電路板的連接系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】公開了一種電路板的連接系統(tǒng)。在第一電路板和第二電路板的面對(duì)的位置處設(shè)置有第一錐形孔和第二錐形孔。包括第一間隔件和第二間隔件的彈性間隔件附接在第一電路板與第二電路板之間以將二者平行耦接，從而利于將二者附接至后面板。第一間隔件在一個(gè)端部部分處設(shè)置有與第一錐形孔裝配的錐形部，并且第二間隔件在一個(gè)端部部分處設(shè)置有與第二錐形孔裝配的錐形部。在所述兩個(gè)間隔件之間插入彈簧。第一間隔件裝配到錐形孔中并且通過(guò)螺釘緊固到第一電路板。在將第二錐形孔裝配在第二間隔件上，并且第二電路板接近第一電路板的狀態(tài)下，第二電路板通過(guò)螺釘緊固到第一間隔件。
【專利說(shuō)明】電路板的連接系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2013年I月16日提交的日本專利申請(qǐng)第2013-005690號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該專利申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容通過(guò)參引合并入本文中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本申請(qǐng)涉及在將多個(gè)印刷電路板(下文簡(jiǎn)稱為“電路板”)附接至連接器的情況下的一種多個(gè)電路板的連接系統(tǒng)，所述連接器被安裝在信息系統(tǒng)的殼體內(nèi)部所設(shè)置的后面板上。
【背景技術(shù)】
[0004]近年來(lái)，服務(wù)器產(chǎn)品通常配備了安裝有用于高速數(shù)據(jù)傳送的CPU (中央處理單元)的多個(gè)電路板(有時(shí)稱作“板”)。其上安裝有CPU及其外圍設(shè)備的板(電路板)有時(shí)被稱作“CPU單元”。圖1A示出了信息系統(tǒng)(全球服務(wù)器)的服務(wù)器產(chǎn)品10。該全球服務(wù)器10設(shè)置有殼體11，該殼體11被劃分成承載硬盤、閃存或存儲(chǔ)設(shè)備5的部分，承載電源單元4的部分，承載多個(gè)CPU單元I和2的部分等。此外，該殼體11設(shè)置有連接不同構(gòu)件的后面板3。
[0005]該后面板3沿垂直方向布置在殼體11內(nèi)部。如圖1B中所示的，附接連接器31以用于與不同構(gòu)件進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。通過(guò)后面板3上的電路來(lái)連接連接器31。在本示例中，在兩個(gè)電路板20和21跨越預(yù)定間隔平行連接的情況下，通過(guò)將連接器24耦接至后面板3的連接器31來(lái)連接CPU單元I和CPU單元2，所述連接器24設(shè)置在電路板20和21的端部處。即，承載CPU22和CPU23的多個(gè)CPU單元I和2通過(guò)連接器24和連接器31而與后面板3連接。在CPU單元之間以及在CPU單元與其他構(gòu)件之間的數(shù)據(jù)傳送和電力供給通過(guò)該后面板3來(lái)執(zhí)行。
[0006]日本經(jīng)審查的實(shí)用新型申請(qǐng)公開第6-11525號(hào)中公開了一種對(duì)跨越預(yù)定間隔的平行的多個(gè)這種印刷電路板進(jìn)行連接的印刷電路板的附接系統(tǒng)。例如，當(dāng)連接平行的兩個(gè)印刷電路板時(shí)，如在日本經(jīng)審查的實(shí)用新型申請(qǐng)公開第6-11525號(hào)中公開的，設(shè)置有螺孔的柱形間隔件被插入到兩個(gè)印刷電路板之間，并且通過(guò)螺釘從兩個(gè)印刷電路板的外側(cè)緊固該間隔件。
[0007]圖2A中示出了在將日本經(jīng)審查的實(shí)用新型申請(qǐng)公開第6-11525號(hào)中公開的間隔件應(yīng)用到圖1B中示出的CPU單元I和2的情況下的一個(gè)示例的配置。在該示例中，間隔件7設(shè)置在CPU單元I和CPU單元2的電路板20與電路板21之間的以橢圓示出的部分處。通過(guò)螺釘8從電路板20和電路板21的外側(cè)緊固間隔件7。此外，在該示例中，在電路板20與電路板21之間,在不穿過(guò)后面板3的情況下堆疊式連接器(stack connector) 6被提供以電路板20的電路和電路板21的電路。
[0008]設(shè)置堆疊式連接器6的原因在于，如果穿過(guò)后面板3傳送電路板20和電路板21的數(shù)據(jù)，則互連接長(zhǎng)度變得更長(zhǎng)并且性能會(huì)下降。如果通過(guò)堆疊式連接器6連接電路板20和電路板21，則靠近CPU22和CPU23的互連接長(zhǎng)度變得較短。[0009]就這一點(diǎn)而言，在使用后面板來(lái)連接電路板的系統(tǒng)中，在利用堆疊式連接器來(lái)連接電路板，然后將電路板連接到后面板的情況下，如果電路板的連接器和后面板的連接器的定位精確度較低，則有時(shí)那些連接器不能裝配在一起，或者連接器會(huì)損壞。將會(huì)更詳細(xì)地描述這個(gè)。
[0010]到目前為止，在利用后面板來(lái)連接多個(gè)電路板的系統(tǒng)中，已在對(duì)比技術(shù)中使用了下列技術(shù)，以便使得電路板的連接器和后面板的連接器在附接時(shí)的定位更精確。
[0011](I)在多個(gè)電路板的相同位置處設(shè)置螺孔，將間隔件插入多個(gè)電路板的螺孔之間，并且利用螺釘從兩側(cè)將間隔件緊固到頂側(cè)電路板和底側(cè)電路板上的位置。
[0012](2)在底側(cè)電路板處設(shè)置導(dǎo)引銷，在放置在底側(cè)電路板上方的頂側(cè)電路板處的導(dǎo)引銷的位置處設(shè)置孔，并且將導(dǎo)引銷插入穿過(guò)所述孔，以定位頂側(cè)電路板和底側(cè)電路板。
[0013]然而，利用技術(shù)(I)，如果增加間隔件的數(shù)量，則板的定位精確度增加，但電路板的工作效率、可制造性以及布線能力下降。相反地，如果減少間隔件的數(shù)量，則電路板的定位精確度下降，但電路板的工作效率、可制造性以及布線能力提高。因此，在本領(lǐng)域中二者很難兼得。此外，利用技術(shù)(I )，在用于將間隔件緊固到電路板上的螺孔與螺釘之間存在有間隙，因此，在將間隔件附接在電路板的螺孔之間并且使用螺釘將間隔件緊固至電路板的情況下，在頂側(cè)電路板和底側(cè)電路板的位置中不會(huì)發(fā)生偏移。
[0014]S卩，如圖3A所示，當(dāng)頂側(cè)電路板20和底側(cè)電路板21沿前后方向偏移時(shí)(箭頭L方向)，在頂側(cè)電路板20和底側(cè)電路板21中的一者與連接器24之間形成了間隙，因此，頂側(cè)連接器以及底側(cè)連接器24中的一者有時(shí)與后面板的連接器不配合。圖2B至圖2D中示出了在頂側(cè)電路板和底側(cè)電路板的位置中發(fā)生偏移的示例。此外，圖2C示出了放大的圖2B的X部，而圖2D示出了放大的圖2B的Y部。
[0015]此處，如圖2C所示，當(dāng)將螺釘8插入螺孔25中時(shí)，螺釘8有時(shí)會(huì)在頂側(cè)電路板21處偏向螺孔25的一側(cè)(H側(cè))，而在另一側(cè)(M側(cè))將會(huì)形成空間S。另一方面，如圖2D所示，相對(duì)于底側(cè)電路板20處的螺孔25，螺釘8有時(shí)會(huì)偏向該另一側(cè)(M側(cè))，而在該一側(cè)(H側(cè))將形成空間。如此一來(lái)，在這種情況下，頂側(cè)電路板21將沿M方向從底側(cè)電路板22偏移正好是空間S長(zhǎng)度的兩倍的長(zhǎng)度。因此，如圖2B所示，在頂側(cè)電路板21上的連接器24能夠與后面板3上的連接器31接合，但是在底側(cè)電路板20上的連接器24不再能與后面板3上的連接器31接合。
[0016]此外，當(dāng)頂側(cè)電路板20和底側(cè)電路板21沿如圖3A所示的左右方向(箭頭W方向)偏移時(shí)，頂側(cè)電路板20和底側(cè)電路板21的連接器24將會(huì)彼此偏離，如圖3C中所示的，頂側(cè)連接器和底側(cè)連接器24中的一者將不會(huì)與后面板的連接器31配合。圖3C示出了頂側(cè)連接器和底側(cè)連接器24中的一者與后面板的連接器31正好偏離距離D的情況。此外，如圖3B所示，甚至當(dāng)頂側(cè)電路板20和底側(cè)電路板21的連接器24由于繞堆疊式連接器6旋轉(zhuǎn)而變得在位置上偏離時(shí)，頂側(cè)連接器和底側(cè)連接器24中的一者將不會(huì)與后面板的連接器31配合。此外，如果將頂側(cè)連接器和底側(cè)連接器24中的一者強(qiáng)制地連接到后面板的連接器31，則連接器24和31有時(shí)會(huì)損壞。
[0017]另一方面，如圖4A所示，利用技術(shù)(2)，當(dāng)通過(guò)間隔件7和螺釘8連接平行的頂側(cè)電路板20和底側(cè)電路板21時(shí)，設(shè)置在底側(cè)電路板20上的導(dǎo)引銷9穿過(guò)設(shè)置在頂側(cè)電路板21上的導(dǎo)引孔26，從而防止偏移。關(guān)于此點(diǎn)，如圖4B所示，在導(dǎo)引銷9與導(dǎo)引孔26之間存在用于吸收零件誤差的間隙G。該間隙G通常大約為0.1mm。為此，在最壞的情況下，如圖4C所示，頂側(cè)電路板21將不會(huì)相對(duì)于底側(cè)電路板20傾斜，并且底側(cè)堆疊式連接器6A和頂側(cè)堆疊式連接器6B易于變得難以連接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]在一個(gè)方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電路板的連接系統(tǒng)作為其目的，該電路板的連接系統(tǒng)能夠使用較少的螺釘來(lái)緊固在上下方向上定位的多個(gè)電路板，并且能夠改進(jìn)電路板的工作效率、可制造性以及布線能力，以及提高頂側(cè)電路板和底側(cè)電路板的定位精確度。
[0019]根據(jù)實(shí)施方式的一個(gè)方面，提供有一種平行連接多個(gè)電路板的電路板連接系統(tǒng)，其中，該電路板的連接系統(tǒng)設(shè)置有:第一錐形孔和第二錐形孔，所述第一錐形孔和第二錐形孔設(shè)置在第一電路板和第二電路板的面對(duì)的位置處；以及具有兩個(gè)端部的彈性間隔件，該兩個(gè)端部裝配到第一錐形孔和第二錐形孔中，該彈性間隔件設(shè)置有第一間隔件、第二間隔件以及彈性構(gòu)件，該第一間隔件在一個(gè)端部處設(shè)置有具有與第一錐形孔的錐角相同錐角的錐形部，該第二間隔件在一個(gè)端部處設(shè)置有具有與第二錐形孔的錐角相同錐角的錐形部，并且該第二間隔件在另一個(gè)端部處與第一間隔件接合，并且能夠沿第一間隔件的軸向方向移動(dòng)，該彈性構(gòu)件附接在第一間隔件與第二間隔件之間，并且第一間隔件和第二間隔件沿軸向方向設(shè)置有相同內(nèi)徑的通孔。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1A為示出了信息系統(tǒng)的配置的一個(gè)示例的立體圖，在該信息系統(tǒng)中采用了本申請(qǐng)的電路板的印刷連接系統(tǒng)。
[0021]圖1B為說(shuō)明圖1A中示出的CPUO單元和CPUl單元與后面板之間連接的視圖。
[0022]圖2A為說(shuō)明圖1B中示出的CPUO單元的電路板和CPUI單元的電路板之間的現(xiàn)有連接方法的視圖。
[0023]圖2B為示出了圖2A中所示出的現(xiàn)有方法的改進(jìn)點(diǎn)的視圖。
[0024]圖2C為示出了圖2B的X部的細(xì)節(jié)的橫截面圖。
[0025]圖2D為示出了圖2B的Y部的細(xì)節(jié)的橫截面圖。
[0026]圖3A為說(shuō)明了在通過(guò)堆疊式連接器連接CPUO單元的電路板和CPUl單元的電路板時(shí)發(fā)生在兩個(gè)板之間的偏移的方向的立體圖。
[0027]圖3B為說(shuō)明了在通過(guò)堆疊式連接器連接CPUO單元的電路板和CPUl單元的電路板時(shí)，當(dāng)頂側(cè)電路板相對(duì)于底側(cè)電路板旋轉(zhuǎn)時(shí)的問(wèn)題的視圖。
[0028]圖3C為示出了由于圖3B中示出的問(wèn)題而產(chǎn)生的設(shè)置在頂側(cè)電路板處的耦接連接器與布置在后面板處的耦接連接器的位置的偏移。
[0029]圖4A為說(shuō)明定位技術(shù)的視圖，在該定位技術(shù)中，在圖2A中所示出的CPUO單元和CPUI單元的電路板的現(xiàn)有連接方法中設(shè)置用于防止頂側(cè)電路板相對(duì)于底側(cè)電路板偏移的導(dǎo)引銷。
[0030]圖4B為圖4A的導(dǎo)引銷部分的局部放大橫截面圖。
[0031]圖4C為說(shuō)明了在將導(dǎo)引銷用于CPUO單元和CPUl單元的電路板的連接時(shí)會(huì)發(fā)生的問(wèn)題的說(shuō)明視圖。[0032]圖5A為示出了形成本申請(qǐng)的電路板的連接系統(tǒng)的彈性間隔件和電路板上的錐形孔的立體視圖。
[0033]圖5B為圖5A中示出的彈性間隔件的橫截面圖。
[0034]圖5C為示出了圖5B中所示出的彈性間隔件被附接至電路板上的錐形孔的情況的局部橫截面圖。
[0035]圖為示出了圖5B中所示出的彈性間隔件被附接到電路板上的錐形孔并且被擰入的情況的局部橫截面圖。
[0036]圖5E為示出了使用圖5B中所示出的彈性間隔件以在頂部和底部附接電路板的狀態(tài)的局部橫截面圖。
[0037]圖6A為示出了使頂側(cè)電路板接近附接著彈性間隔件的底側(cè)電路板的狀態(tài)的視圖。
[0038]圖6B為示出了從圖6A中示出的狀態(tài)至彈性間隔件的頂側(cè)錐形部與頂側(cè)電路板的錐形孔裝配的狀態(tài)的視圖。
[0039]圖6C為示出了從圖6B中示出的狀態(tài)至頂側(cè)電路板向底側(cè)電路板側(cè)移動(dòng)并且堆疊式連接器被連接的狀態(tài)的視圖。
[0040]圖6D為示出了在圖6C中所示的狀態(tài)下的頂側(cè)電路板通過(guò)螺釘被緊固到彈性間隔件的狀態(tài)的視圖。
[0041]圖7A為設(shè)置有導(dǎo)引銷緊固孔的現(xiàn)有底側(cè)電路板的平面圖。
[0042]圖7B為設(shè)置有用于導(dǎo)引銷的定位孔的現(xiàn)有頂側(cè)電路板的平面圖。
[0043]圖7C為本申請(qǐng)的底側(cè)電路板的平面圖,在該底側(cè)電路板上設(shè)置有兩個(gè)錐形孔(對(duì)準(zhǔn)孔)。
[0044]圖7D為本申請(qǐng)的頂側(cè)電路板的平面圖，在該頂側(cè)電路板上設(shè)置有兩個(gè)錐形孔(對(duì)準(zhǔn)孔)。
[0045]圖8為對(duì)使用導(dǎo)引銷平行布置圖7A和圖7B中所示的現(xiàn)有電路板時(shí)的耦接連接器的偏移量與使用彈性間隔件平行布置圖7C和圖7D中所示的本申請(qǐng)的電路板時(shí)的耦接連接器的偏移量進(jìn)行比較的表格。
[0046]圖9為使用彈性間隔件平行布置圖7C和圖7D中所示出的本申請(qǐng)的電路板的狀態(tài)從側(cè)面觀察的側(cè)視圖。
[0047]圖10為示出了使用本申請(qǐng)的第一實(shí)施方式的彈性間隔件的電路板的連接系統(tǒng)被設(shè)置在三個(gè)電路板之間的實(shí)施方式的側(cè)視圖。
[0048]圖1lA為示出了對(duì)應(yīng)于圖6A的狀態(tài)的兩個(gè)電路板的特定示例的側(cè)視圖。
[0049]圖1lB為示出了具有圖1lA的彈性間隔件、堆疊式連接器以及耦接連接器的放大部分的側(cè)視圖。
[0050]圖12A為示出了對(duì)應(yīng)于圖6B的狀態(tài)的兩個(gè)電路板的特定示例的側(cè)視圖。
[0051]圖12B為示出了具有圖12A的彈性間隔件、堆疊式連接器以及耦接連接器的放大部分的側(cè)視圖。
[0052]圖13A為示出了對(duì)應(yīng)于圖6C的狀態(tài)的兩個(gè)電路板的特定示例的側(cè)視圖。
[0053]圖13B為示出了具有圖13A的彈性間隔件、堆疊式連接器以及耦接連接器的放大部分的側(cè)視圖。[0054]圖14A為示出了本申請(qǐng)的彈性間隔件的第二實(shí)施方式的配置的橫截面圖。
[0055]圖14B為示出了圖14A中所示出的彈性間隔件被壓縮的狀態(tài)的橫截面圖。
[0056]圖14C為示出了本申請(qǐng)的彈性間隔件的第二實(shí)施方式的第一改型的配置的橫截面圖。
[0057]圖14D為示出了本申請(qǐng)的彈性間隔件的第二實(shí)施方式的第二改型的配置的橫截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0058]下文將基于詳細(xì)的示例詳細(xì)地說(shuō)明本申請(qǐng)的實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)注意的是，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，與根據(jù)圖2A到圖4C說(shuō)明的對(duì)比技術(shù)的技術(shù)中所使用的構(gòu)件相同的構(gòu)件被分配以相同的附圖標(biāo)記以給出說(shuō)明。
[0059]在圖1A中示出的包括服務(wù)器產(chǎn)品(全球服務(wù)器)10的信息系統(tǒng)中，本申請(qǐng)的電路板的連接系統(tǒng)平行連接CPU單元I和CPU單元2處的電路板20和21(見(jiàn)圖1B)。在下文描述的實(shí)施方式中，首先將描述連接兩個(gè)電路板的連接系統(tǒng)，在該兩個(gè)電路板上安裝有CPU。
[0060]圖5A示出了形成本申請(qǐng)的印刷電路板的連接系統(tǒng)100的部分，諸如第一實(shí)施方式的彈性間隔件40和設(shè)置在第一電路板20上的第一錐形孔17。圖5A未示出第二電路板和設(shè)置在第二電路板上的第二錐形孔。第一錐形孔17形成在第一電路板20上。在本實(shí)施方式中，在第一錐形孔17的底部形成有底孔18，但是取決于第一電路板20的厚度，有時(shí)不設(shè)置底孔18。近來(lái)能夠以精確的深度制造錐形孔，并且能夠以精確的錐角制造錐形孔——這示出了錐形張開的程度。
[0061]彈性間隔件40設(shè)置有第一間隔件41和能夠沿軸向方向相對(duì)于第一間隔件41移動(dòng)的第二間隔件42。第一電路板20側(cè)的第一間隔件41的端部部分具有第一錐形部43，以與第一錐形孔17相同的錐角來(lái)形成該第一錐形部43。類似地，在未示出的第二電路板側(cè)的第二間隔件42的端部部分具有第二錐形部44，類似地以與在第二電路板處形成的錐形孔相同的錐角來(lái)形成該第二錐形部44。此外，第二間隔件42沿軸向方向設(shè)置有通孔46。該通孔46將在下文進(jìn)行描述，而該通孔46同樣也設(shè)置在第一間隔件41處。
[0062]圖5B示出了圖5A中所示出的彈性間隔件40的橫截面。第一間隔件41設(shè)置有第一錐形部43，該第一錐形部43設(shè)置有與設(shè)置在第一電路板20處的第一錐形孔17的錐角相同的錐角。第一間隔件41設(shè)置有將第二間隔件42保持在主體41B中的保持孔47。該保持孔47的內(nèi)徑形成為比第二間隔件42的外徑略大。第二間隔件42被設(shè)計(jì)成能夠在保持孔47內(nèi)滑動(dòng)。在保持孔47的第一錐形部43側(cè)，形成有延伸向下至第一間隔件41的端部部分的通孔46。在通孔46的內(nèi)周表面形成有螺紋45。
[0063]第二間隔件42在一個(gè)端部處具有第二錐形部44。從第二錐形部44延伸的主體42B被插入第一間隔件41的保持孔47中。此外，第二間隔件42具有通孔46。該通孔46與設(shè)置在上述第一間隔件41中的通孔46在內(nèi)徑和軸線方面相匹配。此外，在第一間隔件41的保持孔47的內(nèi)部設(shè)置有壓縮彈簧48，作為緊靠第二間隔件42的端部部分的彈性構(gòu)件。因此，當(dāng)被從第二錐形部44側(cè)施加外力推動(dòng)時(shí)，第二間隔件42的主體42B抵著壓縮彈簧48進(jìn)入第一間隔件41的保持孔47中，并且當(dāng)外力移除時(shí)，第二間隔件42的主體42B被壓縮彈黃48從保持孔47中推出。[0064]以上述方式形成的彈性間隔件40被設(shè)計(jì)成使得第一間隔件41的第一錐形部43裝配到第一電路板20上的第一錐形孔17中。此時(shí)，即使如圖5C所示的第一間隔件41的第一錐形部43的軸線未與第一錐形孔17的軸線相匹配，第一錐形孔17的傾角也使得第一錐形部43抵著傾斜表面滑動(dòng)，從而二者的軸線相匹配(錐形的中心校正功能)。因此，如圖5C所示，第一間隔件41的第一錐形部43以高精度裝配到第一錐形孔17中。為此，當(dāng)從第一電路板20的后表面?zhèn)韧ㄟ^(guò)螺釘8S擰入第一間隔件41時(shí)，螺釘8S的軸線定位在第一錐形孔17的中心處。
[0065]圖5E示出了利用圖5B所示的彈性間隔件40連接底側(cè)電路板20和頂側(cè)電路板21的狀態(tài)。用于將圖所示的狀態(tài)改變?yōu)閳D5A所示的狀態(tài)的步驟在圖6A至圖6D中示出。如圖所示，在第一間隔件41通過(guò)螺釘8S附接到第一電路板20之后，如圖6A所示，第二電路板21的第二錐形孔27被定位為處于第二間隔件42的正上方的位置。應(yīng)當(dāng)注意的是，，在本實(shí)施方式中，第一電路板20和第二電路板21在其上安裝有堆疊式連接器6A和6B。
[0066]接下來(lái)，如圖6B所示，第二電路板21的第二錐形孔27裝配在第二間隔件42的第二錐形部44上。此時(shí)，即使第二錐形孔27和第二錐形部44略微偏移，如圖5C和圖描述的，第二錐形孔27和第二錐形部44的傾斜表面也能夠使第二電路板21的第二錐形孔27精確地裝配在第二間隔件42的第二錐形部44上。接下來(lái)，如圖6C所示，第二電路板21被推向第一電路板20側(cè)，以壓縮彈性間隔件40，并且將第二電路板21上的堆疊式連接器6B連接至第一電路板20上的堆疊式連接器6A。堆疊式連接器6A與第一錐形孔17之間的距離和堆疊式連接器6B與第二錐形孔27之間的距離相等。第二間隔件42沿垂直方向相對(duì)于第一間隔件41移動(dòng)，因此，堆疊式連接器6A和6B平滑地連接。
[0067]在連接堆疊式連接器6A和6B之后，如圖6D所示的，從第二電路板21側(cè)將螺釘8L插入彈性間隔件40，以緊固彈性間隔件40。這個(gè)狀態(tài)是圖5E中所示的狀態(tài)。螺紋45被設(shè)置在第一間隔件41處的通孔46處，因此，從第一電路板20側(cè)插入的螺釘8S是短的。從第二電路板21側(cè)插入的螺釘8L設(shè)置有穿過(guò)第二間隔件42的通孔46并且到達(dá)螺紋45的長(zhǎng)度。此后，螺釘8L將被稱作“長(zhǎng)螺釘8L”。此時(shí)，如果堆疊式連接器6的總長(zhǎng)度和被緊固到第一電路板20的第一間隔件41的端部部分的高度被做成相匹配，如果利用長(zhǎng)螺釘8L來(lái)將彈性間隔件40緊固至第二電路板21，則第二電路板21和第一電路板20變得平行。因此，安裝在第一電路板20和第二電路板21的端部部分的耦接連接器24也變得平行，并且能夠平滑地插入到耦接連接器31中，該耦接連接器31被平行安裝在后面板3上。
[0068]此處，將通過(guò)圖7A到圖7D以及圖8來(lái)描述在使用圖4A中所示的導(dǎo)引銷9的情況下的第一電路板20和第二電路板21的前后位置及左右位置的定位精確度以及在使用本申請(qǐng)的彈性間隔件的情況下的第一電路板20和第二電路板21的前后位置及左右位置的定位精確度。圖7A為設(shè)置有導(dǎo)引銷緊固孔28的現(xiàn)有的底側(cè)電路板(第一電路板)20的平面圖，而圖7B為設(shè)置有導(dǎo)引銷9的定位孔(導(dǎo)引孔)26的現(xiàn)有的頂側(cè)電路板(第二電路板)21的平面圖。在第一電路板20和第二電路板21處，僅另外示出了耦接連接器24的安裝位置。圖7A中所示的附圖標(biāo)記A是從耦接連接器24所被設(shè)置到的第一電路板20的一側(cè)至導(dǎo)引銷緊固孔28的中心的距離。此外，圖7B中所示的附圖標(biāo)記C是從耦接連接器24所被設(shè)置到的第一電路板20的一側(cè)至導(dǎo)引孔26的中心的距離。
[0069]此外，圖7C為設(shè)置有兩個(gè)第一錐形孔(對(duì)準(zhǔn)孔)17的本申請(qǐng)的第一電路板20的平面圖，而圖7D為設(shè)置有兩個(gè)第二錐形孔(對(duì)準(zhǔn)孔)2的本申請(qǐng)的第二電路板21的平面圖。在該示例中，如圖9中所示的，第一電路板20和第二電路板21設(shè)置有跨在堆疊式連接器6A和6B (未在圖7C和圖7D中示出)兩邊的兩個(gè)彈性間隔件40。如果使用兩個(gè)彈性間隔件40，則可以在連接堆疊式連接器之前抑制兩個(gè)電路板的傾斜。如果使用兩個(gè)彈性間隔件40，則第一電路板20和第二電路板21分別設(shè)置在具有第一錐形孔17和第二錐形孔27的兩個(gè)位置。圖7C中所示的附圖標(biāo)記E是從耦接連接器24所被設(shè)置到的第一電路板20的一側(cè)至第一錐形孔17的中心的距離。此外，圖7D中示出的附圖標(biāo)記F是從耦接連接器24所被設(shè)置到的第二電路板21的一側(cè)至第二錐形孔27的中心的距離。
[0070]圖8比較了通過(guò)使用導(dǎo)引銷連接圖7A和圖7B所示的第一電路板20和第二電路板21時(shí)的耦接連接器的偏移量與通過(guò)使用彈性間隔件連接圖7C和圖7D所示的本申請(qǐng)的第一電路板20和第二電路板21時(shí)的耦接連接器的偏移量。所示的數(shù)值表明沿第一電路板20和第二電路板21的短的方向(前后方向)的偏移量，但是沿長(zhǎng)的方向(左右方向)的偏移量也是類似的。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖8將第一電路板描述為“CPU0”而將第二電路板描述為“CPU1”。
[0071]參照?qǐng)D8，在對(duì)比技術(shù)中，CPUO的導(dǎo)引銷的緊固孔的位置、緊固螺釘與導(dǎo)引銷的緊固孔之間的間隙、CPUl的導(dǎo)引銷的定位孔的位置、以及導(dǎo)引銷與定位孔之間的間隙具有前后偏移量±0.1mm。為此，在對(duì)比技術(shù)的第一電路板20和第二電路板21中出現(xiàn)最大±0.4mm的偏移量。而與此相反，在本申請(qǐng)中，在第一錐形孔17和第二錐形孔27 (圖7中，描述為對(duì)準(zhǔn)孔)與彈性間隔件40之間未出現(xiàn)偏移，因此，偏移量?jī)H僅是第一錐形孔17和第二錐形孔27的位置的偏移。因此，在本申請(qǐng)的第一電路板20和第二電路板21中，作為前后偏移量，僅僅出現(xiàn)最大±0.2mm偏移量。提高了第一電路板20和第二電路板21的定位精確度，并且減少了將第一電路板和第二電路板連接到后面板的耦接連接器的損壞。此外，在使用具有短的有效接合長(zhǎng)度的小型連接器時(shí)，在通過(guò)高密度安裝而節(jié)省空間時(shí)，這也是有效的。
[0072]上述實(shí)施方式是第一電路板20與第二電路板21之間的電路板的連接系統(tǒng)，但是本申請(qǐng)的電路板的連接系統(tǒng)同樣能夠應(yīng)用于三個(gè)或更多個(gè)電路板的情況。圖10為示出了使用本申請(qǐng)的第一實(shí)施方式的彈性間隔件40的電路板的連接系統(tǒng)100被設(shè)置在三個(gè)電路板20、21以及29之間的實(shí)施方式的側(cè)視圖。在本實(shí)施方式中，彈性間隔件40被設(shè)置為在電路板20與21之間跨在堆疊式連接器6的兩邊，同時(shí)彈性間隔件40也被設(shè)置為在電路板21與29之間跨在堆疊式連接器6的兩邊。此外，堆疊式連接器6和彈性間隔件40的位置在上下方向上不重疊。如此，當(dāng)電路板的數(shù)量增加時(shí)，足夠防止彈性間隔件40的設(shè)置位置在上下方向上重疊。
[0073]接下來(lái)，將從圖1IA到圖13B圖示應(yīng)用了本申請(qǐng)的電路板的連接系統(tǒng)的具體示例。圖1lA和圖1lB為對(duì)應(yīng)于圖6A的狀態(tài)的立體圖和側(cè)視圖。圖12A和圖12B為對(duì)應(yīng)于圖6B的狀態(tài)的立體圖和側(cè)視圖，以及圖13A和圖13B為對(duì)應(yīng)于圖6C的狀態(tài)的立體圖和側(cè)視圖。應(yīng)當(dāng)注意的是，在圖1lA至圖13B中，與圖6A至圖6D所示的部分構(gòu)件相同的部分構(gòu)件被分配以相同的附圖標(biāo)記。
[0074]圖1lA和圖1lB示出了第二電路板21的第二錐形孔27定位在第二間隔件42的正上方的狀態(tài)，并且示出了彈性間隔件40被緊固到第一電路板20的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，第二電路板21的第二錐形孔27仍未連接至彈性間隔件40。之后，使第二電路板21沿圖1lB中所示的箭頭標(biāo)記的方向移動(dòng)
[0075]圖12A和圖12B示出了第二電路板21的第二錐形孔27裝配在第二間隔件42的第二錐形部44上的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，在第一電路板20處的堆疊式連接器6A和在第二電路板21處的堆疊式連接器6B仍未連接。之后，使第二電路板21沿圖12B中所示的箭頭標(biāo)記的方向移動(dòng)，從而連接堆疊式連接器6A和堆疊式連接器6B。
[0076]圖13A和圖13B示出了第一電路板20處的堆疊式連接器6A和第二電路板21處的堆疊式連接器6B連接的狀態(tài)。之后，長(zhǎng)螺釘8L被從第二電路板21的外部插入第二間隔件42的通孔中，并且被擰入第一間隔件41中，從而將彈性間隔件40緊固到第二電路板21。
[0077]圖14A示出了本申請(qǐng)的第二實(shí)施方式的彈性間隔件50的配置。第二實(shí)施方式的彈性間隔件50設(shè)置有第一間隔件51、第二間隔件52、以及設(shè)置在第一間隔件51與第二間隔件52之間的彈性構(gòu)件58。第一間隔件51的主體51B和第二間隔件52的主體52B被設(shè)置有相同的外徑。設(shè)置在第一間隔件51和第二間隔件52的端部部分處的第一錐形部53和第二錐形部54被設(shè)置有相同的錐角。因此，形成在通過(guò)彈性間隔件50連接的第一電路板處的第一錐形孔和形成在第二電路板處的第二錐形孔也可以有相同的錐角。應(yīng)當(dāng)注意的是，第二間隔件52也可以將主體52B省略，并且僅設(shè)置有第二錐形部54。
[0078]在第二間隔件52的主體52B的第一間隔件51側(cè)，設(shè)置有直徑收縮的桿部52A。第二錐形部、主體52B以及桿部52A設(shè)置有穿過(guò)它們的通孔56。另一方面，第一間隔件51在主體5IB處設(shè)置有保持桿部52A的保持孔57。保持孔57的外徑比桿部52A的外徑略大，同時(shí)桿部52A能夠在保持孔57內(nèi)沿軸向方向滑動(dòng)。此外，在保持孔57的第一錐形部53側(cè)設(shè)置有貫穿第一間隔件51的主體51B的通孔56，并且使得該通孔56與設(shè)置在插入保持孔57中的第二間隔件52處的通孔56在軸線上是相同的。設(shè)置在第一間隔件51處的通孔56形成有螺紋55。此外，在桿部52A的外周部分處，設(shè)置有彈性構(gòu)件58，該彈性構(gòu)件58在桿部52A進(jìn)入保持孔57中時(shí)收縮。
[0079]圖14A中所示的彈性構(gòu)件48在本實(shí)施方式中是摺狀的波紋管(accordion likebellow) 58a，并且由橡膠或塑料形成。由于該波紋管58A，在無(wú)外力的狀態(tài)下，第一間隔件51和第二間隔件52保持預(yù)定的長(zhǎng)度，但如果將朝向第一間隔件51的外力施加于第二間隔件52，則波紋管58A如圖14B所示地收縮。圖14C中所示的改型中的彈性構(gòu)件58可以由壓縮彈簧58B制成，并且，在圖14D中所示的其他改型中，可以由橡膠圈58C制成。第二實(shí)施方式中的彈性間隔件50的操作與第一實(shí)施方式中的彈性間隔件40類似，因此省略了進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0080]上述實(shí)施方式中的彈性間隔件能夠使得形成第一間隔件和第二間隔件的兩層結(jié)構(gòu)而沒(méi)有松動(dòng)。此外，在第一間隔件與第二間隔件之間設(shè)置有彈簧構(gòu)件。如果將指向第一間隔件側(cè)的外力施加于第二間隔件，則第二間隔件沿著保持孔筆直地收縮。此外，如果彈性間隔件所附接到的兩個(gè)板的面對(duì)表面設(shè)置有在錐角方面與第一錐形部和第二錐形部相同的錐形孔，則彈性間隔件用作為堆疊式連接器的連接之前的導(dǎo)引件，并且能夠平滑地連接堆疊式連接器。此外，由于設(shè)置在電路板側(cè)的錐形孔和設(shè)置在彈性間隔件的兩個(gè)端部處的第一錐形部及第二錐形部所產(chǎn)生的錐形的中心校正功能，第一錐形孔和第二錐形孔以及第一錐形部和第二錐形部在中心位置上匹配，并且兩個(gè)電路板能夠以高精確度在前后方向及左右方向上定位。
[0081]盡管僅在上文詳細(xì)描述了本發(fā)明的一些示例性實(shí)施方式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易領(lǐng)會(huì)到，在實(shí)質(zhì)上不背離本發(fā)明的新穎教示和優(yōu)勢(shì)的情況下，在示例性實(shí)施方式中可以進(jìn)行許多改型。因此，所有這些改型意圖被包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電路板的連接系統(tǒng)(100)，所述電路板的連接系統(tǒng)(100)平行連接多個(gè)電路板(20、21)，其中， 所述電路板的連接系統(tǒng)設(shè)置有: 第一錐形孔和第二錐形孔(17、27)，所述第一錐形孔和所述第二錐形孔(17、27)設(shè)置在第一電路板和第二電路板(20、21)的面對(duì)的位置處；以及 具有兩個(gè)端部的彈性間隔件(40)，所述兩個(gè)端部裝配到所述第一錐形孔和所述第二錐形孔(17、27)中， 所述彈性間隔件(40)設(shè)置有: 第一間隔件(41)，所述第一間隔件(41)在一個(gè)端部處設(shè)置有錐形部(43)，所述錐形部(43)設(shè)置有與所述第一錐形孔(17)的錐角相同的錐角； 第二間隔件(42)，所述第二間隔件(42)在一個(gè)端部處設(shè)置有錐形部(44)，所述錐形部(44)設(shè)置有與所述第二錐形孔(27)的錐角相同的錐角，并且所述第二間隔件(42)在另一個(gè)端部處與所述第一間隔件(41)接合，并且能夠沿所述第一間隔件(41)的軸向方向移動(dòng)；以及 彈性構(gòu)件(48)，所述彈性構(gòu)件(48)附接在所述第一間隔件與所述第二間隔件(41、42)之間，以及 所述第一間隔件和所述第二間隔件(41、42 )沿軸向方向設(shè)置有相同內(nèi)徑的通孔(46 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板的連接系統(tǒng)，其中， 所述第一間隔件(41)設(shè)置有保持所述第二間隔件(42)的保持孔(47)，以及所述彈性構(gòu)件(48)以緊靠所述第二間隔件(42)的另一個(gè)端部的狀態(tài)插入到所述保持孔(47)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路板的連接系統(tǒng)，其中，所述彈性構(gòu)件(48)設(shè)置有空間，所述空間連接所述第一間隔件(41)和所述第二間隔件(42)處的通孔(46)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板的連接系統(tǒng)，其中， 所述第一錐形孔和所述第二錐形孔(17、27)設(shè)置有相同的錐角； 所述第一間隔件和所述第二間隔件(51、52)的除了所述錐形部(53、54)之外的部分設(shè)置有相同的外徑， 所述第二間隔件(52)在所述第一間隔件(51)側(cè)設(shè)置有直徑減小的桿部(52A)， 所述第一間隔件(51)設(shè)置有保持所述桿部(52A)的保持孔(57)，以及 所述彈性構(gòu)件(58)附接至所述桿部(52A)的外部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電路板的連接系統(tǒng)，其中， 所述第一間隔件(41和51)處的所述通孔(46和56)在其內(nèi)周部分形成有螺紋(45和55)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路板的連接系統(tǒng)，其中， 在所述錐形部(43和53)被插入到設(shè)置在所述第一電路板(20)上的所述第一錐形孔(17)之后，所述第一間隔件(41和51)通過(guò)第一螺釘(8S)緊固至所述第一電路板(20)，所述第一螺釘(8S)從所述第一電路板(20)的相對(duì)側(cè)與所述螺紋(45和55)接合，以及 在外力使得所述彈性構(gòu)件(48和58)收縮并使得所述第二間隔件(42和52)向所述第一間隔件(41和51)側(cè)移動(dòng)的狀態(tài)下，在所述第二錐形孔(27)裝配在所述第二間隔件(42和52 )的所述第一錐形部(44和54 )上之后，所述第二電路板(21)通過(guò)第二螺釘(8L)緊固至所述第一間隔件(41和51)，所述第二螺釘(8L)設(shè)置有使得前端部分從所述第二電路板(21)的相對(duì)側(cè)與所述螺紋(45和55)接合的長(zhǎng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路板的連接系統(tǒng)，其中， 能夠通過(guò)改變所述第二螺釘(8L)與所述螺紋(45和55)接合的長(zhǎng)度來(lái)改變所述第一電路板與所述第二電路板(20和21)之間的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路板的連接系統(tǒng)，其中， 通過(guò)附接在所述第一電路板 與所述第二電路板(20和21)之間的堆疊式連接器(6)的總長(zhǎng)度來(lái)確定所述第一電路板與所述第二電路板(20和21)之間的距離，并且所述第一間隔件(41和51)的除所述錐形部(43和53)之外的長(zhǎng)度被形成為與所述堆疊式連接器(6)的總長(zhǎng)度相同的長(zhǎng)度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的電路板的連接系統(tǒng)，其中， 所述錐形孔(17和27 )設(shè)置有底孔(18 )。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的電路板的連接系統(tǒng)，其中， 所述第一電路板與所述第二電路板(20和21)之間的兩個(gè)位置形成有所述第一錐形孔和所述第二錐形孔(17和27)， 第一錐形孔和第二錐形孔(17和27)的所述兩個(gè)位置設(shè)置有分別附接至它們的兩個(gè)彈性間隔件(40和50)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的電路板的連接系統(tǒng)，其中， 當(dāng)平行連接三個(gè)或更多個(gè)電路板(20、21以及29)時(shí)，每對(duì)面對(duì)的電路板設(shè)置有所述第一錐形孔和所述第二錐形孔(17和27)，所述第一錐形孔和所述第二錐形孔(17和27)中的每一個(gè)設(shè)置有所述彈性間隔件(40和50)，并且所述第一錐形孔和所述第二錐形孔(17和27)被布置成在位置上不重疊。
【文檔編號(hào)】H05K1/14GK103929879SQ201410016135
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月16日
【發(fā)明者】梶尾直彥, 小杉尚史, 松本吉生 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社