CN102099719B - 用于光学连接器的夹具 - Google Patents

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Abstract

一种用于光学连接器的夹具被构造为尺寸紧凑并且简单的单一部件，其中，该夹具允许可靠地执行楔形物的移除操作并且可以以低制造成本来生产。该光学连接器夹具具有：基板；楔形物，其设置在基板的底面上并被插入光学连接器的机械接合部分中；一对臂，其自基板的相对两侧延伸；以及突起部，其从臂向基板突出，并且当从臂的两侧夹持臂时，突起部与基板的底面接合以使基板向上翘起。

Description

用于光学连接器的夹具
技术领域
本发明涉及一种用于采用了机械接合部的光学连接器的构造工具。
背景技术
在日本已公开专利公报No.2007-121886中，记载了如下光学连接器作为容易现场组装的光学连接器：该光学连接器在末端部设置有内置有短光纤的毛细管。在这种类型的连接器中，短光纤和待与连接器组装在一起的光纤在毛细管的后侧连接起来(机械地接合)。使用构造工具进行机械接合。将构造工具的楔形物插入机械接合部分内部，将机械接合部分置于敞开状态，将去除护套的光纤的末端部从后端部插入机械接合部分内的V形凹槽中，并将光纤连接至短光纤。然后，取出楔形物，将机械接合部分置于关闭状态。因而，能够将短光纤和待与连接器组装在一起的光纤同轴地固定。
因为最少需要两个部件，也就是楔形物和用于固定楔形物的基部，所以不能低成本地制造在日本已公开专利公报No.2007-121886中记载的构造工具。此外，构造工具是用多个部件形成的，这样的事实造成如下的问题：即使使用透明的材料，从机械接合部分逸出的可见光也不容易透射出来，并且不能容易地通过目测来确认组装的完成。
图9是记载在日本已公开专利公报No.2006-139212中的光学连接器的概念图，该连接器设置有工具。关于这种设置有工具的光学连接器，工具1附接至光学连接器3。工具1包括：连接器保持部分11；插入部件5，其插入光纤连接器3的夹持部分的元件之间并将上述元件打开；独立驱动部分7A、7B；以及可移动端部分9，其用于将连接器保持部分11与插入部件5连接起来。从两侧按压独立驱动部分7A、7B，使连接壁部分13a、13b彼此更加靠近，从而从元件之间的空间中取出插入元件之间的插入部件5，并且可以固定光纤的连接部分和短光纤。
因为尽管将连接壁部分13a、13b构造为单个部件，连接壁部分13a、13b仍在横向压力下变形，所以仅能使用柔性的材料来获得在日本已公开专利公报No.2006-139212中公开的光学连接器工具。因此，造成了这样的问题：倾向于发生楔形物蠕变，而且尽管将插入部件5插入，也不容易维持打开状态。此外，由于尺寸较大，工具所需的空间大且材料成本高；此外，工具在其使用寿命结束时不能循环利用，这样的事实导致资源的浪费和使用效率低。此外，没有办法来容易地确认已经成功地完成组装。
[现有技术文献]
专利文献
专利文献1：日本已公开专利公报No.2007-121886
专利文献2：日本已公开专利公报No.2006-139212
发明内容
<本发明要解决的问题>
本发明旨在提供一种光学连接器构造工具，其被构造为尺寸紧凑并且简单的单一部件，以便该构造工具允许可靠地执行楔形物的取出操作并降低生产成本。
<解决上述问题要使用的方法>
为了解决上述问题，提供一种光学连接器构造工具，包括：基板；楔形物，其设置在所述基板的底面上，所述楔形物插入光学连接器的机械接合部分中；一对臂，其自所述基板的两侧部分延伸，所述臂的基端部接触所述两侧部分；以及突起部，其从所述臂向所述基板突出，当所述一对臂在横向上靠拢时，所述突起部与所述基板的底面接合并使所述基板向上偏斜。
在根据本发明的所述光学连接器构造工具中，所述楔形物可以包括：后侧楔形物，其在所述基板上设置在所述臂的基端部的附近部位；以及前侧楔形物，其在所述基板上设置在所述基端部的附近部位的前方，所述基板的前侧楔形物侧先于所述基板的所述基端部的附近部位向上偏斜。此外，在根据本发明的所述光学连接器构造工具中，至少所述楔形物和所述基板可以由透明的树脂形成，在这种情况下，在所述基板的设置有所述楔形物的部分中，所述基板的顶面形成凸透镜的形状。
根据本发明的所述光学连接器构造工具可以包括锁定部分，所述锁定部分用于防止所述一对臂彼此靠近。此外，根据本发明的所述光学连接器构造工具可以包括竖杆，所述竖杆位于所述基端部的附近部位，用于与所述光学连接器接合，将所述光学连接器构造工具定位于所述光学连接器上并且用作枢转支撑部分，所述基板围绕所述枢转支撑部分向上偏斜。所述基端部的附近部位可以是枢转支撑部分，当所述枢转支撑部分与所述光学连接器接合时，所述基板在所述楔形物置于所述基板与所述光学连接器之间的情况下围绕所述枢转支撑部分向上偏斜。
附图说明
图1为示出根据本发明实施例的光学连接器构造工具与采用了机械接合部的光学连接器相邻地布置的透视图。
图2为从下方看去时图1的光学连接器构造工具的透视图。
图3为示出安装有图1的光学连接器构造工具的光学连接器在构造工具被锁定的状态下的透视图。
图4为光学连接器的主要部分相对于与光纤垂直的平面的剖视图，其中，区域(a)示出楔形物插入之前的状态，区域(b)示出楔形物插入过程中的状态，以及区域(c)示出楔形物取出之后的状态。
图5示出在楔形物被取出时的设置有构造工具的光学连接器，其中，区域(a)为沿着剖面A-A截取的剖视图，以及区域(b)为局部纵向剖视图。
在图6中，区域(a)和(b)为示出安装有本发明变型例的光学连接器构造工具的光学连接器在楔形物被取出的状态下的局部纵向剖视图。
图7为使用根据本发明的光学连接器构造工具组装起来的光学连接器中的机械接合部分的周边的剖视图，视图平面包括光纤并垂直于取出楔形物的方向。
图8为图7的光学连接器的剖视图，视图平面包括光纤并平行于取出楔形物的方向。
图9为设置有现有工具的光学连接器的概念图。
具体实施方式
在下文中将参考附图对本发明的实施例进行说明。所提供的附图只是出于说明的目的，并非为了限制本发明。为避免重复说明，附图中所示的相同部分以相同的附图标记来表示。附图中的比例未必精确。
图7为使用根据本发明的光学连接器构造工具组装起来的光学连接器21中的机械接合部分的外围的剖视图，视图平面包括光纤并垂直于取出楔形物的方向。光学连接器21是“机械接合”型光学连接器，其包括内置有短光纤25的毛细管27。短光纤25的一端是磨光面并从毛细管27的一个端面露出，短光纤25的另一端从毛细管27的另一端伸出。在下文中，将光学连接器21的毛细管27侧称为“前”，将相反侧称为“后”。将光学连接器21的楔形物插入孔侧(在后面说明)称为“顶”，将相反侧称为“底”。带V形凹槽的基板29和按压盖体39设置在毛细管27的后部并布置成彼此相邻。
在带V形凹槽的基板29的基板表面31(该平面包括短光纤25并垂直于图7的纸面；参见图4)上形成有与短光纤25同轴的V形凹槽33。V形凹槽33包括：前侧光纤固定凹槽33a，其用于将去除了护套的光纤(玻璃纤维)35定位并固定至短光纤25；以及后侧有护套光纤固定凹槽33b，其用于对有护套的光纤37与护套一起进行固定。
在将按压盖体39压入基板表面31的状态下，具有U形横截面的卡簧41将带V形凹槽的基板29与按压盖体39夹持在一起。在光纤固定凹槽33a中，通过使按压盖体39紧贴在基板表面31上，设置在内部的玻璃纤维35与按压盖体39协动地受到夹持，与短光纤25同轴地设置并且轴向移动受到限制。在有护套光纤固定凹槽33b中，通过使按压盖体39紧贴在基板表面31上，设置在内部的具有护套的光纤37与按压盖体39协动地受到夹持并且具有护套的光纤37的轴向移动受到限制。在带V形凹槽的基板29和按压盖体39的后部形成有光纤插入引导部分81。
图8为光学连接器21的剖视图，视图平面包括光纤并平行于取出楔形物的方向。由卡簧41夹持的带V形凹槽的基板29和按压盖体39在被后部壳体40、插塞框架42和操作外壳43覆盖的同时被保持，后部壳体40和插塞框架42相对于按压盖体39设置在外部，操作外壳43相对于插塞框架42的外部设置在外部。在卡簧41的开口侧切割带V形凹槽的基板29和按压盖体39，以便形成狭缝状的楔形物插入孔45。楔形物插入孔45包括：前楔形物插入孔45a，其位于光纤固定凹槽33a附近；以及后楔形物插入孔45b，其位于有护套光纤固定凹槽33b附近。前楔形物插入孔45a和后楔形物插入孔45b从设置在操作外壳43上的长孔47a、47b露出至光学连接器21的外部。
图1为示出根据本发明实施例的光学连接器构造工具100与采用了机械接合部的光学连接器21相邻地布置的透视图。图2为从下方看去时光学连接器构造工具100的透视图。光学连接器构造工具100包括：大致矩形的楔形物支撑板(基板)53；以及一对臂55、57，其张开成V形形状并从楔形物支撑板53的后部两侧向前部延伸。
在楔形物支撑板53的底面49上设置有作为凸起部分的楔形物51。楔形物51包括：后侧楔形物51b，其在楔形物支撑板53上设置在臂55、57的基端部附近；以及前侧楔形物51a，其设置在上述基端部的前方。楔形物51a插入楔形物插入孔45a中，楔形物51b插入楔形物插入孔45b中(参见图8)。
后侧突起部61和前侧突起部59从臂55、57向楔形物支撑板53伸出。从外部按压臂55、57而使它们靠拢，从而突起部59、61朝楔形物支撑板53的底面49移动，并且使得楔形物支撑板53向上偏斜。在突起部59、61的上表面上优选地形成有朝楔形物支撑板53向下倾斜的斜面63、63(参见图5)，以便楔形物支撑板53在突起部59、61的作用下更容易向上偏斜。
楔形物支撑板53的向上偏斜使楔形物51a、51b向上移动。臂55、57的形状是这样的：当臂55、57呈靠拢的构型时，前侧突起部59先于后侧突起部61向楔形物支撑板53的底面49移动。将这对臂55、57靠拢的单个动作使得能取出楔形物，首先是前侧楔形物51a，然后是后侧楔形物51b。突起部59、61可以通过例如设置在楔形物支撑板53的两侧的翼片65、65与楔形物支撑板53接合。由于楔形物插入孔45a设置在用于将短光纤25与玻璃纤维35连接起来的光纤固定凹槽33a附近，所以首先使短光纤25和玻璃纤维35固定并处于连接状态，从而可以固定具有护套的光纤37。因此，可以以机械接合部内不残余应力的期望的顺序进行固定。
在这对臂55、57的前部设置有锁定部分67，锁定部分67能够限制臂55、57之间的距离。在锁定部分67中，锁定件69的一端借助铰链71连接到臂55的前端并围绕铰链71旋转，从而旋转末端到达另一个臂57。在操作构造工具的正常状态下，锁定件69朝向与臂57相反的一侧。在锁定件69的旋转末端和臂57的前部形成有构成锁定装置73的锁定凹入部分73b和锁定突起部73a；锁定件69的旋转末端能够被固定在臂57上。
利用锁定部分67锁定这对臂55、57，以便防止臂55、57彼此靠近，从而楔形物支撑板53将不会向上偏斜。即使当臂55、57受到横向压力时，仍可以防止意外地将楔形物从光学连接器21中取出。
在臂55、57的基端部附近大致垂直地设置有竖杆75、75。竖杆75、75与光学连接器21接合，并且光学连接器构造工具100面向光学连接器21定位。图3为示出安装有光学连接器构造工具100的光学连接器21在构造工具被锁定的状态下的透视图。将光学连接器构造工具100安装在光学连接器21的顶面上，从而形成设置有构造工具的光学连接器23。当将光学连接器构造工具100安装在光学连接器21上时，楔形物51插入光学连接器21的机械接合部分中，并将竖杆75、75锁定到光学连接器21上的位置。竖杆75、75从后方向前方抵靠操作外壳43的横向近端表面43a、43a。
当楔形物支撑板53向上偏斜时，竖杆75、75还用作枢转支撑部分83(参见图5)。当使臂55、57靠拢并将突起部59、61插至楔形物支撑板53的底面49，也就是将突起部59、61插至楔形物支撑板53与光学连接器21之间时，光学连接器构造工具100的前部以竖杆75、75作为枢转支撑部分而向上旋转。在将竖杆75、75用作支撑部分并使臂55、57彼此靠拢的情况下，即使当楔形物51部分地停留在原地而没有被完全地移开时，也可以通过朝相同的方向继续进行旋转而容易地将楔形物51取出。
可以将楔形物支撑板53的后端延长，而不在光学连接器构造工具100上设置竖杆75。在图6中，区域(a)示出安装有光学连接器构造工具102的光学连接器21在取出楔形物期间的局部纵向剖视图，其中，光学连接器构造工具102是光学连接器构造工具100的变型实施例。光学连接器构造工具102包括突起尾部85而不具有竖杆75，突起尾部85的后端部用作枢转支撑部分84。光学连接器构造工具102也可以包括竖杆75和突起尾部85这两者(参见图6中的区域(b))。
在光学连接器构造工具100中，至少楔形物51和楔形物支撑板53由抗蠕变透明树脂制成，例如聚醚酰亚胺(PEI)、聚砜(PSU)或者聚碳酸酯(PC)。这使得楔形物51和楔形物支撑板53随着时间的流逝产生最小变形，以防止由于所插入的楔形物变形而导致机械接合部分处的光纤插入空间狭窄，因而不会发生不能插入光纤并将其附接至连接器的情况。
从连接光纤的区域逸出的可见光被透明的楔形物51a引导至楔形物支撑板53的顶面77并可以被看到。因此，可以对是否成功地完成光纤的连接操作进行视觉确认。
设置有楔形物51的楔形物支撑板53的顶面77构成具有凸透镜形状的凸起部分79、79。具体地说，设置有前侧楔形物51a的楔形物支撑板53的顶面77是具有凸透镜形状的凸起部分79，从而使从连接部分逸出并被引入楔形物的末端处的光线更加可见，并且，能够基于使逸出的光闪烁，以更高的可靠性来确认是否成功地完成光纤的连接操作。
现在对使用光学连接器构造工具100的机械接合方法进行说明。为了防止机械接合部分随着时间的流逝而变形，通常提供采用机械接合部的光学连接器作为设置有构造工具的光学连接器23，其中光学连接器23安装有光学连接器构造工具100(参见图3)。连接器构造工具100以下述方式安装在光学连接器上：将前侧楔形物51a和后侧楔形物51b通过设置在光学连接器21的操作外壳43上的长孔47a、47b插入前楔形物插入孔45a和后楔形物插入孔45b中。
图4为光学连接器21的主要部分相对于与光纤垂直的平面的剖视图，其中，区域(a)示出楔形物插入之前的状态，以及区域(b)示出楔形物插入过程中的状态。当将前侧楔形物51a插入前楔形物插入孔45a中时，带V形凹槽的基板29和按压盖体39被分开。这产生了如下状态：可以将玻璃纤维35插入光纤固定凹槽33a中，从而可以将具有护套的光纤37插入后侧有护套光纤固定凹槽33b中。将具有护套的光纤37插入后侧有护套光纤固定凹槽33b中，光纤的末端处的护套被移除从而露出了玻璃纤维35。从光学连接器21的后端部的光纤插入引导部分81(参见图7)插入具有护套的光纤37，光纤的末端处的护套被移除从而露出了玻璃纤维35。
折射率匹配材料例如应用在玻璃纤维35的末端从而设置在图7中的B所示的将玻璃纤维35与短光纤25连接起来的区域。逸出的光穿过前侧楔形物51a、楔形物支撑板53以及凸起部分79；并且被确认为闪烁的可见光直到玻璃纤维35与短光纤25被成功地连接起来为止。如果连接是成功的，那么光将不再从玻璃光纤35中逸出。在这种情况下，将锁定部分67的锁定突起部73a从锁定凹入部分73b上解锁，将锁定件69置于臂57的相反侧，并且可以使臂55、57彼此靠近。
图5示出在楔形物被取出时的设置有构造工具的光学连接器，区域(a)为沿着剖面A-A截取的剖视图，以及区域(b)为局部纵向剖视图。图4中的区域(c)为在楔形物被取出后光学连接器23的主要部分相对于与光纤垂直的平面的剖视图。如果从凸出部分79看到的可见光消失并且可以确认已成功地进行了连接，则手动地将臂55、57靠拢。当使臂55、57彼此靠近之后，臂55、57的突起部59、61移动至楔形物支撑板53的底面49上，移动的突起部59、61向上按压楔形物支撑板53的底面49，以便楔形物支撑板53向上偏斜。因此，楔形物支撑板53和楔形物51向上移动。
如上所述，在使用光学连接器构造工具100的机械接合部中，依次地首先将前侧楔形物51取出，然后将后侧楔形物51b取出。一旦光纤25、35被固定在一起，具有护套的光纤37也被固定。因此，以机械接合部内不残余应力的期望顺序进行上述固定。此外，在将与侧部近端表面43a、43a相连的竖杆75、75用作支撑部分并使臂55、57彼此靠拢的情况下，即使当楔形物51部分地停留在原地而没有被完全地移开时，也可以通过朝箭头C(参见图5)的方向继续进行旋转而容易地将楔形物51取出。因此，根据光学连接器构造工具100，使用被宽泛地划分为楔形物支撑板53和一对臂55、57的简单、紧凑、单一的结构进行楔形物取出操作。此外，变形区域为容易弯曲的悬臂梁状的臂55、57；因此，材料不必依赖于变形特性。
因此，光学连接器构造工具100可以形成为结构既紧凑又简单的单一零件。从而，可以更可靠地进行楔形物的取出操作，并且可以降低制造成本。
根据本发明的光学连接器构造工具用于采用现场组装的机械接合部的连接器。

Claims (11)

1.一种光学连接器构造工具，包括：
基板；
楔形物，其设置在所述基板的底面上，所述楔形物插入光学连接器的机械接合部分中；
一对臂，其自所述基板的两侧部分延伸，所述臂的基端部接触所述两侧部分；以及
突起部，其从所述臂向所述基板突出，当所述一对臂在横向上靠拢时，所述突起部与所述基板的底面接合并使所述基板向上偏斜。
2.根据权利要求1所述的光学连接器构造工具，其中，
所述楔形物包括：后侧楔形物，其在所述基板上设置在所述臂的基端部的附近部位；以及前侧楔形物，其在所述基板上设置在所述臂的基端部的附近部位的前方，所述基板的前侧楔形物侧先于所述基板的基端部的附近部位向上偏斜。
3.根据权利要求1所述的光学连接器构造工具，还包括：
锁定部分，其用于防止所述一对臂彼此靠近。
4.根据权利要求2所述的光学连接器构造工具，还包括：
锁定部分，其用于防止所述一对臂彼此靠近。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学连接器构造工具，包括：
竖杆，其位于所述基端部的附近部位并用于与所述光学连接器接合，所述竖杆将所述光学连接器构造工具定位于所述光学连接器上并用作枢转支撑部分，所述基板围绕所述枢转支撑部分向上偏斜。
6.根据权利要求1所述的光学连接器构造工具，其中，
所述基端部的附近部位是枢转支撑部分，当所述枢转支撑部分与所述光学连接器接合时，所述基板在所述楔形物置于所述基板与所述光学连接器之间的情况下围绕所述枢转支撑部分向上偏斜。
7.根据权利要求2所述的光学连接器构造工具，其中，
所述基端部的附近部位是枢转支撑部分，当所述枢转支撑部分与所述光学连接器接合时，所述基板在所述楔形物置于所述基板与所述光学连接器之间的情况下围绕所述枢转支撑部分向上偏斜。
8.根据权利要求3所述的光学连接器构造工具，其中，
所述基端部的附近部位是枢转支撑部分，当所述枢转支撑部分与所述光学连接器接合时，所述基板在所述楔形物置于所述基板与所述光学连接器之间的情况下围绕所述枢转支撑部分向上偏斜。
9.根据权利要求4所述的光学连接器构造工具，其中，
所述基端部的附近部位是枢转支撑部分，当所述枢转支撑部分与所述光学连接器接合时，所述基板在所述楔形物置于所述基板与所述光学连接器之间的情况下围绕所述枢转支撑部分向上偏斜。
10.根据权利要求1、2、3、4、6、7、8和9中任一项所述的光学连接器构造工具，其中，
至少所述楔形物和所述基板由透明的树脂形成。
11.根据权利要求10所述的光学连接器构造工具，其中，
在所述基板的设置有所述楔形物的部分中，所述基板的顶面形成凸透镜的形状。
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