CN106981781A - 具有支架结构的电笼构件 - Google Patents

Abstract

一种电连接器组件包括具有多个壁的笼构件(102)，该多个壁包括侧壁(120、122)和在侧壁之间的端壁(132)，限定了被配置为通过笼构件的前端将可插接模块(106)接收于其中的端口(110)。端口具有沿着端壁的气流通道(142)，以允许气流沿着可插接模块在前端和后端之间通过端口。支架结构(140)从端壁和侧壁中的至少一个延伸到气流通道中。支架结构被配置为接合可插接模块，并且相对于通信连接器定位可插接模块以用于将可插接模块配合至通信连接器，并且将可插接模块相对于气流通道定位。

Description

具有支架结构的电笼构件

技术领域

本发明涉及一种用于高速光和电通信系统的电连接器组件。

背景技术

已知提供有具有多个端口的金属笼，从而多个收发器模块可插接于其中。已经引入了多种可插接模块设计和标准，其中可插接模块插接到插座中，该插座电连接到主电路板。例如，一种由工业协会开发的众所周知类型的收发器已知为千兆比特接口转换器(GBIC)或者串行光学转换器(SOC)，并且提供了计算机和数据通信网络(诸如以太网或光纤网络)之间的接口。这些标准提供了已经在行业中广泛接受的总体鲁棒的设计。

期望能够提供网络连接的工作频率。以提高的工作速度使用的电连接器系统存在大量的设计问题，特别是在数据传输率较高的应用中，例如在高于10Gbps(千兆比特/秒)的范围中。这些系统的一个关注点在于降低电磁干扰(EMI)发射。另一个关注点在于降低收发器的工作温度。

在传统的设计中，通过使用散热器和/或在环绕插座的屏蔽金属笼外侧上方的气流来实现热冷却(thermal cooling)。然而，常规设计的热冷却被证明是不充分的。这些笼的设计允许在金属笼中的气流；但是，在笼中的多个部件，诸如端口分隔件和插座连接器，阻挡或者限制了气流。

需要这样一种电连接器，其相比于已知的连接器组件具有改进的热冷却。

发明内容

根据本发明，一种电连接器组件包括具有多个壁的笼构件，该多个壁包括侧壁和在侧壁之间的端壁，限定了被配置为通过笼构件的前端接收可插接模块于其中的端口。笼构件在笼构件的后端容纳通信连接器，该通信连接器被配置为电连接到可插接模块。端口具有沿着端壁的气流通道，以允许气流沿着可插接模块在前端和后端之间通过端口。壁由导电材料制成，并且为可插接模块提供电屏蔽。支架结构(Standoff features)从端壁和侧壁中的至少一个延伸到气流通道中。支架结构被配置为接合可插接模块，并且相对于通信连接器定位可插接模块用于将可插接模块配合至通信连接器，并且将可插接模块相对于气流通道定位。

附图说明

图1是根据示例性实施例的电连接器组件的前透视图，示出了被装载到笼构件中的可插接模块。

图2是没有可插接模块的电连接器组件的前透视图。

图3是电连接器组件的通信连接器的前透视图。

图4示出了示于图1的可插接模块中的一个的示例性实施例。

图5是电连接器组件的正视图，示出了被装载到笼构件中的可插接模块。

图6是电连接器组件的正视图，其中可插接模块被移除以示出了笼构件和通信连接器。

图7是根据示例性实施例形成的笼构件的前透视图。

图8是示于图7的笼构件的正视图，可插接模块装载于笼构件中。

图9是根据示例性实施例形成的笼构件的前透视图。

图10是示于图9的笼构件的正视图，可插接模块装载于笼构件中。

具体实施方式

图1是根据示例性实施例形成的电连接器组件100的前透视图，示出了被装载到笼构件102中的可插接模块106。图2是没有可插接模块106的电连接器组件100的前透视图。电连接器组件100包括笼构件102和接收在笼构件102中的通信连接器104(在图1和2中示意性地示出，也在图3中示出)。可插接模块106被配置为装载进笼构件102用于与通信连接器104配合。笼构件102和通信连接器104意于被放置在电路板107上且电连接至电路板107，诸如母板。通信连接器104布置在笼构件102中用于与可插接模块106配合地接合。

笼构件102是屏蔽件，是通过冲压的方式成形的笼构件，其包括多个屏蔽壁108，该多个屏蔽壁限定用于接收可插接模块106的多个端口110、112。在示出的实施例中，笼构件102构成堆叠的笼构件，其具有呈堆叠构造的端口110、112。端口110限定位于端口112上方的上端口，并且在下文中可被称为上端口110。端口112限定位于端口110下方的下端口，并且在下文中可被称为下端口112。在替代的实施例，可提供任意数量的端口。在示出的实施例中，笼构件102包括布置在单列中的端口110、112，但是在替代的实施例中，笼构件102可包括多列端口110、112(例如2X2、3X2、4X2、4X3等)。替代地，虽然笼构件102被示出为堆叠的笼构件，但是在替代实施例中，笼构件102可以是单个较高的笼构件，其具有单个端口或单行端口而非堆叠的端口。

笼构件102包括顶壁114、底壁116、后壁118和侧壁120、122，这些壁共同限定了笼构件102的外周边或总体外壳。当构成多列端口110、112时，至少一些壁108可以是限定侧壁120或122用于两个不同列端口110、112的内部分隔壁。可选地，顶壁114可以是非平面的，并且可以在后部阶梯状向下，诸如在通信连接器104上方(例如，在可插接模块106的后方)，从而改善通过笼构件102的气流。

笼构件102在前端124和后端126之间延伸。通信连接器104可以定位在笼构件102的后端126处或附近。可插接模块106被配置为通过前端124装载进端口110、112中。可选地，底壁116的至少一部分可以敞开，以允许通信连接器104与电路板107相接。

在示例性实施例中，壁108可包括多个气流开口或通道，以允许气流穿过，诸如从前到后，从后到前，和/或从侧面到侧面。气流开口有助于冷却壁108、端口110、112和/或可插接模块106。气流开口可具有任意尺寸和形状。在示例性实施例中，气流开口的尺寸、形状、间隔和/或定位可被选择为考虑热性能、屏蔽性能(例如电磁干扰(EMI)屏蔽)、电性能或其他的设计考虑。可选地，顶壁114的阶梯部分可包括气流开口。

笼构件102可被一个或多个分隔壁130子分割(subdivided)。在示出的实施例中，分隔壁130在侧壁120、122之间水平地延伸。分隔壁130将上端口110与下端口112隔开。在一些实施例中，分隔壁130可以是单个、平面壁。替代地，分隔壁130可以是U形的，具有两个平行壁以及在前端124处的其间的连结壁，并且具有在两个平行壁之间的通道，该通道允许在上端口110和下端口112之间的气流和/或用于布线光管或其他部件。

顶壁114、底壁116和分隔壁130限定端壁，该端壁设置在端口110、112的顶端和底端处。壁114、116、130可被总称为端壁132，或分别地被称为上端口110的顶端壁114或底端壁130，或者下端口112的顶端壁130或底端壁116。在示例性实施例中，气流通道可沿着一些或全部的端壁132限定，诸如沿着顶端壁114和顶端壁130，分别用于上端口110和下端口112，如在实施例中所示出的。在其他实施例中，气流通道可额外地或替代地沿着上端口110和下端口112的分别的底端壁130和底端壁116限定。在其他多种实施例中，笼构件可取向为(例如从示出的取向旋转90°)使得端壁不在顶部和底部，而是侧壁在顶部和底部。

可选地，分隔壁130可以大约定心在顶壁114和底壁116之间。替代地，分隔壁130可以定位为相比于底壁116来说更靠近顶壁114，使得下端口112比上端口110更高。这样，相比于上端口110，下端口112允许更多的气流通过，用于冷却下端口112中的可插接模块106。例如，由于上端口110具有更多的外壁表面区域用于热耗散(例如，顶壁114暴露至外部环境用于将冷却热量或者将热量耗散进周边环境)，上端口110自然地比下端口112更冷。

在示例性实施例中，笼构件102包括从至少一个壁108延伸的支架结构140。例如，支架结构140可以从端壁114、116、130中的至少一个延伸。支架结构140可以从侧壁120、122中的至少一个延伸。支架结构140接合可插接模块106、并且可将可插接模块106相对于通信连接器104定位以配合至该通信连接器。支架结构140可将可插接模块106相对于气流通道142、144(示于图1)定位在相应的端口110、112中，从而将可插接模块106在端口110、112中保持在位，使得可插接模块106没有完全阻挡气流通道142、144。支架结构140可将可插接模块106保持为远离端壁130中的一个，以限定气流通道142、144的无阻碍部分。例如，支架结构140可将可插接模块106保持为朝向相应端口110、112的底部，使得可插接模块106没有接触相应端口110、112的顶部，反之亦然。

图3是根据示例性实施例的通信连接器104的前透视图。通信连接器104包括由直立的本体部分202限定的壳体200，壳体200具有侧部204、206，被配置为安装到电路板107(示于图1)的下表面208，以及配合面210。上延伸部212和下延伸部214从本体部分202延伸，以限定阶梯配合面210。凹入面216在本体部分202的配合面210处被限定在上延伸部212和下延伸部214之间。

电路卡接收槽220和222从相应的上延伸部212和下延伸部214中的每一个的配合面210向内延伸，并且向内延伸到本体部分202。电路卡接收槽220、222被配置为接收相应可插接模块106(示于图4)的电路卡的卡边缘。多个触头224由壳体220保持，并且在电路卡接收槽220、222中被暴露以与相应的可插接模块106配合。触头224和电路卡接收槽220、222分别限定通信连接器104的第一和第二配合接口226、228。

触头224从下表面208延伸用于端接到电路板107。例如，触头224的端部可构成被装载到母板的镀覆过孔中的针脚。替代地，触头224可以另一方式端接到电路板107，诸如通过表面安装到电路板107。

在替代实施例中，可提供其他类型的通信连接器。例如，通信连接器具有不同的配合接口。壳体可具有不同的形状。通信连接器可具有不同类型的触头。例如，通信连接器可具有被配置为与另一类型的可插接模块(诸如不包括电路卡的可插接模块)配合的触头。可选地，通信连接器可包括堆叠的多个通信连接器构件，其中每个通信连接器构件具有单个配合接口并且单独地安装到电路板。

图4示出了用于电连接器组件100(示于图1)的可插接模块106的示例性实施例。在示出的实施例中，可插接模块106构成小形状因数可插接(SFP)模块；然而，在替代实施例中，可使用其他类型的可插接模块或收发器。可插接模块106包括导电本体，诸如金属本体，或者外壳230，该外壳用于在其配合端234处保持电路卡232，用于互连到通信连接器104(示于图3)的槽220或222(示于图3)中的一个中。可插接模块106包括在模块中的电互连部，以在端部236处电互连至接口(诸如模块化插孔的铜接口)或互连至光纤连接器用于进一步的接口。可选地，线缆(诸如电缆或光缆)可从端部236延伸，并且可被端接到外壳230中，诸如直接端接到电路卡232或端接到被安装于电路卡232的连接器。

外壳230具有顶部240、底部242、以及在顶部240和底部242之间的侧部244、246。可选地，可插接模块106可包括热接口结构248，热接口结构248被配置为提供与笼构件102(示于图1)的热接口，诸如用于直接的热接触或者与笼构件102的连通。在示出的实施例中，热接口结构248是散热翅片，并且可在下文中被称为散热翅片248。散热翅片248可从外壳230的任意部分延伸，诸如从顶部240、底部242和/或侧部244延伸。在示例性实施例中，外壳230是导热的，诸如是金属材料，并且散热翅片248从外壳230耗散热量。散热翅片248至少部分地在外壳230的配合端234和相反端236之间纵向地延伸。散热翅片248限定在散热翅片248之间的通道250，通道250允许沿着外壳230和散热翅片248的气流，该气流冷却可插接模块106。散热翅片248具有外边缘252。外边缘252可被配置为当被装载到笼构件102中时接合笼构件的部分。在替代实施例中，可插接模块106可以不包括散热翅片。

可插接模块可包括闩锁结构，闩锁结构用于将可插接模块106固定在笼构件102中。闩锁结构可被释放以用于可插接模块106的拔出。在替代实施例中，可采用其他类型的可插接模块或收发器。

图5是电连接器组件100的正视图，示出了被装载到笼构件102中的可插接模块106。图6是电连接器组件100的正视图，其中可插接模块106被移除以示出了笼构件102和通信连接器104。在示例性实施例中，每个端口110、112分别包括气流通道142、144。气流通道142、144允许沿着可插接模块106的冷却气流通过，诸如沿着可插接模块106的散热翅片248的冷却气流通过。

可选地，支架结构140可接合相应的散热翅片248，以将散热翅片248和可插接模块106保持为离开(off)端壁132(例如，上端口110和下端口112的相应的顶壁114和分隔壁130)。替代地，散热翅片248可接合可插接模块106的外壳230，而非散热翅片248。在示例性实施例中，支架结构140将可插接模块106保持为远离端壁132，使得气流通道142、144定位在可插接模块106和相应的端壁132之间。例如，支架结构140可接合可插接模块106的散热翅片248，以将散热翅片248保持为离相应的端壁132一段距离，使得气流通道142、144的至少一部分定位在散热翅片248上方。支架结构140可将端口110、112中的可插接模块106与通信连接器104的配合接口226、228(图6)对齐，以用于与通信连接器104配合。

与不同的端口110、112相关联的支架结构140可具有不同的尺寸，诸如以将不同高度的可插接模块106定位在端口110、112中，从而容纳不同尺寸的可插接模块106，和/或限定不同尺寸的气流通道142、144。例如，如上文所述，下端口112可比上端口110更高，以允许通过下端口112的气流比通过上端口110的气流更多，从而更好地冷却下端口112中的可插接模块106。与下端口112相关联的支架结构140可比与上端口110相关联的支架结构140更长，以限定更高的下端口112以及从而更高的气流通道142、144。在其他多个实施例中，上端口110可不包括任何支架结构140，而仅下端口112包括支架结构140。在这样的实施例中，上端口110中的可插接模块106直接接合顶端壁114，而下端口112中的支架结构140将可插接模块106保持为远离分隔壁130。

在示例性实施例中，支架结构140与笼构件102成一体。例如，支架结构140可以冲压和成形为具有相应的壁108，或者可以以其他方式形成有壁108，诸如通过拉拔(drawing)工艺或其他的成形工艺。支架结构140每个都具有在端壁132处的基部150和相反于基部150的远端152。远端152接合可插接模块106以将可插接模块106保持为远离端壁132。例如，远端152可接合散热翅片248中的一个的外边缘252。替代地，远端152可接合可插接模块106的外壳230的顶部240。例如，支架结构140可穿过散热翅片248之间的通道250以接合顶部240。支架结构140具有在基部150和远端152之间延伸的侧部154。侧部154可相对于较宽的基部150和较窄的远端152而成角度。

在示出的实施例中，支架结构140是至少部分地在前端124和后端126(示于图1)之间沿着端壁132纵向延伸的V形肋部。支架结构140在下文中可被称为肋部140。可选地，肋部140可在前端124和后端126之间延伸笼构件102的大部分长度。可提供任意数量的肋部140；然而，在示出的实施例中，两个肋部140设置为靠近被配置为接合两个最外侧的散热翅片248的两个侧壁120、122。在替代实施例中，支架结构140可具有其他形状。

在示出的实施例中，可插接模块106的底部242接合底端壁132(例如，分隔壁130和底壁116)。壁108和支架结构140具有严密的公差，以将可插接模块106定位在端口110、112中(例如侧面至侧面，顶部至底部)，用于与通信连接器104配合。在其他多个实施例中，底端壁132可额外地或替代地包括支架结构140，以限定在可插接模块106下方的气流通道。

图7是根据示例性实施例形成的笼构件302的前透视图。图8是笼构件302的正视图，可插接模块106装载于该笼构件中。笼构件302类似于笼构件102(示于图1)；然而，笼构件302是单端口笼构件，而非堆叠的笼构件或多端口笼构件。另外，笼构件302包括与支架结构140(示于图6)不同形状的支架结构340。

支架结构340是从笼构件302的端壁332延伸的凸起(protrusions)。支架结构340在下文中可被称为凸起340。凸起340是渐缩(conical)形状的；然而，在替代实施例中，凸起340可具有其他形状。支架结构340与端壁332成一体，并且可通过拉拔、模锻、压印或其他成形工艺形成。支架结构340布置成行，诸如靠近第一侧壁320的第一行和靠近第二侧壁322的第二行。支架结构340被配置为与可插接模块106的不同的散热翅片248(图8)对齐。可提供任意数量的支架结构340。支架结构340将可插接模块106定位在笼构件302的端口310中。支架构件340可将可插接模块106定位在端口310中，以在其中限定气流通道，诸如沿着端壁332。支架结构340将可插接模块106保持在这样的气流通道之外(clear)，使得气流通道的至少一部分未被可插接模块106阻碍。支架结构340可将可插接模块106保持为远离端壁332，以限定气流通道的无阻碍部分。

图9是根据示例性实施例形成的笼构件402的前透视图。图10是笼构件402的正视图，可插接模块106装载于该笼构件中。笼构件402类似于笼构件102(示于图1)；然而，笼构件402是单端口笼构件，而非堆叠的笼构件或多端口笼构件。另外，笼构件402包括支架结构440，该支架结构440与支架结构140(示于图6)形状不同，并且沿着笼构件402的侧壁420、422定位，而非沿着笼构件402的端壁432定位。

支架结构440是从笼构件402的侧壁420、422延伸的轨道部。可提供任意数量的支架结构440。支架结构440在下文中可被称为轨道部440。轨道部440从侧壁420、422通过冲压形成，并且被弯曲或成形到笼构件402的端口410中。轨道部440与侧壁420、422成一体。轨道部440被配置为接合可插接模块106的顶部240、并且将可插接模块106保持在端口410中。端口410的气流通道限定在轨道部440上方。轨道部440将可插接模块106保持在这样的气流通道之外，使得气流通道的至少一部分未被可插接模块106阻碍。轨道部440可将可插接模块106，包括散热翅片248(示于图4)，保持为远离端壁432。

Claims (10)

1.一种电连接器组件，包括：

具有多个壁的笼构件(102；302；402)，所述多个壁包括侧壁(120、122；320、322；420、422)和在所述侧壁之间的端壁(132；332；432)，限定了被配置为通过所述笼构件的前端(124)而将可插接模块(106)接收于其中的端口(110；310；410)，所述笼构件在所述笼构件的后端(126)容纳通信连接器(104)，所述通信连接器被配置为电连接到所述可插接模块，所述端口具有沿着所述端壁的气流通道(142)，以允许气流沿着所述可插接模块在所述前端和所述后端之间通过所述端口，所述壁由导电材料制成、并且为所述可插接模块提供电屏蔽，

其特征在于，支架结构(140；340；440)从所述端壁和所述侧壁中的至少一个延伸到所述气流通道中，所述支架结构被配置为接合所述可插接模块，并且被配置为将所述可插接模块相对于所述通信连接器定位以用于配合到所述通信连接器，并且被配置为将所述可插接模块相对于所述气流通道定位。

2.如权利要求1所述的电连接器组件，其中所述支架结构(140；340；440)将所述可插接模块保持为远离所述端壁(132；332；432)，使得所述气流通道(142)定位在所述可插接模块和所述端壁之间。

3.如权利要求1所述的电连接器组件，其中所述支架结构将所述端口中的可插接模块对齐为与所述通信连接器配合。

4.如权利要求1所述的电连接器组件，其中所述支架结构每一个具有在所述笼构件的相应壁处的基部(150)和与所述基部相反的远端(152)，所述远端接合所述可插接模块以将所述可插接模块保持为远离所述端壁。

5.如权利要求4所述的电连接器组件，其中所述支架结构每一个包括在所述基部和所述远端之间的侧部(154)，所述侧部接合所述可插接模块。

6.如权利要求1所述的电连接器组件，其中所述支架结构包括从所述端壁延伸到所述端口中的凸起。

7.如权利要求1所述的电连接器组件，其中所述支架结构包括在所述前端和所述后端之间延伸所述笼构件的大部分长度的肋部。

8.如权利要求1所述的电连接器组件，其中所述支架结构包括从所述侧壁延伸的轨道部(440)，所述轨道部定位为距所述端壁第一距离，所述第一距离限定所述气流通道的高度。

9.如权利要求1所述的电连接器组件，其中所述支架结构与所述壁一体形成。

10.如权利要求1所述的电连接器组件，其中所述支架结构被配置为接合所述可插接模块的散热翅片(248)，从而将所述散热翅片保持为距所述端壁一段距离，使得所述气流通道的至少一部分定位在所述散热翅片上方。