DE102006046777A1 - Stecksystem zum Ankoppeln mindestens einer optischen Faser - Google Patents

Stecksystem zum Ankoppeln mindestens einer optischen Faser Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stecksystem zum Ankoppeln mindestens einer optischen Faser. Um ein Koppelelement in Form eines Stecksystems zu schaffen, das mit einem Faserstecker 2 und einer als Aufnahme für den Faserstecker ausgebildeten Schnittstelle 3 ausgestattet ist, wobei die opto-elektronischen Bauelemente LED, PD in der Schnittstelle 3 gestaffelt oder kaskadiert angeordnet sind, und das Stecksystem geringe Koppelverluste aufweist sowie kompakt und einfach in der Handhabung ist, aber trotz dieser Anforderungen in seiner Herstellung und in der Weiterverarbeitung preiswert ist, wird vorgeschlagen, dass der Faserstecker 2 in zwei Teilen 9, 10 ausgeführt ist, die Teile 9, 10 als Teilstecker voneinander getrennt gefertigt und bestückbar sind und derart ausgebildet sind, dass sie miteinander bzw. aneinander verbunden werden können.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stecksystem zum Ankoppeln mindestens einer optischen Faser. Es ist aus dem Stand der Technik mit vielfältigen Ausführungsformen bekannt, dass derartige Stecksysteme mit einem männlichen Stecker-Kopf und einer als Aufnahme für den Stecker ausgebildeten weiblichen Schnittstelle bzw. einem Interface ausgestattet sind.
  • Unter Verwendung optischer Fasern sollen Stecksysteme bzw. Steckverbinder beispielsweise auch in Crash-Sensoren moderner Personenkraftfahrzeuge verwendet werden können. Ohne Beschränkung ihres Einsatzfeldes wird die vorliegende Erfindung nachfolgend nur unter Bezugnahme auf den Automobilsektor dargestellt. Der Automobil- und Kraftfahrzeugbereich ist jedoch aufgrund der Anforderungen besonders hart, bietet jedoch auch sehr große Absatzzahlen, so dass diese Konstellation auf nur diesen einen Anwendungsbereich durch die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen gerechtfertigt ist.
  • Da Fahrzeuge für Fußgänger und Radfahrer ein nicht unbeträchtliches Gefahrenpotenzial darstellen und eine relativ große Anzahl von Unfällen zwischen Fahrzeug und Fußgänger tödlich endet, wurden von der Gesetzgebung Maßnahmen auf den Weg gebracht, welche darauf zielen, Unfälle mit Fußgängern zu entschärfen. So wurden bestimmte Grenzwerte definiert, die bei einem Crash mit einem Fußgänger nicht überschritten werden dürfen. Diese Bestimmungen werden schrittweise eingeführt und gelten dann für neu eingeführte Fahrzeuge.
  • Zum Erreichen der Grenzwerte muss das Fahrzeug eine Crashtauglichkeit mit dem Fußgänger nachweisen. Die technische Umsetzung dieser Anforderungen kann über verschiedene Wege realisiert werden. Einerseits ist es möglich dies "passiv" zu lösen oder "aktiv". Bei der sog. passiven Lösung ist die Fahrzeugfront und Motorhaube so gestaltet, dass der Aufschlag aufgrund der Nachgiebigkeit in den Grenzwerten abgefangen wird. Dafür ist eine spezielle Motorhaube und auch ausreichend Verformungsplatz unter der Motorhaube nötig. Bei der aktiven Lösung wird der Fußgängercrash detektiert und nach der Detektion Maßnahmen eingeleitet, um den Fußgänger im Rahmen der Grenzwerte abzufangen. Dies wird z.B. über das Aufstellen der Motorhaube z.B. pyrotechnisch, per elektrischer Aktuatorik oder in sonstiger Weise realisiert. Die aufgestellte Motorhaube schafft einen Freiraum zwischen sich und den unnachgiebigen Teilen im Motorraum und realisiert somit den nötigen Platz für das vergleichsweise sanfte Abfangen eines Fußgängers.
  • Die Detektion des Crashs mit einem Fußgänger kann mittels verschiedener Sensorprinzipien erfolgen. So kann der Crash einerseits durch geeignet angeordnete Beschleunigungs- bzw. G-Sensoren oder aber auch durch sog. Kontaktsensoren, welche im Bereich des möglichen Auftreffens angeordnet sind, detektiert werden. Aus dem Grund werden die Kontaktsensoren möglichst über den gesamten Frontbereich im vorderen Stoßfängerbereich angeordnet. Dieser Bereich ist von den Umgebungsbedingungen sehr kritisch u.a. bezüglich Stoß, Wasser, Feuchtigkeit und Temperatur.
  • Eine bekannte Umsetzung eines Kontaktsensors besteht aus dem eigentlichen Kontaktsensor und einer Elektronikbox. Der Kontaktsensor ist in diesem Fall ein faseroptischer Sensor, kurz FOS, und wird mit der Elektronik über ein sogenanntes optoelektronisches Interface, kurz OE-Interface bzw. Schnittstelle, mit der Leiterplatte gekoppelt, auf der eine weitere Schaltung z.B. in Form aufgedruckter Leitbahnen angeordnet ist.
  • Bei einem solchen Sensor beinhaltet die Steuerelektronik die Licht aussendenden Bauelemente in Form von Leuchtdioden bzw. LEDs und die Licht empfangenden Bauelemente in Form von Photodioden bzw. PDs. Es muss also von einer Elektronik ausgehend Licht an einem Ende in das optische Sensorband eingekop pelt und an dem zweiten Ende von dem Sensorband wieder zurück in die Elektronik gekoppelt werden. Diese Kopplung geschieht vorteilhafterweise durch ein optisches Stecksystem. Dieses Stecksystem umfasst einen sog. Header bzw. eine Schnittstelle, die je Faser ein Paar aus einer LED und einem PD mit dem zugehörigen OE-Interface enthält. Die Schnittstelle ist i.d.R. auf eine Leiterplatte einer weiterverarbeitenden Elektronik montiert, z.B. gelötet. Weiter umfasst das Stecksystem einen Harness Connector bzw. Faserstecker, der an das Sensorband mit mindestens einer optischen Faser montiert ist. Im Zuge des Einsteckens des Fasersteckers in die Schnittstelle erfolgt die optische Kopplung. Die Verwendung eines solchen optischen Steckers hat den Vorteil, dass für die Elektronik selbst und die Verbindung der Elektronik zum Sensorband einfache, standardisierte Fertigungsabläufe zum Einsatz kommen, da das bis zu ca. 1,5 m lange Sensorband erst nach der kompletten Fertigstellung der Elektronik am Ende des Produktionsprozesses einfach angesteckt werden kann.
  • Da das gesamte Sensorprinzip darauf beruht, Crash-Ereignisse durch kleine und kurzzeitig andauernde Änderungen der Intensität des durch die Faser des Sensorbands gesendeten und an dem anderen Ende der empfangen Lichtsignals auszuwerten, müssen alle Elemente eines derartigen Sensorsystems möglichst effektiv und verlustarm arbeiten. Nur so ist es möglich, bei vertretbarer elektrischer Leistungsaufnahme eine zuverlässige Sensierung auch bei geringen Signalpegeln sicherstellen zu können. Daraus folgt für ein Stecksystem zum Ankoppeln der Fasern an die Sender- und Empfänger-LEDs innerhalb des OE-Interface, dass dieses robust sein muss und nur möglichst geringe Koppelverluste aufweisen darf.
  • Zudem ist für einen möglich einfachen Einsatz eines derartigen Sensorsystems ein geringer Raumbedarf für Seine Bestandteile wünschenswert. Eine besondere Anforderung an den Faserstecker und die Schnittstelle des faseroptischen Sensors besteht also darin, dass die Bauteile in allen Dimensionen besonders kleine Abmaße haben sollen. Dies kann u.a. dadurch realisiert werden, dass die LEDs und PDs in der Schnittstelle "gestaffelt" eingebaut werden. Dies bedeutet, dass z.B. LEDs in einer Reihe nebeneinander, PDs in einer zweiten parallelen Reihe knapp dahinter und in der Höhe versetzt angeordnet werden.
  • Um möglichst geringe Koppelverluste zu erhalten, müssen die Enden der optischen Fasern nach der Montage in den Faserstecker poliert werden. Dazu müssen alle Faserenden in einer Ebene liegen, um bei definierten Abmessungen poliert werden zu können. Die im Faserstecker z.B. durch Verklebung fixierten Faserenden müssen nach dem Zusammenstecken zudem möglichst nah an den aktiven opto-elektrischen Bauelementen in der Schnittstelle zu liegen kommen, um Koppelverluste möglichst gering zu halten. Da aber die LEDs und PDs nicht in einer Ebene liegen, muss die Schnittstelle zusätzliche sog. Pig Tail Fibers enthalten, also kurze Ausgleichs-Faserstücke, um die Koppelstelle für optische Sender bzw. LEDs und optische Empänger bzw. PDs auf eine definierte Ebene zu bringen. D.h. es gibt innerhalb bekannter Stecksystem zum Ankoppeln optischer Fasern nun je zwei Koppelstellen: von den Fasern des Sensorbandes zu den Pig Tail Fasern und von den Pig Tail Fasern zu den optischen Bauelementen. Diese Situation tritt nun auch am Eingang, wie am Ausgang auf, so dass in einem derartigen Stecksystem vier Koppelstellen enthalten sind. Dies aber bringt durch die Erhöhung der Teileanzahl und Koppelstellen weitere Koppelverluste und führt aufgrund des komplexen inneren Aufbaus zu höheren Kosten für das Stecksystem.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Koppelelement in Form eines Stecksystems zu schaffen, das geringe Koppelverluste aufweist sowie kompakt und einfach in der Handhabung ist, aber trotz dieser Anforderungen in seiner Herstellung und in der Weiterverarbeitung preiswert ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, den Faserstecker in zwei Teilen auszuführen, die voneinander getrennt derart ausgebildet sind, dass sie miteinander bzw. aneinander verbunden werden können. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, die beiden Teile des Fasersteckers als Teilstecker einzeln zu fertigen und an das Sensorband bzw. dessen Fasern zu montieren bzw. zu bestücken, wobei die Faserenden in den beiden getrennten Steckerteilen separat poliert werden. Anschließend werden die beiden Teilstecker verbunden und können in einem Arbeitsschritt in der Schnittstelle montiert bzw. in die Schnittstelle rastend eingeschoben werden. Ein wesentlicher Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass die polierten Faserenden direkt und damit ohne den Einsatz von Pig Tail-Faserstücken an die opto-elektrischen Bauelemente gekoppelt werden. Dies ermöglicht die Realisierung eines Steckersystems zu geringen Kosten mit geringsten Koppelverlusten.
  • Eine derartige Verbindung wird vorzugsweise durch ein Verschnappen oder ein Verrasten in sonstiger Form vorgeschlagen. Die Fixierung der Teile aneinander und/oder ineinander ist durch entsprechende Mittel zum Verrasten und/oder Verschnappen ausgebildet. Dabei sind entsprechende Arme und korrespondierende Ausnehmungen an den Teilen vorgesehen. Vorteilhafterweise sind hierdurch keine zusätzlichen Hilfsstoffe oder elektrische Verbindungsverfahren, wie z.B. Ultraschall- oder Laserschweißen etc, erforderlich.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Teile zumindest hinsichtlich ihrer Fixierungs- und/oder Rastmechanismen zueinander punktsymmetrisch ausgebildet. Gerade bei der bevorzugten Ausführung jedes der Teile als einstückiges Spritzguss-Teil ergeben sich beim Formenbau hierdurch Einsparpotenziale, da schließlich nur ein sich zur optischen Koppelebene hin erstreckender Abschnitt bei einem Teil länger als bei dem anderen ausgebildet ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend unter Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Abbildungen der Zeichnung angegeben. In der Zeichnung zeigen in schematisierter Form:
  • 1: einen schematisierten Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines Stecksystems mit einem geteilten Faserstecker, der in einer Schnittstelle mit kaskadiert in zwei Reihen versetzt angeordneten optoelektrischen Elementen verrastet ist;
  • 2: einen Schnitt analog der Darstellung von 1 zur Darstellung der Situation in einem bekannten Stecksystem;
  • 3a und 3b: eine Draufsicht auf einen Teilstecker des Fasersteckers zur Aufnahme eines faseroptischen Bandes und eine seitliche Schnittdarstellung in einer Ebene A-A von 3a;
  • 4: eine dreidimensionale Darstellung des Teilsteckers der 3a, 3b;
  • 5: eine dreidimensionale Darstellung eines Fasersteckers, der aus zwei zum gegenseitigen Verrasten angepassten Steckern gemäß der Abbildung von 4 ausgebildet ist, von dem Koppelbereich her betrachtet und
  • 6: eine dreidimensionale Darstellung des Fasersteckers nach 5 vom Eintrittsbereich des Sensorbands her gesehen.
  • Über die verschiedenen Ausführungsbeispiele und Abbildungen hinweg werden nachfolgend einheitlich gleiche Bezugsziffern und Bezeichnungen für gleiche Funktions- bzw. Baugruppen und Verfahrensschritte verwendet.
  • Auch in der Kraftfahrzeugtechnik kommen für Kommunikations- und/oder Sensor-Anwendungen oder einfach zur Beleuchtung vermehrt optische Übertragungsmedien zum Einsatz. Aus einer Bündelung mehrerer optischer Fasern sind nun im Wesentlichen zwei Bauformen hervorgegangen: Ein faseroptisches Band FOB und ein faseroptisches Kabel. Beide Bauformen bestehen aus zwei oder mehreren Lichtwellenleitern LWL, die in einem Mantelmaterial eingebettet, geführt oder in einem optischen Grundmaterial, beispielsweise mit gelaserten LWL-Strukturen, integriert sind. Wie die Bezeichnung mit dem Begriff "Lichtwellenleiter" schon verrät, dient das FOB zur Übertragung von Licht z. B. für die optische Datenübertragung, Sensortechnik oder auch Beleuchtungstechnik. Damit mehrere LWL miteinander und mit anderen optischen oder elektro-optischen Komponenten gekoppelt werden können, müssen ihre optischen Endflächen eine relativ hohe Qualität aufweisen. Die Qualität ihrer Endflächen ist ausschlaggebend für die Koppeleffizienz, d. h. wie gut das Licht von einer in die andere optische Komponente übertragen wird. Je weniger Licht bei der Kopplung verloren geht, desto effizienter ist die Kopplung. Ziel ist es, eine ebene Endfläche mit möglichst guter Oberflächenbeschaffenheit zu erreichen. In der Regel soll die Endfläche möglichst exakt auch senkrecht zu einer Längsachse des LWL angeordnet sein.
  • 2 zeigt einen schematisierten Schnitt durch ein zusammengebautes Stecksystem 1 nach dem Stand der Technik. Das Stecksystem 1 umfasst einen Faserstecker 2 und eine als Aufnahme für den Faserstecker 2 ausgebildete weibliche Schnittstelle bzw. Interface 3. Zur Steigerung der Übersichtlichkeit ist der Faserstecker 2 nur mit zwei Lichtleitfasern 4 und ohne angeschlossenes Sensorband dargestellt worden. Die Schnittstelle 3 wird ohne die sie tragende Schaltkreiskarte bzw. PCB gezeigt, von der in der Schnittstelle 3 enthaltenen Elektronik sind nur die Sende-Leuchtdioden LED und Empfangs-Photodioden PD angedeutet worden.
  • In dem Ausführungsbeispiel nach 2 ist eine Anordnung für die Sende-Leuchtdioden LED und Empfangs-Photodioden PD gewählt worden, durch die ein geringerer Raumbedarf für die Schnittstelle 3 entsteht: Die LEDs und PDs in der Schnittstelle 3 sind "gestaffelt" angeordnet. Dies bedeutet, dass in dem vorliegenden Beispiel die LEDs in einer Reihe nebeneinander, die PDs in einer zweiten parallelen Reihe knapp dahinter und in der Höhe versetzt angeordnet sind. In dieser Schnittdarstellung sind natürlich nur jeweils eine LED und eine PD erkennbar. Regelmäßig sind in einem angeschlossenen Sensorband zwei U-förmig verlaufende Lichtwellenleit-Fasern 4 vorgesehen, so dass je zwei LEDs und PDs in der vorstehend beschriebenen Anordnung zum Einsatz kommen.
  • Die im Faserstecker 2 z.B. durch Verklebung fixierten Enden der optischen Fasern 4 des nicht weiter dargestellten Sensorbandes müssen nach der Montage in dem Faserstecker 2 poliert werden, um Koppelverluste möglichst gering zu halten. Dazu müssen jedoch alle Faserenden an einer Stirnkante 5 des Fasersteckers 2 in einer Ebene liegen, um bei definierten Abmessungen so poliert werden zu können, dass sie nach Abschluss dieses Arbeitsschritts i.d.R. bündig mit der Stirnkante 5 des Fasersteckers 2 abschließen. Nur so können die Faserenden nach dem Zusammenstecken von Faserstecker 2 und Schnittstelle 3 möglichst nah an den aktiven optoelektrischen Bauelementen LED, PD in der Schnittstelle 3 zu liegen kommen, um möglichst geringe Koppelverluste zu halten.
  • Da aber die LEDs und PDs nicht in einer Ebene liegen, müssen in der Schnittstelle 3 zusätzliche sog. Pig Tail Fibers bzw. Pig Tail-Faserstücke 6 angeordnet sein. Als Pig Tail Fibers 6 werden kurze Ausgleichs-Faserstücke bezeichnet, die einen Koppelbereich 7 zu den LEDs und PDs auf eine definierte Ebene eines zweiten Koppelbereichs 8 mit der Stirnkante 5 des Fasersteckers 2 bringen. Das bedeutet jedoch, dass es innerhalb des bekannten Stecksystems zum Ankoppeln einer optischen Faser 4 nun je zwei Koppelstellen 7, 8 gibt. Diese Situation tritt bei dem zugrundliegenden Fall eines opto-elektronischen Deformationssensors für ein Kraftfahrzeug nun auch am Eingang, wie am Ausgang einer jeden Faser 4 auf. In einem derartigen Stecksystem 1 sind damit vier Koppelstellen enthalten. Dies aber bringt durch die Erhöhung der Anzahl von einzelnen Komponenten, insbesondere der Vorbearbeitung der optischen Eigenschaften der unterschiedlich langen Pig Tail-Faserstücke 6 und Einrichtung definierter Koppelstellen 7, 8, weitere Koppelverluste mit sich und führt aufgrund des komplexen inneren Aufbaus der Schnittstelle 3 zu höheren Kosten für das Stecksystem 1.
  • 1 zeigt einen schematisierten Schnitt, analog der Darstellung von 2, durch eine erste Ausführungsform eines Stecksystems 1 mit einem Faserstecker 2, der in einen längeren Teilstecker 9 und einen kürzeren Teilstecker 10 geteilt ist. Der Faserstecker 2 ist nun also in zwei Teilen 9, 10 ausgeführt, die voneinander getrennt gefertigt und mit Fasern 4 bestückt sowie poliert werden. Ferner sind die beiden Teilstecker 9, 10 derart ausgebildet, dass sie miteinander bzw. aneinander verbunden werden können, wie nachfolgend noch unter Bezugnahme auf Abbildungen eines weiteren Ausführungsbeispiels beschrieben wird. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, die beiden Teile des Fasersteckers einzeln an das Sensorband bzw. dessen Fasern zu montieren und die Faserenden in den beiden separaten Steckerteilen 9, 10 getrennt zu polieren. Natürlich können die Steckerteile 9, 10 in einer Haltevorrichtung gemeinsam poliert werden. Anschließend werden die beiden Steckerteile 9, 10 verbunden und können als Einheit eines Fasersteckers 2 in einem Arbeitsschritt in der Schnittstelle montiert werden.
  • In dem in 1 dargestellten Längsschnitt ist erkennbar, dass die Schnittstelle 3 gegenüber der Ausführungsform von 2 unverändert kaskadiert in zwei Reihen versetzt angeordnete opto-elektrischen Elemente LED, PD aufweist. Ein wesentlicher Vorteil dieser in 1 nur prinzipiell dargestellten Lösung besteht darin, dass die polierten Faserenden direkt und damit ohne den Einsatz von Pig Tail-Faserstücken 6 optisch an die opto-elektrischen Bauelemente LED, PD gekoppelt werden. Dies ist möglich, da nun aufgrund der unterschiedlichen Länge der beiden Teilstecker 9, 10 sich nun nicht mehr eine einheitliche Stirnkante 5 des Fasersteckers 2, sondern zwei an die kaskadierte Anordnung der optoelektrischen Bauelemente LED, PD angepasste zweiteilige Stirnkante mit definierten Teilbereichen 11, 12 bildet. Ein Koppelbereich 7 mit einem Übergang zwischen den optoelektrischen Bauelementen LED, PD und den in 2 als polymere optische Fasern POF ausgebildeten Pig Tail-Faserstücken 6 entfällt damit. Dies ermöglicht die Realisierung eines Steckersystems 1 zu geringen Kosten und auch mit geringsten internen Koppelverlusten.
  • Die Abbildungen der 3a und 3b zeigen einen grundsätzlichen Aufbau des Teilsteckers 10 des Fasersteckers 2 zur Aufnahme eines faseroptischen Bandes in einer Draufsicht und einer seitlichen Schnittdarstellung in einer Ebene A-A von 3a. Der Teilstecker 10 erstreckt sich von einem teilweise U-förmig geöffneten, zweiseitig wirksamen Knickschutzbereich 13 über einen geschlossenen Körper 14 hin zu dem definierten Teilbereich 12 der zweiteiligen Stirnkante des zusammengesetzten Fasersteckers 2. Ein Übergang von dem Knickschutzbereich 13 zu dem Teilbereich 12 der Stirnkante ist in Form von mehreren kaskadiert angeordneten Einführtrichtern als sich stufenweise konisch verjüngende, durchgehende Ausnehmung 15 ausgebildet. In ihrer Konstruktion sind der Knickschutzbereich 13 und die durchgehende Ausnehmung 15 zur Aufnahme und klemmenden sowie durch Verklebung bewirkten Fixierung des nicht weiter dargestellten Faserbands sowie einer einzelnen Lichtleitfaser 4 so ausgebildet, dass im Teilbereich 12 nur noch die Lichtleitfaser 4 in direktem Kontakt mit dem Material des Teilsteckers 10 steht.
  • An den Teilbereich 12 der zweiteiligen Stirnkante angrenzend weist der Teilstecker 10 eine Fase 16 auf, die einer Erleichterung beim Einführen des Fasersteckers 2 in die Schnittstel le 3 dient. Weiter weist der Teilstecker 10 noch Ausnehmungen 17, Führungsnuten 18 und Rastnuten 19 auf, die einer formschlüssigen Fixierung der beiden Teilstecker 9, 10 in einem an die Konfektionierung anschließenden Schritt durch gegenseitiges Verrasten dienen. Ferner ist eine Ausnehmung 20 zur Fixierung des Fasersteckers 2 in der Schnittstelle 3 vorgesehen.
  • 4 ist eine dreidimensionale Darstellung des Teilsteckers 10 gemäß der 3a, 3b. Hieran ist eine Ausnehmung 21 an der Unterseite des Teilsteckers 10 erkennbar, die einerseits einer Verpolungssicherung des fertigen Fasersteckers 2 in der Schnittstelle 3, andererseits aber auch einer axialen Führung gegen ein Verkanten beim Einführen des Fasersteckers 2 in die Schnittstelle 3 dient.
  • 5 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines Fasersteckers 2, der aus zwei zum gegenseitigen Verrasten angepassten Steckern 9, 10 gemäß der Abbildung von 4 ausgebildet ist, von dem Koppelbereich 7 her mit Blick auf die Teilbereiche 11, 12 einer zweiteiligen Stirnkante betrachtet. Zur Verrastung greifen zwei an dem Teilstecker 9 gegenüberliegend angeordnete Rastarme 22 in die parallel zueinander verlaufenden Rastnuten 19 an dem Teilstecker 10 ein. Zugleich greifen nicht weiter sichtbare Zapfen des Teilsteckers 9 in die Ausnehmung 17 sowie die Nuten 18 des Teilsteckers 10 ein. In nur einem Arbeitsschritt ergibt sich so ein mechanisch ausreichend starrer und kompakter Faserstecker 2, dessen Teilbereiche 11, 12 der zweiteiligen Stirnkante gegeneinander einen Versatz d aufweisen, der der kaskadierten Anordnung der opto-elektrischen Komponenten LED, PD in der Schnittstelle 3 entspricht.
  • Ferner weist der Teilstecker 9 eine Rastnase 23 auf. Die Rastnase 23 dient beim Einführen des zusammengesetzten Fasersteckers 2 in die Schnittstelle 3 mindestens als vorläufige Sicherung gegen ein Herausrutschen.
  • 6 zeigt eine ergänzende dreidimensionale Darstellung des Fasersteckers 2 nach 5 vom Eintrittsbereich des Sensorbands her gesehen. Aus dieser Darstellung wird deutlich, dass die beiden Teilstecker 9, 10 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in wesentlichen Bereichen spiegelbildlich zueinander ausgebildet sind. So liegen die Knickschutzbereiche 13 übereinander, die durchgehenden Ausnehmungen zur Aufnahme der Lichtleitfasern 4 und auch die Teilbereiche 11, 12 sind – von dem Versatz d abgesehen – zueinander spiegelbildlich. Eine Asymmetrie wird im Wesentlichen nur durch die hier gewählte Art der Verbindung der beiden Teilstecker 9, 10 miteinander hervorgerufen.
  • Die Gehäusebauteile von Faserstecker 2 und Schnittstelle 3 sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einstofflich ausgebildet und bestehen in diesem Ausführungsbeispiel aus nur einem Kunststoff, hier Polybutylenterephthalat, kurz PBT oder PBTP. PBT ist ein Material, das aufgrund des günstigeren Abkühlverhalten für eine Spritzguss-Verarbeitung besser als PET geeignet ist, eine sehr hohe Maßbeständigkeit aufweist und einen niedrigen Gleitwiderstand bei zugleich hoher Festigkeit und Steifigkeit bietet. Zudem weist PBT die für elektrische Anwendungen vorteilhaften Eigenschaften einer bei hoher Wärmeleitfähigkeit geringen Kriechstromneigung, die aufgrund einer Resistenz gegen Wasser und Wasserdampf konstant bleibt, und einer hoher Flammwidrigkeit auf. Für die vorstehend beschriebene Anwendung eignet sich PBT als Material also besonders gut.
  • Die vorstehend exemplarisch dargestellte Lösung gemäß vorliegender Erfindung garantiert eine einfache und sichere Betätigung eines Stecksystems 1. Teure und/oder umständliche und vergleichsweise zeitintensive Methoden des Zusammenbaus und der Fixierung der Teile des Stecksystems miteinander, wie z.B. Schrauben, Federn oder gar Kleben, sind erfindungsgemäß nicht erforderlich. Die Anzahl unterschiedlicher Bauteile ist reduziert. Jede der aufgeführten Fixierungen ist zudem auch wieder lösbar, nur die Fasern des Sensorbandes werden in die Faserstecker eingeführt und dort durch eine Verklebung fixiert. Das Stecksystem ist trotz der vielen Vorteile und der harten Anforderungen aufgrund der überschaubaren Anzahl von Einzelteilen rationell und vergleichsweise kostengünstig herstellbar.
  • 1
    Stecksystem
    2
    Stecker-Kopf/Faserstecker
    3
    weibliche Schnittstelle (Female)/Interface
    4
    Lichtleitfaser
    5
    Stirnkante des Fasersteckers 2
    6
    Pig Tail Fiber/kurzes Ausgleichs-Faserstück aus POF
    7
    Koppelbereich
    8
    zweiter Koppelbereich
    9
    längerer Teilstecker
    10
    kürzerer Teilstecker
    11
    definierter Teilbereich einer zweiteiligen Stirnkante
    12
    definierter Teilbereich einer zweiteiligen Stirnkante
    13
    Knickschutzbereich
    14
    Körper eines Teilsteckers
    15
    sich stufenweise konisch verjüngende, durchgehende Ausnehmung
    16
    Fase
    17
    Ausnehmung
    18
    Führungsnut
    19
    Rastnut
    20
    Ausnehmung zur Fixierung des Fasersteckers 2
    21
    Ausnehmung als Verpolungsschutz und Axialführung
    22
    Rastarm
    23
    Rastnase
    d
    Versatz innerhalb der zweiteiligen Stirnkante

Claims (4)

  1. Stecksystem (1) zum Ankoppeln mindestens einer optischen Faser (4), das mit einem männlichen Stecker-Kopf bzw. Faserstecker (2) und einer als Aufnahme für den Faserstecker ausgebildeten weiblichen Schnittstelle (3) bzw. Interface ausgestattet ist, wobei die optoelektronischen Bauelemente (LED, PD) in der Schnittstelle (3) gestaffelt oder kaskadiert angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserstecker (2) in zwei Teilen (9, 10) ausgeführt ist, die Teile (9, 10) als Teilstecker voneinander getrennt gefertigt und bestückbar sind und derart ausgebildet sind, dass sie miteinander bzw. aneinander verbunden werden können.
  2. Stecksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierung der Teile (9, 10) aneinander und/oder ineinander durch Verrasten und/oder Verschnappen ausgebildet ist, wobei entsprechende Arme (22) und korrespondierende Ausnehmungen oder Rastnuten (19) an den Teilen (9, 10) vorgesehen sind.
  3. Stecksystem nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (9, 10) zumindest hinsichtlich ihrer Fixierungs- und/oder Rastmechanismen zueinander punktsymmetrisch ausgebildet sind.
  4. Stecksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Teile (9, 10) als einstückiges Spritzguss-Teil ausgebildet ist und aus PBT besteht.
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