CN105022123B - 光纤连接器组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光纤连接器组件，光纤连接器包括光纤连接器壳体，光纤连接器壳体包括前端为对插端的本体，本体内设置有插针安装孔，插针安装孔中安装有光纤插针，本体上于对应插针安装孔的前侧设置有透镜，所述光纤插针的前端部处于所述透镜的焦点位置。本发明提供了一种可降低单位面积光密度的光纤连接器组件。

Description

光纤连接器组件

技术领域

本发明涉及信号传输领域中的光纤连接器组件。

背景技术

在通信设备的机柜中，需要在背板与子板之间进行数据通信，目前，使用较为成熟的通信方式是采用高速差分电连接器传输，这种通信方式由于电信号传输的缺陷，具有一定的传输极限。

而如果背板与子板之间的数据通信采用光纤传输，在传输容量上会较现有电传输高的多，但光纤传输涉及到子板与背板之间的光纤接点连接，由于光纤纤芯外径在μm级，加之光本身的特性，对接接点端面的质量极其敏感。在实际使用中，背板连接器通常随背板预先安装于机柜中，子板在后续根据需要安装，由于机房通常为非洁净区间，容易引入灰尘等赃物到柜内连接器上，继而容易造成光纤连接器端面赃物，且在产品使用时，柜内通常是风冷方式，即便是插头与插座对插后，依然有进行防尘设计的必要。

现有的设置有防尘结构的这种光连接器如中国专利CN104412141A公开的“背板用光连接器”，该专利文件中公开了一种插头和插座，插座包括内设有插针安装孔的插座壳体，插针安装孔中安装有光纤插针，插座壳体的前端铰接有铰接轴线沿左右方向延伸的防尘板，插头包括具有推板的插头壳体，在插头、插座插接时，推板顶推着防尘板的前板面并使防尘板顺时针转动而翻起，从而使插头壳体中的光纤插针与插座中的光纤插针对插，两个光纤插针对插形成光路，在插头、插座插接结束后，使插头、插座分离，防尘板依靠自重逆时针下翻而重新封盖插座壳体，从而保证插座壳体中的光纤插针处于无尘环境中。现有的这种防尘结构存在的问题在于：（1）推板与防尘板的配合过程如图1所示：推板1在与防尘板2的顶推过程中，F1、F2、F3分别表示防尘板在转动过程中，推板对防尘板的推力方向，由图可知，在防尘板转动过程中，推板对防尘板的推力的力臂长度一直在发生变化，当推板处于竖直状态时，力臂最大，随着防尘板的转动，力臂逐渐变小，也就是说为了实现防尘板转动而所需的推力越来越大，这一方面会增加插头、插座的插接难度，另一方面在插头、插座插接后期，操作人员必须施加较大的推力才能实现防尘板转动，这个大的推力会增加插头的插接速度，插头与插座产生较大撞击才能完成插头、插座的插接过程，这样会降低插头的使用寿命，此外，在防尘板完全翻起后，防尘板不能藏于推板中，这样会增加插头的尺寸，不利于插头的小型化制作；（2）即使有防尘板的保护，依然无法保证光纤插针处于绝对的无尘环境，一旦光纤插针的端面上沾有灰尘，而光纤插针形成的光路半径又比较小，单位面积的光密度较大，光信号对灰尘脏污的敏感度很高，对信号的传输大大不利。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可降低单位面积光密度的光纤连接器组件。

为了解决上述问题，本发明中光纤连接器组件的技术方案为：

光纤连接器组件，包括光纤插头和光纤插座，光纤插头包括内设置有插头光纤插针安装孔且前端为对插端的插头壳体，光纤插座包括内设置有插座光纤插针安装孔且前端为对插端的插座壳体，插头光纤插针安装孔中安装有插头光纤插针，插座光纤插针安装孔中安装有插座光纤插针，插头壳体上于对应插头光纤插针安装孔的前侧设置有插头透镜，插头光纤插针的前端部处于所述插头透镜的焦点位置；插座壳体上于对应插座光纤插针安装孔的前侧设置有插座透镜，插座光纤插针的前端部处于所述插座透镜的焦点位置。

所述插座透镜的焦点位于所述插座透镜的后端面上，插座壳体内设置有向所述插座光纤插针施加朝前方向弹性作用力而使所述插座光纤插针的前端部顶紧在所述插座透镜的后端面上的插座弹性元件；所述插头透镜的焦点位于所述插头透镜的后端面上，插头壳体内设置有向所述插头光纤插针施加朝前方向弹性作用力而使所述插头光纤插针的前端部顶紧在所述插头透镜的后端面上的插头弹性元件。

所述透镜为微透镜。

所述透镜通过透镜架设置于本体上，透镜架与本体一体设置或者透镜架安装于本体上。

插头壳体包括推板，推板上设置有顶推斜面，插座壳体还包括转动轴线沿左右方向延伸的防尘板，所述防尘板上设置有与所述转动轴线偏心设置的承力轴，承力轴具有用于被所述推板上的顶推斜面顶推而使所述防尘板绕铰接轴线沿顺时针方向翻转的圆弧形承力面。

本发明的有益效果为：在光纤插头、光纤插座对插时，由于插头光纤插针的前端部处于插头透镜的焦点位置处，插座光纤插针的前端部处于插座透镜的焦点位置处，因此光路经插头光纤插针向插座光纤插针传输时，光路先被插头透镜扩大，随后被插座透镜缩小最后传输至插座光纤插针上，也就是说插头光纤插针与插座光纤插针之间的光路半径被放大了，这样减小了单位面积的光密度，降低了光信号对脏污的敏感度，有利于信号的传输。

附图说明

图1是本发明中现有技术中推板与防尘板的配合示意图；

图2是本发明中光纤插头、插座未插接时的使用状态图；

图3是本发明中光纤插头、插座插接后的使用状态图；

图4是本发明中插座接触件模块的结构示意图；

图5是图4的分解图；

图6是图4中防尘板与插座壳体的配合示意图；

图7是图6中防尘板由插座壳体取下时的结构示意图；

图8是本发明中插座装配过程中的结构示意图；

图9是本发明中推板顶推防尘板的过程示意图；

图10是本发明中插座透镜与插头透镜配合前的结构示意图；

图11是本发明中插座透镜与插头透镜配合后的结构示意图；

图12是插座透镜、插头透镜对光束扩开的原理图。

具体实施方式

光纤连接器组件的实施例如图2~12所述：本发明中光纤连接器组件包括光纤插头4和光纤插座，光纤插座使用时安装于机柜的背板5上，光纤插头使用时安装于机柜的子板3上。本实施例中光纤插座是一个具有至少两个插座接触件模块6的组合式插座，光纤插头是一个具有至少两个插头接触件模块的组合式插头，光纤插头包括插头连接器框架和四个插头接触件模块，光纤插座包括插座连接器框架7和四个插座接触件模块6，插座接触件模块与插座连接器框架及插头接触件模块与相应插头连接器框架的配合结构相同，现仅对插座接触件模块6与插座连接器框架7的具体结构进行详细描述，插座连接器框架用于插座接触件模块安装和与背板固定，插座连接器框架7上并排开设有四个沿前后方向延伸的模块安装孔21，模块安装孔的形状为长方形，模块安装孔的左、右侧槽壁上开设有沿前后方向延伸的导向键槽23，模块安装孔21的上侧槽壁上开设有锁紧槽25。插头接触件模块包括插头壳体，各插座接触件模块均包括光纤连接器壳体，光纤连接器壳体包括插座壳体和设置于插座壳体中的用于插座光纤插针安装的本体16，插座壳体的左右两侧设置有用于与导向键槽导向滑动配合的导向键10，两个导向键10的高度不同，插座壳体的左右两侧还设置有限位键条11，模块安装孔的左、右侧槽壁上开设有供限位键条装入的限位槽22，插座壳体的后端设置有用于与锁紧槽25配合的锁紧挂钩12。使用时将插座接触件模块的插座壳体由后至前的装入到模块安装孔21中，导向键槽23与导向键10的配合可以实现识别导向，而限位槽22的前端具有朝后的限位面，当接触件模块向前移动到位后，限位键条11的前端就与限位面挡止，这样限位面可以限制接触件模块的朝前移动极限，此时锁紧挂钩12也会挂住锁紧槽25，通过锁紧槽25与锁紧挂钩12的配合可以限制插座接触件模块朝后移动，这样就完成单个插座接触件模块的安装，依次安装各插座接触件模块可以实现整个插座的组装过程，使用组装插座的目的是为了在单个插座接触件模块出现损坏时，可以局部更换，比如说当其中一个插座接触件模块损坏时，只需将对应的插座接触件模块拆掉即可，拆卸时，按压锁紧挂钩使锁紧挂钩12由对应锁紧槽25中脱出，直接向后拔即可将插座接触件模块拆掉。图8中项24表示用于让开承力轴19的让位槽；图4中项13表示光纤。

各插座接触件模块的插座壳体和本体的前端为对插端，插座壳体包括安装套和尾座，安装套为方形结构，设置有插座光纤插针的本体16安装于安装套中，尾座用于限制本体朝后移动极限，尾座与本体之间设置有弹簧15。本体内设置有多个插座光纤安装孔，各插座光纤插针分别设置于对应插座光纤安装孔中，安装套上设置有尾座挂槽，尾座上设置有用于与尾座挂槽配合的尾座挂钩14。插头壳体上于对应插头光纤插针安装孔的前侧设置有插头透镜32，插头光纤插针的前端部处于插头透镜的焦点位置；本体上于对应插座光纤插针安装孔的前侧设置有插座透镜18，插座光纤插针的前端部处于插座透镜的焦点位置。插座透镜的透镜架31安装于本体上，各光路中的插座光纤插针35通过弹性元件（图中未示出）与插座透镜紧密接触而保持于插座透镜的焦点位置，插头壳体中的插头光纤插针通过弹性元件与插头透镜紧密接触而保持于插头透镜的焦点位置，本实施例中插头透镜和插座透镜均为微透镜，各微透镜呈阵列形式排布，通过透镜的作用可以将光束扩开，图12中项36表示扩开后的光束，光束扩开后，单位面积上的光密度降低，以此降低连接端面对灰尘脏污的敏感，这会增加本连接器的耐尘效果。

插座壳体前端铰接有转动轴线沿左右方向延伸的防尘板8，防尘板8上设置有两个与转动轴线偏心设置的承力轴19，两个承力轴19同轴线设置且分别位于防尘板8的左右两端。插头包括具有推板的插头壳体，推板上设置有顶推斜面26，承力轴19具有用于被顶推斜面26顶推而使防尘板8绕铰接轴线沿顺时针方向翻转的圆弧形承力面。插座壳体与防尘板之间设有朝防尘板施加弹性作用力以使防尘板具有逆时针转动趋势的弹性件9，弹性件9设置于插座壳体上，防尘板8上设置有与弹性件9相对应的三角形顶推凸起20，三角形顶推凸起具有供弹性件顶推的弧形顶推面。防尘板上设置有环形的用于于所述插座壳体密封配合的密封圈17，密封圈17固定贴在防尘板8上。推板上设置有在防尘板翻转至水平位置供防尘板藏匿的容纳槽30，顶推斜面26位于容纳槽30的左右两侧。插头壳体的前端为对插端，插头壳体内设置有与插座光纤安装孔相对应的插头光纤安装孔，各插头光纤安装孔内均安装有插头光纤插针。在插头、插座两个连接器对插时，推板上的顶推斜面顶推承力轴的圆弧形承力面，由于顶推斜面与圆弧形承力面始终保持相切状态，所述推板对承力轴所施加的推力始终过圆弧形承力面的圆心，推板对承力轴所施加的推力的力臂始终为转动轴线与圆弧形承力面的轴线之间的距离，这个力臂大小不会发生变化，因此可以保证插头、插座插接过程的平稳性，有助于保证连接器的使用寿命。

在本光纤连接器组件的其它实施例中：容纳槽还可以不设；密封圈还可以硫化固定于防尘板上，或者密封圈也可以不设；承力轴的个数还可以是一个、三个或其它个数；三角形顶推凸起还可以不设，此时弹性件可以是一个扭簧，当然弹性件还可以不设，防尘板可以依靠自重实现逆时针转动；插座透镜的透镜架也可以与本体一体成型；实现插座光纤插针与插座透镜紧密接触的弹性元件也可以不设，此时可以将插座光纤插针固定于本体上，使插针接触件的端部位于插座透镜的焦点位置；当光纤直径较大时，可以采用正常尺寸的透镜代替微透镜；本体和插座壳体还可以一体设置；弹性元件也可是弹簧或橡胶等。

Claims (4)

1.光纤连接器组件，包括光纤插头和光纤插座，光纤插头包括内设置有插头光纤插针安装孔且前端为对插端的插头壳体，光纤插座包括内设置有插座光纤插针安装孔且前端为对插端的插座壳体，插座壳体中设置有用于插座插针安装的本体，本体内设置有插座光纤安装孔，插头光纤插针安装孔中安装有插头光纤插针，插座光纤插针安装孔中安装有插座光纤插针，其特征在于：插头壳体上于对应插头光纤插针安装孔的前侧设置有插头透镜，插头光纤插针的前端部处于所述插头透镜的焦点位置；插座壳体上于对应插座光纤插针安装孔的前侧设置有插座透镜，插座光纤插针的前端部处于所述插座透镜的焦点位置，插头壳体包括推板，推板上设置有顶推斜面，光纤连接器壳体还包括转动轴线沿左右方向延伸的防尘板，所述防尘板上设置有与所述转动轴线偏心设置的承力轴，承力轴具有用于被所述推板上的顶推斜面顶推而使所述防尘板绕铰接轴线沿顺时针方向翻转的圆弧形承力面，推板上的顶推斜面顶推承力轴的圆弧形承力面，推斜面与圆弧形承力面始终保持相切状态，推板对承力轴所施加的推力始终过圆弧形承力面的圆心，推板对承力轴所施加的推力的力臂始终为转动轴线与圆弧形承力面的轴线之间的距离，力臂大小不发生变化。

2.根据权利要求1所述的光纤连接器组件，其特征在于：所述插座透镜的焦点位于所述插座透镜的后端面上，插座壳体内设置有向所述插座光纤插针施加朝前方向弹性作用力而使所述插座光纤插针的前端部顶紧在所述插座透镜的后端面上的插座弹性元件；所述插头透镜的焦点位于所述插头透镜的后端面上，插头壳体内设置有向所述插头光纤插针施加朝前方向弹性作用力而使所述插头光纤插针的前端部顶紧在所述插头透镜的后端面上的插头弹性元件。

3.根据权利要求1所述的光纤连接器组件，其特征在于：所述透镜为微透镜。

4.根据权利要求1所述的光纤连接器组件，其特征在于：所述透镜通过透镜架设置于所述本体上，透镜架与所述本体一体设置或者透镜架安装于所述本体上。