光导管的连接系统技术方案

一用于光分布系统（１００）中的若干光导管段的连接系统和采用该连接系统的光分布系统。连接系统包括第一和第二套环（３０，５０）。第一套环有一第一开口（２９）、一连接于第一光导管（２０）一端的第一侧和一与第二套环啮合的第二侧（４０）。第二套环有一第二开口（５９）、一连接于第二光导管（２２）一端的第一侧和一与第一套环的第二侧啮合的第二侧。诸对准件（４６，５４）在导管界面处保持第一、第二套环的第一、二开口的周向和轴向对准。一保持机构保持第一与第二套环的轴向啮合。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光导管的连接系统，其中光导管能为光分布系统和采用连接系统的光分布系统提供结构和环境的完整性。
技术介绍
由于中心照明系统有许多优点，长久以来人们希望用这种照明系统照明较大的区域。例如，集中光源的保养比分散光源要容易，其成本也低。集中光源所产生的热量可从被照亮的区域中排出，而分散光源的热量不容易排出。光分布系统在远离集中光源的部位只辐射极小的热量，或不辐射热量。集中光源可以是太阳光和／或人工光。可以用具有基本平坦的内表面和八面形的外表面的透明材料制成的光管或光导管来传送光，如Whitehead的美国专利4，260，220所述。这些装置由一用柔软的聚合物透明片材制成的光照明膜所构成，这种材料的一侧上具有结构表面，与结构表面相对的是光滑表面。装置的结构表面最好包括并排设置的具有微小、基本为直角的等腰棱柱的线性阵列，以形成多个顶点和凹槽。此外，棱柱的垂直侧边与较光滑的表面形成约45度的夹角。如果光线偏离光导管水平轴线的角度没有超过临界角，聚合物片材的这种结构以及光导管的形状将光限制在光导管内部传送，而不是通过它的壁逸散。因此，以一小于临界角的夹角进入光导管的光在光管里是全内反射的。临界角被定义为周围媒质(一般是空气)的折射率与壁材料的折射率之比的反正弦。例如对于折射率为1．493的有机玻璃的透明材料，所有的沿光导管水平轴线测量的小于约27．3度临界角的入射光线将是全内反射的。另一方面，在临界角以外的进入光导管的入射光不会发生全内反射。或者，可以用如公开在美国专利5，661，839(Whitehead)的多层光学膜来构造光导管。光导管可以具有种种横截面，诸如美国专利4，260，220中描述的是正方形横截面的光导管，而美国专利4，805，984中描述的是圆环形横截面的光导管。在许多应用场合中，要求光以有控制的方式能够从光导管逸散出去。过去，使用了许多便于光从光导管中逸散出去的手段，如美国专利5，363，470(Wortman)中所述就是一个例子。在另一个例子中，一提取器，诸如由一高反射白聚合物带子、诸如由在明尼苏达州的圣保罗市的3M公司制造的SCOTCHCAL ELECTROCUT商标的薄膜制造的漫散射器被放置在光导管的里面，以增加光导管内部光的泄漏或散发率。漫散射器通过将射到漫散射器上面的光线散射成光导管的非全内反射角区域内的光线来增加光的泄漏率，由此增加那些具有可以从光导管中射出去的角度的光线的数量。一般将一条高反射白聚合物带子沿着光导管的长度设置，以形成散射。目前的光分散系统采用连接于一个光源的多个分段光导管，诸如可从明尼苏打州的圣保罗市的3M公司购买的LPS1010光管系统。其它构件，诸如端盖或连接件也可连接于分段的光导管。分段光导管可互连在一起，或通过种种技术连接于其它构件。例如，美国专利5，475，785和5，483，119(Johanson)公开了重叠诸相邻光导管的端部，以形成一连接器，也可用胶带来提高连接的可靠程度。美国专利4，805，984(Cobb，Jr．)公开了可伸缩的锥形的光导管，使得一个导管可插入另一导管中。或者，在两光导管的邻接端上套上同一材料的套管。一般用于制造光导管的大多数轻质材料具有相对较低的环箍强度。环箍强度是指一物体在外力的对抗下保持其形状的能力。因此，作用在光导管上、尤其是作用在与相邻光导管的连接附近的相当小的力可以引起挠曲，从而使连接分离，让污染物有机会进入光分布系统，或者中断光的路径。安装过程中以及安装之后的热膨胀／收缩引起的不对准性也能在光分布系统中产生应力，这也会使连接分离。此外，根据光导管的不同安装情况，相邻导管的不同的下垂也会使连接分离。相邻各分段的互不对准会导致光的传送减少，让污染物有机会进入光导管。某些导管上的大量的静电会吸引灰尘，灰尘会经过相邻光导管之间的极小的缝进入光导管。光分布系统的最佳运行取决于许多因素，诸如相邻光导管的精确对准和防止诸如灰尘、水汽或昆虫的环境污染物进入光导管中。连接光导管的某些已有技术的方法不能提供必要的结构支承来保持精确的对准，光导管每段的长度超过20米时尤其是如此。另外，保持转动对准对于要沿所选择的表面使光泄漏出去的光导管尤其重要。因此，人们需要一种光导管的连接系统，以便既能保持结构上的完整性又能将环境污染物排斥在外。专利技术概要本专利技术涉及一种用于光分布系统中的诸光导管段的连接系统。本专利技术还涉及一种采用本连接系统的光分布系统。在此所用的“光导管”或“光管”一词是指传递或传送光的空心结构。在一实施例中，连接系统包括第一和第二套环。第一套环有一第一开口、一可连接于第一光导管端部的第一侧和一可与第二套环啮合的第二侧。第二套环有一第二开口、一可连接于第二光导管端部的第一侧和一可与第一套环的第二侧啮合的第二侧。若干对准件在导管界面处保持第一和第二套环的第一和第二开口的旋转和轴向对准。至少有一个保持机构用以保持第一套环与第二套环轴向啮合。在一实施例中，保持机构包括一夹环。保持机构基本上沿整个导管界面周向延伸。对准件可以在导管界面承受住剪切力。在一实施例中，对准件包括诸成对的位于第一和第二套环的第二侧中的互补突起部分和槽。对准件可以与第一和第二套环一体形成。在另一实施例中，对准件是弯曲的，以构成一与第一和第二开口基本同心的圆环。第一套环的第一侧包括多个对准表面，以使第一光导管与第一开口对准。在一实施例中，在诸对准表面之间设置多个凹部，以容纳粘结剂。连接系统最好包括一沿至少一个套环的第二侧的开口周向地延伸的密封件。第一和第二开口通常是圆环形的。在一实施例中，第一和第二套环是相同的，各有一个密封件。本专利技术还涉及一传送光的光导管系统。一第一光导管连接于第一套环。一第二光导管连接于与第一套环啮合的第二套环。若干对准件在一光导管界面保持第一和第二套环的旋转对准。保持机构在导管界面保持第一套环与第二套环的轴向啮合。在一实施例中，套环通过粘结剂粘结于光导管。或者，套环与光导管一体形成。附图简要说明附图说明图1是本专利技术光导管连接系统的立体图。图2是图1连接系统的立体图。图3是本专利技术一连接系统的保持机构的立体图。图4是本专利技术用于保持机构的多个加固件的立体图。图5是本专利技术连接系统的侧视图。图6是本专利技术另一连接系统的侧视图。图7是本专利技术一光分布系统的导管接口界面的立体图。本专利技术的详细描述图1是形成光分布系统100一部分的一对光导管20、22的立体图。光导管20包括一沿一套环30的第一侧28与多个对准表面26啮合的外壁24。对准表面26保持外壁24与套环30中的开口29同心对准。诸对准表面26最好沿第一侧28的周边间隔分开。诸凹部32位于诸对准表面26之间，以容纳粘结剂，将外壁24粘结到套环30上。或者，对准表面26可以是连续的表面。环状件48为外壁24提供一可靠的止动件。套环30的第二侧40包括一垫圈槽42，以容纳一垫圈44(见图5)。垫圈44最好粘结在或以其他方式保持在槽42中。垫圈44可由多种材料诸如硅树脂、硅树脂类的材料或丁基橡胶制成。提供了多个对准件46a、46b、46c、46d、46e、46f、46g、46h，以与套环50啮合。对准件46a、46b、46c、46d包括突起部分，对准件46e、46f、46g、46h则包括槽。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将第一光导管连接到第二光导管的连接系统，该连接系统包括：一第一套环，具有一第一开口、一可连接于第一光导管一端部的第一侧和一可与一第二套环啮合的第二侧；一第二套环，具有一第二开口、一可连接于第二光导管一端部的第一侧和一可与第一套环 的第二侧啮合的第二侧；若干对准件，可在一导管界面处旋转地和轴向地对准第一和第二套环的第一和第二开口；以及至少一个保持机构，保持第一套环与第二套环轴向啮合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JA霍夫曼，DC拉德克，KJ哈根，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]