专利名称：光连接器插头的制作方法
本申请与N.Lampert(本发明人)在2000.12.27提出的美国专利申请09/748,906号有关，该专利申请的内容已被本文参考引用。
在光连接器技术中的普通做法是在一段光纤长度的终端接上一个连接器如SC型连接器，该连接器曾在Stephenson等的美国专利5,212,752号中示出并说明。这种光纤终端连接器现在有许多种形式，尽管作了一些努力想导向标准化，但不容易做到，例如因为每一种形式的连接器一般都需要有一个不同的耦合装置才能使两根光纤互连。SC和LC现在越来越普遍，在以后的论述中，为了简单起见，将专门论述这两种连接器。但应知道下面关于本发明的原理和设备的说明也可用于其他型式的连接器。如同Stephenson等的专利中所示，SC连接器包括一个铁箍组合件，该组合件包括一个筒管，在某一端有一颈圈，光纤终端铁箍从该筒管伸出。铁箍组合件被设置在一插头架上使铁箍的端部从架的一端伸出。插头架的构造使它能被挡压锁住在其上有一定位链的夹紧件上，夹件被插置在开槽联接适配器的一侧内而定位键被插入到槽内。对应的SC连接器的夹件被插入到适配器的另一侧使两个铁箍的端头互相对接，从而形成一个低插入损失的光学互相连接。在SC连接器内，铁箍在纵向上被加上弹簧负载以保证两个含有光纤的铁箍端头的互相接触。整个互连操作只含有直线运动，而造成的是在两根光纤之间的低插入损失的、力学上稳定的、被保护的连接。在互连时所费时间很少，操作者或安装者可从互连要做的许多琐事中解放出来。LC型连接器也具有同样的优点，包括只需直线运动，并可在其适配器内造成低插入损失的、力学上稳定的、被保护的连接。
但实际上任何一种连接器装置都潜在地存在着对安全的危险。在一根或多根预先连接器化的光纤载有光能时，这种能量能从光纤连接器的端头上放出，移动通过未被占用的构造模块或联接适配器来到控制板的一侧要进行连接的地方。这种光能可能会对操作者或安装者有害，特别是危害其眼睛。当有源的连接需要修理、清洁、或去除现有的连接光纤用另一根光纤来更换时这种危险最容易发生。在这种情况下，关闭在该特定光纤线路内的信号传输可能是困难的或者是不切合实际的，因此安装者被迫非处理这个发光的接点或连接不可。操作者或安装者的危险还会增大，因为光功率在增加，目前例如大于1瓦的光功率已在被传输。这种危险早就被认识，在现有技术中有不少装置就是为了闭塞从光纤连接处发出的光通过开放的适配器而设计的。在Stephenson等的美国专利5,628,268号曾示出一种光闸装置，其中有一正常时关闭的可绕枢旋转的光闸，当连接器插头被撤除时该光闸能将开放的出口闭塞。该光闸有利之处在于只需一个动作便可将它打开，从而插头或连接器可插入到适配器内。这种光闸如在专利中所示可只用一只手操作，而现有技术的装置一般需要安装者双手别扭地使用。但任何一种光闸装置都有一个缺点，即它们是容易“被打败的”，因为在安装大量连接器时，为了快捷起见，例如会暂时将它们固定在开放的位置，这样就违反了它们原来的目的。另外，光纤传输技术已进展到使用高而又高的光能或光功率，其中很多是普通使用的形式为红外光的能，光闸装置对此会变成透明的。当光强度很高时会对光连接器和关联的纤维产生实际的损害。
在上述Lampert的共同未决的专利申请(其内容已被本文参考引用)中，有几个本发明的实施例在那里被示出，这些实施例都是根据适配器内的一个感知机构来对适配器的情况(有一连接器插头插在其内或者适配器是空的)发出信号。这样产生的信号被应用到控制线路上，使将光功率通过光纤供应到连接处的激光启动或不启动。当适配器内没有连接器插头时激光不启动，而当适配器内有连接器插头在位时激光启动。在该申请中示出的有几个实施例为了产生信号，需要依靠有源器件如LED(发光二极管)和检测器或霍尔效应器件，而不包括有源器件的较简单的装置可减少误动作的可能性，容易适合系统范围的标准化。
较详细点说，例如LC连接器插头在其上具有一个悬臂的闩锁臂用来按已知的安排将插头闩锁在适配器的操作位置内。闩锁臂具有沿侧向伸出的第一和第二闩锁臂，而适配器具有第一和第二间隔开的闩锁肋，其下表面支承在闩锁肩上并似凸轮那样作用，当插头被插入时按压闩锁臂向下。两个肋各有一部分延伸到适配器内，并在其内端形成两个按预定距离间隔开的闩锁挡止。当闩锁肩到达肋的端头时，闩锁臂会突然快速向上，致使两个肩支承在肋端的闩锁挡止上来将插头保持在其操作位置。这样就只有当闩锁臂被足够地下降使闩锁肩与闩锁挡止脱离接触，插头才能撤走。
在本发明的一个实施例中，闩锁挡止在肋端上具有导电材料，从而形成第一和第二电触点而可制成感知机构。闩锁臂上的闩锁肩被间隔开预定的距离并且是由一条横向延伸通过闩锁臂的金属棒构成的，该闩锁臂与闩锁挡止接触，当插头被完全插入时将两个电触点短路一起，从而完成一个控制电路可用来点亮光源。但该电路只有当连接器插头被完全坐落时才完成，并且当闩锁臂被下降以便移走插头时，电路立即被断开。因此激光或其他光源只有当连接器插头被完全坐落在适配器内的操作位置上时才能被点燃，因此不能有光从空的适配器内出来。
类似的操作零件适宜用于其他连接器和适配器的组合，本发明的特点最容易从其在LC型连接器上的实施例看出，如同在下面的详细说明中列出的那样，但其原理和特点也可适用于其他形式的连接器。
图3为体现本发明原理的一个适配器和一个将要插入其内的插头的横剖面的立视图；图3a为图3的配置中肋30的明细图；图4为图3中的插头插入到图3中的适配器内但还没有完全坐落在其内的横剖面的立视图；图5为本发明的插头坐落并闩锁在本发明的适配器内的横剖面的立视图；图6为图5中部分为横剖面的配置的平面图；图7为用于本发明的插头和适配器的电路布置的略图。
图2为
图1中配置的横剖面图，并示出与图1中适配器11配对的第二个配对的适配器11。两个适配器11具有配对的突缘27，该突缘形成适配器11的端壁或是端壁的延伸。每一端壁28都有一个突起的圆筒形件29，其内制有一孔，当两个适配器配合时，这个孔与另一适配器的相应孔对准。两个对准的孔共有一个对准衬套31，在该衬套内，两个连接器17的含有光纤的铁箍32被插入对接。铁箍32的端头用弹簧33保持对接。这样光能从一个连接器传输到另一个连接器损失可最小。从图2可见，如果右手的连接器17被撤走，那么在左手连接器17内的光能将不受阻挡地直接投射通过适配器11的右手插座的现在空着的空腔25射出，如前所述，这样会造成危险的状况，特别是当传输的光具有高强度有/或是准直的。从图2可看到的闩锁肩35接合在肋30的内端即闩锁挡止上来将连接器插头17保持在操作位置上。
图3、4、5和6为本发明的适配器40和连接器插头42的横剖面的立视图，图中示出在将插头42插入到适配器40内一直到它被闩锁在位时顺序发生的情况。
按照本发明的一个实施例，闩锁肩35在现有技术的连接器中是连同其他部分用塑料一起模压而成现在被金属的或其他导电材料的棒43取代，该棒43沿横向延伸通过闩锁臂24并从其两侧伸出，其方式与被替代的闩锁肩35相同。这样，闩锁棒43的两端可完成与原来的肩35相同的作用。在适配器40内，闩锁肋30的内端表面44以与图1和2相同的方式形成闩锁挡止。每一闩锁挡止或端的上面具有导电涂层或带46，该带可增加机械强度、保证电接触，部分沿着适配器壁延伸，如图所示。如从图3a可见，导电涂层46并不延伸到内端表面44的全部深度，只是能满足全部闩锁位置时电接触的需要。导电引线45和47从导电涂层延伸到外部，其功能将在后面说明。在这配置中，带46包括一部分感知机构并间隔开一个预定距离如图所示。或者，肩35可由塑料制成，其上可有导电材料涂层，被一横向导电带或其他导电件连接在一起。这样，棒43或导电带的功能可只是连接肩35上的导电材料。另外，在本发明能看到的视界内，闩锁臂24和肩35可由导电材料制成，这样可不需导电棒或带。
图3画出适配器40和连接器插头42在插合前的情况。图4画出插头42部分插入到适配器40内。如从图4可见，肋30的底表面支承在棒43形成的肩上，按压闩锁臂24向下挠曲，同时插头42滑入到适配器40内的位置上，臂被挠曲。当棒43的肩(或端)经过闩锁肋30的闩锁挡止端44并离开它们时，弹簧33推动插头端20向后，使棒43和触点46接触，弹性臂24不受阻拦地向上弹回到闩锁位置，如图5所示。在这位置上，棒43的端头支承在导电带46上并使它们一起短路，从而使引线47一起短路。图6为一平面图示出棒或杆30在其闩锁和短路的位置。应该知道，导电带46代表多个可能的接触配置。例如，孔可被钻在适配器41内，从外部导到肋30的端部44而接触销(未示出)插在其内，其端头被在闩锁位置的棒43接触。不论使用何种形式的触点，它必需占有一个位置使棒43能与它稳固地接触。而且，棒43的端头可被成形，使它能与触点46稳固地接触，如从图5可见。还可能在传统的臂24上敷设一条导电带从塑料肩35延伸到另一肩35，而在肩35，35上设有导电的涂层或导电材料的表面。
图7为本发明的系统的略图，示出装在板12上的配对的适配器40和41，其时第一连接器插头正要插入到适配器40内以便与已经定位并闩锁在适配器41内的连接器插头49配对。当插头48插入到适配器40内并且棒43在引线45、47之间完成电回路时，与引线45、47连接的处理器单元51就检测完成的回路(或短路)，产生信号，被中继后沿着引线52发到与激光源54连接的开关单元53，由激光源54将光能供应给连接器插头49，但此时开关尚未接通，激光也尚未启用，一直要到臂24和短路棒43坐落到位并闩锁在适配器40内以后，激光才开始作用。因此操作者或安装者不会受到激光的侵害，因为当第一适配器40还有空位时，激光是关断的。同样，当更撤下插头时必须先将臂24压下使插头48不再闩锁，这样棒43立即不与触点46接触，引线45、47之间的连接被切断，其时插头48仍可在适配器40内，但不再被闩锁。当处理单元51检测到断裂时，它就发信号给开关53将激光54关断。因此撤走插头48可毫无危险。值得注意的是，在撤走插头48之前将臂24压下时，插头48的铁箍会有小量的向前运动，因此可与插头49的铁箍保持接触，同时允许电接触断裂。激光不再作用。虽然这种运动和铁箍间保持接触并非必需，但它能确保铁箍不受损害。由于激光在瞬间便能停止作用，保持接触并非必需。
由上可见，本发明的特征是对操作者高度安全。
应该知道本发明的各种特点都可引用到其他型式的光连接器装置上，并且本行业的工作者也会进行其他的修改和适配。但所有这些变化和修改包括在本发明内，因为它们都是在以前列出的和权利要求中限定的本发明的范围内。
权利要求
1.一种光纤连接器插头，包括一个壳体件和一个固定在其上的闩锁臂；所说闩锁臂具有从其两侧沿横向伸出的第一和第二闩锁肩，所说闩锁肩能导电。
2.根据权利要求1的光纤连接器插头，其特征在于，所说闩锁臂为弹性的不导电件。
3.根据权利要求1的光纤连接器插头，其特征在于，所说闩锁臂为导电件。
4.根据权利要求1的光纤连接器插头，其特征在于，所说闩锁肩在电路上连接在一起。
5.根据权利要求1的光纤连接器插头，其特征在于，所说闩锁肩是由一根导电材料的棒沿着与所说闩锁臂成横向的方向延伸并固定在其上而构成。
6.根据权利要求5的光纤连接器插头，其特征在于，所说棒延伸通过所说闩锁臂。
7.根据权利要求1的光纤连接器插头，其特征在于，所说闩锁肩是由导电材料涂敷的塑料制成的。
8.根据权利要求7的光纤连接器插头，其特征在于，所说闩锁肩由在其间延伸的导电带导电地连接在一起。
9.应用于具有适配器和连接器插头的光纤连接器，其中适配器具有闩锁设施和在内部的感知设施，一种连接器插头，具有第一和第二导电的闩锁肩，以便用来将所说插头闩锁到闩锁设施上，并当闩锁时导电地与感知设施接合。
10.根据权利要求9的光纤连接器插头，其特征在于，在适配器内的感知设施包括间隔开一个预定距离的第一和第二电触点；其中所说闩锁肩被间隔开预定的距离。
11.一种包括连接器插头的光纤连接器组合件，具有一个前端、一个从其中伸出的铁箍、和一个用来接纳所说插头的适配器；所说适配器包括一个适配器壳体，该壳体具有一个后壁，后壁上有一零件用来接纳连接器插头的铁箍；所说适配器具有第一和第二间隔开的导电件和从其中延伸出的导电引线；所说适配器具有一个弹性的闩锁臂，该臂在所说适配器内有一闩锁位置，其中所说臂接合所说适配器，第三导电件安装在其上，所说导电件被这样定位，使当所说闩锁臂处在闩锁位置时在电路上接合所说间隔开的导电件。
12.根据权利要求11的连接器组合件，其特征在于，所说第一和第二导电件在所说适配器壳体内在横向上被间隔开。
13.根据权利要求12的连接器组合件，其特征在于，所说第三导电件对所说闩锁臂成横向地延伸并具有从其侧边伸出的突出端。
14.根据权利要求13的连接器组合件，其特征在于，所说适配器壳体具有第一和第二沿纵向延伸而间隔开的闩锁肋，该闩锁肋在所说壳体内具有端头形成闩锁挡止，适宜被所说导电件的突出端接合。
15.根据权利要求14的连接器组合件，其特征在于，所说第一和第二导电件定位在所说闩锁挡止上。
16.根据权利要求15的连接器组合件，其特征在于，所说第一和第二导电件为在所说肋的闩锁挡止端上的导电带。
17.一种光纤连接器组合件，具有连结在一起的第一和第二连接器适配器、适宜分别被接纳在所说第一和第二适配器内的第一和第二连接器插头、和用来至少将光能施加到所说第二插头上的光源，所说组合件还具有在所说第一连接器适配器内的感知机构用来感知具体状况显示连接器插头是否在所说第一适配器内，并产生信号指出所说状况中的至少一种，以便感知到没有所说连接器插头时停止光源的发射，而当感知到所说第一连接器插头已坐落并闩锁在所说第一连接器适配器内时启动所说光源；所说感知机构包括设在所说第一连接器适配器内的第一和第二间隔开的导电件及装在所说第一连接器插头上的第三导电件，第三导电件的作用是当所说第一连接器插头坐落在所说第一连接器适配器内时用来将所说第一和第二导电件连接在一起。
18.根据权利要求17的光纤连接器组合件，其特征在于，还包括一个连接有所说感知机构的控制电路，以便当第一和第二导电件连接在一起时用来产生信号而启动所说光源。
19.根据权利要求17的光纤连接器组合件，其特征在于，所说光源为激光。
20.根据权利要求17的光纤连接器组合件，其特征在于，所说第三导电件包括用来将所说第一连接器插头闩锁到所说第一连接器适配器上的闩锁肩。
全文摘要
一种用来插入到适配器内的连接器插头，在闩锁臂上形成导电的闩锁肩，用来与适配器内闩锁肋端头上的闩锁挡止接合，并用来启动适配器内的感知机构如间隔开的电触点，从每一触点出来的引线被连接到中央处理单元上，由此可检测出是否做好连接，确定做好连接后发信号给开关启动激光或其他光源，除非连接器插头完全坐落在适配器内，激光不会启动。撤走插头时需要降下闩锁臂，从而断开电路并在连接器插头撤走之前关闭激光。
文档编号G02B6/36GK1393715SQ0212177
公开日2003年1月29日 申请日期2002年5月31日 优先权日2001年6月21日
发明者诺曼·R·兰佩特 申请人:菲特尔美国公司