DE19963424C2 - Befestigungsanordnung für einen optischen Steckverbinder - Google Patents

Abstract

Eine Befestigungsanordnung für einen optischen Steckverbinder besteht aus einer Schaltungsplatine (17) und einer Steckbuchse (1) mit einem leitenden Gehäuse (2), das abschirmend an die Schaltungsplatine (17) angeschlossen ist. Das Gehäuse (2) weist als Bestandteil ein Befestigungsteil (3) auf mit einem darin ausgebildeten vorbereiteten Loch (7). Eine Schraube (6) ist durch die Schaltungsplatine (17) hindurchgeführt und in das vorbereitete Loch (7) hineingedreht, um das Gehäuse (2) an der Schaltungsplatine (17) zu befestigen. Das Befestigungsteil (3) weist eine Verschlußwand (4) auf, um das vorbereitete Loch (7) an dessen distalem Ende zu verschließen sowie einen darin eingeschlossenen Aufnahmeraum (31) für Abrieb (32) zwischen der Verschlußwand (4) und der Schraube (6). Durch beim Hineindrehen der Schraube (6) ist das vorbereitete Loch (7) entstehenden Abrieb (32) verursachte Kurzschlüsse werden so vermieden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung für einen optischen Steckverbinder, mit welchem ein elektrisch leitendes abschirmendes Aufnahmegehäuse an einer Schaltungsplatine mittels einer Schneidschraube befestigt ist.

Fig. 4 zeigt einen optischen Steckverbinder nach dem Stand der Technik, wie aus der DE 198 57 522 A1 bekannt ist.

Der optische Steckverbinder 35 besteht aus einem optischen Stecker 21 und einer Steckbuchse 36. Der optische Stecker 21 wird in eine passende Kammer 37 der Steckbuchse 36 gesteckt und darin mittels seines Verriegelungsarmes 27 verriegelt. Die Steckbuchse 36 weist ein Paar von im wesentlichen zylindrischen Befestigungsteilen 38 auf an zueinander entgegengesetzten Seiten. Sie ist mittels eines Paares von in die Befestigungsteile 38 eingeschraubten Schneidschrauben an einer Schaltungsplatine 39 befestigt.

Der optische Stecker 21 weist ein Steckergehäuse 26 auf sowie, und dies ist am besten aus Fig. 5 ersichtlich, Führungshülsen 41 (es ist lediglich eine davon dargestellt) innerhalb des Gehäuses 26, die mit optischen Leitern 33 in Kontakt stehen. Die Führungshülse 41 ist mittels einer Schraubenfeder 42 (in Steckrichtung gesehen) vorgespannt, so daß ihr Flansch 43 bewegbar ist zwischen einer Begrenzung 44 und einem verriegelnden Vorsprung 45 innerhalb des Gehäuses 26.

Die Steckbuchse 36 weist ein Steckbuchsengehäuse 44 aus leitendem, synthetischem Harzmaterial auf und, was am besten aus der Fig. 6 ersichtlich ist, Buchsen 45 innerhalb des Gehäuses 44 zur Aufnahme der Führungshülsen 41. Die Kammer 37 des Gehäuses 44 ist durch eine vertikale Abtrennwand 13 begrenzt. Die Aufnahmebuchsen 45 ragen als Bestandteil der Abtrennwand 13 aus dieser hervor.

Das die Steckbuchse 36 bildende synthetische Harzmaterial enthält z. B. Kohlefasern, um einerseits elektrisch zu leiten und um andererseits gegen störende elektrische Einflüsse von außerhalb und innerhalb des Gehäuses 44 abzuschirmen. Das Gehäuse 44 steht an seiner Unterseite über einen vorderen Positionszapfen 46 (vergleiche Fig. 6) mittels der an den einander entgegengesetzten Seiten angeordneten hinteren Befestigungsteile 38 mit einer (nicht dargestellten) Masseschaltung auf der Schaltungsplatine 39 in Kontakt.

Die Aufnahmebuchse 45 weist an ihrem hinteren Ende einen Abschnitt 45a mit großem Durchmesser auf mit einer darin befindlichen Hülse 14. Die Hülse 14 besteht aus einem (nicht dargestellten) inneren Wellenleiter aus Glas oder synthetischem Harz und einer metallischen zylindrischen Halterung. Ein optisches Elementmodul 12 ist anschließend an das Ende der Aufnahmebuchse 45 angeordnet. Die Hülse 14 steht in Kontakt mit dem optischen Elementmodul 12. Das optische Elementmodul 12 steht mittels eines Leitungsanschlusses 19 in Kontakt mit der Schaltungsplatine 39. Eine Abdeckung 47 drückt das Modul 12 von hinten gegen die Aufnahmebuchse 45.

Das optische Elementmodul 12 enthält ein Licht emittierendes Elementmodul (z. B. eine Leuchtdiode) und ein Licht empfangendes Elementmodul (z. B. eine Fotodiode), die beim optischen Stecker 21 entsprechend den beiden optischen Leitern 33 nebeneinander angeordnet sind.

Wenn der optische Stecker 21 in die Steckbuchse 36 nach Fig. 4 gesteckt wird, gleitet ein Abschnitt 41a mit kleinem Durchmesser am vorderen Ende der Führungshülse 41 (s. Fig. 5) in einen Abschnitt 45b mit kleinem Durchmesser an der Spitze des Aufnahmebuchse 45 (s. Fig. 6), so daß die Spitze des Abschnitts 41a mit kleinem Durchmesser der Führungshülse 41 den Wellenleiter der Hülse 14 kontaktiert, und das vordere Ende eines Abschnitts 41b der Führungshülse, welcher einen großen Durchmesser aufweist, grenzt an das vordere Ende des Aufnahmebuchse 45.

Bevor der optische Stecker 21 und die Steckbuchse 36 zusammengesteckt werden, wird das Gehäuse 44 der Steckbuchse 36 vorläufig durch den Positionierungszapfen 46 (s. Fig. 6) bezüglich der Schaltungsplatine 39 fixiert, woraufhin, wie aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich, die Steckbuchse 36 auf der Schaltungsplatine 39 mittels Schneidschrauben 40 (es ist nur eine einzige dargestellt) endgültig befestigt wird. Die Schaltungsplatine 39 weist Aufnahmen 48 auf (es ist lediglich eine einzige dargestellt) mit einem Durchmesser, der gleich oder größer ist als der der Schneidschrauben 40. Jedes Befestigungsteil 38 weist einen vorbereiteten Durchlaß 49 auf mit einem Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser der Schneidschraube 40. Die Schneidschraube 40 wird in den Durchlaß 49 hineingedreht, wobei sie Material vom inneren Bereich des Durchlasses 49 abträgt.

Wenn man, wie in Fig. 8 gezeigt, bei optischen Steckverbindern mit der Befestigungstruktur nach dem Stand der Technik die Schneidschraube 40 hineindreht, schabt diese innerhalb des Befestigungsteils 38 und erzeugt so Abrieb 32, welcher aus demselben leitenden Harzmaterial ist wie das Gehäuse 44 und welcher, wenn er auf die Schaltungsplatine 39 fällt, dort Kurzschlüsse in der (nicht dargestellten) Verdrahtung verursachen kann. Weiterhin kann der leitende Abrieb 32, wenn die Schaltungsplatine 39 in vertikaler Position oder kopfüber verwendet wird, herausfallen und bei weiteren Teilen und elektrischen Bauteilen, die darunter angeordnet sind, unerwünschte elektrische Effekte auslösen.

Die JP 11-204969 A beschreibt eine elektronische Vorrichtung mit einer Leiterplatte, einem Befestigungsteil mit einem Loch, und einer durch die Leiterplatte hindurchgeführten Schraube, die in das Loch des Befestigungsteils eingeschraubt ist, wobei das Befestigungsteil eine Wand mit unterschiedlicher Dicke, einen Transistor, der das Loch verschließt, und einen Aufnahmeraum für Abrieb aufweist, der von dem Befestigungsteil, der Schraube und dem Transistor gebildet wird.

Die US 5 648 889 A beschreibt eine Anordnung mit Halbleiterelementen, bei der ein Kühlkörper mittels einer Schraube an einer Platine befestigt ist, wobei die Schraube in eine Sackbohrung des Kühlkörpers eingeschraubt ist.

Die vorliegende Erfindung wurde geschaffen, um oben genannte Nachteile zu vermeiden. Durch die Erfindung ist eine Befestigungsanordnung für optische Steckverbinder geschaffen, bei der ein leitendes Gehäuse einer Steckbuchse für einen optischen Leiter mittels Schneidschrauben fest mit einer Schaltungsplatine verbunden ist mit dem Ergebnis, daß Abrieb entsteht am Befestigungsteil des Gehäuses, bei der aber trotz des Abriebes keinerlei durch den Abrieb verursachte Fehlfunktionen wie Kurzschlüsse an der Verdrahtung der Schaltungsplatine auftreten.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Befestigungsanordnung für optische Steckverbinder nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1 vorgesehen.

Vorzugsweise ist die Schraube eine Schneidschraube und das vorbereitete Loch ist gewindelos.

Alternativ sind die Schrauben als Gewindebolzen ausgebildet und das vorbereitete Loch ist ein Loch mit einem Innengewinde.

Vorzugsweise ist die Länge des vorbereiteten Loches größer gewählt als die vorstehende freie Länge der Schraube von der Schaltungsplatine aus.

Vorzugsweise ist die Verschlußwand des Befestigungsteiles bündig mit der Gehäuseaußenwand.

Nachstehend wird die Zeichnung kurz erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Befestigungsanordnung für optische Steckverbinder entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt der Steckbuchse von Fig. 1, kurz vor dem Befestigen auf einer Platine mittels einer Schneidschraube,

Fig. 3 einen Schnitt ähnlich dem nach Fig. 2, bei der die Steckbuchse bereits befestigt ist, mit Abrieb von der Steckbuchse, welcher innerhalb eines gegebenen Abschnitts der Steckbuchse zurückgehalten wird,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines optischen Steckverbinders nach dem Stand der Technik, bei dem Steckbuchse und optischer Stecker voneinander getrennt dargestellt sind,

Fig. 5 einen Längsschnitt des optischen Steckers nach Fig. 4,

Fig. 6 einen Querschnitt der Steckbuchse nach Fig. 4,

Fig. 7 einen Querschnitt einer Befestigungsanordnung für optische Steckverbinder (Aufnahmen) nach dem Stand der Technik, und

Fig. 8 einen Schnitt ähnlich Fig. 7, den geschilderten Nachteil der Befestigungsanordnung nach dem Stand der Technik zeigend.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung für optische Steckverbinder.

Ein Merkmal dieser Anordnung ist es, daß Befestigungsteile 3, angeordnet an einander entgegengesetzten Seiten eines leitenden Gehäuses 2 einer Steckbuchse 1, nicht als lediglich hohle durchgehende Zylinder ausgebildet sind, sondern als Buchsen mit einer eingearbeiteten Verschlußwand 4 wie bei einem Sackloch.

Jedes Befestigungsteil 3 besteht aus einer zylindrischen Wand 5 und der Verschlußwand 4. Die zylindrische Wand 5 ist in ihrem Inneren mit einem kreiszylindrischen vorbereiteten Loch 7 ohne Gewinde ausgestattet (siehe Fig. 2), um eine Schneidschraube 6 einschrauben zu können. Das vorbereitete Loch 7 ist somit durch eine glatte Innenwandung 7a definiert. Das vorbereitete Loch 7 hat eine untere Öffnung 8 mit einem Hohlkonus 8a, um das Einschrauben der Schneidschraube 6 zu begünstigen. Die Verschlußwand 4 ist am oberen Ende der zylindrischen Wand 5 einstückig mit dieser angeformt. Sie erstreckt sich rechtwinkelig zur zylindrischen Wand 5. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Verschlußwand 4 und die zylindrische Wand 5 im wesentlichen gleich dick.

Das Gehäuse 2 ist aus leitendem synthetischem Harzmaterial mit Kohlefasern oder Ähnlichem, entsprechend dem Gehäuse 44 nach dem Stand der Technik. Es weist entsprechend Fig. 1 einen Rückwandabschnitt 9 und einen vorderen Kappenabschnitt 11 auf, die eine Einheit miteinander bilden. Die Befestigungsteile 3, die Bestandteil des Rückwandabschnittes 9 sind, sind höher ausgeführt als die Befestigungsteile 38 (siehe Fig. 7) nach dem Stand der Technik. Sie haben im Wesentlichen dieselbe Höhe wie der Rückwandabschnitt 9. Anders ausgedrückt: Die obere Fläche der Verschlußwände 4 liegen in einer Ebene mit den oberen Flächen der äußeren Wände 10 des Rückwandabschnittes 9 und des Kappenabschnittes 11 an den Seitenbereichen. Diese Anordnung vereinfacht die Form des Gehäuses 2, so daß die Spritzform (nicht dargestellt) für das Gehäuse 2 einfacher ausgeführt werden kann und daß sie nach dem Spritzvorgang leicht entfernt werden kann, was zu einer Verringerung der Herstellungskosten führt.

Ein optisches Elementmodul (entsprechend demjenigen nach dem Stand der Technik, welches in Fig. 6 mit dem Bezugszeichen 12 dargestellt ist) ist im Rückwandabschnitt 9 des Gehäuses 2 eingepaßt, um eine Hülse (entsprechend der Hülse 14 in Fig. 6) zu kontaktieren, die sich innerhalb einer Aufnahmebuchse 15 von einer Abtrennwand (entsprechend der Abtrennwand 13 in Fig. 6) her erstreckt. Die Hülse enthält einen Wellenleiter. Die Aufnahmebuchse 15 ist innerhalb einer Steckkammer 16 angeordnet, die von dem Kappenabschnitt 11 des Gehäuses 2 begrenzt ist.

Der Rückwandabschnitt 9 des Gehäuses 2 einschließlich dem Paar von Befestigungsteilen 3 an den einander entgegengesetzten Seiten weist eine im Wesentlichen rechtwinkelige Form auf entlang der Breite des Gehäuses 2. Er ist direkt mit der Schaltungsplatine 17 verbunden. Er weist weiterhin einen einstückig angeformten Flansch 18 an seinem unteren Ende auf, der sich zum unteren Ende des Befestigungsteiles 3 hin erstreckt.

Ein Leitungsanschluß (vergleiche Bezugszeichen 19 in Fig. 6) des optischen Elementmoduls (Bezugszeichen 12 in Fig. 6) erstreckt sich zur Unterseite des Rückwandabschnittes 9 des Gehäuses 2 als Verbindung mit der Schaltungsplatine 17. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das Gehäuse 2 zumindest an den Befestigungsteilen 3 und an einem Positionierstift 20 mit einer Masseschaltung (nicht dargestellt) kontaktiert, die auf der Oberfläche der Schaltungsplatine 17 angeordnet ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt, erstreckt sich der Kappenabschnitt 11 des Gehäuses 2, welcher im Wesentlichen rechteckig ausgestaltet ist, in Steckrichtung vom Rückwandabschnitt 9 her, um so innen die Steckkammern 16 für einen passenden optischen Stecker (entsprechend dem Stecker 21 in Fig. 5) zu begrenzen. Auf den oberen und unteren Wänden 22, 23 innerhalb der Steckkammern 16 sind Führungsnuten 24 und Führungsvorsprünge 25 vorgesehen für das Gehäuse des optischen Steckers (entsprechend dem Gehäuse 26 in Fig. 5), die sich in Steckrichtung des Steckverbinders erstrecken. Die obere Wand ist mit einem Eingriffsabschnitt 28 versehen, passend zu einem Verriegelungsarm (vergleiche Bezugszeichen 27 in Fig. 5) am optischen Stecker.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die Gesamtsumme der Länge L₁ des vorbereiteten Loches 7 innerhalb des Befestigungsteiles 3 und die Länge L₂ der Durchführung 29 der Schaltungsplatine 17 (= Dicke der Schaltungsplatine 17) in genügendem Maße größer gewählt als die Länge L₃ des Außengewindes 30 der Schneidschraube 6. In anderen Worten: Die Länge L₁ des vorbereiteten Loches 7 ist groß gewählt gegenüber der freien Länge L₅ (siehe Fig. 3) der Schneidschraube 6 von der Oberfläche 17a der Schaltungsplatine 17 aus. Diese in Fig. 3 gezeigte Anordnung erlaubt es, innerhalb des Befestigungsteiles 3 einen Aufnahmeraum 31 für eingeschlossenen Abrieb auszubilden, der beim Eindrehen der Schneidschraube 6 in das vorbereitete Loch 7 anfällt. Der Aufnahmeraum 31 ist als zylindrischer Raum zwischen der Spitze 6a der Schneidschraube 6 und der Verschlußwand 4 des Befestigungsteiles 3 vorgesehen.

Die Durchführung 29 der Schaltungsplatine 17, dargestellt in Fig. 2, hat einen Durchmesser gleich oder geringfügig größer als der äußere Durchmesser der Schneidschraube 6. Der Durchmesser des vorbereiteten Loches 7 des Befestigungsteiles 3 ist kleiner gewählt als der äußere Durchmesser der Schneidschraube 6.

Entsprechend der Darstellung nach Fig. 3 wird der leitende Abrieb 32 durch die Spitze 6a der Schneidschraube 6 beim Eindrehen der Schneidschraube 6 in das vorbereitete Loch 7 des Befestigungsteiles 3 nach oben geschoben und in dem Aufnahmeraum 31 für den Abrieb 32 aufbewahrt.

Da der Aufnahmeraum 31 von der zylindrischen Wand 5, der Verschlußwand 4 und der Spitze 6a der Gewindeschaube 6 vollständig umschlossen ist, ist es ausgeschlossen, daß der Abrieb 32 austreten kann und vom Befestigungsteil 3 hinunterfallen kann, um Kurzschlüsse auf der Schaltungsplatine 17 zu verursachen oder diese zu verschmutzen.

Weil die Spitze 6a der Schneidschraube 6 innerhalb des Befestigungsteiles 3 einschließlich Verschlußwand 4 geschützt ist und vom Außenraum abgeschnitten ist, ist die Schneidschraube 6 vom Außenraum ferngehalten, so daß Kurzschlüsse ausgeschlossen sind, wenn die Schneidschraube 6 beispielsweise mit einer Masseschaltung verbunden ist, die auf der Schaltungsplatine 17 angeordnet ist. Weiterhin verbessert das Befestigungsteil 3 die Steifigkeit der Steckbuchse 1 am Befestigungsteil 3, so daß dadurch die Steckbuchse 1 geeigneter wird für die Befestigung auf der Schaltungsplatine 17.

Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion dient das verwendete leitende Gehäuse 2 als Abschirmung. Störungen verursachende elektrische Interferenzen, herrührend von außerhalb und innerhalb der Steckbuchse 1, werden zur Schaltungsplatine 17 hin nach Masse kurzgeschlossen, so daß Signale über die optischen Leiter (vergleiche Bezugszeichen 33 in Fig. 4) fehlerfrei übertragen werden können.

Während bei dem vorstehend gezeigten Beispiel die Schaltungsplatine 17 in horizontaler Lage dargestellt ist, kann sie auch, bei horizontaler Lage des Befestigungsteiles 3 in einer vertikalen Position verwendet werden oder geneigt oder kopfüber. Selbst in diesen Fällen hält die Verschlußwand 4 den Abrieb 32 innerhalb des Aufnahmeraums 31 und verhindert ein Herunterfallen desselben. Im Ergebnis werden auch Geräte und elektronische Teile (nicht dargestellt) in der Umgebung freigehalten von Abrieb 32, was vor negativen Auswirkungen schützt, die ansonsten auftreten könnten.

Ein üblicher Bolzen oder eine Maschinenschraube (nicht dargestellt) kann anstelle der Schneidschraube 6 verwendet werden. In einem solchen Fall muß jedoch das vorbereitete Loch 7 des Befestigungsteiles 3 mit einem Innengewinde versehen werden, was aus technischer Sicht eher schwierig ist und was zu einer Zunahme an Kosten führen könnte. Deshalb dürfte die Verwendung einer Schneidschraube 6 das Vernünftigste sein. Auf jeden Fall entsteht feiner Abrieb, auch im Fall einer Befestigung mittels Ineinanderdrehens von gewöhnlichen Maschinenschrauben und Innengewinden. Auch solcher Abrieb wird sicher und zuverlässig innerhalb des Befestigungsteiles 3 einschließlich der Verschlußwand 4 zurückgehalten.

Claims (5)

1. Befestigungsanordnung für einen optischen Steckverbinder, mit einer Schaltungsplatine (17), einer Steckbuchse (1) mit einem leitenden Gehäuse (2), das abschirmend an der Schaltungsplatine (17) befestigt ist und als Bestandteil ein Befestigungsteil (3) mit einem darin vorbereiteten Loch (7) aufweist, und einer durch die Schaltungsplatine (17) hindurchgeführten Schraube (6), die in das vorbereitete Loch (7) des Befestigungsteiles (3) eingeschraubt ist, um das Gehäuse (2) an der Schaltungsplatine (17) zu befestigen, wobei das Befestigungsteil (3) eine zylindrische Wand (5), eine Verschlußwand (4), deren Dicke etwa gleich der Dicke der zylindrischen Wand (5) ist und die das vorbereitete Loch (7) an dessen distalen Ende verschließt, und einen darin eingeschlossenen, zylindrischen Aufnahmeraum (31) für Abrieb (32) aufweist, der von dem Befestigungsteil (3) und der Schraube (6) in dem vorbereiteten Loch (7) zwischen der Verschlußwand (4) und der Schraube (6) gebildet wird, um Abrieb (32) zurückzuhalten, der entsteht, wenn die Schraube (6) in das vorbereitete Loch (7) hineingedreht wird.

2. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, bei der die Schraube (6) als Schneidschraube (6) ausgeführt ist und bei der das vorbereitete Loch (7) gewindelos ist.

3. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, bei der die Schraube (6) als Gewindebolzen ausgeführt ist und bei der das vorbereitete Loch (7) ein Innengewinde aufweist.

4. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Länge des vorbereiteten Loches (7) größer ist als die freie Länge der Schraube (6) von der Schaltungsplatine (17) aus.

5. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Verschlußwand (4) des Befestigungsteiles (3) in derselben Ebene liegt wie die Außenwand (10) des Gehäuses (2).