本申请要求2017年4月7日提交的美国临时专利申请第62/482,790号和 2017年12月19日提交的美国专利申请第15/847,875号的部分优先权；其中，美国专利申请第15/847,875号要求了美国临时专利申请第62/482,790号的优先权，并在美国临时专利申请第62/482,79号的基础上增加了新的技术方案。二者的全部内容以引用方式并入本文。
技术领域
本申请一般地涉及具有释放装置的光纤连接器。更具体地，本申请涉及窄宽度适配器和连接器，例如窄间距朗讯连接器（LC）双工适配器和窄宽度多芯连接器。
背景技术：
互联网的普及致使通信网络空前增长。消费者的服务需求和日益加剧的竞争让网络提供商不断寻求在提高服务质量的同时降低成本。一些解决方案包括利用高密度互连面板。高密度互连面板可以设计为把支持快速增长的网络所需的逐渐增加的互连体积巩固为紧凑结构，从而提高服务质量，并降低例如占地面积和支持开销之类的成本。然而，高密度互联面板的利用仍处于推进阶段。
在诸如数据中心和交换网络的通信网络中，接合型连接器之间的大量互连可以紧凑地组合成高密度面板。面板和连接器生产商可以通过缩小连接器尺寸和/或面板上相邻连接器间的间距来优化这种高密度。因此，通常更多的连接器可以使用在高密度阵列中。随着交换网络中连接器数量的增加，创建交换网络的相关成本也相应增加。一般地，连接器的构造包括使用各种组件。用于制造这些连接器以及用于构建它们的组件的制造工艺可以极大地影响连接器的单位成本。
由于高密度交换网络和大型数据中心使用上千个这样的连接器，单位成本可能对设计和实现数据中心的总体成本产生极大的影响。因此，如果能开发出较低成本的新连接器（例如较低成本的墙后式（BTW，Behind The Wall）连接器），则可能会对构建数据中心的成本产生深刻的影响。
技术实现要素：
根据本发明的一个方面，提供了一种墙后式光学连接器，其特征在于，包括：插芯，其具有从其一部分向外突出的环形衬圈；插壳，用于在其中心孔中容纳所述插芯，所述插壳可包括一或多个弹性闩锁，用于固定所述插芯的环形衬圈以将所述插芯保持在所述插壳内。所述插壳还可包括一或多个内部挡块突起，用于与所述插芯的环形衬圈的前缘协作以将所述插芯正确地定位在所述插壳内。所述一或多个弹性闩锁毗邻所述插壳的外壁，使得将光学连接器放置在适配器限制了所述外壁并阻止了所述弹性闩锁的移动，从而将所述插芯锁定在所述插芯内。所述墙后式光学连接器还可包括配置成附接到所述插壳的护罩。所述插壳还可包括一或多个孔，用于容纳所述护罩上的一或多个突起以将所述护罩附接到所述插壳。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于所述墙后式光学连接器的插入工具，包括手柄和C型横截面主体部分，用于在所述插壳中支承和定位所述插芯。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种适配器-光学连接器组件，包括插入适配器中的所述光学连接器。所述适配器可包括壁，用于阻止所述插壳的所述弹性闩锁的移动。
根据本发明的另一个方面，提供了一种墙后式光学连接器，其特征在于，包括：插芯，其具有从其一部分向外突出的环形衬圈；弹簧，其沿周边方向围绕所述环形衬圈的至少一部分；插壳，用于在其中心孔中容纳所述插芯，所述插壳包括一或多个弹性闩锁，用于固定所述弹簧以将所述插芯保持在所述插壳内。所述插壳还可包括一或多个内部挡块突起，用于与所述插芯的环形衬圈的前缘协作以将所述插芯正确地定位在所述插壳内。所述一或多个弹性闩锁毗邻所述插壳的外壁，使得将光学连接器放置在适配器限制了所述外壁并阻止了所述弹性闩锁的移动，从而将所述插芯锁定在所述插芯内。所述墙后式光学连接器，还可包括配置成附接到所述插壳的护罩。所述插壳还包括一或多个孔，用于容纳所述护罩上的一或多个突起以将所述护罩附接到所述插壳。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于所述墙后式光学连接器的插入工具，包括手柄和C型横截面主体部分，用于在所述插壳中支承和定位所述插芯。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种适配器-光学连接器组件，包括插入适配器中的所述光学连接器。所述适配器还可包括壁，用于阻止所述插壳的所述弹性闩锁的移动。
附图说明
图1是典型的墙后式连接器的立体图。
图2是典型的墙后式连接器的分解立体图。
图3是重新设计的带有拉簧的墙后式连接器的一个实施例的立体图。
图4是重新设计的带有拉簧的墙后式连接器的一个实施例的分解立体图。
图5是重新设计的不带有拉簧的墙后式连接器的一个实施例的立体图。
图6是重新设计的不带有拉簧的墙后式连接器的一个实施例的分解立体图。
图7是重新设计的不带有拉簧的墙后式连接器的一个实施例的详细剖视图。
图8是重新设计的不带有拉簧的墙后式连接器的一个实施例的放大的详细剖视图。
图9是重新设计的不带有拉簧的墙后式连接器的另一个实施例的立体图。
图10是适配器壳体内的连接器的说明性实施例。
图11A和图11B分别是适配器壳体的初级侧和高级侧内的连接器的说明性实施例；图11C是适配器壳体内的连接器的剖视图。
图12A、图12B、图12C和图12D示出了根据另一实施方式的具有可选的护罩的连接器的实施例。
图13A和图13C示出了具有连接器插入工具的光学连接器；图13B示出了插入工具的剖面。
具体实施方式
本申请不限于所描述的特定系统、设备和方法，因为这些可以变化。说明书中使用的术语仅用于描述特定的版本或实施例的目的，而不旨在限制本申请的范围。
如在本文中所使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数形式。除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。本申请中的任何内容都不应解释为承认本申请中描述的实施例由于在先发明而无权先于这样的公开内容。如本文件中所使用的，术语“包括”意指“包括但不限于”。
就本申请而言，下列术语具有如下的相应含义。
如本文所使用的，“连接器”是指将第一模块或缆线连接到第二模块或缆线的装置和/或其组件。连接器可以配置为用于光纤传输或电信号传输。连接器可以是现在已知的或者以后开发的任何合适的类型，例如，卡套式连接器（FC）、光纤分布式数据接口（FDDI）连接器、LC连接器、机械转接（MT）连接器、方形连接器（SC）连接器、SC双工连接器、直接尖端（ST）连接器、或者墙后式（BTW）连接器。连接器通常可以由连接器壳体而限定。在一些实施例中，壳体可以包括本文所描述的任何或全部组件。
“光纤缆线”或“光缆”是指包含有在光束中传导光信号的一或多根光纤的缆线。光纤可以由任何合适的透明材料构成，包括玻璃、玻璃纤维和塑料。缆线可以具有围绕光纤的外套或护套材料。另外，缆线的一端或者缆线的两端可以连接到连接器。
在当今拥挤的数据中心，墙后式连接器非常重要。该连接器被认为是小外形规格或小封装的连接器，即总体长度减小，例如，图1与图3、图5的比对情况。尺寸的减小体现在从插芯或末端到护罩的端部或连接器的近端。在本发明中，墙后式的字面含义是连接器放置在墙壁或面板后面，而面板容纳于从地板延伸到天花板的机架中，并且放置的面板架彼此之间的间距很小或没有间距，每个面板架包含多个适配器。因此，连接器结构的移除，需要能够让机架放置得非常靠近，且不会降低连接器的可靠性。在本发明中，扩展器盖204会随其他组件一起移除。
在本发明的一个实施例中，弹簧被移除了，并且没有用回柱（未示出），而是设计了弹性闩（308、408、508、608、115）。在另一个实施例中，弹簧被保留了（307、407）。所述弹簧能让插芯凸缘更容易地响应于连接器上的应力而移动。
现有技术去除了弹簧的其他连接器利用覆盖在插壳上的端盖或套子从连接器的前端或末端插入插芯，以将插芯凸缘保持在适当位置。本发明从连接器的护罩侧或近端插入插芯凸缘和插芯。这提高了连接器的质量和操作，因为在移除适配器时，拉力或者可施加在连接器上的力会增加，而这会减少使用弹性闩时的破损。
本文中所描述的各种实施例通常为光纤连接器提供降低成本的设计。在一些实施例中，例如本文所讨论的那些实施例，可以移除已知的典型连接器的各种组件（例如，扩展器盖、弹簧、护罩等等）。各种实施例可以包括不同结构类型的连接器，例如，一些可以是柔性的结构类型，而另一些可以是更为刚性的结构类型。附图中示出了这些连接器类型的详细示例，本文会进一步对其进行讨论。
图1示出了标准墙后式（BTW）连接器100的立体图。如图所示，BTW连接器一般可以包括插壳101、插芯凸缘102、扩展器盖104和护罩105。如图2所示，BTW连接器由通过机械互锁和/或弹簧张力保持在一起的各种组件构成。例如，如图所示，典型的BTW连接器可以具有插壳201。插壳201包括连接器的大部分外部区域。插壳201在两端具有开口以允许插入其他组件。这样的其他组件之一是插芯凸缘202，其通常还伴有凸缘管203。插芯凸缘202一般设计有扩展衬圈206，其设计为限制插芯凸缘移动穿过插壳201。换句话说，扩展衬圈206避免了插芯202完全从插壳201通过并从前面的开口掉出。
BTW连接器还可以包括弹簧203，在组合时，弹簧通常围绕凸缘管和/或插芯凸缘202的至少一部分。弹簧203向插芯凸缘202施加张力以防止其从插壳201突出，从而保持了良好的连接。然而，弹簧203也可以提供一些缓冲，以便当不正确对齐时不会损坏插芯202。然后使用扩展器盖204来遮盖弹簧203。扩展器盖204具有紧固机构220，其设计成与插壳201中的开孔221互锁。最后，将护罩205覆盖在扩展器盖204上。
因此，构成典型的BTW连接器需要大量的组件。去除这些组件中的一些或者用相似但较不复杂的类似物替换它们，可以降低连接器的成本。据此，如图3所示，一些实施例中可以去除各种组件。图3示出了BTW连接器300，其包括插壳301、插芯凸缘302、凸缘管303以及弹簧307。在一些实施例中，如图3所示，插壳301可以包括闩锁构件308。闩锁构件308可以是刚性中带有柔性，使得它可以经由工具或人为压力而移动，但又有足够刚性以将插芯凸缘302连同弹簧307保持在适当位置。附加地或替代地，一些实施例可以基本上由插壳301、插芯凸缘302、凸缘管303、弹簧307和闩锁构件308组成。
具体地，在一些实施例中，闩锁构件308可以具有可以钩到或闩到弹簧307的一或多个部位上的钩或突起（未示出）。因此，如图所示，闩锁构件308可以将弹簧307保持在固定位置，从而能够让弹簧施加水平压力或张力到插芯302上，以确保插芯处在适当位置。
图4示出了包括插壳401、插芯凸缘402、凸缘管403、弹簧407和闩锁构件408的实施例的分解图。因此，一些实施例（例如图3和图4所示的实施例）中，可以在设计时去除各种组件（例如扩展器盖和护罩）。去除这些部件可以降低连接器成本，并且还可以保持适当的功能性，这对于几乎任何数据中心的设置来说是有利的。
现在参考图5，示出了具有更少部件的连接器设计500的示例性实施例。如图所示，示例性实施例仅包括插壳501和插芯凸缘502。本实施例可实现，根据闩锁构件508的配置以及其在插壳501上的相对位置，可以实现本实施例。因此一些实施例可以基本上由插壳501和插芯凸缘502组成。
图6示出了连接器设计的分解图。从图5和图6可以清楚地看到，不仅去除了扩展器盖和护罩，而且也去除了弹簧和凸缘管。以利用插芯凸缘602的标准形状的方式来设计插壳601的闩锁构件608，可以实现这样的结构。参照图7可以更好地理解精确的相互作用。
如图7所示，插芯凸缘702在插壳701内。在一些实施例中，插壳701可以包括一或多个前挡块709。这些前挡块709防止插芯凸缘702从插壳701的前部开口脱落。另外，如图所示，闩锁构件708包围插芯凸缘702的扩展衬圈706。这一互锁结构防止了插芯凸缘从插壳701的后部脱落或者从插壳701的后部推出（例如在建立连接时）。如本文所讨论的，闩锁构件708本质上是柔性或弹性的，因此可以使用工具或通过使用者来移动。通过移动闩锁构件708远离插芯凸缘702的侧边（例如，向闩锁构件施加向外的压力以将其从插芯脱离），可以经由插壳701的后部开口移除插芯凸缘。
图8示出了与图7的实施例相似的BTW连接器800的实施例更为详细的放大视图。如图所示，插芯凸缘802在插壳801内，并且主要是通过与作用在插芯的扩展衬圈806的相反的力而保持在适当位置。这些相反的力经由前挡块809作用在扩展衬圈806的前部，并且经由闩锁构件808作用在扩展衬圈806的后部。
参照图9，示出了连接器装置900的替代实施例。如图9所示，插壳901比本文讨论和示出的一些其他连接器要更大且更坚固。但是，插芯凸缘902仍然通过类似图3至图8所讨论的结构而保持在适当位置。在这个非限制性示例中，插壳901包括可以与各种连接器组件相互作用的闩锁构件908。例如，如本文所讨论的，闩锁构件908可以闩到弹簧的一部分上，从而将一些横向力施加到插芯凸缘902上。另外或替代地，闩锁构件908可以闩到扩展衬圈或与扩展衬圈相作用（未示出），以施加力来将插芯凸缘902保持在插壳901内。一些实施例可基本上由插壳901、插芯凸缘902和闩锁构件908构成。另外地或替代地，一些实施例可基本上有插壳901、插芯凸缘902、凸缘管（未示出）、弹簧907（未示出）以及闩锁构件908构成。
现在参考图10，在一些实施例中，插壳1001可以放置在适配器1010中。在一些实施例中，插壳1001位于适配器内，由于适配器的壁的阻挡，闩锁构件（未示出）不会被推出。这些实施例赋予了连接器特别是插壳1001额外的强度。
现在参考图11A至图11C，其示出了光学连接器1101插入到适配器1102的附加视图。在图11A中，连接器1101位于适配器1102的初级侧。在图11B中，连接器1101位于适配器1102的高级侧。两个连接器均具有插芯1152，在插入到适配器的任一侧时，插芯1152接合弹性构件1156的开口1158（图11C）。弹性构件1156被配置成在对齐插芯1152的同时扩展并固定插芯1152。
图11C示出了典型的弹性构件1156，其在一个实施例中可以由氧化锆或高强度聚合物制成。弹性构件1156具有长度、内径和外径。当连接器1101插入到适配器1102中时，插芯1152的前端进入弹性构件1156的开口1158，插芯1152的外径大于插芯1152的内径，插芯1152在周边方向上扩张弹性构件1156。环形衬圈1150的远端接合并停在弹性构件1156的外表面1162处。这有助于确保环形衬圈1150正确地就位，从而当弹性闩锁1140返回到其原始位置或处于松弛未压缩状态时，闩锁1140刚好位于环形衬圈1150的近端的前方，并且可以防止插芯凸缘（402、602）因无意的撞击而脱落。
在图11C中，弹性构件的扩张取决于弹性构件1156材料的模量以及沿着弹性构件1156纵向延伸的可选切口（如一对实线1159所示）的宽度。
在图11C的剖视图中，可以清楚地看到，闩锁1140毗邻连接器1101的插壳的外壁（也在608处示出）。因此，闩锁1140受限于适配器1102而不向外弯曲及松开环形插芯衬圈1150。所以，当连接器插入适配器，适配器限制了插芯1152在插壳内的移动。这一限制进一步固定了在弹性构件1156内的插芯1152。
中心孔1154容纳环形衬圈1150。图11A中也示出了中心孔1154，其中，孔1154的内部尺寸与扩展衬圈206或环形插芯衬圈1150的外部尺寸相匹配。环形插芯衬圈1150大致为圆形或环形，并且可以包含用以帮助放置插壳的表面特征。图2示出的插芯衬圈206具有六边形外形外观。在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用其他的外表面特征。这些功能的一般目的是有助于组装连接器。
根据各种实施例的光学连接器的应用环境，即具有弹簧的实施例和没有弹簧的实施例，可能需要将护罩固定到光学连接器以保护位于其中的光纤。当施加到光纤上的力可能损坏或破坏光纤时，这可能是个考虑因素，因此可能需要提供护罩进行额外的保护。如图12A至图12D所示，可以将可选的护罩1203固定到光纤连接器1201。与前述实施例一样，光学连接器1201包括插芯1202。为了将护罩固定到连接器，设置了孔1204。如图12B所示，设置在护罩1203的远端的接合突起1220插入到连接器孔1204，以将护罩保持在从连接器插壳的近端延伸出去的位置上。在图12C的侧视图和图12D的适配器/连接器组装视图中，清楚地示出了孔1204与接合突起1220。
为方便插壳内插芯的组装，提供如图13A至图13C几个视图示出的插入工具1310。在图13A中，在工具插入光学连接器1301内部时，可以看到插入工具1310的手柄1320。为了容纳光纤，插入工具1310具有如图13B所示的大致C型横截面，并且沿其长度具有不同的截面形状以容纳插芯和插芯衬圈。如图13C所示，插入工具1310的远端部位1330具有更小的横截面，使得工具可以插入到连接器1301的孔中以将插芯定位于其中。
在以上的详细描述中，参考了构成其一部分的附图。在附图中，除非上下文另有说明，否则类似的符号通常表示类似的组件。具体实施方式和附图中描述的说明性实施例并非旨在限定。在不偏离本申请的主题的精神或范围的情况下，可以采用其他实施例，并且可以做出其他变化。可以理解，可以对本申请中一般性描述的、在附图中图解说明的本申请内容的各个方面进行多种不同构成的配置、替换、组合，设计，而所有这些都明确地构成本申请内容的一部分。
本申请不限于本申请中所描述的特定实施例，其旨在对各个方面进行说明。对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行许多修改和变化。根据前面的描述，除了这里所列举的以外，在本申请的范围内的功能等同的方法和设备对于本领域技术人员将是显而易见的。这样的修改和变化旨在落入所附权利要求的范围内。本申请仅由所附权利要求的条款以及这些权利要求的等同物的全部范围来限制。应该理解，本申请不限于特定的方法、试剂、化合物、组合物或生物系统，而这些当然是可以变化的。还应理解的是，这里使用的术语仅仅是为了描述特定实施例的目的，而并不意在限定本申请。
关于本文中基本上任何复数和/或单数的术语的使用，本领域技术人员可以从根据上下文和/或其他术语适当地将复数转化为单数和/或将单数转化为复数。为了清楚起见，各种单数/复数置换可在本文中明确阐述。
本领域技术人员将理解，一般而言，本文中使用的术语通常旨在作为“开放式”术语（例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包含”应解释为“包含但不限于”等等）。虽然各种组合物、方法和装置以“包括”各种组分或步骤（解释为意在指“包括但不限于”）的形式描述，但组合物、方法和装置也可“基本上由”各种组分或步骤组成或“由各种组分或步骤组成”，并且这样的属于应当被解释为基本封闭的成员组。本领域的技术人员还将理解，如果意图有特定数量的引入的权利要求表述，则将在权利要求中明确地表述这样的意图，并且在不存在这样的表述的情况下，不存在这样的意图。例如，为帮助理解，以下所附权利要求书可以包含介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引入权利要求表述。然而，使用这样的短语不应当解释为暗示以“一”或“一个”引入的权利要求表述使包含这样引入的权利要求表述的任何特定的权利要求限于只包含一个这样的表述的实施例，即使当同一权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”以及诸如“一”的词（例如，“一”应被解释为意指“至少一个”或“一或多个”）时；同样适用于用于引入权利要求表述的定冠词的使用。另外，即使明确地表述了特定数量的引入的权利要求表述，本领域的技术人员也将认识到，这样的表述通常应被解释为意指至少表述的数量（例如，“两个表述”的没有其他修饰语的无修饰表述通常意指至少两个表述或者两个或更多个表述）。此外，在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯例的情况下，一般来讲，这种构造的目的是本领域的技术人员将会理解该惯例的含义（例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于仅具有A、仅具有B、仅具有C、同时具有A和B、同时具有A和C、同时具有B和C、和/或同时具有A、B和C等的系统）。在使用类似于“A、B或C等中的至少一个”的惯例的情况下，一般来讲，这种构造的目的是本领域的技术人员将会理解该惯例的含义（例如，“具有A、B或C中的至少一个的系统”将会包括但不限于仅具有A、仅具有B、仅具有C、同时具有A和B、同时具有A和C、同时具有B和C、和/或同时具有A、B和C等的系统）。本领域的技术人员还将理解，呈现两个或更多个替代术语的几乎任何转折性词语和/或短语，不管是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为设想到包括术语之一、术语的任一个或者两个术语的可能性。例如，短语“A或B”将被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
另外，对于按照马库什组描述的本申请的特征或方面，本领域技术人员将认识到，本申请还由此按照马库什组的任何单个成员或子组成员进行描述。
本领域技术人员将理解，出于任何和所有目的，例如在提供书面描述方面，本文公开的所有范围也涵盖其任何和所有可能的子范围和子范围的组合。所列出的任何范围被简单地认识为是充分描述该范围并使该范围能够分解为至少相等的二等分、三等分、四等分、五等分、十等分等。作为非限制性实例，可将本文论述的每个范围容易地分解为下三分之一、中三分之一和上三分之一等。本领域技术人员还将理解，诸如“多达”、“至少”、“大于”、“少于”等所有语言包括所叙述的数字，并且指可如上所述随后分解为子范围的范围。最后，本领域技术人员将理解，范围包括每个个别成员。因此，例如，具有1-3个单元的群组指的是具有1个、2个或3个单元的群组。相似地，具有1-5个单元的群组指的是具有1个、2个、3个、4个或5个单元的群组，等等。
以上公开的各种和其他特征、功能或替代方案可以组合成许多其他不同的系统或引用。本领域技术人员随后可以做出各种目前无法预料或未预料到的替代方案、修改、变化或改进，其中每一者也旨在被所公开的实施例所涵盖。