DE3851178T2

DE3851178T2 - Stecker für faseroptischen Kabelverbinder.

Info

Publication number: DE3851178T2
Application number: DE3851178T
Authority: DE
Inventors: Takashi Tanabe
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1987-05-15
Filing date: 1988-05-05
Publication date: 1995-01-05
Anticipated expiration: 2008-05-06
Also published as: EP0290964B1; EP0290964A3; DE3851178D1; US4844570A; JPS63282709A; AU1589588A; EP0290964A2; AU598991B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stecker für faseroptische Kabelverbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie er optischen nachrichtentechnischen Anlagen und Geräten eingesetzt wird.
Ein bekannter faseroptischer Kabelverbinder der vorgenannten Art wird in der FR-PS A-2 486 754 beschrieben, gemäß welcher Wickelfedern eingesetzt werden, um Stangen mit kugeligen Stirnflächen gegen eine entsprechende Bodenplatte zu drücken. Entsprechend dem mehrteiligen Aufbau ist dieser bekannte faseroptische Kabelverbinder in der Herstellung in Montage kostspielig.
Im Zusammenhang mit Sicherheitskupplungen sind bereits Blattfedern für den Einsatz in mechanischen Schraubkupplungen bekannt, wie sie in der DEC 621 314 beschrieben werde.
Ein herkömmlicher Stecker für faseroptische Kabel besitzt die in Fig. 1 dargestellte Anordnung (vgl. PZN47255, berieben im Siemens-Katalog "Faseroptische Bauelemente - zuverlässige Partner in der Elektronik" und vgl. U.S.P. Nr. 4,190,317). In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 eine zylindrische Sicherungsmutter und mit dem Bezugszeichen 2 eine im Inneren der Mutter 1 fixierte Zwinge bzw. ein Stift angegeben.
Zum Anschluß eines faseroptischen Kabels, das an einem distalen Ende einen Stecker mit dem in Fig. 1 dargestellten Aufbau aufweist, wird die Zwinge 2 jedes Verbinders in einen (nicht dargestellten) Adapter bzw. in eine (nicht dargestellte) Buchse in der Weise eingesteckt, daß die Stirnflächen der (nicht dargestellten) optischen Fasern gegeneinander anliegen. Die auf der Innenseite der Sicherungsmutter 1 ausgebildeten Gewindegänge werden in die auf der Außenseite des Adapters ausgebildeten Gewindegänge gepaßt, und anschließend wird die Sicherungsmutter 1 gedreht.
Bei einem herkömmlichen Stecker für einen faseroptischen Kabelverbinder wird beim Einstecken von zwei Steckern von beiden Enden eines Adapters her zur Verbindung der im Inneren der Stecker befindlichen optischen Fasern der Grad der Drehung der Sicherungsmutter 1 des Steckers gegenüber dem Adapter nicht präzise bestimmt. Häufig wird die Sicherungsmutter 1 zu stark gedreht, wodurch die Sicherungsmutter 1 bei ihrer Drehung zwischen den Stirnflächen der Zwinge 2 nach Verbindung der optischen Fasern ein übermäßig starkes Drehmoment erzeugt. Infolgedessen stößt die Zwinge 2 gegen den Adapter und wird die Stirnfläche der auf einer Zwingenachse fixierten optischen Faser so beschädigt, daß die Zuverlässigkeit der Faserverbindung darunter leidet.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Unter Berücksichtigung des vorgenannten faseroptischen Kabelverbinders liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den vorstehend beschriebenen Nachteil bei der herkömmlichen Technik zu beseitigen und einen faseroptischen Kabelverbinder zu schaffen, bei weichem sich eine Beschädigung der Zwinge nach Anlage gegen den Adapter verhindern läßt und damit die Zuverlässigkeit der Verbindung optischer Fasern verbessert werden kann.
Bei dem vorstehend genannten faseroptischen Kabelverbinder wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst. Dabei werden die innen- und außenliegenden zylindrischen Elemente nachstehend als becherförmiges Teil 15 bzw. als becherförmiges Teil 17 bezeichnet.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Unteransprüchen 2 bis 4 dargestellt.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Steckers für einen faseroptischen Kabelverbinder;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Steckers für einen faseroptischen Kabelverbinder;
Fig. 3 und 4 zeigen jeweils eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Steckers aus Fig. 2;
Fig. 5 ist eine Schnittansicht zur Erläuterung des Einsatzes des in Fig. 2 dargestellten Steckers;
Fig. 6A bis 6E sind jeweils Schnittansichten zur Erläuterung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Steckers;
Fig. 7 zeigt in einer Schnittansicht einen Stecker gemäß eine anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Steckers für einen Laseroptischen Kabelverbinder;
Fig. 8A, 9A und 10A die Fig. 8B, 9B und 10B zeigen jeweils Blattfedern bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung im Schnitt bzw. in Draufsicht;
Fig. 11A, 12A, 13A, 14A, 15A und 16A sowie Fig. 11B, 12B, 13B, 14B, 15B und 16B zeigen jeweils eine Projektion eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung im schnitt und in Draufsicht; und
Fig. 17 ist eine Schnittansicht einer Blattfeder bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Im folgenden werden nun bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung im einzelnen beschrieben.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Stekker für einen faseroptischen Kabelverbinder, während Fig. 3 und 4 denselben Stecker jeweils in auseinandergezogener perspektivischer Ansicht zeigen. Gemäß Fig. 2, 3 und 4 weist eine Zwinge 11 ein zylindrisches Teil 11b auf, das in nachstehend noch erläuterter weise in einen Addapter 30 eingesetzt wird, sowie ein zylindrisches Teil 11a, das einen größeren Außendurchmesser als das zylindrische Teil 11b aufweist, sowie einen Flansch 12 zum Ankoppeln der zylindrischen Teile 11a und 11b in der Weise, daß die zylindrischen Teile 11a und 11b koaxial zueinander liegen. Der Außendurchmesser des Flansches 12 ist größer als bei dem zylindrischen Teil 11a mit dem großen Durchmesser. In der Außenfläche des zylindrischen Teils 11a ist eine Ringnut 14 so ausgebildet, daß sie mit einem Sicherungsring 13 in Eingriff gelangt. In die Zwinge 11 wird eine optische Faser 22 eingelegt und dort so fixiert, daß sie deren Achse entspricht.
Ein becherförmiges Teil 15 weist einen Rohrabschnitt 15a auf, der koaxial zur Zwinge 11 verläuft, sowie einen unteren Abschnitt 15b, der sich an einer der Seite des Adapters 30 gegenüberliegenden Stelle befindet. Das becherförmige Teil 15 ist auf der Seite des Adapters 30 offen.
Im Mittelbereich des Teils 15 ist ein Loch 16 zur Aufnahme des Teils 11a der Zwinge 11 ausgebildet. Das Teil 15 ist um die Zwinge 11 drehbar und entlang deren axialer Erstreckung beweglich. Eine Vielzahl sägezahnförmiger Vorsprünge 21, von denen jeder eine geneigte gebogene Fläche 21a aufweist, ist in vorgegebenen Winkelabständen (in nachstehend noch erläuterter Weise) auf der Innenwandfläche des Unterteils 15b des Teils 15 ausgebildet.
Ein becherförmiges Teil 17 weist einen zum Rohrabschnitt 15a koaxial verlaufenden Rohrabschnitt 17a auf, dessen Außendurchmesser etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des Rohrabschnitts 15a, sowie ein Unterteil 17b, das sich auf derselben Seite wie das Unterteil 15b des Teils 15 befindet. Auf der Seite des Adapters 30 ist das becherförmige Teil 17 offen. Im Mittelbereich des Unterteils 17b des Teils 17 ist zur Aufnahme des Teils 11a der Zwinge 11 ein Loch 18 ausgebildet. Damit kann das Teil 17 um die Zwinge 11 gedreht und entlang der axialen Richtung der Zwinge 11 bewegt werden.
Auf der Innenseite im distalen Endbereich des Rohrabschnitts 17a des Teils 17 sind auf der Seite des Adapters 30 Gewindegänge 19 ausgebildet, die mit den Gewindegängen auf dem Adapter 30 in Eingriff gebracht werden können.
Eine Vielzahl von Blattfedern 20, von denen jede eine im Uhrzeigersinn nach oben führende gebogene Fläche 20a aufweist, ist auf der Außenseite des Unterteils 17b des Teils 17 ausgebildet. Diese Blattfedern 20 werden durch teilweises Ausstanzen auf der Unterseite des Teils 17 und durch Auswärtsbiegen der ausgestanzten Abschnitte hergestellt.
Die größtmögliche Höhe jeder Blattfeder 20 von der Oberfläche des Teils 17 aus ist so gewählt, daß sie nahezu gleich der Höhe des entsprechenden Vorsprungs 21 des Teils 15 ist.
Der Abstand zwischen dem Flansch 12 der Zwinge 11 und dem Sicherungsring 13 ist so gewählt, daß er nahezu gleich der Summe aus der Gesamtdicke des Unterteils 15b des Teils 15 und des Unterteils 17b des Teils 17 sowie aus der Höhe des Vorsprungs ist.
Im folgenden wird nun die Funktionsweise des in Fig. 2 bis 4 dargestellten Steckers erläutert.
Fig. 5 zeigt den Zustand, in dem die Stecker 100 und 200 mit demselben Aufbau wie in Fig. 2 von beiden Enden eines Adapters 300 aus eingeschoben und miteinander verbunden werden. Die Zwinge 11 des Steckers 100 wird in einen hohlen Abschnitt 301 im Adapter 300 eingeschoben, und das Teil 15 wird nun im Uhrzeigersinn gedreht. Da auf das Teil 17 erst dann ein Widerstand einwirkt, wenn der Flansch 12 gegen das distale Ende des Adapters 300 zu liegen kommt, wird das Teil 17 zusammen mit dem Teil 15 durch eine Kraft gedreht, mit der die Vorsprünge 21 auf die entsprechenden Blattfedern 20 drücken. Die Gewindegänge 19 gelangen mit den Gewindegängen auf dem Adapter 300 in Eingriff und damit bewegt sich der Stecker 100 nach vorn, wie Fig. 6A dies zeigt. Gelangt jedoch der Flansch 12 gegen das distale Ende des Adapters 300 in Anlage, so wird das Teil 17 nicht mehr nach vorn bewegt. Wird das Teil 15 weitergedreht, bewegen sich die Vorsprünge 21 über das jeweilige äußere Ende der Blattfedern 20 hinaus, wie in Fig. 6C und 6D gezeigt, und spannen dabei die entsprechenden Blattfedern 20 in der in Fig. 6B dargestellten Weise. Fig. 6D zeigt, daß bei Freigabe der Vorsprünge 21 von den Blattfedern 20 die Drehbewegung des Teils 15 nicht mehr auf das Teil 17 übertragen wird. Damit dreht sich nur noch das Teil 15.
Anschließend wird die Zwinge 11 des Steckers 200 in den hohlen Abschnitt 301 im Adapter 300 eingeschoben, und nun wird das Teil 15 gedreht, um den Stecker 200 nach vorn bzw. in Adapterrichtung (in Fig. 5 nach rechts) zu bewegen, da der Bewegungsweg durch kein Hindernis versperrt wird. Wenn das äußere Ende der Zwinge 11 des Stekkers 200 gegen das äußere Ende der Zwinge 11 des Steckers 100 zu liegen kommt, wirkt auf die Drehbewegung des Teils 17 eine Widerstandskraft ein. Gemäß Fig. 6B bis 6D werden bei weiterer Drehung des Teils 15 die Vorsprünge 21 von den Blattfedern 20 freigegeben. Die Drehkraft des Teils 15 des Steckers 200 wird nicht auf das Teil 17 übertragen. In diesem Zustand dreht sich nur das Teil 15. Deshalb wirkt auf die distalen Stirnflächen beider Zwingen 11 keine übermäßige Kraft ein.
Um nun die Stecker 100 und 200 aus dem Adapter 300 freizubekommen, werden die Teile 15 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Fig. 6E zeigt, daß die Teile 17 nach Drehung des Teils 15 gedreht werden, wenn die Vorsprünge 21 nur auf die Blattfeder 20 drücken.
Fig. 7 zeigt einen Stecker entsprechend einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. Dabei sind gleiche Teile wie in Fig. 2 hier in Fig. 7 auch mit denselben Bezugszeichen angegeben. Die becherförmigen Teile 25 und 26 entsprechen den Teilen 17 bzw. 15, so daß eine ausführliche Beschreibung derselben hier nicht gegeben wird.
Gemäß Fig. 7 sind die Blattfedern 23 und Vorsprünge 24 nicht jeweils integral am jeweiligen Unterteil der Teile 25 und 26 ausgebildet, sondern durch einen (nicht dargestellten) Drehsicherungssplint auf den Teilen 25 und 26 befestigt.
Fig. 8A, 9A und 10A sowie Fig. 8B, 9B und 10B zeigen jeweils Blattfedern bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen, und zwar jeweils im Schnitt und in Draufsicht. Gemäß diesen Figuren können Blattfedern 27, 28 und 29 mit den schrägflächen eingesetzt werden, um die gleiche Wirkung wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 herbeizuführen.
Fig. 11A; 12A, 13A, 14A, 15A und 16A sowie Fig. 11B, 12B, 13B, 14B, 15B und 16B zeigen jeweils Vorsprünge im Schnitt und in Draufsicht. Dabei können Vorsprünge 30 bis 35 mit den in diesen Figuren jeweils dargestellten Querschnitten herangezogen werden, um die gleiche Wirkung wie mit den Vorsprüngen 21 herbeizuführen. Außerdem können Vorsprungteile 36 bis 41 mit den Vorsprüngen 30 bis 35 radial auf den innenliegenden Unterseiten der Teile angeordnet werden, die jeweils dem Teil 15 gemäß Fig. 2 entsprechen.
Erfindungsgemäß weisen in vorstehend beschriebener Weise die Blattfedern jeweils eine nach oben weisende Fläche in Unfangsrichtung auf und sind im Unterteil eines der beiden koaxial eingesetzten becherförmigen Teile so ausgebildet, daß sie in Längsrichtung der Zwingen um eine vorgegebene Weglänge hin- und herbewegt werden können, während die Vorsprünge, die auf die Blattfedern drücken, auf dem Unterteil des anderen Teils ausgebildet sind, wodurch der Stecker gebildet wird. Liegt nun die Zwinge gegen den Adapter an, so dreht sich das innere Teil nicht mehr, sondern nur noch das äußere Teil, so daß sich der Verbindungszustand der optischen Fasern erkennen läßt. Damit läßt sich eine Anlage der Zwingen gegen den Adapter und eine Beschädigung der Zwingen verhindern. Außerdem kann somit die Zuverlässigkeit faseroptischer Verbindungen verbessert werden.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen können auch anstelle von Adaptern Buchsen eingesetzt werden, um die gleichen Wirkungen wie vorstehend erläutert zu erzielen.

Claims

1. Faseroptischer Kabelverbinder mit einem ersten und einem zweiten Steckerteil (100, 200), einem im wesentlichen zylinderförmigen Adapter (30; 300), einer ersten und einer zweiten im wesentlichen zylinderförmigen Zwinge (11, 11) und Endabschnitten einer ersten und einer zweiten optischen Faser (22),

- wobei der Adapter (30; 300) jeweils ein erstes und ein zweites Verbindungeende mit Außengewinde und eine in axialer Richtung durch den Adapter führende Mittelbohrung aufweist,

- und wobei jede der Zwingen (11, 11) jeweils einen Flansch (12) zwischen einem vorderen und einem rückwärtigen Zwingenabschnitt (11b, 11a) aufweist, während die Endabschnitte der optischen Fasern (22) sich in der ersten bzw. der zweiten Zwinge (11) befinden und die vorderen Abschnitte der ersten und der zweiten Zwinge (11) jeweils in die Mittelbohrung im ersten bzw. zweiten Verbindungsende des Adapters (30; 300) eingeschoben sind,

- wobei jedes Steckerteil (100; 200) jeweils folgendes aufweist:

- ein innenliegendes zylindrisches Teil (17) mit einer inneren Unterplatte (17b), welches einen Abschnitt der Zwinge umschließt und Innengewindegänge (19) aufweist, die für den Eingriff mit einem der Verbindungsenden des Adapters angeordnet sind,

- ein außenliegendes zylindrisches Teil (15) mit einer äußeren Unterplatte (15b), welches das innenliegende zylindrische Teil umschließt und über einen vorgegebenen Weg gegenüber einer der Zwingen und gegenüber dem innenliegenden zylindrischen Teil in axialer Richtung hin- und herbeweglich angeordnet ist,

- wobei die innere und die äußere Unterplatte (17b, 15b) jeweils zur Aufnahme des rückwärtigen Abschnitts (11a) einer der beiden Zwingen koaxiale Mittelbohrungen (16, 18) aufweisen,

- mehrere Federeinrichtungen (20) in Umfangsrichtung zwischen der inneren und der äußeren Unterplatte (17b, 5b) angeordnet sind, und

- zum spannen der Federeinrichtungen in axialer Richtung Vorsprunge (21) in Umfangsrichtung zwischen der inneren und der äußeren Unterplatte (17b, 15b) angeordnet sind,

- während alle Teil des Kabelverbinders und die jeweiligen Bohrungen und Löcher eine gemeinsame Achse aufweisen und die Federeinrichtungen und Vorsprünge die Funktion einer Sicherheitskupplung erfüllen, dadurch gekennzeichnet, daß

- die erste und zweite Zwinge (11, 11) jeweils folgendes aufweisen:

- eine in der Außenfläche des rückwärtigen Abschnitts (11a) ausgebildete Ringnut (14) für den Eingriff eines ringförmigen Anschlagteils (13),

- wobei der Abstand zwischen dem Flansch (12) und dem Anschlagteil (13) zumindest gleich der Summe aus der Gesamtdicke der Unterplatte (15b) des außenliegenden zylindrischen Teils (15), der Unterplatte (17b) des innenliegenden zylindrischen Teils (17) und der Höhe der Vorsprünge (21) ist,

- daß der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Ende des Adapters (30, 300) kleiner ist als der Abstand zwischen den beiden Flanschen (12) der anliegenden ersten und zweiten Zwinge (11),

- daß die Federeinrichtungen (20) Blattfedern sind, deren Enden in axialer Richtung zu den Vorsprüngen hin gebogen sind,

- daß die Blattfedern und die Vorsprünge so angeordnet sind, daß in einer ersten Eingriffslage des Steckers das innenliegende zylindrische Teil (17) des ersten und zweiten Steckerteils (100, 200) mit dem ersten zylindrischen Teil (15) dadurch gekoppelt ist, daß die Vorsprünge (21) jeweils die Blattfedern (20) so spannen, daß das erste Steckerteil (100) unter Drehung des ersten außenliegenden zylindrischen Teils auf das erste Verbindungsende aufschraubbar ist und das zweite Steckerteil (200) unter Drehung des zweiten außenliegenden zylindrischen Teils auf das zweite Verbindungsende des Adapters (30, 300) aufschraubbar ist, wog der Flansch (12) der ersten Zwinge in dem ersten Steckerteil (100) zwischen der Bodenplatte (17b) des ersten Steckerteils und der Stirnfläche des ersten Verbindungsendes des Adapters festgeklemmt wird, während der Flansch (12 auf der zweiten Zwinge in dem zweiten Steckerteil (200) einen Abstand von der Stirnfläche des zweiten Verbindungsendes des Adapters einhält, wobei die beiden Stirnflächen der Zwingenteile gegeneinander anliegen, und

- daß die Blattfedern und die Vorsprünge so angeordnet sind, daß in einer zweiten endgültigen Eingriffslage der erste Flansch (12) der ersten Zwinge gegen die Stirnfläche des ersten Verbindungsendes des Adapters anliegt und die Stirnfläche der zweiten Zwinge gegen die Stirnfläche der ersten Zwinge mit beschränkter Kraft anliegt, die durch die Federkonstante der Blattfedern so vorgegeben ist, daß die Drehbewegung des innenliegenden zylindrischen Teils (17) des ersten und zweiten Steckerteils blockiert wird und die Vorsprunge (21) auf dem ersten und zweiten Steckerteil jeweils über die Enden der entsprechenden Blattfedern (20) vorstehen, wobei die zweite und endgültige Eingriffslage auch eine zweite Kupplungslage zum Freigeben des ersten und zweiten Steckerteils (100, 200) ist.

2. Stecker nach Anspruch 1, bei welchem die Vorsprünge (21) auf dem ersten zylindrischen Teil (15) und die Blattfedern (20) auf dem zweiten zylindrischen Teil (17) ausgebildet sind.

3. Stecker nach Anspruch 2, bei welchem die Vorsprünge (21) integral auf dem ersten zylindrischen Teil (15) angeformt sind.

4. Stecker nach Anspruch 2, bei welchem die Blattfedern (20) integral auf dem zweiten zylindrischen Teil (17) angeformt sind.