JP4730092B2

JP4730092B2 - ラッチ機構及びラッチ機構付き電子モジュール

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Publication number: JP4730092B2
Application number: JP2005378812A
Authority: JP
Inventors: 主鉉柳; 龍太高橋
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2025-12-28
Also published as: CN100525594C; CN1993028A; US7306381B2; JP2007181039A; US20070149028A1

Description

本発明は、光トランシーバを通信機器内のケージにラッチするラッチ機構に係り、より機能的で簡素なラッチ機構及びラッチ機構付き電子モジュールに関する。

図７に示されるように、光通信を行う通信機器１２１には、伝送路である光ファイバ１２２に接続して光信号の送受を担当する光トランシーバ１２３が組み込まれる。光トランシーバ１２３は、通信機器１２１の内部に固定的に組み込まれるのではなく、通信機器１２１の正面又は裏面パネルに窓１２４を設け、この窓１２４に光トランシーバ１２３を差し込んで使用するようになっている。これにより、光トランシーバ１２３の故障や多様な通信仕様に対応して適宜光トランシーバ１２３を交換することができる。また、光トランシーバ１２３には、光ファイバ１２２のコネクタ１２５を挿入するレセプタクル１２６が形成され、光トランシーバ１２３に対して光ファイバ１２２が挿抜可能である。

図８に示されるように、通信機器１２１内には、一端を窓１２４に近づけた通信基板１３１を設け、その通信基板１３１上に、窓１２４から差し込まれた光トランシーバ１２３を収容するためのケージ１３２と呼ばれる片側開口容器を設け、そのケージ１３２の奥部に電気的接続用の接続端子（受け側）１３３を設ける。光トランシーバ１２３は、光送受信に必要な光素子１３４や電気回路１３５を略直方体状の筐体１３６に収容し、この筐体１３６の一端に電気的接続用の接続端子（挿入側）１３７を設ける。光トランシーバ１２３を窓１２４からケージ１３２内に差し込めば接続端子１３３，１３７同士が電気的に接続されて通信機器１２１と光トランシーバ１２３とが互いに電気的に情報伝送可能になる。

図９（ａ）に示されるように、光トランシーバ１２３には、通信機器に対して着脱自在なこの光トランシーバ１２３が不慮の振動や衝撃によって通信機器から脱落しないよう、また、電気的接続が確実な状態が保たれるように、ラッチ機構が設けられる。つまり、基本的には、光トランシーバ１２３が接続端子による電気的接続の確実な位置に存在しているときに差し込みの方向（矢印Ｘ）に交差する方向（矢印Ｙ）に突き出して通信機器の一部であるケージ１３２に係合する係合部材１４１を光トランシーバ１２３の筐体内に設ける。係合部材１４１が光トランシーバ１２３をケージ１３２へ差し込む方向Ｘと交差する方向Ｙに突き出してケージ１３２に係合するので、光トランシーバ１２３はラッチされる。光トランシーバ１２３を抜き取る際には、図９（ｂ）に示されるように、係合部材１４１がケージ１３２に係合しないよう筐体内に回収する。

上記の基本的な原理にのっとり、ケージ１３２の係合穴１４２に合えば、係合部材１４１をどのような形状にするか、どのようなしくみで光トランシーバ１２３の筐体から出没させるかについては任意であるから、従来より種々の考案がなされている。

しかしながら、各種の光トランシーバを互換とするため、光トランシーバにおける筐体の幅、高さ、奥行きの寸法は、通信機器における窓、ケージの幅、高さ、奥行きの寸法と共に規格で規定される。さらに、レセプタクルの寸法もまた光ファイバのコネクタの寸法と共に規格で規定される。レセプタクルの配置に対応して送受光素子の配置が制約され、通信機器の接続端子の配置に対応して光トランシーバ内の接続端子の配置が制約され、送受光素子と接続端子との間に入る電気回路の配置も制約される。こうした制約のある諸部材の間の自由に使える空間の中で、より好ましいラッチ機構を実現する必要がある。

米国特許第ＵＳ６１７８０９６号米国特許第ＵＳ２００３／００７２５３９号

ラッチ機構に望まれる点を以下に列記する。
１）ラッチ機構のサイズを極力小型化して他の部材のための実装スペースを確保すること２）ラッチ機構を構成する部材の固定を簡素化すること
３）ラッチ機構を構成する部材の個数を減らして管理をしやすくすること
４）ラッチ機構を構成する部材の構造簡素化・軽量化等により部品単価を下げること
５）光トランシーバを引き抜くときに起きる係合部材の引っかかりをなくすること
６）パネルとケージの間で嵌り込みがないようにすること
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、簡素なラッチ機構及びラッチ機構付き電子モジュールを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明のラッチ機構は、通信機器のパネルに開口している窓から通信機器内のケージに挿入された光トランシーバの筐体をラッチするラッチ機構において、上記筐体の壁面に形成され上記ケージの内面に臨む嵌合部材用の出入り口と、上記出入り口を通り筐体内から上記ケージに係合する筐体外まで出没自在に筐体内に収容された嵌合部材と、上記嵌合部材の筐体内部分に一端が連結され、上記筐体の挿入方向の逆側の端である前端の側部に他端が固定され、解放された状態で上記嵌合部材を筐体外に押し出す弾性部材と、上記弾性部材に係合され、上記弾性部材を上記筐体の前端方向に変形させて上記嵌合部材を筐体内に引き込む引き込み具と、上記引き込み具に連結され、上記筐体の前端外に配置されて上記筐体から離間する方向へ移動可能な可動スリーブと、を設けたものである。

上記筐体に上記出入り口の筐体前端側から筐体内方へ前端寄りに傾斜して延びる嵌合部材ガイドを形成し、この嵌合部材ガイドに沿って上記嵌合部材がスライドすることにより、上記嵌合部材が筐体外斜め後方に出るようにしてもよい。

上記筐体の前端側部に所定の溝幅を有する弾性部材ホルダ溝を形成し、上記弾性部材の他端には上記弾性部材ホルダ溝の溝幅より振幅がやや大きい波形部を形成し、この波形部を上記弾性部材ホルダ溝に嵌め込むことにより、上記弾性部材を上記筐体に固定させてもよい。

上記弾性部材の上記嵌合部材に連結された一端と上記筐体前端側部に固定された他端との間にく字状の折り曲げ部を形成し、この上記折り曲げ部に上記引き込み具を係合させてもよい。

上記嵌合部材の上記ケージ内面に臨む側に、上記通信機器の窓の縁から上記ケージの挿入口までの距離より長く続く平坦部を形成してもよい。

上記嵌合部材を上記筐体の左右両側に配置し、各嵌合部材を表裏が左右対称となるように形成し、これら嵌合部材を左右の配置箇所で互いに裏返しにしてもよい。

また、本発明のラッチ機構付き電子モジュールは、通信機器のパネルに開口している窓から通信機器内のケージに筐体が挿入され、その筐体がラッチ機構でケージにラッチされるラッチ機構付き電子モジュールであって、上記筐体の壁面に形成され上記ケージの内面に臨む嵌合部材用の出入り口と、この出入り口を通り筐体内から上記ケージに係合する筐体外まで出没自在に筐体内に収容された嵌合部材と、上記嵌合部材の筐体内部分に一端が連結され、上記筐体の挿入方向の逆側の端である前端の側部に他端が固定され、解放された状態で上記嵌合部材を筐体外に押し出す弾性部材と、上記弾性部材に係合され、該弾性部材を上記筐体の前端方向に変形させて上記嵌合部材を筐体内に引き込む引き込み具と、上記引き込み具に連結され、上記筐体の前端外に配置されて上記筐体から離間する方向へ移動可能な可動スリーブと、を設けたものである。

本発明は次の如き優れた効果を発揮する。

（１）ラッチ機構が簡素化される。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１に示されるように、本発明に係るラッチ機構は、通信機器のパネルに開口している窓（図７参照）から通信機器内のケージ（図８、図９参照）に挿入された光トランシーバ１の筐体２をラッチする機構において、筐体２の壁面３に形成され上記ケージの内面に臨む嵌合部材用の出入り口４と、この出入り口４を通り筐体２内から上記ケージに係合する筐体２外まで出没自在に筐体内に収容された嵌合部材５と、この嵌合部材５の筐体内部分に一端が連結され、筐体２の前端側部（図の上部が前方、左右が側方である）に他端が固定され、解放された状態で嵌合部材５を筐体２外に押し出す弾性部材６と、この弾性部材６に係合され、弾性部材６を筐体２の前端方向に変形させて嵌合部材５を筐体２内に引き込む引き込み具７と、その引き込み具７に連結され、筐体２の前端外に配置されて筐体２から離間する方向へ移動可能な可動スリーブ８とを設けたものである。

筐体２は、壁面３で囲まれた概略直方体状（ただし、適宜凹凸がある）の空間を有し、その空間に送信用光素子アセンブリ９、受信用光素子アセンブリ１０、電気回路基板１１を収容したものである。送信用光素子アセンブリ９と受信用光素子アセンブリ１０は、筐体２の前端の壁面３を貫通し、光コネクタのためのレセプタクル（図１２参照）に臨んでいる。可動スリーブ８は、レセプタクルの外側を覆い、このレセプタクルの外側に沿って摺動することにより、筐体２から離間する方向へ移動可能である。引き込み具７は可動スリーブ８から筐体２の後方へ向けて所定の長さ延びた部材であり、後に詳しく述べるように、弾性部材６に係合して弾性部材６を引き込んだり、弾性部材６とは非係合になって弾性部材６を自由にする。

図１のラッチ機構の動作を図２〜図４により説明する。図２〜図４には、通信機器のパネルＰ、通信基板の前縁Ｅ、ケージの側壁Ｃが示されている。また、ラッチ機構の動作に関与しない部材は消去してある。

まず、図２に示されるように、ラッチされている時は、可動スリーブ８が筐体２の前端に接しており、このため引き込み具７はその可動範囲中最も奥（後方）に位置する。このとき、弾性部材６は付勢力が加わらない解放された状態であり、嵌合部材５は筐体２外に押し出されてケージの膨らみ内に一部が嵌り込んでいる。つまり、嵌合部材５がケージに係合することにより、筐体２が前方に移動できない状態となっている。

次に、図３に示されるように、ラッチを解放する時は、人が可動スリーブ８を前方に引く操作により可動スリーブ８が筐体２の前端から離間しており、このため引き込み具７はラッチ時よりも前方に位置する。このとき、弾性部材６は筐体２の前端寄りに変形される。この弾性部材６の変形により、嵌合部材５が筐体２内に引き込まれる。この図では、嵌合部材５が筐体２の壁面３に対して直角方向に引き込まれているが、これは図示しない嵌合部材ガイドが筐体２の壁面３に対して直角方向に延びており、弾性部材６に引っ張られた嵌合部材５が嵌合部材ガイドに沿ってスライドするからである。

嵌合部材５が筐体２内に引き込まれたことにより、嵌合部材５がケージから自由になる。つまり、ケージへのラッチが解放され、筐体２が前方に移動できる。このとき、人は可動スリーブ８を前方に引く操作をしているので、その力で筐体２が通信機器から引き出される。

次に、図４に示されるように、筐体２を通信機器に差し込んでいくときは、人が可動スリーブ８と共に筐体２を押し込む操作により、可動スリーブ８が筐体２の前端に接している。よって、引き込み具７は最も奥に位置するが弾性部材６は引き込み具７に係合していない。なぜなら、嵌合部材５が筐体２内に没したままだからである。嵌合部材５が筐体２内に没する理由は、嵌合部材５がケージの前端１２に規制されて筐体２外に出られないからである。また、嵌合部材５がケージの前端１２に接するよりも以前には、嵌合部材５が通信機器の窓（図７参照）に規制されて筐体２外に出られない。この嵌合部材５に押さえられて弾性部材６は筐体２の前端寄りに変形される。

このように、嵌合部材５が筐体２内に没したままで筐体２が挿入できるようにするために、嵌合部材５のケージ内面に臨む側には、通信機器のパネルＰからケージの挿入口までの距離Ｌ１（寸法は図３に示す）より長く続く平坦部（長さＬ２＞Ｌ１）を形成する。なお、図３では距離Ｌ１の開始点を通信基板の前縁Ｅにとってある。これは、ケージの挿入口が通信基板の前縁Ｅのところからテーパ状に開いていることを考慮したものである。このように構成することにより、嵌合部材５は通信機器の窓による規制がなくなる以前にケージの前端１２による規制を受けて継続して規制されるので、嵌合部材５が通信機器のパネルと通信基板の隙間に嵌り込んだり、嵌りそうになったりすることがない。一般に、この隙間の距離Ｌ１は３．３ｍｍくらいであるから、Ｌ２を３．５ｍｍ以上にしておけば十分である。

その後、筐体２をさらに差し込んでいくと、嵌合部材５がケージの内面に規制されて筐体２外に出られない状態から、図２のように嵌合部材５がケージの膨らみ内に嵌り込んでラッチが達成される。

図５により、嵌合部材ガイド及び嵌合部材止め壁を説明する。

図示のように、筐体２の前端には側部にフランジ部５１が形成されており、このフランジ部５１から後方へ向けて筐体２の側部となる壁面３が延びている。その壁面３に出入り口４が切り欠くようにして形成されている。この出入り口４を通り壁面３に対して垂直な方向を一点鎖線Ａで示してある。図示省略したが嵌合部材５は出入り口４から出没できるように筐体２内に収容され、その嵌合部材５に図示省略した弾性部材の一端が連結される。また、フランジ部５１の肉厚内に弾性部材ホルダ溝５２が形成されており、ここへ弾性部材６の他端が嵌め込まれて固定される。弾性部材６が引き込み具７に係合するよう、引き込み具７には切り通し部５３が形成されている。

図３の説明で嵌合部材ガイドが筐体２の壁面３に対して直角方向（図５で言うと一点鎖線Ａ）に延びるとしたが、それは嵌合部材５を壁面３に対して直角方向に引き込む場合、言い換えると嵌合部材５が筐体２から直角に外に出る場合である。図５では、出入り口４の筐体前端側から筐体内方へ前端寄りに傾斜して延びる嵌合部材ガイド５４が筐体２に形成されている。よって、嵌合部材５は、この嵌合部材ガイド５４に沿ってスライドして引き込まれる。嵌合部材５は、押し出されるときも嵌合部材ガイド５４に沿ってスライドし、筐体２外に斜め後方に出る。

嵌合部材５が筐体２から直角に外に出ていると、光トランシーバを通信機器から引き抜くときに、嵌合部材５がケージに引っかかった状態（抜けきらない状態）で引き抜きが開始されると、嵌合部材５に無用な応力が加わったり、擦れが生じたりする。その点、嵌合部材５が筐体２外に斜め後方に出ていると、そのような引っかりをなくすることができる。

嵌合部材止め壁５５は、嵌合部材５がそれ以上筐体２の内側に移動しないようにするものである。これまで説明した正常な操作では、嵌合部材５が必要以上に筐体２の内側に移動することはないが、光トランシーバを通信機器から抜き取って光トランシーバ単体で保管しているときなどに外部から嵌合部材５を押し込むと嵌合部材止め壁５５が嵌合部材５を止めることになる。

図６により、弾性部材６の固定及び嵌合部材との連結を説明する。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、筐体２の前端側部に形成されたフランジ部５１には所定の溝幅を有し側方に延びた弾性部材ホルダ溝５２が形成されている。弾性部材ホルダ溝５２は、クランク状に折れ曲がって筐体２内後方に開放されている。これに対応して弾性部材６には弾性部材ホルダ溝５２の溝幅より振幅がやや大きい波形部６１が形成され、その波形部６１に繋がるクランク状部６２が形成されている。波形部６１を弾性部材ホルダ溝５２に嵌め込むことにより、弾性部材６が筐体２に固定される。このように弾性部材６は波形部６１のバネ力で筐体２に固定されるので、ネジなどの固定用部材を必要としない。また、弾性部材６は、引き込み具７あるいは嵌合部材５を介して外部からの力を受けて動作するが、弾性部材６の全体が筐体２内に収納されているので、組み立てが簡単である。

弾性部材６は、一端が嵌合部材５に連結され、他端が筐体前端側部の弾性部材ホルダ溝５２に固定されるが、その一端と他端間は真っ直ぐではなく、筐体２内方に凸となるく字状の折り曲げ部６３が形成されている。折り曲げ部６３とクランク状部６２の間を開閉部６４と呼び、折り曲げ部６３と嵌合部材連結部６５の間を旋回アーム部６６と呼ぶことにする。開閉部６４には、引き込み具７の切り通し部５３が跨るように交差させてある。このようにして、弾性部材６のく字状の折り曲げ部６３に引き込み具７が係合しているので、引き込み具７の前後方向のストローク運動に対して弾性部材６は、クランク状部６２と開閉部６４の開き角の開閉運動を生じ、それに伴い旋回アーム部６６の旋回運動を生じる。

嵌合部材連結部６５は、旋回アーム部６６から折り曲げて形成され、さらに小さくほぼ直角に２回曲げられてＪ字状を呈する。一方、嵌合部材５には、嵌合部材連結部６５と類似形の連結溝６７が形成されており、この連結溝６７に嵌合部材連結部６５を入れる。連結溝６７及び嵌合部材連結部６５は２回曲げられているので、嵌合部材５が筐体２外へ出る動きをする場合は弾性部材６から押される力を受け、筐体２内へ入る動きをする場合は弾性部材６から引かれる力を受ける。このとき、筐体２には嵌合部材ガイド５４が形成されているので、嵌合部材５は嵌合部材ガイド５４に沿った運動をする。弾性部材６は、上記の旋回運動に加え折り曲げ部６３の変化も生じる。

ここで、図６に示した嵌合部材５の配置箇所は、図１の左の配置箇所に相当するが、図１に示したように、右にも同様の嵌合部材５が配置される、左右対称となっている。これらの嵌合部材５は、表裏が左右対称となるように形成されたものであり、これら嵌合部材５を左右の配置箇所で互いに裏返しにして使用する。このために、連結溝６７は嵌合部材５の表裏を貫通して形成し、その他に凹凸、傾斜などを形成する場合も、表と裏で左右対称となるようにする。これは、部品種類を少なくすることに寄与する。部品種類を少なくすることは、成型用の金型を減らすこと、部品在庫の管理件数を減らすことなどに繋がる。

本発明のラッチ機構の第一の実施形態を示す光トランシーバの部分平断面図である。図１の光トランシーバが通信機器にラッチされているときの部分平断面図である。図１の光トランシーバが通信機器から解放されるときの部分平断面図である。図１の光トランシーバが通信機器に挿入されるときの部分平断面図である。図１の光トランシーバの筐体の前端右側部の拡大斜視図である。（ａ）は図１の光トランシーバの前端左側部の拡大斜視図、（ｂ）は図６（ａ）中の弾性部材の拡大斜視図である。通信機器と光トランシーバの外観斜視図である。通信機器と光トランシーバの側断面図である。ケージに光トランシーバが挿入された斜視図であり、（ａ）はラッチ時を示し、（ｂ）はラッチ解放時を示す。

符号の説明

１、７１光トランシーバ
２、７２筐体
３、７３（筐体の）側壁
４、７４出入り口
５、７５嵌合部材
６、７７弾性部材
７引き込み具
８、７６可動スリーブ
７８干渉部

Claims

通信機器のパネルに開口している窓から通信機器内のケージに挿入された光トランシーバの筐体をラッチするラッチ機構において、
上記筐体の壁面に形成され上記ケージの内面に臨む嵌合部材用の出入り口と、
上記出入り口を通り筐体内から上記ケージに係合する筐体外まで出没自在に筐体内に収容された嵌合部材と、
上記嵌合部材の筐体内部分に一端が連結され、上記筐体の挿入方向の逆側の端である前端の側部に他端が固定され、解放された状態で上記嵌合部材を筐体外に押し出す弾性部材と、
上記弾性部材に係合され、上記弾性部材を上記筐体の前端方向に変形させて上記嵌合部材を筐体内に引き込む引き込み具と、
上記引き込み具に連結され、上記筐体の前端外に配置されて上記筐体から離間する方向へ移動可能な可動スリーブと、
を設けたことを特徴とするラッチ機構。
上記筐体に上記出入り口の筐体前端側から筐体内方へ前端寄りに傾斜して延びる嵌合部材ガイドを形成し、この嵌合部材ガイドに沿って上記嵌合部材がスライドすることにより、上記嵌合部材が筐体外斜め後方に出るようにしたことを特徴とする請求項１記載のラッチ機構。
上記筐体の前端側部に所定の溝幅を有する弾性部材ホルダ溝を形成し、上記弾性部材の他端には上記弾性部材ホルダ溝の溝幅より振幅がやや大きい波形部を形成し、この波形部を上記弾性部材ホルダ溝に嵌め込むことにより、上記弾性部材を上記筐体に固定させたことを特徴とする請求項１又は２記載のラッチ機構。
上記弾性部材の上記嵌合部材に連結された一端と上記筐体前端側部に固定された他端との間にく字状の折り曲げ部を形成し、この上記折り曲げ部に上記引き込み具を係合させたことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のラッチ機構。
上記嵌合部材の上記ケージ内面に臨む側に、上記通信機器の窓の縁から上記ケージの挿入口までの距離より長く続く平坦部を形成したことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のラッチ機構。
上記嵌合部材を上記筐体の左右両側に配置し、各嵌合部材を表裏が左右対称となるように形成し、これら嵌合部材を左右の配置箇所で互いに裏返しにしたことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載のラッチ機構。
通信機器のパネルに開口している窓から通信機器内のケージに筐体が挿入され、その筐体がラッチ機構でケージにラッチされるラッチ機構付き電子モジュールであって、
上記筐体の壁面に形成され上記ケージの内面に臨む嵌合部材用の出入り口と、この出入り口を通り筐体内から上記ケージに係合する筐体外まで出没自在に筐体内に収容された嵌合部材と、
上記嵌合部材の筐体内部分に一端が連結され、上記筐体の挿入方向の逆側の端である前端の側部に他端が固定され、解放された状態で上記嵌合部材を筐体外に押し出す弾性部材と、
上記弾性部材に係合され、該弾性部材を上記筐体の前端方向に変形させて上記嵌合部材を筐体内に引き込む引き込み具と、
上記引き込み具に連結され、上記筐体の前端外に配置されて上記筐体から離間する方向へ移動可能な可動スリーブと、
を設けたことを特徴とするラッチ機構付き電子モジュール。