專利名稱：光纖連接器和組裝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及供光纖信號傳輸系統(tǒng)使用的光纖連接器和用于組裝所述光纖連接器的方法。
背景技術：
光纜(光纖線纜)用于遠程通信工業(yè)，以高速度數(shù)據(jù)和通信系統(tǒng)傳輸光信號。標準的光纜包括帶有內(nèi)部傳輸光的光學芯部的光纖。圍繞光纖的一般是增強層和外部保護套或者護套。光纖終止于光纖連接器。連接器在光纖傳輸系統(tǒng)中經(jīng)常被用于非永久地連接和拆卸光學元件。存在許多不同的光纖連接器種類。更多通用連接器中的一些是ST、FC和SC 連接器。小形態(tài)因子連接器包括LC和LX. 5 (由ADC電信公司生產(chǎn))。典型的SC光纖連接器包括帶有與后端相反地定位的前端的殼體。SC連接器殼體的前端通常被構(gòu)造成插入到適配器內(nèi)部。美國專利No. 5，317，663中示出了范例的適配器， 其公開內(nèi)容作為參考結(jié)合于此。SC連接器一般還包括套管，該套管定位在殼體的前、后端內(nèi)部并且鄰近前端。套管可相對于殼體軸向移動，并且被彈簧向著連接器的前部偏壓。光纜具有去皮端部。去皮端部包括延伸到連接器中并且穿過套管的裸光纖。例如上述連接器的連接器被配接至類似美國專利No. 5，317，663的適配器的適配器內(nèi)部的另一連接器。第一連接器被接收在適配器的前部內(nèi)，并且第二光纖被接收在適配器的后部內(nèi)。當兩個連接器被完全接收在適配器內(nèi)部時，套管(且由此套管內(nèi)的光纖)相互接觸或者緊鄰以在光纖之間提供信號傳輸。美國專利No. 6，4 ，215中示出了另一種SC連接器，其內(nèi)容作為參考結(jié)合于此。如果需要，美國專利No. 6，428，215的SC連接器是可調(diào)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面涉及一種光纖連接器。該連接器包括可保持地接合在轂內(nèi)部的套管。連接器還包括后部殼體和前部殼體。前部殼體和后部殼體的尺寸被設計為適于接收轂、套管和彈簧。前部殼體具有孔，該孔接收并接合后部殼體的外表面。前部殼體和后部殼體包括允許后部殼體保持在前部殼體內(nèi)的接合構(gòu)件。夾緊殼體安裝在前部殼體之上以用于相對滑動。應變消除靴(strain relief boot)安裝到后部殼體上并且在夾緊殼體之前終止。
后部殼體的內(nèi)部通道包括位于連接至主通道的遠端處的入口端。喇叭形通道(擴口通道)在相反端處連接至主通道。彈簧通道在近端處靠近套管和轂并且連接至喇叭形通道。主通道的尺寸被設計為適于緊密地圍繞900微米的緩沖劑涂覆光纖。彈簧通道比主通道寬。喇叭形通道鄰近彈簧通道定位。喇叭形通道限定出將主通道連接至彈簧通道的喇叭形狀。優(yōu)選地，喇叭形通道與轂的端部以小于或等于大約0. 083英寸并且更優(yōu)選大約0. 063 英寸的間隙分離。本發(fā)明的另一方面涉及一種用于組裝包括上述特征的光纖連接器的方法。喇叭形通道的位置允許在組裝期間光纖更容易地從主通道穿入至套管。應變消除靴如先前的SC 設計那樣不會占據(jù)夾緊殼體內(nèi)部的空間，從而允許更大的光纜壓接至后部殼體。本發(fā)明的各種優(yōu)點將部分地在隨后的說明中闡明，并且將部分地從說明中表現(xiàn)出來或者可以從本發(fā)明的實踐中了解到。應當理解，前述的一般說明以及其后的詳細說明僅僅是說明解釋性的并且不是對所要求保護的本發(fā)明的限制。


結(jié)合到說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附解了本發(fā)明的若干方面，并且與說明書一起用來闡明本發(fā)明的原理。附圖簡要說明如下圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的SC連接器的正面透視圖；圖2是沿圖1的A-A線截取的圖1的連接器的橫截面?zhèn)纫晥D；圖2A是圖2的連接器的前部部分的放大的橫截面?zhèn)纫晥D。圖3是沿圖2的線B-B截取的圖1的連接器的橫截面?zhèn)纫晥D；圖3A是圖3的連接器的前部部分的放大的橫截面?zhèn)纫晥D。圖4是圖1的連接器的后部透視圖，沒有顯示出光纜；圖5是圖4的連接器的分解透視圖；圖6是圍繞轂和套管一起安裝的前部殼體和后部殼體的后部透視圖；圖7是后部殼體的后部透視圖；圖8是后部殼體的前端視圖；圖9是沿圖8的線C-C截取的后部殼體的橫截面?zhèn)纫晥D；圖10是沿圖9的線D-D截取的后部殼體的橫截面?zhèn)纫晥D；圖11是轂的正面透視圖；圖12是轂的側(cè)視圖；圖13是轂的端視圖；圖14是沿圖13的線E-E截取的轂的橫截面?zhèn)纫晥D；圖15是靴的正面透視圖；圖16是靴的端視圖；圖17是沿圖16的線F-F截取的靴的橫截面?zhèn)纫晥D；圖18是沿圖17的線G-G截取的靴的橫截面?zhèn)纫晥D；圖19是壓接套筒的正面透視圖；圖20是壓接套筒的端視圖；圖21是沿圖20的線H-H截取的壓接套筒的橫截面?zhèn)纫晥D22是用于更小光纜的替換壓接套筒的正面透視圖；圖23是圖22的壓接套筒的端視圖；圖M是沿圖23的線I-I截取的圖22的壓接套筒的橫截面?zhèn)纫晥D；圖25是現(xiàn)有技術的SC連接器的端視圖；圖沈是沿圖25的線J-J截取的圖25的連接器的橫截面?zhèn)纫晥D；圖27是沿圖沈的線K-K截取的圖25的連接器的橫截面?zhèn)纫晥D。
具體實施例方式現(xiàn)在將詳細地參考附圖中示出的本發(fā)明的示例性方面。在任何可能的時候，在所有附圖中將使用相同的附圖標記來表示相同或類似的部分。圖1-6示出了根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的SC型連接器20。連接器20包括殼體22， 殼體22具有連接至后部殼體沈的前部殼體24。應變消除靴觀安裝在連接器20的后端23 處。套管48的前部49顯示為從連接器20的前端25伸出。套管48安裝到轂44上，其一起可滑動地安裝到連接器20內(nèi)部。連接器20還包括位于殼體22前部的可滑動的外部夾緊殼體92，其典型地存在于SC型連接器上。圖1-3還顯示了安裝至光纜96的連接器20。連接器20的前部殼體M沿縱向軸線30延伸并且包括與后端34相反地定位的前端32。前部殼體M還限定出前部腔室36和后部腔室38。橫向壁40將前部腔室36和后部腔室38分開。以縱向軸線30為中心的開口 42由橫向壁40限定。前部殼體M的前端 32和后端34通過形成于其中的沿縱向軸線30延伸的孔33而敞開?，F(xiàn)在參見圖2、3、5和11-14，連接器20還包括定位在連接器20內(nèi)部的轂44。轂 44被安裝成可相對于前部殼體M沿軸線30縱向滑動。轂44在其前部部分55和后部部分 57處具有開口 45和47，孔53在所述開口之間延伸。轂44固定套管48。套管48包括安裝在由轂44限定的前部開口 45內(nèi)部的后部部分51?？梢允褂美绛h(huán)氧樹脂粘合劑的傳統(tǒng)緊固技術將套管48固定至轂44。轂44還可以利用干涉配合安裝至套管48或者其可以被模制到套管48周圍。套管48包括用于接收裸光纖98的孔59。套管48沿縱向軸線30從轂44向著前部殼體M的前端延伸。套管48 在前部殼體M的前部腔室36和后部腔室38之間延伸經(jīng)過橫向壁40的中心開口 42，并且從連接器20的前端25伸出。典型地，光纖98通過環(huán)氧樹脂連接至套管48。連接器20還包括定位在后部腔室38內(nèi)部的螺旋彈簧56。螺旋彈簧56圍繞轂44 的后部部分57并且卡在由后部殼體26所形成的面向前方的臺肩58和由轂44所形成的面向后方的臺肩60之間。彈簧56起到朝向前部殼體M的前端32偏壓轂44的作用。因為套管48連接至轂44，所以彈簧56還起到沿向前方向偏壓套管48的作用?，F(xiàn)在參見圖2-10，后部殼體沈也沿縱向軸線30延伸并且包括與后端64相反地定位的前端62。轂44和圍繞的彈簧56滑入到后部殼體沈的前端62處的開口 27中。然而，轂44和彈簧56不是機械地固定到后部殼體沈上，并且因此可自由地相對于后部殼體 26沿軸線30縱向移動。對于轂44和彈簧56到后部殼體沈的向后移動的唯一限制是后部殼體上的如上述地接合彈簧56的面向前方的臺肩58。彈簧56與臺肩58的接合起到從后部殼體沈的前端62處的開口 27向外偏壓轂44和所連接的套管48的作用。轂44的前部部分55和前部殼體M的后端34處的腔室38的尺寸和/或形狀被如此設計，以使得當轂44接收在殼體22中時不能被轉(zhuǎn)動。同樣地，固定到轂44上的套管48 在轂44插入其中時不會相對于殼體22轉(zhuǎn)動。這可以通過具有非圓形的轂44和在前部殼體M的后端34處的對應非圓形腔室38來實現(xiàn)。在所示實施例中，轂44上的狹槽63和前部殼體M的腔室38中的相應齒65總是防止在使用期間、包括在向后滑動期間相對轉(zhuǎn)動。 可以意識到，可以使用將轂44安裝到前部和后部殼體M、26內(nèi)部而一旦組裝好便不可轉(zhuǎn)動的其他結(jié)構(gòu)。這允許如果需要套管48的端部49處的光纖將以一定角度拋光。轂44和前部殼體M還包括如美國專利No. 6，916，120中所描述的轂44上的前傾斜表面67和前部殼體M上的線或邊緣觸頭69，其公開內(nèi)容作為參考結(jié)合于此。這些設計允許如果連接器與適配器斷開并重新連接時可以更精確地對準?？梢詮膱D2-6中看到前部殼體M的進一步的細節(jié)。前部殼體M的后部部分34 包括在后部部分34處限定出開口四的兩個延伸部66和68。延伸部66和68還限定出兩個切口 70，所述切口 70在前部殼體M的兩個側(cè)面上朝向前部殼體M的前端32縱向延伸。 切口 70賦予延伸部66和68彈性，其允許當從開口四內(nèi)部施加合適的壓力時使其向外偏轉(zhuǎn)。如上所述，前部殼體M連接至后部殼體沈。后部殼體沈的前端62接收到前部殼體24的后端34處的開口四中。兩個翼片82定位在后部殼體沈的外表面上。當后部殼體沈被插入前部殼體M的開口四中時，翼片82向上壓靠延伸部66、68。翼片82卡扣到形成于前部殼體M中的相鄰狹槽80中。當這種情況發(fā)生時，彈性延伸部66和68迅速地返回到其固有位置，其將后部殼體26固定至前部殼體M。連接器20還包括夾緊殼體92。連接器殼體22插入到形成于夾緊殼體92內(nèi)部的孔93中。前部殼體M包括如現(xiàn)有技術中已知的那樣將連接器殼體22安裝到夾緊殼體92 內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。當連接器殼體22定位在夾緊殼體92內(nèi)部時，夾緊殼體92約束彈性延伸部66 和68，以防止其向外偏轉(zhuǎn)。連接器殼體22的外表面和夾緊殼體92的孔93被如此配置，以使得連接器殼體22可以僅沿一個方向被完全插入到夾緊殼體92中。例如，注意前部殼體 M上鍵合前側(cè)表面102和用于孔93的匹配輪廓。夾緊殼體92的外表面包括長方鍵94，該長方鍵94的尺寸被設計為適于接收到適配器的狹槽(未顯示)中，所述適配器例如為美國專利No. 5，317，663的適配器，其中連接器與第二 SC型連接器配接。后部殼體沈的內(nèi)部通道81接收光纜96的端部并且包括在遠端處連接至主通道 85的入口端83。喇叭形通道87在相反端處連接至主通道85。近端處的彈簧通道89鄰近套管和轂并且連接至喇叭形通道87。主通道85的尺寸被設計為適于緊密地圍繞900微米的緩沖劑涂覆光纖。彈簧通道89比主通道85寬。喇叭形通道87鄰近彈簧通道89定位。 喇叭形通道87限定出將主通道85連接至彈簧通道89的喇叭形狀。優(yōu)選地，喇叭形通道與轂的端部以小于或等于大約0. 083英寸并且優(yōu)選大約0. 063英寸的間隙分離。套管48和轂44可以向后推動0. 078英寸，以與連接器20的前端齊平。喇叭形狀的一個目的是其通常限定出當從后端23朝向套管48軸向地推動裸光纖時不會破壞裸光纖的表面。突變過渡和邊緣將會產(chǎn)生在插入期間可能劃傷光纖的毛邊或者切削表面。通過移動非常接近轂44的喇叭形狀，光纖很少有機會從縱向軸線30漂移并且在插入期間變得未對準。比較喇叭形通道87與如圖25-21所示的現(xiàn)有技術的SC設計的橫截面。優(yōu)選地，主通道85的直徑為0.060英寸。喇叭形通道87從0.060英寸的直徑延伸至0. 109英寸的直徑。如圖1-4和15-21所示，連接器20包括用于將殼體22壓接到光纜96的端部的內(nèi)部壓接套筒71。外部靴觀卡扣在殼體22上。注意到，靴觀和夾緊殼體92未交迭。夾緊殼體92的外部形狀是可供匹配的SC適配器使用的眾所周知的標準SC型連接器形狀。本發(fā)明還旨在提出一種用于組裝如上所述的SC型連接器的方法。首先將套管48 安裝到形成于轂44的前部部分55中的開口 45內(nèi)部。然后，將彈簧56定位在轂44的后部部分57之上，并且將它們一起插入到前部殼體M的后端34中。接著，將后部殼體沈卡扣 (迅速推入)到前部殼體M中，從而將轂44和套管48 (和彈簧56)保持在連接器殼體22 內(nèi)部。該連接將防止后部殼體26相對于前部殼體M運動。如上述，轂44的前部部分55的尺寸和形狀被設計，以使得當將其插入到前部殼體M中時，轂44 (和所連接的套管48)不能相對于前部和后部殼體24 J6轉(zhuǎn)動。在此，使用現(xiàn)有技術中眾所周知的傳統(tǒng)方法將具有中心裸光纖98的光纜96附接至連接器20。這包括剝開光纜96的端部以露出光纖98。然后，從頭到尾通過包括喇叭形通道87的通道81將光纖98送入到連接器20中并且送入到套管48中的孔59中?？梢詸C械地或者膠接地將光纖保持在套管48內(nèi)部。光纖的緩沖劑涂覆部分99 (典型地為900微米)延伸通過連接器20直到套管48。利用壓接套筒71壓接光纜96的增強層101 (例如， 芳族聚酰胺紗)。還通過壓接套筒71將光纜96的外護套103壓接到后部殼體上。后部殼體26具有用于增強層101的第一壓接表面105。優(yōu)選地例如利用滾花將第一壓接表面105 制造成具有紋理結(jié)構(gòu)，以改進增強層的夾緊。后部殼體沈具有用于外護套103的第二壓接表面106。壓接套筒71包括一個或多個壓接環(huán)107，以改進護套103的夾緊。壓接環(huán)107 在壓接套筒71上向外凸出。壓接環(huán)107在護套103上提供局部夾緊。在所示實施例中，光纜96是5毫米的光纜。對于更細的光纜，可以使用如圖22-24 所示具有更小后端172的不同壓接套筒171?？梢允褂妙愃频膲航迎h(huán)175到環(huán)107。例如， 具有3. 6毫米外部尺寸的光纜可以使用壓接套筒71。在一些情況下，可能需要不同的靴28， 以更緊密地包圍遠端109處的光纜96。對于更細的光纜，可以提供更小的后端172。靴觀定位在壓接套筒71之上并且協(xié)助提供應變消除。靴觀中的狹槽108提供柔性。靴觀通過將周向唇76卡扣到周向翼片78上附接至后部殼體沈。注意到，靴觀終止于夾緊殼體92之前。擋塊79防止靴朝向夾緊殼體92滑動太遠。以此方式，可以使用比上述美國專利No. 6，428，215中所示類型的連接器更粗的光纜96。然后，可以移除并拋光套管的前端49處露出的裸光纖。將連接器殼體22插入到夾緊殼體92中。然后，可以將連接器20插入到適配器(未顯示)中，用于與第二 SC型連接器匹配。意識到，連接器殼體22可以供各種尺寸的光纜使用。如上所述，光纜96可以為 5. 0毫米或者3. 6毫米光纜。預期到其他尺寸，其中僅壓接套筒71、171和靴觀的后端109 變化。預期到的光纜尺寸包括1.7毫米、2.0毫米和3.0毫米。此外，連接器20可以供沒有增強構(gòu)件的900微米的光纜使用。關于前述說明，應當理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以在細節(jié)上進行改變，特別在所應用的構(gòu)造材料和形狀、尺寸及部件配置方面進行改變。意味著，說明書和所描繪的方面僅被認為是示例性的，本發(fā)明的真實范圍和精神通過以下權(quán)利要求的寬泛含義表不。
權(quán)利要求
1.一種光纖連接器，其包括套管；轂，其可保持地接合所述套管；后部殼體，其具有外表面和用于接收所述轂的孔；前部殼體，其具有帶有用于接收并接合所述后部殼體的外表面的內(nèi)表面的孔，所述前部殼體可旋轉(zhuǎn)地保持所述轂；以及接合構(gòu)件，其位于所述前部殼體和后部殼體中的每一個上，其中所述后部殼體安裝在所述前部殼體內(nèi)部；彈簧，其朝向所述前部殼體偏壓所述轂；其中所述前部殼體具有鍵元件，并且其中所述連接器還包括夾緊殼體，該夾緊殼體具有與所述前部殼體的鍵元件匹配的相應的鍵元件；應變消除靴，其卡扣安裝到所述后部殼體上并且相對于所述夾緊殼體處于非交迭位置；其中所述連接器是SC型連接器。
2.如權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，還包括位于所述夾緊殼體和所述后部殼體上的應變消除靴之間的擋塊。
3.如權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，所述前部殼體的孔具有非圓形結(jié)構(gòu)，并且所述轂具有帶有相應非圓形結(jié)構(gòu)的外表面，其中所述非圓形結(jié)構(gòu)由凸出的齒和匹配的狹槽裝置所限定。
4.如權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，所述后部殼體包括后部殼體的后端上的壓接表面，并且還包括壓接套筒，該壓接套筒包括所述壓接套筒的外部上的兩個環(huán)。
5.如權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，所述后部殼體的孔包括彈簧通道、鄰近所述彈簧通道的喇叭形通道和小于所述彈簧通道的主通道，其中所述喇叭形通道位于所述彈簧通道和所述主通道之間，其中所述喇叭形通道與所述轂的前端以小于或等于0. 083英寸的距離分離。
6.一種光纖連接器，其包括 套管；轂，其可保持地接合所述套管； 彈簧；后部殼體，其具有外表面以及包括彈簧通道、鄰近所述彈簧通道的喇叭形通道和小于所述彈簧通道的主通道的孔，其中所述喇叭形通道位于所述彈簧通道和所述主通道之間； 前部殼體，其具有帶有用于接收并接合所述后部殼體的外表面的內(nèi)表面的孔；以及接合構(gòu)件，其位于所述前部和后部殼體中的每一個上，其中所述前部殼體安裝到所述后部殼體上且同時所述套管和轂安裝在所述前部和后部殼體內(nèi)，并且所述彈簧朝向所述前部殼體偏壓所述套管。
7.如權(quán)利要求6所述的連接器，其特征在于，所述連接器是SC型連接器。
8.—種SC光纖連接器，其包括 套管，其具有前端和相反的后端； 轂，其可保持地接合所述套管；具有第一部分和第二部分的內(nèi)部殼體，其中所述轂由所述第一部分可旋轉(zhuǎn)地保持，所述內(nèi)部殼體具有前端和后端，所述套管的前端鄰近所述內(nèi)部殼體的前端定位，所述轂可相對于所述內(nèi)部殼體縱向移動；彈簧，其朝向所述內(nèi)部殼體的前端偏壓所述轂；以及位于所述內(nèi)部殼體的后端上的壓接表面；可與所述內(nèi)部殼體接合的外部殼體，其中所述外部殼體可相對于所述內(nèi)部殼體滑動； 應變消除靴，其與所述外部殼體呈非交迭關系地安裝到所述內(nèi)部殼體上。
9.一種組裝光纖連接器的方法，所述方法包括以下步驟 提供從轂中伸出的套管，所述轂可保持地接合所述套管；將所述轂定位在前部殼體的孔中，以防止所述轂相對于所述前部殼體的旋轉(zhuǎn)運動； 將后部殼體插入到所述前部殼體的孔中；以及將所述前部殼體插入到夾緊殼體內(nèi)；將應變消除靴安裝到所述后部殼體上，其中所述靴與所述夾緊殼體不交迭。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述連接器是SC型連接器。
11.一種光纖裝置，其包括連接器，其具有可保持地接合套管的轂、可旋轉(zhuǎn)地保持所述轂的前部殼體以及位于所述前部和后部殼體之間的接合機構(gòu)，所述前部殼體具有用于接收并接合后部殼體的孔； 接合所述后部殼體的靴； 接合所述前部殼體的夾緊殼體；連接到所述連接器的光纜，所述光纜包括延伸穿過所述連接器的光纖； 壓接套筒，其將所述光纜的增強層和所述光纜的護套壓接到所述后部殼體上； 其中所述靴和所述夾緊殼體不交迭。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述連接器是SC型連接器。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述壓接套筒包括圓柱形本體的外部上的兩個環(huán)。
全文摘要
一種光纖連接器和組裝光纖連接器的方法。連接器(20)包括套管(48)，該套管(48)可保持地接合在轂(44)內(nèi)部。連接器還包括后部殼體(26)和前部殼體(24)。前部殼體的尺寸被設計為適于接收并可旋轉(zhuǎn)地保持所述轂。前部殼體具有孔，所述孔接收并接合后部殼體的外表面。前部殼體包括接合構(gòu)件(80、82)，該接合構(gòu)件(80、82)允許后部殼體被保持在前部殼體內(nèi)部。夾緊殼體(92)可滑動地安裝到前部殼體上。靴(28)安裝到后部殼體上并且終止于夾緊殼體之前。后部殼體的內(nèi)部通道包括鄰近所述轂的喇叭形通道。
文檔編號G02B6/38GK102439502SQ201080020052
公開日2012年5月2日 申請日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月6日
發(fā)明者P·涅 申請人:Adc電信公司