CN1203341C - 光导纤维适配器 - Google Patents

Abstract

一种光纤适配器，安装成穿过面板上的面板开孔，用于在至少两个光纤接头之间形成屏蔽连接，各个光纤接头具有相连的光纤线。该适配器包括用导电材料作的外壳和多部件的配接件，该配接件包括准直套管。该配接件的相对两部件用机械方法连接在一起。该适配件还包括在外壳上的锁合凹槽，用于锁定光纤连接头。外壳的导电材料可阻止电磁干扰经面板开口泄漏。

Description

光导纤维适配器

技术领域

本发明一般涉及连接器或适配器。本发明具体涉及用于连接光纤接头的光纤适配器。

背景技术

光纤器件通过细玻璃丝传送光形式的信息信号。用光传送信息与利用常规装置传输信息例如用铜线传输电信号相比具有许多优点。光纤传输的一个主要优点是可以长距离传输巨量信息，而信号不会显著降低。采用常规“LC”接头的常规光纤电缆和铜线相比成本低、重量轻。

电器系统对于EMI(电磁干扰)是很敏感的。EMI可能引起电器误操作，这种误操作又造成无法预料的信号传输和/或系统故障。为防止EMI干扰，厂商通常采用屏蔽的电器设备。通常用导电金属外壳或阻挡层屏蔽电器设备，使其不受EMI干扰。这种金属外壳通常不透过EMI，因此可以防止电气元件不受电磁干扰的影响。

即使光纤信号一般不受EMI的影响，但是光纤系统通常应用电子设备和其它电气设备，或者连接于电子器件或电路，或者靠近这些电子器件或线路。因此在光导纤维系统中，屏蔽一般有利于防止这些电气设备或电路受到电磁干扰。例如，可将金属板插入到光纤适配器中，以防止EMI透过安装适配器的电器面板。题为“屏蔽的光纤适配件”的美国专利NO.6 193 420说明了嵌入绝缘的或非导电的适配器主体中的金属板.这种结构除别的方面而外成本高和/或增加了制造适配器的步骤.

在题为“不能分割的插座”的(Anderson的)美国专利No.5 647 043中介绍了制造用于连接光纤缆的适配器的另一种方法。此专利已整个地作为参考文献包含在本文中。Anderson的专利说明了用热塑性塑料作的插座，但没有提供充分的EMI屏蔽。另外，一部分插座采用销钉连接，该销钉以压配合的方式配置在相应的孔中，对于需要屏蔽EMI和防止EMI渗透情况下所用的金属部件或其它部件，这种插座是不适用的，或者是有问题的。

发明内容

本发明提供一种可以通过面板上的面板开孔安装的光纤适配器，由此可以满足上述需求。该适配器包括用导电材料作的外壳，使得该外壳的导电材料可以防止或阻止EMI透过面板开孔。

本发明的光纤适配器除用导电材料制作外壳外，还包括形成至少第一和第二接头腔的外壳，该第一和第二接头腔配置在该外壳的相对两端，并在该外壳上配置锁闩凹槽，以便锁定光纤接头。

按照本发明的另一方面，在该外壳的安装面上配置可压缩的导体垫圈，使得垫圈可以制止电磁干扰透过面板开孔。在面板和适配器的安装表面之间接触不理想，或者该表面翘曲变形而形成EMI可以透过该面板开孔的通道时，这种垫圈是特别有效的。

按照本发明的另一方面，压铸适配器的外壳包括可以插入准直套管的固定柱。插入柱可与该固定柱相结合而固定准直套管。这些柱子可用机械装置或粘接装置连接。指形件最好伸过相应的孔，使得可以形变该指形件的端部，以便形成将这些柱连接在一起的铆钉。

附图说明

下面结合附图详细说明本发明的实施例，由此还可以明显看出本发明的其它特征。这些附图是：

图1是按照本发明各个方面的光纤适配器的透视图；

图2是图1所示光纤适配器的另一透视图；

图3是图1所示光纤适配器的示意侧视图，示出正要插入该适配器的光纤接头；

图4是图1所示光纤适配器的截面、分解和透视图；

图5是图4所示适配器一部分的另一截面、透视图；

图6是图4所示适配器一部分处于已组装状态的放大截面、透视图；

图7是图4所示适配器一部分处于已组装状态的另一放大截面、透视图；

图8是图1所示适配器一部分的放大透视图，该适配器包括已插入一个腔的光纤接头；

图9是图1所示适配器的截面透视图，示出已插入适配器的光纤接头。

具体实施方式

按照本发明的一个方面，光纤适配器可穿过面板上的面板开孔而被固定。按照本发明一个方面的光纤适配器构成至少两个光纤接头之间的屏蔽连接，各个接头具有相连的光纤线。例如，本发明的已屏蔽光纤适配器可以装在电器设备的面板开孔上，以便使面板外侧的光纤接头与面板内侧的光纤接头连接在一起。

图1示出具有外壳15的双线光纤适配器10。按照本发明一个方面的外壳15用导电材料制作。该导电材料在适配器10装在此面板开孔上时可以阻止EMI穿过该面板开孔(示于图9)。在本发明的一个实施例中，该导电材料包括锌，最好用压铸法形成。此实施例中的材料是常规的注册商品ZAMAK3或ZAMAK7，这时熟悉压铸材料的人很清楚。也可以应用其它的导电材料而不超过本发明的范围。

如图1和2所示，外壳15至少形成第一接头腔22a和第二接头腔22b。该第一接头腔22a和第二接头腔22b配置在该外壳的相对两端，各个腔被形成为可以接收常规光纤接头28，使得当各个腔接收光纤接头时可使接头连通。适配器10最好包括四个接头腔。在适配器的一端配置两个接头腔22a和22b，而在适配器的相对端部配置另外两个接头腔(图2的24a和24b)。各对接头腔(22a、22b、24a、24b)被形成为各个腔可以接收光纤接头28(示于图3)。该光纤接头是这种技术中已知的那种接头。一种例示性的接头已被标准化，在题为“光纤接头”的美国专利No.5 481634中已一般地说明这种接头，该专利已作为参考文献包含在本文中。

在相对的成对的接头腔中各个光纤接头与另一光纤接头连通。光纤接头28最好是熟悉光纤接头工艺的人员已知的常规接头。对此，如图3、8和9示出的，各个光纤接头28包括主体29，凸出该主体29的联接头31和联锁机构或锁闩32。联接头31可以是弹簧加载的，如常规LC接头中那样，或者也可是非弹簧加载的。联接头31的外直径如下面将详细说明的，具有紧公差，以利于它的正确准直。

光纤适配器10还包括在适配器10外壳15上的锁合凹槽30。该锁合凹槽30通过接收锁闩32而锁住光纤接头。这样，锁合凹槽30有助于接头腔固定或锁住光纤接头28。如图1所示，锁合凹槽30是穿过外壳壁的孔。具体是，在第一和第二接头腔22a、22b、24a和24b的各个腔上形成如图1和2所示的锁合孔30。这种配置是常规的，示于上述美国专利No.5 841 634中。

光纤适配器10还包括法兰20，该法兰包括安装表面20a，该安装表面能使适配器10连接于电器面板，如大体在图3和9中示出的。该适配器的取向使得腔22a、22b、24a、24b相对于面板和安装表面是倾斜的。因为由光纤接头传输的激光可能损害视网膜或眼睛，所以适配器在面板外边的一侧(如图3所示的适配器的右侧)使其显著向下倾斜，最好与面板的平面成45°角。以免不当心伤及视网膜。另外，使适配器倾斜45°角，通过使用45°的适配器保护罩而不使90°保护罩可以减小凸出于内、外表面的凸出部的水平尺寸。

如图1所示，安装法兰20包括两个紧固孔，该孔适合于接收紧固装置或紧固器，以便将适配器和面板结合在一起。该紧固器还可提供一种压缩垫圈的作用力，这将在下面更详细说明。这种紧固装置包括螺钉、铆钉或销钉而不超出本发明范围。

图2是本发明一方面的光纤适配器的透视图。图2示出接头腔22b和24b，该接头腔配置成对着图1的接头腔24a和22a。图3示出将要插入光纤适配器10中的光纤接头以及面板60和固定在该面板上的适配器10。面板60是一块设备的面板或任何其它面板，这不超出本发明的范围。图3示出的适配器10相对于面板60的平面和安装表面20成45°角。

按照本发明的另一方面，在法兰20的凹表面61和面板60之间配置用导电材料作的垫圈62。该凹槽61(如图1清楚示出的)形成在法兰20上，用于接收垫圈62。在凹槽61中配置垫圈与在法兰的表面20a和面板60之间插放一片垫圈件相比，可以控制垫圈62的压缩量，释放法兰20和/或面板60上不均匀的应力，并可减小螺纹紧固件的过大转矩。

垫圈62起制止电磁干扰漏过安装表面和面板。在普通条件下(即对于用常规方法制造的法兰表面20和面板60)，垫圈62可以提供有利的屏蔽作用，或制止在表面20和60之间的EMI泄漏，在面板60和/或安装法兰20发生变形、翘曲、有毛刺或者原本就不平滑的情况下，在电器系统特别灵敏的情况下以及电磁干扰很大的情况下，这种屏蔽和制止作用是特别有益的。

垫圈62最好是可压缩的那种垫圈，使得在受到压缩时可增强其屏蔽作用。例如，垫圈可用可压缩的弹性材料制作，在这种弹性材料中包含在压缩可压缩材料时可形成阻挡EMI阻挡层的导电粒子(或其它屏蔽粒子)。这种材料的例子包括混有镀镍石墨碳粒子的硅橡胶。这种垫圈材料可以是例如由TECHNIT公司提供的注册商品NC-CONSIL，这时熟悉EMI屏蔽材料的人是周知的。熟悉这种屏蔽垫圈的人从本说明中可以看出，本发明包括可以制止在法兰20和面板60之间EMI泄漏的任何垫圈。

按照本发明的另一方面，适配器10包括多部件配接件33，该配接件用于接收一对连接于光纤接头28的相对的光纤线，如图6、7和8清楚示出的。配接件33包括固定柱35、插入柱36和准直套管40。对此，外壳15包括内法兰42，该内法兰凸出于外壳15的侧壁，伸入腔22a和22b中，并位于该腔之间(该外壳还包括另一法兰，为清楚和简单起见也用编号42表示，该法兰伸入腔24a和24b中并位于该腔之间)。连接于内法兰并由其支承的固定柱35包括圆筒侧壁44a、定位器48a和接合座45。

从内法兰42向外凸出的圆筒侧壁44a其中形成孔46a，该孔使腔22a和22b之间连通(以及使腔24a和24b之间连通)。定位器48a从侧壁44a的远端即对着内法兰42的端部径向向内凸出。定位器48a的外表面(即对着内部法兰42的表面)包括环形倾斜面49a。接合座45是法兰42的凹入部分，孔50形成为穿过接合座45上的内法兰42，如图4和5清楚示出的，这些孔沿着孔46a的外周。

插入柱36包括圆筒侧壁46，法兰43，定位器48b和许多小凸部或指形件52。侧壁44b中形成贯穿孔46b.法兰43从侧壁44b的端部向外伸出。最好应用三个或四个指形件。定位器48b在与法兰43相对的端部或靠近该端部从侧壁44b径向向内延伸。定位器48b的外表面(即对着内法兰43的表面)包括环形倾斜面49b。

准直套管40为圆筒形，具有贯穿孔46c，被成形为可以插入孔46a和46b，并由定位器48a和48b固定，如下面将详细说明的。套管40最好为例如用磷青铜(最好用于多模式操作)作的或者用二氧化锆陶瓷(最好用于单一模式操作)作的常规套管，它具有紧配合公差，以便准直光纤接头的相对联接头。对此，因为要相对于工作光纤器件的小直径进行准直，例如要对单模式纤维的8μm光纤芯直径和多模式光纤的62.5μm光纤直径进行准直，所以准直套管40的孔46c的公差通常约为1μm或更小。

下面参考说明配接件33的组装以及本发明另一方面方法的图4～9，法兰42和包含圆筒侧壁44a与定位器48a的固定柱35最好与外壳15形成一体，形成为单一铸件例如上述常规材料压铸件的一部分。柱35的孔46a接收准直套管40，使得套管40的第一端部接触定位器48a的内部分。

插入柱36配置在套管40的相对第二端部，使得结合座45接收插入柱法兰43，并且插入柱定位器48b轻微接触套管40的端部，或者配置成靠近套管40的端部，其间间隙或者为固定的，或者是不固定的。这样，指形件52便插入到孔50内，并配置在该孔内。按照本发明的另一方面，指形件52可被变形或被冲压，从而使柱35和36连接在一起。靠近孔50的与接合座45相对的内法兰42的表面具有圆边，以便接收已变形的或已冲压的指形件52的一部分，使得在形变后形成铆钉。

用上述导电材料形成的适配器10可以提供EMI屏蔽，减少适配器10上的开孔可以增强这种屏蔽作用。对此，穿过适配器10的导体材料的最大开口(即定位器48a和48b的内径)最好小于约3mm，最好约为1.45mm。这种尺寸在与常规准直套管配合的同时可提供屏蔽作用。

可以应用能与本文所述部件配合的冲压工具。例如可以在插入柱36上配置具有圆孔的砧座(未示出)，使得砧面可推压插入柱法兰43的外部分(即与指形件52相对的部分)。而在固定柱35上配置冲压模(未示出)，使得楔部等形变构件可以冲压指形件52的远端部，由此可使指形件形变或被压缩。因此，各个砧和冲压模分别具有可以接收柱36和35的切口。熟悉本发明中压铸部件操作和制造的人可以明显看出这种冲压和变形操作。

在柱35和36的与定位器48a和48b相对的端部将该柱35和36连接在一起，使定位器48a和48b接触或固定套管40，而柱35和36的远端不会受到冲压或变形。在组装配接件33期间，在离开套管的位置以及离开保持套管端部分的位置这些柱的形变可以减小对准直套管的损伤。其有益之处在于减小了废品率和对准直套管的损伤。

在将接头28插入腔(例如24b)时，联接头31接触倾斜面(例如49b)有利于联接头31的初步准直和插入到套管孔46c中。因插入套管40被制作成其尺寸可以精确和准确地使接头的配接头准直，而固定柱35和插入柱36用压铸材料制作，这些柱用常规压铸法即可达到要求的公差。因此，即使套管40相对于柱35和36的孔46a和46b稍微不准直，使得套管40的纵向中心线不与腔(例如24a和24b)纵向中心线共线或不平行，相对的接头也能正确地插入套管。在插入过程的预定点，锁闩32将向外运动，卡入凹槽30内，从而可脱开地将接头28固定于适配器10。

附图例示出见诸于特定实施例的本发明的各个方面。但本发明不限于本文公开的特定实施例，而是包括符合本文中公开的本发明各个方面原理的所有结构例。例如，例示的适配器被制作成使得光纤接头的纵向中心线与面板和适配器法兰之间的结合面形成45°角。但本发明包含任何一种结构例，例如光纤接头纵向中心线相对于该结合面可取任何一种取向。另外，附图示出用铆接的或冲压指形件来连接固定柱35和插入柱36。但本发明除附图所示外还包括配置在固定柱35上的指形件52和形成在插入柱36上的孔50。另外，本发明包括适合于定位准直套管40的任何形状的柱35和36以及用于固定柱35和36的任何装置，例如包括螺钉、螺母和螺栓、紧配合件、在部件上形成的啮合螺纹、粘接剂等，其中各种装置在本文中总称为机械连接件。

Claims (23)

1.一种光纤适配器组件，安装成穿过面板上的面板开孔，用于在至少两个光纤接头之间形成屏蔽连接，该适配器组件包括：

适配器，包括外壳和准直套管，该外壳用导电材料制作，形成至少第一和第二接头腔，该第一和第二接头腔配置在该外壳的相对两端，以便在其中插入该光纤接头，该套管被支承在该外壳内，用于在其中插入光纤接头的联接头；

屏蔽垫圈，配置在适配器外壳和面板之间；

由此外壳可制止电磁干扰透过面板开孔，并且屏蔽垫圈可阻止电磁干扰在外壳和面板之间泄漏。

2.如权利要求1所述的适配器组件，其特征在于，还包括从该外壳伸出的用于连接面板的法兰，屏蔽垫圈配置在法兰和面板之间。

3.如权利要求2所述的适配器组件，其特征在于，该垫圈可被压缩，使得该垫圈可以防止在法兰的非平面部分和面板之间泄漏电磁干扰。

4.如权利要求3所述的适配器组件，其特征在于，该垫圈包括掺入可压缩基体中的导电粒子。

5.如权利要求3所述的适配器组件，其特征在于，该垫圈是掺入镀镍石墨碳粒子的硅橡胶。

6.如权利要求1所述的适配器组件，其特征在于，导电材料包括锌。

7.如权利要求1所述的适配器组件，其特征在于，还包括固定柱和插入柱，该固定柱与该外壳形成一体，该插入柱连接于固定柱，准直套管配置在固定柱和插入柱中形成的孔内，固定柱包括向内伸向固定柱孔的定位器，用于固定准直套管的一端，而插入柱包括向内伸向插入柱孔的定位器，以便固定准直套管的另一端部。

8.如权利要求7所述的适配器组件，其特征在于，该固定柱定位器和插入柱定位器接触准直套管的相对两端，以便使准直套管固定在固定柱孔内和插入柱孔内。

9.如权利要求7所述的适配器组件，其特征在于，该外壳和固定柱是整体压铸的。

10.如权利要求1所述的适配器组件，其特征在于，还包括形成在该外壳上的锁合凹槽。

11.如权利要求10所述的适配器组件，其特征在于，该锁合凹槽穿过该外壳的壁。

12.一种光纤适配器，包括：

导电的外壳，包括固定柱，该外壳形成至少第一和第二接头腔，该接头腔在外壳的相对两端是开放的，以便在其中插入光纤接头，该固定柱其上形成孔，并包括向内伸向该固定柱孔的定位器，该固定柱整体连接到外壳，从而防止电磁干扰在固定柱和外壳间泄漏；

其上形成孔的插入柱，该插入柱连接于该固定柱，使得固定柱孔和插入柱孔相通，该插入柱包括向内伸向插入柱孔的定位器；

准直套管，配置在插入柱孔和固定柱孔内，用于接收光纤接头的联接头；该准直套管固定在固定柱定位器和插入柱定位器之间。

13.如权利要求12所述的光纤适配器，其特征在于，外壳与固定柱以包括金属的材料压铸成一体，并且插入柱用包括金属的材料制作。

14.如权利要求12所述的光纤适配器，其特征在于，固定柱和插入柱用紧固器连接在一起。

15.如权利要求14所述的光纤适配器，其特征在于，该紧固器包括铆钉。

16.如权利要求12所述的光纤适配器，其特征在于，固定柱包括外侧法兰，并且插入柱也包括外侧法兰，该插入柱外侧法兰包括指形件，该指形件凸出于该插入柱外侧法兰，并伸入于固定柱外侧法兰上形成的孔内，该指形件的远端可被变形而使固定柱外侧法兰和插入柱外侧法兰连接在一起。

17.如权利要求12所述的光纤适配器，其特征在于，每一固定柱和插入柱大体为管形。

18.一种光纤适配器，安装成穿过面板上的面板开孔，用于连接至少两个光纤接头，该适配器包括：

外壳，用导电材料制作，形成至少第一和第二接头腔，该接头腔位于该外壳的相对两端，该外壳包括用于将适配器固定于面板的法兰；

多部件的配接件组件，配置在外壳内，位于第一和第二接头腔之间，该配接件组件包括一对固定部件，该对部件机械地连接在一起，在其间固定准直套管；

可压缩的垫圈，用导电材料制作，配置在外壳的法兰上；

这样，外壳和法兰可阻止电磁干扰穿过面板。

19.如权利要求18所述的光纤适配器，其特征在于，配接件组件的各个端部包括倾斜面，以便容易将光纤接头的一部分插入到配接件组件内。

20.一种形成光纤适配器的方法，包括以下步骤：

(a)形成导电外壳，该外壳包括其中形成的第一和第二腔以及在该第一和第二腔之间形成固定柱；

(b)将准直套管插入固定柱的孔内；

(c)将插入柱套在该准直套管上；

(d)用机械方法将固定柱和插入柱连接在一起，使插入柱的指形件插入固定柱的孔并使指形件变形，使准直套筒固定在其间。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，连接步骤还包括将第一光纤接头的联接头插入准直套管的第一端，将第二光纤接头的联接头插入准直套管的相对第二端，从而使第一和第二光纤接头的联接头相连接。

22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，形成步骤包括形成压铸的导电外壳。

23.如权利要求20所述的方法，其特征在于，使指形件变形，包括将指形件变形为铆钉。

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