(57)【要約】【課題】簡単な構造でコネクタの離脱を容易に確実、かつ安全に行う。【解決手段】プリント基板上に実装された相手側コネクタと嵌合された電子部品のコネクタを離脱する機構において、電子部品の両側に設けられた支軸に回動可能に支持される少なくとも一対の腕を有するリリースレバーと、一対の腕の先端部に形成されたカムと係合して、プリント基板上に当接するように設けられる少なくとも一対のスライド機構とを備え、リリースレバーの回転に連動して、スライド機構をプリント基板に押し付け、プリント基板側のコネクタとの嵌合を離脱する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板上に実装された相手側コネクタと嵌合された電子部品のコネクタを離脱する機構において、
該電子部品の両側に設けられた支軸に回動可能に支持される少なくとも一対の腕を有するリリースレバーと、該一対の腕の先端部に形成されたカムと係合して、該プリント基板に当接して設けられた少なくとも一対のスライド機構とを備え、
該リリースレバーの回転に連動して、該カムとスライド機構を係合動作させ、該スライド機構でプリント基板を押付けることによりコネクタの嵌合を離脱することを特徴とする挿抜機構。
【請求項２】
前記一対のカムの形状は、左右が互いに非対称の形状を成し、リリースレバーの回転に応じて左右のカムが交互に駆動されて、スライド機構を動作させることを特徴とする請求項１記載の挿抜機構。
【請求項３】
前記一対のカムは、ある周期関数に基く曲線形状であって、かつ左右の周期が逆位相と成る形状であることを特徴とする請求項２記載の挿抜機構。
【請求項４】
曲線形状は正弦曲線であり、左右の曲線の周期は1／２の位相差を持たせた形状であることを特徴とする請求項２記載の挿抜機構。
【請求項５】
前記部品の両側には、該リリースレバーの該腕の回転を抑止するためのロック機構が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の挿抜機構。
【請求項６】
前記スライド機構は、電子部品内のコネクタの長手方向上にある電子部品の両側部、又はプリント基板に設けられたコネクタの長手方向上にあるプリント基板上に設けられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の挿抜機構。
【請求項７】
プリント基板上に実装された相手側コネクタと嵌合されるコネクタと、該コネクタの嵌合状態を離脱させるための機構を備えた電子部品において、
該コネクタの長手方向上で、電子部品の両側部に設けられた支軸に回動可能に支持される少なくとも一対の腕を有するリリースレバーと、該一対の腕の先端部に形成されたカムと係合して、該プリント基板上に当接するように設けられる少なくとも一対のスライド機構とを備え、
該リリースレバーの回転に連動して、該カムとスライド機構を接触動作させ、該スライド機構でプリント基板を押付けることによってコネクタの嵌合を離脱することを特徴とする電子部品。
【請求項８】
前記電子部品は、一端に光ファイバーが導出され、その導出端より遠い側に該光ファイバーの案内方向と直角に、そのアレイコネクタの長手方向が配置された光トランシーバーであることを特徴とする請求項７記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコネクタの挿抜機構に係り、特に電子部品とプリント基板の接続のために適用したコネクタアセンブリの挿抜作業を低挿抜力で容易に行うコネクタの離脱機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
挿抜可能な高密度コネクタを適用した電子部品とプリント基板上に実装された相手側コネクタが嵌合した状態において、電子部品をプリント基板から離脱する作業を容易に行うために種々の挿抜機構が提案されている。一般的には、挿抜機構にリリースレバーを取り付け、このレバーを引っ張ったり、回転させたりしてコネクタを離脱している。
【０００３】
例えば、特開平６−８４５６６号公報（特許文献１）には、ワイヤハーネス相互の接続あるいはワイヤハーネスと電気機器との接続に用いられる低挿抜力コネクタが開示されている。これは、操作レバー部１aとカム溝３を有する嵌合駆動カム１を回動可能に設け、操作レバーを操作した際に、嵌合相手のコネクタ被駆動ピン９がカム溝３に沿って移動し、嵌合または離脱する仕組みである。
【０００４】
光モジュール等のユニット部品では、従来はリード線による半田付け接続が主流であったが、修理や交換作業を容易にするために、近年では挿抜可能なソケットタイプのコネクタが使用されている。更に、信号線の高速化および部品の高密度化に対応するため、コネクタのプリント基板側にはんだボールの格子状アレイ（ＢＧＡ：Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）を取り付けた表面半田実装型の高密度コネクタ(以下、ＢＧＡコネクタと略す)が新たに採用されている。この種のＢＧＡコネクタとしては、例えば特開２００２−１５１２２４号公報（特許文献２）に開示されたようなものがある。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−８４５６６号公報
【０００６】
【特許文献２】特開２００２−１５１２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＢＧＡコネクタを使用した電子部品の挿抜に関して幾つかの問題点が上げられる。
【０００８】
図７は、従来のＢＧＡコネクタを用いた電子部品の斜視図を示す。また、図８はＢＧＡコネクタのプラグとレセプタクルの嵌合状態を示す側面図であり、図８の(Ａ)はＸ方向、(Ｂ)はＹ方向にそれぞれ見た図である。
プラグ１０の形状は平板状になっており、レセプタクル９の形状はピン先端を「く」の字に変形させ、２本のピンをＹ字状に対を成した構造になっており、プラグを一対のピン間に挿入することで接触状態を得ている。これが例えば数百ピン格子状に配列されている。プリント基板側はＢＧＡ１２となっており、プリント基板とは半田リフロー方式により接続される。このＢＧＡ１２による接続は、半田付け部の強度が従来の挿入型コネクタに比べて弱いという欠点がある。
【０００９】
このため、ＢＧＡコネクタを用いた電子部品１のコネクタ離脱時、基板面と平行に保った状態で取り外せば、ピンを曲げる心配はない。しかし、半田付け部全体に大きなストレスがかかり、クラック発生等の危険があるため禁止されている。
図７において、矢印Ａ又はＡ’方向に基板面に対して斜めに離脱することは、レセプタクル９とプラグ１０を同時に根元から曲げてしまい、再度挿抜が不可能になってしまうおそれがある。逆に挿入時には、両側のピンが特に損傷されやすいため、この方向の斜め挿抜は禁止されている。
【００１０】
図８（Ｃ）は、矢印Ａ又はＡ’方向に基板面に対して斜めに挿入する時のピンの様子を示したものである。コネクタの斜め挿入を行った際、両端のレセプタクル９とプラグ１０の挿入位置がずれているため，ピンを損傷するおそれがある。そこで、図７において、基板面に対して矢印Ｂ又はＢ’方向（斜め）にコネクタを挿抜する方法は、ピンを損傷させず、かつ半田付け部にかかるストレスを軽減させるので、この挿抜方法が推奨される。
【００１１】
従来のＢＧＡコネクタを用いた電子部品の挿抜作業は、実際には図７の電子部品１の両サイド(点線の楕円の部分)を手で掴んでＢ又は、Ｂ'方向に手作業で挿抜する。そのため数百ピンからなるＢＧＡコネクタを使用した場合、大きな挿抜力が必要となり、容易にコネクタを挿抜できないという問題がある。
また、わずかに不適切な方向へ挿抜したことによる作業ミスが原因となって、先に述べたようなコネクタのピン曲がりの問題が発生する。さらに、高密度実装の場合には、補修などで電子部品を取り外す際、電子部品の横に指が入り難くなり、作業性が悪くなる。仮に指が入ったとしても、指が周辺の部品とぶつかり、電子部品やプリント基板を損傷させるおそれがある。
【００１２】
本発明の目的は、コネクタの離脱作業を容易に確実、かつ安全に行うことができるコネクタの挿抜機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、リリースレバーとスライド機構を組合わせ、リリースレバーの回転に連動して、スライド機構を動作させ、スライド機構でプリント基板を押付けることにより、コネクタ嵌合を離脱する機構である。好ましい例では、リリースレバーは一対のカムを有し、そのカムの形状は波線形状であり、かつ左右の形状は非対称である。リリースレバーを回転させた場合、左右のカムは交互に駆動されて、スライド機構を押す。このカム形状を持つ機構により、まず一方側のコネクタ嵌合が離脱し、次に他方側のコネクタ嵌合が離脱する。
また好ましい例では、コネクタの嵌合が離脱した後、リリースレバーが自在に動いて元の状態に戻ることを防止するために、リリースレバーのロック機構が設けられる。
また、この挿抜機構を適用した電子部品の好ましい例としては、光トランシーバーがある。例えば一端に光ファイバーが導出され、その導出端より遠い側に該光ファイバーの案内方向と直角に、そのアレイコネクタの長手方向が配置された光トランシーバーである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コネクタを使用した電子部品にリリースレバーによる離脱機構を設けたことで、コネクタの離脱作業を容易に行うことができる。また、スライド機構を用いたことにより、プリント基板と面接触となり、プリント基板の損傷を防止でき、また、基板面に対して垂直に力がかかるようになり、コネクタのピンとプリント基板の損傷を防止できる。また、一対のカム形状を左右非対称な形状にすることにより、カムが左右交互に駆動されるので、コネクタの半田付け部へかかる力を軽減させるという大きな効果を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
図1は、一実施例によるリリースレバー２とスライド機構３を具備した離脱機構を電子部品１との結合に適用した例を示す斜視図である。
この電子部品は、例えば光トランシーバーであり、一端から光ファイバー１５が導出され、その導出端より遠い側に光ファイバーの案内方向と直角に、そのＢＧＡコネクタ４の長手方向が配置されている。光ファイバー１５とＢＧＡコネクタ４との間には光/電気変換器やマルチプレックサのような回路部品が内蔵されている。電子部品１の外側は例えばスチール製のケースで覆われている。
【００１６】
一方、プリント基板8には、種々の電子部品が搭載され、電子部品の1つとしてＢＧＡコネクタを使用した上記光トランシーバーの部品１が搭載される。ＢＧＡコネクタ４は、電子部品1側のレセプタクル９と、プリント基８板側のプラグ１０との結合関係によりお互いの装着又は離脱が行われる。
【００１７】
リリースレバー２は、一体成型された腕２２，２３を備え、その腕２２，２３は電子部品１の両側の支軸６に回転可能に支持される。リリースレバー２の回転によってレバー２の先端部に形成されたカム２１（図２参照）が駆動してスライド機構３を動作させる機構となっている。一方、スライド機構３はガイドピン７に支持され、プリント基板８に接触する状態で配置されている。尚、スライド機構３については後で詳述する。
レバー２の両腕２２，２３の先端部は、カム２１の構造を成している。詳しくは図２Ａに示すように、カム２１の構造は波線形状となっている。更に言えば、左右のカム２１１，２１２の形状は、お互いに非対称、即ち互いに半径外方向に追い越す形状となっており、カム２１が左右交互に駆動される構造となっている。
上記カムの波線形状は、好ましくは、例えばある周期関数に基く曲線形状であって、かつ左右の周期が逆位相と成る形状である。また他の例としては、曲線形状は正弦曲線であり、左右の曲線の周期は1／２の位相差を持たせた形状である。
【００１８】
レバー２およびスライド機構３を備えた離脱機構を電子部品１に実装した状態では、リリースレバー２は倒してあり、スライド機構３はプリント基板８に接触した状態となっている。コネクタの離脱操作は、リリースレバー２を矢印aの方向に回転させて引っ張ることによって行われる。
【００１９】
コネクタを離脱した後、リリースレバー２が前後に自在に動いてしまい、元の位置に戻ってしまう可能性もあり、その場合には、コネクタ４のコンタクト同士がぶつかって損傷してしまうおそれがある。そこで、リリースレバーの戻り防止用としてロック機構５が設けられる。例えばこのロック機構５は、電子部品１の両側に突起を設け、一方リリースレバー２側の一対の腕２２，２３の対向する部分には窪み部を設けている。レバー２の離脱操作完了時(Ｓｔｅｐ４)に、リリースレバー２の腕２２，２３の窪み部に突起５が嵌合されて、腕の回転をロックする仕組みである。
【００２０】
図３にスライド機構３の詳細を示す。
（Ａ）は上から見た上面図、（Ｂ）は図１のＸ方向から見た側面図である。
スライド機構３（３１，３２）は、プリント基板８の面を押す方向に可動する状態で、電子部品１の側壁に支持される。即ち、スライダ３´はそれと一体的に形成されたガイドピン７を備える。一方、電子部品1の側壁には、スライダ３´を収容する凹部が形成され、さらにガイドピン７を案内するためのガイド溝１３が形成される。そのためスライダ３´は、ガイドピン７とガイド溝１３の係合により外れることなく、図（Ｂ）の上下方向に可動する。
【００２１】
次に図２Ａ〜２Ｅを参照して、コネクタの離脱機構の動作原理について説明する。
図２Ａ〜２Ｅは、リリースレバー操作時のカム２１の回転動作とカムが駆動してスライド機構３が移動する一連の動作を工程毎に示す図である。いずれの図も図１のリリースレバー２のカム構造とスライド機構３の構造を側面から(矢印Ｘ方向に)見た拡大図である。例えば右側の腕２２を実線で示した時は、左側の腕２３は点線で示してある。
図２Ａは、コネクタの離脱前の初期状態を示し、コネクタ４がプリント基板８に接続されている状態である。両腕２２，２３の先端部に設けた波線形状のカム２１は、それぞれスライド機構３１，３２の上端部に係合している。
この状態から、レバー２を回動させると、左右のカム２１１，２１２が交互にスライド機構３１，３２を駆動して、コネクタ４即ち支軸６の部分を上方向に押し上げる。以下、工程ごとに説明する。
【００２２】
図２Ｂは、まず右側の腕２２のカム２１１が駆動して、スライド機構３１をＹ１押し下げた状態でなる。この時、左側のカム２１２は駆動されずに遊んでいる状態である。スライド機構３２の高さは変わらない状態にである（Ｓｔｅｐ１）。図２Ｃは、図２Ｂとは逆に、右側のカム２１１が遊んだ状態となり、左側のカム２１２が駆動して、スライド機構３２をＹ２押し下げた状態となる（Ｓｔｅｐ２）。
図２Ｄでは、上記の動作をくり返して、右側のカム２１１がスライド機構３１をＹ３だけ動かす。そして図２Ｅで、左側のカム２１２がスライド機構３２をＹ４だけ動かして、コネクタの離脱が完了する（Ｓｔｅｐ３、４）。
なおこの一連の離脱動作は、左右２回ずつの計４ステップとしているが、左右１回でもよいし、あるいは左右２回以上のカム動作としてもよい。
【００２３】
図４はステップ１〜４の一連の動作におけるリリースレバー２の高さの位置関係を示すグラフである。
片側のカム２１１が駆動している間は、反対側のカム２１２は駆動しないため、スライド機構３はその位置を保持した状態となっており、ステップ毎にこの状態が交互に繰り返される。離脱操作が完了した時点で、左右のスライド機構３１，３２の高さが同じ位置になるように設定されている。
【００２４】
図５は、リリースレバー２とスライド機構３を具備した電子部品１の一連の離脱過程をステップ毎に示す図である。図１の電子部品１を矢印Ｙ´方向に見た図である。
図５(Ａ)は、プリント基板８に電子部品１が水平に実装された状態にある。同図(Ｂ)では、まず右側のカム２１１が駆動してスライド機構３１を動作させ、プリント基板８を押付けている。このときの反作用によりコネクタの右側の嵌合が少し外れた状態となる。この時、左側のカム２１２は駆動せず、電子部品１がプリント基板８の面に対して傾いた状態となる。同図(Ｃ)（Ｄ）では、これが左右交互に繰り返されて徐々に離脱していき、同図（Ｅ）で離脱操作が完了する。完了した時点では、部品は基板面に対して平行に保たれた状態になっている。
【００２５】
図６は、図１に示す離脱機構の変形した他の実施例を示す図である。
コネクタのピン数がさらに多い場合、一対の腕２２，２３を持つリリースレバー２のみではコネクタの離脱ができないおそれがある。そこで、この例では、リリースレバーの腕２４，２５をさらに一対追加するとともに、対向する位置にスライド機構３３，３４を設け、かつこれら左右腕どうしを連結棒１１、１４で連結して一体的な機構と成したものである。レバー２の回動動作に合わせて右腕２２，２４の先端部に設けたカム２１１，２１３、及び左腕２３，２５の先端部に設けた２１２，２１４が連動してそれぞれ対応する位置のスライド機構を押し下げる。これは、図１と同じく一回のレバー操作でコネクタの離脱ができる。このように単一(Ｘ)方向のみでなく、ＸＹ平面での適用も可能である。
【００２６】
尚、上記した実施例では、ＢＧＡコネクタを使用した電子部品を例にして説明したが、ＢＧＡコネクタに限定されず、従来からあるピン挿入型のコネクタや面実装型のコネクタ等にも適用できる。
【００２７】
また、上記した実施例では、スライド機構３は電子部品１の両側部に設けているが、このスライド機構３は、プリント基板８側に設けても良い。例えば、プリント基板に設けられたコネクタ１０の長手方向延長上の、リリースレバー２の両腕２２，２３に対応する位置に設けても良い。
また、前述したロック機構５の突起は、一対でなく、一方側に１つだけ設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例による離脱機構を電子部品との結合に適用した例を示す斜視図である。
【図２Ａ】一実施例によるコネクタの離脱機構の動作原理を示す工程図である。
【図２Ｂ】一実施例によるコネクタの離脱機構の動作原理を示す工程図である。
【図２Ｃ】一実施例によるコネクタの離脱機構の動作原理を示す工程図である。
【図２Ｄ】一実施例によるコネクタの離脱機構の動作原理を示す工程図である。
【図２Ｅ】一実施例によるコネクタの離脱機構の動作原理を示す工程図である。
【図３】図１に示すスライダ３の構成を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図。
【図４】図２に示した一連のコネクタ離脱動作におけるスライド機構の高さの位置関係を示すグラフである。
【図５】図２に示したコネクタの離脱動作に対応する一連の過程を示す工程図である。
【図６】本発明の他の実施例による離脱機構の適用例を示す斜視図である。
【図７】従来のＢＧＡコネクタを用いた電子部品の斜視図である。
【図８】ＢＧＡコネクタのプラグとレセプタクルの嵌合状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…電子部品、                ２…リリースレバー、        ２１…カム、
２２，２３…腕                ３…スライド機構、          ３´…スライダ
４…ＢＧＡコネクタ、          ５…ロック機構、            ６…支軸、
７…ガイドピン、              ８…プリント基板、
９…コネクタ（レセプタクル）    １０…コネクタ（プラグ）、    １１…連結棒、
１２…半田ボール（ＢＧＡ）。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
2005174781.tif 000009
【図４】
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【図５】
2005174781.tif 000011
【図６】
2005174781.tif 000012
【図７】
2005174781.tif 000013
【図８】
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