带光连接器支架的光信号分配组件

摘要

一种带光连接器支架的光信号分配组件，包括纤维终端单元和电子接口单元，其中纤维终端单元和电子接口单元均具有配合光纤连接器元件，以及外壳引导和定位元件，以允许在单一连接操作中将电子接口单元连接到先前所安装的纤维终端单元，引导元件使得将连接器元件沿一定方位定位并对齐，以便在通过引导元件引导而将两个单元装配在一起时在光学连接器元件之间建立光学连接，其中单元设有快速接合元件，用于与彼此的配合元件接合，以将两个单元保持在一起，且连接器元件具有快速接合元件，以将它们以耦联关系保持在一起，并将连接器元件定位，以使在接口单元与纤维终端单元连接时，连接器元件的快速接合在纤维终端单元与接口单元的快速接合之前出现。

权利要求

1.一种用于通讯系统的信号分配组件，包括纤维终端单元和电子接口单元，其中所述纤维终端单元和电子接口单元均具有配合光纤连接器元件，以及外壳引导和定位元件，以允许在单一连接操作中将所述电子接口单元连接到先前所安装的纤维终端单元，所述外壳引导和定位元件使得将所述光纤连接器元件沿一定方位定位并对齐，以便在通过所述外壳引导和定位元件引导而将所述纤维终端单元和所述电子接口单元装配在一起时在所述光纤连接器元件之间建立光学连接，其中所述纤维终端单元和所述电子接口单元设有快速接合元件，用于与彼此的配合元件接合，以将所述纤维终端单元和所述电子接口单元保持在一起，且所述光纤连接器元件具有快速接合元件，以将它们以耦联关系保持在一起，并将所述光纤连接器元件定位，以使在所述电子接口单元与所述纤维终端单元连接时，所述光纤连接器元件的快速接合在所述纤维终端单元与所述电子接口单元的快速接合之前出现。

2.如权利要求1所述的信号分配组件，其特征在于：所述外壳引导和定位元件包括细长部件，可安装或预安装所述细长部件从所述纤维终端单元和所述电子接口单元中的任何一个突出，沿与当所述光纤连接器元件引入耦联连接关系中时该光纤连接器元件的接近方向平行的方向。

3.如权利要求2所述的信号分配组件，其特征在于：所述细长部件为销。

4.如权利要求1所述的信号分配组件，其特征在于：在所述电子接口单元中还设有电连接器，以形成与不同电信号消耗单元的电连接。

5.如权利要求4所述的信号分配组件，其特征在于：所述电信号消耗单元为电话、传真机、电视机、计算机。

6.如权利要求1-5中任一项所述的信号分配组件，其特征在于：所述纤维终端单元接合有电视接收机，以及将所述接收机连接到电视显示单元的连接机构。

7.如权利要求6所述的信号分配组件，其特征在于：所述纤维终端单元具有带开孔的服务/消耗分界盖，所述开孔提供到连接机构的通道，以连接电视信号和电源线到所述纤维终端单元。

说明书

带光连接器支架的光信号分配组件

[0001] 本申请是2005年10月14日申请的申请号为200580036689.2，名称为“带光连接器支架的光信号分配组件”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及信号分配组件，尤其(但并不唯一)涉及适合于家用的接口组件并涉及与之一起使用的连接器。

背景技术

[0003] 随着在城市环境中越来越多地利用光纤传输信号信息，用光纤将信息信号传送到家庭也越来越普遍。因此，目前可以将光纤直接引到家庭，替代将铜线电缆连接到家用设施。这样就使得能够经济地提供宽带信号，并允许在单一线路上同时传输大范围的不同信息。在家用设施中的终端要求将多个不同的连接器用于可能会在家庭中使用的信号用电设备产品。例如，可将单光纤上的输入信号输送到电话、计算机、传真机、电视机或其它电信号用设备。这些产品在下面统称为消耗单元，每个这些产品要求单独的电信号线路输入，且为了将光纤所传送的多个信号分开，有必要安装电子接口单元和电子电路，这种电子接口单元具有用于将光信号转换为电信号的变换器，电子电路用于将设计用于不同消耗单元的单个信号分出并将这些单个信号传送到适当的插口，以容纳由导电线电连接到单个消耗单元的连接器元件。

[0004] 在光纤的终端形成光耦合要求元件的精确定位，以确保光耦合正确运行。出于此目的，传统上的做法一直以来是一旦已将光纤引入家庭环境中，安装人员必须将纤维终端单元留在适当的位置，这种纤维终端单元包括光学接头(splice)和所称的“尾光纤(pigtail)”，这种尾光纤包括绕在外壳中并在输入光纤之间延伸的过量长度的光纤，该过量长度的光纤由适当的接头连接到该尾光纤。接合光纤来改变连接通常涉及切割纤维并因此而缩短其长度，这样就需要过量长度的光纤。光纤必须有过量的长度以确保以后可对安装构造进行任何改变并牢记光纤具有最小的弯曲半径，超过这个半径，光纤就必须不能进行弯曲，因为这样就会导致所传输的信号品质的降低，从而丧失最初使用光纤的好处。

发明内容

[0005] 根据本发明的一个方面，提供一种替代构造，在这种替代构造中，由电缆供应商所安装的光纤终端单元可配有容纳在通用连接器支架中的光纤连接器，这种连接器支架能够适于容纳大范围的可从商业上得到的已知连接器元件中的任何一种。用在任何领域的特别连接器元件还特别由地方当局或商业上的考虑所确定，而且也因为大范围的连接器元件可从市场上获取，因此众所周知不同的连接器元件会用于不同的领域。不过，从单一来源获得纤维终端单元的国有公司希望能够将这些单元安装在国家的任何地方，而无论个别光学连接器元件的地方当局做出的特别选择怎样地被用于他们的区域。本发明试图提供实现这种目的的方法。

[0006] 在本发明的另一个方面，提供使标准化尺寸的电子接口单元可由用户以单一、简单的插入动作直接安装的方法，这种方法并不要求任何专门技术来建立光学连接，该光学连接在纤维终端单元中终结尾光纤的连接器元件与连接到变换器以将光信号转换成电信号的连接器之间。因此，本发明包括信号分配组件，这种信号分配组件包括纤维接口单元，纤维接口单元具有在固定位置的连接器，这种连接器能够容纳电子接口单元，用适当的引导机构定位电子接口单元，以采取相对于纤维终端单元的精确的相对位置和方向，而并不要求专业技术人员建立这两个单元之间的光学连接。

[0007] 位于这种系统中心的是通用光纤连接器支架，这种通用光纤连接器支架适于用在纤维光学通讯信号分配系统中，这种通用光纤连接器支架包括第一和第二部分，在这两个部分之间可固定光学连接器元件，且这两个部分具有以多个不同位置和/或定向方向中的一个将支架的一部分定位于光纤终端单元基部上的机构，以允许将多个不同的连接器元件中所选择的一个保持在连接器支架的这两个部分之间，这两个部分还具有将这两个部分以它们之间的连接器元件而保持在一起的机构。

[0008] 用在本说明书中的术语“基部”应理解为是指用于纤维终端单元构件的任何形式的支撑，并在其范围内包括可以是开放的平的板或盘，或者闭合的外壳或外罩(在此情形中，“基部”可以是外壳或外罩的一个壁)。

[0009] 可将前面所限定的连接器支架定向为不同的方向，以在相同的预定位置容纳不同的连接器，这些连接器可至少选自MT-RJ、SC、SC双工、LC MU和Lcμ类型，而且也可以是可在商业上得到的其它连接器元件。

[0010] 本发明还包括纤维终端单元，这种纤维终端单元包括具有容纳输入光纤的端口的基部(如在本说明书中所限定的基部)、储存过量长度光纤的机构，以及位于光纤自由端用于与接口单元的互补配合连接器光学连接的光纤连接器，接口单元具有将光纤所传送的光信号转换成电信号的变换器，所述光纤接头连接器被保持在支架中，该支架具有机构，支架通过该机构以选定位置和/或方位固定到纤维终端单元的基部或外壳，由此以预定位置和/或方位将选定的所述连接器定位，以连接到具有互补配合连接器的接口单元。

[0011] 形成作为本发明的实施例的纤维终端单元可具有设有多个凸部的基部和连接器支架中的一个，另一个具有多个开口，将所述凸部和开口定位，使得连接器支架以多个不同预定位置和/或方位中的一个接合到基部上。

[0012] 因此，纤维终端单元的基部可设有容纳和定位多个不同的支架中的任何一个的机构，每个支架适于容纳特定的连接器，或者可以不同位置和/或方位容纳单一类型的支架，单一支架适于容纳一系列不同的连接器。

[0013] 在本发明的优选实施例中，纤维终端单元的基部带有引导机构或以引导机构形成，通过该机构可将电接口单元定位并引导到一个位置，光学连接器元件在该位置上与纤维终端单元的光学连接器元件连接。

[0014] 所述纤维终端单元的引导机构可包括细长的引导部件，在将连接器元件引入耦联或连接关系中时，引导部件可以安装成或预安装成以平行于相对接近于连接器元件方向的方向从纤维终端单元中突出。引导部件(优选销)可便利地与电子接口单元一起提供，以在将单元安装在一起之前由用户以各自单元中的任何一种的适当形式(优选开孔)安装。

[0015] 纤维终端单元的基部可设有用于与电子接口单元的配合元件接合的快速接合(snap-engagement)元件，以将所述两个单元保持在一起。优选这两个单元的物理互连还减轻连接器元件上的压力，并利用将连接器元件固定在一起的任何快速接合方式以外的方式将连接器元件保持在适当的位置。

[0016] 在形成作为本发明优选实施例的纤维终端单元中，连接器元件具有将它们以耦联关系保持在一起的快速接合构件，且将连接器支架定位，使得在接口单元与纤维终端单元连接时，连接器元件的快速接合在接口单元的外壳或外罩与纤维终端单元的快速接合之前出现。

[0017] 本发明还包括通讯系统的信号分配组件，这种信号分配组件包括纤维终端单元和电子接口单元，在这种信号分配组件中，纤维终端单元和电子接口单元各自具有配合光纤连接器元件以及外壳引导和定位元件，这些元件允许在单一连接操作中将电子接口单元连接到先前所安装的纤维终端单元，引导元件将连接器元件定位并将连接器元件按方向对齐，以在将由引导元件所引导的这两个单元安装在一起时在光学连接器元件之间建立光学连接，这种组件优选地还包括前面所描述的特征中的任何特征。在这些进一步的特征中优选：

[0018] -要么将所述纤维终端单元的光纤连接器元件保持在设有机构的支架中，通过该机构支架可以选定位置和/或方位固定到纤维终端单元的基部或外壳，以将选自包括两个或更多不同连接器的组的选定的所述连接器以预定位置和/或方位定位，以连接到所述接口单元；

[0019] -或者所述引导元件包括细长部件(优选销)，在将连接器元件引入耦联连接关系中时，这些部件可以安装成或预安装成以平行于接近于这些连接器元件方向的方向从所述单元中的任何一个突出；

[0020] -或者所述单元设有快速接合元件，用于与相互的配合元件接合，以将这两个所述单元保持在一起，且连接器元件具有快速接合元件，以将它们以配合关系保持在一起，并将连接器元件定位，以使在所述接口单元与所述纤维终端单元连接时，所述连接器元件的快速接合在所述纤维终端单元与所述接口单元的快速接合之前出现。

[0021] 形成作为本发明的实施例的信号分配组件还可设有接口单元中的电连接器，以与不同电信号消耗单元形成电连接，这些消耗单元如电话、传真机、电视机、计算机和类似物，一般可采用RJ45连接器。在根据本发明的组件或纤维终端单元的某些优选实施例中，纤维终端单元结合有电视接收机和连接机构，电视接收机如CATV接收机，连接机构用于将这种接收机连接到电视显示单元。在这些实施例中，纤维终端单元可具有带开孔的服务/消耗分界盖，这种开孔提供到连接机构的通道，以连接电视信号和电源线到所述纤维终端单元。

附图说明

[0022] 将通过示例的方式并参照附图，本发明的各种实施例将得到更详细的描述，在这些附图中：

[0023] 图1是形成本发明部分信号分配组件的纤维终端单元的平面俯视图；

[0024] 图2是接口单元的俯视透视图，这种接口单元适于与本发明一起使用，以形成组合信号分配组件；

[0025] 图3是示于图1和图2中的两个单元的平面俯视图，图中示出的两个单元相互连接以形成信号分配组件，且图中示出的两个单元的盖取下以露出内部构件；

[0026] 图4是纤维终端单元的放大视图，示出了光学连接器的不同形式并示出了不同位置的通用光学连接器支架；

[0027] 图5示出了通用光学连接器支架的透视图，示出了在通用光学连接器支架的一个构造中的第一光学连接器；

[0028] 图6是图5中的通用光学连接器支架的透视图，图中示出的通用光学连接器支架在利用不同类型的光学连接器的不同构造中，其中，将两个光纤连接器安装在支架中；

[0029] 图7示出了通用光纤连接器支架的分解图，图中示出了以第一方向(图7a)和第二方向(图7b)的两个部分；以及

[0030] 图8示出了根据本发明的纤维终端单元，该纤维终端单元承载CATV接收机，这种CATV接收机具有电源线和信号电缆连接点以及众所周知种类的服务/消耗分界盖，这种服务/消耗分界盖由切除开孔修改，这种切除开孔提供到电源线和信号电缆(优选同轴电缆)的通道，以像图中所示出的那样连接到该接收机。

具体实施方式

[0031] 参看附图尤其是图1，其中，本发明中的信号分配组件包括大致用11表示的纤维终端单元(图1)和大致用12表示的接口单元(图2)，接口单元12设计与纤维终端单元互连，以形成复合信号分配组件。

[0032] 在使用时，预期纤维终端单元将由已将光纤13引入建筑物的电缆安装人员安装在建筑物中，该光纤在接头14接合到尾光纤15，尾光纤15的过长部分储存在纤维终端单元的外壳17的基部16上的多个线圈中。基部16具有在浅的凹部中的多个隔开的凸部18和导件19，浅的凹部形成用于尾光纤的过长部分的合适的外罩，并允许安全而牢固地保持过长的尾光纤，且光纤的曲率大于最小弯曲半径。尾光纤的自由端20连接到光纤连接器的连接器元件21，光纤连接器保持在通用光纤连接器支架22中。通用光纤连接器支架22将在下面进行更详细的描述。外壳17下部的基部16具有多个孔23，这些孔23位于隔开的位置从而以多个位置或方位中的一个来容纳连接器支架22，这一点将在下面进行更详细的描述。

[0033] 接口单元11的外壳17为浅盘的形式，具有直立的侧壁24、25，和端壁26、27，端壁26、27具有大的浅U形切除部分28。

[0034] 两个平行金属引导销31和32平行于外壳17的侧壁24和25延伸并固定在外壳17中各自的外罩29和30中，金属引导销31和32的功能将在下面进行更详细的描述。在这些销的端部设有螺纹，以允许这些销由终端用户安装以准备纤维终端单元来容纳接口单元。通过将这些销插入纤维终端单元的外壳中的开口中来安装这些销并将这些销螺纹式接合在为了这种接合目的而设置的固定螺母(captive nut)上。与盘17的端壁26中的浅切除部分28相对的是通常呈U形的多个槽口或开口33，这些槽口或开口33的目的将在下面进行更详细的描述。

[0035] 参看图2，接口单元12包括电子器件的印刷电路板40，就其本身而言，这些电子器件是已知的，因此除了板40以外，本说明书不再对其进行更详细的描述，板40承载光学连接器元件41，光学连接器元件41与纤维终端单元的光学连接器元件21互补，并设计用于与纤维终端单元的光学连接器元件21连接，这种连接器接合变换器，这种变换器用于将光信号转换成电信号，然后，这些电信号由电子电路进行过滤和处理，以在该接口单元的大致用46表示的外壳的端面45中的一系列不同的插口42、43和44上提供单个输出信号，该外壳46容纳印刷电路板40。该端壁45还具有开口47，纤维终端单元的连接器元件21可穿过开口47凸入，形成与连接器元件41的连接。

[0036] 在外壳46的每个侧面上有两个通常呈圆柱形的引导槽48和49，引导槽48和49用于在接口单元12和纤维终端单元11安装在一起时容纳纤维终端单元11的引导销31和32。

[0037] 在实践中，由于纤维终端单元将由电缆供应商安装在固定位置，所以预期将通过将接口单元11的引导销31和32插入来将接口单元12安装到纤维终端单元11，引导销31和32穿过接口单元12的外壳46的端壁45中的开口50和51并通向圆柱形槽48和49，圆柱形槽48和49的内表面和/或结构与这些引导销31和32牢固地接合而无任何间隙，但并非非常牢固以至于阻止手动将这两个器件安装在一起。若这种组件水平定向，那么这些引导销可支撑接口单元并将接口单元定位。

[0038] 接口单元12的端壁45有两个弹性凸齿52和53，这两个弹性凸齿52和53穿过盘17的端壁27中的开口54和55接合，构成纤维终端单元11的基部部分。在将这两个单元牢固地推在一起时，弹性齿52和53快速接合到开口54和55中，以将这两个单元牢固地保持在一起。通过将确定连接器支架22的位置的孔23适当地定位，就可能确保这两个连接器元件21和41的任何快速接合配合部分恰好在齿52和53在孔54和55中快速接合之前快速接合，以在这两个部分安装在一起时，用户能够听到尖锐的卡嗒声，以确信已经建立光学连接，且再一次的卡嗒声表明这两个器件安装在一起。

[0039] 图3示出了牢固地连接到接口单元12的纤维终端单元11，从图3中可以看出，中间盖60设在盘17中的过长尾光纤储存腔上方，以保护尾光纤15的多余长度不受到线的磨损，然后，可将这些线引导穿过纤维终端单元11的端壁26中的开口33并越过盘60，以根据这些线所连接的电消耗单元的特性适当地与连接器42、43和44接通。

[0040] 图4示出了与示于图1中的纤维终端单元类似的纤维终端单元，但在这种纤维终端单元中，通用连接器支架22安装在开口23的不同的组中，并承载不同的光纤连接器布置。实际上，这种纤维终端单元承载两个光学连接器61和62，两个尾光纤63和64接合到这两个光学连接器61和62，且这两个光学连接器61和62连接到接口单元的连接器41中的配合连接器元件(未示出)中。

[0041] 图5至图7示出了连接器支架22的形式。这种形式包括第一部分65和第二部分66，确定第一部分65的形状以与第二部分66结合。在所示出的实施例中，这两个部分65和66由螺钉67保持在一起，但其它固定装置也可以使用，如螺栓、快速接合部件或类似的装置。这两个连接器支架部分65和66在它们之间夹有连接器元件68。连接器支架的下部分65有四个成对的支腿，从图中看，一对69位于右端，另一对70从图中看从左端稍微间隔开。正如可从图7a和图7b看出的那样，光学连接器支架22的这两个器件65和66具有互补形状，这种互补形状允许将它们以多种不同的方式结合在一起，以形成容纳不同连接器的适当成形的腔体，这些连接器如MT-RJ、SC、SC双工、LC或Lcμ类型的连接器。

[0042] 正如可从图7a看出的那样，下连接器支架部分65包括板状主基部80，前面所提及的支腿69和70从主基部80向下凸出。从基部80向上在其每个端部是两个直立块72和73，每个块中具有槽形凹口74和75。从这些块72和73向上凸出两对支腿76和77，这两对支腿76和77与支腿69和70成直线，但以相反方向与从基部板80向下凸出的支腿69和
70相对。虽然在图7a和图7b中所示出的支腿69和70以及支腿76和77是直立的，但它们在其自由端具有侧向凸出的齿，以在纤维终端单元的基部的孔23中快速接合。图7b示出了倒置的板80，从图7b中可以看出，板80的反面具有在板80的整个长度延伸的纵向槽
78和79。

[0043] 连接器支架22的上部分66通常是具有四个孔82的板状体81，每个孔在板状体81的每个角，这四个孔82在两个部分66和65结合在一起时与底部部分65中的配合孔83成直线，以容纳螺钉67。正如可从图7a看出的那样，在连接器支架22的上部分66的板状体81的一个面上有两个纵向槽88和89，这两个纵向槽88和89在形式上与底部部分65中的槽78和79对应，而且，正如可从图7b看出的那样，在板81的另一个面上分别有直立块84和85，这些直立块84和85中具有浅槽86和87，浅槽86和87与底部部分的块72和73中的槽74和75相匹配。

[0044] 然后，这种构造允许这两个部分以多种不同的相对构造结合在一起，这些构造中的第一种在图5中示出，在第一种构造中，板状体80和81的两个平的面相互朝向，以形成具有两个成直线的槽的内腔，这两个成直线的槽由位于一端的两个腔75和86以及位于另一端的腔体74和87限定。这样就将连接器68保持在由两个槽74和87限定的腔中。

[0045] 不过，不改变连接器支架22的上和下部分的相对方向也可以将这两个连接器元件安装在限定在图6所示的两个部分之间的侧面横向槽中。可通过将上和下部分均倒置来形成其它构造，使得下部分中的纵向槽78和79以及上部分中的纵向槽88和89相互朝向，以形成容纳不同形状的连接器元件的合适纵向槽。

[0046] 图8示出了根据本发明的纤维终端单元的示例，这种纤维终端单元承载CATV接收机，CATV接收机具有电源和信号电缆连接点以及服务/消耗分界盖，这种服务/消耗分界盖由切除开孔修改，这种切除开孔提供到电源和信号电缆(优选是同轴电缆)的通道，以连接到该接收机。