具有应变消除组件的光纤连接器

摘要

光纤连接器包括套圈、所述套圈从其延伸的套圈保持器、接收所述套圈保持器的壳体以及耦合到所述壳体的连接器主体。所述连接器主体被构造来将所述套圈保持器保持在所述壳体内。所述光纤连接器还包括应变消除组件，所述应变消除组件包括耦合到所述连接器主体的后部部分的支撑件和在支撑件上接收的引导件。所述支撑件包括限定所述支撑件的前部端部的第一部分和限定所述支撑件的背部端部的第二部分，其中所述第二部分具有小于所述第一部分的硬度。另外，所述支撑件和引导件由相应的第一材料和第二材料形成，其中所述第二材料具有小于所述第一材料的刚性。

权利要求

1.一种光纤连接器，其包括：

套圈，其被构造来支撑至少一个光纤；

套圈保持器，所述套圈从其延伸；

壳体，所述套圈保持器在其中被接收；

连接器主体，其耦合到所述壳体并且被构造来将所述套圈保持器保持在所述壳体中，所述连接器主体具有至少部分地被接收在所述壳体中的前部部分和至少部分地在所述壳体外的后部部分；以及应变消除组件，其包括：

支撑件，其耦合到所述连接器主体的所述后部部分，其中所述支撑件包括限定所述支撑件的前部端部的第一部分、限定所述支撑件的背部端部的第二部分和在所述第一部分与第二部分之间的过渡区域，所述第二部分具有小于所述第一部分的硬度；以及引导件，其在所述支撑件的所述第一部分上被接收并且在所述过渡区域和第二部分上向后延伸，其中所述支撑件和引导件由相应的第一材料和第二材料形成，所述第二材料具有比所述第一材料小的刚性。

2.如权利要求1所述的光纤连接器，其中所述支撑件的所述第二部分是大致圆柱形的并且包括至少一个侧向开口。

3.如权利要求2所述的光纤连接器，其中所述支撑件沿所述光纤连接器的纵向轴线延伸，并且另外其中所述支撑件的所述第二部分中的所述至少一个侧向开口包括多个周向延伸的开口。

4.如权利要求1所述的光纤连接器，其中所述第一材料包含弹性体并且所述第二材料包含聚碳酸酯或金属。

5.如权利要求1所述的光纤连接器，其中所述引导件包覆成型到所述支撑件的所述第一部分上。

6.如权利要求1所述的光纤连接器，其中所述支撑件的所述第一部分包括延伸通过所述引导件的壁的至少一个肋状物。

7.如权利要求6所述的光纤连接器，其还包括：

护罩，其在所述壳体、连接器主体上和所述应变消除组件的至少一部分处被接收，其中所述支撑件的所述第一部分上的所述至少一个肋状物朝向所述护罩的内表面延伸穿过所述引导件的所述壁。

8.如权利要求7所述的光纤连接器，其中所述支撑件的所述第一部分上的所述至少一个肋状物接触所述护罩的所述内表面。

9.如权利要求8所述的光纤连接器，其中所述至少一个肋状物包括至少一个平面凸起，所述至少一个平面凸起从所述支撑件的所述第一部分的外表面延伸。

10.如权利要求7所述的光纤连接器，其中所述护罩在所述应变消除组件的一部分上延伸，所述部分包括所述支撑件的所述第一部分，从而使得所述第一部分整个设置在所述护罩内。

11.如权利要求1所述的光纤连接器，其中所述支撑件的所述第一部分包括从所述支撑件的所述前部端部延伸的至少一个狭槽，并且另外其中所述支撑件的所述第一部分通过由所述至少一个狭槽所促进的卡扣配合连接，耦合到所述连接器主体。

12.如权利要求11所述的光纤连接器，其中所述至少一个狭槽包括相对的第一狭槽和第二狭槽。

13.如权利要求1所述的光纤连接器，其中所述应变消除组件包括延伸穿过所述支撑件和引导件的通道，并且另外其中所述支撑件的内表面和所述引导件的内表面各自限定所述通道的一部分并且具有互补的几何形状，在所述几何形状中，所述通道在它们之间过渡。

14.如权利要求1所述的光纤连接器，其中当沿所述光纤连接器的纵向轴线观察时，在所述支撑件的所述第一部分上被接收的所述引导件的至少一部分具有矩形或大致矩形轮廓，并且另外其中当沿所述纵向轴线观察时，所述引导件以圆形或大致圆形轮廓终止，使得随着所述引导件从所述支撑件的所述第一部分向后延伸，所述引导件从所述矩形或大致矩形轮廓过渡到所述圆形或大致圆形轮廓。

15.如权利要求1所述的光纤连接器，其中所述引导件从所述支撑件的所述前部端部延伸并且在所述第一部分、过渡区域和第二部分上向后延伸。

16.如权利要求1所述的光纤连接器，其中所述支撑件的所述第一部分限定所述支撑件的至少第一四分之一，并且另外其中所述支撑件的所述第二部分限定所述支撑件的至少最后四分之一。

17.如权利要求1所述的光纤连接器，其中所述引导件在所述支撑件的所述第一部分的至少50%上被接收。

18.如权利要求17所述的光纤连接器，其中所述引导件在所述支撑件的所述第一部分的至少75%上被接收。

19.一种光纤电缆组件，其包括：

光纤电缆，其具有至少一个光纤；

如权利要求1-18中任一项所述的光纤连接器，所述光纤连接器安装在所述光纤电缆上。

说明书

具有应变消除组件的光纤连接器

[0001] 优先权申请

[0002] 本申请要求于2015年1月15日提交的美国临时申请序列号62/103,664的优先权的权益，其内容被依赖并通过引用整体并入本文。

技术领域

[0003] 本公开整体涉及光学连接，并且更具体地涉及具有应变消除组件的光纤连接器。

背景技术

[0004] 光纤可用于广泛的多种应用中，包括用于声音、视频和数据传输的电信行业。在使用光纤的电信系统中，通常存在很多位置，在所述位置中，承载光纤的光纤电缆连接到设备或其他光纤电缆。为了方便地提供这些连接，光纤连接器通常设置在光纤电缆的端部。将单个光纤从光纤电缆终止的过程被称为“插接”。可以在工厂进行插接，从而产生“预插接”或“预终止”的光纤电缆或现场(例如，使用“现场安装”光纤连接器)。

[0005] 不管安装何处发生，光纤连接器通常包括具有接收一个或多个光纤的一个或多个孔的套圈。套圈相对于光纤连接器的壳体支撑和定位光纤。因此，当光纤连接器的壳体与另一连接器(例如，在适配器中)配接时，套圈中的光纤相对于壳体定位在已知的固定位置。当光纤与配接连接器中提供的另一光纤对准时，这允许建立光学连接。

[0006] 光纤连接器的壳体和连接器主体(例如，保持/压接主体)通常是相对刚性的部件，使得光纤连接器在移动和使用过程中可承受各种力而不影响可能建立或已建立的光学连接。然而，具有刚性部件在其他地方呈现设计挑战。例如，安装光纤连接器后的光纤电缆通常比光纤连接器的连接器主体的刚性低得多。从高硬度到低硬度的快速过渡可能导致电缆与连接器主体相遇处应力集中。然后施加到电缆的径向载荷可能导致电缆弯曲(例如，应力集中处)超过禁止超过的电缆正常工作的最小弯曲半径。

[0007] 为了解决上述挑战，光纤连接器通常包括柔性的应变消除引导件，其卡扣到光纤连接器的刚性部分(例如，壳体或连接器主体)并且在电缆的一部分上向后延伸。引导件提供光纤连接器与电缆之间的硬度过渡。虽然已经提出许多不同的引导件设计来适当地提供这种过渡，但仍然需要新的解决方案。在引导件的相对端部处解决冲突条件可能是困难的，即，在耦合到连接器的引导件的端部处的高硬度和在电缆上终止的引导件的端部处的低硬度。否则可能导致削弱引导件的应力集中点，或以其他方式仍导致电缆的不可接受的弯曲。现有的解决方案可能无法充分解决这些冲突条件、可制造性挑战、空间限制以及其他考虑因素。

发明内容

[0008] 以下公开了光纤连接器的实施方案。根据一个实施方案，光纤连接器包括被构造来支撑至少一个光纤的套圈、套圈从其延伸的套圈保持器、接收套圈保持器的壳体以及耦合到壳体的连接器主体。连接器主体被构造来将套圈保持器保持在壳体内。另外，连接器主体具有至少部分地接收在壳体中的前部部分和至少部分地在壳体外的后部部分。光纤连接器还包括应变消除组件，所述应变消除组件包括支撑件和引导件。支撑件耦合到连接器主体的后部并且包括限定支撑件的前部端部的第一部分、限定支撑件的背部端部的第二部分和在第一部分与第二部分之间的过渡区域。第二部分具有小于第一部分的硬度。引导件在支撑件的第一部分上被接收，并且在过渡区域和第二部分上向后延伸。支撑件和引导件由相应的第一材料和第二材料形成，其中第二材料具有小于第一材料的刚性。

[0009] 根据另一个实施方案，光纤连接器包括被构造来支撑至少一个光纤的套圈、套圈从其延伸的套圈保持器、接收套圈保持器的壳体以及耦合到壳体的连接器主体。连接器主体被构造来将套圈保持器保持在壳体内。另外，连接器主体具有至少部分地接收在壳体中的前部部分和至少部分地在壳体外的后部部分。光纤连接器还包括应变消除组件，所述应变消除组件包括耦合到连接器主体的后部部分的支撑件和在支撑件上接收并且从其向后延伸的引导件。支撑件和引导件由相应的第一材料和第二材料形成，其中第二材料具有小于第一材料的刚性。另外，支撑件包括延伸通过引导件的壁的至少一个肋状物。

[0010] 根据又一个实施方案，光纤连接器包括被构造来支撑至少一个光纤的套圈、套圈从其延伸的套圈保持器、接收套圈保持器的壳体和耦合到壳体的连接器主体以及在壳体和连接器主体上被接收的护罩。连接器主体被构造来将套圈保持器保持在壳体内。另外，连接器主体具有至少部分地接收在壳体中的前部部分和至少部分地在壳体外的后部部分。光纤连接器还包括应变消除组件，所述应变消除组件包括耦合到连接器主体的后部部分的支撑件和在支撑件上接收并且从其向后延伸的引导件。支撑件包括第一部分和第二部分，其中第一部分限定支撑件的前部端部和支撑件的至少第一四分之一，并且第二部分限定支撑件的背部端部和支撑件的至少最后四分之一。第二部分具有小于第一部分的硬度。引导件的部分定位在支撑件的第一部分与护罩之间。支撑件和引导件由相应的第一材料和第二材料形成，其中第二材料具有小于第一材料的刚性。

[0011] 以下还提供了光纤电缆组件的实施方案。光纤电缆组件包括具有至少一个光纤的光纤电缆。光纤电缆组件还包括安装在光纤电缆上的本文公开的光纤连接器中的一个。

[0012] 另外的特征和优点将在下面的详细描述中给出，并且部分地对于光学连接技术领域的技术人员将是显而易见的。应当理解，前面的总体描述、以下详细描述和附图仅仅是示例性的，并且旨在提供理解权利要求的性质和特征的概述或框架。

附图说明

[0013] 包括附图以提供进一步理解并且所述附图并入本说明书且构成本说明书的一部分。图片示出了一个或多个实施方案，并且与描述一起用于解释各种实施方案的原理和操作。与所示或所描述的任何实施方案相关联的特征和属性可以应用于基于本公开显示、描述或理解的其他实施方案。

[0014] 图1是光纤连接器的实例的透视图；

[0015] 图2是图1的光纤连接器的分解透视图；

[0016] 图3是安装在光纤电缆上的图1的光纤连接器的横截面正视图；

[0017] 图4是图1的光纤连接器的连接器主体、压接带和应变消除组件的分解透视图；

[0018] 图5是类似于图1的透视图，但另外示出了从光纤连接器暴露的图4的应变消除组件；

[0019] 图6是图4的应变消除组件的分解透视图；以及

[0020] 图7是图1的光纤连接器的局部横截面透视图，包括图4的应变消除组件和护罩。

具体实施方式

[0021] 下面的描述中的实例将进一步说明各种实施方案。总体来说，描述涉及光纤连接器和包括其的电缆组件。光纤连接器10(也称为“光学连接器10”或简单地“连接器10”)的一个实例在图1中示出。虽然连接器10以SC类型连接器的形式示出，但以下描述的特征可适用于不同的连接器设计。这包括ST、LC、FC、MU以及MPO类型的连接器，例如和其他单纤维或多纤维连接器设计。

[0022] 如图1和2所示，连接器10包括具有被构造来支撑光纤16的套圈孔14(“微孔”)的套圈12、套圈12从其延伸的套圈保持器18、具有套圈保持器18被接收于其中的腔室22的壳体20以及被构造来将套圈保持器18保留在壳体20内的连接器主体24(也被称为“内壳体24”、“保留主体24”或“压接主体24”)。更具体地，套圈12的背部端部26被接收在套圈保持器18的第一部分28中，并且以已知的方式固定于其中(例如，将套圈保持器18在套圈12的背部端部
26上压接、粘合、模塑等)。在一些实施方案中，套圈12和套圈保持器18可甚至是单体结构。
为了方便起见，术语“套圈组件”可用于指套圈12和套圈保持器18的组合，而不管这些元件是固定在一起的单独部件还是单体结构的不同部分。

[0023] 套圈保持器18通过弹簧32偏置到壳体20内的向前位置，所述弹簧32在相比于第一部分28具有减小的横截面直径/宽度的套圈保持器18的第二部分30上延伸。弹簧32还与连接器主体24的内部几何形状相互作用，所述连接器主体24可使用卡扣配合等固定到壳体20。例如，图1和图2示出壳体20的后部部分，其在相对侧上具有切口或狭槽36，以便限定裂开的护罩。由于部件的几何形状，连接器主体24具有被构造来卡入狭槽36并保持在其中的突出部38。

[0024] 当如图1所示组装连接器10时，套圈12的前部端部42突出超过壳体20的前部端部44。前端42呈现用于与配接部件(例如，另一光纤连接器；未示出)的光耦合的光纤16。注意，套圈12沿着纵向轴线46对准光纤16。参考图3可以更好地理解这些方面，图3示出了包括光纤16的光纤电缆50(以下称为“电缆50”)如何能够利用连接器10终止。换句话说，连接器10可安装在电缆50上以形成光纤电缆组件48。电缆50仅仅是促进讨论的一个实例。在所示的实施方案中，纤维电缆50包括外护套52、内护套54、芳族聚酰胺纱形式的强度构件56以及光纤16，所述光纤16本身具有涂层58和缓冲层60(“紧缓冲”)。外护套52和内护套54的部分已经从光纤16中移除以暴露强度构件56，所述强度构件56被切割成期望的长度并放置在连接器主体24的后部部分62上。强度构件56通过已经定位在光纤16和强度构件56以及内护套54的部分上的压接带64(也称为“压接环”)连接到连接器主体24。再次地，电缆50仅仅是一个实例，因为光学连接领域的技术人员将理解可以如何用连接器10终止不同的电缆设计。

[0025] 在图4中，连接器主体24和压接带64与连接器10的应变消除组件70隔离示出。在图5中，应变消除组件70被示出为从连接器10分解(为了清楚起见，未示出压接带64和电缆
50)。当组装连接器10时，应变消除组件70定位在压接带64上并且耦合到连接器主体24。更具体地，并且另外参考图6，应变消除组件70包括被构造来耦合到连接器主体24的后部部分
62的支撑件72和在支撑件72上被接收的引导件74。支撑件72和引导件74由相应的第一材料和第二材料形成，其中第二材料比第一材料的刚性小。例如，在一些实施方案中，第二材料可以是弹性体，诸如热塑性聚氨酯，并且第一材料可以是具有较高弹性模量和/或剪切模量的材料，诸如聚碳酸酯或金属。在以下进一步描述应变消除组件70的其他方面后，这种安排的优点将是明显的。

[0026] 具体地参见图6，支撑件72包括限定支撑件72的前部端部82的第一部分80和限定支撑件72的背部端部86的第二部分84。在前部端部82与背部端部86之间，通道88延伸穿过支撑件72。第一部分80表示在一些实施方案中支撑件72的至少第一四分之一或者在一些实施方案中支撑件72的至少第一三分之一、第一一半或第一三分之二。为此，第一部分80被构造来耦合到连接器主体24的后部部分62。可实现耦合的一种方式是通过设计支撑件72和连接器主体24的尺寸和几何形状以提供卡扣配合连接。例如，图中所示的实施方案包括邻近支撑件72的前部端部82的通道88中的向内延伸的闩锁或脊部90。从前部端部82向后延伸的狭槽92设置在第一部分80的相对侧上。槽92有利于第一部分80向外挠曲，使得闩锁90可在连接器主体24的后部部分64上在脊部94(图3-5)上移动。脊部94与闩锁90之间的关系有助于在正常载荷下将支撑72(并且因此应变消除组件70)保持在连接器主体24上。

[0027] 支撑件72的第一部分80还包括在支撑件72的外表面102上的至少一个肋状物100(也称为“翅片”)。在所示的实施方案中提供了两种类型的肋状物100。首先，与槽92相交的支撑件70上的壁104可被认为是肋状物。第二，不与槽92相交的外表面102上的凸起106可被认为是肋状物。在此实例中示出了四个凸起106：在第一部分的侧面上的第一凸起106a和第二凸起106b，包括狭槽92中的一个以及在第一部分的侧面上的第三凸起106c和第四凸起106d，包括另一个狭槽92。凸起106是大致平面并且对准的(例如，第一凸起106a和第二凸起
106b共面，第三凸起106c和第四凸起106d也共面)或彼此平行(例如，第一凸起106a和第二凸起106b与第三凸起106c和第四凸起106d平行)。其他实施方案可仅包括一个或多个壁104或仅一个或多个凸起106作为一个或多个肋状物100，并且当在一些实施方案中提供多个肋状物时，肋状物不需要对准和/或平行。如将在下面更详细地描述，当引导件74被接收在支撑件72上时，肋状物100延伸通过引导件74的壁108。

[0028] 仍然参考图6，支撑件72的第二部分84具有与第一部分80不同的几何形状。这样，过渡区域或部分110被限定在第一部分80与第二部分84之间。第二部分84具有小于第一部分80的硬度，其可通过使第二部分84相对于第一部分80的长度较短和/或直径/宽度较小来实现。另外，第二部分84可包括导致比第一部分80硬度更低的沿其长度的结构特征。例如，所示实施方案中的第二部分84是圆柱形的，与纵向轴线46(图1)对准，并且沿其长度具有多个侧向开口112。在所示的实施方案中，侧向开口112在周向方向上延伸，以便在第二部分84中包括周向延伸的狭槽。为此，第二部分84出现“分段”。然而，其他形状和构造是可能的。实际上，在其他实施方案中，第二部分84可以不具有任何侧向开口或仅具有周向和/或轴向延伸的单个侧向开口。

[0029] 现参见图5和6两者，引导件74大致比支撑件72长(例如，至少两倍的长度)并且类似地包括具有不同几何形状的至少两个部分。当沿纵向轴线46观察时，在支撑件72的第一部分80上被接收的引导件的至少一部分具有矩形或大致矩形轮廓。引导件74还从支撑件72向后延伸并且当沿纵向轴线46观察时，最终以圆形或大致圆形轮廓终止。因此，随着引导件74从支撑件72的第一部分80向后延伸，引导件74从矩形或大致矩形轮廓过渡到圆形或大致圆形轮廓。

[0030] 引导件74可包覆成型到支撑件72上以在其上被接收，虽然也了解其他组装方式。有利地，并且如上所述，支撑件72的第一部分80上的肋状物100在一个或多个位置处延伸通过引导件74的壁108。这参见图7可更好理解，其示出了在组装条件下并且部分地为横截面形式的连接器10。如图7所示，连接器10还可包括在壳体20上被接收的护罩120、连接器主体
24和应变消除组件70的至少一部分。示出的具体实施方案中的护罩120在支撑件72的整个第一部分80上和因此在第一部分80上被接收的引导件74的一部分上延伸。在示出的实施方案中，引导件74从支撑件的前部端部82延伸并且在第一部分80上向后延伸，但其他布置是可能的。例如，在一些实施方案中，引导件74可仅在支撑件72的第一部分80的至少75％上被接收或在一些实施方案中仅在第一部分80的至少50％上被接收。无论如何，引导件74的至少一部分定位在支撑件72的第一部分80与护罩120之间。护罩120的内表面122面对引导件
74的外表面124(图6)。支撑件72的第一部分80上的每个肋状物100朝向内表面122中的一个延伸穿过引导件74的壁108。在一些实施方案中，肋状物100可甚至接触相关的护罩120的内表面122。

[0031] 通过延伸到或延伸超过引导件74的外表面，肋状物100允许在使用过程中将力有效地转移到护罩120。例如，当将径向/侧面载荷施加到电缆50(图3)时，由于力被转移到护罩120，应变消除组件70与连接器主体24之间的耦合可经受较少的应力。这减少了应变消除组件70弯曲或以其他方式变形超过可接收水平(例如，光纤16的最小弯曲半径)的可能性。

[0032] 虽然肋状物10可以是相比于常规设计增加应变消除组件70的支撑能力的一个特征，但在更一般的水平上，简单地提供具有由不同材料形成的部件的应变消除组件70—一种材料比另一种材料刚性大—在硬度方面提供了优点。具体来说，支撑件72的刚性第一材料有助于确保耦合到连接器主体24的应变消除组件70的部分具有相对高的硬度。这避免了连接器主体24与应变消除组件70之间的硬度的显著/急剧的过渡，从而当电缆50经受侧向载荷或其他力时，减小了耦合处的应力集中。

[0033] 此外，可提供相对高的硬度，而不在引导件74的端部与电缆50之间的应变消除组件70的另一端牺牲硬度的平滑过渡。换句话说，应变消除组件70由于其构造，仍能够以可接受的量的长度过渡到足够低的硬度。支撑件72的几何形状使得第二部分84具有比第一部分80更低的硬度，从而在支撑件72的刚性材料与引导件74的刚性较小的材料之间提供硬度过渡。因此，在应变消除组件70本身中，在支撑件72与引导件74之间的硬度由于急剧过渡引起的应力集中的可能性被减小/最小化。

[0034] 应当注意，可在不改变连接器10的应变消除组件70和/或其他部件的空间限制的情况下各自提供上述优点。例如，连接器10的护罩120可以是常规护罩，并且应变消除组件70的大小可以与常规的单体应变消除结构(例如，单独的弹性引导件)相当。将引导件74包覆成型到支撑件72上是实现此优点的一种方式。不管引导件74如何被接收并保持在支撑件
72上，足够长度的引导件74定位在支撑件72的第一部分80与护罩120之间，使得如果有的话，相比于常规设计，应变消除组件70的总长度没有显著增加。在上述实施方案中，引导件
74从支撑件72的前部端部82延伸并且在第一部分80和第二部分84上向后延伸。在其他实施方案中，引导件74可以在较小程度上被接收在支撑件72上。例如，在一些实施方案中，引导件74可仅在第一部分80的至少75％或仅在第一部分80的至少50％上被接收。

[0035] 本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以进行其他修改和变化。由于本领域技术人员可以想到合并本发明的精神和实质的所公开的实施方案的修改、组合、子组合以及变型，本发明应被理解为包括在所附权利要求及其等同物的范围内的所有内容。