JP2007310233A - プラガブル光トランシーバ - Google Patents

Abstract

【課題】トランシーバのラッチ機構に係る部品は固定式及び回転式でそれぞれ別々に準備するが、共通のレセプタクルを用いることができるプラガブル光トランシーバを提供する。
【解決手段】回転式ラッチ機構のベールとアクチュエータに代えて、固定式ラッチ機構とする場合は、光コネクタを受納するレセプタクル３に取り付けられてケージの係合孔に係合する係合突起３６を有する金属製のアタッチメント４と、アタッチメント４に移動可能に取り付けられケージの係合片に当接して弾性的に跳ね上げる傾斜面５４を有するスライドアクチュエータ５が取り付けられる。アタッチメント４は、一端側に係合突起４８を有する中央部４１の両側に支持脚部４２を有し、中央部４１はレセプタクル３の底面と接し、支持脚部４２は側面３５に接し、この側面に設けた突起３６に開口４３を嵌合して取り付けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、光データリンク、光ＬＡＮ等で光信号を送受信する光通信システムに用いられ、ホストシステムに着脱可能なプラガブル光トランシーバに関する。

光トランシーバの運用方法について、特にSFP（Small Form-factor Pluggable）と呼ばれる小型の光トランシーバは、プラガブル構造を採用していることからプラガブル光トランシーバとも言われている。このプラガブル光トランシーバ（以下、単にトランシーバという）は、ホストシステム上に搭載された金属製のケージに挿入されて用いられる。ケージの奥部には電気コネクタがセットされていて、トランシーバを挿着することでホストシステムとトランシーバとの間で通信が可能となる。この場合、ホストシステム側の電源をオフせずにトランシーバを着脱するのが一般的で、この状態をホットプラガブルと呼んでいる。

トランシーバとケージとの着脱は、アクチュエータと呼ばれる部材により、ラッチ又はラッチ解除することにより行われる。このラッチ構造には、固定式と回転式が知られている。固定式のラッチ構造は、例えば、特許文献１に開示のように、トランシーバの下部に固定的に設けた三角形状の突起を、ケージ側に設けた弾性的に変位する係合片の係合孔に係止させてラッチし、アクチュエータ部材を押し込むことによりラッチ解除を行う構造である。

すなわち、トランシーバ本体の下面に係合突起が固定構造で設けられていて、この係合突起をトランシーバが挿入される金属性のケージの下面に設けられた弾性を有する係合片の係合孔に係止させることで、トランシーバをケージ内にラッチし固定する。そして、トランシーバをケージ内から取出すには、前後にスライドするアクチュエータ部材でケージ側の係合片を弾性に抗して押し下げ、トランシーバ本体の係合突起を係合片の係合孔から外してラッチ状態を解除する。

回転式のラッチ構造は、例えば、特許文献２に開示のように、ケージ側に固定的な係合孔を設け、トランシーバ側に係合突起を有する回転可能なアクチュエータを設けてラッチし、このアクチュエータの回転により係合突起のラッチ解除を行う構造である。すなわち、トランシーバとケージとの着脱機構としては、回動可能なベールと回転可能なアクチュエータを用い、アクチュエータに設けられた係合突起をケージ側の係合孔に係止させることで、トランシーバをラッチし固定する。そして、トランシーバをケージから取出すには、ベールを定常位置から着脱可能な位置に回動することにより、ベールのカム部でアクチュエータを回転して、アクチュエータの係合突起をケージ側の係合孔から脱出させることで、ラッチを解除する。
米国特許第６５１７３８２号明細書 特開２００５−３１７５４０号公報

前者の固定式と後者の回転式のいずれのラッチ構造も長所・短所があり、ユーザによって使い分けられている。一方、上述したラッチ構造は、トランシーバの構造上レセプタクルと呼ばれる部品の下面側に設けられるが、固定式と回転式では共通のレセプタクルを用いるのが不可能である。そのため、固定式と回転式ではそれぞれ別の構造のトランシーバを準備しなければならず、安価に製造することが難しかった。この固定式と回転式でレセプタクルを共通の構造にできない理由としては、回転式について以下のような制約があることが原因となっている。

（１）回転式では、アクチュエータに設けられた係合突起を上下方向に移動させるためにベールを回動させ、この回転運動をアクチュエータのシーソー運動に転換している。このため、アクチュエータがレセプタクルの下面側でシーソー運動が可能、すなわち、アクチュエータの前後端が上下できる余地が必須となり、係合突起の周囲には少なくとも係合突起が上下できる空間が必要となる。
（２）アクチュエータにシーソー運動を可能とする回転軸を設けて軸支させる必要上、レセプタクルの下面のスペースが制限される。

この構造を固定式に変更する場合、係合突起を設ける部材を別部品とするが、レセプタクルの下面に取り付けるための十分なスペースが確保できない。さらに、係合突起を設ける部材は規格上ある程度の強度を持たせる必要があり、設計を難しくしている。
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、トランシーバのラッチ機構に係る部品は固定式及び回転式でそれぞれ別々に準備するが、共通のレセプタクルを用いることができるプラガブル光トランシーバの提供を目的とする。

本発明によるプラガブル光トランシーバは、係合孔が形成された係合片を有する金属製のケージに挿入されて使用され、光コネクタを受納するレセプタクルに取り付けられてケージの係合孔に係合する係合突起を有する金属製のアタッチメントと、アタッチメントに移動可能に取り付けられケージの係合片に当接して弾性的に跳ね上げる傾斜面を有するスライドアクチュエータを備えている。

また、本発明によるプラガブル光トランシーバのアタッチメントは、一端に係合突起を有する中央部の両側に支持脚部を有し、中央部はレセプタクルの底面と接し、支持脚部はレセプタクルの側面に接し、当該側面に設けた突起に嵌合して取り付けられる。そして、前記の支持脚部は中央部から折り返し部を介して一体に形成され、また、係合突起が形成されている面と反対側の面に折り返しによる凸部を有していて、この凸部はレセプタクルの底面に形成されたポケットに収納され、ポケットの内面に当接する。さらに、前記のアタッチメントは、スライドアクチュエータを支持するスライドレールを備えている。

本発明によれば、固定式または回転式用のラッチ機構用の部品をそれぞれ準備するが、共通のレセプタクルを用いることが可能となり、部品の共用化によるプラガブル光トランシーバのコストの低減を図ることができる。

図により本発明の実施の形態を説明する。図１はベールによりアクチュエータにシーソー運動を与え、係合突起を上下動させる回転式のプラガブル光トランシーバの一例を説明する図、図２〜図５は本発明による係合突起を有する金属製のアタッチメントとスライドアクチュエータを用いた固定式のプラガブル光トランシーバの一例を説明する図である。

図１に示す回転式のトランシーバは、前記特許文献２にも開示されているもので、ケージに対するラッチ機構は、ベール１、アクチュエータ２及びこれらが取り付けられるレセプタクル３によって構成される。ベール１は、断面がコの字状で、一対の脚部１２とこれを連結するブリッジ部１１を有している。脚部１２には、レセプタクル３に回動可能に取り付けるための開口１３が設けられ、外辺部にベール１の回動をアクチュエータのシーソー運動に転換するためのカム部１４が形成されている。

アクチュエータ２は、支点部２１を中心に一方の側にアーム２２、他方の側に本体部２３を有し、アーム２２の先端には、ケージの係合孔に係合する係合突起２４が形成され、本体部２３の両側には、ベール１のカム部１４が当接するスライド部２５が形成されている。アクチュエータ２は、支点部２１をレセプタクル３の下面に形成されている係合部に係合させることにより、支点部２１を軸にシーソー運動が可能に支持される。

レセプタクル３は、樹脂のモールド成形で形成され、トランシーバの内部側には発光アセンブリ及び受光アセンブリが収納される２つの開口３１，３２を有し、これらの開口と連通するようにトランシーバの外部側には光コネクタ（図示せず）が挿着される２つの開口３３，３４を有している。レセプタクル３の側壁３５の外面には、ベール１の開口１３が嵌合され、ベール１の回動中心となる回転軸突起３６が形成され、中間部分にベール１の回動のストッパーとなるリブ３７が形成されている。また、レセプタクル３の下面には、アクチュエータ２の支点部２１が係止される嘴状の係合部３８が形成されている。

上述のように構成された回転式ラッチ機構は、図１（Ｂ）の状態のときはベール１のブリッジ部１１がレセプタクル３の上面側にあり、脚部１２のエッジがリブ３７に当たって保持されているとき、アクチュエータ２の係合突起２４がケージの係合孔に係止して、トランシーバはケージへの挿着がラッチされている。図１（Ｂ）の状態から、ベール１を反時計方向に回動させると、ベール１のカム部１４がアクチュエータ２のスライド部２５上をスライドして、本体部２３を下方に押下げるようにして回転させる。これにより、本体部２３と反対側のアーム２２は上方に回動され、係合突起２４はケージの係合孔から脱して、ラッチ状態が解除され、レセプタクル３とともにトランシーバは、ケージから引き抜くことが可能となる。

次に、図２〜図５により、図１のレセプタクルをそのまま用いて固定式ラッチ機構とする本発明の構成例を説明する。回転式ラッチ機構を固定式ラッチ機構に変更する場合、図１のベール１及びアクチュエータ２に代えて、図２以下に示すアタッチメント４とスライドアクチュエータ５がレセプタクル３に取り付けられる。

図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、固定式ラッチ機構の分解斜視図と、組立状態を示す図で、図３（Ａ）、図３（Ｂ）はアタッチメント４の詳細を示す図である。レセプタクル３は、図１で説明したのと同じもので、樹脂のモールド成形で形成され、トランシーバの内部側には発光アセンブリ及び受光アセンブリが収納される２つの開口３１，３２を有し、これらの開口と連通するようにトランシーバの外部側には光コネクタが挿着される２つの開口３３，３４を有している。レセプタクル３の側壁３５の外面には、回転軸突起３６が形成され、この回転軸突起３６により図１の回転式ラッチ機構ではベール１が回動可能に取り付けられ、図２の固定式ラッチ機構ではアタッチメント４が取り付けられる。

なお、トランシーバをケージに挿着する際の強度条件として、ケージとラッチした状態で、９０Ｎ以上の引張り力を加えても壊れないことが規格で定められている。このため、回転式ラッチ機構の場合、樹脂製のアクチュエータ２の厚さは１.０ｍｍ以上が必要で、通常、１.３ｍｍで形成されている。しかし、固定式ラッチ機構では、ラッチ解除用のスライドアクチュエータをスライド操作させるためには、少なくとも厚さ１.９ｍｍを必要とし、これに樹脂製のアタッチメントを加えるとかなりの厚さになってしまう。したがって、レセプタクルを、回転式と固定式とで共用するには、本発明においては、アタッチメント４は薄くする必要があり、薄肉で強度のある金属製とし、例えば、板金又はダイキャストで形成し、その厚さも０.４ｍｍ以下とするのが望ましい。

固定式ラッチ機構を用いる場合に、アタッチメント４の取り付け方法としては、レセプタクルの下面にある嘴状の係合部３８を利用するか、レセプタクル３の側壁３５の外面に形成されている回転軸突起３６を利用するかということになる。嘴状の係合部３８を利用するには、アタッチメント４の形状が複雑になり現実的でなく、回転軸突起３６を利用する形態が望ましい。ただし、ベール１の取り付けではベール１の脚部１２が比較的長く形成できるが、アタッチメント４の支持脚部４２はベールの脚部１２と比べて短くなるので、脚部間の間隔を広げて組立てることに対する考慮が必要となる。

アタッチメント４は、金属板を切断、折り曲げ、あるいはプレス加工により形成され、ベースとなる中央部４１の両側に支持脚部４２を有するコ字状に形成する。このアタッチメント４は、図３（Ａ），図３（Ｂ）に詳細に示されるように、支持脚部４２の中ほどにはレセプタクル３の側壁３５の外面に形成された回転軸突起３６が嵌合される開口４３が形成される。中央部４１は、平坦形状に形成されていて、この中央部４１と支持脚部４２との間には、Ｕ字状に折り返した折り返し部４４を設ける。この折り返し部４４は、上方から見ると溝が、下方から見るとリブが形成されている状態となる。また、この折り返し部４４の中間に切り欠き４４ａを設けている。

この折り返し部４４を設けること、並びに切り欠き４４ａを設けることにより、支持脚部４２の長さをベール１の脚部１２の長さに近づけ、また、支持脚部４２間の間隔を弾性的に広げ易くすることができる。この結果、アタッチメント４の取り付けに際して、アタッチメント４に無理な変形を与えることなく、ベール１の取り付けと同程度の労力でスムーズな取り付けを実現することができる。

中央部４１の一端は、段差部４１ａを経て幅が狭められた突き出し部４７を有し、この突き出し部４７の先端は、上面側に折り返されて山形状に曲げられた凸部（ストッパー）４９が設けられ、下面側にはケージの係合孔に係止する係合突起４８がプレス等により設けられている。また、中央部４１の下面側には、スライドアクチュエータ５をスライド可能に支持する１対のレール４５と、スライドを規制するストッパー４６がプレス等により、一体に設けられている。

スライドアクチュエータ５は（図２に戻る）、アタッチメント４の中央部４１の下面に取り付けられる。このスライドアクチュエータ５の本体部５１の両側部には、リブ５２が突き出るように形成されていて、アタッチメント４のレール４５にスライド可能に挿通される。このとき、スライドアクチュエータ５の前端部５３が、ストッパー４６に当たることにより、前部方向に抜け出るのを防止している。スライドアクチュエータ５の後端部（奥部）は、傾斜面５４で形成され、アタッチメント４の係合突起４８との当接を回避する凹み５５が設けられている。

図４は、レセプタクル３にアタッチメント４とスライドアクチュエータ５を組付けた状態を示し、図４（Ａ）は横方向からの斜視図、図４（Ｂ）は下面側からの斜視図、を示した図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）における軸方向中心の断面を示す図である。なお、この図４では、レセプタクル３にトランシーバ本体部６を組付けた状態で示してある。

図４（Ａ）に示すように、レセプタクル３の側壁３５に形成されている回転軸突起３６に、アタッチメント４の支持脚部４２の開口４３が嵌合されて取り付けられる。このとき、レセプタクル３に設けられているリブ３７の縁部およびレセプタクル３の下面を基準面とすることにより、一意的にアタッチメント４の支持脚部４２のエッジがリブ３７に、中央部４１がレセプタクル３の下面にフィットするように組付けられる。

しかし、アタッチメント４には後方側に突き出し部４７が延びているため、アタッチメント４の重心は、回転軸突起３６に嵌合された開口４３より後方側にあり、後方側を下方に押し下げるような回転モーメントが常時作用している状態にある。この回転モーメントを補償するために、開口４３に突片４３ａを設けておき、回転軸突起３６側の凹み部分３６ａ（ベール１の回動ストップ用）に、アタッチメント４が常に水平に保持される力が作用するようにしている。

スライドアクチュエータ５は、図４（Ｂ）に示すように、アタッチメント４の下面に前後方向にスライド可能に取り付けられる。このスライドアクチュエータ５の取り付けは、図２及び図３で説明したように、両側のリブ５２をアタッチメント４のレール４５に通すことにより支持され、前方側への移動に対してはストッパー４６により脱落を防止され、後方への移動に対しては、トランシーバ本体部６を組付けた際に、トランシーバ本体部６のカバー６ａがストッパーとなって脱落を防止する。

ケージの係合孔に係合する係合突起４８は、アタッチメント４の下面の後方端に一体に形成されていて、トランシーバ本体６びカバー６ａの切り欠き部分から、下面側に突き出る。この係合突起４８は、後方側が緩やかな斜面を有し、前方が急峻な面を有する。トランシーバをケージ内に挿入する際に、係合突起４８緩やかな斜面によりケージのラッチ片の係合孔にスムーズに嵌め合わされる。係合突起４８がケージの係止孔に落込んでラッチ状態になると、上記のスライドアクチュエータ５を後方にスライド移動させて、ケージの係合片を押し下げない限り、ラッチ状態を解除することができなくなる。

また、回転式ラッチ機構の場合、シーソー運動でアクチュエータの係合突起部分が上方に移動したとき、この移動を制止しないようにレセプタクル側にポケット３９が形成されている。固定式ラッチ機構では、アタッチメント４が嵌めこみによりレセプタクル３の回転軸突起３６で支持され、この支持部分が支点となって係合突起４８の部分が上下に微動する。係合突起４８がラッチされる際に、この微動があるとケージ側の反発力が弱まるため、ラッチ音がしなくなる。ラッチ音の有無はユーザの使い勝手に影響するパラメータでもある。

本発明おいては、図４（Ｃ）に示すように、係合突起４８の部分に上方への逃げが生じないように、係合突起４８の反対側（上方側）に設けた凸部４９を前記のポケット３９の内面に当たるようにしている。これにより、係合突起４８はポケット３９のある上方側に逃げて移動するのを抑制され、ラッチ音が確実に得られるようにしている。

続いて、図５によりアタッチメント４及びスライドアクチュエータ５の組立方法について説明する。なお、図５（Ａ）はスライドアクチュエータ５をアタッチメント４に取り付けた状態を示す図、図５（Ｂ）はアタッチメント４をレセプタクル３に取り付けた状態を示す図である。

先ず、図５（Ａ）に示すように、アタッチメント４の下面にスライドアクチュエータ５を組付ける。スライドアクチュエータ５の後部側は、凹み５５を有するコの字状に形成されているので、この凹み５５で係合突起４８を回避するようにして、アタッチメント４の下面に平行に接するようにする。次いで、アタッチメント４の下面後方側からスライドアクチュエータ５の側方に形成されているリブ５２を、レール４５内に嵌め込むようにして挿通させる。挿通方向（前方側）には、ストッパー４６が設けられていて前方に抜け落ちることはない。

次に、スライドアクチュエータ５を保持した状態で、アタッチメント４をレセプタクル３の下面側に取り付ける。この取り付け後は、トランシーバ本体部６のカバー６ａがストッパーとなって、スライドアクチュエータ５の後方側への抜け落ちが防止される。

アタッチメント４は、中央部４１の両側に支持脚部４２を持つコ字形状に形成されているので、支持脚部４２の間隔を弾性的に開いて、開口４３をレセプタクル３の回転軸突起３６に嵌め込む。このとき、アタッチメント４の後方端で幅が縮小された突き出し部４７（回転式ラッチ機構のアクチュエータの支点部を係止し、シーソー運動の支点となる部分）が形成されているが、この幅が変わる段差部４１ａが、レセプタクル３の嘴状の係合部３８に当接する。

これは前述した通りトランシーバをケージに挿着する際の強度条件として、ケージとラッチした状態で、９０Ｎ以上の引張り力を加えても壊れないことが規格で定められており、この引っ張り力がアタッチメント４のケージの係合孔に係止する係合突起４８に伝えられる。この応力は、段差部４１ａが係合部３８に当接することで、他の部分で発生する応力を緩和することができる。すなわち、係合部３８との当接がない場合は、実質的に回転軸突起３６と開口４３との嵌合部分で応力を受けることになるため、回転軸突起３６を損傷しやすく、また、支持脚部４２の嵌合が外れやすくなり、好ましくない。

回転式ラッチ機構の概略を説明する図である。 本発明における固定式ラッチ機構の概略を説明する図である。 本発明で用いる固定式ラッチ機構のアタッチメントの詳細を説明する図である。 本発明における固定式ラッチ機構の組付け状態に付いて説明する図である。 本発明における固定式ラッチ機構の組立方法について説明する図である。

符号の説明

３…レセプタクル、４…アタッチメント、５…スライドアクチュエータ、６…トランシーバ本体部、３１，３２，３３，３４…開口、３５…側壁、３６…回転軸突起、３６ａ…凹み部分、３７…リブ、３８…係合部、３９…ポケット、４１…中央部、４１ａ…段差部、４２…支持脚部、４３…開口、４３ａ…突片、４４…折り返し部、４４ａ…切り欠き、４５…レール、４６…ストッパー、４７…突き出し部、４８…係合突起、４９…凸部（ストッパー）、５１…本体部、５２…リブ、５３…前端部、５４…傾斜面、５５…凹み。

Claims (5)

1. 係合孔が形成された係合片を有する金属製のケージに挿入されて使用されるプラガブル光トランシーバであって、
   光コネクタを受納するレセプタクルに取付けられて前記ケージの係合孔に係合する係合突起を有する金属製のアタッチメントと、前記アタッチメントに移動可能に取付けられ前記ケージの係合片に当接して弾性的に跳ね上げる傾斜面を有するスライドアクチュエータを備えていることを特徴とするプラガブル光トランシーバ。
2. 前記アタッチメントは、一端に前記係合突起を有する中央部の両側に支持脚部を有し、前記中央部は前記レセプタクルの底面に接し、前記支持脚部は前記レセプタクルの側面に接し、当該側面に設けた突起に嵌合していることを特徴とする請求項１に記載のプラガブル光トランシーバ。
3. 前記支持脚部は前記中央部から折り返し部を介して一体に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のプラガブル光トランシーバ。
4. 前記係合突起が形成されている面と反対側の面に折り返し片による凸部を有し、該凸部は前記レセプタクルのポケットに収納され、該ポケットの内面に当接することを特徴とする請求項２又は３に記載のプラガブル光トランシーバ。
5. 前記アタッチメントは、前記中央部に前記スライドアクチュエータを支持するスライドレールを備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプラガブル光トランシーバ。

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