TW201832420A - 機構件、使用該機構件之方法、具有該機構件之系統及組件 - Google Patents

機構件、使用該機構件之方法、具有該機構件之系統及組件 Download PDF

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Abstract

本發明公開了一種機構件，其可安裝在電路板上可讓一收發器插入，所述機構件包括框架結構、一對安裝在框架結構上並可相對框架結構轉動之螺杆、一對凸輪部件及設置於該對凸輪部件之間且限制於框架結構內之從動件，每個凸輪部件安裝到相應之螺杆上，轉動螺杆可驅動凸輪部件，所述從動件包括供收發器沿第一方向插入之收容空間，所述螺杆驅動所述凸輪部件可使得所述從動件沿垂直於所述第一方向之第二方向移動。

Description

機構件、使用該機構件之方法、具有該機構件之系統及組件
本發明涉及一種機構件、使用該機構件之方法、具有該機構件之系統及組件，尤其涉及一種機構件、使用該機構件將收發器連接到電路板之方法、具有該機構件之收發器系統及收發器組件。
傳統上，收發器設有電路板，所述電路板包括位於其後端之金手指。收發器通過將電路板之金手指插入主邊緣連接器連接到主板。這使得收發器可以水平地插入或者沿著插入之軸線插入。對於水平插入之收發器，連接到主板之數量僅限於PCB 上之金手指之數量，也與主板連接器（通常係銅連接）之數量有關。隨著數據速度要求之提高，銅連接器在信號完整性方面達到了設計極限。為了實現更高之互連密度，需要找到另一種將收發器連接到主板之方法。對於一個給定之收發器，如果與主板之連接可以沿著收發器之凸起部完成，則可以與電路板進行更多之連接。有兩種方式連接收發器到電路板之突出部---BGA（球柵陣列）連接器和LGA（平面網格陣列）連接器。
美國專利第9423579 在2016 年8 月23 日公開了一種水平插入外殼以連接主電路板之收發器。美國專利第9048585 在2015 年6 月2 日公開了一種電連接器組件，其包括遮罩殼體、插座及組裝在遮罩殼體上之扣環。所述遮罩殼體設有水平通道及向後連通該水平通道且向前張開用於收容插頭之入口。所述插座用於與插頭前端配合並插入其中。所述扣環包括在解鎖位置和鎖定位置之間移動之前鎖扣，所述解鎖位置位於遮罩殼體內之插頭允許拉出之位置，所述鎖定位置位於前鎖扣阻擋遮罩殼體之入口，使得遮罩殼體內之插頭被阻止拉出。
本發明之所要解決之主要技術問題在於：提供一種容易增加互連密度之機構件。
為解決上述主要技術問題，本發明採用如下技術手段：
本發明公開了一種機構件，其可安裝在電路板上可讓一收發器插入，所述機構件包括框架結構、一對安裝在框架結構上並可相對框架結構轉動之螺杆、一對凸輪部件及設置於該對凸輪部件之間且限制於框架結構內之從動件，每個凸輪部件安裝到相應之螺杆上，轉動螺杆可驅動凸輪部件，所述從動件包括供收發器沿第一方向插入之收容空間，所述螺杆驅動所述凸輪部件可使得所述從動件沿垂直於所述第一方向之第二方向移動。
相較於現有技術，本發明之優點在於：本本發明中之機構件使收發器沿著垂直於第一方向之第二方向與電路板電性連接以方便增加互連密度。
本發明之所要解決之主要技術問題在於：提供一種將收發器連接到電路板之方法以增加互連密度。
為解決上述主要技術問題，本發明採用如下技術手段：
本發明公開了：一種將收發器連接到電路板之方法，其包括如下步驟：提供一種機構件，其包括框架結構及相對於框架結構可被驅動向電路板移動之從動件，所述從動件包括收容空間；將所述機構件安裝在電路板上；提供一個收發器，其包括靠近電路板之面上設置之電連接器；將收發器沿平行於電路板之方向插入收容空間；驅動所述機構件使得所述從動件與收發器一起向電路板移動而使得電連接器與電路板電性連接。
相較於現有技術，本發明之優點在於：本發明通過上述方法將收發器連接到電路板以增加互連密度。
本發明之所要解決之主要技術問題在於：提供一種容易增加互連密度之收發器系統。
為解決上述主要技術問題，本發明採用如下技術手段：
本發明公開了一種收發器系統，其包括電路板、安裝在電路板上之機構件及收發器，所述機構件包括框架結構及相對於框架結構可被驅動向電路板移動之從動件，所述從動件包括收容空間，所述收發器可沿平行於所述電路板之前後方向收容進入所述收容空間，並可與所述從動件一起移動，所述收發器包括設置於靠近電路板之表面上之電連接器。
相較於現有技術，本發明之優點在於：本發明中之收發器系統可增加互連密度。
本發明之所要解決之主要技術問題在於：提供一種容易增加互連密度之收發器組件。
為解決上述主要技術問題，本發明採用如下技術手段：
本發明公開了一種收發器組件，所述收發器組件用於與主電路板上之導電片電性連接，其包括本體結構，所述本體結構包括頭部和主體部，所述頭部包括設有連接器介面之開口，所述主體部包括一對位於主體部相對兩側之導向部，所述收發器組件還包括安裝在主體部上之電連接器及設置在本體結構內並與電連接器電性連接之模組電路板。
相較於現有技術，本發明之優點在於：本發明中之收發器組件可增加互連密度。
請參閱第一圖至第十八圖，係符合本發明之機構件100，所述機構件100 可安裝在電路板200 上並收容收發器300。所述機構件100 包括基架10、安裝在基架10 之後部102 之後支架20、一對安裝在基架10 和後支架20 上之螺杆30、螺紋連接在一根螺杆30 上之四或其他適當數量之凸輪螺母40、螺紋連接在另一根螺杆30上之四或其他適當數量之凸輪螺母40、安裝在基架10 上之從動件50、四個安裝在該對螺杆30 上之驅動螺母60 及四個墊圈70。轉動所述螺杆30 將驅動凸輪螺母40 沿第一方向移動，並驅動從動件50 沿垂直於第一方向之第二方向移動使得收發器300 與電路板200 電性連接。
請參閱第一圖至第四圖，第八圖至第十二圖，第十五圖及第十六圖，所述基架10 設有螺紋（未圖示）且安裝在電路板200 上。所述基架10 進一步包括一對從前部101 之相對兩端向後延伸之側臂11，在側臂11 後部102 與側臂11 連接之後連接部12 及由前部101、側臂11 和後連接部12 圍成之中間腔103。所述兩側臂11 均包括導軌110 和延伸至中間腔103 之鎖扣片111。所述兩側臂11 進一步包括位於後部102 垂直延伸之通孔112。所述前部101 包括從側臂11 分別延伸之垂直部1010、與垂直部1010 連接之前連接部1011 及由垂直部1010 和前連接部1011 圍成之對接孔1012。所述前部101 包括一對分別設置於垂直部1010 後端之支持面1013。所述對接孔1012 與中間腔103 連通。所述垂直部1010 均設有水平延伸穿過其中之前對接孔1014。
請參閱第一圖至第四圖，第十一圖及第十二圖，所述後支架20 包括橫向延伸之主體部21 及一對自主體部21 相對兩端向前延伸之對接臂22。所述兩對接臂22 均包括水平延伸之後對接部220。所述後支架20 安裝在基架10 之後部102 處並通過螺紋（未示出）固定。
請參閱第一圖至第十二圖，每根所述螺杆30 包括主體部31 和兩端部32。每個所述主體部31 包括螺紋310。每一端部32 包括徑向延伸穿過端部32 之兩個定位銷孔320。每一螺杆30 之其中一端部32 插入前對接孔1014 內且向前超出基架10 之前部101，其中所述兩個定位銷孔320 設置於基架10 之前部101。每一螺杆30 之另一端部32 插入相應之前對接孔1014 內且向後超出後支架20，其中所述兩個定位銷孔320 設置於後支架20 之後端。所述驅動螺母60 和墊圈70 安裝在螺杆30 之端部32 上。每個驅動螺母60 設有複數定位孔61，在驅動螺母60 安裝在螺杆30 上後，所述定位孔61 分別與螺杆30 之相應之定位銷孔320 連通。所述驅動螺母60 通過將定位銷安裝在驅動螺母60 之定位孔61 和螺杆30 上之定位銷孔320 對螺杆30 作進一步固定。所述螺杆30 係自鎖式的。
請參閱第一圖至第十四圖，每個所述凸輪螺母40 包括位於底部之導向槽41 和並由導軌110 引導及並且延伸穿過凸輪螺母40 之安裝孔42。所述凸輪螺母40 分別滑動到導軌110 上。所述安裝孔42 包括與螺杆30 上之螺紋310 連接之內螺紋。每個凸輪螺母40 包括在側表面處並傾斜延伸之滑動凸輪43。
請參閱第一圖至第四圖，第八圖至第十四圖，所述從動件50 設置在基架10 之前部101 與後支架20 之間和該對螺杆30 之間。所述從動件50 包括上壁51、一對自上壁相反端分別延伸之側壁52 及由上壁51 和側壁52 圍成之收容空間53。所述上壁51作為大的散熱面。所述側壁52 均包括四個分別與凸輪螺母40 之滑動凸輪43配合之從動槽或驅動裝置520。在螺杆30 上之凸輪螺母40 與在從動件50 上之從動件槽520 之間距匹配。所述側壁52 均包括在底部與鎖扣片111 配合之鎖扣槽521。所述從動槽520 沿傾斜方向延伸，所述傾斜方向為沿前後方向和上下方向之斜向方向。所述側壁52 均包括在側壁52 內側之引導件522，所述引導件522 用於將收發器300 引導並固定在從動件50 之收容空間53 內。所述側壁52 均包括支持面523，位於前端之支持面523 用於支持前部101 之支持面1013，位於後端之支持面523 用於支持對接臂22。所述收容空間53 包括與對接孔1012 連通之前孔530 以沿前後方向收容收發器300。所述收容空間53與中間腔103 配合以收容收發器300。
請參閱第十二圖至第十八圖，所述收發器300 可為光收發器或有源光纜或電連接器組件。在本實施例中，所述收發器300 為光收發器，其包括頭部301 及本體部302，所述頭部301 設有開口3011 以收容光連接器（未圖示），所述本體部302與頭部301 相連以插入進從動件50 之收容空間53 內。所述本體部302 包括一對分別位於本體部302 兩端之導向槽3020。所述收發器300 通過導向槽3020和引導件522 之配合與從動件50 組裝在一起。所述收發器300 在突出部設有四個LGA 連接器303，所述收發器300 共有400 個端子（每個LGA 連接器有100 個端子）。所述LGA 連接器303 之一側具有彈性、可偏轉之端子（未圖示），所述該端子與設有LGA 導電片（未圖示）連接。所述LGA 連接器303 之另一側與內電路板連接，所述內電路板收容收發器300 且設有LGA 導電片（未圖示）。在本實施例中，所述機構件100 設有4 個LGA 插座連接器303。然而，機構件100 可被擴展或修改以適應更多或更少數量之LGA 插座連接器。換句話來說，機構件100 具有可擴展性。目前機構件100 用於LGA 插座連接器，但也可以被修改用於BGA 連接器。目前，所述收發器300 寬度為23.5mm，高度為9.8mm，長度為101mm，所述機構件寬度為34mm，高度為12.5mm，長度為87mm，用於400 個體積為36975mm3 之LGA 連接器。機構件之寬度和長度可以根據具體之應用要求和應力分析進一步優化。考慮到完全壓縮每個LGA 連接器303 所需之力為40g，任何機構件100 將需要產生16kg 之力來完全壓縮400 個LGA 連接器303。使用這種類型之機構件100，產生所需之力（16kg）具有足夠之機械效益，從而易於用人手安裝。機構件100 和收發器300 之EMI 相容性可以通過基架10 或收發器300 上之EMI 片304 來實現。EMI 遮罩之其他設計也係可以實現的。
所述機構件100 以下列方式工作。當機構件100 完全組裝在電路板200 上時，收發器300 通過前孔530 和對接孔1012 水平地插入收容空間53 中。在插入之過程中，收發器300 沿著軌道從動件50 之導向槽3020 滑動。當收發器300被插入時，收發器300 由與引導件522 接合之導向槽3020 引導。收發器300水平插入直到收發器300 在機構件100 之後端向上支持。前驅動螺母60 由於螺杆30 如第十六圖所示之方向轉動。所述螺杆30 之旋轉驅動凸輪螺母40 和滑動凸輪43 沿從動件槽520 之第一方向移動，以驅動沿第二方向移動之從動件50，從而驅動收發器300 垂直向下。該移動使得收發器300 垂直向下插入機構件100。為了將收發器300 從機構件100 中退出，前驅動螺母60 由於螺杆30 如第十五圖所示之方向轉動，將收發器300 水平地從機構件100 中退出。所述機構件100 中有兩個特徵以確保收發器300 之正確插入。其中一個特徵係從動件50 之鎖扣槽521與基架10 之鎖扣片111 相嚙合，另一個特徵係螺杆30 係自鎖式的。
請參閱第十二圖至第二十四圖，在所述機構件100 中，一根螺杆30 同時驅動四個凸輪螺母40。為了使收發器300 垂直向下移動，兩根螺杆30 需要同時致動。工具500設有齒輪鏈以實現兩螺杆30 同時移動。工具500 與驅動螺母60 配合以驅動兩根螺杆30 同時移動。工具500 包括一對平板501、一對設置在平板501 之間之驅動件或從動齒輪502、一對設置在平板501 之間和驅動件或從動齒輪502之間之中間齒輪503 及複數與平板501 連接之螺絲釘504。一對中間齒輪503彼此嚙合，並且中間齒輪503 中之一個與驅動件或從動齒輪502 中之一個嚙合，另一個中間齒輪503 與另一個驅動件或從動齒輪502 嚙合。驅動件或從動齒輪502 均包括延伸超出其中一個平板501 以供用戶操作之驅動端5021 及延伸超過另一個平板501 以與驅動螺母60 配合之相對端5022。相同之機構件100 之其他版本也係可以之。例如，驅動螺母60 可以在基架10 內部，而不係暴露在外部，驅動螺母60 和凸輪螺母40 之設計可以不同。此外，用於機構件100 中之螺杆30 係也可以設有其他普通之螺紋。
請參閱第五圖至第十一圖，所述機構件100 以下列方式組裝。將設有螺紋之基架10 安裝在電路板200 上。四個所述凸輪螺母40 螺紋連接在每個螺杆30 上。調節螺杆30 上之凸輪螺母之間距以與從動件50 上之從動槽520 之間距配合。將螺杆30 及凸輪螺母40 安裝在從動件50 之每一側上。組件包括凸輪螺母40，螺杆30 和從動件50，所述組件沿著從後向前之方向滑動到基架10 之導軌110 上。然後將後支架20 安裝在組件之後端並用螺釘固定就位。隨後，將驅動螺母60和墊圈70 安裝在組件上並用定位銷固定。上述步驟係為了使機構件100 正常工作。隨著設計之變化，上述步驟可能也會改變。
綜上，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請。惟，以上該者僅係本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式爲限，舉凡熟習本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10‧‧‧基架
100‧‧‧機構件
101‧‧‧前部
1010‧‧‧垂直部
1011‧‧‧前連接部
1012‧‧‧對接孔
1013‧‧‧支持面
1014‧‧‧前對接孔
102‧‧‧後部
103‧‧‧中間腔
11‧‧‧側臂
110‧‧‧導軌
111‧‧‧鎖扣片
112‧‧‧通孔
12‧‧‧後連接部
20‧‧‧後支架
200‧‧‧電路板
21‧‧‧主體部
22‧‧‧對接臂
220‧‧‧後對接部
30‧‧‧螺杆
300‧‧‧收發器
301‧‧‧頭部
3011‧‧‧開口
302‧‧‧本體部
3020‧‧‧導向槽
303‧‧‧LGA 連接器
304‧‧‧EMI 片
31‧‧‧主體部
310‧‧‧螺紋
32‧‧‧端部
320‧‧‧定位銷孔
40‧‧‧凸輪螺母
41‧‧‧導向槽
42‧‧‧安裝孔
43‧‧‧滑動凸輪
50‧‧‧從動件
500‧‧‧工具
501‧‧‧平板
502‧‧‧驅動件或從動齒輪
5021‧‧‧驅動端
5022‧‧‧相對端
503‧‧‧中間齒輪
504‧‧‧螺絲釘
51‧‧‧上壁
52‧‧‧側壁
520‧‧‧從動槽或驅動裝置
521‧‧‧鎖扣槽
522‧‧‧引導件
523‧‧‧支持面
53‧‧‧收容空間
530‧‧‧前孔
60‧‧‧驅動螺母
61‧‧‧定位孔
70‧‧‧墊圈
第一圖係符合本發明機構件之立體圖。 第二圖係第一圖所示之機構件之部分分解圖。 第三圖係第二圖所示之機構件進一步之部分分解圖。 第四圖係第三圖所示之機構件之另一視角之進一步之部分分解圖。 第五圖係第一圖所示之機構件之螺杆和凸輪螺母之立體圖。 第六圖係第五圖所示之機構件中凸輪螺母安裝在每個螺杆上，並與從動件之從動槽對齊之立體圖。 第七圖係第六圖所示之機構件中凸輪螺母安裝在每個螺杆上，並與從動件之從動槽對齊另一視角之立體圖。 第八圖係第七圖所示之設有凸輪螺母之螺杆安裝在從動件上並與機構件之基架對齊另一視角之立體圖。 第九圖係第八圖所示之設有凸輪螺母之螺杆安裝在從動件上並與機構件之基架對齊之立體圖。 第十圖係第九圖所示之設有凸輪螺母和螺杆之從動件安裝在機構件之基架上之立體圖。 第十一圖係第一圖所示之機構件另一視角之分解圖。 第十二圖係符合本發明之機構件和收發器之立體圖。 第十三圖係符合本發明之機構件處於未配合時，凸輪螺母與從動件之從動槽之位置關係之示意圖。 第十四圖係第十三圖所示之機構件處於配合時，凸輪螺母與從動件之從動槽之位置關係之示意圖。 第十五圖係符合本發明之具有收發器之機構件處於未配合位置時插入機構件之收發器之正視圖。 第十六圖係第十五圖所示之具有收發器之機構件處於未配合位置時插入機構件之收發器之正視圖。 第十七圖係第十二圖所示之收發器之立體圖。 第十八圖係第十七圖所示之收發器另一視角之立體圖。 第十九圖係第十五圖所示之與機構件和收發器配合之工具之立體圖。 第二十圖係第十九圖所示之與機構件和收發器配合之工具另一視角之立體圖。 第二十一圖係第十五圖所示之未與機構件和收發器配合之工具之立體圖。 第二十二圖係第二十一圖所示之未與機構件和收發器配合之工具另一視角之立體圖。 第二十三圖係第二十一圖所示之工具之分解圖。 第二十四圖係第二十一圖所示之工具另一視角之分解圖。
無

Claims (20)

  1. 一種機構件，其可安裝在電路板上可讓一收發器插入，所述機構件包括： 框架結構； 一對螺杆，安裝在框架結構上並可相對框架結構轉動； 一對凸輪部件，每個凸輪部件安裝到相應之螺杆上，轉動螺杆可驅動凸輪部件；以及 從動件，設置於該對凸輪部件之間且限制於框架結構內； 其中所述從動件包括供收發器沿第一方向插入之收容空間，所述螺杆驅動所述凸輪部件可使得所述從動件沿垂直於所述第一方向之第二方向移動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之機構件，其中所述框架結構包括基架、安裝在基架後端之後支架，所述螺杆安裝在基架和後支架上並可相對於基架和後支架轉動，各所述螺杆之相對兩端延伸超出基架和後支架。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之機構件，其中所述基架包括設有對接孔之前部及一對自前部兩端向後延伸之側臂，每一所述側臂包括導軌。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之機構件，其中每個所述凸輪部件包括複數螺紋連接在相應之螺杆上之凸輪螺母，每一所述凸輪螺母包括可被所述導軌引導之導向槽及滑動凸輪。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之機構件，其中所述從動件設置於基架之前部和後支架之間，所述收容空間包括與對接孔連通之前孔，所述前孔用於收容收發器，所述從動件包括複數分別與相應之凸輪螺母之滑動凸輪配合之從動槽。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之機構件，其中所述從動件包括上壁、一對自上壁相反端分別延伸之側壁，所述收容空間由上壁和側壁圍成。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之機構件，其中，所述從動槽設置於所述側壁上，所述螺杆上之凸輪螺母之間距與從動件之側壁上之從動槽之間距匹配。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之機構件，其中每一所述側臂包括鎖扣片，所述從動件之側壁均包括與鎖扣片配合之鎖扣槽。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之機構件，其中每一所述側壁包括位於側壁內側之引導件，所述引導件用於將收發器引導並固定在從動件之收容空間內。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之機構件，其中每一所述側壁包括位於前端之支持面以支持基架之前部。
  11. 如申請專利範圍第5項所述之機構件，其中所述從動槽沿相對於第一方向傾斜之方向延伸，所述滑動凸輪在從動槽內沿第一方向移動以驅動從動件沿第二方向移動。
  12. 如申請專利範圍第4項所述之機構件，進一步包括至少一對驅動螺母、及與所述驅動螺母相應之墊圈，所述驅動螺母及相應之墊圈分別安裝在該對螺杆之同一端。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之機構件，其中前述螺杆之同一端均包括至少一個第一定位銷孔，所述驅動螺母設有相應之第二定位銷孔，所述驅動螺母分別通過定位銷與相應之螺杆固定。
  14. 一種將收發器連接到電路板之方法，其包括如下步驟： 提供一種機構件，其包括框架結構及相對於框架結構可被驅動向電路板移動之從動件，所述從動件包括收容空間； 將所述機構件安裝在電路板上； 提供一個收發器，其包括靠近電路板的面上設置之電連接器； 將收發器沿平行於電路板之方向插入收容空間； 驅動所述機構件使得所述從動件與收發器一起向電路板移動而使得電連接器與電路板電性連接。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之一種將收發器連接到電路板之方法，其中進一步提供一個工具，所述機構件包括兩個驅動螺母，所述工具包括與驅動螺母配合之齒輪鏈，以驅動兩個所述驅動螺母同時移動。
  16. 一種收發器系統，其包括： 電路板； 機構件，其安裝在電路板上，所述機構件包括框架結構及相對於框架結構可被驅動向電路板移動之從動件，所述從動件包括收容空間；以及 收發器； 其中所述收發器可沿平行於所述電路板之前後方向收容進入所述收容空間，並可與所述從動件一起移動，所述收發器包括設置於靠近電路板之表面上之電連接器。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之收發器系統，其中所述從動件包括一對位於從動件內側之引導件，所述收發器設有一對位於相對端之導向槽以相應之引導件。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之收發器系統，其中所述從動件和收發器可在垂直於前後方向之豎直方向上移動，由於驅動裝置在垂直於所述前後方向和豎直方向之傾斜方向上延伸。
  19. 一種收發器組件，其可與主電路板上之導電片電性連接，所述收發器組件包括： 本體結構，所述本體結構包括頭部和主體部，所述頭部包括設有連接器介面開口，所述主體部包括一對位於主體部相對兩側之導向部； 其中所述收發器組件還包括安裝在主體部上之電連接器及設置在本體結構內並與電連接器電性連接之模組電路板。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之收發器組件，其中所述電連接器係具有可偏轉端子之LGA 連接器，所述LGA 連接器在豎直方向上與主電路板相應之導電片可拆機械和電性連接，所述導向部沿垂直於豎直方向之前後方向延伸以將收發器水平地裝載到所述主體部中。
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