CN107017484B - 具有不同尺寸端口的堆叠的笼 - Google Patents
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Abstract
一种电连接器组件包括具有多个壁的笼构件(102),该多个壁限定被配置为通过笼构件的前端(124)接收可插接模块于其中的上端口(110)和下端口(112)。壁由导电材料制成,并且为可插接模块提供电屏蔽。壁(108)包括侧壁(120、122)、在侧壁之间的顶壁(114)、在侧壁之间的底壁(116)和在侧壁之间的分隔壁(130)。分隔壁将上端口与下端口分隔开。分隔壁定位为相比于底壁更靠近顶壁,使得下端口比上端口更高。
Description
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,由常规设计提供的热冷却被证明是不充分的,特别是对于下端口中的可插接模块,其趋于具有较少的暴露至冷却气流的笼壁表面区域。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(cage member),该多个壁限定被配置为通过笼构件的前端将可插接模块接收于其中的上端口和下端口。在笼构件的后端处的通信连接器被配置为电连接到接收在上端口和下端口中的可插接模块。壁由导电材料制成,并且为可插接模块提供电屏蔽。壁包括侧壁、在侧壁之间的顶壁、在侧壁之间的底壁、以及在侧壁之间的分隔壁。分隔壁将上端口与下端口分隔开。分隔壁定位为相比于底壁更靠近顶壁,使得下端口比上端口更高。
附图说明
图1是根据示例性实施例形成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。
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而用于与通信连接器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、并且电连接至电路板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)。
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。
在示例性实施例中,分隔壁130被定位为相比于底壁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),故上端口110自然地比下端口112更冷。为了给下端口112提供更好的冷却,下端口112相比上端口110具有更大的横截面积(例如,高度乘以宽度),以及从而比上端口110具有更大的容积,从而相比于上端口110而增加通过下端口112的冷却气流。
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具有在散热翅片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。如上文所述,下端口112比上端口110更高,以允许相比上端口110来说更多的气流来用于冷却下端口112中的可插接模块106。例如,分隔壁130定位为距底壁116第一距离140(示于图6)以及距顶壁114第二距离142(示于图6)。第一距离140大于第二距离142。这样,下端口112在下方的可插接模块106的上方限定间隙144(示于图5),以允许在该可插接模块106上方的气流。
间隙144允许气流通过下端口112。虽然两个端口110、112都允许气流通过,但是由于间隙144的存在使得下端口112允许更大量的气流,以用于对下方的可插接模块106的额外的冷却。在示例性实施例中,上端口110包括接收可插接模块106的上模块通道146(示于图5),以及在上模块通道146上方的上气流通道148(示于图5)。散热翅片248位于上气流通道148中。上气流通道148允许气流通过上端口110,诸如沿着散热翅片248之间的敞开区域并且通过该敞开区域。上气流通道148定位在可插接模块106(诸如顶部240上方)和顶壁114之间。
下端口112包括接收可插接模块106的下模块通道150(示于图5)、在下模块通道150上方的下气流通道152(示于图5)、以及在下气流通道152上方的下气流通道延伸部154(示于图5)。下气流通道延伸部154由间隙144限定。散热翅片248位于下气流通道152中。下气流通道152允许气流通过下端口112,诸如沿着散热翅片248之间的敞开区域并且通过该敞开区域。下气流通道152位于可插接模块106(诸如顶部240上方)和顶壁130之间。下气流通道延伸部154位于下气流通道152和分隔壁130之间。下气流通道延伸部154位于散热翅片248上方、并且提供了通过下端口112的增大的气流区域,用于将比通过上端口110更大量的气流移动通过下端口112。在上端口中没有通道延伸部。
上方的可插接模块106装载到上端口110中,使得散热翅片248接合顶壁114以将可插接模块106定位在上端口110中(例如,将配合端234(示于图4)与第一配合接口226对齐)。额外地或替代地,可插接模块106的底部242可接合分隔壁130以将配合端234与第一配合接口226对齐。壁108具有严密的公差,以将可插接模块106定位在上端口110中,用于与通信连接器104配合。上端口110的尺寸被设定为使得相应的可插接模块106基本上填满顶壁114和分隔壁130之间的上端口110。
在示例性实施例中,下端口112包括从至少一个壁108延伸的对齐结构160,以将下方的可插接模块106对齐在下端口112中。例如,在示出的实施例中,对齐结构160从分隔壁130向下延伸进入间隙144以及下气流通道延伸部154中。对齐结构160被配置为接合相应的散热翅片248。例如,下方的可插接模块106装载到下端口112中,使得散热翅片248接合对齐结构160以将可插接模块106定位在下端口112中,用于在第二配合接口228处与通信连接器104配合。在其他多个实施例中,对齐结构160可从侧壁120、122延伸,以接合可插接模块106的顶部240或者散热翅片248。额外地或替代地,可插接模块106的底部242可接合底壁116以将配合端234与第二配合接口228对齐。壁108具有严密的公差,以将可插接模块106定位在下端口112中,用于与通信连接器104配合。下端口112的尺寸被设定为使得相应的可插接模块106没有填满底壁116和分隔壁130之间的下端口112。相反地,间隙144形成在可插接模块106和分隔壁130之间,以允许气流在可插接模块106上方通过下端口112。
在示例性实施例中,第一和第二配合接口226、228分别相对于上端口110和下端口112处于不同的相对位置。例如,第一配合接口226定位为距分隔壁130第一距离170(示于图6)以及距顶壁114第二距离172(示于图6),而第二配合接口228定位为距底壁116第三距离174(示于图6)以及距分隔壁130第四距离176(示于图6)。第一和第三距离170、174可以相等,而第四距离176大于第二距离172。这样,在下端口112中的可插接模块106的顶部240保持为距分隔壁130(即下端口112的顶壁)的距离比上端口112中的可插接模块106的顶部240距顶壁114的距离更远。这样,相比于上端口110,在下端口112中的可插接模块106的上方提供了更大的空间,用于更多的气流以及从而实现了更好的冷却。
Claims (9)
1.一种电连接器组件(100),包括:
具有多个壁(108)的笼构件(102),所述多个壁限定被配置为通过所述笼构件的前端(124)将可插接模块(106)接收于其中的上端口(110)和下端口(112),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接收在所述上端口和所述下端口中的所述可插接模块,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,所述多个壁(108)包括侧壁(120、122)、在所述侧壁之间的顶壁(114)、在所述侧壁之间的底壁(116)、以及在所述侧壁之间的分隔壁(130),所述分隔壁将所述上端口与所述下端口分隔开,
其特征在于,所述分隔壁定位为相比于所述底壁更靠近所述顶壁,使得所述下端口比所述上端口更高,其中所述下端口(112)限定在接收于所述下端口中的可插接模块(106)上方的间隙(144),从而允许在接收于所述下端口中的可插接模块上方的气流。
2.如权利要求1所述的电连接器组件,其中所述下端口(112)比所述上端口(110)允许更多的气流通过。
3.如权利要求1所述的电连接器组件,其中所述分隔壁(130)定位为距所述底壁第一距离(140)以及距所述顶壁第二距离(142),所述第一距离大于所述第二距离。
4.如权利要求1所述的电连接器组件,其中所述下端口(112)比所述上端口(110)具有更大的容积。
5.如权利要求1所述的电连接器组件,其中所述下端口(112)比所述上端口(110)具有更大的横截面积。
6.如权利要求1所述的电连接器组件,其中所述上端口(110)包括定位在所述可插接模块(106)和所述顶壁(114)之间的上气流通道(148),所述下端口(112)包括定位在所述可插接模块(106)和所述分隔壁(130)之间的下气流通道(152),并且所述下端口包括位于所述下气流通道和所述分隔壁之间的下气流通道延伸部(154)。
7.如权利要求6所述的电连接器组件,其中所述下气流通道(152)和所述下气流通道延伸部(154)允许通过所述下端口(112)的气流比所述上气流通道(148)允许通过所述上端口(110)的气流更大。
8.如权利要求1所述的电连接器组件,其中所述下端口(112)包括从所述多个壁(108)中的至少一个延伸的对齐结构(160),从而将所述可插接模块(106)对齐在所述下端口(112)中。
9.如权利要求1所述的电连接器组件,其中所述通信连接器(104)包括在所述上端口(110)中的第一配合接口(226)和在所述下端口(112)中的第二配合接口(228),所述第一配合接口定位为距所述分隔壁(130)第一距离(170)、以及距所述顶壁(114)第二距离(172),所述第二配合接口定位为距所述底壁(116)第三距离(174)、以及距所述分隔壁第四距离(176),所述第一距离和所述第三距离相等,所述第四距离大于所述第二距离。
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