CN101243345B - 工业光纤连接器组件 - Google Patents

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Abstract

一种密封的光纤连接器组件，包括连接器外罩(30)，该连接器外罩独特地构造成与光缆压接尾部(20)和一个或多个终端纤维光连接器(14)协作。该连接器外罩具有用于可靠地保持终端纤维光连接器的第一开口。内部通道将第一开口连接到在外罩另一端部处的第二开口。该内部通道允许压接尾部穿过该外罩，第二开口形成肩台，使得压接尾部在被推过第一开口和通道之后能够旋转并且安置在肩台上。光缆密封件(34)可靠地将压接尾部保持到肩台。这提供了密封的和显著更加强固的光缆连接。该连接器外罩是当配合到相应的适配器时提供环境密封的可移除光学连接器的一部分。

Description

工业光纤连接器组件
技术领域
本发明一般涉及纤维光连接器和适配器，并且更特别地涉及用于恶劣工作环境中的密封的纤维光连接器组件。
背景技术
光纤连接器是光学通信系统的必要部件。它们一般被用于连接一定长度的光纤缆以形成更长的长度，或者将光纤连接到终端设备，例如光源、探测器、有源设备等。为了有效地发挥作用，光学连接器应该以最小的插入损失连接光纤，并且应该在工作环境中的光纤之间的结合部提供机械稳定性和保护。光纤结合部的稳定性和保护主要由连接器设计决定。
连接器的另一希望特性在于其设计保证相对容易的野外安装。非常希望的是，连接器能够在较短时间内被安装而无需安装人员具有特殊技能或者技巧。
工作环境通常决定可使用的光学连接器组件的类型。在恶劣环境中，需要这种连接器组件不受湿气、颗粒以及可降低性能和/或损坏连接器组件的其它污染物的影响。标准光学连接器通常不适用于恶劣环境。例如，标准LC型连接器不提供用于防风雨密封或者类似环境保护的装置。如果这种连接器被用于极端环境中，它们可能由于潮湿和/或污染而变得不可靠。
目前在市场上存在被设计用于极端恶劣环境(特别是军用和航天应用)的连接器组件。这些军用/航天连接器组件是昂贵的，并且对于工业应用或者民用户外应用而言通常是不经济的，所述工业应用例如制造设备、水处理设备、工业设备、交通枢纽等。
鉴于上述，需要一种耐用的、防风雨的连接器组件，该连接器组件提供军用和航空设计的低成本替代并且安装容易，同时满足工业、户外或者其它恶劣环境应用的性能要求。
发明内容
本发明的优点在于提供一种满足上述需要的改进的光纤连接器组件。该连接器组件被特别地设计用于在恶劣工作环境中保护光缆连接，同时提供比典型的军用/航空连接器更低成本的方案。
本发明的一个方面提供一种连接器外罩，该连接器外罩被独特地构造成与光缆压接尾部以及一个或多个终端纤维光连接器协作。该连接器外罩具有用于可靠地保持终端纤维光连接器的第一开口。内部通道将第一开口连接到在外罩另一端部处的第二开口。该内部通道允许压接尾部穿过该外罩。第二开口形成肩台使得压接尾部在被推过第一开口和通道之后能够旋转并且安置在肩台上。光缆密封件将压接尾部可靠地保持到肩台。这提供了密封的和显著地更加强壮的光缆连接。该连接器外罩是当与相应适配器配合时提供环境密封的可移除光学连接器的一部分。
根据本发明所述的用于保护端接纤维光缆的一个或多个光学连接器的连接器外罩，包括：单件式的整体的外罩本体；形成在所述外罩本体的一端中的第一开口，构造成容纳所述光学连接器；形成在所述外罩本体的另一端中的第二开口，构造成容纳所述纤维光缆；连接所述第一和第二开口的穿过所述外罩本体的内部通道，所述内部通道形成适当的形状和尺寸以允许连接到所述纤维光缆的压接尾部穿过其中；和形成在所述内部通道中用来将所述光学连接器固定在所述第一开口中的插锁机构，所述插锁机构具有在所述内部通道中轴向对准的弹性延伸部，用于接合连接到所述光学连接器的相应的插锁容纳装置；其中所述第二开口具有比所述内部通道的截面面积大的孔，所述截面垂直于所述内部通道的延伸方向，在所述外罩本体中形成肩台和凹进空间，使得所述压接尾部可在所述凹进空间中旋转并且安置在所述肩台上，并且与所述第二开口配合的光缆密封件能将所述压接尾部固定到所述肩台，以便将所述纤维光缆固定到所述连接器外罩。
根据本发明所述的用于保护端接纤维光缆的一个或多个光学连接器的光纤连接器，包括：压接尾部，具有用于连接到所述纤维光缆的管状本体和从所述管状本体径向延伸的凸缘；连接器外罩，所述连接器外罩具有形成在一端中的用于容纳所述光学连接器的第一开口、形成在所述连接器外罩的另一端中的用于容纳所述纤维光缆的第二开口、以及连接所述第一和第二开口的内部通道，所述内部通道形成适当的形状和尺寸以允许所述压接尾部穿过其中，其中所述第二开口形成肩台，使得在穿过所述内部通道之后，所述压接尾部可被旋转以将所述压接尾部凸缘安置在所述肩台上；终端连接器外罩，构造成容纳所述光学连接器并且被插入所述第一开口，所述终端连接器外罩还具有形成在其上的插锁容纳装置；以及形成在所述内部通道中的插锁机构，用于将所述终端连接器外罩固定在所述第一开口中，所述插锁机构具有在所述内部通道中轴向对准的弹性延伸部，用来当所述终端连接器外罩被插入所述第一开口时接合所述插锁容纳装置，配合到所述第二开口的光缆密封件，用于将所述纤维光缆密封到所述光纤连接器并且用于将已安置的压接尾部凸缘压在所述肩台上，由此将所述压接尾部固定到所述连接器外罩。
通过研究下面的图和详细描述，本领域技术人员将清楚本发明的其它方面、特征、实施例、过程和优点。所企图的是，所有这些另外的特征、实施例、过程和优点均被包括在本说明中、在本发明的范围中并且由所附权利要求保护。
附图说明
应该理解，附图仅用于说明的目的而不限定本发明。而且，图中的部件不必按比例，而是重点说明本发明的原理。在图中，相同的附图标记在所有不同视图中表示相应的部件。
图1A-B是根据本发明示例性实施例的光纤连接器的分解透视图；
图2A是用于容纳图1A-B的纤维光连接器的适配器组件的分解透视图；
图2B是图2A的适配器组件的第二透视图；
图2C是图2B的适配器组件的加强的实施例；
图3是示出图1A-B的光学连接器子组件的细节的分解透视图；
图4是示出插入图1A-B的连接器外罩中的光学连接器子组件的局部截面视图；
图5提供示意压接尾部在连接器外罩中的旋转动作的多个视图；
图6是示出根据本发明另一实施例的配合的光纤连接器组件的局部截面视图。
具体实施方式
参考并且结合附图的下面的详细说明描述并且示意本发明的一个或多个特定实施例。被提供用于非限制目的而是仅仅示例和教导本发明的这些实施例被足够详细地示出和描述以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，在适于避免使本发明不清楚的情况下，该说明将略去本领域技术人员已知的某些信息。
现在参考附图，并且特别参考图1A，其中示意根据本发明示例性实施例的光纤连接器10的分解透视图。连接器10是LC复式连接器组件200(见图6)的一部分，该LC复式连接器组件200将光学连接的高性能与粗壮的工业连接器的多功能性相结合以允许在恶劣环境中容易的安装和端接。连接器组件200的特征在于推-拉插入和卡口式机械插锁，以在一个步骤中保证环境密封的光学连接。连接器组件200被设计用于恶劣环境，尤其是使用以太网协议的情况下。它适用于户内和户外应用，包括制造设施、水处理设备、工业设备、交通枢纽、强电磁干扰(EMI)和无线电频率干扰(RFI)地区、医疗设备应用、远程通信/CATV应用，例如FTTx连接、移动式广播等。
可移除连接器10在适配器配合表面和离开连接器的光缆之间提供密封。连接器10包括光学连接器子组件12、压接尾部20、压接管26、连接器外罩30、光缆密封件34、适配器联接圈40、O形圈28，32和弹簧垫圈38。
光学连接器子组件12包括顶夹16、底夹18和并排安装于组装的夹16、18中的一对光学连接器14。光学连接器14端接光纤并且可以是用于提供该功能的任何适当类型的连接器。
顶夹16包括形成在其上表面上用于接合连接器外罩30内部的插锁机构的插锁容纳装置，例如侧向台阶60。协作的内部插锁机构和侧向台阶60允许子组件12被固定于外罩30中，如在下面结合图4更加详细讨论的那样。
压接尾部20包括管状本体21和从管状本体21垂直地延伸的压接尾部凸缘22，例如一对相对的基本长方形的凸缘。当组装连接器10时，光纤57穿过管状本体21从而由光学连接器14端接。管状本体21包括波纹状颈部24，在此处，通过将压接管26滑动到其上并且然后使用例如手工压接工具压接管26，光缆的覆盖和/或加强部件能够被可靠地紧固。在凸缘的端部处形成对准缺口25。对准缺口25可以具有不同尺寸或者相同尺寸。压接尾部20和压接管26优选地由例如铝的金属制成。
虽然优选地实施为长方形形状的相对凸缘，压接尾部凸缘22可以具有其它适当的形状和结构。
在组装连接器10期间，长方形压接尾部20被连接到光缆并且然后穿过连接器外罩30的第一开口33插入。连接器外罩30被形成为当尾部20旋转时，它接合外罩30的周壁并且在不将尾部20旋转回它的初始取向的情况下不能被拉出。
连接器外罩30包括构造成容纳光学连接器子组件12的基本长方形的第一开口33。在开口33的顶部处形成上部缺口35。缺口35允许例如小的螺丝起子的适当的器械被插入其中使得光学连接器子组件12在其已被插入之后可从外罩30被释放。下面结合图4更加详细地描述释放操作。
连接器外罩30也具有从其外部向外延伸的环形凸缘31。当环形凸缘31装配在连接器外罩30周围时，环形凸缘31为适配器联接圈40提供止挡和支承表面。O形圈28装配到外罩30的前外部37上并且抵靠凸缘31以当连接器10与其相应的适配器相配合时提供环境密封。
光缆密封件34配合到第二、后部开口56(示于图1B)。第二开口56包括凹形空间，该凹形空间具有带螺纹的侧壁，用于容纳光缆密封件34的带螺纹的部分36。如将在下面更加详细讨论的，当插入外罩30中时，光缆密封件34密封第二开口56、密封光缆50并且将压接尾部20固定到外罩30。O形圈32保证外罩30和光缆密封件34之间的紧密密封。光缆密封件34也为被连接的光缆50提供应变消除。光缆密封件34优选地为标准的在商业上可获得的部件。
适配器联接圈40包括允许传统的卡口式插锁连接到适配器80的凸起42(见图2A-B)。当连接器10被连接到适配器80时，可任选的弹簧垫圈38在外罩凸缘31和联接圈40的后壁41之间提供偏压力。
外罩30、光缆密封件34、适配器联接圈40和光学连接器子组件12的一些部分均优选地由适当的热塑性材料构成，从而重量轻并且耐用。这些部件可以使用任何数目的适当方法制造，但是它们优选地使用公知的注塑成型技术模制。
外罩30优选地为整体(单件)结构，从而改进连接器组件的环境密封。
图1B是部分地连接到纤维光缆50的图1A的光纤连接器10的第二透视图。光缆50带有由光学连接器14端接的一对光纤57。光缆50可以带有任何适当类型的和数目的光纤，包括多模式和/或信号模式光纤。
图2A是用来与图1A-B的光纤连接器10相配合的封头适配器组件80的分解透视图。组件80包括具有卡口式锁定机构106的适配器外罩82、LC复式适配器84、垫片88、锁定螺母90，以及防尘盖组件92。适配器组件80具有密封的面板馈穿设计以便于安装到护罩和设备面板中。它可被直接地安装到面板切口中以用作密封的馈穿(feed-thru)。
LC复式适配器84具有用于容纳连接器10的端接光学连接器14的一对并排通道。LC复式适配器84卡扣到形成于适配器外罩82中的通道98中。在复式适配器84的两侧上的安装板86包括用于接合形成在通道98的内部侧壁上的相应的插锁凹口(未示出)的突出的弹性臂。弹性臂和凹口的协作将复式适配器84卡扣到通道98中的固定位置中。
通过将带螺纹的部分96穿过面板孔插入并且利用锁定螺母90紧固适配器封头81，适配器80可被连接到面板。垫片88在适配器80和设备面板之间提供环境密封。
适配器80的外侧85提供用于连接连接器10的传统的卡口式锁定插锁106。卡口式锁定设计可被构造成满足工业标准的密封的连接器规格。锁106优选地被模制到适配器外罩82中，使其更加稳固。
防尘盖组件92包括系链91、O形圈94和防尘盖93，当适配器80不使用时，该防尘盖用于保护适配器80的外侧85并且覆盖外部开口102。如图2B所示，防尘盖包括用于接合适配器外罩82的卡口锁104。
适配器外罩82和防尘盖93优选地由热塑性材料制成，从而重量轻且耐用。这些部件可以使用任何数目的适当方法制造，但是它们优选地使用公知的注塑成型技术模制。
图2C是图2A所示封头适配器组件80的替代实施例。在该实施例中，除了带螺纹的部分96外，还提供第二传统的卡口式锁定插锁116。在封头适配器组件80的两侧上提供的卡口式锁定设计使得设备的两侧能够被构造成满足工业标准的密封的连接器规格，导致防风雨系统中的高度多功能性部件。因此，适配器组件80可以被用在设备两侧必须防风雨的情形中。
图2B是示出组装的适配器80的第二透视图。外部开口102的尺寸和构造适于紧密地容纳连接器外罩30的前部37。
图3是示出图1A-B的光学连接器子组件12的细节的分解透视图。外罩自身包括两个相互接合的塑料夹半部16、18，每一个半部均具有用于容纳光学连接器14的两个并排通道119。每一个夹半部16、18包括一体的插锁124、126，用于夹紧到沿着相对的夹半部16、18的侧向壁的外部形成的配合的通道130、128中。当两个夹半部16、18被夹到一起时，平行通道119紧抱光学连接器14的外表面。在夹半部16、18的内部中的中央壁118、121包括用于对准夹半部16、18的突起122和配合的槽120。每一个夹半部16、18包括从其内壁延伸的止挡件127，用于抵靠光学连接器14的后端以适当地定位连接器14。
每一个连接器14均具有基本正方形的截面，该截面具有如Fiber Optic Connector Intermateability Standard-Type LC，ANSI TIA/EIA604-10A限定的标准LC连接器的尺寸(从一侧到另一侧大致5mm的截面)和配合特性。
图4是示出插入连接器外罩30中的光学连接器子组件12的局部截面视图。如图所示，外罩本体中的第一开口33被构造成紧密地容纳端接纤维光连接器14，更具体地，连接器子组件12。在连接器外罩本体的另一端部处的第二开口56被构造成容纳纤维光缆50。通过连接器外罩30的内部通道153连接第一和第二开口33、56。内部通道153形成适当的形状和尺寸以允许连接到纤维光缆50的压接尾部22穿过其中。优选地，内部通道具有长方形形状。第二开口56具有比内部通道153的截面面积更大的孔。这在连接器外罩30中形成肩台142和凹进空间140。该孔足够大，使得压接尾部20能够在凹进空间140中旋转并且其凸缘22安置在肩台142上。光缆密封件34然后可被拧入凹部56中以将压接尾部凸缘22固定到肩台，并且因此将纤维光缆50固定到连接器外罩30。
更加靠近第一开口33，在内部通道153中形成插锁机构144，用于将端接光学连接器14固定于第一开口33中。插锁机构144包括在内部通道153中沿着连接器外罩30的轴线对准的弹性延伸部146。该弹性延伸部包括放大的、成形的自由端，用于接合连接器子组件的顶夹16的侧向台阶60以在连接器外罩30中将连接器子组件12锁定到适当位置中，并且子组件后端稳固地停靠形成于通道153中的壁149。如图所示，侧向台阶60可包括成角度的台阶面，用于配合延伸部端部上的类似地成角度的面以改进子组件12与连接器外罩30的配合可靠性。
为了在插入之后释放连接器子组件12，例如小的螺丝起子的小的器械可被插入第一开口33的上部缺口35(见图1A)中以将弹性延伸部146的自由端部向上推入间隙148中，由此分离弹性延伸部146和侧向台阶60的插锁面。
图5给出示意压接尾部20在连接器外罩30中的旋转动作的多个视图。当压接尾部处于水平位置155时，连接器外罩30可以沿着光缆50滑动到压接尾部20上以在外罩30中将连接器子组件12可靠地锁定到适当位置中。在该位置中，压接尾部20穿过外罩30进入凹进空间140中。
在外罩30滑过之后，压接尾部20可被旋转到竖直位置156中。在该位置中，压接尾部20不能通过连接器外罩30朝向第一开口33被拉回。光缆密封件34然后可被拧入外罩30中以将压接尾部凸缘22挤压到外罩肩台142上。这提供了光缆50的可靠和强固的连接。
外罩肩台142可具有在其中形成的凹陷160以容纳压接尾部凸缘22，使得当压接尾部20安置在肩台142上时，凸缘22与肩台142的表面齐平。该凹陷可以位于凸缘22的总体轮廓中。该凹陷可包括相应于对准缺口25的升高的部分，使得压接尾部20在安置时能够被正对准在希望的取向中。
对准缺口25可具有不同尺寸(一个较大并且另一个较小)，并且它们各自的升高的部分具有相应的尺寸，从而当安置在肩台142上时，特别地将压接尾部20对准在单个取向中。
图6是示出根据本发明另一实施例的配合的光纤连接器组件200的局部截面视图。通道98(未示于图6)在其中形成周向壁191，该周向壁用作抵靠LC复式适配器84的延伸部分的止挡件以将复式适配器84适当地定位于外罩82中。适配器外罩82包括形成在外部开口102中的环形肩台170。肩台170位于开口102中，使得当连接器10和适配器80配合到一起时，它用作抵靠连接器外罩30的前端的限位止挡件。当配合时，连接器10的前部O形圈28(未示于图6)接合适配器配合表面190以提供环境密封的连接。
使用复式LC型连接器组件200的具体实施，前面的详细描述已经说明了本发明的原理。然而，本发明不限于这些特别的实施。例如，在这里公开的发明原理能够实施在很多其它类型的连接器系统中，例如单一连接器系统或者具有不同形状、尺寸和配合特性的连接器系统。应该理解，光学连接器组件200可被构造成包含任何适当数目的光纤和终端连接器而不背离本发明。而且，可以使用其它类型的端接光学连接器，例如SC型连接器、MPO等而不背离本发明的原理。
因此，虽然已经描述了本发明的一个或多个特定实施例，对于本领域普通技术人员而言明显的是，在本发明的范围中的更多实施例是可能的。而且，前面的详细描述和附图被认为仅仅用于示意本发明的原理。因为其它修改和改变对于本领域技术人员而言是明显的或者将变得明显，因此本发明不限于所示的和所描述的准确构造和操作，并且因此，认为所有适当的修改和等同物落入本发明的范围中。

Claims (19)

1.一种用于保护端接纤维光缆(50)的一个或多个光学连接器(14)的连接器外罩，包括：
单件式的整体的外罩本体(30)；
形成在所述外罩本体的一端中的第一开口(33)，构造成容纳所述光学连接器(14)；
形成在所述外罩本体的另一端中的第二开口(56)，构造成容纳所述纤维光缆(50)；
连接所述第一和第二开口的穿过所述外罩本体的内部通道，所述内部通道形成适当的形状和尺寸以允许连接到所述纤维光缆的压接尾部(20)穿过其中；和
形成在所述内部通道中用来将所述光学连接器固定在所述第一开口中的插锁机构(144)，所述插锁机构具有在所述内部通道中轴向对准的弹性延伸部，用于接合连接到所述光学连接器的相应的插锁容纳装置；
其中所述第二开口具有比所述内部通道的截面面积大的孔，所述截面垂直于所述内部通道的延伸方向，在所述外罩本体中形成肩台(142)和凹进空间(140)，使得所述压接尾部可在所述凹进空间中旋转并且安置在所述肩台上，并且与所述第二开口配合的光缆密封件(34)能将所述压接尾部固定到所述肩台，以便将所述纤维光缆固定到所述连接器外罩。
2.根据权利要求1所述的连接器外罩，其中所述插锁机构具有用于将所述光学连接器可释放地固定在所述第一开口中的结构。
3.根据权利要求1所述的连接器外罩，其中所述内部通道具有基本长方形的所述截面。
4.根据权利要求1所述的连接器外罩，其中所述凹进空间具有用于容纳光缆密封件的带螺纹的壁。
5.根据权利要求1所述的连接器外罩，其中所述肩台在其中形成有凹陷以容纳所述压接尾部的凸缘，使得当所述压接尾部安置在所述肩台上时所述凸缘与所述肩台的表面齐平。
6.根据权利要求1所述的连接器外罩，还包括从所述连接器外罩的外部向外延伸的与适配器配合的环形凸缘。
7.根据权利要求1所述的连接器外罩，其中所述光学连接器选自由以下各物组成的组：LC连接器、SC连接器、双重LC连接器以及前述连接器的任何适当组合。
8.一种用于保护端接纤维光缆(50)的一个或多个光学连接器(14)的光纤连接器(10)，包括：
压接尾部(20)，具有用于连接到所述纤维光缆的管状本体(21)和从所述管状本体径向延伸的凸缘(22)；
连接器外罩，所述连接器外罩具有形成在一端中的用于容纳所述光学连接器的第一开口(33)、形成在所述连接器外罩的另一端中的用于容纳所述纤维光缆的第二开口(56)、以及连接所述第一和第二开口的内部通道，所述内部通道形成适当的形状和尺寸以允许所述压接尾部穿过其中，其中所述第二开口形成肩台(142)，使得在穿过所述内部通道之后，所述压接尾部可被旋转以将所述压接尾部凸缘安置在所述肩台上；
终端连接器外罩，构造成容纳所述光学连接器并且被插入所述第一开口，所述终端连接器外罩还具有形成在其上的插锁容纳装置；以及
形成在所述内部通道中的插锁机构，用于将所述终端连接器外罩固定在所述第一开口中，所述插锁机构具有在所述内部通道中轴向对准的弹性延伸部，用来当所述终端连接器外罩被插入所述第一开口时接合所述插锁容纳装置，
配合到所述第二开口的光缆密封件，用于将所述纤维光缆密封到所述光纤连接器并且用于将已安置的压接尾部凸缘压在所述肩台上，由此将所述压接尾部固定到所述连接器外罩。
9.根据权利要求8所述的光纤连接器，其中所述终端连接器外罩包括：
顶夹，在其上形成有所述插锁容纳装置；和
底夹，配合到所述顶夹，用于将所述光学连接器保持在预定布置中。
10.根据权利要求8所述的光纤连接器，其中所述终端连接器外罩是具有彼此紧邻的一对通道的复式外罩，所述一对通道用于将两个光学连接器并排地保持在适当位置。
11.根据权利要求8所述的光纤连接器，其中所述压接尾部凸缘包括从所述压接尾部本体径向延伸的一对相对的基本长方形的凸缘。
12.根据权利要求11所述的光纤连接器，其中每一个长方形凸缘均具有形成在其端部的对准缺口。
13.根据权利要求12所述的光纤连接器，其中所述对准缺口具有不同的尺寸，从而当所述压接尾部安置在所述肩台上时将所述压接尾部正对准在单个取向中。
14.根据权利要求8所述的光纤连接器，还包括装配在所述连接器外罩周围的适配器联接圈。
15.根据权利要求14所述的光纤连接器，其中所述连接器外罩包括从其外部向外延伸的环形凸缘。
16.根据权利要求15所述的光纤连接器，还包括O形圈，所述O形圈装配在所述连接器外罩的外部周围并且邻接所述环形凸缘，用于在配合的适配器和所述连接器之间提供密封。
17.根据权利要求8所述的光纤连接器，其中所述光学连接器选自由以下各物组成的组：LC连接器、SC连接器、双重LC连接器以及前述连接器的任何适当组合。
18.根据权利要求8所述的光纤连接器，被包括于光纤连接器组件中，所述光纤连接器组件还包括构造成容纳所述光纤连接器的适配器。
19.根据权利要求8所述的光纤连接器，其中所述第二开口具有比所述内部通道的截面面积大的孔，由此在包含所述肩台的所述连接器外罩中形成凹进空间，其中所述截面垂直于所述内部通道的延伸方向。
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