CN107528174A - 用于连接器的外壳组件 - Google Patents

Abstract

一种用于保护连接器，特别是光纤收发器和光纤电缆连接器的电磁屏蔽结构，其包括管状中空本体，所述管状中空本体包括以环状配置来布置的至少三个接触弹簧，其特征在于，弹簧保护内部壳体预组装在所述接触弹簧内并保护所述接触弹簧。

Description

用于连接器的外壳组件

技术领域

本发明涉及一种用作电磁噪声衰减器、电磁屏蔽抑制装置或高频噪声衰减器的电磁屏蔽结构。所述结构包括管状中空本体，所述管状中空本体包括以环状配置来布置的至少三个接触弹簧，其特征在于，弹簧保护内部壳体预组装在所述接触弹簧内并保护所述接触弹簧。

背景技术

在下文中，对于外壳组件，方向“前向”被限定为面向可选的配合外壳的方向，或面向电缆的端部的方向，如从外壳组件所见。方向“后向”表示相反的方向，即背向可选的配合外壳的方向。如果外壳组件安装或被安装在电缆上，则前向方向和后向方向平行于电缆行进。

外壳组件构成围绕优选标准化的连接器的保护性机壳，所述电连接器可以是小形状因数可插拔(SFP)、高速IO(微型SFP)(HSIO)、多光纤推送(MPO)、传质推送(MTP)、高分辨率多媒体接口(HDMI)、光收发器、RJ45、或任何其他标准化的连接器、等等。连接器容积足够大，以允许以并排布置来容纳对于多个连接器的各种尺寸的连接器，而不需要改变外壳组件的内部本体和/或外部本体。因此，相同的外壳组件可以用于不同的连接器。

连接器容积具有足够的尺寸，以允许可移动的容纳，即，连接器在连接器容积内自由移动。因此，可以改变连接器在连接器容积内的位置，并且可以补偿公差。两个连接器都可以与其对应的配对件安全地配合。

这样的外壳组件例如从欧洲专利申请EP2302431得知。该公开涉及一种用于电缆上的连接器的密封外壳组件，其包含适于密封地接合电缆的电缆密封件、包括适于接收连接器的连接器容积的内部本体、以及适于在内部本体上滑动到前向位置的外部本体。密封外壳和配合外壳通过锁定元件轴向地固定在前向位置。锁定元件可以是卡口式。这样的外壳易于组装并安装在侧面上，并且保护和可靠地密封连接器免受恶劣的环境条件影响，例如在户外应用中。卡口式是有利的，因为它结合了前向运动，该前向运动通过用于轴向锁定的有限的旋转锁定运动，实现了通过外壳的后向端部的密封构件来密封连接器容积。由于有限的旋转运动，引入密封构件的扭转被限制在卡口式锁定元件中。

其他外壳从US7338214得知。在本参考文献中，内部本体被示出为配置为插头本体，外部本体为机壳，其具有卡口式锁定部分。在插头本体和配合外壳中，标准化的连接器可以固定安装在外壳内的预定位置。

在EP2354825中也公开了类似的外壳组件，其中为了便于和因此确保在后向端部的连接器容积的密封，内部本体可以设置有可在后向方向上敞开的夹紧部分。因此，密封构件可以沿着应变消除元件滑动到夹紧部分中。夹紧部分可以具有在后向方向上敞开的保持器，以接收密封构件。在外部本体的前向位置，夹紧部分可以径向地压缩到密封件上，密封件进而被径向地按压在密封件和应变消除元件的紧固部分上。这使得外壳组件还更适合于承受扭转应变。

参考文献EP2579396公开了一种密封外壳，其设置有位于内部本体内的电磁屏蔽结构。连接器的信号完整性进一步改善，这是由于屏蔽结构不仅如上所述保护其免受恶劣的环境条件和机械危险，而且还保护其免受电磁场、电磁噪声和雷击。在大多数情况下，位于连接器容积内的连接器已经根据相应标准的规范设置有屏蔽。外壳组件增加了额外的保护，而不会限制连接器在连接器容积内的可移动性。通过使电磁屏蔽结构位于内部本体内，内部本体和外部本体的相互作用(例如从EP2302431和EP2354825所知)保持不变。电磁屏蔽结构构成了在外部本体和内部本体失效后的抵抗机械冲击的额外屏障。所提及的参考文献的电磁屏蔽结构由一个或多个基本上管状的实心壁元件制成。

电磁屏蔽结构可以包括可移动的屏蔽子结构和固定的屏蔽子结构。可移动屏蔽子结构适于在电缆上滑动，并且至少相对于内部本体朝向前向位置和/或前向方向的移动通过内部本体被保持。内部本体和可移动屏蔽子结构作为一个单元处理。可移动屏蔽子结构可以与内部本体一起移动。在内部本体在前向方向上滑动之前，可移动屏蔽子结构可以与内部本体预组装。

固定屏蔽子结构适于固定在电缆上，并且电磁屏蔽结构的可移动子结构在前向方向上在其上滑动。在该配置中，通过提供待安装在电缆上的部件和待沿电缆移动的部件，电磁屏蔽结构基本上反映了外壳组件的结构。

在内部本体在前向方向上的移动期间(例如在操作位置中的移动)，可移动子结构和固定子结构以导电的方式自动地相互连接。操作者不需要关心在现场连接可移动屏蔽子结构和固定屏蔽子结构，因为一旦内部本体向前移动到其操作位置时、这种连接就被建立。固定屏蔽子结构和可移动屏蔽子结构的连接可以位于连接器容积的移除部分和/或端部，优选地位于连接器容积的外部。

固定屏蔽子结构和可移动屏蔽子结构经由可径向偏转的接触弹簧相互连接。接触弹簧可以是环状附加元件的一部分，所述附加元件安装在可移动屏蔽子结构的端部上。

EP2579396公开了两个接触弹簧，一个在后向端部，另一个在前向端部。后向端部处的接触弹簧用于接触固定屏蔽子结构。前向端部处的接触弹簧用于接触配合外壳，配合外壳可以是机柜上的隔板。接触弹簧可以是环状结构，其包括沿着周向方向并排布置的多个接触弹簧。弹簧指是可径向偏转的。

在后向端部，接触弹簧可以径向向内地突出，并与固定子结构接触。在前向端部，接触弹簧可以布置在固定屏蔽元件的外表面上。多个接触弹簧的舌部可以弹性地按压抵靠屏蔽元件。外部本体在内部本体上滑动，且外壳组件联接到配合壳体。

在最后的组装步骤期间，前向端部中的弹簧指或接触弹簧可能暴露于外部应力并可能容易损坏。

因此，本发明的目的是提供一种电磁屏蔽结构，其具有耐久且稳定的接触弹簧，所述接触弹簧具有可靠的机械性能。该目的由独立权利要求1的主题解决。本发明的有利实施例是从属权利要求的主题。

发明内容

根据权利要求1，本发明提供一种用于保护连接器，特别是光纤收发器和光纤电缆连接器的电磁屏蔽结构，其包括管状中空本体，所述管状中空本体包括以环状配置来布置的至少三个接触弹簧，其特征在于，弹簧保护内部壳体预组装在所述接触弹簧内并保护所述接触弹簧。

保护内部壳体是已经结合在屏蔽结构的端部的保护罩，其保持并保护接触弹簧，并防止其在操作过程中受到损坏。环状配置允许屏蔽结构对称地装配到可用的连接器中，从而密封外壳并配合配对件。

根据进一步的改进，管状中空本体是一体的本体并由金属制成，其中接触弹簧指在本体的端部成型。这具有以下优点，减少了获得这样的结构的制造工艺步骤，可以用深拉模制工艺、或模制并成形工艺来制造管。另外，整体结构相当稳定，内场组装步骤最小化，且减少了操作员出现操作错误的可能性。金属结构使得能够建立导电接触。

在进一步的改进中，接触弹簧是分布在结构的至少一个端部上的多个接触弹簧。

此外，接触弹簧以可径向偏转的配置来布置，这确保了操作期间的灵活性。

接触弹簧可以由铜合金、锌合金、不锈钢等材料制成。

本发明还公开了弹簧保护内部壳体由塑料或金属制成，以易于加工。

根据另一实施例，弹簧保护内部壳体具有圆形形状，且其截面成型为装配在电磁屏蔽管中并限制接触弹簧的移动。内部壳体的一部分遵循接触弹簧的轮廓。特别地，弹簧的最长侧与内部壳体总体在所有的长度上接触或几乎接触，这导致减少了弹簧的移动选择。

在进一步的改进中，弹簧保护内部壳体具有圆形形状，且具有保护接触弹簧的自由端的圆周唇缘，使得在运输期间不会发生与电线或类似物的缠绕。

根据另一实施例，本发明还涉及一种用于至少一个连接器的外壳组件，其包括：位于所述外壳的内部本体内的连接器容积，所述连接器容积适于可移动地容纳所述连接器，所述内部本体在前向端部和后向端部具有开口；适于在所述内部本体上滑动的外部本体；以及位于所述外壳的连接器容积和内部本体之间的电磁屏蔽结构。根据本发明的外壳组件特别适合于光纤连接器和光纤收发器。

为了增加可以处理的数据量，天线的频率变得越来越高，系统变得更加脆弱，且产生更多的电磁干扰。电磁屏蔽管是一种附加屏蔽件，其可以在天线系统中使用，特别是光纤到天线系统。特别地，电磁屏蔽管用于作为无线通信应用的一部分的光纤到天线技术中。光纤电缆连接器连接到远程无线电单元中的收发器，并由如上所述的密封外壳组件保护。在远程无线电单元中，光高频信号被传送到易受电磁屏蔽管影响的电高频信号。电磁屏蔽管增加了远程无线电单元中的开口的深度，从而防止频率噪声进入或离开机柜并干扰高频数据传输。因此，现有的无线通信系统技术可以在光纤收发器中从4GHz增加到10GHz，且从5Gbps增加到10Gbps。

电磁屏蔽结构由金属管道或中空管构成，其在一个端部上具有接触弹簧指。

由于接触弹簧指可能由于错误地安装电磁屏蔽管而容易损坏，弹簧保护内部壳体预组装在系统中。罩也提供了通过推压唇缘将电磁屏蔽结构按压到内部壳体中或外壳组件的本体中的可能性。

根据本发明的另一实施例，接触弹簧位于其前向端部，使得可以与金属机柜中的内部开口建立电接触。电接触发生在连接器容积的前向端部、在应用外壳孔或远程单元隔板的内层和接触弹簧之间。

前向端部处的接触弹簧可以向外指向，使得它们不会突出进入连接器容积中，在连接器容积中，它们可能与可自由移动的连接器干涉。

电磁屏蔽结构适合于插入并与不同的外部壳体组合。

如上所述的电磁屏蔽结构是单件金属部件，这具有防止无源互调失真(passiveintermodulation distortion)的优点，对于由金属接触弹簧和屏蔽件的组件构成的系统，可能会发生无源互调失真。

在进一步的改进中，电磁金属屏蔽结构的本体具有至少两个保持压印特征，以将管固定在外壳组件的内部本体中。

电磁屏蔽结构可用于作为无线通信的一部分的光纤到天线系统技术。

附图说明

从附图中所示的本发明的以下和更详细的描述中，其他特征和优点将变得显而易见，在附图中：

图1示出了根据本发明的电磁屏蔽结构；

图2a和2b中的每一个示出了插入到具有不同几何形状的内部壳体中的电磁屏蔽结构的示意图；

图3示出了根据本发明的外壳组件的示意图；

图4示出了图3的外壳组件的一个组装步骤的示意和透视图；

图5示出了内部本体的一部分，其中电磁屏蔽结构位于安装在远程无线电单元的隔板中的内部本体内，并接触远程无线电单元的内孔。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图对本发明进行更充分的描述，附图中示出了本发明的示范性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。

在图1中示出了根据本发明的电磁屏蔽结构101。该结构由整体的圆柱形或管状中空本体102构成，其中后向端部和前向端部的直径相同。替代地，后向端部的直径可以小于前向端部的直径。在至少一个端部上，优选为前向端部，结构具有改进的几何形状，以结合接触弹簧元件103。接触弹簧是构建在结构中的管状体本身的延长部分。接触弹簧由沿着周向方向布置的弹簧臂或元件构成。弹簧臂或元件优选地以环状配置且优选地以可径向偏转的配置来布置。替代地，弹簧元件以环状结构布置，其可以分离和附接到管状本体。接触弹簧的每个臂由三个部分构成。部分104径向向外地突出，在部分105中弯曲，并转变成向内突出的舌部部分106。

屏蔽结构的管状本体可以由比如铜合金、不锈钢、镍、锌合金的金属材料制造，而接触弹簧由与管状本体相同的金属材料制造，且优选地镀镍、镀锡、镀银、镀金、镀钯-镍、或以适于与应用壳体的内孔接触的其他种类的镀覆来处理。

弹簧臂优选为可径向偏转的。通过操作该系统，弹簧臂将经受外部应力，这可能导致破裂甚至断裂。为了提供具有耐久且稳定的接触弹簧(且具有可靠的机械性能)的电磁屏蔽结构，并防止在操作过程中损坏弹簧臂，弹簧保护内部壳体107被预组装在接触弹簧内。保护内部壳体是已经结合在屏蔽结构的端部的保护罩，其保持接触弹簧。保护罩具有适配接触弹簧几何形状的几何形状，特别地具有圆形形状，且其截面成形为装配在电磁屏蔽管中并限制接触弹簧的移动。保护罩设计为管，其插入EMI管内并锁定在保持特征的内部中。保护罩的截面形状成形为装配在EMI管中、支撑接触弹簧、并在盲配合时保护接触弹簧免受损坏。例如，保护罩具有向外指向的部分108、中心部分109(成形为使得便于接触弹簧的持握)、以及具有盘状或圆周唇缘110的端部前向部分，圆周唇缘110保护接触弹簧的自由端、使得在运输期间不会发生与电线或类似物的缠绕。中央部分109具有U形截面，舌部106可以弹性压靠在该截面上。从图1可以看出，屏蔽管的特征还在于位于管状本体的表面上、接近前向端部的保持特征111。保持特征可以是两个、优选2-12个、更优选2-6个、最优选2-4个。当将屏蔽结构放置在其他本体(例如下面详细描述的密封外壳的内部本体)内时，保持特征具有固定屏蔽结构的功能。

图2示出了插入两个不同类型的内部壳体212和213中的电磁屏蔽管。屏蔽管通过保持特征111固定在内部壳体内。

当盲配合到隔板和应用时，前部盘状部分110具有防止弹簧指免受损坏的主要功能。此外，前部部分有助于避免弹簧臂滑移到前部，且可以进一步用于将管按压到塑料内部壳体中。

内部壳体可以例如是图3的外壳组件的内部本体。外壳组件适于容纳不同种类的电缆，比如光纤电缆，而无需对其结构进行任何修改。另外，外壳适于密封地闭合安装在电缆的端部上的连接器，例如，用于电力和数据传输的小形状因数可插拔(SFP)、高速IO(微型SFP)(HSIO)、多光纤推送(MPO)、传质推送(MTP)、高分辨率多媒体接口(HDMI)、光收发器、RJ45、或任何其他类型的连接器、等等。

外壳组件包括外部本体301、内部本体303、屏蔽结构101、保持器或电缆密封件302、以及前部密封件306。

外壳组件的外部本体301适于以滑动运动在前向方向上在内部本体303上滑动，并且可以在旋转运动之后、通过锁定元件在前向位置固定到配合外壳306。

外部本体301可以是塑料，具有圆柱形或截头圆锥形的中空壳的形状。外部本体在纵向方向上的长度与内部本体303的长度大致相同。

内部本体303具有圆柱形形状，并且适于安装在电缆上并沿着电缆滑动。内部本体具有位于后向端部的夹紧部分310和位于前向端部的插塞部分309。内部本体的内壁限定连接器容积。连接器容积的尺寸设计为在前向方向上松弛地接收连接器。它具有在后向方向上渐缩的大致圆锥形的圆柱形。前向端部的密封由O形环305建立或增强。内部本体的中央部分支持内部本体在电缆上的安装和滑动。

波形弹簧用作外部本体的回位弹簧，以确保卡口锁的锁定。

电磁屏蔽结构101位于外壳的连接器容积和内部本体之间，接触弹簧优选位于前向端部处。

优选的是，布置接触弹簧的直径与连接器容积的内径相同或至少几乎相同。

电磁屏蔽结构101几乎完全被内部本体303覆盖，除了在前向端部处，弹簧接触件将探出(look out)，以确保与应用壳体的孔的内部连接。采用不同设计的话，将存在丢失接触点并使EMI管卡在壳体内的风险。弹簧指没有突出进入连接器容积，因为这可能会与可自由移动的电缆和连接器干涉。

电缆插塞防尘帽307在运输过程中起保护作用，而O形圈前部密封件306防止防尘帽内的灰尘和水。防尘帽被固定到电缆组件，以便在安装之后通过插塞帽带或线308被后续使用。

图4以透视图表示初始操作阶段。电磁屏蔽管首选插入FullAXS插塞的内部本体303中。外壳组件的外部本体然后在电缆上向前滑动，经过内部本体和屏蔽结构。在这个阶段，内部本体303的后向端部完全由外部本体301覆盖，然后通过锁定元件配合到安装在应用外壳壳体501上的隔板401。

图5显示了外壳组件，特别是内部本体的一部分，其中电磁屏蔽管和接触弹簧与远程无线电单元联接。在接触弹簧的外表面内、以及隔板的内表面内、和/或远程无线电单元的内孔内建立电接触。可以与其他类型的应用产品建立同样类型的连接。

由于EMI管通过弹簧指103连接到应用壳体501的孔的内部，EMI管被镀覆有与孔的内部的镀覆良好作用的材料。

101 电磁屏蔽结构

102 管状中空本体

103 接触弹簧

104 接触弹簧径向向外突出的部分

105 接触弹簧中的弯曲部分

106 接触弹簧向内突出的舌部部分

107 弹簧保护内部壳体

108 弹簧保护内部壳体向外指向的部分

109 弹簧保护内部壳体中心部分

110 弹簧保护内部壳体圆周唇缘部分

111 保持特征

212 内部壳体

213 具有不同几何形状的内部壳体

301 外部本体

302 保持器或电缆密封件

303 内部本体

304 波形弹簧

305 O型环

306 前部密封件

307 电缆插塞保护帽

308 插塞帽带

401 隔板

501 应用外壳壳体

Claims (12)

1.一种用于保护连接器的电磁屏蔽结构，所述连接器特别是光纤收发器和光纤电缆连接器，所述电磁屏蔽结构包括管状中空本体，所述管状中空本体包括以环状配置来布置的至少三个接触弹簧，其特征在于，弹簧保护内部壳体预组装在所述接触弹簧内并保护所述接触弹簧。

2.如权利要求1所述的电磁屏蔽结构，其特征在于，所述管状中空本体是一体的本体并由金属制造。

3.如权利要求1所述的电磁屏蔽结构，其特征在于，所述接触弹簧分布在所述结构的至少一个端部上。

4.如权利要求1所述的电磁屏蔽结构，其特征在于，所述接触弹簧以可径向偏转的配置来布置。

5.如权利要求1所述的电磁屏蔽结构，其特征在于，所述弹簧保护内部壳体由塑料或金属制造。

6.如权利要求1所述的电磁屏蔽结构，其特征在于，所述弹簧保护内部壳体具有圆形形状，且其截面成形为装配在电磁屏蔽管中并限制所述接触弹簧的移动。

7.如权利要求1所述的电磁屏蔽结构，其特征在于，所述弹簧保护内部壳体具有圆形形状，且具有保护所述接触弹簧的自由端的圆周唇缘。

8.一种用于至少一个连接器的外壳组件，包括：

位于外壳的内部本体内的连接器容积，所述连接器容积适于可移动地容纳所述连接器，所述内部本体在前向端部和后向端部具有开口，

适于在所述内部本体上滑动的外部本体，

位于所述外壳的内部本体和所述连接器容积之间的电磁屏蔽结构，所述电磁屏蔽结构是根据权利要求1-7中任一项所述的电磁屏蔽结构。

9.如权利要求8所述的外壳组件，其特征在于，所述接触弹簧位于其前向端部处。

10.如权利要求9所述的外壳组件，其特征在于，电接触发生在所述连接器容积的前向端部处，所述电接触发生在所述接触弹簧与应用外壳孔的内层之间。

11.如权利要求8所述的外壳组件，其特征在于，所述电磁金属屏蔽结构的本体具有至少两个保持特征。

12.如权利要求11所述的外壳组件，其特征在于，所述电磁金属屏蔽结构通过所述两个保持特征连接到所述内部本体。