CN113933943B - 连接器组件及其插头、适配器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连接器组件及其插头、适配器，连接器组件，包括插头和适配器，插头包括插头壳体，以插头壳体的对插端作为前端，以插头高度方向作为上下方向，插头壳体的前端上部设有凸键及位于凸键后方的锁紧槽，适配器的对插端上部设有锁紧爪，锁紧爪落入锁紧槽内并与凸键挡止配合，以实现插头与适配器的锁紧；插头壳体上沿插拔方向活动安装有止挡，止挡在锁紧时限制锁紧爪向上抬起，从而防止插头与适配器解锁。本发明连接器组件可完成插头的独立锁紧及解锁，降低解锁时纵向所需的操作空间；由于锁紧机构位于对插双端的上部空间，节约了连接器两侧空间，利于减小连接器横向宽度，使连接器尺寸更加小型化，便于横向高密度部署。

Description

连接器组件及其插头、适配器
技术领域
本发明属于连接器技术领域，特别涉及一种连接器组件及其插头、适配器。
背景技术
随着5G、数据中心等通信网络数据需求量的空前增长，如何在有限的空间实现更高速率和容量的传输是各网络设备商持续面临的难题，高密部署是最直接的解决方案，例如将连接器、适配器、光模块尺寸减小、芯数增加，以及在有限的空间部署更多的模块和连接器等。
在当前的通讯系统中，现有应用最广泛的为LC或双工LC光纤连接器(采用2个LC连接器固定在一起)，LC光纤连接器及适配器的现有结构可详见US5638474A、US5481634A中公开的内容。例如图1至图2，为现有LC型适配器100及双工LC型插头连接器200的整体结构示意图，LC型插头连接器带有翅膀结构，插头锁紧时，通过推入插头，翅膀201上的凸台202向下弹性压缩，随后自动弹入适配器内的台阶101后或容纳槽内；此时插头连接器无法直接拔出，形成自动锁紧。插头解锁拔出时，必须用手按压插头压板203，进而带动翅膀上的凸台202向下离开适配器的台阶203，解除适配器与插头连接器的相对限位，同时用手拉离插头使插头顺利与适配器分离。
现有技术缺点在于：
1、插头插入适配器时为用手直接推入，拔出必须摁压插头处的压板，并同时捏紧插头向外拔离插头。摁压压板必须保证一定的距离，幅度太小则无法实现解锁，操作不太方便。
2、锁紧用翅膀在垂直于连接器插拔方向上的移动解锁操作不便：由于用手摁压压板时必须保证一定操作空间，因此连接器在垂直方向上需要设置一定高度的翅膀活动空间，此时会造成连接器无法高密度部署。
3、双工LC连接器插头内的两芯光纤之间的间距较大，占用横向方向空间，不利于横向高密度部署。
发明内容
为解决现有技术问题，本发明提出一种连接器组件及其插头、适配器，利于降低连接器组件尺寸，适用于需要高密度部署的环境。
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。依据本发明提出的连接器组件，包括插头和适配器，插头包括插头壳体，以插头壳体的对插端作为前端，以插头高度方向作为上下方向，插头壳体的前端上部设有凸键及位于凸键后方的锁紧槽，适配器的对插端上部设有锁紧爪，锁紧爪落入锁紧槽内并与凸键挡止配合，以实现插头与适配器的锁紧；插头壳体上沿插拔方向活动安装有止挡，止挡在锁紧时限制锁紧爪向上抬起，从而防止插头与适配器解锁。
有益效果是：通过在插头及适配器的对应一侧设置相匹配的凸键和锁紧爪，便于实现插头连接器的独立锁紧和解锁，多个连接器拓展使用时也可保证每个连接器单独锁紧或解锁。此外，凸键和锁紧爪设置在对应连接器的上部，节省连接器两侧空间，有利于连接器尺寸小型化，便于横向高密度部署。
进一步的，插头壳体沿插拔方向开设有导向槽，止挡设有至少一个凸起，导向槽与凸起沿前后方向导向滑动配合；导向槽前端与凸起前端面在向前方向上止挡配合，以防止止挡向前脱出于插头壳体。
有益效果是：导向槽沿前后方向延伸，使止挡只能沿插头壳体推拉方向移动，防止止挡翘起。此外，导向槽与凸起前端面在向前方向上止挡配合，可防止止挡移动过度而脱出插头壳体，以起到对止挡在推拉方向的限位作用。
进一步的，止挡与插头壳体之间设有弹性件，弹性件用于为止挡提供向前的顶推力；锁紧过程中，锁紧爪在凸键作用下抬起并向后顶推止挡，锁紧爪落入锁紧槽后，止挡在弹性件顶推下复位至锁紧爪的上方。弹性件具体为弹簧。
有益效果是：在锁紧爪顶推止挡后，锁紧爪进入锁紧槽空间，弹簧能将止挡顶出复位，使止挡限制锁紧爪变形空间，实现连接器的稳定锁紧。
进一步的，插头还包括解锁元件，解锁元件与止挡连接；解锁时，向后拉动解锁元件以带动止挡向后运动，止挡不再限制锁紧爪的抬起，在向后拉力作用下所述插头壳体向后移动，凸键将锁紧爪顶起，使锁紧爪脱离锁紧槽，从而实现解锁；解锁元件可以为拉杆。
有益效果是：借助解锁元件实现快速解锁，解锁元件沿前后方向运动，解锁时带动止挡后退，进而带动插头壳体后退，所需纵向(高度方向上)的操作空间小，便于狭隘空间进行连接器的插拔，也使得连接器尺寸小型化，适应高密度部署连接器的应用场景。
进一步的，拉杆包括壳体部以及手柄部，壳体部沿前后方向活动装配在插头壳体上，壳体与止挡连接，手柄部设于壳体部后端；或者，拉杆仅包括壳体部，壳体部沿前后方向活动装配在插头壳体上，壳体部与止挡连接。
进一步的，止挡上设有键，键与解锁元件内设置的键槽配合，从而在向后拉动解锁元件时能够带动止挡后退。
有益效果是：拉动拉杆，通过键槽配合带动止挡朝拔出方向移动来实现解锁。
进一步的，插头壳体包括前壳体和后壳体，前壳体与后壳体卡扣连接。
有益效果是：插头壳体采用分体结构，由前、后壳体组成，前壳体上有卡键或卡槽，后壳体上对应有卡槽或卡键，前后壳体通过键槽配合和壳体变形来安装固定，分体结构便于光纤插针和弹簧的装配。
进一步的，锁紧爪的前端向下延伸有凸部，凸部用于与凸键配合实现锁紧和解锁，锁紧爪的后端设有避让槽，避让槽用于在锁紧时容纳凸键，使锁紧爪恢复原有状态。
进一步的，适配器内设有第一凹槽和第二凹槽，锁紧爪上设有第一凸键和第二凸键，第一凸键通过其上的凸筋与第一凹槽强装配合，防止锁紧爪摆动；第二凸键与第二凹槽锁止配合，防止锁紧爪脱出适配器。
进一步的，适配器的插合腔内设有多个光纤插孔，每个光纤插孔与其对应的光纤插针插接配合以构成一路用于实现光路导通的通道，从而在适配器内形成多个通道，相邻的通道之间设有引导键，引导键设于插合腔内，引导键用于引导插头插接。
有益效果是：适配器包含多个光纤插孔时，引导键能够对每个插头壳体进行引导，使插头沿前后方向进行插拔，防止插头跑偏。
进一步的，处于同一插合腔中的相邻通道之间不设置分割壁，从而利于增大光纤插孔的横向排布密度。
有益效果是：由于通过设于适配器上部的锁紧爪进行锁紧，则相邻通道间的分割壁可去除，从而增大横向排布密度，有利于连接器尺寸小型化。
本发明还提出一种插头，插头为上述任一项的插头。
本发明还提出一种适配器，适配器为上述任一项的适配器。
借由上述技术方案，本发明所提出的连接器组件在锁紧时，插头直接向前推入适配器内即可完成快速自动锁紧，解锁时采用推拉解锁，降低了解锁时纵向所需的操作空间；由于本发明中的锁紧结构设置在对插双端的上部空间，还节约了连接器两侧空间，利于减小连接器横向宽度，使连接器尺寸更加小型化，便于连接器纵向及横向高密度部署以及狭隘空间操作。
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和图2是现有技术中LC型适配器及双工LC型插头连接器的结构示意图。
图3是现有技术中双工LC型插头连接器的锁紧原理示意图。
图4是本发明具体实施例中连接器组件的外观示意图。
图5是本发明具体实施例中连接器组件的立体图。
图6是本发明具体实施例中插头的立体图。
图7是本发明具体实施例中连接器组件的爆炸结构图。
图8是本发明具体实施例中插头与适配器锁紧状态下的示意图。
图9是本发明具体实施例中插头壳体的分解图。
图10是本发明具体实施例中止挡与插头壳体的配合示意图。
图11是本发明具体实施例中止挡与拉杆的配合示意图。
图12是本发明具体实施例中止挡与弹簧的配合示意图。
图13是本发明具体实施例中拉杆不具备手柄部时的示意图。
图14是本发明具体实施例中锁紧爪与适配器的配合结构图。
图15是本发明具体实施例中锁紧爪的立体图。
图16是本发明具体实施例中适配器内设有多个光纤插孔的示意图。
图17是本发明具体实施例中适配器与插头进行横向扩展且处于插合状态下的示意图。
图18是现有MPO连接器的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明作进一步的详细说明。
在本发明具体实施例的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
本发明的连接器组件的具体实施例：
如图4至图17所示，连接器组件包括插头1以及与插头1插接配合的适配器2，以插头1的插接端作为其前端，插头的插拔方向为前后方向，以适配器2的插接端作为适配器的前端，以插头的高度方向作为上下方向，本实施例中，插头1为光纤插头连接器，插头1包括插头壳体11以及安装在插头壳体内的光纤插针12。
插头壳体11前端上部设有凸键111，适配器2的对插端上部设有锁紧爪21，锁紧爪21为弹臂式结构，其后端为固定端，前端为活动端。凸键111与锁紧爪21为卡扣锁紧配合，以实现插头1的独立锁紧和解锁；由于凸键111和锁紧爪21设置在对应连接器的上部，则可节省连接器两侧空间，有利于连接器组件尺寸小型化，便于横向高密度部署。插头壳体11的上部设有沿前后方向活动的止挡13，止挡13与插头壳体11之间设有弹性件；弹性件具体为弹簧14，弹簧14用于为止挡13提供向前的顶推力/复位力。如图12，弹簧14安装在止挡13底部开设的容纳腔133内，弹簧后端伸出于止挡并与插头壳体连接，此举可缩短插头连接器长度。凸键111的后端为锁紧槽15，锁紧爪21的前端具有向下延伸的凸部211，锁紧爪后端具有处于凸部211后方的避让槽212，避让槽212用于锁紧时容纳凸键111。凸部211与凸键111在开始锁紧时相互顶推配合，锁紧爪被顶起进而将止挡13向后顶推，弹性件压缩，到达锁紧位时凸部211落入锁紧槽15内，从而实现锁紧，锁紧爪21此时不再顶推止挡13，止挡13在弹性件作用下向前顶出，并位于锁紧爪21上方，以限制锁紧爪21变形空间，锁紧爪21无法变形解锁。
插头壳体11为分体式结构，其包括前壳体101和后壳体102，本实施例中，前壳体101上有卡槽1011，后壳体上对应设有卡键1021，前、后壳体通过键槽配合和壳体变形来安装固定，分体结构便于光纤插针12和弹簧14的装配，光纤插针12装配在插头壳体11的下方空间内。另一实施例中，也可在前壳体上设置卡键，后壳体上设置卡槽。
插头壳体11上沿插拔方向开设有导向槽112，导向槽112沿前后方向延伸，止挡13侧部设有至少一个凸起131，导向槽112与凸起131沿前后方向滑动配合，使止挡13只能沿插头壳体11推拉方向移动，防止止挡向上翘起。导向槽112的前端与凸起131前端面在向前方向上挡止配合，以防止止挡向前脱出于插头壳体，起到对止挡推拉方向的限位作用。
插头1还包括解锁元件，解锁元件与止挡13连接；解锁时，向后拉动解锁元件以带动止挡13向后运动，使止挡13不再限制锁紧爪21变形空间，继续在向后拉动解锁元件使插头壳体11向后移动，则凸键111将锁紧爪21顶起，使凸部211脱离锁紧槽15，从而实现解锁。本实施例中，解锁元件为拉杆16，借助拉杆16，无需以按压方式解锁，使得解锁操作时所需的纵向(高度方向上)的操作空间更小，便于狭隘空间进行连接器的插拔。具体而言，止挡13上设有键132，键132与解锁元件内设置的键槽1611配合，从而使解锁元件与止挡形成联动关系。拉杆16与后壳体102之间设置空腔17，空腔17供止挡13能够在对插时可以自由向后移动。
本实施例中，拉杆16包括壳体部161以及壳体部向后水平延伸的手柄部162，壳体部161沿前后方向活动装配在后壳体102上，壳体部与止挡13连接。如图13，在另一实施例中，拉杆16可仅包括壳体部161，而不设置手柄部162，壳体部作为解锁外框，仅靠人手直接对壳体部施力进行锁紧和解锁。
锁紧爪与适配器壳体通过键槽配合进行相对固定。如图14、15，适配器的插合腔22内设有第一凹槽23，对应的，锁紧爪21后端设有第一凸键213，第一凸键213上设有凸筋2131，第一凸键通过其上的凸筋与第一凹槽强装配合，防止锁紧爪摆动。锁紧爪上还设有第二凸键214，锁紧爪的两侧具有悬伸部215，悬伸部215的后端与锁紧爪21在后端处连接为一体，悬伸部215与锁紧爪21本体相互平行，悬伸部前端为自由端，第二凸键214位于悬伸部215的前端上部；对应的，适配器上开设第二凹槽24，第二凸键与第二凹槽通过键槽卡扣配合，防止锁紧爪脱出适配器的插合腔。悬伸部的高度整体高于锁紧爪，从而可在两侧悬伸部之间形成供锁紧爪前端抬起的形变空间。
插头与适配器的锁紧过程如下：
①向适配器方向推动拉杆，将插头插入适配器中，适配器内部锁紧爪经过前壳体上的凸键时，锁紧爪在插头高度方向向上变形，此时，锁紧爪顶到止挡。
②继续向前推动插头，锁紧爪推动止挡后退，直至锁紧爪越过凸键，凸部落入锁紧槽内，锁紧爪变形恢复，此时锁紧爪高度低于止挡前端下沿。
③止挡由于锁紧爪不在前后方向上阻碍，止挡向前运动的空间被释放，在止挡尾部的弹性件作用下向前顶出，置于锁紧爪上方，并限制锁紧爪变形空间，此时插头与适配器锁紧完毕，锁紧爪无法变形解锁。
插头与适配器的解锁工作原理如下所述：
解锁时，向后拉动拉杆，进而带动止挡向后移动，锁紧爪变形空间未被限制，在向后拉力的作用下，前壳体向后移动，前壳体上的凸键与凸部顶推配合，将锁紧爪顶起，前壳体从适配器中脱出，实现解锁。本发明采用推拉解锁，相比按压解锁可降低连接器高度。
结合图16，适配器2可进行横向拓展，适配器的插合腔22内设置两个及两个以上的光纤插孔201，每个光纤插孔201对应配插一个光纤插针12，每个光纤插孔201与其对应的光纤插针12插接配合以构成一路用于实现光路导通的通道221，由于设置多个横向排列的光纤插孔，从而在适配器内形成横向排布的多个通道221，同一插合腔内的相邻通道221之间设有引导键202，引导键202沿前后方向延伸，可设置在插合腔底部，在插头与对应通道内的光纤插孔对接时，引导键起到对插头壳体的引导对接作用。图16中，两个光纤插孔201构成一对插孔接触件，位于同一个插合腔22内；对应的，插头1通过拉杆16进行扩展，一个拉杆与两个插头壳体11配合，并带动两个插头壳体内的止挡同步动作，两个插头与一个插合腔内的光纤插孔对应连接。由于通过上部的锁紧爪进行锁紧，所以同一插合腔内的两通道间的分割壁可去除，从而增大通道横向排布密度。现有常规光纤连接器中，起锁紧功能的凸键是位于锁紧爪两侧位置处，凸键与适配器侧壁凹槽配合实现锁紧，故分割壁作为侧壁凹槽的设置载体，无法省去。因此本发明能够使插头及适配器的横向尺寸缩小，在同样横向长度情况下密布更多数量的插头。
值得说明的是，在现有MPO连接器领域中，MPO连接器在使用时为多光纤(通常8芯及以上)同时对接，通道之间位置固定；本发明所属的LC连接器为单芯连接器，通常以双工形式使用配合光模块，信号一收一发，使用灵活。如图18为现有MPO连接器，该MPO连接器包括MPO插头和MPO适配器，此类连接器的锁紧结构包括在MPO适配器内沿宽度方向(定义光纤插针的排列方向为宽度方向)的两侧设置的一对弹性卡爪24a、24b，以及在MPO插头的壳体两侧设置的一对锁槽34a、34b，弹性卡爪24a、24b沿插拔方向延伸，锁槽34a、34b分居光纤插针两侧，通过弹性卡爪与对应锁槽的配合，实现MPO插头和MPO适配器的锁紧。反观本发明中，每个插头1和适配器2上的适配锁紧爪21/槽15置于光纤插针一侧，多个连接器组件拓展使用时，也可保证每个插头与适配器之间的单独锁紧或解锁，进而能灵活控制独立通道的光路通断。由于MPO连接器需同时保证多根光纤对接的稳定性，其锁紧结构需要均布在光纤周围且同时锁紧或解锁，因此无法减少个数或转移至光纤同一侧。此外，在连接器可靠性方面，MPO连接器中的插芯材料为塑料，LC连接器中的插芯为陶瓷，陶瓷插芯热膨胀系数更小，耐磨性更优，抗老化能力更强，整体性能优于MPO插芯。
本实施例中，对插双端为包括光纤接触件的LC型连接器组件，在其它实施例中，插头内部安装的接触件也可以设置为电插针，从而实现电能传递，或者同时装配光纤插针和电插针，从而适应一些需要光电混装的应用场景。
插头的实施例：
本实施例中的插头与上述连接器组件实施例中所述的插头结构相同，在此不再赘述。
适配器的实施例：
本实施例中的适配器与上述连接器组件实施例中所述的适配器结构相同，在此不再赘述。
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 (12)

1.连接器组件，包括插头和适配器，插头包括插头壳体，以插头壳体的对插端作为前端，以插头高度方向作为上下方向，其特征在于：插头壳体前端上部设有凸键及位于凸键后方的锁紧槽，适配器的对插端上部设有锁紧爪，锁紧爪落入锁紧槽内并与凸键挡止配合，以实现插头与适配器的锁紧；插头壳体上沿前后方向活动安装有止挡，止挡在锁紧时限制锁紧爪抬起，从而防止插头与适配器解锁；锁紧爪的前端向下延伸有凸部，凸部用于与凸键顶推配合实现锁紧和解锁，锁紧爪的后端设有避让槽，避让槽用于在锁紧时容纳凸键。
2.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于：插头壳体沿插拔方向开设有导向槽，止挡上设有至少一个凸起，导向槽与凸起沿前后方向导向滑动配合；导向槽前端与凸起前端面在向前方向上止挡配合，以防止止挡向前脱出于插头壳体。
3.根据权利要求2所述的连接器组件，其特征在于：止挡与插头壳体之间设有弹性件，弹性件用于为止挡提供向前的顶推力；锁紧过程中，锁紧爪在凸键作用下抬起并向后顶推止挡，锁紧爪落入锁紧槽后，止挡在弹性件顶推下复位至锁紧爪的上方。
4.根据权利要求3所述的连接器组件，其特征在于：插头还包括解锁元件，解锁元件与止挡连接；解锁时，向后拉动解锁元件以带动止挡向后运动，止挡不再限制锁紧爪的抬起，在向后拉力作用下所述插头壳体向后移动，凸键将锁紧爪顶起，使锁紧爪脱离锁紧槽，从而实现解锁。
5.根据权利要求4所述的连接器组件，其特征在于：解锁元件包括壳体部以及手柄部，壳体部沿前后方向活动装配在插头壳体上，壳体与止挡连接，手柄部设于壳体部后端；或者，解锁元件仅包括壳体部，壳体部沿前后方向活动装配在插头壳体上，壳体部与止挡连接。
6.根据权利要求4所述的连接器组件，其特征在于：止挡上设有键，键与解锁元件内设置的键槽配合，从而在向后拉动解锁元件时能够带动止挡后退。
7.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于：插头壳体包括前壳体和后壳体，前壳体与后壳体卡扣连接。
8.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于：适配器内设有第一凹槽和第二凹槽，锁紧爪上设有第一凸键和第二凸键，第一凸键通过其上的凸筋与第一凹槽强装配合，防止锁紧爪摆动；第二凸键与第二凹槽锁止配合，防止锁紧爪脱出适配器。
9.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于：适配器的插合腔内设有多个光纤插孔，每个光纤插孔与其对应的光纤插针插接配合以构成一路用于实现光路导通的通道，从而在适配器内形成多个通道，相邻的通道之间设有引导键，引导键设于插合腔内，引导键用于引导插头插接。
10.根据权利要求9所述的连接器组件，其特征在于：处于同一插合腔内的相邻通道之间不设置分割壁，从而利于增大光纤插孔的横向排布密度。
11.插头，其特征在于：所述插头为权利要求1至10中任一项所述的插头。
12.适配器，其特征在于：所述适配器为权利要求1至10中任一项所述的适配器。
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