の第４の実施例の構造の一例を示すものであり、図１８に示した情報処理装置１０Ｃの１つの段の構造を示している。

図１８に示すように、情報処理装置１０Ｃのラック１２には、モジュールボックス３０の代わりに、複数のシェルフ６０が、情報処理装置１０Ｃの前面側と背面側の両方から、段重ねで挿入されて固定されている。シェルフ６０の内部は縦方向に内壁で左右に区切られ、対向する内壁のそれぞれには、奥行方向に延伸されたレール等のガイド部材が複数段に渡って設置されていて、シェルフ６０の内部には並列に複数のＣＰＵボード１１を収容することができる。よって、第３の形態の情報処理装置１０Ｃでは、シェルフ６０が、第２の形態の情報処理装置１０Ｂにおけるモジュールボックス３０に対応する。

図１９に示すように、第３の形態の情報処理装置１０Ｃは、第２の形態の情報処理装置１０Ｂを、背面側を向い合せて、１つのラック１２内に収容した形態である。但し、第３の形態の情報処理装置１０Ｃには、配管１７は、ラック１２の左右方向に１組ずつしか設けられていない。よって、第３の形態の情報処理装置１０Ｃでは、第２の形態の情報処理装置１０Ｂと同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。

第３の形態の情報処理装置１０Ｃが第２の形態の情報処理装置１０Ｂと異なる点は、向い合わされた２つの第２の形態の情報処理装置１０Ｂに対応する装置の、シェルフ６０の背面板６１の間に、第２のケーブルユニット６が設けられている点である。シェルフ６０の背面板６１には前述のモジュールボックスの背面板に設けられた孔と同様の孔が設けられており、第２のケーブルユニット６の、シェルフ６０の背面板６１への取付面に設けられたケーブルコネクタ５が、この孔からシェルフ６０内に突出する。第２のケーブルユニット６は２つあり、それぞれシェルフ６０の背面板６１に取り付けられ、シェルフ６０に挿入されたＣＰＵボード１１に実装されたケーブルコネクタ５同士をケーブル１５で接続する。

図２０（ａ）は、第３の形態の情報処理装置１０Ｃにおける、第２のケーブルユニット６の構造の一例を示す斜視図であり、図２０（ｂ）は図２０（ａ）に示した第２のケーブルユニット６の水平方向の断面図である。第２のケーブルユニット６は内側筐体６Ａと外側筐体６Ｂの２つの筐体を備えており、内側筐体６Ａの開口端が外側筐体６Ｂの開口端の内側に入り込んで重なっている。内側筐体６Ａと外側筐体６Ｂが重なる部分にはシールガスケット６Ｇが設けられている。また、実際には、内側筐体６Ａと外側筐体６Ｂの間には、外側筐体６Ｂに対する内側筐体６Ａの移動をスムーズにするスライド機構が設けられるが、本図では図示を省略してある。

内側筐体６Ａと外側筐体６Ｂのシェルフ６０への取付面６Ｃには、図１０（ａ）で説明したケーブル１５と同様のケーブル１５の両端に設けられたケーブルコネクタ５がそれぞれ取り付けられている。内側筐体６Ａと外側筐体６Ｂのシェルフ６０への取付面６Ｃに設けられる開口６Ｈは、第１のケーブルユニット７のモジュールボックス３０の取付面７Ａに設けられた開口７Ｈと同様のものである。この開口６Ｈに、ケーブル１５の両端に設けられたケーブルコネクタ５が微小移動可能に取り付けられている。ケーブルコネクタ５の構造は既に説明したので、ケーブルコネクタ５の各部に符号のみを付し、ここではその説明を省略する。よって、ケーブルコネクタ５は、内側筐体６Ａと外側筐体６Ｂのシェルフ６０への取付面６Ｃの上で上下左右方向に微小移動可能である。

図２１は、挿抜可能な基板の搭載構造の第５の実施例を備える情報処理装置１０Ｄの水平方向の断面図である。第５の実施例では、前述の第１の実施例の構造の電源ユニット２７の代わりに、情報処理装置１０Ｄの内部に入出力装置（以後Ｉ／Ｏ装置と記す）２０が設けられており、Ｉ／Ｏ装置２０とＣＰＵボード１１とがケーブル１５Ａで接続されている。ケーブル１５ＡのＣＰＵボード１１との接続側には、コネクタ取付板７５に取り付けられた可動コネクタ７０が設けられており、このコネクタ取付板７５がモジュールボックス３０の背面板３１に固着されている。可動コネクタ７０の一実施例の構造とコネクタ取付板７５については図２２で説明する。

可動コネクタ７０はコネクタ取付板７５に対して微小移動可能になっており、コネクタ取付板７５から突出する可動コネクタ７０がモジュールボックス３０の背面板３１に設けられたＩ／Ｏ用孔３７を通じてモジュールボックス３０の内部に突出する。モジュールボックス３０の内部に突出する可動コネクタ７０は、ＣＰＵボード１１に実装されたケーブルコネクタ５Ａに嵌合する。挿抜可能な基板の搭載構造の第５の実施例のその他の構造は、挿抜可能な基板の搭載構造の第１の実施例の構造と同じであるので、ここではその説明を省略する。

図２２は、挿抜可能な基板の搭載構造の第５の実施例に新たに設けられた可動コネクタ７０を説明するものであり、図２２（ａ）に、コネクタ取付板（板金）７５に設ける開口７６の一実施例が示されている。本実施例では、開口７６の形状は楕円である。可動コネクタ７０は、図２２（ｂ）にその一例を示すように、ケーブル１５Ａが接続するコネクタガイド７１、開口７６内に位置する貫通本体７２及びコネクタ本体７３を備えている。貫通本体７２は断面が円形をしており、貫通本体７２の半径は楕円形状の開口７６の短半径よりも短く形成されている。

図２２（ｃ）は、図２２（ｂ）に示した可動コネクタ７０が、その貫通本体７２が開口７６を挿通する状態でコネクタ取付板７５に取り付けられた時の、コネクタ取付板７５の縦方向の断面を示している。可動コネクタ７０がコネクタ取付板７５に取り付けられた状態では、コネクタ取付板７５とコネクタガイド７１の間の部分にある貫通本体７２の回りにバネ７４が配置されている。この構造により、可動コネクタ７０は、コネクタ取付板７５に対して前後方向及び上下左右方向に微動することができる。また、可動コネクタ７０は、コネクタ取付板７５に対して、図２２（ｄ）に示すように、回転（回動）することもできる。このため、可動コネクタ７０は、モジュールボックス３０の内部で、ＣＰＵボード１１が傾いても、ＣＰＵボード１１に実装されたケーブルコネクタ５Ａに嵌合することができる。

図２３（ａ）は、基板実装の基準ピンＰからの距離により、ケーブルコネクタ５Ａの、Ｙ方向（上下方向）のバラツキΔＹの大きさを検証するシミュレーション結果を示す図である。また、図２３（ｂ）は、基準ピンＰからの距離に対するケーブルコネクタ５Ａの実装時の、Ｙ方向のバラツキΔＹの大きさの一例を示すグラフである。本シミュレーション結果には、ケーブルコネクタ５ＡのＹ方向のバラツキΔＹのみが示されているが、Ｘ方向（左右方向）のバラツキΔＸ及びＺ方向（奥行方向）のバラツキΔＺについても、シミュレーション結果には同様のバラツキが見られる。

基準ピンＰからの距離が１００ｍｍ以内であれば、ケーブルコネクタ５ＡのＸＹＺ（上下・左右・奥行）方向の各方向のバラツキΔは、シミュレーション結果から±０．６ｍｍ程度である。一方、ケーブルコネクタ５のＸＹ方向を図８に示した構造にすると、ケーブルコネクタ５の開口７Ｈ内のフローティングにより、ケーブルコネクタ５ＡΔＸ・ΔＹのバラツキが吸収される。また、ケーブルコネクタ５ＡのＺ方向のバラツキΔＺは、ケーブルコネクタ５の通常のコネクタ有効嵌合長である１．００ｍｍで吸収できる。図８に示したケーブルコネクタ５は、ＸＹＺ方向の３軸のフローティング構造である。

一方、基準ピンＰからの距離が１００ｍｍから１５０ｍｍの範囲内であれば、ケーブルコネクタ５ＡのＸＹＺ方向（上下・左右・奥行）の各方向の実装のバラツキΔは、±０．９ｍｍ程度となる。この場合は、ケーブルコネクタ５のＸＹ方向の２軸に、図８及び図９で説明した実施例の構造のように、ケーブルコネクタ５と取付孔７Ｈとの間のクリアランスＣを距離に応じて大きくすることによりΔＸ・ΔＹのバラツキを吸収する。ところが、ΔＺのバラツキは、ケーブルコネクタ５Ａの通常のコネクタ有効嵌合長である１．００ｍｍで吸収できない。この場合は、図２２（ｃ）に示した構造のバネ７４によるケーブルコネクタ５の可動範囲の拡大や、図２０に示したケーブルユニット６の前後方向の可動構造により、ケーブルコネクタ５ＡのＺ方向のバラツキΔＺを吸収することができる。ケーブルコネクタ５はＸＹＺ方向の３軸のフローティング構造である。

更に、基準ピンＰからの距離が１５０ｍｍから２００ｍｍの範囲内であれば、ケーブルコネクタ５ＡのＸＹＺ方向（上下・左右・奥行）の各方向の実装バラツキΔは、±１．２ｍｍ程度になる。この場合は、ケーブルコネクタ５には、ＸＹＺ方向のバラツキ吸収に加えて、図２２で説明した回転方向のバラツキ吸収が必要になる。図２２では、ケーブルコネクタ７０は、ＸＹＺ方向のフローティング構造（３軸方向に移動）に加えて回転方向のフローティング構造（３軸方向の回転）が加わった６軸のフローティング構造である。

図２２に示したケーブルコネクタの実装構造の第５の実施例の可動コネクタ７０では、コネクタ取付板（板金）７５に設ける開口７６を楕円孔として、可動コネクタ７０がコネクタ取付板（板金）７５に対して３軸方向に回転可能にしている。即ち、図２２に示した実施例では、可動コネクタ７０を、コネクタ取付板（板金）７５に対して上下左右方向（ＸＹ方向）に移動可能及び回転可能（４軸）とすると共に、Ｚ方向にも移動可能及び回転可能（２軸）にして６軸のフローティング構造にしている。このように、図２２に示したケーブルコネクタの実装構造の第５の実施例に示した可動コネクタ７０の実装構造は、ＣＰＵボード１１に実装されたケーブルコネクタ５Ａの基準ピンＰからの距離が大きい時に有効である。

開示の挿抜可能な基板のコネクタを備える情報処理装置では、以下のような効果を実現できた。
（Ａ）複数のコネクタを持つ基板を、一括で情報処理装置に嵌合する高密度の搭載構造が実現できた。
（Ｂ）１箇所のガイドピンに合わせてコネクタが可動する構造により、寸法の精度を上げないで、複数のコネクタをセルフで正しく嵌合させることができた。
（Ｃ）ガイドレールの平行度の精度に関係なく、また、基板と筐体の複数の領域にガイドピンを設けることなく、セルフ嵌合が可能になった。
（Ｄ）ケーブルやホースの接続作業のアクセス・スペースを削除できるので、基板及び筐体の高密度実装ができ、ＣＰＵをより多く搭載することが可能になった。
（Ｅ）ケーブルコネクタの高密度実装により基板の小型化が実現でき、ＣＰＵ間の接続距離を短くすることで、高速伝送が可能になった。

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） 第１コネクタと第２コネクタを有する基板と、
前記第１コネクタに結合する第３コネクタと、前記第２コネクタに結合する第４コネクタとを有するバックプレーンと、
前記バックプレーンに取り付けられた板金と、を有し、
前記板金は、前記第４コネクタを取り付ける開口を備え、
前記基板の前記バックプレーンへの挿入端側の中央部付近に前記第１コネクタが配置され、前記第１コネクタの両側に前記第２コネクタが配置され、
前記板金の前記開口と前記第４コネクタとの間のクリアランスは、前記第３コネクタから前記第４コネクタまでの距離が大きいほど大きく形成されている情報処理装置。
（付記２） 前記第４コネクタは、段重ねされた前記基板毎に設けられており、各段の前記基板に実装されている前記第２コネクタに嵌合することを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。
（付記３） 前記バックプレーンは、前記基板と直交する方向で段重ね方向に延伸されて筐体内に配置されており、
前記基板と前記バックプレーンには、前記第１コネクタと前記第３コネクタとの嵌合を補助するガイドピンが設けられており、
ある段の前記基板は、前記ガイドピンに導かれて嵌合した前記第１コネクタと前記第３コネクタを通じて前記バックプレーンに結合することにより、異なる段の基板と接続することを特徴とする付記２に記載の情報処理装置。
（付記４） 前記板金は、前記基板の段重ね方向であって、前記バックプレーンの両側に、それぞれ延伸されて２枚設けられており、
２枚の前記板金には、前記基板が搭載される段毎に、前記開口が設けられており、
ある段の前記第４コネクタは、ケーブルによって、同じ段の他の板金に設けられた開口に嵌る第４コネクタ、または前記板金の他の段の開口に嵌る第４コネクタに接続されていることを特徴とする付記３に記載の情報処理装置。
（付記５） 前記開口に嵌る前記第４コネクタは、
前記開口に挿通される貫通部と、
前記貫通部の端部に設けられ、前記貫通部の前記開口への挿入時に前記板金に当接して、前記貫通部の前記開口への挿入を止める第１の係止部と、
前記貫通部の外周面に設けられ、前記貫通部の前記開口への挿入時には変形して前記開口を通過し、前記開口を通過した後は元の状態に復帰し、前記第１の係止部が前記板金に当接した状態では前記板金との間にギャップを備える第２の係止部とを備え、
前記開口に嵌められた状態で、前記クリアランスと前記ギャップにより、三軸方向に微小移動可能になっている付記４に記載の情報処理装置。
（付記６） 前記開口の形状に円の一部が含まれており、前記貫通部の外周面は湾曲面であり、前記第４コネクタは、前記開口に嵌められた状態で、前記クリアランスと前記ギャップ及び前記開口と前記外周面の形状により、三軸方向に微小移動可能になっていると共に、三軸方向に微小回転可能になっている付記５に記載の情報処理装置。
（付記７） 前記筐体の内部には、前記基板を段重ね状態で搭載できる箱体が固定されており、
前記箱体の前記基板の挿抜側と反対側の背面板に、前記バックプレーンと２枚の前記板金が、前記第３コネクタ、前記ガイドピン及び前記第４コネクタを、前記背面板に形成された孔を通じて前記箱体内に突出させた状態で取り付けられていることを特徴とする付記３から６の何れかに記載の情報処理装置。
（付記８） ２枚の前記板金は、前記ケーブルを閉空間に内包し、前記背面板に取り付けられるケーブルユニットの取付面であり、
前記ケーブルユニットの２つの前記板金の間の領域には、前記バックプレーンを収容できる凹部が設けられていることを特徴とする付記４に記載の情報処理装置。
（付記９） 前記バックプレーンには複数の前記第３コネクタが実装されており、複数の前記第３コネクタの最大離間距離は、前記バックプレーンの上に形成されるパターンの制限距離以内の距離である付記１から８の何れかに記載の情報処理装置。
（付記１０） 前記情報処理装置の前記筐体内には、前記箱体が並列に搭載されており、
並立する前記箱体の前記背面板には、前記第３コネクタと前記第４コネクタを備えることを特徴とする付記７に記載の情報処理装置。
（付記１１） 前記情報処理装置の前記筐体内には、前記情報処理装置の１つの面とその反対側の面のそれぞれの面において、前記箱体が前記背面板を対向させて並列に搭載されており、
並立する前記箱体の前記背面板には、前記第３コネクタと前記第４コネクタが備えられており、
対向する２組の前記背面板の間には、それぞれ対向する前記箱体に搭載される前記基板に設けられた前記第２コネクタの間を接続する別のケーブルユニットが設けられていることを特徴とする付記７に記載の情報処理装置。
（付記１２） 別の前記ケーブルユニットは、外側筐体に対して内側筐体が出没可能に形成され、
前記外側筐体と前記内側筐体の前記背面板への取付面に設けられた開口には、前記第２コネクタが前記クリアランスを備えて取り付けられており、
前記取付面に取り付けられた前記第４コネクタの間は、余長を有する前記ケーブルで接続されていることを特徴とする付記１１に記載の情報処理装置。
（付記１３） 前記第１コネクタと前記第３コネクタは高速伝送ケーブルに接続する高密度コネクタであり、前記第２コネクタと前記第４コネクタはケーブルコネクタであることを特徴とする付記１から１２の何れかに記載の情報処理装置。

１ ＣＰＵ
２ パターン
３、３Ａ コネクタ（高速伝送コネクタ）
４、４Ａ ガイドピン
５、５Ａ ケーブルコネクタ
６、７ ケーブルユニット
１０ 情報処理装置
１１ ＣＰＵボード（ＣＰＵボードユニット）
１２ ラック
１４ バックプレーン（ＢＰ）
１５ ケーブル（高速伝送ケーブル）
１８ カプラ
２５ 分岐配管
２７ 電源ユニット
２８ 電源コネクタ
３０ モジュールボックス（箱体）
３１、６１ 背面板
３４、３５、３６、３７、３８ 孔
５０ ケーブルコネクタの本体
６０ シェルフ

Claims (8)

1. 第１コネクタと第２コネクタを有する基板と、
   前記第１コネクタに結合する第３コネクタを有するバックプレーンと、
   前記第２コネクタに結合する第４コネクタを有し、前記バックプレーンに取り付けられた板金と、を有し、
   前記板金は、前記第４コネクタを取り付ける開口を備え、
   前記基板の前記バックプレーンへの挿入端側の中央部付近に前記第１コネクタが配置され、前記第１コネクタの両側に前記第２コネクタが配置され、
   前記板金の前記開口と前記第４コネクタとの間のクリアランスは、前記第３コネクタから前記第４コネクタまでの距離が大きいほど大きく形成されている情報処理装置。
2. 前記第４コネクタは、段重ねされた前記基板毎に設けられており、各段の前記基板に実装されている前記第２コネクタに嵌合することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記バックプレーンは、前記基板と直交する方向で段重ね方向に延伸されて筐体内に配置されており、
   前記基板と前記バックプレーンには、前記第１コネクタと前記第３コネクタとの嵌合を補助するガイドピンが設けられており、
   ある段の前記基板は、前記ガイドピンに導かれて嵌合した前記第１コネクタと前記第３コネクタを通じて前記バックプレーンに結合することにより、異なる段の基板と接続することを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
4. 前記板金は、前記基板の段重ね方向であって、前記バックプレーンの両側に、それぞれ延伸されて２枚設けられており、
   ２枚の前記板金には、前記基板が搭載される段毎に、前記開口が設けられており、
   ある段の前記第４コネクタは、ケーブルによって、同じ段の他の板金に設けられた開口に嵌る第４コネクタ、または前記板金の他の段の開口に嵌る第４コネクタに接続されていることを特徴とする請求項３に記載の情報処理装置。
5. 前記開口に嵌る前記第４コネクタは、
   前記開口に挿通される貫通部と、
   前記貫通部の端部に設けられ、前記貫通部の前記開口への挿入時に前記板金に当接して、前記貫通部の前記開口への挿入を止める第１の係止部と、
   前記貫通部の外周面に設けられ、前記貫通部の前記開口への挿入時には変形して前記開口を通過し、前記開口を通過した後は元の状態に復帰し、前記第１の係止部が前記板金に当接した状態では前記板金との間にギャップを備える第２の係止部とを備え、
   前記開口に嵌められた状態で、前記クリアランスと前記ギャップにより、三軸方向に微小移動可能になっている請求項４に記載の情報処理装置。
6. 前記開口の形状に円の一部が含まれており、前記貫通部の外周面は湾曲面であり、前記第４コネクタは、前記開口に嵌められた状態で、前記クリアランスと前記ギャップ及び前記開口と前記外周面の形状により、三軸方向に微小移動可能になっていると共に、三軸方向に微小回転可能になっている請求項５に記載の情報処理装置。
7. 前記筐体の内部には、前記基板を段重ね状態で搭載できる箱体が固定されており、
   前記箱体の前記基板の挿抜側と反対側の背面板に、前記バックプレーンと２枚の前記板金が、前記第３コネクタ、前記ガイドピン及び前記第４コネクタを、前記背面板に形成された孔を通じて前記箱体内に突出させた状態で取り付けられていることを特徴とする請求項３から６の何れか１項に記載の情報処理装置。
8. 前記第１コネクタと前記第３コネクタは高速伝送ケーブルに接続する高密度コネクタであり、前記第２コネクタと前記第４コネクタはケーブルコネクタであることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の情報処理装置。

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