CN1038617C - 用于将光纤连接器的插头组件带游隙地并排夹持住的装置 - Google Patents

Abstract

一种通过将插头组件并排地保持住以形成一个双工式连接器以使插头组件能同时跟插座壳体的塞孔套配接的装置。该装置具有一对分主的壳体，每一壳体具有一个可卡持地容纳一个插头组件的腔室。一个壳体上设有卡持构件，另一个壳体上设有扣持构件。扣持构件与卡持构件可卡持地相互连接以将壳体带游隙地并排夹持住，通过游隙来适应插头组件与塞孔套之间的任何安装误差。

Description

用于将光纤连接器的插头组件带游隙地并排夹持住的装置

本发明涉及一种光纤连接器，更具体地是涉及一种用于将各插头组件并排地相互连接以形成一个允许各插头组件同时联接、同时脱开的双工式连接器。

在简单的两站光纤通讯系统中，一个光信号沿着一条光学纤维从在一个站上的一个诸如激光器或发光二极管的发送器件传送到在另一个站上的诸如光电检测器的接收器件。为了达致最大的传输效率，光纤的纵轴线必须跟电光器件的光轴精确地对准。此外，在发送器件与接收器件之间的距离是很长的情况下，常常将多段光纤连接在一起。这些光纤节段的纵轴线也必须相互精确地对准来达致最大的信号传输。

一根光纤跟另一根光纤或电光器件的对准是通过使用光纤连接器来实现的。这些连接器各具有一插头组件，该组件装有用于将光纤的端头精确地定位的光纤塞套。典型的塞套具有一个精确的圆柱形外表面和一个用于在其内容纳光纤的端头的同心孔。在光纤要连接在一起或者光纤要连接到一个电光器件上时，其塞套容纳在一个精密塞孔套内以建立所需的精确轴向对准。为将插头组件跟塞孔套保持在一起，有各种构形的连接器，包括用螺丝纹拧上的、卡口连接的或通过推拉机构啮合的连接器。

在较复杂的通讯系统中，该两站相互双向通讯。对这种类型的系统，最有效的方式是在两站之间敷设一对光纤，其中一根光纤负责从第一站到第二站的传送，另一根光纤负责从第二站到第一站的传送。这使信号能够同时朝两个方向传送，从而提高了该系统的速率。

为了方便地处理相应的光纤，有许多种将一对塞套结合在一个单一的壳体内的、称为双工连接器的连接器。在采用双工连接器时，由于在单一的壳体内、在通常是一对相互刚性地固定着的塞孔套的配对接口内以及在插头组件本身内存在制造误差，常常是难以建立实现将信号传输提高到最高所需的正确的轴向对准。此外，双工连接器采用专门适用于那些特定连接器结构的构件，从而使制造者和使用者很难受用在单工连接器(单一塞套连接器)和双工连接器使用基本上同样的组成件的情况下所体现的经济上的优点。

试图解决这些问题的这样的装置的一个实例公开在美国专利5,123,071中，在此专利中两个单个的单工连接器卡持在一个具有其内形成有容纳这些单个连接器的外轮廓的间隔的、由两部份构成的本体的外连接器中。但是，该外连接器将两个单工连接器夹持成固定关系，从而防止了对配对构件间的安装误差的适应。单工连接器之间的任何浮动通过松动地卡持住各个连接器的方式来实现。

使一对单工连接器能够呈现一个双工式连接器的功能的适配器的另一个实例公开在美国专利4,953,929中。该适配器在两个单工连接器的相应夹持部份将其卡持住，该两个单工连接器通过一个在配合时适应安装误差的弹性装置相互连接。但是，所公开的弹性装置只沿着两条垂直于光纤与塞套的纵轴线中之一条上提供独立的平移浮动。

仍然需要有一种用来使一对插头组件保持相应并排对准布置的装置，该对插头组件沿垂直于塞套的纵轴线的每根轴线具有平移游隙以适应由于制造容差引起的安装误差并保证达致最大信号传输所需的正确对准。

本发明的装置是一种用来将光纤连接器的插头组件并排带游隙地保持住来适应跟一个配合插座壳体的任何安装误差的相互连接的组件。该组件包含有一对分立的壳体，每个壳体具有一个用来可卡持地容纳插头组件中之一个的腔室。第一壳体具有一个卡持构件，第二壳体具有一个扣持构件。扣持构件跟卡持构件啮合来将壳体并排地夹持住使壳体可以相对浮动。

本发明的目的在于提供一种用于将来自光纤连接器的插头组件带游隙地并排夹持住的装置。

本发明的一个特征是，插头组件卡持在壳体内，具有卡持构件的第一壳体跟具有扣持构件的第二壳体啮合成使壳体可相对浮动，从而在相邻插头组件之间提供浮动。本发明的另一特征是，可以在卡持构件或扣持构件上设置掣爪以保持壳体相互连接。

本发明的优点是在壳体之间的浮动可独立地沿着两条相互垂直并垂直于插头组件内的塞套的纵轴线产生。

对本发明的进一步理解可以通过参阅本发明说明书的下述部份及附图来实现。

本发明现将通过实例结合附图进行描述。在附图中：

图1是本发明的待连接到一个插座壳体上的双工式连接器的一个部份分解与部份破开的透视图；

图2是一个示出连接器的壳体如何相互连接的透视图；

图3是相互连接的壳体在未经压缩状态下的一个俯视图；

图4是壳体处在均匀压缩状态的一个俯视图，说明相互连接的壳体之间的相对运动的第一种形式；

图5是在摆动地压缩状态下的壳体的一个俯视图，说明相互连接的壳体之间的相对运动的第二种形式；

图6是在垂直方向上错开的壳体的一个端视图，说明相互连接的壳体之间的相对运动的第三种形式；

图7是壳体的另一个端视图，其中一个壳体被扭转，说明相互连接的壳体之间的相对运动的第四种形式；

图8是壳体的一个侧视图，其中一个带角度地错开，说明相互连接的壳体之间的相对运动的第五种形式；

图9是本发明的另一种实施例的一个透视图，

图10是一个具有卡持构件和后保险止挡的第一壳体跟第二壳体联接的透视图；

图11是一个具有卡持构件的第一壳体跟具有扣持构件的第二壳体分开的透视图；

图12是一个带有后保险止挡的第一壳体跟第二壳体联接的仰视图。

参看图1与图2，图1示出一个来自未示出的、连接到一根纤维光缆12的单工光纤连接器的插头组件10。这些插头组件10装入到第一壳体14与第二壳体16的相应壳体内，这些壳体在相互连接时将插头组件10带游隙并排地夹持在一个双工式连接器2内。这游隙使多个插头组件10可以作为一个单一单元容易地插入插座壳体20内并容易地从其中拔出。插座壳体20具有一对一体模制出的通道22，每一通道含有一个用于将一个插头组件10的塞套26以及其中的光纤28跟未示出的其它光纤器件对准的塞孔套24。

这些插头组件10是NTT(日本电报电话)国际公司生产的SC(单信道)型光纤连接器的典型件。尽管这是一种推拉式连接器，但其它类型的连接器的插头组件也可以用。

插头组件10具有一个其内装有从其前方伸出的塞套26的外壳30。塞套26内装有从纤维光缆12来的光纤28，光纤28的端面与塞套26的端面32齐平。塞套26设计成可沿纵轴线33作有限的直线运动并被一个未示出的在外壳30内的弹簧往前推压。此塞套26的纵轴线33跟光纤28的纵轴线一致。外壳30包括有一对凸筋34和一对凸台36，它们对称地设置在外壳30的对侧上使之跟将在下面描述的壳体14、16结合来将插头组件10锁住。

纤维光缆12以常规方式在外壳30的后部连接到插头组件10上以使光纤28跟外部冲击隔离开。卸应力套管38包围着纤维光缆12并连接到插头组件10的后部以防止光纤28在进入插头组件时出现过度弯曲。

每个壳体14、16具有一个本体40、40a和一个具有一个纵向伸展穿过的腔室44的突出端42。此腔室44设计来容纳插头组件10并将其可保持地定位使塞套26伸出突出端42前面(见图2)。突出端42具有一个长方形管状构形，其上带有一对伸展穿过相对侧的带凹槽的开孔48。每个开孔48具有一个前缘50和一个后缘52，它们分别跟凸筋34与凸台36接合以防止插头组件10从腔室44中脱出，但同时仍允许插头组件10在壳体14、16内有一些轴向位移。在突出端42的跟开孔48成90°的一侧上设有一个键54，其构形可以改变来保证跟插座壳体20的相应槽55合适地配合。

在突出端42的前端，在对应于开孔48的每侧上，有一对带有坡口的导入表面56，其后面跟有相应的表面58。有一个槽道60从突出端42的前端伸展，通过这些表面56、58到达开孔48。在突出端42插入通道22时，带坡口的表面56、58与槽道60跟相应的、其上具有掣爪64的弹性爪62配合，使掣爪64能够超过插头组件10的凸筋34并与其啮合。一经啮合，掣爪64就确保壳体14、16连同其内带有光纤28的插头组件10卡持在插座壳体20的通道22内。

每个壳体14、16的本体40、40a上一体制有相应的突出端42。尽管这说明一种可能的结构，但是还可以使突出端跟壳体分立。另一方案是，壳体14、16可设计成使突出端42作为插头组件10的组成部分而不是作为壳体14、16的组成部份。本体40、40a是一个具有大致长方形横截面的长形管状构件。可以抓住本体40、40a来将插头组件10作为一个单一单元插入插座壳体20内并从其中取出。本体的外表面可以设有诸如筋条41或一些其它的粗化表面那样的增强抓握接合的结构。

第一壳体14在本体40上具有一个卡持构件66。该卡持构件66是一个大致平行于本体40的一侧69的、并通过一个中央柱70跟该侧面隔开的卡持板68。从图1中可看清楚，本体的邻接侧朝外伸展到该卡持板68的边缘上，在该侧与卡持板之间形成底边72，这就沿着本体40形成两个开端U型空腔74，这两空腔74以卡持板68、本体的一侧69和底边72作为边界。这两空腔74由在本体40与卡持板68之间伸展的、从底边72伸展跨过卡持板68的大部份宽度的中央柱70分开。窗口76伸展穿过卡持板68进入每个空腔74。

第二壳体16上具有扣持构件78。扣持构件78可与卡持构件66相互连接以将第一壳体14跟第二壳体16并排地并带有游隙地夹持在一起。该游隙是指扣持构件与卡持构件之间的余隙。第一与第二壳体之间的相对运动受限于卡持构件与扣持构件的配合。扣持构件78是一对从设在本体40a的相对端的支座84以悬臂的方式相向伸展的弹性臂82。每个弹性臂82包括有一个与支座84相对的支脚86。这些支脚86沿离开第二壳体16的本体40a的方向朝外伸展并相互隔开设置以形成一个容纳区88，该容纳区88被弹性臂82、支座84和本体40a的一侧80所限定。从每个弹性臂82上伸出一个掣爪90伸入容纳区88内。该掣爪90构形成使其在扣持构件78跟卡持构件66啮合时被容纳在卡持板68的窗口76内以防止壳体14与16分离。

如图2所示，通过将第二壳体16靠在第一壳体14旁边并靠近其上方放置使第二壳体16的弹性臂82可容纳在第一壳体14的U形空腔74内来进行壳体14与16的连接。在这个位置上，第一壳体的卡持板68和中央柱70也放置成使之对应于第二壳体16的容纳区88。通过向下推动第二壳体16，掣爪90上的凸轮表面92跟卡持板68接触，从而使弹性臂82或卡持板68变形、或两者一起变形来使掣爪90沿着卡持板68往下滑到窗口76的位置而被窗口76所容纳并被系留在其内，从而将壳体14与16锁合在一起。

本发明的一个方面是两壳体可以保持相互分开，或可相互分开以使两壳体和插头组件可以作为两个单工连接器使用。本发明的这个实施例特别有吸引力之处在于在壳体相互分开时没有可能弄丢的多余的零件。这个特征在将一根光纤在另一根光纤连接到插座壳体上以前暂时连接到插座壳体内是有利的情况下是特别有用的。

此外，尽管本发明结合一种双工式连接器来进行描述，但是本发明也可以通过在壳体14、16中之一的其它侧上装上多个扣持构件、卡持构件或其组合来将多个插头组件相互连接成一串或一组。这成串或成组的结构可以看作成多个相互连接的双工式连接器。

一旦相互连接后，弹性臂82的支脚86大致靠着第一壳体14的本体40的一侧69，虽然有一些松动，但是可以接受(见图3)。支脚86的从弹性臂82伸展离开的距离选择成使掣爪90在壳体14、16相对浮动时不能够从窗口76脱出。支脚86还通过在两个地方接触第一壳体14的本体40使悬臂82的弹性在壳体14与16之间施加一个偏置力而起到使壳体14与16相互相对稳定住的作用。

卡持板68的厚度选择成使之在支脚86贴靠着第一壳体14的本体40时使卡持板68从第二壳体16离开一个足以适应任何由于制造容差所引起的预先考虑到的安装误差的距离。在此未进行压缩的状态下(见图3)，壳体14、16基本上处在它们的相对的极限位移位置上。还可以使该未压缩状态对应于壳体14、16可以被压缩或分开以适应任何安装误差的标称间距，以跟插座壳体20接合。如图4所示，当第一壳体14与第二壳体16相对压靠时，支脚86仍然贴靠着第一壳体14的本体40，卡持板68移动靠近第二壳体16的本体40a。弹性臂82弯曲了或变形了，但掣爪90由于支脚86的尺寸的缘故仍然跟窗口啮合着。这就使壳体14、16能够在被相向沿图4的箭头A方向压缩的情况下相对按平移方式沿一条垂直于塞套26或光纤28的纵向轴线33的第一轴线94浮动。这个运动可独立于沿任何其它轴线的运动。

还可以在角度上重调准塞套26的纵轴线33来适应塞套26相对于配对的塞孔套24的任何角度安装误差。壳体14、16的突出端42由于相应的弹性臂相互独立而可以相向摆动或相背摆动(见图5中的箭头B)。这将使弹性臂82中之一变形。过度的突出端内摆校正通过一个在第一壳体14的本体40上、在靠近突出端42处从卡持板68所处的同侧69朝外伸出的前保险止挡98来加以防止。当突出端内摆位移出现时，前保险止挡98将与第二壳体16的本体40a接触以防止可能使塞套26不能纳入配对的塞孔套24内的过度的轴向安装误差。此外，此前保险止挡防止朝后的弹性臂82受力过大。

参看图5和10至12，后保险止挡98a同理地防止过度的突出端外摆校正。后保险止挡在第一壳体14的本体上、在与前保险止挡98相对的、当中由卡持板68隔开的一端上朝外伸出。当两突出端42相背摆动时，后保险止挡98a跟第二壳体16的本体40a接触从而防止进一步摆动。限制过度的突出端外摆校正防止了突出端42挤进其相应的插座。

在卡持板68上的容纳掣爪90的窗口76在垂直于掣爪90的宽度的方向上呈长形，使掣爪90能够在窗口内移动(见图6)。掣爪90在窗口内的移动使第一壳体14与第二壳体16能够沿着一条垂直于第一轴线94和塞套26的纵向轴线33的第二轴线100平移地浮动(见图6中的箭头C)。沿第二轴线100的浮动通过弹性臂82跟底边72接触或通过掣爪90跟窗口76的边缘接触而受到限制。

参看图2、6与7，扣持构件78与卡持构件66的相互连接通过弹性臂82为壳体14、16连同其内的插头组件10提供有限度的旋转浮动。在壳体14、16的相对扭转中(见图7中的箭头D)，由于支脚86跟第一壳体14的本体40接触，弹性臂82将有轻微的扭转，或者是支脚86将部份地跟本体40脱离接触。

如果窗口76的宽度稍大于相应的掣爪90的宽度，壳体14、16的突出端还可以上下摆动以适应纵轴线33沿着第二轴线100的任何角度安装误差(见图8中的箭头E)。

在图3中可清楚地看出，在两个弹性臂82的支脚86之间的容纳区88的尺寸以及卡持板68的长度要设计成分别紧密地对应于中央柱70的宽度以及两个支座84之间的间距。这就防止了壳体14、16沿纵轴线33的方向出现纵向位移，保持了两个壳体14与16之间的结构刚性，使两个壳体14与16能够作为一对来操作。沿着这些轴线33的候任何安装误差都通过弹顶塞套26的内在的浮动来适应。尽管相互连接中的浮动在上面主要结合壳体14、16来进行讨论，但是应当理解到，装在壳体内的插头组件10和塞套26的对准才是最重要的。

图9示出本发明的另一个实施例。在此实施例中，窗口76从卡持板68上取消掉，掣爪90从扣持构件78上取消掉。掣爪106终接在设在卡持板68的端头上的弹性爪102上。这些弹性爪102通过将卡持板68部份地切成相应的空腔74而形成。扣持构件78如前所述那样与卡在其上的掣爪106啮合并防止脱出。

在上述的实施例中，扣持构件78的功能是，既将壳体14、16夹持住，又通过弹性臂82的弹性在两壳体之间施加一个偏置力将壳体14、16稳定住。可以将这些功能分开成两个分立的部份。例如，卡持构件66可以是一个长形T形构件，或是一对带头的柱子，而扣持构件78可具有相应的一个或多个相应的键形槽以松动地容纳卡持构件66来将壳体夹持在一起并提供所需的游隙。在两壳体14、16之间的偏置力可以由诸如弹簧臂这样的分立构件来施加。此外，在上述的实施例中，扣持构件和卡持构件没有活动的部件，而是依赖操纵壳体14、16来实现相互连接，但是使扣持构件78或其某部份相对于其壳体16可分离地可动以与卡持构件啮合、或反之，这可能是合乎需要的。

在附图中，卡持构件66和扣持构件78分别示出成第一壳体14和第二壳体16的一体成形的组成件。如图所示，壳体14与16、包括其相应的扣持构件与卡持构件、可以经济地用一种例如聚酯那样的市场上可买到的热塑性工程塑料模制而成。一种特定的可接受的材料的例子是美国麻省匹斯菲尔德的通用电气塑料公司的VALOX DR-48。满足本发明的物理性能要求的其它材料和制造技术可以使用。但是，卡持构件66、扣持构件78、或其部份可以分开制造，然后装进其相应壳体14、16内。如扣持构件78与卡持构件66啮合以提供壳体14与16所需的浮动、而使用分立的构件来提供壳体之间的偏置力可能是合乎要求的。

应当理解到本发明在将光纤连接器的插头组件并排连接以构成一个在插头组件之间具有游隙的双工式连接器方面具有显著的优点。应当认识到上述的实施例以及所建议的其它方案只构成本发明的目前优选的形式，应当认识到本发明可具有许多其它形式，在上面只特意描述了其中的一些形式。因此，本发明应只受限于所附权利要求书所限定的范围。

本发明的优点是本发明的装置将光纤连接器的插头组件并排地夹持住，而令插头组件之间具有游隙。在壳体之间的浮动沿两根轴线独立呈现，这两根轴线相互垂直并垂直于在插头组件内的塞套的纵向轴线。

Claims (9)

1.一种将光纤连接器的插头组件带游隙地并排保持住的装置，该装置包含有第一壳体和第二壳体，每个所述第一和第二壳体具有用于可卡持地容纳相应的插头组件的腔室，第一与第二壳体相互连接，其特征在于，第一壳体具有卡持构件，第二壳体具有扣持构件，该卡持构件松动地与该扣持构件啮合从而使第一壳体与第二壳体能够相对活动地连接起来。

2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述卡持构件是一块固定到第一壳体上并从其上隔开设置的卡持板，所述扣持构件是一对从第二壳体伸出并扣住该卡持板的弹性臂。

3.按权利要求2所述的装置，其特征在于，所述卡持板包括有窗口，至少一个所述弹性臂包括有在第一与第二壳体相互连接时可卡持地容纳在该窗口内的掣爪。

4.按权利要求2所述的装置，其特征在于，所述卡持板包括有防止所述弹性臂从该卡持板脱出的掣子。

5.按权利要求1至4中之一项所述的装置，其特征在于，所述卡持构件与第一壳体一体成形。

6.按权利要求1，2，3或4所述的装置，其特征在于，所述扣持构件与第二壳体一体成形。

7.按权利要求1，2，3或4所述的装置，其特征在于，在第一与第二壳体中至少有一个具有增强抓握接合的结构。

8.按权利要求1所述的装置，其特征在于，在第一与第二壳体中至少有一个具有前保险止挡。

9.按权利要求1所述的装置，其特征在于，在第一与第二壳体中至少有一个具有后保险止挡。

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