CN104076448B - 具有能够有效地防止灰尘进入的开闭器机构的光学连接器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光学连接器。插头和插座中的每一个设置有光学接触件和开闭器机构。开闭器机构在插头和插座彼此连接时彼此联接。插头和插座中的至少一个包括在通过插头和插座中的另一个推动的情况下移动的可移动构件、朝向插头和插座中的另一个恒定地推进可移动构件的推进构件、和引起开闭器机构以跟随可移动构件的移动的凸轮机构。开闭器机构包括：具有开口并且能够在沿轴向方向开口不面对光学接触件的第一位置和沿轴向开口面对光学接触件的第二位置之间移动的开闭器板；和，适于在开闭器板处于所述第一位置时被装配到所述开口中的凸起部。

Description

具有能够有效地防止灰尘进入的开闭器机构的光学连接器

本申请基于并要求2013年3月26日递交的日本专利申请第2013-064621号的优先权权益，其公开内容在此通过参考其全文的方式并入。

技术领域

本发明涉及一种用于在实现光学连接中使用的光学连接器。

背景技术

光学连接器并不总是用在室内，而是经常用在室外。当用于室外的光学连接器断开时，在断开的同时可能出现积聚在其周围的泥土、灰尘等。在这种情况下，灰尘等进入光学连接器不可以避免。这会不利地影响传输性能或使得光纤端面变脏或损坏，因此缩短光学连接器的寿命。

基于此，JP-A-2004-246096(专利文献1)提出一种具有用于保护光学接触部的开闭器机构的光学连接器(下文中这种类型的光学连接器将称为“具有开闭器的光学连接器”)。

参照图1，简要说明专利文献1中描述的具有开闭器的光学连接器。在图1中，具有开闭器的光学连接器包括可以彼此连接的插头101和插座102。插头101和插座102分别具有开闭器机构105和106，所述开闭器机构105和106适于打开和闭合光学接触件103和104的具有光学接触部的连接侧。

插头101的开闭器机构105包括具有窗口板105a的壳体和设置在窗口板105a的插座102侧上的可旋转的开闭器板105b。插座102的开闭器机构106包括具有窗口板106a的壳体和设置在窗口板106a的插头101侧上的可旋转的开闭器板106b。开闭器板105b和106b每一个具有开口。通过开闭器板105b和106b的每一个的旋转(即，沿旋转方向的小于360°的运动)，可以选择地获得开口面对光学接触件103、104的“开闭器-打开”状态和开口偏离光学接触件103、104合适位置的“开闭器-闭合”状态。开闭器板105b和106b配置成当将插头101和插座102彼此连接时沿旋转方向彼此联接。

根据上述具有开闭器的光学连接器，通过开闭器机构保护光学接触部，因此可以缩短维护和管理的人工时间。

发明内容

然而，在专利文献1的具有开闭器的光学连接器的情形中，甚至在插头和插座没有彼此连接的状态下，可以例如通过手从外部旋转每个开闭器板。因此，可能发生偶然的“开闭器-打开”状态，使得灰尘可以通过开闭器板的开口进入光学连接器内部。

进一步，在“开闭器-闭合”状态下，在开闭器板的开口由窗口板闭合的同时，由于窗口板和开闭器板之间的水平差异在对应开口的部分处形成凹陷。灰尘容易聚焦在这些凹陷中并且难以清洁。因此，当切换至“开闭器-打开”状态时凹陷内的灰尘可以通过开闭器板的开口进入光学连接器的内部。

因此，本发明的目标是提供一种能够解决上述问题的具有开闭器的光学连接器。

通过进一步的说明本发明的其它目的将变得清楚。

根据本发明的一方面，提供一种光学连接器，包括适于彼此沿轴向方向连接的插头和插座，其中插头和插座中的每一个包括：光学接触件和用于沿轴向方向打开和关闭光学接触件的前部的开闭器机构，其中，光学连接器具有用于在将插头和插座彼此连接时将插头的开闭器机构与插座的开闭器机构联接的联接装置，其中，插头和插座中的至少一个包括：可移动构件，该可移动构件适于在插头和插座彼此连接时由插头和插座中的另一个推动的情况下移动；推进构件，该推进构件沿轴向方向朝向插头和插座中的另一个恒定地推进可移动构件；和凸轮机构，该凸轮机构适于引起开闭器机构以跟随可移动构件的移动，其中开闭器机构包括开闭器板和凸起部，该开闭器板具有开口并且能够在沿轴向方向开口不面对光学接触件的第一位置和沿轴向方向开口面对光学接触件的第二位置之间移动，该凸起部适于在开闭器板处于所述第一位置时被装配到所述开口中。

附图说明

图1为专利文献1(JP-A-2004-246096)中公开的一种具有开闭器的光学连接器的纵向剖面图；

图2为根据本发明一个实施例的处于断开状态的一种具有开闭器的光学连接器的纵向剖视图；

图3为图2中的具有开闭器的光学连接器开始连接操作之后的纵向剖视图；

图4为图2中的具有开闭器的光学连接器进行连接操作时的纵向剖面图；

图5是图2中的具有开闭器的光学连接器完成连接操作之后的纵向剖面图；

图6是图2中示出的插头的立体图，其中筒被去除；

图7是图2中示出的插头的立体图，其中从图6进一步去除光学插孔接触件和插头侧前壳体；

图8A和8B是从不同方向上看图2中示出的插头的插头侧前壳体的立体图；

图8C是图8A和8B中的插头侧前壳体的左侧视图；

图8D是沿图8C的线A-A截取的剖视图；

图8E是沿图8C的线B-B截取的剖视图；

图9是图2中示出的插头的插头侧可移动构件的立体图；

图10是示出在图2中示出的插头侧可移动构件和插头的轴之间的关系的立体图；

图11是放大地示出图2中示出的插头的主体部分的放大剖视图；

图12是图2中示出的插座的立体图，其中筒被去除；

图13是图2中示出的插座的立体图，其中从图12进一步去除光学销接触件和插座侧前壳体。

图14A和14B是从不同方向看图2中示出的插座的插座侧前壳体的立体图；

图14C是图14A和14B中的插座侧前壳体的左侧视图；

图14D是沿图14C的线A-A截取的剖视图；

图14E是沿图14C的线B-B截取的剖视图；

图15是图2中示出的插座的插座侧后壳体的立体图；

图16是图2中示出的插座的插座侧可移动构件的立体图；

图17A和17B是说明图2中示出的插座的插座侧可移动构件的操作的说明图，其中图17A示出插座没有连接至插头的状态，图17B示出插座连接至插头的状态。

图18是用于说明图2中示出的插座的保持光学销接触件的结构的剖视图；和

图19是示出插头倾斜地抵靠图2中示出的插座的状态的说明图。

具体实施方式：

参照附图，将描述根据本发明一个实施例的具有开闭器的光学连接器。

参照图2，根据本发明一个实施例的具有开闭器的光学连接器包括插头1和插座2，它们适于彼此面对面接触用于两者之间的连接。

插头1包括多个(即，4个)光学插孔接触件3，布置在预定圆周上并且每一个沿预定方向或轴向方向延伸(在图2中是左-右方向)。光学插孔接触件3通过用作固定的保持构件的绝缘插头侧后壳体4固定地保持。插头侧后壳体4可以是导电的并且由金属等制成。此外，如图6所示，筒状插头侧前壳体5围绕插头侧后壳体4的外围装配以便沿轴向方向可滑动。插头侧前壳体5被阻止相对于插头侧后壳体4旋转并通过如图7示出的盘簧形式的弹性构件(偏压装置)6被朝向插座2侧偏压。

作为一种用以计数由于插头侧前壳体5的滑动产生的磨损粉末的方法，插头侧后壳体4具有在其外围的槽部4A，槽部4A具有U形或凹形的横截面并且沿圆周方向延伸。以这种结构，可以减小插头侧后壳体4和插头侧前壳体5之间的接触面积并因此抑制磨损粉末的产生，并且即使产生磨损粉末，也可以将产生的磨损粉末存储在槽部4A内。因此，对光学性能没有影响。

如图8A至8E所示，向内面对的插头侧窗口板7形成在插头侧前壳体5的插座2侧的端部。插头侧窗口板7具有四个开口9，每一个面对光学插孔接触件3的光学接触部8中对应的一个。这些开口9布置在预定的圆周上。

还如图10所示，沿轴向延伸的轴11固定至插头侧后壳体4的中心。插头侧可移动构件12可滑动地安装在轴11上。后面将描述的凸轮机构设置在轴11和插头侧可移动构件12之间。通过这种凸轮机构，插头侧可移动构件12沿轴11在轴向方向上的移动和插头侧可移动构件12围绕轴11的转动被联接在一起。

如图9所示，盘形插头侧开闭器板14形成在插头侧可移动构件12的插座2侧上的端部。插头侧开闭器板14面对插头侧窗口板7并具有布置在预定圆周上的四个开口15。在如上所述的插头侧前壳体5通过弹性构件6被朝向插座2侧偏压时，在弹性构件6被赋能的状态下通过插头侧开闭器板14防止插头侧前壳体5朝向插座2侧移动。插头侧开闭器板14形成在其外表面上，其中小的凸部18沿直径方向延伸。

在图2的状态下，插头侧开闭器板14的开口15相对于插头侧窗口板7的开口9在圆周方向上被偏置合适位置并因此开口9通过插头侧开闭器板14闭合。也就是说，图2示出“开闭器-闭合”状态。当插头侧开闭器板14旋转时，开口9可以打开。以此方式，插头侧开闭器板14和插头侧窗口板7结合形成插头侧开闭器机构。结合地使用插头侧后壳体4和插头侧前壳体5，插头侧开闭器机构围绕光学插孔接触件3。

还如图9和10所示，插头侧可移动构件12还包括管状部13，管状部13从插头侧开闭器板14的中心延伸至与插座2侧相对的一侧。管状部13围绕轴11的外围装配以便可以沿轴向方向滑动。管状部13形成有凸轮槽13A。另一方面，轴11具有位于其外围的凸轮销13B，凸轮销13B被插入到凸轮槽13A中(确切地，因为图2至图5是剖面图，因此看不到设置在轴11的外围上的凸轮销13B，但是其位置在这些附图中通过黑色圆圈指示)。凸轮槽13A通过被称为推进构件的推进弹簧13D压靠凸轮销13B。当引起管状部13沿轴11滑动时，在凸轮槽13A沿凸轮销13B移动时插头侧可移动构件12旋转。也就是说，凸轮槽13A和凸轮销13B结合地形成上述凸轮机构。通过后面给出的操作的描述将了解凸轮槽13A的形状。

此外，如图8A至8E所示，在插头侧窗口板7上面对插头侧开闭器板14的表面上，四个具有圆形截顶锥形状的凸起部17形成在与开口9相同的圆周上。也就是说，插头侧窗口板7形成有开口9和凸起部17，它们以规则的间隔交替地布置在单个圆周上。这些凸起部17的形状和尺寸形成为能够以一对一对应的方式紧密地配合到插头侧开闭器板14的开口15。每个凸起部17的高度设计为基本上等于插头侧开闭器板14的厚度。

在图2中，插头1处于插头侧开闭器板14处于“开闭器-闭合”位置(第一位置)并且插头侧窗口板7的凸起部17配合到插头侧开闭器板14的开口15中的状态。如从以放大比例给出主要部分的情况下示出这种状态的图11可以理解的，每个开口15还被设计为具有与每个凸起部17相同的圆形截顶锥形状。

在插头1的这种“开闭器-闭合”状态下，因为插头侧窗口板7的凸起部17与插头侧开闭器板14的开口15的边缘接合，因此插头侧开闭器板14被锁定使得不会出现插头1的偶然的“开闭器-打开”状态。因此，可以防止灰尘通过开口15进入插头1。此外，在插头1的“开闭器-闭合”状态，因为在插头侧开闭器板14的外表面上没有水平差异或台阶，因此灰尘难以聚集并且容易清洁。因此，插头侧前壳体5的表面上的灰尘不会在打开插头侧开闭器板14时进入插头1的内部。

另一方面，插座2包括多个(即，4个)光学销接触件23，它们布置在预定圆周上并且每一个沿轴向方向延伸。光学销接触件23通过用作固定的保持构件的绝缘或导电(金属)的插座侧后壳体24固定地保持。此外，如图12所示，筒状插座侧前壳体25围绕插座侧后壳体24的外围装配，使得能沿轴向方向滑动。

插座侧前壳体25被防止相对于插座侧后壳体24旋转并且被如图13示出的盘簧形式的弹性构件(偏压装置)26朝向插头1偏压。

作为一种用以计数由于插座侧前壳体25的滑动可能产生的磨损粉末的方法，插座侧后壳体24具有在其外围的槽部24A，槽部24A具有U形或凹形的横截面并且沿圆周方向延伸。以这种结构，可以减小插座侧后壳体24和插座侧前壳体25之间的接触面积并因此抑制磨损粉末的产生，并且即使产生磨损粉末，也可以将产生的磨损粉末存储在槽部24A内。因此，不对光学性能产生影响。

如图14A至14E所示，向内面对的插座侧窗口板27形成在插座侧前壳体25的插头1侧的端部。插座侧窗口板27具有四个开口29，每一个面对光学销接触件23的光学接触部28中的对应的一个。这些开口29布置在预定的圆周上。

如图15所示，沿轴向方向延伸的凹陷31形成在插座侧后壳体24的中心。插座侧可移动构件32可滑动地配合到凹陷31中。通过销36防止插座侧可移动构件32相对于插座侧后壳体24沿轴向方向移动。

如图16所示，盘形插座侧开闭器板34形成在插座侧可移动构件32的插头1侧上的端部。插座侧开闭器板34面对插座侧窗口板27并且具有四个布置在预定圆周上的开口35。当插座侧前壳体25如上所述通过弹性构件26朝向插头1侧被偏压的同时，在弹性构件26被赋能的状态下插座侧前壳体25通过插座侧开闭器板34被阻止朝向插头1侧移动。插座侧开闭器板34形成在其外表面，其中小的凹部38沿直径方向延伸。该小的凹部38的形状和尺寸使得可以与插头侧开闭器板14的小的凸部18配合。

在图2的状态下，插座侧开闭器板34的开口35相对于插座侧窗口板27的开口29沿圆周方向被偏置到合适位置，并因此通过插座侧开闭器板34闭合开口29。也就是说，图2示出“开闭器-闭合”状态。当插座侧开闭器板34旋转时，开口29可以被打开。以此方式，插座侧开闭器板34和插座侧窗口板27结合地形成插座侧开闭器机构。结合地使用插座侧后壳体24和插座侧前壳体25，插座侧开闭器机构围绕光学销接触件23。

还如图16所示，插座侧可移动构件32还包括管状部33，管状部33从插座侧开闭器板34的中心延伸至与插头1侧相对的一侧并用作旋转轴。管状部33位于插座侧后壳体24的凹陷31内并通过销36被防止沿轴向方向移动。

如图17A和17B所示，插座侧可移动构件32的管状部33具有位于其外围的凸部33A。进一步，管状凸轮构件33B围绕管状部33的外围装配以便可以沿轴向方向滑动。凸轮构件33B具有螺旋凸轮表面33C。凸轮表面33C通过推进弹簧33D被压靠凸部33A。

进一步，如图14A至14E所示，在插座侧窗口板27的面对插座侧开闭器板34的表面上，四个具有圆形截顶锥形状的凸起部37形成在与开口29相同的圆周上。也就是说，插座侧窗口板27形成有开口29和凸起部37，它们以规则的间隔交替地布置在单个圆周上。这些凸起部37的形状和尺寸使得能够以一对一对应的方式配合进入插座侧开闭器板34的开口35。每个凸起部37的高度设计成基本上等于插座侧开闭器板34的厚度。

在图2中，插座2处于插座侧开闭器板34处于“开闭器-闭合”位置(第一位置)和插座侧窗口板27的凸起部37配合进入插座侧开闭器板34的开口35的状态。这种状态与插头1的状态相同。

在插座2的“开闭器-闭合”状态中，因为插座侧窗口板27的凸起部37接合插座侧开闭器板34的开口35的边缘，插座侧开闭器板34被锁定使得不会发生插座2的偶然的“开闭器-打开”状态。因此，可以防止灰尘通过开口35进入插座2。此外，在插座2的“开闭器-闭合”状态，因为在插座侧开闭器板34的外表面上没有水平差异或台阶，因而灰尘难以聚集并且容易清洁。因此，插座侧前壳体25的表面上的灰尘在打开插座侧开闭器板34时也不会进入插座2内部。

如图18所示，作为保持光学销接触件23的保持构件，插座2的插座侧后壳体24形成有台阶部24B，每一个台阶部24B具有减小的内径用于支撑光学销接触件23中的对应的一个。使用这种结构，每个光学销接触件23可以从具有较大直径的接触件插入开口插入并因此改善插座2的可组装性。进一步，由于每个光学销接触件23通过具有减小的直径的台阶部24B支撑，因此其倾斜不会影响插头1和插座2的配合。

优选地是，作为保持光学插孔接触件3的保持构件，插头1的插头侧后壳体4也设有与上述台阶部24B等同的结构。

接下来，将给出当将插头1和插座2彼此连接时的操作的说明。

在图2中，为了将插头1和插座2彼此连接，首先将插头1的筒41配合到插座2的筒42中。此处，关于筒41和42，插座侧开闭器板34相对于插头侧开闭器板14设置得更靠内。相应地，即使插头1倾斜地抵靠插座2，如图19所示，插头1的筒41通过插座2的筒42阻挡并因此不与插座侧开闭器板34相互干扰。因此，即使在这种情况下，防止插座侧开闭器板34的偶然打开。

如图3所示，当插头1的筒41正确地配合到插座2的筒42中时，插头侧前壳体5抵靠插座侧前壳体25。当进行配合时，首先，插座侧前壳体25向后移动使得插座侧窗口板27的凸起部37脱离插座侧开闭器板34的开口35。结果，插座侧开闭器板34的锁定被释放。

当所述配合进一步进行使得插座侧前壳体25抵靠插座侧后壳体24并停止时，接着，如图4所示，插头侧前壳体5向后移动使得插头侧窗口板7的凸起部17从插头侧开闭器板14的开口15脱离。结果，插头侧开闭器板14也被释放。同时，插头侧开闭器板14和插座侧开闭器板34彼此抵靠，使得小的凸部18配合到小的凹部38。同时，插头侧可移动构件12和插座侧可移动构件32沿圆周方向彼此接合以连接在一起。

当插头1和插座2被进一步彼此挤压时，凸轮槽13A沿凸轮销13B移动使得插头侧可移动构件12旋转，同时向后移动。在这种情况下，因为小的凸部18和小的凹部38配合在一起，因此插座侧可移动构件32也随着插头侧可移动构件12的转动一起转动。

因此，当插头侧可移动构件12和插座侧可移动构件32以预定角度转动时，开口9和开口29都被打开。在这种状态下，插头侧开闭器板14和插座侧开闭器板34中的每一个处于“开闭器-打开”位置(第二位置)。此外，小的凸部18和小的凹部38的配合形成用于将插头侧开闭器机构和插座侧开闭器机构彼此联接的联接装置。

如图5所示，随着开口9和29的打开，光学插孔接触件3通过开口9和29行进到插座2中，并且在光学销接触件23之上配合，使得光学接触件部8和28彼此接触。以此方式，可以通过插头1和插座2获得光学连接。当将插头1和插座2彼此配合时，轴11滑动地配合到插座侧可移动构件32中以平滑地引导连接操作。

为了释放插头1和插座2之间的连接，以与上述连接操作相反的方式执行所述操作。在插头1和插座2彼此分离之后，插头侧可移动构件12通过插头1内的推进弹簧13D返回至初始位置。在此情况下，插头侧可移动构件12通过凸轮槽13A和凸轮销13B的协同操作被旋转至初始状态，使得插头侧窗口板7的凸起部17配合到插头侧开闭器板14的开口15中。结果，插头侧开闭器板14被锁定。

另一方面，在插座2内，在连接状态下，如图17B所示，插座侧可移动构件32的管状部33的凸部33A推动凸轮构件33B的凸轮表面33C使得凸轮构件33B移动以进一步压缩推进弹簧33D。在插头1和插座2彼此分离之后，插座侧开闭器板34自由旋转。在这种情况下，由推进弹簧33D存储的力推动凸轮构件33B以沿轴向方向移动，使得凸部33A沿凸轮表面33C滑动以将插座侧开闭器板34旋转至插座侧窗口板27的凸起部37配合到插座侧开闭器板34的开口35内的初始状态。结果，插座侧开闭器板34被锁定。因此，当插头1和插座2之间的连接被释放时，也确保插座侧开闭器板34返回至“开闭器-闭合”状态。

自然地，插头侧前壳体5和插座侧前壳体25在光学插孔接触件3和光学销接触件23彼此分离之后彼此分离，并且进一步插头侧开闭器板14和插座侧开闭器板34都返回至“开闭器-闭合”状态。因此，光学插孔接触件3的光学接触部8和光学销接触件23的光学接触部28自动地被保护，从而防灰尘和防水，因此可以显著地减少用于维护和管理所需的工时。

上述具有开闭器的光学连接器可以用于连接有轨电车光学传输系统中的车辆之间的跨接电缆、连接车辆牵引电缆、或连接器件配线。

虽然上面已经描述了具体的实施例，但是不必解释的是，可以对此实施例作出多种修改。例如，插头的开闭器机构的移动被传递给上述实施例的插座的开闭器机构，相反，插座的开闭器机构的移动可以被传递给插头的开闭器机构。此外，开口的数量和光学接触件的数量可以增加或减少。

Claims (11)

1.一种光学连接器，包括适于沿轴向方向彼此连接的插头和插座，

其中插头和插座中的每个包括：

光学接触件；和

开闭器机构，用于沿轴向方向打开和关闭光学接触件的前部，

其中，光学连接器具有用于在插头和插座彼此连接时将插头的开闭器机构与插座的开闭器机构联接的联接装置，

其中，插头和插座中的至少一个包括：

可移动构件，适于在插头和插座彼此连接时由插头和插座中的另一个推动的情况下移动；

推进构件，沿轴向方向朝向插头和插座中的另一个恒定地推进可移动构件；和

凸轮机构，适于引起开闭器机构以跟随可移动构件的移动，

其中，开闭器机构包括：

开闭器板，具有开口并且能够在沿轴向方向开口不面对光学接触件的第一位置和沿轴向方向开口面对光学接触件的第二位置之间移动；和

凸起部，适于在开闭器板处于所述第一位置时被装配到所述开口中；

其中，推进构件和凸轮机构设置在插头和插座中的仅一个内，和

其中，在插头和插座中的另一个内的开闭器机构配置成通过联接装置由插头和插座中的所述一个中的开闭器机构驱动。

2.根据权利要求1所述的光学连接器，其中，插头和插座中的另一个包括：

推进弹簧；和

凸轮构件，适于通过推进弹簧推动而移动，由此沿旋转方向移动开闭器板以闭合开闭器机构。

3.根据权利要求2所述的光学连接器，

其中，插头和插座中的另一个还包括：

旋转轴，连接至开闭器板；和

凸部，设置在旋转轴的外围，和

其中，凸轮构件具有与凸部接触的凸轮表面。

4.根据权利要求1所述的光学连接器，

其中，插头和插座分别包括筒，所述筒适于在插头和插座彼此连接时彼此配合，和

其中，关于所述筒，在插头和插座中的另一个内的开闭器板相对于在所述插头和插座中的所述一个内的开闭器板更靠内设置。

5.根据权利要求1所述的光学连接器，

其中，凸轮机构响应于可移动构件沿轴向方向的移动沿旋转方向移动可移动构件，和

其中，开闭器板与可移动构件一体地形成。

6.根据权利要求5所述的光学连接器，

其中，开闭器机构中的每一个还包括在光学接触件和开闭器板之间的窗口板，

其中，窗口板与可移动构件分离并且具有在轴向方向上面对光学接触件的开口，和

其中，凸起部从窗口板朝向开闭器板突起。

7.根据权利要求6所述的光学连接器，其中，凸起部紧密装配到开闭器板的开口中。

8.根据权利要求7所述的光学连接器，其中，开闭器板的凸起部和开口中的每一个形成为圆形截顶锥形状。

9.根据权利要求6所述的光学连接器，其中，凸起部具有基本上等于开闭器板厚度的高度。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的光学连接器，

其中，插头和插座分别包括保持构件，每一个所述保持构件保持光学接触件，和

其中，每一个所述保持构件具有支撑光学接触件的台阶部。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的光学连接器，

其中，插头和插座分别包括保持构件，每一个所述保持构件保持光学接触件，

其中，可移动构件每一个围绕保持构件中的对应的那一个的外围被装配，和

其中，每一个所述保持构件具有在外围上的凹陷部。