Волоконно-оптический соединитель

(5 ц С 02 В 7/ а а ,4м ОП ЬСТВУ ВТОР мы о т л и надежностиположена воическом кор овышения бойма ра соединителя, введенном пол пусе, внутрен равен наружно часть внутрен.Тесленкорин илинд р которого у обоймы,ности корпусаена конусной,пп 1 диамему диамет т У 0039954 и повер гих пл т и и ос хност а выпуклые потин снабжены 1980 ерав- плав- бойра, толщ на диаме но убыва 4)( ДИНИ ричесновлегимн 2. С ающ ль еднни и й циент то к с я тем, о расширения м боймы больше к о расширения п о териалаэффициеастин,пл ово а уса и епл ов трехк кость СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Европейский пакл, С 02 В 7/26.2. МасЬпе Везрп,р.6 (прототип),7) 1, ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ СОЕЕЛЬ, содержащий упругую цилиндую деформируемую обойму с уста- ными в ней враспор тремя упруластинами, изогнутыми под туглами, вершины которых образуют лачковый зажим, причем жест- пластин больше жесткости обойю щ и и с я тем стороны входа вып накладками из эласна которых у оси обоймь у стыкуемых волокон до нуля к перифери201255Изобретение относится к технике волоконно-оптической связи, в частности к самоцентрирующим соединителям кулачкового типа.Известен соединитель оптических волокон, содержащий канал треугольного сечения для установки волокна. Канал образован тремя выпуклыми жесткими стенками, соединенными по трем продольным краям, При воздействии 1 О на края стенок усилиями, направленными к центру канала, образованного этими стенками, каждая из стенок прогибается внутрь на равную величину, В результате этого концы оптичес ких волокон, расположенных встрык в канале, приводятся в тангенциальный контакт с каждой из стенок, что обеспечивает выравнивание волокон вдоль общей продольнсй осиОднако при незначительном отклонении в диаметрах стыкуемых волокон одно из них оказывается незакрепленным, что снижает надежность. Элемент сжатия стенок также обладает низкой 25 надежностью, так как в нем отсутствует устройство защиты и крепления волокна.Известен соединитель, содержащий цилиндрическую обойму из упругого, поддающегося деформации материала " бериллиево-бронзовой трубки, в которую помещены три пружинящих элемента из никель-титанового сплава "Нитинол" имеющие полукруглые углубления35 в центре, переходящие по краям в изгиб под определенным углом. Пружиня-: щие элементы заключены в берилий- " бронзовую трубку, причем полукруглые углубления обращены к центру трубки. При нагревании до 125 С пружинящиеОэлементы расширяются, деформируя стенки цилиндра. При этом. полукруглые углубления расходятся, образуя зазор для ввода стыкуемых оптических волокон. При охлаждении полукруглые углубления сходятся с трех сторон, сжимая и фиксируя стыкуемые волокна 2 .ЭОднако при расхождении в диаметрах волокно с меньшим диаметром оказывается незажатым, при эксплуатации в зоне повышенных температур, вследствие расхождения центров пластин, стыкуемые волокна оказываются незакрепленными, при понижении температуры, вследствие чрезмерного увели" чения сжимающих сил, действующих 90 3на волокно со стороны пластин, может произойти его разрушение, при случайном приложении сдавливающих усилий на боковую поверхность трубки проис" ходит разжатие пластин и расстыковка волокон, что снижает надежность соединителя.Цель изобретения - повышение надежности соединителя.Поставленная цель достигается тем, что в соединителе, содержащем упругую деформируемую цилиндрическую обойму с установленными в ней в распор тремя упругими пластинами, изогнутыми под тупыми углами, вершины которых обращены к продольной оси разъема и образуют трехкулачковый зажим, причем жесткость цилиндр тческой обоймы меньше жесткости упругих пластин, обойма расположена во введенном полом цилиндрическом корпусе, внутренний диаметр которого равен наружному диаметру цилиндрической обоймы, и часть внутренней поверхности для удобства ввода обоймы выполнена конусной, выпуклая поверхность упругих пластин снабжена накладками из эластомера, толщина кото- . рых у оси обоймы равна или больше диаметра стыкуемых волокон и плавно убывает до нуля к периферии обоймы,Кроме того, материал цилиндрической обоймы и корпуса должен икеть коэффициент линейного расширения больший, чем коэффициент линейного расширения материала упругих пластин, благодаря чему при температурных перепацах сохраняется повышенная надежность разъема, вследствие практически одинакового измерения длины упругих пластин и диаметров цилинд" рической обоймы и корпуса. Помещение обоймы в цилиндрический корпус указанной формы позволяет обеспечить надежную фиксацию волокон, независящую от перепадов температуры. Наличие эластомерных накладок на пластинах позволяет равномерно распределить зажимное усилие на стыкуемые волокна различного диаметра и предохранить волокна от разрушения при боковых внешних нагрузках и пони-.жении температуры. Указанная толщина накладок обеспечивает равномерный охват эластамером всей поверхности стыкуемых волокон,590 4 3 1125На Фиг, 1 изображен соединительв проЦессе сборки, общий вид; нафиг. 2 вто же, в собранном положении; на фиг. 3 - сечение А-А нафиг. 2.5Волоконно-оптический соединительсостоит из упругих пластин 1, цилиндрической деформируемой обоймы 2,накладок 3 иэ эластомера, корпуса 4с конусной част;ю 5 внутреннего отверстия по краям и цилиндрическойчастью 6 в центре, стяжных гаек 7,втулок 8, шайб 9, резиновой проклад"ки 10, эажимных гаек 11, соединяемыхоптических волокон 12, эаключенныхв защитную оболочку 13,Упругие пластины 1 выгнуты в центре под тупым углом и собраны в пакет.Наружная поверхность пластин снабжена накладками из эластомера, толщинакоторых в центре равна диаметру волокна и плавно убывает до нуля к краям пластин. Пакет пластин установленв обойму 2, жесткость которой меньшежесткости пластин и позволяет ей 25принимать форму деформирующей ее поверхности.В месте изгиба пластин между эластичными накладками, образующими кулачки-зажимы, расположены соединяемые оптические волокна 12. Обойма 2помещена в корпусе 4, имеющем конусную 5 и цилиндрическую 6 части, Нанаружной поверхности корпуса выполнена резьба, на которую навинчиваютсягайки. Внутри гаек 7 расположены35втулки 8. Наружный диаметр втулки 8равен внутреннему диаметру цилиндрической части 5 корпуса, внутреннийдиаметр меньше внутреннего диаметрацилиндрической обоймы 2, а длина выступа равна или больше длины конуснойчасти внутренней поверхности корпуса.С наружной .стороны втулки 8 распо"ложено устройство фиксации, состоящее45из шайб 9, резиновой прокладки 10и гайки 11, в котордм волокно зажимается по защитной оболо ке 13.Накладки 3 из эластомера наносятсяна упругие пластины 1 методом прессования с последующей шлифовкой, которая обеспечивает требуемую Формуи размеры.Соединитель работает следующимобразом. 55Изогнутые нод тупыми углами упругие пластины 1 с накладками 3 изэластомера на наружной поверхности вершинами углов, обращенными к продольной оси, собирают в пакет. Пластины сжимают таким образом, чтобымежду вершинами углов, образующимикулачки-зажимы не было зазора, а поверхности с накладками из эластомераплотно соприкасались одна с другой,В таком положении края пластин, собранных в пакет, в поперечном сеченииобразуют треугольник, диаметр окружности, описанной вокруг которого,равен внутреннему диаметру цилиндрической обоймы 2,Пакет пластин устанавливаютв обойму 2. После установки упругихпластин в обойму, они разжимаются.Так как их жесткость выше жесткостиобоймы, то края пластин, воздействуяна обойму, деформируют ее. Наружнаяповерхность обоймы из окружностив поперечном сечении деформируетсяв криволинейный треугольник. Кулачки-зажимы в свою очередь расходятсяот продольной оси, образуя канал,в который помещаются стыкуемые волокна. Диаметр окружности, описаннойвокруг криволинейного треугольника,больше диаметра недеформированнойобоймы.Обойма 2 устанавливается в корпусе 4 со стороны конусной части 5,сужающейся к середине. Диаметр входного отверстия конусной части корпуса больше диаметра окружности, описанной вокруг деформированной обоймы,При установке обоймы в корпусе происходит касание наружной поверхностиобоймы с конусной поверхностью.В первый вомент касание происходитв трех точках-вершинах криволинейного треугольника. При перемещенииобоймы к середине точки контактапревращаются в дуги, и происходитсжатие наружной поверхности, Присжатии наружной поверхности обоймыпластины 1 также сжимаются, а кулачки-зажимы сходятся к продольной оси,Сжатие наружной образующей происходит и в продольном сечении, причем,вследствие упругости обоймы, она принимает форму сжимающей ее конуснойповерхности. Сжатие наружной поверхности в продольном сечении происходитнеравномерно. Сильнее оно происходитближе к цилиндрической части корпуса.Кулачки-зажимы в продольном сеченииобразуют конусную поверхность, эквидистантную конусной поверхности корпуса.3 11255Оптические волокна 12 через устройства фиксации и втулки 8 вводятсяв канал, образованный кулачками-зажимами, в момент, когда диаметр окружности, вписанной в него,неэначительно (на 5-203) превышает диаметроптоволокна до торцового контактав середине канала. Затем устройствафиксации с обеих сторон зажимаются,фиксируя волокно в защитной оболочке 13,Гайка 7 навинчивается на корпус 4.При навинчивании она воздействуетна втулку 8, Последняя перемещаетсяи передней торцовой поверхностью 15перемещает обойму 2. Так как обоймаперемещается по конусной сужающейсяк середине корпуса поверхности происходит ее дальнейшее сжатие. Перемещение обоймы с одновременно зажатыми в ней пластинами происходит бла.годаря конусности и выполнению диаметра втулки 8, как описано, до техпор, пока она не войдет в цилиндрическую часть корпуса, После того, 25как обойма займет положение в цилиндрической части .корпуса, диаметр которой равен наружному диаметру недеформированной обоймы, последняя иэ криволинейного треугольника в попереч- З 0ном сечении примет форму окружности,кулачки-зажимы сомкнутся, надежнозафиксировав оптические волокна,90 40 При сведении кулачков-зажимов первоначально касание оптического вблокна накладками из эластомера происходит с трех сторон, При дальнейшем сведении кулачков-зажимов происходит вдавливание эластомерной накладки сжи."аемым оптоволокном до полного охвата последнего. При раэных диаметрах оптических волокон часть накладки, охватывающей волокно большего диаметра, сжимается больше, вторая часть меньше, однако каждое иэ волокон оказывается надежно закрепленным в своей половине эластомерной накладки и отцентрированным одно относительно другого. Толщина эластомерных накладок в центре должна быть равной или больше диаметра стыкуемых волокон. При меньшей толщине накладок надежность соединения снижается, так как эластомер охватывает волокно не по всей поверхности. При толщине накладок значительно большей диаметра волокон надежность соединения также снижается, хотя эластомер охватывает волокно полностью. Это происходит иэ-за снижения усилия сжатия, так как снижается жесткость,Соосность соединяемых волокон с разными н.ружными диаметрами достигается путем равномерного сжатия каждой из эластомерных накладок, благодаря воздействию на них упругих пластин.При колебаниях температуры происходит удлинение ипи укорачивание упругих пластин, что приводит к дополнительному сжатию или раэжатию эластомерных накладок. Вместо жесткого воздействия несжимаемых поверхностей пластин на волокно происходит плавное утапливание его в накладках без. разрушения, либо незначительное, но не полное, как в известном устройстве, раэжимание.Следовательно, не происходит разрушения оптических волокон и не нарушается работоспособность, что повышает надежность.1125590 Составитель И.АлександровРедактор Р.Цицика Техред А.Бабинец Корректор С,Шекм Подписноеого комитета СССР а етений и открытийушская наб., д.,4/5"Патент" Ужгород, ул.Проектная,536/35 Тираж 496ВНИИПИ Государственпо делам изоб 13035, Москва, Ж, Р я Фиг, Р А-А