CN107039855B - 具有指示灯的笼式电连接器组件 - Google Patents

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Abstract

一种电连接器组件(100)，包括具有多个壁(108)的笼构件(102)，壁限定端口(110)，端口配置为通过笼构件的前端(124)在其中接收可插拔模块(106)。壁由导电材料制造。通信连接器(104)设置在笼构件内且定位在笼构件的后端处，以当可插拔模块插入端口时，与可插拔模块配合。通信连接器具有前向的配合面(210)。通信连接器光导管(250)安装至通信连接器并设置在配合面处。通信连接器光导管具有发射面(260)，其发射光进入可插拔模块中。

Description

具有指示灯的笼式电连接器组件
技术领域
本发明涉及用于高速光和电通信系统的笼式电连接器组件。
背景技术
已知提供具有多个端口的金属笼，由此收发器模块在其中可插拔。已经引入了几种可插拔模块设计和标准，其中可插拔模块插入至电连接至主机电路板的插座中。例如，由产业协会开发的公知类型的收发器被称为千兆接口转换器(GBIC)或串行光转换器(SOC)，并且在计算机和数据通信网络(例如以太网或光纤网络)之间提供接口。这些标准提供了通常稳健的设计，其在产业中已被广泛接受。
期望增加网络连接的操作频率。以增加的操作速度使用的电连接器系统存在许多设计问题，特别是在数据传输速率高的应用中，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是减少电磁干扰(EMI)发射。另一个关注点是降低收发器的操作温度。
在常规设计中，通过使用在围绕插座的屏蔽金属笼的外部上的热沉和/或气流来实现热冷却。然而，常规设计提供的热冷却被证明是不充分的，特别是对于在内部或下部端口中的可插拔模块，其倾向于具有暴露于气流以进行冷却的较少的笼壁表面积。一些可插拔模块设计已经将散热鳍片结合到可插拔模块中，以增加暴露于沿着可插拔模块的壳体的气流的表面积，例如具有从可插拔模块的顶部延伸的鳍片。笼式设计已经设计为适应具有散热鳍片的可插拔模块，例如通过消除堆叠的可插拔模块之间的中心通道，以适应较高的可插拔模块。然而，这些通道之前用于布线光导管，以在系统的前面提供连接器状态指示器。由于消除通道，用于布线光导管的空间也被消除。
需要一种电连接器组件，其具有改善的热冷却，并在笼的前面提供连接器状态指示器。
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，壁限定端口，端口配置为通过笼构件的前端在其中接收可插拔模块。壁由导电材料制造并提供电屏蔽。通信连接器设置在笼构件内且定位在笼构件的后端处，以当可插拔模块插入端口时、与可插拔模块配合。通信连接器具有前向的配合面。通信连接器光导管安装至通信连接器并设置在配合面处。通信连接器光导管具有发射面，其发射光进入可插拔模块中。
附图说明
图1是根据示范性实施例形成的电连接器组件的正视透视图。
图2是具有通信连接器光导管的根据示范性实施例的电连接器组件的通信连接器的正视透视图。
图3是准备进行组装的具有通信连接器光导管的通信连接器的正视透视图。
图4图示了根据示范性实施例的电连接器组件的可插拔模块的示范性实施例。
图5是可插拔模块的一部分的仰视图，其示出了可插拔模块光导管。
图6与是电连接器组件的一部分的透视图，其示出了与通信连接器配合的可插拔模块的部分。
具体实施方式
图1是根据示范性实施例形成的电连接器组件100的正视透视图。电连接器组件100包含笼构件102以及接收在笼构件102中的通信连接器104(在图1中示意性地示出，也在图2中示出)。可插拔模块106载入笼构件102中，以与通信连接器104配合。笼构件102和通信连接器104旨在安置在电路板107上并电连接至电路板107，例如主板。通信连接器104布置在笼构件102内，以与可插拔模块106配合接合。
在示范性实施例中，除了电路板107的顶侧上的笼构件102以外，笼构件103也设置在电路板107的底侧上；然而，在替代实施例中，电连接器组件100可以设置为不具有笼构件103。类似于笼构件102，笼构件103在其中接收可插拔模块106。笼构件103将不在本文详细描述，但其可包含类似于笼构件102的特征和部件。此外，虽然笼构件103被示为单个端口笼构件102，而不是与笼构件102一样的双端口、堆叠的笼构件，但笼构件103不旨在限于单个端口，而是可以包含堆叠的和/或组合在一起的任何数量的端口。
笼构件102是屏蔽的、冲压并成形的笼构件，其包含多个屏蔽壁108，屏蔽壁108限定多个端口110、112，以接收可插拔模块106。在图示的实施例中，笼构件102构成具有堆叠配置的多个端口110、112的堆叠的笼构件。端口110限定定位在端口112上方的上部端口，且可以在本文中被称为上部端口110。端口112限定定位在端口110下方的下部端口，且可以在本文被被称为下部端口112。在替代实施例中，可以设置任何数量的端口。在图示的实施例中，笼构件102包含布置成单列的端口110、112，然而，在替代实施例中，笼构件102可以包含成组的端口110、112的多个列(例如，2X2，3X2，4X2，4X3，等等)。
笼构件102包含顶壁114、底壁116、后壁118和侧壁120、122，它们一起限定笼构件102的总体外围或外周边(顶壁114和底壁116可以分别限定为相对于电路板107远离和接近，从而当在图1中观察时，笼构件103的顶壁定位在笼构件103的底壁下方)。当组合为端口110、112的多个列时，至少一些壁108可以是内部分隔壁，其限定用于端口110、112的两个不同的列的侧壁120或122。可选地，顶壁114可以是非平面的，且可以在后部向下成阶梯，例如在通信连接器104上方(例如，可插拔模块106的后面)向下成阶梯，以改善通过笼构件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，例如紧邻后端126或稍微地在后端126前面，并远离前端124。可插拔模块106配置为通过前端124载入端口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。
在示范性实施例中，壁108可以限定多个气流开口或通道，以允许气流在其中通过，例如从前部到后部、或从后部到前部、和/或从侧面到侧面。气流开口有助于冷却壁108、端口110、112和/或可插拔模块106。气流开口可以具有任何尺寸和形状。在示范性实施例中，可以考虑热性能、屏蔽性能(例如电磁干扰(EMI)屏蔽)、电性能、或其他设计考虑，来选择气流开口的尺寸、形状、间隔和/或定位。可选地，顶壁114的阶梯式部分可以包含气流开口。
笼构件102由一个或多个分隔壁130细分。在图示的实施例中，分隔壁130在侧壁120、122之间水平地延伸。分隔壁130使上部端口110与下部端口112分离。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可以是具有两个平行壁的U形，在前端124处具有位于其之间的接合壁，并且在两个平行壁之间具有通道，这样的通道允许上部端口110和下部端口112之间的气流。
图2是具有通信连接器光导管250的根据示范性实施例的通信连接器104的正视透视图。图3是准备进行组装的具有通信连接器光导管250的通信连接器104的正视透视图。通信连接器光导管250传输通信连接器104的连接状态，例如与(多个)可插拔模块106(在图4中示出)的连接状态。连接状态可以涉及可插拔模块的正确连接、电力、(多个)线路的故障、数据传输或其他类型的连接状态。通信连接器光导管250配置为安装在电路板107(在图1中示出)附近，以接收来自安装至电路板107的光源252(在图2中示意性地示出)的光。光源252可以是发光二极管(LED)或其它类型的光源。
通信连接器104包含由直立本体部分202限定的外壳200，直立本体部分202具有顶部203、侧面204、205、后部206、配置为安装至电路板107(在图1中示出)的安装面208、以及与后部206相反的配合面210。上部延伸部分212和下部延伸部分214从本体部分202延伸，以限定阶梯式配合面210。例如，延伸部分212、214以及延伸部分212、214之间的凹面216可以限定本体部分202的配合面210。对于单个端口笼构件，通信连接器104可以仅包含单个延伸部分。本体部分202和延伸部分212、214可以由介电材料(例如塑料材料)共同模制以形成外壳200。
电路卡接收槽220和222从相应的上部延伸部分212和下部延伸部分214中的每一个的配合面210向内延伸，并向内延伸至本体部分202。电路卡接收槽220、222配置为接收相对应的可插拔模块106的电路卡的卡边缘。多个触头由外壳200保持，并在电路卡接收槽220、222中暴露，以与相对应的可插拔模块106的电路卡的边缘上的接触垫配合。可选地，触头224可以是堆叠在一起并且通过后部206载入到外壳200中的子板(chicklet)或触头模块的部件。替代地，触头224可以是缝合(stitch)到外壳200中或以其他方式载入到外壳200中的单独触头。触头224和电路卡接收槽220、222分别限定通信连接器104的第一配合接口226和第二配合接口228。
触头224从安装面208延伸，以端接至电路板107。例如，触头224的端部可以构成载入主板的镀覆过孔中的引脚。替代地，触头224可以以其他方式端接至电路板107，例如通过表面安装至电路板107。
上部延伸部分212和下部延伸部分214、电路卡接收槽220、222、以及触头224可以限定的相同的配合接口226、228，使得配合接口226、228配置为与任何可插拔模块配合(例如，任何可插拔模块106可以插接至上部端口或下部端口，以连接至通信连接器104)。延伸部分212、214中的每一个包含上表面230、底表面232和侧表面234、236，以提供大致盒形的延伸部。在替代实施例中，延伸部分212、214可以具有其他表面以具有其他形状。表面230-236可以延伸至延伸部分212、214的配合面210。
在示范性实施例中，外壳200包含接收通信连接器光导管250的轨道240。轨道240可以沿着外壳200的任何部分延伸，以布线通信连接器光导管250。在图示的实施例中，轨道240在配合面210处或附近、沿着侧面204、205延伸。轨道240延伸至延伸部分212、214。可选地，轨道240可以沿着延伸部分212、214延伸，例如在底表面232处或附近沿着侧表面234、236延伸。在示范性实施例中，轨道240沿着两个侧面204、205以及两个侧表面234、236设置，以提供用于延伸部分212、214中的每一个的一对通信连接器光导管250，且从而向每个可插拔模块106呈现两个指示信号。在替代实施例中，可以为每个可插拔模块106设置更多或更少的通信连接器光导管250以及相对应的轨道240。
轨道240包含在其中保持通信连接器光导管250的保持特征。例如，通信连接器光导管250可以卡扣配合到轨道240中。轨道240包含对准特征，用于相对于外壳200对准通信连接器光导管250。例如，轨道240的表面可以提供通信连接器光导管250的竖直和/或水平对准。
可选地，轨道240可以侧面敞开，以允许通信连接器光导管250通过这些敞开的侧面插入轨道240中。替代地，轨道240可以闭合，以在其中固定或保持通信连接器光导管250。例如，在各种实施例中，通信连接器光导管250可以通过开口载入轨道240中。可选地，在一些各种实施例中，外壳200可以围绕通信连接器光导管250模制。在其他各种实施例中，外壳200自身可以限定通信连接器光导管250，而不是具有联接至外壳200的单独的通信连接器光导管250，例如通过使用透光材料来制造外壳200的一部分，以沿着预定路径引导光。
每个通信连接器光导管250可以具有透明的(clear)、坚固的本体，其由透光塑料材料形成，例如丙烯酸和/或聚碳酸酯。在替代实施例中，其他合适的材料可以用于通信连接器光导管250。通信连接器光导管250可以是大致细长的杆或管，具有圆形或椭圆形截面。通信连接器光导管250可以是笔直的，或可以具有至少一个弯曲部254，如图2和图3所示。通信连接器光导管250的材料和形状允许由一个或多个光源252产生的光通过内反射沿着通信连接器光导管250的长度通过通信连接器光导管250传播。
通信连接器光导管250包含接收部分256、以及与接收部分256相反的发射部分258。接收部分256从一个或多个光源252接收光。在图示的实施例中，接收部分256基本上定位在安装面208处，以从安装到电路板107的光源252接收光。在替代实施例中，可以是其他取向，以从处于其他位置的光源252接收光，例如从外壳200后面。接收部分256可以从其他光导管接收光，而不是直接从光源252接收光。
光从发射部分258发射，例如在发射面260处。在示范性实施例中，发射面260与相对应的延伸部分212、214的配合面210基本平齐。发射部分258配置为与相对应的延伸部分212、214一起接收在可插拔模块106中，使得光从通信连接器光导管250发射到可插拔模块106中。替代地，发射部分258可以取向为在可插拔模块106处引导光，而不是接收在可插拔模块106中。
在替代实施例中，可以提供其他类型的通信连接器。例如，通信连接器可以具有不同的配合接口。通信连接器光导管的形状和定位可以不同。外壳的形状可以不同。通信连接器可以具有不同类型的触头。例如，通信连接器可以具有配置为与另一类型的可插拔模块(例如不包含电路卡的可插拔模块)配合的触头。可选地，通信连接器可以包含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的配合接口，且可单独地安装至电路板。
图4图示了用于与电连接器组件100(在图1中示出)一起使用的可插拔模块106的示范性实施例。在图示的实施例中，可插拔模块106构成小形状因数可插拔(SFP)模块；然而，在替代实施例中，可以使用其他类型的可插拔模块或收发器。可插拔模块106在其配合端304处包含保持电路卡302(图5)的金属本体或壳体300，用于互连到通信连接器104(在图2和图3中示出)的电路卡接收槽220或222(在图2和图3中示出)中的一个中。
可插拔模块106包含到可插拔模块的线缆端306处的接口的模块内的电互连部。例如，可以以模块化插孔的方式提供铜接口，或者可以以光纤连接器的方式提供光学接口，以用于进一步的接口连接。可选地，线缆(例如电缆或光缆)可以从线缆端306延伸，并端接到壳体300内，例如直接到电路卡302，或者到在线缆端306处或附近安装到电路卡302的连接器。
在示范性实施例中，可插拔模块106在线缆端306处包含一个或多个指示器开口308。指示器开口308接收可插拔模块光导管的部分，所述部分用于发光，以指示可插拔模块106与通信连接器104的连接状态。例如，可插拔模块光导管350可以从通信连接器光导管250(在图2和图3中示出)接收光，并将光传输至线缆端306，可插拔模块光导管350在线缆端306是可见的。可选地，可插拔模块光导管350可以在可插拔模块106的壳体300内内部地布线。替代地，可插拔模块光导管350可以至少部分地沿着可插拔模块106的外表面布线至线缆端306(或至少在线缆端306处可见)。
壳体300具有顶部310、底部312、以及顶部310和底部312之间的侧面314、316。在示范性实施例中，壳体300是具有上部壳体318和下部壳体320的两部分壳体。上部壳体318和下部壳体320限定接收电路卡302的室322。室322可以在配合端304处敞开以暴露电路卡302，用于与通信连接器104配合。例如，延伸部分212、214可以通过配合端304载入室322中。在示范性实施例中，通信连接器光导管250的部分可以载入室322中，例如用于与可插拔模块光导管350配合。上部壳体318和下部壳体320在基本上沿着侧面314、316延伸的接缝处联接在一起。上部壳体318和下部壳体320可以扣合在一起和/或可以使用紧固件固定在一起。
可选地，可插拔模块106可以包含热接口特征324，其配置为提供与笼构件102(在图1中示出)的热接口，例如用于与笼构件102直接热接触，或者用于布置在相对应的端口的气流通道中，以允许气流沿着热接口特征324通过端口。
在图示的实施例中，热接口特征324是散热鳍片，且可以在下文中被称为散热鳍片324。散热鳍片324可以从壳体300的任何部分延伸，例如顶部310、底部312和/或侧面314，316。在示范性实施例中，壳体300是导热的，例如金属材料，且散热鳍片324耗散来自壳体300的热量。散热鳍片324至少部分地在壳体300的配合端304和相反的线缆端306之间纵向地延伸。散热鳍片324在散热鳍片324之间具有通道326，其允许沿着壳体300和散热鳍片324的气流，气流冷却可插拔模块106。散热鳍片324具有外边缘328。外边缘328可以配置为，当被载入笼构件102中时，接合笼构件102的部分。在替代实施例中，可插拔模块106可以不包含散热鳍片。
可插拔模块106可以包含闩锁特征，用于将可插拔模块106固定在笼构件102中。闩锁特征可以是可释放的，以抽取可插拔模块106。在替代实施例中，可以利用其他类型的可插拔模块或收发器。
图5是可插拔模块106的一部分的仰视图，其示出了上部壳体318、电路卡302和可插拔模块光导管350。图6是电连接器组件100的一部分的透视图，其示出了与通信连接器104配合的可插拔模块106。在图5和图6中移除了下部壳体320(在图4中示出)，以图示可插拔模块106的内部部分。电路卡302(图5)保持在由上部壳体318(和下部壳体320)限定的室322中，并且在配合端304处呈现，以与通信连接器104(图6)配合。例如，当延伸部分212、214(图6)接收在室322中时，电路卡302可以插接至相对应的电路卡接收槽220或222(在图2和图3中示出)。
可插拔模块106包含对准块352，用于支承和定位可插拔模块光导管350。对准块352可以安装至电路卡302，且从而相对于电路卡302定位可插拔模块光导管350。替代地，对准块352可以安装至上部壳体318(或下部壳体320)，且从而相对于壳体300定位可插拔模块光导管350。可以设置任何数量的对准块352。每个对准块352可以支承一个、两个或更多个可插拔模块光导管350。对准块352可以限制可插拔模块光导管350的侧向移动、上下移动和/或前后移动。
每个可插拔模块光导管350可以具有透明的、坚固的本体，其由透光塑料材料形成，例如丙烯酸和/或聚碳酸酯。在替代实施例中，其他合适的材料可以用于可插拔模块光导管350。可插拔模块光导管350可以是大致杆状的，具有圆形或椭圆形截面。可插拔模块光导管350可以是笔直的，或可以具有至少一个弯曲部354，如图5所示。可插拔模块光导管350的材料和形状允许光通过内反射沿着可插拔模块光导管350的长度通过可插拔模块光导管350传播。
可插拔模块光导管350包含接收部分356、以及与接收部分356相反的指示器部分358。接收部分356从通信连接器光导管250(图6)的相对应的发射部分258(图6)接收光。在图示的实施例中，接收部分356定位在可插拔模块106的配合端304附近。例如，接收部分356位于电路卡302的卡边缘附近。接收部分356位于与相对应的通信连接器光导管250对准和/或配合的位置，以接收来自通信连接器光导管250的光。在替代实施例中，可以是其他取向。
在图示的实施例中，光导管350的接收部分356位于侧面314、316附近。可插拔模块光导管350具有过渡部分360，其使可插拔模块光导管350从室322的中部朝向侧面314、316过渡。因此，可插拔模块光导管350可以沿着侧表面234、236(在图2和图3中示出)与通信连接器光导管250对准。弯曲部354和过渡部分360允许可插拔模块光导管350的接收部分356平行于配合方向362移动或弯曲。这种弯曲或移动允许在配合期间的每个可插拔模块光导管350的接收面364与相对应的通信连接器光导管250的发射面260(在图2和图3中标识)之间的干涉，这可以减少对光导管250、350的损伤。弯曲允许在与通信连接器104配合期间可插拔模块106的超程(overtravel)。
光沿着可插拔模块光导管350的长度传输到指示器部分358。光从指示器部分358(例如在发射面366处)发射。在示范性实施例中，发射面366与可插拔模块106的线缆端306基本平齐。指示器部分358可以接收在壳体300的相对应的指示器开口308(在图4中示出)中。光从指示器部分358发射，并且在可插拔模块106的外部(例如线缆端306的前方)可见，以供观看者确认电连接器组件100的连接状态。

Claims (9)

1.电连接器组件(100)，包括具有多个壁(108)的笼构件(102)，所述壁限定端口(110)，所述端口配置为通过所述笼构件的前端(124)在其中接收可插拔模块(106)，所述壁由导电材料制造并提供电屏蔽，所述端口延伸至所述笼构件的后端(126)，通信连接器(104)设置在所述笼构件内且定位在所述笼构件的后端处，以当所述可插拔模块插入所述端口中时、与所述可插拔模块配合，所述通信连接器具有前向的配合面(210)，其特征在于：
通信连接器光导管(250)安装至所述通信连接器并设置在所述配合面处，所述通信连接器光导管具有发射面(260)，其发射光进入所述可插拔模块中。
2.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)包含配置为安装在电路板(107)上的安装面(208)，所述通信连接器光导管(250)延伸至所述安装面，以从安装至所述电路板的光源(252)接收光。
3.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)包含从所述配合面的凹面(216)延伸的延伸部分(212)，所述延伸部分配置为接收在所述可插拔模块(106)中，所述通信连接器光导管(250)沿着所述延伸部分延伸，使得所述通信连接器光导管的发射面(260)接收在所述可插拔模块中。
4.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)包含外部，所述通信连接器光导管(250)在电路板(107)的光源(252)和所述发射面(260)之间沿着所述外部布线。
5.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)包含接收所述通信连接器光导管(250)的轨道(240)。
6.如权利要求1所述的电连接器组件，其中多个通信连接器光导管(250)安装至所述通信连接器(104)并设置在所述配合面(210)处。
7.如权利要求1所述的电连接器组件，其中所述通信连接器光导管(250)将与所述通信连接器(104)的连接器状态相关的光发送至所述可插拔模块(106)。
8.如权利要求1所述的电连接器组件，其中所述发射面(260)远离所述笼构件(108)的前端(124)，并位于所述端口(110)内。
9.如权利要求1所述的电连接器组件，其中所述发射面(260)与所述通信连接器(104)的配合面(210)平齐。
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