JP4514004B2 - 光相互接続組立体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光相互接続システムに関し、特に複数のコネクタアレーを相互接続するためのモジュラシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信システムに対するニーズの増大に伴って、通信機器内の入出力ポートに対するニーズがある。光ファイバの使用により、ライン当たりの利用可能な帯域幅が増大してきている。所定の空間内での多数ライン数の増大が望ましいことが多いので、より高密度の相互接続に対するニーズがある。光相互接続密度の増大が、単一コネクタ内にアレー相互接続を設けることにより達成された。この一例として、アンプ社のＭＰＸという製品がある。このＭＰＸという製品は、１９９９年２月に発行されたアンプ社カタログ８８９４２９に記載されている。この製品は、１対の整合ピン又は整合開口間に配置された複数のファイバ端面を含むフェルールアレーを特徴とする。この製品は所定空間内の光相互接続数を増大させるのに役立つが、同時に制約も有する。相互接続数は、コネクタハウジングの外寸法及びフェルールアレーの整合の制限により制約されている。
【０００３】
国際公開第９８／００７４１号には、相補的な２個のコネクタ半体を有する光コネクタが記載されている。各コネクタ半体は、複数の光ファイバを受容するフェルールアレーを有する。このフェルールは、外部ハウジングに囲まれた内部ハウジングにより囲まれている。フェルールは、ばね力により前方に付勢されるように内部ハウジン内に配置されている。内部ハウジングは、外部ハウジング内の２個の停止部間を自由に移動可能である。内部ハウジングは、相手コネクタ半体の内部ハウジングと係止するためのラッチ手段を有する。外部ハウジングは、内部ハウジング上を移動可能であると共に、内部ハウジングのラッチ手段を開かせる解放手段を有する。外部及び内部ハウジングは、雌雄同形に設計されてもよい。
【０００４】
米国特許第５，５４２，０１５号及び同第５，７６４，８３４号明細書には、親基板に実装されたジャック及び子基板に実装されたプラグを有する光ファイバコネクタが示されている。プラグは、プラグハウジングの肩に当接する突き出しランスにより保持される摺動可能なインサートを有し、インサートはジャックのキャビティ内に挿入可能である。ジャックのラッチは、ジャックのフェルールにプラグのフェルールが突き当たるように、プラグインサートのリブ上にラッチするよう作用する。ジャック内にインサートを更に挿入すると、リブがプラグインサートの突き出しランスを解放するので、インサートが弾性的に後退し、プラグハウジングがばね抵抗なしで前方に摺動することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
狭い空間内でフェルールアレーの制約を超えて相互接続数を増大させたい場合、整合及び高信頼性の相互接続の実現に問題がある。また、多くの応用例では、バックプレーン及び子基板等の回路基板間の相互接続を要する。これらの応用例では、上述の整合の問題を更に複雑にする種々の方向にコネクタが浮動(float)することを要する。また、これらの応用例では、要求されるコネクタ浮動を維持する信頼性の高い光相互接続を実現するために、組立体を嵌合状態に効果的にラッチする際に問題がある。
【０００６】
従って、本発明は、複数の光信号を接続することができる信頼性の高い相互接続システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記及び他の目的は、バックプレーン基板に実装されるバックプレーンコネクタを有する相互接続システムにより達成される。本発明のバックプレーン組立体は、複数のコネクタ受容通路を有する結合ハウジングを特徴とし、各コネクタ受容通路は、光コネクタを内部に固定するために、その通路内に延びるラッチを有する。相手の結合ハウジングの通路は、複数のコネクタと係合し且つ結合ハウジング同士が嵌合状態にある際にコネクタをラッチから外すための解放突起を特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の光相互接続システムの斜視図である。図２は、本発明のバックプレーン組立体の斜視図である。図３は、バックプレーン基板に固定された図２の結合ハウジングの斜視図である。図４は、図１のシステムで使用される光コネクタの斜視図である。図５は、図４の光コネクタの部分拡大図である。図６は、結合ハウジングのコネクタ受容通路に装填された状態の部分端面図である。図７は、図１の７−７線に沿った光相互接続システムの断面図である。
【０００９】
最初に、図１を参照して本発明の全体を説明する。光相互接続システム１０は、バックプレーン組立体２０及び子基板組立体４０を含む。バックプレーン組立体２０の主要部品は、バックプレーン基板１５、バックプレーン組立体２０に実装された結合ハウジング２４、結合ハウジング２４に固定された複数の光コネクタ２２、及びバックプレーン基板１５に実装されたガイドレール３０を含む。子基板組立体４０の主要部品は、子基板１８に実装された結合ハウジング４１を含む。複数の光コネクタ２２は、結合ハウジング４１内に固定される。
【００１０】
図１ないし図４及び図７を参照して各主要部品を詳細に説明する。最初に図２及び図３を参照して、バックプレーン組立体２０を詳細に説明する。バックプレーン基板１５は、切欠き１７を有するコネクタ受容開口１６を具備する。ガイドレール３０は、コネクタ受容開口１６の両側に沿って配置され、バックプレーン基板１５から外側に延びる。ガイドレール３０は、バックプレーン組立体２０に対して子基板１８を予め整合する必要がない応用例では除去してもよい。結合ハウジング２４は、嵌合端に沿って配置されたシャッタ２６を有する。狭い部分３５が後端に設けられ、キー突起２１がこの狭い部分３５に沿って延びている。複数のコネクタ受容通路２５は、結合ハウジング２４の部分的に通って後端から嵌合端の方に延びる。嵌合端では、１対の側壁３１が、各コネクタ受容通路２５に連通する結合ハウジング受容領域３８を画定する。ガイドスロット３７は、各側壁３１の内面に沿って延びる。各通路２５の内側には、図７に最もよく示されるようにラッチ２７が壁から嵌合端に向って延びる。保持クリップ２８は、結合受容開口３２と、結合受容開口３２内に延びる複数の保持バーブ（逆刺）３４とを有する。光コネクタ２２は、各コネクタ受容通路２５の内側に配置される。
【００１１】
図２及び図４を参照して、光コネクタ２２を詳細に説明する。光コネクタ２２は、嵌合端付近の隅から上方に延びる壁５８を有する外部ハウジング５２を含む。各々が肩７２を有する複数の凹部７０が、他の隅に沿って形成されると共に嵌合端まで延びる。１つのカム６０が、外部ハウジング５２の一表面から延び、その表面に形成された窓６８に沿って配置される。内部ハウジング５４は外部ハウジング５２の内側に配置される。内部ハウジング５４は外部ハウジング５２内を移動可能であるので、外部ハウジング５２は制限された範囲内で内部ハウジング５４上を摺動可能である。ラッチ６６は、内部ハウジング５４から嵌合端付近の自由端まで延びる。第１ラッチ肩５６は、ラッチ６６とは反対側の内部ハウジング５４の一表面に沿って配置される。第２ラッチ肩６２は、第１ラッチ肩５６の背後であって、窓６８の内側、且つ外部ハウジング５２の解放(release)カム６０付近に配置される。フェルールアレー６４は、内部ハウジング５４内に配置され、嵌合端に向って付勢される。フェルールアレー６４は、代表的にはケーブル２９から光コネクタ２２に入る光ファイバ等の複数の光ウェーブガイドを受容することができる。光コネクタ２２は雌雄同形に設計されている。従って、各光コネクタ２２は、別体の雄型及び雌型ハウジング又は結合レセプタクル又はデバイスを要することなく、同様の光コネクタ２２と嵌合する。
【００１２】
再び図１を参照すると、子基板組立体４０は、子基板１８に実装された結合ハウジング４１を含む。１対のガイド突起３３が結合ハウジング４１の両側に沿って延びる。ガイド突起３３は、嵌合端付近に２個のテーパ状の導入面を有する。複数の光コネクタ２２がコネクタ受容通路４２内に配置される。ここで、光コネクタ２２は結合ハウジング４１により占有される基板上の面積を最小にするために立ち上り即ち垂直に配向されて実装されることに留意すべきである。基板上の占有面積を最小にするよりも高さを最小にすることに関心がある応用例では、垂直配向を水平配向に置換することができることは当業者に理解されるであろう。コネクタ受容通路４２は、嵌合端から後端まで結合ハウジング４１を貫通して延びる。各通路４２は、壁から嵌合端（図７参照）に向って延びるラッチ４３を有する。解放突起４４は、各通路４２の隅に沿って嵌合端まで延びる。ここに図示される光コネクタ２２が雌雄同形であるので、この部品即ち光コネクタの詳細な説明は繰り返さない。しかし、雌雄同形光コネクタ２２は、各結合ハウジング２４，４１内に配置された互いに相補的な雄型及び雌型光コネクタと置換可能であることが、当業者に理解されよう。
【００１３】
図２ないし図７を参照して、バックプレーン組立体２０及び子基板組立体４０の組立を詳細に説明する。バックプレーン組立体２０は、適当な固定具を使用してバックプレーン基板１５にガイドレール３０を最初に実装することにより形成される。シャッタ２６は、ヒンジ構造のスナップを使用し、シャッタ２６を図２に示される閉位置の方に向って付勢するばね等の付勢手段により、結合ハウジング２４の嵌合端に実装される。結合ハウジング２４の狭い部分３５は、キー突起２１が切欠き１７と整合するようにコネクタ受容開口１６内に挿入される。保持クリップ２８は、保持バーブ３４が狭い部分３５と係合して結合ハウジング２４をバックプレーン基板１５に固定するように、バックプレーン基板１５の反対側から狭い部分３５上を摺動する。ここで、コネクタ受容開口１６は狭い部分３５よりも若干大きいことに留意されたい。また、保持クリップ２８は、狭い部分３５上に付勢され、最後にはバックプレーン基板１５の後側から若干離れた狭い部分３５上の位置に配置される。開口の寸法及び保持クリップの位置は、結合ハウジング２４が軸方向及び横方向に浮動できるように選択される。複数の光コネクタ２２は、狭い部分３５付近の後端からコネクタ受容通路２５内に装填される。各光コネクタ２２は、第２ラッチ肩６２がラッチ２７に係止することにより、各コネクタ受容通路２５内に固定される。ラッチ２７が第２ラッチ肩６２に係止することにより、ケーブル２９に作用する引張り力によって光コネクタ２２が外れるのを防止する。結合ハウジング２４の停止突起２３と肩７２との係合により、光コネクタ２２が嵌合面から出るのを防止する。
【００１４】
子基板組立体４０は、結合ハウジング４１を子基板１８に最初に実装することにより形成される。各光コネクタ２２は、ラッチ４３が第２ラッチ肩６２に係止することにより光コネクタが固定されるまで、各コネクタ受容通路４２内に挿入される。ラッチ４３及び第２ラッチ肩６２の係止により、ケーブル２９に作用する引張り力によって光コネクタ２２が外れるのを防止する。結合ハウジング４１の停止突起３６と肩７２との係合により、光コネクタ２２が嵌合面から出るのを防止する。
【００１５】
図７ないし図１１を参照して、バックプレーン組立体２０及び子基板組立体４０の嵌合及び嵌合解除を詳細に説明する。図８は、単一のコネクタ受容通路を示す、図７と同様の部分拡大断面図である。図９は、各結合ハウジング内に互いにラッチされた両光コネクタを有する、図８と同様の部分拡大断面図である。図１０は、結合ハウジングが離れる方向に付勢された状態の、図８及び図９と同様の部分拡大断面図である。図１１は、図９の１１−１１線に沿った断面図である。図１２ないし図１４は、一方の結合ハウジングがコネクタ受容通路内に装填された光コネクタを有し、相手コネクタ受容通路が装填されていない状態の解放順序を示す部分拡大断面図である。図１５は、図１２の１５−１５線に沿った断面図である。
【００１６】
図７を最初に参照すると、光コネクタ２２を有する各組立体２０，４０が示され、光コネクタ２２は各結合ハウジング２４，４１内に固定されている。子基板１８はガイドレール３０内に最初に挿入される。子基板組立体４０がガイドレールの下に付勢されると、結合ハウジング４１はシャッタ２６と係合しシャッタ２６を開位置に付勢する。ガイド突起３３は側壁３１のガイドスロット３７に入る。ガイド突起３３のテーパ状の導入部は、結合ハウジング４１，２４を粗く整合させるよう作用する。子基板組立体４０は、バックプレーン組立体２０に向って更に付勢され、図８に示されるように光コネクタ２２を共に係合及びラッチさせる。図８には示されていないが、各光コネクタ２２（図４参照）のラッチ６６は、反対側の光コネクタ２２の第１ラッチ肩５６と係止状態にある。各フェルール６４の嵌合端は互いに接触している。ラッチ２７，４３は各第２ラッチ肩６２に係止している。
【００１７】
図９には、嵌合完了状態の組立体２０，４０が示される。組立体２０，４０が互いに向って更に付勢されると、解放突起４４は、バックプレーン組立体側結合ハウジング２４に実装された光コネクタ２２の外部ハウジング５２上を押圧する。従って、外部ハウジング５２は、後方に付勢され、解放カム６０をラッチ２７に係合させて第２ラッチ肩６２から解放させる。光コネクタ２２は互いにラッチされるが、一方の光コネクタは子基板側結合ハウジング４１にラッチされ、他方の光コネクタはバックプレーン結合ハウジング２４から自由である。これにより、光コネクタ２２は、嵌合したバックプレーン組立体２０及び子基板組立体４０内を、それらの間の光コネクタと干渉することなく、移動できる。
【００１８】
図１０及び図１１を参照して、嵌合解除の順序を説明する。子基板組立体４０がバックプレーン組立体２０から離れる方向に付勢されると、図１０に示されるように、ラッチ６６は各第１ラッチ肩５６に係止したままであり、バックプレーン組立体ハウジング２４の内側の光コネクタ２２は嵌合端に向って押し戻される。内部ハウジング５４及び外部ハウジング５２は一緒に移動するので、解放カム６０が最初にラッチ２７を撓め、次にラッチ２７が解放カム６０から外れると第２ラッチ肩６２がラッチ２７に係止する。ラッチ２７は、図８に示されるように、結合ハウジング２４の内側の光コネクタ２２を再度保持する。
【００１９】
シャッタ２６は、フェルール６４からの光放射を阻止するよう作用する。従って、子基板組立体４０をバックプレーン組立体２０から取り外すと、シャッタ２６が図２に示される閉位置にあり、バックプレーン組立体２０を見るユーザの目が傷つくのを防止する。子基板組立体４０の結合ハウジング４１に光コネクタ２２が十分に装填されていない場合、シャッタ２６が図８に示される開位置にあり、バックプレーン組立体２０内の光コネクタ２２から光が空の通路４２を通過して子基板組立体４０から出てしまうという問題がある。図１２ないし図１５を参照して、この問題を扱う本発明の安全機構を説明する。図１２から始めると、通路４２が装填されていない子基板結合ハウジング４１は、結合ハウジング２４の通路２５に固定された光コネクタ２２を有する、装填完了したバックプレーン組立体２０に向って付勢される。子基板結合ハウジング４１の解放突起４４は、光コネクタ２２の壁５８の端部と係合する。図１３を参照すると、子基板組立体４０がバックプレーン組立体２０に向って更に付勢されると、解放突起４４により後方への力が壁５８に加わり、外部ハウジング５２に内部ハウジング５４上を後方に移動させ、解放カム６０をラッチ２７に係合させる。更に付勢すると、解放カム６０にラッチ２７を通過させ、第２ラッチ肩６２から嵌合解除させる。ラッチ２７が一旦解放されると、図１４に示されるように、カム動作を克服するために子基板組立体４０に加えられる力が、結合ハウジング２４の後端から光コネクタ２２を排出する。
【００２０】
本発明の利点は、複数の光アレーコネクタが、バックプレーン組立体及び子基板組立体の間を同時に嵌合できることである。
【００２１】
また、本発明の別の利点は、バックプレーン組立体及び子基板組立体が嵌合状態にある場合、光コネクタは、嵌合したバックプレーン組立体及び子基板組立体内で移動自在になりながら、互いにラッチされていることである。
【００２２】
本発明の別の利点は、光アレーコネクタが子基板に沿って配置され、子基板上の占有面積を最小にすることである。
【００２３】
本発明の別の利点は、シャッタがバックプレーンコネクタに沿って設けられ、組立体から光が漏れる危険性を最小にすることである。
【００２４】
本発明の別の利点は、空の子基板通路とは反対側のバックプレーン組立体内に配置された光コネクタが、嵌合の際に、嵌合した組立体から光が漏れる危険性を避けるよう排出されることである。
【００２５】
本発明の実施形態の小さな変更が本発明の神髄の範囲内になるよう意図していることは、当業者であれば理解されよう。例えば、各結合ハウジング２４，４１がより大きな光コネクタ組立体のモジュールであってもよいし、電気及び光コネクタの混合の組立体のモジュールであってもよい。また、これらは一体となった混合コネクタ組立体の一部であってもよい。更に、組立体２０，４０の構造は、その構造が相補性を残す限り、バックプレーン組立体２０及び子基板組立体４０の間で交換可能であってもよい。従って、本発明は、副クレームの範囲によってのみ制限されることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光相互接続システムの斜視図である。
【図２】本発明のバックプレーン組立体の斜視図である。
【図３】バックプレーン基板に固定された図２の結合ハウジングの斜視図である。
【図４】図１のシステムで使用される光コネクタの斜視図である。
【図５】図４の光コネクタの部分拡大図である。
【図６】結合ハウジングのコネクタ受容通路に装填された状態の部分端面図である。
【図７】図１の７−７線に沿った光相互接続システムの断面図である。
【図８】単一のコネクタ受容通路を示す、図７と同様の部分拡大断面図である。
【図９】各結合ハウジング内に互いにラッチされた両光コネクタを有する図８と同様の部分拡大断面図である。
【図１０】結合ハウジングが離れる方向に付勢された状態の、図８及び図９と同様の部分拡大断面図である。
【図１１】図９の１１−１１線に沿った断面図である。
【図１２】一方の結合ハウジングがコネクタ受容通路内に装填された光コネクタを有し、相手コネクタ受容通路が装填されていない状態の解放順序を示す部分拡大断面図である。
【図１３】一方の結合ハウジングがコネクタ受容通路内に装填された光コネクタを有し、相手コネクタ受容通路が装填されていない状態の解放順序を示す部分拡大断面図である。
【図１４】一方の結合ハウジングがコネクタ受容通路内に装填された光コネクタを有し、相手コネクタ受容通路が装填されていない状態の解放順序を示す部分拡大断面図である。
【図１５】図１２の１５−１５線に沿った断面図である。
【符号の説明】
２１ キー突起
２２ 光コネクタ
２４，４１ 結合ハウジング
２５，４２ コネクタ受容通路
２６ シャッタ
２７，４３ ラッチ
２８ 保持クリップ
３４ 保持バーブ
３５ 狭い部分
４４ 解放突起
５２ 外部ハウジング
５４ 内部ハウジング
５６ 第１肩
６０ 解放カム
６２ 第２肩
６６ ラッチ

Claims (4)

1. 第１外部ハウジングと、該第１外部ハウジング内に摺動可能に実装された第１内部ハウジングと、相手の第２内部ハウジングと嵌合するための第１嵌合端付近に配置された前記第１内部ハウジングの、前記第２内部ハウジングの第２の第１肩に係止するラッチ及び前記第２内部ハウジングのラッチに係止する第１の第１肩と、該第１の第１肩の、前記第１嵌合端から見て後方に配置された前記第１内部ハウジングの第１の第２肩と、該第１の第２肩近傍に前記第１外部ハウジングの外面に配置された第１解放カムとを有する第１光コネクタと、
   前記第１光コネクタと相互接続する第２光コネクタと、
   複数の第１コネクタ受容通路を有する第１結合ハウジングであって、該第１コネクタ受容通路の各々が、前記第１光コネクタの前記第１の第２肩と解放可能に係止するよう相手の第２結合ハウジングと嵌合するための嵌合端に向って延びると共に前記第１解放カムと係合した後に前記第１の第２肩との係止が解放される第１の第２ラッチを有する第１結合ハウジングと、
   複数の第２コネクタ受容通路を有する前記第２結合ハウジングと
   を具備し、
   前記第２結合ハウジングの前記第２コネクタ受容通路の各々が、前記第１外部ハウジングを押圧することによって、前記第１解放カムを前記第１の第２ラッチに係合させて該第１の第２ラッチを前記第１の第２肩から解放させる解放突起を有することを特徴とする光相互接続組立体。
2. 前記第１結合ハウジングの前記嵌合端に沿って配置され、前記第１光コネクタからの光放射を阻止するシャッタを更に具備することを特徴とする請求項１記載の光相互接続組立体。
3. 前記第２結合ハウジングの前記第２コネクタ受容通路の一つに固定された少なくとも１個の前記第２光コネクタを具備し、該第２光コネクタが、第２外部ハウジング内に摺動可能に配置された前記第２内部ハウジングを具備し、
   前記第２内部ハウジングが、前記第２結合ハウジングの前記第２コネクタ受容通路から嵌合端に向かって延びる第２の第２ラッチに係止する第２の第２肩を更に具備することを特徴とする請求項２記載の光相互接続組立体。
4. 前記第２光コネクタの前記第２外部ハウジングが、前記第２の第２肩近傍に前記第２の第２ラッチと係合して該第２の第２ラッチ及び前記第２の第２肩の係止を解放する第２解放カムを更に具備することを特徴とする請求項３記載の光相互接続組立体。

Images