專利名稱：帶有模制的鎖定元件的光纖連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種光纖連接器，更具體地說(shuō)，涉及一種包括包覆成型的(overmolded)鎖定元件的光纖連接器，該鎖定元件將光纖固定到連接器上。
背景技術(shù)：
光纖連接器是基本上所有光纖通信系統(tǒng)的主要部分。例如，這種連接器用于將光纖段連接成更長(zhǎng)的長(zhǎng)度，從而將光纖連接到有源器件、探測(cè)器和中繼器上，并將光纖連接到無(wú)源器件如開(kāi)關(guān)和衰減器。光纖連接器的主要功能是保持光纖，使得其芯部與連接器所配合的器件(在此稱作“配合器件”)的光路對(duì)齊。因此，從一個(gè)光纖發(fā)出的光線就光學(xué)耦合到配合器件的光路上。
典型的連接器包括帶護(hù)套光纜，該光纜具有端接的光纖端，該光纖端固定在殼體內(nèi)，該殼體包括設(shè)計(jì)成保持光纖的套圈(ferrule)。套圈在殼體內(nèi)向前偏置，使得在連接器配合到器件上時(shí)，套圈內(nèi)的光纖逆著配合器件的光路推進(jìn)。
申請(qǐng)人已經(jīng)意識(shí)到迫切需要生產(chǎn)一種光纖連接器，其成本低于目前市場(chǎng)上所銷售的連接器。連接器工業(yè)的高度競(jìng)爭(zhēng)性質(zhì)驅(qū)使連接器制造商尋找出生產(chǎn)連接器的方法，該方法不僅適用于給定的應(yīng)用，而且可以較低的極具工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)性的成本制造。
在現(xiàn)有技術(shù)中，生產(chǎn)低成本連接器的嘗試是可從Emerson(Hanover，Maryland)購(gòu)得的現(xiàn)有技術(shù)中的Fiber-Conn SC多模式連接器100，圖7中示出了其分解視圖和裝配結(jié)構(gòu)。圖8示出連接器100的固定器(retainer)主體的近景視圖。連接器100(在此稱作“剛性搭扣型式”連接器)包括帶護(hù)套光纜101，該帶護(hù)套光纜101包括端接光纖(未示出)，并具有在其上模制的剛性塑料固定器本體102，該固定器本體102包括一個(gè)或多個(gè)突起103。連接器100還包括用于保持套圈106的內(nèi)部殼體104，且其限定了一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口105，各個(gè)開(kāi)口105能夠偏斜，以接受突起103。一旦裝配好，通過(guò)將固定器本體102“搭扣配合”到殼體104上，包括光纖的套圈106被固定在殼體104內(nèi)。也就是說(shuō)，固定器本體102可沿向前方向移動(dòng)到殼體104內(nèi)，由此，突起首先使殼體壁偏斜，然后被容納在殼體開(kāi)口105內(nèi)。每個(gè)突起103的一小部分因此與限定開(kāi)口105的壁的小塊區(qū)域發(fā)生干涉，從而通過(guò)搭扣配合將本體102固定到殼體104上。
盡管上述的連接器提供了一些節(jié)約成本的特征，如采用包覆成型的搭扣配合的固定器本體102來(lái)將光纖保持在殼體104內(nèi)，申請(qǐng)人仍然發(fā)現(xiàn)與這種現(xiàn)有技術(shù)中的連接器相關(guān)的若干缺點(diǎn)。特別地，申請(qǐng)人認(rèn)識(shí)到連接器100的結(jié)構(gòu)需要由高剛性和昂貴的材料制成的包覆成型的固定器本體。只有本體102的突起103的相對(duì)較小的表面區(qū)域抵靠并干涉殼體104，以將本體102和殼體104保持在一起。由于干涉突起的表面區(qū)域較小，這種突起必須由高度剛性材料制成，從而在企圖施加軸向力以將殼體104從本體102分離開(kāi)時(shí)防止突起剪切、撓曲和/或拉伸。另外，殼體104與連接器100裝配或拆卸所需的撓曲傾向于對(duì)連接器元件施加壓力。為了避免其退化，這些元件必須形成由較高彈性的材料形成。相對(duì)柔性且較不昂貴的包覆成型材料不能用在現(xiàn)有的連接器的本體內(nèi)，這是因?yàn)橛纱诵纬傻耐黄鹬挥幂^小的表面區(qū)域來(lái)干涉殼體104。表面區(qū)域較小的突起在標(biāo)準(zhǔn)力(如在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)TIA568B中應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載)的作用下將趨于剪切、撓曲和/或拉伸。另外，由彈性較小的材料制成的元件由于連接器的組裝和拆卸所產(chǎn)生重復(fù)的撓曲而將趨于退化。因而，現(xiàn)有的連接器100不能采用廉價(jià)的柔性材料，并因此是不利的。
另外，申請(qǐng)人認(rèn)為，連接器100趨于難于拆卸和維修，需要特殊工具和過(guò)多的時(shí)間來(lái)破壞連接器并進(jìn)行維修。
因此，申請(qǐng)人認(rèn)為需要這樣一種連接器，其包括用于將光纖固定在連接器殼體內(nèi)的鎖定機(jī)構(gòu)，該鎖定機(jī)構(gòu)采用不適用于傳統(tǒng)的鎖定/固定裝置的成本較低、剛性較低的材料，且其也克服了與傳統(tǒng)的剛性搭扣配合的連接器相關(guān)的其他缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過(guò)提供一種包括光纖的連接器而克服了現(xiàn)有技術(shù)中的一些問(wèn)題，其中，利用包覆成型鎖定元件將該光纖牢固地固定在連接器殼體內(nèi)，該包覆成型的鎖定元件由相對(duì)廉價(jià)的、有彈性的、可模制的材料形成。更具體地說(shuō)，不是如現(xiàn)有技術(shù)中那樣，通過(guò)剛性搭扣配合的、包覆成型的固定器本體將光纖固定到殼體內(nèi)，而是，本連接器采用低成本的、柔性的鎖定元件，該鎖定元件包覆成型到光纜上。柔性的鎖定元件提供一種光纖，在不需要使殼體或鎖定元件撓曲的情況下，該光纖可輕易插入并定位在連接器殼體內(nèi)，以將光纖固定在殼體內(nèi)。
通過(guò)避免在將殼體或鎖定元件中的一個(gè)插入到另一個(gè)內(nèi)時(shí)使殼體或鎖定元件撓曲，本連接器避免了與此相關(guān)的應(yīng)力。因而，這(至少部分)容許使用由剛性較小的材料制成的鎖定元件，這種剛性材料通常將在重復(fù)撓曲的情況下退化。
而且，本發(fā)明的鎖定元件和殼體被有利地構(gòu)成，使得在將鎖定元件插入殼體內(nèi)時(shí)，一個(gè)或多個(gè)鎖定突起(凸耳)可密合地定位在前殼體壁和后殼體壁之間的殼體的拐角內(nèi)，以干涉這些殼體壁并防止鎖定元件和殼體之間的軸向運(yùn)動(dòng)。通過(guò)將凸耳置于拐角內(nèi)，申請(qǐng)人認(rèn)為，凸耳的較大表面區(qū)域可用于抵靠并干涉殼體壁。施加于本發(fā)明的定位凸耳上的任何軸向應(yīng)力因此可分布的面積比應(yīng)用于現(xiàn)有的突起上的類似應(yīng)力可分布的面積大。結(jié)果，如本發(fā)明中，通過(guò)用剛性較小的材料形成凸耳，可以更好地承受分布的應(yīng)力。
另外，在優(yōu)選的實(shí)施例中，申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的包覆成型鎖定元件可以與應(yīng)變消除元件一體形成。盡管許多傳統(tǒng)的連接器包括包覆成型到光纖上的應(yīng)變消除元件，這種元件通常與連接器的其他元件(包括其他包覆成型元件)分離地形成，因?yàn)槠湫枰杀葌鹘y(tǒng)的剛性包覆成型塑料(如用于形成現(xiàn)有的連接器100的固定器本體102的塑料)更加柔性的材料形成。因而，用于傳統(tǒng)連接器的包覆成型的應(yīng)變消除元件的制造需要附加的材料、生產(chǎn)步驟、時(shí)間和成本。然而，申請(qǐng)人已經(jīng)認(rèn)為，適用于制造本發(fā)明的鎖定元件的柔性的、可模制的材料同樣地適用于制造功能性應(yīng)變消除元件。為了有利地節(jié)約時(shí)間和成本，在本發(fā)明的某些優(yōu)選的連接器中，鎖定元件和應(yīng)變消除元件可成形為一個(gè)整體而不是由兩部分組成。
因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種光纖連接器，該光纖連接器具有頂和底、前和后四個(gè)取向，包括(a)帶護(hù)套光纜，該光纜包括端接纖維，所述光纜在其上模制鎖定元件，該鎖定元件包括至少一個(gè)閉鎖凸耳(locking lug)，該鎖定元件由柔性的可模制材料制成；和(b)內(nèi)部殼體，其具有大致為線性的徑向橫截面，并包括至少三個(gè)拐角，該內(nèi)部殼體包括限定用于接受鎖定元件的開(kāi)口的至少一部分，所述開(kāi)口構(gòu)造成在鎖定元件插入在其內(nèi)時(shí)，鎖定元件就可相對(duì)于內(nèi)部殼體沿著向前和徑向方向移動(dòng)，從而將所述至少一個(gè)閉鎖凸耳定位在內(nèi)部殼體的拐角處，使得鎖定元件和內(nèi)部殼體沿著軸向相互固定。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供如上所述的連接器，但是還包括應(yīng)變消部件，該應(yīng)變消除部件與鎖定元件一體形成。在優(yōu)選實(shí)施例中，連接器包括(a)帶護(hù)套光纜，該光纜包括端接纖維，該光纜在其上模制有模制元件，該模制元件包括其具有至少一個(gè)閉鎖凸耳的鎖定部分和應(yīng)變消除部分，該模制元件由柔性的可模制材料形成；和(b)具有大致線性徑向橫截面的內(nèi)部殼體，該內(nèi)部殼體包括至少三個(gè)拐角，該內(nèi)部殼體包括至少一個(gè)部分，該部分限定用于接受鎖定元件的開(kāi)口，該開(kāi)口構(gòu)造成在鎖定元件插入其內(nèi)時(shí)，鎖定元件可相對(duì)于內(nèi)部殼體沿著向前和徑向方向移動(dòng)，以將所述至少一個(gè)閉鎖凸耳定位在內(nèi)部殼體的拐角處，使得鎖定元件和內(nèi)部殼體可沿著軸向相互固定。


圖1示出本發(fā)明的連接器的優(yōu)選實(shí)施例的分解視圖。
圖2示出本發(fā)明的連接器的優(yōu)選實(shí)施例的后部分解視圖；圖3示出本發(fā)明的連接器的優(yōu)選實(shí)施例的局部裝配結(jié)構(gòu)；圖4-4g示出本發(fā)明的連接器的內(nèi)部殼體的優(yōu)選實(shí)施例的各種視圖；圖5-5b示出本發(fā)明的連接器的鎖定元件和應(yīng)變消除元件的優(yōu)選實(shí)施例的各種視圖；圖5c-5e示出本發(fā)明的鎖定元件的優(yōu)選實(shí)施例的各種徑向橫截面視圖；圖6a和6b示出本發(fā)明的套圈(ferrule)的優(yōu)選實(shí)施例的兩個(gè)視圖；圖7和8示出現(xiàn)有技術(shù)中的剛性搭扣配合型式的連接器的多個(gè)視圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1-3，示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的連接器的兩個(gè)分解視圖和局部組裝結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的連接器1包括帶護(hù)套光纜10，該光纜10包括端接光纖11、鎖定元件13，該鎖定元件13模制到光纜10上，并具有至少一個(gè)閉鎖凸耳14。連接器1還包括內(nèi)部殼體18，該內(nèi)部殼體18具有前端或插頭端23、后端或電纜終端24、和徑向橫截面，該徑向橫截面通常為線性的并包括至少三個(gè)拐角19。內(nèi)部殼體18還限定至少一個(gè)內(nèi)室29，該內(nèi)室29具有用于接收鎖定元件13的開(kāi)口25和用于接收至少一個(gè)閉鎖凸耳14的至少一個(gè)狹槽26，其中，殼體18構(gòu)造成在其內(nèi)插入鎖定元件13時(shí)，鎖定元件13就可相對(duì)于內(nèi)部殼體沿著向前和徑向方向移動(dòng)，以將各個(gè)閉鎖凸耳14定位在殼體18的拐角內(nèi)，從而沿著軸向?qū)㈡i定元件13和殼體18固定。本發(fā)明的連接器及其元件將在下文中進(jìn)行更詳細(xì)地?cái)⑹觥?br> 圖1-3示出的連接器符合SC型式的連接器標(biāo)準(zhǔn)，因而，與那些標(biāo)準(zhǔn)SC型式連接器公用的這種連接器的詳細(xì)情況將不在此作詳細(xì)敘述。然而，應(yīng)該可以理解，就此而言，本發(fā)明不限于SC型式的連接器或者任何其他連接器，并且可以用于各種連接器系統(tǒng)，例如包括MU、ST、FC、LC、MPX和MPO連接器系統(tǒng)。盡管本發(fā)明可采用任何連接器系統(tǒng)，但是其特別適用于單根纖維的套圈連接器如SC、MU、LC、ST和FC型式的連接器。
如圖1-3所示，本發(fā)明的連接器包括鎖定元件13，該鎖定元件13優(yōu)選包覆成型到帶護(hù)套光纜10上，該光纜10具有端接光纖11。如同殼體18一樣，鎖定元件具有頂/底和前/后取向，其中，前部在圖中的右側(cè)，后部在圖中的左側(cè)。
鎖定元件13的功能是附著到具有端接光纖11的帶護(hù)套光纜10上，并將電纜10以及其內(nèi)部的端接光纖11軸向固定到連接器殼體18上。鎖定元件13包覆成型到帶護(hù)套光纜10上，并具有前端20，其中，端接纖維11從該前端20延伸，以用于呈現(xiàn)給套圈組件30，并延伸到殼體18內(nèi)。鎖定元件13還包括至少一個(gè)閉鎖凸耳14，該閉鎖凸耳14包括后表面21和前表面22。元件13被構(gòu)造成可插入到殼體18內(nèi)，并可相對(duì)于殼體18沿著向前和徑向方向移動(dòng)，從而將至少一個(gè)閉鎖凸耳14定位在殼體18的拐角19內(nèi)(例如，如圖3所示)。在定位在拐角內(nèi)時(shí)，閉鎖凸耳14的后表面21抵靠并干涉殼體18的配合表面31，以防止向后的軸向運(yùn)動(dòng)，且閉鎖凸耳14的前表面22抵靠并干涉殼體18的配合表面32，以防止其間的向前軸向運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的鎖定元件可包括任何橫截面形狀，該橫截面形狀適于容許這種元件緊密配合到殼體內(nèi)，仍可在其內(nèi)移動(dòng)，從而將其中的至少一個(gè)閉鎖凸耳定位在殼體的拐角內(nèi)，以沿著軸向?qū)⒍吖潭ǖ揭黄?。例如，鎖定元件可具有大致線性的橫截面，如三角形、正方形、五邊形、六邊形等；或者在鎖定元件插入到包括大致圓形徑向橫截面的開(kāi)口/內(nèi)室的殼體內(nèi)時(shí)，其通常為圓形的/橢圓形的。在這些實(shí)施例中，優(yōu)選的是，線性的鎖定元件成形為可配合到殼體內(nèi)室內(nèi)，并且其至少三個(gè)拐角接觸到內(nèi)表面。在一些實(shí)施例中，連接器殼體限定了除通常圓形以外的開(kāi)口室/內(nèi)室，優(yōu)選的是鎖定元件的橫截面通常為圓形/橢圓形的。在一些特別優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明的鎖定元件具有通常為圓形/橢圓形的徑向橫截面形狀，例如圖5和5a-5e所示。
本連接器的鎖定元件可包括任何適當(dāng)數(shù)目的閉鎖凸耳。優(yōu)選地，鎖定元件上的閉鎖凸耳的數(shù)目是從一個(gè)到鎖定元件所要與其固定連接器的截面形狀中的拐角數(shù)目。例如，在包括通常為正方形或者矩形殼體的連接器中，要固定到其上的鎖定元件優(yōu)選具有大約1個(gè)到4個(gè)閉鎖凸耳。因而，在一些優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明的鎖定元件包括1到8個(gè)、更優(yōu)選1到4個(gè)、甚至更優(yōu)選的是從2到4個(gè)、更加優(yōu)選為2個(gè)閉鎖凸耳。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，鎖定元件上的凸耳數(shù)目針對(duì)給定的應(yīng)用選擇，使其等于要固定到其上的內(nèi)部殼體18上的接收凹槽的數(shù)目。
鎖定元件的閉鎖凸耳自身可以是適于提供前表面和后表面的任何形狀，該前表面和后表面抵靠并干涉殼體的配合表面，從而防止其間的軸向運(yùn)動(dòng)。通常，申請(qǐng)人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，閉鎖凸耳的與殼體的一部分接觸的前表面和后表面的表面積越大，凸耳在防止其間的軸向運(yùn)動(dòng)中就更加有效。因而，閉鎖凸耳14優(yōu)選構(gòu)造成使得與殼體18的配合表面接觸的表面積21和22最大化。然而，通常理想的是，在凸耳定位在殼體18的拐角內(nèi)時(shí)，凸耳不徑向延伸出殼體的橫截面輪廓之外。在一些優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明的凸耳具有凸耳高度Lh(如圖5(c)中示出的，該高度是從鎖定元件底部到凸耳的頂端測(cè)量的)，該凸耳高度Lh至少與殼體18的最小壁厚Tmin一樣長(zhǎng)。如圖4(f)所示，殼體18的Tmin限定為從內(nèi)室29的表面上的一點(diǎn)到殼體18的外表面上的一點(diǎn)之間的最短距離。在一些優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明的凸耳具有這樣的凸耳高度，其等于該凸耳所接合的內(nèi)部殼體的Tmin的大約1.05倍到2.0倍、優(yōu)選從大約1.05倍到大約1.5倍、更加優(yōu)選從1.2倍到大約1.5倍。
如圖所示，例如在圖3中，閉鎖凸耳14優(yōu)選構(gòu)造成具有這樣的外部輪廓，即，在凸耳定位在殼體18的拐角19內(nèi)時(shí)，該外部輪廓通常與該拐角的外部輪廓平齊。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的至少一個(gè)凸耳14構(gòu)造成具有這樣一個(gè)徑向橫截面，該徑向橫截面通常為“膠姆糖(gumdrop)”形狀，如圖5(c)所示。
在一些優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的鎖定元件還用來(lái)提供彈性部件40的止擋，該止擋與套圈組件30的后部接合，其中，光纖11位于連接器1內(nèi)。為了執(zhí)行這種功能，在一些實(shí)施例中，鎖定元件13構(gòu)造有環(huán)架41，例如，如圖5b所示，彈性部件40的后端座靠在該環(huán)架41上。彈性部件40作用于環(huán)架41上的壓縮力致使彈性部件推動(dòng)套圈組件30相對(duì)于殼體18的前部向前移動(dòng)，直到套圈組件的底部接觸到位于殼體18的內(nèi)部上的環(huán)形臺(tái)肩42，該環(huán)形臺(tái)肩42用來(lái)組織套圈組件在殼體18內(nèi)的向前移動(dòng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述功能，本發(fā)明的鎖定元件優(yōu)選由能夠不需將帶護(hù)套電纜熔化就可形成/粘附到電纜護(hù)套上的材料制成，并形成一個(gè)或多個(gè)突起/閉鎖凸耳，該突起/閉鎖凸耳具有足夠的強(qiáng)度，從而可將光纜固定到殼體上，而不會(huì)在軸向應(yīng)力的作用下凸耳明顯剪切或者拉伸。更具體地說(shuō)，在一些優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的鎖定元件由顯示出下述的熔點(diǎn)、抗張強(qiáng)度/屈服強(qiáng)度、硬度計(jì)和拉伸模量特性中的一個(gè)或多個(gè)特性的材料制成，并優(yōu)選由具有所有這些特性的材料制成。
根據(jù)一些優(yōu)選實(shí)施例，用于形成本發(fā)明的鎖定元件的可模制材料具有熔點(diǎn)，該熔點(diǎn)足夠低，以容許材料被熔融并形成到帶護(hù)套電纜上，而不需要充分地熔融護(hù)套材料(jacket material)。優(yōu)選地，用于本發(fā)明中的可模制材料具有414(212℃)的熔點(diǎn)，更優(yōu)選為大約380(193℃)或更低的熔點(diǎn)。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員所認(rèn)為的，所需的拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度將取決于(至少部分上)形成的凸耳的幾何形狀/表面積，其中，該拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度是用來(lái)防止由此形成的閉鎖凸耳在軸向應(yīng)力的作用下被不期望地剪切和/或拉伸所需的。也就是說(shuō)，如上所述，與殼體18的表面31或32干涉的至少一個(gè)凸耳14中每一個(gè)的表面21和22的面積越大，需要防止凸耳在軸向應(yīng)力作用下被剪切和拉伸的拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度越低。另外，各個(gè)凸耳14的軸向長(zhǎng)度越大，需要防止其被剪切的強(qiáng)度越小。優(yōu)選地，用于形成所述凸耳的可模制的材料是具有足夠拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度的材料，以防止由此形成的凸耳在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)TIA 568B的負(fù)載要求下被明顯拉伸或剪切。因而，在一些實(shí)施例中，用于本發(fā)明的可模制材料的拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度顯示出各自為大約2兆帕(Mpa)或者更高的拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，如采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法ISO 527所測(cè)量的。優(yōu)選地，可模制的材料顯示出大約5Mpa或更高的拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，更優(yōu)選地為大約8Mpa或更高。
在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的材料具有這樣的杜洛硬度，該杜洛硬度足以延遲由此形成的凸耳在軸向應(yīng)力作用下的拉伸。優(yōu)選地，可模制的材料具有大約38杜洛硬度(D)到大約75(D)的杜洛肖氏硬度，更優(yōu)選從大約45D到大約65D，如用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法ISO 868所測(cè)量的。
此外，如將在以下詳細(xì)內(nèi)容中所述的，在一些優(yōu)選實(shí)施例中，理想的是，本發(fā)明的可模制材料不僅用于形成本連接器的鎖定元件13，而且用于形成應(yīng)變消除元件50。在這種優(yōu)選實(shí)施例中，因此優(yōu)選的是用于形成鎖定元件和應(yīng)變消除元件的材料不僅顯示出上述的特性，而且具有充分的柔性，從而形成功能性(functioning)應(yīng)變消除元件(在下文中詳細(xì)敘述)。根據(jù)一些優(yōu)選實(shí)施例，用于形成本發(fā)明的鎖定元件的可模制材料還顯示出大約50到大約1200Mpa的彎曲模量，如采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法ISO 178所測(cè)量的。更優(yōu)選地，可模制材料顯示出大約150到大約900Mpa，甚至更優(yōu)選為大約150到大約350Mpa的彎曲模量。
呈現(xiàn)出一個(gè)或多個(gè)并優(yōu)選所有上述特征的任何各種可模制材料可用于形成本發(fā)明的鎖定元件。適于在此使用的材料型式的示例包括熱塑性彈性體、熱塑性共聚聚酯彈性體、聚乙烯基氯化物等。根據(jù)一些優(yōu)選實(shí)施例，可模制材料包括熱塑性共聚聚酯彈性體。各種這種優(yōu)選材料是商業(yè)上可得的包括例如商標(biāo)名為Amitel EL630 Black的熱塑性共聚聚酯彈性體(這可從DSM得到)在內(nèi)的材料。
申請(qǐng)人還認(rèn)為，用于本發(fā)明的可模制材料可包括相對(duì)更高百分比的可回收、再研磨材料，該百分比高于用于形成現(xiàn)有技術(shù)的連接器的搭扣配合的包覆成型材料。這種高百分比的再研磨材料趨于更加降低與本發(fā)明的連接器相關(guān)的成本。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，可模制材料可包括基于可模制材料的總重量的重量百分比高達(dá)25％，優(yōu)選高達(dá)50％的再研磨材料。
多種傳統(tǒng)的包覆成型技術(shù)中的任一種可適用于形成本發(fā)明的鎖定元件。根據(jù)在此所披露的內(nèi)容，那些本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于能夠生產(chǎn)本發(fā)明的包覆成型鎖定元件，而不需要進(jìn)行過(guò)多的試驗(yàn)。
本連接器的內(nèi)部殼體18用來(lái)執(zhí)行至少兩個(gè)基礎(chǔ)功能。首先，殼體18用來(lái)保持并對(duì)齊套圈組件，光纖插入到該套圈組件內(nèi)，這樣，在本連接器與其配合時(shí)，套圈的前端能夠光學(xué)耦合到配合連接器上。參考圖2-4和圖4(a)-4(f)，殼體18形成了內(nèi)室29，該內(nèi)室29構(gòu)造成用來(lái)從后端接收套圈組件30。至少一部分內(nèi)室29具有與預(yù)定的套圈組件的套環(huán)35類似的橫截面形狀，并與該套環(huán)35鄰接。套環(huán)35在內(nèi)室29內(nèi)的配合用來(lái)有助于套圈在殼體18內(nèi)對(duì)齊。套圈容納在殼體的后端，并向前移動(dòng)，使得套圈位于殼體18內(nèi)的適當(dāng)位置處，在該位置處，套圈的前表面37通過(guò)殼體18的前部開(kāi)口28突出。殼體18包括圓形臺(tái)肩42，該圓形臺(tái)肩42干涉套圈組件30的套環(huán)，并防止套環(huán)35向前移動(dòng)到臺(tái)肩42之外。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，套圖組件30經(jīng)由彈性部件40靠著臺(tái)肩42被保持在適當(dāng)位置處，其中，在連接器組裝時(shí)，該彈性部件40向前推動(dòng)套圈。
在第二個(gè)主功能中，殼體18與鎖定元件13配合，從而沿著軸向?qū)⑦@兩個(gè)元件固定到一起。殼體18構(gòu)造成用來(lái)接納鎖定元件13。特別地，參考圖2-4，殼體18的后端部形成用于接收元件13的開(kāi)口25，其包括用于接收元件13的各個(gè)閉鎖凸耳14的至少一個(gè)狹槽26。開(kāi)口25和(各)狹槽26構(gòu)造成容許元件13沿著向前和軸向方向被插入殼體18內(nèi)，從而將(各)凸耳14定位在殼體的拐角19內(nèi)。各個(gè)狹槽26包括通過(guò)第一配合表面31、第二配合表面32和第三配合表面33而形成在三個(gè)側(cè)面上的拐角部分。拐角部分構(gòu)造成使定位在其內(nèi)的凸耳14抵靠并干涉第一和第二配合表面，從而防止凸耳14在狹槽26的拐角內(nèi)作軸向移動(dòng)，并因此將殼體18和鎖定元件13在軸向上固定到一起。拐角部分還構(gòu)造成使得定位在其內(nèi)的凸耳14抵靠并干涉第三配合表面，從而防止其沿著第三配合表面的方向作徑向運(yùn)動(dòng)。
本連接器的內(nèi)部殼體18可包括任何適當(dāng)?shù)膹较驒M截面形狀。適當(dāng)?shù)臋M截面形狀的示例包括具有至少一個(gè)拐角的線性的形狀，該線性的形狀包括三角形、正方形、矩形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形等在內(nèi)。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，殼體橫截面形狀通常為正方形或矩形，如圖所示，例如在圖1-3、4(d)和4(f)中所示。
另外，由本連接器的內(nèi)部殼體形成的內(nèi)室可包括任何適當(dāng)?shù)膹较驒M截面形狀。優(yōu)選地，內(nèi)室具有大致為圓形的徑向橫截面。
此外，本連接器的內(nèi)部殼體可形成任何適當(dāng)?shù)臄?shù)目的狹槽，以接收閉鎖凸耳。優(yōu)選地，該內(nèi)部殼體包括多個(gè)狹槽，其數(shù)目等于從1個(gè)到連接器的徑向橫截面內(nèi)的拐角的數(shù)目。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，本內(nèi)部殼體包括從1個(gè)到8個(gè)狹槽。更優(yōu)選地，內(nèi)部殼體包括2個(gè)到8個(gè)狹槽，甚至更優(yōu)選為2個(gè)狹槽。在優(yōu)選實(shí)施例中，狹槽的數(shù)目針對(duì)給定的應(yīng)用來(lái)選擇，使其等于要固定到其上的鎖定元件上的凸耳的數(shù)目。
根據(jù)一些優(yōu)選實(shí)施例，內(nèi)部殼體還用來(lái)提供使外部殼體連接到其上的裝置。內(nèi)部殼體可提供任何適當(dāng)?shù)难b置，以用于將任何外部殼體連接到內(nèi)部殼體上。參考圖3、4和4c，在優(yōu)選實(shí)施例中，內(nèi)部殼體18包括一個(gè)或多個(gè)突起47，該突起47與外部殼體上的接收狹槽接合，從而提供過(guò)盈配合。
本發(fā)明的內(nèi)部殼體可包括足夠強(qiáng)度的任何適當(dāng)材料，從而與鎖定元件干涉，以將二者固定到一起。一般地，優(yōu)選的是采用柔性較差的材料，即采用比用于鎖定元件的可模制材料更加剛性和/或彈性的材料。適當(dāng)材料的示例包括任何數(shù)目的商業(yè)上可得的熱塑性塑料，如那些商標(biāo)名為Valox的從GE可得的那些材料，包括Valox 420 SEO等在內(nèi)。
如圖1-3和5-5(b)所示，在一些優(yōu)選實(shí)施例中，本連接器還包括應(yīng)變消除元件50。應(yīng)變消除元件50用來(lái)支撐光纜，并容許光纖彎曲并撓曲，但是不超出其可容許的彎曲半徑。在現(xiàn)有技術(shù)中已知多種種類的應(yīng)變消除元件，并適于在此使用。優(yōu)選地，本連接器的應(yīng)變消除元件50被包覆成型到帶護(hù)套光纜上。
申請(qǐng)人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，用于形成本發(fā)明的包覆成型鎖定元件的材料適用于形成本發(fā)明的應(yīng)變消除元件。因而，盡管在一些實(shí)施例中，應(yīng)變消除可與鎖定元件單獨(dú)地形成，在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的應(yīng)變消除元件與包覆成型鎖定元件一體形成，即，作為具有一個(gè)應(yīng)變消除部分和鎖定部分的一個(gè)整體元件。這種整體元件例如在圖5-5(b)中示出。
如上所述，本發(fā)明的連接器還包括套圈組件，該套圈組件用于接收并對(duì)齊連接器殼體內(nèi)的光纖，并具有用于與配合連接器光學(xué)連接的前表面。任何適當(dāng)?shù)膫鹘y(tǒng)套圈和套圈組件可適用于本連接器中。圖6(a)和6(b)中示出的是優(yōu)選的套圈組件30的兩個(gè)視圖，該套圈組件30包括用于本連接器中的套圈套環(huán)35。套圈組件30具有后部開(kāi)口(未示出)和沿著光軸的至少一個(gè)通道，該通道用于接收光纖。套圈組件30具有前表面37，在連接器處于裝配結(jié)構(gòu)時(shí)，該前表面37延伸出連接器1的前端部之外，以用于與配合連接器光學(xué)連接。組件30的套環(huán)35具有前表面38，該前表面38用來(lái)抵靠?jī)?nèi)部殼體18的環(huán)形臺(tái)肩，從而沿著向前方向阻止該組件。套環(huán)35的后表面39用來(lái)抵靠彈性部件，該彈性部件向前推動(dòng)組件30抵靠到臺(tái)肩42上。套環(huán)35優(yōu)選地具有徑向橫截面，該徑向橫截面與殼體18的內(nèi)表面29的橫截面的形狀類似。優(yōu)選地，套環(huán)35這樣配合到內(nèi)表面29上，以使得防止套圈從所需的光路偏離。
任何適當(dāng)?shù)膹椥圆考捎糜诒景l(fā)明的優(yōu)選連接器中。如圖1和2所示，一些優(yōu)選彈性部件包括彈簧，如金屬?gòu)椈?。在連接器1中，彈性部件40環(huán)繞在套圈組件30的后部，并抵靠套圈套環(huán)35的后表面39。彈性部件的后端抵靠后表面，如鎖定元件13的平臺(tái)(landing)41或者另一個(gè)后表面，該后表面用作彈性部件的止擋并容許彈性部件向前推動(dòng)套圈。
在優(yōu)選實(shí)施例中，本連接器還包括外部殼體70，如圖1-3所示。外部殼體用來(lái)牢固地接納內(nèi)部殼體，并防止位于殼體18的拐角19內(nèi)的閉鎖凸耳14作徑向運(yùn)動(dòng)。外部殼體70形成了內(nèi)室71，該內(nèi)室71構(gòu)造成可緊密地接收內(nèi)部殼體，并由此具有與內(nèi)部殼體18的徑向橫截面形狀類似的徑向橫截面形狀。圖1-3所示的實(shí)施例包括優(yōu)選實(shí)施例，其中，內(nèi)部殼體18和外部殼體70的徑向橫截面都大致為正方形/矩形。外部殼體還限定了前部通道73，在組裝本發(fā)明的連接器時(shí)，套圈的前端部通過(guò)該前部通道73突出，以與配合連接器光學(xué)連接。
在緊密配合到與鎖定元件13配合的內(nèi)部殼體18上時(shí)，外部殼體與閉鎖凸耳14的徑向運(yùn)動(dòng)干涉，并防止這種凸耳移動(dòng)到殼體18的拐角19之外。因此，一旦將外部殼體配合到內(nèi)部殼體/鎖定元件組件上，內(nèi)部殼體和鎖定元件沿著軸向和徑向方向固定到一起。
外部殼體可通過(guò)任何適當(dāng)?shù)膫鹘y(tǒng)裝置固定到本連接器的內(nèi)部殼體上。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，外部殼體70和內(nèi)部殼體18可經(jīng)由過(guò)盈配合而固定到一起。特別地，在一些優(yōu)選實(shí)施例中，外部殼體70限定一個(gè)或多個(gè)外部狹槽72，每個(gè)狹槽72用于接收位于內(nèi)部殼體18的外表面上的配合接頭(matingsnap)并與之干涉(在圖4、4(a)和4(c)中清晰地示出)，該配合撳鈕接頭47置于。在將內(nèi)部殼體18插入到外部殼體70內(nèi)時(shí)，配合接頭47首先被外部殼體70撓曲，然后容納在該外部殼體70的外部狹槽72內(nèi)，從而提供其間的過(guò)盈配合并將兩個(gè)殼體固定到一起。
本發(fā)明的外部殼體可包括強(qiáng)度足夠的任何適當(dāng)?shù)牟牧?，從而與內(nèi)部殼體干涉，從而將二者固定到一起。一般地，優(yōu)選使用柔性較差的材料，即比用于鎖定元件的可模制材料剛性更大的材料。適當(dāng)材料的示例包括多種的商業(yè)上可得的熱塑性塑料中的任一種，如從商標(biāo)名為Valox的GE可得到的那些材料，如包括Valox DR-48等。
因此，如上所述，本發(fā)明的光學(xué)連接器提供制造相對(duì)簡(jiǎn)單和維修相對(duì)簡(jiǎn)單的連接器，其中，光纖利用鎖定元件固定到可連接器殼體內(nèi)部，該鎖定元件可由可模制材料制造，與傳統(tǒng)的連接器鎖定元件材料相比，該可模制材料相對(duì)廉價(jià)并靈活。
權(quán)利要求
1.一種光纖連接器，其具有頂和底、前和后取向，其包括帶護(hù)套光纜，該光纜包括端接纖維，所述光纜在其上模制的鎖定元件，該鎖定元件包括至少一個(gè)閉鎖凸耳，所述鎖定元件由柔性的可模制材料形成；以及內(nèi)部殼體，該內(nèi)部殼體具有大致線性的徑向橫截面，并包括至少三個(gè)拐角，所述內(nèi)部殼體包括限定了用于接收所述鎖定元件的開(kāi)口的至少一個(gè)部分，所述開(kāi)口構(gòu)造成在所述鎖定元件插入到其內(nèi)時(shí)，所述鎖定元件可相對(duì)于所述內(nèi)部殼體沿著向前和徑向方向移動(dòng)，從而將所述至少一個(gè)閉鎖凸耳定位在所述內(nèi)部殼體的拐角內(nèi)，使得所述鎖定元件和內(nèi)部殼體在軸向上相互固定。
2.如權(quán)利要求1所述的光纖連接器，其中，所述柔性的可模制材料呈現(xiàn)出大約50到大約1200Mpa的彎曲模量。
3.如權(quán)利要求1所述的光纖連接器，其中，所述柔性的可模制材料呈現(xiàn)出大約150到大約900Mpa的彎曲模量。
4.如權(quán)利要求1所述的光纖連接器，其中，所述柔性的可模制材料呈現(xiàn)出大約150到大約350Mpa的彎曲模量。
5.如權(quán)利要求1所述的光纖連接器，其中，所述柔性的可模制材料的熔點(diǎn)為大約414(212℃)或更低。
6.如權(quán)利要求5所述的光纖連接器，其中，所述柔性的可模制材料的熔點(diǎn)為大約380(193℃)或更低。
7.如權(quán)利要求1所述的光纖連接器，其中，所述柔性的可模制材料呈現(xiàn)出大約2Mpa或更高的拉伸強(qiáng)度。
8.如權(quán)利要求7所述的光纖連接器，其中，所述柔性的可模制材料呈現(xiàn)出大約8Mpa或更高的拉伸強(qiáng)度。
9.如權(quán)利要求1所述的光纖連接器，其中，所述柔性的可模制材料呈現(xiàn)出大約2Mpa或更高的屈服強(qiáng)度。
10.如權(quán)利要求9所述的光纖連接器，其中，所述柔性的可模制材料呈現(xiàn)出大約8Mpa或更高的屈服強(qiáng)度。
11.如權(quán)利要求1所述的光纖連接器，其中，所述柔性的可模制材料呈現(xiàn)出大約38D到大約75D的杜洛硬度。
12.如權(quán)利要求11所述的光纖連接器，其中，所述柔性的可模制材料呈現(xiàn)出大約45D到大約65D的杜洛硬度。
13.如權(quán)利要求1所述的光纖連接器，其中，所述柔性的可模制材料是從由熱塑性彈性體、熱塑性共聚聚酯彈性體和聚乙烯基氯化物所組成的組中選擇的。
14.如權(quán)利要求1所述的光纖連接器，其中，所述鎖定元件通常具有圓形的徑向橫截面形狀。
15.如權(quán)利要求1所述的光纖連接器，其中，所述鎖定元件包括2到4個(gè)閉鎖凸耳。
16.如權(quán)利要求1所述的光纖連接器，其中，所述鎖定元件包括2個(gè)閉鎖凸耳。
17.如權(quán)利要求1所述的光纖連接器，其中，所述內(nèi)部殼體通常具有正方形或矩形的徑向橫截面。
18.如權(quán)利要求1所述的光纖連接器，其中，所述內(nèi)部殼體限定2個(gè)到4個(gè)狹槽，所述每個(gè)狹槽能夠接收所述閉鎖凸耳。
19.如權(quán)利要求16所述的光纖連接器，其中，所述內(nèi)部殼體限定2個(gè)狹槽，每個(gè)所述狹槽能夠接收所述閉鎖凸耳。
20.如權(quán)利要求1所述的光纖連接器，還包括應(yīng)變消除元件。
21.如權(quán)利要求20所述的光纖連接器，其中，所述應(yīng)變消除元件由與鎖定元件相同的柔性材料形成。
22.如權(quán)利要求21所述的光纖連接器，其中，所述應(yīng)變消除元件和鎖定元件一體形成。
23.如權(quán)利要求1所述的光纖連接器，還包括置于內(nèi)部殼體中的套圈組件，所述套圈具有沿著光軸形成的至少一個(gè)通道，以接收光纖。
24.如權(quán)利要求1所述的光纖連接器，還包括外部殼體，該內(nèi)部殼體可插入到該外部殼體內(nèi)，以防止所述閉鎖凸耳徑向移出所述拐角，其中，所述內(nèi)部殼體具有定位于其拐角內(nèi)的鎖定元件。
25.如權(quán)利要求1所述光纖連接器，其中，所述外部殼體具有與內(nèi)部殼體的徑向橫截面形狀類似的徑向橫截面形狀。
26.一種光纖連接器，其具有頂和底、前和后取向，包括帶護(hù)套光纜，該光纜包括端接纖維，所述光纜具有在其上模制的模制元件，該模制元件包括具有至少一個(gè)閉鎖凸耳的鎖定部分和應(yīng)變消除部分，所述模制元件由熱塑性共聚聚酯彈性體材料形成，其呈現(xiàn)出彎曲模量為大約150到大約350Mpa；熔點(diǎn)為大約414或更低；拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度為大約8Mpa或更高；以及杜洛硬度為大約45D到大約65D；以及內(nèi)部殼體，該內(nèi)部殼體具有大致線性的徑向橫截面，并包括至少三個(gè)拐角，所述內(nèi)部殼體包括限定用于接收所述鎖定元件的開(kāi)口的至少一個(gè)部分，所述開(kāi)口構(gòu)造成在所述鎖定元件插入到其內(nèi)時(shí)，所述鎖定元件可相對(duì)于所述內(nèi)部殼體沿著向前和徑向方向移動(dòng)，從而將所述至少一個(gè)閉鎖凸耳定位在所述內(nèi)部殼體的拐角內(nèi)，使得所述鎖定元件和內(nèi)部殼體在軸向上相互固定。
27.如權(quán)利要求26所述的光纖連接器，其中，所述至少一個(gè)閉鎖凸耳具有這樣的凸耳高度，該凸耳高度等于內(nèi)部殼體的最小壁厚的長(zhǎng)度的大約1.05倍到大約2.5倍。
全文摘要
提供一種光纖連接器，其具有頂和底、前和后取向，包括帶護(hù)套光纜，該光纜包括端接纖維(11)，所述光纜具有模制在其上的鎖定元件(13)，該鎖定元件包括至少一個(gè)閉鎖凸耳(14)，所述鎖定元件(13)由柔性的可模制材料形成；以及內(nèi)部殼體(18)，該內(nèi)部殼體具有大致線性的徑向橫截面，并包括至少三個(gè)拐角，所述內(nèi)部殼體(18)包括形成用于接收所述鎖定元件(13)的開(kāi)口(25)的至少一個(gè)部分，所述開(kāi)口(25)構(gòu)造成在所述鎖定元件(13)插入到其內(nèi)時(shí)，所述至少一個(gè)閉鎖凸耳(14)定位在所述內(nèi)部殼體(18)的拐角內(nèi)，使得所述鎖定元件(13)和內(nèi)部殼體(18)在軸向上相互固定。
文檔編號(hào)G02B6/38GK1950739SQ200480040468
公開(kāi)日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2004年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月14日
發(fā)明者李·A·巴庫(kù)斯 申請(qǐng)人:蒂科電子公司