CN106025692B - 可插拔光电连接器组合件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可插拔光电连接器组合件，包括光电公头连接器和光电母头连接器；光电公头连接器包括公头前导体、公头后导体、公头陶瓷插针、公头插针柄和公头弹簧；光电母头连接器包括母头后导体、母头陶瓷插针、母头插针柄和母头弹簧；光电公头连接器还包括金属插针和陶瓷管；金属插针呈圆筒形且与公头前导体前端固定连接，陶瓷管紧配合地套装在公头陶瓷插针上，公头陶瓷插针与第一通孔之间设有第一径向间隙，陶瓷管与金属插针之间设有第二径向间隙；光电母头连接器还包括金属插孔，母头陶瓷插针与第二通孔之间设有第三径向间隙；本发明通过同一个组合件同时传输光信号和电流，缩小了体积和安装空间，降低了制造成本，满足了小型化的发展需求。

Description

可插拔光电连接器组合件

技术领域

本发明涉及一种连接器组合件，特别是涉及一种集光纤通信、电力传输于一体的可插拔光电连接器组合件。

背景技术

现有的可插拔光电连接器组合件，包括光纤连接器组合件和电连接器组合件；所述光纤连接器组合件，例如中国发明专利申请，申请号为CN201510545425.5所公开的一种结构，其包括光纤公头和光纤母头，光纤公头的公头光纤插芯包括前后分体设置的公头透镜座和设置有公头光芯通道的公头插芯安装座，公头透镜座上设置有位于对应公头光芯通道前侧的公头透镜，公头光芯通道的前端部处于所述公头透镜的焦点位置；母头光纤插芯包括前后分体设置的母头透镜座和设置有母头光芯通道的母头插芯安装座，母头透镜座上设置有位于对应母头光芯通道前侧的母头透镜，母头光芯通道的前端部处于所述母头透镜的焦点位置，公头透镜、母头透镜中其中一个透镜为用于将相应光信号扩束的扩束透镜，另外一个为用于将扩束后的光信号进行聚束的聚束透镜。所述电连接器组合件，例如中国实用新型专利，专利号为ZL201420640384.9所公开的一种结构，其包括公连接器和母连接器；公连接器包括第一绝缘子、插针和第二绝缘子，第一、第二绝缘子固定连接，插针由插入段和针身构成；母连接器包括第三绝缘子、插座和第四绝缘子，插座前端设有与插针插入段相适配的插孔，第三、第四绝缘子固定连接；在电连接时，插针的插入段插入插座的插孔内，插针和插座均为一个，在第一、第二绝缘子内分别设有一个用于容纳插针针身的第一、第二空腔，插针的针身固定安装在第一、第二空腔内；在第三、第四绝缘子内分别设有一个用于容纳插座的第三、第四空腔，插座固定安装在第三、第四空腔内。

上述结构的光电连接器组合件，在使用过程中存在以下二个方面的缺点：（1）由于该光电连接器组合件通过一个独立的光纤连接器组合件传输光信号，通过一个独立的电连接器组合件传输电流，即光信号和电流通过两个不同的连接器组合件传输，因而该光电连接器组合件所占空间大，不能满足小型化、集成化的发展需求；（2）由于该光电连接器组合件中光纤连接器组合件的结构较复杂，并且光纤连接器组合件必须通过高精度加工、公母头精准配合才能达到较高的光性能传输，导致连接器的制造成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种仅通过同一个连接器组合件就能同时传输光信号和电流，从而大大缩小体积和节省安装空间，满足小型化、集成化的发展需求，并且无须高精度加工就能达到较高光性能传输的可插拔光电连接器组合件。

为解决上述技术问题，本发明采用这样一种可插拔光电连接器组合件，包括光电公头连接器和光电母头连接器；所述光电公头连接器包括公头前导体、公头后导体、公头陶瓷插针、公头插针柄和公头弹簧；所述公头前导体呈圆筒形且由位于内腔中的径向隔板将内腔分隔成前腔室和后腔室，所述公头前导体的径向隔板上开设有第一通孔，所述公头前导体的后腔室的内孔上设有内螺纹，所述公头后导体呈圆筒形且前端外壁上设有外螺纹，所述公头前导体与公头后导体通过内、外螺纹螺合连接成一体，所述公头插针柄呈圆筒形且前端具有沉孔，所述公头插针柄置于公头前导体的后腔室内且公头插针柄的前端面与公头前导体的径向隔板相抵，所述公头陶瓷插针呈圆柱形且后端穿过所述第一通孔与所述公头插针柄的沉孔过盈配合，所述公头弹簧位于所述公头插针柄与公头后导体之间；所述光电母头连接器包括母头后导体、圆柱形的母头陶瓷插针、母头插针柄和母头弹簧；所述母头后导体呈圆筒形且前端外壁上设有外螺纹，所述母头陶瓷插针与所述公头陶瓷插针的外圆直径相同，所述母头插针柄呈圆筒形且前端具有沉孔，所述母头弹簧位于所述母头插针柄与母头后导体之间，该光电公头连接器还包括一个金属插针和一个轴向开口的陶瓷管；所述金属插针呈圆筒形且与公头前导体的前端固定连接，所述陶瓷管置于金属插针与公头陶瓷插针之间，且陶瓷管紧配合地套装在所述公头陶瓷插针上，所述公头陶瓷插针与第一通孔之间设有第一径向间隙，所述陶瓷管与金属插针之间设有第二径向间隙；所述光电母头连接器还包括一个金属插孔；所述金属插孔呈圆筒形且由位于内腔中的径向隔板将内腔分隔成前腔室和后腔室，所述金属插孔的前腔室的内孔直径与所述金属插针的外圆直径相适配，所述金属插孔的径向隔板上开设有第二通孔，所述金属插孔的后腔室的内孔上设有内螺纹，所述母头插针柄置于金属插孔的后腔室内且母头插针柄的前端面与所述金属插孔的径向隔板相抵，所述母头陶瓷插针的前端置于所述金属插孔的前腔室内，母头陶瓷插针的后端穿过所述第二通孔与母头插针柄的沉孔过盈配合，所述金属插孔与母头后导体通过内、外螺纹螺合连接成一体，所述母头陶瓷插针与所述第二通孔之间设有第三径向间隙；在插装连接时，所述光电公头连接器的金属插针插入所述光电母头连接器的金属插孔的前腔室内，所述陶瓷管紧配合地套装在所述公头陶瓷插针和母头陶瓷插针上。

作为本发明的一种优选实施方式，所述第一径向间隙在0.05～0.1mm之间，所述第二径向间隙在0.1～0.2mm之间，所述第三径向间隙在0.05～0.1mm之间。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述金属插针的后端通过过盈配合固定安装在公头前导体的前腔室内，所述光电公头连接器的金属插针紧配合地插装在所述光电母头连接器的金属插孔的前腔室内。

在本发明中，在所述金属插孔的前端筒身上开设有若干个轴向开口槽，所述轴向开口槽与金属插孔的前腔室相贯通。

采用上述结构后，本发明具有以下有益效果：

（1）当光电公头连接器与光电母头连接器插接连接时，通过光电公头连接器的外层为公头前导体、公头后导体和金属插针与光电母头连接器的外层为金属插孔和母头后导体组成的电流通路传输电流，通过内芯为紧配置于陶瓷管内的公头陶瓷插针和母头陶瓷插针组成的光通路传输光信号，实现了同一个连接器组合件同时传输1路光信号和1路电流。与现有技术采用两个不同连接器组合件传输光信号和电流相比，本发明的体积至少缩小了一半，大大节省了安装空间，很好地满足了连接器小型化、集成化的发展需求。

（2）光电公头连接器的公头陶瓷插针与第一通孔之间以及陶瓷管与金属插针之间均采用间隙配合，即公头陶瓷插针采用浮动结构，陶瓷管为活动陶瓷管，光电公头连接器与光电母头连接器插接后通过陶瓷管保证公头、母头陶瓷插针自动对准，因此连接器无须高精度加工就能达到较高的光性能传输，大大降低了制造成本。

（3）本发明外层为光电公头连接器的公头前导体、公头后导体和金属插针与光电母头连接器的金属插孔和母头后导体组成的金属导体，对内芯为公头陶瓷插针和母头陶瓷插针组成的光通路进行保护，因此，光信号传输更安全和可靠。

附图说明

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

图1为本发明可插拔光电连接器组合件的一种结构示意图。

图2为本发明中光电公头连接器的一种结构示意图。

图3为本发明中公头前导体的一种结构示意图。

图4为本发明中公头前导体的剖视示意图。

图5为本发明中公头陶瓷插针的结构示意图。

图6为本发明中公头插针柄的一种结构示意图。

图7为本发明中公头插针柄的半剖示意图。

图8为本发明中公头后导体的一种结构示意图。

图9为本发明中公头后导体的半剖示意图。

图10为本发明中金属插针的一种结构示意图。

图11为本发明中金属插针的半剖示意图。

图12为本发明中陶瓷管的一种结构示意图。

图13为本发明中陶瓷管的侧视示意图。

图14为本发明中光电母头连接器的一种结构示意图。

图15为本发明中母头后导体的一种结构示意图。

图16为本发明中母头后导体的半剖示意图。

图17为本发明中母头陶瓷插针的结构示意图。

图18为本发明中母头插针柄的一种结构示意图。

图19为本发明中母头插针柄的半剖示意图。

图20为本发明中金属插孔的一种结构示意图。

图21为本发明中金属插孔的半剖示意图。

具体实施方式

参见图1至图21所示的一种可插拔光电连接器组合件，包括光电公头连接器A和光电母头连接器B；所述光电公头连接器A包括公头前导体1a、公头后导体2a、公头陶瓷插针3a、公头插针柄4a和公头弹簧5a；所述公头前导体1a呈圆筒形且由位于内腔中的径向隔板11a将内腔分隔成前腔室12a和后腔室13a，所述公头前导体1a的径向隔板11a上开设有第一通孔11a－1，所述公头前导体1a的后腔室13a的内孔上设有内螺纹13a－1，所述公头后导体2a呈圆筒形且前端外壁上设有外螺纹2a－1，所述公头前导体1a与公头后导体2a通过内、外螺纹13a－1，2a－1螺合连接成一体，所述公头插针柄4a呈圆筒形且前端具有沉孔4a－1，所述公头插针柄4a置于公头前导体1a的后腔室13a内且公头插针柄4a的前端面4a－2与公头前导体1a的径向隔板11a相抵，所述公头陶瓷插针3a呈圆柱形且后端穿过所述第一通孔11a－1与所述公头插针柄4a的沉孔4a－1过盈配合，所述公头弹簧5a位于所述公头插针柄4a与公头后导体2a之间；所述光电母头连接器B包括母头后导体1b、圆柱形的母头陶瓷插针2b、母头插针柄3b和母头弹簧4b；所述母头后导体1b呈圆筒形且前端外壁上设有外螺纹1b－1，所述母头陶瓷插针2b与所述公头陶瓷插针3a的外圆直径相同，所述母头插针柄3b呈圆筒形且前端具有沉孔3b－1，所述母头弹簧4b位于所述母头插针柄3b与母头后导体1b之间，该光电公头连接器还包括一个金属插针6a和一个轴向开口的陶瓷管7a；所述金属插针6a呈圆筒形且与公头前导体1a的前端固定连接，所述陶瓷管7a置于金属插针6a与公头陶瓷插针3a之间，且陶瓷管7a紧配合地套装在所述公头陶瓷插针3a上，所述公头陶瓷插针3a与第一通孔11a－1之间设有第一径向间隙H1，所述陶瓷管7a与金属插针6a之间设有第二径向间隙H2；所述光电母头连接器还包括一个金属插孔5b；所述金属插孔5b呈圆筒形且由位于内腔中的径向隔板5b－1将内腔分隔成前腔室5b－2和后腔室5b－3，所述金属插孔5b的前腔室5b－2的内孔直径d与所述金属插针6a的外圆直径D相适配，所述金属插孔5b的径向隔板5b－1上开设有第二通孔5b－4，所述金属插孔5b的后腔室5b－3的内孔上设有内螺纹5b－5，所述母头插针柄3b置于金属插孔5b的后腔室5b－3内且母头插针柄3b的前端面3b－2与所述金属插孔5b的径向隔板5b－1相抵，所述母头陶瓷插针2b的前端置于所述金属插孔5b的前腔室5b－2内，母头陶瓷插针2b的后端穿过所述第二通孔5b－4与母头插针柄3b的沉孔3b－1过盈配合，所述金属插孔5b与母头后导体1b通过内、外螺纹5b－5，1b－1螺合连接成一体，所述母头陶瓷插针2b与所述第二通孔5b－4之间设有第三径向间隙H3；在插装连接时，所述光电公头连接器A的金属插针6a插入所述光电母头连接器B的金属插孔5b的前腔室5b－2内，所述陶瓷管7a紧配合地套装在所述公头陶瓷插针3a和母头陶瓷插针2b上。

本发明的公头前导体1a、公头后导体2a、金属插针6a、金属插孔5b和母头后导体1b，可由铜或铝合金等金属材料制成。如图2所示，在公头后导体2a的后端还卡装有一个由绝缘材料制成的维护套8a；如图14所示，在母头后导体1b的后端卡装有一个由绝缘材料制成的维护套6b。

在本发明中，所述第一径向间隙H1优选在0.05～0.1mm之间，所述第二径向间隙H2优选在0.1～0.2mm之间，所述第三径向间隙H3优选在0.05～0.1mm之间。当然，所述H1、H2、H3也可不在上述范围内，而采取更大的间隙范围，例如H1采用0.2mm等，H2采用0.3mm等，H3采用0.2mm等。

作为本发明的一种优选实施例，如图1、2所示，所述金属插针6a的后端通过过盈配合固定安装在公头前导体1a的前腔室12a内。在发明中，所述金属插针6a的后端也可通过焊接与公头前导体1a的前端固定连接在一起。所述光电公头连接器A的金属插针6a优选紧配合地插装在所述光电母头连接器B的金属插孔5b的前腔室5b－2内。

在本发明中，所述公头陶瓷插针3a和母头陶瓷插针2b可采用相同的形状，例如采用常规的陶瓷插针标准件，如图5、17所示，在公头、母头陶瓷插针3a、2b的中心轴处开设有一个光纤通孔。如图6、18所示，公头插针柄4a和母头插针柄3b可采用相同的形状，例如采用常规的插针柄标准件。如图8、9、15、16所示，所述公头后导体2a和母头后导体1b也可采用相同的形状。如图6、8、9所示，在公头插针柄4a的前端外圆周面上开设有四个轴向凹槽4a－3，在公头后导体2a前端设有两个180°布置的轴向延伸的凸起2a－2，在安装时，所述凸起2a－2嵌装所述轴向凹槽4a－3中，从而防止公头插针柄4a在插接过程中发生转动。如图14、15、16、18、19所示，同样，在所述母头插针柄3b的前端外圆周面上开设有四个轴向凹槽3b－3，在母头后导体1b前端设有两个180°布置的轴向延伸的凸起1b－2，所述凸起1b－2嵌装在所述轴向凹槽3b－3中，从而防止母头插针柄3b在插接过程中发生转动。

在本发明中，如图2、4所示，在公头前导体1a的径向隔板11a上还可设置一个沉孔11a－2，所述陶瓷管7a的后端伸入所述沉孔11a－2内，且陶瓷管7a的后端与沉孔11a－2之间设有0.1～0.2mm的间隙，采用这样的结构，可加长陶瓷管7a与公头陶瓷插针3a之间的接触长度，从而使自动定位精度更高。

在本发明中，如图14、20、21所示，在所述金属插孔5b的前端筒身上开设有若干个轴向开口槽5b－6，所述轴向开口槽5b－6与金属插孔5b的前腔室5b－2相贯通，采用这样的结构，能使金属插孔5b的前端筒身具有一定的弹性，以更好地与金属插针6a相互插拔。

本发明采用活动陶瓷管7a，公头、母头陶瓷插针3a、2b采用浮动结构，光电公头连接器A与光电母头连接器B插接后通过陶瓷管7a保证公头、母头陶瓷插针3a、2b自动对准，一方面降低了连接器制造成本，另一方面，使连接器无须高精度加工就可以达到较高的光性能传输。

经过试用，本发明能同时传输1路光信号和1路电流，体积大大缩小，节省了安装空间，降低了制造成本，很好地满足了连接器小型化、集成化的发展需求。

Claims (4)

1.一种可插拔光电连接器组合件，包括光电公头连接器（A）和光电母头连接器（B）；所述光电公头连接器（A）包括公头前导体（1a）、公头后导体（2a）、公头陶瓷插针（3a）、公头插针柄（4a）和公头弹簧（5a）；所述公头前导体（1a）呈圆筒形且由位于内腔中的径向隔板（11a）将内腔分隔成前腔室（12a）和后腔室（13a），所述公头前导体（1a）的径向隔板（11a）上开设有第一通孔（11a－1），所述公头前导体（1a）的后腔室（13a）的内孔上设有内螺纹（13a－1），所述公头后导体（2a）呈圆筒形且前端外壁上设有外螺纹（2a－1），所述公头前导体（1a）与公头后导体（2a）通过内、外螺纹（13a－1，2a－1）螺合连接成一体，所述公头插针柄（4a）呈圆筒形且前端具有沉孔（4a－1），所述公头插针柄（4a）置于公头前导体（1a）的后腔室（13a）内且公头插针柄（4a）的前端面（4a－2）与公头前导体（1a）的径向隔板（11a）相抵，所述公头陶瓷插针（3a）呈圆柱形且后端穿过所述第一通孔（11a－1）与所述公头插针柄（4a）的沉孔（4a－1）过盈配合，所述公头弹簧（5a）位于所述公头插针柄（4a）与公头后导体（2a）之间；所述光电母头连接器（B）包括母头后导体（1b）、圆柱形的母头陶瓷插针（2b）、母头插针柄（3b）和母头弹簧（4b）；所述母头后导体（1b）呈圆筒形且前端外壁上设有外螺纹（1b－1），所述母头陶瓷插针（2b）与所述公头陶瓷插针（3a）的外圆直径相同，所述母头插针柄（3b）呈圆筒形且前端具有沉孔（3b－1），所述母头弹簧（4b）位于所述母头插针柄（3b）与母头后导体（1b）之间，其特征在于：该光电公头连接器还包括一个金属插针（6a）和一个轴向开口的陶瓷管（7a）；所述金属插针（6a）呈圆筒形且与公头前导体（1a）的前端固定连接，所述陶瓷管（7a）置于金属插针（6a）与公头陶瓷插针（3a）之间，且陶瓷管（7a）紧配合地套装在所述公头陶瓷插针（3a）上，所述公头陶瓷插针（3a）与第一通孔（11a－1）之间设有第一径向间隙（H1），所述陶瓷管（7a）与金属插针（6a）之间设有第二径向间隙（H2）；所述光电母头连接器还包括一个金属插孔（5b）；所述金属插孔（5b）呈圆筒形且由位于内腔中的径向隔板（5b－1）将内腔分隔成前腔室（5b－2）和后腔室（5b－3），所述金属插孔（5b）的前腔室（5b－2）的内孔直径（d）与所述金属插针（6a）的外圆直径（D）相适配，所述金属插孔（5b）的径向隔板（5b－1）上开设有第二通孔（5b－4），所述金属插孔（5b）的后腔室（5b－3）的内孔上设有内螺纹（5b－5），所述母头插针柄（3b）置于金属插孔（5b）的后腔室（5b－3）内且母头插针柄（3b）的前端面（3b－2）与所述金属插孔（5b）的径向隔板（5b－1）相抵，所述母头陶瓷插针（2b）的前端置于所述金属插孔（5b）的前腔室（5b－2）内，母头陶瓷插针（2b）的后端穿过所述第二通孔（5b－4）与母头插针柄（3b）的沉孔（3b－1）过盈配合，所述金属插孔（5b）与母头后导体（1b）通过内、外螺纹（5b－5，1b－1）螺合连接成一体，所述母头陶瓷插针（2b）与所述第二通孔（5b－4）之间设有第三径向间隙（H3）；在插装连接时，所述光电公头连接器（A）的金属插针（6a）插入所述光电母头连接器（B）的金属插孔（5b）的前腔室（5b－2）内，所述陶瓷管（7a）紧配合地套装在所述公头陶瓷插针（3a）和母头陶瓷插针（2b）上。

2.根据权利要求1所述的可插拔光电连接器组合件，其特征在于：所述第一径向间隙（H1）在0.05～0.1mm之间，所述第二径向间隙（H2）在0.1～0.2mm之间，所述第三径向间隙（H3）在0.05～0.1mm之间。

3.根据权利要求1或2所述的可插拔光电连接器组合件，其特征在于：所述金属插针（6a）的后端通过过盈配合固定安装在公头前导体（1a）的前腔室（12a）内，所述光电公头连接器（A）的金属插针（6a）紧配合地插装在所述光电母头连接器（B）的金属插孔（5b）的前腔室（5b－2）内。

4.根据权利要求3所述的可插拔光电连接器组合件，其特征在于：在所述金属插孔（5b）的前端筒身上开设有若干个轴向开口槽（5b－6），所述轴向开口槽（5b－6）与金属插孔（5b）的前腔室（5b－2）相贯通。