专利名称：光学连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学连接器，更具体地说，涉及一种由日本工业标准(JIS)C5970定义的设备控制(FC)光学连接器，以便在与一个接收端光学连接器如光学连接适配器连接时进行轴向定位。
套筒8是一后部带有凸缘部件9的圆柱形，在凸缘部件9的圆周面上以90度的间隔分布有4个啮合凹槽10，啮合凹槽10的形状是为了与在圆柱机体内部凸出的啮合件11相啮合，以便在将套筒8插入圆柱机体2内时起定位作用。因此，在对准中心以后，(也称“调整”)正如以后会说明的，选择好啮合凹槽10将其插入并与啮合件11相啮合，从而获得套筒8的轴向定位。
通过啮合件11和啮合凹槽10啮合作用，套筒8沿着轴向轻微地移动，并且当套筒8推向光学连接器1的后部时压缩弹簧7。弹簧7产生推力作用于套筒，当两个光学连接器连接时，该套筒面向另一套筒。此外，一个图中未标明的制动器防止套筒8脱离圆柱机体2移动到光学连接器1的前方。
在圆柱机体2外圆周面的后边带有外螺纹部分12；与外螺纹部分12啮合的联结螺母6的后边带有内螺纹部分13。在本例中，联结螺母6后边向内凸出部分14的内圆周面上带有内螺纹部分13。此外，联结螺母6顶部的内圆直径与圆柱机体2的外圆直径相比足够大，联结螺母6顶端的内圆周面上带有内螺纹部分15，其与在后文中说明的光学连接适配器22的套筒状部分22a(见图9)的外圆周面上带有的外螺纹部分相啮合。
圆柱机体2的外圆周面上带有凸出的台阶16比外螺纹部分12更接近顶端。台阶16沿圆柱机体2的边缘伸出，通过在其中间的垫圈17与联结螺母6的凸出部分14接触，防止联结螺母6从圆柱机体2上滑出。
键环18装在圆柱机体2的外圆周面上比台阶16更接近顶端。如图8所示，键环18由树脂或金属制作而成，包括一个键环主体19，由于在其上割了一个切口而不连续，沿键环主体19的一边伸出的一个定位凸出部分20(以下称“键”)，以及一对沿键环主体19相对边伸出的凸出部分21。凸出部分21和键20成直角排列在键环18边缘上。
这种结构的键环18通过使凸出部分21(图7中未标明)面向台阶16侧与圆柱机体2连接在一起，所以键20面向圆柱机体2的顶端。键环18的凸出部分21与台阶16或圆柱机体2的外圆周面上带有的啮合部分(图中未标明)相啮合，从而将键环18沿圆柱机体2轴向定位；然后，将键环18通过粘合剂或类似物固定在圆柱机体2上。面向圆柱机体2顶端的键20与光学连接适配器22(见图9)的键槽23相啮合，并对光学连接器1和光学连接适配器22进行定位。
例如，如图9所示，将一对这种构造的光学连接器1与传统的光学连接适配器22的两端连接时，作用于套筒8的推力使其与光学连接器1中的光纤实现光学连接。更确切地说，为了实现光学连接器1与光学连接适配器22连接，将每一个光学连接器1的圆柱机体2和套筒8插入光学连接适配器22的套筒状部分22a，将键环18的键20插入，并与光学连接适配器22的键槽23相啮合，以及将光学连接器1的联结螺母6旋入套筒状部分22a(见图9)的外螺纹部分。因此，固定在光学连接器1的圆柱机体2内的套筒8通过光学连接适配器22被连接，并将其推挤在一起并精确定位，并且通过如光学连接适配器22内的定位套的定位机构使其成连接成直线。此外，通过将键环18的键20与光学连接器1的键槽23啮合使光学连接器1的每一个套筒8绕其轴定位。
在光学连接器1这种类型中，安全插入套筒8的光纤位置(更具体地说，是光纤的芯)可以调节(更具体地说，是调节相对圆柱机体2的位置)并调整中心以便使连接损失降低。在这种情况，例如，可通过采用一个检测装置调节其相对位置，从而调整圆柱机体2和套筒8内光纤的中心，这样，凸缘部件9的啮合凹槽10和圆柱机体2的啮合件11相啮合，当光学连接器1和光学连接器1通过光学连接适配器22连接时，并可减少光纤间的连接损失。当以这种方式装配的光学连接器1通过光学连接适配器22连接时，安全插入光学连接器1的套筒8内的光纤在推力连接时的连接损失很低。
当将光学连接器1这种类型用于连接一根PMF(POLARIZATION-MAINTENANCE OPTIC FIBER，PANDA椭圆形包层，PANDA极化保持光纤(POLARIZATION-MAINTENANCE OPTICAL FIBER)和吸收衰减纤维(ABSORPTION-REDUCING FIBER))时，或采用一个APC(成角度的相接触ANGLED PHASE CONTACT)抛光套筒时，以及在此类其他情况中，光学连接必须有很高的定位精度。然而由于生产厂商的规格不同，套筒的类型，以及相类似套筒，光学连接器1的键的尺寸可能与在光学连接器1内并与其连接的光学连接适配器22的键槽尺寸大小(键槽宽度)不同，这需要仔细挑选所采用的光学连接器和光学连接器适配器，因此很不方便。
此外，光学连接器适配器的键槽尺寸和光学连接器的键的公差需保持很小，以便提高连接时的定位精度。但这需要超精加工，其成本超过光学连接器本身。
另外，在使用FC型光学连接器时，通过螺纹(如上所述的联结螺母的螺纹连接)将光学连接器与光学连接器适配器固定；当键和键槽之间有很小的公差时，(也就是此时不需要很高的定位精度)在将光学连接器与光学连接器适配器连接和脱离开时，螺母(联结螺母)的转动会引起键在键槽中移动。这对光纤和套筒有不利的影响，比如会损坏暴露在套筒顶部的光纤末端，所以需要采用有效的方法来防止这种损坏。
为了实现以上目标，本发明的光学连接器包含圆柱形机体和容纳于所述机体内并具有相对于机体的受控轴向转动的套筒。其中所述机体和所述套筒插入接收端光学连接器如光学连接器适配器，以及所述键插入并与所述接收端光学连接器的键槽啮合来连接所述光学连接器和所述接收端光学连接器，并实现所述光学连接器绕所述接收端的光学连接器的轴线进行定位。另外，在本发明中所述键具有弹簧结构，其能够通过弹性变形使所述键沿对应于槽宽方向的宽度方向产生变化。
在这种情况下，例如，键包括设置于机体周围的键环上伸出的凸出件。另外，键环可以绕圆柱机体的轴线转动使键环定位，并在定位后固定在所述机体上。
此外，除光学连接器适配器之外，“接收端光学连接器”可指任何一种与本发明的光学连接器相连接的光学连接器，比如光学接收器；并且在结构上没有限制，只要所提供的键槽可以让光学连接器的键插入从而使光学连接器绕轴线进行定位即可。
图2是如
图1所示的光学连接器内的键环的透视图；图3A是显示图2所示的键环的键以及光学连接适配器的键槽处于插入前状态的示意图。
图3B是显示图2所示的键环的键以及光学连接适配器的键槽处于插入后状态的示意图。
图4A是显示根据本发明的键的变更方式处于插入前状态的示意图。
图4B是图示根据本发明的键的变更方式处于插入后状态的示意图。
图5是显示根据本发明的键的另一变更实施方式的示意图。
图6是显示根据本发明的在键环的键上用于注射粘合剂的注射孔的图例。
图7是传统光学连接器实施例的截面图；图8是如图7所示光学连接器内的键环的透视图；图9是光学连接适配器的透视图。
图1显示本发明的光学连接器的具体实施方式
。在图1中，附图标号30代表光学连接器。光学连接器30与图7所示的光学连接器1主要的区别在于键环的结构不同。如图2所示，本具体实施方式
的光学连接器30的键环31是一个金属零件，其包含一个由于割了一个切口而不连续的键环主体32，(该切口用附图标号32a表示)以及一个沿键环主体32的一边伸出的凸出键33(以下称“键”)。然而，去除了如图8所示的传统的键环18上的一对凸出部分21。按照这种结构，在装配光学连接器30时，将键环31装在机体34的外圆周面上，并且通过沿机体34的轴转动进行定位。键环31通过沿机体34的轴转动的方式定位后，用粘合剂及其类似物将其固定在机体34上。
另外，插入键环31的机体34基本上与图7所示的圆柱机体2的构造基本相同，唯一的不同是，机体34没有图中未标明的啮合部分，其用于与图8所示的键环18的凸出部分21相啮合。即使当该机体包含这种啮合部分时，只要这种结构允许键环31沿机体34的轴平稳地转动，就不会引起任何障碍，基于此原因，该机体也可以用作本发明的光学连接器30的机体34。
光学连接适配器22与光学连接器30的连接方式和其与传统光学连接器1的连接方式相同。代替光学连接适配器22，光学连接器30还可以与其他各种类型的光学连接器(包括光学连接适配器22的接收端光学连接器)连接。例如，一个光学连接接收器。
下面是将光学连接适配器22作为接收端光学连接器与一对光学连接器30通过光学连接适配器22进行连接的情形。与传统光学连接器相连的方式一样，光学连接器30与套筒状部件22a的每边相连接，从而通过推力连接方式连接光学连接适配器22中的光学连接器30的套筒8，并且通过光学方式连接插入套筒8的光纤35a(在光纤端部暴露出来的光纤包含有光芯；在此例中，其为裸露的光纤)。为使光学连接器30绕另一套筒的轴线定位，该套筒与光学连接器30的套筒8通过推力连接，(换句话说，使光学连接器30沿套筒状部件22a的轴线进行定位)将固定在机体34外面的键环31的键33插入与套筒状部件22a的键槽并与其相啮合。
当采用接收端光学连接器而不是光学连接器适配器22时，(例如光学连接器接收器及其相类似的光学连接器)。通过将光学连接器30的键环31的键33插入接收端光学连接器的键槽并与之相啮合可以实现光学连接器30绕套筒状部件22a轴线的定位，并且接收端光学连接器的套筒通过推力连接到光学连接器30的套筒。
在光学连接器30的装配过程中，插入套筒8的光纤35a的中心很容易通过选择凸缘部件9的啮合凹槽10并通过调整键环31环绕机体34的轴线的方向的固定位置(即圆周方向)实现高精度的对心，该凸缘部件9与机体34的啮合件11(图1、2中省略了附图标号9至11)相啮合。结果，可以减少连接损失以及相类似的现象。
以下将详细介绍一种光学连接器30的装配方法。首先，如在传统光学连接器内一样，采用检测装置或相类似的装置来选择机体34的啮合件11与凸缘部件9的啮合凹槽10的啮合，以便减少连接损失。然后将这些都啮合在一起。接下来，将键环31装在机体34上，并沿着机体34的轴在其外圆周面上转动，此时检测键环31的键33和套筒8中的光纤35之间的位置关系，直到将键环31定在最佳位置以减少连接损失，当键环31定位好后，将其固定在机体34上。
如上所述的结构，可以通过选择与机体34的啮合件11啮合的凸缘部件9的啮合凹槽10，并通过使键环31沿机体34的轴转动来调整其固定的位置精确地调定已插入套筒8内的光纤35a的中心，这样可以使光纤35a相对于机体34调整到精确位置，这样比通过选择机体34的啮合件11与凸缘部件9的啮合凹槽10的啮合来调整光纤的中心更容易获得高精度的定位，并减少连接损失。
甚至在这种情况下，将键环31与机体34连接一起之前，将套筒8、机体34、联结螺母6及其相类似的零件先装配起来，这种类型的光学连接器30可通过绕机体34转动键环31，使光纤35a绕其轴线进行高精度地对心和定位(绕其轴线进行角度调整)。
随后，将详细介绍本发明的重要零件—键。
图3A、3B图示键33和键槽23之间的关系。图3A示出了键33插入键槽23之前的状态。而图3B示出了键33插入键槽23插入时的状态。
图3A、3B所示的键33包括一对从键环主体32伸出的凸出件33a和33b。在凸出件33a和33b之间留有一条切口状的空隙33c(变形空间，以下称“切口”)，键33宽度方向上的尺寸W1(以下称“宽度尺寸W1”)，更确切地说是在切口33c相对边的凸出件33a的侧面与在切口33c相对边的凸出件33b之间的距离，该距离能通过凸出件33a和33b中的一个或两个的弹性变形进行压缩。键33的宽度方向(在此方向上，宽度尺寸W1能够改变)和键槽23的槽宽W2的方向(图3A、3B的左右边；沿套状部件22a的圆周方向)配合好后，再将键33插入键槽23。
键33的宽度尺寸W1的初始值(当凸出件33a和33b没有产生弹性变形时的宽度尺寸W1，以下有时简称“宽度尺寸W1初始值”)优选比键槽23的槽宽W2要稍微大一点(如果键槽23的槽宽W2比键槽23的槽宽W1的压缩极限要大的话。)；当将这种键33插入键槽23时，一对凸出件33a和33b发生弹性变形以致切口33c越来越窄，当将它们压入键槽23，切口离得越来越近。因此，弹性恢复力压着靠在键槽23的宽度方向两边的内墙面上的凸出件33a和33b，从而防止键33在键槽23中不稳定，并且，键33与键槽23的插入与啮合能在与接收端光学连接器相连的光学连接器30的轴向上保持稳定的定位精度。
键33有一个弹簧结构，其如上所述，取决于宽度尺寸W1的变动范围，该结构可以消减宽度尺寸W1初始值与槽宽W2的差值；因此，假如键槽23的槽宽W2的尺寸比键33宽度尺寸W1的压缩极限要大，并且比宽度尺寸W1的初始值要小时，键33可以按已描述过的方式压入键槽23并在键槽23中并保持稳定而没有任何摆动。只要宽度尺寸W1初始值与槽宽W2的差值可以通过宽度尺寸W1的变动而消减，键33就能如上所述固定在键槽23中，不必要一定选择与采用的套筒类型、规格所决定的键槽的槽宽差异相符合的光学连接器。这比从众多型号中选出光学连接器来配合键槽宽度的差异要经济实用的多。
此外，如曾提到过的，键33的结构简单，包括一对可以弹性变形的凸出键33a和33b，因此，这比需要键和键槽拥有较低的公差来保持定位精度的成本要低得多。
另外，由于该结构能确保键在键槽中保持稳定，甚至在使光学连接器30与光学连接适配器22连接或脱开而需要转动连接螺母6时也能保持稳定，可以防止套筒8的任何随动转动。因此，有可能防止光纤35a的端部和套筒8的损坏，导致产生随动转动和其他一些不希望的结果。
由于对连接到光学连接器30的光纤35的类型没有限制，本发明的优势在于其特别成功的应用于极化保持和吸收衰减光纤(POLARIZATIONMAINTENANCE AND ABSORPTION-REDUCING FIBER)(PMF)的连接，本发明的光学连接器30在对心的过程中，可通过转动键环31以及将键33压入键槽23的方式进行精确的调整，其中键33的宽度尺寸W1的初始值比键槽23的槽宽W2要稍大，这样键33就没有摇摆地、稳定地保持在键槽23中。这样可以使极化保持和吸收衰减光纤(POLARIZATIONMAINTENANCE AND ABSORPTION-REDUCING FIBER)的芯有很高的定位精度，并因此可以改善其连接。
下文中将根据参考图以对键环特殊形状的变更形式进行说明。以下描述的每个键包括一个从键环主体伸出的凸出件，其通过对键环金属进行机加工制造出来。在宽度方向与键槽23的槽宽W2的方向对准以后，将键插入键槽23。下述各个变更形式中具有键的键环与上述已经说明的键环的区别仅在于键的形状方面，其它方面与上述键环31完全相同。变更形式1图4A和4B的上部所示的键331是一种菱形的示意结构，先插入键槽23的键331的一个插入端331a(如图4A和4B的上部所示，即从键环主体32伸出的端部)组成了菱形的一个顶点，并有一个尖角形状。插入端331a和键环主体32通过一对弹簧部件331b连接，每个形状都象“<”符号，并且确定弹簧部件331b的“<”形顶点331c的位置以组成菱形的顶点。(在插入端331a两边的顶点)。
当然，有尖角的插入端331a的优势在于其可以使键331顺利地插入键槽23。
通过两弹簧部件331B的弹性变形，键331的顶点331c之间的距离(宽度尺寸W11)可以改变。在键331的两边设置有一空隙331d(变形空间)。
将键331插入键槽23，其中宽度方向(宽度尺寸W11方向)可以在变化的情况下与键槽23的键宽W2方向对正。当宽度尺寸W11比宽度尺寸W2要稍大一些，就可以通过弹性变形将键331压入键槽23，并在其中稳定不动而没有任何摇摆，与上述的键33的方式相同。变更形式2如图5所示的键332是一种椭圆形的示意结构，由于在椭圆形结构中空隙332a(变形空间)的弹性变形，键332的两边(332b的侧面)的距离(宽度尺寸W12)可以改变。将键332插入键槽23，调整其方向(宽度尺寸W12的方向可以变动)与键槽23的槽宽W2方向成一直线。当宽度尺寸W12比宽度尺寸W2要稍大一些，就可以通过弹性变形将键332压入键槽23并在其中稳定不动而没有任何摇摆，与上述的键33的方式相同。
在键332中，因为从最初插入键槽23的顶端332c到侧面332b的区域形成了一个其顶点为插入端332的锥形面，因此可将键331顺利地插入键槽23。
如图5所示的键332是一椭圆形结构，其长轴X与宽度方向平行，但其形状不受此限制，而可以是各种各样的结构，如某结构其椭圆形长轴方向与键从键环主体伸出的方向相一致，或面向另一方向，以及与此相类似的方向。
此外，只要利用这种结构，该结构的宽度方向的尺寸由于采用弹簧结构产生弹性变形而会产生变化，那么键的具体形状当然不必受上述的具体实施方式
的限制，比方说可以是圆形，或其他各种形式。
另外，在优选方式中键环的键上提供一个注射粘合剂的孔，当键环绕机体的轴线定位以后，将键环粘接在机体上，用于提高其可使用性。如图6所示的键333是这一优选方式的具体实例，其示出了一从键环主体32上伸出的凸出件。键333具有一弹簧结构333b，其能弹性变形以改变与键槽23方向相应的宽度尺寸(宽度尺寸W13)，以及在板状的主体部分333a的端部还带有从键环主体332上伸长出的弹簧结构件333b。主体部分333a的注射孔36能注射将带有键333的键环固定在机体34上粘合剂。更具体地说，在图6的实例中，由主体部分333a的端部伸长出来的弹簧结构件333b的伸长部分被切口333c一分为二。两个凸出件333d从主体部分333a的端部平行凸出。但是，弹簧结构件333b的结构不受此限制，可以采用其他方式。
当采用键环时，其中，图2的例中所示的键环31的键和相类似零件可以改变为键333。键环31已装在机体34上，并通过绕机体34的轴线转动定位以后，将粘合剂注入注射孔36使键环固定在机体34上。例如，将粘合剂注入在键333上的注射孔36要比注入键环主体32和机体34之间，会更有效、更有作用，并完全避免与机体34周围的其他任何件，如联结螺母6之间产生干涉。
本发明不受上述的具体实施方式
的影响，而可以具有各种变更形式。例如，键的键环可以不受如上所述的通过使其绕机体的轴线转动来定位方式的限制，而可以是，例如，一个传统的键环或相类似的装置。
此外，键也可以设置在键环之外的其它构件上。还可采用其他各种结构，如将键装在光学连接器的结构上。
权利要求
1.一种光学连接器，包括其上设置有键的圆柱形机体，和套筒，其容纳于所述机体内并具有相对于所述机体的受控轴向转动；其中所述机体和所述套筒插入接收端光学连接器如光学连接器适配器，以及所述键插入并与所述接收端光学连接器的键槽啮合来连接所述光学连接器和所述接收端光学连接器，并实现所述光学连接器绕所述接收端的光学连接器的轴线进行定位；以及其中所述键具有弹簧结构，其能够通过弹性变形使所述键沿对应于槽宽方向的宽度方向产生变化。
2.根据权利要求1所述的光学连接器，其特征在于所述键具有从设置于机体周围的键环上伸出的凸出件。
3.根据权利要求2所述的光学连接器，其特征在于所述键环绕所述机体的轴线转动来使所述键环定位，并在所述键定位后固定在所述机体上。
4.根据权利要求3所述的光学连接器，其特征在于所述键环用粘合剂固定在所述机体上。
5.根据权利要求4所述的光学连接器，其特征在于所述键环具有注射孔，其用于在所述键环和所述机体之间提供粘合剂。
全文摘要
连接光学连接器和光学连接适配器时，光学连接器需要有很高的定位精度以保持该连接稳定可靠性。本发明提供一种光学连接器，其包含键，通过将该键插入光学连接适配器的键槽可以使光学连接器沿光学连接适配器的轴向进行定位，以及弹簧结构，其可以在键槽的槽宽方向发生弹性变形。因此，将键压入键槽可以防止键出现摆动，提高定位精度。另外，由于键的弹性变形范围可以消减键槽宽度的差异，因此，光学连接器可以广泛用于各种由于光学连接适配器型号不同而产生槽宽差异的场合。
文档编号G02B6/38GK1459644SQ0312308
公开日2003年12月3日 申请日期2003年4月30日 优先权日2002年5月22日
发明者早坂大辅 申请人:米沢电线株式会社