CN104380163A - 被加固的光纤连接器 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种光纤连接器，包括主外部壳体，安装在主外部壳体内的内部壳体和被固定于内部壳体的远侧端处的插塞连接壳体。所述光纤连接器还包括至少部分地安装在插塞连接壳体内的卡套组件，在向远侧方向上偏压卡套组件的弹簧和安装在主外部壳体内的弹性线缆密封件。

Description

被加固的光纤连接器
本申请于2013年5月20日作为PCT国际专利申请提交并且要求于2012年5月22日提交的美国专利申请No.61/650,216的优先权，该申请的全部内容被以引用方式并入本文。
技术领域
本申请总体上涉及光纤连接器。更具体地，本申请涉及适于在外部环境中使用的被加固的光纤接器。
背景技术
光缆广泛应用于传输光信号用于高速数据传输。光缆通常包括：(1)一根或多根光纤；(2)包围所述一根或多根光纤的一个或多个缓冲件；(3)包围所述一个或多个缓冲件的加强层；和(4)外护套。光纤用于承载光学信号。典型的光纤包括被涂层覆盖的覆层包围的内芯。缓冲件(例如，松或紧的缓冲管)典型地用于包围和保护带涂层的光纤。强度层为光缆增加机械强度以保护内部光纤在安装及之后过程中不受施加到线缆的应力影响。示例强度层包括芳纶纱，钢，和环氧树脂加强的玻璃粗纱。外护套提供保护用于抵抗压碎导致的损坏、磨损及其它物理损坏。外护套还提供保护以抵抗化学破坏(例如，臭氧，碱，酸)。
光缆连接系统用于促进在不需要拼接的情况下现场连接和断开光缆。用于互连两个光缆的典型的光缆连接系统包括安装在光缆端部的光纤连接器，和用于将这些光纤连接器机械地和光学地耦合到一起的光纤适配器。光纤连接器通常包括支撑光缆的光纤端部的卡套。卡套的端面通常被抛光并且通常被制成倾斜的。光纤适配器包括用于接收预期将被互连的光纤连接器的共轴对准端口(即插口)。光纤适配器包括当连接器被插入光纤适配器的端口内时接收和对准光纤连接器的卡套。随着卡套和它们所关联的光纤被对准在光纤适配器的套管内，光纤信号能够从一个光纤传递到下一个光纤。典型地，适配器还具有用于将光纤连接器机械固持在适配器内的机械紧固机构(例如，卡扣式连接结构)。现有的光纤连接系统的一个例子在美国专利No.6,579,014，6,648,520，和6,899,467中公开了。
在外部环境中使用的光纤连接器系统已经被研发出来。这些系统通常包括能够应对比典型的户内连接器更大的拉力的更坚固耐用的设计。此外，这些系统优选被环境地密封以限制水分或其它污染物侵入到系统内。这种类型的示例性加固(即，变硬的)连接器系统在美国专利No.7,942,590；7,762,726；7,959,361；6,899,467；7,918,609和7,881,576中公开了。
发明内容
本公开的一个方面涉及包括通过卡扣式连接互连的各部件的被加固的光纤连接器。卡扣式连接便于光纤连接器的组装。
本公开的另一方面涉及具有弹性线缆密封件的被加固的光纤连接器，弹性线缆密封件位于连接器的近侧端处受压，以提供与连接器的壳体以及布线至连接器内的线缆的护套的连接。在某些实施例中，弹性线缆密封件具有内部和外部密封肋。在其它实施例中，弹性线缆密封件被光纤连接器的端盖压缩。
本公开的又一方面涉及容易与在其上进行拼接的卡套一起使用的被加固的光纤连接器。在一个示例实施例中，被加固的光纤连接器可包括侧面槽以允许光纤被布线成横向穿出连接器以便于将卡套拼接到光纤的端部。
许多其它方面在下面的说明中阐述了。这些方面涉及单独的特征以及特征的组合。应理解前面的概述以及下面的详细描述都仅仅是说明性和示例性的，并且对这里公开的宽泛创新性方面不够成限制。
附图说明
图1是根据本公开的原理的加固光纤连接器的分解立体图；
图2是图1的加固光纤连接器的剖视图；
图3是图2的一部分的放大图；
图4是图1的加固光纤连接器的弹性线缆密封件的立体剖视图；
图5是示出了图4的弹性线缆密封件的近侧端的立体图；
图6是示出了图4的弹性线缆密封件的远侧端的立体图；
图7是示出了图1的加固光纤连接器的内部壳体的近侧端的立体图；
图8是图7的内部壳体的远侧端的立体图；
图9是图7和8的内部壳体的剖视图；
图10是图7和8的内部壳体的另一剖视图；
图11是图1的加固光纤连接器的剖视图，示出了加固光纤连接器的内部壳体和外部壳体之间的卡扣式连接；
图12是图1的加固光纤连接器的外部壳体的远侧端的立体图；
图13是形成图1的加固光纤连接器的内部壳体的卡扣式连接结构的挠性梁和凸部结构的立体图；
图14是示出了图1的加固光纤连接器的内部壳体和插塞连接壳体之间的卡扣式连接的剖视图；
图15是图1的加固光纤连接器的内部壳体的远侧端视图；
图16是图1的加固光纤连接器的主外部壳体的远侧端的立体图；
图17是图1的加固光纤连接器的主外部壳体的远侧端的另一立体图；
图18是图1的加固光纤连接器的内部壳体的立体图，示出了穿过内部壳体的远侧端限定的侧向光纤走线槽；
图19是经过图18的内部壳体的侧向光纤进入槽截取的剖视图；
图20和21示出光纤被走线通过内部壳体的侧向光纤走线槽以允许预安装在卡套内的光纤短接线被拼接到光纤的端部；
图22是示出了内部壳体的剖视图，其中光纤被走线穿过内部壳体的中心通道，光纤被示出为拼接到在加固光纤连接器的卡套内固定的光纤短接线；
图23是设置于图1的加固光纤连接器的内部壳体的近侧端处的线缆接口的剖视图；
图24示出了设置于图1的加固光纤连接器的内部和外部壳体之间的带键接口；
图25示出了设置于图1的加固光纤连接器的外部壳体，弹性线缆密封件和近侧端盖之间的带键接口；
图26是可被固定和端接到图1的加固光纤连接器的分支线缆的横向剖视图；和
图27是可被锚固和端接到图1的加固光纤连接器的另一分支线缆的横向剖视图。
具体实施方式
图1示意出根据本公开的原理的加固光纤连接器20。加固光纤连接器20包括具有近侧端22A和远侧端22B的主外部壳体22。加固光纤连接器20还包括内部壳体24，其安装在主外部壳体22内并且通过主外部壳体22的远侧端22B装到主外部壳体22内。内部壳体24包括近侧端24A和远侧端24B。加固光纤连接器20进一步包括插塞连接壳体26，卡套组件28和弹簧30。弹簧30被适于在向远侧的方向上偏压卡套组件28。卡套组件28至少部分地安装在插塞连接壳体26内并且弹簧30被压缩在内部壳体24和卡套组件28之间。
仍参考图1，加固光纤连接器20进一步包括弹性线缆密封件32，端盖34，联结螺母36，护套38，连系件40和防尘罩42。弹性线缆密封件32安装在主外部壳体22内并且被适于形成抵靠着主外部壳体22的外周围密封件。弹性线缆密封件32限定出内部通道44(参考图4)，用于接收线缆46并且用于提供围绕着线缆46的周围密封。端盖34安装在主外部壳体22的近侧端22A处并且被适于压缩弹性线缆密封件32的至少一部分。护套38安装在联结螺母36和主外部壳体22的近侧端22A上。护套38具有对线缆46提供弯曲半径保护和应变释放的锥形部分48。连系件40具有接合到护套38的第一端40A和被适于接合到防尘罩42的第二端40B。连系件40的第一端40A具有安装在整个围绕着护套38延伸的圆形沟槽320内的c形接合构件。因此，第一端40a可围绕护套38在沟槽320内旋转。联结螺母36安装在主外部壳体22上。联结螺母36具有外螺纹50，其与防尘罩42的对应内螺纹52配合以将防尘罩42固定到主外部壳体22的远侧端22B。
当希望将光纤连接器20插入对应的加固光纤适配器内时，通过从防尘罩42拧下联结螺母36而拆下防尘罩42。在拆下防尘罩42之后，光纤连接器20的远侧端可被插入光纤适配器内并且通过将联结螺母36旋到设置于光纤适配器内的对应螺纹上而被固持在位。示例光纤适配器在美国专利6,579,014中公开了，该专利被整体以引用方式并入本文。
参考图1和2，主外部壳体22具有在近侧和远侧端22A，22B之间沿加固光纤连接器20的纵向轴线56延伸的长度L1。主O环密封件58安装在围绕主外部壳体22的沟槽内并且被适于与防尘罩42和/或光纤适配器一起形成环境密封。相对的桨状部60被设置于主外部壳体22的远侧端22B处。如图16所示，桨状部60可在它们的最远侧端被倾斜(即，被斜切61)。主外部壳体22可还包括方便与加固光纤连接器20的其它部件一起提供卡扣式连接的结构。例如，相对定位的锁闩开口64被限定为在邻近近侧端22A的位置处穿过主外部壳体22的主体。而且，如图11中所示，相对的栓锁凸部66在主外部壳体22的远侧端22B附近的位置处从主外部壳体22的主体向内突伸。
卡套组件28包括卡套120和毂部122。卡套120被适于支撑光纤并且具有被邻近地定位有光纤端面的端面124。光纤通常被粘接地附连在卡套120内。
参考图2，7和8，内部壳体24具有在近侧和远侧端24A，24B之间沿纵向轴线56延伸的长度L2。近侧端24A被适于将线缆46锚固到加固光纤连接器20。例如，近侧端24A被示出为包括相对的附接构件68，这些附接构件分别具有被适于嵌在线缆46的护套内的夹牙69。内部壳体24还包括用于接收加强件(例如，玻璃纤维加强的环氧树脂杆或芳纶纱)的槽道70。在某些实施例中，粘接材料(例如，环氧树脂)可被用于将加强件固定在槽道70内。在某些实施例中，内部壳体24是透明的从而电磁能(例如，射线，光)可被引导穿过内部壳体24以加热或加速粘接剂(例如，两部分环氧树脂)在槽道70内的固化。
内部壳体24的远侧端24B限定出凹部72(参考图8)用于接收插塞连接壳体26的近侧端。卡扣配合结构被用于在内部壳体24的远侧端24B和插塞连接壳体26的近侧端之间提供卡扣式连接。例如，内部壳体24包括被定位在凹部72的相反两侧上的一对相对定位的挠性悬臂锁闩74。悬臂锁闩74中的每一个是大致挠性的并且具有以内部壳体24的主体形成的基部端。悬臂锁闩74中的每一个还包括邻近悬臂锁闩74的自由端的固持凸部76。当插塞连接壳体26的近侧端被插入凹部72内时，固持凸部76卡在由插塞连接壳体26限定的对应锁闩开口80内(参考图14)。
在优选实施例中，内部壳体24通过卡扣式连接被固定到主外部壳体22。例如，内部壳体24包括被定位于内部壳体24的相反两侧上的弹性梁结构90。弹性梁结构90包括具有与内部壳体24的主体一体连接的相反两端94的弹性梁92。固持凸部结构96被提供于弹性梁92中每一个的中间区域。弹性梁被与内部壳体24的主体分离开一缝隙98。在图示的实施例中，弹性梁92中的至少一个具有分叉构造，两个梁部分92A，92B通过光纤走线槽100分开。光纤走线槽100在梁部分92A，92B之间从凹部72延伸完全穿过内部壳体24的侧壁。在图示的实施例中，槽100仅延伸经过内部壳体24的长度L2的一部分。在其它实施例中，槽100可延伸经过内部壳体24的整个长度L2。
主外部壳体22和内部壳体24可相对于彼此键连接，从而内部壳体24必须以特殊的旋转定向插入主外部壳体22内。例如，如图24所示，主外部壳体22具有安装在内部壳体24内的对应凹口内的凸部110。
通过定向内部壳体24，内部壳体24被安装在主外部壳体22内，使得固持凸部96与栓锁凸部66对齐，然后将内部壳体24向近侧推到主外部壳体22的远侧端22b内。随着内部壳体24被相对于主外部壳体22向近侧移动，凸部66，96的倾斜表面彼此接合，致使弹性梁92向内偏转以允许凸部96向近侧移动经过凸部66。一旦凸部96经过了凸部66，梁92向外弹回，从而凸部66，96之间的干涉防止内部壳体24被在向远侧方向上从主外部壳体22撤回(参考图11)。另外，分别由外部和内部壳体22，24限定的对置的肩部114，116限制内部壳体24在向近侧方向上的移动。
参考图1和4-6，弹性线缆密封件32具有主体，该主体具有沿纵向轴线56在弹性线缆密封件32的近侧和远侧端32a，32b之间延伸的长度L3(参考图6)。弹性线缆密封件32限定出穿过弹性线缆密封件32从近侧端32a延伸到远侧端32b的线缆密封通道44。弹性线缆密封件32包括从弹性线缆密封件32的主体向内突伸到线缆密封通道44内的多个线缆密封肋300。每个线缆密封肋300环绕着纵向轴线56。线缆密封肋300被沿纵向轴线56彼此间隔开并且通过围绕纵向轴线56延伸的内沟槽302分开。弹性线缆密封件32还包括被邻近远侧端32b定位的壳体密封部304。壳体密封部304包括从弹性线缆密封件32的主体向外突伸的多个壳体密封肋306。壳体密封肋306被沿纵向轴线56彼此间隔开并且通过围绕纵向轴线56延伸的外沟槽308分开。弹性线缆密封件32还包括被邻近近侧端32a定位的端盖接合部310。
端盖34被安装在主外部壳体22的近侧端22a处并且通过卡扣式连接而被固定到主外部壳体22。为了提供卡扣式连接，端盖34包括位于端盖34的相反两侧上的挠性悬臂锁闩312(参考图1)。悬臂锁闩312具有当端盖34被插入主外部壳体22的近侧端22a内时卡在主壳体22的开口64内的栓锁凸部314(参考图3)。端盖34安装在弹性线缆密封件32的端盖接合部310上并且被配置为向内朝向纵向轴线56压弹性线缆密封件32的近侧端32a。
端盖34和弹性线缆密封件32被键连接以确保正确的组装。例如，端盖34和弹性线缆密封件32之一具有键318，端盖34和弹性线缆密封件32的另一个具有键槽316，键槽316接纳键318以确保端盖34和弹性线缆密封件32之间的正确旋转对准。在图25中示出的例子中，键318被包括在端盖34上而键槽316被包括在弹性线缆密封件32上。更具体地，端盖34包括安装在由弹性线缆密封件32限定的对应键槽316内的相对的键318。弹性线缆密封件32的端盖接合部310具有外表面，其被制成锥形以随着外表面在向近侧方向上延伸而朝向纵向轴线56汇聚。弹性线缆密封件32的端盖接合部310和端盖34的内部区域具有嵌套配合的锥度。
在图示的实施例中，光纤线缆46被示出为扁平分支线缆。应了解线缆可能具有不同的结构。图26示出了适于与加固光纤连接器20一起使用的线缆46a的一个示例配置。线缆46a具有限定出中心开口202的扁平外护套200。该开口被与可选的缓冲管204成一直线。光纤206安装在缓冲管204内。光纤206具有被一层或多层保护涂层包围的玻璃芯和覆层(例如，丙烯酸盐涂层)。在某些实施例中，带涂层的光纤具有小于约270微米或优选在240-260微米范围内的外径。线缆46a还包括被定位于护套200内开口202的相反两侧上的加强件208。加强件208可为线缆46a提供拉伸和压缩加强。在一个实施例中，加强件208是由玻璃纤维加强环氧树脂形成的杆。为了将线缆46a锚固到连接器20，加强件208被通过粘接剂(例如，环氧树脂)固定在内部壳体24的槽道70内，并且护套200被夹紧在附接构件68之间。缓冲管204可被延伸到内部壳体24的中心通道210内。缓冲管204优选被修剪为使得光纤206的端部部分向远侧延伸超出缓冲管204的远侧端。光纤206的端部部分可被引导穿过内部壳体24的漏斗状部分212向外穿过壳体24的远侧端(参考图23)。涂层可被从光纤206的端部部分剥离并且光纤可被端接到卡套120。例如，被剥皮的光纤可被布线穿过弹簧30并且直接固定到卡套120内或可被拼接到已经预安装在卡套内的光纤短接线的近侧端。
穿过内部壳体24侧壁的横向槽100允许光纤206被布线成横向穿出内部壳体24(参考图20和21)，以提供附加的光纤长度，以方便将光纤206拼接到预安装在卡套120内的光纤短接线，或以方便将光纤206直接固定在卡套120内。在某些实施例中，多余的光纤长度还有助于将毂部122包覆成型到卡套120的近侧端上和包覆成型到短接线/光纤拼接部位上。弯曲半径限制表面123可被提供于走线槽100的近侧端处(参考图21)。在光纤206被接合到卡套120之后，光纤206可被走线成横向向回穿过光纤走线槽100，将光纤带回至与连接器20的纵向轴线56对齐。之后，卡套组件28被定位于插塞连接壳体26内，插塞连接壳体26被卡在内部壳体24的凹部72内(参考图22)。优选地，弹簧30被捕获并且压在毂部122和内部壳体24之间。
图27示出了与线缆46a类似的线缆46b，除了缓冲管204用线缆护套220代替并且加强件222(例如，芳纶纱)的层已经被定位于线缆护套220和光纤206之间之外。为了锚固这种类型的线缆46b，护套220和插件224被插入护套220的端部内，用于引导光纤206进入并且穿过中心通道210。加强件222被分成两组并且与槽道70中的加强件208粘性固定到一起。
在图示的剖视图中，各个密封件被示出处于未变形的状态，因此与它们密封的零件重叠。应了解在实际中密封件会变形从而填充部件之间的空隙，因此不会如图所示与部件重叠。

Claims (11)

1.一种光纤连接器，包括：
具有远侧端和近侧端的主外部壳体，所述主外部壳体还包括沿光纤连接器的纵向轴线在主外部壳体的近侧端和远侧端之间延伸的长度；
安装在主外部壳体内的内部壳体，所述内部壳体通过第一卡扣式连接被固定到主外部壳体，所述内部壳体具有沿光纤连接器的纵向轴线在内部壳体的近侧端和远侧端之间延伸的长度；
通过第二卡扣式连接固定于所述内部壳体的远侧端处的插塞连接壳体；
至少部分地安装在所述插塞连接壳体内的卡套组件，卡套组件具有卡套，所述卡套具有沿所述纵向轴线在卡套的近侧端和远侧端之间延伸的长度，所述卡套的远侧端包括连接端面，所述卡套组件还包括安装在卡套的近侧端处的毂部；
在向远侧方向上偏压所述卡套组件的弹簧；
安装在所述主外部壳体内的弹性线缆密封件，所述弹性线缆密封件具有主体，所述主体包括沿所述纵向轴线在弹性线缆密封件的近侧端和远侧端之间延伸的长度，所述弹性线缆密封件限定出穿过弹性线缆密封件从弹性线缆密封件的近侧端延伸到弹性线缆密封件的远侧端的线缆密封通道，所述弹性线缆密封件包括从弹性线缆密封件的主体向内突伸到线缆密封通道内的多个线缆密封肋，所述线缆密封肋中的每一个环绕着所述纵向轴线，所述线缆密封肋被沿所述纵向轴线彼此间隔开并且通过围绕纵向轴线延伸的内沟槽分开，所述弹性线缆密封件还包括被邻近弹性线缆密封件的远侧端定位的壳体密封部，所述壳体密封部包括从弹性线缆密封件的主体向外突伸的多个壳体密封肋，所述壳体密封肋被沿所述纵向轴线彼此间隔开并且通过围绕纵向轴线延伸的外沟槽分开，所述弹性线缆密封件还包括被邻近弹性线缆密封件的近侧端定位的端盖接合部；
安装于所述主外部壳体的近侧端处的端盖，所述端盖通过第三卡扣式连接固定到主外部壳体，所述端盖安装在弹性线缆密封件的端盖接触部分上并且被配置为向内朝向所述纵向轴线压所述弹性线缆密封件；和
安装在所述主外部壳体上的联结螺母。
2.根据权利要求1所述的光纤连接器，其中，所述端盖和所述弹性线缆密封件之一具有键，所述端盖和所述弹性线缆密封件中的另一个具有键槽，所述键槽接收所述键以确保所述端盖和弹性密封构件之间的正确旋转对准。
3.根据权利要求2所述的光纤连接器，其中，所述键被包括在所述端盖上而所述键槽被包括在所述弹性线缆密封件上。
4.根据权利要求3所述的光纤连接器，其中，所述端盖包括适配在通过所述弹性线缆密封件限定的对应键槽内的对置的键。
5.根据权利要求1所述的光纤连接器，其中，所述弹性线缆密封件的端盖接合部具有外表面，所述外表面被制成锥形以随着所述外表面在向近侧方向上延伸而朝向纵向轴线汇聚。
6.根据权利要求1所述的光纤连接器，其中，所述弹性线缆密封件的端盖接合部和所述端盖的内部区域具有嵌套配合的锥度。
7.根据权利要求1所述的光纤连接器，其中，所述内部壳体包括主体，所述第一卡扣式连接包括卡扣连接结构，所述卡扣连接结构包括被主体分开一缝隙的弹性梁，所述弹性梁具有固定的两端，所述卡扣连接结构还包括在所述固定的两端之间的位置处从弹性梁向外突伸的梁凸部，所述梁凸部被配置用于当内部壳体被插入到主外部壳体内时接合主外部壳体的内凸部。
8.根据权利要求7所述的光纤连接器，其中，所述梁是具有第一和第二梁部分的分叉梁，所述第一和第二梁部分通过一槽分开以允许光纤横向地穿过所述内部壳体的侧壁。
9.根据权利要求8所述的光纤连接器，其中，所述槽沿所述内部壳体的长度的仅一部分延伸。
10.根据权利要求8所述的光纤连接器，其中，所述槽沿所述内部壳体的整个长度延伸。
11.根据权利要求1所述的光纤连接器，其中，所述内部壳体的远侧端限定出用于接收所述插塞连接壳体的近侧端的凹部，并且其中，所述第二卡扣式连接包括在所述凹部附近通过内部壳体限定的对置的弹性悬臂锁闩，所述弹性悬臂锁闩包括卡在通过插塞连接壳体限定的对应开口内的凸部。
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