JP5610779B2 - プリント基板の位置決め構造 - Google Patents

Description

この発明は、例えばシェルフに実装するプリント基板の位置決め構造に関するものである。

プリント基板は、例えば通信機器やコンピュータ等の装置においてシェルフに実装されており、プリント基板やシェルフの構造により上下方向（垂直方向）及び左右方向（水平方向）に位置決めする技術が開示されている。例えば、特許文献１によれば、プリント基板（電子回路配線板）のコネクタとシェルフの位置決め穴が嵌合することにより水平方向の位置決めを行い、プリント基板をシェルフに設けられた位置決め板の切り欠きに嵌合させることにより垂直方向の位置決めを行って、プリント基板を安定して位置決めするように構成されている。また、特許文献２によれば、シェルフにはガイドレールと位置決め用の孔が設けられており、プリント基板には位置決め用のピンが設けられている。特許文献２のプリント基板は、シェルフのガイドレールに沿ってスライドしながらシェルフに実装され、最終的にプリント基板の位置決め用のピンがシェルフの位置決め用の孔に嵌合することにより、プリント基板を安定して位置決めするように構成されている。

特開２００３−１２４６５４号公報 特開２００３−２４９７７６号公報

しかしながら、上述した特許文献１，２はプリント基板の位置決めだけを目的とした部材として位置決め板や位置決め用ピンを設けなければならず、高コストであるという課題があった。また、特許文献２はシェルフに加工して孔を設けるため手間がかかるという課題があった。

この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、コストを抑制すると共に既存のシェルフを用いてプリント基板を安定して位置決めするプリント基板の位置決め構造を提供することを目的とする。

この発明に係るプリント基板の位置決め構造は、プリント基板をシェルフに格納する際に、プリント基板を誘導する、シェルフに配置されたガイドレールを有する構造において、ガイドレールに誘導され、シェルフの内壁上面および内壁下面に対して垂直に格納されるプリント基板の最終端側に取り付けられ、シェルフの内壁下面に当接し、プリント基板をシェルフの内壁上面側に持ち上げて位置決めする突起部を備え、突起部は所定の傾斜を有するガイド部を有し、プリント基板をシェルフに格納した際、プリント基板の高さと突起部の該プリント基板から突出する高さとの合計は、シェルフ上面のガイドレールと該シェルフ下面のガイドレールとの間の寸法より短いものである。

この発明に係るプリント基板の位置決め構造は、上記のように構成したので、突起部を形成したプリント基板をシェルフのガイドレールに沿って挿入するだけで、プリント基板を安定して位置決めすることができる。その結果、コストを抑制すると共に既存のシェルフを用いてプリント基板を安定して位置決めすることができる。

この発明の実施の形態１に係るプリント基板を示す図である。 この発明の実施の形態１に係るシェルフを示す図である。 この発明の実施の形態１に係るプリント基板をシェルフに実装した状態を示す図である。 この発明の実施の形態２に係るプリント基板を示す図である。 この発明の実施の形態２に係るプリント基板をシェルフに実装した状態を示す図である。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１（ａ）はプリント基板を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡを拡大して示している。プリント基板１０には、例えば回路設計に基づき部品間を接続する導体パターンが形成されており、プリント基板１０には、図１（ａ）に示すように、コネクタ１２と前面パネル１３がそれぞれプリント基板１０の対向する辺に配置されている。

コネクタ１２は、後述するシェルフ２０にプリント基板１０が格納される際、最初に挿入されるプリント基板１０の後部１０ｂ側に取り付けられており、プリント基板１０がシェルフ２０に格納されると、シェルフ２０側のコネクタ２２と嵌合して電気的に接続するように機能する。

前面パネル１３は、後述するシェルフ２０にプリント基板１０が格納された際、シェルフ２０の開口側に位置するプリント基板１０の前部（最終端）１０ａ側に取り付けられており、プリント基板１０の厚みよりも広く形成されている。前面パネル１３には、作業者がプリント基板１０を取り扱うためのツマミ１５が取り付けられている。

プリント基板１０は、後述するシェルフ２０に格納される際、後述するガイドレール２１に誘導される下辺１０ｄの前部１０ａ（最終端）側に突起部１４を有している。

突起部１４は、図１（ｂ）に示すように、プリント基板１０の下辺１０ｄに対して寸法αの高さで形成されており、プリント基板１０が後述するシェルフ２０に格納された際、後述するガイドレール２１に挿入され、プリント基板１０の上辺１０ｃ及び下辺１０ｄを有する方向（垂直方向）に寸法α上側に持ち上げて位置決めするよう機能する。

突起部１４には、図１（ｂ）に示すようにガイド部１４ａが設けられており、ガイド部１４ａは、例えば、プリント基板１０の下辺１０ｄに対して角度９０度以下の所定の傾斜を有する直線で形成されており、後述するガイドレール２１へ突起部１４を滑らかに嵌め合わせることができるように機能する。なお、ガイド部１４ａは、任意の半径Ｒの円弧形状や任意の曲線で形成しても良い。

図２はシェルフを示している。シェルフ２０は、図２に示すように箱型で構成され前面２０ａが開口しており、前面２０ａからプリント基板１０を挿入可能に構成している。シェルフ２０の内壁下面２０ｂにはガイドレール２１が配置されており、図示していないが内壁上面にもガイドレール２１が配置されている。

ガイドレール２１はシェルフ２０の前面２０ａからバックボード２３側へ配設されており、プリント基板１０を摺動させてバックボード２３方向へ誘導すると共にプリント基板１０の上辺１０ｃと下辺１０ｄを挟んでプリント基板１０の厚み方向を位置決めするよう機能する。バックボード２３にはコネクタ２２が配置されており、コネクタ２２はプリント基板１０側のコネクタ１２と嵌合して電気的に接続するよう機能する。

次に、プリント基板１０をシェルフ２０に格納する方法について説明する。
図３（ａ）はプリント基板をシェルフに実装した状態を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＡ´を拡大して示し、図３（ｃ）は図３（ｂ）における矢印Ｂからの矢視を示している。ここでは一例として、図１（ａ）に示す高さ寸法Ｘのプリント基板１０を、図３（ａ）に示す上下のガイドレール２１間寸法Ｙ（＝Ｘ＋２α）のシェルフ２０に実装し、下側のガイドレール２１からαだけ上に持ち上がった位置で位置決めする場合を示す。

ここで、図３（ａ）に示すシェルフ２０の上下のガイドレール２１間の寸法Ｙと図１（ａ）に示すプリント基板１０の高さＸとの差２αは、プリント基板１０の挿抜作業性と寸法公差を見込んで設けた余裕（ガタ）である。また、プリント基板１０側のコネクタ１２とシェルフ２０側のコネクタ２２は、シェルフ２０内にプリント基板１０を格納する際、寸法αの位置ズレが発生した場合でも嵌合するように設けられている。

さらに、図３（ｃ）に示すように、ガイドレール２１は溝幅ｂ、プリント基板１０は幅ｃであり、例えばｂ−ｃは０．０５〜０．１ｍｍ程度とし、上記と同様にプリント基板１０の挿抜作業性と寸法公差を見込んで設けた余裕（ガタ）である。なお、プリント基板１０は少なくとも上辺１０ｃ側、下辺１０ｄ側のガイドレールに接触する部分が幅ｃであるように構成すれば良い。

まず、図１に示すプリント基板１０は、図２に示すシェルフ２０の開口する前面２０ａから上下のガイドレール２１にセットされ、上下のガイドレール２１に沿ってバックボード２３方向に挿入される。このとき、プリント基板１０の上辺１０ｃと下辺１０ｄはガイドレール２１に誘導されており、プリント基板１０の突起部１４はガイドレール２１に到達していないため、プリント基板１０は最終的な位置決め位置に対して寸法α下方に位置している。

コネクタ１２がシェルフ２０側のコネクタ２２に到達すると、プリント基板１０の突起部１４がガイドレール２１に当接し、プリント基板１０の突起部１４がガイド部１４ａの傾斜に沿ってプリント基板１０の前部１０ａを徐々に寸法α持ち上げる。同時に、プリント基板１０側のコネクタ１２とシェルフ２０側のコネクタ２２が嵌合し始め、嵌合するにしたがって、プリント基板１０の後部１０ｂが徐々に寸法α持ち上がる。

プリント基板１０は、下辺１０ｄの突起部１４がシェルフ２０下側のガイドレール２１にセットされると、プリント基板１０側のコネクタ１２とシェルフ２０側のコネクタ２２が嵌合して電気的に接続されると共に、前部１０ａから後部１０ｂまでほぼ水平の状態でシェルフ２０へ格納される。

このようにプリント基板１０が突起部１４により寸法α上げられてシェルフ２０へ格納されることで、プリント基板１０は、上辺１０ｃ及び下辺１０ｄを有する方向（垂直方向）に寸法α持ち上げられた位置に位置決めされ、ガイドレール２１に誘導される方向（水平方向）に位置決めされ、厚み方向に位置決めされる。したがって、プリント基板１０の前部１０ａが重力により下側に下がることなく安定して位置決めされる。

以上のように、実施の形態１によれば、プリント基板１０は、シェルフ２０のガイドレール２１に誘導されるプリント基板１０の下辺１０ｄの前部１０ａ側（最終端側）に、プリント基板１０の上辺１０ｃ及び下辺１０ｄを有する方向（垂直方向）に寸法α持ち上げて位置決めする突起部１４を備えたことにより、突起部１４を形成したプリント基板１０をシェルフ２０のガイドレール２１に沿って挿入するだけで、プリント基板１０の前部１０ａが重力により下側に下がることなく、プリント基板１０を安定して位置決めすることができる。その結果、コストを抑制すると共に既存のシェルフを用いてプリント基板１０の位置決めを行うことができるという効果がある。

また、突起部１４には、プリント基板１０の上辺１０ｃ及び下辺１０ｄに対して角度９０度以下の所定の傾斜を有する直線、又は任意の半径Ｒの円弧形状や任意の曲線のガイド部１４ａを備えたことにより、ガイドレール２１へ突起部１４を滑らかに挿入することができるという効果がある。

実施の形態２．
実施の形態１においては突起部１４を形成したプリント基板１０の構成について説明したが、実施の形態２は従来のプリント基板を用いた構成について図４、図５を用いて説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

図４（ａ）はプリント基板１１を示し、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＡを拡大して示している。プリント基板１１は、図４（ａ）に示すように、上述した図１の突起部１４が設けられておらず、上辺１１ｃと下辺１１ｄは略直線で構成されている。

プリント基板１１には、図４（ａ）に示すように、コネクタ１２と前面パネル３３がそれぞれプリント基板１１の対向する辺に配置されている。プリント基板１１の前部１１ａには、図４（ａ）に示すように前面パネル３３が取り付けられており、前面パネル３３は、プリント基板１１の前部１１ａを覆うように折り曲げた折り曲げ部３３ａを備えている。

前面パネル３３の折り曲げ部３３ａは、プリント基板１１の下辺１１ｄに対して寸法α高くなるように形成した突起部３４を有している。突起部３４は、図４（ｂ）に示すように、プリント基板１１の下辺１１ｄに対して寸法αの高さで形成されており、プリント基板１１がシェルフ２０に格納された際、ガイドレール２１に挿入され、プリント基板１１の上辺１１ｃ及び下辺１１ｄを有する方向（垂直方向）に寸法α上側に持ち上げて位置決めするよう機能する。なお、突起部３４は前面パネル３３以外の別部材により形成するように構成しても良い。

突起部３４には図４（ｂ）に示すようにガイド部３４ａが形成されている。ガイド部３４ａは、例えば、プリント基板１１の下辺に対して角度９０度以下の所定の傾斜を有する直線で形成されており、ガイドレール２１へ突起部３４を滑らかに嵌め合わせることができるように機能する。なお、ガイド部３４ａは、任意の半径Ｒの円弧や任意の曲線で形成しても良い。

次に、プリント基板１１をシェルフ２０に格納する方法について説明する。
図５（ａ）はプリント基板１１をシェルフ２０に実装した状態を示し、図５（ｂ）は図５（ａ）におけるＡ´を拡大して示し、図５（ｃ）は図５（ｂ）における矢印Ｂからの矢視を示している。ここでは一例として、図４（ａ）に示す高さ寸法Ｘのプリント基板１１を、図５（ａ）に示す上下のガイドレール２１間寸法Ｙ（＝Ｘ＋２α）のシェルフ２０に実装し、下側のガイドレール２１から寸法α上に持ち上がった位置でプリント基板１１を位置決めする場合を示す。

まず、図４（ａ）に示すプリント基板１１は、上述した図２に示すシェルフ２０の開口する前面２０ａから上下のガイドレール２１にセットされ、上下のガイドレール２１に沿ってバックボード２３方向に挿入される。このとき、プリント基板１１の上辺１１ｃと下辺１１ｄはガイドレール２１に誘導されており、プリント基板１１に取り付けられた前面パネル３３の突起部３４はガイドレール２１に到達していないため、プリント基板１１は最終的な位置決め位置に対して寸法α下方に位置している。

図５に示すように、コネクタ１２がシェルフ２０側のコネクタ２２に到達すると、前面パネル３３の突起部３４がガイドレール２１に当接し、突起部３４がガイド部３４ａの傾斜に沿ってプリント基板１１の前部１１ａを徐々に寸法α持ち上げる。同時に、プリント基板１１側のコネクタ１２とシェルフ２０側のコネクタ２２が嵌合し始め、嵌合するにしたがって、プリント基板１１の後部１１ｂが徐々に寸法α持ち上がる。

プリント基板１１は、前面パネル３３の突起部３４がシェルフ２０下側のガイドレール２１にセットされると、プリント基板１１側のコネクタ１２とシェルフ２０側のコネクタ２２が嵌合して電気的に接続されると共に、前部１１ａから後部１１ｂまでほぼ水平の状態でシェルフ２０へ格納される。

このようにプリント基板１１が突起部３４により寸法α持ち上げられてシェルフ２０へ格納されることで、プリント基板１１は、上辺１１ｃ及び下辺１１ｄを有する方向（垂直方向）に寸法α持ち上げられた位置に位置決めされ、ガイドレール２１に誘導される方向（水平方向）に位置決めされ、厚み方向に位置決めされる。したがって、プリント基板１１の前部１１ａが重力により下側に下がることなく、安定して位置決めされる。

以上のように、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果が得られると共に、プリント基板１１は、シェルフ２０のガイドレール２１に誘導されるプリント基板１１の下辺１１ｄの前部（最終端）１１ａ側に取り付けられ、プリント基板１１の上辺１１ｃ及び下辺１１ｄを有する方向（垂直方向）に寸法α持ち上げて位置決めする突起部３４を備えたことにより、上述した図１の突起部１４を形成していない既存のプリント基板１１を用いることができるという効果が得られる。

なお、実施の形態１，２においては、プリント基板１０，１１の下辺１０ｄ，１１ｄに突起部１４，３４を設けた構成について説明したが、プリント基板１０，１１の上辺１０ｃ，１１ｃにも突起部１４，３４を設けるように構成しても良い。その場合、上述の効果に加え、プリント基板１０，１１の上辺１０ｃ，１１ｃ及び下辺１０ｄ、１１ｄを有する方向（垂直方向）から上下のガイドレール２１により挟み込んでプリント基板１０，１１を固定することができる。

１０，１１ プリント基板、１０ａ，１１ａ 前部、１０ｂ，１１ｂ 後部、１０ｃ，１１ｃ 上辺、１０ｄ，１１ｄ 下辺、１２，２２ コネクタ、１３，３３ 前面パネル、１４，３４ 突起部、１４ａ，３４ａ ガイド部、１５ ツマミ、２０ シェルフ、２０ａ 前面、２０ｂ 内壁下面、２１ ガイドレール、２３ バックボード、３３ａ 折り曲げ部。

Claims (1)

1. プリント基板をシェルフに格納する際に、上記プリント基板を誘導する、上記シェルフに配置されたガイドレールを有するプリント基板の位置決め構造において、
   上記ガイドレールに誘導され、上記シェルフの内壁上面および内壁下面に対して垂直に格納される上記プリント基板の最終端側に取り付けられ、上記シェルフの内壁下面に当接し、上記プリント基板を上記シェルフの内壁上面側に持ち上げて位置決めする突起部を備え、上記突起部は所定の傾斜を有するガイド部を有し、上記プリント基板を上記シェルフに格納した際、上記プリント基板の高さと上記突起部の該プリント基板から突出する高さとの合計は、上記シェルフ上面の上記ガイドレールと該シェルフ下面の上記ガイドレールとの間の寸法より短いことを特徴とするプリント基板の位置決め構造。

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