CN104614821B - 压合式解锁装置及其rj45电口sfp模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压合式解锁装置及其RJ45电口SFP模块，涉及光通信用模块。压合式解锁装置包括RJ45连接器（1）、翘板（2）、扣件（3）、RJ45连接器活动盖（6）、转轴（7）、左旋扭簧（8）和右旋扭簧（9）；RJ45连接器（1）上的圆柱销（14）与扣件（3）上的销孔（33）套合，组成底座，RJ45连接器活动盖（6）的推杆腔（66）与翘板（2）上的推杆（21）套合，组成带有解锁机构的RJ45连接器。与现有技术相比，本解锁装置大幅减小RJ45电口模块头部体积，解决了高密度插拔时的兼容性问题；解锁器动作更加稳定可靠，并实现了自动复位功能；同时简化了结构，增大了PCB的布板面积，提高了模块工艺稳定性，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及光通信用模块，尤其涉及一种压合式解锁装置及其RJ45电口SFP模块。
背景技术
在数据通讯及电信通讯线路中，大量应用到SFP模块，即小型可插拔光/电通信收发连接器(SmallForm-FactorPluggable，缩写SFP)。其为光通信系统中提供双向数据传输的功能，主要应用领域包括SDH(SynchronousDigitalHierarchy，同步数字系列)分插复用器，光边缘器件以及MSPP(modularsoftwareprogrammableprocessor，模块化软件可编程处理机)和交换系统。
MSA(MultiSourceAgreement，多源协议)或SFF-8432协议中定义了SFP光模块的机械结构。SPF光模块与交换机笼子之间为可拆装连接，在工作时将SFP光模块插入至具有相应SFP接口的交换机笼子203内(如图2)。SFP光模块通过其自带的解锁机构实现与交换机笼子203之间的插入锁紧或解锁拔出。
但由于RJ45电口模块其连接器100(如图1)需符合IEC-60603标准规范，所以此类模块头部可供设计的余地较小，解锁机构形式单一。目前，行业内电口SFP解锁方式几乎均为：用户通过转动拉环200，拉环上的凸轮特征201推动推杆斜面202向笼子方向移动，将笼子的锁孔204弹起，使模块上锁点205与笼子锁孔204脱离，达到光模块退出笼子203目的。
同时，由于以上结构限制，使当前行业内RJ45电口模块均有如下的问题：
1、由于RJ45连接器100与解锁机构的设置，使模块上肩高108与下肩高107超过MSA与SFF-8432的中最大2mm尺寸的限制，导致兼容性问题；
即RJ45电口模块在高端口密度交换机上，容易出现上下模块干涉的情况，致使无法进行高密度插拔，浪费交换机宝贵的端口资源。
2、在实际使用中，重复插拔可靠性低，容易出现无法锁紧或无法解锁的问题。
3、解锁机构无法自动复位，用户操作体验低。
4、PCB可用布板面积小，无法满足速率大于1G的PHY芯片的布局需求。
5、目前行业内，电口模块主要使用锌合金的压铸外壳，加工工艺复杂，其直接导致如下的工艺问题：
1)尺寸稳定性的问题
锌合金在压铸后，还有下料、去毛刺、喷砂和电镀等工序；目前这些工序中有的需手工操作，对尺寸稳定性的影响较大，造成SFP封装模块的尺寸一致性较低，也间接导致解锁等问题。
2)制造成本高
目前锌合金壳体从压铸到最后装配成品率较低，大约为85％左右。
3)环境污染问题。
目前外壳几乎均采用锌合金压铸，必须使用电镀工艺，而电镀工艺中产生的废液，若处理不当，极易造成环境污染。
总之，现有的解锁方式和外壳存在不足，直接阻碍了RJ45电口SFP模块在高端口密度和高速率通信线路上的应用，缺少一种彻底解决这些问题的解锁结构和外壳。
发明内容
本发明的目的就在于解决目前行业内RJ45电口SFP外壳普遍存在的兼容性问题，提供一种结构完全符合MSA或SFF-8432协议要求的、稳定可靠、插拔灵活和可自动复位的压合式解锁装置及其RJ45电口SFP模块。
本发明的目的是这样实现的：
一、压合式解锁装置
压合式解锁装置包括RJ45连接器、翘板、扣件、RJ45连接器活动盖、转轴、左旋扭簧和右旋扭簧；
其位置和连接关系是：
RJ45连接器上的圆柱销与扣件上的销孔套合，组成底座，翘板滑动连接在底座滑动槽中，转轴安装于RJ45连接器活动盖的轴孔中，左旋扭簧和右旋扭簧分别安装于转轴的两端，上述装配了转轴及左旋扭簧和右旋扭簧的RJ45连接器活动盖，安装于RJ45连接器上两支撑轴孔之间，同时RJ45连接器活动盖的推杆腔与翘板上的推杆套合，组成带有解锁机构的压合式解锁装置。
二、RJ45电口SFP模块
包括上述的压合式解锁装置，还包括PCB板和钣金外壳。
其位置和连接关系是：
RJ45连接器上的圆柱销与扣件上的销孔套合，组成底座，翘板滑动连接在底座滑动槽中，PCB板通过定位槽与底座上的弹簧扣安装固定，同时PIN针焊盘与RJ45PIN针焊接，转轴安装于RJ45连接器活动盖的轴孔中，左旋扭簧和右旋扭簧分别安装于转轴两端的第1伸缩头和第2伸缩头上；将上述装配了转轴以及左旋扭簧和右旋扭簧的RJ45连接器活动盖，安装于RJ45连接器上两支撑轴孔之间，同时将RJ45连接器活动盖的推杆腔与翘板上的推杆套合，组成带有解锁机构的RJ45连接器，钣金外壳从上述PCB板的金手指端插入，并通过限位挡板与RJ45连接器上的卡槽固定，同时PCB限位板对PCB板的尾部支撑起支撑作用。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
①解锁装置大幅减小RJ45电口模块头部体积，与行业现有的R45电口SFP模块相比，上下肩高均不大于2mm，即使用此解锁方式的电口SFP完全符合MSA和SFF-8432中机械尺寸的定义，解决了高密度插拔时的兼容性问题；
②解锁器动作更加稳定可靠，并实现了自动复位功能；
③模块采用新的材料和工艺，较行业现有的R45电口SFP模块，无锌合金组件，避免复杂的加工工艺，相应地，上述的RJ45电口SFP模块，主要使用塑料件和钣金件，其中RJ45连接器与模块主体一体化结构，并与钣金外壳相互支撑连接；
④简化了结构，增大了PCB的布板面积，提高了模块工艺稳定性，降低了成本。
附图说明
图1为现有RJ45电口SFP模块的结构示意图；
图2为现有解锁机构的局部结构示意图；
图3为现有多RJ45电口SFP模块安装于交换机中的局部结构示意图；
图4为本发明RJ45电口SFP模块结构爆炸图；
图5.1为本发明RJ45电口SFP模块结构装配图(之一)；
图5.2为本发明RJ45电口SFP模块结构装配图(之二)；
图6是本发明RJ45连接器1的结构示意图；
图7是本发明翘板2的结构示意图；
图8.1是本发明扣件3的的结构示意图(之一)；
图8.2是本发明扣件3的的结构示意图(之二)；
图9是本发明PCB板4的结构示意图；
图10.1是本发明钣金外壳5的结构示意图(之一)；
图10.2是本发明钣金外壳5的结构示意图(之二)；
图11是本发明RJ45连接器活动盖6的结构示意图；
图12是本发明转轴7的结构示意图；
图13是本发明左旋扭簧8的结构示意图；
图14是本发明解锁机构自然状态的剖视图；
图15是本发明解锁机构解锁状态的剖视图。
图中：
1—RJ45连接器，
10—主体，11—支撑轴孔，12—限位面，13—PIN针焊接点；
14—圆柱销,15—限位弹片避空，16—连接器卡槽；
2—翘板，
21—推杆，22—解锁斜面；
3—扣件，
31—弹簧扣，32—滑动槽，33—销孔；
34—锁点，35—扣件卡槽；
4—PCB板，
41—PIN针焊盘，42—定位槽，43—尾部支撑，
44—金手指；
5—钣金外壳，
51—外壳弹片，52—RJ45限位弹片，53—限位挡板，
54—顶部标签槽，55—底部标签槽，56—燕尾扣，
57—PCB限位板；
6—RJ45连接器活动盖，
61—手指位，62—RJ45公头锁定面，63—RJ45公头限位面，
64—轴孔，65—摆臂，66—推杆腔，67—推杆作用点。
7—转轴；
71—第1伸缩头，72—第2伸缩头；
8—左旋扭簧，
81—短臂，82—长臂；
9—右旋扭簧。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明：
一、压合式解锁装置
1、总体
如图4，压合式解锁装置包括RJ45连接器1、翘板2、扣件3、RJ45连接器活动盖6、转轴7、左旋扭簧8和右旋扭簧9；
其位置和连接关系是：
RJ45连接器1上的圆柱销14与扣件3上的销孔33套合，组成底座，翘板2滑动连接在底座滑动槽32中，转轴7安装于RJ45连接器活动盖6的轴孔64中，左旋扭簧8和右旋扭簧9分别安装于转轴7的两端，上述装配了转轴7及左旋扭簧8和右旋扭簧9的RJ45连接器活动盖6，安装于RJ45连接器1上两支撑轴孔11之间，同时RJ45连接器活动盖6的推杆腔66与翘板2上的推杆21套合，组成带有解锁机构的压合式解锁装置。
压合式解锁装置的运作方式：
RJ45连接器1与RJ45连接器活动盖6通过转轴7连接，通过左旋扭簧8和右旋扭簧9提供的回复力，保持RJ45连接器活动盖6的自然位置，使RJ45连接器1与RJ45连接器活动盖6组成符合IEC-60603标准的RJ45连接器(RJ45公头锁定面62和公头限位面63—RJ45等特征需符合IEC-60603定义)，保障RJ45公头的正常插拔。
在做解锁动作时，则是利用RJ45连接器1与RJ45连接器活动盖6形成的连接器腔室空间，通过人为按压手指位61，使带有摆臂65特征的RJ45连接器活动盖6绕转轴7运动，推杆作用点67推动推杆21，使翘板2相对于RJ45连接器1做水平运动；当松开手指位61后，在左旋扭簧8和右旋扭簧9的作用下，使RJ45连接器活动盖6复位，同时在摆臂65的带动下，翘板2复位。
2、功能部件
*RJ45连接器1
如图4、6，RJ45连接器1包括主体10、支撑轴孔11、限位面12、PIN针焊接点13、圆柱销14、限位弹片避空15和连接器卡槽16；
其位置和连接关系是：
主体10是一种方形开口腔室(与RJ45PIN针安置槽位特征，同时为实现与其他组件的配合)，在主体10尾部偏上的两侧设置有支撑轴孔11，在主体10内侧设置有限位面12，在主体10中设置有RJ45PIN针，PIN针焊接点13位于RJ45PIN针末端，圆柱销14位于主体10尾部偏下的两侧，限位弹片避空15位于主体头部两侧，连接器卡槽16位于主体头部底面。
RJ45连接器1的功能是：
作为RJ45连接器以及SFP模块的主体，其他组件均与其配合。
*翘板2
如图4、7，翘板2包括相互连接的推杆21和解锁斜面22。
翘板2的功能是：
解锁机构的执行零件，在解锁时，将笼子的锁孔204弹起，使锁点34脱离锁孔204。
*扣件3
如图4、8.1、8.2，扣件3包括弹簧扣31、滑动槽32、销孔33、锁点34和扣件卡槽35；
其位置和连接关系是：
扣件3顶部设置有弹簧扣31，中部设有滑动槽32，其两侧设置了销孔33，底面设置了锁点34，底面两侧设置了扣件卡槽35。
扣件3的功能是：
其设置的滑动槽32与弹簧扣31，分别用于安置翘板2和固定PCB板4，底部的锁点34用于模块在使用时与交换机笼子固定。
*RJ45连接器活动盖6
如图4、11，RJ45连接器活动盖6包括手指位61、RJ45公头锁定面62、RJ45公头限位面63、轴孔64、摆臂65、推杆腔66、推杆腔66和推杆作用点67；
其位置和连接关系是：
RJ45连接器活动盖6，头部设置了手指位61，其内侧设置有RJ45公头锁定面62和RJ45公头限位面63，靠近尾部设置有轴孔64，轴孔64下设置有摆臂65，摆臂65末端设置有推杆腔66，在推杆腔66的锺形腔面内侧设置有推杆作用点67。
RJ45连接器活动盖6的功能是：
在自热状态，与RJ45连接器1形成符合IEC-60603标准的RJ45连接器。同时，通过RJ45连接器活动盖6上的摆臂65，与翘板2配合，推动翘板2做解锁和复位动作。
*转轴7
如图4、12，转轴7包括内部的弹簧以及两端的第1伸缩头71和第2伸缩头71；
其位置和连接关系是：
转轴7内部设置有弹簧，形成两端可压缩的第1伸缩头71和第2伸缩头72。
转轴7的功能是：
用于活动连接RJ45连接器1与RJ45连接器活动盖6，同时安置左旋扭簧8和右旋扭簧9。
*左旋扭簧8
如图4、13，在左旋扭簧8的两端，分别设置有短臂81和长臂82。
左旋扭簧8的功能是：
提供解锁机构的复位力。
*右旋扭簧9
右旋扭簧9与左旋扭簧8镜像设置。
右旋扭簧9的功能是：
与左旋扭簧8一起，提供解锁机构的复位力。
优选方案：
RJ45连接器1为塑料件，包含所述PIN针，设置有所述圆柱销，以便与所述扣件配合，设置有所述转支撑轴孔，以便与所述转轴配合。
RJ45连接器活动盖6为塑料件，可根据需要使用金属件，设置有轴孔，以便与所述转轴配合，设置有所述摆臂，以便与所述翘板配合。
翘板2为塑料件，可根据需要使用金属件，设置有推杆特征，以便与摆臂配合。
扣件3为塑料件，可根据需要使用金属件，设置有弹簧扣，以便固定PCB板，同时底部设置有锁点特征用于与笼子锁紧。
转轴7为金属件，两端内置有压缩弹簧，使转轴长度可压缩，以便与支撑轴孔安装。
二、RJ45电口SFP模块
1、总体
如图4、14、15，RJ45电口SFP模块包括上述的压合式解锁装置，还包括PCB板4和钣金外壳5；
其位置和连接关系是：
RJ45连接器1上的圆柱销14与扣件3上的销孔33套合，组成底座，翘板2滑动连接在底座滑动槽32中，翘板2滑动连接在上述底座内，PCB板4通过定位槽42与底座上的弹簧扣31安装固定，同时PIN针焊盘41与RJ45PIN针13焊接，转轴7安装于RJ45连接器活动盖6的轴孔64中，左旋扭簧8和右旋扭簧9分别安装于转轴7两端的第1伸缩头71和第2伸缩头72上；将上述装配了转轴7以及左旋扭簧8和右旋扭簧9的RJ45连接器活动盖6，安装于RJ45连接器1上两支撑轴孔11之间，同时将RJ45连接器活动盖6的推杆腔66与翘板2上的推杆21套合，组成带有解锁机构的RJ45连接器，钣金外壳5从上述PCB板4的金手指端44插入，并通过限位挡板53与RJ45连接器1上的卡槽16固定，同时PCB限位板57对PCB板4的尾部支撑43起支撑作用。
RJ45电口SFP模块的运作方式：
RJ45电口SFP模块其解锁动作和上述压合式解锁装置一致。
在非工作状态，且需从交换机笼子内取出模块时，利用RJ45连接器1与RJ45连接器活动盖6形成的连接器腔室空间，通过按压手指位61，使带有摆臂65特征的RJ45连接器活动盖6绕转轴7运动，推杆作用点67推动推杆21，使翘板2相对于RJ45连接器1做水平运动，同时解锁斜面22推开笼子锁孔204(图2)弹片，使模块锁点34由锁孔204脱离，完成解锁。
从笼子中取出模块后，松开手指位61后，在左旋扭簧8和右旋扭簧9的作用下，RJ45连接器活动盖6的摆臂65，带动翘板2复位，完成复位过程。
2、功能部件
*PCB板4
如图4、9，PCB板4包括PIN针焊盘41、定位槽42、尾部支撑43和金手指44；
其位置和连接关系是：
在PCB板4的头部和尾部分别设置有PIN针焊盘41和金手指44，在靠近头部的两侧设置有定位槽42，在靠近金手指端设置有尾部支撑43。
*钣金外壳5
如图4、10.1、10.2，钣金外壳5包括外壳弹片51、RJ45限位弹片52、限位挡板53、顶部标签槽54、底部标签槽55、燕尾扣56和PCB限位板57；
其位置和连接关系是：
在钣金外壳5中部的顶面及两侧共设置了4个外壳弹片51，在钣金外壳5头部两侧设置了限位弹片52，在钣金外壳5头部底面两侧设置有限位挡板53，在钣金外壳5顶面及底面均设置有顶部标签槽54及底部标签槽55，在底部标签槽55旁边设置了燕尾扣56，在钣金外壳5尾部设置有PCB限位板57。
优选方案：
钣金外壳5为钣金冲压件，具有燕尾扣，以便通过冲压工艺，铆合为四面封闭的壳体,包括限位挡板和RJ45弹片特征,构成模块外壳。
Claims (8)
1.一种压合式解锁装置，其特征在于：
包括RJ45连接器(1)、翘板(2)、扣件(3)、RJ45连接器活动盖(6)、转轴(7)、左旋扭簧(8)和右旋扭簧(9)；
其位置和连接关系是：
RJ45连接器(1)上的圆柱销(14)与扣件(3)上的销孔(33)套合，组成底座，翘板(2)滑动连接在底座滑动槽(32)中，转轴(7)安装于RJ45连接器活动盖(6)的轴孔(64)中，左旋扭簧(8)和右旋扭簧(9)分别安装于转轴(7)的两端，上述装配了转轴(7)及左旋扭簧(8)和右旋扭簧(9)的RJ45连接器活动盖(6)，安装于RJ45连接器(1)上两支撑轴孔(11)之间，同时RJ45连接器活动盖(6)的推杆腔(66)与翘板(2)上的推杆(21)套合，组成带有解锁机构的压合式解锁装置。
2.按权利要求1所述的一种压合式解锁装置，其特征在于：
所述的RJ45连接器(1)包括主体(10)、支撑轴孔(11)、限位面(12)、PIN针焊接点(13)、圆柱销(14)、限位弹片避空(15)和连接器卡槽(16)；
主体(10)是一种方形开口腔室，在主体(10)尾部两侧设置有支撑轴孔(11)，在主体(10)内侧设置有限位面(12)，在主体(10)中设置有RJ45PIN针，PIN针焊接点(13)位于RJ45PIN针末端，圆柱销(14)位于主体(10)尾部两侧，限位弹片避空(15)位于主体头部两侧，连接器卡槽(16)位于主体头部底面。
3.按权利要求1所述的一种压合式解锁装置，其特征在于：
所述的扣件(3)包括弹簧扣(31)、滑动槽(32)、销孔(33)、锁点(34)和扣件卡槽(35)；
扣件(3)顶部设置有弹簧扣(31)，中部开有滑动槽(32)，其两侧设置了销孔(33)，底面设置了锁点(34)，底面两侧设置了扣件卡槽(35)。
4.按权利要求1所述的一种压合式解锁装置，其特征在于：
所述的RJ45连接器活动盖(6)包括手指位(61)、RJ45公头锁定面(62)、RJ45公头限位面(63)、轴孔(64)、摆臂(65)、推杆腔(66)和推杆作用点(67)；
RJ45连接器活动盖(6)，其头部设置了手指位(61)，其内侧设置有RJ45公头锁定面(62)和RJ45公头限位面(63)，靠近尾部设置有轴孔(64)，轴孔(64)下设置有摆臂(65)，摆臂(65)末端设置有推杆腔(66)，在推杆腔(66)的锺形腔面内侧设置有推杆作用点(67)。
5.按权利要求1所述的一种压合式解锁装置，其特征在于：
所述的转轴(7)包括内部的弹簧以及两端的第1伸缩头(71)和第2伸缩头(71)；
转轴(7)内部设置有弹簧，形成两端可压缩的第1伸缩头(71)和第2伸缩头(72)。
6.基于权利要求1所述压合式解锁装置的RJ45电口SFP模块，其特征在于：
包括上述的压合式解锁装置，还包括PCB板(4)和钣金外壳(5)；
RJ45连接器1上的圆柱销(14)与扣件(3)上的销孔(33)套合，组成底座，翘板(2)滑动连接在上述底座滑动槽(32)中，PCB板(4)通过定位槽(42)与底座上的弹簧扣(31)安装固定，同时PIN针焊盘(41)与RJ45PIN针(13)焊接，转轴(7)安装于RJ45连接器活动盖(6)的轴孔(64)中，左旋扭簧(8)和右旋扭簧(9)分别安装于转轴(7)两端的第1伸缩头(71)和第2伸缩头(72)上；将上述装配了转轴(7)以及左旋扭簧(8)和右旋扭簧(9)的RJ45连接器活动盖(6)，安装于RJ45连接器(1)的支撑轴孔(11)之间，同时将RJ45连接器活动盖(6)的推杆腔(66)与翘板(2)上的推杆(21)套合，组成带有解锁机构的RJ45连接器，钣金外壳(5)从上述PCB板(4)的金手指端(44)插入，并通过限位挡板(53)与RJ45连接器(1)上的卡槽(16)固定，同时PCB限位板(57)对PCB板(4)的尾部支撑(43)起支撑作用。
7.按权利要求6所述的RJ45电口SFP模块，其特征在于：
所述的PCB板(4)包括PIN针焊盘(41)、定位槽(42)、尾部支撑(43)和金手指(44)；
其位置和连接关系是：
在PCB板(4)的头部和尾部分别设置有PIN针焊盘(41)和金手指(44)，在靠近头部的两侧设置有定位槽(42)，在靠近金手指端设置有尾部支撑(43)。
8.按权利要求6所述的RJ45电口SFP模块，其特征在于：
所述的钣金外壳(5)包括外壳弹片(51)、RJ45限位弹片(52)、限位挡板(53)、顶部标签槽(54)、底部标签槽(55)、燕尾扣(56)和PCB限位板(57)；
其位置和连接关系是：
在钣金外壳(5)中部的顶面及两侧共设置了4个外壳弹片(51)，在钣金外壳(5)头部两侧设置了限位弹片(52)，在钣金外壳(5)头部底面两侧设置有限位挡板(53)，在钣金外壳(5)顶面及底面均设置有顶部标签槽(54)及底部标签槽(55)，在底部标签槽(55)旁边设置了燕尾扣(56)，在钣金外壳(5)尾部设置有PCB限位板(57)。
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