專利名稱：光導纖維適配器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及連接器或適配器。本發(fā)明具體涉及用于連接光纖接頭的光纖適配器。
電器系統(tǒng)對于EMI(電磁干擾)是很敏感的。EMI可能引起電器誤操作，這種誤操作又造成無法預料的信號傳輸和/或系統(tǒng)故障。為防止EMI干擾，廠商通常采用屏蔽的電器設備。通常用導電金屬外殼或阻擋層屏蔽電器設備，使其不受EMI干擾。這種金屬外殼通常不透過EMI，因此可以防止電氣元件不受電磁干擾的影響。
即使光纖信號一般不受EMI的影響，但是光纖系統(tǒng)通常應用電子設備和其它電氣設備，或者連接于電子器件或電路，或者靠近這些電子器件或線路。因此在光導纖維系統(tǒng)中，屏蔽一般有利于防止這些電氣設備或電路受到電磁干擾。例如，可將金屬板插入到光纖適配器中，以防止EMI透過安裝適配器的電器面板。題為“屏蔽的光纖適配件”的美國專利NO.6 193 420說明了嵌入絕緣的或非導電的適配器主體中的金屬板。這種結構除別的方面而外成本高和/或增加了制造適配器的步驟。
在題為“不能分割的插座”的(Anderson的)美國專利No.5 647 043中介紹了制造用于連接光纖纜的適配器的另一種方法。此專利已整個地作為參考文獻包含在本文中。Anderson的專利說明了用熱塑性塑料作的插座，但沒有提供充分的EMI屏蔽。另外，一部分插座采用銷釘連接，該銷釘以壓配合的方式配置在相應的孔中，對于需要屏蔽EMI和防止EMI滲透情況下所用的金屬部件或其它部件，這種插座是不適用的，或者是有問題的。
本發(fā)明的光纖適配器除用導電材料制作外殼外，還包括形成至少第一和第二接頭腔的外殼，該第一和第二接頭腔配置在該外殼的相對兩端，并在該外殼上配置鎖閂凹槽，以便鎖定光纖接頭。
按照本發(fā)明的另一方面，在該外殼的安裝面上配置可壓縮的導體墊圈，使得墊圈可以制止電磁干擾透過面板開孔。在面板和適配器的安裝表面之間接觸不理想，或者該表面翹曲變形而形成EMI可以透過該面板開孔的通道時，這種墊圈是特別有效的。
按照本發(fā)明的另一方面，壓鑄適配器的外殼包括可以插入準直套管的固定柱。插入柱可與該固定柱相結合而固定準直套管。這些柱子可用機械裝置或粘接裝置連接。指形件最好伸過相應的孔，使得可以形變該指形件的端部，以便形成將這些柱連接在一起的鉚釘。
圖8是

圖1所示適配器一部分的放大透視圖，該適配器包括已插入一個腔的光纖接頭；圖9是圖1所示適配器的截面透視圖，示出已插入適配器的光纖接頭。
圖1示出具有外殼15的雙線光纖適配器10。按照本發(fā)明一個方面的外殼15用導電材料制作。該導電材料在適配器10裝在此面板開孔上時可以阻止EMI穿過該面板開孔(示于圖9)。在本發(fā)明的一個實施例中，該導電材料包括鋅，最好用壓鑄法形成。此實施例中的材料是常規(guī)的注冊商品ZAMAK3或ZAMAK7，這時熟悉壓鑄材料的人很清楚。也可以應用其它的導電材料而不超過本發(fā)明的范圍。
如圖1和2所示，外殼15至少形成第一接頭腔22a和第二接頭腔22b。該第一接頭腔22a和第二接頭腔22b配置在該外殼的相對兩端，各個腔被形成為可以接收常規(guī)光纖接頭28，使得當各個腔接收光纖接頭時可使接頭連通。適配器10最好包括四個接頭腔。在適配器的一端配置兩個接頭腔22a和22b，而在適配器的相對端部配置另外兩個接頭腔(圖2的24a和24b)。各對接頭腔(22a、22b、24a、24b)被形成為各個腔可以接收光纖接頭28(示于圖3)。該光纖接頭是這種技術中已知的那種接頭。一種例示性的接頭已被標準化，在題為“光纖接頭”的美國專利No.5 481634中已一般地說明這種接頭，該專利已作為參考文獻包含在本文中。
在相對的成對的接頭腔中各個光纖接頭與另一光纖接頭連通。光纖接頭28最好是熟悉光纖接頭工藝的人員已知的常規(guī)接頭。對此，如圖3、8和9示出的，各個光纖接頭28包括主體29，凸出該主體29的聯接頭31和聯鎖機構或鎖閂32。聯接頭31可以是彈簧加載的，如常規(guī)LC接頭中那樣，或者也可是非彈簧加載的。聯接頭31的外直徑如下面將詳細說明的，具有緊公差，以利于它的正確準直。
光纖適配器10還包括在適配器10外殼15上的鎖合凹槽30。該鎖合凹槽30通過接收鎖閂32而鎖住光纖接頭。這樣，鎖合凹槽30有助于接頭腔固定或鎖住光纖接頭28。如圖1所示，鎖合凹槽30是穿過外殼壁的孔。具體是，在第一和第二接頭腔22a、22b、24a和24b的各個腔上形成如圖1和2所示的鎖合孔30。這種配置是常規(guī)的，示于上述美國專利No.5 841 634中。
光纖適配器10還包括法蘭20，該法蘭包括安裝表面20a，該安裝表面能使適配器10連接于電器面板，如大體在圖3和9中示出的。該適配器的取向使得腔22a、22b、24a、24b相對于面板和安裝表面是傾斜的。因為由光纖接頭傳輸的激光可能損害視網膜或眼睛，所以適配器在面板外邊的一側(如圖3所示的適配器的右側)使其顯著向下傾斜，最好與面板的平面成45°角。以免不當心傷及視網膜。另外，使適配器傾斜45°角，通過使用45°的適配器保護罩而不使90°保護罩可以減小凸出于內、外表面的凸出部的水平尺寸。
如圖1所示，安裝法蘭20包括兩個緊固孔，該孔適合于接收緊固裝置或緊固器，以便將適配器和面板結合在一起。該緊固器還可提供一種壓縮墊圈的作用力，這將在下面更詳細說明。這種緊固裝置包括螺釘、鉚釘或銷釘而不超出本發(fā)明范圍。
圖2是本發(fā)明一方面的光纖適配器的透視圖。圖2示出接頭腔22b和24b，該接頭腔配置成對著圖1的接頭腔24a和22a。圖3示出將要插入光纖適配器10中的光纖接頭以及面板60和固定在該面板上的適配器10。面板60是一塊設備的面板或任何其它面板，這不超出本發(fā)明的范圍。圖3示出的適配器10相對于面板60的平面和安裝表面20成45°角。
按照本發(fā)明的另一方面，在法蘭20的凹表面61和面板60之間配置用導電材料作的墊圈62。該凹槽61(如圖1清楚示出的)形成在法蘭20上，用于接收墊圈62。在凹槽61中配置墊圈與在法蘭的表面20a和面板60之間插放一片墊圈件相比，可以控制墊圈62的壓縮量，釋放法蘭20和/或面板60上不均勻的應力，并可減小螺紋緊固件的過大轉矩。
墊圈62起制止電磁干擾漏過安裝表面和面板。在普通條件下(即對于用常規(guī)方法制造的法蘭表面20和面板60)，墊圈62可以提供有利的屏蔽作用，或制止在表面20和60之間的EMI泄漏，在面板60和/或安裝法蘭20發(fā)生變形、翹曲、有毛刺或者原本就不平滑的情況下，在電器系統(tǒng)特別靈敏的情況下以及電磁于擾很大的情況下，這種屏蔽和制止作用是特別有益的。
墊圈62最好是可壓縮的那種墊圈，使得在受到壓縮時可增強其屏蔽作用。例如，墊圈可用可壓縮的彈性材料制作，在這種彈性材料中包含在壓縮可壓縮材料時可形成阻擋EMI阻擋層的導電粒子(或其它屏蔽粒子)。這種材料的例子包括混有鍍鎳石墨碳粒子的硅橡膠。這種墊圈材料可以是例如由TECHNIT公司提供的注冊商品NC-CONSIL，這時熟悉EMI屏蔽材料的人是周知的。熟悉這種屏蔽墊圈的人從本說明中可以看出，本發(fā)明包括可以制止在法蘭20和面板60之間EMI泄漏的任何墊圈。
按照本發(fā)明的另一方面，適配器10包括多部件配接件33，該配接件用于接收一對連接于光纖接頭28的相對的光纖線，如圖6、7和8清楚示出的。配接件33包括固定柱35、插入柱36和準直套管40。對此，外殼15包括內法蘭42，該內法蘭凸出于外殼15的側壁，伸入腔22a和22b中，并位于該腔之間(該外殼還包括另一法蘭，為清楚和簡單起見也用編號42表示，該法蘭伸入腔24a和24b中并位于該腔之間)。連接于內法蘭并由其支承的固定柱35包括圓筒側壁44a、定位器48a和接合座45。
從內法蘭42向外凸出的圓筒側壁44a其中形成孔46a，該孔使腔22a和22b之間連通(以及使腔24a和24b之間連通)。定位器48a從側壁44a的遠端即對著內法蘭42的端部徑向向內凸出。定位器48a的外表面(即對著內部法蘭42的表面)包括環(huán)形傾斜面49a。接合座45是法蘭42的凹入部分，孔50形成為穿過接合座45上的內法蘭42，如圖4和5清楚示出的，這些孔沿著孔46a的外周。
插入柱36包括圓筒側壁46，法蘭43，定位器48b和許多小凸部或指形件52。側壁44b中形成貫穿孔46b。法蘭43從側壁44b的端部向外伸出。最好應用三個或四個指形件。定位器48b在與法蘭43相對的端部或靠近該端部從側壁44b徑向向內延伸。定位器48b的外表面(即對著內法蘭43的表面)包括環(huán)形傾斜面49b。
準直套管40為圓筒形，具有貫穿孔46c，被成形為可以插入孔46a和46b，并由定位器48a和48b固定，如下面將詳細說明的。套管40最好為例如用磷青銅(最好用于多模式操作)作的或者用二氧化鋯陶瓷(最好用于單一模式操作)作的常規(guī)套管，它具有緊配合公差，以便準直光纖接頭的相對聯接頭。對此，因為要相對于工作光纖器件的小直徑進行準直，例如要對單模式纖維的8μm光纖芯直徑和多模式光纖的62.5μm光纖直徑進行準直，所以準直套管40的孔46c的公差通常約為1μm或更小。
下面參考說明配接件33的組裝以及本發(fā)明另一方面方法的圖4～9，法蘭42和包含圓筒側壁44a與定位器48a的固定柱35最好與外殼15形成一體，形成為單一鑄件例如上述常規(guī)材料壓鑄件的一部分。柱35的孔46a接收準直套管40，使得套管40的第一端部接觸定位器48a的內部分。
插入柱36配置在套管40的相對第二端部，使得結合座45接收插入柱法蘭43，并且插入柱定位器48b輕微接觸套管40的端部，或者配置成靠近套管40的端部，其間間隙或者為固定的，或者是不固定的。這樣，指形件52便插入到孔50內，并配置在該孔內。按照本發(fā)明的另一方面，指形件52可被變形或被沖壓，從而使柱35和36連接在一起。靠近孔50的與接合座45相對的內法蘭42的表面具有圓邊，以便接收已變形的或已沖壓的指形件52的一部分，使得在形變后形成鉚釘。
用上述導電材料形成的適配器10可以提供EMI屏蔽，減少適配器10上的開孔可以增強這種屏蔽作用。對此，穿過適配器10的導體材料的最大開口(即定位器48a和48b的內徑)最好小于約3mm，最好約為1.45mm。這種尺寸在與常規(guī)準直套管配合的同時可提供屏蔽作用。
可以應用能與本文所述部件配合的沖壓工具。例如可以在插入柱36上配置具有圓孔的砧座(未示出)，使得砧面可推壓插入柱法蘭43的外部分(即與指形件52相對的部分)。而在固定柱35上配置沖壓模(未示出)，使得楔部等形變構件可以沖壓指形件52的遠端部，由此可使指形件形變或被壓縮。因此，各個砧和沖壓模分別具有可以接收柱36和35的切口。熟悉本發(fā)明中壓鑄部件操作和制造的人可以明顯看出這種沖壓和變形操作。
在柱35和36的與定位器48a和48b相對的端部將該柱35和36連接在一起，使定位器48a和48b接觸或固定套管40，而柱35和36的遠端不會受到沖壓或變形。在組裝配接件33期間，在離開套管的位置以及離開保持套管端部分的位置這些柱的形變可以減小對準直套管的損傷。其有益之處在于減小了廢品率和對準直套管的損傷。
在將接頭28插入腔(例如24b)時，聯接頭31接觸傾斜面(例如49b)有利于聯接頭31的初步準直和插入到套管孔46c中。因插入套管40被制作成其尺寸可以精確和準確地使接頭的配接頭準直，而固定柱35和插入柱36用壓鑄材料制作，這些柱用常規(guī)壓鑄法即可達到要求的公差。因此，即使套管40相對于柱35和36的孔46a和46b稍微不準直，使得套管40的縱向中心線不與腔(例如24a和24b)縱向中心線共線或不平行，相對的接頭也能正確地插入套管。在插入過程的預定點，鎖閂32將向外運動，卡入凹槽30內，從而可脫開地將接頭28固定于適配器10。
附圖例示出見諸于特定實施例的本發(fā)明的各個方面。但本發(fā)明不限于本文公開的特定實施例，而是包括符合本文中公開的本發(fā)明各個方面原理的所有結構例。例如，例示的適配器被制作成使得光纖接頭的縱向中心線與面板和適配器法蘭之間的結合面形成45°角。但本發(fā)明包含任何一種結構例，例如光纖接頭縱向中心線相對于該結合面可取任何一種取向。另外，附圖示出用鉚接的或沖壓指形件來連接固定柱35和插入柱36。但本發(fā)明除附圖所示外還包括配置在固定柱35上的指形件52和形成在插入柱36上的孔50。另外，本發(fā)明包括適合于定位準直套管40的任何形狀的柱35和36以及用于固定柱35和36的任何裝置，例如包括螺釘、螺母和螺栓、緊配合件、在部件上形成的嚙合螺紋、粘接劑等，其中各種裝置在本文中總稱為機械連接件。
權利要求
1.一種光纖適配器組件，安裝成穿過面板上的面板開孔，用于在至少兩個光纖接頭之間形成屏蔽連接，該適配器組件包括適配器，包括外殼和插入套管，該外殼用導電材料制作，形成至少第一和第二接頭腔，該第一和第二接頭腔配置在該外殼的相對兩端，以便在其中插入該光纖接頭，該套管被支承在該外殼內，用于在其中插入光纖接頭的聯接頭；屏蔽墊圈，配置在適配器外殼和面板之間；由此外殼可制止電磁干擾透過面板開孔，并且屏蔽墊圈可阻止電磁干擾在外殼和面板之間泄漏。
2.如權利要求1所述的適配器，其特征在于，還包括從該外殼伸出的用于連接面板的法蘭，屏蔽墊圈配置在法蘭和面板之間。
3.如權利要求2所述的適配器，其特征在于，該墊圈可被壓縮，使得該墊圈可以防止在法蘭的非平面部分和面板之間泄漏電磁干擾。
4.如權利要求3所述的適配器，其特征在于，該墊圈包括摻入可壓縮基體中的導電粒子。
5.如權利要求3所述的適配器，其特征在于，該墊圈是摻入鍍鎳石墨碳粒子的硅橡膠。
6.如權利要求1所述的適配器，其特征在于，導電材料包括鋅。
7.如權利要求1所述的適配器，其特征在于，還包括固定柱和插入柱，該固定柱與該外殼形成一體，該插入柱連接于固定柱，準直套管配置在于固定柱和插入柱中形成的孔內，固定柱包括向內伸向固定柱孔的定位器，用于固定準直套管的一端，而插入柱包括向內伸向插入柱孔的定位器，以便固定準直套管的另一端部。
8.如權利要求7所述的適配器，其特征在于，固定柱包括向內伸向固定柱孔的定位器，而插入柱包括向內伸向插入柱孔的定位器，該固定柱定位器和插入柱定位器接觸準直套管的相對兩端，以便使準直套管固定在固定柱孔內和插入柱孔內。
9.如權利要求1所述的適配器，其特征在于，該外殼和固定柱是整體壓鑄的。
10.如權利要求1所述的適配器，其特征在于，還包括形成在該外殼上的鎖合凹槽。
11.如權利要求10所述的適配器，其特征在于，該鎖合凹槽穿過該外殼的壁。
12.一種光纖適配器，包括外殼，包括固定柱，該外殼形成至少第一和第二接頭腔，該接頭腔在外殼的相對兩端是開放的，以便在其中插入光纖接頭，該固定柱其上形成孔，并包括向內伸向該固定柱孔的定位器；其上形成孔的插入柱，該插入柱連接于該固定柱，使得固定柱孔和插入柱孔相通，該插入柱包括向內伸向插入柱孔的定位器；準直套管，配置在插入柱孔和固定柱孔內，用于接收光纖接頭的聯接頭；該準直套管固定在固定柱定位器和插入柱定位器之間。
13.如權利要求12所述的光纖適配器，其特征在于，該固定柱與材料的壓鑄件形成一體，該材料包括金屬，插入柱用類似材料制作。
14.如權利要求12所述的光纖適配器，其特征在于，固定柱和插入柱用緊固器連接在一起。
15.如權利要求14所述的光纖適配器，其特征在于，該緊固器包括鉚釘。
16.如權利要求12所述的光纖適配器，其特征在于，固定柱包括外側法蘭，和插入柱包括外側法蘭，該插入柱外側法蘭包括指形件，該指形件凸出于該插入柱外側法蘭，并伸入于固定柱外側法蘭上形成的孔內，該指形件的遠端可被變形而使固定柱外側法蘭和插入柱外側法蘭連接在一起。
17.如權利要求12所述的光纖適配器，其特征在于，固定柱和插入柱中的每個柱大體為管形。
18.一種光纖適配器，安裝成穿過面板上的面板開孔，用于連接至少兩個光纖接頭，該適配器包括外殼，用導電材料制作，形成至少第一和第二接頭腔，該接頭腔位于該外殼的相對兩端，該外殼包括用于將適配器固定于面板的法蘭；多部件的配接件組件，配置在外殼內，位于第一和第二接頭腔之間，該配接件組件包括一對部件，該對部件用機械方法連接在一起，在其間固定準直套管；可壓縮的墊圈，用導電材料制作，配置在外殼的法蘭上；這樣，外殼和法蘭可阻止電磁干擾穿過面板。
19.如權利要求18所述的光纖適配器，其特征在于，配接件組件的各個端部包括傾斜面，以便容易將光纖接頭的一部分插入到配接件組件內。
20.一種形成光纖適配器的方法，包括以下步驟(a)形成導電外殼，該外殼包括其中形成的第一和第二腔以及在該第一和第二腔之間形成固定柱；(b)將準直套管插入固定柱的孔內；(c)將插入柱套在該準直套管上；(d)用機械方法將固定柱和插入柱連接在一起，使得將準直套管固定在其間，這樣，第一光纖接頭的聯接頭便可插入到準直套管的第一端部，而第二光纖接頭的聯接頭可插入準直套管的相對第二端部，從在操作上使第一和第二光纖接頭的聯接頭相連接。
21.如權利要求20所述的方法，其特征在于，連接步驟包括將第一光纖接頭的聯接頭插入準直套管的第一端，將第二光纖接頭的聯接頭插入準直套管的相對第二端，從而在操作上使第一和第二光纖接頭的聯接頭相連接。
22.如權利要求20所述的方法，其特征在于，形成步驟包括形成壓鑄的導電外殼。
23.如權利要求20所述的方法，其特征在于，連接步驟包括使指形件穿過相應的孔，并使指形件變形。
24.如權利要求20所述的方法，其特征在于，使指形件變形，包括將指形件變形為鉚釘。
全文摘要
一種光纖適配器,安裝成穿過面板上的面板開孔,用于在至少兩個光纖接頭之間形成屏蔽連接,各個光纖接頭具有相連的光纖線。該適配器包括用導電材料作的外殼和多部件的配接件,該配接件包括準直套管。該配接件的相對兩部件用機械方法連接在一起。該適配件還包括在外殼上的鎖合凹槽,用于鎖定光纖連接頭。外殼的導電材料可阻止電磁干擾經面板開口泄漏。
文檔編號G02B6/38GK1385721SQ02119770
公開日2002年12月18日 申請日期2002年5月16日 優(yōu)先權日2001年5月16日
發(fā)明者瑞安·T·本納, 加里·沃納 申請人:Fci公司