CN114424411A - 光电转换模块用连接器及光电转换模块用连接器组装体 - Google Patents

光电转换模块用连接器及光电转换模块用连接器组装体 Download PDF

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Yamaichi Electronics Co Ltd
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Abstract

具备设置在基板上的第1连接器部(10)、层叠于第1连接器部(10)的第2连接器部(20)以及设置在第1连接器部(10)与第2连接器部(20)之间的中间部(30)。第1连接器部(10)在前方(F)具有与OSFP模块的一端连接的第1模块侧连接部，并且具有与基板连接的第1基板侧连接部。第2连接器部(20)设置在与基板之间隔着第1模块侧连接部的位置，在前方(F)具有与OSFP模块的一端连接的第2模块侧连接部，并且具有与基板连接的第2基板侧连接部，在中间部(30)形成有冷却流路，使得空气从连接器(7)的前方(F)侧向后方(R)侧流动。

Description

光电转换模块用连接器及光电转换模块用连接器组装体
技术领域
本发明涉及适合用于诸如OSFP(八通路小型可插拔：Octal Small FormFactorPluggable)模块等光电转换模块的光电转换模块用连接器及光电转换模块用连接器组装体。
背景技术
由于用于OSFP等的光电转换模块要求具有更高的速度和更高的容量，因此需要对作为发热体的光电转换模块进行高效冷却。另外，除了光电转换模块的冷却之外，还必须同样考虑电连接光电转换模块与基板的光电转换模块用连接器的冷却。
在专利文献1中公开了具备上部和下部两个端口的笼子(cage)。在笼子设有在端口间形成通风口的通风壁，以改善通过笼子的空气流动而提高冷却能力。
在专利文献2中，在插塞组件的主体形成冷却槽，通过使用该冷却槽来改善流过端口内的空气流动并提高冷却效率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2017－505520号公报
专利文献2：日本特表2017－510031号公报。
发明内容
(发明要解决的课题)
虽然在专利文献1及2中考虑了具备光电转换模块的组装体(组件)的冷却，但没有具体考虑光电转换模块用连接器的冷却。
作为本发明人等努力研究的结果，发现了这样的问题：在基板上依次层叠第1连接器部和第2连接器部的堆栈型连接器中，第1连接器部被夹于基板和第2连接器部之间，因此无法高效进行冷却。
本发明鉴于这样的情况而构思，其目的在于提供一种能够有效地对层叠了第1连接器部和第2连接器部的连接器进行冷却的光电转换模块用连接器及光电转换模块用连接器组装体。
(用于解决课题的方案)
本发明的一种方式所涉及的光电转换模块用连接器，具备：第1连接器部，其在前方具有与第1光电转换模块的一端连接的第1模块侧连接部，并且具有与基板连接的第1基板侧连接部，所述第1连接器部设置在所述基板上；第2连接器部，其设置在与所述基板之间隔着所述第1模块侧连接部的位置，所述第2连接器部在前方具有与第2光电转换模块的一端连接的第2模块侧连接部，并且具有与所述基板连接的第2基板侧连接部，所述第2连接器部层叠于所述第1连接器部；以及中间部，其设置在所述第1连接器部与所述第2连接器部之间，在所述中间部形成有冷却流路，使得冷却介质从各所述连接器的前方侧流向后方侧。
在基板上设有第1连接器部，且第2连接器部层叠于第1连接器部。由此形成层叠型连接器。
通过风扇等的送风单元，空气等的冷却介质从光电转换模块的前方侧流向后方侧。通过光电转换模块的冷却介质流到与光电转换模块的后端(一端)连接的第1连接器部及第2连接器部。由于第1连接器部和第2连接器部层叠，所以设置在第1连接器部与第2连接器部之间的中间部将成为冷却介质的阻力，有可能阻碍冷却介质的顺畅流动。特别是，由于第1连接器部设置在基板上并且被夹于第2连接器部和基板之间，因此冷却性能可能会下降。
于是，在中间部形成了能够使冷却介质从连接器的前方侧流向后方侧的冷却流路。由此，能够使冷却介质以通过中间部的方式流动，能够有效地进行第1连接器部的冷却。
进而，在本发明的一种方式所涉及的光电转换模块用连接器中，所述中间部具备宽度从所述前方侧向所述后方侧变大的尖细形状部。
在中间部设置尖细形状部。尖细形状部形成为宽度从前方侧向后方侧变大。由此，从前方侧流入的冷却介质沿着尖细形状部流动，从而朝向中间部的两侧而流动，能够形成顺畅的冷却流路。
作为尖细形状部，优选使用例如三角形状等的楔形状。
进而，在本发明的一种方式所涉及的光电转换模块用连接器中，在所述中间部设有侧壁部，其与所述尖细形状部连接，并将冷却介质引导到所述后方。
使得由尖细形状部引导的冷却介质沿着侧壁部流动通过而到后方侧。由此，能够使冷却介质以通过光电转换模块用连接器的方式流动，从而能够进一步提高冷却效果。
进而，在本发明的一种方式所涉及的光电转换模块用连接器中，所述第1连接器部、所述第2连接器部及所述中间部构成为一体。
通过一体地构成第1连接器部、第2连接器部及中间部，能够减少部件数量。
进而，在本发明的一种方式所涉及的光电转换模块用连接器中，所述第2连接器部及所述中间部构成为一体，并与所述第1连接器部分离。
使第2连接器部和中间部成一体，并与第1连接器部分离。通过这样设为分离(separated)型，能够增大设计或组装的自由度。
本发明的一种方式所涉及的光电转换模块用连接器组装体，具备：上述任一项所记载的光电转换模块用连接器；设置所述光电转换模块用连接器的基板；以及固定于所述基板的笼子，所述笼子被设置成覆盖所述光电转换模块用连接器。
由光电转换模块用连接器和基板和笼子形成光电转换模块用连接器组装体。冷却介质会在由笼子形成的空间中流通。通过使流过笼子内的冷却介质有效率地流动，能够提高光电转换模块用连接器的冷却。
进而，在本发明的一种方式所涉及的光电转换模块用连接器组装体中，所述笼子形成有使所述光电转换模块用连接器周围的冷却介质向外部流动的排出流路。
在笼子设置了使光电转换模块用连接器周围的冷却介质向外部流动的排出流路。由此，例如，能够通过向外部顺畅地排出从光电转换模块用连接器流出的冷却介质，促进流过笼子内的冷却介质的流动。作为排出流路，可举出例如在笼子的后端的壁部和/或后壁设置多个贯通孔等。
进而，在本发明的一种方式所涉及的光电转换模块用连接器组装体中，并列设置多个所述光电转换模块用连接器，在并列设置的所述光电转换模块用连接器之间设有所述笼子的分隔壁部，在所述笼子的分隔壁部形成有多个贯通孔。
并列设置光电转换模块用连接器，并且排列了2×N(N为2以上的整数)的模块侧连接部。在该情况下，在将各光电转换模块用连接器进行分隔的笼子的分隔壁部形成多个贯通孔。由此，能够形成冷却介质夹着分隔壁部的流动，能够进一步提高冷却效率。
(发明效果)
由于在第1连接器部与第2连接器部之间设置形成了冷却流路的中间部，因此能够有效地进行光电转换模块用连接器的冷却。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的光电转换模块用连接器组装体的立体图。
图2是示出图1的笼子的立体图。
图3是示出图2的笼子的后壁的后视图。
图4是示出图1的连接器的立体图。
图5是示出图4的第1连接器部的立体图。
图6是示出图5的第1连接器部的正视图。
图7是示出将第1连接器部设置在基板上的状态的立体图。
图8是示出图4的第2连接器部的立体图。
图9是图8的第2连接器部的侧视图。
图10是示出除了第1连接器部之外还将第2连接器部设置在基板上的状态的立体图。
图11是图8的第2连接器部的正视图。
图12是示出作为变形例的笼子的立体图。
图13是示出图12的笼子的分隔板的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明所涉及的一个实施方式进行说明。
图1中示出了连接OSFP模块(光电转换模块)的连接器组装体(光电转换模块用连接器组装体)1。尽管未示出，但OSFP模块在内部具备作为发热体的光电转换元件。
连接器组装体1具备：基板3；固定于基板3的笼子5；以及固定于基板上并容纳于笼子5内的连接器(光电转换模块用连接器)7。
＜笼子5的结构＞
笼子5为金属制的大致长方体形状，在前方F沿上下设有两个插槽SL1、SL2。此外，在图1中，基板3处于下方。
在各插槽SL1、SL2的每一个中会沿长边方向插入未图示的OSFP模块，各OSFP模块的后端(在图1中右端)与连接器7连接。
如图2所示，笼子5具有右侧壁5R、左侧壁5L、上壁5U及后壁5B。笼子5没有底壁。因而，笼子5的下方是敞开的。
笼子5在右侧壁5R及左侧壁5L的下端具备向下方突出的多个爪部5a。各爪部5a插入形成于基板3的插入孔(未图示)中，从而笼子5以对基板3定位的状态被固定。
在笼子5的后方R侧形成有多个冷却孔(排出流路)5b。冷却孔5b分别设置在笼子5的右侧壁5R、左侧壁5L及上壁5U。冷却孔5b对应于连接器7(参照图1)的位置设置。作为EMI对策，冷却孔5b的形状优选为圆孔。但是，作为冷却孔5b的形状，也可以采用多边形等其他形状。
在图3中示出了笼子5的后壁5B。在后壁5B也形成有多个冷却孔5b。具体而言，多个冷却孔5b沿着后壁5B的右端及左端而形成，进而多个冷却孔5b沿着上端而形成。因而，后壁5B的中央区域为壁面，没有形成冷却孔5b。但是，在后壁5B的中央区域也可以形成冷却孔5b。
＜连接器7的结构＞
图4中示出了连接器7。
连接器7具备：位于基板3(参照图1)侧即下方的第1连接器部10；以及层叠在第1连接器部10上的第2连接器部20。在本实施方式中，第1连接器部10和第2连接器部20是分别独立的构造。另外，即便在第1连接器部10和第2连接器部20设置到如图1所示的基板3上时，第1连接器部10和第2连接器部20也不会通过彼此嵌合等而物理连接。
对于设置在第1连接器部10的前方F的第1模块连接部10a，连接插入了笼子5的下方的插槽SL1(参照图1)的OSFP模块的后端，对于设置在第2连接器部20的前方F的第2模块连接部20a，连接插入了笼子5的上方的插槽SL2(参照图1)的OSFP模块的后端。
在第1模块连接部10a与第2模块连接部20a之间设有中间部30。在本实施方式中，中间部30与第2连接器部20成一体。
＜第1连接器部10的结构＞
图5中示出了第1连接器部10。
第1连接器部10是宽度方向的尺寸大于从前方F到后方R的纵方向的宽度较大的大致长方体形状。第1连接器部10在前端具备第1模块连接部10a，如图6所示，在底面侧具备第1基板侧连接部10b。第1模块连接部10a与第1基板侧连接部10b电连接。
如图7所示，通过将第1连接器部10配置在基板3上，使基板3的电路图案与第1连接器部10的第1基板侧连接部10b导通。
＜第2连接器部20的结构＞
图8中示出了第2连接器部20。
在第2连接器部20一体地形成有中间部30。具备中间部30的第2连接器部20具有从侧面观察时上下颠倒的大致L字形状。第2连接器部20具备：在前方F具备第2模块连接部20a的上部20U；以及与上部20U的后方R连接并沿上下方向延伸的后部20B。
上部20U是宽度方向的尺寸大于从前方F到后方R的纵方向的宽度较大的大致长方体形状。在上部20U的上表面设有两个从两侧向上方立设的柱部20U1。通过这些柱部20U1，在与笼子5的上壁5U(参照图2)之间确保了间隙。冷却空气(冷却介质)将流过该间隙。
后部20B是纵向较长的大致长方体形状。后部20B的宽度(与从前方F到后方R的方向正交的方向)窄于上部20U的宽度。由此，在后部20B的左右侧部20B1中，在笼子5的两个侧壁5R、5L(参照图2)之间形成间隙。冷却空气(冷却介质)将流过这些间隙。
如图9所示，在后部20B的底面侧设有第2基板侧连接部20b。第2模块连接部20a与第2基板侧连接部20b电连接。
如图10所示，以层叠于第1连接器部10上的方式将第2连接器部20配置于基板3上，从而使基板3的电路图案与第2连接器部20的第2基板侧连接部20b导通。
如图8所示，中间部30位于第2模块连接部20a的下方，并具备水平板部30a和设置在水平板部30a上的三棱柱部(尖细形状部)30b。
水平板部30a呈沿水平方向延伸的板形状。水平板部30a相对于上部20U在下方隔开既定间隔而配置。水平板部30a在俯视下呈大致矩形。水平板部30a与后部20B的前端连接，并从后部20B向前方F突出。水平板部30a的宽度大于后部20B的宽度且与上部20U的宽度相等。在水平板部30a的下方形成空间以配置第1连接器部10(例如参照图10)。
三棱柱部30b遍及水平板部30a的上表面与上部20U的下表面之间而设置。三棱柱部30b的水平截面形状呈宽度从前方F侧朝向后方R侧变大的，换言之，宽度从后方R侧朝向前方F侧变小的三角形状。三棱柱部30b的三角形状的顶点位于前方F并且位于宽度方向的大致中央。
＜第2连接器部20的冷却空气流れ＞
接着，将说明采用上述结构的第2连接器部20的冷却空气(冷却介质)的流动。
冷却空气通过未图示的风扇等送风单元从笼子5的外部送进。冷却空气从笼子5的前方F流向后方R。流入笼子5内的冷却空气通过插入到笼子5的插槽SL1、SL2的OSPF模块，并到连接器7。在连接器7的上方流动的冷却空气，如在图8中箭头FL1所示，通过因设置在第2连接器部20的上部20U的上表面的柱部20U1而形成的间隙，从上部20U的前方F流向后方R。
流过连接器7的高度方向的中间部的冷却空气，如图8中箭头FL2所示，流向中间部30。流到中间部30的空气被三棱柱部30b左右分流，通过后部B20的侧部20B1并流向后方R(另外也参照图9及图11)。这样形成以箭头FL2所示的冷却流路，使冷却空气沿箭头FL2方向流动，从而冷却第1连接器部10的上方附近。
流过连接器7的冷却空气经由形成在笼子5的各冷却孔5b排出到外部。
＜本实施方式的作用效果＞
依据以上的连接器组装体1，得到以下作用效果。
由于第1连接器部10和第2连接器部20是层叠的，所以设置在第1连接器部10与第2连接器部20之间的中间部30将成为流动阻力，有可能阻碍空气的顺畅流动。特别是，因为第1连接器部10设置在基板3上且被夹于第2连接器部20与基板3之间，所以冷却性能可能会下降。
于是，在中间部30形成使空气从连接器7的前方F侧朝向后方R侧以箭头FL2(图8、图9及图11)所示流动的冷却流路。由此，能够以使冷却空气通过中间部30的方式流动，从而能够有效地进行第1连接器部10的冷却。
在中间部30设置三棱柱部30b。三棱柱部30b形成为使宽度从前方F侧朝向后方R侧变大。由此，从三棱柱部30b前端侧流入的冷却空气沿着三棱柱部30b流动，从而流向中间部30的两侧，能够形成顺畅的冷却流路。
使得由三棱柱部30b引导的冷却空气沿着后部20B的侧部20B1流动通过而到后方R侧。由此，能够使空气以通过连接器7的方式流动，从而能够进一步增大冷却效果。
使第2连接器部20与中间部30成一体，并且与第1连接器部10分离。通过这样设为分离型，能够增大设计或组装的自由度。
在对应于连接器7周围的位置上，将冷却孔5b设于笼子5。由此，能够通过向外部顺畅地排出冷却空气，促进流过笼子5内的空气流动。
此外，在本实施方式中，针对连接器7说明了使第2连接器部20与中间部30为一体构造，第1连接器部10是独立于第2连接器部20及中间部30的构造。然而，本发明并不局限于此，也可以使第1连接器部10、第2连接器部20及中间部全部为一体构造。由此，能够削减部件数量。另外，也可以使第1连接器部10和中间部30为一体构造，并使这些第2连接器部20为独立构造，或者使第1连接器部10、第2连接器部20及中间部30分别为独立构造。
另外，在本实施方式中，作为一个例子说明了如图1所示仅具有一列沿上下两个插槽SL1、SL2的2×1的笼子5，但本发明并不限于此。例如，也可以是2×N(N为2以上的整数)的笼子。在图12中，作为一个例子示出了2×4的笼子5’。如该图所示，在多列笼子5’的情况下，设有对各列进行分隔的分隔板(分隔壁部)5S。
如图13所示，优选在分隔板5S的后方R侧与连接器7对应的位置设置多个冷却孔(贯通孔)5b。由此，能够夹着分隔板5S形成空气(冷却介质)的流动，从而能够进一步提高冷却效率。
(标号说明)
1连接器组装体(光电转换模块用连接器组装体)；3基板；5笼子；5a爪部；5b冷却孔(排出流路)；5B后壁；5L左侧壁；5R右侧壁；5S分隔板；5U上壁；7连接器(光电转换模块用连接器)；10第1连接器部；10a第1模块连接部；10b第1基板侧连接部；20第2连接器部；20a第2模块连接部；20b第2基板侧连接部；20B后部；20B1侧部；20U上部；20U1柱部；30中间部；30a水平板部；30b三棱柱部(尖细形状部)；F前方；R后方；SL1插槽；SL2插槽。

Claims (8)

1.一种光电转换模块用连接器，具备：
第1连接器部，其在前方具有与第1光电转换模块的一端连接的第1模块侧连接部，并且具有与基板连接的第1基板侧连接部，所述第1连接器部设置在所述基板上；
第2连接器部，其设置在与所述基板之间隔着所述第1模块侧连接部的位置，所述第2连接器部在前方具有与第2光电转换模块的一端连接的第2模块侧连接部，并且具有与所述基板连接的第2基板侧连接部，所述第2连接器部层叠于所述第1连接器部；以及
中间部，其设置在所述第1连接器部与所述第2连接器部之间，
在所述中间部形成有冷却流路，使得冷却介质从各所述连接器的前方侧流向后方侧。
2.如权利要求1所述的光电转换模块用连接器，其中，
所述中间部具备宽度从所述前方侧向所述后方侧变大的尖细形状部。
3.如权利要求2所述的光电转换模块用连接器，其中，
在所述中间部设有侧壁部，其与所述尖细形状部连接，并将冷却介质引导到所述后方。
4.如权利要求1至3的任一项所述的光电转换模块用连接器，其中，
所述第1连接器部、所述第2连接器部及所述中间部构成为一体。
5.如权利要求1至3的任一项所述的光电转换模块用连接器，其中，
所述第2连接器部及所述中间部构成为一体，并与所述第1连接器部分离。
6.一种光电转换模块用连接器组装体，具备：
权利要求1至5的任一项所述的光电转换模块用连接器；
设置所述光电转换模块用连接器的基板；以及
固定于所述基板的笼子，所述笼子被设置成覆盖所述光电转换模块用连接器。
7.如权利要求6所述的光电转换模块用连接器，其中，
所述笼子形成有使所述光电转换模块用连接器周围的冷却介质向外部流动的排出流路。
8.如权利要求6或7所述的光电转换模块用连接器组装体，其中，
并列设置多个所述光电转换模块用连接器，
在并列设置的所述光电转换模块用连接器之间设有所述笼子的分隔壁部，在所述笼子的分隔壁部形成有多个贯通孔。
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