CN109407227B - 一种小型湿插拔光电连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及连接器领域，一种小型湿插拔光电连接器，插头的插头壳体主体为管状，插头壳体的尾端内壁具有环形凸起，环形凸起和插头壳体的尾段之间的部分内环壁上设有内螺纹，插头壳体的前段外壁设有外螺纹，第一螺帽螺纹连接在插头壳体的前段外螺纹处；插座中方盘壳体主体为管状，外盘壳体头端轴向延伸形成插入部，插入部的外环面形成外螺纹，插座密封垫插入部的内壁和方盘壳体头端的夹角处；插座绝缘体组件插装在方盘壳体前段的内部，插座绝缘体组件和方盘壳体内壁之间设有密封圈，插座绝缘体组件包括插座插入体和插座绝缘体，插座绝缘体包裹在插座光纤组件外部。

Description

一种小型湿插拔光电连接器

技术领域

本发明涉及连接器领域，特别水下铺设的光电线缆连接器。

背景技术

线缆连接器主要适用于传输设备局各类数字程控交换机、光电传输设备内部联接和配线架之间的信号传输，传统的水下光电连接器，不具备单独的光纤壳体和密封结构，体积大而密封部位少，应用在船舶信号系统的光电传输时，不够便捷、可靠。

人们迫切希望获得一种体积小、结构新颖，密封效果优良的新型水下光电混装连接器。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种小型湿插拔光电连接器，可在水下潮湿环境等复杂情况下使用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种小型湿插拔光电连接器，其包括插头和插座，

其中插头包括插头壳体、插头隔板、第一螺帽、插头绝缘体组件、等效密封圈、第二螺帽、插头大压紧螺母和插头光纤组件，其中插头壳体主体为管状，插头壳体的尾端内壁具有环形凸起，环形凸起和插头壳体的尾段之间的部分内环壁上设有内螺纹，插头壳体的前段外壁设有外螺纹，第一螺帽螺纹连接在插头壳体的前段外螺纹处；插头隔板、插头绝缘体组件、插头大压紧螺母、插头光纤组件安装在插头壳体的头段内部，其中插头绝缘体组件包括包裹在插头光纤组件周围的绝缘体和设置在绝缘体内部的定位插孔，定位插孔的头段设有等效密封圈，插头隔板设置在插头绝缘体组件和插头光纤组件的尾部，插头隔板用于分隔插头绝缘体组件、插头光纤组件和后方线缆；第二螺帽和插头壳体之间形成插入腔；

插座包括插座隔板、插座光纤组件、插座绝缘体组件、插座大压紧螺母、插座密封垫和方盘壳体，其中方盘壳体主体为管状，外盘壳体头端轴向延伸形成插入部，插入部的外环面形成外螺纹，插座密封垫插入部的内壁和方盘壳体头端的夹角处；插座绝缘体组件插装在方盘壳体前段的内部，插座绝缘体组件和方盘壳体内壁之间设有密封圈，插座绝缘体组件包括插座插入体和插座绝缘体，插座绝缘体包裹在插座光纤组件外部，插座大压紧螺母通过外螺纹连接在方盘壳体的内壁头段，插座大压紧螺母用于限制插座绝缘体组件的轴向位置；

在插头和插座配合时，插头绝缘体组件和插座绝缘体组件配合，插头光纤组件和插座光纤组件对接，且插入部插装在插入腔，插头壳体抵接在插座密封垫处，第二螺帽的内螺纹和插入部的外螺纹配合，插入部的内环面和插头壳体配合的表面设置密封圈。

作为优选的，所述小型湿插拔光电连接器还包括尾夹螺母、垫片和插头密封垫，所述尾夹螺母为圆管状，且尾夹螺母的外环面具有外螺纹，尾夹螺母的外螺纹和插头壳体的尾段的内螺纹配合安装，使得尾夹螺母的端面和环形凸起侧壁配合夹持垫片和插头密封垫。

作为优选的，所述垫片和插头密封垫有两组，且两组垫片和插头密封垫间隔设置。

作为优选的，所述插头壳体设有凸台，该凸台设置在外螺纹处的尾部，第一螺帽和第二螺帽的内壁尾端分别设有凸起结构，该凸起结构与凸台配合，用于限制第一螺帽和第二螺帽轴向移动位置。

作为优选的，所述第一螺帽和第二螺帽分别具有贯穿第一螺帽和第二螺帽环形壁的螺孔，该螺孔内安装有紧定螺钉，该紧定螺钉用于限制第一螺帽和第二螺帽与插头壳体的相对位置。

作为优选的，所述插座光纤组件包括陶瓷套管、光纤插芯、光纤组件密封圈、光纤壳体、弹簧和尾板，其中光纤壳体为管状，尾板安装在光纤壳体尾端，光纤壳体内壁的前段设有环形凸台，陶瓷套管贴附在光纤壳体内环形凸台朝向插入段一侧的内壁，光纤插芯安装在光纤壳体内，且光纤插芯的外部包覆有圆柱状的限位段，该限位段头端抵接在环形凸台的侧壁，弹簧一端抵接在尾板上，另一端抵接在限位段的尾部端面上，使光纤插芯可在光纤壳体内轴向窜动。

作为优选的，所述限位段外环面和光纤壳体内环壁相对的位置设置有光纤组件密封圈；光纤组件密封圈有两组；限位段外环面具有凹槽，光纤组件密封圈嵌入的安装在凹槽内。

作为优选的，所述光纤壳体外环面上具有若干个定位环形凸起，该定位环形凸起用于轴向定位光纤壳体；限位段的尾部端面具有柱状的套装段，该套装段与限位段同轴心，套装段且直径小于限位段直径，弹簧套装在套装段上。

作为优选的，所述插座绝缘体组件包括插入段和防水段，其中插入段为圆柱形，所述防水段为圆锥台形，插入段的尾部端面和防水段头部端面一体连接且同轴心设置，防水段头部端面小于防水段尾部端面；插头绝缘体组件具有定位插孔，定位插孔主体为弹性材料制成，定位插孔的头段部分壁厚大于定位插孔主体壁厚并形成等效密封圈；插座绝缘体组件和插头绝缘体组件对接时，插入段插入到定位插孔内，防水段的外环面与等效密封圈位置抵接形成防水结构。

作为优选的，插入段的头部端面和插入段外环面之间的过度位置形成圆形倒角；等效密封圈有三个；防水段的头部端面和防水段的外环面之间的过度位置形成圆形倒角。

使用本发明的有益效果是：

本发明设计了一种小型湿插拔光电混装连接器，产品体积小，结构新颖，可在水下环境中进行光电混合传输，可在离开水面的短时间内进行插拔操作。与传统的水下光电连接器相比，设计出了新式的光纤壳体和密封结构，通过光纤后壳对光纤弹簧进行限位，既能有效节省安装空间，又能实现光纤接触件的动密封，确保密封可靠。

附图说明

图1为本发明小型湿插拔光电连接器的插头和插座对接状态的结构示意图。

图2为本发明小型湿插拔光电连接器的插头结构示意图。

图3为本发明小型湿插拔光电连接器的插座结构示意图。

图4为本发明小型湿插拔光电连接器的光纤组件安装结构示意图。

图5为本发明小型湿插拔光电连接器接触件密封结构示意图。

附图标记包括：

10-插头，101-尾夹螺母、102-垫片、103-插头密封垫、104一插头壳体、105-插头隔板、106-第一螺帽、107-插头绝缘体组件、1071-等效密封圈、108-第二螺帽、109-插头大压紧螺母、110一紧定螺钉、111-插头光纤组件；

20-插座、201-插座隔板、202-插座光纤组件、203-插座绝缘体组件、2031-防水段、2032-插入段、204-插座大压紧螺母、205-插座密封垫、206-方盘壳体；

2021-陶瓷套管、2022-光纤插芯、2023-光纤组件密封圈、2024-光纤壳体、2025-限位段、2026-弹簧、2027-尾板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的描述。

如图1-图5所示，本实施例提供了一种小型湿插拔光电连接器，其包括插头10和插座20对接。

其中插头10包括尾夹螺母101、垫片102、插头密封垫103、插头壳体104、插头隔板105、第一螺帽106、插头绝缘体组件107、等效密封圈1071、第二螺帽108、插头大压紧螺母109和插头光纤组件111，其中插头壳体104为管状，插头壳体104的尾端内壁具有环形凸起，环形凸起和插头壳体104的尾段之间的部分内环壁上设有内螺纹，所述尾夹螺母101为圆管状，且尾夹螺母101的外环面具有外螺纹，尾夹螺母101的外螺纹和插头壳体104的尾段的内螺纹配合安装，使得尾夹螺母101的端面和环形凸起侧壁配合夹持垫片102和插头密封垫103，插头壳体104的前段外壁设有外螺纹，第一螺帽106螺纹连接在插头壳体104的前段外螺纹处；插头隔板105、插头绝缘体组件107、插头大压紧螺母109、插头光纤组件111安装在插头壳体104的头段内部，其中插头绝缘体组件107包括包裹在插头光纤组件111周围的绝缘体和设置在绝缘体内部的定位插孔，定位插孔的头段设有等效密封圈1071，插头隔板105设置在插头绝缘体组件107和插头光纤组件111的尾部，插头隔板105用于分隔插头绝缘体组件107、插头光纤组件111和后方线缆；第二螺帽108和插头壳体104之间形成插入腔；

插座20包括插座隔板201、插座光纤组件202、插座绝缘体组件203、插座大压紧螺母204、插座密封垫205和方盘壳体206，其中方盘壳体206主体为管状，外盘壳体头端轴向延伸形成插入部，插入部的外环面形成外螺纹，插座密封垫205插入部的内壁和方盘壳体206头端的夹角处；插座绝缘体组件203插装在方盘壳体206前段的内部，插座绝缘体组件203和方盘壳体206内壁之间设有密封圈，插座绝缘体组件203包括插座20插入体和插座20绝缘体，插座20绝缘体包裹在插座光纤组件202外部，插座大压紧螺母204通过外螺纹连接在方盘壳体206的内壁头段，插座大压紧螺母204用于限制插座绝缘体组件203的轴向位置；

在插头10和插座20配合时，插头绝缘体组件107和插座绝缘体组件203配合，插头光纤组件111和插座光纤组件202对接，且插入部插装在插入腔，插头壳体104抵接在插座密封垫205处，第二螺帽108的内螺纹和插入部的外螺纹配合，插入部的内环面和插头壳体104配合的表面设置密封圈。

垫片102和插头密封垫103有两组，且两组垫片102和插头密封垫103间隔设置。两组垫片102和插头密封垫103加强防水。

插头壳体104设有凸台，该凸台设置在外螺纹处的尾部，第一螺帽106和第二螺帽108的内壁尾端分别设有凸起结构，该凸起结构与凸台配合，用于限制第一螺帽106和第二螺帽108轴向移动位置。该结构简单，并可实现第一螺帽106和第二螺帽108轴向定位，避免第一螺帽106和第二螺帽108过移。

第一螺帽106和第二螺帽108分别具有贯穿第一螺帽106和第二螺帽108环形壁的螺孔，该螺孔内安装有紧定螺钉110，该紧定螺钉110用于限制第一螺帽106和第二螺帽108与插头壳体104的相对位置。紧定螺钉110可锁定第一螺帽106和第二螺帽108，避免第一螺帽106和第二螺帽108松动。

插座密封垫205为横截面为矩形的环形密封垫。

本实施例中，插头10和插座20对接后，方盘壳体206插入到图2中插头壳体104和第二螺帽108之间，然后拧动第二螺帽108，第二螺帽108和方盘壳体206插入部外环面通过螺纹配合，插头壳体104的头部端面和插座密封垫205形成密封，插入部的内壁和插头壳体104外环面上的密封圈形成密封，插头绝缘体组件107和插头壳体104对接面形成密封，插座绝缘体组件203和方盘壳体206内壁对接面形成密封。

使得本插头10和插座20结构通过简单对接动作形成多重迷宫状的密封，同时由插头绝缘体组件107和插座绝缘体组件203的对接，使得插头绝缘体组件107和插座20绝缘体除了起到绝缘体的作用，还起到对接定位的作用，方便插座光纤组件202和插头光纤组件111接通。

尾夹螺母101、垫片102和插头密封垫103三者的配合，实现插头10尾部和线缆连接位置的防水密封。类似的，插座20尾部位置的密封圈组实现和线缆连接位置的防水密封。

同时光纤壳体2024和绝缘体的配合主要采用的是镶嵌塑压成型技术，利用高精度的模具对接触件进行定位，将专门设计的光纤壳体2024与绝缘体镶嵌成为一体，保证了光纤壳体2024的同轴度。

如图4所示，本实施例中，插座光纤组件202包括陶瓷套管2021、光纤插芯2022、光纤组件密封圈2023、光纤壳体2024、弹簧2026和尾板2027，其中光纤壳体2024为管状，尾板2027安装在光纤壳体2024尾端，光纤壳体2024内壁的前段设有环形凸台，陶瓷套管2021贴附在光纤壳体2024内环形凸台朝向插入段2032一侧的内壁，光纤插芯2022安装在光纤壳体2024内，且光纤插芯2022的外部包覆有圆柱状的限位段2025，该限位段2025头端抵接在环形凸台的侧壁，弹簧2026一端抵接在尾板2027上，另一端抵接在限位段2025的尾部端面上，使光纤插芯2022可在光纤壳体2024内轴向窜动。

限位段2025外环面和光纤壳体2024内环壁相对的位置设置有光纤组件密封圈2023。光纤组件密封圈2023进一步起到防水隔离的作用。

插头光纤组件111和插座光纤组件202结构类似，不再赘述。

在本实施例中，光纤组件密封圈2023有两组。

限位段2025外环面具有凹槽，光纤组件密封圈2023嵌入的安装在凹槽内。以限定光纤组件密封圈2023的位置。

光纤壳体2024外环面上具有若干个定位环形凸起，该定位环形凸起用于轴向定位光纤壳体2024。定位环形凸起的作用是限定光纤壳体2024的位置。

限位段2025的尾部端面具有柱状的套装段，该套装段与限位段2025同轴心，套装段且直径小于限位段2025直径，弹簧2026套装在套装段上。使得本插座光纤组件202的体积小巧，功能性强。

使用本插座光纤组件202时，如光纤插芯2022轴向遇到阻力时，光纤插芯2022带动后方的限位段2025克服弹簧2026阻力向右侧方向移动较小的距离，在光纤对接的情况下，弹簧2026起到压紧光纤插芯2022对接的作用，使得光纤未接未定且具有一定的防震作用。

插座光纤组件202在保证产品密封性的同时，大大缩减了光纤接触体的间距，有效减小了产品的外形体积和质量，增大了产品的安装空间。

如图5所示，本实施例中，绝缘模组包括可相互对接的插座绝缘体组件203和插头绝缘体组件107，插座绝缘体组件203包括插入段2032和防水段2031，其中插入段2032为圆柱形，所述防水段2031为圆锥台形，插入段2032的尾部端面和防水段2031头部端面一体连接且同轴心设置，防水段2031头部端面小于防水段2031尾部端面；插头绝缘体组件107具有定位插孔，定位插孔主体为弹性材料制成，定位插孔的头段部分壁厚大于定位插孔主体壁厚并形成等效密封圈1071；插座绝缘体组件203和插头绝缘体组件107对接时，插入段2032插入到定位插孔内，防水段2031的外环面与等效密封圈1071位置抵接形成防水结构。

插入段2032的头部端面和插入段2032外环面之间的过度位置形成圆形倒角。插入段2032处的圆形倒角方便插入段2032插入到定位插孔中。

等效密封圈1071有三个。

防水段2031的头部端面和防水段2031的外环面之间的过度位置形成圆形倒角。此圆形倒角方便防水段2031的头部插入到等效密封圈1071位置，起到导向的作用。

插针绝缘体与插孔绝缘体插合后，插孔绝缘体的0型圈挤压在插针绝缘体的锥面上，实现每个接触件单独密封功能，起到电气绝缘的作用，确保每条电路正常工作。同时锥面设计使得产品在对接时将内部水滴向外排出，以减小对接阻力。通过以上原理使光电连接器成为具有湿插拔特性的水下连接器。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种小型湿插拔光电连接器，其特征在于：其包括插头和插座，

其中插头包括插头壳体、插头隔板、第一螺帽、插头绝缘体组件、等效密封圈、第二螺帽、插头大压紧螺母和插头光纤组件，其中插头壳体主体为管状，插头壳体的尾端内壁具有环形凸起，环形凸起和插头壳体的尾段之间的部分内环壁上设有内螺纹，插头壳体的前段外壁设有外螺纹，第一螺帽螺纹连接在插头壳体的前段外螺纹处；插头隔板、插头绝缘体组件、插头大压紧螺母、插头光纤组件安装在插头壳体的头段内部，其中插头绝缘体组件包括包裹在插头光纤组件周围的绝缘体和设置在绝缘体内部的定位插孔，定位插孔的头段设有等效密封圈，插头隔板设置在插头绝缘体组件和插头光纤组件的尾部，插头隔板用于分隔插头绝缘体组件、插头光纤组件和后方线缆；第二螺帽和插头壳体之间形成插入腔；

插座包括插座隔板、插座光纤组件、插座绝缘体组件、插座大压紧螺母、插座密封垫和方盘壳体，其中方盘壳体主体为管状，外盘壳体头端轴向延伸形成插入部，插入部的外环面形成外螺纹，插座密封垫插入部的内壁和方盘壳体头端的夹角处；插座绝缘体组件插装在方盘壳体前段的内部，插座绝缘体组件和方盘壳体内壁之间设有密封圈，插座绝缘体组件包括插座插入体和插座绝缘体，插座绝缘体包裹在插座光纤组件外部，插座大压紧螺母通过外螺纹连接在方盘壳体的内壁头段，插座大压紧螺母用于限制插座绝缘体组件的轴向位置；

在插头和插座配合时，插头绝缘体组件和插座绝缘体组件配合，插头光纤组件和插座光纤组件对接，且插入部插装在插入腔，插头壳体抵接在插座密封垫处，第二螺帽的内螺纹和插入部的外螺纹配合，插入部的内环面和插头壳体配合的表面设置密封圈；

所述插头壳体设有凸台，该凸台设置在外螺纹处的尾部，第一螺帽和第二螺帽的内壁尾端分别设有凸起结构，该凸起结构与凸台配合，用于限制第一螺帽和第二螺帽轴向移动位置；

所述第一螺帽和第二螺帽分别具有贯穿第一螺帽和第二螺帽环形壁的螺孔，该螺孔内安装有紧定螺钉，该紧定螺钉用于限制第一螺帽和第二螺帽与插头壳体的相对位置。

2.根据权利要求1所述的小型湿插拔光电连接器，其特征在于：所述小型湿插拔光电连接器还包括尾夹螺母、垫片和插头密封垫，所述尾夹螺母为圆管状，且尾夹螺母的外环面具有外螺纹，尾夹螺母的外螺纹和插头壳体的尾段的内螺纹配合安装，使得尾夹螺母的端面和环形凸起侧壁配合夹持垫片和插头密封垫。

3.根据权利要求2所述的小型湿插拔光电连接器，其特征在于：所述垫片和插头密封垫有两组，且两组垫片和插头密封垫间隔设置。

4.根据权利要求1所述的小型湿插拔光电连接器，其特征在于：所述插座光纤组件包括陶瓷套管、光纤插芯、光纤组件密封圈、光纤壳体、弹簧和尾板，其中光纤壳体为管状，尾板安装在光纤壳体尾端，光纤壳体内壁的前段设有环形凸台，陶瓷套管贴附在光纤壳体内环形凸台朝向插入段一侧的内壁，光纤插芯安装在光纤壳体内，且光纤插芯的外部包覆有圆柱状的限位段，该限位段头端抵接在环形凸台的侧壁，弹簧一端抵接在尾板上，另一端抵接在限位段的尾部端面上，使光纤插芯可在光纤壳体内轴向窜动。

5.根据权利要求4所述的小型湿插拔光电连接器，其特征在于：所述限位段外环面和光纤壳体内环壁相对的位置设置有光纤组件密封圈；光纤组件密封圈有两组；限位段外环面具有凹槽，光纤组件密封圈嵌入的安装在凹槽内。

6.根据权利要求4所述的小型湿插拔光电连接器，其特征在于：所述光纤壳体外环面上具有若干个定位环形凸起，该定位环形凸起用于轴向定位光纤壳体；限位段的尾部端面具有柱状的套装段，该套装段与限位段同轴心，套装段且直径小于限位段直径，弹簧套装在套装段上。

7.根据权利要求1所述的小型湿插拔光电连接器，其特征在于：所述插座绝缘体组件包括插入段和防水段，其中插入段为圆柱形，所述防水段为圆锥台形，插入段的尾部端面和防水段头部端面一体连接且同轴心设置，防水段头部端面小于防水段尾部端面；插头绝缘体组件具有定位插孔，定位插孔主体为弹性材料制成，定位插孔的头段部分壁厚大于定位插孔主体壁厚并形成等效密封圈；插座绝缘体组件和插头绝缘体组件对接时，插入段插入到定位插孔内，防水段的外环面与等效密封圈位置抵接形成防水结构。

8.根据权利要求7所述的小型湿插拔光电连接器，其特征在于：插入段的头部端面和插入段外环面之间的过度位置形成圆形倒角；等效密封圈有三个；防水段的头部端面和防水段的外环面之间的过度位置形成圆形倒角。