光纤连接器内用于实现光纤对接及固定的机械连接装置的制作方法

本发明涉及光纤连接器技术领域，具体是一种光纤连接器内用于实现光纤对接及固定的机械连接装置。

背景技术：

随着光纤通信技术的飞速发展，pon技术已成为全球光纤到户最主要的解决方案，随着5g技术的逐步商用，微型基站的部署将会越来越多，其建站位置的不确定性将导致预制光纤插头的线缆长度和交期无法确定，给现场布线带来一定困难，因此，可用于现场快速施工的光纤连接器的应用将大大降低布线难度，提高现场施工效率。

目前，用于重复开启使用的现场组装型光纤连接器装置产品主要采用三种方式固定光纤：

第一种是通过侧压金属片对准两根光纤端头实现光纤对接成端，由于光纤材质为二氧化硅，侧压金属片与光纤材质不同，导致两者伸长率不同，且受温度影响大，当温度变化时对光纤性能影响较大。

第二种是通过压紧对合的塑料块固定光纤实现光纤对接成端，塑料和光纤也因为材质不同使光纤受温度变化影响大，且塑料表面光滑性不好，制作过程中容易产生碎屑，成模时需要高精度的模具，模具成型困难；这种光纤对接方式在开启时有两种方式，第一种是通过预紧部件(u型弹片)夹紧带有导槽的基座与按压部件，解锁方式为使用工装克服预紧部件力并使基座与按压部件分离，从而使光纤可以顺利通过导槽；第二种是通过夹具套在基座与按压部件上滑动来实现基座与按压部件压紧与松开。

第三种光纤固定方式是光纤在玻璃v槽中对接，但是目前的这种技术无压紧结构，光纤对接可靠性不强。

技术实现要素：

本发明提供一种光纤连接器内用于实现光纤对接及固定的机械连接装置，该装置是一种全新结构的光纤快速连接器光无源器件生产所用的核心组件，使光纤快速连接器具备优良的环境性能、高组装合格率、安装简单、对接可靠、光纤连接状态可检测及观察等优点。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的，依据本发明提出的光纤连接器内用于实现光纤对接及固定的机械连接装置，包括前端固定有陶瓷插芯的一体式壳体，强装于该一体式壳体内且顶面设置有渐变径引导包容槽ⅰ、光纤连接处包容槽、渐变径引导包容槽ⅱ的基板，与所述基板粘接在一起且设置有渐变径引导包容槽ⅲ的引导盖板，压设于基板上的压板，设置于压板和引导盖板上可产生形变的板簧以及压设于板簧之上并与所述一体式壳体扣合连接的扣合盖板；

所述陶瓷插芯一端配备有防尘帽另一端安装于一体式壳体前端且该陶瓷插芯内固定有预埋光纤；用于引导预埋光纤穿入的渐变径引导包容槽ⅰ、用于使预埋光纤和穿入光纤实现对接的光纤连接处包容槽、用于引导穿入光纤穿入的渐变径引导包容槽ⅱ三者连通，预埋光纤一端固定在陶瓷插芯内另一端延伸出陶瓷插芯且经由渐变径引导包容槽ⅰ导入至光纤连接处包容槽内；渐变径引导包容槽ⅲ与渐变径引导包容槽ⅱ对应设置且引导盖板与基板盖合后渐变径引导包容槽ⅲ和渐变径引导包容槽ⅱ形成用于引导穿入光纤穿入的渐变径腔体，穿入光纤经过该渐变径腔体被引导至基板上的光纤连接处包容槽并与处于该光纤连接处包容槽内的预埋光纤实现对接；

所述一体式壳体内或一体式壳体的壳体壁上设置有第一卡槽和第二卡槽，扣合盖板上设置有卡扣，当卡扣卡入第二卡槽内，扣合盖板与一体式壳体扣紧同时压迫板簧使其产生形变使位于板簧之下的压板紧紧压在基板上使位于基板光纤连接处包容槽内的预埋光纤和穿入光纤形成可靠对接；当卡扣卡入第一卡槽时，板簧对压板无压力或压力减小，压板对基板无压紧力或压紧力减小使穿入光纤可在光纤连接处包容槽和渐变径腔体内穿行。

进一步，板簧产生的形变可以是弯曲形变或扭曲形变或滑动挤压形变；板簧两端的结构可以相同也可以不同；两端结构不同的板簧其一端呈“凸”状，另一端呈“凹”状，且与该两端结构不同的板簧配合使用的一体式壳体上还设置有与该板簧“凹”状一端配合的补偿槽用于板簧受力变形时提供补偿空间；或者，与该两端结构不同的板簧配合使用的一体式壳体上还设置有与该板簧“凸”状一端配合的补偿槽用于板簧受力变形时提供补偿空间。

进一步，引导盖板与基板的材质相同，均为sio2或si或陶瓷材质或玻璃材质；压板与基板材质不同，板簧可以选用不锈钢材质或铍青铜材质。

进一步，板簧上还可以设置有观察口，扣合盖板和压板均为高透光材质且压板为塑料压板，基板和引导盖板均选用玻璃材质，便于通过打入测试光源在连接器外部观察光纤对接情况。

进一步，渐变径引导包容槽ⅰ、渐变径引导包容槽ⅱ和渐变径引导包容槽ⅲ为v型或c型或梯形，且渐变径引导包容槽ⅱ和渐变径引导包容槽ⅲ形状相同用于扣合后形成渐变径腔体，渐变径引导包容槽ⅰ与渐变径引导包容槽ⅱ形状相同或不同。

进一步，压板与引导盖板的长度之和最好等于基板的长度且压板的长度等于或略小于渐变径引导包容槽ⅰ和光纤连接处包容槽两者的长度之和。

进一步，卡扣可以设置于扣合盖板两端底部，第一卡槽和第二卡槽设置于一体式壳体前、后两端内壁且与卡扣位置对应，第二卡槽位于第一卡槽下部，第二卡槽和第一卡槽的上部均设置有用于限位卡扣的限位块。

更进一步，扣合盖板两端底部可以各设置两个卡扣，对应地，一体式壳体前、后两端内壁各设置有两个第一卡槽和两个第二卡槽。

进一步，卡扣可以设置于扣合盖板两侧底部，第一卡槽和第二卡槽可以设置于一体式壳体两侧的壳体壁上且与卡扣位置对应，第二卡槽位于第一卡槽下部，该一体式壳体内还可以设置有凸起部件用于限位设置在基板上的压板。

更进一步，扣合盖板两侧底部可以各设置有两个卡扣，对应地，一体式壳体两侧的壳体壁上各设置有两个第一卡槽和两个第二卡槽。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明基板与引导盖板均选用sio2或si或陶瓷材质或玻璃材质，使基板和引导盖板上的包容槽材质与光纤材质相同或接近，热膨胀系数相差小，因此本发明的基板和引导盖板上的包容槽耐温度变化性能优于现有技术，使光纤性能稳定可靠。

(2)玻璃表面加工质量好，粗糙度等级高，表面光滑，加工精度高。玻璃基板与玻璃引导盖板上的渐变径包容槽形成渐变径腔体导入结构，使光纤穿入顺畅，并在引导结束后保持高的对准精度。

(3)本发明的机械连接装置采用卡扣锁紧结构，卡扣锁紧结构可以设置成多种形式，通过板簧形变来实现对两个对接光纤的压紧固定效果，使光纤连接器对接效果稳定可靠，且解锁方式简单，通过工装解锁扣合盖板使其卡扣卡入第一卡槽增加扣合盖板与压板之间的空间，使板簧形变恢复消除压板对光纤的压紧固定作用从而使光纤可在包容槽内自由穿行，达到解锁目的。本发明的机械连接装置锁紧固定及解锁方式简单，便于操作，稳定可靠且可重复使用。

(4)本发明的机械连接装置还可观察光纤对接情况，将陶瓷插芯的防尘帽去掉后在陶瓷插芯一端打入红色测试光源，光源出射的红色光经由预埋光纤入射到从引导盖板与基板间的渐变径腔体导入结构中穿入的穿入光纤，若对接不好，则在两者对接处附近会产生红色光，该红色光会透过压板并穿过板簧上的观察口最后透过扣合盖板被操作人员观测到。如果预埋光纤与穿入光纤对接良好，操作人员从扣合盖板及观察口观测不到红色光。便于操作人员根据是否有红色光漏出来分析预埋光纤与穿入光纤的对接状态，可快速定性问题，便于及时维护。

附图说明

图1是本发明光纤机械连接装置结构示例ⅰ的分解图。

图2是图1中的卡扣卡入第二卡槽使光纤处于固定状态的示意图。

图3是图1中的卡扣卡入第一卡槽使光纤处于可穿行状态的示意图。

图4是图1中板簧的结构示意图。

图5是图2的俯视图。

图6是本发明基板与引导盖板粘接在一起的结构示意图。

图7是图6的纵向剖视图。

图8是本发明光纤机械连接装置结构示例ⅱ的分解图。

图9是图8中的卡扣卡入第二卡槽使光纤处于固定状态的示意图。

图10是图8中的卡扣卡入第一卡槽使光纤处于可穿行状态的示意图。

图11是本发明光纤机械连接装置一种使用示例的装配示意图。

【元件及符号说明】：

1：陶瓷插芯2：一体式壳体3：渐变径引导包容槽ⅰ

4：光纤连接处包容槽5：渐变径引导包容槽ⅱ6：基板

7：渐变径引导包容槽ⅲ8：引导盖板9：压板

10：板簧11：扣合盖板12：防尘帽

13：预埋光纤14：渐变径腔体15：第一卡槽

16：第二卡槽17：卡扣18：lc连接器前壳体

19：观察口20：限位块21：凸起部件

22：补偿槽

具体实施方式

为进一步阐述本发明采取的技术手段和技术效果，以下结合实施例，对本发明进行详细说明。

本发明是一种光纤连接器内用于实现光纤可靠对接及固定且可反复扣紧-解锁、重复使用的机械连接装置，包括前端(图1及图2所示为一体式壳体的左端)固定有陶瓷插芯1的一体式壳体2，强装于一体式壳体2内且顶面设置有渐变径引导包容槽ⅰ3、光纤连接处包容槽4、渐变径引导包容槽ⅱ5(三者统称基板包容槽)的基板6，与所述基板粘接在一起且设置有渐变径引导包容槽ⅲ7的引导盖板8、压设于基板上的压板9、设置于压板和引导盖板上可产生形变的板簧10以及压设于板簧之上并与所述一体式壳体扣合连接的扣合盖板11；压板9与引导盖板8的长度之和最好等于基板6的长度，且压板的长度等于或略小于渐变径引导包容槽ⅰ和光纤连接处包容槽的长度之和。

所述陶瓷插芯一端进行工厂内跳线级研磨且配备有防尘帽12(图1及图2所示为陶瓷插芯的左端)，另一端安装固定在一体式壳体前端，固定方式可以是强装也可以是销钉固定也可以是其它固定方式。该陶瓷插芯内固定有预埋光纤13；用于引导预埋光纤穿入的渐变径引导包容槽ⅰ、用于使预埋光纤和穿入光纤实现对接的光纤连接处包容槽和用于引导穿入光纤穿入的渐变径引导包容槽ⅱ三者连通，预埋光纤一端通过注胶固定在陶瓷插芯内另一端延伸出陶瓷插芯且经由渐变径引导包容槽ⅰ导入至光纤连接处包容槽内用于与穿入光纤对接。引导盖板上的渐变径引导包容槽ⅲ与基板上的渐变径引导包容槽ⅱ对应设置且引导盖板与基板盖合后渐变径引导包容槽ⅲ和渐变径引导包容槽ⅱ形成用于引导穿入光纤穿入的渐变径腔体14，如图7所示。

所述一体式壳体内或一体式壳体的壳体壁上设置有第一卡槽15和位于第一卡槽下方的第二卡槽16，扣合盖板上设置有用于卡入第一卡槽或第二卡槽的卡扣17。当卡扣卡入第一卡槽时，板簧不发生形变或形变量小从而对位于板簧之下的压板无压力或压力减小，使压板对基板无压紧力或压紧力减小，此时可进行穿入光纤的穿入，如图3和图10所示。穿入光纤可以从图3和图10所示右方穿入该一体式壳体内并进入由渐变径引导包容槽ⅲ和渐变径引导包容槽ⅱ形成的渐变径腔体内最终被引导至基板上的光纤连接处包容槽并与处于该光纤连接处包容槽内的预埋光纤实现对接；预埋光纤端部涂有光纤纤膏(匹配液)，穿入光纤与预埋光纤对接后通过该光纤纤膏填充对接间隙，保证对接可靠性及减小连接损耗。预埋光纤和穿入光纤对接后可立即向下按压扣合盖板使卡扣卡入位于第一卡槽下方的第二卡槽内，此时扣合盖板与一体式壳体扣紧，在扣合盖板压力下板簧发生形变并作用于位于板簧之下的压板上使压板紧紧压在基板上并使位于基板光纤连接处包容槽内的预埋光纤和穿入光纤形成可靠对接，如图2和图9所示。

所述的一体式壳体可以安装于lc连接器前壳体18内形成前置总成，一体式壳体尾端与后置总成器件连接，如图11所示。

采用本发明的机械连接装置形成的光纤连接器初始交货状态为解锁状态，即卡扣卡在第一卡槽内，用户使用时仅需将穿入光纤按照上述方法从连接器尾端穿入连接器经由渐变径腔体引导和校准导入到光纤连接处包容槽内与预埋光纤对接并按压扣合盖板使卡扣卡入第二卡槽即可实现对接后光纤的固定，牢固可靠。而解锁时通过工装解锁扣合盖板使卡扣扣入第一卡槽内，此时，扣合盖板与一体式壳体之间空间变大，板簧变形恢复，压板不再受力并与基板之间分离出细小间隙可使光纤在基板包容槽内自由穿行。因此本发明的机械连接装置可重复固定光纤及解锁，具有可重复使用的特点。

进一步，基板与引导盖板的材质相同，可以是sio2或si或陶瓷材质或玻璃材质，优先选用玻璃基板和玻璃引导盖板。而压板与基板材质不同，可以采用塑料压板。板簧可以采用不锈钢材质或者铍青铜材质，受力具有一定的变形量，板簧产生的形变可以是弯曲形变或扭曲形变或滑动挤压形变或其它形变，只要能通过形变发生和形变恢复实现对压板压紧力大小可调节即可。

进一步，用于引导预埋光纤穿入的渐变径引导包容槽ⅰ、用于引导穿入光纤穿入的渐变径引导包容槽ⅱ和用于与渐变径引导包容槽ⅱ形成渐变径腔体用于导入穿入光纤的渐变径引导包容槽ⅲ为v型或c型或梯形或其它渐变径形状，且渐变径引导包容槽ⅱ和渐变径引导包容槽ⅲ形状相同用于扣合后形成渐变径腔体，渐变径引导包容槽ⅰ与渐变径引导包容槽ⅱ形状可以相同也可以不相同。本发明图1、图7和图8所示均为v型槽。

实施例1：

一种实施例为：该连接装置采用玻璃基板和玻璃引导盖板，压板为塑料压板，由于塑料光滑性不如玻璃，当卡扣卡在第一卡槽内即机械连接装置处于解锁状态时，塑料压板与玻璃基板之间存在细小间隙使位于玻璃基板包容槽内的预埋光纤或穿入光纤可自由穿行。

实施例2：

在实施例1的基础上，还可以是塑料压板与扣合盖板均采用高透光材质，且板簧上还设置有观察口19，将陶瓷插芯的防尘帽去掉并打入测试光源使光源出射的红色光经由预埋光纤入射到从玻璃基板与玻璃引导盖板之间的渐变径腔体导入的穿入光纤，由于塑料压板与扣合盖板均为高透光材质，基板与引导盖板均为玻璃材质，如果预埋光纤与穿入光纤对接不好，则在两者对接处附近会产生红色光，该红色光会透过压板并穿过板簧上的观察口最后透过扣合盖板，操作人员从一体式壳体外通过高透光的扣合盖板及观察口可观测到该红色光，及时了解预埋光纤与穿入光纤没有对接好。相反，如果预埋光纤与穿入光纤对接良好，操作人员从一体式壳体外通过高透光的扣合盖板及观察口观测不到红色光。因此，本发明该实施例的连接装置具有可观察光纤对接情况的功能，便于操作人员及时掌握光纤对接情况，快速定性问题，便于及时维护。所述的测试光源可以是650nm的红色光。

实施例3：

可以在实施例1或实施例2的基础上，卡扣设置于扣合盖板两端底部，如图1所示，对应地，第一卡槽和第二卡槽设置于一体式壳体前、后两端内壁且与卡扣位置对应，第二卡槽位于第一卡槽下部，第二卡槽和第一卡槽的上部均设置有用于限位卡扣的限位块20。卡扣个数不限，可以设置多个，也可以是一个，但卡扣的个数与第一卡槽的个数应相等且位置对应，同时卡扣个数与第二卡槽的个数也相等且位置对应。比如：可以在扣合盖板两端底部各设置两个卡扣，对应地，一体式壳体前、后两端内壁各设置有两个第一卡槽和两个第二卡槽。如图1所示。

该实施例中第一卡槽上部的限位块同时还可以用于限位设置在基板上的压板。

实施例4：

可以在实施例1或实施例2的基础上，卡扣设置于扣合盖板两侧底部，如图8所示，第一卡槽和第二卡槽设置于一体式壳体两侧的壳体壁上且与卡扣位置对应，第二卡槽位于第一卡槽下部。卡扣个数不限，可以设置多个，也可以是一个，且卡扣的个数与第一卡槽的个数相等且位置对应，同时卡扣个数与第二卡槽的个数也相等且位置对应。比如：可以在扣合盖板两侧底部各设置有两个卡扣，对应地，一体式壳体两侧的壳体壁上各设置有两个第一卡槽和两个第二卡槽，如图8所示。

该实施例中一体式壳体内还可以设置有凸起部件21用于限位设置在基板上的压板，凸起部件21如图8所示。

实施例5：

在前述任一实施例的基础上，板簧两端可以设置成相同的结构且能与一体式壳体及扣合盖板配合，如图8所示，当卡扣卡入第二卡槽时板簧受力能产生形变且能被压紧在一体式壳体内的压板与扣合盖板之间，当卡扣卡入第一卡槽时机械连接装置处于解锁状态，板簧形变恢复对压板无压紧力或压紧力减小。

实施例6：

在前述任一实施例的基础上，板簧两端可以设置成不同的结构且能与一体式壳体及扣合盖板配合，如图1所示，板簧一端为“凸”状，另一端为“凹”状，且此时一体式壳体上还设置有与板簧“凹”状一端配合的补偿槽22用于板簧受力变形时提供变形补偿空间，如图1和图5所示。板簧“凸”状的一端用于避开一体式壳体上的卡槽。

以上所述，仅是本发明的某几种实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，本发明还可以根据以上结构和功能具有其它形式的实施例，不再一一列举。因此，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。