DE102005037057B4

DE102005037057B4 - Optische Steckverbindung

Info

Publication number: DE102005037057B4
Application number: DE102005037057A
Authority: DE
Inventors: Christian Bömmel; Rolf Jetter
Original assignee: Tyco Electronics AMP GmbH
Current assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Priority date: 2005-08-05
Filing date: 2005-08-05
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2025-08-06
Also published as: DE102005037057A1

Abstract

Optische Steckverbindung mit axialem Toleranzausgleich für eine optische Verbindung, mit
wenigstens einer Buchse (200), welche ein Gehäuse (210), eine optische Einrichtung (230) und eine Rasteinrichtung (212) aufweist, und
wenigstens einem zur Buchse (200) korrespondierenden Stecker (100), welcher ein Gehäuse (110), eine optische Einrichtung (130) und einen äußeren, das Gehäuse (110) wenigstens teilweise umlaufenden Verriegelungsbügel (112) aufweist, wobei
der Verriegelungsbügel (112) als Federelement ausgebildet ist und bezüglich des Gehäuses (110) des Steckers (100) in Axialrichtung (A) federnd bewegbar ist und mit der Rasteinrichtung (212) zusammenwirkt, und
im zusammengesteckten Zustand der Buchse (200) mit dem Stecker (100) die optische Einrichtung (230) der Buchse (200) an der optischen Einrichtung (130) des Steckers (100) anliegt, und
durch das Zusammenwirken des Verriegelungsbügels (112) und der Rasteinrichtung (212) im zusammengesteckten Zustand der Buchse (200) mit dem Stecker (100), die optische Einrichtung (130) des Steckers (100) mit einer den axialen Toleranzausgleich realisierenden,...

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Steckverbindung mit Toleranzausgleich, insbesondere für den Kraftfahrzeugbereich. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung einer optischen Steckverbindung in einem Videolink-System, einem Kamerasystem oder einer optischen bzw. optoelektrischen Kupplung.
Für lösbare Verbindungen im Bereich der optischen Übertragungstechnik werden Steckverbindungen verwendet. Bei den meisten optischen Steckverbindungen werden die Faserenden von Lichtwellenleitern an ihren Stirnflächen zusammengefügt. Hierbei soll ein axialer Abstand, ein radialer Versatz und ein Winkelversatz der Faserenden bzw. -endabschnitten so klein wie möglich sein, um eine Einfügedämpfung und eine Rückfluss- bzw. Rückstreudämpfung eines optischen Signals so gering wie möglich zu gestalten. Um einen axialen Abstand zwischen den beiden Faserenden der Lichtwellenleiter zu verhindern, ist bei einer optischen Steckverbindung ein axialer Toleranzausgleich für die Faserenden notwendig, damit diese mit einer möglichst großen Faserendflächenüberdeckung aneinander formschlüssig anliegen.
So offenbaren die US 6 416 233 B2 und die US 5 719 977 A jeweils eine optische Steckverbindung für einen bidirektionalen Kanal mit zwei Lichtwellenleitern, mit jeweils einem axialen Toleranzausgleich für wenigstens ein Faserende eines Lichtwellenleiters. Die jeweiligen Endabschnitte der zusammenzukoppelnden Lichtwellenleiter weisen eine optische Endhülse, auch Ferrule genannt, auf, wobei wenigstens eine optische Endhülse von zwei optisch zu koppelnden Lichtwellenleiterenden, mittels einer Spiraldruckfeder gegen die jeweilige optische Endhülse des anderen Lichtwellenleiters gedrückt wird.
Ferner offenbaren die US 5 076 656 und die US 4 687 291 ebenfalls jeweils eine optische Steckverbindung für einen bidirektionalen Lichtwellenleiterkanal. Hierbei werden jeweils zwei zu koppelnde Ferrulen der betreffenden Lichtwellenleiterenden in einer Hülse aufgenommen, die eine Taumelbewegung um ihr Zentrum durchführen kann. Die Endabschnitte der jeweiligen Ferrulen und die entsprechenden Einführabschnitte der Hülse für die Ferrulen weisen einander korrespondierende Konusabschnitte auf. Hierdurch ist ein auf einer Geraden liegendes, gleichzeitig zentriertes Aneinanderfügen der Endabschnitte zweier Lichtwellenleiter realisiert. Jede der Ferrulen ist hierbei federnd gegenüber der jeweiligen anderen Ferrule vorgespannt.
Die US 4 747 656 offenbart eine optische Steckverbindung zwischen einer Buchse mit Diode und einem Stecker mit Ferrule, wobei im zusammengesteckten Zustand von Stecker und Buchse die Ferrule an der Diode anliegt und der Stecker mit radial beweglichen Federsegmenten hinter eine Schulter der Buchse eingreifen kann und so den Stecker an der Buchse hält. Es ist auch möglich die beweglichen Segmente an der Buchse und die Schulter am Stecker auszubilden. In einer Weiterbildung weist der Stecker darüber hinaus eine drehbare Hülse auf, mittels welcher die Steckverbindung gesichert werden kann.
Die DE 698 16 292 T2 offenbart eine optische Steckverbindung mit einem Adapter, wobei von zwei einander gegenüberliegenden Seiten optische Stecker in den Adapter einsteckbar sind und innerhalb des Adapters optische Endhülsen der Stecker zueinander zentriert werden. Die jeweilige optische Endhülse eines Steckers ist mittels einer Spiralfeder vorgespannt, um einen mechanischen Kontakt der optischen Endhülsen mit einer gewissen Vorspannung innerhalb der optischen Steckverbindung zu realisieren.
Für eine Realisierung eines möglichst geringen lateralen Versatzes, eines axialen Toleranzausgleichs und eines geringen Winkelversatzes der Faserkerne von Lichtwellenleitersteckverbindungen werden im Stand der Technik eine Vielzahl von Einzelteilen benötigt, die darüber hinaus in ihrer Gestaltung teilweise komplex aufgebaut sind. Durch die Vielzahl von Bauteilen – neben dem Lichtwellenleiter und der darauf sitzenden optischen Endhülse (Ferrule) – weisen obige optische Steckverbindungen einen hohen Montageaufwand auf, was diese Art von optischen Steckverbindungen teuer macht. Ferner ist ein solches Design anfälliger gegenüber Beschädigungen und benötigt vergleichsweise viel Bauraum, welcher, z. B. bei den beengten Verhältnissen in einem Kraftfahrzeug an einer optoelektrischen Einheit im Motorraum, meist nicht zur Verfügung steht. Darüber hinaus sind aufgrund der Bauteilevielfalt solche optischen Steckverbindungen schwierig gegenüber Wasser abzudichten.
Die DE 20 2005 005 362 U1 offenbart eine optische Steckverbindung mit zwei zueinander korrespondierenden FAKRA-Gehäusen, wobei eine mechanische Verbindung der beiden Gehäuse über eine gegenseitige Anlage in Axialrichtung der beiden Gehäuse und über eine Rastverbindung erfolgt. Eine optische Kopplung zweier Lichtwellenleiter erfolgt über zwei zueinander beabstandete Linsen innerhalb der optische Steckverbindung.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, bei einer optischen Steckverbindung einen axialen Toleranzausgleich zwischen zwei optischen Einrichtungen der Steckverbindung zu gewährleisteten. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte optische Steckverbindung zur Verfügung zu stellen, die einen einfachen, robusten Aufbau aufweist und wenig Bauraum benötigt.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer optischen Steckverbindung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Aufgabe der Erfindung wird mittels eines optischen Steckers und einer dazu korrespondierenden optischen Buchse gelöst (optische Steckverbindung), wobei eine optische Einrichtung des Steckers, insbesondere eine optische Endhülse eines Lichtwellenleiters, mit einer mechanischen Vorspannung gegen eine entsprechende optische Einrichtung der Buchse, insbesondere eine Diode, gedrückt wird. Diese mechanische Vorspannung realisiert einen Toleranzausgleich für die beiden optischen Einrichtungen, sodass diese mit gegenseitigem Kontakt eng aneinander anliegen. Die mechanische Vorspannung resultiert erfindungsgemäß aus einer Verriegelungseinrichtung, die bevorzugt am optischen Stecker vorgesehen ist und sich an oder in einer Rasteinrichtung der Buchse abstützt. Die Verriegelungseinrichtung ist als Verriegelungsbügel ausgebildet und bevorzugt einstückig mit dem Stecker ausgebildet. Im zusammengesteckten Zustand umgreift der Verriegelungsbügel die Buchse wenigstens teilweise und stellt aus der mechanischen Verriegelung zwischen Stecker und Buchse eine Federkraft für die optische Einrichtung bevorzugt des Steckers zur Verfügung.
Dadurch wird erfindungsgemäß eine Federkraft für das Steckergehäuse, und somit auch ein axialer Toleranzausgleich in Bezug auf die optische Achse für die beiden optischen Einrichtungen von Stecker und Buchse, direkt vom Steckergehäuse selbst zur Verfügung gestellt. Hierdurch werden im Vergleich mit dem Stand der Technik eine Vielzahl von Bauteilen eingespart, was den erfindungsgemäßen Stecker bei einem kleinen Bauraumvolumen robust ausgestaltet. Ferner ist der erfindungsgemäße Stecker kostengünstiger als im Stand der Technik herzustellen, da günstigstenfalls ein einziges Bauteil, nämlich das Steckergehäuse selbst, notwenig ist, um die optische Einrichtung bzw. die optische Endhülse mit Vorspannung an einer anderen optischen Einrichtung, z. B. der Diode der Buchse, vorzusehen und so den Toleranzausgleich zur Verfügung zu stellen.
Bevorzugt wirkt ein Abschnitt des Steckergehäuses, z. B. als ein in das Steckergehäuse hineinstehender Vorsprung, in Axialrichtung des Steckers direkt auf die optische Endhülse des Steckers ein, wodurch die für den Toleranzausgleich notwenige Vorspannung durch das Steckergehäuse (Verriegelungsbügel) erzeugt und übertragen wird. Hierbei ist das freie Ende des Steckers im zusammengesteckten Zustand mit der Buchse bevorzugt mit Spiel innerhalb der Buchse aufgenommen, sodass bei einem Zusammenstecken des Steckers mit der Buchse, in Axialrichtung zeitlich zuerst nur ein Kontakt der optischen Endhülse des Steckers mit der entsprechenden anderen optischen Einheit in der Buchse stattfindet. Bevorzugt kann dies – neben der Verriegelung selbst – der einzige axiale Stirnflächenkontakt sein. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die optische Endhülse auch axial vorgespannt verschieblich im Stecker vorgesehen sein, sodass das freie Ende des Steckergehäuses bis zu einem Anschlag in der Buchse vorbewegbar ist, und die optische Einrichtung des Steckers trotzdem mit der optischen Einrichtung der Buchse in mechanisch formschlüssigem Kontakt steht.
Die Außendurchmessergestaltung des Steckers ist der Innendurchmessergestaltung der Buchse derart angepasst, dass bevorzugt nur ein richtig orientiertes Einführen des Steckers in die Buchse möglich ist, und der Stecker in der Buchse ohne oder mit nahezu keinem radialen Spiel in der Buchse aufgenommen ist. Für ein richtig orientiertes Einstecken können im Stecker bzw. in der Buchse Kodierausnehmungen bzw. korrespondierende Kodiervorsprünge vorgesehen sein. Diese Ausführungsformen ermöglichen ein planes mit Vorspannung behaftetes Ansitzen der optischen Endhülse des Steckers an der Diode der Buchse, sodass ein optischer Übergang zwischen diesen beiden optischen Einrichtungen möglichst gut verläuft. Ferner ist hierdurch, z. B. bei einer fliegenden Kupplung, auch das laterale Spiel und ein Winkelversatz zwischen den Faserendabschnitten der Lichtwellenleiter minimiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Verriegelungsbügel stofflich einstückig mit dem Steckergehäuse an einem der optischen Endhülse gegenüberliegenden Ende ausgebildet. Im zusammengesteckten Zustand der Steckverbindung stützt sich der Verriegelungsbügel derart an der Rasteinrichtung der Buchse ab, dass eine Vorspannung für die optische Endhülse des Steckers zur Verfügung gestellt wird. Hierbei wird die optische Endhülse des Steckers bevorzugt von einem als Primärverrastung ausgebildeten Vorsprung in Richtung optischer Achse geführt, der die Vorspannkraft, resultierend aus der Rastverbindung zwischen Stecker und Buchse, der optischen Endhülse des Steckers aufprägt. Bei dieser Ausführungsform ist der Stecker – neben der optischen Endhülse und dem daran angebrachten Lichtwellenleiter – als einzelnes Teil ausgebildet, was Herstellung und Montage der optischen Steckverbindung kostengünstig macht.
Erfindungsgemäß ist der Verriegelungsbügel als Federelement ausgebildet. Hierbei wirkt entweder ein Vorsprung der Buchse mit einer Schulter des Verriegelungsbügels zusammen, oder ein Vorsprung am Verriegelungsbügel greift in eine Ausnehmung in der Buchse ein. Hierdurch sind die im Stand der Technik verwendeten Federelemente alle obsolet und der einfache Aufbau des Steckergehäuses realisiert. Das Steckergehäuse stellt in Zusammenwirkung mit einer Gehäuseseite der Buchse und einer Anlagefläche in der Buchse für die optischen Einrichtung des Steckers, eine Vorspannkraft für sich selbst her, wodurch z. B. die durch das Steckergehäuse gehaltene optische Endhülse mit Vorspannung gegen die Diode der Buchse gedrückt werden kann.
Bevorzugt weist der erfindungsgemäße optische Stecker neben der Primärverrastung, eine Sekundärverrastung für die optische Endhülse auf, wobei die Sekundärverrastung bevorzugt an einer an der optischen Endhülse ausgebildeten Schulter ansitzt. Die Sekundärverrastung ist dabei bevorzugt von außen in das Gehäuse des Steckers eindrückbar. Die Primärverrastung liegt auf eine ähnliche Art und Weise wie die Sekundärverrastung an der optischen Endhülse an. Die optische Endhülse weist hierfür bevorzugt zwei axial versetzte Schultern auf, die bevorzugt vollständig umlaufen.
Es ist selbstverständlich möglich, statt einer Diode in der Buchse eine optische Endhülse bzw. Ferrule vorzusehen und so Stecker und Buchse z. B. als eine fliegende Kupplung auszugestalten. Darüber hinaus ist es möglich, den Verriegelungsbügel an der Buchse und die Verriegelungseinrichtung entsprechend am Stecker vorzusehen.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1a einen erfindungsgemäßen optischen Stecker mit einer Schutzkappe;
1b den Stecker aus 1a beim Zusammenstecken mit einer optischen Buchse;
1c Buchse und Stecker im zusammengesteckten Zustand;
2 eine Explosionsdarstellung des Steckers mit Schutzkappe; und
3 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht des in die Buchse eingesteckten Steckers.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer unidirektionalen optischen Kupplung für einen Lichtwellenleiter beschrieben, der über eine Diode an eine elektrische Leiterplatte ankoppelbar ist. Die Erfindung soll jedoch nicht auf solche unidirektionale Kupplungen beschränkt sein, sondern bi- und multidirektionale Kupplungen für Lichtwellenleiter umfassen, die nicht nur zum Anschluss an einer elektrischen Leiterplatte geeignet sind, sondern ganz allgemein optische Steckverbin dungen betreffen soll. Überall dort, wo ein Toleranzausgleich in Richtung der optischen Achse der optischen Steckerverbindung notwendig ist, ist die Erfindung anwendbar.
Die 1a bis 3 zeigen eine erfindungsgemäße optische Steckverbindung 300, umfassend eine erfindungsgemäße Buchse 200 und einen zur Buchse korrespondierenden erfindungsgemäßen Stecker 100. Der Stecker 100 ist hierbei mittels eines Kodiervorsprungs oder einer Kodierausnehmung nur in einer korrekt orientierten Position in die Buchse 200 einsteckbar, die entsprechend eine Kodierausnehmung oder einen Kodiervorsprung aufweist. In der dargestellten Ausführungsform weist der im Wesentlichen hohlzylinderförmige Stecker 100 eine unten (z. B. in Bezug auf die 1b) im Wesentlichen ebene Ausgestaltung auf, die als Kodiervorsprung in eine entsprechend eben ausgeformte Kodierausnehmung in der Buchse 200 eingreift.
Die 1a zeigt den Stecker 100 in seinem Auslieferungszustand (jedoch ohne einen angeschlossenen Lichtwellenleiter 132 (s. hierzu 2)). Hierfür ist ein Steckergehäuse 110 des Steckers 100 mit einer (Staub-)Schutzkappe 120 ausgerüstet, die einerseits das Steckergehäuse 110 vor Beschädigungen schützt und andererseits ein freies Ende einer optischen Einrichtung 130 des Steckers 100 vor einer Verschmutzung bewahrt. Die Staubschutzkappe 120 ist bevorzugt zwischen einem teilweise um das Gehäuse 110 des Steckers 100 umlaufenden Verriegelungsbügel 112 und dem eigentlichen Steckergehäuse 110 gehaltert.
Die 1b zeigt den erfindungsgemäßen Stecker 100 ohne Schutzkappe 120 vor dem Zusammenstecken mit der Buchse 200, die bevorzugt auf einer Leiterplatte 400 angeordnet und bevorzugt als ein Kragen 200 ausgebildet ist, der eine Diode 230 (s. 3) aufweist. Diese Diode 230 wandelt optische Signale des Lichtwellenleiters 132 in elektrische Signale für die Leiterplatte 400 um.
In der 2 ist der Aufbau des Steckers 100 gut zu erkennen. Der Stecker 100 weist an seinem Gehäuse 110, bevorzugt integral ausgebildet, den Verriegelungsbügel 112 auf, der wenigstens teilweise um das zylinderförmige Steckergehäuse 110 umläuft. Der Verriegelungsbügel 112 deckt hierbei bevorzugt wenigstens einen Winkel von 180° am Steckergehäuse 110 ab. Bevorzugt beträgt dieser Winkel jedoch ca. 270° (s. 3). Auf der Seite des Verriegelungsbügels 112, der bevorzugt am lichtwellenleiterseitigen Ende des Steckers 100 vorgesehen ist, wird von hinten in das Steckergehäuse 110 eine optische Einrichtung 130, z. B. eine optische Endhülse 130 bzw. eine Ferrule 130, eingesetzt.
Die optische Endhülse 130 verrastet innerhalb des Gehäuses 110 an wenigstens einer Primärverrastung 114 (s. 3), sodass die optische Endhülse 130 am Herausrutschen in wenigstens einer axialen Richtung A gehindert ist. Die Primärverrastung 114 ist dabei bevorzugt wenigstens ein in das Steckergehäuse 110 hineinstehender Vorsprung 114, an dem sich eine Schulter 131 der optischen Endhülse 130 abstützt. Bevorzugt besteht die Primärverrastung 114 jedoch aus wenigstens zwei korrespondierenden Anschlagflächen. Der Vorsprung 114 stützt dabei die optische Endhülse 130 des Steckers 100 an einer Anschlagfläche im Stecker 100 ab. Ferner ist bevorzugt eine Sekundärverrastung 140 für die optische Endhülse 130 im Steckergehäuse 110 vorgesehen, wobei die Sekundärverrastung 140, von außen über Durchgangsausnehmungen in einer Wand des Steckergehäuses 110, in das Gehäuse 110 vorbewegbar und verrastbar ist. Hierbei verrastet die Sekundärverrastung 140 die optische Endhülse 130 im Gehäuse 110 ebenfalls an einer Schulter 131 der optischen Endhülse 130. Mittels der beiden Verrastungen 114, 140 ist sichergestellt, dass die optische Endhülse 130 in allen drei Raumrichtungen richtig orientiert, fest und sicher im Steckergehäuse 110 vorgesehen ist. Damit ferner die nach innen in das Steckergehäuse 110 vorstehende Primärverrastung 114 einen ausreichend nach innen federnden Vorsprung 114 aufweist (für das Einsetzten der optischen End hülse 130), ist dieser an seinen Längsseiten zur Wand des Steckergehäuses 110 beabstandet angeordnet. Bevorzugt ist dieser langgestreckte Haken, nur an einem Längsende gegenüber des Vorsprungs 114, mit dem Steckergehäuse 110 bevorzugt stofflich einstückig verbunden.
Der Stecker 100 verriegelt mittels des Verriegelungsbügels 112 an einer Rasteinrichtung 212 der Buchse 200. Dieser verriegelte Zustand ist in den 1c und 3 zu erkennen. Der Verriegelungsbügel 112 ist hierfür derart bevorzugt einstückig mit dem Steckergehäuse 110 verbunden, dass er in Axialrichtung A des optischen Steckers 100 federnd hin und her beweglich ist. Dies ist mit dem Doppelpfeil in 2 verdeutlicht. D. h. der obere Abschnitt des Verriegelungsbügels 112 ist wenigstens in Axialrichtung A hin- und herbeweglich, wobei eine Ruheposition des Verriegelungsbügels 112 am losen Stecker 100 derart gewählt ist, dass Letzterer im zusammengesteckten Zustand mit der Buchse 200, eine Vorspannung der optischen Endhülse 130 über wenigstens die Primärverrastung 114 des Steckergehäuses 110 auf die Diode 230 der Buchse 200 zur Verfügung stellt. Hierdurch ist ein axialer Toleranzausgleich für die optische Endhülse 130 des Steckers 100 realisiert. Insbesondere von Vorteil ist hierbei, dass ausschließlich das Steckerbauteil die Vorspannkraft für die optische Endhülse 130 bereitstellt, und somit für ein Festlegen der optischen Endhülse 130 und einen Toleranzausgleich für diese nur ein einziges Bauteil notwendig ist. Damit die optische Endhülse 130 mit Vorspannung an der Diode 230 anliegt, ist im verrasteten Zustand ein freies Ende 116 des Steckergehäuses 110 bevorzugt mit Luft im Buchsengehäuse 210 aufgenommen.
Die Primärverrastung 114 und die Sekundärverrastung 140 können die optische Endhülse 130 jedoch auch mit einem gewissen Spiel in Axialrichtung A innerhalb des Steckergehäuses 110 lagern. Befindet sich jedoch der Stecker 100 im verriegelten Zustand mit der Buchse 200, so sind Primär- 114 und/oder Sekundärverrastung 140 derart an der entsprechenden Schulter 131 der optischen Endhülse 130 anliegend, dass wenigstens eine der beiden Schultern 131 die Vorspannkraft aus dem Verriegelungsbügel 112 auf die optische Endhülse 130 zur Verfügung stellt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die erfindungsgemäße Verriegelung des Steckers 100 mit der Buchse 200 aus einem am Buchsengehäuse 210 oben ausgebildeten Rasthaken 212, der bevorzugt eine Auflaufschräge für den Verriegelungsbügel 112 aufweist. Der Verriegelungsbügel 112 ist als gekrümmter Quader ausgebildet, der mit einer Schulter an einer vertikalen Endfläche des Rasthakens 112 ansitzen kann. Dies kann jedoch auch kinematisch umgekehrt ausgeführt sein, wobei ein Rasthaken am Verriegelungsbügel 112 vertikal nach unten abstehend vorgesehen ist und entsprechend im Buchsengehäuse 210 eine als Rastausnehmung vorgesehene Rasteinrichtung 212 vorgesehen ist. Um ein Aufschieben des Verriegelungsbügels 112 auf das Buchsengehäuse 210 zu erleichtern, kann dieser ebenfalls mit einer Auflaufschräge (nicht dargestellt) versehen sein. Um ein Lösen der optischen Steckverbindung 300 mit Hilfe von seitlichen Betätigungsflächen 115 (s. u.) zu erleichtern, ist das Buchsengehäuse 210 in Steckrichtung des Steckers 100 vertikal schräg nach unten ausgenommen. Dies erleichtert ferner ein zentriertes Einführen des Steckers 100 in die Buchse 200.
Ein Spalt zwischen dem Verriegelungsbügel 112 und dem Steckergehäuse 110 ist bevorzugt U-förmig ausgebildet, wobei am gekrümmten Teil die Verriegelung stattfindet und an den beiden geraden Abschnitten genügend Spiel zum Buchsengehäuse 210 (im zusammengesteckten Zustand der optischen Steckverbindung 300) bzw. zum Steckergehäuse 110 vorhanden ist, wodurch mittels eines radialen Zusammendrückens dieser beiden Abschnitte, an den einander gegenüberliegenden Betätigungsflächen 115, sich der gekrümmte Abschnitt des Verriegelungsbügels 112 vertikal nach oben wegbewegt, sodass die Verriegelung der optischen Steckverbindung 300 wieder lösbar ist. Nach dem Ent fernen des Steckers 100 aus der Buchse 200 sollte die Schutzkappe 120 wieder auf den Stecker 100 gesteckt werden.
In einem oberen Bereich ist der Verriegelungsbügel 112 bevorzugt hinten ausgenommen, sodass im zusammengesteckten Zustand der optischen Steckverbindung 300 ein hinteres Ende des Steckers 100 mit einem vorderen freien Ende 216 des Buchsengehäuses 210 fluchtend abschließt. Damit die Schutzkappe 120 ebenfalls am Steckergehäuse 110 verriegelt, ist diese ebenfalls bevorzugt mit einer Rasteinrichtung 122 versehen, die der Rasteinrichtung 212 der Buchse 200 nachgebildet ist. Ferner weist das Steckergehäuse 110 eine bevorzugt vollständig am freien Ende 116 umlaufende gefaste Einsteckschräge auf, die es ermöglicht, den Stecker 100 einfach in die Buchse 200 einzustecken und in dieser zu zentrieren.
Darüber hinaus ist es möglich den optischen Stecker 100 mit einer Lichtwellenleiterdichtung und einer Gehäusedichtung auszurüsten. Ferner kann es für die Lichtwellenleiterdichtung und die Gehäusedichtung notwendig sein, einen Arretierbund o. ä. im und/oder am Steckergehäuse 100 vorzusehen.

100: Stecker
110: Gehäuse, Steckergehäuse
112: Verriegelungsbügel
114: Primärverrastung der optischen Endhülse, Vorsprung
115: Betätigungsfläche
116: (freies) Ende des Steckergehäuses
120: (Staub-)Schutzkappe
122: Rasteinrichtung, bevorzugt Rasthaken
130: optische Einrichtung, optische Endhülse, Ferrule
131: Schulter
132: Lichtwellenleiter
134: Faser
140: Sekundärverrastung der optischen Endhülse
150: Lichtwellenleiterdichtung
152: Gehäusedichtung
200: Buchse, Kragen
210: Gehäuse, Buchsengehäuse, Kragengehäuse
212: Rasteinrichtung, bevorzugt Rasthaken
216: (freies) Ende des Buchsengehäuses
230: optische Einrichtung, Diode
300: optische Steckverbindung, (fliegende Kupplung)
400: Leiterplatte
A: Axialrichtung der optischen Steckverbindung 300, des Steckers 100 und der Buchse 200; optische Achse

Claims

Optische Steckverbindung mit axialem Toleranzausgleich für eine optische Verbindung, mit wenigstens einer Buchse (200), welche ein Gehäuse (210), eine optische Einrichtung (230) und eine Rasteinrichtung (212) aufweist, und wenigstens einem zur Buchse (200) korrespondierenden Stecker (100), welcher ein Gehäuse (110), eine optische Einrichtung (130) und einen äußeren, das Gehäuse (110) wenigstens teilweise umlaufenden Verriegelungsbügel (112) aufweist, wobei der Verriegelungsbügel (112) als Federelement ausgebildet ist und bezüglich des Gehäuses (110) des Steckers (100) in Axialrichtung (A) federnd bewegbar ist und mit der Rasteinrichtung (212) zusammenwirkt, und im zusammengesteckten Zustand der Buchse (200) mit dem Stecker (100) die optische Einrichtung (230) der Buchse (200) an der optischen Einrichtung (130) des Steckers (100) anliegt, und durch das Zusammenwirken des Verriegelungsbügels (112) und der Rasteinrichtung (212) im zusammengesteckten Zustand der Buchse (200) mit dem Stecker (100), die optische Einrichtung (130) des Steckers (100) mit einer den axialen Toleranzausgleich realisierenden, mechanischen Vorspannung in eine Axialrichtung (A) an der optischen Einrichtung (230) der Buchse (200) anliegt.
Optische Steckverbindung gemäß Anspruch 1, wobei die optische Einrichtung (130) des Steckers (100) fest im Gehäuse (110) des Steckers (100) angeordnet ist, und im zusammengesteckten Zustand der optischen Steckverbindung (300) die beiden Gehäuse (210, 110) ineinander gesteckt sind, wobei ein freies Ende (116) des Gehäuses (110) des Steckers (100) im Gehäuse (220) der Buchse (200) mit einem Spiel in Axialrichtung (A) aufgenommen ist.
Optische Steckverbindung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Verriegelungsbügel (112) stofflich einstückig mit dem Gehäuse (110) des Steckers (100) ausgebildet ist.
Optische Steckverbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gehäuse (110) eine Primärverrastung (114) für die optische Einrichtung (130) des Steckers (100) aufweist, sodass die optische Einrichtung (130) des Steckers (100) am Herausrutschen in wenigstens einer Axialrichtung (A) gehindert ist.
Optische Steckverbindung gemäß Anspruch 4, wobei die Primärverrastung (114) als ein nach innen in das Gehäuse (110) des Steckers (100) hineinstehender Vorsprung (114) ausgebildet ist.
Optische Steckverbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zwischen dem Gehäuse (110) des Steckers (100) und der optischen Einrichtung (130) des Steckers (100) eine Sekundärverrastung (140) angeordnet ist, die die optische Einrichtung (130) des Steckers (100) in Axialrichtung (A) der optischen Steckverbindung (300) im Gehäuse (110) des Steckers (100) verrastet.
Optische Steckverbindung gemäß Anspruch 6, wobei die Sekundärverrastung (140) von außen in das Gehäuse (110) des Steckers (100) einsteckbar ist.
Optische Steckverbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Verriegelungsbügel (112) am Gehäuse (110) des Steckers (100) und die Rasteinrichtung (212) am oder im Gehäuse (210) der Buchse (200) vorgesehen ist, und die optische Einrichtung (130) des Steckers (100) eine optische Endhülse (130) eines Lichtwellenleiters (132) ist.
Optische Steckverbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Buchse (200) als Kragen (200) ausgebildet ist, der auf einer Leiterplatte (400) angeordnet ist.
Optische Steckverbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die optische Einrichtung (230) der Buchse (200) eine Diode (230) ist.
Optische Steckverbindung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei mittels der Primärverrastung (114) und der Sekundärverrastung (140) die optische Einrichtung (130) des Steckers (100) fest und sicher im Gehäuse (110) des Steckers (100) angeordnet ist.
Optische Steckverbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Rasteinrichtung (212) am Stecker (100) und der Verriegelungsbügel (112) an der Buchse (200) angeordnet ist.
Verwendung einer optischen Steckverbindung (100, 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 in einem Videolink-System, Kamerasystem oder einer optischen Kupplung.