CH683647A5

CH683647A5 - Connector for joining optical fibres - has easily replaceable, breakable catch which ruptures under strain, for connecting plug to socket

Info

Publication number: CH683647A5
Application number: CH1597/92A
Authority: CH
Inventors: Silvio Marazzi; Marchi Silverio De
Original assignee: Diamond Sa
Priority date: 1992-05-19
Filing date: 1992-05-19
Publication date: 1994-04-15

Abstract

The connector has at least one socket (1) and a plug (2) with pins (3) which are inserted into the socket. The plug is directly or indirectly coupled to the socket via a releasable connection which comprises a breakable portion (4). When the axial tensile load applied to the plug or cable is above a certain threshold, the connection breaks, and the plug and socket are separable. The connection may include a sprung catch which locks when the plug is inserted. The breakable portion of the connection may be located on the catch. USE/ADVANTAGE - E.g. for weapons systems etc. Prevents excessive strain from destroying end of fibre.

Description

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2 2nd

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung, insbesondere für einen Lichtwellenleiter, gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Bei zahlreichen Steckverbindungen ist die Sicherung des Steckers in der Steckerbuchse durch geeignete Verbindungsmittel erforderlich, um ein unbeabsichtigtes Lösen der Steckverbindung zu verhindern. Dies gilt in besonderem Masse für optische Steckverbindungen, bei denen der Kontakt zwischen zwei zu verbindenden Lichtwellenleitern nur gerade an den gegeneinan-dergepressten Stirnseiten der Steckerstifte stattfindet. Bereits ein geringes Verschieben des Steckerstiftes hätte daher eine Unterbrechung des Kontaktes zur Folge. The invention relates to a plug-in connection, in particular for an optical waveguide, according to the preamble of claim 1. In the case of numerous plug-in connections, securing the plug in the plug socket by means of suitable connecting means is necessary in order to prevent the plug connection from being unintentionally released. This applies in particular to optical plug-in connections, in which the contact between two optical fibers to be connected only takes place on the face ends of the connector pins pressed against each other. Even a slight movement of the connector pin would result in an interruption of the contact.

Die bekannten Steckverbindungen sind durch Schnappverschlüsse, Bajonettverschlüsse oder Schraubverbindungen gesichert. Bei den Schnappverschlüssen sind auch bereits solche Varianten bekannt, bei denen ein Herausziehen des Steckers aus der Steckverbindung möglich ist, wenn die Zugkraft an dem vom Steckerstift getrennt ausgebildeten Steckergehäuse angreift. Erfolgt dagegen ein Zug am Kabel, so ist ein Lösen der Schnappverbindung nicht möglich. Bei Bajonettverschlüssen und bei Schraubverschlüssen müssen entsprechende Drehbewegungen ausgeführt werden. The known plug connections are secured by snap locks, bayonet locks or screw connections. In the case of the snap locks, variants are already known in which the plug can be pulled out of the plug connection if the tensile force acts on the plug housing which is separate from the plug pin. However, if the cable is pulled, the snap connection cannot be released. Appropriate rotary movements must be carried out for bayonet locks and screw locks.

Ein Nachteil dieser Steckverbindungen besteht darin, dass bei einer unbeabsichtigten Zugbelastung des Kabels der Stecker zerstört wird, indem das Kabel aus dem Steckerstift ausreisst. Bei optischen Steckverbindungen ist die Reparatur mit erheblichen Kosten verbunden, da der hochpräzise bearbeitete Steckerstift bei einem Ausreissen der Glasfaser ersetzt werden muss. Unbeabsichtigte Zugbelastungen können jedoch gerade beim feldmässigen Einsatz solcher Steckverbindungen oder auch unter erhöhten Belastungsanforderungen, wie z.B. bei Waffensystemen usw., häufig auftreten. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Steckverbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der bei einer übermässigen Zugbeanspruchung die Zerstörung des eigentlichen Leiterendstückes verhindert wird. Die Steckverbindung soll vielmehr mit einem Minimum an Beschädigung gelöst werden, wobei der Schaden in kurzer Zeit behoben werden soll. A disadvantage of these plug connections is that the plug is destroyed in the event of an unintentional tensile load on the cable, in that the cable tears out of the plug pin. With optical connectors, the repair is associated with considerable costs, since the high-precision machined connector pin has to be replaced if the glass fiber is torn out. However, unintentional tensile loads can occur especially when such plug connections are used in the field or under increased load requirements, e.g. weapon systems, etc., occur frequently. It is therefore an object of the invention to provide a plug connection of the type mentioned, in which the destruction of the actual conductor end piece is prevented in the event of excessive tensile stress. Rather, the plug connection should be loosened with a minimum of damage, the damage being repaired in a short time.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einer Steckverbindung gelöst, welche die Merkmale im Anspruch 1 aufweist. Die Sollbruchstelle im lösbaren Verbindungsmittel sorgt dafür, dass der Stekkerstift nicht in der Steckerbuchse verbleibt, was mit einer Beschädigung empfindlicher Steckerteile verbunden wäre. Beim Reissen der Sollbruchstelle wird der Stecker vielmehr von der Steckerbuchse getrennt, wobei sich eine allfällige Beschädigung auf das lösbare Verbindungsmittel beschränkt, das jedoch leicht ersetzt werden kann. This object is achieved according to the invention with a plug connection which has the features in claim 1. The predetermined breaking point in the releasable connecting means ensures that the plug pin does not remain in the socket, which would be associated with damage to sensitive connector parts. When the predetermined breaking point is torn, the plug is rather separated from the plug socket, any damage being limited to the releasable connecting means, which, however, can easily be replaced.

Vorzugsweise weisen die Verbindungsmittel wenigstens eine federnde Einrastvorrichtung auf, welche beim Einschieben des Steckers einrastbar ist, wobei die Sollbruchstelle an der Einrastvorrichtung angeordnet ist. Derartige Rastvorrichtungen erlauben ein rasches Öffnen und Schliessen der Steckverbindung und ein selbständiges Lösen ist auch bei starken Erschütterungen nicht möglich. Selbstverständlich sind aber auch andere Verbindungsmittel, wie z.B. Überwurfmuttern, Bajonettverschlüsse und dergleichen denkbar. The connecting means preferably have at least one resilient latching device which can be latched in when the plug is inserted, the predetermined breaking point being arranged on the latching device. Such locking devices allow a quick opening and closing of the plug connection and an independent release is not possible even with strong vibrations. Of course, other connecting means, such as Union nuts, bayonet locks and the like are conceivable.

Die Einrastvorrichtung kann wenigstens eine federnde Zunge aufweisen, wobei die Sollbruchstelle an der Zunge angeordnet ist. Die Sollbruchstelle ist vorzugsweise der Steckerbuchse zugeordnet, so dass der Stecker bei einem Reissen der Sollbruchstelle vollständig unversehrt bleibt. Je nach Bautyp des Steckers ist die Steckerbuchse, bzw. ein der Steckerbuchse zugeordnetes Bauteil mit der Sollbruchstelle, relativ leicht auszutauschen. Die Sollbruchstelle kann grundsätzlich durch eine Perforation und/oder durch eine Schwächungslinie im Material gebildet sein. Aber auch andere Arten von Sollbruchstellen, wie z.B. gegenseitiges Verhaken von Materialabschnitten nach der Art eines Reissverschlusses oder dergleichen, wären denkbar. The latching device can have at least one resilient tongue, the predetermined breaking point being arranged on the tongue. The predetermined breaking point is preferably assigned to the plug socket, so that the plug remains completely intact if the predetermined breaking point is torn. Depending on the type of connector, the connector, or a component assigned to the connector with the predetermined breaking point, is relatively easy to replace. The predetermined breaking point can in principle be formed by a perforation and / or by a line of weakness in the material. But also other types of predetermined breaking points, e.g. mutual interlocking of material sections in the manner of a zipper or the like would be conceivable.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend genauer beschrieben. Es zeigen: Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Steckers mit einer angedeuteten Steckerbuchse mit Einrastvorrichtung, 1 is a perspective view of a plug with an indicated socket with a locking device,

Fig. 2 und 3 verschiedene Varianten von Sollbruchstellen an der Einrastvorrichtung 2 and 3 different variants of predetermined breaking points on the locking device

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine stark vereinfachte Steckerbuchse mit eingestecktem Stecker, und Fig. 4 shows a cross section through a greatly simplified socket with an inserted plug, and

Fig. 5 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines Steckers mit einer Sollbruchstelle an der Überwurfmutter. Fig. 5 is a partially cutaway side view of a connector with a predetermined breaking point on the union nut.

Fig. 1 zeigt einen optischen Stecker 2 mit einem insgesamt rechteckigen Querschnitt. Der Lichtwellenleiter 17 ist im Zentrum eines hochpräzise bearbeiteten Steckerstifts 3 gefasst. Der Steckerstift ist in einer Haltevorrichtung 7 gehalten, welche ihrerseits kraftschlüssig mit dem Kabel 5 verbunden ist. Durch eine hier nicht im Detail dargestellte Federvorrichtung ist der Steckerstift 3 in Pfeilrichtung a vorgespannt. Er stützt sich dabei an der Rückseite eines Abschlussstückes 13 ab, das mit Hilfe von einem teilweise angedeuteten Schnappverschluss 14 an der Haltevorrichtung 7 fixiert werden kann. Die Haltevorrichtung 7 mit dem Steckerstift 3 ist in einem Steckergehäuse 6 derart gelagert, dass eine geringe Relatiwerschiebung in Axialrichtung möglich ist. Fig. 1 shows an optical connector 2 with an overall rectangular cross section. The optical fiber 17 is held in the center of a high-precision machined connector pin 3. The plug pin is held in a holding device 7, which in turn is non-positively connected to the cable 5. The plug pin 3 is biased in the direction of arrow a by a spring device (not shown in detail here). It is supported on the back of a closing piece 13, which can be fixed on the holding device 7 with the aid of a partially indicated snap lock 14. The holding device 7 with the plug pin 3 is mounted in a plug housing 6 in such a way that a slight relative displacement in the axial direction is possible.

Das Steckergehäuse 6 hat an den beiden sich gegenüberliegenden Schmalseiten je eine Öffnung, aus welcher eine mit dem Abschlussstück 13 verbundene Sperrleiste 11 ragt. Jede Sperrleiste ist seitlich von einer Rampe 12 flankiert, welche dem Steckergehäuse 6 zugeordnet ist und welche in Richtung gegen die Steckerstirnseite ansteigt. Die Sperrleisten und die Rampen wirken mit einer nachstehend noch beschriebenen Einrastvorrichtung zusammen. The connector housing 6 has an opening on each of the two opposite narrow sides, from which a locking bar 11 connected to the end piece 13 protrudes. Each locking bar is flanked laterally by a ramp 12, which is assigned to the connector housing 6 and which rises in the direction toward the end face of the connector. The locking bars and the ramps interact with a latching device which will be described below.

Der Stecker 2 wird in eine Steckerbuchse 1 eingesteckt, wobei in der Steckerbuchse ein gegenüberliegender Steckerstift genau auf den Stecker- The plug 2 is inserted into a plug socket 1, with an opposite plug pin in the socket exactly on the plug

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stift 3 zentriert wird. Der Begriff Steckerbuchse ist dabei so zu verstehen, dass es sich um ein fest mit einem gegenüberliegenden Stecker verbundenes Bauteil oder um ein separates Buchsenelement im weitesten Sinne handeln kann. Die Steckerbuchse ist mit einer Buchsenhalterung 15 verbunden, bzw. lösbar in dieser gelagert. Die Buchsenhalterung weist denselben Rechteckquerschnitt auf, wie der Stecker 2, so dass der Stecker in die Buchsenhalterung eingesteckt werden kann, wobei der Steckerstift 3 in die Steckerbuchse 1 eindringt. An den beiden gegenüberliegenden Schmalseiten der Buchsenhalterung 15 sind federnde Zungen 8 ausgeschnitten. Am Ende jeder Zunge ist ein Nocken 9 angeordnet, welcher beim Einstecken des Steckers 2 hinter einer Sperrleiste 11 einrastet. Jede Zunge 8 ist mit einer Sollbruchstelle 4 versehen, welche gemäss Fig. 1 in einer pfeilförmig angeordneten Perforation besteht. pin 3 is centered. The term plug socket is to be understood in such a way that it can be a component that is firmly connected to an opposite plug or a separate socket element in the broadest sense. The plug socket is connected to a socket holder 15, or is detachably mounted therein. The socket holder has the same rectangular cross section as the plug 2, so that the plug can be inserted into the socket holder, the plug pin 3 penetrating into the socket 1. Resilient tongues 8 are cut out on the two opposite narrow sides of the socket holder 15. At the end of each tongue there is a cam 9 which engages behind a locking bar 11 when the plug 2 is inserted. Each tongue 8 is provided with a predetermined breaking point 4, which according to FIG. 1 consists of an arrow-shaped perforation.

Die Besonderheit der dargestellten Einrastvorrichtung besteht darin, dass zum Öffnen der Verriegelung keine Hilfsmittel zum Aufspreizen der Zungen 8 erforderlich sind. Wird nämlich auf das Steckergehäuse 6 eine Zugkraft in Pfeilrichtung b ausgeübt, so verschiebt sich das Steckergehäuse relativ zur immer noch starr eingespannten Haltevorrichtung 7, wobei auch die Rampe 12 zurückgleitet. Dabei presst die Rampe 12 den Nocken 9 nach oben, so dass er die Sperrleiste 11 freigibt und jetzt der gesamte Stecker 2 mühelos herausgezogen werden kann. Wird dagegen die Zugkraft in Pfeilrichtung b am Kabel 5 aufgebracht, so presst sich lediglich die Sperrleiste 11 gegen den Nocken 9, der dabei jedoch nicht nach oben gepresst wird und damit die Verriegelung auch nicht freigibt. Der Stecker kann also nur bei einem gewollten Aussteckvorgang durch Erfassen und Ziehen am Steckergehäuse 6 ausgesteckt werden. Zugbelastungen am Kabel bis zu etwa 100 N kann der Stecker ohne weiteres aufnehmen. Derartige Zugbelastungen führen infolge der Federung des Steckerstifts 3 auch nicht zu einer Unterbrechung der Verbindung. The peculiarity of the latching device shown is that no tools for spreading the tongues 8 are required to open the lock. If a tensile force is exerted on the connector housing 6 in the direction of arrow b, the connector housing shifts relative to the still rigidly clamped holding device 7, the ramp 12 also sliding back. The ramp 12 presses the cam 9 upward so that it releases the locking bar 11 and the entire plug 2 can now be pulled out with ease. If, on the other hand, the tensile force is applied to the cable 5 in the direction of arrow b, then only the locking bar 11 presses against the cam 9, which, however, is not pressed upward and thus does not release the lock. The plug can therefore only be unplugged by grasping and pulling on the plug housing 6 when the plug-in operation is desired. The plug can easily absorb tensile loads on the cable up to about 100 N. Such tensile loads do not lead to an interruption of the connection due to the suspension of the connector pin 3.

Wird nun jedoch am Kabel 5 versehentlich eine Zugkraft aufgebracht, welche über diesem vorbestimmten Sollwert liegt, beispielsweise weil eine Person am Kabel hängen bleibt, so führt der zunehmende Druck an den Sperrleisten 11 zu einem Reissen der Sollbruchstelle 4. Dadurch wird der Stecker aus der Steckerbuchse bzw. aus der Buchsenhalterung 15 freigegeben, ohne dass die Verbindung zwischen dem Kabel 5 und dem Steckerstift 3 zerstört wird. Der Stecker 2 bleibt insgesamt vollständig intakt und könnte sogar auch nach dem Abbrechen der Nocken 9 notdürftig wieder in die Stekkerbuchse 1 eingesteckt und dort fixiert werden. However, if a pulling force is inadvertently applied to the cable 5, which lies above this predetermined target value, for example because a person gets caught on the cable, the increasing pressure on the locking bars 11 leads to the predetermined breaking point 4 being torn. As a result, the plug is removed from the socket or released from the socket holder 15 without the connection between the cable 5 and the plug pin 3 being destroyed. The plug 2 remains completely intact and could even be plugged into the connector socket 1 even after the cams 9 have broken off and fixed there.

Nach dem Ausbrechen der Nocken 9 ist eine normale Funktion der Einrastvorrichtung zwar nicht mehr gewährleistet. Die Buchsenhalterung 15 ist jedoch ein einfaches und preiswertes Kunststoffteil, das leicht ausgetauscht werden kann. Die Kosten und auch der Zeitausfall sind dabei wesentlich geringer, als wenn der Stecker 2 demontiert werden müsste, um am Kabel 5 einen neuen Steckerstift 3 aufzusetzen. After the cams 9 have broken out, normal functioning of the latching device is no longer guaranteed. However, the socket holder 15 is a simple and inexpensive plastic part that can be easily replaced. The costs and the time lost are considerably less than if the plug 2 had to be dismantled in order to put a new plug pin 3 on the cable 5.

Selbstverständlich ist die Anordnung der Rastvorrichtung und der Sollbruchstelle nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Fig. 2 und 3 zeigen lediglich beispielhaft alternative Ausführungsformen von Sollbruchstellen 4. Gemäss Fig. 2 verläuft die Sollbruchstelle im wesentlichen parallel zur Zugrichtung. Die Materialstege zwischen den einzelnen Perforationen werden dadurch weitgehend auf Abscherung und/oder Biegung beansprucht, wodurch der Bruchwiderstand gerade bei Kunststoffmaterial besser kontrollierbar ist. Of course, the arrangement of the latching device and the predetermined breaking point is not limited to the exemplary embodiment shown. 2 and 3 only show alternative exemplary embodiments of predetermined breaking points 4. According to FIG. 2, the predetermined breaking point runs essentially parallel to the direction of pull. The material webs between the individual perforations are thereby largely subjected to shearing and / or bending, as a result of which the breaking resistance, particularly in the case of plastic material, can be better controlled.

Gemäss Fig. 3 besteht die Sollbruchstelle 4 aus einer Perforation, bestehend aus einzelnen Öffnungen. Hier werden die Materialstege zwischen den Öffnungen weitgehend auf Zug beansprucht. 3, the predetermined breaking point 4 consists of a perforation consisting of individual openings. Here, the material webs between the openings are largely subjected to tension.

Fig. 4 zeigt schematisch stark vereinfacht eine erfindungsgemässe Steckverbindung, bei welcher die Steckerbuchse 1 an einer Gehäusewand 10 befestigt ist. zu diesem Zweck ist die Buchsenhalterung 15 speziell ausgebildet, um mit der Gehäusewand 10 verbunden zu werden. Der Stecker 2 ist in die erweiterte Buchsenhalterung 15 mit den beiden federnden Zungen 8 und 8' eingesteckt und der Steckerstift 3 ist zentrisch in der Steckerbuchse 1 gehalten. Die beiden Nocken 9, 9' rasten dabei hinter die Sperrleisten 11, 11' an der vereinfacht dargestellten Haltevorrichtung 7 ein. Die Sollbruchstelle 4 ist als V-förmige Materialschwächung ausgebildet, welche bei einem übergrossen Zug am Kabel 5 reisst. Fig. 4 shows schematically, in a highly simplified manner, a plug connection according to the invention, in which the socket 1 is fastened to a housing wall 10. For this purpose, the socket holder 15 is specially designed to be connected to the housing wall 10. The plug 2 is inserted into the expanded socket holder 15 with the two resilient tongues 8 and 8 'and the plug pin 3 is held centrally in the socket 1. The two cams 9, 9 'snap behind the locking bars 11, 11' on the holding device 7 shown in simplified form. The predetermined breaking point 4 is designed as a V-shaped material weakening, which tears on the cable 5 in the event of an oversized pull.

Fig. 5 zeigt schematisch, dass die Sollbruchstelle 4 nicht nur an Rastvorrichtungen, sondern beispielsweise auch an einer Schraubverbindung vorgesehen werden kann. Der Stecker 2 wird hier mit Hilfe einer Überwurfmutter 16, welche unverlierbar am Steckergehäuse 6 gehalten ist, fest an der nicht dargestellten Steckerbuchse verschraubt. Die Sollbruchstelle 4 ist als umlaufende Schwächungslinie im hintersten Bodenbereich der Überwurfmutter ausgebildet. Für das Aufbringen des Drehmoments wird die Überwurfmutter am Aussenmantel ange-fasst, wobei die Sollbruchstelle nicht belastet wird. Ein übermässiger Zug am Kabel 5 in Pfeilrichtung b führt jedoch dazu, dass die Sollbruchstelle 4 reisst, wobei praktisch der Boden der Überwurfmutter herausgetrennt wird. Der restliche Mantel der Überwurfmutter mit dem Innengewinde bleibt am Aussengewinde der Buchse. Ersichtlicherweise ist auch hier das Ersetzen der Überwurfmutter relativ einfach und problemlos möglich. 5 shows schematically that the predetermined breaking point 4 can be provided not only on latching devices, but also, for example, on a screw connection. The plug 2 is screwed here with the help of a union nut 16, which is held captive on the plug housing 6, firmly on the socket, not shown. The predetermined breaking point 4 is designed as a circumferential weakening line in the rearmost area of the union nut. To apply the torque, the union nut is gripped on the outer jacket, whereby the predetermined breaking point is not stressed. Excessive tension on the cable 5 in the direction of arrow b, however, causes the predetermined breaking point 4 to tear, the bottom of the union nut practically being separated out. The remaining jacket of the union nut with the internal thread remains on the external thread of the socket. Obviously, the replacement of the union nut is relatively simple and easy.

Claims

1. Plug connection, in particular for an optical waveguide, with at least one plug socket (1) and with a plug (2) which has at least one plug pin (3) which can be inserted into the plug socket, the plug being connected directly or indirectly to the plug socket via releasable connecting means , characterized in that the releasable connecting means are provided with a predetermined breaking point (4), which tears at an axial tensile load on the plug and / or the cable (5) which exceeds a predetermined desired value, and separates the plug from the plug socket.

2. Connector according to claim 1, characterized

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characterized in that the connecting means have at least one resilient snap-in device which can be snapped in when the plug is inserted and that the predetermined breaking point is arranged on the snap-in device. 5

3. Plug connection according to claim 2, characterized in that the connector has a connector housing (6) and that the connector pin (3) is mounted in a holding device (7) in the connector housing, which is non-positively connected to the cable (5) 10, wherein the latching device engages in the plug housing and in the holding device in such a way that the plug can be disengaged when there is a tensile force on the connector housing (6), but remains engaged in the case of a tensile force on the cable, or can only be removed from the plug socket when the soil break point (4) tears is.

4. Plug connection according to claim 2 or 3, characterized in that the latching device has at least one resilient tongue (8) and 20 that the predetermined breaking point (4) is arranged on the tongue.

5. Plug connection according to one of claims 1 to 4, characterized in that the plug socket on a housing wall (10) can be fixed and 25 that the predetermined breaking point (4) of the plug socket (1) is assigned.

6. Plug connection according to one of claims 1 to 5, characterized in that the predetermined breaking point is formed by a perforation and / or by a line of weakness in the material.

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