CN113835159A - 一种光纤冷接接触件及光纤连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光纤冷接接触件及光纤连接器，光纤冷接接触件包括插针、金属套管、弹簧及卡紧法兰，插针套装于金属套管前端内，插针内部具有光纤容纳孔，插针上开设有排气孔，排气孔将光纤容纳孔分隔为前容纳孔和后容纳孔，前容纳孔内设有预埋光纤，后容纳孔内用于安装现场光纤；弹簧和卡紧法兰套装于金属套管上，弹簧抵压在金属套管与卡紧法兰之间，卡紧法兰后端设有退止环，退止环套设在金属套管后端并与金属套装在向后方向上挡止配合，金属套管能够相对于卡紧法兰前后滑动；金属套管后端供现场光纤穿入，以使现场光纤伸入后容纳孔中与预埋光纤对接。本发明使预埋光纤和现场光纤在一体式插针内部进行引导对接，提升了光纤信号接续性能。

Description

一种光纤冷接接触件及光纤连接器

技术领域

本发明属于光纤连接器技术领域，特别涉及一种光纤冷接接触件及光纤连接器。

背景技术

目前，随着光纤通信技术的飞速发展，光通信技术已成为主要设备和整机互联最主要的解决方案，同时随着高速率光通信技术的逐步广泛应用，军用领域应用范围和量会越来越广泛，但军用设备位置和设备的尺寸的不确定性将导致预制光纤插头线缆长度和交期难以及时保证，给现场光纤布线带来一定的困难。因此，可用于现场快速施工的光纤连接器的应用将大大降低布线难度，提高现场施工的效率。现在主流的光纤冷接的核心部件，有V槽型和插针型两种类型，并均经过了批量应用，目前插针型的核心部件也多采用两段式或三段式插针结构，包含预埋前插针部件、现场空插针的后插针部件，冷接接触件结构中，插针之间会存在对接断点，对整体的性能造成了影响。尤其是在光纤冷接核心部件的冷接结构承受非轴向力的时候，就会造成预埋光纤与现场光纤的接续的角度偏移或对接间隙，从而对光纤冷接结构的接续性能造成很大的损耗，这是两段式或三段式插针冷接接触件结构不可避免的固有缺陷。此外，现有光纤冷接接触件结构过于简单，无法在军用的连接器中得以应用，不具有通用性。

发明内容

为解决现有技术问题，本发明提出一种光纤冷接接触件及光纤连接器，使得预埋光纤和现场光纤在一体式插针内部进行引导对接，提升了光纤信号接续性能。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。

依据本发明提出的一种光纤冷接接触件，包括插针、金属套管、弹簧以及卡紧法兰，插针套装于金属套管的前端内，插针内部具有供光纤穿装的光纤容纳孔，插针上开设有排气孔，排气孔将光纤容纳孔分隔为前容纳孔和后容纳孔，前容纳孔内设有预埋光纤，后容纳孔内用于安装现场光纤；弹簧和卡紧法兰均套装于金属套管上，且弹簧抵压在金属套管与卡紧法兰之间，卡紧法兰后端设有退止环，退止环套设在金属套管后端并与金属套装在向后方向上挡止配合，金属套管能够相对于卡紧法兰前后滑动；金属套管后端用于供现场光纤穿入，并引导现场光纤伸入后容纳孔中与预埋光纤对接。

其有益效果是：采用一体式插针的光纤冷接结构，其内含有预埋光纤和现场光纤，两类光纤在插针内部对接，以提升光纤信号的接续性能，避免了冷接接触件受到非轴向力时导致的光纤对接面产生对接间隙和角度偏移。此外，考虑到高效安装在光纤连接器内及后续与适配连接器的对插情景，采用弹簧配合卡紧法兰，实现了插针的轴向浮动装配，在冷接接触件安装于光纤连接器内后，弹簧处于预紧状态，使插针弹性装配在光纤连接器的壳体内，提高了抗震性能。并且插针能够相对于卡紧法兰轴向浮动，卡紧法兰定位在光纤连接器内且无法向后移动，则在与适配连接器对插时，插针受到向后的插接力，弹簧二次回退，以实现浮动对插功能以及解除插接后的插针自动复位功能。

此外，弹簧的弹力作用在金属套管上，在本发明受到非轴向力的影响时，使得该外力无法影响到刚性单体插针中的光纤对接面，光纤对接面不会产生对接间隙和角度偏移，这种结构设计大大提升了光纤冷接的抗wiggle(非轴向力)能力。

进一步的，插针上设有径向延伸的注胶口，注胶口与前容纳孔连通。

其有益效果是：通过注胶口向前容纳孔内注胶，实现预埋光纤的固定；配合排气孔，使得胶水利于向后蔓延，提高了预埋光纤的稳固效果。

进一步的，后容纳孔的后端设有扩口，用于引导现场光纤插入后容纳孔中。

其有益效果是：扩口能够够现场光纤插入插针内起引导作用，在连接现场光纤与插针时更加方便快捷。

进一步的，还包括套装在卡紧法兰外侧的卡簧，卡簧轴向固定在光纤连接器的绝缘体上；光纤冷接接触件安装入光纤连接器内后，卡簧与卡紧法兰轴向挡止配合以防止卡紧法兰后退，从而实现光纤冷接接触件轴向浮动装配在光纤连接器中。

其有益效果是：本发明安装于光纤连接器内部时，卡簧与光纤连接器内的绝缘体在轴向上限位配合，通过卡簧限制卡紧法兰向后移动，实现了光纤冷接接触件的浮动安装。

进一步的，卡簧的截面呈C形，卡簧朝其内部弯折形成至少一个弹爪；卡紧法兰包括前端的大径段以及后端的小径段，大径段后端设有与弹爪轴向挡止配合的限位面。

其有益效果是：为光纤冷接接触件提供了便于取卸的结构，配合专用的取卸器可以实现该通用型冷接接触件在光纤连接器内部的取卸功能。这样一来，就可以将该光纤冷接接触件装配到各类光纤连接器中，提升了通用性。

进一步的，金属套管靠近前端的外壁上设有凸缘，凸缘用于和弹簧的前端抵接。

其有益效果是：凸缘用于弹簧的装配限位，与后端的卡紧法兰前端面配合实现了弹簧的快速装配限位。

进一步的，金属套管的后端外壁设有台阶，台阶用于限制退止环后退。

其有益效果是：退止环采用强装的方式从金属套管的后端安装，在越过台阶后则与台阶形成向后方向上的挡止关系，使得退止环能够限制卡紧法兰向后移动，便于后续光纤冷接接触件快速装配入光纤连接器内部。

进一步的，还包括光缆固定件和紧固螺母，光缆固定件用于固定光缆，光缆固定件插入金属套管的后端，紧固螺母套设在光缆固定件外侧，紧固螺母与金属套管的后端螺纹连接，以实现光缆固定件固定插装于金属套管后端。

其有益效果是：便于操作人员将光缆先与光缆固定件配合，然后快速得将现场光缆插入金属套管后端，实现现场光纤与预埋光纤的快速对接。并且光缆固定件和紧固螺母可以将单芯光缆进行夹紧，这样就给光纤冷接接触件的整体取卸提供了便利，也便于现场光纤的多次插拔。

进一步的，还包括陶瓷套管和金属套筒，陶瓷套管套装于插头伸出于金属套管的部分，金属套筒套装在陶瓷套管外，用于保护陶瓷套管。

其有益效果是：陶瓷套管实现了与适配连接器中光纤接触件的引导插合，并且陶瓷套管提高了插针的耐振性能；金属套管对陶瓷套管提供了可靠的保护。

本发明还提出一种光纤连接器，包括壳体，所述壳体内安装有上述任一项光纤冷接接触件。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一种光纤冷接接触件的外观示意图。

图2是本发明一种光纤冷接接触件的剖面示意图。

图3是本发明一种光纤冷接接触件的爆炸图。

图4是本发明中插针的剖面示意图。

图5是本发明中金属套管的剖面图。

图6是本发明中卡簧的结构图。

图7是本发明中卡紧法兰的结构图。

图8是本发明中光缆固定件的结构图。

附图标记：

1-插针；2-金属套管；3-弹簧；4-卡紧法兰；5-卡簧5；6-预埋光纤；7-现场光纤；8-陶瓷套管；9-金属套筒10-退止环；11-光缆固定件；12-紧固螺母；13-光缆；101-注胶口；102-排气孔；103-前容纳孔；104-后容纳孔；105-扩口；21-凸缘；22-台阶；23-盲插引导扩口；41-大径段；42-小径段；411-限位面；51-弹爪；111-夹持腔；112-凸齿；113-通孔；1131-引导斜面。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

如图1至图8，一种光纤冷接接触件的实施例，用于实现光纤连接器的现场制作，光纤冷接接触件包括插针1、金属套管2、弹簧3、卡紧法兰4以及卡簧5；所述插针1为呈细长圆柱状的一体式长插针，插针1内沿轴向贯通开设有用于穿装光纤的光纤容纳孔，穿装的光纤分为两类，一类是预先安装在插针中的预埋光纤6，另一类是在施工现场时才装入插针中的现场光纤7。

插针1插装在金属套管内，插针安装到位后，插针1与金属套管2相对固定，本实施例中采用强装的方式将插针压入金属套管的前端，插针1的前端伸出于金属套管2，插针1靠近前端的位置处开设有一个注胶口101，注胶口101沿径向延伸。插针1靠近中部的位置处设有排气孔102，排气孔102沿径向延伸且至少设置一个，排气孔102将光纤容纳孔分为前容纳孔103以及后容纳孔104，其中前容纳孔103内设置预埋光纤6，注胶口101与前容纳孔103连通，通过注胶口101注入胶水实现预埋光纤6的固定。排气孔102一方面利于胶水在前容纳孔103中朝后端方向蔓延，从而提升了预埋光纤稳固性能，另一方面也利于现场光纤7顺利穿入后容纳孔104。在后容纳孔104的后端设置扩口105，用于引导现场光纤7插入到插针1中。借由上述插针结构设计，由于预埋光纤6和现场光纤7两者通过一体式插针来进行对接，当插针受到径向外力时能够对内部光纤进行约束，使得径向外力不会作用在两类光纤对接点，从而避免预埋光纤与现场光纤安装在两个插针中易导致的光纤错位问题，提升了光纤信号的接续性能，并改善光纤信号的传递质量和传递稳定性。

弹簧3、卡紧法兰4依次套设在金属套管2外侧，金属套管2靠近前端的外侧设置凸缘21，弹簧3设于凸缘21和卡紧法兰4之间，即弹簧前端与凸缘后端面抵接，弹簧后端与卡紧法兰的前端面抵接。卡紧法兰用和卡簧5卡紧配合使得自身轴向定位在光纤连接器内部，进而使插针能够相对于自身轴向浮动。卡簧5套装在卡紧法兰4外侧，卡簧5用于固定在光纤连接器内部安装的绝缘体上，卡簧的轴向位置已经由绝缘体进行限位，因此卡簧5与卡紧法兰4轴向挡止配合，防止卡紧法兰后退。本发明在安装入光纤连接器的壳体内后，光纤冷接接触件前端与光纤连接器的壳体在轴向上限位配合，同时卡簧5限制卡紧法兰4后退，弹簧3处于一次回退的压缩状态，具备一定的预紧力，从而保证光纤冷接接触件整体的轴向限位，弹簧3使其提高了抗振能力。弹簧3还能在光纤连接器与适配连接器对插时使插针压紧在适配连接器上，也正是因为弹簧的预紧力，使得插针1及金属套管2沿插接方向浮动安装在光纤连接器内。此外，光纤连接器与适配连接器对插时，适配连接器的光纤接触件将顶推插针1，弹簧3进一步压缩，插针1及金属套管2将相对于卡紧法兰4向后滑动，从而使得本发明在光纤连接器内具备二次回退效果。

进一步而言，弹簧3罩设在金属套管2外侧，当本发明受到非轴向力时，插针1将会存在径向偏摆，弹簧3则将随之偏摆，但弹簧3因为偏摆变形而产生的复位弹性力作用在金属套管2上，则能够使金属套管2复位，进而使插针1复位，保证现场光纤和预埋光纤同心。因此，弹簧3不仅实现了插针1的轴向浮动，还能在光纤冷接接触件受到非轴向力的影响时，使其无法影响到刚性单体插针1中的光纤对接面，光纤对接面不会产生对接间隙和角度偏移，这种结构设计大大提升了光纤冷接的抗wiggle(非轴向力)能力。

本实施例中，插针1的前端套设有陶瓷套管8，陶瓷套管8的截面呈C形，具有轴向开口81，陶瓷套管用于在本发明的插针与适配连接器的光纤插针对插时起到引导对插作用，以利于头座双端的光纤中心相互对准，从而实现高质量光纤传输。陶瓷套管8外套设有一金属套筒9，金属套筒9用于保护陶瓷套管8在高频振动环境下出现损坏，同时C形的陶瓷套管适用于振动环境下，且自身不易碎裂；振动时，陶瓷套管8的轴线开口将进行收缩从而抵消振动带来的应力，金属套筒9限制陶瓷套管8的径向扩张，从而保证头座插合时的光纤对准位置。本发明安装入光纤连接器的壳体内后，金属套筒9与壳体进行轴向挡止配合，卡簧5与卡紧法兰4轴向限位配合，从而实现本发明的轴向定位。

如图6，卡簧5的截面呈C形，其具备径向扩张和收缩能力，卡簧5朝内部弯折形成弹爪51，弹爪51与卡紧法兰4抵接配合以防止卡紧法兰向后移动。弹爪51沿卡簧5的周向设置多个，弹爪51的前端为向卡簧内部弯折的活动端，卡紧法兰4包括前端的大径段41以及后端的小径段42，大径段41后端设为与弹爪活动端轴向挡止配合的限位面411。

卡紧法兰4后端设有退止环10，退止环10以强装的方式套装在金属套管2尾部，退止环10后端与金属套管2后端设置的台阶22轴向挡止配合，防止退止环10后退，退止环10能够在本发明未装配在光纤连接器壳体时对卡紧法兰4进行轴向限位，便于后续整体装配。

金属套管2的后端还设有光缆固定件11和紧固螺母12，其中光缆固定件11用于固定光缆13，通过移动光缆固定件11将光缆13中的现场光纤7插入插针内。本实施例中，光缆固定件11为线夹，线夹沿前后方向上的截面呈U形，线夹后端设有呈U形的夹持腔111，夹持腔111开口朝后，夹持腔的腔壁上设有若干用于咬合光缆外皮的凸齿112。线夹的前端设有与夹持腔连通的通孔113，通孔113贯通轴向开设，通孔113用于供光缆中的现场光纤7穿过，通孔113后端设有引导斜面1131从而利于引导现场光纤7穿过。

金属套管2内的靠近后端处设有盲插引导扩口23，从而能够在现场光纤穿出通孔后再次对光纤进行导向，使现场光纤7顺利、准确地进入插针1中；因此本实施例中，金属套管2由前到后包括用于安装插针的插针安装孔201、用于引导现场光纤进入插针内的光纤引导孔202以及用于夹持光缆固定件的线夹安装孔；其中盲插引导扩口23设于光纤引导孔202后端。此外，盲插引导扩口23的后端面对光缆固定件11也可起到插入限位的作用。紧固螺母12套设在光缆固定件11外侧，紧固螺母12后端内壁向内翻折从而能够带动内部的光缆固定件向前移动，二者在轴向上具备向前运动时的挡止配合关系，在光缆固定件11插入到位后，旋转紧固螺母12，金属套管2的后端外壁设有与紧固螺母12配合的外螺纹，二者螺纹连接从而实现光缆固定件及光缆的固定。线夹和紧固螺母可以将单芯光缆进行夹紧，这样就给光纤冷接接触件的整体取卸提供了便利。此外，卡簧通过配合专用的取卸器，可以实现该通用型冷接接触件在连接器内部的方便取卸功能。

通过设置扩口、引导斜面和盲插引导扩口等多重现场光纤穿装引导结构，使得后端的现场光纤可以进行拔出和再次插合对接的功能，在确保现场光纤切割面质量的情况下，该通用型的光纤冷接接触件可以进行反复的使用和操作。

本发明的组装步骤如下：

首先将插针1压入金属套管2的前端，装配到位后，插针1与金属套管2相对固定，然后将弹簧3从金属套管2的后端向前套设，再依次套装卡紧法兰4和退止环10，使弹簧3固设在凸缘和卡紧法兰之间，而后将卡簧5推上卡紧法兰4，卡簧与卡紧法兰弹性贴合。然后切割好现场光纤7后，将光缆13卡入线夹，然后将其穿入金属套管中，使紧固螺母12顶住线夹，并进行旋拧紧固以实现光缆的固定。在安装光缆的过程中，现场光纤7依次通过金属套管后端的盲插引导扩口23以及插座后端的扩口105后进入插针1内，实现与预埋光纤6对接。上述操作完成后，在注胶孔中进行注胶穿纤操作，进行固化预埋光纤6，固化后，按顺序依次套入陶瓷套管8和金属套筒9，从而形成如图2所示的状态。最后，将本发明安装整体安装入光纤连接器的壳体内。

或者，本发明还可以采用另一种高效的组装及安装方式，如下所述：

首先将插针1压入金属套管2的前端，插针装配到位后，插针1与金属套管2相对固定，然后将弹簧3套装在金属套管2上，再套装卡紧法兰4和退止环10，此时弹簧3固定在凸缘和卡紧法兰之间。切割好现场光纤后，将光缆13卡入线夹，然后将其穿入金属套管2中，使紧固螺母顶住线夹，并进行旋拧紧固，预埋光纤6与现场光纤7在插针1内对接完成。接下来在注胶孔中进行注胶穿纤操作，进行固化预埋光纤，固化后，按顺序套入陶瓷套管8和金属套筒9。卡簧5已经预装在光纤连接器的绝缘体的槽内，卡簧与槽在轴向上挡止配合，但卡簧与槽为松配合，即卡簧可以在槽内径向扩张。然后将前述步骤已经组装好的冷接接触件整体从光纤连接器后端插入壳体内部，使卡紧法兰越过卡簧上的弹爪后，弹爪51与卡紧法兰4卡扣配合并对其轴向限位，金属套筒9与光纤连接器的壳体抵接进行冷接接触件的向前插装限位，弹簧3处于预紧状态，插针1实现轴向浮动定位，自此完成本发明冷接接触件的安装步骤；使用时，适配连接器内的光纤接触件与本发明插针1顶推配合，弹簧3二次回退，实现浮动对插功能。值得说明的是，批量安装光纤冷接接触件时，这种快速插装方式的安装效率优势非常明显。

光纤连接器的实施例：

光纤连接器包括壳体以及安装在壳体内的光纤冷接接触件，该光纤冷接接触件为上述实施例中所述的光纤冷接接触件，在此不作赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种光纤冷接接触件，其特征在于：包括插针、金属套管、弹簧以及卡紧法兰，插针套装于金属套管的前端内，插针内部具有供光纤穿装的光纤容纳孔，插针上开设有排气孔，排气孔将光纤容纳孔分隔为前容纳孔和后容纳孔，前容纳孔内设有预埋光纤，后容纳孔内用于安装现场光纤；

弹簧和卡紧法兰均套装于金属套管上，且弹簧抵压在金属套管与卡紧法兰之间，卡紧法兰后端设有退止环，退止环套设在金属套管后端并与金属套装在向后方向上挡止配合，金属套管能够相对于卡紧法兰前后滑动；

金属套管后端用于供现场光纤穿入，并引导现场光纤伸入后容纳孔中与预埋光纤对接。

2.根据权利要求1所述的一种光纤冷接接触件，其特征在于：插针上设有径向延伸的注胶口，注胶口与前容纳孔连通。

3.根据权利要求1所述的一种光纤冷接接触件，其特征在于：后容纳孔的后端设有扩口，用于引导现场光纤插入后容纳孔中。

4.根据权利要求1所述的一种光纤冷接接触件，其特征在于：还包括套装在卡紧法兰外侧的卡簧，卡簧轴向固定在光纤连接器的绝缘体上；

光纤冷接接触件安装入光纤连接器内后，卡簧与卡紧法兰轴向挡止配合以防止卡紧法兰后退，从而实现光纤冷接接触件轴向浮动装配在光纤连接器中。

5.根据权利要求4所述的一种光纤冷接接触件，其特征在于：卡簧的截面呈C形，卡簧朝其内部弯折形成至少一个弹爪；卡紧法兰包括前端的大径段以及后端的小径段，大径段后端设有与弹爪轴向挡止配合的限位面。

6.根据权利要求1所述的一种光纤冷接接触件，其特征在于：金属套管靠近前端的外壁上设有凸缘，凸缘用于和弹簧的前端抵接。

7.根据权利要求1所述的一种光纤冷接接触件，其特征在于：金属套管的后端外壁设有台阶，台阶用于限制退止环后退。

8.根据权利要求1所述的一种光纤冷接接触件，其特征在于：还包括光缆固定件和紧固螺母，光缆固定件用于固定光缆，光缆固定件插入金属套管的后端，紧固螺母套设在光缆固定件外侧，紧固螺母与金属套管的后端螺纹连接，以实现光缆固定件固定插装于金属套管后端。

9.根据权利要求1所述的一种光纤冷接接触件，其特征在于：还包括陶瓷套管和金属套筒，陶瓷套管套装于插头伸出于金属套管的部分，金属套筒套装在陶瓷套管外，用于保护陶瓷套管。

10.光纤连接器，包括壳体，其特征在于：所述壳体内安装有如权利要求1至9中任一项所述的光纤冷接接触件。

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