CN110380285A - 顶部装载的电子连接系统 - Google Patents

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Abstract

一种具有线缆组件的输入/输出连接器系统，该线缆组件在附接有插座连接器的电路板上对信号进行路由。容置插座的保持架具有通道，该通道在一端具有开口用于安装在面板开口中。保持架在顶部表面中具有开口，插头可以通过该开口插入通道中以与插座配合。保持架可以形成有一个或更多个键，其接合插头上的通道以将插入穿过顶部表面的插头的运动限制到与电路板垂直的方向，直到插头充分插入保持架中，使其可以朝向保持架滑动而不会损坏插头或插座。插头可以在侧面上具有一个或更多个闩锁部件，当插头滑动成与插座连接器接合时，所述一个或更多个闩锁部件与保持架上的相应闩锁部件接合。

Description

顶部装载的电子连接系统
技术领域
电子系统可以包括用于将两个或更多个电子设备与线缆连接的一个或更多个输入/输出(I/O)连接器，该线缆在一端或两端处与I/O连接器端接。线缆可以被配置成承载电信号和/或光信号。为了传输光信号，在线缆的一端设置有收发器，用于将光信号转换成电信号。
背景技术
四通道SFP接口(Quad Small Form-Factor Pluggable，QSFP)定义了数据通信应用的接口要求。QSFP在小型协议(Small Factor，SFF)委员会支持的多源协议(multi-source agreement，MSA)中被定义。MSA在接口要求中定义了用于紧凑的可热插拔收发器的形状因子和电气接口。满足QSFP要求的部件被经常用于将网络硬件(例如，服务器和交换机)连接至光纤线缆或有源或无源电气铜连接部。
QSFP定义了通常附接在线缆组件的端部的插头和通常安装在印刷电路板(printed circuit board，PCB)上的插座。为了阻止电磁干扰(electromagneticinterference，EMI)，插座可以位于也安装在PCB上的金属保持架内。插座通常从PCB的边缘后置并且位于保持架的背部。保持架的前部通常延伸穿过电子设备的面板，并且具有用于容纳插头和收发器的开口(如果使用插头和收发器的话)。通道从保持架前部的开口朝向后部延伸，以将插头引导成与插座接合。这样的布置可以用于使用线缆将电子设备内的电路板连接至外部设备。
发明内容
根据一个方面，一种电子系统包括：线缆，其包括多个信号导体；电路板，其包括表面；插座连接器，其安装至电路板的表面；保持架，其安装至电路板的表面并且在该保持架中容置插座连接器；以及插头，其包括下部和上部。保持架包括上壁，该上壁位于电路板的表面上方并且在上壁与电路板的表面之间形成通道。插头延伸穿过保持架上壁中的开口。插头的下部包括配合接口，该配合接口定位在通道中并且与插座连接器接合。插头的上部位于通道外部并且附接至线缆。线缆的多个信号导体电耦接至插头的配合接口。
根据另一方面，提供了一种线缆组件，其用于与容置在保持架内的插座配合，该保持架安装在电路板上，该保持架在其顶部具有用于容纳与插座配合的线缆组件的开口。线缆组件包括插头和连接至插头的线缆。插头包括壳体和从壳体在第一方向上延伸的多个电接触部，所述多个电接触部布置在一平面内并且被配置成与插座接合。线缆在平行于平面的方向上从壳体延伸并且在垂直于平面的方向上偏离平面。
根据另一方面，提供了一种保持架，其用于容置安装至电路板的插座连接器并且容纳被配置成与插座连接器配合的插头。保持架包括多个导电壁，所述多个导电壁包括上壁、连接至上壁的一对侧壁和连接至侧壁的端壁。多个导电壁界定通道，所述通道在其第一端处具有第一开口并且在其第二端处具有端壁，该第二端与该第一端相对定位。上壁包括穿过其中的第二开口，该第二开口被配置成将插头容纳在通道中。保持架还包括：多个尾部，其被配置成将保持架安装至电路板，所述多个尾部从侧壁的与上壁相对定位的部分延伸；以及至少一个保持架闩锁，其位于通道外部并且邻近第二开口。至少一个保持架闩锁在垂直于上壁的方向上从多个导电壁中的至少一个延伸。至少一个保持架闩锁被配置成在插头与插座连接器配合时固定插头。
根据另一方面，一种电子系统包括：安装至电路板的表面的插座；安装至电路板的表面的保持架，其中插座被容置在保持架内；以及线缆组件，其包括插头和连接至插头的线缆。插头被配置成耦接至插座以建立其间的电连接。插头包括在第一方向上延伸以与插座接合的多个电接触部。线缆在第一方向上从插头延伸。
根据另一方面，一种电子系统包括保持架，该保持架被配置成安装至电路板的表面并且在该保持架中容置插座连接器。保持架包括上壁，该上壁在被安装至电路板时定位在电路板的表面上方并且在上壁与电路板的表面之间形成通道。该电子系统还包括插头，该插头被配置成在第一方向上插入穿过保持架的上壁中的开口并进入通道中，并且沿通道在横向于第一方向的第二方向上移动，以建立与插座的接合。
根据另一方面，提供了一种将插头互连至插座连接器的方法，该插座连接器被安装至电路板的表面。插座连接器被容置在安装至电路板的表面的保持架内。该方法包括以下动作：(a)使插头朝向电路板的表面在第一方向上插入保持架中；(b)在动作(a)之后，使插头在横向于第一方向的第二方向上并朝向插座连接器移动；以及(c)响应于动作(b)，使插头和插座连接器配合以建立插头与插座连接器之间的电连接。
以上是本发明的非限制性概述，其由所附权利要求限定。
附图说明
图1是根据一个实施方式的电子连接系统的后透视图；
图2是安装至电路板的、图1的电子连接系统的保持架和插座连接器的前透视图；
图3是图1的电子连接系统的后透视图，其中插头插入保持架中；
图4是图3的电子连接系统的顶平面图，示出了最初插入保持架中的插头；
图5是图1的电子连接系统的后透视图，其中插头沿着保持架移动而与插座连接器接合；
图6是图5的电子连接系统的顶平面图；
图7是根据一个实施方式的图1的插头的前部分解图；
图8是图7的插头的后部分解图；
图9是图7至图8的插头的后部分解图，示出了插头的互连模块与插头壳体配合；
图10是图7至图9的组装插头的后透视图；
图11是根据一个示例性实施方式的被定位并引导到具有键控装置的保持架中的插头的局部前透视图；
图12是根据一个说明性实施方式的固定到具有锁定装置的保持架的插头的局部前透视图；以及
图13是根据一个实施方式的与图1至图12的电子系统一起使用的线缆组件的示意图。
具体实施方式
应当理解的是，本文将参照某些说明性实施方式和附图对本公开内容的各方面进行描述。本文所描述的说明性实施方式不一定旨在示出本公开内容的所有方面，而是用于描述几个说明性实施方式。因此，本公开内容的各方面不是旨在从说明性实施方式的方面进行狭义地解释。此外，应当理解的是，本公开内容的各方面可以单独使用或以与本公开内容的其他方面结合的任意合适的方式使用。
为了便于理解，以下结合QSFP保持架、插头和插座装置来描述本公开内容的各方面。然而，要理解的是，本公开内容的一个或更多个方面可以用其他电子连接系统实现。
发明人已经认识并且理解以下设计，该设计能够使用单个电路板，该单个电路板包括诸如电磁干扰(EMI)保持架的保持架、以及以两种配置中的任一种而无需修改地容置在保持架内的插座连接器。在第一配置中，连接系统使得电路板能够用于常规的I/O布置中，其中，保持架延伸穿过电子设备的外部面板以呈现外部可接入的开口，以便容纳QSFP收发器或其他插头并且将QSFP收发器或其他插头引导成与位于电子设备内的插座接合。在第二配置中，连接系统使得电路板能够用于替选配置，其中，保持架开口可能无法接入以便以常规方式容纳电子设备外部的插头用于将线缆连接至插座。例如但不限于，连接系统可以允许使用在天桥配置中布置的内部线缆。在天桥配置中，线缆可以连接包括同一电路板上的位置的用于电子设备的同一外壳内的位置。在一些实例中，线缆被布线在线缆的一端连接至的电路板上。线缆的第二端可以连接至同一电路板上的第二位置或连接至与电路板平行的第二电路板。
本公开内容涉及电子连接系统，该电子连接系统包括：诸如EMI保持架的保持架，其被配置成安装到电路板并且通过开口容纳收发器或插头并使收发器或插头进入通道中用于将收发器或插头引导成与在通道一端处位于保持架内的插座连接器接合。保持架可以包括一起限定通道的上壁和侧壁，其中上壁通过侧壁与电路板间隔开。
在一些实施方式中，开口可以被定位在保持架的上壁中并且被配置成朝向电路板在第一方向上容纳收发器或插头。单独的开口例如在常规的QSFP布置中可以被设置在通道的与插座相对的一端处以便以常规方式容纳收发器或插头。就此而言，保持架可以被配置成符合QSFP标准。保持架的上壁中的开口提供到通道的替选接入点，例如，常规开口应当不可接入或者应当希望从电子设备内部接入保持架通道。
电子连接系统还可以包括插头，该插头被配置成通过保持架的上壁中的开口被容纳并且进入通道。一旦被容纳在通道中，插头被配置成在横向于第一方向的第二方向上沿通道移动，并且移动成与插座连接器接合。插头可以被配置成与QSFP插座和保持架兼容。就此而言，插头可以被配置成符合QSFP标准以供与保持架和QSFP插座连接器使用。在一些实施方式中，插头可以被配置成在大致垂直于电路板的方向上插入穿过保持架的上壁并且然后在大致平行于电路板的方向上沿着通道滑动。
根据一些方面，插头可以是用于将插座连接器与一个或更多个其他电子设备和/或电子部件互连的线缆组件的一部分。插头可以被配置成在线缆在相对于插头的电接触部的预定方向上从插头延伸时对线缆进行定向。在一些实施方式中，插头可以包括桨片卡(paddle card)，该桨片卡包括电接触部并且被配置成与插座连接器配合。插头可以被配置成对线缆进行定向以便在与桨片卡相同的方向上从插头延伸。插头还可以被配置成将线缆定位在保持架的外部。例如但不限于，插头可以包括上部，该上部被配置成当插头被插入保持架中并且与插座连接器配合时延伸穿过保持架的上壁并且保持定位在保持架通道外部。线缆可以耦接至插头的上部并且从插头的上部延伸。发明人已经认识到，这样的线缆布置可以特别适合用作电子设备的天桥线缆。
根据一些方面，保持架和/或插头可以配置有一个或更多个特征以确保插头相对于保持架的正确取向和/或引导。在一些实施方式中，插头和保持架可以包括协作特征，该协作特征将插头相对于保持架的运动限制到垂直方向，直到插头的配合接口被完全定位在通道内并且与通道的端部处的插座对准。此后，可以将运动约束到平行方向以确保正确配合而不损坏插头或插座。
在一些实施方式中，保持架可以包括位于上壁中的开口处的一个或更多个引导件，该一个或更多个引导件被配置成便于插头的定位和/或引入。引导件可以围绕开口定位并且被配置成接合插头的部分以便于插头穿过上壁开口的定位和引入。
根据一些方面，可以提供键控装置以确保插头相对于保持架和插座连接器正确地取向。以该方式，保持架和/或插头可以包括一个或更多个键，该一个或更多个键被配置成仅当插头相对于保持架被正确定位和取向时允许插头穿过上壁开口插入。还可以提供键控装置以允许插头仅在插头已经通过开口完全插入并且定位在通道中时沿着保持架通道前进以与插座连接器配合。在一些实施方式中，相同的键控装置可以被配置成仅在插头已经相对于保持架被正确定位时才允许插头插入保持架中并且随后插头与插座连接器配合。
在一些方面，保持架和/或插头可以包括一个或更多个特征以在插头已经与插座配合时将插头固定到保持架以减小部件之间无意断开的可能性。在一个实施方式中，插头可以包括闩锁，该闩锁被配置成与位于保持架上的一个或更多个对应的闩锁部件例如齿配合。闩锁可以是在已闩锁的位置与未闩锁的位置之间可移动的。在已闩锁的位置中，闩锁与闩锁齿接合并且将插头固定在与插座连接器的接合中。在未闩锁的位置中，闩锁被释放并且从闩锁齿脱离以允许插头从插座脱离和移除。闩锁可以被配置成朝向已闩锁的位置偏置以提供与保持架的积极闩锁接合，这可以通过移动闩锁例如通过挤压闩锁抵抗偏置力来克服。
为了保持以常规方式与标准QSFP收发器和插头使用的保持架和插座连接器的兼容性，根据本公开内容的用于与插头和连接装置使用的任何引导件、键或闩锁装置可以位于保持架的、不干扰标准收发器和插头的使用的部分上。在一些实施方式中，引导件、键和/或闩锁部件可以被定位在保持架通道外部以避免干扰标准插头插入。例如但不限于，引导件、键和/或闩锁部件可以被定位在保持架的上壁上并/或远离保持架的上壁向外延伸，或者可以平行于保持架的壁延伸。
在图1至图2所示的一个说明性实施方式中，电子连接系统20可以包括插头22，插头22被配置成与插座连接器24配合以在它们之间建立电连接和/或光学连接。连接系统还可以包括保持架26，保持架26被配置成容纳插头22并且将插头22引导成与被容置在保持架内的插座24接合。插头22可以是线缆组件的一部分，例如端接线缆的一端。然而，为了简化说明，图1中剖开示出了线缆。
如图2所示，保持架26和插座连接器24可以各自被配置成安装到电路板28。在说明性实施方式中，保持架26可以包括从保持架的下表面延伸的多个尾部27。如图1所示，尾部可以被配置为压配合尾部用于插入印刷电路板上的通孔中。通孔可以包括接地通孔，使得尾部提供机械附接和接地的电连接两者。保持架可以由一个或更多个金属片材或其他合适的导电材料形成，并且在这样的实施方式中，尾部可以由同一金属片材冲压而成。然而，如对于本领域技术人员来说是明显的，可以使用任何合适的板附件。
针对一些应用，插座连接器和保持架可以根据一个或更多个小形状因子(SFF)标准例如QSFP来配置。在一个实施方式中，保持架可以被配置成符合SFF-8663并且向后兼容QSFP模块。插座可以是具有被配置成符合SFF-8662的配合接口的常规连接器。然而，要理解的是，如果需要，电子连接系统的部件可以被配置成符合一个或更多个其他行业标准或根本不符合标准。
根据一个方面，保持架26可以被配置成在不同的电子系统布置中容纳插头或收发器模块并且将其引导成与插座接合。在一种布置中，保持架26可以以常规方式使用以通过保持架中的前开口32容纳QSFP收发器或插头(未示出)并且沿着内部通道34将收发器或插头引导成与容置在保持架的后部36处的通道内的插座连接器24接合。以该方式，保持架的前端被配置成在常规布置中延伸穿过电子设备的面板中的开口以能够从电子设备外部接入以便容纳收发器。
保持架26可以包括一起限定通道的上壁38和侧壁40，其中上壁通过侧壁与电路板28间隔开。为了将QSFP收发器固定在保持架内并且以常规方式与插座接合，可以在保持架的侧壁40上设置一对收发器闩锁41。收发器闩锁41可以被配置和定位在保持架内以接合QSFP收发器上的对应特征，该QSFP收发器已被完全插入保持架中并且与插座接合。如图所示，收发器闩锁可以包括弹性的向内成角度的指状物，该指状物被配置成当收发器沿着闩锁之间的通道且朝向插座移动时向外移位以生成向内偏置力。闩锁被配置成当收发器被完全插入保持架中时向内弹起以接合收发器的对应特征并且从而固定收发器。
在一个实施方式中，保持架可以被配置成提供对电磁干扰(EMI)的屏蔽。以该方式，如对于本领域技术人员来说是明显的，保持架可以由任何合适的金属或用于屏蔽EMI的其他材料形成。如图所示，保持架可以包括围绕保持架的前开口32定位的EMI衬垫44。在一个实施方式中，EMI衬垫44可以包括本领域已知的多个指状衬垫。
针对一些应用，保持架可以被配置成通过位于保持架的上壁38中的开口42容纳插头22。如图1以及图3至图4所示，插头22可以朝向电路板28在第一方向上被顶部装载到保持架中。当前开口32不可接入时和/或当可能希望使用诸如天桥线缆的线缆在内部将电路板与电子设备和/或部件互连时，这样的布置可能是期望的。如图5至图6所示，一旦插头22已经完全安放在保持架26中，插头可以沿通道34朝向保持架的后部36在横向于第一方向的第二方向上移动并且移动成与插座连接器接合。
在一些实施方式中，插头22可以被配置成在大致垂直于电路板的方向上插入穿过保持架的上壁38并且然后在大致平行于电路板的方向上沿着通道滑动。
插头22可以被配置成与QSFP保持架和插座连接器兼容。就此而言，插头可以被配置成符合QSFP标准以供与保持架26和QSFP插座连接器24使用。在一个实施方式中，插头可以包括配合接口，该配合接口被配置成符合SFF-8662。然而，要理解的是，如对于本领域技术人员来说是明显的，插头接口可以采用其他配置。
在如图7至图10所示的一个说明性实施方式中，插头22可以包括壳体50、互连模块52和用于将互连模块固定到壳体的盖54。另外地或替选地，互连模块可以例如但不限于使用搭扣配合或过盈配合直接固定到壳体。模块52可以包括位于壳体中的具有沿第一方向延伸的第一边缘部分58的桨片卡56用于与插座连接器配合。
桨片卡56可以被配置成与插座接合以在它们之间建立电连接。在一个实施方式中，桨片卡56可以包括电路板，其中跨第一边缘部分分布的多个接触部60电耦接至线缆62内的导体。在所示的实施方式中，线缆62中的每一个是双绞线线缆，其中两个导体形成差分对，每个导体例如通过钎焊或焊接端接到桨片卡56上的接触部60。线缆62可以替选地包含接地和/或屏蔽结构，例如箔屏蔽件和/或排扰线。这样的结构也可以使用本领域已知的技术端接到桨片卡56上的接地结构，但是为简单起见未示出那些接地端子。
如图7所示，线缆引线62可以被布置成远离桨片卡56的后部64在垂直于其上表面的方向上延伸。然而，要理解的是，线缆引线可以被布置在适合于特定应用的任何方向上。为了保持所需的引线位置以及为线缆引线提供应变释放，可以由例如通过包覆成型或使用如对于本领域技术人员应该是明显的任何合适的工艺的材料来封装桨片卡56和线缆引线62以形成互连模块。
如图7至图8所示，壳体50和互连模块52可以被配置成使得互连模块可以通过将模块插入壳体的对应部分而组装到壳体。在一个实施方式中，壳体可以包括腔体66(图8)，腔体66被配置成在其中容纳模块的一部分，使得桨片卡的第一边缘部分延伸穿过壳体的前方的开口68，例如槽。桨片卡可以包括一对耳状物70，该对耳状物从相对侧面延伸以便可滑动地接合壳体上向后面对的槽72。
在互连模块被装载在壳体中的情况下，如在一个实施方式中所示，线缆可以朝向壳体的上部弯曲并且朝向壳体的前方向前弯曲使得线缆被定位在壳体的顶部下方。如图9至图10所示，然后可以将盖54附接至壳体50以捕获互连模块52并且保持线缆引线向下且处于向前延伸的位置。
在一个说明性实施方式中，盖54可以被配置成采用与壳体的搭扣配合连接。如图7至图8所示，盖54可以包括一对臂80，该对臂80从盖的后壁82的侧面沿向前方向延伸。盖还可以包括顶壁83，顶壁83类似地从后壁82的顶部在向前方向上延伸。臂和顶壁可以被配置成滑动成与壳体的对应内部部分例如槽或通道接合。在一个实施方式中，壳体可以包括沿其顶部的一对通道87以容纳盖的顶壁。
在一个实施方式中，每个臂80可以设置有从臂在向外方向上偏置的弹性锁定指状物84。以类似的方式，顶壁83可以设置有从壁在向外方向上偏置的一对弹性锁定指状物85。每个锁定指状物84、85可以分别被配置和布置在臂80和顶壁83上以当盖已经与壳体完全配合时搭扣到壳体的每一侧和顶部上设置的对应的插座86、88例如开口或凹口中并且与所述插座86、88接合。
在一个实施方式中，盖54还可以包括从后壁82的底部在向前方向上延伸的底壁90。如图所示，底壁90可以被配置成包裹在互连模块52和壳体50的底部下方以在向前的方向上延伸超过壳体。以该方式，底壁90可以提供在桨片卡56的前边缘部分58下方定位的下舌部以在插头从保持架移除时保护桨片卡免于意外接触。
为了增强舌部的结构完整性，底壁90可以包括被配置成使舌部强硬和/或加强舌部的一个或更多个特征。在一个实施方式中，底壁可以包括被配置成增加舌部的刚度的一个或更多个加强件，例如肋状物和/或折叠边缘。如图7所示，底壁90可以包括沿壁在向前方向上延伸的一对肋状物92以增加舌部的纵向刚度。如果需要，底壁的前边缘94可以折叠以增加舌部的横向刚度。然而，要理解的是，如果需要，如对于本领域技术人员来说是明显的，底壁可以包括任何合适的特征以增强舌部的结构完整性。
针对一些应用，可能希望不仅从底部而且从顶部一样保护桨片卡。在一个实施方式中，插头22可以包括上舌部96，其在桨片卡上方在向前方向上延伸以在插头从保持架移除时保护桨片卡免于来自上方的无意接触。上舌部可以由壳体的搁架部分形成。
制造和组装插头的所示实施方式可以提供与成本和易于制造相关的一个或更多个益处。然而，要理解的是，插头盖可以使用对本领域技术人员明显的任何合适的连接装置被附接到壳体50。
在一个实施方式中，例如针对生成相对低热量的低功率应用，壳体和盖可以由包括但不限于具有电绝缘特性的塑料材料的塑料材料模制而成。在另一实施方式中，例如针对生成相对高热量的高功率应用，壳体和/或盖可以由具有高导热率的金属材料制成以用于散热。然而，如对于本领域技术人员来说是明显的，壳体和/或盖可以由任何材料制成并且使用用于特定应用的任何制造技术。
根据一些方面，保持架26和/或插头22可以配置有一个或更多个特征以确保插头相对于保持架的正确取向和/或引导。在一些实施方式中，保持架可以包括位于上壁38中的开口42处的一个或更多个引导件，该一个或更多个引导件被配置成便于插头的定位和/或引入。引导件可以围绕开口定位并且被配置成接合插头的部分以便于插头穿过上壁开口的定位和引入。
在图1至图6所示的一个实施方式中，插头22和上壁开口42可以配置有对应的形状，该对应的形状仅当插头被正确地定位并且与开口对准时才允许插头插入到保持架中。如图6所示，开口可以包括第一部分42a和第二部分42b用于接收插头的对应部分。开口42的第一部分和第二部分可以相对于彼此具有不同的形状。类似地，如图1所示，插头22可以包括第一部分22a和第二部分22b，第一部分22a和第二部分22b相对于彼此具有不同的形状并且与开口的第一部分和第二部分紧密对应。以该方式，仅当插头的第一部分22a与开口的第一部分42a对准并且插头的第二部分22b与开口的第二部分42b对准时，插头22才可以被插入到保持架26中。
在一个实施方式中，开口42的第一部分和第二部分可以通过键装置分隔开，该键装置被配置成与插头上的对应键装置对准以允许插入到保持架中。如图所示，键装置可以包括一对相对的插入键100，一对相对的插入键100从保持架的侧壁40朝向彼此向内延伸。插入键100可以被配置成接合插头上提供的对应特征。在一个实施方式中，插头的每一侧可以包括插头的第一部分22a与第二部分22b之间的键通道102，其中，键通道被配置和布置成当插头被正确地定位以便插入保持架中时容纳保持架的插入键100。
在一个实施方式中，插入键100可以包括从侧壁40的顶部边缘向内延伸且位于与上壁38相同的平面内的凸舌。插入键可以与保持架一体形成，或者是附接到保持架的单独部件。如对于本领域技术人员来说是明显的，插入键可以具有任何配置并且被定位在保持架的任何合适位置处。
如上所述，保持架可以包括一对收发器闩锁，该收发器闩锁被配置成将QSFP收发器固定在保持架内。保持架上的开口42和/或插头22可以被配置成且被装置成允许插头穿过开口插入到保持架的通道中，同时避免与收发器闩锁接合。在图9至图10所示的一个说明性实施方式中，插头的第一部分22a可以配置有凹口95或其他结构装置，凹口95或其他结构装置的宽度小于至少在第一部分22a的区域处的收发器闩锁之间的宽度，当插头被插入保持架时，第一部分22a可以位于收发器闩锁附近。
对于一些应用，可能希望提供键装置，该键装置被配置成仅当插头已经被完全安放在保持架中时才允许插头沿着通道并朝向插座连接器移动。即使在插头已经对准并被插入到保持架中时，这样的装置可以防止插头沿着通道移动，以确保在允许插头朝向连接器前进并与连接器接合之前，插头与插座连接器正确对准。这样的装置可以减少当配合部件时由于未对准而可能潜在发生的对插头和/或插座连接器的潜在损坏。
为了便于将插头对准并插入到保持架中，可能希望提供一个或更多个引导件，所述一个或更多个引导件被配置成使插头对准并引导插头穿过开口且进入保持架。在一个说明性实施方式中，可以围绕开口的第一部分42a设置若干个对准引导件103。如图所示，引导件103可以从保持架的上壁38在向上方向上延伸。引导件可以在远离保持架的向上方向上成角度远离开口。以这种方式，引导件可以帮助对准插头并将插头漏过开口。
引导件可以被配置成且被装置成形成第二通道，该第二通道在横向于保持架通道34并与保持架通道34相交的方向上延伸。以这种方式，插头22可以由第二通道引导进入保持架通道中。在一个实施方式中，第二通道可以被配置成与保持架通道正交，其中开口42限定第二通道的一部分。
在图1、图3至图4以及图11所示的一个实施方式中，键装置可以包括从保持架的一个侧壁40向内延伸的连接键104。如图所示，连接键104可以位于与插入键100相对的、开口的第二部分42b的一端。连接键可以包括从其自由端沿向下方向延伸的指状物106。键指状物106可以被配置成延伸预定距离进入通道中，并且阻碍插头22朝向插座连接器24通过，直到插头已经被完全安放在保持架中以使插头与插座连接器对准，插头的第二部分22b因此可以从指状物下方通过。在一个实施方式中，插头的第二部分22b可以包括凹口108或其他后角，凹口108或其他后角被配置成当插头与开口对准并且最初被插入到保持架中时容纳键指状物106。
在一个实施方式中，连接键104可以包括从侧壁40的顶部边缘向内延伸的凸舌，并且连接键104位于与上壁38相同的平面内，其中指状物106在上壁的平面下方延伸。连接键可以与保持架一体形成，也可以是附接至保持架的单独部件。连接键可以具有任何配置并且位于保持架的任何合适位置，这对于本领域技术人员来说是明显的。
尽管一个或更多个键装置的使用可能是有益的，但是应当理解的是，对于电子连接系统的每个应用可以不需要键装置。此外，应当理解的是，如果需要，则其他键装置可以与连接系统一起使用，这对于本领域技术人员来说是明显的。
对于一些应用，可能希望提供闩锁装置，以在插头已经与插座连接器配合时将插头固定到保持架，以减小部件之间无意断开的可能性。
在一个实施方式中，插头22可以包括插头闩锁110，该插头闩锁110被配置成与位于保持架26上的一个或更多个保持架闩锁部件112配合。插头闩锁110可以在已闩锁的位置与未闩锁的位置之间移动。在已闩锁的位置处，插头闩锁与保持架闩锁接合并将插头固定成与插座连接器接合。在未闩锁的位置处，插头闩锁被释放并从保持架闩锁脱离，以允许插头从插座脱离和移除。
在一个实施方式中，插头闩锁110可以被配置成朝向已闩锁的位置偏置，以提供与保持架的积极闩锁接合，这可以通过移动插头闩锁——例如通过挤压闩锁——抵抗偏置力来克服。
如图7至图10所示，插头闩锁可以包括一对闩锁臂114，该对闩锁臂114从盖的后壁82的侧面在向前方向上延伸。每个闩锁臂114可以包括开口116或其他合适的特征，所述开口116或其他合适的特征被配置成当插头已经与插座连接器配合时容纳设置在保持架闩锁上的闩锁齿或其他保持架闩锁部件。每个闩锁臂114可以被配置成具有向外的弯曲度，使得当插头朝向连接器移动时插头闩锁可以在保持架闩锁112之间被挤压，以在开口116与闩锁齿112对准并容纳闩锁齿112时产生向外的偏置力以固定插头。可以挤压闩锁臂抵抗向外的偏置力以使闩锁齿与开口脱离，以使得插头能够从连接器断开并从保持架移除。
如图所示，插头壳体50可以包括一对保持器118，该保持器118被配置成接合并保持每个闩锁臂的前部120。在一个实施方式中，每个保持器可以包括槽122，槽122被配置成以滑动关系来容纳闩锁臂的前部，以在闩锁和未闩锁期间挤压和释放闩锁时允许闩锁臂在保持器内滑动。
为了便于插头闩锁与保持架闩锁齿的接合，当插头沿着通道朝向插座连接器移动时，可能需要引导和/或致动插头闩锁。在一个实施方式中，一对闩锁引导件130可以从保持架的上壁在向上方向上延伸。保持架闩锁齿112可以位于引导件的一部分上，该引导件在插头与连接器完全接合时与闩锁开口对准。如图所示，保持架闩锁齿可以在朝向彼此的向内方向上成角度以进入闩锁开口。如图所示，闩锁引导件的一端132可以在向外方向上成角度，以帮助对准闩锁并将闩锁引导进引导件中。
尽管闩锁装置的用途可能是有益的，但应当理解的是，对于电子连接系统的每个应用可能不需要闩锁装置。此外，应当理解的是，如果需要，则其他闩锁和/或闩锁引导件装置可以与连接系统一起使用，这对于本领域技术人员来说是明显的。
根据一些方面，插头22可以是用于将插座连接器24互连到一个或更多个其他电子设备和/或电子部件的线缆组件的一部分。
在图13所示的一个说明性实施方式中，线缆组件200可以包括线缆，其中插头22耦接至线缆的一端。如图所示，线缆的另一端可以耦接至另一电子设备或部件。线缆可以被构造成携载电信号和/或光信号。例如但不限于，线缆202可以耦接至QSFP保持架和插座连接器装置204，其被配置成容纳常规QSFP收发器。然而，应当理解的是，该线缆可以耦接至任何合适的电子设备，这对于本领域技术人员来说是明显的。
在一个实施方式中，线缆组件200可以配置有线缆202，线缆202在与桨片卡相同的方向上从插头延伸。如图所示，插头22可以被配置成将线缆202定位在保持架26的外部。以这种方式，线缆组件可以特别适于用作电子设备的天桥线缆。
应当理解的是，互连系统不限于上述特定实施方式。例如，可能已经结合一个实施方式描述了特征，但是应当理解的是，所公开的特征可以用在任何合适的组合中。
此外，特定示例性实施方式的变型是可行的。例如，已经描述了其中开口设置在保持架的顶壁上的实施方式。可选地或另外地，开口可以设置在保持架的侧壁上。
作为另一示例，已经使用符合QSFP规范的连接系统作为示例。本文中描述的设计技术可以用在具有——包括诸如SFP+、QSFP+、QSFP-DD的SFP配置和变型——插座/插头/保持架配置以及诸如SONET、千兆以太网和光纤通道的类似标准的任何连接系统中。
作为变型的又一示例，已经描述了用于单端口插座的端口。端口可以与另一端口上方堆叠的一个端口或并排排列的端口组合在一起。如本文所述的技术可以用于这样的保持架中。
此外，使用诸如上部、顶部、下部和底部的术语来描述部件的相对位置。这些术语没有限定相对于重力或其他固定坐标系的方向。在某些情况下，这些术语将被理解为限定相对于安装有插座和保持架的电路板或用于安装在电路板上的插座和/或保持架的表面的方向。
就本专利申请和在其上发布的任何专利而言，除非在上下文中明确相反地指出，否则如在本文说明书和权利要求书中所使用的不定冠词“一”和“一个”应被理解成表示“至少一个”。如在本文说明书和权利要求书中所使用的短语“和/或”应被理解成表示如此共同连接的元件——即，在一些情况下以结合的方式存在而在其他情况下以分离的方式存在的元件——中的“任一者或两者”。用“和/或”列出的多个元件应以相同的方式来解释，即，如此结合的元件中的“一个或更多个”元件。除了由“和/或”子句具体标识的元件以外，可以可选地存在其他元件，无论与这些具体标识的元件相关还是不相关。
本文中“包括(including)”、“包括(comprising)”、“具有”、“包含(containing)”、“涉及”和/或变型的使用意在涵盖之后列出的项及其等同物以及附加项。
还应当理解的是，除非在上下文中明确相反地指出，否则在本文要求保护的包括一个以上步骤或动作的任何方法中，该方法的步骤或动作的顺序不必限于叙述该方法的步骤或动作的顺序。
各种实施方式的前述描述仅旨在说明本发明，并且其他实施方式、修改和等同物在所附权利要求中所述的本发明的范围内。

Claims (41)

1.一种线缆组件，其被配置成用于与容置在保持架内的插座配合，所述保持架安装电路板上，所述保持架在其顶部具有用于容纳与所述插座配合的所述线缆组件的开口，所述线缆组件包括：
插头，所述插头包括壳体和从所述壳体在第一方向上延伸的多个电接触部，所述多个电接触部布置在一平面内并且被配置成与所述插座接合；以及
连接至所述插头的线缆，所述线缆在平行于所述平面的方向上从所述壳体延伸并且在垂直于所述平面的方向上偏离所述平面。
2.根据权利要求1所述的线缆组件，其中，所述插头包括具有边缘部分的、被配置成与所述插座配合的桨片卡，所述电接触部沿着所述边缘部分定位，其中所述边缘部分在所述第一方向上延伸。
3.根据权利要求1所述的线缆组件，其中：
所述插头包括插头闩锁，所述插头闩锁被配置成可释放地接合位于所述保持架上的相应的保持架闩锁；并且
所述插头闩锁包括具有第一部分的金属片，所述第一部分具有邻近所述插头的所述壳体的至少一侧捕获的边缘。
4.根据权利要求3所述的线缆组件，其中：
所述金属片包括平行于所述平面布置的第二部分；并且
所述插头包括桨片卡，所述多个电接触部位于所述桨片卡上，所述金属片的所述第二部分被定位成邻近且平行于所述桨片卡，所述金属片的所述第二部分被配置成保护所述桨片卡。
5.根据权利要求4所述的线缆组件，其中，所述金属片的所述第二部分位于所述桨片卡下方，并且其中，所述插头的所述壳体包括位于所述桨片卡上方并与所述桨片卡平行的突出部分，所述突出部分被配置成保护所述桨片卡。
6.根据权利要求1所述的线缆组件，其中，所述线缆在所述第一方向上从所述壳体延伸。
7.根据权利要求6所述的线缆组件，其中，所述线缆包括垂直于所述平面布置在所述插头中的第一部分和平行于所述平面布置在所述插头中的第二部分，所述线缆包括所述第一部分与所述第二部分之间的弯曲部。
8.根据权利要求1所述的线缆组件，其中，所述壳体的最大宽度小于所述保持架的所述开口的宽度，所述壳体包括垂直于所述平面延伸的至少一个通道，所述至少一个通道限定小于所述最大宽度的第二宽度的部分。
9.根据权利要求8所述的线缆组件，其中，所述壳体包括下部和上部，所述电接触部从所述下部延伸，所述线缆从所述上部延伸，所述至少一个通道从所述壳体的下表面并沿着所述下部的至少一侧在朝向所述上部的方向上延伸。
10.根据权利要求9所述的线缆组件，其中，所述插头包括位于所述壳体的所述上部的相对侧上的一对插头闩锁，每个插头闩锁包括其中具有闩锁开口的外表面，所述闩锁开口被配置成容纳设置在所述保持架上的相应的保持架闩锁，当所述插头被从所述保持架移除时，所述插头闩锁的所述外表面被分开的宽度大于所述第二宽度。
11.根据权利要求10所述的线缆组件，其中：
所述插头闩锁被配置成朝向彼此和所述壳体的所述上部的侧面挤压，以减小所述插头闩锁的所述外表面的宽度并生成向外的偏置力；并且
每个插头闩锁具有向外弯曲的配置。
12.根据权利要求9所述的线缆组件，其中，所述下部被配置成通过所述开口插入所述保持架中，使得所述上部被配置成当所述下部被定位在所述保持架中时位于所述保持架的外部。
13.根据权利要求12所述的线缆组件，其中，所述至少一个通道被配置成与所述保持架上的插入键协作，以仅在所述插头与所述保持架正确对准时允许所述插头插入所述保持架中；并且
所述至少一个通道位于所述插头的一侧。
14.根据权利要求9所述的线缆组件，其中，所述电接触部根据QSFP规范被间隔开，并且所述壳体的所述下部限定适合QSFP收发器的形状因子的插头。
15.一种保持架，其用于容置安装至电路板的插座连接器并且容纳被配置成与所述插座连接器配合的插头，所述保持架包括：
多个导电壁，所述多个导电壁包括上壁、连接至所述上壁的一对侧壁和连接至所述侧壁的端壁，所述多个导电壁界定通道，所述通道在其第一端处具有第一开口并且在其第二端处具有所述端壁，所述第二端与所述第一端相对定位，所述上壁包括穿过其中的第二开口，所述第二开口被配置成将所述插头容纳在所述通道中；
多个尾部，所述多个尾部被配置成将所述保持架安装至所述电路板，所述多个尾部从所述侧壁的与所述上壁相对定位的部分延伸；以及
至少一个保持架闩锁，所述至少一个保持架闩锁位于所述通道外部并且邻近所述第二开口，所述至少一个保持架闩锁在垂直于所述上壁的方向上从所述多个导电壁中的至少一个延伸，所述至少一个保持架闩锁被配置成当所述插头与所述插座连接器配合时固定所述插头。
16.根据权利要求15所述的保持架，还包括至少一个保持架键，所述保持架键在平行于所述上壁的方向上从所述多个导电壁中的一个延伸到所述第二开口中，所述至少一个保持架键被配置成与所述插头上的相应的插头键协作以将所述插头与所述第二开口对准。
17.根据权利要求16所述的保持架，其中，所述第二开口包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有容纳所述插头的第一部分的第一配置，所述第二部分具有容纳所述插头的第二部分的第二配置，所述第二开口的所述第一部分的第一配置和所述第二部分的第二配置彼此不同。
18.根据权利要求17所述的保持架，其中，所述至少一个保持架键位于所述第二开口的所述第一部分与所述第二部分之间。
19.根据权利要求16所述的保持架，其中，所述至少一个保持架闩锁位于所述端壁与所述至少一个保持架键之间。
20.根据权利要求16所述的保持架，还包括至少一个连接键，所述至少一个连接键从所述多个导电壁中的一个延伸到所述第二开口中，所述至少一个连接键被配置成接合并且防止所述插头沿着所述通道朝向所述插座连接器移动，直到所述插头通过所述第二开口充分插入所述通道中以使所述插头与所述插座连接器对准。
21.根据权利要求20所述的保持架，其中，所述连接键包括在平行于所述上壁的方向上延伸的第一部分和在垂直于所述上壁的方向上延伸到所述通道中的第二部分，所述第二部分被配置成阻止所述插头沿着所述通道移动，直到所述插头充分地插入所述通道中。
22.根据权利要求15所述的保持架，还包括一对收发器闩锁，所述收发器闩锁在所述第一侧壁和所述第二侧壁上并延伸到所述通道中，所述收发器闩锁被配置成固定通过所述第一端处的所述第一开口插入所述通道中的收发器。
23.根据权利要求15所述的保持架，其中，所述至少一个保持架闩锁包括位于所述第二开口的相对侧上的一对保持架闩锁；并且
每个保持架闩锁包括向内指向的闩锁部件，所述向内指向的闩锁部件被配置成接合所述插头的相对侧。
24.根据权利要求15所述的保持架，其中，所述通道被配置成容纳符合QSFP规范的收发器并且将所述收发器引导成与所述插座连接器接合。
25.根据权利要求15所述的保持架，还包括至少一个引导件，所述至少一个引导件被配置成引导所述插头穿过所述第二开口进入所述通道中；
其中，所述至少一个引导件在远离所述通道的方向上从所述上壁延伸，并且所述至少一个引导件邻近所述第二开口定位。
26.根据权利要求25所述的保持架，其中，所述至少一个引导件包括沿着所述第二开口的区段定位的多个引导件。
27.一种电子系统，包括：
包括多个信号导体的线缆；
包括表面的电路板；
插座连接器，所述插座连接器被安装至所述电路板的所述表面；
保持架，所述保持架被安装至所述电路板的所述表面并且在所述保持架中容置所述插座连接器，所述保持架包括上壁，所述上壁位于所述电路板的所述表面上方并且在所述上壁与所述电路板的所述表面之间形成通道；以及
插头，所述插头延伸穿过所述保持架的所述上壁中的所述开口，所述插头包括下部和上部，所述下部包括定位在所述通道中并与所述插座连接器接合的配合接口，所述上部定位在所述通道外部并且附接至所述线缆，所述线缆的所述多个信号导体电耦接所述插头的所述配合接口。
28.根据权利要求27所述的电子系统，其中，所述保持架中的所述开口被配置成将所述插头的插入限制到预定取向。
29.根据权利要求27所述的电子系统，其中：
所述保持架包括键装置，所述键装置被配置成限制所述插头插入所述保持架的所述通道并且/或者限制所述插头沿着所述保持架的所述通道插入；
所述键装置包括插入键，所述插入键被配置成使所述插头与所述保持架的所述上壁中的所述开口对准；并且
所述键装置包括连接键，所述连接键被配置成阻止所述插头沿着所述通道移动并与所述插座连接器接合，直到所述配合接口与所述插座连接器对准。
30.根据权利要求27所述的电子系统，其中，所述线缆的在所述保持架外部的部分在沿所述上壁的方向上延伸。
31.根据权利要求27所述的电子系统，其中，所述线缆包括第一端和第二端，所述线缆在所述第一端处连接至所述插头，所述电路板包括边缘并且所述保持架安装至所述电路板，其中，所述通道从所述边缘延伸至所述插座连接器，所述线缆被布线在所述电路板的所述表面上，并且所述线缆的所述第二端电连接至所述电子系统内的部件。
32.一种将插头互连至插座连接器的方法，所述插座连接器被安装至电路板的表面，所述插座连接器容置在安装至所述电路板的所述表面的保持架内，所述方法包括以下动作：
(a)使所述插头朝向所述电路板的所述表面在第一方向上插入所述保持架中；
(b)在动作(a)之后，使所述插头在横向于所述第一方向第二方向上且朝向所述插座连接器移动；以及
(c)响应于动作(b)，使所述插头和所述插座连接器配合以建立所述插头与所述插座连接器之间的电连接。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述第一方向垂直于所述电路板的所述表面。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，所述第二方向平行于所述电路板的所述表面。
35.根据权利要求32所述的方法，其中，所述保持架包括上壁，所述上壁与所述电路板的所述表面间隔开，使得在所述电路板的所述表面与所述上壁之间具有通道，所述插座连接器位于所述通道的端部处的所述上壁与所述电路板之间，所述上壁包括开口，所述开口被配置成在动作(a)期间通过所述开口容纳所述插头的至少下部并且使所述插头的至少下部进入所述通道；
其中，所述插头的所述下部在动作(b)期间沿所述通道移动。
36.根据权利要求35所述的方法，还包括动作(d)，所述动作(d)将所述插头上的可释放插头闩锁接合至所述保持架上的相应的保持架闩锁。
37.根据权利要求36所述的方法，其中，所述插头包括上部，所述上部在动作(a)至(d)中的每个动作期间保持在所述保持架外部，所述插头闩锁位于所述插头的所述上部上。
38.根据权利要求36所述的方法，其中，动作(d)包括响应于动作(b)和/或动作(c)使用所述保持架闩锁致动所述插头闩锁。
39.根据权利要求36所述的方法，其中，动作(d)包括使所述插头闩锁上的至少一个闩锁开口与所述保持架闩锁上的至少一个闩锁突起接合。
40.根据权利要求36所述的方法，还包括动作(e)，所述动作(e)使所述插头闩锁从所述保持架闩锁脱离以将所述插头与所述插座连接器分开。
41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述插头闩锁在远离所述插头的一侧的方向上具有向外弯曲的配置，动作(e)包括用手朝向所述插头的侧面向内挤压所述插头闩锁。
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