专利名称：可安装在墙壁上的光纤和光缆管理设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在用户建筑物布设光纤网络中管理光缆的线盒(drop box )或夕卜壳。
技术背景在多住宅单元(MDUs)和其它用户建筑物布设光纤网络需要使 用所谓的光缆线盒，该光缆线盒设计成用于安装在建筑物的墙壁或其 它结构上。目前工业实践要求盒在盒左侧具有用于接收来自网络提供 商的光缆的光缆入口，并在盒右侧具有一个或多个开口，与建筑物内 各用户相联的许多光纤途经所述一个或多个开口与提供商光缆中的光 纤连接。众寸i口，参见〈www.corningcablesystems.com〉上的Corning光 缆系统，可安装在墙壁上的连接器壳体，以及<www.adc.com/ productsandservices/〉上的ADC电讯，室内光纤分配终端-客户建筑 物设备(CPE )。还可参见2007多链路产品目录第24巻第87 - 94页， 公开了可从美国俄亥俄州伊利里亚的Multilink公司买到的可安装在 墙壁上的光缆外壳的系列。然而，通过单个工人在用户建筑物安装已知的光缆线盒是困难并 且耗时的。而且，已知的盒的尺寸设计成容纳较老式的光缆，这些光 缆无法在不影响光缆性能的情况下承受小于3英寸(76.2 mm)的弯 曲直径。因此，目前可用的线盒较大，并且不道于在没有较大的时间 和劳动支出的情况下在多住宅单元或其它种类的建筑物中用于光纤网 络的广泛布设。发明内容根据本发明，光纤和光缆管理设备包括用于安装在用户建筑物的墙壁或其它表面上的基座和从基座轴向地延伸一定高度的巻筒(drum)区域。该巻筒区域具有筒形外壁，其尺寸设计成支承缠绕 在外壁上的一段长度的第一光缆；形成在外壁径向内侧的筒形内壁， 其中在两个壁之间限定有环形光纤布设区域；和外壁中的光缆入口， 用于接收第一光缆的端部，从而使光缆的光纤可被布设通过光纤布设 区域。在巻筒区域顶部布置有接口室，该接口室被构造成将布设在接 口室内的第一套光纤与第二套光纤连接，该第二套光纤与布设至设备 的第二光缆相联。在一个实施例中，具有其轴线与筒形外壁的轴线重合的通道的管 延伸通过设备，用于使单个安装者使用一只手拉出缠绕在壁上的光缆， 同时用另一只手保持改锥，该改锥的轴插入到管通道中，从而当光缆 被拉出时，设备可绕轴自由转动。该特征可显著减小在给定建筑物布 设光纤网络时安装者所需的时间和努力。为了较好地理解本发明，参照以下接合附图的说明和所附权利要 求书。
在附图中图l是根据本发明可安装在墙壁上的光缆线盒形式的光纤和光缆 管理设备的第一实施例的透视图；图2是图1的线盒的剖视图，示出该盒的光缆巻筒和其它内部部件；图3是在去除遮蔽盖的情况下从顶部所见的图l的线盒的视图； 图4是从下方所见的图1的线盒的视图； 图5是根据本发明可安装在墙壁上的光缆线盒的第二实施例的透 视图；图6是图5的线盒的剖视图；图7是图5的线盒的侧视图，示出根据本发明的光缆应变消除装 置的位置；图8是光缆应变消除装置的放大透视图；图9是在拆除顶盖的情况下图8的应变消除装置的视图；图9A也是没有顶盖的应变消除装置的视图，示出进入该装置一端的光缆和从该装置的相反端出来的光缆的各光纤；图9B示出在线盒的巻筒区域中的合适位置上的应变消除装置； 图10是根据本发明可安装在墙壁上的光缆线盒的第三实施例的透视图；图11是从下方所见的图IO的线盒的视图； 图12是在图10的线盒的基座上的连接器驻留区域的透视图； 图13是示出根据本发明布设在整个多住宅单元(MDU)建筑物 的多个本发明的光缆线盒的示意图。
具体实施方式
图1示出据本发明的光缆线盒10形式的光纤和光缆管理设备的第 一实施例。盒10可由金属板和/或诸如非限制性的ABS或聚碳酸酯的 塑料材料构成。如果盒将安装在用户建筑物的室外，则还可在盒10 上或内部用已知的方式设有防潮密封件、垫圏和类似物。盒10具有基 座12，该基座在所公开的实施例中大致为正方形，并且各边长是例如 6.25英寸(158.75 mm),在基座的每个角上形成有安装孔14。盒10还具有从基座12的中心部分沿轴向向上延伸的巻筒区域 20。巻筒区域20包括筒形外壁22,该筒形外壁的外周在图1中部分 地可见。壁22的外径足以允许一定长度的光缆(未示出)至少以光缆 特定的最小弯曲直径缠绕在巻筒壁22上，用于存储或保持。例如，当 使用可从OFS Fitel公司买到的AUwave FlexTM光纤的光缆时，巻筒 壁22的外径可以是大约3.0英寸(76.2 mm)或更小。光缆的内侧端 部进入巻筒壁中的光缆入口，同时通过配合在入口内的应变消除装置 24被支承在基本笔直的路径上。装置24将在下文中结合图7至图9B 进一步说明，其引导光缆的端部沿在装置24的位置处的壁的圆周的切 线通过筒壁22。光缆线盒10还具有布置在巻筒区域20顶上的接口室30,该接口 室具有外周侧壁31。在图l的实施例中，室30具有可拆除的遮蔽盖 32和在35处铰链连接到该盖的连接器保护罩或盖34，该遮蔽盖构造 并且设置成允许安装者从外侧访问到室30的内部。如下所述，接口室 30的尺寸设计成并且成形成允许第一套光纤与第二套光纤连接，该第 一套光纤进入室30并且来自缠绕在巻筒区域20上的光缆或来自进入 室壁31中的开口的光缆(见图2和图3),该第二套光纤来自另一光 缆并终止于在图1的盖34下方可见到的连接器36。许多扁平指状物 或凸片38形成为从室壁31的下侧边缘向外伸出，并且平行于基座12。 凸片38和基座12共同用于限制在基座与接口室30之间的区域中缠绕 在巻筒壁22上的光缆的长度。图2是图1中的线盒10的立视剖视图，并且图3是在遮蔽盖32 被去除的情况下从顶部见到的盒10的视图。接口室30具有连接器面 板40，该连接器面板被支承成占据室侧壁31中的切除区域41。许多 光学连接器适配器42安装成延伸通过面板40中相应的开口，并且适 配器42可操作以将面板40的外侧处的光纤连接器36与面板的内侧处 的相应连接器44联接。优选地，面板40安装在侧壁31中，从而使其 可被容易地拆除并由另一个其中安装有不同类型适配器的相同尺寸的 面板替换。例如，面板40可滑进或滑出形成在侧壁切除区域41的两 端中的竖直通道43。因而可根据在给定布设中使用的光缆连接器的类 型从具有适配器42的许多不同面板中选择希望的面板40，所述适配 器容纳有例如LC、 SC、 FC、 ST、 MPO或MPX类型的连接器。如上文提到的，进入接口室30中的光纤可来自缠绕在巻筒区域 20上的光缆的内侧端部，并且经由应变消除装置24穿过巻筒壁22。 在这种应用中，光纤穿过在巻筒区域的筒形外壁22与筒形内壁48之 间延伸的环形光纤布设区域46，所述筒形内壁48形成在外壁22的径 向内侧。应变消除装置24和环形光纤布设区域46的尺寸设计成使各 光纤在进入接口室30并终止于连接器44之前不会有小于光纤特定的 弯曲直径的弯曲直径。例如，当使用可从OFS Fitel 7>司买到的Allwave Flex 光纤的光缆时，内壁48可具有小至0.7874英寸(20 mm)的外径，并且光纤布设区域46的平均直径可以仅为大约2.0英 寸(50.8 mm )。接口室30的侧壁31还具有在壁31的后段中的光缆进入或穿过口 50 (图2和3)，用于接收以下外侧光缆或光缆组件(未示出)，该外 侧光缆或光缆组件的光纤将与终止于连接器36的那些光纤连接。或 者，光缆入口 50可设置成穿过替代的连接器面板40 (未示出)的一 部分的大开口。在这种应用中，可将进入后部开口 50的光缆的光纤直 接引导到连接器44中对应的一个，如果有弯曲，也仅有小的弯曲。而 且，在连接器面板40中使用诸如MPO型多光纤连接器，使盒10能 用作聚集盒。就是说，来自多住宅单元(MDU)的不同高度的其它类 似盒的多根光缆可进入接口室30的后部开口 50，以经由MPO连接器 与从例如MDU的地下室的其它位置引导到该盒的单根光缆连接。参 见图13和相关下文。如果不被使用，则后部光缆入口 50优选地通过 塞子52保持封闭。图4是图1的光缆线盒的底部视图。筒形管60形成有中心轴线通 道62。管60在管60的顶端与管的底端之间轴向地延伸，管的顶端配 合通过遮蔽盖32中的开口以与盖的顶面齐平，如图l所示，在管的底 端处，管通道62在基座12下方敞开，如在图4中所见。管通道62 的轴线与巻筒区域20的筒形外壁22的轴线重合。在所公开的实施例 中，管60在壁63的中心的上方和下方延伸，该壁63封闭筒形内壁 48的上方轴向端，如在图2中所见。管60中中心通道62的直径优选地足以允许从盒10的上方或下方 通过通道插入诸如改锥轴、螺栓或其它木>脱心轴(payoff mandrel) 的细长工具，从而使该工具可用作转轴，盒10可绕该转轴自由转动。 该构造允许单个工人容易地放出缠绕在巻筒区域20上的光缆，这对于 在MDU的网络布设是必须的。例如，当将插入的改锥的手柄保持在 一只手中时，工人可以用他或她的另 一只手从巻筒区域20拉出并展开 希望长度的光缆，同时盒10可绕改锥轴自由转动。图5至7示出根据本发明的光缆线盒200的第二实施例。与图1 至4的盒10的部件相同或相似的盒200的部件具有增大200的对应的 附图标记。盒200具有单件遮蔽盖232，该遮蔽盖具有用于连接器保护罩或 盖234的一体的铰链235。而且，接口室230的侧壁231具有连续的 圆盘凸缘204,该凸缘204在室230下方平行于盒的基座212径向向 外延伸。凸缘204与基座212 —起用于限制在凸缘204与基座212之 间的区域内缠绕在筒形外壁222上的光缆的长度。与图1至4的盒10 一样，光缆的内侧端部通过应变消除装置224引导以在与装置224的 位置处的壁222的圆周相切的基本笔直的路径上进入盒200内的环形 光纤布设区域246。而且，如在图6中所见，线盒200的基座212可形成为单独部件， 该单独部件通过例如形成为接合颈圏206的螺钉或其它紧固件紧固至 巻筒区域220的底部，该颈圏206固定在环形纤维布设区域246的底 部处。图8是应变消除装置224的放大透视图，该应变消除装置224对 应于设置在图1的线盒10中的应变消除装置24。如在图9中所见， 应变消除装置224由具有大致U形的横截面的弓形装置体部208和盖 209组成，盖体部208具有外侧壁224a、内侧壁224b和底壁224c， 所述盖209配合在顶部处并且在装置的侧壁224a、 224b之间延伸。而且，如图9A所示，外侧壁224a在装置224的一端处具有开口 226,用于接收缠绕在巻筒区域220的筒形外壁222上的例如平带光缆 260的内端部。在装置224的相反端处的开口 228允许光缆的各光纤 从装置伸出并进入盒200的光纤布设区域246，这优选地在每个光纤 都受到例如可商业购买的900|^n套管的保护之后。光缆260及其各光纤在如图9和9A所示的装置224的底壁224c 向上伸出的一对平行指状物或导向件211的辅助下，被导向在装置开 口 226、 228之间基本笔直的路径上。在外套从光缆260的端部剥离后， 围绕光缆光纤并用作光缆的加强或强化材料的不同长度的arimid或Kevlar⑧纱线缠绕在导向件211周围，并且用环氧树脂或其它适当的 粘合剂固定至导向件211。可商业购买的保护套筒(例如900pm)被 设置在各光缆光纤的每个上，并且带套筒的光纤被引导出装置开口 228。装置盖209经由适当的粘合剂固定至体部208，并且组装好的光 缆应变消除装置224被可靠地固定在光缆入口 225内，该光缆入口 225 被限定在巻筒区域220的筒形外壁222与筒形内壁248之间，如图9B 所示。因此，光缆260的内端部及其各光纤相对于筒形外壁222切向地 穿过壁中的光缆入口 225，并进入盒200的环形光纤布设区域246中。 因为围绕光纤的纱线被固定至应变消除装置224的导向件211，所以 当光缆被缠绕到巻筒区域的筒形外壁222上或从其展开时，从外部施 加到光缆260的任何力都将被传递至其中固定了装置224的壁222， 而不是被传递至光纤本身。图10至12示出根据本发明的光缆线盒300的第三实施例。与图 1至4的盒10的部件相同或相似的盒300的部件具有增大300的对应 的附图标记。盒300具有在其基座312中的整体拼接的室308、连接 器驻留区域313和多个安全闩孔315。拼接的室308典型的MDU线盒安装具有从盒伸出的单个光纤伸出部 (breakout )，其中每个伸出部与拿所安装到的建筑物的对应的居住单 元相联。来自每个居住单元的单光纤光缆经常在没有终止连接器的情 况下被引导到线盒。这些光缆的赤棵端部能以各种方式终止于线盒。 例如，单个端部尾光纤可拼接在线盒内，从而使拼接的套筒被容纳在公用空间中。这要求腔或室容纳拼接部，以便防止损坏并控制光纤松 弛(slack)。替代方案可包括尾光纤的机械拼接，这将需要类似的腔 或壳体。各单光纤光缆也可直接终止于可现场安装的连接器，从而消 除对拼接腔的需要。 '线盒300具有附装或形成在基座312下面的整体拼接腔或室308， 其包括安装在基座内侧的拼接托盘309。拼接托盘309可固定在盒300内，或直接固定至墙壁。在任意一种情况下，盒300都可安装在拼接 室308上。尾光纤或末端继而可通过在基座312的侧壁中切割出的对 应的空隙凹口 311进入或伸出室的下段。 连接器驻留区域313连接器驻留区域或块313允许终止的光纤端部在不使用时被存 储。块313被构造成并且其尺寸被设计成在块313中接收并固定多个 不同的可商业购买的连接器驻留条307(例如SC式)中的选择的一个。 该特征使得能在将来使用替代类型的连接器而不必更换盒300，而同 时允许安装者预留。闩孔315若干闩孔或安全孔315可形成为通过铰链连接的遮蔽盖332上对 应的脚座。闩孔315允许最终用户使用许多安全锁闭方法。例如，一 个孔315可与标准柱塞式闩锁机构一起用于简单地保持盖封闭。其它 孔315可用于接收铁丝系材、锁闭标签或其它安全锁闭物。图13示出在多住宅单元400处布设光纤网络的示例。许多本发明 的线盒，例如图1至4的盒10，被安装在MDU400中的对应位置处， 例如MDU的每个楼层414上的吊顶处。对应于给定楼层414上的网 络用户的光纤416终止于连接器36，该连接器36继而连接至盒面板 40的外侧上的适配器42。各用户光纤416都与光缆418中对应的光纤连接，光缆418与用 户楼层的天花板中的线盒10相联。光缆418可最初缠绕在盒的巻筒区 域20上，以随后部分地或完全地展开，用于引导到用作位于例如MDU 400的地下室420与顶棚422之间的"聚集"盒的另一个线盒IO。光 缆418的光纤终止于连接器44，该连接器继而连接至盒连接器面板40 的内侧上的适配器42。在聚集盒10处，包含来自MDU400的每层楼层的用户光纤的光 缆418中的每个都通过聚集盒的后部穿过口 50或面板口进入聚集盒。 如上所述，每个光缆418的光纤都能没有弯曲或以小的弯曲布设在盒 内部，以经由多光纤连接器44与盒面板40的内侧上的对应的适配器42连接。为MDU 400内的所有用户服务的主光缆424布设在地下室 420中的光缆进入盒426与聚集盒10之间，在该聚集盒中，主光缆光 纤经由多光纤连接器36连接至盒面板40的外侧上的适配器42。网络 提供商光缆430从MDU 400外侧引导到进入盒426，并且光缆430的 光纤在进入盒426内连接至光缆424的对应的用户光纤。在此公开的各种实施例包含光纤和光缆管理设备中的以下重要特征。1. 减小的物理尺寸，用于使用诸如可从OFS Fitel公司买到的 Allwave Flex 的较新式光缆，该光缆具有优异的弯曲性能。2. 为外部光缆存储提供的轴向巻筒区域，其将内部光纤布设保持 在安全弯曲极限内。3. 中心贯穿管，其便于使用诸如改锥的普通工具松脱缠绕在巻筒 区域外部的光缆。虽然，上文给出了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员将理 解，可以做出各种变型和修改而不脱离本发明的精神和范围，并且本 发明包括落在以下权利要求书的范围内的所有这种变型和修改。
权利要求
1.光纤和光缆管理设备(10，200，300)，所述光纤和光缆管理设备包括基座(12)，所述基座被构造和设置成用于安装在用户建筑物的墙壁或其它表面上，其特征在于，卷筒区域(20)，所述卷筒区域从基座(12)轴向延伸一定高度，并且包括(a)筒形外壁(22)，其尺寸和形状形成为支承缠绕在所述外壁(22)上的一段长度的第一光缆，(b)形成在外壁(22)径向内侧的筒形内壁(48)，其中在内壁(48)与外壁(22)之间限定有环形光纤布设区域(46)，和(c)形成在筒形外壁(22)中的第一光缆入口，用于接收第一光缆的内端部，从而使光缆的光纤可被布设通过光纤布设区域(46)；以及布置在卷筒区域(20)顶部的接口室(30)，其中所述室(30)被构造并且设置成用于将布设在室(30)内的第一套光纤与第二套光纤连接，所述第二套光纤与布设至设备(10)的第二光缆相联。
2. 根据权利要求l所述的光纤和光缆管理设备，其特征在于，在 第一光缆入口处固定有应变消除装置(24)，其中所述应变消除装置(24)被构造并且设置成在应变消除装置(24)的位置处与筒形外壁 (22 )的圆周相切的路径上引导第一光缆的内端部通过筒形外壁(22 ) 并进入光纤布设区域(46)。
3. 根据权利要求2所述的光纤和光缆管理设备，其特征在于，应 变消除装置(24， 224)被构造并设置成当光缆(260)被缠绕到巻筒 区域(220)上或从其展开时，将从外部施加至第一光缆(260，图9A) 的拉力传递至巻筒区域(220)的筒形外壁(222)。
4. 根据权利要求3所述的光纤和光缆管理设备，其特征在于，应 变消除装置(24， 224)包括一个或多个导向件(211)，用于将强化材 料固定在光缆的外套下面。
5. 根据权利要求l所述的光纤和光缆管理设备，其特征在于，管 (60)具有轴向通道(62)，所述轴向通道宽到足以接收细长工具，从而当从设备的巻筒区域(20)拉出第一光缆时，所述设备可绕工具自 由转动。
6. 根据权利要求5所述的光纤和光缆管理设备，其特征在于，管 (60)被支承成在底端和顶端之间延伸，管通道(62)在底端处在所述基座(12 )下面敞开，所述通道在顶端处在接口室(30 )的顶面(32 ) 上敞开。
7. 根据权利要求6所述的光纤和光缆管理设备，其特征在于，管 (60)被支承成使所述通道(62)的轴线与巻筒区域(20)的筒形外壁(22)的轴线重合。
8. 根据权利要求l所述的光纤和光缆管理设备，其特征在于，接 口室(30)包括连接器面板(40)，在面板(40)中安装有多个连接器 适配器(42 ),用于将面板(40 )的朝外侧处的光纤连接器(36 )与面 板(40)的朝内侧处的对应的光纤连接器(44)连接。
9. 根据权利要求8所述的光纤和光缆管理设备，其特征在于，接 口室(30 )被构造并设置成支承连接器面板(40 )，从而使第一连接器 面板可被拆除并用第二连接器面板更换，所述第二连接器面板具有与 安装在第 一连接器面板中的适配器类型不同的连接器适配器(42 )。
10. 根据权利要求1所述的光纤和光缆管理设备，其特征在于， 接口室(30)具有侧壁(31)和多个指状物或凸片(38),所述指状物 或凸片从侧壁(31)向外伸出，从而使指状物或凸片(38)和基座(12) 限制在基座(12)与接口室(30)之间的区域中缠绕在巻筒外壁上的 一段长度的第一光缆。
11. 根据权利要求1所述的光纤和光缆管理设备，其特征在于， 接口室(230)具有侧壁(231)和盘形凸缘(204)，所述盘形凸缘径 向向外并且平行于所述基座(212)延伸，从而使凸缘(204)和基座(12)限制在基座(212)与接口室(230)之间的区域中缠^i在巻筒 外壁(222 )上的一段长度的第一光缆。
12. 根据权利要求1所述的光纤和光缆管理设备，其特征在于， 接口室(30 )具有侧壁(31 )，并且侧壁(31)具有第二光缆入口 ( 50 )， 所述第二光缆入口用于接收具有第三套光纤的光缆或光缆组件，所述 第三套光纤经由连接器面板(40)与布设到设备的第二光缆的第二套 光纤连接。
13. 根据权利要求8所述的光纤和光缆管理设备，其特征在于， 安装在接口室(30)的连接器面板(40)中的一个或多个适配器(42) 被构造并设置成使多光纤式连接器相互连接。
14. 根据权利要求1所述的光纤和光缆管理设备，其特征在于， 一段长度的第一光缆缠绕在巻筒区域(20)的筒形外壁(22)上，并 且光纤连接器用于终止光缆的外侧端。
15. 根据权利要求14所述的光纤和光缆管理设备，其特征在于， 在光缆的外侧端处的光纤连接器是多光纤式连接器。
16. 根据权利要求1所述的光纤和光缆管理设备，其特征在于， 在基座(312)内设有拼接腔(308)，并且在腔(308)内安装有拼接 托盘(308)。
17. 根据权利要求1所述的光纤和光缆管理设备，其特征在于， 在基座(312)上固定有连接器驻留块(313)，用于固定多个不同的连 接器驻留条(307)中的一个。
全文摘要
本发明公开了光纤和光缆管理设备(10；图1)，其包括用于安装在用户建筑物的墙壁或其它表面上的基座(12)和从基座(12)轴向地向上延伸的卷筒区域(20)。卷筒区域(20)包括筒形外壁(22)，用于支承缠绕在外壁上的一段长度的第一光缆；形成在外壁(22)径向内侧的筒形内壁(48)，在两个壁(22，48)之间限定有环形光纤布设区域(46)；外壁(22)中的光缆入口，用于接收第一光缆的端部，使光缆的光纤可被布设通过光纤布设区域(46)。布置在卷筒区域(20)顶部的接口室(30)被构造成将布设在室(30)内的第一套光纤与第二套光纤连接，该第二套光纤与布设至设备的第二光缆相联。
文档编号G02B6/38GK101221270SQ200710181689
公开日2008年7月16日 申请日期2007年10月24日 优先权日2007年1月13日
发明者D·亨德里克森, 张洪波 申请人:古河电子北美公司