專利名稱：光纖連接器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光纖連接器系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及一種對線路板和底板進行光學(xué)連接的連接器組件。
背景技術(shù)：
應(yīng)用光纖進行大容量高速通訊已經(jīng)充分形成。隨著信息傳送量的增加，應(yīng)用包括多根光纖的光纜以及使用多個光纜的系統(tǒng)，正日漸增多。
人們一直都想要增加光纖的數(shù)量，而該光纖又能拆卸地連接在一給定的空間內(nèi)。直到最近，光纖的互連還局限在應(yīng)用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接頭的單聯(lián)或雙聯(lián)格式，例如SC，ST，LC以及諸如此類。這些方法類似于單頭電纜的端接，在帶形電纜和多端止IDC接頭發(fā)明之前，上述端接是普遍的方法。
光纖的端接目前從單端接進展到多端接。在過去的幾年內(nèi)，研制出了帶形多光纜。連同此光纜研制成果一起，還研制了多光纖安裝套箍。
傳統(tǒng)的電子箱柜現(xiàn)被用來容納光學(xué)的和光電的裝置。在傳統(tǒng)的箱柜設(shè)計中，箱柜包括一具有多個內(nèi)部槽口或支架的盒，槽口或支架一般相互平行。部件安裝在平面的稱作為線路板或子板的基底上，線路板設(shè)計成可滑入箱柜內(nèi)的槽口或支架。
就如電纜的情況一樣，要提供一種裝置，以讓光纖信號通過電子箱柜的底板。底板的名稱是從一平行六面體箱柜的背(遠端的)面引伸出來的，通常其與插件板垂直。本發(fā)明中的術(shù)語“底板”是指在其上實行多個互聯(lián)的互聯(lián)板，例如與總線或其它外部裝置互聯(lián)。為解釋起見，底板描述為具有一前面(或內(nèi)面)和一背面(或外面)。
底板連接的實用的例子是電話切換設(shè)備的互聯(lián)。在這種應(yīng)用中，具有光和電通訊部件的線路板滑入箱柜內(nèi)。要求有一從底板的前面或后面可拆卸的光纖端接。而且，作為一種從與底板相連的支架上插入和拔下光驅(qū)動板的功能，驅(qū)動板上的光連接頭的聯(lián)接和斷開應(yīng)以盲裝配的方式實現(xiàn)。
為保持光信號的合適的傳送，光纖的端頭不僅在角度方向上，而且沿三個運動(x，y和z)軸線方向上必須小心地對準(zhǔn)。隨著要求對準(zhǔn)的光纖數(shù)量的增加，對準(zhǔn)的困難增加，幾何公差減小。人們找到了將裝在線路板上的部件連到底板連接器上的盲裝配法，針對對準(zhǔn)問題創(chuàng)設(shè)了專門的解決困難的方法，且裝配力沿互聯(lián)軸線發(fā)出。
為了本敘述方便起見，互聯(lián)軸線稱作為縱軸線或x軸線，并由光纖在連接點的縱向?qū)?zhǔn)所限定。一般來說，在底板連接應(yīng)用中，縱軸線與線路板的移動軸線以及光纖進出箱柜的連接軸線共線。側(cè)向軸線或y軸定義為垂直于x軸線和線路板平面。最后，橫向軸線或z軸線定義為正交于x軸線和底板平面。角度對準(zhǔn)定義為該線路板相對于x軸線成角度取向。
在優(yōu)選的實施例中，將線路板滑入接納槽的運動同時實現(xiàn)了光學(xué)互聯(lián)。沿縱軸線方向介于光纖端頭和互聯(lián)的光學(xué)部件之間的距離，即“光隙”是一個重要考慮的因素。大的光隙將阻止有效的聯(lián)接，由此造成光信號的損失。另一方面，裝配面上過分的壓力，例如“擠入(jamming in)”一線路板而產(chǎn)生的壓力會造成脆性光纖端頭和裝配部件的損壞。傳統(tǒng)光隙的公差在小于1微米的數(shù)量級上。
現(xiàn)行的連接器組件包括由前偏壓彈簧安裝的套箍。所述偏壓彈簧的用途有兩方面一是在裝配時有限地吸收套箍的過行程量，二是提供一預(yù)定的彈簧偏壓力，這樣，當(dāng)套箍處于其裝配的位置時，推動諸套箍緊密地靠在一起。
另一個涉及的問題是線路板間隙，特別是論及到底板連接器系統(tǒng)時。線路板間隙定義為介于線路板后緣和底板內(nèi)面或前面之間的殘留空隙。一般來說，底板連接系統(tǒng)的設(shè)計者和使用者認為，在光學(xué)互聯(lián)所要求的精度范圍內(nèi)，控制線路板相對于底板的位置是十分困難的。線路板間隙按另一種方法也可定義為線路板插入距離，其受多個變量的支配。這些變量中有板長、板表面上部件的位置、板鎖掣公差，以及底板上部件的位置。
在相對于底板內(nèi)面插入線路板時，出現(xiàn)一組各自獨立的情況，其中，底板連接器部件，當(dāng)其固定在裝配狀態(tài)時，承受過分的壓應(yīng)力。在某些情況下，所述壓應(yīng)力足以造成連接器部件和其上所含有的光纖的物理破壞。
仍然要求有一種可防止因操作者作用力過大而引起部件損壞的連接器系統(tǒng)，該系統(tǒng)能補償線路板縱向的非對準(zhǔn)性，還提供對光隙距離和裝配力的精確控制。
另一個應(yīng)考慮的問題是線路板的徑向非對準(zhǔn)性。當(dāng)操作者將一線路板插入槽口時，往往難于保持該線路板緣完全平行對準(zhǔn)于底板的橫向軸線。圖1表示了一角度錯位(angular misalignment)的線路板10，該線路板具有一與底板連接器14相裝配的連接器12。該線路板另外沿y軸線和z軸線方向上正確對準(zhǔn)。在連接器12和14之間的接觸點上，角度錯位可阻止光纖16之間的正確間隙的相隔，并造成對連接器一端和各光纖端面的過度的壓力。
除了正確對準(zhǔn)之外，另一些要考慮的問題存在于底板互聯(lián)系統(tǒng)。隨著激光光信號和其它高強度光源的出現(xiàn)，眼晴的安全是與今日底板連接器使用者相關(guān)的一個重要問題。安全問題還依據(jù)以下的事實而逐步升級由于光量根據(jù)光纖數(shù)而成倍增加，所以帶形光纖陣列比先前的單光纖呈現(xiàn)更大的危險性。
先前的系統(tǒng)，例如美國專利No.5,080,461所討論的系統(tǒng)，討論了安裝在端接的光纖連接器上的復(fù)雜門系統(tǒng)的使用，但其主要目的是防止光纖端頭的損壞和污染。由于一單模式光纖的光傳輸內(nèi)芯的直徑僅～8微米，即使微量的塵埃積累也可使光纖變得不能工作。然而，先前的系統(tǒng)要求在每個光纖端頭進行復(fù)雜端聯(lián)，且只能與另一個相應(yīng)的雄一雌接頭對相配合，而不能與標(biāo)準(zhǔn)接頭相配，造成其使用上的不方便。
EMI(電磁干涉)控制器的出現(xiàn)也是底板連接器設(shè)計的一個結(jié)果。由于通過底板連接的諸光電裝置，通常需要形成一貫穿電子箱柜的底板的有形的開口，可能通過所述底板發(fā)生EMI泄漏。電氣互聯(lián)打算通過若干精巧的EMI屏蔽裝置的技術(shù)來對付這個問題。然而現(xiàn)有的光纖連接器不能滿足這個問題。
最后，關(guān)于底板光連接器應(yīng)用的另一問題是彎曲半徑的控制。水平的箱柜連接方式通常易遭受由重力、使用者誤操作，或者物理的約束而引起的彎曲應(yīng)力，例如當(dāng)一箱柜緊壓在一墻上時。光纖由玻璃制成，且依靠全內(nèi)反射來傳送光信號。當(dāng)一光纖彎曲超過某一臨界角時，則在玻璃上會出現(xiàn)裂縫，造成光纖斷裂或損壞。而且，在某些彎曲角度時，由于完整的光信號不再包含在該光纖內(nèi)，所以即使玻璃纖維沒有斷裂，光信號也會損失或劣化。
為控制光纜的彎曲半徑，嘗試了幾種方法和裝置。其中有滑過光纜的預(yù)制的保護罩(boot)，諸如卡套箍或夾持器的外部裝置、以及精巧的注射成形的部件，這些部件的形狀使光纜附著時，光纜即呈現(xiàn)該模制結(jié)構(gòu)的形狀。
由于底板連接方式常常包括在小的空間內(nèi)連接愈來愈多數(shù)目的光纖，所以要求有一種控制光纖彎曲半徑的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種光纖互聯(lián)系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供了縱向的和角度向的對準(zhǔn)控制、污染控制、視力安全性保護和彎曲半徑控制。在某些實施例中，本發(fā)明的光學(xué)互聯(lián)系統(tǒng)規(guī)定了以個別的或集合的方式互聯(lián)的光纜陣列。
本發(fā)明的光纖光連接器系統(tǒng)設(shè)計成用來連接通過一底板安裝在一平面基底、一線路板附近的至少一條光纜。每條光纜包括多個光纖和一個端接的套箍，在端接套箍內(nèi)的光纖的縱向限定了一縱軸線和一朝向底板的前進方向。每條光纜由一套箍端接，該套箍具有一相對于保持件的第一縱向運動范圍X1和一縱向套箍彈性力為fn的套箍彈簧件。
光連接器系統(tǒng)包括一線路板殼體組件和一底板殼體組件。線路板殼體組件安裝在平面的基底上或線路板上，并包括至少一個用來接納光纜套箍的套箍接納腔。線路板殼體組件包括一線路板殼體彈簧。線路板殼體組件有一相對于線路板的縱向運動范圍X2，線路板殼體組件彈簧控制線路板殼體組件沿縱向運動范圍內(nèi)的運動。線路板彈簧有一縱向上的彈簧力h，其中，h>Σ1nfn,]]>即線路板彈簧的彈簧力可以抵消所有套箍彈簧的反向彈簧力。應(yīng)予理解的是，套箍彈簧可包括一個或多個單獨的彈簧件。在本發(fā)明的一實施例中，線路板彈簧包括兩個或兩個以上橫向互相隔開的彈簧，以建立一個獨立的線路板的懸置，可補償沿x-y平面的角度錯位。
底板件有一第一表面和一第二表面。底板殼體包括至少一個縱向接納腔，其可配合線路板殼體組件內(nèi)的相應(yīng)的腔。該接納腔具有沿底板件第一表面的前開口和沿底板件的第二表面的后開口。一前門遮蓋住前開口，一后門遮蓋住后開口。在一特定的實施例中，門是由彈性的導(dǎo)電材料制成的彈簧件并向關(guān)閉的位置偏壓。為提供EMI保護，諸門可電氣接地。在另一特定的實施例中，底板殼體包括兩個元件，一個與底板的第一側(cè)相連接，第二個與底板的第二側(cè)相連接。為提供EMI保護，兩元件之一可包括一電氣接地的導(dǎo)電材料。
互聯(lián)系統(tǒng)還可包括一個或多個光纜，該光纜包括用來控制光纜彎曲半徑的彎曲半徑控制件。該彎曲半徑控制件包括一包圍在光纜外面的抗變形的熱縮外套，其中已熱縮的外套具有所要求的彎曲半徑的曲率。


圖1是角度的非對準(zhǔn)線路板和底板連接器的側(cè)視圖。
圖2是按照本發(fā)明的一連接器系統(tǒng)的第一實施例的立體圖，其中線路板處于連接的位置。
圖3是圖2所示的連接器系統(tǒng)的立體圖，其中線路板處于卸開的位置。
圖4是圖2所示的連接器系統(tǒng)的分解的立體圖。
圖5是圖2所示的連接器系統(tǒng)的底板殼體組件的截取立體圖。
圖6是圖2所示的連接器系統(tǒng)的線路板殼體組件的截取立體圖。
圖7是圖2所示的連接器系統(tǒng)的殼體組件的面向線路板的面的立體圖。
圖8是底板連接器系統(tǒng)的側(cè)視圖，其中，雖然線路板與所述的互聯(lián)軸線互成角度，但該連接器部件沿互聯(lián)軸線對準(zhǔn)。
圖9是圖4所示的連接系統(tǒng)的插頭部分的立體圖。
圖10是圖4所示插頭的分解立體圖，圖中示出了除蓋板安裝之外的完全組裝后的插頭。
圖11是圖4所示的插頭正在安裝蓋板時的立體圖。
圖12是圖4所示的插頭完全組裝后的立體圖。
圖13是圖11所示的插頭組件纏繞在一成形架上的立體圖。
具體實施例方式
圖2和圖3示出按照本發(fā)明的一光學(xué)互聯(lián)系統(tǒng)100的實施例。光學(xué)互聯(lián)系統(tǒng)100將線路板或子板102連接并穿過底板104。板102是一平面的基底，例如一線路板或子板，其包括光學(xué)的、光電子的和電子的部件。板102可滑動地插入由板導(dǎo)軌106所限定的槽口內(nèi)。底板104包括一貫穿開口108、一第一內(nèi)表面110和一第二外表面112。
光學(xué)互聯(lián)系統(tǒng)100包括一布置在開口108內(nèi)的底板殼體120。該底板殼體120在本實施例中包括一第一部分122和一第二部分124。該第一部分122包括雄定位裝置126，其與第二部分124的后表面上對應(yīng)的雌定位裝置(未示出)相嚙合。組裝時，三點定位裝置有助于確保底板殼體的部分122和124之間的精確對準(zhǔn)。應(yīng)予以理解，在另一實施例中，殼體部分122和124不需要分離，而可模制成一體。然而，分開殼體部分122和124，在模芯設(shè)計中可有更大的自由度。
在本實施例中，緊固件128將底板殼體組件120固定到底板104上。緊固件128包括有螺紋的金屬插件，其插入底板殼體120的第一和第二部分122和124上的裝配孔130。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員容易知道可連同緊固件128一起使用安裝螺釘，已知有多種緊固機構(gòu)、粘合劑、壓配合和本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所知曉的其它裝置可用來對準(zhǔn)和固定底板殼體組件120。
底板殼體組件120限定了一有四個接納腔132的陣列。另一種實施例可包括單一的接納腔或其它任何必要的接納腔數(shù)以容納不同的光纜接頭。每個腔132包括一前開口134和一后開口136。為了表述本發(fā)明的目的起見，術(shù)語“后”，“前”，“朝前”或“朝后”僅僅是說明性的，以幫助描述相對于附圖所示出的實施例。折疊的前門138連接在一起以關(guān)閉前開口134，后門140連接在一起以關(guān)閉后開口136。本實施例中的前后門138和140包括鉸接地連接在前后開口134和136上的扁平彈簧金屬件。門138和140設(shè)計為當(dāng)插頭插入接納腔132的開口中時呈折下放平。在本實施例中，底板殼體組件120包括由絕緣材料模制成的塑料件，它們顯示了為維持對光纖位置的控制而需要的結(jié)構(gòu)強度和尺寸穩(wěn)定性。這種材料包括，但不限于熱塑性注射模制的聚合物，這些聚合物可填充或未填充強化劑，這種材料輸送諸如環(huán)氧樹脂的模制的聚合物。門138和140由導(dǎo)電金屬材料制成，例如回火不銹鋼、銅鈹合金或其它材料，諸門連接在一起以提供一接地的電氣通道。門138和140提供三個功能1)提供物理屏障以限制外界污物進入組裝后的連接器殼體，2)吸收電磁干擾和使選定電磁干擾接地，否則電磁干擾會通過腔132穿過底板104；以及3)提供眼晴的安全性，免受底板兩端發(fā)出的光信號。
底板殼體組件120可包括有相應(yīng)于普通插頭或套箍的配合結(jié)構(gòu)。雙門設(shè)計考慮到了光連接的密封，不必在每個連接器上包括特殊的加門的端接裝置。雙門的布置還考慮到在接納腔不是同時被塞入前、后插頭的任何時候，至少一扇門是關(guān)閉的。最后，使用夾持在導(dǎo)電殼體組件24中的導(dǎo)電金屬門，能以一種相當(dāng)簡單而精巧的設(shè)計，考慮到了EMI各部件的容納和接地。在使用者不牽涉到上述任何一問題的實施例中，只要不影響底板殼體組件120的性能和功能，門的使用不是強制的。
殼體組件120的另一個有用的特征是側(cè)鎖掣接納結(jié)構(gòu)142。而傳統(tǒng)的插頭保持裝置，例如在傳統(tǒng)電話插頭中的保持裝置設(shè)置在連接器插頭和接納的殼體的頂部，發(fā)現(xiàn)這樣一種設(shè)置會不必要地干擾帶形平光纜的堆疊。本發(fā)明通過沿帶形光纜的光纜陣列所限定的同一平面內(nèi)設(shè)置鎖掣接納裝置，來解決該問題。這為多個帶形平光纜在小的空間里沿垂直方向堆疊創(chuàng)造了條件。
當(dāng)線路板102滑入導(dǎo)向槽106時，底板殼體組件120的前端與線路板殼體組件150配合。線路板殼體組件包括一包住中空的突出部分154的殼體件152，該突出部分的尺寸為對應(yīng)和配合于底板殼體組件120的前開口134。線路板殼體組件150包括具有倒鉤端158的線路板連接結(jié)構(gòu)156。該線路板連接結(jié)構(gòu)156設(shè)計為可插入到在平面基底102上的接納槽160內(nèi)。盡管該線路板連接結(jié)構(gòu)156將線路板殼體組件在橫向和側(cè)向上固定到線路板上，但允許沿縱向軸線一定范圍內(nèi)的運動自由。在本實施例中，槽160的長度超過對準(zhǔn)裝置156的寬度。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員容易知道將線路板殼體組件150連接于平面基底102的另外的方法，同時允許沿X方向的運動自由。另外的實施例可以包括諸如機械緊固件、彈簧夾子或諸如此類的固定方法。
本實施例中的突出部分154是中空而呈矩形狀，端部為截頭棱錐形導(dǎo)入部分162。該截頭棱錐形導(dǎo)入部分162允許補償一定的配合非對準(zhǔn)性，在引導(dǎo)線路板殼體組件的突出部分154插入底板殼體組件的接納腔132時，通?？杀苊猱a(chǎn)生上述的配合非對準(zhǔn)性。而且，該突出部分154的形狀為相對于接納腔132的內(nèi)壁的對準(zhǔn)提供了保證。在配合時，突出部分154還對裝配過程中打開前門138提供了一自動的壓力。突出部分154的內(nèi)壁形成一階梯形腔164，該壁引導(dǎo)一光纖套箍170定位在階梯形腔164的里面。在本實施例中，階梯形腔164的形狀可接納諸如MT型光纖套箍之類的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)套箍。階梯形腔164設(shè)計成分別包括有一前和一后的矩形開口166和168。前開口166的尺寸使套箍170可插入到內(nèi)突緣172為止。一典型的MT型連接器包括一安裝于光纖束174上的套箍170，該套箍可滑動地連接在緩和體(détente)部分176。套箍170沿縱軸線有一限定的運動范圍X1。光纖束174被允許相對于緩和體部分176移動。位于套箍和緩和體部分之間的一彈簧元件向前偏壓該套箍使其朝向運動范圍的前端。
在本實施例中，線路板殼體組件150包括后開口168，其設(shè)計成接納MT連接器，包含該緩和體部分176。緩和體部分176卡在突緣173上，而套箍170則允許延伸到突出部分154里面，直到并且通過后開口168。該緩和體176設(shè)計成如此方式當(dāng)緩和體176插入階梯形腔164的前面時，彈簧178在緩和體176和套箍170之間壓縮。通過套箍170上形成的突緣180，可阻止套箍170自由行進通過后開口168。當(dāng)突緣180與內(nèi)突緣172嚙合時，對套箍170來說，所形成的突緣180起了行進止擋塊的作用。緩和體176裝備有鎖定裝置，其與線路板殼體組件150的后開口168相嚙合。較佳地，鎖定裝置設(shè)置在殼體組件150和緩和體176的兩側(cè)。在有些場合中，可能要求從殼體組件中移去緩和體176，對這種情況，要在殼體側(cè)設(shè)置一釋放結(jié)構(gòu)。這種釋放結(jié)構(gòu)是懸臂的，且允許樞轉(zhuǎn)，由此允許該釋放結(jié)構(gòu)向外彈出，以釋放相應(yīng)的鎖定裝置。
線路板102沿線路板導(dǎo)軌106的行進長度應(yīng)這樣選擇當(dāng)處于聯(lián)接位置時，該線路板殼體組件150對底板殼體組件120作用彈簧力。在一優(yōu)選的實施例中，線路板間隙的寬度應(yīng)大于0，最好大于彈簧偏壓的套箍相對于其各自的殼體的組合行程(一般為1至2mm)。
線路板殼體組件150相對于線路板102的移動范圍X2足以修正在線路板102沿板導(dǎo)向槽106移動范圍中的公差配合誤差，并當(dāng)線路板滑入時，直到該線路板被底板殼體120或被存在于板導(dǎo)向槽106內(nèi)的阻擋裝置阻擋之前，足以吸收使用者所給予的任何過分的力。本發(fā)明通過允許線路板上附連的連接器部件相對于所述線路板的移動來解決上述的問題或過壓現(xiàn)象。因此，在聯(lián)接位置時，線路板殼體組件150緊緊地夾緊在底板殼體組件120的后面，且受到彈簧組件184的恒定的彈簧偏壓。提供恒定的彈簧偏壓的優(yōu)點在于即使線路板102在工作時遭受到移動，偏壓也能確保殼體組件150和120之間保持緊密的接觸。
圖5表示具有前后門138和140的底板殼體組件120的詳細剖視圖。門138設(shè)計如下當(dāng)線路板殼體組件150的突出部分154插入到前開口134時，該突出部分154的金字塔形的前端162使該前門138向下彎折。同樣地，當(dāng)插頭190插入到后開口136時，插頭190的插入使后門140向下彎折。門138和140最好由彈簧樣的材料制成，該材料能承受向打開位置的彎折，然后當(dāng)插頭190或突出部分154拔去時又回復(fù)到關(guān)閉位置的無數(shù)次的循環(huán)。在EMI保護的情況下，后門140和底板殼體的第一部分124可由諸如金屬之類的導(dǎo)體材料構(gòu)造。當(dāng)由導(dǎo)體材料構(gòu)造時，后門140和第一部分124將吸收大部分的EMI輻射，否則這種輻射會通過空腔132逃逸。該第一部分124然后電氣連接到接地端結(jié)構(gòu)。在另一實施例中，門140或底板殼體122的第一部分兩者之一由絕緣材料構(gòu)造，而僅留有一個導(dǎo)體元件。該留下的導(dǎo)體部分接地。
通過提供前門138和后門140來遮蓋前開口134和后開口136，拔去插頭190或線路板殼體組件150將導(dǎo)致前后門之一關(guān)閉，因此減緩了任何可能的導(dǎo)致視覺安全的危害。應(yīng)予理解的是，允許每扇門的動作與另外的門無關(guān)。因此，這就意味著，如果僅有一個插頭190插入后開口136，其余的接納腔132的后門140仍保持關(guān)閉。為進一步保證諸門138和140在諸開口134和136內(nèi)的緊密貼合，可將框架結(jié)構(gòu)144形成在接納腔132的側(cè)壁上，該框架貼合側(cè)壁的輪廓，并遮蓋住諸門138和140的側(cè)邊緣。這進一步建立了緊密的密封以防止污染、容納EMI、和防止光泄漏。
圖6和7圖示了插入彈簧接納開口186和殼體組件150的彈簧184的定位。彈簧184系線彈簧，其線徑大小應(yīng)使線彈簧184在彈簧、線路板連接結(jié)構(gòu)156和線路板接納槽160之間提供輕度的壓迫貼合。由于彈簧184插入彈簧接納開口186內(nèi)，線路板連接結(jié)構(gòu)156被阻止發(fā)生彎曲，由此將殼體組件150鎖定在線路板102上。具體參見圖6，就可以明白槽口160如何為線路板連接結(jié)構(gòu)156提供了穿越線路板102的通道。線路板連接結(jié)構(gòu)156的倒鉤端頭158設(shè)計成鉤住線路板102的后側(cè)面，由此將殼體組件150沿橫向軸線固定在子板102上。槽口160的尺寸設(shè)計使線路板殼體組件150沿線路板102表面上的縱向軸線有一移動范圍X2。彈簧組件182的前向偏壓結(jié)合殼體組件150的移動X2自由度，允許在線路板102對準(zhǔn)底板104時，對不正確的誤差進行補償。選取彈簧組件182的彈簧184的組合力應(yīng)大于所有諸如各個套箍組件的獨立彈簧178的抵抗彈簧力的總和。不然的話，各套箍組件的諸彈簧178的組合力會推動殼體組件向后，這樣就阻礙了線路板殼體組件150和底板殼體組件120之間理想的聯(lián)接。然而，由于線路板殼體組件150的向前移動將受凸緣151的限制，所以各獨立的套箍仍保持其移動范圍，因此保證了在每個光纜連接上的緊密配合。
如圖6和7所示，線路板殼體組件150的縱向移動受到彈簧組件182的控制。術(shù)語“彈簧”是指回彈的或彈性的元件，例如盤簧、偏壓夾子、彈性條帶、壓縮泡沫或其它本技術(shù)領(lǐng)域所熟知的類似的裝置。在本實施例中，彈簧組件182包括兩只彈簧夾子184，其橫向上互相間隔，且通常位于線路板殼體組件150的橫向端部上。彈簧組件182起三個作用(a)沿線路板殼體組件150的縱向軸線作用一前向力，因此在線路板殼體組件150和線路板殼體組件安裝其上的線路板102之間建立一彈簧偏壓；(b)鎖定線路板連接結(jié)構(gòu)156，因此阻止線路板殼體組件150不留意從線路板滑出；以及(c)對線路板的角度錯位提供補償。
彈簧組件182最好偏壓線路板殼體組件150朝向子板的前面或配合邊緣，這樣，當(dāng)線路板殼體組件150在對著彈簧184的法向力的作用下移動時，線路板殼體組件150抵抗彈簧184的阻力而強迫移動。
另外，如圖8所示，橫向間隔位置上配置的兩個彈簧184考慮到了角度錯位的糾正，這樣，減小了對底板殼體組件150的前邊緣的壓力和可能的損壞，且補償接口的角度錯位。
圖9-11圖示了插頭組件190。該插頭組件190設(shè)計為能接受傳統(tǒng)的MT型連接器套箍，以及提供連接結(jié)構(gòu)以配合底板殼體組件120。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員容易明白插頭組件可以模制而成以接受不同類型的連接器。在本發(fā)明的另一個實施例中，底板殼體組件可成形為直接接受傳統(tǒng)的連接器組件。
插頭組件190包括下殼體組件192和殼體蓋件194。如上所述，MT型連接器組件包括一套箍170和一套箍彈簧178。MT型連接器用來端接多光纖帶形光纜196，該光纜外包以保護套198。
下殼體組件192包括由突緣面202所形成的一前開口200、一接納阱204、以及一彈簧擋唇206。套箍170有一前部171和一突緣172。該前部171穿越開口200。然而，開口200的尺寸設(shè)計成使突緣172太大而通不過開口200，且突緣172抵靠在突緣表面202上。如圖10所示，當(dāng)套箍彈簧178的端頭179恰當(dāng)?shù)胤旁谙職んw192內(nèi)時，其駐留在接納阱204內(nèi)并被壓縮在突緣172和彈簧擋唇206之間。套箍彈簧178的壓縮導(dǎo)致一力作用在突緣172和突出物206上，致使彈簧偏壓的套箍170向前進入開口200。
圖11示出了殼體蓋194裝配到下殼體192上的情形。這種裝配通過將殼體蓋194的嚙合結(jié)構(gòu)208放入該下殼體部件192的側(cè)壁上的嚙合腔210內(nèi)而變得更為方便。隨著殼體蓋194沿向下方向轉(zhuǎn)動，嚙合結(jié)構(gòu)208則擠夾在嚙合腔210內(nèi)。隨著轉(zhuǎn)動的進行，雄按扣閂212與相應(yīng)的雌閂接納裝置214嚙合，從而將下殼體部件192和殼體蓋194鎖定在一起。
一開口216設(shè)置在下殼體部件192上，以提供一通道讓強度件218通過。該強度件218通常存在于光纜中提供一通道讓強度件218通過。該強度件218通常存在于光纜中，一般固定在光纖連接器的殼體上以釋放光纜中的光纖的軸向應(yīng)力。
下殼體部件192還包括腔穴220，殼體蓋194上的樁頭222在組裝過程中插入上述腔穴，以提供橫向的鎖定以及殼體蓋194和下殼體部件192的對準(zhǔn)。
圖12示出了組裝在帶有安裝其上的彎曲半徑控制件230的光纜196上的插頭組件190。彎曲半徑控制件230對本實例來說，其包括應(yīng)用在插頭組件190的后殼體部分232上的一熱縮管，電纜的保護套198、以及電纜的強度件218。彎曲半徑控制件230可被加熱并收縮到位，使光纜196固定在插頭190上。
圖13表示一光纜形成裝置250，其包括一固定在底板254上的垂直支承件252和一個或多個固定在垂直支承件252上的成形軸胎256。成形軸胎256的半徑超過光纜196的臨界彎曲半徑。軸胎256相互之間的交角對應(yīng)于光纜196所期望或要求的路徑。
為應(yīng)用該彎曲半徑控制件230，一熱縮管或外套262首先滑入或包覆住插頭組件190和光纜196。術(shù)語“熱縮外套或管”是用來包括管、外套、帶子、繞扎物或包括能包覆在光纜要求的部分上的熱縮材料的涂層。術(shù)語“熱縮外套”是指一種材料，當(dāng)加熱時，該材料緊裹和壓迫在光纜的周圍，而且回復(fù)到常溫時仍保持這種緊裹的形狀，例如熱縮性塑料。
光纜196和熱縮管262包覆在軸胎256上。這種圖示裝置250制造了一種雙彎頭，其中光纜196向下然后向左，因而形成一復(fù)合彎頭。然后將熱縮管加熱到一溫度足以使管熱縮。在本實施例中，所選取的使熱縮性材料緊縮而要求的熱量應(yīng)避免對光纜造成任何有害的影響，但選取的熱量大于光纜的正常工作范圍。熱源可包括熱空氣槍、輻射加熱元件、加熱的軸胎或其它合適的熱源。加熱可在將光纜196放置在軸胎256上之前或在其后進行。熱縮管262和光纜196纏繞在軸胎156上時，可允許管子冷卻。一旦冷卻后，光纜196將呈現(xiàn)所要求的形狀和彎曲半徑。成形的光纜的剛度可由成形該熱縮管的材料的厚度和硬度計來控制。
在某些情況下，要求用一種熱激活性粘接劑涂復(fù)在熱縮管的內(nèi)表面，其形成對光纜196的保護外套和后殼體部分232的粘接。彎曲半徑控制件可用于光纜所期望的要求有彎曲的任何部分。進行現(xiàn)場的應(yīng)用時，可使用包覆的熱縮性材料和便攜式的熱源，例如熱空氣槍或燈。
應(yīng)予注意的是，本發(fā)明不局限于使用熱縮管來提供應(yīng)變清除以及彎曲半徑控制；然而，使用熱縮管對要不然花費很大的問題提供了一種便宜的解決辦法。
本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道本發(fā)明可應(yīng)用于各種光學(xué)裝置的聯(lián)接，甚至用于要求有精密對準(zhǔn)的非光學(xué)裝置。盡管本發(fā)明的描述參照了示范性的優(yōu)選實施例，但本發(fā)明在不脫離本發(fā)明的精神的前提下可表現(xiàn)為其它特定的形式。因此，應(yīng)予理解的是，這里所描述和圖解的實施例僅是示范性的，不應(yīng)認為是對本發(fā)明范圍的限制。依照本發(fā)明的精神和范圍，可作出其它的變體和修改。
權(quán)利要求
1.一種光纖連接器系統(tǒng)(100)，其用來通過底板連接至少一個安裝成靠近一平面基底(102)的邊緣的光纜(174)，每個光纜包括多個光纖和一個端接套箍(170)，在端接套箍內(nèi)的光纖的縱向限定了一縱軸線和一前進方向，該套箍有一第一縱向移動范圍X1和一套箍彈簧元件(178)，套箍彈簧元件(178)有一縱向套箍彈簧力fn，該光學(xué)連接器系統(tǒng)包括一基底殼體組件(150)，其安裝在包括至少一個用來接受光纖套箍的套箍接納腔(132)的所述平面基底上；一基底殼體組件彈簧(182)，基底殼體組件具有一第二縱向移動范圍，該殼體組件彈簧控制該殼體組件沿第二縱向移動范圍的移動，且具有一縱向殼體彈簧力h，其中h>Σ1nfn.]]>
2.如權(quán)利要求1的光纖連接器系統(tǒng)，其特征在于，殼體組件彈簧包括一第一和一第二橫向間隔懸置彈簧件(184)，該第一和第二懸置彈簧件允許殼體組件相對于平面基底有一角度移動范圍。
3.如權(quán)利要求1的光纖連接器系統(tǒng)，其特征在于，殼體組件彈簧包括多個單獨的殼體彈簧件，其中，單獨的殼體彈簧件的縱向彈簧力的和大于各套箍彈簧件的縱向彈簧力的和。
4.如權(quán)利要求1的光纖連接器系統(tǒng)，其特征在于，還包括一在接納腔上的可收放門(138)。
5.一種光纖連接器系統(tǒng)(100)，其用來將至少一個安裝在靠近一平面基底的邊緣的光纜(174)連接到具有一第一表面(110)和一第二表面(112)的底板件(104)上，該光纖的縱向定義了一縱向軸線，該光學(xué)連接器系統(tǒng)包括一底板殼體組件(120)，其限定了至少一個縱向接納腔(132)，該接納腔具有一沿該底板件的第一表面的前開口(134)和一沿該底板件的第二表面的后開口(136)；一前門(138)，其至少部分地遮蓋住前開口。
6.如權(quán)利要求5的光纖連接器系統(tǒng)，其特征在于，還包括至少部分地遮蓋住后開口的一后門(140)。
7.如權(quán)利要求5的光纖連接器系統(tǒng)，其特征在于，前門包括一導(dǎo)電材料。
8.如權(quán)利要求5的光纖連接器系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括包覆在光纜上的抗變形的熱縮性外套，其中，該熱縮性殼體具有一所要求的彎曲半徑的曲率。
9.一種用來控制光纜(196)的彎曲半徑的彎曲半徑控制件(230)，包括包覆在光纜上的抗變形熱縮性外套，其中，該熱縮性外套具有一所要求的彎曲半徑的曲率。
10.一種控制具有至少一個光纖的光纜(196)的至少一部分的彎曲半徑的方法，該方法包括如下步驟a)提供一熱縮性材料的外套(262)；b)將該外套放置在光纜所述部分的周圍；c)按所要求的彎曲角度彎曲光纜；以及d)施加熱量而使放置在光纜周圍的外套收縮。
11.一種光纖連接器系統(tǒng)(100)，其用來通過一底板(104)連接至少一個安裝成靠近平面基底(102)的邊緣的光纜(174)，每個光纜包括多個光纖和一個端接套箍(170)，在端接套箍內(nèi)的光纖的縱向限定了一縱軸線和一前進方向，該套箍有一第一縱向移動范圍X1和一套箍彈簧元件(178)，套箍彈簧元件(178)有一縱向套箍彈簧力fn，該光學(xué)連接器系統(tǒng)包括一基底殼體組件(150)，其安裝在包括至少一個用來接受光纖套箍的套箍接納腔(132)的所述平面基底上；一基底殼體組件彈簧(182)，基底殼體組件具有一第二縱向移動范圍，該殼體組件彈簧控制該殼體組件沿第二縱向移動范圍的移動，且具有一縱向殼體彈簧力h，其中h>Σ1nfn;]]>一底板殼體組件(120)，其限定了至少一個縱向接納腔，該接納腔具有一沿底板件第一表面的前開口和一沿底板件第二表面的后開口；一遮蓋住前開口的前門(138)以及一遮蓋住后開口后門(140)。
全文摘要
一種光纖連接器系統(tǒng)(100)，其用來將至少一個安裝成靠近一平面基底(102)的邊緣的光纜(174)連接到具有一第一表面(110)和一第二表面(112)的底板件(104)，每一光纜包括多個光纖(174)和一端接套箍(170)，該套箍具有一有縱向套箍彈簧力fn的套箍彈簧元件(178)。光學(xué)連接器系統(tǒng)包括一基底殼體組件(150)和一底板殼體組件(120)。該基底殼體組件包括至少一個套箍接納腔(164)和一基底殼體組件彈簧(182，184)，且具有一相對于基底的縱向運動自由度，該殼體組件彈簧控制基底殼體組件沿套箍的縱向軸線的運動，且具有一縱向彈簧力h，其中h＞(I)。h>∑
文檔編號G02B6/43GK1402839SQ00816514
公開日2003年3月12日 申請日期2000年4月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月1日
發(fā)明者H·A·洛德, D·T·史密斯 申請人:3M創(chuàng)新有限公司