AT407927B

AT407927B - Kombinierter lichtwellenleiter-/metallkabel- steckverbinder

Info

Publication number: AT407927B
Application number: AT173695A
Authority: AT
Original assignee: Framatome Connectors Int
Priority date: 1994-12-05
Filing date: 1995-10-18
Publication date: 2001-07-25
Also published as: DE4443200C1; ATA173695A

Description

EMI1.1
binder mit abgewinkeltem Kabelabgang bestehend aus einem Gehäuse, in dem wenigsten ein Lichtwellenleiter-Stecker und Flachkontaktfedern als elektrisch leitende Kontakte steckseitg in dafür vorgesehenen Kontaktkammern angeordnet sind und an dessen Rückseite eine Ausla öff- nung für die Kabel vorgesehen ist
Die im Folgenden verwendete Abkürzung LWL steht für Lichtwellenleiter.

Solche Steckverbinder können überall dort eingesetzt werden, wo gleichzeitig eine opti che Signalübertragung und ein elektrisches Netz vorliegen. So erfolgt beispielsweise in modernen Automobilen die informationsübertragung über Lichtwellenleiter und die elektrische Leistung wird über Metallkabel den Verbrauchern zugeführt.

Auf der Steckverbinderrückseite werden die Metallkabel und die Lichtwellenleiterkabel gemeinsam aus dem Steckergehäuse herausgeführt. Dabei werden oft die elektrischen Kabeladern und die Lichtwellenleiterkabel zu einem Bündel zusammengefasst und gegebenenfalls mit einer ge einsamen Schutzhülle umgeben. Dabei besteht die Gefahr, dass die Lichtwellenleiterkabel umgea htet ihrer Empfindlichkeit gegenüber Knickstellen und Verbiegungen mit zu geringem Krümmungsr dius die gleiche Behandlung erfahren wie die in dieser Beziehung unempfindlichen Metallkabel. Eine permanente oder auch nur zeitweise Krümmung der Lichtwellenleiterkabel mit einem zu kleinen Krümmungsradius kann die Lichtwellenleiterfasern auf Dauer schädigen und zu zu hoher D mpfung führen.

Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn ein 90 -Kabelabgang gefordert wird.

Aus der Literatur sind mehrere Lösungen dazu bekannt.

In der DE 31 13 168 C2 ist ein Leitungsstecker für parallele optische Datenübertragung mit einem Steckbereich und einem Kabelzuführungsbereich beschrieben, wobei der Kabelzuführ gsbereich trapezförmig auslaufend ausgebildet ist. Die Lichtwellenleiterzuführung für den Stecker erfolgt entweder von hinten, von oben oder von unten, wobei ein minimaler Biegeradius der Lichtwellenleiter durch den trapezförmigen Kabelzuführungsbereich nicht unterschritten wird.

In der DE 31 29 828 A1 wird ein Steckverbinder für Lichtleiterkabel beschrieben, bei dem sich hinter dem Buchsenträger des Verbinders ein Freiraum anschliesst, in dem sich ein achs paralleler runder Führungskörper befindet Die Enden des Lichtleiters sind in Achsrichtung frei verschiebbar und die Lichtleiterkabel umschlingen den Führungskörper spiralförmig, so dass bei Verschiebung der Lichtleiterenden in Achsrichtung die Lichtleiterkabel einen möglichst geringen Biegeradius haben. Die ebenfalls im Verbinder vorgesehenen elektrischen Kabel werden im Hohl um des Führungskörpers geführt, so dass sich die Lichtleiterkabel und die metallischen Leiter icht berühren.

In der US 4 767 181 A wird eine kombinierte Verbinderanordnung für einen elektrischen erbinder und eine Lichtwellenleiteranordnung beschrieben. Der Lichtwellenleiter wird hierbeiim Erdungsanschluss der elektrischen Verbindung geführt.

In der EP 533 496 A1 wird ein faseroptischer Verbinder mit einer Zugentlastung und eine Befestigung beschrieben. Ein faseroptisches Kabel, welches in dem Verbinder geführt wird, schliesst mit der Befestigung und dem Verbinderauslass einen Winkel ein, wobei durch die Befestigun , in welchem das Kabel frei beweglich ist, ein minimaler Biegeradius nicht unterschritten wird.

In der US 5 073 044 A wird ein faseroptischer Verbinder beschrieben, bei dem ein Lichtwellenleiter um 90 abgelenkt wird, wobei die Ablenkung in einer Gummimanschette erfolgt.

In der US 4 869 686 A wird ein elektrischer Verbinder beschrieben, wobei der Kabelein ang und-ausgang einen 90 -Winkel einschliessen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kombinierten LWL-/MetallkabelSteckverbinder so zu verbessern, dass ein definiertes Herausführen der Lichtwellenleiterkab zusammen mit den Metallkabeln seitlich aus dem Steckergehäuse mit hoher Zugentlastung er öglicht wird, unter Gewährleistung einer schonenden Behandlung der Lichtwellenleiterkabel zur Vermeidung von Dämpfung hervorrufenden Knickstellen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Gehäuse eine Rinne aufweist, deren Boder um maximal 90 gegenüber der Steckerachse abgewinkelt ist, wobei das oder die Metallkabel auf dem Rinnenboden aus dem Gehäuse geführt sind, dass eine Rastkappe die Rinne verschliesst und wenigstens einen Kanal aufweist, in dem ein Lichtwellenleiter-Kabel aufgenommen ist, wobe der Kanal die Umlenkung des Lichtwellenleiter-Kabels mit einem Radius gewährleistet, der für das Lichtwellenleiter-Kabel unschädlich ist, und dass die Rastkappe in der Nähe ihres kontaktsei igen

Endes an das Gehäuse anlenkbar ist und in der Nähe ihres ausgangsseitigen Endes mit dem Gehäuse verrastbar ist.

In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet.

Durch die erfindungsgemässe Rastkappe erhalten die Lichtwellenleiterkabel über den gesamten Bereich ihrer Richtungsänderung innerhalb des Steckergehäuses eine optimale Führung, so dass Knickstellen sicher vermieden werden können.

Die Zusammenführung von Metallkabeln und Lichtwellenleiterkabeln erfolgt am Ausgang des Steckverbinders, von wo aus das Kabel im wesentlichen ohne grössere abrupte Richtungsänderungen weitergeführt werden kann.

Vorteilhafterweise sollen die LWL-Stecker axial bewegbar sein, um trotz Toleranzen eine ständige Auflage auf den opto-elektronischen Bauelementen zu gewährleisten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Erläuterung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch das Gehäuse und eine Seitenansicht der Rastkappe eines erfindungsgemässen kombinierten LWL-/Metallkabel-Steckverbinders;
Fig. 2 eine Sicht von der Kabelausgangsseite aus gesehen auf das Ausgangsende des Stek- kerverbindergehäuses mit eingerasteter Rastkappe;
Fig. 3 eine Variante des erfindungsgemässen Steckverbinders in Seitenansicht.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt ein Steckverbindergehäuse 1 mit Kontaktkammern 2 zur Aufnahme von - nicht gezeigten - Flachfederkontakten sowie einer Aufnahme 3 für die LWL-Stecker 4 eines Lichtwellenleiterkabels, im folgenden LWL-Kabel 5 genannt. Das Steckverbindergehäuse 1 weist an seiner offenen Rückseite eine im Querschnitt senkrecht zur Zeichnungsebene U-förmige Rinne 6 auf, durch die die Kabel aus dem Steckergehäuse herausgeführt werden. Im zusammengebauten Zustand des Steckverbinders überdeckt eine Rastkappe 7, die in der Figur vom Gehäuse 1 abgesetzt dargestellt ist, den hinteren Bereich des Gehäuses 1 von der Aufnahme 3 des Lichtwellenleiterkabels bis zum Ausgangsende der U-förmigen Rinne 6. Der Boden der Rinne 6 sowie die Unterseite der Rastkappe 7 weisen jeweils quer zur Zeichnungsebene verlaufende Stege 16 bzw.

17 auf, zwischen denen die (nicht dargestellten) elektrischen Kabel zu einem schlangenlinienförmigen Verlauf gezwungen werden, um so eine Zugentlastung zu bilden. Die Rastkappe weist Kanäle auf, in die die Lichtwellenleiterkabel 5 eingelegt werden. Nur ein Kanal 8 ist in der Figur sichtbar. Ein zweiter, entsprechend geformter befindet sich an der vom Betrachter abgewandten Seite der Rastkappe. Der Kanal 8 ist so geformt, dass das Lichtwellenleiterkabel an keiner Stelle eine Krümmung erfährt, deren Krümmungsradius unter dem minimal zulässigen Krümmungsradius für Lichtwellenleiterkabel liegt. Dadurch wird eine Beschädigung des Lichtwellenleiterkabels vermieden. Desgleichen ist der Kanal 8 so ausgeformt, dass eine axiale Bewegung, gedämpft durch eine Siliconfeder des LWL-Steckers 4 möglich ist.

Am Kanaleingang 12 sind Schultern 14 vorgesehen, in die das LWL-Kabel 5 bei der Montage eingeclipst wird. Es ist zwischen den Schultern axial beweglich.

Wenn die Siliconfeder durch Druck auf die Stimfläche des LWL-Steckers gestaucht wird, gleitet ein Stück des Kabels 5 zwischen den Schultern 14 in den Kanal 8, wodurch sich das Kabel enger an die Aussenwand des Kanals anfügt.

In der Nähe des Ausgangs 13 erkennt man auf den innenwänden des Kanals 8 versetzt angeordnete relativ scharfkantige Dorne 11, die in den Kabelmantel des in den Kanal 8 eingelegten LWL-Kabels eingreifen, um damit eine schonende Kabelzugentlastung zu erreichen. Ferner sind am Kanalausgang radiusförmige Verdickungen vorgesehen, die als Knickschutz dienen. Als weiterer Knickschutz kann eine (nicht dargestellte) Tülle am Kanalausgang vorgesehen werden, durch die auch die elektrischen Kabel verlaufen können.

Beim Zusammenbau werden zunächst die zu den Kontaktkammern 2 führenden elektrischen Kabel in der Rinne 6 angeordnet. Dann werden Rastkappe 7 und Steckverbindergehäuse 1 aus der in Fig. 1 gezeigten relativen Position im wesentlichen in Richtung der Achse des LWL-Steckers 4 aufeinander zubewegt, wobei die beiderseits der Rastkappe vorhandenen Zapfen 21 um die Vorsprünge 22 an den Flanken des Steckverbindergehäuses herum in die Kerben 20 eingeführt werden. Da bei dieser Bewegung kein Einrastwiderstand überwunden werden muss, lässt sie sich vorsichtig und gleichmässig durchführen, so dass eine Beschädigung des LWL-Steckers 4 oder ein

Abknicken des LWL-Kabels 5 beim Einführen in die Aufnahme 3 ausgeschlossen ist.

Nach Einführen der Zapfen 21 in die Kerben 20 liegt der Ausgangsbereich der Rastkapp mit der Unterseite auf Rastnasen 25 auf, die an den Flanken der U-förmigen Rinne 6 ausgebildet si d.

Wenn Rastkappe 7 und Rinne 6 aneinander gedrückt werden, greifen nach einer kleinen Drehung der Rastkappe um die Zapfen 21 die Rastnasen in die Kabelkanäle 8 ein. Damit is der Zusammenbau des Steckverbinders beendet. Dieser Zustand ist in der ausgangsseitigen An sieht des Steckers in Fig. 2 zu erkennen
Die im Querschnitt U-förmigen Kanäle 8 auf beiden Seiten der Rastkappe 7 sind nach rechts und links in Fig. 2 offen, wobei nach dem Zusammenbau des Steckverbinders diese Öffnunge von den Flanken des Steckverbindergehäuses 1 verdeckt sind.

Fig. 2 zeigt auch die in Fig. 1 nicht dargestellten elektrischen Kabel 30, die in zwei Lagen algeordnet zwischen Rastkappe 7 und Rinne 6 eingeschlossen zu den Kontaktfedern in den Kam em 2 führen.

Fig. 3 zeigt eine von zahlreichen möglichen Varianten des erfindungsgemässen Stecke s in einer Seitenansicht. Gleiche Bezugszeichen wie in Figuren 1 und 2 entsprechen gleichen Teilen, die nicht erneut beschrieben werden. Bei dieser Variante sind elektrische Kontakte in zwei Gruppen beiderseits der LWL-Kontakte angeordnet. Das Steckverbindergehäuse 1' trägt hierfür eine (nicht sichtbare) lösbare mechanische Kupplung in Form einer Schwalbenschwanzführung, an der die zweite Kontaktgruppe 40 als eigenständiges Steckverbindermodul eingerastet ist. Die Ras kappe entspricht der aus Fig. 1.

Weitere Varianten betreffen z. B. Orientierung und Ausgestaltung des Gelenks, das Stec verbindergehäuse und Rastkappe verbindet. Insbesondere wenn nur ein LWL-Stecker 4 vorha den ist, kann die Rastkappe auch um die Achse dieses LWL-Steckers drehbar ausgebildet we den, wobei dann die offene Seite der Rinne nicht zur Steckerrückseite, sondern in Richtung der Fla ken weisen würde
Es ist offensichtlich, dass die Form der hier beispielhaft für zwei LWL-Kabel beschriebenen Rastkappe ohne Schwierigkeiten an andere Anzahlen von Kabeln angepasst werden kann. Wetere, z. B. zur Rinne 6 hin offene, Kabelkanäle können zwischen den beiden in Fig. 2 gezeigten v rge- sehen werden. Durch einen Kanal können auch mehrere LWL-Kabel verlaufen, sofern für deren Verankerung an den Enden des Kanals gesorgt ist.

Das erfindungsgemässe Steckverbindergehäuse vereint in sich die Kombination zweier völlig verschiedener, den spezifischen Belangen der verschiedenen Kabel angepassten zugleich schonenden wie auch wirkungsvollen Zugentlastungen auf kleinstem Raum, wobei ein Knicken bzw.

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

Krümmen des LWL-Kabels mit einem zu kleinen Krümmungsradius und daraus resultie nde Dämpfungsverluste sicher vermieden werden können. Vorteilhafterweise ist die Rastkappe so ausgebildet, dass sich der LWL-Stecker zum Toleranzausgleich in axialer Richtung bewegen @ann. Dies sichert, dass die LWL-Stecker mit leichtem Druck auf die opto-elektronischen Bauelemente ständig aufliegen, wodurch wiederum Dämpfungsarmut erzielt wird. Das LWL-Kabel hat zusätzlich einen Knickschutz in der Rastkappe. Das Einsetzen der Rastkappe ist einfach und kann auch unter beengten Platzverhältnissen mühelos ausgeführt werden. Bei einer notwendig gewordenen Handhabung der Flachfederkontakte ist es möglich, die Lichtwellenleiterkabel 5 zusammen mt der Rastkappe 7 abzutrennen, ohne dass die Lichtwellenleiterkabel aus der Rastkappe herausgenommen werden müssen.

Dies verringert ebenfalls ein Beschädigungsrisiko bei Reparatur- oder Installationsarbeiten Insgesamt ist die Auslegung des Steckverbindergehäuses robust und zuverlässig PATENTANSPRÜCHE : 1. Kombinierter Lichtwellenleiter-/Metallkabel-Steckverbinder mit abgewinkeltem Ka elab- gang bestehend aus einem Gehäuse, in dem wenigstens ein Lichtwellenleiter-Steck r und Flachkontaktfedern als elektrisch leitende Kontakte steckseitig in dafür vorgesehene Kon- taktkammern angeordnet sind und an dessen Rückseite eine Auslassöffnung für die abel vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) eine Rinne (6) au eist, deren Boden um maximal 90 gegenüber der Steckerachse abgewinkelt ist, woobeidas oder die Metallkabel (30) auf dem Rinnenboden (6) aus dem Gehäuse (1)geführt sind, <Desc/Clms Page number 4> dass eine Rastkappe (7) die Rinne (6)

verschliesst und wenigstens einen Kanal (8) aufweist, in dem ein Lichtwellenleiter-Kabel (5) aufgenommen ist, wobei der Kanal (8) die Umlen- kung des Lichtwellenleiter-Kabels (5) mit einem Radius gewährleistet, der für das Lichtwel- lenleiter-Kabel (5) unschädlich ist, und dass die Rastkappe (7) in der Nähe ihres kontakt- seitigen Endes an das Gehäuse (1) anlenkbar ist und in der Nähe ihres ausgangsseitigen Endes mit dem Gehäuse (1) verrastbar ist.

2. Kombinierter Lichtwellenleiter-/Metallkabel-Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass die an das Gehäuse (1) angelenkte Rastkappe (7) durch Drehung um eine auf die Steckrichtung senkrechte Achse eingerastet wird.

3. Kombinierter Lichtwellenleiter-/Metallkabel-Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Achse von zwei Zapfen (21) an der Rastkappe (7) definiert wird, die in Kerben (20) an den Flanken des Gehäuses (1) drehbar sind.

4. Kombinierter Lichtwellenleiter-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal/die Kanäle (8) im wesentlichen kreisbogen- förmig verläuft/verlaufen und ausgeformt ist/sind, um eine axiale Bewegung des Lichtwel- lenleitersteckers (4) und eine Verformung der Lichtwellenleiter-Kabel (5) zuzulassen.

5. Kombinierter Lichtwellenleiter-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Ausgangsendes (13) des Licht- wellenleiter-Kabelkanals (8) versetzt angeordnete, scharfkantige Rückhaltedorne (11) an den Innenwänden des Kanals (8) zum Eingreifen in den Mantel des Lichtwellenleiter- Kabels (5) angeordnet sind.

6. Kombinierter Lichtwellenleiter-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal/die Kanäle (8) jeweils einen U-förmi- gen Querschnitt mit stellenweisen Öffnungsverjüngungen zur Klemmung der Lichtwellen- leiter-Kabel (5) aufweist/aufweisen.

7. Kombinierter Lichtwellenleiter-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastkappe (7) an ihrem Kabelausgangsende einen Quersteg aufweist, mit dem die Metallkabel (30) auf den Boden der Rinne (6) ge- presst werden. EMI4.1 Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Ausgang der Rinne (6) und der Rastkappe (7) eine gemeinsame Knickschutztülle für die Lichtwellenleiter-Kabel (5) und die Metall- kabel (30) angeordnet ist.

9. Kombinierter Lichtwellenleiter-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastkappe (7) im Bereich der Anlage des Lichtwellenleiter-Steckers (4) federnde Schultern (14) besitzt, um das Lichtwellenleiter- Kabel (5) dort bei der Montage einzuclipsen.

10. Kombinierter Lichtwellenleiter-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinne (6) einen U-förmigen Querschnitt hat und dass ihre Schenkel die Kanäle (8) in der Rastkappe (7) nach deren Einrasten schlie- &num;en.

11. Kombinierter Lichtwellenleiter-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindergehäuse (1') eine Führungs- schiene aufweist, an die ein zweiter Steckverbinder (40) ankoppelbar ist.

HIEZU 2 BLATT ZEICHNUNGEN