專(zhuān)利名稱(chēng)：連接光纖的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將光纖連接到具有光接收/發(fā)射元件的接口盒的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近來(lái)，將光纖用于多種用途中，例如用作通信系統(tǒng)中的傳輸線或者汽車(chē)碰撞檢測(cè)系統(tǒng)中的負(fù)載傳感器。JP07190732A公開(kāi)了一種利用光纖作為傳感器來(lái)檢測(cè)汽車(chē)碰撞的設(shè)備。在這種檢測(cè)設(shè)備中，沿著前保險(xiǎn)杠放置光纖，并且該光纖的一端光學(xué)連接于光發(fā)射元件，另一端連接于光接收單元。當(dāng)汽車(chē)與另一輛汽車(chē)或障礙物碰撞時(shí)，該光纖可能會(huì)破裂或損壞，從而降低通過(guò)光纖傳輸?shù)墓饬?。根?jù)光接收單元接收到的光量來(lái)檢測(cè)碰撞。
JP2002236005中公開(kāi)了該設(shè)備的一種實(shí)例，其中將光纖用作檢測(cè)彈性橡膠元件中張力的傳感器。將其中具有光纖的細(xì)長(zhǎng)傳感器嵌入該橡膠元件中。根據(jù)具有光纖的傳感器檢測(cè)到的張力來(lái)檢測(cè)施加到該彈性橡膠元件上的負(fù)載量。因?yàn)樵摴饫w中光傳輸?shù)南辔桓鶕?jù)張力而改變，所以利用光干涉檢測(cè)器(例如光纖環(huán)檢測(cè)器)，通過(guò)檢測(cè)光的相位改變就能夠檢測(cè)到張力的量。
光纖包括纖芯元件和設(shè)置在纖芯元件周?chē)陌鼘釉?。?dāng)該光纖光學(xué)連接于另一段光纖或光接收和/或光發(fā)射元件時(shí)，避免光學(xué)接點(diǎn)處相對(duì)于光纖軸線的光發(fā)射/接收角度失配(光發(fā)射/接收方向與光纖中心軸線之間的角度θ)很重要。這是因?yàn)槿绻霈F(xiàn)失配的情況會(huì)造成光傳輸損失。
JP2001013366中公開(kāi)了一種用于將光纖連接于光接收/發(fā)射元件的結(jié)構(gòu)的實(shí)例。在這種結(jié)構(gòu)中，將其中放置了光纖的套圈伸縮地插入其中具有光接收/發(fā)射元件的插座中。通過(guò)可伸縮地將該套圈插入插座中，就使連接點(diǎn)處的光角度失配最小，從而獲得了連接損失小的光學(xué)連接。該套圈進(jìn)一步包括用于保護(hù)光纖暴露端的門(mén)。該門(mén)是彈簧偏置的，并且僅在該套圈插入插座并且面向光接收/發(fā)射元件放置時(shí)才打開(kāi)。其它時(shí)刻該門(mén)是關(guān)閉的，從而保護(hù)光纖的暴露端。
JP2001013366中公開(kāi)了該連接結(jié)構(gòu)，然而其主要將用于印刷電路板上的連接。如果將該光纖連接結(jié)構(gòu)用于汽車(chē)中，則該連接結(jié)構(gòu)通常會(huì)受到高振動(dòng)并且可能會(huì)受到水浸。因此，必須提供一種光纖連接結(jié)構(gòu)，當(dāng)其用于汽車(chē)時(shí)具有耐振動(dòng)和水浸的強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問(wèn)題提出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種用于將光纖連接于光接收/發(fā)射元件的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其中該連接結(jié)構(gòu)具有耐振動(dòng)和水浸的能力，并且將光纖以低連接損失容易地連接于光接收/發(fā)射元件。
將由樹(shù)脂制成的柱狀套圈插入形成在接口盒壁上的通孔中，該接口盒中包含光接收/發(fā)射元件及其它部件。將套圈連接于該通孔，由于放置在該套圈外周邊與通孔中間的止動(dòng)元件，使該套圈不會(huì)在通孔中轉(zhuǎn)動(dòng)并且也不會(huì)在軸向移動(dòng)。在該套圈中形成第一中心孔，通過(guò)該中心孔插入光纖。將彈性材料(例如熱塑彈性體)制成的具有第二中心孔的墊圈連接于該套圈，使得第二中心孔與第一中心孔共軸放置。
將光纖通過(guò)各個(gè)中心孔(第二和第一中心孔)插入墊圈和套圈，使得光纖的軸向端面暴露在第一中心孔的軸向端。將密封元件置于套圈的外周邊與通孔之間的小間隙中，使得該套圈液密地連接于該通孔，該密封元件例如是由彈性材料制成的一個(gè)或多個(gè)O形環(huán)。
在該套圈連接于通孔并且光纖插入套圈及墊圈中之后，將其中具有光接收/發(fā)射元件的耦合器耦合到接口盒內(nèi)部的套圈。通過(guò)將從該套圈延伸出的耦合凸起插入形成在耦合器上的耦合孔中，就耦合了套圈及耦合器。在第一中心孔軸向端處暴露的光纖軸向端直接面向耦合器的光接收/發(fā)射元件。
因?yàn)橥ㄟ^(guò)耦合共軸形成的耦合凸起與耦合孔來(lái)將耦合器連接于套圈，該光纖以低連接損失光學(xué)連接于光接收/發(fā)射元件。因?yàn)閺椥詨|圈和密封元件吸收了作用于套圈上的振動(dòng)，所以準(zhǔn)確地保持了光纖與光接收/發(fā)射元件之間的光學(xué)連接，并且連接損失保持到很低的水平。因?yàn)樵撎兹σ好苓B接于接口盒的壁并且墊圈液密保持光纖，所以可靠地防止了水浸入接口盒。
如果更好地理解以下參照附圖所述的優(yōu)選實(shí)施例，將更容易明白本發(fā)明的其它目的和特征。


圖1是表示用于將光纖連接于包含在接口盒中的光接收/發(fā)射元件的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖2是表示圖1所示的連接結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1和2描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。套圈2保持在貫穿接口盒1的壁10形成的通孔11中，在該套圈內(nèi)插入光纖3。在套圈2固定于接口盒1的壁10之后，具有光接收/發(fā)射元件60的耦合器6從接口盒1的內(nèi)部耦合到套圈2。如圖2所示，一對(duì)導(dǎo)軌12形成在壁10的內(nèi)表面上，該套圈2通過(guò)止動(dòng)元件連接于壁10，該止動(dòng)元件例如保持在導(dǎo)軌12中的彈性卡子7。
該套圈2由樹(shù)脂材料制成，并且形成為柱狀，其具有形成在一端(稱(chēng)作前端)的臺(tái)階形凹陷21以及形成在另一端(稱(chēng)作后端)的耦合凸起22。在套圈2的中心，形成了第一中心孔20，通過(guò)該孔插入光纖3。墊圈4由諸如熱塑彈性體等彈性材料制成，其壓裝入臺(tái)階形凹陷21中。在墊圈4的中心形成第二中心孔40，通過(guò)該孔用力插入光纖3。墊圈4連接于套圈2，使得第二中心孔40與套圈2的第一中心孔20共軸放置。
在套圈2的外周邊上形成一對(duì)凹槽23，在每個(gè)凹槽中放置了密封元件，例如O形環(huán)5，還形成了另一個(gè)凹槽24，其中保持了卡子7。墊圈4壓裝入套圈2的臺(tái)階形凹陷21中，使得它們液密連接，并且插入第二中心孔40中的光纖3液密地保持在該中心孔中。
耦合器6由樹(shù)脂材料制成，并且形成為柱狀，其具有位于前面的耦合孔61以及保持在后面的光接收/發(fā)射元件60。該光接收/發(fā)射元件60包括面向插入套圈2的第一中心孔20的光纖3軸向端的前部62。通過(guò)將套圈2的耦合部分22插入耦合器6的耦合孔61來(lái)將該耦合器6耦合到套圈2。因此，光纖3的軸向端準(zhǔn)確地面向光接收/發(fā)射元件60的前部62。該光接收/發(fā)射元件60可以是光接收元件，例如光電二極管，還可以是光發(fā)射元件，例如LED或激光器元件，或者可以是實(shí)現(xiàn)這兩種功能(光接收和光發(fā)射)的元件。
套圈2通過(guò)卡子7連接于壁10的通孔11，以使該套圈不在通孔11中旋轉(zhuǎn)并且不在軸向移動(dòng)，該卡子7由彈性金屬材料制成。通孔11與套圈2外周邊之間的小間隙是由一對(duì)O形環(huán)5液密密封的。該O形環(huán)5可以由橡膠或者熱塑彈性體制成。
將上述形成連接結(jié)構(gòu)的部件以下述方式進(jìn)行組裝。首先，將光纖3用力插入墊圈4的第二中心孔40，使得預(yù)定長(zhǎng)度的光纖3延伸到墊圈4的后側(cè)。然后，將從墊圈4延伸出的部分光纖3插入套圈2的第一中心孔20，同時(shí)將墊圈4壓裝入套圈2的臺(tái)階形凹陷21中。因?yàn)樾纬闪斯草S放置的第一中心孔20和第二中心孔40，所以光纖3直接延伸通過(guò)這兩個(gè)中心孔20、40。光纖3液密保持在墊圈4中，墊圈4液密保持在套圈2中。
然后，將所述一對(duì)O形環(huán)5放置在套圈2外周邊上形成的凹槽23中，將套圈2從通孔11的前面用力插入該通孔中。然后，將具有開(kāi)口的卡子7接合到由導(dǎo)軌12和凹槽24形成的空間中。這樣就將套圈2固定到接口盒1的壁10上，使得套圈2不會(huì)在通孔11中旋轉(zhuǎn)并且不會(huì)在軸向移動(dòng)。在套圈2固定到壁10上之后，通過(guò)用力將套圈2的耦合部分22插入耦合器6的耦合孔61來(lái)將耦合器6耦合到套圈2。因此，該光纖3的暴露于該套圈2后端的軸向端準(zhǔn)確面向光接收/發(fā)射元件60前部62。
在上述連接結(jié)構(gòu)中獲得了以下優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樘兹?和耦合器6相互耦合，使得光纖3的軸向端正好面向光接收/發(fā)射元件60的前部62，所以使連接損失最小。如果該耦合結(jié)構(gòu)受到振動(dòng)，則因?yàn)閴|圈4和密封元件5的彈性吸收了振動(dòng)，而防止了光纖3的光軸從光接收/發(fā)射元件60的光軸移開(kāi)。因此，根據(jù)本發(fā)明的耦合結(jié)構(gòu)不僅可以有利地用于汽車(chē)，其可用于受到振動(dòng)的其它設(shè)備。此外，墊圈4和O形環(huán)5可靠防止了水浸入接口盒1。因?yàn)橥ㄟ^(guò)將耦合部分22插入耦合孔61而將耦合器6耦合到套圈2，所以該連接過(guò)程是簡(jiǎn)單而容易的。
盡管已經(jīng)參照先前的優(yōu)選實(shí)施例表示和描述了本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講明顯的是在不背離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍的情況下其中可以進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的變化。
權(quán)利要求
1.一種用于將光纖(3)連接到接口盒(1)的結(jié)構(gòu)，該接口盒具有壁(10)，貫穿該壁形成有通孔(11)，該結(jié)構(gòu)包括套圈(2)，具有第一中心孔(20)，通過(guò)該第一中心孔插入光纖(3)，該套圈保持在壁的通孔中；墊圈(4)，具有第二中心孔(40)，通過(guò)該第二中心孔液密地插入光纖(3)，該墊圈固定連接于該套圈(2)，使得第二中心孔(40)與第一中心孔(20)共軸放置；止動(dòng)元件(7)，用于將套圈(2)固定于通孔(11)，以使套管至少不會(huì)在光纖的軸向移動(dòng)；密封元件(5)，用于將套圈(2)液密固定于通孔(11)；耦合器(6)，具有光接收/發(fā)射元件(60)，該耦合器位于接口盒(1)中并且耦合到套圈(2)，使得插入該套圈的第一中心孔(20)的光纖(3)的軸向端直接面向光接收/發(fā)射元件(60)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接結(jié)構(gòu)，其中該密封元件(5)包括一個(gè)或多個(gè)O形環(huán)。
全文摘要
一種光纖光學(xué)耦合到包含在接口盒(1)中的光接收/發(fā)射元件(60)。該耦合結(jié)構(gòu)包括柱狀套圈(2)，其水密封地插入形成在接口盒(1)的壁(10)上的通孔(11)中；彈性墊圈(4)，其耦合到該套圈；以及具有光接收/發(fā)射元件(60)的耦合器(6)。將光纖(3)插入套圈(2)和墊圈(4)的共軸形成的中心孔(20、40)中，并且該光纖(3)的軸向端暴露在套圈(2)的軸向端。該耦合器(6)耦合到套圈(2)，因此該光接收/發(fā)射元件(60)直接面向光纖(3)暴露的端部，從而建立了連接損失最小的光學(xué)連接。
文檔編號(hào)G02B6/36GK1661406SQ200510050970
公開(kāi)日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2005年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月24日
發(fā)明者稻本高志 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝