專利名稱：光纖帶連接器及其安裝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及把光纖帶彼此連接的連接器(每個光纖帶都包括多個平行的光纖)，和其安裝方法。
已知的光纖連接器的連接方法是用粘接劑把光纖帶保持在本體上。
然而，使用這種方法，需要相當長時間使粘接劑硬化，因此其主要缺點是其可加工性差。還有，當使用兩種液體混合型粘接劑時，由于配比不對其粘接強度不穩(wěn)定，使連接器的可靠性下降。
本發(fā)明為了克服上述缺點，引進了一種光纖帶連接器，它包括把光纖放在其上槽內(nèi)的對準件，放在對準件上的光纖上的可變形金屬件，和前端與對準件和可變形金屬件配合、后端用于保持光纖帶未暴露部分的一個箍。因此，在光纖帶的后部被箍的后端保持住時，光纖被固定保持在對準件和可變形金屬件之間。箍前端的光纖端頭被切去。
本發(fā)明的第一個目的是提供一種光纖帶連接器，它能牢固地鎖緊光纖帶。
本發(fā)明第二個目的是提供一種能長期穩(wěn)定地保持固定光纖帶的連接器。
本發(fā)明的第三個目的是提供一種不會損壞光纖的光纖帶連接器。
本發(fā)明的第四個目的是提供一種光纖帶連接器，其中在光纖和可變形金屬之間有不滑粉末，以防止由于溫度變化、震動等原因造成光纖從連接器前端突出。
本發(fā)明的第五個目的是提供一種光纖帶連接器，其中在光纖和可變形金屬件之間放入不滑粉末，以使光纖能長期穩(wěn)定地被鎖緊和保持固定。
本發(fā)明的第六個目的是提供一種光纖帶連接器，其中有一個施壓件，用于壓住可變形金屬件，以便可牢固地鎖緊光纖。
本發(fā)明的第七個目的是提供一種光纖帶連接器，其中，箍的后端有一個鍵，而劈上有一個與之相配的鍵槽，以便減少保持光纖帶所需的零件數(shù)量。
本發(fā)明的第八個目的是提供一種改進的光纖帶連接器安裝方法，其中安裝工作很容易進行。
本發(fā)明的第九個目的是提供一種改進的光纖帶連接器安裝方法，其中安裝工作可在短時間內(nèi)完成。
本發(fā)明上述的和進一步的目的和特點從下面參照附圖進行的說明中將會變得更明顯。


圖1是本發(fā)明第一實施例的部分去掉后的縱剖視圖。
圖2是本發(fā)明第一實施例的部分切去后的前視放大圖。
圖3是第一實施例的分解軸測圖。
圖4是本發(fā)明第一實施例中使用的對準件的立體圖。
圖5是本發(fā)明第二實施例部分去掉后的縱剖視圖。
圖6是本發(fā)明第二實施例部分去掉后的放大前視圖。
圖7是本發(fā)明第三實施例部分切去的縱向視圖。
圖8是在發(fā)明第三實施例部分切去的放大前視圖。
圖9是本發(fā)明第四實施例的部分切去的縱向剖視圖。
圖10是本發(fā)明第四實施例的部分切去的放大前視圖。
圖11是本發(fā)明第五實施例的部分切去的縱向剖視圖。
圖12是第五實施例部分切去的放大前視圖。
圖13是本發(fā)明第六實施例的分解立體圖。
圖14顯示了不打滑粉末對光纖的止動合力。
圖15是本發(fā)明第七實施例的部分切去的縱向剖視圖。
圖16是本發(fā)明第七實施例中劈的縱向剖視圖。
圖17是本發(fā)明第七實施例中的安裝方法的示意圖。
圖18是本發(fā)明第八實施例部分切去后的縱剖視圖。
圖1是以光纖帶連接器形式表現(xiàn)的本發(fā)明第一實施例部分去掉后的縱剖視圖(除光纖21，光纖帶2，劈7，和罩10外，都以截面表示，在圖5、7、9、11、15和18中也一樣)。圖2是本發(fā)明第一實施例的部分切去的放大前視圖，而圖3是它的分解立體圖。
圓柱形的箍1的前端有一扁平的孔13b，光纖帶2在其中軸向延伸。平直孔13b的前端與在箍1前端形成的擴大的孔13a相通，而其后端與在箍后端形成的擴大的開孔13c相通。雖然箍1用較少的塑料，它也可用金屬制成。
光纖帶2包括多個(例如5個)光纖21，每根光纖用初層和緩沖層包上，它們彼此平行地排列并用一個外層套住以成為扁平的帶狀。光纖21，被剝?nèi)コ鯇?、緩沖層40外層后，從扁平孔13b的中間伸向前放大孔13a的上部。有一個矩形的對準件3(見圖4)。裝入放大孔13a。對準件的上面有多個(在本例中為5個)等距的V形槽31，以便與罩1的軸線平行地延伸。槽31之間的距離與光纖帶2的各光纖21間的距離相等。因此，光纖21分別放在槽31內(nèi)。特別是考慮到穩(wěn)定性和光纖帶2中的光纖21的等間隔，每個槽的底角約為70度，以使光纖21的上端等于或稍低于對準件3的上面。這樣，當把光纖21插入箍1時，可以容易地把光纖21裝入對準件3的V形槽31中。
對準件3上多個槽31的兩邊有一對較大的V形槽32、32。它們與槽31平行，箍1上也有一對槽13d，形成在擴大的孔13a的上部，以便分別與大槽32相對。因此，對應的槽32和13d分別構成一對導銷6、6可以插入的導銷插入孔。
對準件上面的后端有一個向下的斜面33。斜面33最下端與槽31的底大約同一水平。對準件3是用含鋯或含鋁的陶瓷制成。也可用鋁、鋅或鋁鋅合金這樣的軟金屬材料制成。
箍1前端還有一個與放在槽31中的光纖21成直角的槽12。槽12的直徑稍小于槽32間的距離并且用來接受可變形的金屬件4，它是圓柱形或矩形固體，寬度與槽寬基本相同。可變形的金屬件在壓力下會變形，以抵消光纖21的直徑和V形槽31形狀的誤差，以便于均勻地壓力把光纖21牢固地把住。因此，可變形金屬最好能抵抗環(huán)境(如溫度)的變化，它可用鉛、銦、錫、鋅、焊料、或軟銅制成;特別是，鉛是最適宜的，因為它的塑性高而且成本低。
箍1的外輪廓的中央有一個軸向延伸的定位導軌11，在最后部分一個凸起表示一個止轉鍵(twist-lockingkey)15。
標號7表示一個塑料制成的截錐形的劈(它比較便宜)，或用金屬制成。劈7有一個向前變小的錐形段71，以便裝入箍1上的錐孔16中，還有一個與錐形段71大端相連的圓柱段72，以及一個與圓柱段72相連的法蘭段73。圓柱段72的外徑近似等于箍1上圓孔17的內(nèi)徑，而法蘭段73的外徑近似等于箍1的外徑。有一個穿過圓柱段和法蘭段72、73并與沿劈7軸向開出的槽74相通的中心孔，該槽從錐形段前端71延伸到圓柱段72的中部。法蘭段73上有一個鍵槽75，用來與止轉鍵15嚙合。
標號10表示保護安裝上的光纖帶的罩，它通過杯形套9的底部安裝。
下面介紹上述連接器的安裝方法。把光纖帶2的前端的包皮剝?nèi)ヒ欢?，并把光纖帶穿過套和罩9、10插入劈7。然后把劈7裝入箍1，使鍵槽75與止轉鍵15嚙合。此時，使劈7受到應力，以便使槽74變窄。這就使光纖帶2被保持在劈7中。在箍1的前端的從光纖帶中暴露出的光纖21在從斜面33側插入時就進入了槽31。當可變形金屬件4被壓進槽12時，光纖21被牢固地夾持住。最后，把從箍前面突出的光纖21的伸出部分切去，如果必要的話，磨去。
圖5是本發(fā)明第二實施例的部分切去的縱向剖視圖，而圖6是其部分切去的放大前視圖。
按照第二實施例，為了壓住可變形金屬件4，在第一實施例的連接器中增加了一個施壓件5。施壓件5也裝在箍1前端的槽12中，其形狀可以是圓柱形或矩形并與槽12近似等寬。施壓件5的底部有一個方窩，其寬度大于兩端的兩個槽31之間的寬度以便把可變形金屬包容在其內(nèi)。當把施壓件向下壓入槽12中時，可變形金屬件4壓住光纖21從把它們保持在對準件3的相應槽31中?？勺冃谓饘偌?最好有適宜的尺寸和厚度，以便把它放在施壓件(在壓力下它被保持在槽12中)的窩內(nèi)時，能對每根光纖21都施加壓力。
在本實施例中，其他零件，如劈7，都與實施例1相同，因此用相同標號表示，并省略了說明。雖然它的安裝方法與第一實施例一樣，但與第一實施例比較，它對光纖的保持力有了很大改善，因為第二實施例使用了施壓件5對所變形金屬件4施壓。
圖7是本發(fā)明第三實施例的部分丟掉的縱向剖視圖，圖8是其部分去掉的放大前視圖。
按照第三實施例，在對準件3和可變形金屬件4之間有不滑的粉末?？勺冃谓饘偌牡酌嫔嫌蟹叫胃C4a以與對準件3上的槽31對應，它的深度較小而寬度比兩個相距最遠的槽31之間的距離稍寬。含鋁或鋯陶瓷的防滑粉末微粒(至少小于0.5μm)被放在窩4a內(nèi)?？勺冃谓饘偌?被壓入槽12時通過不滑粉末30對每根光纖21作用一個壓力，這樣它們就被牢固地保持在對準件3的相應的槽31內(nèi)。
第三實施例和前兩個實施例一樣，光纖帶2被箍1固定住，并把光纖21保持在對準件3的槽31內(nèi)。光纖21被對準件3和可變形金屬件4牢固地保持在槽31和窩4a之間，在窩中有不滑的粉末30。因此，因為在本實施例中在相應的表面上有用于保持光纖用的不滑的粉末30，使得比用可變形金屬件直接保持光纖21(由于保持面是光滑的，所以在一段時間中容易打滑)，其緊固度得到改善并且長時間不變。
圖9是本發(fā)明第四實施例的部分去掉的縱剖視圖，圖10是其部分去掉的放大前視圖。第四實施例與第三實施例相同，也使用了類似的施壓件5。
與第二實施例相似，施壓件5裝在箍1前端的槽12內(nèi)?？勺冃谓饘偌?裝在施壓件5底部的窩內(nèi)，這與第二實施例相似?？勺冃谓饘偌?也有一個高，其內(nèi)與第三實施例一樣放有不滑的粉末30。當施壓件5被壓入槽12，可變形金屬件對每個光纖作用一壓力，把它們牢牢地保持在對準件3的槽31中。
圖11是本發(fā)明第五實施例的部分去掉的縱剖視圖。圖12是其部分去掉的放大前視圖。第五實施例與第三實施例相同，用一個環(huán)20套在箍1的前端。圖13是第六實施例的分解立體圖，顯示了本發(fā)明的第六實施例，它與第四實施例相似，也用了一個相似的環(huán)20。
按照第五和第六實施例，劈7被裝入箍1中以保持光纖帶，然后在用前述的方法保持和處理光纖21之前，把環(huán)20套在箍1的前端。在第五或第六實施例中，環(huán)20防止箍1的前端在把可變形金屬件4壓入槽12中時產(chǎn)生的反應力作用下產(chǎn)生變形而導致保持力下降和使導銷6在保持區(qū)變松。因此，光纖21和導銷6保持牢固地鎖緊。
按照第三、四、五和六實施例，由于在對準件3和槽31之間有不滑粉末30，對光纖21的保持力增加，光纖被固定保持在對準件3和可變形金屬件4之間。結果，可以防止由于溫度變化而使光纖從箍1的前端伸出。
不滑粉末30的數(shù)量能使對準件3和可變形金屬件4互不接觸，或使它們部分接觸。
表1和圖14的圖表顯示了不滑粉末30的材料和微粒直徑(即平均微粒直徑下同)變化對其性能的影響，不滑粉末對光纖21的保持力將要加以敘述。
圖14的水平軸線表示不滑粉末的微粒直徑(μm)，垂直軸線表示對光纖21的保持力(Kgf)。含鋁陶瓷不滑粉末用O表示，含鋯陶瓷不滑粉末用△表示，金屬微粒用●表示，金剛石微粒用×表示。陰影區(qū)表示不使用不滑微粒30時可變形金屬對光纖21的保持力。把光纖21放在對準件3上并用可變形金屬件4通過不滑粉末30壓緊之，首先在25Kgf壓力下，然后松開前面壓力后再在3Kgf壓力下，測量對光纖21的保持力。
如表1和圖14所示，不滑粉末微粒直徑越小，對光纖21的保持力增加得越多。陶瓷不滑粉末30的性能較好。然而，當微粒直徑(即使是陶瓷的)大于1μm時，對光纖21的保持力明顯下降，這樣光纖可從對準件3和可變形金屬件4之間滑出。還有，光纖21可能斷開。另一方面，金屬不滑粉末容易阻礙可變形金屬件4，雖然它提供保持光纖21的一定壓緊力。因此，它不能與可變形金屬件4一起使用。它造成差的工作性能并且被認為金屬粉末不適于用作保持光纖的不滑粉末30。
因此，陶瓷材料是最適用作不滑粉末30的，并且其直徑應小于1μm，最好小于0.5μm。
為了在中間用不滑粉末30把光纖21保持在對準件3的槽31和可變形金屬件4的窩4a之間，把由直徑小于0.5μm的陶瓷微粒組成的不滑粉末30放在可變形金屬件4的窩4a和平行地放在對準件3的槽31中的光纖21之間，然后用25Kgf的力壓之。結果光纖21被有效地保持在對準件3和可變形金屬件4之間。
施壓中的不滑粉末30層的厚度最好為0.1到0.3mm。
表2顯示了為了證實用不滑粉末30和鉛制的可變形金屬件4組合時的保持強度，溫度變化后光纖21的突出量的變化，連接器如圖13所示，有箍1等，它用塑料制成。
試于A的進行條件是，用圖13的施壓件5壓住厚度為1mm的可變形金屬件4，鋁陶瓷不滑粉末30的微粒直徑為3μm。試驗B的條件是，不用施壓件5，而用2mm厚的可變形金屬件4和微粒直徑為0.2μm的氧化鋯不滑粉末30。兩個試驗的相同條件是，對可變形金屬件4都施以25Kgf的壓力，然后當光纖帶與劈7保持緊固時放松壓力。在溫度試驗中，A的溫度變化是從30℃升高到60℃，從60℃降低到-30℃。熱循環(huán)試驗中升溫降溫循環(huán)重復10次。從一個連接器一端到另一個連接器另一端的光纖帶2的長度是5米。不滑粉末30對光纖21的保持力的范圍是700到780gf。
試驗結果是，光纖21的突出量約為10μm，在目標范圍內(nèi)。試驗A顯示，當可變形金屬件4與施壓件5共用時，對光纖的保持力增加，光纖21的突出量小于10μm。雖然，壓迫可變形金屬件4使之進入連接器仍然提供充分的光纖保持力，但是光纖21的突出量保持在約10μm。因此，象試驗B中所作的那樣，選擇最好的不滑粉末就能得到好的結果。在試驗B中，可變形金屬件的厚度為2mm，不使用施壓件5，不滑粉末30是氧化鋯，其微粒直徑為0.2μm。
試驗證明，使用不滑粉末30把光纖21保持在對準件3和鋯作的可變形金屬件4之間是有效的，而且可以防止由于溫度變化而使光纖21突出連接器的前端。
雖然本實施例中，不滑粉末被放在可變形金屬件4底部的窩4a和坐在槽31內(nèi)的光纖21之間，它也可以直接粘在可變形金屬件4的底部。還可以在安裝可變形金屬件4之前把不滑粉末30放在要放置光纖21的對準件3上的槽31的關鍵區(qū)域上。還有，在制造可變形金屬件4時，可以把不滑粉末30與可變形金屬件4的原料摻在一起，使它們能存在于可變形金屬件4的表面上。
圖15是本發(fā)明第七實施例部分去掉后的縱剖圖。圖16是第七實施例中使用的劈7的縱剖圖。本實施例中，箍1的前端，對準件3，可變形金屬件4，套9，和罩10與第一實施例相同，說明從略。
箍1的后端有一個直徑減小的部分14。圓柱形保持件8包括一個外徑基本等于縮小部14的外徑的大端和一個外徑基本等于箍1上大孔13c內(nèi)徑的小端。小端被插入大孔13c中，使其大端的前端與縮小部14后端接觸。雖然用塑料制成的保持件8并不昂貴，但也可用金屬制造。保持件8的小端的前部有一個小孔81，其內(nèi)壁軸向平行布置。保持件8的大端的后部有一圓孔83。小孔81與圓孔83通過一個錐形孔82連通，該錐形孔前端直徑較小并在保持件8的小端和大端之間延伸。
劈7被從后面插入保持件8。截錐形的劈7(和前述實施例一樣)包括位于前方的錐形段71，圓柱段72和法蘭段73，它們依次相鄰。錐形段71被緊插入保持件8的錐孔82中，同時法蘭段73的外徑和圓柱段72的外徑分別等于保持件8的大端外徑和圓孔83的直徑。相似地，圓柱段72和法蘭段73與成形在其中的縫74和連通孔76相配合?？?6的直徑近似等于光纖帶2的寬度。
光纖帶2同軸地穿過前述的劈7安裝。當劈7被插入保持件8時，其錐形段71與錐形孔82等密配合，因此，縫74變窄。這使光纖帶2受力均勻并被牢固地保持。劈7被限制在保持件8內(nèi)，其法蘭段73的前端77與保持件8的后端84接觸。結果，可防止光纖帶過緊并且在帶壓下保持緊固。
現(xiàn)在敘述按第七實施例的連接器安裝方法。裝緊在劈7和保持件8上的光纖帶2被裝入箍1，如圖17所示。光纖帶2前端的光纖被平行地固定保持在對準件3和可變形金屬件4之間。最后，切去從箍1前面突出的光纖21的伸出部分，如果必要可磨掉。
圖18是本發(fā)明第八實施例的部分去掉后的縱剖視圖。它使用了第七實施例中的不滑粉末30。實施例中，相似的零件用相同的標號表示，其說明省略。
不背離本發(fā)明基本精神的情況下，可以有多種實施方式。本發(fā)明實施例是說明性的而不是限制性的，因為本發(fā)明的范圍是由權利要求而不是由實施例限定的。所有落入權利要求之中或等于它的變化都將被包括在內(nèi)。
權利要求
1.用于連接光纖帶(每個光纖帶有一排多根光纖)的光纖帶連接器，包括把光纖帶前端剝?nèi)グさ墓饫w平行地放在其上槽內(nèi)的對準件；放在該槽內(nèi)光纖上的可變形金屬件；和前端與對準件和可變形金屬件配合、后端保持光纖帶未暴露部分的箍。
2.如權利要求1的光纖帶連接器，還包括裝在箍后端并有一個光纖帶可插入其中的孔的劈;和裝在箍后端固定該劈的保持件。
3.如權利要求1的光纖帶連接器，其中該箍的后端有一個鍵，還包括放在該箍后端并在其法蘭部有一與該箍的鍵嚙合的鍵槽的劈，該法蘭位于其后端外周。
4.如權利要求1的連接器，還包括放在該光纖和該可變形金屬件之間的不滑粉末。
5.如權利要求4的連接器，還包括裝在該箍后端并有一個光纖可插入其中的孔的劈;和放在該箍后端與該劈配合的保持件。
6.如權利要求4的連接器，其中該箍的后端有一個鍵。還包括放在該箍后端并在其法蘭部有一與該箍的鍵嚙合的鍵槽的劈，該法蘭部位于其后端的外周。
7.如權利要求4的連接器，其中該不滑粉末內(nèi)直徑小于0.5μm的陶瓷微粒組成。
8.如權利要求1所述的連接器，其中該可變形金屬是由鉛、銦、鋅、錫、焊料和軟銅中的一種制成。
9.如權利要求1的連接器，還包括用于壓迫該可變形金屬件的施壓件。
10.如權利要求4的連接器，還包括用于壓迫該可變形金屬件的施壓件。
11.如權利要求1的連接器，其中該對準件的開槽側的后端有一向后端傾斜的斜面。
12.如權利要求1的連接器，還包括一個套在該箍前端的環(huán)。
13.如權利要求4的連接器，還包括一個套在該箍前端的環(huán)。
14.安裝按權利要求2的光纖帶連接器的方法，包括以下步驟剝?nèi)ス饫w帶前端包皮暴露出光纖;用保持件和劈夾住光纖帶上未暴露部分;把被該保持件和劈固定住的一組光纖裝入該箍后端;在各光纖的前端從該箍前面伸出一段時把光纖鎖緊在對準件和該可變形金屬件之間;和切去該箍前端的光纖前端。
15.按權利要求14的安裝光纖帶連接器的方法，在鎖緊之前，還包括在光纖和該可變形金屬件之間放入不滑粉末。
16.安裝按權利要求3的光纖帶連接器的方法，包括以下步驟剝?nèi)ス饫w帶前端包皮暴露出光纖;把光纖帶插入該劈和箍之間;把該劈裝入該箍，使其鍵槽與該箍的鍵嚙合;在各光纖的前端從該箍前面伸出一段時把光纖鎖緊在對準件和該可變形金屬件之間;和切去該箍前端的光纖的前端。
17.如權利要求16的光纖帶連接器的安裝方法，在鎖緊之前，還包括在該光纖和該可變形金屬件之間放入不滑粉末。
全文摘要
本發(fā)明涉及光纖帶連接器。連接器包括一個把光纖放入其上槽內(nèi)的對準件，一個放在對準件的槽內(nèi)光纖上的可變形金屬件，一個前端與對準件和可變形金屬件配合，后端保持未暴露的光纖帶部分的箍。因此，當光纖帶的后部被箍后部保持時，光纖則被保持在對準件和可變形金屬件之間。箍前端的光纖前端被切去。結果光纖帶可長時間保持鎖緊，而且可以在短時間內(nèi)容易地安裝。
文檔編號G02B6/40GK1035897SQ8810887
公開日1989年9月27日 申請日期1988年12月24日 優(yōu)先權日1987年12月25日
發(fā)明者井利英二, 延岡康成, 鈴木信雄, 鹿島吉夫, 角谷友二, 村田詒 申請人:三菱電線工業(yè)株式會社, 精工電子工業(yè)株式會社