CN106199848A - 一种光纤连接器插头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光纤连接器插头，包括前套、后套、连接螺帽，前套上套设有前后设置的动棘轮、静棘轮，静棘轮的后端面上设有与后套定位止转配合的定位结构，静棘轮的前端面上设有一圈静棘齿，动棘轮的外周面上设有与连接螺帽配合的定位键，动棘轮的后端面上设有一圈与静棘齿啮合的动棘齿，动棘齿、静棘齿均具有倾斜角度不同的大齿面、小齿面。当插头和插座螺纹连接时，连接螺帽会带动棘轮转动，静棘轮不转动，在连接螺帽正向转动锁紧时，连接器转动锁紧力矩较小，当连接螺帽反向转动松开时，连接器转动松开力矩较大，通过连接螺帽与动棘轮、静棘轮的互连，可以实现插头与插座螺纹连接防松目的。

Description

一种光纤连接器插头

技术领域

本发明涉及光纤连接器领域，特别是涉及一种光纤连接器插头。

背景技术

FC光纤连接器是一种常见的光纤连接器，如图1所示，包括插头1、插座2，插头与插座之间通过M8螺纹连接。插头1包括前套12、后套16、光纤接触件、连接螺帽15，光纤接触件包括陶瓷插针11、法兰盘13、弹簧14。光缆19外侧设有护套17，光缆的缆套通过压接套18固定在后套16上，光缆的光纤穿过法兰盘13与陶瓷插针11后端连接。插座2包括插座壳体，插座壳体上设有与连接螺帽对应的外螺纹，在使用时时候，插头与插座之间便是通过连接螺帽15与插座壳体上的外螺纹配合实现固定。如图2-3所示，光纤连接器中前套12的结构，前套12壳体外部具有用于与插座壳体导向止转的外单键122，壳体内部设有用于与法兰盘导向止转的内双键121。这种结构的前套无法采用车床、铣床等机械加工设备制造，现用的FC光纤连接器的前套都是采用价格昂贵的金属压铸模具和压铸机来生产。由于模具生产出来的零件公差较大，且零件外观不满足使用要求，为此，模具生产出来的零件还需要进行机械加工处理。金属压铸模具加工只能选用熔点比较低的、不耐腐蚀的锌铝合金材料为基材，为提高零件的耐腐蚀性能，零件加工完成还要进行表面镀镍处理，但由于基体材料和镀层结合力不好，零件的耐腐蚀性能仍然不高，通常只能耐48h盐雾腐蚀，如果将其用到环境性能要求较高的条件下（如：海洋环境），通常是不能满足使用要求的。

从图1可以看出：现用FC插头只能适配光纤回退结构光缆（即松套光缆），当现用FC插头和插座对接时，插针回退会推动光纤在光缆中活动；如果在现有FC插头上适配紧套光缆（即光纤不活动光缆），插针回退会挤压光纤而导致光纤损坏，存在光互连失效的风险。

另外，图1所示的FC插头与FC插座采用M8螺纹互连在一起，采用这种螺纹互连的光纤连接器在普通的应用环境下基本没有什么问题，但对于存在持续振动的环境，如机载、车载等环境，在螺纹没有防松措施的情况下，长时间的持续振动可能会导致FC插头和插座螺纹互连松动，从而导致光互连失效。

发明内容

本发明的目的是提供一种光纤连接器插头，以解决在持续振动环境下，光纤连接器插头与插座螺纹互连松动而导致光互连失效的技术问题。

为了实现以上目的，本发明中光纤连接器插头的技术方案如下：光纤连接器插头，包括前套、后套、连接螺帽，所述前套上套设有前后设置的动棘轮、静棘轮，所述静棘轮的后端面上设有与后套定位止转配合的定位结构，静棘轮的前端面上设有一圈静棘齿，所述动棘轮的外周面上设有与连接螺帽配合的定位键，动棘轮通过所述定位键可随连接螺帽一起转动，动棘轮的后端面上设有一圈与所述静棘齿啮合的动棘齿，所述动棘齿、静棘齿均具有倾斜角度不同的大齿面、小齿面，大齿面、小齿面作为动棘轮与静棘轮啮合时的传动面，连接螺帽正向转动锁紧时的转动锁紧力矩小于连接螺帽反向转动松开时的转动松开力矩。

所述前套与动棘轮之间还设有用于对动棘轮施加向后的顶紧力以使动棘轮紧密贴合在静棘轮上的弹性件。

所述动棘轮的外周面上均布有至少两个定位键，所述连接螺帽内壁上设有用于定位键配合的防转键槽。

所述定位结构由至少两个定位柱形成，所述后套的前端面上设有与定位柱适配的定位孔。

所述前套包括套体、通过固定结构固定在套体外侧的用于与相对应的插座壳体导向止转的键块，套体内设有用于与法兰盘导向止转的防转槽。

所述套体上设有对所述键块在套体外周上的安装位置进行定位的定位键槽，所述键块位于所述定位键槽内。

所述键块的一端设有套设在所述套体上的安装套，所述固定结构由所述的安装套形成，所述安装套与所述套体过盈配合。

所述光纤连接器插头包括光纤接触件、后套，光纤接触件包括插针、与插针的后部连接的法兰盘、套设在法兰盘上的弹簧、活动套及光缆，活动套位于弹簧的后侧且可沿法兰盘在一定范围内轴向移动，弹簧的前端顶紧在法兰盘上、后端顶紧在活动套上，光缆的缆套通过压接套固定在法兰盘的后部，光缆的光纤穿过法兰盘并连接在插针的后端，后套内设有在光纤接触件轴向装入后对活动套进行定位以防其脱出的定位弹簧。

所述法兰盘上设有对活动套前端的向前移动极限位置进行限位的活动套限位台阶，所述法兰盘上还设有对活动套的后端进行轴向限位的活动套挡止结构。

本发明的有益效果：本发明通过设置一套由动棘轮和静棘轮形成的棘轮组，插头的连接螺帽与棘轮组互连在一起，当插头和插座螺纹连接时，连接螺帽会带动棘轮转动，静棘轮不转动，在连接螺帽正向转动锁紧时，棘轮上的棘齿有较小倾角，使连接器转动锁紧力矩较小；当连接螺帽反向转动松开时，棘轮上的棘齿有较大倾角，使连接器转动松开力矩较大，用这种方法可以实现插头与插座螺纹连接防松目的。

附图说明

图1是现有技术中光纤连接器插头的结构示意图；

图2是图1中的前套的结构示意图；

图3是图1中的前套的剖视示意图；

图4是本发明光纤连接器插头的结构示意图；

图5是图4中的光纤接触件的结构示意图；

图6是图5的剖视图；

图7是图4中的前套套体的结构示意图；

图8是图7的侧视图；

图9是图4中的前套套体的立体结构示意图；

图10是图4中的前套键块的结构示意图；

图11是图4中的前套键块的立体结构示意图；

图12是图4中的后套的结构示意图；

图13是图12的侧视图；

图14是图4中的后套的立体结构示意图；

图15是图4中的螺母的立体图；

图16是图4中的螺母的剖视结构示意图；

图17是图4中的护套的结构示意图；

图18是图17的剖视图；

图19是图4中的定位弹簧的结构示意图；

图20是图4中的连接螺帽的侧视图；

图21是图4中的连接螺帽的结构示意图（主视）；

图22是图4中的连接螺帽的立体结构示意图；

图23是图4中的静棘轮主视图；

图24是图4中的静棘轮侧视图；

图25是图4中的静棘轮的立体图；

图26是图4中的动棘轮主视图；

图27是图4中的动棘轮侧视图；

图28是图4中的动棘轮的立体图。

具体实施方式

本发明光纤连接器插头的实施例：如图4-28所示，光纤连接器插头包括前套、后套14、连接螺帽8、光纤接触件。光纤接触件包括陶瓷插针20、法兰盘21及设置在其尾端的光缆24，后套14上连接有套设在光缆上的护套12。前套包括套体3、通过固定结构固定在套体外侧的用于与相对应的插座壳体导向止转的键块4，套体3内设有用于与法兰盘导向止转的防转槽33，防转槽33有180度间隔设置的两个，作为内键槽。套体3上设有绕其轴线设置的环形凸台，环形凸台上沿套体轴线方向开设有对键块在套体外周上的安装位置进行定位的定位键槽34，键块位于定位键槽内。键块4的一端设有套设在套体上的安装套41，安装套41形成上述的安装结构。安装套41与套体3过盈配合。安装套41的内周面42作为过盈配合面。套体3为阶梯轴状，其内孔为台阶孔，内孔由大径孔和小径孔构成，防转槽33设置在大径孔内壁上。定义插头的向插座插入的方向为由后向前，前套的前侧为大径套段，环形凸台位于大径套段的后侧，环形凸台的后侧的一段为中径套段，中径套段的后侧的小径套段与中径套段形成台阶，该中径套段的外周面31为与安装套的内周面42过盈配合的配合面。

上述的前套作为分体式的结构，套体可以单独通过机床机械加工的方式加工制造，键块与安装套作为一个整体也可以通过机加工的方式加工制造。套体的外轮廓可以通过车加工完成，内部的防转槽和外部的定位键槽可以通过铣加工完成。分别加工好后，将键块对准套体上的定位键槽，安装套过盈套装在该套体上，键块插入到该定位键槽中。将现有技术中的套体分成两个零部件分别加工，然后过盈装配在一起形成一个部件，可以完成前套的功能。从而解决了现有技术中前套零部件加工困难的技术问题。

进一步地，为解决整个光纤连接器的互连密封问题，套体3于其大径孔内还设有用于安装胶垫15的环形安装槽32，胶垫15在安装后正好位于法兰盘21的前端，光纤接触件从该胶垫中部穿过。在插头与插座200插接时，胶垫15与插座壳体端面挤压配合形成界面密封。前套与后套之间设有密封用的O形圈9，用于安装该O形圈9的环槽142设置在后套14上。后套14上还设有拧紧扁143。护套12的前端顶压在后套14的后端，螺母13螺纹连接在后套14的后端部，螺母13具有前大后小的台阶孔，螺母内的台阶形成对护套由后向前挤压的压紧面。螺母13上设有拧紧扁平面131，通过拧紧螺母13，使得护套12前端紧靠后套14的后端，螺母13与后套14之间通过护套端面与后套后端的挤压实现密封。护套12内设有供光缆轴向装入的安装孔123，护套12内靠近后套14的一侧设有密封凸筋121，凸筋有间隔设置的两个，凸筋也即凸设于安装孔内壁上的环形凸起。通过该凸筋与光缆的外圆紧配合实现密封。护套12的端部设有密封台阶122。

现有技术中的FC插头与FC插座采用M8螺纹互连在一起，如上面背景技术中图1所示。采用这种螺纹互连的光纤连接器在普通的应用环境下基本没有什么问题，但对于存在持续振动的环境，如机载、车载等，在螺纹没有防松措施的情况下，长时间的持续振动可能会导致FC插头和插座螺纹互连松动，从而导致光互连失效。对于此问题，对光纤连接器插头做了进一步地改进。前套上还设有棘轮组件，棘轮组件包括动棘轮6、静棘轮7、波纹弹簧5，静棘轮7和动棘轮6前后相对设置且能啮合传动。静棘轮7的前端面上设有一圈静棘齿71，动棘轮6的后端面上设有一圈动棘齿62。动棘轮6的外周面上凸设有定位键61，定位键61沿动棘轮的周向均布，连接螺帽8内设有与各该定位键适配的防转键槽81，通过定位键与定位键槽81的止转配合，在旋转连接螺帽8时，连接螺帽8可以带动动棘轮6转动。波纹弹簧5设置在动棘轮6的前侧，在波纹弹簧5的作用下，动棘轮6与静棘轮7紧密贴合在一起。静棘轮7的后端面上设有定位圆柱72，定位圆柱72有四个且沿静棘轮的周向均布，静棘轮7通过该四个定位圆柱固定在后套14上。后套14的前端设有定位孔141，后套14的中部还设有便于旋拧的拧紧扁部143。动棘齿62与静棘齿71是适配的，可以认为棘齿的结构是相同的，以动棘齿为例，每个动棘齿有两个齿面，记为大齿面、小齿面，大齿面的相对于动棘轮端面的倾斜角度大于小齿面的相对于动棘轮端面的倾斜角度，该动棘轮端面是垂直于动棘轮的轴线的面。通过将棘齿设置成具有两个不同倾斜角度的齿面，可以保证在连接螺帽正向转动锁紧时，棘齿有较小倾角，转动锁紧力力矩较小；当连接螺帽8反向转动松开时，棘齿有较大倾角，使连接器转动松开力矩较大，以实现螺纹连接防松的目的。

连接螺帽8内设有用于与插座配合的螺纹段83。进一步地，连接螺帽8上设计有保险孔82（2～6个），如果FC插头和插座处于剧烈振动环境，还可以在FC连接螺帽上采用穿钢丝方法来防转动连接螺帽转动，打保险处理，从而彻底解决FC插头和插座互连的抗振动问题。

从背景技术的图1可以看出：现用FC插头只能适配光纤回退结构光缆（即松套光缆），当现用FC插头和插座对接时，插针回退会推动光纤在光缆中活动；如果在现有FC插头上适配紧套光缆（即光纤不活动光缆），插针回退会挤压光纤而导致光纤损坏，存在光互连失效的风险。对于此问题，本发明将光缆固定在插针部件（插针与法兰盘）尾部，具体地如图5、6所示，光纤接触件2包括陶瓷插针20、法兰盘21、弹簧22、活动套23、挡圈26、压接套25、光缆24。光缆24的缆套通过压接套25固定在法兰盘21的后端部上，光纤穿过法兰盘内孔连接在陶瓷插针20的后端。法兰盘21上设有对弹簧22的前端进行挡止的弹簧挡止台阶28，法兰盘21上于弹簧挡止台阶28的后侧还设有对活动套23的向前运动的极限位置进行限位的活动套限位台阶27，活动套23的后端通过挡圈26进行挡止限位，挡圈26卡设在法兰盘21上。作为适应性改进，需对后套的解结构进行设计，后套内设有弹簧安装槽，弹簧安装槽安装有定位弹簧10，在装配时，光纤接触件由后向前插装，定位弹簧10对活动套23进行定位，活动套23的外周壁上凸设有与定位弹簧的弹片102配合的定位凸起。定位弹簧为现有技术，定位弹簧的外周壁上设有沿径向贯通的收缩口101，在装配定位弹簧时，定位弹簧10在受到径向作用力后会发生收缩变形，以便装入到弹簧安装槽内。本发明的FC插头在和插座对接时，不管插头适配紧套光缆或是松套光缆，插针回退都会和光纤/光缆同步，不会出现光纤损坏情况，因本发明光纤连接器能很好的匹配紧套光缆和松套光缆。

在其它实施例中，键块也可通过焊接的方式固定在套体上，不设置安装套也可以，安装结构由键块的固定在套体上固定面形成。或者也可采用键块与定位键槽的过盈配合实现固定。

在其它实施例中，静棘轮上的定位结构也可不采用定位圆柱，可以是定位方柱，或者是一个定位键，同时在后套的前端面设置与该定位键适配的键槽，以满足在连接螺帽在转动时，静棘轮与后套不发生相对转动。

在其它实施例中，除了采用波纹弹簧作为弹性件以外，弹性件也可采用普通的压缩弹簧，为保持平衡，可以沿前套的轴线周向均布多个弹簧。根据实际的装配间隙大小，弹性件也可以采用弹性垫片。

Claims (9)

1.光纤连接器插头，包括前套、后套、连接螺帽，其特征在于：所述前套上套设有前后设置的动棘轮、静棘轮，所述静棘轮的后端面上设有与后套定位止转配合的定位结构，静棘轮的前端面上设有一圈静棘齿，所述动棘轮的外周面上设有与连接螺帽配合的定位键，动棘轮通过所述定位键可随连接螺帽一起转动，动棘轮的后端面上设有一圈与所述静棘齿啮合的动棘齿，所述动棘齿、静棘齿均具有倾斜角度不同的大齿面、小齿面，大齿面、小齿面作为动棘轮与静棘轮啮合时的传动面，连接螺帽正向转动锁紧时的转动锁紧力矩小于连接螺帽反向转动松开时的转动松开力矩。

2.根据权利要求1所述的光纤连接器插头，其特征在于：所述前套与动棘轮之间还设有用于对动棘轮施加向后的顶紧力以使动棘轮紧密贴合在静棘轮上的弹性件。

3.根据权利要求1所述的光纤连接器插头，其特征在于：所述动棘轮的外周面上均布有至少两个定位键，所述连接螺帽内壁上设有用于定位键配合的防转键槽。

4.根据权利要求1所述的光纤连接器插头，其特征在于：所述定位结构由至少两个定位柱形成，所述后套的前端面上设有与定位柱适配的定位孔。

5.根据权利要求1至4任一项所述的光纤连接器插头，其特征在于：所述前套包括套体、通过固定结构固定在套体外侧的用于与相对应的插座壳体导向止转的键块，套体内设有用于与法兰盘导向止转的防转槽。

6.根据权利要求5所述的光纤连接器插头，其特征在于：所述套体上设有对所述键块在套体外周上的安装位置进行定位的定位键槽，所述键块位于所述定位键槽内。

7.根据权利要求6所述的光纤连接器插头，其特征在于：所述键块的一端设有套设在所述套体上的安装套，所述固定结构由所述的安装套形成，所述安装套与所述套体过盈配合。

8.根据权利要求1所述的光纤连接器插头，其特征在于：所述光纤连接器插头包括光纤接触件、后套，光纤接触件包括插针、与插针的后部连接的法兰盘、套设在法兰盘上的弹簧、活动套及光缆，活动套位于弹簧的后侧且可沿法兰盘在一定范围内轴向移动，弹簧的前端顶紧在法兰盘上、后端顶紧在活动套上，光缆的缆套通过压接套固定在法兰盘的后部，光缆的光纤穿过法兰盘并连接在插针的后端，后套内设有在光纤接触件轴向装入后对活动套进行定位以防其脱出的定位弹簧。

9.根据权利要求8所述的光纤连接器插头，其特征在于：所述法兰盘上设有对活动套前端的向前移动极限位置进行限位的活动套限位台阶，所述法兰盘上还设有对活动套的后端进行轴向限位的活动套挡止结构。