CN117438829A - 连接器系统 - Google Patents

Abstract

有提供一种接口模块(200)，包括：接口(208)，其用于与信号连接器(250)进行连接；罩(206)，其用于引导信号连接器朝向接口；以及散热器(202)。罩(206)包括罩部分(212)，其配置成在信号连接器(250)插入罩中时从第一位置移动到第二位置。在第一位置，罩部分(10)不与散热器热接触；当在第二位置时，罩部分与散热器热接触。

Description

连接器系统

技术领域

本公开涉及诸如电或光连接器的连接器领域，并且具体涉及需要散热器的连接器。

背景技术

典型的连接器系统包括线缆组件和安装在诸如印刷电路板(PCB)的板上的连接器。通常在线缆的相对端上包括一对插头连接器的线缆组件配置成在某个距离上传送信号。安装在板上的连接器可包括插口(receptacle)或罩(cage)，其配置成容纳插头连接器中的一个并与其配合，从而确保线缆组件和板上的接口之间的牢固连接。因此，信号(诸如电或光信号)可经由线缆在接口处被接收，或者经由线缆从接口被传送。

在这种连接器系统的开发中已经出现的一个问题是在插口中和插口周围的热量的积聚。这个问题对于有源线缆组件(即，具有嵌入式电路以提升其性能的线缆)尤其明显。为了解决这个问题，已经使用散热器使连接器中积聚的热量消散。

图1是以横截面示出的常规接口模块100的示意图。接口模块100可适合于供诸如计算机系统、服务器或另一网络部件之类的较大装置使用，以便经由电或光缆组件输入或输出信号。

模块100包括壳体102，其大体上包围并围绕模块100的内部部件。PCB 104被固定到壳体102的一个内部表面，并且罩或插口106被固定到PCB 104。罩106是中空的，并且包括开口、与开口相对的后部表面(rear face)，以及在开口和后部表面之间延伸的主体。开口与壳体102中的对应开口对准，使得连接器(例如，对于线缆组件的连接器)可通过开口被插入，并且由主体引导朝向罩的后部。罩106可定义内部空间或腔(bore)，其具有与连接器的横截面互补的横截面，以便将连接器准确地引导到朝向罩106的后部安置的接口108。当连接器被完全插入罩106中时，它与接口108配合，使得信号可以经由接口108从连接器传递到PCB 104，或者经由接口108从PCB 104传递到连接器。

为了在使用的同时使连接器中可能积聚的过多热量消散，模块100还包括在罩106的上表面上延伸的散热器110。在图示中，PCB 104支撑散热器110，但是备选地，散热器110可耦合到模块100的内部表面或模块100内的某个其他结构。散热器110可由具有高导热性的材料制成，并且包括一个或多个鳍或者被设计成散热的其他特征。

影响散热器的效率的一个因素是它的热接口与热源，即，连接器。为了改进散热器和连接器之间的热接口，罩106可包括一个或多个缝隙112，散热器110可通过所述一个或多个缝隙112直接耦合到连接器。例如，图1示出罩106的上表面中的单个较大的缝隙112。散热器110可包括一个或多个对应的特征，一旦将连接器插入罩106中，则所述一个或多个对应的特征通过缝隙延伸以与连接器接合。可使用一个或多个弹簧夹将散热器110和罩106夹持和按压在一起，以增加散热器110和连接器之间的热接触。

然而，图1中所示的布置存在许多问题。一个问题是实现连接器和散热器之间的足够的热连接所需的部件的数量。例如，可能需要弹簧夹将散热器110和罩106按压在一起。这即使在自动化制造系统中，这种夹也可能是难以处置的。此外，散热器110本身是在接口模块100内占据相当大容积的大部件。

需要解决这些问题中的一个或多个的连接器系统。

发明内容

本公开的一个方面提供一种接口模块，包括：用于与信号连接器进行连接的接口；用于引导信号连接器朝向接口的罩；以及散热器。罩包括罩部分，所述罩部分配置成在信号连接器插入罩中时从第一位置移动到第二位置。在第一位置，罩部分不与散热器热接触；当在第二位置时，罩部分与散热器热接触。

因此，以紧凑的形式提供从接口中的有效热量消散。

可选地，罩定义内部容积，并且其中，当在第一位置时，罩部分延伸到内部容积中。

可选地，罩部分配置成使得信号连接器的插入将罩部分从内部容积朝向第二位置向外推动。

可选地，罩部分朝向第一位置偏置。

可选地，罩部分借助于罩部分和罩之间的弹性连接而朝向第一位置偏置。

可选地，罩还包括罩体，并且其中，罩部分耦合到罩体并且相对于罩体可移动。

可选地，罩部分经由罩部分的一个边缘耦合到罩体，其中罩部分的其余边缘不连接到罩体。

可选地，将罩部分耦合到罩体的一个边缘是靠近罩的开口的边缘，信号连接器通过所述罩的所述开口是可插入的。

可选地，接口朝向罩的相对于开口的远端而被设置。

可选地，罩部分包括热接口材料的层。

可选地，散热器包括接口模块的壳体。

可选地，信号连接器由以下各项中的一项构成：光连接器、电连接器或电光连接器。

可选地，信号连接器由小型封装可插拔SFP连接器构成。

本公开的另一方面提供了一种包括如上定义的一个或多个接口模块的装置。

可选地，该装置包括多个接口模块，接口模块各自包括用于与信号连接器进行连接的接口；以及用于引导信号连接器朝向接口的罩。该装置包括散热器，并且其中，每个罩包括罩部分，该罩部分配置成在信号连接器插入罩中时从第一位置移动到第二位置。当在第一位置时，罩部分不与散热器热接触，并且当在第二位置时，罩部分与散热器热接触。

附图说明

为了更好地理解本发明的示例，并且为了更清楚地示出如何实现示例，现在将仅通过举例的方式对以下附图进行参考，附图中：

图1是采用横截面形式的常规接口模块的示意图；

图2是根据本公开的实施例的接口模块的示意图；

图3a至3c示出根据本公开的实施例将连接器插入接口模块中；以及

图4示出根据本公开的实施例的装置。

具体实施方式

图2示出根据本公开的实施例的接口模块200。接口模块200可适合于供诸如针对电信网络的网络节点或服务器、联网计算机之类的计算机化或处理装置使用。

模块200包括壳体202，其围绕并且大体上包围模块200内的部件。壳体202可由任何合适的坚固材料制成，以便为模块200内部的部件提供结构支撑，以及防止损坏以及灰尘和污垢等进入的保护。根据本公开的实施例，还可选取用于壳体202的材料，使得壳体202充当热导体(即，材料可具有相对高的导热系数)。例如，壳体202可由诸如铝、钢板金属、铜板金属之类的金属制成，或由一般的任何其他导热材料制成。

图2中，壳体202的上部未示出，以便示出模块200的内部部件。因此，模块包括诸如印刷电路板(PCB)204的衬底204，其被附到壳体202的内部表面。

在PCB上安装的是用于连接器的插口或罩206。在图3a中可看到罩206的进一步细节。

罩206大体上是中空的，并且在一端包括开口211，在与开口相对的端包括后部表面，以及在开口和后部表面之间延伸的罩体207。接口208(见图3a中)被安置在罩内，朝向、邻近或者位于罩的后部表面罩。接口208延伸通过罩206的底座(base)，并提供到PCB 204中的电路的连接。接口208可具有与连接器的对应形状和结构互补的形状和结构，使得在连接器完全插入罩206中时，连接器与接口208配合。在一些方面，模块200包括一个或多个接口208，并且可选地包括例如处理电路(例如，在PCB 204中)的另外的部件，其对于一个或多个接口208可以是公共的或独有的。壳体202配置成在一个或多个接口208和其他部件上延伸。

罩的开口211与壳体202中的对应开口对准，使得连接器可从模块200的外部，通过开口211，并且进入罩206中被插入。在连接器完全插入罩206中时，连接器与接口208配合形成与PCB 204的信号连接。因此，输入和输出信号(诸如电或光信号)可在连接器(及其对应线缆)和PCB 204之间来传递。

在一个实施例中，罩206定义内部容积，其与开口211一起具有与连接器的横截面形状互补的横截面形状。因此，罩206引导连接器朝向接口208，并确保连接器和接口208之间的准确且可重复的连接。

在所图示的实施例中，罩206具有矩形横截面，并且对应内部容积在横截面方面也是矩形的(以便与连接器的对应矩形横截面相称)。因此，罩体207包括大体上平坦的上表面，以及在上表面和PCB 204之间延展的大体上平坦的侧壁。罩体207还可包括与PCB 204接触摆放的底座；然而，在其他实施例中，罩体207可不具有底座。本领域技术人员还将理解，在其他实施例中，罩可以采取不同的形状(例如，以便与连接器的对应形状相称)。

根据本公开的实施例，罩206还包括被设置于罩体207的上表面的部分(本文中称为“浮动部分”)212。

浮动部分212可相对于罩体207可移动。在所图示的实施例中，浮动部分212包括沿其三个边缘与罩体207的上表面分离的板。在这三个边缘(即，两个侧边缘和远离开口211的第三边缘)处，浮动部分没有耦合到罩体207。在最接近开口211的边缘216处，浮动部分耦合到罩体，使得部分212充当活板(flap)并且能够相对于体207上下移动，即，进出罩206所定义的空间以用于容纳连接器。在一些示例中，浮动部分212与罩体207的其余部分被整体形成。在备选实施例中，浮动部分212沿着边缘或连接216可包括以大体上类似的方式连接到罩体207的单独的材料。

所描述的示例将浮动部分212当作被设置于罩体的上表面。在一些方面，浮动部分可被设置于罩体的邻近、平行于或面向壳体的区域的表面。模块200可被定向使得浮动部分被设置于其中的表面与垂面(vertical)垂直、水平或成一角度面向。

在图2和图3a中，示出浮动部分212在罩206的内部容积内的位置。例如，根据本公开的实施例，浮动部分212可以延伸大约1mm到由罩206定义的内部容积中。浮动部分212可朝向这个位置偏置(例如，通过形成浮动部分并且具体来说是到罩体的连接216的材料的弹性)。然而，在连接器插入罩206中时，浮动部分被向上推动出或远离罩206的内部容积。浮动部分212通过与连接器的物理接触，即，当插入连接器时被推动出罩206的内部容积。例如，如果罩定义了表示连接器插入方向的轴(即，从开口211到接口208)，则浮动部分212在远离该轴的方向上被推动，例如，大体上向侧面远离该轴被推动。

根据本公开的实施例，可在浮动部分212的外表面上提供热接口材料214的层。热接口材料214可以是适合于传输热能的任何材料(即，具有非常高的导热性的材料)。然而，出于从下面的公开会显而易见的原因，热接口材料不应具有强粘合特性。为此，合适的材料包括导热膏、热间隙填充物或导热垫。

图3a至图3c示出根据本公开的实施例将连接器250插入到接口模块200中。

连接器250可形成线缆组件的一部分，线缆组件包括线缆与安置在任一端的两个插头连接器。线缆组件可配置成将光或电信号传输到接口模块200或者从接口模块200传输光或电信号，并且因此接口208和PCB 204中的关联电路可配置成将光信号转换成对应电信号，并且反之亦然，或者配置成将电信号从PCB 204传输到连接器250，并且反之亦然。连接器250可采取任何形式，包括小型封装可插拔(SFP)、四SFP(QSFP)、C型封装可插拔(CFP)和XSP连接器。

图3a中，在静止时，浮动部分212至少部分地处于保持架罩206的内部容积内。在这个位置，罩的底座表面与浮动部分212之间的距离小于连接器的对应尺寸(例如高度)。在一些方面，罩的底座表面与浮动部分212之间的距离小于罩的开口的对应尺寸(例如高度)。

图3b中，连接器250通过罩206的开口211被插入，并与浮动部分212接合。具体地，连接器250首先与从罩体207向下延伸到内部容积中的边缘216接合。

内部容积具有与连接器250的横截面形状互补的横截面形状。因此，通过将连接器250进一步插入罩中，抵抗由边缘216中使用的材料的弹性所提供的偏置，浮动部分212被向外(即，远离连接器250的运动方向)推。

图3c中，示出连接器250完全插入罩206中，并且耦合到接口208。浮动部分212从内部容积向外推，使得热接口材料214的层与壳体202进行热接触。在这种配置中，连接器250因此配备有与壳体202的热接口，然后，壳体202可充当针对使用期间连接器250中积聚的热量的散热器。在一些实施例中，可在壳体202上提供热接口材料的另外的层，使得层214与热接口材料的另外的层而不是直接与壳体进行接触。在任一种配置中，接口模块中不需要单独的散热器，这是因为壳体提供必要的散热。因此，当连接器完全插入罩中时，连接器和壳体经由浮动部分处于良好的热接触中，即，连接器和浮动部分以及浮动部分和壳体处于直接物理接触中。这保证经由浮动部分从连接器到壳体的散热，以及随后从壳体到周围环境的消散。

本领域技术人员将理解，可改变上述连接器系统的精确尺寸以及所使用的材料等，以便在易用度和热传输效率之间提供最佳折衷。

例如，连接器250与浮动部分212的接合(即，在初始插入时)将不可避免地对将连接器进一步插入罩206中提供一些阻力。通过在靠近罩的开口211的边缘216，将浮动部分耦合到罩体(例如并且使得边缘216相对于连接器250的运动方向成角度)，可减小插入连接器250所需的力。

此外，热传输材料层214的厚度、罩距壳体202的内表面的距离，以及连接器250在罩206内的限度(tolerance)(即，连接器在插入方向的横向方向上能够移动的程度)都可变化，以便更改与壳体202的热接口的效率(即，更改利用其将浮动部分推动成与壳体接触的力)以及更改连接器可被插入罩中所具有的容易度。通常，插入连接器250越容易，与壳体202的热接口将是越低效的。实际上，在这两个要求之间需要折衷。

本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，连接器系统可以与精确图示的实施例不同。例如，在所图示的实施例中，壳体202充当散热器，并且在壳体202内未提供额外的散热器。然而，在本公开的其他实施例中，可提供单独的散热器。在这些实施例中，浮动部分212被推动成与散热器(其可采用与图1中所示的类似形式)接合，而不是被推动成与壳体202热接触。浮动部分仍然提供用于实现插入的连接器和散热器之间的良好热接触的高效机构。

此外，在图示中仅示出了罩单个PCB 204与单个罩206。然而，会理解，接口模块200可包括多个PCB和/或多个罩。也就是说，单个PCB可被连接到一个或多个罩，并且可在单个接口模块中提供多于一个PCB。在这些实施例中，可以提供包装多个罩(并为多个罩提供散热器)的单个壳体。备选地，可为罩提供一个或多个单独的散热器。

图4示出根据本公开的实施例的装置300。在所图示的实施例中，装置300是计算装置(例如，计算机或服务器)。然而，在其他实施例中，装置可以是接收或传送输入或输出信号(无论是电信号还是光信号)并且因此有输入/输出连接器系统的需要的任何设备。例如，装置可以是电信网络内的节点。在一些示例中，装置包括如所描述的一个或多个接口模块，例如复数个接口模块。在一些方面，充当散热器的壳体202对于多个接口模块是公共的。

装置300包括处理电路302，以及耦合到处理电路302的计算机可读介质304(诸如存储器)。装置还包括如上面针对图2和图3a至图3c所述的一个或多个接口模块200，其耦合到处理器电路302和存储器304。接口模块200经由线缆组件向外部设备或网络部件提供一个或多个输入/输出连接。因此，经由接口模块200接收的信号可传递到处理器电路302以进行解调，而处理器电路302可生成信号并经由接口模块200传送信号。

因此，本公开的实施例提供了用于在输入/输出连接器系统中散热的高效机构。连接器系统的罩或插口配备有浮动部分，其在连接器插入罩中时可移动以与散热器接合。因此，连接器被放置成与散热器进行可靠、高效的热接触，而不需要将连接器和散热器放在一起的多个部件(诸如弹簧夹等)。在一些实施例中，连接器系统被设置于其中的接口模块的壳体本身可充当散热器。因此，在这些实施例中，不需要单独的、专用的散热器，并且产生接口模块中的相当大的空间节省。

出于解释和非限制的目的，以上公开阐述了特定细节，诸如特定实施例或示例。本领域技术人员将理解，除了这些特定细节之外，还可采用其他示例。

Claims (10)

1.一种接口模块，包括：

用于与信号连接器进行连接的接口；

用于引导所述信号连接器朝向所述接口的罩；以及

散热器；

其中，所述罩包括罩部分，所述罩部分配置成在所述信号连接器插入所述罩中时从第一位置移动到第二位置，其中，当在所述第一位置时，所述罩部分不与所述散热器热接触，并且其中，当在所述第二位置时，所述罩部分与所述散热器热接触。

2.根据权利要求1所述的接口模块，其中，所述罩定义内部容积，并且其中，当在所述第一位置时，所述罩部分延伸到所述内部容积中。

3.根据权利要求2所述的接口模块，其中，所述罩部分配置成使得所述信号连接器的插入将所述罩部分从所述内部容积朝向所述第二位置向外推动。

4.根据前述权利要求中任一项所述的接口模块，其中，所述罩部分朝向所述第一位置偏置。

5.根据权利要求4所述的接口模块，其中，所述罩部分借助于所述罩部分和所述罩之间的弹性连接而朝向所述第一位置偏置。

6.根据前述权利要求中任一项所述的接口模块，其中，所述罩还包括罩体，并且其中，所述罩部分耦合到所述罩体并且相对于所述罩体可移动。

7.根据权利要求6所述的接口模块，其中，所述罩部分经由所述罩部分的一个边缘耦合到所述罩体，其中所述罩部分的其余边缘不连接到所述罩体。

8.根据权利要求7所述的接口模块，其中，将所述罩部分耦合到所述罩体的所述一个边缘是靠近所述罩的开口的边缘，所述信号连接器通过所述罩的所述开口是可插入的。

9.根据权利要求8所述的接口模块，其中，所述接口朝向所述罩的相对于所述开口的远端被设置。

10.根据前述权利要求中任一项所述的接口模块，其中，所述罩部分包括热接口材料的层。