CN121069565A - 一种用于光纤连接器的止动导引结构及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于光纤连接器的止动导引结构及其应用，将传统分离的止动与导引功能集成于一个复合构件的分段式光纤通道中。该结构通过其导向段的锥形孔设计，在光纤穿入初期即主动捕获并纠正其轴向偏移，将可能造成光纤刮擦或断裂的横向应力转化为顺畅的轴向滑移，从根本上避免了因偏移导致的光纤表面损伤与纤芯断裂风险。经由与导向段精密衔接的平直段对已完成纠偏的光纤进行稳定可靠的径向限位，确保光纤能够以无应力、无损伤的理想状态被精准输送至预定安装位置。极大地提升光纤连接器在自动化生产过程中的穿纤成功率和产品一致性，还有效降低对高精度自动化设备的依赖，从而在提升产品质量与可靠性的同时，实现了生产成本的优化与控制。

Description

一种用于光纤连接器的止动导引结构及其应用

技术领域

本发明涉及光纤通信设备技术领域，具体是一种适用于尾纤SC连接器、能有效引导和保护尾纤在自动化穿入过程中免受损伤的新型结构件。

背景技术

在光纤通信系统中，光纤连接器是实现光信号可靠接续的关键基础元件。尾纤式SC连接器因其结构紧凑、插拔方便而被广泛应用于光传输设备与光网络布线中。随着5G、数据中心等对光器件需求量及质量要求的提升，采用自动化设备进行大规模、高精度生产已成为行业主流。

在自动化生产过程中，尾纤穿入连接器组件的工序至关重要，其直接决定了产品的最终性能与良品率。目前，该工序主要依赖传统的止动环结构对尾纤进行最终的限位与固定。然而，传统止动环结构功能单一、设计简单，通常仅为一个简单的圆环，缺乏有效的导向机制。在高速穿纤过程中，尾纤（尤其是直径约为0.9mm的纤细光纤）的端部极易与止动环的入口边缘或内壁发生不规则碰撞和摩擦，导致尾纤发生横向或纵向偏移。这种偏移会使尾纤受到侧向应力或集中点应力，轻则造成光纤表面涂覆层刮伤，降低其抗环境老化（如温湿度变化）的能力，重则导致内部玻璃纤芯直接断裂。

上述问题严重影响了自动化生产的效率与经济效益，造成了生产成本的上升和资源的浪费。

因此，现有技术中迫切需要一种新型的光纤连接器结构方案，能够在对现有自动化生产线改动最小的前提下，为尾纤穿入过程提供精准、柔性的导向与保护，从根本上解决尾纤偏移、损伤及断纤的问题，以满足日益严苛的生产质量要求。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种用于光纤连接器的止动导引结构及其应用，在对现有自动化生产线改动最小的前提下，为尾纤穿入过程提供精准、柔性的导向与保护，从根本上解决尾纤偏移、损伤及断纤的问题，以满足日益严苛的生产质量要求。

为实现上述目的，本发明提出一种用于光纤连接器的止动导引一体式结构，包括：

一个兼具止动与导引功能的复合构件，所述复合构件设有轴向贯通的光纤通道；

所述光纤通道包括顺序连接的导向段和平直段；

所述导向段为锥形孔，其靠近入口的大端孔径大于待穿入光纤的外径，其靠近平直段的小端孔径与所述平直段的孔径相等；

所述平直段的孔径与所述待穿入光纤的外径相适配，以在径向对光纤进行限位。

优选的，所述导向段的锥角用于引导光纤顺利滑入所述平直段，并在穿入初期纠正其轴向偏移。

优选的，所述平直段的孔径为0.95至1.2mm。

优选的，所述复合构件由高强度、高耐磨性的工程塑料通过一体注塑成型制成。

本发明还提出一种用于光纤连接器的分体式止动导引结构，包括分体设置的止动环和导引管；

所述导引管通过过渡配合装配于所述止动环的内孔中，所述光纤通道设于所述导引管内。

优选的，导引管套在钢包瓷金属管体上。

本发明还提出一种光纤连接器，包括连接器外壳和陶瓷插芯，还包括上述的止动导引一体式结构或者上述的分体式止动导引结构。

本发明技术方案通过所提供的止动导引结构，带来了显著且有益的技术效果。其核心在于创新性地将传统分离的止动与导引功能集成于一个复合构件的分段式光纤通道中。该结构通过其导向段的锥形孔设计，在光纤穿入初期即主动捕获并纠正其轴向偏移，将可能造成光纤刮擦或断裂的横向应力转化为顺畅的轴向滑移，从根本上避免了因偏移导致的光纤表面损伤与纤芯断裂风险。随后，经由与导向段精密衔接的平直段对已完成纠偏的光纤进行稳定可靠的径向限位，最终确保光纤能够以无应力、无损伤的理想状态被精准输送至预定安装位置。此种一体化的功能与结构设计，不仅极大地提升了光纤连接器在自动化生产过程中的穿纤成功率和产品一致性，还有效降低了对高精度自动化设备的依赖，从而在提升产品质量与可靠性的同时，实现了生产成本的优化与控制。

附图说明

图1为止动导引一体式结构的透视图；

图2为止动导引一体式结构的剖视图；

图3为分体式止动导引结构的剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”或者“第二”等的描述，则该“第一”或者“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种用于光纤连接器的止动导引一体式结构。

本发明实施例中，如图1至2所示，该用于光纤连接器的止动导引一体式结构包括：

一个兼具止动与导引功能的复合构件1，所述复合构件1设有轴向贯通的光纤通道；

所述光纤通道包括顺序连接的导向段21和平直段22；

所述导向段21为锥形孔，其靠近入口的大端孔径大于待穿入光纤的外径，其靠近平直段22的小端孔径与所述平直段22的孔径相等；

所述平直段22的孔径与所述待穿入光纤的外径相适配，以在径向对光纤进行限位。

具体的，所述导向段21的锥角用于引导光纤顺利滑入所述平直段22，并在穿入初期纠正其轴向偏移。

具体的，所述导向段21的锥角被设置为30°至33°。

该优选的锥角范围是经过大量穿纤测试验证的结果。角度小于30°会导致导向段21过长，增加结构尺寸且易因摩擦积尘；角度大于33°则其导引纠偏能力会急剧减弱，近似于直角，无法有效引导有偏差的光纤。30°至33°的锥角能够在有限的结构空间内，提供最优的导向容错能力和最低的光纤插入力，确保穿纤过程顺畅且无损。这一特定角度范围的选择并非本领域的公知常识，而是本发明为解决特定技术问题所做出的关键设计优化之一。

将该锥角限定在30°至33°这一特定范围内，是本发明的一个关键设计点。该角度范围能够确保光纤端部在接触导向斜面时，其接触力在法向方向上的分力（即导致摩擦阻力和应力的分力）显著减小，而引导光纤滑入通道的轴向分力占主导地位。这种力的分解与转换，使得光纤能够以极小的摩擦和应力实现顺畅的、非破坏性的偏转与对中，从而从根本上解决了穿纤过程中的偏移与损伤问题。这一角度范围是通过大量力学分析与穿纤测试验证得到的最优解，并非本领域的公知常识或常规选择。

具体的，所述平直段22的孔径为0.95至1.2mm，用于引导外径为0.9mm的光纤。

0.05mm的单边间隙是功能性与工艺性的最佳平衡点。该间隙值足以补偿自动化设备与光纤本身的制造公差，确保光纤在任何情况下都能顺畅通过，避免卡纤；同时，该间隙又足够小，能有效抑制尾纤在穿入过程中的横向振幅，防止其因过度晃动而与通道壁发生剧烈碰撞，从而实现“柔性”精准导向。此尺寸配合是针对Φ0.9mm这一行业标准光纤的优选方案。

具体的，所述复合构件1由高强度、高耐磨性的工程塑料通过一体注塑成型制成。

选用如PBT、PET或增强尼龙等工程塑料，并通过一体注塑成型，具有多重有益效果：首先，一体成型避免了装配误差，保证了导向段21与平直段22极高的同轴度，这是实现精准导向的基础；其次，工程塑料具有一定的弹性模量，既能提供足够的结构强度支撑止动功能，又能在光纤偶尔发生轻微碰撞时提供一定的缓冲，比金属材料更能保护光纤；最后，注塑工艺适合大批量、低成本制造，契合本发明的应用场景。

本发明还提出一种用于光纤连接器的分体式止动导引结构，包括分体设置的止动环31和导引管32；

所述导引管32通过过渡配合装配于所述止动环31的内孔中，所述光纤通道设于所述导引管32内。

在本分体式实施方案中，所述导引管32通过过渡配合装配于所述止动环31的内孔中。该配合方式能够在导引管32与止动环31之间产生足够的摩擦力，以保障其在自动化穿纤过程中的稳固性，同时又便于在导引管32进行更换，具有良好的工艺性与可维护性。

当然，本发明的装配方式不限于此。

本领域技术人员可根据具体的生产条件与使用要求，选择其他的固定方式。

例如，在需要更高连接强度的场合，可以采用过盈配合；或者，亦可采用间隙配合辅以粘接剂的方式将导引管32粘固于止动环31内。这些基于相同发明构思的变形与替换，均落入本发明的保护范围之内。

具体的，导引管32一端套在钢包瓷金属管体（未图示）上。

需要说明的是，对于该钢包瓷金属管体，在本技术领域内通常被称为钢包瓷或钢包针。该部件通常由一个金属外套管与一个内置的精密陶瓷套管构成。在本发明文件中，无论使用钢包瓷、钢包针或是钢包瓷金属加强管等称谓，均指代上述具有相同功能与结构的部件。这些不同称谓源于行业习惯，但其所指代的技术实体与本发明的结合方式及所产生的技术效果是完全相同的。为避免歧义，在本申请的描述中将统一采用钢包瓷金属加强管这一功能性命名，但应理解其涵盖了行业内所有等同或类似的惯用称呼。

本申请还提出一种光纤连接器，包括连接器外壳和陶瓷插芯，还包括止动导引一体式结构或者分体式止动导引结构，所述止动导引一体式结构或者所述分体式止动导引结构参见上述止动导引一体式结构或者上述分体式止动导引结构。

集成了本发明止动导引一体式结构或者分体式导引结构的光纤连接器，继承了其全部有益效果。该连接器在自动化生产中的核心优势在于其极高的良品率和一致性。它能够有效将断纤率和表面损伤率降低一个数量级，从而显著降低生产成本、提高生产效率。最终产品的光学性能和机械可靠性均得到实质性改善，提升了产品竞争力。

本发明技术方案通过所提供的止动导引结构，带来了显著且有益的技术效果。其核心在于创新性地将传统分离的止动与导引功能集成于一个复合构件的分段式光纤通道中。该结构通过其导向段的锥形孔设计，在光纤穿入初期即主动捕获并纠正其轴向偏移，将可能造成光纤刮擦或断裂的横向应力转化为顺畅的轴向滑移，从根本上避免了因偏移导致的光纤表面损伤与纤芯断裂风险。随后，经由与导向段精密衔接的平直段对已完成纠偏的光纤进行稳定可靠的径向限位，最终确保光纤能够以无应力、无损伤的理想状态被精准输送至预定安装位置。此种一体化的功能与结构设计，不仅极大地提升了光纤连接器在自动化生产过程中的穿纤成功率和产品一致性，还有效降低了对高精度自动化设备的依赖，从而在提升产品质量与可靠性的同时，实现了生产成本的优化与控制。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于光纤连接器的止动导引一体式结构，其特征在于，包括：

一个兼具止动与导引功能的复合构件（1），所述复合构件（1）设有轴向贯通的光纤通道；

所述光纤通道包括顺序连接的导向段（21）和平直段（22）；

所述导向段（21）为锥形孔，其靠近入口的大端孔径大于待穿入光纤的外径，其靠近平直段（22）的小端孔径与所述平直段（22）的孔径相等；

所述平直段（22）的孔径与所述待穿入光纤的外径相适配，以在径向对光纤进行限位。

2.如权利要求1所述的止动导引一体式结构，其特征在于：

所述导向段（21）的锥角用于引导光纤顺利滑入所述平直段（22），并在穿入初期纠正其轴向偏移。

3.如权利要求1所述的止动导引一体式结构，其特征在于：

所述平直段（22）的孔径为0.95至1.2mm。

4.如权利要求1所述的止动导引一体式结构，其特征在于：

所述复合构件（1）由高强度、高耐磨性的工程塑料通过一体注塑成型制成。

5.一种用于光纤连接器的分体式止动导引结构，其特征在于，包括：

分体设置的止动环（31）和导引管（32）；

所述导引管（32）通过过渡配合装配于所述止动环（31）的内孔中，所述光纤通道设于所述导引管（32）内。

6.如权利要求5所述的分体式止动导引结构，其特征在于：

导引管（32）套在钢包瓷金属管体上。

7.一种光纤连接器，包括连接器外壳和陶瓷插芯，其特征在于：

还包括如权利要求1-4中任意一项所述的止动导引一体式结构，或者包括如权利要求5-6中任意一项所述的分体式止动导引结构。