一種光纖連接器插頭的制作方法

本發明涉及光纖連接器領域，特別是涉及一種光纖連接器插頭。

背景技術：

FC光纖連接器是一種常見的光纖連接器，如圖1所示，包括插頭1、插座2，插頭與插座之間通過M8螺紋連接。插頭1包括前套12、后套16、光纖接觸件、連接螺帽15，光纖接觸件包括陶瓷插針11、法蘭盤13、彈簧14。光纜19外側設有護套17，光纜的纜套通過壓接套18固定在后套16上，光纜的光纖穿過法蘭盤13與陶瓷插針11后端連接。插座2包括插座殼體，插座殼體上設有與連接螺帽對應的外螺紋，在使用時時候，插頭與插座之間便是通過連接螺帽15與插座殼體上的外螺紋配合實現固定。如圖2-3所示，光纖連接器中前套12的結構，前套12殼體外部具有用于與插座殼體導向止轉的外單鍵122，殼體內部設有用于與法蘭盤導向止轉的內雙鍵121。這種結構的前套無法采用車床、銑床等機械加工設備制造，現用的FC光纖連接器的前套都是采用價格昂貴的金屬壓鑄模具和壓鑄機來生產。由于模具生產出來的零件公差較大，且零件外觀不滿足使用要求，為此，模具生產出來的零件還需要進行機械加工處理。金屬壓鑄模具加工只能選用熔點比較低的、不耐腐蝕的鋅鋁合金材料為基材，為提高零件的耐腐蝕性能，零件加工完成還要進行表面鍍鎳處理，但由于基體材料和鍍層結合力不好，零件的耐腐蝕性能仍然不高，通常只能耐48h鹽霧腐蝕，如果將其用到環境性能要求較高的條件下（如：海洋環境），通常是不能滿足使用要求的。

從圖1可以看出：現用FC插頭只能適配光纖回退結構光纜（即松套光纜），當現用FC插頭和插座對接時，插針回退會推動光纖在光纜中活動；如果在現有FC插頭上適配緊套光纜（即光纖不活動光纜），插針回退會擠壓光纖而導致光纖損壞，存在光互連失效的風險。

另外，圖1所示的FC插頭與FC插座采用M8螺紋互連在一起，采用這種螺紋互連的光纖連接器在普通的應用環境下基本沒有什么問題，但對于存在持續振動的環境，如機載、車載等環境，在螺紋沒有防松措施的情況下，長時間的持續振動可能會導致FC插頭和插座螺紋互連松動，從而導致光互連失效。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種光纖連接器插頭，以解決在持續振動環境下，光纖連接器插頭與插座螺紋互連松動而導致光互連失效的技術問題。

為了實現以上目的，本發明中光纖連接器插頭的技術方案如下：光纖連接器插頭，包括前套、后套、連接螺帽，所述前套上套設有前后設置的動棘輪、靜棘輪，所述靜棘輪的后端面上設有與后套定位止轉配合的定位結構，靜棘輪的前端面上設有一圈靜棘齒，所述動棘輪的外周面上設有與連接螺帽配合的定位鍵，動棘輪通過所述定位鍵可隨連接螺帽一起轉動，動棘輪的后端面上設有一圈與所述靜棘齒嚙合的動棘齒，所述動棘齒、靜棘齒均具有傾斜角度不同的大齒面、小齒面，大齒面、小齒面作為動棘輪與靜棘輪嚙合時的傳動面，連接螺帽正向轉動鎖緊時的轉動鎖緊力矩小于連接螺帽反向轉動松開時的轉動松開力矩。

所述前套與動棘輪之間還設有用于對動棘輪施加向后的頂緊力以使動棘輪緊密貼合在靜棘輪上的彈性件。

所述動棘輪的外周面上均布有至少兩個定位鍵，所述連接螺帽內壁上設有用于定位鍵配合的防轉鍵槽。

所述定位結構由至少兩個定位柱形成，所述后套的前端面上設有與定位柱適配的定位孔。

所述前套包括套體、通過固定結構固定在套體外側的用于與相對應的插座殼體導向止轉的鍵塊，套體內設有用于與法蘭盤導向止轉的防轉槽。

所述套體上設有對所述鍵塊在套體外周上的安裝位置進行定位的定位鍵槽，所述鍵塊位于所述定位鍵槽內。

所述鍵塊的一端設有套設在所述套體上的安裝套，所述固定結構由所述的安裝套形成，所述安裝套與所述套體過盈配合。

所述光纖連接器插頭包括光纖接觸件、后套，光纖接觸件包括插針、與插針的后部連接的法蘭盤、套設在法蘭盤上的彈簧、活動套及光纜，活動套位于彈簧的后側且可沿法蘭盤在一定范圍內軸向移動，彈簧的前端頂緊在法蘭盤上、后端頂緊在活動套上，光纜的纜套通過壓接套固定在法蘭盤的后部，光纜的光纖穿過法蘭盤并連接在插針的后端，后套內設有在光纖接觸件軸向裝入后對活動套進行定位以防其脫出的定位彈簧。

所述法蘭盤上設有對活動套前端的向前移動極限位置進行限位的活動套限位臺階，所述法蘭盤上還設有對活動套的后端進行軸向限位的活動套擋止結構。

本發明的有益效果：本發明通過設置一套由動棘輪和靜棘輪形成的棘輪組，插頭的連接螺帽與棘輪組互連在一起，當插頭和插座螺紋連接時，連接螺帽會帶動棘輪轉動，靜棘輪不轉動，在連接螺帽正向轉動鎖緊時，棘輪上的棘齒有較小傾角，使連接器轉動鎖緊力矩較小；當連接螺帽反向轉動松開時，棘輪上的棘齒有較大傾角，使連接器轉動松開力矩較大，用這種方法可以實現插頭與插座螺紋連接防松目的。

附圖說明

圖1是現有技術中光纖連接器插頭的結構示意圖；

圖2是圖1中的前套的結構示意圖；

圖3是圖1中的前套的剖視示意圖；

圖4是本發明光纖連接器插頭的結構示意圖；

圖5是圖4中的光纖接觸件的結構示意圖；

圖6是圖5的剖視圖；

圖7是圖4中的前套套體的結構示意圖；

圖8是圖7的側視圖；

圖9是圖4中的前套套體的立體結構示意圖；

圖10是圖4中的前套鍵塊的結構示意圖；

圖11是圖4中的前套鍵塊的立體結構示意圖；

圖12是圖4中的后套的結構示意圖；

圖13是圖12的側視圖；

圖14是圖4中的后套的立體結構示意圖；

圖15是圖4中的螺母的立體圖；

圖16是圖4中的螺母的剖視結構示意圖；

圖17是圖4中的護套的結構示意圖；

圖18是圖17的剖視圖；

圖19是圖4中的定位彈簧的結構示意圖；

圖20是圖4中的連接螺帽的側視圖；

圖21是圖4中的連接螺帽的結構示意圖（主視）；

圖22是圖4中的連接螺帽的立體結構示意圖；

圖23是圖4中的靜棘輪主視圖；

圖24是圖4中的靜棘輪側視圖；

圖25是圖4中的靜棘輪的立體圖；

圖26是圖4中的動棘輪主視圖；

圖27是圖4中的動棘輪側視圖；

圖28是圖4中的動棘輪的立體圖。

具體實施方式

本發明光纖連接器插頭的實施例：如圖4-28所示，光纖連接器插頭包括前套、后套14、連接螺帽8、光纖接觸件。光纖接觸件包括陶瓷插針20、法蘭盤21及設置在其尾端的光纜24，后套14上連接有套設在光纜上的護套12。前套包括套體3、通過固定結構固定在套體外側的用于與相對應的插座殼體導向止轉的鍵塊4，套體3內設有用于與法蘭盤導向止轉的防轉槽33，防轉槽33有180度間隔設置的兩個，作為內鍵槽。套體3上設有繞其軸線設置的環形凸臺，環形凸臺上沿套體軸線方向開設有對鍵塊在套體外周上的安裝位置進行定位的定位鍵槽34，鍵塊位于定位鍵槽內。鍵塊4的一端設有套設在套體上的安裝套41，安裝套41形成上述的安裝結構。安裝套41與套體3過盈配合。安裝套41的內周面42作為過盈配合面。套體3為階梯軸狀，其內孔為臺階孔，內孔由大徑孔和小徑孔構成，防轉槽33設置在大徑孔內壁上。定義插頭的向插座插入的方向為由后向前，前套的前側為大徑套段，環形凸臺位于大徑套段的后側，環形凸臺的后側的一段為中徑套段，中徑套段的后側的小徑套段與中徑套段形成臺階，該中徑套段的外周面31為與安裝套的內周面42過盈配合的配合面。

上述的前套作為分體式的結構，套體可以單獨通過機床機械加工的方式加工制造，鍵塊與安裝套作為一個整體也可以通過機加工的方式加工制造。套體的外輪廓可以通過車加工完成，內部的防轉槽和外部的定位鍵槽可以通過銑加工完成。分別加工好后，將鍵塊對準套體上的定位鍵槽，安裝套過盈套裝在該套體上，鍵塊插入到該定位鍵槽中。將現有技術中的套體分成兩個零部件分別加工，然后過盈裝配在一起形成一個部件，可以完成前套的功能。從而解決了現有技術中前套零部件加工困難的技術問題。

進一步地，為解決整個光纖連接器的互連密封問題，套體3于其大徑孔內還設有用于安裝膠墊15的環形安裝槽32，膠墊15在安裝后正好位于法蘭盤21的前端，光纖接觸件從該膠墊中部穿過。在插頭與插座200插接時，膠墊15與插座殼體端面擠壓配合形成界面密封。前套與后套之間設有密封用的O形圈9，用于安裝該O形圈9的環槽142設置在后套14上。后套14上還設有擰緊扁143。護套12的前端頂壓在后套14的后端，螺母13螺紋連接在后套14的后端部，螺母13具有前大后小的臺階孔，螺母內的臺階形成對護套由后向前擠壓的壓緊面。螺母13上設有擰緊扁平面131，通過擰緊螺母13，使得護套12前端緊靠后套14的后端，螺母13與后套14之間通過護套端面與后套后端的擠壓實現密封。護套12內設有供光纜軸向裝入的安裝孔123，護套12內靠近后套14的一側設有密封凸筋121，凸筋有間隔設置的兩個，凸筋也即凸設于安裝孔內壁上的環形凸起。通過該凸筋與光纜的外圓緊配合實現密封。護套12的端部設有密封臺階122。

現有技術中的FC插頭與FC插座采用M8螺紋互連在一起，如上面背景技術中圖1所示。采用這種螺紋互連的光纖連接器在普通的應用環境下基本沒有什么問題，但對于存在持續振動的環境，如機載、車載等，在螺紋沒有防松措施的情況下，長時間的持續振動可能會導致FC插頭和插座螺紋互連松動，從而導致光互連失效。對于此問題，對光纖連接器插頭做了進一步地改進。前套上還設有棘輪組件，棘輪組件包括動棘輪6、靜棘輪7、波紋彈簧5，靜棘輪7和動棘輪6前后相對設置且能嚙合傳動。靜棘輪7的前端面上設有一圈靜棘齒71，動棘輪6的后端面上設有一圈動棘齒62。動棘輪6的外周面上凸設有定位鍵61，定位鍵61沿動棘輪的周向均布，連接螺帽8內設有與各該定位鍵適配的防轉鍵槽81，通過定位鍵與定位鍵槽81的止轉配合，在旋轉連接螺帽8時，連接螺帽8可以帶動動棘輪6轉動。波紋彈簧5設置在動棘輪6的前側，在波紋彈簧5的作用下，動棘輪6與靜棘輪7緊密貼合在一起。靜棘輪7的后端面上設有定位圓柱72，定位圓柱72有四個且沿靜棘輪的周向均布，靜棘輪7通過該四個定位圓柱固定在后套14上。后套14的前端設有定位孔141，后套14的中部還設有便于旋擰的擰緊扁部143。動棘齒62與靜棘齒71是適配的，可以認為棘齒的結構是相同的，以動棘齒為例，每個動棘齒有兩個齒面，記為大齒面、小齒面，大齒面的相對于動棘輪端面的傾斜角度大于小齒面的相對于動棘輪端面的傾斜角度，該動棘輪端面是垂直于動棘輪的軸線的面。通過將棘齒設置成具有兩個不同傾斜角度的齒面，可以保證在連接螺帽正向轉動鎖緊時，棘齒有較小傾角，轉動鎖緊力力矩較小；當連接螺帽8反向轉動松開時，棘齒有較大傾角，使連接器轉動松開力矩較大，以實現螺紋連接防松的目的。

連接螺帽8內設有用于與插座配合的螺紋段83。進一步地，連接螺帽8上設計有保險孔82（2～6個），如果FC插頭和插座處于劇烈振動環境，還可以在FC連接螺帽上采用穿鋼絲方法來防轉動連接螺帽轉動，打保險處理，從而徹底解決FC插頭和插座互連的抗振動問題。

從背景技術的圖1可以看出：現用FC插頭只能適配光纖回退結構光纜（即松套光纜），當現用FC插頭和插座對接時，插針回退會推動光纖在光纜中活動；如果在現有FC插頭上適配緊套光纜（即光纖不活動光纜），插針回退會擠壓光纖而導致光纖損壞，存在光互連失效的風險。對于此問題，本發明將光纜固定在插針部件（插針與法蘭盤）尾部，具體地如圖5、6所示，光纖接觸件2包括陶瓷插針20、法蘭盤21、彈簧22、活動套23、擋圈26、壓接套25、光纜24。光纜24的纜套通過壓接套25固定在法蘭盤21的后端部上，光纖穿過法蘭盤內孔連接在陶瓷插針20的后端。法蘭盤21上設有對彈簧22的前端進行擋止的彈簧擋止臺階28，法蘭盤21上于彈簧擋止臺階28的后側還設有對活動套23的向前運動的極限位置進行限位的活動套限位臺階27，活動套23的后端通過擋圈26進行擋止限位，擋圈26卡設在法蘭盤21上。作為適應性改進，需對后套的解結構進行設計，后套內設有彈簧安裝槽，彈簧安裝槽安裝有定位彈簧10，在裝配時，光纖接觸件由后向前插裝，定位彈簧10對活動套23進行定位，活動套23的外周壁上凸設有與定位彈簧的彈片102配合的定位凸起。定位彈簧為現有技術，定位彈簧的外周壁上設有沿徑向貫通的收縮口101，在裝配定位彈簧時，定位彈簧10在受到徑向作用力后會發生收縮變形，以便裝入到彈簧安裝槽內。本發明的FC插頭在和插座對接時，不管插頭適配緊套光纜或是松套光纜，插針回退都會和光纖/光纜同步，不會出現光纖損壞情況，因本發明光纖連接器能很好的匹配緊套光纜和松套光纜。

在其它實施例中，鍵塊也可通過焊接的方式固定在套體上，不設置安裝套也可以，安裝結構由鍵塊的固定在套體上固定面形成。或者也可采用鍵塊與定位鍵槽的過盈配合實現固定。

在其它實施例中，靜棘輪上的定位結構也可不采用定位圓柱，可以是定位方柱，或者是一個定位鍵，同時在后套的前端面設置與該定位鍵適配的鍵槽，以滿足在連接螺帽在轉動時，靜棘輪與后套不發生相對轉動。

在其它實施例中，除了采用波紋彈簧作為彈性件以外，彈性件也可采用普通的壓縮彈簧，為保持平衡，可以沿前套的軸線周向均布多個彈簧。根據實際的裝配間隙大小，彈性件也可以采用彈性墊片。