流星机的光纤固定装置

技术领域

本申请属于星空顶技术领域，具体是一种流星机的光纤固定装置。

背景技术

汽车内饰星空顶棚，是在传统汽车内饰顶棚的基础上，通过穿透顶棚的光纤把顶棚背面的光机发出的光传导到顶棚表面，形成星空效果。

星空顶的主要部件是顶棚本体、光机和光纤。光机上的光源对准光纤的入光端，光纤的出光端从背面穿过顶棚本体，达到顶棚本体的正面，并把光传导出来，形成光点，也就是星空顶的星星。

通常星空顶只包含一个光源，通过一束光纤形成满天星效果，更高级一些的星空顶上带有流星效果。流星效果是通过排列整齐的一组光点依次点亮实现的。为了实现这种效果，首先要有排列整齐的光点，而且其后面的光纤要分别与一组依次点亮的光源相连接。

这种流星光源，通常称为流星机，最少的也要有10个LED灯珠，更多一些的有12个、16个等不同的配置。所以光机上的光源很多，相互之间距离很近，光纤的固定必须简单可靠。

一种常见的固定方式是类似电缆防水接头的形式，满天星的光源经常采用。通过旋紧外面的螺帽，向中间挤压里面的环形布置的夹紧爪，把光纤锁紧。由于螺帽的体积较大， 10个灯珠的流星机上能够见到这种结构，更多灯珠的流星机没有采用这种方式的，因为结构复杂、占用空间多，存在布置不开的问题。

另一种常见的固定方式是金属管加热缩套管的方式，如图1所示，光纤直接插入金属管，或者提前用电工胶布缠绕，然后塞入金属管中，外面用热缩套管来收紧光纤，并使其不能轻易脱离金属管。这种方式在12个灯珠、16个灯珠的流星机上广泛采用。

但是，这种光纤固定方式下，当光纤较多时，直接塞入金属管不好操作，缠绕电工胶布后可能又塞不进去了；另外，实际上光纤与金属管的连接点只有金属管末端部位的一圈热缩套管，光纤容易晃动，热缩套管受力大，容易破裂，所以可靠性较差，操作也不方便。

发明内容

本申请的目的是提供一种可靠性更好的光纤固定装置。

本申请的技术方案如下：

流星机的光纤固定装置，包含金属管和热缩套管，热缩套管一端套在金属管上，另一端套在光纤上，其特征在于，金属管包含直径恒定段和直径扩张段，其中直径恒定段与流星机壳体相连，另外还包含空心软体塞，空心软体塞包含与金属管直径扩张段相匹配的金属管匹配段和位于金属管之外的自由段。

进一步的，空心软体塞的金属管匹配段的外形与金属管内表面一致，从金属管匹配段和自由段的交界处到自由段的的末端，外径是逐渐变小的，内径是逐渐变大的。

进一步的，空心软体塞的自由段与金属管匹配段交界处具有热缩套管保护凸起，该凸起的直径超过金属管外径。

进一步的，金属管的直径扩张段为三段式结构，从直径恒定段与直径扩张段的交界处开始，依次包含第一直径扩张段、第二直径恒定段、第二直径扩张段。

进一步的，空心软体塞的金属管匹配段为三段式结构，分别与金属管的第一直径扩张段、第二直径恒定段、第二直径扩张段相匹配。

进一步的，空心软体塞与金属管第二直径恒定段相匹配的部分包含过压缩凸起。

金属管设计成直径恒定段和直径扩张段，是为了光纤和空心软体塞的装配，否则对准和装配存在困难。

在金属管与光纤之间增加空心软体塞，可以避免光纤与金属管末端的尖锐边缘接触，防止光纤磨损产生光路损失。在金属管之外，设计空心软体塞的自由段，可以防止光纤受力弯折导致的破损。

空心软体塞的尾部设计成外径逐渐缩小，可以在热缩套管起作用之后防止空心软体塞脱落；内径逐渐扩大，可便于光纤向空心软体塞内装配。

热缩套管直接套在金属管的末端时，容易因为金属管的棱角导致热缩管破损，把空心软体塞设计上一圈凸起，避免热缩套管接触金属管末端的棱角，可以防止热缩管被金属管的棱角磨损。

金属管的直径扩张段设计成三段式结构，增加第二直径恒定段，可以使空心软体塞在这一段中收到径向的挤压力，而不存在轴向力，可以防止空心软体塞脱落。空心软体塞设计成与金属管相匹配，这个是顺理成章的事情。不过，这里的相匹配，包含与第二直径恒定段过盈配合的方案。

空心软体塞与金属管第二直径恒定段相匹配的部分包含过压缩凸起，可以使空心软体塞不容易脱落，但是有不会因为过盈量太大而导致装配困难。

附图说明

图1为现有流星机光纤固定装置示意图；

图2为本申请的第一种光纤固定装置示意图；

图3为本申请的第二种光纤固定装置示意图；

图4为本申请的第三种光纤固定装置示意图；

图5为本申请的图4中空心软体塞的自由状态示意图。

具体实施方式

对照例1

如图1，现有的流星机的光纤固定装置主要包含金属管3和热缩套管4。流星机内的灯板1上设有灯珠11，灯珠11正对着光纤2，光纤2装配到金属管3中，金属管3装配在流星机的壳体12上。灯板1固定在壳体12上，不过图中没有示出固定方式。

这种连接方式，热缩套管4的一端套在金属管3上，另一端套在光纤2上，加热收缩后，把光纤2装配到金属管3上。

有时候光纤2的数量很多，在想金属管3内装配的时候存在困难。

有时候光纤的数量很少，并不像图1中填得这样满，热缩套管来固定光纤就有点困难，甚至光纤束的直径小于热缩套管收缩后的直径，导致光纤滑动。或者虽然不至于导致光纤滑动，光纤束的直径太小，而金属管的内径太大，热缩套管不足以固定二者，导致光纤在金属管内的位置不固定。

另外，热缩套管在金属管末端的部位，容易被金属管末端的锋利端面割伤，导致断裂。

实施例1

如图2，灯板1上的灯珠11正对着壳体12上设置的金属管3内的光纤2，金属管外设有热缩套管4。金属管3靠近壳体的一端直径是恒定的，远离壳体的一端是一个喇叭口状的直径扩张段31。喇叭口的结构有利于光纤的装配，特别是光纤的数量很多时。

在金属管3内设有空心软体塞5，空心软体塞的一端与直径扩张段31的金属管的内壁相匹配，称为金属管匹配段，露在金属管外的一端称为自由段。空心软体塞5填满了光纤2与金属管3之间的间隙，使二者之间的连接非常牢固。

空心软体塞的尾部是外径逐渐缩小、内径逐渐增大的结构，从附图5上可以明显看到这一点，不过在热缩管的收缩力作用下，内径扩大的这种趋势可能会被抵消一部分，甚至完全消失，变成内径完全与光纤束的直径一致的状态。这种结构有利于光纤向软体塞内装配，也有利于热缩套管的逐步收缩，避免局部突变，导致强度受损。

实施例2

如图3所示，灯板1上的灯珠11正对着壳体12上设置的金属管3内的光纤2，金属管外设有热缩套管4。金属管3靠近壳体的一端直径是恒定的，远离壳体的一端是一个直径扩张段。直径扩张段又是一个三段式结构，依次包含第一直径扩张段311、第二直径恒定段312、第二直径扩张段313。

相对应的，空心软体塞5的形状也发生相应变化，分别与直径扩张段相匹配。

直径扩张段中设置一个第二直径恒定段的好处是，使空心软体塞进入直径扩张段之后处于一个相对稳定的位置，当与第一直径扩张段和第二直径扩张段的作用力较小时，可以借助与第二直径恒定段的挤压力保持在金属管内，不至于轻易脱落。

在这个基础上，在进行热缩套管收缩操作时，空心软体塞还是可以向金属管内移动一点，形成更强的挤压，从而实现更牢固的装配。

实施例3

如图4所示，在空心软体塞的自由段根部设置了一圈热缩套管保护凸起。该凸起部位的外径超过了金属管喇叭口出的外径，使热缩套管在收缩的时候面授金属管末端锋利刃口的切割，不容易破损。

如图5所示，这个热缩套管保护凸起51是空心软体塞5上直径最大的部分。

另外，从图5上可以看出，该空心软体塞上还设有过压缩凸起52。该过压缩凸起52在自由状态下是可以看到的，但是在装配状态下，如图4或图3中，是看不出来的，但是可以起到增加局部压缩量，是光纤的装配更牢固的效果。

如果不设置这个过压缩凸起，也可以空心软体塞设计成第二直径恒定段过盈配合的方式，但是，这种设计有可能因为过盈量大、过盈配合段的长度太长而导致装配困难。

另外，流星机的每个灯珠所对应的光纤数量可能有差异，当光纤数量较多时，会使空心软体塞的直径更大，导致装配困难，这时候可能需要设计内径不同的空心软体塞来应对。