JP2012088814A - 情報処理装置のマザーボードの支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】その筐体の変形、筺体の外部から加わる振動が、マザーボード上に設ける拡張カードのコネクタの接触不良を簡単な構造で抑制するようにしたマザーボードの支持構造を提供することを目的とする。
【解決手段】デスクトップタイプのマザーボード３１の支持構造で、拡張カードのコネクタ３１ｃの周囲を筺体２１底面に固定する第１の支持部１１と、１つの外周辺に対向する辺の両端部の一方の端部を前記筺体底面に固定する第２の支持部１２と、両端部の他方の端部を前記筺体底面に固定する第３の支持部１３とを備え、第３の支持部は、垂直方向に変位可能に支持するようにし、筺体周辺に外力が加わった場合、コネクタ部での接触不良を抑制できるようにしたことを特徴とする情報処理装置のマザーボードの支持構造。
【選択図】 図１

Description

本発明は、情報処理装置のマザーボードの支持構造に関する。

パーソナルコンピュータ、いわゆる、ＰＣ／ＡＴ(登録商標)互換デスクトップパソコンなどの情報端末は、プロセッサ、メモリ、ＰＣＩなどの拡張バスインタフェースなどコンピュータの中核となる機能を１枚のボードに実装したマザーボードと、複数枚の拡張カードとで構成され、このマザーボードと拡張カードとの間はコネクタで電気信号の受け渡しを行っている。

このマザーボードは、筐体の内部面に、また、拡張カードは、マザーボード上に実装されるコネクタに、マザーボード対して垂直に固定される。

拡張カードは、内部に保持ばねを持つコネクタで保持されている。したがって、筺体の持ち運びや、設置される筺体外部からの荷重や振動、及び筺体内部に備えるハードディスクドライブ、冷却ファン等の振動によって、筐体が変形したり、微小に振動したりすると、拡張カードとマザーボードとはコネクタの接触部において相対変形を起こす力が働く。この力は、コネクタの内部にある信号ピンの接触不良を引き起こす原因となる。

ところで、このマザーボードの規格には、衆知のように、ＡＴ（Advanced Technology）系と、ＡＴＸ（Advanced Technology Extended）、ＢＴＸ(Balanced Technology Extended）、及び(Workstation Technology Extended）などのＡＴＸ系の規格があり、その外形は概略２００ｍｍ以上の矩形の基板となっている。

これらのマザーボードに設けられるPCI（登録商標）、PCI Express（登録商標）などの拡張カードのコネクタは、プロセッサ（ＣＰＵ、Central Processing Unit）のヒートシンクなどの実装に支障がないように、マザーボードの周辺部に配置される。

このようなマザーボード３１を搭載したデスクトップ型パソコン（ここでは、情報処理装置と呼ぶ）１００の実装の例を図４に示す。

図４は、情報処理装置１００の筺体２１の天板を外した状態の斜視図で、筺体２１の正面を、ｙ軸方向から見た面とすると、直方体の筺体２１の中央部付近にプロセッサ３１ａを実装したマザーボード３１が固定され、また、筺体２１の左後部に電源ユニット２１ｂ、その左前面にハードディスクユニット２１ｃが固定された場合を示している。

この実装の例では、矩形のマザーボード３１は、例えば、筺体２１の右側面に対向した右端周辺部Ｓａに、複数の拡張カードのコネクタ３１ｃが配置された状態で、筺体２１の底面部２１ａに固定されている。拡張カード３２の枚数はシステム構成により枚数が選択されるが、図４には１枚の場合を図示している。

図５は、この情報処理装置１００において、例えば、筺体２１の１つの角部Ｐｅをｚ軸方向に持ち上げる外力が働いた場合、マザーボード３１の高さ方向の変位量を説明する図である。

図５は、マザーボード３１上において筺体２１の右側面に配置された拡張カード３２近傍のｘ軸に平行な直線Ｌｃ上の両端部の２点、点Ｐａと点Ｐｃと、また、筺体２１の前面に近いｘ軸に平行な直線Ｌｄ上の両端部２点、点Ｐｃと点Ｐｄとについて、その変位量を図示したものである。

ところで、拡張カード３２は、マザーボード３１の表面上に設けられるコネクタ３１ｃに上部ｚ軸方向から挿入して固定される。

図５のグラフに示すように、筺体２１の右後部の１つの角部Ｐｅを持ち上げる方向に外力が働いた場合、マザーボード３１の筺体２１の後部側の両端、点Ｐａ、点Ｐｂの２点の変位量は異なり、角部Ｐｅ近傍の点Ｐｂの変位が大きく、点Ｐａ−点Ｐｂ間、点Ｐｂ−点Ｐｄ間の相対変位は大きくなる。しかし角部Ｐｅから遠い、マザーボード３１の筺体２１の前面部側の両端、点Ｐｃと点Ｐｄの変位量は小さく、点Ｐｃ−点Ｐｄ間の相対変位量も小さくなる。

このＰｂ−Ｐｄ間の変位量の相違は、拡張カード３２のコネクタ３１ｃの図示しない内部ピンの接触状態を変化させる。

この変化がコネクタ３１ｃの接触抵抗値を変化させ、稼働中の情報処理装置１００のマザーボード３１と拡張カード３２間の信号の受け渡しに影響を及ぼし、故障を引き起こす要因と成っている。

そのため、ノートパソコンにおける従来のマザーボードの基板支持構造においては、筐体と基板の固定部すべてに免振材を挟み込み、外部からの振動、筐体の変形に対してマザーボード上に実装されている電子部品の破損を抑えようとしている技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−２６０２５２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術は、マザーボードに実装された電子部品の破損を多数の剛性部材で支持して防止する方法であるが、拡張カードを備えるデスクトップタイプの情報処理装置については、マザーボード上の拡張カード用のコネクタの接触不良や、破損を簡単な構造で防止する技術は知られていない。

近年、デスクトップタイプのパソコンは、各種の産業用にも使用され、高信頼性が要求される用途が増大している。また、産業用ではオフィスに設けられる場合と異なり、振動の多い悪環境におかれる場合がある。さらに、産業用では、デスクトップ筺体を大型のラックマウント筺体に水平に収納して設けられる場合が多い。

このような産業用の設置環境で使用されるデスクトップタイプの情報処理装置においては、例えば、図４に図示したように、マザーボード３１は筺体２１の底板２１ａに固定され、マザーボード３１のコネクタ３１ｃへ固定される、破線に示す拡張カード３２は、一方はマザーボード３１と固定され他方は筐体２１の他の面に固定されることが多い。

そのため、図５で説明したように、筺体２１が外力によって上下方向に自由に変位可能な取り付けでは、拡張カード３２はコネクタ３１ｃで接触不良を引き起こす可能性がある。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、マザーボードを水平に設けて使用する情報処理装置において、その筐体の変形、筺体の外部から加わる振動が、マザーボード上に設ける拡張カードのコネクタの接触不良を簡単な構造で抑制するようにした情報処理装置のマザーボードの支持構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による情報処理装置のマザーボードの支持構造は、矩形の基板と、当該基板の各外周辺端部を除く中央部近傍の一方の表面にプロセッサを搭載するマザーボードと、前記基板の１つの外周辺に並行に、その外周辺端部のコネクタに、当該基板に対して垂直方向から挿入して設けられる複数の拡張カードと、前記マザーボードを水平に、自身の底板に固定するする直方体の筺体と、を備える情報処理装置であって、前記コネクタの周囲を前記筺体底板に固定する第１の支持部と、前記コネクタの前記外周辺端部に対向する外周辺端部の一方の端部を前記筺体底板に固定する第２の支持部と、他方の端部を前記筺体底板に固定する第３の支持部とを備え、前記前記第３の支持部は、垂直方向に変位可能に支持し、前記筺体周辺に外力が加わった場合、前記コネクタ部での接触不良を抑制できるようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、本発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、マザーボードを水平に設けて使用する情報処理装置において、その筐体の変形、筺体の外部から加わる振動が、マザーボード上に設ける拡張カードのコネクタの接触不良を簡単な構造で抑制するようにした情報処理装置のマザーボードの支持構造を提供することができる。

本発明の実施例１の情報処理装置のマザーボードの支持構造図。 本発明の実施例２の情報処理装置のマザーボードの支持構造図 本発明の実施例３の情報処理装置のマザーボードの支持構造図 本発明の従来技術の説明図。 本発明の従来技術の変位量の説明図。

以下、図面を参照して、本実施例について説明する。

以下、図１を参照して実施例１を説明する。先ず、図１を参照して、本実施例の構成について説明する。

図１は、情報処理装置１００のマザーボードの支持構造図である。実施例１の各部について図４に示す各部と同一部分は同一符号で示しその説明を省略する。

マザーボード３１は、筺体２１の底板２１ａに、プロセッサ３１ａが略中央部におかれるように配置、固定される。図１（ａ）はその平面図で、図１（ｂ）はｙ軸方向手前から見た正面図である。

情報処理装置１００のマザーボードの支持構造は、矩形の基板３１ｂと、基板３１ｂの各外周辺端部を除く中央部近傍の一方の表面にプロセッサ３１ａを搭載するマザーボード３１と、基板３１ｂの１つの外周辺に並行に、その外周辺端部のコネクタ３１ｃに垂直方向から挿入して設けられる複数の拡張カード３２と、マザーボード３１を水平に、自身の底板２１ａに固定するする直方体の筺体２１と、を備えるデスクトップタイプの情報処理装置１００でる。

コネクタ３１ｃの周囲を筺体２１の底板２１ａに固定する第１の支持部１１と、コネクタ３１ｃの外周辺端部に対向する外周辺端部の一方の端部を筺体２１の底板２１ａに固定する第２の支持部１２と、他方の端部を筺体２１の底板２１ａに固定する第３の支持部１３とを備える。

この前記第３の支持部は、垂直方向に変位可能に支持し、筺体２１周辺に外力が加わった場合、コネクタ３１ｃで接触不良を抑制できるようにしする。

次に、マザーボード３１の支持構造第１の支持部１１〜第３の支持部１３について説明する。拡張カード３２は、マザーボード３１上に設けるコネクタ３１ｃにより垂直方向に固定されている。

第１の支持部１１は、マザーボード３１と底板２１との間に設けるスペーサ１１ｂとこのスペーサ１１ｂと一対でマザーボード３１の表面側から固定する固定ビス１１ａとで構成され、コネクタ３１ｃの周囲の複数個で構成される。

第２の支持部１２も第１の支持部と同様に、マザーボード３１と底板２１との間に設けるスペーサ１１ｂとこのスペーサ１１ｂと一対でマザーボード３１の表面側から固定する固定ビス１１ａの１つで構成される。

第３の支持部１３は、夫々、マザーボード３１と底板２１との間に設けるスペーサと同様なスペーサ１１ｂで構成できるは、このスペーサ１１ｂは、マザーボード３１を貫通する孔に相通するリブを備えている。この貫通孔の径は、第３の支持部１３が外力を受けたときに、上下方向に動きやすくするために、水平方向にも移動可能となるように、リブの径よりも大きくしておく。

このように構成された第１の支持部１１及び第２の支持部は、マザーボード３１を上下方向、水平方向に移動できないように固定し、第３の支持部１３は、マザーボード３１を水平方向に移動できないように、且つ、上下方向に変位可能に固定される。

第１の支持部１１は複数枚の拡張ボード３２を実装する場合には、適宜、その固定位置を調整できるが、固定位置は、極力小面積の支持と成るようにそのエリアを限定しておく。

また、マザーボード３１の表面にはプロセッサ３１ａ１が実装され、その上にヒートシンク３１ａ１が取り付けられる部分は、他の部分よりも重くなるので、このプロセッサ１３ａ１が実装されるマザーボード３１の裏面には、ゴムなどの弾性体３１ａ２が底板２１ａとの間に挿入するようにしても良い。

このように構成された情報処理装置１００のマザーボードの支持構造は、筺体２１を持ち上げたり、筺体２１をラックマウントに収めたりする場合、あるいは、筺体２１の底板２１の四隅に防振ゴムなどを設ける場合、筺体２１はコネクタ３１ｃの外周辺端部で強固に固定され、筐体２１の中央底部は自重により撓んでしまう。

しかしながら、マザーボード３１を固定する第３の支持部１３は、上下方向の変位が自由な構造になっているため、マザーボード３１は筐体２１の底板２１ａの変位に追従し、マザーボード３１は変形することが抑制される。

即ち、マザーボード３１と拡張カード３２の直交する位置関係は、拡張カード３２のコネクタ３１ｃの周辺と底板とが剛体となるように固定され、第３の支持部が上下方向に変位可能に固定されているので、底板２１ａ全面でマザーボードを固定する場合に比べて、外力による変位が抑制される。

また、筺体２１の内部には図示しないファンやＤＶＤドライブ装置などの可動物も搭載されており、その振動が筐体２１内で伝播するが、弾性体３１ａ２を設けた場合には、その振動を吸収できるように構成できる。

以上述べたように、本実施例１によれば、マザーボード３１は、簡易な構造で、筐体２１の変形に追従することがないため、コネクタ３１ｃでの接触不良を引き起こす可能性をごく小さく抑制することができる。

次に、図２及を参照して、実施例２の情報処理装置１００のマザーボードの支持構造について説明する。実施例２の各部について図１に示す実施例１の各部と同一部分は同一符号で示しその説明を省略する。

実施例２が実施例１と異なる点は、実施例１では、第１の支持部１１は、マザーボード３１と底板２１との間に設けるスペーサ１１ｂとこのスペーサ１１ｂと一対でマザーボード３１の表面側から固定する固定ビス１１ａとで構成され、コネクタ３１ｃの周囲に複数個設けたが、実施例２では、外周の内、一方のマザーボード３１の外周端部側のみにその固定箇所の個数を減じたことにある。

また、実施例１では、第３の支持部１３は、夫々、マザーボード３１と底板２１との間に設けるスペーサ１１ｂで構成されるが、このスペーサ１１ｂは、マザーボード３１に設ける貫通孔を相通するリブを備えたが、実施例２では、第３の支持部は、ゴム等の弾性体１４ａと金属のスペーサ１４とで構成し、弾性体１４ａマザーボード３１の下面側にして挿入したことにある。

また、実施例１では、マザーボード３１の表面にはプロセッサ３１ａ１が実装され、その上にヒートシンク３１ａ１が取り付けられ、このプロセッサ１３ａ１が実装されるマザーボード３１の裏面には、ゴムなどの弾性体３１ａ２を底板２１ａとの間に挿入したが、この弾性体３１ａ２を削除したことにある。

このような実施例２の情報処理装置１００のマザーボードの支持構造は、拡張基板３２と対向する周辺位置の一方の端部を、垂直方向及び水平方向に変位可能にしたので、マザーボードのサイズや、実装部品の配置、及び拡張カードの枚数によっては、また、ラック等に収納される場合の据付環境によっては、実施例１と同様な効果を得ることが出来るので、実施例１に比べてさらに部品を削減することが出来る。

次に、図３及を参照して、実施例３の情報処理装置１００のマザーボードの支持構造について説明する。実施例３の各部について図１に示す実施例１の各部と同一部分は同一符号で示しその説明を省略する。

実施例３が実施例２と異なる点は、実施例１では、第１の支持部１１は、マザーボード３１と底板２１との間に設けるスペーサ１１ｂとこのスペーサ１１ｂと一対でマザーボード３１の表面側から固定する固定ビス１１ａとで構成され、コネクタ３１ｃの周囲に複数個設けたが、実施例３では、外周の内、一方のマザーボード３１の外周端部側のみにその個数を減じたことにある。

また、実施例１では、第２の支持部１２及び第３の支持部１３は、夫々、マザーボード３１と底板２１との間に設けるスペーサ１１ｂで構成されるが、このスペーサ１１ｂは、マザーボード３１に設ける貫通孔を相通するリブを備えたが、実施例３では、実施例２同様に、第２の支持部１１及び第３の支持部１３は、ゴム等の弾性体１４ａと金属のスペーサ１４とで構成し、弾性体１４ａマザーボード３１の下面側として挿入したことにある。

また、実施例１では、マザーボード３１の表面にはプロセッサ３１ａ１が実装され、その上にヒートシンク３１ａ１が取り付けられ、このプロセッサ１３ａ１が実装されるマザーボード３１の裏面には、ゴムなどの弾性体３１ａ２を底板２１ａとの間に挿入したが、この弾性体３１ａ２を削除し、金属等の剛性体からなるスペーサ１５をコネクタ３１ｃ近傍のマザーボード３１裏面と底板２１ａとの間に挿入するようにしたことにある。

このような実施例３の情報処理装置１００のマザーボードの支持構造は、マザーボードのサイズや、実装部品の配置、及び拡張カードの枚数によっては、また、ラック等に収納される場合の据付環境によっては、実施例１と同様な効果を得ることが出来るので、実施例１に比べてさらに部品を削減することが出来る。

本発明のいくつかの実施例を説明したが、これらの実施例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら新規な実施例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で，種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。これらの実施例やその変形は、発明の要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明と均等の範囲に含まれる。

１１ 第１の支持部
１２ 第２の支持部
１３ 第３の支持部
１４ スペーサ（剛性部材）
１４ａ、１５ ゴム（弾性部材）
２１ 筺体
２１ａ 底板
２１ｂ 電源ユニット
２１ｃ ハードディスクユニット
３１ マザーボード
３１ａ プロセッサ
３１ａ１ ヒートシンク
３１ａ２ ゴム（弾性部材）
３１ｂ 基板
３１ｃ コネクタ
３２ 拡張カード
１００ 情報処理装置

Claims (3)

1. 矩形の基板と、当該基板の各外周辺端部を除く中央部近傍の一方の表面にプロセッサを搭載するマザーボードと、
   前記基板の１つの外周辺に並行に、その外周辺端部のコネクタに、当該基板に対して垂直方向から挿入して設けられる複数の拡張カードと、
   前記マザーボードを水平に、自身の底板に固定するする直方体の筺体と、
   を備える情報処理装置であって、
   前記コネクタの周囲を前記筺体底板に固定する第１の支持部と、
   前記コネクタの前記外周辺端部に対向する外周辺端部の一方の端部を前記筺体底板に固定する第２の支持部と、他方の端部を前記筺体底板に固定する第３の支持部と
   を備え、
   前記前記第３の支持部は、垂直方向に変位可能に支持し、前記筺体周辺に外力が加わった場合、前記コネクタ部での接触不良を抑制できるようにしたことを特徴とする情報処理装置のマザーボードの支持構造。
2. 前記プロセッサの取り付け位置において、前記マザーボードと前記筺体底面との間には、弾性体を挿入するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置のマザーボードの支持構造。
3. 前記第３の支持部は、剛性部材と弾性部材で構成し、前記弾性部材を前記マザーボードと前記剛性部材との間に設け、水平方法及び垂直方向に変位可能に支持するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置のマザーボードの支持構造。

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