JP4529758B2 - 通信機器 - Google Patents

Description

本発明は通信機器に係り、特に集合型メディアコンバータに関する。

光ファイバーを利用している通信システムが普及しつつある。この通信システムは、局舎内に集合型メディアコンバータが設置される。この集合型メディアコンバータは、キャビネット内にメディアコンバータモジュールが多数並んで装着されている構造であり、ラックに取り付けられている。各メディアコンバータモジュールは、キャビネットの前面から挿入されて装着されており、保守等において、個々に抜いて取外すことが可能である構成である。一つのメディアコンバータモジュールが一つの家庭に対応し、各メディアコンバータモジュールから、光ファイバーが家庭まで延びている。各メディアコンバータモジュールの保守は、集合型メディアコンバータの電源がオンの状態で行われる。

よって、集合型メディアコンバータ及びメディアコンバータモジュールは、保守等の作業時に不都合が起きない構成であることが必要である。

図１０は従来のメディアコンバータモジュール１を示す。メディアコンバータモジュール１はプリント基板２が金属板製のカバー３で覆われており、且つ、プリント基板２の先端にコネクタ４を有する構成である。プリント基板２は、回路パターン及びグランドパターンを有する。金属板製のカバー３はプリント基板２のグランドパターンと電気的に接続してある。

キャビネット１０は、金属板のプレス加工品であるガイドレール部材１１、１２を有し、且つ、奥部に、バックボード１４が設けてあり、バックボード１４にコネクタ１５が取り付けてある。

このメディアコンバータモジュール１は、キャビネット１０の金属板のプレス加工品であるガイドレール部材１１、１２によって案内されて、キャビネット１０内に挿入されて、コネクタ４がコネクタ１５と嵌合接続されて、装着されている。
特開２００４−２７９９６０号公報

従来のメディアコンバータモジュール１は、プリント基板２のグランドパターンが一つであるため、サージ電流によって電子回路が影響を受ける虞れがあった。また、プリント基板２の他に金属板製カバー３を有する構成であるため、コスト高であった。

そこで、本発明は、上記課題を解決した通信機器を提供することを目的とする。

本発明は、回路基板と金属製のフロントパネルとを有する回路基板モジュールと、
前記回路基板モジュールの回路基板の縁を案内するガイドレール溝とを有する通信機器において、
前記ガイドレール溝がフィジカルグランドと電気的に接続され、
前記回路基板モジュールの前記回路基板は、シグナルグランドパターンとフィジカルグランドパターンとを電気的に絶縁された状態で有し、
該フィジカルグランドパターンが該回路基板のうちの前記ガイドレール溝に嵌合する縁に沿う部分を含む前記回路基板の上縁部及び下縁部の全長に亘って設けられ、上下のフィジカルグランドパターンの一端が前記フロントパネルと電気的に接続してあり、前記回路基板モジュールが前記通信機器本体に挿入されると、前記フィジカルグランドパターンが前記ガイドレール溝を介して前記フィジカルグランドと電気的に接続される構成とし、
前記シグナルグランドパターンは、間に間隙部を有する第１のシグナルグランドパターンと第２のシグナルグランドパターンとを有し、
前記上下のフィジカルグランドパターンは、前記間隙部に設けられた前記回路基板を横切っているパターンで繋がっていることを特徴とする。

本発明によれば、回路基板は、シグナルグランドパターンとフィジカルグランドパターンとを電気的に絶縁された状態で有し、フィジカルグランドパターンが回路基板の縁に沿う部分に設けてある構成であるため、回路基板モジュールが通信機器本体に挿入されると、フィジカルグランドパターンがガイドレール溝を介してフィジカルグランドと電気的に接続され、サージ電流をフィジカルグランドに逃がすことが出来、電子回路をサージ電流から保護することが出来る。

次に本発明の実施の形態について説明する。

図１は発明の実施例である通信機器としての集合型メディアコンバータ２０を、回路基板モジュールとしてのメディアコンバータモジュール４０と通信機器本体としてのキャビネット３０とを対向させて示す。図２はメディアコンバータモジュール４０をＸ２側から見て示す。Ｘ１−Ｘ２は複数のメディアコンバータモジュール４０が並んでいる方向、Ｙ１−Ｙ２はメディアコンバータモジュール４０の挿入抜去の方向及び集合型メディアコンバータ２０の奥行き方向、Ｚ１−Ｚ２は集合型メディアコンバータ２０の高さ方向である。

図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は集合型メディアコンバータ２０を示す。図４は図３（Ｂ）中の一部を拡大して示し、図５は図３（Ａ）中の一部を拡大して示す。図６はメディアコンバータモジュール４０のキャビネット３０への装着動作を示す。図７は図６（Ｄ）の一部を拡大して示す。図８は図７中、VIII-VIII線に沿う拡大断面である。
［メディアコンバータモジュール４０］
先ず、主に図１及び図２を参照して、メディアコンバータモジュール４０について説明する。メディアコンバータモジュール４０は、プリント基板４１上に光コネクタ付きの光電変換装置７５、ＬＡＮコネクタ７６、電気コネクタ８０等が実装してあり、Ｙ２側にフロントパネル９０を有する構成である。

プリント基板４１は、回路パターン（図示せず）と、略面状のシグナルグランドパターン５０、５１，５５，５６と、帯状のフィジカルグランドパターン６０，６１，６３，６５，６６、６７とを有する。なお、回路パターンは、フィジカルグランドパターン６０，６１，６３，６５，６６、６７の部分及び後述する隙間部７０、７１の部分以外の領域に形成してあり、シグナルグランドパターン５０、５１，５５，５６は隣り合う回路パターンの間の部分を占めるように形成してある。図８に示すように、シグナルグランドパターン５０、５１，５５，５６及び回路パターン（図示せず）は、絶縁性の半田レジスト膜７２，７３でもって覆われている。

プリント基板４１はＺ１側の上縁４２Ｚ１、Ｚ２側の下縁４２Ｚ２、Ｙ１側の縁４２Ｙ１，Ｙ２側の縁４２Ｙ２を有する。

図１に示すように、プリント基板４１のＸ１側の面４３Ｘ１には、縁４２Ｚ１の全長に帯状に沿うフィジカルグランドパターン６０と、縁４２Ｚ２の全長に帯状に沿うフィジカルグランドパターン６１と、フィジカルグランドパターン６０，６１の間を繋ぐフィジカルグランドパターン６３と、フィジカルグランドパターン６０、６１、６３に囲まれた部分のシグナルグランドパターン５０、５１とを有する。フィジカルグランドパターン６０，６１、６３と、シグナルグランドパターン５０、５１との間には隙間部７０があり、両者は電気的に絶縁されている。

図２に示すように、プリント基板４１のＸ２側の面４３Ｘ２には、縁４２Ｚ１の全長に帯状に沿うフィジカルグランドパターン６５と、縁４２Ｚ２の全長に帯状に沿うフィジカルグランドパターン６６と、フィジカルグランドパターン６５，６６の間を繋ぐフィジカルグランドパターン６７と、フィジカルグランドパターン６５、６６，６７に囲まれた部分のシグナルグランドパターン５５、５６とを有する。フィジカルグランドパターン６５，６６、６７と、シグナルグランドパターン５５、５６との間には隙間部７１があり、両者は電気的に絶縁されている。

プリント基板４１の面４３Ｘ１のフィジカルグランドパターン６０，６１、６３と面４３Ｘ２のフィジカルグランドパターン６５，６６、６７とは、スルーホールでもって電気的に接続してある。プリント基板４１の面４３Ｘ１のシグナルグランドパターン５０、５１と面４３Ｘ２のシグナルグランドパターン５５、５６とはスルーホールでもって電気的に接続してある。

フロントパネル９０は、金属製であり、Ｙ１側に突き出ているラグ部９１，９２がフィジカルグランドパターン６５，６６に押し付けられてネジ９３，９４でもってプリント基板４１に固定してある。よって、フロントパネル９０は、フィジカルグランドパターン６０，６１、６３、６５，６６、６７と電気的に接続してある。

電気コネクタ８０は、図１に拡大して示すように、電気絶縁性合成樹脂製のベース部８１と、ベース部８１の両側から延びているカンチレバー部８２、８３の先端の間に支持されている電気絶縁性合成樹脂製の本体部８５と、複数のＬ字形状のコンタクト部材８９とを有する。コンタクト部材８９は、本体部８５とベース部８１とにまたがって組み込んであり、一端のコンタクト部８９ａは本体部８５からＹ１方向に突き出ており、他端のコンタクト部８９ｂがベース部８１からＺ１方向に突き出ている。

この電気コネクタ８０は、ベース部８１をプリント基板４１の面４３Ｘ２上に固定されて、コンタクト部８９ｂをプリント基板４１のスルーホールに半田付けされて実装してある。カンチレバー部８２、８３及びコンタクト部材８９の途中の部分が弾性変形することによって、本体部８５は、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に約１ｍｍの範囲で変位することが可能である。

本体部８５は、Ｚ１側とＺ２側とに、Ｙ１方向に突き出た腕部８６，８７とを有する。腕部８６，８７の間が空間８８となっている。また、腕部８６，８７の対向する面側に、ガイドレール８６ａ，８７ａを有する。また、腕部８６，８７の先端の内側には、外側にテーパ状に拡がるテーパ部８６ｂ，８７ｂを有する。
［キャビネット３０］
次にキャビネット３０について説明する。

図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、キャビネット３０は、高さの低い直方体形状であり、前面が開口３１ａである箱形状のシャーシ３１と、Ｚ１側の支持板３２と、Ｚ２側の支持板３３と、中央の支持板３４とを有し、支持板３２の下面に導電性合成樹脂製のガイドレール溝板部材３５がネジ止めしてあり、支持板３３の上面に導電性合成樹脂製のガイドレール溝板部材３６がネジ止めしてあり、支持板３４のＹ２側の面にバックボード３７がネジ止めしてあり、支持板３４よりＹ１側の部分に、トランス３８と直流電源３９が設けてあり、電源コード１００が延びている構成である。電源コード１００の端にプラグ１０１が設けてある。

図４に示すように、支持板３２、３３は、Ｙ２端側に、折り曲げ部３２ａ、３３ａを有し、各折り曲げ部３２ａ、３３ａに雌ねじ部３２ｂ、３３ｂが形成してある。雌ねじ部３２ｂ、３３ｂはピッチＰで並んでいる。

ガイドレール溝板部材３５、３６の合成樹脂は、導電性を得るために炭素が混入してある帝人化成株式会社製のパンライト（商標）であり、抵抗値は１００Ω以下である。ガイドレール溝板部材３５、３６には夫々複数のガイドレール溝３５ａ、３６ａがピッチＰで並んで形成してある。各ガイドレール溝３５ａ、３６ａは長さＬ１を有する。ガイドレール溝板部材３５、３６は樹脂成形部品であり、ガイドレール溝３５ａ、３６ａの寸法精度は良い。

バックボード３７には、電気コネクタ１１０がＹ２方向に突き出て等しいピッチで固定してある。電気コネクタ１１０はガイドレール溝３５ａ、３６ａに対応した位置に配置してある。この電気コネクタ１１０は、前記の電気コネクタ８０が接続されるものであり、図１に拡大して示すように、前記空間８８に対応する大きさの電気絶縁性合成樹脂製の本体部１１１と、この本体部１１１に組み込んである複数の端子部材１１５とよりなる。本体部１１１のＺ１及びＺ２側の面には、前記ガイドレール８６ａ，８７ａに対応するガイド溝１１２，１１３が形成してある。

キャビネット３０は両側をラックの柱に固定されてラックに取り付けてある。また、図７に示すように、電源コードプラグ１０１のフィジカルグランド端子１０２は、シャーシ３１に接続してあり、最終的にはフィジカルグランドＦＧに接続してある。また、直流電源３９はバックボード３７に接続してあり、マイナス端子がシグナルグランドＳＧとなっている。フィジカルグランドＦＧとシグナルグランドＳＧとは別である。
［メディアコンバータモジュール４０のキャビネット３０への装着状態］
各メディアコンバータモジュール４０は、図１（Ａ），（Ｂ）、図６（Ｄ）、図７、図８に示すように、プリント基板４１の縁４２Ｚ１、４２Ｚ２が夫々ガイドレール溝３５ａ、３６ａに嵌合し、且つ、電気コネクタ８０が電気コネクタ１１０と接続されて、且つ、ノブ付きネジ部材９５，９６が雌ねじ部３２ｂ、３３ｂにねじ込まれて、フロントパネル９０が支持板３２、３３に固定された状態で、装着されている。複数のメディアコンバータモジュール４０がＸ１−Ｘ２方向に並んでおり、フロントパネル９０が隣接して並んで開口３１ａを塞いでいる。

プラグ１０１が商用電源に接続したままである。商用電源がトランス３８と直流電源３９とを介して直流電圧とされ、直流圧がバックボード３７上の電気コネクタ１１０を通して、各メディアコンバータモジュール４０に供給されており、各メディアコンバータモジュール４０はこの直流電圧によって動作される。
［メディアコンバータモジュール４０のキャビネット３０へ装着する過程の動作］
次に、メディアコンバータモジュール４０をキャビネット３０へ装着する過程の動作について説明する。

例えば補修を完了したメディアコンバータモジュール４０は、図６（Ａ）に示すように、作業者がフロントパネル９０側を持って、垂直姿勢とし、電気コネクタ８０を先頭にして、開口３１ａ内に挿入し、図６（Ｂ）に示すように、プリント基板４１の縁４２Ｚ１、４２Ｚ２のＹ１側の端を夫々ガイドレール溝３５ａ、３６ａに嵌合させ、Ｙ１方向に押し込む。メディアコンバータモジュール４０は、図６（Ｃ）及び図８に示すように、縁４２Ｚ１、４２Ｚ２を夫々ガイドレール溝３５ａ、３６ａに案内されつつ、滑って、Ｙ１方向に移動され、図６（Ｄ）及び図７に示す最終位置まで押し込まれて挿入され、電気コネクタ８０が電気コネクタ１１０と接続され、フロントパネル９０がシャーシ３１の前面に当る。最後に、ノブ付きネジ部材９５，９６を締める。

ここで、ガイドレール溝３５ａ、３６ａは合成樹脂製であり、且つ、長さＬ１に亘っているため、プリント基板４１との摩擦が少なく、プリント基板４１はガイドレール溝３５ａ、３６ａ内を円滑に滑り、メディアコンバータモジュール４０を押し込む作業は円滑になされる。また、プリント基板４１の縁４２Ｚ１、４２Ｚ２は比較的長い部分がガイドレール溝３５ａ、３６ａによって支持されるため、メディアコンバータモジュール４０は垂直姿勢に安定に維持され、このことによっても、メディアコンバータモジュール４０を押し込む作業は円滑になされる。

また、以下の（１）、（２）、（３）の動作が行われる。
（１）フィジカルグランドがとられる動作
先ず、フィジカルグランドがとられる動作について説明する。

プリント基板４１のフィジカルグランドパターン６０，６１、６５，６６は共にプリント基板４１の縁４２Ｙ１まで延びて形成してある。

このため、図６（Ｂ）に示すように、プリント基板４１の縁４２Ｚ１、４２Ｚ２が夫々ガイドレール溝３５ａ、３６ａに嵌合し始めた時点で、フィジカルグランドパターン６０，６１、６５，６６は、ガイドレール溝板部材３５、３６、支持板３２、３３、シャーシ３１を介して、フィジカルグランドＦＧと電気的に接続されフィジカルグランドがとられる。

その後の挿入の過程でも、また、装着された後の状態でも、フィジカルグランドパターン６０，６１、６５，６６はフィジカルグランドがとられ続ける。

よって、メディアコンバータモジュール４０はフィジカルグランドがとられている状態で、電気コネクタ８０が電気コネクタ１１０と接続される。

ここで、電気コネクタ８０が電気コネクタ１１０と接続される直前では、長さＬ１に亘る部分で、フィジカルグランドパターン６０，６１、６５，６６とガイドレール溝３５ａ、３６ａとが接触しあっており、フィジカルグランドは安定にとられている。
（２）サージ電流をフィジカルグランドＦＧに逃がす動作
プリント基板４１のフィジカルグランドパターン６０，６１、６５，６６は共にプリント基板４１の縁４２Ｙ２まで延びて形成してあり、フロントパネル９０はフィジカルグランドパターン６０，６１、６５，６６と電気的に接続されている。このため、作業者がフロントパネル９０側を持ってメディアコンバータモジュール４０をキャビネット３０内へ挿入している過程で、作業者に帯電していた静電気がフロントパネル９０に放電した場合でも、この放電によるサージ電流は、フロントパネル９０、フィジカルグランドパターン６０，６１、６５，６６、ガイドレール溝板部材３５、３６、支持板３２、３３、シャーシ３１を通ってフィジカルグランドＦＧに流れ込む。

ここで、シグナルグランドパターン５０、５１、５５、５６は、隙間部７０、７１によってフィジカルグランドパターン６０，６１、６３、６５，６６、６７に対して電気的に絶縁されているため、上記のサージ電流は、配線パターン及びシグナルグランドパターン５０、５１、５５、５６には流れ込まず、電子回路が破壊される危険はない。
（３）電気コネクタ８０が電気コネクタ１１０と接続される動作
電気コネクタ８０は、その腕部８６，８７が電気コネクタ１１０のガイド溝１１２，１１３に嵌合しつつ、電気コネクタ１１０と接続される。電気コネクタ１１０は電気コネクタ８０の空間８８内に収まる。

ここで、電気コネクタ８０は、その本体部８５がＸ，Ｙ，Ｚ方向に約１ｍｍの範囲で変位することが可能であり、腕部８６，８７の先端部がテーパ状に拡がっているため、図９（Ａ）に示すように、電気コネクタ１１０の位置が所定の位置よりＺ１方向にすこしずれていた場合であっても、メディアコンバータモジュール４０の挿入の最終の段階において、図９（Ｂ）に示すように、テーパ部８６ｂ（８７ｂ）によって、本体部８５が電気コネクタ１１０の位置に合うように位置を自動的に補正され、腕部８６，８７がガイド溝１１２，１１３に嵌合を開始し、電気コネクタ８０は図９（Ｃ）に示すように電気コネクタ１１０と正常に嵌合して接続される。電気コネクタ１１０は腕部８６，８７の間に収まった状態となる。

このため、バックボード３７上の電気コネクタ１１０の配置の精度は緩くてもよくなり、キャビネット３０の組立て性は従来に比較して良い。また、カンチレバー部８２、８３が弾性変形することによって、接続状態の電気コネクタ８０、１１０に作用する負荷は小さく、この負荷が作用し続けても不具合は起きない。

なお、上記とは逆に、電気コネクタ８０をバックボード３７に設け、電気コネクタ１１０をメディアコンバータモジュール４０に設けてもよい。この場合には、バックボード３７上の電気コネクタ８０が、近づいてくるメディアコンバータモジュール４０の電気コネクタ１１０を基準に位置を補正され、電気コネクタ１１０が電気コネクタ８０に正常に嵌合して接続される。
［メディアコンバータモジュール４０をキャビネット３０から引き抜く過程の動作］
メディアコンバータモジュール４０がキャビネット３０から引き抜かれる過程では、即ち、メディアコンバータモジュール４０がキャビネット３０から完全に引き抜かれるまでは、フィジカルグランドパターン６０，６１、６５，６６はフィジカルグランドＦＧと電気的に接続され続けてフィジカルグランドがとられた状態を維持している。よって、引き抜き作業中に、作業者等からの静電気がフロントパネル９０に放電した場合でも、この放電によるサージ電流は、フィジカルグランドＦＧに逃がされ、電子回路が破壊される危険はない。

本発明の実施例１になる集合型メディアコンバータを、メディアコンバータモジュールとキャビネットとを対向させて示す図である。 メディアコンバータモジュールをＸ２側から見て示す図である。 集合型メディアコンバータを示す図である。 図３（Ｂ）中の一部を拡大して示す図である。 図３（Ａ）中の一部を拡大して示す図である。 メディアコンバータモジュールのキャビネットへの装着動作を示す図である。 図６（Ｄ）の一部を拡大して示す図である。 図７中、VIII-VIII線に沿う拡大断面図である。 電気コネクタの接続動作を示す図である。 従来の集合型メディアコンバータを示す図である。

符号の説明

２０ 集合型メディアコンバータ
３０ キャビネット
３１ シャーシ
３２，３３ 支持板
３５，３６ ガイドレール溝板部材
３５ａ、３６ａ ガイドレール溝
３７ バックボード
３８ トランス
３９ 直流電源
４０ メディアコンバータモジュール
４１ プリント基板
４２Ｚ１、４２Ｚ２ 縁
５０、５１ シグナルグランドパターン
６０，６１，６３，６５，６６、６７ フィジカルグランドパターン
７０、７１ 隙間部
７２，７３ 半田レジスト膜
７５ 光コネクタ付きの光電変換装置
７６ ＬＡＮコネクタ
８０ 電気コネクタ
８１ ベース部
８２、８３ カンチレバー部
８５ 本体部
８６，８７ 腕部
８６ｂ，８７ｂ テーパ部
８９ コンタクト部材
９０ フロントパネル
９１，９２ ラグ部
９３，９４ ネジ
１０１ 電源コードプラグ
１０２ フィジカルグランド端子
１１０ 電気コネクタ
ＳＧ シグナルグランド
ＦＧ フィジカルグランド

Claims (3)

1. 回路基板と金属製のフロントパネルとを有する回路基板モジュールと、
   前記回路基板モジュールの回路基板の縁を案内するガイドレール溝とを有する通信機器において、
   前記ガイドレール溝がフィジカルグランドと電気的に接続され、
   前記回路基板モジュールの前記回路基板は、シグナルグランドパターンとフィジカルグランドパターンとを電気的に絶縁された状態で有し、
   該フィジカルグランドパターンが該回路基板のうちの前記ガイドレール溝に嵌合する縁に沿う部分を含む前記回路基板の上縁部及び下縁部の全長に亘って設けられ、上下のフィジカルグランドパターンの一端が前記フロントパネルと電気的に接続してあり、前記回路基板モジュールが前記通信機器本体に挿入されると、前記フィジカルグランドパターンが前記ガイドレール溝を介して前記フィジカルグランドと電気的に接続される構成とし、
   前記シグナルグランドパターンは、間に間隙部を有する第１のシグナルグランドパターンと第２のシグナルグランドパターンとを有し、
   前記上下のフィジカルグランドパターンは、前記間隙部に設けられた前記回路基板を横切っているパターンで繋がっていることを特徴とする通信機器。
2. 請求項１に記載の通信機器において、
   前記回路基板モジュールの前記回路基板は、その両面に、前記フィジカルグランドパターンを有する構成としたことを特徴とする通信機器。
3. 請求項１に記載の通信機器において、
   前記ガイドレール溝は、導電性合成樹脂製のガイドレール溝板部材に形成してある構成としたことを特徴とする通信機器。

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