专利名称：包括柔性电路的连接器组件及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种连接器组件，其构造成通过电连接和光连接中的至少一个来通信地耦接不同的通信部件。
背景技术：
一些通信系统，如服务器、路由器和数据存储系统，利用连接器组件来在系统中传输信号和/或电力。这样的系统一般包括背板或中间电路板、母板、和多个子卡。连接器组件包括附接到电路板或母板的一个或多个连接器，当子卡插入系统中时，这些连接器将子卡互连到电路板或者母板。每个子卡包括具有配合面的头元件(header)或插座组件，配合面构造成连接到连接器的配合面。头元件/插座组件一般位于子卡的前导边缘上或其附近。在配合之前，头元件/插座组件与连接器的配合面沿着配合轴彼此对齐并相面对。然后，子卡沿着该配合轴线在插入方向上移动，直至这两个配合面接合并相互配合。
传统的背板和中间板连接器组件通过在插入方向上移动子卡而将子卡与背板或中间电路板互连起来，该插入方向与配合方向是相同的。在一些情况中，会希望在与插入方向相垂直的配合方向上来配合子卡。作为一个具体的例子，头元件/插座组件可位于子卡的一个表面上，并且面向垂直于该插入方向的方向(例如，垂直于子卡的该表面)，并且连接器可位于背板电路板上并且也面对与插入方向垂直的方向。在这样情况下，难以恰当地使插头/插座组件与连接器对准并配合。在通信系统中还存在其它的例子，其中难以恰当地将具有端子互补阵列的两个通信部件对准和配合。
因此，需要一种连接器组件，其便于具有端子互补阵列的通信部件的互连，其中所述端子互补阵列在垂直于其中一个部件相对于另一个部件的插入方向的方向上配合。发明内容
根据本发明，一种连接器组件包括在一对框架端部之间沿着纵轴延伸的基架、和由该基架支撑并在沿着该纵轴的方向上延伸的可移动侧面。该可移动侧面包括端子配合阵列。柔性连接部通信地耦接到该配合阵列。该柔性连接部和该配合阵列构造成传输数据信号。耦接机构由该基架支撑并且可操作地耦接到该可移动侧面。该耦接机构构造成被致动， 以沿着配合方向在缩回位置和接合位置之间移动该可移动侧面。在缩回位置，该配合阵列与该端子互补阵列分离开，在接合位置，该配合阵列通信地耦接到该互补端子阵列。
图1是根据一个实施例形成的通信系统的前透视图。
图2是配合阵列和互补阵列相对于彼此位于缩回位置和接合位置的俯视截面图。
图3是根据一个实施例形成的连接器组件的透视图。
图4是图3所示的连接器组件的另一透视图。
图5是沿着图4所示的线5-5得到的连接器组件的截面图。
图6是图3所示的连接器组件的一端处于缩回位置和接合位置时的透视图。
图7是图6所示的连接器组件当其在缩回位置和接合位置之间移动时的一部分的截面图。
图8是根据可替换实施例形成的连接器组件的透视图。
图9是图8所示的连接器组件位于接合位置时的透视图。
图10是根据另一实施例形成的连接器组件的透视图。
图11是图10所示的连接器组件的分解视图。
图12是当处于接合位置时图10所示的连接器组件所使用的耦接机构的仰视截面图。
图13是当位于缩回位置时图10的耦接机构缩回的仰视截面图。
图14示出了根据不同实施例所形成的其它连接器组件。
图15示出了图14所示的其中两个连接器组件的截面。
图16示出了根据不同实施例形成的其它连接器组件。
具体实施方式
这里描述的实施例包括构造成建立电连接和光连接中的至少一个以在不同的通信部件之间传输数据信号的连接器组件。这里描述的连接器组件也可建立电连接，以在通信部件之间传输电力。可由这些连接器组件互连的通信部件包括印刷电路(例如，电路板或柔性电路)、其它连接器组件(例如，光和/或电连接器组件)、以及能够建立电连接或光连接的任意其它部件。该连接器组件可包括一个或多个包括端子配合阵列的可移动侧面。 每个端子配合阵列可构造成接合通信部件的端子互补阵列，以建立电连接和/或光连接。 在一些实施例中，端子可以是用于建立电连接的接触端子或用于形成光连接的光学端子。
在一些实施例中，连接器组件包括一个或多个将数据信号从一种传输形式转换成另一种传输形式的信号转换器。这些信号转换器可将电信号转换成光信号，或者反之。例如，信号转换器可包括对电信号进行编码并驱动光源(例如，发光二极管)以产生光信号的调制器。信号转换器还可包括对光信号进行检测并将光信号转换成电信号的检测器。
此处所用的术语“配合阵列”包括多个以预定构造设置的端子。这些端子彼此之间可保持固定关系。一个配合阵列的端子可由共用结构或基底材料保持在一起。作为一个例子，配合阵列可以是具有多个构造成建立电连接的接触端子的触头阵列。配合阵列还可以是具有构造成建立光连接的光端子的光端子阵列。在一些实施例中，配合阵列可包括接触端子和光端子两者。
触头阵列的接触端子(或配合触头)可通过共用基底材料或结构保持在一起，例如包括介电材料的基底板。例如，触头阵列可包括印刷电路的一个部件或者可以是印刷电路的一个部件。触头阵列中可使用多种接触端子，包括压制成型、蚀刻成型的接触端子、焊球触点、接触焊盘等。在一些实施例中，接触端子形成一平面阵列(即，接触端子相对于彼此大致共面设置并朝向同一方向)。在其它实施例中，接触端子可具有多个非共面的接触端子的子阵列。光端子阵列可具有参照触头阵列描述的类似构造和结构。
此处所使用的术语“印刷电路”包括在绝缘底层或基底上以预定图案印制或以其它方式沉积导电连接部的任意电路。例如，印刷电路可以为电路板、由印刷电路板(PCB)材料制成的插入件、具有嵌入其内的导体的柔性电路、沿着其具有一层或多层柔性电路的基底等。印刷电路可具有设置于其上的接触端子。
此处所使用的“柔性连接部”包括能够传输电流和/或光信号的柔性通路。柔性连接部包括柔性材料(例如，可弯曲或可扭曲的)并且可允许其中的一个部件移动，例如配合阵列。柔性连接部可包括电导体和光纤通信线中的至少一个，并可用于互连不同的配合阵列和/或电触头。例如，柔性连接部可以是通过嵌入在柔性基底上的导体(例如，导电迹线)来传导电流的柔性电路。这样的柔性电路可在第一和第二部件之间传输数据和/或电力，这些部件可以包括印刷电路和/或配合阵列。此外，柔性连接部可包括一个或多个具有光波导的光纤通信线(例如，光缆)，其中所述光波导例如利用内部全反射来传输光线。光波导可包括柔性覆层。光缆可被构造为具有限定的弯曲半径，以便光波导可通过全反射来传输光线。另外，柔性连接部可包括构造成在其中传输电力的电导体(例如，电线)。这些电导体可以具有适于传输期望值的电力的预定尺寸(例如，预定的规格)。
此处所使用的“柔性电路”(也被称为挠性电路)为一种柔性连接部，其包括具有嵌入在柔性绝缘材料之中或之间的导体布置的印刷电路。例如，柔性电路可构造成在第一和第二通信部件(如印刷电路)之间传输电流。“光纤带”包括由共同的材料层或材料带而保持在一起的多个光纤。光纤带可包括多于一个的层或带。
此处所使用的“插入件”包括具有相反侧面的平面本体，该相反侧面具有相应的接触端子本体和多个在这些端子之间延伸以将这些接触端子连接起来的导电通路。插入件可以是电路板，其中接触端子沿着该电路板的两个相反侧面而蚀刻成型。电路板可具有将每个接触端子耦接到另一侧上的相应接触端子的导电通路。然而，在其它实施例中，插入件可不是电路板或者其它印刷电路。例如，插入件可包括具有平面本体的承载体，其中该本体具有多个延伸穿过其中的孔。压制成型的接触端子可以由承载体布置成使得每个接触端子均设置在相应的孔内。接触端子可与位于承载体一侧上的电路板对接，并具有焊接到位于承载体另一侧上的其它电路板的球状触点。插入件也可以采用其它的形式。
此处所使用的“对准结构”包括可以彼此协同作用以对准端子的对准突起、孔、边缘或框架。当在未对准情况下配合阵列朝向通信部件移动并接近通信部件时，通信部件和连接器组件的对准结构可相互配合，以重新定向并对准该配合阵列。
此处所使用的“耦接机构”一般包括操作者控制的致动器和一个或多个便于保持和选择地移动配合阵列的中间部件。例如，致动器可包括绕着一轴线旋转的轴件或者在轴线方向上滑动的滑动件。中间部件包括机械部件，其便于可操作地将致动器耦接到可移动侧面和/或配合阵列。例如，中间部件可包括凸轮、凸轮指部、滚动杆、面板、弹簧等。中间部件可便于将致动器提供的力转换成在不同位置(例如，缩回位置和接合位置)之间驱动可移动侧面和/或配合阵列的力。
此处所使用的“可移除地耦接”指的是两个耦接的部分或部件可彼此容易地分开和耦接(电气地、光学地、或机械地)，而不会破坏或损坏两者中的任何一个。例如，可移除卡组件可移除地接连到通信系统，从而使得该可移除卡组件可重复地插入通信系统和从通信系统移除。两个耦接的部分或部件可以通信地耦接。此外，此处所描述的配合阵列和互补阵列可移除地耦接，从而使得配合阵列和互补阵列可容易地互相分开和耦接。
此处，当两个部件“通信地耦接”或“通信地连接”时，这两个部件可在它们之间传输电流(例如数据信号或电力)和/或光(例如光数据信号)。
图1是根据一个实施例形成的通信系统10的前透视图，其包括第一通信部件12 和第二通信部件14，它们通过互连组件16而彼此通信地耦接。系统10可以是各种通信系统，例如服务器系统、路由器系统、或者数据存储系统。所示的第一和第二通信部件12和14 为印刷电路，更具体地为电路板。然而，第一和第二通信部件12和14可以是能够传输电和 /或光信号的其它连接器或其它部件。
互连组件16在第一和第二通信部件12和14之间形成传输通路。如图所示，互连组件16包括一个或多个构造成接合第二通信部件14的配合阵列18、一个或多个构造成接合第一通信部件12的配合阵列20、和将配合阵列18和20互连的一个或多个柔性连接部 22。配合阵列18和20可包括光端子和/或接触端子。配合阵列18和20可构造成分别沿着第一和第二通信部件12和14接合端子互补阵列(未示出)。在一些实施例中，配合阵列 18和20中的至少一个可分别朝向第一和第二通信部件12和14移动或者从其移开，如下面将会详细描述的那样。柔性连接部22可构造成传输数据信号。例如，柔性连接部22可以是用于传输电流的柔性电路和/或传输光信号的光缆。单个的柔性连接部22可包括一个或多个光缆和一个或多个传导通路。
在一些实施例中，第一通信部件12可以是母板，以及第二通信部件14可以是可移除子卡，例如线卡或开关卡，其能够可移除地与互连组件16相耦接或相接合。互连组件16 构造成使配合阵列18从缩回位置移动到接合位置，其中在该接合位置处第一和第二通信部件12和14通过互连组件16通信地耦接。配合阵列18可以由例如耦接机构204(如图 4所示)、304(图8)和404(图10)有选择地保持和移动，下文将进一步详述。当配合阵列 18位于缩回位置时，第二通信部件14可插入到系统10中或从系统10移除。在一些实施例中，配合阵列20也在缩回位置和接合位置之间有选择地保持和移动。
配合阵列20可通过例如压配合触点而安装在第一通信部件12上。可替换的， 配合阵列20可通过紧固件和可压缩接口来焊接或附接在第一通信部件12上。此外，在其它实施例中，配合阵列20可以是可移除卡组件的一部分，并且可沿着第一通信部件12 从缩回位置移动到接合位置。这样的实施例在通过引用而整体结合于此的美国专利申请 No. 12/428,851中有更详细的描述。
第一和第二通信部件12和14可位于固定或锁定位置，并且在配合阵列18朝向第二通信部件14移动并与其接合之前大致是彼此正交的。更具体地来说，第一通信部件12 沿着由纵轴80和水平轴82限定的水平面延伸，并且第二通信部件14沿着由纵轴80和竖直轴84限定的竖直面或纵向面延伸。然而，在其它实施例中，第一和第二通信部件12和14 可大致彼此正交(或垂直)(例如，90° +/-20° )、彼此平行、或彼此形成其它角度或其它位置关系。例如，第一和第二通信部件12和14可相对于彼此倾斜。
此外，在一些实施例中，第二通信部件14可包括加接至第二通信部件14的边缘的把手40。把手40可便于技师或机器将第二通信部件14从系统10移除。
图2是分别示出了可用在各种实施例中的示例性配合阵列50和互补阵列60的俯视截面图。通信部件52可包括配合阵列50，以及通信部件62可包括互补阵列60。图2示出了相对于互补阵列60而位于缩回位置46 (虚线示出)和接合位置48 (实线示出)的配合阵列50。尽管未示出，配合阵列50可以通信地耦接到柔性连接部，该柔性连接部使得配合阵列50能够在缩回位置46和接合位置48之间沿着配合轴44双向地移动。在具体实施例中，配合阵列50可在缩回位置46和接合位置48之间沿着配合轴44而线性地移动。当配合阵列50沿着配合轴44在一个方向上移动时，配合阵列50沿着配合方向M1移动。配合方向M1可大致与纵向轴45正交。
例如，端子配合阵列50可包括触点端子51C、光端子(或光纤端子)51B、和光端子 (或光纤端子)51C。端子互补阵列60可包括触点端子61A、光端子(或光纤端子)61B、和光端子(或光纤端子)61C。配合阵列50的每个端子构造成与互补阵列60的相关联的端子接合。相关联的端子是构造成当配合阵列50和互补阵列60相接合时彼此通信地耦接的成对的端子。
如图所示，通信部件52可具有其上具有配合阵列50的配合或阵列表面M，以及通信部件62具有其上具有互补阵列60的配合或阵列表面64。在具体实施例中，配合表面M 和64可在缩回位置46和接合位置48彼此相邻并大致相互平行地延伸。例如，配合表面M 和64可沿着纵轴45在一个方向上延伸。纵轴45与配合轴44大致正交。配合表面M和 64可以在缩回位置46和接合位置48彼此面对。如下面将进一步讨论的，配合阵列50可通过耦接机构(例如，通过如图4、8、10分别示出的耦接机构204、304、404)而被有选择地保持和移动，直至相关联的端子实现接合。如此，配合阵列50与互补阵列60可移除地耦接或接合。
在示出的实施例中，当分别位于接合位置48和缩回位置46，以及两者之间的任何位置时，配合表面M和配合表面64大致彼此平行。在缩回位置，相关联的端子彼此间隔开大致相同的距离Di。当配合阵列50沿着配合轴44以线性方式朝向第二通信部件62移动时，相关联的端子之间隔开的距离D1减小，直至相应的端子实现接合。
接触端子51A可包括朝向和远离配合表面M弯曲的弹性梁。弹性梁抵抗偏转并在远离配合表面M的方向上施加抵抗力!V接触端子61A构造成与接触端子51A相接合。 在示出的实施例中，接触端子61A为大致与配合表面64齐平的接触焊盘。然而，接触焊盘并不必需与配合表面64大致齐平。此外，在可替换实施例中，接触端子51A和61A可采取其它的形式，包括其它压制成型触点、蚀刻成型触点、焊球触点、接触焊盘等等。
光端子51B包括突出超过配合表面M —距离&的光纤端70。光纤端70可相对于光端子61B的光纤腔72来确定其大小和形状，从而使得当配合阵列50移入接合位置48 时，光纤端70被接收在光纤腔72内。在接合位置48，光纤端70与光端子6IB的光纤端74 在光纤腔72内对齐。相关联的光纤端70和74可彼此抵接以传输用于传送光信号的足够量的光。例如，相关联的光纤端70和74可构造成将彼此之间的任意间隙最小化。
同样如图2所示，光端子51C包括位于相应的光纤通道77内的光纤端76和围绕光纤端76并限定光纤通道77的对准结构92。光端子61C包括光纤端78和围绕光纤端78 的边缘表面94。边缘表面94限定光纤腔79。对准结构92为构造成接合边缘表面94的突起或帽。边缘表面94的形状适于接合对准结构92，以对准光纤端76和78。如图2所示， 当配合阵列50位于缩回位置46时，光纤端76缩回并保持在光纤通道77内。当配合表面 M和64在接合位置48彼此对接时，对准结构92被接收在相应的光纤腔79内。然后，光纤端76可移动穿过相对应的光纤通道77，以在光纤腔79内抵接光纤端78。
在可替换的实施例中，配合阵列50可以以其它方式朝向互补阵列60移动并与之接合。在一些实施例中，在缩回位置46，配合表面64和配合表面讨可平行，但是配合阵列 50和互补阵列60可不对准。在这些实施例中，当配合阵列50接近互补阵列60时，配合阵列50可偏移或者移动，从而使得当配合阵列50到达接合位置48时相应的端子对准。在其它可替换实施例中，当位于缩回位置时，配合表面M和配合表面64可不平行。例如，当配合阵列50向接合位置48移动时，配合阵列50可围绕平行于纵轴45延伸的轴线而旋转。
图3和4为根据一个实施例形成的连接器组件110的分离透视图。连接器组件 110包括在其上具有端子132(图幻的配合阵列118(图幻的可移动侧面112。配合阵列 118的端子132可以是例如上面结合图2描述的接触端子和光端子。如图3和4所示，连接器组件110相对于相互垂直的轴180、182、和184定位，这些轴包括纵轴180、配合轴184和取向轴182。
在所示的实施例中，连接器组件110大致为长方形，其包括沿着取向轴182延伸的宽度W1、沿着纵轴180延伸的长度L1、沿着配合轴184延伸的高度Hp连接器组件110可包括基架208和由基架208支撑的耦接机构204(图4)。基架208构造成安装在通信部件或者其它结构上，并且可具有各种形状和尺寸。在所示的实施例中，基架208在框架的相反两端2 和2 之间沿着纵轴180延伸。耦接机构204可操作地耦接到可移动侧面112，并构造成通过操作者来致动以沿着配合轴184在配合方向M2上移动可移动侧面112。致动该耦接机构204的操作者可以是人或机器。
此外，连接器组件110包括互连组件114，互连组件114包括柔性连接部116 (在图 4中由虚线表示)、配合阵列118、和配合阵列213(图5)。柔性连接部116与配合阵列118 和213通信地耦接并且构造成在两者之间传输数据信号。柔性连接部116可包括光纤和传导通路中的至少一个，以在配合阵列118和213之间传输数据信号。柔性连接部116在连接器组件110的安装侧296处耦接到配合阵列213，并且绕连接器组件110延伸至可移动侧面112。如图3所示，可移动侧面112包括在其上具有配合表面128的配合阵列118。
参考图4，耦接机构204构造成在缩回位置和接合位置之间移动可移动侧面112。 耦接机构204包括操作者控制的致动器230。在所示的实施例中，致动器230包括轴件。然而，在可替换的实施例中，致动器230可包括其它机械元件，例如滑动件。如图所示，致动器 230沿着中心轴线290延伸，在所示的实施例中，该中心轴线290平行于纵轴180延伸。耦接机构204还包括耦接到致动器230的多个凸轮指部232和具有耦接到可移动侧面112的多个头部210的头元件209。致动器230具有接合端231，其构造成由操作者来接合，以使致动器230围绕着中心轴线290旋转。此外，基架208包括多个支撑致动器230的轴件支撑件222。更具体地，基架208支撑致动器230，并使得致动器230能够相对于基架208移动(例如旋转)以驱动可移动侧面112。
图5是沿着图4中所示的线5-5而得到的连接器组件110的截面图。如图所示，柔性连接部116围绕着耦接机构204延伸，以将安装侧296上的配合阵列213通信地耦接到可移动侧面112的配合阵列118。更具体地，柔性连接部116沿着连接器侧面252和253从配合阵列213开始绕连接器组件110的截面周长而延伸。互连组件114的柔性连接部116 还可包括刚性基板或者加强板256，以支撑柔性连接部116并为柔性连接部116提供形状。 更具体地，加强板256可沿着柔性连接部116的部分延伸，其中柔性连接部116沿着连接器侧面252和253延伸。此外，柔性连接部116可具有比连接器侧面252和253的周长更长的长度，从而使得可移动侧面112可在缩回位置190和接合位置192(见图6)之间移动。
安装侧296可构造成安装在通信部件上，例如电路板或其它连接器组件。配合阵列118和213与互连组件114的柔性连接部116可模制成型为一个单元。配合阵列213可以是插入件，其在该插入件的一侧上接合柔性连接部116以及在该插入件的另一侧上接合通信部件。配合阵列213的端子可包括加接到通信部件102(如图6所示)的压缩触点(例如，弹性梁)、压配合触点、或者焊球触点，以便于将连接器组件110保持于其上。可替换地， 也可以使用其它的端子，例如光端子。
可移动侧面112包括配合阵列118、基底沈0、面板沈2，它们都紧固在一起(例如， 通过螺钉或粘接剂)并大致平行于致动器230的中心轴线290而延伸。图5中的配合阵列 118为插入件，但是在可替换的实施例中，配合阵列118也可采用其它形式。如图所示，基底 260被夹在面板262和柔性连接部116之间。基底260可构造成防止柔性连接部116受到摩擦和损坏。面板262支撑基底260和配合阵列118，并且浮动地附接到头部210(图5中仅示出一个头部210)上。例如，多个弹簧264可在其一端附接到面板沈2(例如通过螺钉或销轴)上并且可在相反的一端附接到对应的头部210。可移动侧面112还包括从配合阵列118突出的对准结构观8。
此外，如图5所示，耦接机构204包括滚动杆沈6，滚动杆266平行于中心轴线290 耦接到头部210并穿过头部210延伸。滚动杆266具有接触凸轮指部232的指部表面233 的滚动面267。在图5中，耦接机构204和可移动侧面112处于缩回位置190。在缩回位置 190，凸轮指部232朝向安装侧296纵向延伸，并且指部表面233的形状适于在凸轮指部232 围绕中心轴线290旋转时提供机械优势。凸轮指部232可以具有一定的形状以在对准结构 288和端子132接合通信部件102之前为可移动侧面112的移动提供初始加速运动，并在此之后当对准结构288和端子132接合通信部件102时减小该运动。
图6示出了位于缩回位置190和接合位置192的连接器组件110的一部分。在图 6中，连接器组件110已相对于图3围绕中心轴线四0(图4)以顺时针方向旋转了 90°。 当致动器230在箭头R1所示的方向上旋转时，凸轮指部232在配合方向M2上推动滚动杆沈6(图幻远离致动器230。同样的，头部210在配合方向M2上移动，从而使可移动侧面112 远离致动器230移动并朝向通信部件104的互补阵列120移动。尽管未示出，耦接机构204 可被偏置(例如，通过弹簧力)，从而力&使得头部210和滚动杆266在朝向致动器230的方向上偏置。(配合方向M2和偏置力也在图5中示出)。当致动器230在相反的方向R1 上转动时，偏置力I7b推动头部210和滚动杆266朝向致动器230运动并远离通信部件104。 因此，可移动侧面112可在接合位置192和缩回位置190之间移动。
还如图6所示，当可移动侧面112从缩回位置190移动到接合位置192时，可移动侧面112沿其牵拉柔性连接部116。由于沿着连接器侧252和253(图幻延伸的加强板 256(图幻，柔性连接部116的形状以预定的方式改变。
回到图5，在其中柔性连接部116包括光纤的具体实施例中，加强板256以及可操作长度Ltj的柔性连接部116可构造成保持最小的光纤弯曲半径。例如，可操作长度Ltj的柔性连接部116可在柔性连接部116的远端240和基端242之间延伸。远端240附接到可移动侧面112，基端M2附接到安装侧四6。远端240和基端242具有固定的位置。可操作长度Ltj的柔性连接部116表示当可移动侧面112在缩回位置190和接合位置192之间移动时柔性连接部116的可移动的那一部分。可操作长度Ltj的柔性连接部116可构造成限制柔性连接部116中的光纤的弯曲半径。在可替换实施例中，基端242耦接到其它结构。例如， 基端242可附接到通信部件102。
图7示出了当可移动侧面112在缩回位置190和接合位置192(图6)之间移动时， 配合阵列118的对准结构288与通信部件104的孔280之间的相互作用。这里描述的实施例可采用一个或多个对准机构，以便于配合阵列118的端子132(图3)与通信部件104的端子(未示出)的对准。此处使用的“对准结构”包括物理结构，例如对准突起、孔、边缘或者边框，其与其它对准结构接合以重新定向配合阵列。对准结构可相对于配合阵列118的端子132具有固定的关系。例如，对准结构288可以是耦接到配合阵列118并从配合阵列 118延伸出来的圆锥形突起。孔280可以是腔室或通道，该腔室或通道的形状和大小适于在配合阵列118从缩回位置190移动到接合位置192时接收对准结构观8。
在一些实施例中，配合阵列118可相对于基架208 (图3)浮动。例如，当有力重新定向配合阵列118时，弹簧沈4(图幻能够在不同的方向上移动。更具体的，当配合阵列118 朝向通信部件104移动时，对准结构观8的表面289可接合对应的孔观0的壁。由于表面 289的形状，对准结构288和对应的孔280彼此协作，以将配合阵列118的端子132与互补阵列(未示出)的端子对准并通信地耦接。
回到图6，由于通信部件104是固定不动的并且配合阵列118是浮动的，所以配合阵列118可沿着取向轴182和纵轴180(图幻中的至少之一移动。换句话说，配合阵列 118可在垂直于配合方向M2的至少一个方向上浮动，其中所述至少一个方向由从可移动侧面112向外伸出的箭头表示。(尽管可移动侧面112沿着纵轴180的移动在图6中仅由一个箭头表示，但是可移动侧面还可沿着纵轴180在相反的方向上移动。)另外，如果当配合阵列118和通信部件104开始配合时，配合阵列118与通信部件104没有合适地取向，弹簧沈4 (图5)还可允许配合阵列118围绕着轴180、182、184中的任一个或多个有微小的旋转。 此外，当位于缩回位置时，弹簧264可便于保持配合阵列118平行于通信部件104。
与这里描述的可移动侧面、耦接机构、以及连接器组件相似的其它可移动侧面、 耦接机构、以及包括可浮动配合阵列的连接器组件在2010年4月9日提交的申请号为 No. 12/757,835的美国专利申请有所描述，该申请的全部内容通过引用结合于此。
此外，在其中端子132包括具有弹性梁的接触端子的实施例中，弹簧沈4可与弹性梁协同工作，以将配合阵列118电连接到通信部件104。多个端子132的组合弹性力以及配合阵列118的浮动能力可以协作，从而适当地将配合阵列118与通信部件104对准。
然而，可以使用可替换的对准机构。例如，对准结构观8(图7)可以是从配合阵列 118向外突出的圆柱形销。通信部件104可具有圆锥形或漏斗状的孔，其底部具有构造成接收该销的开孔。当配合阵列118朝向通信部件104移动时，该销可接合圆锥形的孔的表面并且并朝向最终接收销的所述开孔重新定向。该可替换对准机构可与上面描述的示出的机构相似地工作。另外，对准结构288可具有其它形状(例如金字塔形、半球形等)。
在其它实施例中，通信部件104可具有对准结构观8，以及配合阵列118可具有对应的孔280 (图7)。此外，可替换实施例可对通信部件104和配合阵列118使用多个对准结构。例如，配合阵列118可具有一个对准结构观8，对准结构288构造成接合通信部件104 中的孔观0，并且该配合阵列118还可具有一个孔，其构造成接收通信部件104的对准结构。
因此，如果当配合阵列118接近通信部件104时端子132未对准，则浮动的配合阵列118可重新定向以对准和接合相关联的端子。弹簧264使得配合阵列118能够在不同的方向上移动。另外，弹簧264可构造成在配合方向M2上提供向外的配合力，以保持配合阵列118的端子132与通信部件104的端子之间的耦接。
图8和9是包括根据可替换实施例形成的连接器组件302的通信系统300的透视图。图8示出了位于缩回位置的连接器组件302，以及图9示出了位于接合位置的连接器组件302。连接器组件302包括耦接机构304和互连组件(未示出)，该互连组件可具有与互连组件16(图1)和互连组件114(图5)相似的部件和结构。耦接机构304构造成在缩回位置和接合位置之间使配合阵列314朝向和远离通信部件315移动。在图8和9中，通信部件315被示出为子卡。耦接机构304包括基架308，构造成保持配合阵列314的头元件 310，和构造成使头元件310朝向和远离通信部件315移动。此外，如图所示，基架308可包括板保持件311，用于保持通信部件315靠近连接器组件302。板保持件311在图8和9中被示出为引导通道，其接收通信部件315并使得通信部件315能够滑入靠近连接器组件302 的位置。
致动器组件312包括操作杆结构313和可操作地耦接到头元件310的凸轮槽316。 致动器组件312还可包括从基架308突出并形成正向止挡块318和保持件凹口 320的直立件319。如图8和9所示，操作杆结构313与凸轮槽316以及头元件310协同工作，从而将配合阵列314移动到接合位置和缩回位置。更具体地，操作杆结构313具有圆柱形本体，该本体包括在同一竖直方向上突出的相反的臂部330和332、以及在纵向方向上在臂部330和 332之间延伸的杆部分334。杆部分334通过基部331而耦接到臂部330，并通过基部333 耦接到臂部332。基部331和333沿着基轴390延伸，其中杆部分334沿着单独的但平行的杆轴391延伸。杆部分334还在凸轮槽316之间并穿过其延伸。在可替换实施例中，操作杆结构313可仅包括一个臂部330或臂部332。
在图8所示的缩回位置上，臂部330可抵靠在正向止挡块318上。当操作杆结构 313移动使得臂330和332以及杆部分334围绕着基轴390旋转时，杆部分334朝向通信部件315推动头元件310。随着杆部分334推动头元件310，凸轮槽316使得杆部分334的本体可在其内向上滑动。如图9所示，当头元件310位于接合位置时，操作杆结构313的臂部330可位于保持件凹口 320内。保持件凹口 320可提供锁定结构或机构，其防止配合阵列314不经意地与通信部件315脱开。
图10-13示出了可以根据其它实施例形成的连接器组件402。图10为连接器组件402的透视图。连接器组件402包括耦接机构404，其构造成将两个可移动侧面410 (图 11)和412朝向位于可移动侧面410和412之间的通信部件(未示出)移动。每个可移动侧面410和412包括具有端子452的配合阵列450。通信部件在其两侧具有端子互补阵列 (未示出)，其与可移动侧面410和412上的相应配合阵列450接合。
如图10所示，连接器组件420包括基架408。耦接机构404包括可滑动地耦接到基架408的一对头元件416和418、以及可操作地耦接到该对头元件416和418用于使可移动侧面410和412朝向或远离通信部件移动的致动器420。如下面将会更详细讨论的那样，致动器420为滑动件，其构造成在插入位置492 (如图12所示)与退回位置489 (如图 13所示)之间移动。当致动器或滑动件420位于插入位置492时，可移动侧面410和412的配合阵列450位于接合位置并通信地耦接到通信部件。当滑动件420位于退回位置489 时，配合阵列450位于缩回位置(如图10所示)，并且通信部件可从连接器组件上402移除。
可移动侧面410和412以间隙G彼此相对，通信部件被保持在间隙G中。每一个可移动侧面410和412或头元件416和418可包括从对应的表面突出的对准突起488和构造成接收来自相对的配合阵列或头部的对准突起488的孔490。参考图10中的可移动侧面 412，可移动侧面412的每一端可包括一个对准突起488和一个孔490。虽然并未示出，相对的可移动侧面410也可包括对准突起488和孔490。当位于接合位置时，可移动侧面410 的对准突起488延伸穿过通信部件的孔(未示出)并进入相对的可移动侧面412的对应的孔490中。类似地，可移动侧面412的对准突起488延伸穿过通信部件的孔并进入相对的可移动侧面410的相应孔490中。因此，通信部件被夹在可移动侧面410和412之间。可移动侧面410和412的对准突起488和孔490可相互配合，以便于对准相关联的端子。
如图11所示，基架408可包括顶部422和底部424。当构造基架408时，滑动件 420相应地插入在顶部422和底部4 之间并保持在它们之间。底部4 可具有突片或闭锁件426，闭锁件似6朝向顶部422突出并且构造成当顶部422和底部似4组合时接合顶部 422内的孔428。此外，如图所示，顶部422可包括沿着顶部422的每一侧分布的通道430。 每个通道430构造成接收头元件416和418其中之一的支撑腿432。支撑腿432可在平行于配合轴482(图10)的方向上(即正交于纵轴484(图10))在对应的通道430内滑动。每个支撑腿432包括在平行于竖直轴480(图10)的方向上向下突起的凸轮部件434。
连接器组件402包括互连组件440和442。互连组件442包括可移动侧面412的配合阵列450和耦接到配合阵列450的柔性连接部446。当连接器组件402完全组装好时， 柔性连接部446可包裹头元件418的顶部454，配合阵列450可浮动地耦接到头元件418的表面456上。柔性连接部446的长度适于使得相应的配合阵列412在接合位置和缩回位置之间移动。相似地，互连组件440包括可移动侧面410的配合阵列450和柔性连接部444， 其可如上面相对于互连组件442描述的那样进行组装。
图12和13是当滑动件420分别位于插入位置492和退回位置489时连接器组件 402的仰视截面图。滑动件420具有大致平坦的本体，该本体构造成滑动进入或出离基架 408 一距离D3 (图13)。滑动件420大致沿着基架408的长度延伸，并且包括沿着滑动件420 本体在长度方向上延伸的两串凸轮槽460和462。每个凸轮槽460相对于纵轴484形成一个角度(以角度θ表示)，并且相对于另一凸轮槽460在相同的方向突出。同样地，每个凸轮槽462相对于纵轴484形成一个角度(以角度β表示)，并且相对于另一凸轮槽462在相同的方向突出。如图所示，角度β与θ的值相同，但是其在不同的方向上远离纵轴484 延伸(即向下而不是向上)。
当退回力Fw(图12)在沿着纵轴484并远离基架408的方向上牵拉滑动件420时， 凸轮槽460和462构造成将凸轮部分434移动远离通信部件，使得对应的头元件416 (图 10)和418(图10)移动远离通信部件(即沿着配合轴48 。因此，退回力Fw被转化成分离力或分离移动，其使得头元件416和418和对应的可移动侧面410和412(图11)被同时地移动远离通信部件。此外，由于两串凸轮槽460和462是对称的，所以对应的头元件416 和418从通信部件移动开相同的距离D4 (图13)。
然而，可替换实施例并不要求必须具有对称的两串凸轮槽460和462，并且也不要求角度θ和β相同。此外，不要求头元件416和418移动相同的距离。例如，在一个可替换实施例中，角度θ可比角度β更大一些。当滑动件420退回时，头元件416比头元件 418以更快的速度移动和/或移动更大的距离。各种其它构造的凸轮槽460和462均可用于控制头元件416和418的期望运动。
图14-16示出了连接器组件的不同实施例，其包括具有配合阵列的可移动侧面， 该配合阵列构造成建立电连接和/或光连接。图14示出了连接器组件501-503。连接器组件501-503被安装到共同的母板590上，在可替换实施例中母板590可以是其它类型的通信部件。连接器组件501-503分别包括可移动侧面511-513，可移动侧面511-513分别包括配合阵列521-523。连接器组件501-503分别包括安装侧531-533。如图14所示，连接器组件501-503位于缩回位置并构造成分别通信地耦接到对应的子卡591-593。然而，在可替换实施例中，子卡591-593可以是其它的通信部件。为此，连接器组件501-503可包括柔性连接部Μ1-Μ3，它们包括光纤和导电通路中的至少一个。柔性连接部Μ1-543可以通信地将配合阵列521-523耦接到母板590。
每个连接器组件501-503可形成信号通路，这些信号通路分别将子卡591-593互连到母板590。例如，连接器组件501可具有这样的信号通路，其从配合阵列521开始、穿过柔性连接部Ml、延伸到安装在母板590上的配合阵列551。连接器组件502可具有这样的信号通路，其从配合阵列522开始、穿过柔性连接部M2、延伸到安装在母板590上的光连接器552。此外，连接器组件503可具有这样的信号通路，其从配合阵列523开始、穿过柔性连接部M3、延伸到安装在母板590上的光连接器553。
在一些实施例中，每个连接器组件501-503的信号通路的至少一部分可允许光传输。更具体的，配合阵列和柔性连接部中的至少一个可构造成传输光信号。例如，柔性连接部M1-543可包括具有多个光纤的光缆(或带)。配合阵列521-523可包括光端子，所述光端子包括可允许光传输的光纤端。
图15示出了连接器组件501和连接器组件502的截面图。如图所示，连接器组件 501可包括通信地耦接到配合阵列521的信号转换器561和通信地耦接到配合阵列551的信号转换器562。信号转换器561可以是可移动侧面511的一部分。例如，信号转换器561 可具有相对于配合阵列521的固定位置，并且当可移动侧面511由耦接机构(如上面描述的耦接机构)有选择地移动时，信号转接器561与配合阵列521以及可移动侧面511 —同移动。信号转换器561可直接附接到配合阵列521。
信号转换器561和562构造成接收第一信号形式的数据信号，并将该数据信号转换成不同的第二信号形式。例如，信号转换器561可接收来自配合阵列521的电信号，并将该电信号转换成沿着柔性连接部541传输的光信号。因此，信号转换器561可包括接收来自配合阵列521的电信号的调制器。(电信号可由子卡591提供给配合阵列521。)该调制器可对数据信号进行编码以进行光传输。信号转换器561也可包括由调制器驱动的光源 (如LED)以产生光信号。
在一些实施例中，信号转换器562通过柔性连接部541接收来自信号转换器561 的光信号。信号转换器562可包括检测器，其检测该光信号并将该光信号转变为电形式(即将光信号转换成为电信号)。该电信号可被放大并解码，以复制原本由配合阵列521提供给信号转换器561的电信号。在其它实施例中，信号转换器562可接收来自配合阵列551的电信号，并将该电信号转换成为沿着柔性连接部541传输的光信号。信号转换器562还可包括接收来自母板590 的互补阵列(未示出)的电信号的调制器和由该调制器驱动以产生光信号的光源。在这样的实施例中，信号转换器561可接收并解码该光信号。在其它实施例中，信号转换器561和 562中的每一个均可将电信号转换成光信号，并且也可以将光信号转换成电信号。此外，如图15所示，连接器组件502可包括通信地耦接到配合阵列522的信号转换器563。光连接器552可安装到母板590并安装到连接器组件502的安装侧532。连接器组件502的柔性连接部542可通过连接器接口 571而通信地耦接到光连接器552。例如， 连接器接口 571可包括多个将光缆573耦接到柔性连接部M2的光纤的光纤互连572。与上面类似，信号转换器563可接收来自配合阵列522的电信号，并将该电信号转换成沿着柔性连接部542而传输到光连接器552的光信号，光信号从光连接器552开始、穿过光缆573 传输到远程的通信部件(未示出)。同样地，光信号也可从光连接器552开始、穿过柔性连接部M2、传输到信号转换器563。尽管未示出，但是除了已经描述的信号转换器和柔性连接部之外，信号通路还可包括其它帮助进行光传输的光器件或部件。例如，信号通路可包括放大器、接收器、发射器、 分束器、耦合器、滤波器、开关等，以帮助实现光通信。如果合适的话这些部件可以是连接器组件的一部分(例如，耦接到基架、可移动侧面或者配合阵列)，或者这些部件可相对于连接器组件更远地布置。此外，不要求信号转换器561位于可移动侧面511内或者附接到可移动侧面511上。例如，信号转换器561可安装到母板590或位于柔性连接部Ml内。回到图14，配合阵列523包括多个光端子并构造成通信地接合子卡593的光连接器564。光连接器564可构造成接收和定向配合阵列523，从而使得配合阵列523的光端子恰当地与光连接器564中的互补阵列(未示出)的光端子对准。光连接器564可包括与上述信号转换器相似的信号转换器。图16示出了连接器组件504-507。连接器组件504-507可被安装到共同的母板 590或其它类型的通信部件。连接器组件504-507分别包括可移动侧面514-517，可移动侧面514-517分别具有配合阵列524-527。连接器组件506具有两个相反的可移动侧面516A 和516B，它们包括各自的配合阵列526A和526B。连接器组件507具有两个相反的可移动侧面517A和517B，它们包括各自的配合阵列527A和527B。如图16所示，连接器组件504-507相对于子卡594-597位于缩回位置。连接器组件504-507构造成通信地耦接到子卡594-597。每个连接器组件506和507构造成通信地耦接到两个子卡596和597。在可替换实施例中，子卡594-597可以是其它的通信部件。连接器组件504和505可包括柔性连接部544和M5，以及连接器组件506和507可分别包括柔性连接部 546A、546B 和 547A、547B。柔性连接部 544、545、546A、546B、547A 和 547B 可包括至少一个光纤和导电通路。每一个连接器组件504-507的信号通路的至少一部分可允许光传输。对于图16 所示的连接器组件504和505，柔性连接部544和545可穿过母板590。例如，柔性连接部 544和545可从远程位置，例如远程连接器或者其它通信部件(未示出)，延伸到母板590 上各自的穿过点Pl和P2。柔性连接部544和545从各自的穿过点Pl和P2延伸到各自的配合阵列5M和525。在一些实施例中，母板590在穿过点Pl和P2处具有孔或槽，其使得柔性连接部544和545能够自由地插入其中并可移动地从中穿过。
在其它实施例中，柔性连接部544和545可穿过孔或者槽插入并附接到其上(例如，采用粘结剂或夹具)。在这种情况下，穿过点Pl和P2可表示柔性连接部544和545 (如上所述)的基端，其帮助限制柔性连接部544和545的弯曲半径。此外，在可替换实施例中， 柔性连接部544和545不延伸穿过靠近各自的连接器组件504和505而设置的穿过点。相反地，柔性连接部544和545可从一远程位置开始延伸，并直接地附接到各自的连接器组件 504和505，或者更具体的，附接到各自的配合阵列5M和525。
连接器组件504可包括靠近配合阵列5M设置的信号转换器(未示出)，其将数据信号从第一形式转换为不同的第二形式(例如，从光到电或从电到光)。然而，连接器组件 505的配合阵列525可构造成通信地接合安装到子卡595上的光连接器555。在这样的实施例中，光连接器555和配合阵列525可构造成对准光端子(未示出)以建立光连接。从而，光连接器555可包括通信地耦接到子卡595的信号转换器(未示出)。
连接器组件506可构造成有选择地在相反的方向上同时或者根据预定的顺序移动配合阵列526A和526B。类似地，连接器组件507可构造成有选择地在相反的方向上同时或者根据预定的顺序移动配合阵列527A和527B。这样的实施例在美国专利申请 No. 12/686, 484和No. 12/686,518中有更详细的描述，这两篇文献通过引用而全文结合于此。此外，如相对于其它连接器组件描述的那样，数据信号从一种形式到另一种形式的转换可发生在对应的连接器组件内，或者也可以发生在构造成通信地接合连接器组件的配合阵列的光连接器内。
应当理解的是，上面的描述是示意性的，而不是限制性的。因此，还可以得到与这里描述的可拆卸地将可移动配合阵列耦接到互补阵列的类似的其它连接器和耦接机构。例如，连接器组件和耦接机构可类似于美国专利申请No. 12/428, 85UNO. 12/428,806、 No. 12/686，484、No. 12/686，518、No. 12/757，835、No. 12/646，314、以及 No. 12/685，398 中所描述的连接器组件和耦接机构。例如，耦接机构可包括沿着纵轴可滑动的操作者控制的致动器。该致动器可具有接合连接器组件内的滚动杆或轴承的斜面。当斜面向外推动轴承时，可移动侧面也在配合方向上被朝向通信部件被推压。这样的耦接机构在美国专利申请 No. 12/685，398中有更详细的描述。此外，这里描述的连接器组件还可构造成按照预定的顺序在不同的方向上和/或在不同的时间时移动多个配合阵列。这样的连接器组件在美国专利申请No. 12/686, 484和No. 12/686,518中有更详细的描述，这两个申请通过引用而全文结合于此。这里描述的连接器组件也可以与可移除卡连接器组件一同使用，例如在美国专利申请No. 12/428，851和No. 12/686，518中所描述的可移除卡连接器组件。
权利要求
1.一种连接器组件，包括沿着纵轴(180)在一对框架端部(224，226)之间延伸的基架 O08)，所述连接器组件的特征在于设置有可移动侧面(112)，所述可移动侧面(112)由所述基架支撑并在沿着所述纵轴的方向上延伸，所述可移动侧面包括端子(13 的配合阵列(118)、通信地耦接到所述配合阵列的柔性连接部(116)以及耦接机构004)，所述柔性连接部和所述配合阵列构造成传输数据信号，所述耦接机构由所述基架支撑并且可操作地耦接到所述可移动侧面，所述耦接机构构造成被致动以沿着配合方向(M2)在缩回位置(190)和接合位置(19 之间移动所述可移动侧面，在所述缩回位置，所述配合阵列与端子互补阵列(120)分离开来，并且在所述接合位置，所述配合阵列与所述端子互补阵列通信地耦接。
2.根据权利要求1所述的连接器组件，其中所述柔性连接部包括多条光纤。
3.根据权利要求2所述的连接器组件，其中所述柔性连接部具有在远端(MO)和基端 (242)之间延伸的可操作长度，所述远端附接到所述可移动侧面，其中所述柔性连接部的可操作长度构造成限制光纤的弯曲半径。
4.根据权利要求1所述的连接器组件，进一步包括信号转换器，其中的至少一个信号转换器(a)将电信号转换为光信号以及(b)将光信号转换成电信号。
5.根据权利要求1所述的连接器组件，进一步包括对准结构088)，其相对于所述配合阵列具有固定的位置，所述对准结构与具有互补阵列的通信部件的其它对准结构(观8)彼此协作，以在被移动到所述接合位置时将所述配合阵列与所述互补阵列对准。
6.根据权利要求1所述的连接器组件，其中所述配合阵列在垂直于所述配合方向的至少一个方向上是可浮动的。
7.根据权利要求1所述的连接器组件，其中所述配合方向大致与纵轴正交，所述配合阵列能够在所述接合位置和所述缩回位置之间以线性方式移动。
8.根据权利要求1所述的连接器组件，其中所述耦接机构包括致动器030)，所述致动器由所述基架可移动地支撑，所述致动器(230)能够围绕一中心轴线(四0)旋转，并且当所述致动器围绕所述中心轴线旋转时，所述致动器沿着所述配合方向驱动所述可移动侧面。
9.根据权利要求1所述的连接器组件，其中所述耦接机构包括致动器G20)，所述由所述基架可移动地支撑，所述致动器能够在沿着所述纵轴的方向上滑动，并且当所述致动器在沿着所述纵轴的所述方向上移动时，所述致动器沿着所述配合方向驱动所述可移动侧
全文摘要
本发明公开一种连接器组件，其包括沿着纵轴(180)在一对框架端部(224，226)之间延伸的基架(208)和由所述基架支撑并在沿着所述纵轴的方向上延伸的可移动侧面(112)。所述可移动侧面包括端子(132)配合阵列(118)。柔性连接部(116)通信地耦接到所述配合阵列。所述柔性连接部和配合阵列构造成传输数据信号。耦接机构(204)由所述基架支撑并且可操作地耦接到所述可移动侧面。所述耦接机构构造成被致动以在缩回位置(190)和接合位置(192)之间沿着配合方向(M2)移动所述可移动侧面。在缩回位置，所述配合阵列与端子互补阵列(120)分离开，并且在所述接合位置，所述配合阵列与所述端子互补阵列通信地耦接。
文档编号H01R13/629GK102522642SQ20111031567
公开日2012年6月27日 申请日期2011年8月12日 优先权日2010年8月12日
发明者J·M·雷辛格, R·E·哈姆纳, R·N·马尔芬格 申请人:泰科电子公司