光纤连接器装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于光纤的连接器装置，即用于端接需要连接和/或断开连接的光纤电缆的装置。


背景技术：

2.光纤电缆包括：玻璃或塑料材料的适于传输光信号的中心光纤；尼龙、凯夫拉纤维的内部保护护套，用于通过增加其抗拉强度来加强电缆；以及塑料或橡胶材料的外部护套。
3.光纤电缆的末端之间的连接必须非常精确，以允许光信号以尽可能小的分散从一根光纤传递到另一根光纤。
4.在一般使用中，用于光纤的电缆在末端部配备有标准的阳型连接器，因此两根电缆可以借助同样是标准类型的阴-阴连接元件接合在一起。
5.这些连接器通过施加倾向于将两根光纤的端部保持在一起的力而在这两根光纤的端部之间形成直接接触。
6.光纤可以是不同的类型，通常是单模或多模的，这取决于要传输的信号带宽和光链路的长度。
7.光纤连接器也可以是不同的类型，例如sc或lc或fc或st或mu或其他类型，这取决于它们将被使用的应用。
8.最后，光纤电缆之间的连接也可以是不同的类型，例如pc(物理接触)或upc(超物理接触)或apc(倾斜物理接触)。
9.例如，在apc连接中，纤维的末端表面的法线与纤维的纵向轴线形成预定的角度，通常为8度，以便最小化光信号在界面处沿着纤维本身的轴线的反射。
10.在这些情况下，连接还必须保证纤维围绕它们的公共轴线的精确的相互定向，使得纤维的末端表面是平行的，因此可以重叠并直接连接，并具有通过弹簧的作用实现的轴向运动。
11.光纤之间的精确连接可以由现场技术人员进行。
12.通常，他们可以借助熔接连接器或“冷”焊接连接器进行。
13.熔接提供了高质量的连接，但需要大量时间(通常为15-20分钟)和昂贵的工具，例如用于光纤的焊接机器。
14.另一方面，冷连接进行起来相对简单，但缺点是使用更昂贵的连接器，并且提供了较低质量的结果。
15.如上文提到的，光纤电缆的另一种操作方式是使用已经在端部设置了标准的阳型连接器的光纤电缆。
16.在新安装的情况下以及在现有安装的情况下(例如当光纤电缆必须替换旧的铜电缆时)，光纤电缆都必须穿过通常具有直线和弯曲区段的导管和通道。
17.通常，这些都是波纹管道，布置在现场以容纳铜电缆，不足以通过光纤。
18.在其他情况下，在这些管道中，光纤电缆必须与铜电缆共存，例如应用于配电网。
19.已知连接的缺点在于，光纤电缆穿过狭窄的管道或在类似导管中的通过和安装受到其端部处的连接器的阻碍，所述连接器的径向尺寸通常比光纤电缆的横截面大得多。
20.因此，已知类型的光纤电缆的末端部分的径向障碍在许多安装中是个问题，特别是在那些必须使用与其他布线共享现有通道或空间的安装中。
21.另一个缺点在于，涉及在预先存在的波纹管中穿过光纤电缆以及在它们的端部处手工配置标准的连接器的安装会很复杂，并且需要熟练的劳动力，这涉及高成本和大量时间。


技术实现要素：

22.因此，本发明给出并解决的技术问题是提供一种用于光纤电缆的连接器装置和连接系统，其允许克服上文参考现有技术提到的缺点。
23.这个问题通过根据权利要求1所述的连接器装置解决，以及通过根据相同的发明构思，根据权利要求5所述的连接器系统和根据权利要求11所述的套件解决。根据权利要求12，本发明还涉及用于上述系统连接器的组装方法。
24.本发明的优选特征存在于从属于它们的权利要求中。
25.本发明提供了一些相关的优点。
26.特别地，与已知类型的解决方案相比，具有小的径向和纵向尺寸的特性允许用于光纤电缆的连接器装置在布电缆和/或插入预先存在的波纹管期间容易的移动。
27.另一个优点是，根据本发明的连接器装置允许通过防止纤维的不希望的弯曲或扭曲来保护光纤，特别是在与套管连接的区域中。
28.在工厂组装连接器装置的可能性，以及因此关于布电缆阶段对其的预期，允许获得组装部件的高水平的质量控制。
29.因此，电缆的功能也在工厂进行测试和表征。
30.此外，有利的是，在组装阶段期间，用户不需要特定的装备。
31.还有一个优点是，预组装的连接器装置简化了连接器系统的组装。
32.根据本发明的系统实际上是独特地组装的，使得即使不熟练的工人也可以组装它。
33.此外，有利的是，根据本发明的方法允许简化和加快用于光纤电缆的连接器系统的布电缆和安装操作。
34.本发明的其他优点、特征和使用方法将从下面对一些实施例的详细描述中变得清楚，这些实施例是以示例而非限制性的方式呈现的。
附图说明
35.将参考附图中的图，其中：
36.图1示出了根据本发明的连接器装置的实施例的分解透视图；
37.图2示出了处于组装构型的图1的连接器装置的透视图；
38.图3示出了图2的细节；
39.图4示出了图2的装置的侧视图；
40.图4'示出了图2的装置的另一实施例的侧视图；
41.图5示出了图4的剖视图；
42.图5a示出了图5的放大细节；
43.图5'示出了图4'的剖视图；
44.图5a'示出了图5'的放大细节；
45.图6示出了根据本发明的连接器装置的替代实施例的透视图；
46.图7示出了处于使用构型的图6的连接器装置的透视图；
47.图8示出了处于部分组装构型的根据本发明的连接器系统的实施例的透视图；
48.图9示出了处于另外的部分组装构型的图8的系统的透视图；
49.图10示出了处于又一部分组装构型的图9的系统的透视图；
50.图11示出了图8的系统的细节的分解透视图；
51.图11a示出了图11的细节的另一透视图；
52.图12a和图12b以随后的组装步骤示出了图10的系统的侧剖视图；
53.图12c示出了处于组装构型的图10的系统的侧视图；
54.图12a'和图12b'以随后的组装阶段示出了根据本发明的系统的另一实施例的侧剖视图；
55.图12c'示出了处于组装构型的根据本发明的系统的另一实施例的侧视图；
56.图13示出了处于部分组装构型的根据本发明的系统的侧视图；
57.图14示出了处于组装构型的图13的系统的侧视图；
58.图15示出了图14的系统的剖视图；
59.图16示出了图13的细节的透视图；
60.图16a示出了图16的细节的分解视图；
61.图17示出了根据本发明的组装方法的实施例的各阶段的框图。
具体实施方式
62.参考附图，根据本发明的第一优选实施例的用于光纤的连接器装置整体上用100表示。根据本发明的装置的另一个实施例将在下面用101'表示。
63.各个实施例共有的元件将在下面用相同的标号表示。
64.在该示例中，连接器装置100、100'被构造成允许经由光学套筒(例如阴-阴连接器)，在纤维的一个端部处将光信号传输给已经连接的另一纤维。
65.装置100、100'包括一部分光纤60，其在至少一个末端部处具有套管10。
66.如图2和图3所示，本文描述的装置100、100'还提供了套管保持器元件20。
67.如图3的放大图所示，套管保持器元件20的形状类似于包括第一杯21和第二杯22的双中空杯，第一杯21的内直径d1被成形为容纳套管10的近侧部分，第二杯22与第一杯21同轴，其内直径d2小于d1，并被成形为容纳光纤60，以便引导与套管10的联接。
68.具体而言，第一杯21的尺寸被设计为以形状配合的方式容纳套管10的近侧部分。
69.在这里描述的示例中，套管保持器20在第一杯21的外表面上具有参考突起27。
70.如图3所示，突起27(例如成形为参考齿)从第二杯22的外直径纵向延伸到第一杯21的外直径。
71.因此，根据本发明的装置的套管保持器20的构造使得具有小的最大径向尺寸，例
如基本上等于第二杯22的外直径，这在操作状态下允许装置本身容易地移动到管状管件(例如电缆管件、导管等)中，并且便于布线操作。
72.有利地，套管保持器20的最大径向尺寸(等于第二杯22的外直径)包括在2.6mm和3mm之间，特别是在2.6mm和2.8mm之间，优选等于2.7mm。
73.还设置有大致圆柱形的保护元件30、30'，该保护元件可滑动地联接到光纤60，并被成形为定位或部分地定位成叠置在第二杯22的至少一部分上。
74.具体而言，如图5和图5a以及图5'和图5a'所示，保护元件30、30'的端部内直径被定尺寸成以形状配合的方式容纳套管保持器20的第二杯22的边缘部分。
75.以这种方式，有利地，光纤尤其在光纤60和套管保持器20之间的联接区域处受到保护。
76.保护元件30、30'的大致圆柱形的主体的最大外直径基本上小于套管保持器20的外直径，以便不影响装置100、100'的外部径向尺寸，特别是在光纤60和套管保持器20之间的联接区域处。
77.在该区域中，由于纤维60和套管保持器20之间的刚度上的差异主要表现为纤维60断裂的可能性或不希望的弯曲的可能性，这妨碍了纤维的正确操作。
78.有利的是，元件30、30'的存在允许限制纤维60相对于套管保持器20的弯折，提供了对上述区域的保护，并且显著降低了纤维断裂的可能性，尤其是在纤维穿过具有小曲率半径的路径期间，特别地，不会影响套管保持器的径向尺寸。
79.此外，装置100、100'的整体构造使得在径向方向上以及在纵向方向上具有减小的尺寸(由于保护元件30部分叠置在第二杯22的至少一部分上)，从而在操作状态下允许装置100、100'在管状管件内，特别是在弯曲的管件内容易的移动。
80.特别地，保护元件30、30'由弹性材料制成，特别是由塑料材料制成，例如由橡胶制成，以这种方式使得允许在装置的安装和布电缆阶段期间的柔性和纵向尺寸的减小。
81.有利的是，保护元件30、30'可以包括在外表面上的参考元件33、33'，以指示保护元件30、30'在组装构型中相对于根据本发明的连接器系统的推力元件的正确的安装位置，这将在下面更详细地描述。
82.优选地，参考元件33'被构造为形成在保护元件30'的圆柱形表面上的凹槽，如图4'和图5'所示。
83.可替选地，如图4和图5所示，保护元件30包括被构造为突起的参考元件33。形状像圆形冠部的突起33在径向和纵向上都具有最小的延伸，例如0.1mm，从而最小化对装置100的整体径向尺寸的影响，以及对保护元件30的纵向柔性特性的影响。
84.有利的是，为了便于在光纤的安装期间(例如在从波纹管的一个端部到另一个端部的通过阶段)，连接器装置100、100'的手动操作，提供了牵引组件170。
85.特别地，在图6和图7中用101表示的根据本发明的装置的替代实施例中(图中仅示出了装置100，但是相同的牵引组件也适用于装置101')，牵引组件170包括联接到光纤的牵引电缆17(优选为凯夫拉合成纤维的)和管状护套77(例如热收缩的)，管状护套77保持光纤与牵引电缆联接，同时保持包含的装置101的径向尺寸。
86.具体而言，如图7所示，在装置101的使用构型中，牵引电缆17具有从护套77和套管10突出的突出端部，以便于和确保在波纹管或管状导管中的操作期间装置101的抓握。
87.在布电缆阶段期间，一旦连接器装置101插入管状导管内，并从导管的一个端部穿过到另一个端部，牵引元件17可以被容易地移除，例如通过移除热收缩的护套77，该热收缩的护套77具有便于移除的预切口。
88.如图6所示，连接器装置101进一步包括用于进一步保护光纤60的外部塑料护套70和覆盖元件，例如顶部或帽90，即所称的套管保护器。
89.即使在没有外部塑料护套70的装置100、100'的实施例中也提供或可预见顶部或帽90，所述顶部或帽被成形为定位成与套管10联接，以保护套管10的远侧端部和光纤60的传输终止表面，并防止该表面在连接器的最终组装期间变脏或损坏。
90.本发明还涉及一种连接器系统1000。
91.如图13至图15所示，连接器系统1000包括：上述连接器装置100、100'或101；被构造为联接到光学套筒的端接元件300，用于在两根纤维的端部之间传输光信号；以及推力器件200，所述推力器件被定位或可定位在连接器装置100、100'或101与端接元件300之间，其被构造为在套管10上施加弹力。
92.在这里描述的实施例中，如图11的分解视图所示，推力器件200包括推动器元件201，其具体地具有基本上管状的构造，在端部部分具有壳体a。
93.推力器件200进一步包括推力支承元件208，该推力支承元件具有基本上管状的形状，并且具有纵向开口80，如图11a所示，该纵向开口被构造成允许其安装在光纤60上，如下面更好地描述的。
94.在这里描述的示例中，推力元件208包括中空杯形状的主体88，其被定尺寸成容纳套管保持器20，并在杯88的圆形基部冠部处抵接套管保持器20。
95.具体而言，中空杯88的侧表面提供了狭槽28，该狭槽成形为联接到套管保持器20的突起27，以便在组装和使用期间防止相对旋转。
96.有利的是，推力支承元件208优选地由塑料材料制成，并且被定尺寸使得一旦联接到套管保持器20就塑性变形，以防止在连接器系统1000的组装期间套管保持器20和推力支承208之间的纵向分离。
97.此外，有利的是，推力支承元件208包括另外的参考元件81，例如齿或突起，该参考元件成形为在连接器系统1000的组装步骤中将推力支承元件208与推力元件201对齐，如下面将描述的。
98.为了便于推力支承元件208的组装操作和可操作性，提供了抓握元件18，优选在组装后可移除。
99.特别地，如图11和图11a所示，抓握元件18连接到所述另外的参考元件81，以便在组装期间引导其正确定位。
100.有利地，如图11所示，推力元件201在壳体a的侧表面处具有纵向开口或狭槽207
101.开口207基本上是矩形的，并且被定尺寸以容纳设置在推力支承件208上的所述另外的参考元件81，以这种方式使得在推力元件201和推力支承件208之间的组装和联接期间，以及在系统1000的后续使用期间，允许两个部件之间的对齐。
102.如图11的分解视图所示，推力器件200进一步包括弹性元件202，特别是弹簧，该弹性元件定位或可定位在所述壳体a处，并被构造成在所述系统1000的组装构型中经由推力支承元件208和套管保持器20将弹性推力传递到套管10。
103.在图11和图11a中，还示出了推力支承件208的近侧部分具有邻接基部8，该邻接基部8被定尺寸以在推力支承元件208部分地插入推动器元件201的壳体a中的构型中定位或可定位成与弹性元件202接触。
104.具体而言，弹性元件202被定尺寸以插入壳体a中，并且在第一种情况下，将弹性推力传递到推力支承件208，并且经由推力支承件208传递到套管保持器20，从而允许在图14和图15所示的系统1000的组装构型中，套管10的末端部相对于端接元件300的远侧端部优选地处于外部位置，或者最多与端接元件的远侧端部对齐。
105.以这种方式，在两个光纤电缆的末端之间的连接构造中，保证了分别布置在两个末端处的套管的两个远侧端部之间的接触。
106.特别地，在系统1000在阴-阴连接器中的安装构型中，弹性器件200的整体构造和弹性元件202在安装构型中的压缩保证了套管10的端部与另一套管端部的接触。
107.如图11所示，推力元件201包括定位在壳体a的内表面上的一个或更多个保持齿203，该保持齿起到结合弹簧202在壳体a的座中的纵向位移的作用。
108.齿203的尺寸设计成使得允许弹簧202插入座a内，同时防止弹簧在连接器组装阶段脱出。有利的是，以这种方式，可以减少在布电缆阶段要组装的工件的数量。
109.有利的是，如图16所示，端接元件300也优选地以组装构型提供，从而使连接器系统1000的组装操作更容易且更快。
110.特别地，如图16a中的分解视图所示，预组装的端接元件300包括外壳和内壳，外壳限定了连接器系统的外部联接结构，内壳允许容纳装置100和推力元件200，以确保将套管相对于端接元件300保持就位，如图14和图15所示。
111.如图8所示，在使用构造中，一旦装置100、100'或101从波纹管的一个端部被带到另一个端部，为了允许将推力元件200组装在装置100、100'或101上，在移动到波纹管中期间被联接到套管保持器20的保护元件30、30'被沿着光纤滑动并远离套管保持器20。
112.因此，推力元件201在套管10处插入并定位(在套管保持器20上纵向拖拖动推力元件)在保护元件30、30'和套管保持器20之间。
113.有利的是，推力元件201被插入到装置100、100'或101上，其已经设置有弹性元件202，该弹性元件定位在壳体a中。
114.因此，如图9所示，为了允许将弹性元件202的弹性推力传递到套管保持器20上，并因此传递到套管10上，推力元件208被定位在设置有弹性元件202的推动器元件201和套管保持器20之间。
115.如图12a和图12a'所示，保护元件30、30'被插入到推力元件201的近侧端部中。
116.因此，有利的是，保护元件30、30'起到双重作用，第一是在装置100、100'或101的输送操作期间，在套管保持器20处对光纤60的保护，第二是在连接器系统1000的组装构型中，在推力元件201处对光纤60的保护。
117.图12a和图12a'还示出了推力支承元件208和套管保持器20之间的联接。
118.有利的是，通过将开口28插入在突起27上，推力支承件208和套管保持器20之间的联接的定向是明确的。
119.如图12b和图12b'所示，包括弹性元件202并与保护元件30、30'联接的推力元件201沿着光纤滑动，以联接到推力支承件208。
120.有利的是，通过将开口207插入在另一参考元件81上，推动器元件201和推力保持器208之间的联接的定向是明确的。
121.一旦推力元件200在装置100、100'、101上的组装完成，推力支承件208的抓握元件18被移除，如图12c和图12c'所示。
122.因此，如图13所示(其中仅示出了装置100)，根据本发明的任何实施例的设置有推力器件200的装置被插入到端接元件300中。
123.有利的是，推力元件201和端接元件300都具有邻接表面，该邻接表面被成形以保证独特的相互联接。
124.特别地，如图11所示，推力元件201包括纵向参考轨道204，其形成在推力元件的外表面上。
125.同样，如图16a所示，在端接元件300的内表面上具有键或突起304，其被定形状以插入到轨道204中并避免系统1000的不正确组装。
126.有利的是，根据本发明的发明进一步提供了用于实现用于光纤的连接器系统1000的套件，该套件至少包括根据上述的连接器装置100、100'或101，一个或更多个推力器件200以及一个或更多个端接元件300。
127.以这种方式，例如，将可以减少在布电缆阶段需要组装的部件的数量，并且允许获得高质量的光学连接，而不需要专业人员，从而降低处理成本。
128.如图17的框图所示，根据本发明的用于光纤的连接器系统1000的组装方法包括以下步骤：将连接器装置100、100'或101插入电缆通道或管状导管中，并将装置100、100'或101从管件的一个端部移动(特别是拖动)到另一个端部，将推力器件200在套管10附近联接到装置100、100'或101，以及将由推力器件200支撑的装置连接器100、100'或101插入端接元件300内。
129.有利地，在根据本发明的方法中，通过减小装置100、100'或101在径向方向和纵向方向上的尺寸，连接器装置100、100'或101在管状导管内的运动阶段变得更容易。
130.因此，有利的是，通过部件的组装(至少部分地预组装并且包括独特的组装键结构)，获得了被构造成允许光纤的两个端部之间更容易的连接的连接器系统，例如借助光学套筒，特别是阴-阴连接元件或连接器。
131.到目前为止，已经参考优选实施例描述了本发明。应当理解，可以存在属于本发明的核心(如由下面阐述的权利要求的保护范围所定义的)的其他实施例。