Die Erfindung betrifft einen optischen Stecker für eine Push/Pull-Steckverbindung gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Derartige Stecker zeichnen sich dadurch aus, dass zu ihrer Befestigung in einer Steckerbuchse keine Überwurfmuttern festgeschraubt werden müssen. Der Stecker wird lediglich durch Druck in der Buchse eingerastet und durch Zug am Entriegelungsschieber wiederum gelöst, wobei Zugkräfte am Kabel durch die Steckverbindung aufgenommen werden.
Ein gattungsmässig vergleichbarer Stecker ist durch die US-A 5 287 425 bekannt geworden. Die für die Federvorspannung des Steckerstifts erforderliche Federkraft wird von einer Schraubenfeder aufgebracht, die im Steckergehäuse zwischen der Stifthalterung und dem Kabelaufnahmeelement angeordnet ist. Stifthalterung und Kabelaufnahmeelement sind dabei separate Bauteile aus Metall. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht in der relativ komplizierten Montage und in den hohen Kosten für die einzelnen Bauteile. Ausserdem ist es nicht möglich, den Steckerstift für sich allein als sogenannten Pigtail vorzumontieren, weil die Stifthalterung, die Schraubenfeder und das Kabelaufnahmeelement erst durch das Steckergehäuse zusammengehalten werden.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen optischen Stecker der eingangs genannten Art zu schaffen, der weniger Bauteile aufweist und bei dem die Montage wesentlich erleichtert wird. Ausserdem soll eine Vormontage der Steckerstifte möglich sein, ohne dass die Steckergehäuse bereits aufmontiert werden müssen, wobei die vorbereiteten Steckerstifte inkl. Federmechanismus ggf. auch für andere Steckertypen verwendet werden könnten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einem Stecker gelöst, der die Merkmale im Anspruch 1 aufweist.
Die integrale Ausbildung von Stifthalterung, Federelement und Kabelaufnahmeelement aus einem Kunststoffmaterial hat den wesentlichen Vorteil, dass drei separate und relativ aufwendig herzustellende Metallteile durch ein einziges Kunststoffteil ersetzt werden, das im Spritzgiessverfahren preiswert herzustellen ist. Stifthalterung, Federelement und Kabelaufnahmeelement haben praktisch den gleichen Aussendurchmesser und eine Verdrehsicherung des Steckerstifts wird dadurch gewährleistet, dass das Steckergehäuse auf seiner Innenseite als Keilnabe ausgebildet ist, welche die als Keilwelle ausgebildete Stifthalterung aufnimmt.
Das Federelement kann besonders einfach als skelettartig unterbrochener Hohlzylinderabschnitt ausgebildet sein. Je nach Anordnung der Unterbrüche und nach der Wahl des verwendeten Materials können die gewünschten Federeigenschaften gewählt werden.
Besonders vorteilhaft ist auch das Kabelaufnahmeelement als Keilwelle ausgebildet, wobei auf den einzelnen Keilelementen Rastnocken angeordnet sind, welche hinter eine Innenschulter am kabelseitigen Ende des Steckergehäuses eingerastet sind. Dadurch ist sichergestellt, dass auch das Kabelaufnahmeelement drehfest im Steckergehäuse gehalten ist und dass sich Drehungen am Kabel nicht auf das Federelement übertragen können.
Vorzugsweise hat das Steckergehäuse eine kabelseitige Aufnahmeöffnung für das Kabelaufnahmeelement, an welcher über den Umfang verteilt abwechslungsweise kurze Keilelemente und solche, die sich über den grössten Teil der Innenseite des Steckergehäuses erstrecken, angeordnet sind, wobei zwischen den Keilelementen die Schulter für die Rastnocken angeordnet ist. Die Innenkontur des Steckergehäuses wird dadurch vereinfacht und diese Kontur ist auch spritzgusstechnisch besonders vorteilhaft.
Eine weitere Vereinfachung kann dadurch erzielt werden, dass die sich über die ganze Länge des Steckerinnengehäuses erstreckenden Keilnuten am stirnseitigen Ende eine Schulter aufweisen, an der die Stifthalterung bei unbelastetem Federelement anliegt.
Zur Verstärkung des Federelements kann die Stifthalterung mit einer zusätzlichen Schraubenfeder aus Metall abgestützt sein, welche konzentrisch innerhalb des Federelements gehalten ist. Diese Schraubenfeder bildet eine Art Armierung des Federelements aus Kunststoff, so dass auch starke Biegekräfte, welche vom Kabel her übertragen werden, nicht zu einer Beschädigung des Federelements führen können. Das Kabelaufnahmeelement kann dabei mit einer Kabelbuchse verschlossen und versteift sein, welche gleichzeitig als Widerlager für die Schraubenfeder dient.
Weitere Vorteile und Einzelmerkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und aus den Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemässen Stecker,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der wesentlichen Bauteile des Steckers vor der Endmontage,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines fertig zusammengebauten Steckers,
Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Steckergehäuses,
Fig. 5 eine Ansicht des stirnseitigen Endes des Steckergehäuses gemäss Fig. 4,
Fig. 6 eine Ansicht des kabelseitigen Endes des Steckergehäuses gemäss Fig. 4, und
Fig. 7 einen Querschnitt durch ein vormontiertes Kabelendstück mit Steckerstift.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen fertig zusammengebauten optischen Stecker, wobei jedoch aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit das Lichtwellenleiterkabel weggelassen ist. Der Stecker besteht aus einem Steckergehäuse 1 aus Kunststoffmaterial, dessen Einzelheiten anhand der Fig. 4 bis 6 nachstehend genauer beschrieben werden. Auf der Aussenseite des Steckergehäuses sind Rastelemente 2, 2 min in der Form von querstehenden Leisten angeordnet. Diese Rastelemente werden von Sperrklinken in einer hier nicht dargestellten Steckerbuchse hinterfasst.
Auf dem Steckergehäuse ist axial verschiebbar ein Entriegelungsschieber 6 gelagert. Dieser Schieber ist im Bereich der Rastelemente mit Entriegelungsbahnen 7, 7 min versehen, welche bei Zug am Entriegelungsschieber die Sperrklinken hinter den Rastelementen 2, 2 min herausheben, so dass der Stecker ausgesteckt werden kann. Die Funktion derartiger Entriegelungsschieber und insbesondere des Push/Pull-Prinzips ist dem Fachmann bereits bekannt.
Im Steckergehäuse 1 ist axial federnd ein Stekkerstift 4 gelagert. Der Steckerstift kann aus Hartmetall, Keramik oder, wie im vorliegenden Fall, aus einer Kombination verschiedener Materialien bestehen. Der Steckerstift ist in eine Stifthalterung 5 eingeklebt, die sich federnd an einem Kabelaufnahmeelement 3 abstützt. Letzteres ist fest im Steckergehäuse 1 eingerastet und bildet damit den hinteren Abschluss des Steckergehäuses.
Das Kabelaufnahmeelement 3 und die Stifthalterung 5 sind über einen Verbindungsabschnitt 8 miteinander verbunden und einstückig ausgebildet, wobei der Verbindungsabschnitt 8 teilweise als Druckfeder ausgebildet ist.
Am Kabelaufnahmeelement 3 ist auch eine Knickschutzhülse 19 aus Kunststoffmaterial gehalten, welche übermässige Abbiegungen des Kabels im Steckerbereich verhindern soll. Innerhalb der Knickschutzhülse ist eine Krimphülse 20 aus Kupfer angeordnet, mit welcher der Kabelaussenmantel fixiert wird.
Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen die Konfiguration des Steckergehäuses 1. Dieses hat eine etwa prismatische Aussenkontur, die im hinteren Bereich in einen Rohrstutzen 22 übergeht. Für das lagerichtige Zusammenwirken mit dem Entriegelungsschieber 6 sind auf einer Seite Schrägflächen 23, 23 min angeordnet. Die beiden Rastelemente 2, 2 min erstrecken sich über die ganze Breite bis an den Ansatz der Schrägflächen 23, 23 min . Auf den gleichen parallelen Gehäuseseiten wie die Rastelemente sind auch noch Anschlagleisten 21, 21 min angeordnet. Diese dienen dazu, die Vorwärtsbewegung des Entriegelungsschiebers 6 zu begrenzen.
Im Gegensatz zur Aussenkontur ist die Innenkontur des Steckergehäuses 1 rotationssymmetrisch ausgebildet. Die Innenseite ist dabei ausgehend von einer kabelseitigen Aufnahmeöffnung 13 als Keilnabe mit den einzelnen Keilelementen 14, 24 ausgebildet. Insgesamt drei kurze Keilelemente 14 erstrecken sich dabei lediglich über die unmittelbare Eingangspartie, während sich drei lange Keilelemente 24 fast über die gesamte Länge des Stekkergehäuses erstrecken. Die langen und die kurzen Keilelemente sind abwechslungsweise über den Umfang verteilt, so dass insgesamt sechs verschiedene Winkelpositionen zum Einschieben des Stekkerstifts möglich sind. Am stirnseitigen Ende der langen Keilelemente 24 sind Schultern 15 angeordnet. Diese dienen zur Begrenzung der Bewegung der Stifthalterung 5 gegen die Stirnseite hin, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist.
Zwischen den kurzen Keilelementen 14 und den langen Keilelementen 24 ist jeweils eine Schulter 25 zum Einrasten des Kabelaufnahmeelements 3 angeordnet. Die Keilnuten zwischen den Keilelementen verlaufen ausserdem leicht konisch, um das Einführen der als Keilwelle ausgebildeten Stifthalterung zu erleichtern.
Fig. 7 zeigt Einzelheiten des vormontierten Kabelabschlusses mit dem Steckerstift 4. Das Kabelaufnahmeelement 3, die Stifthalterung 5 und der Verbindungsabschnitt 8 haben etwa den gleichen Aussendurchmesser. Der Verbindungsabschnitt 8 ist teilweise skelettartig durchbrochen und bildet so ein Federelement 9. Am Aussenumfang der Stifthalterung 5 sind Keilelemente 10 angeordnet, und zwar in der gleichen Winkelteilung, wie die Keilnuten an der Aufnahmeöffnung 13 des Steckergehäuses. Ebenfalls in der gleichen Teilung sind die Keilelemente 11 am Kabelaufnahmeelement 3 angeordnet. Die Keilelemente 11 tragen jedoch auch noch Rastnocken 12, welche beim Erreichen der Endposition hinter den Schultern 25 am Steckergehäuse 1 einrasten.
Innerhalb des Federelements 9 ist eine Schraubenfeder 16 aus Metall gelagert, die sich auf einer Seite an der Stifthalterung 5 und auf der anderen Seite an einer Kabelbuchse 17 abstützt, welche in das Kabelaufnahmeelement 3 eingerastet ist. Die Kabelbuchse ist aus Metall gefertigt und dient gleichzeitig der Versteifung des Kabelaufnahmeelements und als Krimphülse für das Lichtwellenleiterkabel. Das Kabelaufnahmeelement ist ausserdem auch noch mit einem flanschartigen Ansatz 18 versehen, auf den die Knickschutzhülse 19 aufgeschnappt werden kann.
Das Ende eines Lichtwellenleiterkabels kann mit den Bauteilen gemäss Fig. 7 vollständig vormontiert werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass einzelne Teile verloren gehen oder beschädigt werden. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird ein derart vormontiertes Kabelende in das Steckergehäuse 1 geschoben, das seinerseits bereits mit dem Entriegelungsschieber 6 vormontiert sein kann. Das gleiche vormontierte Kabelende gemäss Fig. 7 liesse sich aber ohne weiteres auch in einem anderen Stecker verwenden, der zwar einen gefederten Steckerstift benötigt, der jedoch nicht nach dem Push/Pull-Prinzip arbeitet. Dieser alternative Stecker müsste lediglich eine Innenkontur aufweisen, welche der Innenkontur des Steckergehäuses 1 entspricht.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass sich das Steckergehäuse 1 fast über die gesamte Länge des Entriegelungsschiebers 6 erstreckt. Dies ergibt ersichtlicherweise eine besonders optimale Führung.
The invention relates to an optical plug for a push / pull plug connection according to the preamble of claim 1. Such plugs are characterized in that no union nuts have to be screwed down in order to be fixed in a plug socket. The plug is simply snapped into the socket by pressure and released again by pulling the unlocking slide, tensile forces on the cable being absorbed by the plug connection.
A generic comparable plug is known from US-A 5 287 425. The spring force required for the spring pretensioning of the connector pin is applied by a helical spring which is arranged in the connector housing between the pin holder and the cable receiving element. The pen holder and cable receptacle are separate components made of metal. A disadvantage of this arrangement is the relatively complicated assembly and the high costs for the individual components. In addition, it is not possible to pre-assemble the connector pin on its own as a so-called pigtail, because the pin holder, the coil spring and the cable receiving element are only held together by the connector housing.
It is therefore an object of the invention to provide an optical connector of the type mentioned, which has fewer components and in which the assembly is made considerably easier. In addition, it should be possible to preassemble the connector pins without the connector housings already having to be installed, the prepared connector pins including the spring mechanism possibly also being able to be used for other connector types. This object is achieved according to the invention with a plug which has the features in claim 1.
The integral design of pin holder, spring element and cable receiving element from a plastic material has the essential advantage that three separate and relatively complex metal parts are replaced by a single plastic part that is inexpensive to produce by injection molding. The pin holder, spring element and cable receiving element have practically the same outside diameter and an anti-rotation lock of the connector pin is ensured by the fact that the inside of the connector housing is designed as a spline hub which receives the pin holder designed as a spline shaft.
The spring element can be designed particularly simply as a skeleton-like interrupted hollow cylinder section. Depending on the arrangement of the interruptions and the choice of the material used, the desired spring properties can be selected.
The cable receiving element is also particularly advantageously designed as a spline shaft, locking cams being arranged on the individual spline elements, which are latched behind an inner shoulder at the cable-side end of the plug housing. This ensures that the cable receiving element is also held in the connector housing in a rotationally fixed manner and that rotations on the cable cannot be transmitted to the spring element.
Preferably, the connector housing has a cable-side receiving opening for the cable receiving element, on which, alternately, short wedge elements and those which extend over most of the inside of the connector housing are arranged, the shoulder for the locking cams being arranged between the wedge elements. This simplifies the inner contour of the connector housing and this contour is also particularly advantageous in terms of injection molding.
A further simplification can be achieved in that the splines, which extend over the entire length of the plug inner housing, have a shoulder at the front end against which the pin holder rests when the spring element is not loaded.
To reinforce the spring element, the pin holder can be supported with an additional coil spring made of metal, which is held concentrically within the spring element. This coil spring forms a kind of reinforcement of the spring element made of plastic, so that even strong bending forces which are transmitted from the cable cannot lead to damage to the spring element. The cable receiving element can be closed and stiffened with a cable socket, which also serves as an abutment for the coil spring.
Further advantages and individual features of the invention result from the following description of an exemplary embodiment and from the drawings. Show it:
1 shows a cross section through a connector according to the invention,
2 is a perspective view of the essential components of the connector before final assembly,
3 is a perspective view of a fully assembled connector,
4 is a partially sectioned side view of a connector housing,
5 is a view of the front end of the connector housing according to FIG. 4,
Fig. 6 is a view of the cable end of the connector housing according to FIG. 4, and
Fig. 7 shows a cross section through a preassembled cable end piece with connector pin.
Fig. 1 shows a cross section through a fully assembled optical connector, but for reasons of clarity, the optical fiber cable is omitted. The plug consists of a plug housing 1 made of plastic material, the details of which are described in more detail below with reference to FIGS. 4 to 6. On the outside of the connector housing, locking elements 2, 2 min are arranged in the form of transverse strips. These locking elements are held by pawls in a socket, not shown here.
An unlocking slide 6 is mounted axially displaceably on the plug housing. This slide is provided in the area of the locking elements with unlocking tracks 7, 7 min, which lift the pawls behind the locking elements 2, 2 min when the unlocking slide is pulled, so that the plug can be removed. The function of such unlocking slides and in particular of the push / pull principle is already known to the person skilled in the art.
A plug pin 4 is axially resiliently mounted in the plug housing 1. The connector pin can be made of hard metal, ceramic or, as in the present case, of a combination of different materials. The plug pin is glued into a pin holder 5, which is resiliently supported on a cable receiving element 3. The latter is firmly engaged in the connector housing 1 and thus forms the rear end of the connector housing.
The cable receiving element 3 and the pin holder 5 are connected to one another via a connecting section 8 and are formed in one piece, the connecting section 8 being partially designed as a compression spring.
An anti-kink sleeve 19 made of plastic material is also held on the cable receiving element 3 and is intended to prevent excessive bending of the cable in the plug area. A crimp sleeve 20 made of copper is arranged within the kink protection sleeve and is used to fix the outer cable jacket.
4, 5 and 6 show the configuration of the connector housing 1. This has an approximately prismatic outer contour which merges into a pipe socket 22 in the rear region. For the correct interaction with the unlocking slide 6, inclined surfaces 23, 23 min are arranged on one side. The two locking elements 2, 2 min extend over the entire width to the base of the inclined surfaces 23, 23 min. Stop strips 21, 21 min are also arranged on the same parallel housing sides as the latching elements. These serve to limit the forward movement of the unlocking slide 6.
In contrast to the outer contour, the inner contour of the connector housing 1 is rotationally symmetrical. Starting from a cable-side receiving opening 13, the inside is designed as a spline hub with the individual wedge elements 14, 24. A total of three short wedge elements 14 extend only over the immediate entrance part, while three long wedge elements 24 extend almost over the entire length of the connector housing. The long and short wedge elements are alternately distributed over the circumference, so that a total of six different angular positions are possible for inserting the connector pin. Shoulders 15 are arranged at the front end of the long wedge elements 24. These serve to limit the movement of the pin holder 5 against the end face, as can be seen from FIG. 1.
A shoulder 25 is arranged between the short wedge elements 14 and the long wedge elements 24 for snapping the cable receiving element 3 into place. The keyways between the key elements are also slightly conical in order to facilitate the insertion of the pin holder designed as a key shaft.
7 shows details of the preassembled cable termination with the plug pin 4. The cable receiving element 3, the pin holder 5 and the connecting section 8 have approximately the same outside diameter. The connecting section 8 is partially broken through like a skeleton and thus forms a spring element 9. Wedge elements 10 are arranged on the outer circumference of the pin holder 5, namely in the same angular pitch as the splines on the receiving opening 13 of the plug housing. The wedge elements 11 are also arranged on the cable receiving element 3 in the same division. However, the wedge elements 11 also carry latching cams 12 which engage behind the shoulders 25 on the plug housing 1 when the end position is reached.
A helical spring 16 made of metal is supported within the spring element 9 and is supported on one side on the pin holder 5 and on the other side on a cable socket 17, which is snapped into the cable receiving element 3. The cable socket is made of metal and serves at the same time to stiffen the cable receiving element and as a crimp sleeve for the optical fiber cable. The cable receiving element is also also provided with a flange-like extension 18, onto which the kink protection sleeve 19 can be snapped.
The end of an optical fiber cable can be completely preassembled with the components according to FIG. 7 without the risk that individual parts are lost or damaged. As can be seen from FIG. 2, a cable end preassembled in this way is pushed into the plug housing 1, which in turn can be preassembled with the unlocking slide 6. The same preassembled cable end according to FIG. 7 could, however, also be used without problems in another connector which, although it requires a spring-loaded connector pin, does not work according to the push / pull principle. This alternative plug would only have to have an inner contour which corresponds to the inner contour of the plug housing 1.
From Fig. 1 it can be seen that the connector housing 1 extends almost over the entire length of the unlocking slide 6. Obviously, this results in a particularly optimal guidance.