CN1256859C

CN1256859C - 用于孔径开口电磁屏蔽的屏蔽元件

Info

Publication number: CN1256859C
Application number: CN02143564.2A
Authority: CN
Inventors: M·费斯塔格
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Finisar Corp
Priority date: 2001-10-01
Filing date: 2002-09-29
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2022-09-29
Also published as: TW556473B; DE10149305C1; US6660933B2; CN1409590A; US20030062181A1

Abstract

本发明涉及一种用于孔径开口电磁屏蔽的屏蔽元件，该元件特别适用于金属结构、插座或部件外壳，根据本发明，大量导电接触簧片(21、31、41、51)从屏蔽元件的框架(1，1’)沿孔径开口(5)的方向延伸，该方向位于与所述框架(1)的纵向成直角的平面上，这些簧片至少部分相互重叠以关闭孔径开口(5)，并且，当插入式元件插入孔径开口(5)时，所述簧片沿该插入式元件的插入方向(A)偏转，从而不再关闭孔径开口(5)并以受挤压方式与插入元件相连。本发明为孔径开口提供一个可自动关闭的密封口。

Description

用于孔径开口电磁屏蔽的屏蔽元件

技术领域

本发明涉及一种用于孔径开口电磁屏蔽的屏蔽元件，特别可用于金属结构、插座和部件外壳。本发明还特别涉及一种用于光电收发器电磁屏蔽的屏蔽元件。

背景技术

根据已知的现有技术，光电收发器可插入布置在印刷电路板上的外壳内。这些插入式收发器能以高达10Gbit/s的速度传输数据，而较新的模块还可以实现更高的数据传输速率。现有技术的缺点在于，当以高速率和高频率传输数据时，微波效应也会相应增大。例如，一个供插入式，所谓的小型可插拔式(SFP)收发器插入的小型外壳按照与频率超过11GHz的波导类似的工作方式进行运转，因而可导致发射出大量的电磁辐射。通常，超过波导工作频率的高频率的产生取决于所采用的外壳的尺寸和几何形状。

经常设有一些装置，其中插座或部件外壳，例如：用于容纳光电收发器的外壳是通常位于一个金属结构内。金属结构特别是由电脑外壳的金属后盖板组成。为了将一个插入式收发器，或者一个更普通的插入式结构插入相应的插座或部件外壳，金属结构上必须具有与插座或部件外壳相应的孔径开口。特别是当插入式结构还没有被插入时，即：当孔径开口打开，而没有被插入式结构所关闭，那么就可能会有有害的电磁辐射从金属结构的内部发射到金属结构的外部。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于孔径开口电磁屏蔽的屏蔽元件，该元件可为孔径开口提供针对射频电磁辐射的有效和可靠的屏蔽，特别适用于没有插入式部件插入孔径开口的情况。

本发明据此提供了大量的导电接触簧片，位于屏蔽元件的框架上，并从屏蔽元件的框架沿孔径开口的方向延伸，该方向位于与所述框架的纵向成直角的平面上，单个接触簧片至少部分彼此重叠，使孔径开口处于关闭状态。当一个插入式部件插入孔径开口时，接触簧片按所述插入式部件的插入方向偏转，从而不再关闭所述的孔径开口并以受挤压状态连接在插入式部件上。在此过程中，接触簧片最好与插入式部件的导电结构，特别是金属外壳或屏蔽结构形成电触点，因而可以耗散任何潜在的电位差。

本发明的依据是，当没有插入式部件或插入式结构插入时，单个接触簧片将孔径开口关闭，并在此过程中形成导电障碍层或屏蔽以阻挡电磁波。当插入一个部件时，接触簧片(受插入式部件挤压向内弯曲)形成相应部件屏蔽结构的有效触点，因此可提供一个用于阻挡电磁辐射的自动关闭的射频密封口。当没有部件、插塞等插入时，即：插入位置没有使用时，该密封口自动关闭金属结构、插座和部件外壳等的孔径开口。与此同时，接触簧片还与插入式部件形成一个受挤压状态的导电触点。

对本发明的目的来说，术语“框架”应理解为适合于支持和容纳延伸到孔径开口内部的接触簧片任何结构。在此情形中，所述框架无需是完全圆周形的，在极端的情况下，甚至可以仅由一个直的金属片组成。

在本发明的一种较佳实施方式中，各组接触簧片总是从框架的一面延伸到孔径开口的内部，并且在切开及展开的屏蔽元件上的各个簧片组之间总是存在中间空隙，以确保在插入式部件拔出之后，交错的簧片能够恢复到其原先的位置。接触簧片实质上成矩形，并且最好在簧片的端部成角度，而相对的接触簧片的端部按相对方向成角度。这样才确保接触簧片可靠地交错。接触簧片的长度可以各不相同，以便更好地交错。

在本发明的一种较佳实施例中，所述框架由一个空心体按外壳形式，特别是按矩形体外壳形式组成，但是也可按其他形式组成，例如：该空心体可以是圆柱形外壳。另外，所述框架不一定设计成关闭的式样。可以通过在矩形框架的三侧上布置接触簧片来关闭孔径开口，而另一侧打开，接触簧片按孔径开口的方向延伸。在极端的情况下，甚至可以通过仅在框架的一侧上布置接触簧片来关闭孔径开口。

在不偏转的状态下，接触簧片最好弯曲成与空心体的一个端面成90°角，另外的接触簧片可特别位于空心体的另一侧上。接触簧片向后弯曲约180°至空心体的外表面，用于使屏蔽元件与金属结构，特别是与具有孔径开口的电脑外壳的金属后盖板之间进行接触。在此情形中，屏蔽元件已插入孔径开口。

此外，空心体最好还具有锁闭钩，譬如用于将屏蔽元件与插座或部件外壳相连。在这种情况下，屏蔽元件为插入插座或部件外壳上，或者以其他方式与这些部件相连的单独的部件。但是，屏蔽元件也可能是插座或部件外壳的一部分，因而与后者形成了集成单元。

在本发明的另一实施例中，框架实质上与不偏转的接触簧片位于同一平面上，在此情形中，框架不延伸或延伸很短，与该平面成直角。所述框架特别为矩形框架。框架上最好具有能够装配到一个另外结构、特别是金属后盖板上的装置。这些装置譬如包括向外凸出的触点和装配接头，并能在保持导电的前提下与金属后盖板粘接、焊接或熔接。

包含接触簧片的平面和包含触点和装配接头的平面在此情形中最好彼此存在偏移。因此接触簧片最好与框架的一个端面成角度，而触点和装配接头与框架的另一端面成角度。在此情形中，框架形成了一个边缘，可按交错方式插入后盖板上的开口中。

屏蔽元件可优选通过折弯切开的矩形材料条的一段来制成，而接触簧片位于材料条的一个纵面上，这确保了可以将其制成简单的几何形状。

接触簧片最好能与屏蔽元件集成。屏蔽元件由高导电性的材料所组成，例如：用适当方式折弯的冲压金属板部件。

在本发明的范围内，可采用一个额外框架来容纳和/或装配屏蔽部件和/或固定插入孔径开口中的插入式部件。还可采用吸收电磁射线的材料或额外的屏蔽材料，例如：EMI(电磁干扰)金属丝网，或EMI泡沫密封。

附图说明

以下将结合附图说明及具体实施例对本发明进行更详细地说明，其中：

图1为一个屏蔽元件的前视图，该元件具有大量接触簧片，用于关闭孔径开口；

图2为图1所示的屏蔽元件的展开平视图；

图3为图1和2所示的屏蔽元件的侧视图；

图4为两个重叠的接触簧片的设计和相交区域示意图；

图5为一种屏蔽元件替代实施例的前视图；

图6为图5所示的屏蔽元件的展开平视图；

图7为图5所示的屏蔽元件的局部剖视图。

具体实施方式

如图1到3所示，屏蔽元件具有矩形体框架1，该框架在如图2所示的切开和展开状态下为矩形。框架1具有两个端面101和102。沿着端面101的相邻接触簧片21、31、41、51组成了簧片组20、30、40、50，每组包括三或四个接触簧片。接触簧片基本上呈矩形，其中一端为圆形。例外情况是接触簧片组50中的侧面接触簧片51a和51b，其外面总是朝向接触簧片组的中央。

另外的接触簧片3按组排列，相应于框架1的另一个端面102的组20、30、40、50。

从图1和图3中尤其可以看出，排列在端面101上的接触簧片向内弯曲，与框架1成90°角。在此情形下，接触簧片所在的平面与框架1的纵向成直角。

向内弯曲的接触簧片部分相互重叠，因而关闭框架1所形成的开口或者屏蔽元件被导入的开口，并因此形成了可阻挡由屏蔽部件后面的电气部件所产生的电磁波的导电障碍层。

当外壳展开时(图2)，单个接触簧片组20、30、40、50之间存在中间空隙4a、4b、4c，以确保完全折叠的框架1的接触簧片组20、30、40、50在移回到90°关闭位置时(插入式部件拔出后)不会被卡住。

如图3所示，布置在端面102上的接触簧片3按框架1外面的方向向后弯曲约180°。在此情形下，它们指向与插入屏蔽元件的开口5内的插入式元件或部件的插入方向A相对的方向。另外的接触簧片3用来接触金属后盖板6，金属后盖板6例如为一个外壳的后盖板，其围绕着设有电气和光电部件的印刷电路板。

框架1和固定于端面101、102的接触簧片由具有高导电性的冲压金属板部件集成制造，以便尽可能可靠地阻止电磁射线发射，并对金属后盖板产生良好的电连接。

为了制造屏蔽元件，框架1应折叠成适当的矩形体空心体形状，在此过程中，空心体的侧端彼此连接。排列在端面101上的接触簧片向内弯曲90°，接触簧片组20和40最好处于底部，并位于同一平面上，紧随着的是接触簧片组30，并最终位于外部，接触簧片组50被折叠进孔径开口5。还可将其他折叠顺序作为替代方法用于接触簧片组。

排列在端面102上的接触簧片3按端面101的方向弯曲180°。

如图4所示，框架1的端面101上的接触簧片31、51在其重叠端成角度，而相对的接触簧片31、51的端31a、51a按相对方向成角度。这确保了接触簧片21、41和31、51可靠地交错。也可以给接触簧片规定不同的长度，以使其能更好地交错。

当插入式元件(没有图解)按插入方向A插入被接触簧片21、31、41、51关闭的孔径开口5时，接触簧片按插入方向A偏转，并在此过程中与插入式元件的圆周接触。在此过程中，它们最好与插入式元件的金属部件，特别是金属外壳或屏蔽结构产生电接触。该插入式元件最好为插入式光电收发器，当接触簧片偏转之后，接触簧片21、31、41、51与金属外壳和/或收发器上的其他屏蔽结构接触。

当插入式元件拔出后，接触簧片21、31、41、51通过对簧片预加应力自动恢复到其原先的位置，并且在此过程中，形成了导电障碍层，以阻挡自开口5发射的电磁辐射。

图5到7显示本发明的另一实施例。在该实施例中，向内弯曲的接触簧片21、31、41、51的布置方式与图1到4所示的实施例相同，因此，在这一程度上，上述说明可供参考。

与前几张附图中的情况形成对照，框架1’实质上没有纵向延伸，但是实质上与需要被弯曲90°的未偏转接触簧片21、31、41、51位于同一平面上。框架1’仅组成了一个较短的直线截面，其中端面101’上的接触簧片21、31、41、51相对于框架1’成角度，另一端面102’上的触点和装配接头81’、82’、83’、84’相对于框架1’成角度，在此情形中，触点和装配接头81’、82’、83’、84’不指向被框架1’围绕的孔径开口5，并用于装配到一个金属结构上，这一结构没有图解，但是与图3中的结构6相应。接头81’、82’、83’、84’通过螺丝、焊接、粘接或熔接等方式与金属结构导电连接。

框架1’形成的凸出部分和成角度的元件使屏蔽元件能以交错方式插入金属结构的相应开口中。

如图5到7所示的屏蔽元件的制造方式为，首先制造一个端面101’上具有接触簧片的矩形冲压金属条10。在此情形中，冲压金属条10包含框架1’。将冲压金属条沿着切割线9切开，直到框架1’的端面102’。当接触簧片21、31、41、51及触点和装配接头81’、82’、83’、84’沿着端面101’和102’弯曲时，便形成了图5所示的结构。

为了确保装配的稳固性，可以将图7所示的第二框架1”插入框架1’的弯曲结构中。

与图1到4所示的情况形成对照，在图5到7中，屏蔽元件实质上没有纵向延伸，因此能够毫无问题的布置，并无需对现有的孔径开口区域，特别是金属结构进行任何物理改变。当插塞或插入式元件从孔径开口5中拔出后，接触簧片21、31、41、51自动关闭孔径开口，并因而形成密封口和障碍层，以阻挡射频电磁射线。值得一提的是，孔径开口并不仅由屏蔽元件的框架构成，但已经例如存在于后盖板(后平面)、外壳或插座中。框架仅用作接触簧片的固定件，在当插座、外壳等没有被使用时密封孔径开口，以阻挡射频辐射。屏蔽元件也可以是插座或部件外壳的一部分，并还可以部分或完全地被吸收电磁射线的材料围绕。

本发明的实施范围并不局限于以上实施例。例如：可采用部分圆周形框架，在极端情况下，甚至可采用单一的金属片来代替圆周形框架，而接触簧片从该金属片按孔径开口的方向延伸。

本发明仅有的重要特征在于，大量接触簧片从框架中沿孔径开口的方向延伸，在不偏转状态下，接触簧片至少部分彼此重叠，因而屏蔽孔径开口，并且在当插入式元件插入孔径开口的过程中，接触簧片按插入方向偏转，并在此过程中以受挤压方式与部件相连。

Claims

1.一种用于孔径开口电磁屏蔽的屏蔽元件，

其特征在于：

大量导电接触簧片(21、31、41、51)从屏蔽元件的框架沿孔径开口的方向延伸，该方向位于与所述框架的纵向成直角的平面上，其中：

-所述的接触簧片至少部分相互重叠以关闭孔径开口(5)，并且

-当插入式元件插入孔径开口(5)时，所述的接触簧片可沿所述插入式元件的插入方向(A)偏转，从而不再关闭孔径开口(5)并以受挤压方式与插入元件相连。

2.根据权利要求1所述的屏蔽元件，其中所述孔径开口位于一金属结构中。

3.根据权利要求1所述的屏蔽元件，其中所述孔径开口位于一插座中。

4.根据权利要求1所述的屏蔽元件，其中所述孔径开口位于一部件外壳中。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的屏蔽元件，其中设有所述导电接触簧片组成的组(20、30、40、50)，并且每一组都从框架的一面延伸到孔径开口的内部。

6.根据权利要求5所述的屏蔽元件，其中在切开及成角度的屏蔽元件上的接触簧片组(20、30、40、50)之间总是存在中间空隙(4a、4b、4c)。

7.根据权利要求5所述的屏蔽元件，其中接触簧片组(20、30、40、50)各包括三或四个接触簧片(21、31、41、51)。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的屏蔽元件，其中接触簧片(21、31、41、51)为矩形。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的屏蔽元件，其中接触簧片(21、31、41、51)在其重叠端部成角度，并且相对的接触簧片(31a、51a)的重叠端部沿相对方向成角度。

10.根据权利要水1-4中任一项所述的屏蔽元件，其中有些接触簧片长度不同。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的屏蔽元件，其中框架为矩形体外壳形式的空心体。

12.根据权利要求1-4中任一项所述的屏蔽元件，其中框架为外壳形式的空心体。

13.根据权利要求12所述的屏蔽元件，其中，在不偏转状态下，接触簧片(21、31、41、51)向外壳的内部弯曲，并与框架的一个端面(101)成90°角。

14.根据权利要求13所述的屏蔽元件，其中设有另外的接触簧片(3)，其向后弯曲，与框架的外表面成约180°角。

15.根据权利要求12所述的屏蔽元件，其中框架上具有锁闭钩(7)。

16.根据权利要求1-4中任一项所述的屏蔽元件，其中框架与不偏转的接触簧片(21、31、41、51)位于同一平面上，并且在垂直于该平面的方向上没有延伸，或者延伸很短。

17.根据权利要求16所述的屏蔽元件，其中框架为矩形框架。

18.根据权利要求16所述的屏蔽元件，其中框架具有用于装配到一个另外结构上的装置(81’、82’、83’、84’)。

19.根据权利要求18所述的屏蔽元件，其中框架具有触点和向外凸出的装配接头(81’、82’、83’、84’)。

20.根据权利要求19所述的屏蔽元件，其中接触簧片(21、31、41、51)所在的平面与触点和装配接头(81’、82’、83’、84’)所在的平面平行，并且相互偏移。

21.根据权利要求20所述的屏蔽元件，其中接触簧片(21、31、41、51)与框架的一个端面(101’)成角度，并且触点和装配接头(81’、82’、83’、84’)与框架的另一端面(102’)成角度。

22.根据权利要求16所述的屏蔽元件，其中触点和装配接头(81’、82’、83’、84’)由一个矩形金属条的弯曲段所组成，并且接触簧片(21、31、41、51)形成在金属条的端面(101’)上。

23.根据权利要求1-4中任一项所述的屏蔽元件，其中接触簧片(21、31、41、51)与框架集成地形成。

24.根据权利要求1-4中任一项所述的屏蔽元件，其特征在于，还包括第二框架用于容纳和/或装配框架和/或用于固定插入孔径开口中的插入式元件。

25.根据权利要求1-4中任一项所述的屏蔽元件，其中屏蔽元件部分或完全地被吸收电磁射线的材料围绕。

26.根据权利要求1-4中任一项所述的屏蔽元件，其中屏蔽元件是插座或部件外壳的一部分。

27.根据权利要求1-4中任一项所述的屏蔽元件，其中可插入孔径开口的插入式元件为光电收发器，并且偏转的接触簧片(21、22、23、24)与收发器、其金属外壳或收发器上的屏蔽结构形成电接触。