CN101242055B - 具有抑制电磁干扰垫片的电连接器部件 - Google Patents

具有抑制电磁干扰垫片的电连接器部件 Download PDF

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Abstract

一种电连接器部件，包括笼形构件(12)，其被配置为安装在嵌板内的开口内。笼形构件具有至少一个用于容纳可插拔的电元件的隔室(40)。EMI垫片(16)被安装在笼形构件的外部。EMI垫片包括支撑多个导电弹簧(88)的绝缘弹簧架(76)，该导电弹簧(88)被配置为当笼形构件被安装在嵌板内的开口内时与嵌板相连结。

Description

具有抑制电磁干扰垫片的电连接器部件
技术领域
本发明通常涉及电连接器部件，更具体而言，涉及用于可插拔的电子模块的电连接器部件。
背景技术
一些已知的电连接器部件包括具有多个端口的金属笼体，每个端口中都容纳有一个小型可插拔式的(SFP)模块。可插拔模块可以插入笼体内具有的电连接器中，且电连接至主机电路板。包括用于可插拔模块端口的笼体的一端典型地被置于包含主机电路板的外壳的嵌板内。例如，外壳可以是包括主机电路板的计算机外壳。置于嵌板内的笼体的一端典型地包括与它的壁整体地形成的多个弹簧。弹簧围绕笼体端部环绕地延伸并且在容纳笼体端部的嵌板开口的内表面施加弹力使笼体端部牢固地保持在嵌板开口内。通过为嵌板提供多个使笼体连接至嵌板而接地的触点，弹簧还有助于抑制电磁干扰(EMI)放射。
但是，在置于嵌板开口内的端部处维持笼体的预定的结构完整性限制了可以在笼体壁上形成的弹簧的数量。因此，维持预定结构的完整性将限制有助于抑制EMI放射的触点的数量。特别地，如果形成具有许多弹簧的笼体壁，那么在置于嵌板开口内的端部处的笼体壁的结构完整性将降到设计限制之下，因此将导致笼体的不稳定和可能的变形。因此，弹簧必须沿笼体壁的周围被间隔的足够远以致于在置于嵌板开口内的端部处的笼体壁的结构完整性不会降到设计限制之下。
需要一种包括笼体的电连接器部件，该电连接器部件在维持笼体预定的结构完整性的同时使EMI放射最小化。
发明内容
一种电连接器部件，包括笼形构件，其被配置为安装在嵌板的开口内。笼形构件具有至少一个用于容纳可插拔电元件的隔室。EMI垫片被安装在笼形构件的外部。EMI垫片包括支撑多个导电弹簧的绝缘弹簧架，该导电弹簧被配置为当笼形构件被安装在嵌板内的开口内时与嵌板相配合。
附图简要说明
图1为根据本发明的一个实施例形成的电连接器部件的透视图；
图2为根据本发明的一个实施例形成的图1中所示的部件的笼形构件的透视图；
图3为图2所示的笼形构件的另一幅透视图；
图4为根据本发明的一个实施例形成的图1所示的部件的垫片的透视图；
图5为图4所示垫片的一部分的部分分解透视图；
图6为根据本发明的一个实施例形成的图1所示的部件的电连接器的透视图；
图7为支撑图6中所示的多个电连接器的图2和3中所示的笼形构件的透视图；
图8为图7所示的笼形构件和电连接器的底视图；
图9为根据本发明的一个实施例形成的图1所示的部件的可插拔电元件的透视图；
图10为图9所示的可插拔电元件的另一幅透视图。
发明的详细描述
图1为根据本发明的一个实施例形成的电连接器部件10的透视图。部件10包括屏蔽的笼形构件12，其具有置于其内部的一个或多个电连接器14(图6-8)和安装在笼形构件12的端部18外部的EMI垫片16，下面将进行详细描述。部件10被配置为位于电路板20上以通过电连接器14将一个或多个可插拔电元件22(图9和10)，例如但不限于小型的可插拔(SFP)模块，电连接到电路板20上。笼形构件12的端部18被配置为安装或容纳在电路板20附近的嵌板26的开口24内。例如，嵌板26可以是包括电路板20的装置(未示出)，例如但不限于计算机，的外壳的壁。在这样的例子中，电连接器部件10使可插拔的电元件22位于外壳的外面以电连接至容纳于外壳内的电路板20。
图2和3为根据本发明的实施例形成的笼形构件12的透视图。笼形构件12包括从端部1 8向相反的端部29延伸的主体28。在示例的实施例中，笼形构件主体28包括大致为矩形的横切面，例如沿图2的2-2线剖开，并且包括上壁30，下壁32和侧壁34和36。但是，笼形构件主体28可以包括任何可以使笼形构件12具有这里描述的功能的适合的横切面形状。笼形构件12包括内室38，其又被再分为以多排多列排列的多个内部隔室40。尤其地，在示例的实施例中，笼形构件12包括中心分隔构件42，其将内部隔室40分为两排，三个分隔壁46将内部隔室40分为四列。中心分隔构件42包括上壁50，下壁52和前端部54。正如将在下文中详细描述的，每个内部隔室40被配置为通过与相应隔室40相通的笼形构件端部18处的相应的开口或端口56，至少部分地容纳可插拔的电元件22(图9和10)。对于每一列内部隔室40，笼形构件主体28还包括穿过下壁32延伸的开口58，和分别穿过中心分隔构件42的上壁50和下壁52延伸的开口60。开口58和60在笼形构件主体28的端部29附近，以在笼形构件12的内室38内至少部分地容纳相应的电连接器14(图6-8)，如将在下文中详细描述。也如将在下文中详细描述的，笼形构件主体28的下壁32内的开口58使电连接器14和电路板20(图1)之间进行电连接。
虽然所示的笼形构件12包括两排四列布置的八个内部隔室，但是笼形构件12可以以任何的排数和列数包括任何数量的内部隔室40，以容纳任何数量的可插拔的电元件22。
笼形构件12可具有将笼形构件12连接至电路板20、嵌板26和/或其它电路板和/或嵌板而接地的特征。例如，笼形构件主体28可以包括多个印刷电路板齿64和/或66，其都可机械地将笼形构件主体28支撑并连接至电路板20而接地。附加地或可选地，笼形构件主体28可以包括一个或多个从下壁32延伸的弹性舌68，以将笼形构件主体28连接至电路板20而接地。中心分隔构件42的上壁50和下壁52分别可以包括前端部54附近的接地翼片70，以使相应的内部隔室40内容纳的可插拔的电元件22接地。接地翼片70可以包括闭锁开口72，下文将进行详细描述。笼形构件主体28可以包括反冲弹簧74，以帮助将电连接器14从主体28上取下。
图4为根据本发明的一个实施例形成的EMI垫片16的透视图。垫片16包括弹簧架76和由弹簧架76支撑且安装在其上的多个弹簧部件78。在某些实施例中，弹簧架76由绝缘材料制造，在其他实施例中，弹簧架76由导电材料制造。弹簧架76包括具有径向内侧82和与内侧82相对的径向外侧84的主体80。主体80可选地包括凸缘86。每个弹簧部件78包括多个单独的导电弹簧88。弹簧部件78由弹簧架76支撑，以使单独的弹簧88围绕垫片16沿周围放置，或者更具体地，围绕弹簧架76的主体80放置。每个单独的弹簧88的弹簧部分90沿主体80的外侧84延伸，以和限定嵌板开口24(图1)的表面91(图1)配合。确定弹簧架主体80的尺寸和形状，使其安装在笼形构件12(图1-3)的主体28(图2和3)的端部18(图1-3)的至少一部分上。在示例的实施例中，弹簧架主体80大致为矩形以大致匹配笼形构件主体28的矩形横切面的形状。特别地，在示例的实施例中，弹簧架主体80包括四个支脚92，其互相连接形成矩形的形状。但是，无论弹簧架主体80是否包括与笼形构件主体28相似的形状，弹簧架主体80可以包括使弹簧架76和垫片16具有这里描述的功能的任何适合的形状。
弹簧架76和弹簧部件78可以具有任何适合的结构和/或配置，和/或可以包括任何适合的结构和/或装置，以使弹簧部件78、弹簧架和垫片16具有这里描述的功能。而且，弹簧部件78可以被弹簧架76以任何适合的且使弹簧架76、弹簧部件78和垫片16具有这里描述的功能的方式，结构，配置，和/或朝向，和/或使用任何适合的结构和/或装置来支撑。前述两句的一个例子是图4和5所示的示例性实施例。
图5为垫片16的一部分的部分分解透视图。在示例的实施例中，每个弹簧部件78包括多个从共用基座94延伸的单独弹簧88。每个单独弹簧88包括从基座94向自由端部98延伸的主体96。单独弹簧88可以与基座94一体形成，或者可以与基座94分开制造然后再与其连接。这里使用的术语“部件”包括一结构，其中每一个元件一体形成，以及包括一结构，其中一些或所有元件分开制造然后再互相或者与其它元件连接。
基座94连结笼形构件主体28以在单独弹簧88和笼形构件12之间提供电连接。基座94连接到弹簧架主体80的端部100，在该处主体80的表面102与主体80的径向内侧82的径向内表面104相交。特别地，基座94限定了与端部100重叠的通道106以使通道106的壁108与弹簧架主体80的径向内表面104相配合，并且使通道106的壁110与主体80的表面102相配合。基座94可以以任何适合的方式、结构和/或配置、和/或使用任何适合的结构和/或装置固定到端部100上，以使垫片16具有这里描述的功能。例如，在示例的实施例中，通道壁110包括多个开口112，每个开口容纳从弹簧架主体80的表面102向外延伸的延伸部分114。该通道壁110可以包括任意数量个开口112，每个开口容纳任何数量个延伸部分114。附加到或替换开口112/延伸部分114，另一个例子中其包括扣合配置，其中通道106具有尺寸和/或形状，使得当通道106重叠在弹簧架主体80的端部100上时，通道壁108和/或110变形和/或移位。在这样的扣合配置中，通道106形成配合或重叠弹簧架主体80的端部100的弹簧部件78的弹簧部分。通道106或弹簧部分通过弹簧部分的偏压来支撑端部100上的基座94以恢复到其非变形和/或非移位的尺寸和/或形状。
弹簧架76的主体80包括当基座94被连接到弹簧架主体80时容纳单独的弹簧主体96的多个槽116。在示例的实施例中，每个槽116容纳一个单独弹簧88，但是一个或多个槽116可以可替换地的在每一个槽中容纳两个或多个单独弹簧88。弹簧架主体80可以包括用来容纳任意数目的单独弹簧88的任意数目的槽116。单独的弹簧主体96在槽116内延伸以使自由端部98与和端部100相对的弹簧架主体80的端部118相配合。每个槽116的一部分完全地穿过弹簧架主体80延伸，以使当单独弹簧88被容纳在槽116中时，弹簧架主体80的径向外侧84包括沿侧84延伸的单独弹簧88的弹簧部分90，并且使得弹簧架主体80的径向内侧82包括单独弹簧88的其它部分(例如，通道壁108和自由端部98的至少一部分)。虽然在示例的实施例中单独的弹簧主体96被描述和示意为在大致与弹簧架主体80的支脚92的长度垂直的方向上具有延伸的长度，但是弹簧架主体80和/或弹簧部件78可以被配置为当弹簧部件78被弹簧架76支撑时，单独的弹簧主体96可以在相对于支脚92的长度的任何其它方向上延伸，例如相对于支脚92的长度大致为平行或倾斜的方向。
虽然在这里所示例的实施例中每个弹簧部件78被描述和举例为包括多个单独弹簧88，但每个弹簧部件78和/或垫片16总体上可以包括任意数目的单独弹簧，这包括只有一个单独弹簧。类似地，虽然在这里所示例的实施例中弹簧架76被描述和举例为包括四个弹簧部件78(弹簧架主体80的每个支脚92对应一个)，但是弹簧架76可以支撑任何数目的弹簧部件78，包括仅支撑一个弹簧部件78。例如，弹簧架主体80的一个或多个支脚92可以不支撑弹簧部件78，弹簧架主体80的一个或多个支脚92可以支撑多于一个的弹簧部件78，和/或弹簧架主体80的多个支脚92可以支撑一个共同的弹簧部件78(例如如图5所描述和示意的两个或支脚92连接到共用基座94)。此外，虽然在这里所示例的实施例中弹簧架76的至少大部分周边包括位于其周围的单独弹簧88，但是作为替换弹簧架76的周边的一部分也可以不包括位于其周围的弹簧88。例如，弹簧架主体80的一个或多个支脚92可以不支撑弹簧部件78(如上所述)，和/或弹簧架主体80的一个或多个支脚92可以仅沿支脚92的部分长度支撑一个或多个弹簧部件78。与示例的实施例相比，一个或多个弹簧部件78可以与弹簧架主体80一体形成。
现在参照图1，当弹簧架主体80在笼形构件端部18上被容纳时，弹簧架主体80和垫片16围绕笼形构件端部18的至少一部分。虽然在示例的实施例中垫片16通常地完全地围绕笼形构件端部18，但是垫片16还可以替代地仅围绕笼形构件端部18的一部分。垫片16可以使用任何适合的结构和/或装置被支撑在端部18上，该任何适合的结构和/或装置例如是但不限于此的粘合(未示出)，摩擦接合，一个或多个闭锁机构(未示出)，和/或容纳在一个或多个开口(在笼形构件主体28，弹簧架76，和/或一个或多个弹簧部件78内)(未示出)内的一个或多个延伸部分(在笼形构件主体28，弹簧架76，和/或一个或多个弹簧部件78上)(未示出)。
当笼形构件端部18被容纳在嵌板开口24中时，每个单独弹簧88的弹簧部分90与限定嵌板开口24的表面91相配合。如果包括垫片凸缘86，垫片凸缘86可以限制笼形构件端部18穿过嵌板开口24延伸出多少。弹簧部分90和嵌板开口表面91之间的配合通过提供多个将笼形构件12连接至嵌板26而接地的触点来帮助抑制电磁干扰(EMI)放射。弹簧部分90和嵌板开口表面91之间的配合还帮助将笼形构件端部18牢固地置于在嵌板开口24内。特别地，当笼形构件端部18被容纳在嵌板开口24内时，嵌板开口表面91使弹簧部分90大致径向向内地与它们的偏移相反地移位和/或变形，其在嵌板开口表面91上施加一个弹力以将笼形构件端部19牢固地置于嵌板开口24内。弹簧部件78可以被置于弹簧架76内以使当笼形构件端部18没有被容纳在嵌板开口24中时，弹簧部分90不会从其固有的尺寸和/或形状变形和/或移位。在这样的实施例中，当笼形构件端部18被容纳在嵌板开口24内时，嵌板开口表面91使弹簧部分90从其固有的尺寸和/或形状移位和/或变形。在这样地实施例中，可以选择弹簧部分90的尺寸，形状和/或材料以提供预定的弹力。
可替换地，弹簧部件78可以被置于弹簧架76内以使当笼形构件端部18没有被容纳在嵌板开口24内时弹簧部分90从其固有的尺寸和/或形状开始变形和/或移位。例如，弹簧部分90可以被变形和/或移位以使其具有从其固有的尺寸和/或形状增大的曲率。在这样的实施例中，当笼形构件端部18被容纳在嵌板开口24内时，嵌板开口表面91使弹簧部分90大致径向向内地与它们初始变形和/或移位的尺寸和/或形状的偏移相反地移位或变形。在这样的实施例中，除了或可代替弹簧部分90的尺寸、形状和/或材料，可以选择槽116的长度使弹簧部分90具有提供预定的弹力的初始的变形和/或移位。
图6为根据本发明的一个实施例形成的电连接器14的透视图。电连接器14包括外壳120，其具有与电路板20(图1)配合的下端面122和接收可插拔的电元件22的插拔部分126(图9和10)的配合端面124。特别地，配合端面124包括上部延伸部分插座128和下部延伸部分插座130，每个都从二者之间延伸的凹槽表面132向外延伸。上部和下部延伸部分插座128和130每个分别包括内部容纳对应的可插拔电元件22的插拔部分126的终端插座134。每个终端插座134包括一个或多个电触点136，其例如但不限于使用电触点(未示出)和/或外壳120内的电路板走线电连接到沿外壳120下端面122延伸的对应的电触点138。电触点136和138每个都可以是任何适合类型的电触点。外壳120可以包括对准柱140和闭锁构件142以分别在笼形构件12(图1-3)中对准电连接器14和将电连接器14闭锁在笼形构件12内部的恰当位置。
通过将连接器14分别穿过下壁32内的开口58和60(图2和3)、中心分隔构件42的下壁52和中心分隔构件42的上壁50而插入图7和8所示的位置，电连接器14被置于笼型构件12内。在这样的位置中，外壳120的下端面122在笼型构件12的下壁32内靠近开口58延伸，以使电触点138穿过开口58延伸。当笼型构件12位于电路板20上时，外壳120的下端面122与电路板20相配合以使沿外壳120的下端面122延伸的电触点138电连接到电路板20。所示的每个电连接器14被锁定到笼型构件12上，由此将锁142锁定到侧壁34或36或分隔壁46。当电连接器14被锁定到笼型构件12内的恰当位置时，终端插座134与对应的内部隔室开口56相对准以接收对应的可插拔电元件22的插拔部分126。
图9为根据本发明的一个实施例形成的可插拔电元件22的透视图。图10为可插拔电元件22的另一幅透视图。虽然所示的为小型的可插拔(SFP)模块，但是本发明的实施例中可以使用任何适合类型的可插拔电元件。可插拔电力元件22包括插拔部分126，其容纳在对应的电连接器14(图6-8)的对应的终端插座134(图6)中。在示例的实施例中，插拔部分126包括电路板146，其被容纳在对应的终端插座134中以使支撑在电路板146上的电触点148被电连接到对应的终端插座134的对应的电触电136。这样，可插拔电元件22可以通过置于笼型构件12(图1-3)内的对应的电连接器14被电连接到电路板20(图1)。每个电触点148都可以是任何适合类型的电触点。
可插拔电元件22还包括与插拔部分126相对的端部150处的接口(未示出)，例如但不限于模块插口(未示出)的铜接口的电互连，或包括与用于另外的连接的光纤连接器(未示出)的电互连。可插拔电元件22可以包括接地翼片152和/或154以使可插拔电元件22连接到笼型构件12而接地。还可以设置突出的凸起156，用于与笼型构件12的闭锁开口72(图2和3)合作，以帮助在笼型构件12中恰当地锁定可插拔电元件22。

Claims (4)

1.一种电连接器部件，包括笼形构件(12)，其被配置为安装在嵌板内的开口内，所述笼形构件具有至少一个用于容纳可插拔的电元件的隔室(40)，以及包括EMI垫片(16)，其被安装在笼形构件的外部，
其中所述EMI垫片包括支撑多个导电弹簧(88)的绝缘弹簧架(76)，该导电弹簧(88)被配置为当所述笼形构件被安装在所述嵌板内的开口内时与所述嵌板相连结，
其中每个所述导电弹簧从共同的导电基座(94)伸出，其中所述共同的导电基座包括开口(112)，并且所述绝缘弹簧架包括从其表面向外延伸的延长部分(114)，所述延长部分被容纳在所述开口中以在所述绝缘弹簧架上支撑所述共同的导电基座。
2.如权利要求1所述的电连接器部件，其中所述共同的导电基座还包括通道部分(106)，其尺寸使其与所述绝缘弹簧架扣合在一起以在所述绝缘弹簧架上支撑所述共同的导电基座。
3.如权利要求1所述的电连接器部件，其中所述绝缘弹簧架包括多个槽(116)，并且每个所述导电弹簧位于相应的其中一个所述槽之内。
4.如权利要求3所述的电连接器部件，其中每一个所述槽从所述绝缘弹簧架的径向内侧(82)到所述绝缘弹簧架的径向外侧(84)延伸完全地贯穿所述绝缘弹簧架。
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