TWI521249B - 含浮動光管裝置之連接器裝置 - Google Patents

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Description

含浮動光管裝置之連接器裝置
本發明係與一種具有光管裝置的連接器裝置有關。
連接器裝置係用以接收一可插拔式或可移除式元件，並於元件與另一元件或系統之間建立通訊連接。舉例而言，連接器係用以接收小形狀因子(SFP)可插拔收發器，其係固定至一電路板。為了確保在可插拔收發器與固定的連接器之間已經適當產生連接，可使用光管裝置。光管裝置傳送由位於電路板上之指示器，例如發光二極體(LED)所閃出的光，光傳送至一可見位置以告知操作者已經適當產生連接。
為使光管能夠傳送從LED發出的光，光管的輸入端必須與LED交界或靠近LED，使得輸入端可擷取到發出的光。在習知連接器裝置中，光管裝置係與固定至電路板之一連接器直接接合；光管裝置係配置而使輸入端位於連接器基座附近。光管裝置包含接合構件，例如凸耳、鉤件、或可置入並耦合於連接器中之孔洞或開口的其他突出部。然而，這些連接器裝置係受限於必須與特定的LED配置一起使用。此外，接合構件一般都是較小的元件，其在組裝期間會破裂、或需要其他模塑成本。此外，在建構連接器裝置期間是難以操縱接合構件的。
需要一種連接器裝置，其具有簡單、經濟的結構，且可適應不同配置之LEDs。
根據本發明，一種連接器裝置係配置以相對於一發光元件而定位，其包含具一基座之一插座連接器以及具有一輸入端與一輸出端之一光管結構。該輸入端係配置以擷取從該發光元件發出的光。該基座具有一構件腔體與容置在該構件腔體內之一對齊構件，該光管結構係耦合至該對齊構件，且該對齊構件之大小為可浮動於構件腔體內，以控制該光管結構之輸入端相對於該基座之相對位置。
第一圖為根據一具體實施例所形成之連接器裝置100的立體圖。如圖所示，連接器裝置100係相對於互相垂直的軸190-192而定向(亦即縱向軸190、固定軸191與側向軸192)。連接器裝置100包含一插座連接器102，其具有一連接器殼體104。連接器殼體104包含一前或匹配端部106、一基座108(其係配置以固定至一電氣組件)以及一頂部部分110。連接器殼體104具有一對相對的殼體側部112與114(其面對於側向軸192之相反方向)以及位於相對殼體側部112、114之間之一構件腔體116。殼體側部112與114係延伸於縱向軸與固定軸190、191所形成之平面中。構件腔體116係於縱向軸190之方向中對匹配端部106開放。連接器裝置100也包含一光管(LP，light pipe)裝置125，其具有一對LP結構118與120(用以可移動方式接合至殼體側部112、114)。此外，光管裝置125包含一對齊構件124，其大小與形狀係用以容置並侷限在構件腔體116內。對齊構件124係配置以附接至LP結構118與120。
對齊構件124與構件腔體116係相對於彼此而成形，使得對齊構件124可浮動於構件腔體116內。因此，光管裝置125可相對於插座連接器102而浮動，以適應不同空間需求或配置的連接器裝置100。舉例而言，在某些具體實施例中，連接器裝置100係配置以適應不同的發光元件，例如第六圖中所示之發光元件272與274。發光元件係發光二極體(LEDs)。不同的發光元件會具有各種維度，特別是離電氣組件(如第六圖所示之電路板270)表面之各種高度。當連接器裝置100固定至電路板或另一電氣組件時，LP結構118與120係接合發光元件，且浮動至一不同位置。因此，對齊構件124係有助於控制LP結構118、120相對於連接器殼體104之相對位置。在所述之具體實施例中，對齊構件124係浮動於一固定方向中(亦即，沿著固定軸191)。然而，在其他具體實施例中，對齊構件124也可浮動或被引導而浮動於其他方向。
同樣如第一圖所示，插座連接器102係包含一對模組埠口130、132。模組埠口130、132係配置以接收可移除或可插拔之通訊模組(未示)，其係沿著縱向軸190而移動至模組埠口130、132中。在所述之具體實施例中，插座連接器102具有兩個模組埠口130、132。然而，在替代具體實施例中，插座連接器102係僅包含一個模組埠口或兩個以上的模組埠口。在連接器裝置100的操作期間，LP裝置125將光傳送通過LP結構118、120，以指示通訊模組是否通訊接合於模組埠口130與132。
第二圖為插座連接器102之立體圖。基座108包含一固定面138，其係配置以與電路板270(第六圖)之一表面形成交界。如圖所示，基座108包含複數個接點尾部140，其從固定面138突出於固定軸191之方向。接點尾部140係置入電路板270的對應貫孔(未示)中。此外，基座108係包含一或多個柱體142，其也從固定面138突出於固定軸191之方向。柱體142係置入電路板270的對應孔洞或內孔中，以定向插座連接器102。
雖然下述說明係參照於殼體側部112而說明，然殼體側部114也可包含類似的特徵。在所述之具體實施例中，殼體側部112係包含具有一對應側部表面148之側壁144。側部表面148在所需部分上係實質為平坦，以助於固定LP結構118與120(第一圖)。側部表面148具有一接合區段152，其係配置以使LP結構118至120定位於殼體側部112上。接合區段152係從頂部部分110朝基座108延伸。舉例而言，側部表面148係實質上平滑且不包含在接合區段152中自其側向突出的任何特徵部(其會防止LP結構118與120固定)。同樣如圖所示，殼體側部112係包含一或多個保持特徵部，其係配置以固定與保持LP結構118、120。舉例而言，殼體側部112係包含正終止部154、156。正終止部154、156係彼此隔開一縱向距離D1。在固定至插座連接器102時，正終止部154、156係配置以控制LP結構118和120的縱向移動。
同樣如第二圖所示，殼體側部112與114具有握件160、162。握件160、162係配置以接合對齊構件124，並使對齊構件124固定於構件腔體116內。握件160、162係至少部分定義了構件腔體116。當對齊構件124位於構件腔體116中時，對齊構件124係因握件160、162而受限於構件腔體116內。在某些具體實施例中，握件160、162係由殼體側部112、114的個別側壁所形成。舉例而言，側部表面148包含了限定握件160之一對狹槽164、166。當對齊構件124置入構件腔體116時，握件160、162係配置以偏離彼此。同樣如圖所示，握件160、162係包含個別的突出部161、163，其係向內朝彼此突出於構件腔體116間。突出部161、163係配置以接合對齊構件124，以助於將對齊構件固定在構件腔體116內。此外，突出部161、163係成形為可使對齊構件124置入構件腔體116中。
在替代具體實施例中，握件160、162並不是由殼體側部112、114的側壁分別形成。舉例而言，握件160、162係位於構件腔體116內之彈性指部或彈簧元件。當對齊構件124置入構件腔體116中時，彈性指部係偏離彼此。當對齊構件124前進至構件腔體116內的一預定位置時，彈性指部係彎入例如對齊構件124的凹部中，以使對齊構件124固定於構件腔體116內。
第三圖為對齊構件124的立體圖。如圖所示，對齊構件124包含一插入部170與一光管(LP)耦合部172。插入部170係配置以置入構件腔體116(第二圖)。插入部170具有之維度可使對齊構件124相對於插座連接器102(第一圖)而浮動。舉例而言，插入部170係實質上為方塊形。插入部170具有之高度H1、寬度W1與長度L1係相對於構件腔體116的維度而配置。插入部170也可包含一或多個構件凹部，例如構件凹部174、176。構件凹部174、176係相對於突出部161、163(第二圖)而形成大小與成形。如圖所示，構件凹部174、176係開放於上方、且面對側向軸192(第一圖)之相反方向。此外，在位於構件腔體116中時，構件凹部174、176係延伸於固定軸191(第一圖)之方向中。
LP耦合部172係配置以耦合至LP結構118、120(第一圖)。LP耦合部172具有相對的側部表面181、183以及相對的接合表面182、184。接合表面182、184係面對固定軸191(第二圖)之相反方向。如圖所示，LP耦合部172係成形為隨LP耦合部172縱向延伸離開插入部170而漸縮(taper)。舉例而言，對齊構件124的向前端部187具有實質上小於寬度W1之寬度W2。接合表面182、184包含個別的構件通道186、188，其係延伸於側表面181、183之間。構件通道186、188係配置以容置部分LP結構118、120。構件通道186、188可具有非直線形狀，或者是，其可延伸而平行於側向軸192。如圖所示，各構件通道186、188也包含一耦合腔體189。
第四圖為LP結構118、120之立體圖。如圖所示，LP結構118包含一對分隔開的光管或光傳遞路徑202、204。光傳遞路徑202從輸入端206延伸至輸出端210，而光傳遞路徑204係從輸入端208延伸至輸出端212。輸入端206、208係配置以擷取從發光元件(例如LEDs)所發出的光線。光傳遞路徑202、204將光線引導向輸出端210、212。在操作期間，輸出端210、212係位於可被操作者看見的區域中。
光傳遞路徑202、204分別包含固定部216、218。固定部216、218係延伸於固定軸191之方向。固定部216、218係耦合至延伸於縱向軸190之方向中的縱向部220、222。在所述之具體實施例中，固定部216、218與縱向部220、222係實質上彼此垂直。
LP結構118也包含至少一個橋接部，其接合了縱向部220、222並提供對光傳遞路徑202、204之結構整合度。舉例而言，LP結構118包含橋接部224、226。橋接部224係相對於構件通道186(第三圖)而成形。如圖所示，橋接部224包含自其突出於固定軸191之方向中的一鎖固柱225。如圖所示，固定部216、218係分開一段間隔S3，從輸入端206、208至橋接部224間，間隔S3係實質均勻，且其係配置以使連接器殼體104(第一圖)可於固定部216、218和縱向部220、222之間滑動。
光傳遞路徑202、204可具有各種形狀與配置。舉例而言，如圖所示，隨著縱向部220、222延伸至個別輸出端210、212，縱向部220、222可朝向彼此彎曲或延伸。縱向部220、222係從橋接部226近側至輸出端210、212而彼此分隔一段間隔S1。此外，縱向部220、222係沿著固定軸191而逐漸延伸以改變輸出端210、212的高度。
同樣的，LP結構120包含一對分隔開的光管或光傳遞路徑232、234。光傳遞路徑232從輸入端236延伸至輸出端240，而光傳遞路徑234係從輸入端238延伸至輸出端242。光傳遞路徑232、234分別包含固定部246、248。固定部246、248係耦合至縱向部250、252。在所述之具體實施例中，固定部246、248與縱向部250、252係實質上彼此垂直。LP結構120也包含至少一個橋接部，其接合了縱向部250、252。舉例而言，LP結構120包含橋接部254、256。橋接部254係相對於構件通道188(第三圖)而成形。如圖所示，橋接部254包含自其突出於固定軸191之方向中的一鎖固柱255。
光傳遞路徑232、234具有之形狀與配置可不同於LP結構118的光傳遞路徑202、204之形狀與配置。舉例而言，如圖所示，由於縱向部250、252延伸至個別的輸出端240、242，縱向部250、252係實質上彼此平行。此外，縱向部250、252具有比縱向部220、222長的長度。
同樣如圖所示，固定部246、248係分隔一段間隔S4，係從輸入端236、238至橋接部254間，間隔S4係實質均勻，且其係配置以使連接器殼體104(第一圖)可於固定部246、248和縱向部250、252之間滑動。間隔S3與S4係實質上彼此相等。當LP結構118、120耦合至對齊構件124，LP結構118、120形成了一連接器接收區域，其大小與形狀係相對於插座連接器102(第一圖)的寬度而設，因此插座連接器102的一部分會位於其中。
LP結構118、120係配置為使輸出端210、212與輸出端240、242具有需要的空間關係。舉例而言，縱向部250、252在從橋接部254近側至輸出端240、242間係分隔一段間隔S2，間隔S2大於間隔S1，因此輸出端210、212係位於輸出端240與242之間。此外，縱向部250、252係沿著固定軸191而逐漸延伸，以改變輸出端240、242之高度。如第五圖所示，輸出端210、212與輸出端240、242係於側向軸192上並排地排列為直線形式。
然而，第四圖僅說明了LP結構118、120的一種可能配置；在其他具體實施例中，LP結構118、120也可有不同配置。在替代具體實施例中，連接器裝置僅包含一個LP結構，例如LP結構118、120。此外，在其他具體實施例中，LP結構可僅包含一個光傳遞路徑或包含兩個以上的光傳遞路徑。若在LP結構中僅使用一個光傳遞路徑(或光管)時，橋接部224或橋接部254係作用為一鎖固部，以使對應的光傳遞路徑耦合至對齊構件。
第五圖為完全組裝之連接器裝置100的立體圖。為建構連接器裝置100，對齊構件124的插入部170(第三圖)係前進至構件腔體116(第一圖)中。當對齊構件124沿著縱向軸190向匹配端部106移動時，插入部170係接合握件160與162(第二圖)。具體而言，突出部161、163(第二圖)係接合插入部170。握件160、162係偏離彼此。突出部161、163係沿著插入部170的側部表面151、153(第三圖)而滑動。突出部161、163係分別相對於構件凹部174、176(第三圖)而成形。
當對齊構件124抵達構件腔體116中的所需位置時，握件160、162係彎向彼此並以可滑動方式接合於構件凹部174、176。在所述之具體實施例中，當對齊構件124完全置入時，插入部170係位於構件腔體116內，且LP耦合部172係從匹配端部106突出且位於插座連接器102的一外部空間中。因此，對齊構件124係突出超過構件腔體116而至外部空間中，且對齊構件124(更具體為LP耦合部172)係於外部空間中接合LP結構118、120。
然而，在替代具體實施例中，對齊構件124係完全置入構件腔體116中，或在其他具體實施例中，其係實質或完全位於連接器殼體104的外部。舉例而言，對齊構件124係利用一或多個耦合機制而附接至連接器殼體104的外部表面。
在將對齊構件124置入構件腔體116之後，LP結構118、120係耦合至對齊構件124。舉例而言，LP結構118係固定至對齊構件124，因此構件通道186係容置橋接部224。耦合腔體189(第三圖)係容置鎖固柱225(第四圖)且與其形成干涉匹配。同樣地，當LP結構120耦合至對齊構件124時，構件通道188(第三圖)的耦合腔體(未示)係容置鎖固柱255(第四圖)並與其形成干涉匹配。橋接部224與254係成形為可於對應的構件通道186、188內適貼配合。如第五圖所示，接合表面182係實質上與橋接部224齊平。雖未加以說明，固定表面184(第三圖)也可與橋接部254(第四圖)實質齊平。因此，LP結構118、120係耦合至對齊構件124，且相對於彼此而保持在固定位置中。
同樣如第五圖所示，保持特徵部係位於殼體側部112、114上，以使LP結構118、120固定至插座連接器102並耦合至對齊構件124。更具體而言，正終止部154、156係定位為使得LP結構118可於接合方向M3中從頂部部分110往基座108移動至對齊構件124上。隔開固定部216、218(第四圖)之間的間隔S3(第四圖)大小，可使光傳遞路徑202、204沿著殼體側部112、114而滑動。當光傳遞路徑202、204沿著殼體側部112、114而滑動時，固定部216、218係插置於正終止部154、156之間。(第五圖僅說明固定部216係插置於正終止部154、156之間，然而固定部218也可插置在殼體側部114上的正終止部之間，其係以類似於正終止部154、156的方式配置。)
LP結構120係於接合方向M4中從基座108移動至頂部部分110，以耦合至對齊構件124。同樣的，隔開固定部246、248(第四圖)之間隔S4之大小係使光傳遞路徑232、234可沿殼體側部112、114滑動。固定部246係位於匹配端部106近側之正終止部156的前方，因此，當連接器裝置100完全組裝時，LP結構118、120彼此係具有堆疊關係。更具體而言，LP結構118、120係直接堆疊在一起，使得LP結構118與120彼此接觸，如第五圖所示。同樣如第五圖所示，輸出端240、210、212與242係位於一蓋件280內且由其固定。
第六圖至第九圖詳細說明了LP裝置125(第一圖)在固定操作期間的浮動能力。第六圖與第七圖為在固定操作期間之連接器裝置100(第一圖)的側視圖，其說明了LP結構118、120的輸入端206、236，其分別接合於具有一板表面271之電路板270的對應發光元件272、274。發光元件272、274可為LEDs。第八圖與第九圖為在固定操作期間、在構件腔體116內的對齊構件124之側視圖。(為說明之目的，係已移除了第八圖與第九圖中的LP結構118、120，且連接器殼體104係由虛線表示)。在某些具體實施例中，當連接器裝置100固定至電路板270時，輸入端206、236係接合發光元件272與274。浮動的對齊構件124係配置以適應發光元件之不同高度H2。
更具體而言，當連接器裝置100朝電路板270而固定時，輸入端206、236係因LP結構118、120沿著固定軸191(第一圖)移動於一固定方向M1(第六圖)中而接合發光元件272、274。當連接器裝置100在輸入端206、236已經接合發光元件272、274以後繼續於固定方向M1中移動時，LP結構118、120係以相反於固定方向M1的一上升方向M2(第七圖)中被推動或上升。因此，對齊構件124係相對於插座連接器102的匹配端部106而浮動。當插座連接器102相對於電路板270而移動時，對齊構件124會具有相對於電路板270之一實質靜止位置。
如第八圖與第九圖所示，對齊構件124與構件腔體116係相對於彼此而設計大小與形狀，使得對齊構件124可移動或浮動於構件腔體116內。舉例而言，構件腔體116具有一高度H3，其係大於高度H1(第三圖)。構件腔體116也可具有大於對齊構件124之對應維度的其他維度(例如長度與寬度)。
構件凹部174、176與突出部161、163(在第八圖與第九圖中僅繪示出構件凹部174與突出部161)係彼此共同運作以引導對齊構件124沿著固定軸191(第一圖)浮動。對齊構件124係於一線性方向中浮動。當對齊構件124在構件腔體116內浮動時，對齊構件124具有相對於板表面271之一實質靜止位置。如第七圖所示，在連接器裝置100完全固定後，LP結構118、120的輸入端206、236係停置在發光元件272、274的頂部上。更具體而言，輸入端206、236係配置以於固定軸191(第一圖)之方向中面對發光元件272、274。重力FG可於重力方向中(如箭頭方向所示)拉動LP結構118、120，使得輸入端206、236可保持與發光元件272、274之通訊介面207、237。通訊介面207、237係有助於擷取從發光元件272、274所發出的光。此外，如第七圖所示，正終止部156可防止LP結構118、120在縱向軸190(第一圖)之方向中的縱向移動。
在替代具體實施例中，對齊構件124係配置以浮動於固定方向M1或上升方向M2以外的方向。舉例而言，突出部161、163以及構件凹部174、176係成形為當對齊構件124在上升方向M2中升起時可在一側向方向中偏移對齊構件124。同樣的，突出部161、163以及構件凹部174、176係成形為當對齊構件124在上升方向M2中升起時可在一縱向方向中(向前或向後)偏移對齊構件124。因此，對齊構件124之大小係可浮動於構件腔體116內，以控制LP結構118與120之輸入端206、236相對於基座108(第一圖)之一相對位置。
100．．．連接器裝置
102．．．插座連接器
104．．．連接器殼體
106．．．匹配端部
108．．．基座
110．．．頂部部分
112．．．殼體側部
114．．．殼體側部
116．．．構件腔體
118．．．LP結構
120．．．LP結構
124．．．對齊構件
125．．．光管裝置
130．．．模組埠口
132．．．模組埠口
138．．．固定面
140．．．接點尾部
142．．．柱體
144．．．側壁
148．．．側部表面
151．．．側部表面
152．．．接合區段
153．．．側部表面
154．．．正終止部
156．．．正終止部
160．．．握件
161．．．突出部
162．．．握件
163．．．突出部
164．．．狹槽
166．．．狹槽
170．．．插入部
172．．．光管耦合部
174．．．構件凹部
176．．．構件凹部
181．．．側部表面
182．．．接合表面
183．．．側部表面
184．．．接合表面
186．．．構件通道
187．．．向前端部
188．．．構件通道
189．．．耦合腔體
190．．．縱向軸
191．．．固定軸
192．．．側向軸
202．．．光傳遞路徑
204．．．光傳遞路徑
206．．．輸入端
207．．．通訊介面
208．．．輸入端
210．．．輸出端
212．．．輸出端
216．．．固定部
218．．．固定部
220．．．縱向部
222．．．縱向部
224．．．橋接部
225．．．鎖固柱
226．．．橋接部
232．．．光管或光傳遞路徑
234．．．光管或光傳遞路徑
236．．．輸入端
237．．．通訊介面
238．．．輸入端
240．．．輸出端
242．．．輸出端
246．．．固定部
248．．．固定部
250．．．縱向部
252．．．縱向部
254．．．橋接部
255．．．鎖固柱
256．．．橋接部
270．．．電路板
271．．．板表面
272．．．發光元件
274．．．發光元件
280．．．蓋件
第一圖為根據一具體實施例所形成之連接器裝置的分解圖。
第二圖為與第一圖之連接器裝置一起使用之插座連接器的立體圖。
第三圖為與第一圖之連接器裝置一起使用之對齊構件的立體圖。
第四圖為與第一圖之連接器裝置一起使用之一對光管結構的立體圖。
第五圖為完全組裝之連接器裝置的立體圖。
第六圖為在固定操作期間之連接器裝置的側視圖。
第七圖為固定至具發光元件之電氣組件的連接器裝置之側視圖。
第八圖為在固定操作期間之對齊構件的側視圖。
第九圖為在構件腔體內浮動之對齊構件的側視圖。
100．．．連接器裝置
102．．．插座連接器
104．．．連接器殼體
106．．．匹配端部
108．．．基座
110．．．頂部部分
112．．．殼體側部
114．．．殼體側部
116．．．構件腔體
118．．．LP結構
120．．．LP結構
124．．．對齊構件
125．．．光管裝置
130．．．模組埠口
132．．．模組埠口
190．．．縱向軸
191．．．固定軸
192．．．側向軸

Claims (6)

  1. 一種連接器裝置，其係配置以相對於一發光元件而定位，該連接器裝置包含具有一基座之一插座連接器以及具有一輸入端與一輸出端之一光管結構，該輸入端係配置以擷取從該發光元件發出的光，其特徵在於：該基座具有一構件腔體與容置在該構件腔體內之一對齊構件，該光管結構係耦合至該對齊構件，且該對齊構件之大小為可浮動於構件腔體內，以控制該光管結構之輸入端相對於該基座之相對位置。
  2. 如申請專利範圍第1項之連接器裝置，其中該輸入端係配置以在一固定軸之方向中面對該發光元件，且該構件腔體係開放於與該固定軸垂直的一縱向軸之方向中。
  3. 如申請專利範圍第1項之連接器裝置，其中該插座連接器包含一握件，其至少部分限定該構件腔體，當該對齊構件被置入該構件腔體中時，該握件係被該對齊構件偏斜。
  4. 如申請專利範圍第1項之連接器裝置，其中該輸入端係配置以於沿著一固定軸之方向中面對該發光元件，該對齊構件具有一構件凹部，其於該對齊構件定位於該構件腔體內時沿著該固定軸而延伸，該插座連接器包含一突出部，其係以可滑動方式接合至該構件凹部。
  5. 如申請專利範圍第1項之連接器裝置，其中該輸入端係配置以於沿著一固定軸之方向中面對該發光元件，該對齊構件具有一對應接合表面，其也面對該固定軸，該對齊構件包含一構件通道，其延伸於該接合表面間，且該光管結構包含一橋接部，其係容置在該構件通道內並實質上配置為與該接合表面齊平。
  6. 如申請專利範圍第1項之連接器裝置，其中該插座連接器包含第一與第二模組埠口，其係配置以可插拔方式接合個別的通訊模組，該構件腔體係位於該第一與第二模組埠口之間。
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