CN104777560B - 光纤连接器及光纤连接器组件系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种光纤连接器，包括主体（1）、套管（2）、插头（3），其中，所述主体（1）包括注塑成型于一体的第一立方体和第二立方体；所述第一立方体内部设有第一空腔（1o），所述第一空腔（1o）用于适配从所述第一立方体的第一端面插入的光纤连接头；所述第一立方体从平行于所述第一端面的第二端面延伸到所述第一空腔（1o）内注塑有至少两个钩状结构（1n），所述钩状结构（1n）用于当所述光纤连接头从所述第一端面插入时能够锁紧所述光纤连接头。本发明提供的光纤连接器可以减少零件数目，降低制造成本，缩短安装时间。

Description

光纤连接器及光纤连接器组件系统
技术领域
本发明涉及计算机电信通信领域，尤其涉及一种光纤连接器及光纤连接器组件系统。
背景技术
光纤连接器是实现光纤之间活动连接的无源器件。大多数光纤连接器是由两个单独的光纤连接头和一个单独的光纤适配器构成。两个光纤连接头插入光纤适配器的两端，光纤适配器和光纤连接头上的锁止机构互相配合固定光纤连接头，且两个光纤连接头前端的陶瓷插芯（插芯中包含光纤）插入光纤适配器内部的陶瓷套管中，以实现光纤的对准连接。两侧的光纤连接头和光纤适配器都是单独分开的，可以插拔的。
现有的光纤连接器，每一路光纤用到的零件数目较多，成本较高，所需的安装时间较长。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种光纤连接器，用以解决上述技术问题，可以减少用到的零件，降低制造成本，缩短安装时间。
第一方面，一种光纤连接器，包括主体（1）、套管（2）、插头（3），
其中所述主体（1）包括注塑成型于一体的第一立方体和第二立方体；所述第一立方体内部设有第一空腔（1o），所述第一空腔（1o）用于适配从所述第一立方体的第一端面插入的光纤连接头；
所述第一立方体从第二端面延伸到所述第一空腔（1o）内注塑有至少两个钩状结构（1n），所述钩状结构（1n）用于当所述光纤连接头从所述第一端面插入时能够钩状所述光纤连接头；
所述第二立方体的第一部分容纳于所述第一立方体的第一空腔（1o），并注塑固定于所述第一立方体，所述第二立方体的第二部分沿轴向方向延伸，并凸出于所述第一立方体，其中，所述轴向表示从第一端面到第二端面的方向；
所述第二立方体具有沿轴向穿通的第三空腔（1i），所述第三空腔（1i）用于容纳所述套管（2）；所述钩状结构（1n）和第二立方体的第一部分形成第一间隙，所述间隙用于脱模。
在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第三空腔（1i）设有第一开槽（1h）和方孔（1k），用于当插头（3）插入所述第三空腔（1i）时锁住插头（3）。
在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第一立方体外部上壁开有导向缺口（1a），用于限定插入的光纤连接头的插入方向。
在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述第一立方体外部两侧壁和下壁设有凹陷（1b）。
在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述第一立方体上两侧面对称设置有两短翼（1d）。
在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述第三空腔侧面设有第二开槽（1j）。
在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述第二立方体下面靠近所述第一立方体的根部设有两个凹槽（1l）。
在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述光纤连接器还包括一安装附件（4），通过所述凹槽（1l）固定在所述主体（1）上。
在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述安装附件（4）方孔内部上下设有凸台（4c），所述凸台（4c）用于与所述凹槽（1l）卡固安装成一体。
第二方面，一种光纤连接器组件系统，包括面板，所述面板上插装有多个光纤连接器，每一个所述光纤连接器具有第一方面及第一方面的可能的实现方式中任意一项所述的结构。
本发明提供的光纤连接器可以减少零件数目，降低制造成本，缩短安装时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的光纤连接器的第一种实施方式的立体分解示意图；
图2是图1的光纤连接器的组装示意图；
图3是图2中的光纤连接器剖视图；
图4是图2中的光纤连接器另一个方向的剖视图；
图5为图1中主体的轴侧图；
图6为图5中主体的立体剖视图；
图7为图5中主体的剖视图；
图8为图5中主体从后端正向示意图；
图9为图1中插头的示意图；
图10为图9中插头的立体剖视图；
图11为本发明的光纤连接器用于面板安装时所附的塑料卡轴侧图；
图12为图11中的塑料卡与本发明光纤连接器装配示意图；
图13为本发明提供的光纤连接器可调芯方案实施例的立体分解示意图；
图14为图9中插头APC（Angled Physical Contact，带角度的物理接触）型实施例的示意图；
图15为图1中接口和插头为LC型实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面以SC型连接头适配的光纤连接器来说明本发明，由于现有的光纤连接器的接口标准有SC型连接头、LC型连接头、FC型连接头、还有其他连接头标准，诸如ST、D4、DIN、MU、MTRJ、E2000等，本发明实施例以SC型连接头举例说明，对于本发明当然适用于上述所例举的其他标准型连接头，只需要按照本发明实施例的思路，加以简单改造，既可以得到，理应受到本专利的保护。
请参阅图1～图8，为本发明实施例提供的一种插座式光纤连接器，所述光纤连接器包括主体1、套管2、插头3三个部件构成，其中所述主体（1）包括注塑成型于一体的第一立方体和第二立方体；所述第一立方体内部设有第一空腔（1o），所述第一空腔（1o）用于适配从所述第一立方体的第一端面插入的光纤连接头；
所述第一立方体从平行于所述第一端面的第二端面延伸到所述第一空腔（1o）内注塑有至少两个钩状结构（1n），所述钩状结构（1n）用于当所述光纤连接头从所述第一端面插入时能够钩状所述光纤连接头；所述第二立方体的第一部分容纳于所述第一立方体的第一空腔（1o），并注塑固定于所述第一立方体，所述第二立方体的第二部分沿轴向方向延伸，并凸出于所述第一立方体，其中，所述轴向表示从第一端面到第二端面的方向；所述第二立方体具有沿轴向穿通的第三空腔（1i），所述第三空腔（1i）用于容纳所述套管（2）；所述钩状结构（1n）和第二立方体的第一部分形成第一间隙，所述间隙用于脱模。
其中，主体1也可称为插座1，套管2为通用部件，与标准SC型适配器的套管相同，一般为氧化锆陶瓷材料，内孔经过精密研磨，圆周上有一条开槽，
可产生微小弹性形变，其作用是使插头3的插芯与外接连接头的插芯保持同轴，使得光纤对接的损耗最低，插头3是由插芯、尾柄和紧包光纤构成的一个简易插头。
具体请参考图2、图3、图4，为本发明的组装图及两个方向的剖面图。组装后，套管2位于主体1中心的圆形空腔内，插头3由主体1上的容纳空腔和定位结构固定，依靠插头3上的上下凸台和主体上的方孔构成的倒扣结构以防止插头脱出。插头3前端的插芯插入套管2中，插芯的前端面刚好到达中间面，约在套管2长度一半的位置，以保证与外部插入的标准SC型连接头的对接面在中间面。本发明整体对外的接口是标准的SC型适配器接口，可以直接容纳标准SC型连接头插入，完成光纤对接。
当然地，本领域普通技术人员也可以根据标准LC型适配器接口、标准FC型适配器接口或其他标准型适配器接口，完成主体1的对外接口，使得所述对外接口可以直接容纳标准LC型连接头、标准FC型连接头或其他标准连接头插入，完成光纤对接。
请参考图5、图6、图7、图8，为本发明实施例中的主体1。该零件外形由两部分立方体对接而成，较大的第一立方体与标准SC型适配器的一半结构形似，构成标准SC型适配器接口，较小的第二立方体用于容纳和固定插头3。如图6，第一立方体内部有第一空腔1o，所述第一空腔1可以是方形或圆筒形，第一空腔1o中心有一圆柱体1q，圆柱体1q中心设有用来容纳套管2的圆筒形第二空腔1r，第二空腔1r的前端有台阶1p，用于防止套管2从前端脱出，第二空腔1r的后端有定位台阶1s，用于插头3插入时的轴向定位，以使插头3插芯的前端面刚好位于第二空腔1r一半长度的中间面上。圆柱体1q的两侧且位于第一空腔1o中对称分布有两个悬臂1t（参见图7），两个悬臂1t顶端为倒钩1n和凸台1m（参见图6，图7），在本发明中圆柱体1q、两悬臂1t、两倒钩1n和两凸台1m构成类似SC型适配器的锁芯结构，与腔体1o的外壳一体化，且两悬臂1t顶端的倒钩1n和凸台1m在制造上能从第二立方体两侧脱模，具体脱模空间参见图8，主体1以竖直中面对称，其中一侧的脱模空间为1g、1e、1u和1v围成的空腔，由图8可见，该空腔可用于脱模，在此视角方向上倒钩1n和上下凸台1m全部可见，因而不存在脱模障碍。在本发明中，第一立方体、第一空腔1o、圆柱体1q及内部套管2、悬臂1t及其上的倒钩1n和凸台1m总体构成了SC型适配器接口，可以容纳标准SC型连接头插入并锁住SC型连接头。在第一立方体外部还有一些与标准SC型适配器相似的特征，如图5，上壁开有导向缺口1a，配合普通SC型连接头上的导向键来限定SC型连接头的插入方向唯一，第一立方体外部两侧壁和下壁预留有较浅的凹陷1b，用于有必要时安装标准SC型适配器常用的金属卡片，使本发明能安装到面板上，第一立方体上两侧面对称设置有两短翼1d，便于本发明集成于其它器件内使用时，起到固定和定位作用，类似于普通SC型“短耳”适配器的两“短耳”，在两短翼1d的中上部设有缺口1c，便于在某些特殊应用场景中的固定，如配合其它结构件使用可固定于电路单板上。
参见图5，第二立方体内部有与第二空腔1r（见图6）联通的第三空腔1i，所述第三空腔1i用于容纳插头3，第三空腔1i两侧有较宽的第一开槽1h和较窄的第二开槽1j，第一开槽1h的宽度略大于插头3上的导向键31a（参见图9）的宽度，第二开槽1j的宽度小于导向键31a的宽度，这使得插头3的插入方向只能唯一，对于需要限定插入方向的APC（AngledPhysical Contact，带角度的物理接触）型插头可以起到防呆作用，同时第一开槽1h和第二开槽1j使得第三空腔1i上下侧类似悬臂结构，可以产生弹性变形，便于插头3的插入。第二立方体上下面上开有方形通孔1k，1k与插头3外圆面上的上下凸台31b（参见图9）配合以防止插头3脱出。所述第三空腔1i、第一开槽1h和方孔1k构成了容纳插头3插入并锁住插头3的结构。第二立方体上下面靠近第一立方体的根部预留有两个小凹槽1l，用于在有需要时可安装本发明所配套的塑料卡附件4（参见图11、图12）。第二立方体外形可以是本方案的方形，也可根据需要构造成圆形，或其它形状。
请参见图9、图10，为本发明插头3的组装图和剖面图。插头3是由尾柄31、插芯32、和紧包光纤33经过涂胶、穿纤、固化、插芯端面研磨等常用连接头制造工序后固定成一体，构成的一个简易连接头。参见图9，尾柄31前段为圆柱体31c，紧邻圆柱体31c的是一段过渡圆锥面31d，与圆锥面31d相连的是一个台阶面31e，本发明一般用于插头3不常插拔的应用场景，但偶尔需要插拔的时候，可以配套简单工具，利用台阶面31e拔出插头3。圆柱体31c外圆面上下对称设有两个凸台31b，与前面所述主体1上的方孔1k（参见图5）配合来固定插头3，圆柱体31c一侧设有凸台导向键31a，用于限定APC型插头的插入方向，起到和标准SC型连接头外壳上的定位键一样的作用。参见图10，在尾柄31内部中心设有较大的第一圆孔31f和较小的第二圆孔31g，第一圆孔31f和第二圆孔31g连通，第一圆孔31f用于固持插芯32，与插芯32之间的配合可采用过盈配合或点胶加固的方式，第二圆孔31g用于固持紧包光纤33，与紧包光纤之间采用注胶粘结，在第二圆孔31g的出口设有较大的倒圆角31h，使紧包光纤33弯曲时更好地过渡。插头前端的插芯32与普通SC型连接头的插芯相同，当前一般为氧化锆陶瓷材料，插芯的前端面32a需经过精密研磨，端面形状可研磨成UPC型和APC型，分别与标准SC型连接头的UPC型（Ultra Physical Contact，超物理接触）和APC型端面形状相同，其中APC型的插头3可参见图14，主要特征在于插芯前端面32a为斜面，与竖直平面一般成8度夹角，且在本发明中斜角的倾斜方向需与导向键31a所在径向位于同一方向。参见图10，插头后端的紧包光纤33为常用的0.9mm（毫米）紧包光纤，紧包光纤33的中心为0.125mm的裸光纤33a，裸光纤穿过插芯中心的微孔直达插芯前端面32a，并与插芯端面32a一起精密研磨，当本发明应用于其它尺寸的光纤或光缆时，只需对尾柄31的第二圆孔31g和固定光缆的方式做简单改进或增加相应的附件即可，也在本发明的保护范围之内。
请参考图11和图12，是为本发明设计的一个塑料安装附件4，在有些应用场合，本发明可能需要直接插入安装面板上的方孔来固定，因而在主体1上预留了两个小凹槽1l（见图5），安装附件4方孔内部上下设有凸台4c与1l卡固安装成一体（整体效果见图12），当本发明插入安装面板上的预留的方孔中时，两侧的悬臂4a产生弹性变形使插入顺利，当插入到位时悬臂4a会弹开，将面板卡固在4b和1w两个面之间，达到固定本连接器的目的。
请参考图13，对本发明实施例一中的主体1和插头3的尾柄31的配合结构加以简单改变，得到主体10和插头30（尾柄310），使本发明适用于有调芯需求的应用，具体地讲，将主体10的第二立方体的第三空腔改成正方形空腔10i，且第三空腔10i两侧的第一开槽10h和第二开槽10j宽度相等，稍大于插头30上凸台310b的宽度，将插头30尾柄310前端改成正方体310c，在正方体310c外周四个面上都设置相同的凸台310b，凸台310b与主体10上的方孔10k配合，防止插头30脱出，这样简单改变之后，插头30可以从4个方向插入主体10正方型空腔10i中固定，取消了实施例一中限定插入方向唯一的防呆功能，但插头30可以用调芯仪进行调芯，使用业内常用的同心度测试仪（或称调芯仪）测出插头30中光纤纤芯的偏心方向，保持该偏心方向与主体10的导向缺口10a所在方向偏差在0℃±50°C的方向插入主体固定，与业内常用的调芯工艺类似，适用于互换性插损要求更低的高等级光纤连接器。
请参考图14，为本发明第二种实施方式的插头3a，所述第二种实施方式所提供的插头3a与第一种实施方式所提供的插头3(请参考图9和图10)的结构基本相同，实现的功能相似，其不同之处在于，插头3a中的插芯端面32a为APC型的插芯，在实际应用中可以提高光纤对接的回波损耗性能。
在本实施方式中，APC型的插芯端面研磨成8度斜角，从整个圆周上看倾斜的方向与导向键31a所在的方向一致（如图14所示的方向）。
请参考图15，对本发明主体1的前半部分的接口形态，可按照LC型的接口标准加以简单改造，对与尾柄配合的部分简单调整，可得到适配标准LC型连接头的主体100。再将套管和插芯换成LC型的套管和插芯，对尾柄结构简单改造以适配插芯，即可得到LC型的一体插座式连接器，其零件数目和各零件之间的连接关系均与本发明相同。
本发明实施例还公开了一种光纤连接器组件系统，包括面板，面板上插装有多个如上述所述的光纤连接器，所述光纤连接器适配的光纤连接头可以是SC型、LC型、FC型，还可以是其他类型的光纤连接头。
本发明实施例提供的光纤连接器，可以减少用到的零件，降低制造成本，缩短安装时间。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种光纤连接器，其特征在于，包括主体(1)、套管(2)、插头(3)，
其中，所述主体(1)包括注塑成型于一体的第一立方体和第二立方体；所述第一立方体内部设有第一空腔(1o)，所述第一空腔(1o)用于适配从所述第一立方体的第一端面插入的光纤连接头；
所述第一立方体从平行于所述第一端面的第二端面延伸到所述第一空腔(1o)内注塑有至少两个钩状结构(1n)，所述钩状结构(1n)用于当所述光纤连接头从所述第一端面插入时能够锁紧所述光纤连接头，所述第一空腔中心有一圆柱体(1q)，所述圆柱体(1q)中心设有容纳套管(2)的圆筒形第二空腔(1r)，第二空腔的前端有台阶(1p)，第二空腔(1r)的后端有定位台阶(1s)，所述圆柱体(1q)的两侧且位于第一空腔(1o)中对称分布有两个悬臂(1t)，所述两个悬臂顶端为倒钩(1n)和凸台(1m)，其中所述第一立方体、第一空腔(1o)，圆柱体(1q)以及套管(2)、悬臂(1t)及其上的倒钩(1n)和凸台(1m)构成SC型适配器接口；
所述第二立方体的第一部分容纳于所述第一立方体的第一空腔(1o)，并注塑固定于所述第一立方体，所述第二立方体的第二部分沿轴向方向延伸，并凸出于所述第一立方体，其中，所述轴向表示从第一端面到第二端面的方向；
所述第二立方体具有沿轴向穿通的第三空腔(1i)，所述第三空腔(1i)用于容纳所述套管(2)；所述钩状结构(1n)和第二立方体的第一部分形成第一间隙，所述第一间隙用于脱模；所述第三空腔(1i)两侧有第一开槽(1h)和第二开槽(1j)，第一开槽1h的宽度略大于插头(3)上的导向键(31a)的宽度，第二开槽(1j)的宽度小于导向键(31a)的宽度；
所述插头(3)包括尾柄(31)、插芯(32)和紧包光纤(33)，所述尾柄(31)前段为圆柱体(31c)，紧邻所述圆柱体(31c)的是一段过渡圆锥面(31d)，与圆锥面(31d)相连的是一个台阶面(31e)；所述圆柱体(31c)外圆面上下对称设有两个凸台(31b)，所述凸台(31b)与所述主体(1)上的方孔(1k)配合来固定所述插头(3)；所述尾柄(31)内部中心设有第一圆孔(31f)和第二圆孔(31g)，所述第一圆孔(31f)和所述第二圆孔(31g)连通，所述第一圆孔(31f)用于固持所述插芯(32)；所述第二圆孔(31g)用于固持所述紧包光纤(33)；所述第二圆孔(31g)的出口设有倒圆角(31h)。
2.如权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，所述第一立方体外部上壁开有导向缺口(1a)，用于限定所述插入的光纤连接头的插入方向。
3.如权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，所述第一立方体外部侧壁和下壁设有凹陷(1b)。
4.如权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，所述第一立方体上侧面对称设置有短翼(1d)。
5.如权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，所述第三空腔(1i)侧面设有第二开槽(1j)。
6.如权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，所述第二立方体下面靠近所述第一立方体的根部设有两个凹槽(1l)。
7.如权利要求6所述的光纤连接器，其特征在于，所述光纤连接器还包括一安装附件(4)，通过所述凹槽(1l)固定在所述主体(1)上。
8.如权利要求7所述的光纤连接器，其特征在于，所述安装附件(4)方孔内部上下设有凸台(4c)，所述凸台(4c)用于与所述凹槽(1l)卡固安装成一体。
9.一种光纤连接器组件系统，其特征在于，包括面板，所述面板上插装有多个光纤连接器，每一个所述光纤连接器具有如权利要求1～8任意一项所述的结构。
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