光导纤维连接器的驱动工具和盖子的制作方法

专利名称：光导纤维连接器的驱动工具和盖子的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种连接光导纤维的装置，特别是一种驱动工具和防尘盖的组合件用于非粘接纤维光导连接器。
2.现有技术的描述现在的光导纤维用一种优质铜线作为电信的最佳介质。因用了铜线就常常必须去连接光导纤维，例如在安装或修理时。本发明旨在介绍一种工具将光导纤维固定到一种纤维光导连接器上，以完成和安装此种连接。在这方面一种纤维光导“连接器”常常涉及一种装置，它可使电缆重复嵌入和拆出，而一种“拼接”型涉及到一种装置，它用来永久连接二个电缆端线。然而，这里所使用的术语不应限制在一个有限的含义内，因本发明适用于安装所有的纤维光导连接装置。
现有技术包括套筒型纤维光导连接器，它通常具有一个由陶瓷材料、氧化锆、或铝制成的圆柱形元件(套筒)，它有一中央孔以安置纤维。此套筒由一套管支撑着，而此套管可由一许多不同的联结套中的一个包围着。例如，一种具有卡形掣子机构的联结套常常称为一种“ST”连接器。另一种具有斜面的套，它掣入插座的杠杆臂内，这种套称为“SC”连接器。还有一种具有简单螺母的套称为“FC”连接器。有许多普通技术将光导纤维固定在套筒连接器内。最常用的之一是一种波形管，它将纤维光导电缆增强元件(KEVLAR绳)夹紧在套筒套管上固定的构架上。例见US专利号5,140,662。这种技术要求使用一种钳状夹紧工具，以将波形管压紧在构架周围。
在US专利号5,088,804和5,102,211所述的另一种技术里，一种非粘接光导纤维终端是由二个套进的工件结合在一起而装配起来的，压紧位于一个工件里的弹性系统以在那里固定光导纤维。这种技术使用一种不同的、相当复杂的工具，它具有二个初级元件以安置工件，并相互运动，以便驱动。还可见U.S专利号5,080,460和5,131,063。
在U.S专利号5,040,867里，纤维本身固定在套筒套管里的夹紧元件中，以及电缆增强绳另外由一夹紧筒固定在构架上。在这种设计中，一个锁紧元件在套筒套管和夹紧元件上滑动，以固定纤维。这个锁紧元件由另一手持工具来驱动，它使锁紧元件沿着纤维轴向方向朝连接器的尾部移动。另一个单独的防尘盖用来将连接器的前端固定在工具里，而不损伤套筒。
这些技术中没有提到的一个问题是纤维终端的正确定位，例如与套筒的端面一致。前面的技术不仅没有考虑这个问题，它还使正确定位发生困难，这是由于用来驱动这些连接器的工具被设计成施加一种平行于纤维轴线的轴向力，这种力会使纤维本身在夹紧过程中相对连接器而移动。因而纤维就不可能相对套筒精确对准。在连接器插入组装工具中也对安装过程添加了一定的难度。因而希望设计一种工具能驱动纤维光导连接器的夹紧元件而不干扰纤维的位置。还希望设计这种工具能精确控制纤维终端相对套筒的位置。还希望将此工具装入一防尘盖内，使连接器简化纤维的安装。
本

发明内容
本发明提供一种用于光导连接器的驱动工具，它通常包括一工具主体和机构，该工具主体有一空腔可拆卸地安置连接器的前端，该机构施加一力来驱动连接器的夹紧元件，该施加的力通常垂直于纤维轴心，而不是平行于它。在所推荐的实例中，驱动机构包括一连在工具主体上的悬臂，此臂在它的末端有一突块，它的位置相对于在该工具主体里的空腔，因此当连接体的前端插入空腔时，突块很邻近连接器的夹紧元件。
所提供的空腔可使纤维终端与套筒端面精确对准，此空腔用来安置连接器，这样使套筒端面的安装与空腔的底平面平齐。另外在空腔的底平面中央提供一个已知深度的凹槽，这样使纤维凸出于套筒端面以外一受控长度。
此工具可方便地安装在可随意使用的除尘盖的形式内，因而它可预先在工厂里装配，这样就免除了在光导纤维插入前要把连接器插入装配工具的步骤，具有基本上不用工具的连接器的效果。这种防尘盖/驱动工具的组合件也可变更用于ST，SC，FC，甚至用于双锥型连接器。
附图简要说明参考附图可最好地理解本发明。


图1是以前光导纤维连接器的纵截面；图2是图1连接器的横截面，表示处于非驱动状态的内夹紧元件；图3与图2的横截面相似，但表示处于驱动状态的内夹紧元件；图4是本发明的驱动工具的一个具体实例的俯视图；图5是沿图4中5-5线的该工具的剖面图；图6是沿图4中6-6线的该工具的剖面图；图7与图5的剖面图相类似，但增加一个ST连接器的插入件；图8是图7的局部放大图，它表明光导纤维的终端相对于连接器的精确位置；图9是本发明驱动工具的另一实施例的俯视图；图10是沿图9中10-10线的该工具的端面图；图11是沿图9中11-11线的该工具的剖面图；图12与图11的剖视图相似，还表示了嵌入一种SC连接器。
较佳实施例的叙述现在参考这些附图，特别是参考图1-3所述的一种非粘接套筒连接器10。
连接器10是U.S专利申请系列号07/871,399的主题，在那个申请书里叙述得更充分。连接器10通常由一圆筒形壳体12和用一套筒座或一套管16连接到壳体12上的套筒14组成。在所述的实施例里，套管16有一定位销17，它插入连接器10中，当连接器嵌入定位锁17，它插入连接器10中，当连接器嵌入普通的插座(没有显示插座)时它可防止套筒14旋转。套筒14有一孔18用于安置要连接的光导纤维的端部。连接器10包括许多其他普通元件，例如一松紧罩21，它常用在以前的连接器上。
套管16还包括一插头或凸形元件10，它嵌入一个纤维卡紧元件22。纤维夹紧元件22有一槽24它通常与套管16的孔26、以及套筒14的孔18成一直线。一根光导纤维27进入连接器的尾端，通过通孔26，纤维夹紧元件22以及孔18。纤维的终端通常定位与套筒14的端面一致。凸形元件20和纤维夹紧元件22与U.S专利号4,865,412所示的纤维光导拼接器相似。在图2和3中可清楚地看出，纤维夹紧元件22有二块板或腿部32和34。它们有一共同铰链。当凸形元件20从它的开口、非驱动状态(图2)压入到它的闭合、驱动状态(图3)，凸形元件20的边杆强制推动腿部32和34相互靠拢，这样在它们之间夹紧纤维27。因此纤维27可不用环氧树脂或其他粘接剂而固定在连接器10中。凸形元件20可在其外表面有掣子或凸缘44，46，48及50，它们分别嵌入套管16中的相应凹槽，以保证在开启和闭合状态夹紧凸形元件20。在壳体12里有一开口51，以允许接触到凸形元件20，因此它可被推下；实际上所述连接器10的实施例是一种ST连接器，它形成一个开口以安置在连接器座上的突缘，这就提供了一种卡式锁紧机构。
再参见图4-7，这些图显示了本发明的新型驱动工具的一实施例60。所设计的工具60用于连接器10，通常包括一工具主体62和一个连在主体62上的驱动臂64组成；臂64最好与主体60制成一体。相应地，工具60可以由任何耐用材料制成，它最好是一种弹性聚脂结构，它可进行注模，例RADEL(一种Polyether sulfone)，它由Amoco销售。主体62有一空腔66用以安置连接器10的前端。空腔66包括不同内径的两部分，它们分别安置套管16和套筒14。工具60可以呈可随意使用的防尘盖形式，它在工厂预先安装在连接器10上。本技术领域的内行将会欣赏预先安装不需要在纤维嵌入前将连接器插入装配工具中去。因此简化了连接器的装配，并提供了一种基本上无工具的连接器。当然，工具60还防止了在摆弄过程中连接器10前端的污染。为了确保在装运时工具60保持在连接器10上，空腔66的内径(最大的)最好接近于套管16的外径，相类似地，主体62具有空腔66的部分最好是圆柱形延伸部分68，它的外径近似于壳体12的内径，用此法，当连接器10插入工具60时(图7)，它靠磨擦力被紧贴地握住。
现在回到图7，本发明的驱动工具60的操作是相对直线向前的。首先，连接器10的前端被插入空腔66。按前所述，此步骤可在工厂进行。从图7可看到，空腔66(它安置套筒14)的较小直径部分不需要有一个与套筒14完全一样的长度，那就是说，空腔的这部分长度可以短于套筒14延伸到套管16外的长度。下一步是将纤维插入连接器10，也就是把它穿入套管16的孔26中。此纤维应充分地插入，直到它紧贴空腔66的底表面。下面再进一步解释，在这过程要很仔细，下面的步骤以保证连接器10被充分插入工具60中，即套筒14的端面也紧贴空腔66的底平面。当连接器被确实嵌入后，凸形元件20通常靠近在驱动臂64上形成的珠粒或凸块70。在设计用于ST连接器的本发明的实施例60中，圆柱形延伸部68有一槽72，用于安置键形销17。用这种方法插入该工具也很方便地使凸块70在槽51和凸形元件20上对准。
当纤维与连接器在正确位置时，揿下驱动臂64使纤维夹紧元件驱动，使凸块70对凸形元件20加压，因此使腿32和34相互挤压，这样固定了纤维。如果凸块不是精确地邻近于凸形元件，凸块70的圆形表面靠其自定中心作用能便捷地驱动。臂64的末端71最好稍微延伸到凸块70外一些，以使用户施加更大的杠杆作用。悬臂的驱动臂64的固有弹性使它在压力释放时从凸形元件20处弹回。然后可以将连接器10从工具60中拿走，以及工具60被卸除。
工具60的独特的优点在于它能控制插入纤维相对套筒14的位置，并能驱动纤维夹紧元件22(以固定纤维在适当位置上)，而不会干扰纤维相对套筒的位置。如果空腔66的底平面是光滑而平坦，那末套筒14的端面和纤维的终端是在同一平面内，即它们是重合的。纤维和套筒的这种平齐定位在“分开和卷曲”操作中是非常有用的，这里纤维在插入连接器以前是被分开，然后电缆增强纤维(典型的凯夫拉KEVLAR线)被卷曲到套管16的构架中去。另外，如图8所示，空腔66的底平面可有一已知深度的凹槽，因而纤维突出到套筒14外有一定的控制量。这在“卷曲和磨光”操作中是有用的，这里纤维连接到连接器上，然后纤维的终端由一研磨薄膜来磨光(沿着套筒的端面)。在空腔66的底平面上凹槽的深度最好是约一根纤维的直径。
不管哪一种情况下，本技术领域的内行将会欣赏到在夹紧元件驱动过程中纤维不受到干扰，这是因为驱动力通常是施加在垂直于纤维轴线的方向，而不是沿着纤维线方向。工具60还在卷曲操作中便于连接器的摆弄，其中纤维光导电缆的增强纤维是固定在构架的周围。
本发明可适用于除了ST连接器以外的其他类型的套筒连接器。例如图9-11表示有一点改动的工具60′，它适用于SC连接器。除了连接器在工具上被握持的方式以外，工具60′基本上与工具60是相同的，具体地讲，工具60′有二个掣子臂74，它嵌入一个普通的SC连接器的两边，此SC连接器已被改进，包括纤维夹紧元件。用于SC连接器76的壳体有一矩形横截面，如图12所示。在本发明的实施例60′中，在工具主体的空腔里仅有一单个直径部分，以容纳套筒。一个设有掣子臂的工具(与工具60相似)可以用于SC连接器；在此实施例中(没显示)；工具主体的延伸部分有一内部轮廓，它与用于普通的SC连接器的不对称内套筒的外轮廓相吻合，它还提供一种磨擦配合，很好地固定连接器。本发明还可用一种双锥连接器(而不是套筒)，因一种双锥形连接器的锥台形插头与一个套筒相同。
虽本发明已用具体实施例进行了描述，这种描述并不意味着认为是在一有限的含义内。所揭示实施例的各种修改，以及本发明的其他实施例对于本领域的内行参考本发明的叙述都为变得很明显。特别是工具60可很方便地修改以用于任何连接器，在这些连接器中，纤维是靠一个元件在与纤维轴线垂直的方向上移动来固定的。因此认为，可以进行的这些修改都没有偏离所附权利要求书规定的本发明的精神或范围。
权利要求
1.一种用于将一光导纤维固定在具有一个纤维夹紧驱动元件的连接器内的装置，此装置包括具有一空腔的主体，此空腔用以安置连接器的前端；以及连接到所说主体的工具，以迫使接触连接器的驱动元件，所说的接触工具施加一个通常垂直于一根夹持在连接器里的纤维的轴线的力。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的接触工具包括一个连接到所述主体的一个臂元件。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于该连接器在其前端具有一圆柱形套筒元件，以及所述的空腔具有一圆柱形部分，其内直径近似于套筒元件的外径。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于该连接器在其前端具有一个圆柱形套筒元件，以及一个围绕套筒元件的圆筒形壳体；所述腔腔是在所述主体的圆柱表延伸部分形成，所述延伸部分具有近似相等于壳体内径的外径；以及所述空腔具有一圆柱形部分，它的内径近似等于套筒元件的外径。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述主体包括掣子装置，用于释放固定在所述空腔里的连接器的前端。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述主体具有在贴近的所述空腔内的一个槽，以安置在连接器上的键形锁。
7.如权利要求2所述的装置，其特征在于所述臂元件是一个与所述主体整体成形的悬臂；所述悬臂具有一顶端；以及所述接触元件还包括一凸块，它形成在靠近所述悬臂的所述顶端处。
8.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述主体有在贴近的所述空腔内的一槽，以安置在连接器上的键形销，所述槽与所述的臂元件成一直线。
9.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述主体还包括使一个光导纤维的终端相对于套筒元件的端面精确定位的对准结构。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述凸块具有一通常的圆形表面。
11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述的对准结构包括一在所述空腔的底表面上形成的凹槽，所述凹槽通常位于所述底平面的中央。
12.一个用于将一光导纤维定位在一连接器内的装置，此连接器具有一驱动元件和一纤维夹紧元件，一旦驱动元件运动后，此纤维夹紧元件就从一种非驱动状态的驱动状态移动，此装置包括具有空腔的主体，该空腔用于安置连接器的前端；用于释放固定在所述空腔里的连接器的前端的装置；以及在所述主体里形成的对准结构，它用于使一光导纤维的一终端相对于连接器的前端精密定位。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于该连接器在其前端有一普通圆柱形套筒元件；以及所述空腔具有一普通圆柱形部分，它的内径近似等于套筒元件的外径。
14.如权利要求12所述的装置，还包括连接到所述主体的臂元件，用于压迫接触连接器的驱动元件，所述臂元件可在与保持在连接器里的纤维的轴线相垂直的方向上移动。
15.如权利要求12所述的装置，其特征在于该连接器在其前端具有一普通圆柱形套筒元件，连接到套筒元件的套管元件，以及一围绕该套筒元件和套管元件的圆筒壳体；所述套管件具有一直线销；所述空腔是在一所述主体的普通圆柱形延伸部分上形成，所述延伸部分具有一外径，它近似等于壳体的内径，它在其内还具有一槽以安放线性销；以及所述空腔具有一普通圆柱形部分，它的内径近似等于该套筒的外径。
16.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述固定装置包括一对连接到所述主体的掣子臂。
17.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述对准结构包括在所述主体的底平面上形成的凹槽，所述凹槽通常位于所述底平面的中央。
18.一个防尘盖和驱动工具的组合装置，用于具有套筒的非粘接连接器，该盖/工具包括一个具有一普通圆柱形延伸部分的主体，以及在所述延伸部分形成的一空腔以安置套筒；一个与所述主使整体成形的一悬臂，所述臂一般在与所述延伸部分平行的方向延伸，所述臂具有一顶端，以及在所述顶端附近形成的凸块；用于释放固定在所述空腔里的套筒的装置；以及用来使一光导纤维相对于套筒精确定位的对准结构。
19.权利要求18的盖/工具，其特征在于所述固定元件包括连接到在所述延伸部分的相对侧上的所述主体上的一对掣子臂，并在与所述延伸部分平行的方向延伸。
20.权利要求18的盖/工具，其特征在于套筒通常是圆柱形的；该连接器还具有一连接到套筒上的普通圆柱形套管，以及围绕该套筒和套管的普通圆筒形壳体；所述套管有一线性销；所述延伸部分具有一外径，它近似等于壳体的内径，其内还有一槽用来接受定位销；以及所述空腔有一第一普通圆柱形部分，其内径近似等于该套筒的外径，以及一第二普通圆柱形部分，它的内径近似等于该套管的外径。
全文摘要
用于一种光导纤维连接器的除尘盖和驱动器组合件具有一套圈和一个驱动机构，以确保纤维固定在连接器内。这种组合件有一个带圆柱形延伸部分的主体，该主体有一空腔以安置套圈，并在主体上形成一个与圆柱形延伸部分平行的悬臂。悬臂在它的末端有一突块，当悬臂在垂直于光导纤维轴线方向移动时，迫使它与连接器的驱动机构接触。光导纤维以这种方式固定在连接器上，而干扰纤维的位置。光导纤维可由其终端固定在连接器内，此纤维延伸到套筒之外一已知长度。
文档编号G02B6/38GK1135261SQ9419412
公开日1996年11月6日 申请日期1994年10月11日 优先权日1993年11月9日
发明者尼古拉斯·A·李, 迈克尔·A·迈斯, 西奥多·J·斯通 申请人:美国3M公司