CN102246075A - 用于插接式光学连接器的安全系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种安全装置，除双联插头和用于由两个单头插头构成一个双联插头的卡箍外，它还具有可取出的操作保护机构(21)。操作保护机构具有形状稳定的盖部(21.1)并朝向近侧遮盖操作件(13.1)。操作保护机构还具有导引部(21.2)，它为了固定而朝向双联插头远侧地穿过操作件内的开口。因为盖部和/或阻止操作件运动的导引部，操作件无法不用工具地被操作。导引部由锁定机构锁定，从而阻止操作保护机构(21)的取出。为了解除锁定机构，带有特征化的操作部的解锁工具(22)必须被插入操作保护机构中。解锁工具优选具有特征化结构，其尺寸设定匹配于操作保护机构中的开口，并且同样属于安全装置。原则上，也可以作为替代方式地如此构成操作保护机构，可以采用市售的工具例如回形针。

Description

用于插接式光学连接器的安全系统
本发明涉及插接式光学连接器领域，尤其涉及插接式光学连接器的安全系统。
光学连接器中的“LC”型插接式连接器越来越受欢迎，尤其是因为其形状小巧的缘故。但这种形状小巧因素有其代价。LC型插接式连接器的部件的尺寸很小，壁厚很薄。这一方面带来制造技术的挑战。另一方面，几乎没有用于添加有其它功能的元件如安全元件的自由空间。而这些元件却变得越来越重要，因为通过光波导连接器传递的辐射功率现今已经相当高，从人身安全和责任义务以及操作可靠性考虑，安全措施变得必不可少。
因此，本发明的目的是如此构成插接式光学连接系统，即，与现有技术相比，在无须对形状因素要求折衷的情况下，存在附加安全特征。尤其要提供一种LC双口适配器或LC双口适配器部件和一种LC双联插头，其包括附加安全特征。本发明的另一目的是提供就制造技术而言更有利的LC双口适配器。
这些目的通过本专利的权利要求书所限定的发明来实现。
根据本发明的第一方案，涉及用于双联插头的“LC”型或形状小巧的另一类型相似的双口适配器或双口适配器部件(该部件还用于形成插座)，该双口适配器或双口适配器部件优选具有用于在适配器/适配器部件内的插头的闭锁机构。双口适配器包括彼此对齐的两对插孔，各有一个从相对两侧插入的LC双联插头被插入所述插孔中，从而在插头中被引导的光波导彼此通信。相应的适配器部件包括并排布置的两个插孔并且例如设置用于与另一相同的适配器部件形成适配器，或者也许与其它部件形成用于连接到发射器、接收器、收发器或中继器的插座。如本身已知地，分隔壁设置在相邻的插孔之间。适配器或适配器部件包括适配器壳体和在至少一侧的框架，该框架被紧固到适配器壳体的外侧并在围绕相应侧的所述两个插孔且包括在插孔之间延伸的部分。该框架提供附加安全结构，其表现出如下一个或多个功能：
-机械编码：该框架可具有特征化特征(例如侧伸入插孔或在近侧向外伸出的凸起和/或凹口等)，其与插头的相应特征(尤其是接合双联插头的卡箍)一起造成从应用角度讲是合适的插头可被插入，但其它插头不能被插入。
-颜色编码：该框架可以具有不同于壳体的颜色，该颜色对于该应用是特征化的。
尽管机械编码和/或颜色编码的原理本身早就已知(例如从欧洲专利EP0616236)，但带有可更换的便宜的编码框架的本发明方案为编码提供很好的解决方案。与通过适配器或适配器部件或插头作为整体来实现编码的方案相比，本文提出的方案在库存和存储成本方面也有明显胜出，因为无需具有不同编码的适配器的备货，一种适配器类型就足够了。
-保护翼片：框架特别有利的应用是保持辐射保护翼片(激光器保护翼片)。由于空间不够，保护翼片的固定实际上在LC型适配器部件或适配器中是做不到的，但因安全缘故，这种需求不断增加。在本发明的多个实施例的双口适配器或双口适配器部件中，激光器保护翼片现在设计成例如由弹簧钢制成的弹性金属片，其围绕分隔壁的近侧边缘并以盖住光纤轴的方式伸入插孔并且该金属片由框架保持。金属片例如可具有V形横截面，其臂部向外弯曲，直至垂直于分隔壁，即，它可形成两个弯曲的金属片段，其凸面彼此相向凸出。
根据在此提出的启示由框架保持保护翼片而得到了以下重要优点：
-提供空间：保护翼片可被牢固紧固，从而将占据其它(不可用的)空间。保护翼片仅需在分隔壁和框架中间部(中间连板)之间延伸，优选其部段沿分隔壁从分隔壁的端部边缘向内(即朝远侧方向)在两侧延伸。
-制造：保护翼片可由适当成型的金属片制成，该制造可以与壳体分开，即，例如金属片部段无需在壳体元件的周围弯曲。保护翼片的造价便宜，甚至可以翻新。
-安全性：保护翼片-其在至少一侧、优选在两侧设置(进入侧和离开侧)-提供可靠的人身安全性，即使在误操作情况下，例如在运行过程中不慎拔出插头。
框架和/或激光器保护翼片(如果适用)可设置在适配器/适配器部件的一侧，或其可以安置在两侧(通常在盖板侧)。
本文所用的涉及方位的术语例如“轴向的”/“轴线”、“近侧”、“远侧”将参照插接式连接来解释。该轴线是对应于光轴，在插接状态下且在工作过程中，光沿该光轴被引导。“轴向的”意味着“平行于该轴线”。“侧面”或“侧向”是指非轴向方向。在这种插接式连接器中，通常也限定光平面，它此时是垂直于轴线延伸的平面，在插头-插头连接中，该光平面在工作状态位于插头的两个金属包头之间的中央，因此大体在此处被引导的光从一个插头传递到另一个插头。“远侧”是指在插头“前部”的位置并且在插孔“之内”，就是说，有可能“朝向光平面”。“近侧”有可能是指“远离光平面”，因此朝向插头的“后部”且在插孔的“之外”。本文有时也使用术语“在…之上”和“在…之下”。它们涉及LC插头/适配器/插座的方位，在此，操作爪在上，当然不应理解为仅保护在安装中有特定方位的系统，相反，本发明并不依赖于最终选定用于操作的方位。
如本身已知地，除两个解锁爪外(各用于双联插头的两个插头部中的每一个)，例如用于LC插接式连接器、如用于本文所述类型的适配器/插座的双联插头还包括共用的操作件。当双联插头由通过卡箍(双头轭架)相互连接的两个插头例如可商购的单头插头构成时，卡箍包括与卡箍整体形成的相应操作件。这设计成远离插头轴线并朝远侧方向突出的翼片，该翼片超出在远端的两个解锁爪，例如参见美国专利US7413351、欧洲专利EP0788002和美国专利US6461054。
根据本发明的另一方案，提供一种安全装置，除作为整体的双联插头或卡箍外，该安全装置还包括可取出的操作保护机构。操作保护机构具有形状稳定的盖部并在近侧遮盖操作件。此外，操作保护机构包括导引部，导引部为了固定而朝向双联插头远侧地伸入操作件中的开口。因为有盖部和/或阻挡操作件运动的导引部，所以不借助工具，操作件不能被操作。这同样防止解锁爪被无工具地直接操作。导引部被锁定机构所阻，从而防止操作保护机构被取出。为解锁该锁定机构，带有特征化操作部的解锁工具必须被插入操作保护机构。解锁工具优选具有特征化结构，其尺寸设定与操作保护机构中的开口相匹配并且同样属于安全装置。原则上，也可以用替代方案设计操作保护机构从而可使用市售工具如回形针。
锁定机构例如是卡箍或操作保护机构的弹性的锁定耳片，其锁定在操作保护机构或卡箍的锁定凸起的后面。解锁工具例如克服锁定耳片的弹力来移动该锁定耳片，从而解除锁定连接。在操作保护机构中的用于插入解锁工具的开口可以(相对于侧向位置而言)位于操作件中的开口之内，从而解锁工具可被插入，以使其同样朝远侧伸入操作件中并操作位于该处的锁定凸起。
解锁爪还可以包括保持结构，其与操作保护机构的相应结构配合，从而操作保护机构可通过沿与插入方向相反的方向用力拉拔所插入的解锁工具而被去除。
框架(优选连同激光器保护翼片)以及操作保护机构的安全功能优选作为整体概念来组合，但其自身也可以彼此独立实施。
除双口适配器和安全装置之外，集成有框架和操作保护机构的安全功能的安全套件优选还包括多个其它框架和卡箍(或者可能包括多个整个双联插头)，其中，框架和卡箍优选就其编码而言彼此匹配，即，得到特定类型的框架，其仅用于和/或仅可被用于与特定卡箍结合使用(和/或反之)。
根据本发明的另一方面，LC适配器-单口或双口、带有或不带前述框架-包括单件式塑料壳体。单件式塑料壳体在插接式连接器领域本身是已知的。但直到现在它们几乎不会被考虑用于LC适配器，其原因尤其在于导套的接纳部的制造。导套用于引导待连接的两个插头的金属包头。导套的接纳部当然须由壳体保持或由壳体形成，壳体必须为导套提供可靠的座部，该座部尤其固定导套，抵抗在相对适配器插拔的过程中由金属包头在导套上的摩擦所引起的轴向力。根据现有技术如欧洲专利EP0768547，导套的插入包括插入一个半接头的半接纳部中，随后将形成适配器的两个半接头连接起来。在这种情况下，每个半接纳部可以包括轴向完全固定导套的导向凸缘。但在制造单件式壳体时，这样的导向凸缘将会使导套难以插入，甚至不可能插入。
尽管美国专利US7318751公开带有单件式金属壳体的LC适配器，但导套需要特别制造和紧固的紧固帽，其至少很大程度上抵消单件式构造的制造技术方面的优点。欧洲专利EP1199587公开带有单件式壳体的混合型适配器，然而其不能提供解决导套插入问题的可行解决方案。
根据本文所述的本发明方面，用于导套的接纳部现在形成在单件式塑料壳体上(即，其形成塑料壳体的组成部分，因此与之成一体)，并且为了导套的锁定紧固，其在至少一侧设有带由接纳部自身形成的弹性构件的卡扣机构。因此，导套可被单件式壳体自身保持，无须附加的紧固件。
例如，接纳部自身可如本身已知地设计成套筒状，其具有在两侧朝内突出的凸缘，其中至少在一侧设有多个轴向延伸的狭槽，借此，接纳部的相应侧被分成多个部段，这些部段在导套插入时可向外弹性偏移。
以下，借助附图来详细说明本发明的实施例。在附图中相同的附图标记表示相同或相近的元件，其中：
图1是双口适配器的视图；
图2是带有安全装置的图1所示的双口适配器的构件的分解视图；
图3是可与双口适配器配合的双联插头；
图4是用于形成图3所示类型的双联插头的卡箍；
图5是用于图1所示类型的双口适配器的第一编码框架；
图6是作为图4的替代方案的机械编码的卡箍；
图7是用于与图6所示的卡箍配合的、图5的替代方案的编码框架；
图8是带有操作保护机构和解锁工具的双联插头的分解示意图；
图9是从操作保护机构下方看的视图；
图10是操作保护机构的沿经过插接连接器轴线的平面被剖切的视图；
图11是解锁工具的视图；
图12是沿一个平面剖切的、带有部分插入的解锁工具的图8所示双联插头的示意图；
图13是带有导套接纳部的适配器的单件式壳体的放大图。
图1所示的用于LC型插接式连接的双口适配器1包括注塑成型的塑料壳体2，其在所示实施例中是整(单)体件。在壳体2中形成有并排布置的插孔3，其可以接纳“LC”型标准插头或标准双联插头。在插孔内设有激光器保护翼片4，其在插头插入过程中克服弹力地退让并让出插座孔。在拔出过程中，在插头离开适配器之前，激光器保护翼片由于弹力移回至所示的覆盖光导元件的轴线的状态。此外，还设有卡在端侧上的框架5，其形成适配器1的近侧末端，在所示的实施例中，还在该框架上形成LC适配器插座所特有的本身已知的上侧凹形特征。该框架围绕两个插孔且包括在插孔之间延伸的中间部(连板)5.3。
如图2更清楚地所示，框架5尤其是具有通过中间部5.3的支承来固定激光器保护翼片4的功能。激光器保护翼片4呈弯曲金属片形式，其例如由弹簧钢制成，其中该金属片形成用于两个插孔3的单个激光器保护翼片。形成激光器保护翼片的金属片围绕两个插孔3之间的分隔壁2.1布置。为此，金属片除了在端侧支承在分隔壁2.1上的连板部4.1外，还包括两个翼部4.2、4.3，所述翼部相对连板部成角度弯曲，并且每个翼部形成用于两个插孔中的一个的激光器保护翼片。翼部与连板部相邻地首先从连板部朝远侧方向基本平行于分隔壁地延伸出，随后与到连板的间距相关地以连续方式弯曲，直至垂直于分隔壁，从而它们作为一个整体来看在水平截面上呈带有连续向外弯曲的臂的V形(也可以说臂呈摆线片段的形式)。这种形状是特别有利的，因其它确保了在插头插入和必然导致金属片变形时在每个位置上的应力不会超出特定大小，从而在整个区域发生基本弹性的变形。然而，假如例如与连板部相邻的金属片垂直地或以大的角度延伸离开分隔壁，那么在到连板部的过渡区域内将会在有变形时出现很大的应力，从而在频繁插拔情况下不再能提供纯弹性变形。该形状的另一优点在于，射出的激光束不会因反射而耦合回到光纤/插头。
此外，由于连接到连板部的部段以平行于分隔壁2.1的方式延伸，所以激光器保护翼片4的上述形状有其它优点，即，在框架5在如图所示的实施例中那样从中间部5.3区域朝远侧方向是平面状的且因此仅支承在激光保护翼片的连板部4.1上的情况下，还限定了激光器保护翼片的取向。
设有用于将框架5固定在壳体2上的锁定机构，这些锁定机构以在壳体和框架上的合适的结构2.2，2.3；5.1，5.2形成，它们的确切形状不是本发明的关键，因此在此不作详述。
图3示出双联插头11，其可与根据图1和图2的适配器连用。如本身已知地，双联插头11由通过卡箍13连接的两个市售的单头插头12构成。单头插头12包括解锁爪14，其在插入到适配器中时提供锁定并且可借助解锁爪的操作再次解锁适配器-插头连接。在锁定时，卡锁在适配器相应结构后面的解锁爪14结构在图中以14.1表示。卡箍包括构成卡箍一部分的操作件13.1。它被设计成延伸超出两个解锁爪且与卡箍的其余部分形成一体的翼片的形式。
图4以不同的示意图示出卡箍。在操作件13.1中形成开口13.2，此外在开口区域内连接有弹性的锁定耳片13.3。开口和锁定耳片的功能将在下文中详加描述。
除已提到的功能之外，框架5用作编码框架。这意味着，一方面，框架通过颜色选择可提供信号表明适应特定应用的插合连接，例如指示只能安装带有匹配颜色的卡箍的插头。作为附加或替代，框架还可包括与双联插头尤其是卡箍的相应机械特征相匹配的机械特征，从而只能插入匹配的插头和/或插头可仅被插入匹配的适配器中。图5示出“中性”编码的框架5，其与图4所示类型的卡箍相配。图6和图7示出带有不同编码的卡箍13或框架5，其通过在卡箍上的凸起13.4和在框架5上的相应凹口5.4实现。带有根据图6的卡箍13的双联插头不能插入带有根据图5的框架的适配器中。多种其它的编码也是可行的。框架5和卡箍13之间的机械编码的设计构造也可以与之前描述的形式相反，即，在框架上设有凸起且在卡箍上设有相应凹口。
图8示出带有操作保护机构的配置。图8示出插入到适配器2中的图3所示的双联插头11。另外，操作保护机构21是可见的，该操作保护机构也在图9中以不同视图被示出并在图10中(局剖)被示出。
操作保护机构包括形状稳固的盖部21.1和导引部21.2。在所示的实施例中，由侧加固结构21.3支持盖部的刚性。导引部可被插入开口13.2，直至操作保护机构遇到止挡。此时，盖部21.1在近侧覆盖操作件13.1，该操作件不再是可接近的且在无工具(即只用手)且无操作意图的情况下不会被操作。此外，在遮盖保护机构插入时被压下的锁定耳片13.3锁定在横向壁21.4后面并且固定了操作保护机构以免拔出。在不使用工具的情况下，操作保护机构也不能被去除。
需要用如图8和图11所示的解锁工具22来解除锁定连接。除了手柄部22.1外，解锁工具还包括操作部22.2，其在操作件处经过开口21.5(见图10)进入位于横向壁21.4之后在操作保护机构21和卡箍13之间的空隙，锁定耳片13.3位于该空隙中。通过插入，锁定耳片被向下偏转并放开该操作保护机构，以便通过朝近侧方向拉拔被取出。解锁工具的操作部22.2还包括保持结构22.4，其使解锁工具与操作保护机构锁定，从而操作保护机构可以通过拉拔解锁工具被取出。在所示实施例中的保持结构22.4被设计成保持耳片形式，其在前端被连接到形成操作部的弹性臂上且锁定在操作保护机构中的扩宽部21.6内。
图12示出借助解锁工具22实现锁定耳片13.3的上述偏转。解锁过程规定首先将解锁工具22插入开口21.5，直至遇到止挡(箭头41)。由此，锁定耳片13.3被下压(箭头42)并且例如通过拉拔与操作保护机构锁定的解锁工具22来释放操作保护机构21以便移除(箭头43)。随后，操作件13.1可被操作(箭头44)，其实现锁定爪的释放(箭头45)。
同样参见图12，在这里，操作件13.1的闭锁通过覆盖操作保护机构21而使其不可接近来实现，或者通过使导引部抵靠开口13.2的边界而限制转动来实现，或者通过这两种方式来实现，如附图所示。
本发明的上述方案是结合由卡箍13保持的两个最初独立的单头插头12所构成的双联插头来描述的。本发明也能以这样的双联插头来实施，其两个插头壳体是一体的或以任何其它方式紧固在一起，其中，操作件可由共用的壳体形成。
上述图依据整体式适配器描述了本发明。相应的适配器部件(未示出)例如基本对应于图1所示适配器的一半并具有随后附图所示的特征。其也可被设计成所谓的插座，因此例如用于连接到发射器、接收器、收发器或中继器。
图13示出导套31的接纳部的细节，其优选由单件式塑料壳体2形成。接纳部穿入关于轴向几乎居中布置的底壁2.11中。底壁例如大体位于光学平面上。接纳部2.12自身呈套筒状，并且其内径适配于导套31的外径。接纳部在两侧分别有一个凸缘2.13，凸缘固定导套以防止其轴向位移。接纳部至少在一侧开有数个狭缝(表示为狭槽32)，从而接纳部被分成多个轴向延伸部段，在从狭槽侧插入导套的过程中，这些部段可以向外弹性偏移。
本文所述的单件式设计构造的理念也可以不费力地套用到单口适配器和不同于LC型的其它类型插头上。

Claims (14)

1.一种用于插接式光学连接器的安全装置，包括带有两个插头部件(12)的双联插头(11)或者用于由两个单头插头(12)准备好一个双联插头(11)的卡箍(13)以及用于两个插头(12)的解锁爪(14)同时致动的操作件(13.1)，其特征是，还包括操作保护机构(21)，它具有用于从近侧遮盖操作件(13.1)的形状稳固的盖部(21.1)以及与该双联插头(11)或卡箍(13)配合的导引部(21.2)，该导引部能与该双联插头(11)或卡箍(13)锁定，从而该导引部在不借助工具情况下不能与该双联插头(11)或卡箍(13)分离。
2.根据权利要求1所述的安全装置，其特征是，该操作件(13.1)设计成从插头轴线起朝远侧方向伸出的翼片的形式并且包括操作件开口(13.2)，该导引部(21.1)在保护状态下穿过该操作件开口。
3.根据权利要求1或2所述的安全装置，其特征是，该操作保护机构(21)包括开口(21.5)，该安全装置还包括其上形成有操作部(22.2)的解锁工具(22)，该操作部的横截面与该开口(21.5)的横截面匹配，该解锁工具通过将该操作部(22.2)插入该开口来解除在该操作保护机构(21)和该双联插头(11)或卡箍(13)之间的锁定。
4.根据权利要求3所述的安全装置，其特征是，该解锁工具包括保持结构(22.4)，该保持结构实现该解锁工具与该操作保护机构的锁定，从而该操作保护机构可通过该解锁工具的拉拔从该双联插头(11)或卡箍(13)上被除去。
5.根据权利要求3或4所述的安全装置，其特征是，该操作保护机构的开口(21.5)延伸经过操作件开口(13.2)。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的安全装置，其特征是，实现该导引部(21.2)与该双联插头(11)或卡箍(13)锁定的锁定机构由该双联插头(11)或卡箍(13)的弹性耳片(13.3)形成，该弹性耳片卡锁在该操作保护机构或卡箍的锁定凸起(21.4)后面。
7.一种用于插接式光学连接器的双联插头的双口适配器或双口适配器部件(1)，具有壳体(2)和并排布置且用于插入双联插头的两个插孔(3)，其中在并排布置的插孔之间设有分隔壁(2.1)，其特征是，包括被紧固到或可紧固到壳体上并在近侧从壳体(2)伸出的框架(5)，该框架围绕适配器侧的两个插孔(3)且具有在所述插孔之间延伸的中间部(5.3)。
8.根据权利要求7所述的双口适配器或双口适配器部件(1)，其特征是，该框架通过颜色和/或机械方式被编码。
9.根据权利要求7或8所述的双口适配器或双口适配器部件(1)，其特征是，还具有辐射保护翼片(4)，它伸入该插孔内，并在没有插头插入情况下在第一位置覆盖相关插孔的光轴，能通过插头的插入克服弹力地偏移离开第一位置，其中该辐射保护翼片(4)通过该框架(5)固定在壳体(2)上。
10.根据权利要求9所述的双口适配器或双口适配器部件(1)，其特征是，该辐射保护翼片(4)由具有两个翼部(4.2，4.3)的可弹性变形的金属片一体制成，所述翼部分别覆盖并列的第一和第二插孔(3)的光轴。
11.根据权利要求10所述的双口适配器或双口适配器部件(1)，其特征是，该辐射保护翼片包括在该分隔壁(2.1)和框架的中间部(5.3)之间延伸的连板部(4.1)，所述两个翼部中的各一个翼部从该连板部起在每侧伸入到第一和第二插孔中，每个翼部与该连板部相接地首先朝远侧方向延伸，随后连续弯曲直至垂直于该分隔壁(2.1)。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的双口适配器，包括彼此对齐的两对插孔，一个双联插头可从相对两侧的各一侧插入所述插孔中，其特征是，该壳体是整体式的且形成成对对准的共四个插孔(3)，其中该双口适配器还包括用于插头金属箍的导引和相互对准的两个导套，该壳体对于每对彼此对准的插孔构成用于其中一个所述导套(31)的接纳部(2.12)，该接纳部呈在任一侧在端侧带有径向内伸的凸缘(2.13)的套筒状，该接纳部在至少一侧具有多个轴向延伸的狭槽(32)。
13.一种用于插接式光学连接器的系统的安全套件，包括用于插接式光学连接器的双联插头的双口适配器(1)或双口适配器部件，它具有壳体(2)和并排布置的两个插孔(3)，双联插头可被插入所述插孔，其中在所述并排布置的插孔之间设有分隔壁(2.1)，该双口适配器或双口适配器部件还具有框架(5)，该框架被紧固到或可被紧固到该壳体上、在近侧从该壳体(2)伸出、围绕适配器侧的两个插孔(3)且包括在所述插孔之间延伸的中间部(5.3)，该安全套件还包括根据权利要求1至6中任一项所述的安全装置，其中该安全装置(11)与该双口适配器(1)或双口适配器部件配合。
14.根据权利要求13所述的安全套件，其特征是，包括其颜色和/或形状不同于第一框架(5)的颜色和/或形状的至少另外一个框架(5)和其颜色和形状不同于第一双联插头或卡箍的颜色和/或形状的至少另一个双联插头(11)或卡箍(13)，从而得到由该框架和该双联插头或卡箍的相互匹配的颜色编码和/或机械编码构成的系统。
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