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Diese Anmeldung basiert auf der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-064621 , welche am 26. März 2013 eingereicht wurde, und beansprucht deren Priorität, bezüglich der Offenbarung dessen, was hier eingeschlossen ist in seiner Gesamtheit. Diese Erfindung bezieht sich auf einen optischen Stecker, der dazu gebraucht wird, eine optische Verbindung herzustellen. Ein optischer Stecker wird nicht immer im Gebäude benutzt, sondern wird oft im Freien benutzt. Wenn ein optischer Stecker, welcher im Freien benutzt wurde, abgezogen wird, können Matsch, Staub, oder Ähnliches, welche um ihn angesammelt sind, gleichzeitig mit dem Abziehen aufsteigen. In diesem Fall kann das Eindringen des Staubes oder Ähnlichem in den optischen Stecker nicht vermieden werden. Dies kann die Übertragungseigenschaften ungünstig beeinflussen oder die Stirnseiten von optischen Fasern beschmutzen oder zerstören, wodurch die Lebenszeit des optischen Steckers verringert wird.
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In Anbetracht dieser Tatsache wird in
JP-A-2004-246096 (Patentdokument 1) ein optischer Stecker, welcher Verschlussmechanismen besitzt, um Teile mit optischem Kontakt zu schützen (nachstehend wird diese Art von optischem Stecker als „optischer Stecker mit Verschlüssen” referenziert) vorgeschlagen.
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Mit Bezug auf 1 wird der optische Stecker mit Verschlüssen, welcher im Patentdokument 1 beschrieben ist, kurz beschrieben. In 1 umfasst der optische Stecker mit Verschlüssen einen Stecker 101 und eine Steckerbuchse 102, welche miteinander verbunden werden können. Der Stecker 101 und die Steckerbuchse 102 haben jeweils Verschlussmechanismen 105 und 106, welche dazu geeignet sind, die Anschlussseiten von optischen Kontakten 103 und 104 zu öffnen und schließen, welche Teile mit optischem Kontakt haben.
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Der Verschlussmechanismus 105 des Steckers 101 umfasst ein Gehäuse, welches eine Fensterplatte 105a, und eine rotierbare Verschlussplatte 105b, welche auf der Seite der Steckerbuchse 102 der Fensterplatte 105a angeordnet ist, besitzt. Der Verschlussmechanismus 106 der Steckerbuchse 102 umfasst ein Gehäuse, welches eine Fensterplatte 106a besitzt, und eine rotierbare Verschlussplatte 106b, welche auf der Seite des Steckers 101 der Fensterplatte 106a angeordnet ist. Die Verschlussplatten 105b und 106b haben jeweils Öffnungen. Durch Rotation (z. B. Bewegung in Drehrichtung um weniger als 360°) von jeder der Verschlussplatten 105b und 106b ist es möglich, gezielt einen „verschlussgeöffneten” Zustand zu erreichen, in dem die Öffnungen den optischen Kontakten 103 und 104 gegenüberstehen, und einen „verschlussgeschlossenen” Zustand, in dem die Öffnungen in ihrer Position von den optischen Kontakten 103 und 104 versetzt sind. Die Verschlussplatten 105b und 106b sind so beschaffen, dass sie sich in Drehrichtung miteinander verbinden, wenn der Stecker 101 und die Steckerbuchse 102 miteinander verbunden werden.
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Gemäß des obengenannten optischen Steckers mit Verschlüssen werden die optischen Kontaktteile durch die Verschlussmechanismen geschützt, und dadurch ist es möglich, die Arbeitszeit, welche für Wartung und Handhabung benötigt wird, zu reduzieren.
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Jedoch ist es in dem Fall des optischen Steckers mit Verschlüssen gemäß Patentdokument 1, selbst in einem Zustand, in dem der Stecker und die Steckerbuchse nicht miteinander verbunden sind, möglich, jede Verschlussplatte von außerhalb, z. B. von Hand, zu rotieren. Daher gibt es eine Möglichkeit, dass ein versehentlicher „verschlussoffener” Zustand auftritt, so dass Staub ins Innere des optischen Steckers durch die Öffnungen der Verschlussplatte eindringen kann.
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Des Weiteren werden in einem „verschlussgeschlossenen” Zustand, während die Öffnungen der Verschlussplatte durch die Fensterplatte verschlossen sind, Ausnehmungen an Abschnitten gebildet, die den Öffnungen aufgrund eines Niveauunterschiedes zwischen der Fensterplatte und der Verschlussplatte entsprechen. Staub tendiert dazu, sich in diesen Ausnehmungen anzusammeln, und eine Reinigung ist schwierig. Daher besteht die Möglichkeit, dass der Staub in den Vertiefungen in das Innere des optischen Steckers durch die Öffnungen der Verschlussplatte eindringen kann, wenn diese in einen „verschlussoffenen” Zustand wechselt.
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Daher ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, einen optischen Stecker mit Verschlüssen, die die obengenannten Probleme lösen können, zur Verfügung zu stellen.
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Andere Vorteile dieser Erfindung werden im Verlauf der Beschreibung deutlich.
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Diese Erfindung wird mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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<Kurzbeschreibung der Zeichnungen>
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1 ist eine Schnittansicht eines optischen Steckers mit einem Verschlussmechanismus in Längsrichtung, offenbart in Patendokument 1 (
JP-A-2004-246096 );
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2 ist eine Schnittansicht eines optischen Steckers mit Verschlüssen in einem unverbundenen Zustand in Längsrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung;
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3 ist eine Schnittansicht des optischen Steckers mit Verschlüssen wie in 2 in Längsrichtung bei Beginn des Verbindungsvorgangs;
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4 ist eine Schnittansicht des optischen Steckers mit Verschlüssen laut 2 in Längsrichtung, während der Verbindungsvorgang fortschreitet;
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5 ist eine Schnittansicht des optischen Steckers mit Steckern wie in 2 in Längsrichtung nach Abschluss des Verbindungsvorgangs;
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6 ist eine perspektivische Ansicht des Steckers, wie in 2 gezeigt, wobei ein Gehäuse entfernt ist;
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7 ist eine perspektivische Ansicht Ansicht des Steckers, wie in 2 gezeigt, wobei optische Buchsenkontakte und ein steckerseitiges Vordergehäuse im Vergleich zu 6 zusätzlich entfernt sind;
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8A und 8B sind perspektivische Ansichten des steckerseitigen Vordergehäuses des Steckers, wie in 2 gezeigt ist, aus verschiedenen Richtungen gesehen;
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8C ist eine Ansicht von der linken Seite des steckerseitigen Vordergehäuses, wie in 8A und 8B dargestellt;
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8D ist eine Querschnittszeichnung entlang der Linie A-A in 8C;
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8E ist eine Querschnittszeichnung entlang der Linie B-B in 8C;
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9 ist eine perspektivische Ansicht des steckerseitigen beweglichen Teils des Steckers, wie in 2 gezeigt;
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10 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Beziehung zwischen dem steckerseitigen beweglichen Bauteil und einer Welle des Steckers, wie in 2 gezeigt ist, zeigt;
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11 ist eine vergrößerte Querschnittszeichnung welche den Hauptteil des Steckers wie in 2 dargestellt vergrößert darstellt;
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12 ist eine perspektivische Ansicht einer Steckerbuchse, wie in 2 gezeigt, wobei ein Gehäuse entfernt ist;
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13 ist eine perspektivische Ansicht der Steckerbuchse, wie in 2 gezeigt, wobei optische Stiftkontakte und ein steckerbuchsenseitiges Vordergehäuse im Vergleich zu 12 zusätzlich entfernt sind;
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14A und 14B sind perspektivische Ansichten aus verschiedenen Richtungen, des steckerbuchsenseitigen Vordergehäuses der Steckerbuchse, wie in 2 dargestellt;
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14C ist eine Ansicht von links des steckerbuchsenseitigen Vordergehäuses der 14A und 14B;
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14D ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 14C;
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14E ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in 14C;
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15 ist eine perspektivische Ansicht eines steckerbuchsenseitigen hinteren Gehäuses der Steckerbuchse, wie in 2 gezeigt;
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16 ist eine perspektivische Ansicht eines steckerbuchsenseitigen beweglichen Bauteils der Steckerbuchse, wie in 2 dargestellt;
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17A und 17B sind erläuternde Diagramme, um den Betrieb des steckerbuchsenseitigen beweglichen Teils der Steckerbuchse, wie in 2 gezeigt, zu erklären, wobei 17A einen Zustand zeigt, in dem die Steckerbuchse nicht mit dem Stecker verbunden ist, während 17B einen Zustand zeigt, in dem die Steckerbuchse mit dem Stecker verbunden ist;
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18 ist eine Querschnittsansicht, um eine Struktur der Steckerbuchse zu erklären, die die optischen Stiftkontakte hält, wie in 2 gezeigt; und
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19 ist ein erläuterndes Diagramm, welches einen Zustand zeigt, in dem der Stecker schräg gegen die Steckerbuchse, wie in 2 gezeigt, gedrückt wird.
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Mit Bezug auf die Zeichnungen wird ein optischer Stecker mit Verschlüssen gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung beschrieben.
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Mit Bezug auf 2 umfasst der optische Stecker mit Verschlüssen gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung einen Stecker 1 und eine Steckerbuchse 2, welche so beschaffen sind, dass sie in stirnseitigen Kontakt zueinander gebracht werden, um diese zu verbinden.
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Der Stecker 1 umfasst eine Vielzahl, d. h. vier, optische Buchsenkontakte 3, welche auf einer vorbestimmten Kreislinie angeordnet sind, und sich jeweils in eine vorbestimmte Richtung oder axiale Richtung (links-rechts Richtung in 2) erstrecken. Die optischen Buchsenkontakte 3 werden durch ein isolierendes steckerseitiges Hintergehäuse 4 festgehalten, welches als fixiertes Halteteil dient. Das steckerseitige Hintergehäuse 4 kann leitend sein und aus Metall oder Ähnlichem hergestellt sein. Wie auch in 6 dargestellt ist ein tonnenförmiges steckerseitiges Vordergehäuse 5 um den äußeren Umfang des steckerseitgen Hintergehäuses 4 angepasst, sodass es in axialer Richtung verschiebbar ist. Es wird verhindert, dass sich das steckerseitige Vordergehäuse 5 bezüglich des steckerseitigen Hintergehäuses 4 dreht, und ist an der Hinterseite der Steckerbuchse 2 durch elastische Teile (vorgespannte Bauteile) 6 in Form von Schraubenfedern, wie in 7 dargestellt, vorgespannt.
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Um Verschleißstaub, welcher durch Verschieben des steckerseitigen Vordergehäuses 5 erzeugt werden kann, entgegenzuwirken, hat das steckerseitige Hintergehäuse 4 an seinem äußeren Umfang Rillenabschnitte 4a, welche eine U-Form oder konkave Form im Querschnitt haben und sich in Umfangsrichtung erstrecken. Mit dieser Struktur ist es möglich, die Kontaktfläche zwischen dem steckerseitigen Hintergehäuse 4 und steckerseitigen Vordergehäuse 5 zu reduzieren und daher die Erzeugung von Verschleißstaub zu unterdrücken und, selbst wenn Verschleißstaub erzeugt wird, ist es möglich, den erzeugten Verschleißstaub in den Rillenabschnitten 4a einzulagern. Daher wird auf die optische Leistung kein Einfluss ausgeübt.
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Wie in den 8A bis 8E gezeigt, wird eine nach innen gerichtete steckerseitige Fensterplatte 7 auf Seite der Steckerbuchse 2 des steckerseitigen Vordergehäuses 5 an einer Stirnseite ausgebildet. Die steckerseitige Fensterplatte 7 hat vier Öffnungen 9, von denen jede einem entsprechenden optischen Kontaktteil 8 der optischen Buchsenkontakte 3 gegenübersteht. Diese Öffnungen 9 sind auf einer vorbestimmten Kreislinie angeordnet.
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Wie auch in 10 gezeigt, ist eine Welle 11, die sich in axialer Richtung erstreckt, in der Mitte des steckerseitigen Hintergehäuses 4 befestigt. Ein steckerseitiges bewegliches Teil 12 ist verschiebbar auf der Welle 11 befestigt. Ein Nockenmechanismus, welcher später beschrieben wird, ist zwischen der Welle 11 und dem steckerseitigen beweglichen Teil 12 vorgesehen. Durch diesen Nockenmechanismus werden die Bewegungen des steckerseitigen beweglichen Teils 12 entlang der Welle 11 in axialer Richtung und die Rotation des steckerseitigen beweglichen Bauteils 12 um die Welle 11 herum miteinander verbunden.
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Wie in 9 gezeigt wird, ist eine scheibenförmige steckerseitige Verschlussplatte 14 auf der Seite der Steckerbuchse 2 an einem Endstück des beweglichen Bauteils 12 auf der Steckerseite ausgebildet. Die steckerseitige Verschlussplatte 14 steht der steckerseitigen Fensterplatte 7 gegenüber und hat vier Öffnungen 15, welche auf einer vordefinierten Kreislinie angeordnet sind. Während das steckerseitige Vordergehäuse 5, wie oben beschrieben, der Seite der Steckerbuchse 2 durch die elastischen Teile 6 vorgespannt ist, wird durch die steckerseitige Verschlussplatte 14 in dem Zustand, in dem die elastischen Teile 6 sind werden, verhindert, dass das steckerseitige Vordergehäuse 5 sich in Richtung der Seite der Steckerbuchse 2 bewegt. Die steckerseitige Verschlussplatte 14 ist an ihrer äußeren Oberfläche mit einem kleinen konvexen Teil 18 ausgebildet, welches sich in diametraler Richtung erstreckt. Im Zustand wie in 2 beschrieben sind die Öffnungen 15 der steckerseitigen Verschlussplatte 14 bezüglich der Öffnungen 9 der steckerseitigen Fensterplatte 7 in Umfangsrichtung in ihrer Position versetzt, und daher sind die Öffnungen 9 durch die steckerseitige Verschlussplatte 14 verschlossen. Daher zeigt 2 einen „verschlussgeschlossenen” Zustand. Wenn die steckerseitige Verschlussplatte 14 gedreht wird, können die Öffnungen 9 geöffnet werden. Auf diese Art und Weise bilden die steckerseitige Verschlussplatte 14 und die steckerseitige Fensterplatte 7 zusammen einen steckerseitigen Verschlussmechanismus. Zusammen mit dem steckerseitigen Hintergehäuse 4 und dem steckerseitigen Vordergehäuse 5 umgibt der steckerseitige Verschlussmechanismus die optischen Buchsenkontakte 3.
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Wie auch in 9 und 10 gezeigt, umfasst das steckerseitige bewegliche Bauteil 12 weiterhin einen rohrförmigen Anteil 13, welcher sich von der Mitte der steckerseitigen Verschlussplatte 14 zu der Seite, welcher der Seite der Steckerbuchse 2 gegenübersteht, erstreckt. Der rohrförmige Anteil 13 ist um den äußeren Umfang der Welle 11 angepasst, sodass es in axialer Richtung verschiebbar ist. Der rohrförmige Anteil 13 ist mit einer Nockenrille 13A ausgebildet. Andererseits besitzt die Welle 11 an ihrem äußeren umfang einen Nockenstift 13B, welcher in die Kurvenrille 13A eingesteckt wird (um genau zu sein, da 2 bis 5 Querschnittsansichten sind, kann der Nockenstift 13B, welcher auf dem äußeren Umfang der Welle 11 vorgesehen ist, nicht gesehen werden, aber seine Position wird durch einen schwarzen Kreis in dieser Abbildung dargestellt). Die Kurvenrille 13A wird durch eine Druckfeder 13D gegen den Nockenstift 13B gedrückt, welche auch als drückendes Teil bezeichnet wird. Wenn der rohrförmige Anteil 13 dazu angeregt wird, entlang der Welle 11 zu gleiten, rotiert das steckerseitige bewegliche Bauteil 12, da die Nockenrille 13A sich entlang des Nockenstifts 13B bewegt. D. h., die Nockenrille 13A und der Nockenstift 13B bilden zusammen den obengenannten Nockenmechanismus. Die Form der Nockenrille 13A wird aus einer Beschreibung des Betriebes, welche später erfolgt, klar.
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Weiterhin werden, wie in 8A bis 8E gezeigt, auf einer Oberfläche der steckerseitigen Fensterplatte 7, welche der steckerseitigen Verschlussplatte 14 gegenübersteht, vier Vorsprünge 17, welche eine kreisförmige Kegelstumpfform haben, auf der selben Kreislinie wie die Öffnungen 9 ausgebildet. D. h., die steckerseitige Fensterplatte 7 ist mit den Öffnungen 9 und den Vorsprüngen 17 ausgebildet, welche abwechselnd auf der einen Kreislinie in regelmäßigen Abständen angeordnet sind. Diese Vorsprünge 17 haben eine Form und Größe, sodass sie mit Spielraum immer in die Öffnungen 15 der steckerseitigen Verschlussplatte 14 passen. Die Höhe jedes Vorsprungs 17 ist so beschaffen, dass sie im Wesentlichen gleich der Dicke der steckerseitigen Verschlussplatte 14 ist.
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In 2, ist der Stecker 1 in einem Zustand, in dem sich die steckerseitige Verschlussplatte 14 in einer „verschlussgeschlossenen” Position (einer ersten Position) befindet, und in dem die Vorsprünge 17 der steckerseitigen Fensterplatte 7 in die Öffnungen 15 der steckerseitigen Verschlussplatte 14 passen, gezeigt. Wie aus 11 klar wird, welche diesen Zustand mit nur dem Hauptteil, welches in einer vergrößerten Ansicht dargestellt ist, zeigt, ist jede der Öffnungen 15 sowie jeder Vorsprung 17 auch so beschaffen, dass sie eine kreisförmige Kegelstumpfform besitzt.
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In diesem „verschlussgeschlossenem” Zustand des Steckers 1, ist die steckerseitige Verschlussplatte 14 so verriegelt, dass es keine Möglichkeit gibt, dass ein versehentlicher „verschlussoffener” Zustand des Steckers 1 auftritt, da die Vorsprünge 17 der steckerseitigen Fensterplatte 7 mit den Kanten der Öffnungen 15 der steckerseitigen Verschlussplatte 14 in Eingriff stehen. Daher ist es möglich, den Eintrag von Staub in den Stecker 1 durch die Öffnungen 15 zu verhindern. Des Weiteren ist es im ”verschlussoffenen” Zustand des Steckers 1, da es weder einen Niveauunterschied oder eine Stufe auf der äußeren Oberfläche der steckerseitigen Verschlussplatte 14 gibt, schwierig, dass sich Staub ansammelt, und eine Reinigung ist einfach. Daher gibt es ebenfalls keine Möglichkeit, dass Staub auf der Oberfläche des steckerseitigen Vordergehäuses 5 in das Innere des Steckers 1 eindringt, wenn die steckerseitige Verschlussplatte 14 geöffnet wird.
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Andererseits umfasst die Steckerbuchse 2 eine Vielzahl von, z. B. vier, optischen Stiftkontakten 23, welche auf einer vorbestimmten Kreislinie angeordnet sind und sich jeweils in axialer Richtung erstrecken. Die optischen Stiftkontakte 23 werden durch ein isolierendes oder leitendes (Metall) steckerbuchsenseitiges Hintergehäuse 24 festgehalten, welches als ein fixiertes Halteteil dient. Wie in 12 gezeigt, ist ein tonnenförmiges buchsenseitiges Vordergehäuse 25 um den äußeren Umfang des buchsenseitigen Hintergehäuses 24 angepasst, so dass es in axialer Richtung verschiebbar ist.
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Es wird verhindert, dass sich das steckerbuchsenseitige Vordergehäuse 25 um das steckerbuchsenseitige Hintergehäuse 24 dreht und ist gegenüber der Seite des Steckers 1 durch elastische Bauteile (vorgespannte Bauteile) 26 in Form von Schraubenfedern, wie in 13 dargestellt, vorgespannt.
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Um Verschleißstaub, welcher durch Verschieben des steckerbuchsenseitigen Vordergehäuses 25 erzeugt werden kann, entgegenzuwirken, hat das steckerbuchsenseitige Hintergehäuse 24 an seinem äußeren Umfang einen Rillenabschnitt 24a, welcher eine U-Form oder konkave Form in der Querschnittsansicht hat, und sich in Umfangsrichtung erstreckt. In dieser Struktur ist es möglich, die Kontaktfläche zwischen dem steckerbuchsenseitigen Hintergehäuse 24 und dem steckerbuchsenseitigen Vordergehäuse 25 zu reduzieren und so die Erzeugung von Verschleißstaub zu reduzieren und, selbst wenn Verschleißstaub erzeugt wird, ist es möglich, den erzeugten Verschleißstaub im Rillenabschnitt 24a einzulagern. Dementsprechend wird auf die optische Leistung kein Einfluss ausgeübt.
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Wie in 14A bis 14E gezeigt, wird auf der Seite des Steckers 1 des steckerbuchsenseitigen Vordergehäuses 25 an einer Stirnseite eine nach innen gerichtete steckerbuchsenseitige Fensterplatte 27 ausgebildet. Die steckerbuchsenseitige Fensterplatte 27 hat vier Öffnungen 29, von denen jede einem entsprechenden optischen Kontaktabschnitt 28 der optischen Stiftkontakte 23 gegenübersteht. Diese Öffnungen 29 sind auf einer vorbestimmten Kreislinie angeordnet.
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Wie in 15 gezeigt, ist eine Aussparung 31, die sich in axialer Richtung erstreckt, in der Mitte des steckerbuchsenseitigen Hintergehäuses 24 ausgebildet. Ein steckerbuchsenseitiges bewegliches Bauteil 32 ist drehbar in die Aussparung 31 eingepasst. Das steckerbuchsenseitige bewegliche Bauteil 32 wird durch einen Stift 36 davon abgehalten, sich in axialer Richtung bezüglich des steckerbuchsenseitigen Hintergehäuses 24 zu bewegen.
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Wie in 16 dargestellt, ist eine scheibenförmige steckerbuchsenseitige Verschlussplatte 34 an einer Stirnseite auf Seite des Steckers 1 des steckerbuchsenseitigen Bauteils 32 ausgebildet. Die steckerbuchsenseitige Verschlussplatte 34 steht der steckerbuchsenseitigen Fensterplatte 27 gegenüber und hat vier Öffnungen 35, die auf einer vorbestimmten Kreislinie angeordnet sind. Während das steckerbuchsenseitige Vordergehäuse 25 wie oben beschrieben zur Seite zum Stecker 1 hin durch die elastischen Bauteile 26 vorgespannt ist, wird das steckerbuchsenseitige Vordergehäuse 25 durch die steckerbuchsenseitige Verschlussplatte 34 in einem Zustand, in dem die elastischen Bauteile 26 vorgespannt sind, davon abgehalten, sich zu der Seite des Steckers 1 hin zu bewegen. Die steckerbuchsenseitige Verschlussplatte 34 ist an ihrer äußeren Oberfläche mit einem kleinen konkaven Anteil 38, welcher sich in diametraler Richtung erstreckt, ausgebildet. Dieser kleine konkave Anteil 38 hat eine Form und Größe, sodass er in den kleinen konvexen Anteil 18 der steckerseitigen Verschlussplatte 14 hineinpasst.
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Im Zustand von 2 sind die Öffnungen 35 der steckerbuchsenseitigen Verschlussplatte 34 bezüglich der Öffnungen 29 der steckerbuchsenseitigen Fensterplatte 27 in Umfangsrichtung in ihrer Position versetzt, und daher sind die Öffnungen 29 durch die steckerbuchsenseitige Verschlussplatte 34 verschlossen. Das heißt, dass 2 einen „verschlussgeschlossenen” Zustand zeigt. Wenn die steckerbuchsenseitige Verschlussplatte 24 gedreht wird, können die Öffnungen 29 geöffnet werden. Auf diese Art und Weise bilden die steckerbuchsenseitige Verschlussplatte 34 und die steckerbuchsenseitige Fensterplatte 27 zusammen einen steckerbuchsenseitigen Verschlussmechanismus. Zusammen mit dem steckerbuchsenseitigen Hintergehäuse 24 und dem steckerbuchsenseitigen Vordergehäuse 25 umgibt der steckerbuchsenseitige Verschlussmechanismus die optischen Stiftkontakte 23.
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Wie auch in 16 dargestellt wird, umfasst das steckerbuchsenseitige bewegliche Bauteil 32 weiterhin einen rohrförmigen Anteil 33, welcher sich von der Mitte der steckerbuchsenseitigen Verschlussplatte 34 zu der Seite, welche dem Stecker 1 gegenübersteht, erstreckt, und dient als eine Drehwelle. Der rohrförmige Anteil 23 ist in der Aussparung 31 des steckerbuchsenseitigen Hintergehäuses 24 angeordnet und wird durch den Stift 36 davon abgehalten, sich in axialer Richtung zu bewegen.
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Wie in 17A und 17B gezeigt, hat der rohrförmige Anteil 33 des buchsenseitigen beweglichen Teils 32 einen konvexen Anteil 33A auf seinem äußeren Umfang. Weiterhin ist ein rohrförmiges Nockenteil 33B um den äußeren Umfang des rohrförmigen Anteils 33 so angepasst, dass es in axialer Richtung verschiebbar ist. Das Nockenteil 33B hat eine spiralförmige Nockenoberfläche 33C. Die Nockenoberfläche 33C wird durch eine Druckfeder 33D gegen den konvexen Teil 33A gedrückt.
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Des Weiteren sind, wie in 14A bis 14E gezeigt, auf einer Oberfläche der steckerbuchsenseitigen Fensterplatte 27, welche der steckerbuchsenseitigen Verschlussplatte 34 gegenüberliegt, vier Vorsprünge 37, welche eine kreisförmige Kegelstumpfform haben, auf derselben Kreislinie wie die Öffnungen 29 ausgebildet. D. h., dass die steckerbuchsenseitige Fensterplatte 27 mit den Öffnungen 29 und den Vorsprüngen 37 ausgebildet ist, welche abwechselnd auf der einen Kreislinie in gleichen Abständen angeordnet sind. Diese Vorsprünge 37 haben eine Form und Größe, sodass sie in die Öffnungen 35 der steckerbuchsenförmigen Verschlussplatte 34 eins-zu-eins hineinpassen. Die Höhe jedes Vorsprungs 37 ist so ausgewählt, dass sie im Wesentlichen gleich der Dicke der steckerbuchsenseitigen Verschlussplatte 34 ist.
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In 2 ist die Steckerbuchse 2 in einem Zustand dargestellt, in dem die steckerbuchsenseitige Verschlussplatte 34 in einer „verschlussgeschlossenen” Position (einer ersten Position) ist und in dem die Vorsprünge 37 der steckerbuchsenseitigen Fensterplatte 27 in die Öffnungen 35 der steckerbuchsenseitigen Verschlussplatte 34 hineinpassen. Dieser Zustand ist der gleiche wie der des Steckers 1.
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In diesem „verschlussgeschlossenen” Zustand der Steckerbuchse 2 ist die steckerbuchsenseitige Verschlussplatte 34 verriegelt, so dass es keine Möglichkeit gibt, dass ein versehentlicher „verschlussoffenen” Zustand der Steckerbuchse 2 auftritt, da die Vorsprünge 37 der steckerbuchsenseitigen Fensterplatte 27 mit den Kanten der Öffnungen 35 der steckerbuchsenseitigen Verschlussplatte 34 in Eingriff stehen. Daher ist es möglich, den Eintrag von Staub in die Steckerbuchse 2 durch die Öffnungen 35 zu verhindern. Des Weiteren ist es in dem „verschlussgeschlossenen” Zustand der Steckerbuchse 2, da es weder einen Niveauunterschied oder eine Stufe auf der äußeren Oberfläche der steckerbuchsenseitigen Verschlussplatte 34 gibt, schwierig, dass sich Staub ansammelt, und die Reinigung ist einfach. Daher gibt es ebenfalls keine Möglichkeit, dass Staub von der Oberfläche des steckerbuchsenseitigen Vordergehäuses 25 in das Innere der Steckerbuchse 2 eindringt, wenn die steckerbuchsenseitige Verschlussplatte 34 geöffnet wird.
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Wie in 18 dargestellt, ist das steckerbuchsenseitige Hintergehäuse 24 des Steckers 2, welches das Halteteil ist, welches die optischen Stiftkontakte 23 festhält, mit stufenförmigen Anteilen 24B ausgebildet, wovon jedes einen reduzierten inneren Durchmesser hat, um ein Gegenstück der optischen Stiftkontakte 23 zu stützen. Mit dieser Struktur kann jeder optische Stiftkontakt 23 von einer Kontaktstecköffnung eingesteckt werden, welche einen größeren Durchmesser hat, und dadurch wird der Zusammenbau der Steckerbuchse 2 verbessert. Da jeder optische Stiftkontakt 23 von dem stufenförmigen Anteil 24B, welcher den verkleinerten Durchmesser hat, abgestützt wird, beeinflusst des weiteren dessen Neigung nicht das Zusammenpassen des Steckers 1 und der Steckerbuchse 2.
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Vorzugsweise ist das steckerseitige Hintergehäuse 4 des Steckers 1, welches das Halteteil ist, welches die optischen Buchsenteile 3 festhält, ebenfalls mit einer Struktur ausgeführt, welche den obengenannten stufenförmigen Anteilen 24B entspricht.
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Als nächstes wird eine Beschreibung des Vorgangs, wenn der Stecker 1 und die Steckerbuchse 2 miteinander verbunden werden, ausgeführt.
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In 2 wird als erstes eine Tonne 41 des Steckers 1 in eine Tonne 42 der Steckerbuchse 2 eingepasst, um den Stecker 1 und die Steckerbuchse 2 miteinander zu verbinden. Dabei ist, mit Bezug auf die Tonnen 41 und 42, die steckerbuchsenseitige Verschlussplatte 34 mehr nach innen gerichtet angeordnet verglichen mit der steckerseitigen Verschlussplatte 14. Dementsprechend, selbst wenn der Stecker 1 schräg gegen die Steckerbuchse 2 gedrückt wird, wie in 19 gezeigt, wird die Tonne 41 des Steckers 1 durch die Tonne 42 der Steckerbuchse 2 blockiert und stört daher nicht in die steckerbuchsenseitigen Verschlussplatte 34. Daher wird selbst in diesem Fall ein versehentliches Öffnen der steckerbuchsenseitigen Verschlussplatte 34 verhindert.
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Wie in 3 gezeigt, wird, wenn die Tonne 41 des Steckers 1 richtig in die Tonne 42 der Steckerbuchse 2 eingepasst wird, das steckerseitige Vordergehäuse 5 mit dem steckerbuchsenseitigen Vordergehäuse 25 in Kontakt gebracht. Wenn das Einpassen voranschreitet, bewegt sich als erstes das steckerbuchsenseitige Vordergehäuse 25 zurück, sodass die Vorsprünge 37 der steckerbuchsenseitigen Fensterplatte 27 sich von den Öffnungen 35 der steckerbuchsenseitigen Verschlussplatte 34 lösen. Als Ergebnis wird die Verriegelung der steckerbuchsenseitigen Verschlussplatte 34 ebenfalls aufgehoben.
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Wenn das Einpassen weiter voranschreitet, sodass das steckerbuchsenseitige Vordergehäuse 25 das steckerbuchsenseitige Hintergehäuse 24 berührt und stoppt, dann bewegt sich, wie in 4 gezeigt, das steckerseitige Vordergehäuse 5 zurück, sodass die Vorsprünge 17 der steckerseitigen Fensterplatte 7 sich von den Öffnungen 15 der steckerseitigen Verschlussplatte 14 lösen. Als Ergebnis wird die Verriegelung der steckerseitigen Verschlussplatte 14 ebenfalls aufgehoben. Gleichzeitig berühren sich die steckerseitige Verschlussplatte 14 und die steckerbuchsenseitige Verschlussplatte 34, sodass der kleine konvexe Anteil 18 in den kleinen konkaven Anteil 38 hineinpasst. Daher stehen das steckerseitige bewegliche Teil 12 und das steckerbuchsenseitige bewegliche Teil 32 in Umfangsrichtung in Eingriff, sodass sie verbunden werden.
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Wenn der Stecker 1 und die Steckerbuchse 2 weiter zusammengedrückt werden, bewegt sich die Nockenrille 13A entlang des Nockenstifts 13B, so dass sich das steckerseitige bewegliche Bauteil 12 dreht, während es sich zurückbewegt. In diesem Ereignis dreht sich das steckerbuchsenseitige bewegliche Bauteil 32 ebenfalls mit der Drehung des steckerseitigen beweglichen Bauteils 12, da der kleine konvexe Anteil 18 und der kleine konkave Anteil 38 ineinander passen.
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Daher werden die Öffnungen 9 und 29 beide geöffnet, wenn das steckerseitige bewegliche Bauteil 12 und das steckerbuchsenseitige bewegliche Bauteil 32 um einen vorbestimmten Winkel gedreht werden. In diesem Zustand sind sowohl die steckerseitige Verschlussplatte 14 als auch die steckerbuchsenseitige Verschlussplatte 34 in einer „verschlussoffenen” Position (in einer zweiten Position). Hierbei bildet das Zusammenpassen des kleinen konvexen Anteils 18 und des kleinen konkaven Anteils 38 ein Bindeglied, um den steckerseitigen Verschlussmechanismus und den steckerbuchsenseitigen Verschlussmechanismus miteinander zu koppeln.
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Dem Öffnungsvorgang der Öffnung 9 und 29 folgend, wie in 5 dargestellt, rücken die optischen Buchsenkontakte 3 in die Steckerbuchse 2 durch die Öffnungen 9 und 29 vor und passen über die optischen Stiftkontakte 23, so dass die optischen Kontaktteile 8 und 28 miteinander in Kontakt gebracht werden. Auf diese Art und Weise kann eine optische Verbindung durch den Stecker 1 und die Steckerbuchse 2 erreicht werden. Wenn der Stecker 1 und die Steckerbuchse 2 aufeinander passen, passt die Welle 11 verschiebbar in das steckerbuchsenseitige bewegliche Teil 32, sodass der Verbindungsvorgang sanft geführt wird.
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Um die Verbindung zwischen dem Stecker 1 und der Steckerbuchse 2 zu lösen, wird der Vorgang in einer dem obengenannten Verbindungsvorgang umgekehrten Art und Weise ausgeführt. Bei Trennung des Steckers 1 und der Steckerbuchse 2 voneinander wird das steckerseitige bewegliche Bauteil 12 durch die Druckfeder 13D im Stecker 1 in seine ursprüngliche Position zurückgeführt. Bei diesem Vorgang wird das steckerseitige bewegliche Bauteil in den ursprünglichen Zustand gedreht durch kooperierende Operation der Nockenrille 13A und des Nockenstifts 13B, sodass die Vorsprünge 17 der steckerseitigen Fensterplatte 7 in die Öffnungen 15 der steckerseitigen Verschlussplatte 14 hineinpassen. Als Ergebnis wird die steckerseitige Verschlussplatte 14 verriegelt.
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Andererseits drückt in der Steckerbuchse 2 im verbundenen Zustand, wie in 17B dargestellt, der konvexe Anteil 33A des rohrförmigen Anteils 33 des steckerbuchsenseitigen beweglichen Teils 32 die Nockenoberfläche 33C des Nockenstifts 33B, sodass der Nockenstift 33B bewegt wird, um die Druckfeder 33D weiter zusammen zu drücken. Bei Trennung des Steckers 1 und der Steckerbuchse 2 voneinander kann sich die steckerbuchsenseitige Verschlussplatte 34 frei drehen. Bei diesem Fall ist der Nockenstift 33B so gedrückt, dass er sich in axialer Richtung bewegt durch Rückstellkraft der Druckfeder 33D, so dass der konvexe Teil 33A entlang der Nockenoberfläche 33C gleitet, um die steckerbuchsenseitige Verschlussplatte 34 in den anfänglichen Zustand zu drehen, in dem die Vorsprünge 37 der steckerbuchsenseitigen Fensterplatte 27 in die Öffnungen 35 der steckerbuchsenseitigen Verschlussplatte 34 passen. Als Ergebnis wird die steckerbuchsenseitige Verschlussplatte 34 verriegelt. Dementsprechend wird die steckerbuchsenseitige Verschlussplatte 34 auch sicher in den „verschlussgeschlossenen” Zustand zurückgeführt, wenn die Verbindung zwischen dem Stecker 1 und der Steckerbuchse 2 gelöst wird.
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Natürlich wird das steckerseitige Vordergehäuse 5 und das buchsenseitige Vordergehäuse 25 voneinander getrennt, nachdem die optischen Buchsenkontakte 3 und die optischen Stiftkontakte 23 voneinander getrennt wurden, und weiterhin werden sowohl die steckerseitige Verschlussplatte 14 als auch die steckerbuchsenseitige Verschlussplatte 34 in den „verschlussgeschlossenen” Zustand zurückgeführt. Daher werden die optischen Kontaktteile 8 der optischen Buchsenkontakte 3 und die optischen Kontaktteile 28 der optischen Stiftkontakte 23 automatisch geschützt, so dass sie vor Staub und Wasser geschützt sind, und daher ist es möglich, die Arbeitszeit, welche für Wartung und Handhabung benötigt wird, signifikant zu reduzieren.
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Der obengenannte optische Stecker mit Verschlüssen kann dazu benutzt werden, um Überbrückungskabel zwischen Wagen in einem optischen Übertragungssystem für Eisenbahnwagen zu verbinden, Durchzugskabel in Autos zu verbinden, oder Geräteverdrahtung zu verbinden.
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Während die spezifische Ausführungsform oben beschrieben wurde, braucht nicht gesagt zu werden, dass an dieser verschiedene Änderungen vorgenommen werden können. Z. B. wird die Bewegung des Verschlussmechanismus des Steckers auf den Verschlussmechanismus der Steckerbuchse in der obengenannten Ausführungsform übertragen, aber andererseits kann die Bewegung eines Verschlussmechanismus einer Steckerbuchse auch auf den Verschlussmechanismus eines Steckers übertragen werden. Des Weiteren kann die Anzahl an Öffnungen und die Anzahl an optischen Kontakten erhöht oder verringert werden.
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Jeder Stecker und jede Steckerbuchse ist mit einem optischen Kontakt und einem Verschlussmechanismus ausgeführt. Die Verschlussmechanismen werden miteinander verbunden, wenn der Stecker und die Steckerbuchse miteinander verbunden werden. Mindestens Stecker oder Steckerbuchse oder beide beinhalten ein bewegliches Bauteil, welches bewegt wird, wenn es vom jeweils anderen von Stecker und Steckerbuchse gedrückt wird, ein drückendes Bauteil, welches das bewegliche Bauteil stetig an das jeweils andere von Stecker und Steckerbuchse drückt, und ein Nockenmechanismus bringt den Verschlussmechanismus dazu, der Bewegung des beweglichen Bauteils zu folgen. Der Verschlussmechanismus beinhaltet eine Verschlussplatte welche eine Öffnung hat und beweglich zwischen einer ersten Position, in der die Öffnung nicht dem optischen Kontakt gegenübersteht, und einer zweiten Position, in der die Öffnung dem optischen Kontakt gegenübersteht, ist, und einen Vorsprung, welcher so beschaffen ist, in die Öffnung hineinzupassen, wenn sich die Verschlussplatte in der ersten Position befindet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2013-064621 [0001]
- JP 2004-246096 A [0002, 0011]
