ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ, ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ПЕРЕХОДНИК И УЗЕЛ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО СОЕДИНИТЕЛЯ
FIBRE-OPTIC CONNECTOR, FIBRE-OPTIC ADAPTER AND NODE OF FIBRE-OPTIC CONNECTOR

Область техники
Изобретение относится к области компьютерных телекоммуникаций, в частности к волоконно-оптическому переходнику, волоконно-оптическому соединителю, узлу волоконно-оптического соединителя.
Предшествующий уровень техники
В существующем наружном волоконно-оптическом соединителе, в общем, применяют резьбовое соединение для фиксации узла волоконно-оптического соединителя, когда волоконно-оптический соединитель и волоконно-оптический переходник сцеплены друг с другом и должны быть зафиксированы. Тем не менее узел волоконно-оптического соединителя не имеет дополнительного фиксирующего устройства, и поэтому во время фиксации и разъединения его необходимо несколько раз повернуть, что приводит к неудобству при использовании.
Раскрытие изобретения
Техническая задача, решаемая вариантами осуществления изобретения, заключается в создании узла волоконно-оптического соединителя, волоконно-оптического переходника и волоконно-оптического соединителя для решения проблемы, связанной с неудобством использования при применении резьбового соединения в существующем уровне техники.
В соответствии с вариантом осуществления изобретения узел волоконно-оптического соединителя содержит соединительную муфту и оптическое волокно, на которое надета соединительная муфта; узел волоконно-оптического соединителя содержит внутренний элемент оболочки, упругий элемент и внешний элемент оболочки; причем внутренний элемент оболочки надет на один конец соединительной муфты; один конец упругого элемента опирается на один конец внутреннего элемента оболочки, примыкающий к соединительной муфте; внешний элемент оболочки надет на внутренний элемент оболочки и соединительную муфту; один конец внешнего элемента оболочки с возможностью скольжения соединен с внутренним элементом оболочки и опирается на другой конец упругого элемента; упругий элемент выполнен с возможностью обеспечения действия упругой силы на внешний элемент  оболочки в направлении от соединительной муфты; при этом на внутренней стенке другого конца внешнего элемента оболочки выполнена выпуклость; и соединительная муфта содержит гибкий упругий элемент, прикрепленный к одному концу соединительной муфты, находящемуся на расстоянии от внутреннего элемента оболочки, и проходящий по направлению к внутреннему элементу оболочки.
Волоконно-оптический переходник содержит гнездо, выполненное с пазом для оптического волокна и двумя пазами для защитных направляющих выступов; паз для оптического волокна и два паза для защитных направляющих выступов проходят вдоль осевого направления гнезда; паз для оптического волокна выполнен с выемкой; два паза для защитных направляющих выступов расположены с двух сторон от паза для оптического волокна; и периферия гнезда выполнена с желобом, который имеет спиральную форму и проходит от одного конца гнезда вдоль окружного направления гнезда, а конец удлинения желоба изогнут по направлению к одному концу гнезда.
Волоконно-оптический соединитель содержит узел волоконно-оптического соединителя и волоконно-оптический переходник, который соответствует узлу волоконно-оптического соединителя, причем узел волоконно-оптического соединителя содержит соединительную муфту, оптическое волокно, внутренний элемент оболочки, упругий элемент и внешний элемент оболочки; соединительная муфта надета на оптическое волокно; внутренний элемент оболочки надет на один конец соединительной муфты; один конец упругого элемента опирается на один конец внутреннего элемента оболочки, примыкающий к соединительной муфте; внешний элемент оболочки надет на внутренний элемент оболочки и соединительную муфту; один конец внешнего элемента оболочки с возможностью скольжения соединен с внутренним элементом оболочки и опирается на другой конец упругого элемента; при этом упругий элемент выполнен с возможностью обеспечения действия упругой силы на внешний элемент оболочки в направлении от соединительной муфты; при этом на внутренней стенке другого конца внешнего элемента оболочки выполнена выпуклость; соединительная муфта содержит гибкий упругий элемент, прикрепленный к одному концу соединительной муфты, находящемуся на расстоянии от внутреннего элемента оболочки, и проходящий по направлению к внутреннему элементу оболочки; причем волоконно-оптический переходник содержит гнездо, которое выполнено с пазом для оптического волокна и двумя пазами для защитных направляющих выступов, причем паз для оптического волокна и два паза для защитных направляющих выступов проходят вдоль осевого направления гнезда; паз для  оптического волокна выполнен с выемкой, соответствующей гибкому упругому элементу; два паза для защитных направляющих выступов расположены с двух сторон от паза для оптического волокна; паз для оптического волокна соответствует соединительной муфте; и при этом узел волоконно-оптического соединителя дополнительно включает в себя защитные направляющие выступы, а пазы для защитных направляющих выступов соответствуют защитным направляющим выступам; и периферия гнезда выполнена с желобом, причем желоб соответствует выпуклости, имеет спиральную форму и проходит от одного конца гнезда вдоль окружного направления гнезда, а задний конец удлинения желоба зацеплен за выпуклость.
Волоконно-оптический соединитель в соответствии с изобретением может быть использован в качестве наружного соединителя для обеспечения оперативного подключения. Волоконно-оптический соединитель поддерживает подключение "вслепую" и обеспечивает удобство при работе. Время, требуемое для установки и демонтажа волоконно-оптического соединителя, составляет только 1/5 от времени, необходимого для установки и демонтажа обычного резьбового соединителя.
Краткое описание чертежей
Для того чтобы лучше пояснить технические решения в соответствии с вариантами осуществления изобретения далее кратко описаны чертежи, необходимые для раскрытия вариантов осуществления или предшествующего уровня техники. Чертежи в последующем описании раскрывают только некоторые варианты осуществления изобретения, и специалисты в этой области техники без особых творческих усилий смогут выполнить другие чертежи из этих чертежей.
На фиг. 1 показан волоконно-оптический соединитель в соответствии с изобретением, схематический вид;
на фиг. 2 - узел волоконно-оптического соединителя, показанного на фиг. 1, схематический вид;
на фиг. 3 - узел волоконно-оптического соединителя, показанного на фиг. 2, в разобранном виде;
на фиг. 4 - внутренняя часть узла волоконно-оптического соединителя, показанного на фиг. 2, схематический вид;
на фиг. 5 - торцевая поверхность узла волоконно-оптического соединителя, показанного на фиг. 2, схематический вид;
на фиг. 6 - соединение между двумя подузлами волоконно-оптического соединителя, схематический вид;
на фиг. 7 - защитный направляющий выступ во время соединения двух подузлов волоконно-оптического соединителя, показанных на фиг. 6, схематический вид;
на фиг. 8 - узел волоконно-оптического соединителя, показанного на фиг. 2, с прижатым гибким упругим элементом, схематический вид;
на фиг. 9 - волоконно-оптический переходник волоконно-оптического соединителя, показанного на фиг. 1, схематический вид; и
на фиг. 10 - волоконно-оптический переходник, показанный на фиг. 9, в разобранном виде.
Варианты осуществления изобретения
Далее подробно описаны технические решения в соответствии с вариантами осуществления изобретения со ссылками на чертежи. Очевидно, что раскрытые варианты осуществления представляют собой только часть, а не все варианты осуществления изобретения. Все другие варианты осуществления, полученные без творческих усилий специалистами в этой области техники, исходя из вариантов осуществления изобретения, попадают под объем охраны изобретения.
Узел волоконно-оптического соединителя в соответствии с вариантом осуществления изобретения обеспечивает простую и быструю фиксацию посредством выпуклости и желоба.
На фиг. 1 показан волоконно-оптический соединитель 100 в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Волоконно-оптический соединитель 100 включает в себя узел 10 волоконно-оптического соединителя и волоконно-оптический переходник 20, соответствующий узлу 10 волоконно-оптического соединителя.
На фиг. 2-4 показан узел 10 волоконно-оптического соединителя, включающий в себя соединительную муфту 11, оптическое волокно 12, внутренний элемент 13 оболочки, упругий элемент 14, внешний элемент 15 оболочки, два защитных направляющих выступа 16 и задний фиксатор 17. Соединительная муфта 11, внутренний элемент 13 оболочки, упругий элемент 14 и внешний элемент 15 оболочки надеты последовательно на оптическое волокно 12.
Соединительная муфта 11 надета на оптическое волокно 12. В соответствии с таким выполнением соединительная муфта 11 имеет цилиндрическую форму с несколькими ступенями. Оптическое волокно 12 проходит сквозь соединительную муфту 11. Соединительная муфта 11 имеет два конца 11а и 11b, расположенные напротив друг друга, а оптическое волокно 12 выступает из конца 11b соединительной муфты 11, который находится на расстоянии от внутреннего элемента 13 оболочки. Внутренний  элемент 13 оболочки надет на конец 11а соединительной муфты 11. Соединительная муфта 11 включает в себя гибкий упругий элемент 11с, причем гибкий упругий элемент 11с прикреплен к концу 11b соединительной муфты 11, который находится на расстоянии от внутреннего элемента 13 оболочки, и проходит по направлению к внутреннему элементу 13 оболочки. Внутренняя арамидная нить оптического волокна 12 приклепана к концу 11а соединительной муфты 11 с использованием заклепочного кольца 9.
Внутренний элемент 13 оболочки включает в себя два конца 13а и 13b, расположенные напротив друг друга. Конец 13а внутреннего элемента 13 оболочки привинчен к концу 11b соединительной муфты 11. Другой конец 13b внутреннего элемента 13 оболочки сцеплен с внешней арамидной нитью оптического волокна 12 посредством гайки 8. Приклепывание с использованием заклепочного кольца 9 и сцепление с использованием гайки 8 может увеличить прочность на растяжение узла 10 волоконно-оптического соединителя. На конец 13а внутреннего элемента 13 оболочки надето О-образное уплотнительное кольцо 7 и О-образное уплотнительное кольцо 6, выполняющие функцию уплотнения. Конец 13а внутреннего элемента 13 оболочки включает в себя заплечик 13с. Заплечик 13с выполнен так, чтобы опираться на упругий элемент 14.
Упругий элемент 14 включает в себя два конца 14а и 14b, расположенных напротив друг друга. Конец 14а упругого элемента 14 опирается на конец 13а внутреннего элемента 13 оболочки, примыкающего к соединительной муфте 11. При такой реализации упругий элемент 14 представляет собой пружину, при этом упругий элемент 14 надет на внутренний элемент 13 оболочки. Конец 14а упругого элемента 14 опирается на заплечик 13с внутреннего элемента 13 оболочки.
Внешний элемент 15 оболочки включает в себя два конца 15а и 15b, расположенных напротив друг друга. Внешний элемент 15 оболочки надет на внутренний элемент 13 оболочки и соединительную муфту 11, при этом конец 15а внешнего элемента 15 оболочки соединен с возможностью скольжения с внутренним элементом 13 оболочки и опирается на другой конец 14b упругого элемента 14; упругий элемент 14 выполнен так, чтобы обеспечивать действие упругой силы на внешний элемент 15 оболочки в направлении от соединительной муфты 11 (в направлении А) для предотвращения ослабления соединения. На внутренней стенке другого конца 15b внешнего элемента оболочки расположена выпуклость 15с.
В соответствии с таким выполнением внешний элемент 15 оболочки представляет собой цилиндр с несколькими ступенчатыми отверстиями. Конец 15а внешнего элемента 15 оболочки образует выступ 15d, выполненный с возможностью опираться на другой  конец 14b упругого элемента 14. Упругий элемент 14 расположен между выступом 15d и заплечиком 13с. На внутренней стенке другого конца 15b внешнего элемента 15 оболочки выполнены две расположенные напротив друг друга выпуклости 15с, при этом выпуклости 15с представляют собой цилиндрические выпуклости. Конечно, в соответствии с другими выполнениями может быть обеспечена одна или более выпуклостей 15с вдоль окружного направления внешнего элемента 15 оболочки.
На внутренней стенке другого конца 15b внешнего элемента 15 оболочки имеется клин 15е (см. фиг. 5), расположенный вдоль окружного направления внешнего элемента 15 оболочки, при этом клин 15е выполнен так, чтобы прижимать гибкий упругий элемент 11с для разблокировки гибкого упругого элемента 11с. На внешней поверхности другого конца 15b внешнего элемента 15 оболочки имеется идентификатор выравнивания в виде стрелки, выполненный с возможностью показывать соединенное состояние и незакрепленное состояние волоконно-оптического соединителя 100. Если стрелка на элементе 15 внешней оболочки выровнена с вертикальной линией, обозначенной символом "О" на волоконно-оптическом переходнике 20 (см. фиг. 9), то волоконно-оптический соединитель 100 находится в расфиксированном состоянии. Если стрелка на элементе 15 внешней оболочки выровнена с вертикальной линией, обозначенной через "С" на волоконно-оптическом переходнике 20, то волоконно-оптический соединитель 100 находится в заблокированном состоянии. На внешней поверхности конца 15а внешнего элемента 15 оболочки имеются симметричные плоские грани с вертикальными неглубокими канавками 15f на гранях, предназначенные для того, чтобы сделать касание более чувствительным.
Два защитных направляющих выступа 16 расположены напротив друг друга с двух сторон соединительной муфты 11, при этом защитные направляющие выступы 16 проходят вдоль осевого направления соединительной муфты 11, а конец 11b соединительной муфты 11, который находится на расстоянии от внутреннего элемента 13 оболочки, удерживается между двумя защитными направляющими выступами 16. Защитный направляющий выступ 16 выступает от конца 11b соединительной муфты 11 для защиты соединительной муфты и предотвращения загрязнения торцевой поверхности соединительной муфты 11 из-за контакта с другими элементами при вставке или извлечении узла 10 волоконно-оптического соединителя или для защиты соединительной муфты 11 от удара при падении соединительной муфты 11 в виде исключения. В соответствии с таким выполнением один конец защитного направляющего выступа 16 прикреплен к кольцу 16а, при этом кольцо 16а надето на конец 11b соединительной муфты 11. Конец защитного направляющего выступа 16 представляет собой  прямоугольную часть со ступенчатой выемкой 16b на конце, причем ступенчатая выемка 16b выполнена для возможности соединения с защитным направляющим выступом 116 другого узла 110 волоконно-оптического соединителя. Защитный направляющий выступ 116 узла 110 волоконно-оптического соединителя представляет собой прямоугольную часть, занимающую меньшее пространство и имеющую лестничную структуру, благодаря чему достигается взаимное соединение двух волоконно-оптических подузлов 10 и 110. При взаимном соединении защитный направляющий выступ 116, занимающий меньшее пространство, удерживается в ступенчатой выемке 16b защитного направляющего выступа 16, тем самым, гарантируя, что торцевые поверхности соединительных муфт двух волоконно-оптических подузлов 10 эффективно контактируют друг с другом (см. фиг. 6 и 7). В соответствии с этим вариантом осуществления поперечные сечения двух защитных направляющих выступов 16 полностью симметричны, как показано на фиг. 7. Конечно, в соответствии с другими вариантами выполнения сечения двух защитных направляющих выступов 16 могут не быть полностью симметричными.
Конец 13b внутреннего элемента 13 оболочки плотно прикреплен к оптическому волокну 12 посредством резиновой термоусадочной трубки 5.
Задний фиксатор 17 надет на резиновую термоусадочную трубку 5 и зафиксирован с использованием фиксирующего кольца 4, чтобы увеличить прочность на растяжение и воздухонепроницаемость узла 10 волоконно-оптического соединителя. Задний фиксатор 17 может быть сначала изготовлен, а затем надет на резиновую термоусадочную трубку 5, а также может быть отлит как единое целое посредством формования литьем под давлением.
Узел 10 волоконно-оптического соединителя включает в себя пылезащитный колпачок 30 узла соединителя. Пылезащитный колпачок 30 узла соединителя является пыленепроницаемым и водонепроницаемым и предназначен для защиты соединительной муфты. Чтобы не потерять пылезащитный колпачок 30 узла соединителя, пылезащитный колпачок 30 узла соединителя соединен с узлом 10 волоконно-оптического соединителя посредством ремешка 1. Конец 31 пылезащитного колпачка 30 узла соединителя выполнен с принимающей полостью 310 для узла соединителя, при этом принимающая полость 310 для узла соединителя проходит вдоль осевого направления пылезащитного колпачка 30 узла соединителя, и в принимающую полость 310 для узла соединителя входит соединительная муфта 11 и защитный направляющий выступ 16. Пылезащитный колпачок 30 узла соединителя содержит О-образное уплотнительное кольцо 2.
Принимающая полость 310 для узла соединителя выполнена с первым пазом 310а, который соответствует гибкому упругому элементу 11с. На периферии пылезащитного колпачка 30 узла соединителя выполнен первый желоб 31а, соответствующий выпуклости 15с и имеющий спиральную форму, причем первый желоб 31а проходит от конца 31 пылезащитного колпачка 30 узла соединителя вдоль окружного направления пылезащитного колпачка 30 узла соединителя, а задний конец 31b удлинения первого желоба 31а зацепляется за выпуклость 15с. В соответствии с таким выполнением задний конец 31b удлинения первого желоба 31а изогнут в сторону конца 31 пылезащитного колпачка 30 узла соединителя. Задний конец 31b удлинения первого желоба 31а имеет дугообразную форму, соответствующую выпуклости 15с.
Когда пылезащитный колпачок 30 узла соединителя защелкнут на узле 10 волоконно-оптического соединителя, если внешний элемент 15 оболочки поворачивают, то клин 15е прижимает гибкий упругий элемент 11с ниже (см. фиг. 8), чтобы вставить соединительную муфту 11 и защитный направляющий выступ 16 в принимающую полость 310 для узла соединителя. Выпуклость 15с узла 10d волоконно-оптического соединителя сдвигается в первый желоб 31а пылезащитного колпачка 30 узла соединителя. Внешний элемент 15 оболочки поворачивают, так что выпуклость 15с сдвигается к заднему концу 31b первого желоба 31а. Тем временем клин 15е отсоединяется от гибкого упругого элемента 11с, и гибкий упругий элемент 11с фиксируется в первой выемке 310а, тем самым обеспечивая двойную фиксацию. Фиксацию пылезащитного колпачка 30 узла соединителя и узла 10 волоконно-оптического соединителя выполняют посредством вышеупомянутых действий. Упругий элемент 14 обеспечивает действие упругой силы на внешний элемент 15 оболочки, так что выпуклость 15с опирается на задний конец 31b первого желоба 31а, тем самым предотвращая ослабление соединения. Во время разборки внешний элемент 15 оболочки поворачивают в направлении, обратном направлению в описанном выше процессе фиксации, тем самым выполняя процесс разъединения.
Как показано на фиг. 9 и 10, волоконно-оптический переходник 20 включает в себя два гнезда 21, причем два гнезда 21 и керамическая трубка 21а в центре волоконно-оптического переходника 20 между гнездами 21 могут быть приварены друг к другу с использованием ультразвуковых волн.
Гнездо 21 выполнено с пазом 210 для оптического волокна и двумя пазами 211 для двух защитных направляющих выступов, при этом паз 210 для оптического волокна и два паза 211 для двух защитных направляющих выступов проходят вдоль осевого направления гнезда 21. Паз 210 для оптического волокна соответствует соединительной муфте 11, пазы 211 для защитных направляющих выступов соответствуют защитным направляющим выступам 16, и два паза 211 для защитных направляющих выступов расположены с двух сторон паза 210 для оптического волокна. В соответствии с таким  выполнением гнездо 21 имеет цилиндрическую форму. Паз 210 для оптического волокна представляет собой квадратный паз. Поперечные сечения защитных направляющих выступов 16 и паза 211 для защитного направляющего выступа, который соответствует защитному направляющему выступу 16, имеют D-образную форму с разной шириной верхней части и нижней части, которая обеспечивает направление при вставке и предотвращает ошибочные действия, такие как вставка задом наперед или неправильная вставка. То есть, когда узел 10 волоконно-оптического соединителя вставляют в волоконно-оптический переходник 20, если D-образные сечения защитного направляющего выступа 16 и паз 211 для защитного направляющего выступа не однонаправлены, то узел 10 волоконно-оптического соединителя нельзя вставить в волоконно-оптический переходник 20.
Паз 210 для оптического волокна выполнен со второй выемкой 210а, причем вторая выемка 210а соответствует гибкому упругому элементу 11с. Периферия гнезда 21 выполнена со вторым желобом 21b, причем второй желоб 21b имеет спиральную форму и проходит от конца 212 гнезда 21 вдоль окружного направления гнезда 21, а задний конец 21с удлинения второго желоба 21b изогнут в сторону конца 212 гнезда 21. Задний конец 21с удлинения второго желоба 21b зацепляется за выпуклость 15с. В соответствии с таким выполнением второй желоб 21b и первый желоб 31а имеют одну и ту же форму.
Когда узел 10 волоконно-оптического соединителя вставляют в волоконно-оптический переходник 20, защитные направляющие выступы 16 и соединительную муфту 11 вставляют в два паза 211 для защитных направляющих выступов и в паз 210 для оптического волокна соответственно, при этом клин 15е прижимает гибкий упругий элемент 11с вниз; выпуклость 15с узла 10d волоконно-оптического соединителя сдвигается во второй желоб 21b волоконно-оптического переходника 20; внешний элемент 15 оболочки поворачивают, так что выпуклость 15с сдвигается в задний конец 21с второго желоба 21b, тем самым выполняют фиксацию. Тем временем клин 15е отсоединяется от гибкого упругого элемента 11с, и гибкий упругий элемент 11с фиксируется во второй выемке 210а, тем самым обеспечивая двойную фиксацию. Соединение между узлом 10 волоконно-оптического соединителя и волоконно-оптическим переходником 20 выполняют посредством вышеупомянутых действий. Во время разборки внешний элемент 15 оболочки поворачивают в направлении, обратном направлению в описанном выше процессе фиксации, тем самым выполняя обратный процесс разъединения.
Волоконно-оптический переходник 20 включает в себя пылезащитный колпачок 40 переходника, причем один конец 41 пылезащитного колпачка 40 переходника выполнен с  принимающей полостью 41 для размещения волоконно-оптического переходника 20; на внутренней стенке принимающей полости 41 для переходника выполнена выпуклость 410, причем выпуклость 410 соединена со вторым желобом 21b с возможностью скольжения. В соответствии с таким выполнением на внутренней стенке принимающей полости 41 для переходника выполнены две расположенные напротив друг друга цилиндрические выпуклости 410. На внешней поверхности конца 41 пылезащитного колпачка 40 переходника имеется идентификатор выравнивания в виде стрелки, выполненный так, чтобы показывать плотно ли пылезащитный колпачок 40 переходника закрыт. Пылезащитный колпачок 40 переходника имеет О-образное уплотнительное кольцо 2. Пылезащитный колпачок 40 переходника соединен с волоконно-оптическим переходником 20 ремешком 23, чтобы предотвратить потерю пылезащитного колпачка 40 переходника.
Процесс соединения волоконно-оптического переходника 20 и пылезащитного колпачка 40 переходника аналогичен процессу соединения и фиксации пылезащитного колпачка 30 узла соединителя на узле 10 волоконно-оптического соединителя.
Волоконно-оптический соединитель в соответствии с изобретением может быть использован в качестве наружного соединителя для обеспечения оперативного подключения. Волоконно-оптический соединитель поддерживает подключение "вслепую" и удобен при работе. Время, требуемое для установки и демонтажа волоконно-оптического соединителя, составляет только 1/5 от времени, необходимого для установки и демонтажа обычного резьбового соединителя.
Наконец, необходимо отметить, что вышеприведенные варианты осуществления предназначены только для описания технических решений изобретения, но не ограничивают изобретение. Хотя изобретение подробно описано со ссылкой на вышеприведенные варианты осуществления, специалист в данной области техники сможет также внести изменения в технические решения, раскрытые в вышеописанных вариантах осуществления, или выполнить эквивалентные замены некоторых их технических признаков, не отклоняясь от объема технических решений вариантов осуществления изобретения.