DE4106594A1 - Lichtwellenleiter-abschlussvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abschlußvorrichtung für mindestens einen Sichtwellenleiter, einen Lichtwellen­ leiter-Steckverbinder und eine Lichtwellenleiter- Steckverbinderanordnung.

Es gibt viele Einsatzgebiete, in denen zur Signalüber­ tragung Sichtwellenleiter in Form optischer Fasern verwendet werden. Gegenüber der Signalübertragung mit elektrischen Leitern haben Lichtwellenleiter den Vorteil wesentlich höherer Frequenzbandbreite und den Wegfall der Probleme mit elektromagnetischen Stör­ signalen.

Genauso wie für elektrische Leiter besteht auch für Lichtwellenleiter der Bedarf an Steckverbindern. Mit diesen werden entweder Lichtwellenleiter miteinander gekoppelt, indem deren zu koppelnde Enden sich dicht gegenüberliegend gehalten werden. Oder es werden Lichtwellenleiter mit Licht aussendenden oder Licht empfangenden optoelektronischen Bauelementen gekoppelt, indem die Lichtwellenleiterenden der optisch sendenden bzw. empfangenden Fläche eines optoelektronischen Bauelements dicht gegenüberliegend gehalten werden.

Um die Lichtübertragungsverluste in Steckverbindungen für Lichtwellenleiter möglichst klein zu halten, muß dafür Sorge getragen werden, daß die zu koppelnden Lichtwellenleiter zueinander bzw. zu den optoelek­ tronischen Bauelementen möglichst genau zentriert sind und die optisch zu koppelnden Flächen möglichst parallel und dicht zueinander gehalten werden. Auf­ grund des kleinen Durchmessers üblicher Lichtwellen­ leiter ist eine sehr hohe Genauigkeit der gegen­ seitigen radialen Positionierung der mit der Steck- Verbindung zu koppelnden Lichtwellenleiter erforder­ lich. Bei Verwendung herkömmlicher Technologie für Lichtwellenleiter-Steckverbindungen erweist es sich insbesondere für mehrpolige Steckverbinder als nahezu unmöglich, diese genaue radiale Posi­ tionierung gleichzeitig für alle zu koppelnde Licht­ wellenleiter sicherzustellen.

Mit der Erfindung sollen daher Maßnahmen angegeben werden, mit welchen dieses Problem überwunden werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht einerseits in einer Abschlußvorrichtung für einen Lichtwellen­ leiter mit einem hülsenartigen Abschlußelement, das mit einer Durchgangsöffnung versehen ist, in deren einem Ende ein Lichtwellenleiterstück fest ange­ ordnet ist und in deren anderes Ende ein Endbereich des abzuschließenden Lichtwellenleiters im wesent­ lichen bis zum Lichtwellenleiterstück hin einführ­ bar ist, wobei das vom abzuschließenden Licht­ wellenleiter abliegende freie Ende des Lichtwellen­ leiterstücks mit einer planen Oberfläche versehen ist.

Das Lichtwellenleiterstück besteht vorzugsweise aus Kunststoff, beispielsweise Acrylglas, ist in das Abschlußelement eingeklebt und ist an seinem freien Ende plangeschliffen, vorzugsweise zusammen mit dem entsprechenden Ende des Abschlußelements.

Die Abschlußelemente werden vorzugsweise als gesonderte Bauelemente hergestellt, zusammen mit den darin be­ festigten Lichtwellenleiterstücken und einschließlich des Planschleifens. Sie können dann nach Bedarf in Licht­ wellenleiter-Steckverbindungen unterschiedlicher Polzahl und unterschiedlicher Bauart eingesetzt werden. Dies entweder beim Hersteller solcher Steck­ verbinder oder auch am Montage- oder Reparaturort solcher Steckverbinder.

Zu diesem Zweck wird beim Herstellen der Steckver­ binder oder am Montageort ein abzuschließender Lichtwellenleiter auf die gewünschte Länge abge­ schnitten und mit seinem geschnittenen Ende in das nicht vom Lichtwellenleiterstück besetzte Ende der Durchgangsöffnung eines Abschlußelements eingeführt, bis es auf das Lichtwellenleiterstück trifft.

Bei Montage oder Reparatur am Einsatzort eines solchen Steckverbinders hat der Monteur normalerweise keine Möglichkeit zum Planschleifen des abge­ schnittenen Endes eines Lichtwellenleiters. Daher wird vorzugsweise zwischen dem Lichtwellenleiter­ stück und dem Ende des in das Anschlußelement ein­ geführten Lichtwellenleiters ein Anpaßgel vorge­ sehen, dessen Brechungsindex an den des Lichtwellen­ leiterstücks und des Lichtwellenleiters angepaßt ist. Lichtübertragungsbeeinträchtigungen in Folge eines Luftspalts dann, wenn die endseitigen Stirnflächen zweier zu koppelnder Lichtwellenleiter nicht exakt aneinander liegen, werden durch ein solches den Luft­ spalt ausfüllendes Anpaßgel vermieden.

Weitere Ausgestaltungsmerkmale der Abschlußvorrichtung sind Unteransprüchen entnehmbar.

Die Erfindung macht außerdem einen Lichtwellenleiter- Steckverbinder verfügbar, mit einem Steckverbinder­ gehäuse zur Aufnahme mindestens eines Lichtwellen­ leiters, der mit einem Lichtwellenleiter oder einem optoelektronischen Bauelement in einem Gegensteck­ verbinder koppelbar ist. Das Steckverbindergehäuse wird von mindestens einem Aufnahmehohlraum zur Auf­ nahme mindestens eines Lichtwellenleiters durch­ laufen. In dem steckverbindungsseitigen Endbereich des Aufnahmehohlraums ist mindestens eine Abschluß­ vorrichtung der vorausgehend erläuterten Art ange­ ordnet.

Vorzugsweise ist in einem Steckverbindungsgehäuseteil eine Zentriereinrichtung für das Abschlußelement vor­ gesehen, welche dafür sorgt, daß das Abschlußelement möglichst genau in seiner erforderlichen Position gehalten wird. Besonders voreilhaft ist es, nur den zum Gegensteckverbinder weisenden Endbereich des Abschlußelements in einer Zentrieraufnahmekammer genau positioniert festzuhalten, den Restbereich des Abschlußelements jedoch schwimmend zu lagern. Dann braucht man für enge Toleranzen lediglich hin­ sichtlich der Positionierung der Zentrieraufnahme­ kammer zu sorgen, während die restlichen Gehäuse­ bereiche und Gehäuseteile des Steckverbinders relativ große Toleranzen haben können. Dies verringert den technischen Aufwand enorm und führt zu einer ent­ sprechenden Kostenreduzierung.

Weitere Ausgestaltungen und Merkmale des erfindungs­ gemäßen Steckverbinders und einer damit aufgebauten Steckverbinderanordnung sind Unteransprüchen zu ent­ nehmen.

Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Abschluß­ elemente wird die Montage von Lichtwellenleiter- Steckverbindern enorm erleichtert. Die Montageperson, sei es nun beim Verbinder-Hersteller oder bei der Montage oder Reparatur am Einsatzort solcher Verbinder, braucht lediglich den zu koppelnden Lichtwellenleiter auf gewünschte Länge abzuschneiden, in das bereits mit dem Lichtwellenleiterstück und dem Anpaßgel versehene Abschlußelement einzuführen und die so gewonnene Einheit aus Abschlußelement und Lichtwellen­ leiter in das Verbindergehäuse einzusetzen. Mit Planschleifen, wie es bei herkömmlichen Lichtwellen­ leiter-Steckverbindern erforderlich ist, bei denen die Lichtwellenleiter direkt in das Verbindergehäuse eingesetzt werden, braucht sich die montierende Person nicht abzugeben. Bei Montage am Einsatzort könnte sie es auch gar nicht. Trotzdem kommt man mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen zu einem Lichtwellen­ leiter-Steckverbinder, bei dem die mit einem Gegen­ verbinder zu koppelnden Lichtwellenleiter-Endflächen plangeschliffen sind.

Die Zentriereinrichtung mit den Zentrieraufnahme­ kammern für die Abschlußelemente der zu verbindenden Lichtwellenleiter in den beiden zu koppelnden Steck­ verbindern bzw. für die optoelektronischen Bauelemente in dem einen Teil einer Steckverbindungsanordnung und für die Abschlußelemente für die Lichtwellenleiter in dem anderen Teil der Steckverbinderanordnung bringt man vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuseteil unter. Dies kann entweder eine Gehäusehülse sein, von deren beiden Enden her die beiden Steckverbinder mit den jeweiligen Abschlußelementen eingesteckt werden. Dies kann aber auch Teil eines der beiden zu koppelnden Steckverbinder sein. Dabei reicht die Zentrierauf­ nahmeeinrichtung dieses Steckverbinders so weit zu dem damit zu koppelnden Steckverbinder hinüber, daß im gekoppelten Zustand der beiden Steckverbinder die am einen Steckverbinder angeordnete Zentrierein­ richtung nicht nur die eigenen Abschlußelemente bzw. optoelektronischen Bauelemente zentrierend aufnimmt, sondern auch die Abschlußelemente bzw. optoelektro­ nischen Bauelemente des anderen Steckverbinders.

Durch diese Maßnahme zusammen mit einer schwimmenden Lagerung derjenigen Bereiche der Abschlußelemente, die nicht in den Zentrieraufnahmekammern der Zentrier­ einrichtung aufgenommen werden, ist sichergestellt, auch bei mehrpoligen Lichtwellenleiter-Steckverbindern, daß die optisch wirksamen Flächen der Lichtwellenleiter immer mit hoher Genauigkeit gegenüber den optischen Flächen der anzukoppelnden Lichtwellenleiter bzw. optoelektronischen Bauelemente zentriert, d. h., radial ausgerichtet sind, selbst wenn die gekoppelten Steckverbinder als solche aufgrund von Herstellungstoleranzen und Koppelspiel eine wesentlich weniger exakt Ausrichtung zueinander haben.

Ein Lichtwellenleiter-Steckverbinder der erfindungsge­ mäßen Art eignet sich besonders gut für den Einsatz in Kraftfahrzeugen. Für diesen Einsatzzweck werden für die Lichtwellenleiter Lichtleitfasern aus Kunststoff bevor­ zugt. Lichtleitfasern aus Glas stünden aufgrund der Vibrationen und Erschütterungen, die in Kraftfahrzeugen auftreten, unter Bruchgefahr. Die in den Abschlußele­ menten befindlichen Lichtwellenleiterstücke und die mit den Abschlußelementen abzuschließenden Lichtwellen­ leiter bestehen dann vorzugsweise aus Lichtleitfasern gleichen Kunststoffmaterials, beispielsweise Acrylglas.

Aufgrund der Dichtungsstopfen und Dichtungsringe, wie sie eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung aufweist, kommt man zu einer wasserdichten Lichtwellen­ leiter-Verbinderanordnung. Auch dies ist ein wichtiger Gesichtspunkt beim Einsatz in Kraftfahrzeugen, wo es ins­ besondere im Motorraum, in dem solche Verbinderanord­ nungen häufig montiert sind, zum Auftreffen von Spritz­ wasser kommen kann.

Beim Einsatz in Kraftfahrzeugen erweist sich auch die Zentriereinrichtung als sehr vorteilhaft im Hinblick auf die sehr starken Temperaturschwankungen, die in Kraft­ fahrzeugen vorkommen, insbesondere in deren Motorraum. Insbesondere aufgrund des Zusammenwirkens der Zentrier­ einrichtung mit der schwimmenden Lagerung für die Ab­ schlußelemente kommt es zur Selbstjustierung über den gesamten Temperaturbereich und über die Lebensdauer.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsformen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungs­ gemäß aufgebauten Verbindungsanordnung in Längsschnittdarstellung;

Fig. 2 bis 5 die Einzelteile der in Fig. 1 gezeigten Verbindungsanordnung;

Fig. 6 bis 10 diese Einzelteile in vergrößerten Darstellungen;

Fig. 11 eine vergrößerte Ausschnittsansicht der in Fig. 1 gezeigten Verbindungsanordnung;

Fig. 12 eine zweite Ausführungsform einer erfindungs­ gemäßen Verbindungsanordnung in Längsschnitt­ darstellung; und

Fig. 13 eine vergrößerte Ausschnittsansicht der in Fig. 12 gezeigten Verbindungsanordnung.

Fig. 1 zeigt in Längsschnittdarstellung eine Licht­ wellenleiter-Verbindungsanordnung 11 mit einer Gehäuse­ hülse 13, in der sich ein erster Lichtwellenleiter- Steckverbinder 15 und ein zweiter Lichtwellenleiter- Steckverbinder 17 im gekoppelten Zustand befinden. Dabei handelt es sich um zweipolige Steckverbinder. D. h., mit der Steckverbindungsanordnung 11 werden zwei Lichtwellenleiter 19 im ersten Steckverbinder 15 mit zwei Lichtwellenleitern 21 im zweiten Steck­ verbinder 17 miteinander gekoppelt. Die Lichtwellen­ leiter 19 und 21 sind je mit einem Abschlußelement 23 bzw. 25 abgeschlossen. Freie Stirnflächen der Abschluß­ elemente 23 liegen je einer freien Stirnfläche eines der Abschlußelemente 25 gegenüber. Die Lichtwellenleiter 19 und Abschlußelemente 23 sind in einem ersten Verbindergehäuse 27 des ersten Steckverbinders 15 und die Lichtwellenleiter 21 mit den zugehörigen Abschluß­ elementen 25 sind in einem zweiten Verbindergehäuse 29 des zweiten Steckverbinders 17 untergebracht. An ihren Lichtwellenleiteraustrittsenden sind die Verbindergehäuse 27 und 29 je mit einem Dichtungs- und Zugentlastungsstopfen 31 bzw. 33 verschlossen. Die beiden Enden der Gehäusehülse 13 sind je mit einem Bajonettdeckel 35 bzw. 37 abgeschlossen. Die Bajonettdeckel 35 und 37 sind mittels einer Bajonettverschlußeinrichtung lösbar am jeweiligen Ende der Gehäusehülse 13 befestigt.

Zur leichteren Erkennbarkeit des Aufbaus der Verbin­ dungsanordnung 11 sind alle deren Einzelteile im nicht montierten Zustand in den Fig. 2 bis 5 darge­ stellt. Dabei zeigt Fig. 2 die Gehäusehülse 13. Fig. 3 zeigt die vier Anschlußelemente 23 und 25. Die beiden Verbindergehäuse 27 und 29 sind in Fig. 4 dargestellt. Fig. 5 zeigt die beiden Dichtungs- und Zugentlastungs­ stopfen 31 und 33 sowie die beiden Bajonettdeckel 35 und 37.

Alle diese Einzelteile werden nun anhand von ver­ größerten Darstellungen in den Fig. 6 bis 9 näher betrachtet.

Fig. 6 zeigt eine Längsschnittdarstellung eines Abschlußelements, beispielsweise des Abschlußelements 25. Dieses besitzt einen Hülsenkörper 39 mit einer axialen Durchgangsöffnung 41, die sich von einer Koppelstirnfläche 43 bis zu einem Lichtwellenleiter­ einführende 45 erstreckt. In die Durchgangsöffnung 41 ist ein Lichtwellenleiterstück 47 eingeklebt, das einen Endes mit der Koppelstirnfläche 43 des Hülsen­ körpers 39 fluchtet und die anderen Endes bis etwa in die axiale Mitte der Durchgangsöffnung 41 reicht. Das mit der Koppelstirnfläche 43 abschließende Ende des Lichtwellenleiterstücks 47 ist plan geschliffen, vorzugsweise zusammen mit der Koppelstirnfläche 43 des Hülsenkörpers 39.

Bevor in den freigebliebenen Teil der Durchgangs­ öffnung 41 das auf die benötigte Länge abgeschnittene Ende eines Lichtwellenleiters, beispielsweise 21, eingeführt wird, wird in die Durchgangsöffnung 41 ein Anpaßgel eingebracht. Dessen Brechungsindex ist an den Brechungsindex des Lichtwellenleiters 21 und an den Brechungsindex des Lichtwellenleiterstücks 47 angepaßt. Das Anpaßgel verhindert optische Übergangs­ probleme für den Fall, daß die sich gegenüberliegenden Stirnendflächen des Lichtwellenleiterstücks 47 und des Lichtwellenleiters 21 nicht optimal aneinander liegen, so daß ohne Anpaßgel ein Luftspalt zwischen dem Lichtwellenleiterstück 47 und dem Lichtwellen­ leiter 21 entstünde. Um einen solchen Luftspalt mit Sicherheit zu verhindern, wird reichlich Anpaßgel in die Durchgangsöffnung 41 eingebracht. Damit der Lichtwellenleiter 21 trotz des reichlich eingebrach­ ten Anpaßgels möglichst bis auf Berührung mit dem Lichtwellenleiterstück 47 in die Durchgangsöffnung 41 eingeschoben werden kann, ist in der Innenwand der Durchgangsöffnung 41 eine in Längsrichtung der Durchgangsöffnung 41 verlaufende Gelüberlaufnut 49 vorgesehen, die am Lichtwellenleitereinführende 45 der Durchgangsöffnung 41 ins Freie mündet.

Vorzugsweise werden die Abschlußelemente mit einge­ klebtem und pangeschliffenem Lichtwellenleiter­ stück 47 und mit bereits eingefülltem Anpaßgel aus­ geliefert, entweder an die Verbinderherstellungs­ abteilung bzw. den Verbinderhersteller oder an den Monteur am Einsatzort. Dort braucht dann lediglich der Lichtwellenleiter auf die erforderliche Länge abgeschnitten, in den freigebliebenen Teil der Durchtrittsöffnung 41 bis zum Anschlag an das Licht­ wellenleiterstück 47 eingeführt und zusammen mit dem Abschlußelement 25 in das Verbindergehäuse 27 oder 29 eingesetzt zu werden.

Das Lichtwellenleiterstück 47 besteht vorzugsweise aus Kunststoff, z. B. Acrylglas. Insbesondere dann, wenn die Verbindungsanordnung 11 und die Lichtwellen­ leiter 19 und 21 Erschütterungen, Vibrationen und ähnlichen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, empfiehlt es sich, auch für die Lichtwellenleiter 19, 21 solche aus Kunststoff, beispielsweise Acrylglas, zu ver­ wenden.

Der Hülsenkörper 39 des Abschlußelements 25 weist an seinem Außenumfang eine der Axialpositionierung dienende Umfangsrippe 51 und einen Verrastungsvor­ sprung 53 für die Verrastung des Abschlußelements 25 in einem Verbindergehäuse 27 oder 29 auf.

In Fig. 7 ist in Längsschnittdarstellung eines der beiden Verbindergehäuse gezeigt, beispielsweise das Verbindergehäuse 27. An seinem verbindungsseitigen Ende 55 ist es mit einer vorstehenden Haube 57 ver­ sehen. An seinem Lichtwellenleitereinführende 59 ist das Verbindergehäuse 27 mit einem Hohlraum 61 zur Aufnahme des Dichtungs- und Zugentlastungsstopfens 31 und des Bajonettdeckels 35 versehen. Zwischen der Haube 57 und dem Hohlraum 61 erstrecken sich in Längsrichtung des Verbindergehäuses 27 zwei Durch­ trittskanäle 63 für je einen der beiden Lichtwellen­ leiter 19. Sie münden einen Endes in den Hohlraum 61 und anderen Endes in einen innerhalb der Haube 57 ge­ bildeten Freiraum 65. Jeder Durchtrittskanal 63 weist etwa in seiner axialen Mitte zwei voneinander beab­ standete Klammerausnehmungen 67 auf. An dem in den Freiraum 65 mündenden Ende weist jeder Durchtritts­ kanal 63 einen Abschnitt 69 vergrößerten Durchmessers auf. Mit Hilfe einer Ausnehmung 71 in der Nähe der Haube 57, die in der Nähe des Außenumfangs des Ver­ bindungsgehäuse 27 verlaufende Längsausnehmungsteile 73 und einen deren Mitten verbindenden Querausnehmungs­ teil 75 aufweist, sind zwischen dem Freiraum 65 und dem Querausnehmungsteil 75 eine vordere Feder­ hülse 77 und auf der anderen Seite des Querausnehmungs­ teil 75 eine hintere Federhülse 79 gebildet.

Das Verbindergehäuse 27 ist etwa in seiner axialen Mitte mit in Längsrichtung voneinander beabstandeten Dichtringnuten 81 versehen.

Die in Fig. 8 in Längsschnittdarstellung gezeigte Gehäusehülse 13 zur Aufnahme der beiden zu koppelnden Steckverbinder 15 und 17 weist in ihrer axialen Mitte eine Zentriereinrichtung mit zwei Zentrieraufnahme­ kammern 85 auf. Zwischen einer Außenumfangswand 87 und radialen Außenwänden 89 der Zentrieraufnahme­ kammern 85 befinden sich Zwischenräume 91.

Fig. 9 zeigt einen der beiden Dichtungs- und Zugent­ lastungsstopfen 31 und 33. Ein Dichtstopfenbereich 93 weist Zylinderform auf und besteht beispielsweise aus Kautschuk. Daran schließt sich ein Zugentlastungs­ bereich 95 an, der aus Kunststoff, beispielsweise Siliconkautschuk besteht. Durch die gesamte Länge des Dichtungs- und Zugentlastungsstopfens ziehen sich zwei Durchführkanäle 97 hindurch, durch welche Lichtwellenleiter hindurchgeführt werden können. Über einen Teil des Zugentlastungsbereichs 95 weisen die Durchführkanäle 97 wellenförmige Verengungsvorsprünge 99 auf. Außerdem ist der Außenumfang des Zugent­ lastungsbereichs 95 mit Dichtlippen 101 versehen.

Fig. 10 zeigt in Längsschnittdarstellung einen der beiden Bajonettdeckel 35, 37 in Form eines Zylinders, der am in Fig. 10 rechten vorderen Ende offen und am in Fig. 10 linken hinteren Ende bis auf eine Ein­ trittsöffnung 103 für die Lichtwellenleiter geschlossen ist. Der Außenumfang des Zylinderbereichs ist mit Ausnehmungen und Vorsprüngen für eine Bajonettver­ riegelung mit dem zugehörigen Endbereich der Gehäuse­ hülse 13 versehen. Im Zylinderwandbereich ist ein Deckelrastelement 105 vorgesehen.

Anhand der Fig. 11 wird nun das Zusammenwirken der einzelnen Teile der Verbindungsanordnung 11 erläutert, wobei nur der Steckverbinder 15 ganz und vom Steck­ verbinder 17 nur ein kleiner Teil des verbindungs­ seitigen Endes gezeigt ist.

Wie Fig. 11 zeigt, sind die beiden Steckverbinder 15 und 17 so in die Gehäusehülse 13 gesteckt, daß sich die Hauben 57 der beiden Verbindergehäuse 27 und 29 in dem ringförmigen Zwischenraum 91 der Gehäuse­ hülse 13 befinden. Die Abschlußelemente 23 befinden sich mit ihren kopplungsseitigen Enden und den Umfangsrippen 51 in den Zentrieraufnahmekammern 85 derart, daß sich die Kopplungsstirnflächen 43 der sich gegenüberstehenden Abschlußelemente 25, 27 bis auf einen (vorgeschriebenen) Abstandsspalt von 0,2 mm benachbart sind. Die zwischen den Umfangsrippen 51 und den Lichtwellenleitereinführenden 45 befindlichen Bereiche der Abschlußelemente 23, 25 sind in den Abschnitten 69 vergrößerten Durchmessers der Durch­ trittskanäle 63 des jeweiligen Verbindergehäuses 27 bzw. 29 schwimmend gelagert, d. h., mit einem gewissen radialen Spiel.

Die Lichtwellenleiter 19, 21 weisen je einen Licht­ leiterkern und einen den Lichtleiterkern umgebenden Lichtleitermantel auf. Die in den Durchgangsöffnungen 41 der Abschlußelemente 23, 25 befindlichen End­ bereiche der Lichtwellenleiter 19, 21 sind vom Lichtleitermantel befreit. Die außerhalb der Abschluß­ elemente 23, 25 befindlichen Bereiche der Licht­ wellenleiter 19, 21 sind mit dem Lichtleitermantel versehen. Jeder Lichtwellenleiter wird in seinem Bereich zwischen dem zugehörigen Abschlußelement und der zugehörigen Eintrittsöffnung 103 des zugehörigen Bajonettdeckels 35, 37 mehrfach festgehalten. Einmal durch zwei U-förmige Klammern 107, die in die Klammer­ ausnehmungen 67 des zugehörigen Durchtrittskanals 63 eingepreßt sind und den Lichtleiter in seiner Position fixieren. Zum anderen wird jeder Lichtleiter in dem zugehörigen Durchführkanal 97 des zugehörigen Dichtungs- und Zugentlastungsstopfens 31, 33 von den Verengungs­ vorsprüngen 99 festgehalten.

In den Fig. 1 und 11 sind die Verengungsvorsprünge 99 und die Dichtlippen 101 des Zugentlastungsbereichs 95 in ihrer Ruhestellung gezeichnet, um deren Zugent­ lastungs- bzw. Dichtwirkung zu zeigen. In Wirklich­ keit haben die am Lichtwellenleiter anliegenden Verengungsvorsprünge 99 und die am Verbindergehäuse 27, 29 anliegenden Dichtlippen 101 sich aufgrund der Nachgiebigkeit ihres Materials jedoch an den Außen­ umfang der Lichtwellenleiter 19, 21 bzw. den Innen­ umfang des Verbindergehäuses 27, 29 angepaßt und dringen in diese nicht ein.

In die Dichtringnuten 81 der Verbindergehäuse 27, 29 sind dichtende O-Ringe 109 eingesetzt, die am Innen­ umfang der Gehäusehülse 13 dichtend anliegen.

Der Dichtstopfenbereich 93 eines jeden Dichtungs- und Zugentlastungsstopfens 31, 33 ist mit zwei Umfangs­ rippen 111 versehen, die je an der Innenwand des Hohlraums 61 des zugehörigen Verbindergehäuses 27, 29 dichtend anliegen. Der Koppelungsbereich zwischen den beiden Steckverbindern 15, 17 und zwischen deren Lichtwellenleitern 19, 21 ist daher wasserdicht gehalten.

Der Bajonettdeckel 35 ist mittels des bereits er­ wähnten Bajonettverrastungsmechanismus lösbar an der Gehäusehülse 13 befestigt, wobei ein Umfangs­ wulst 113 am Lichtwellenleitereinführende 59 des zugehörigen Verbindergehäuses 27 zwischen dem Ende der Gehäusehülse 13 und dem Deckelteil des Bajonett­ deckels 35 festgelegt ist.

Dadurch, daß die zwei sich gegenüberliegenden Abschlußelemente 23, 25 mit ihren kopplungsseitigen Endbereichen je in einer gemeinsamen Zentrieraufnahme­ kammer 85 der Gehäusehülse 13 gehalten werden und ihre in den Abschnitten 69 vergrößerten Durchmessers der zugehörigen Durchtrittskanäle 63 befindlichen restlichen Bereiche schwimmend gelagert sind, wird eine gegenseitige radiale Zentrierung der beiden sich gegenüberstehenden Abschlußelemente 23, 25 und somit der beiden in ihnen festgeklebten Lichtwellen­ leiterstücke 47 sichergestellt, auch wenn die beiden an der Verbindungsanordnung 11 beteiligten Steckverbinder 15, 17 beispielsweise aus Toleranz- oder Temperaturgründen keine entsprechend genaue Positionierung zueinander haben.

Die Bajonettdeckel 35, 37 bleiben mit Hilfe ihres Deckelrastelements 105 an den Steckverbindern 15 bzw. 17 festgerastet, auch wenn die Steckverbindung gelöst wird. Zum Lösen der Steckverbindung wird der Bajonettverschluß zwischen dem Bajonettdeckel 35 bzw. 37 und dem zugehörigen Ende der Gehäusehülse 13 gelöst und der zu diesem Bajonettdeckel gehörende Steckverbinder 15 bzw. 17 aus der Gehäusehülse 13 herausgezogen. Die Herstellung der Steckverbindung geschieht in entsprechender gegengesetzter Weise.

Jedes Abschlußelement ist mittels seines Verrastungs­ vorsprungs 53 in dem zugehörigen Querausnehmungsteil 75 des zugehörigen Verbindergehäuses 27 bzw. 29 festgehalten.

Die Fig. 1 bis 11 zeigen eine Ausführungsform einer freihängenden Verbindungsanordnung für die Kopplung eines Paares Lichtwellenleiter 19, 19 mit einem zweiten Paar Lichtwellenleiter 21, 21. In den Fig. 12 und 13 ist eine Ausführungsform einer Verbindungs­ anordnung gezeigt, die in einer Montageöffnung einer Montagewand beispielsweise eines Gerätes oder einer Fahrzeugtrennwand befestigbar ist. Während bei der in den Fig. 1 bis 11 gezeigten Ausführungsform eine Verbindungsanordnung mit zwei identischen Steck­ verbindern gebildet wird, sind bei der in Fig. 12 und 13 gezeigten Ausführungsform an der Verbindungsan­ ordnung zwei unterschiedliche Steckverbinder be­ teiligt, von denen einer Abschlußelemente 25 mit daran angeschlossenen Lichtwellenleitern 21 aufweist, während der andere Steckverbinder zwei optoelektronische Bauelemente enthält, nämlich eine Photodiode 115 als Licht sendendes Element und einen Phototransistor 117 als Licht empfangendes Element. Dabei bildet der die Photodiode 115 und den Phototransistor 117 enthaltende Steckverbinder ein geräteseitiges Gehäuseteil mit einem Gehäusehülsenteil 119, in dem der Steckverbinder 17 aufnehmbar ist.

Fig. 12 zeigt einen Teil einer Montagewand 121, in der sich eine Montageöffnung 123 für die Durchführung des Gehäusehülsenteils 119 befindet. Der Gehäuse­ hülsenteil 119 weist auf der Geräteseite der Montage­ wand 121 einen vom Außenumfang des Gehäusehülsenteils 119 abstehenden Montageflansch 125 und auf der anderen Seite der Montagewand 121 einen Gewinde­ bereich 127 auf. Mit dem Gewindebereich 127 wirkt eine Ringmutter 129 zusammen. Zwischen der Montage­ wand 121 und dem Montageflansch 125 befindet sich eine Ringdichtung 131. Durch Verdrehen der Ring­ mutter 129 kann der Montageflansch 125 in Richtung zur Montagewand 121 hin gezogen werden.

Der Steckverbinder 17 wirkt mit einem die Photodiode 115 und den Phototransistor 117 haltenden Geräte­ steckerteil 133 zusammen, der eine Aufnahmekammer 135 für den Phototransistor 117, eine Aufnahmekammer 137 für die Photodiode 115, eine Aufnahmekammer 139 für das in Fig. 12 obere Abschlußelement 25 und eine Aufnahmekammer 141 für das in Fig. 12 untere Abschlußelement 25 aufweist.

Beim Zusammenstecken dieser Steckverbindungsanordnung werden die kopplungsseitigen Endbereiche und die Umfangsrippen 51 der beiden Abschlußelemente 25 in die Aufnahmekammer 139 und 141 des Gerätesteckerteils 133 gesteckt, wodurch sie gegenüber dem Phototransistor 117 bzw. der Photodiode 115 zentriert werden.

Auch bei dieser Steckverbindungsanordnung wird somit die gegenseitige Zentrierung der zu koppelnden optischen Flächen in ein- und demselben Steckverbindungsteil bewirkt. Während dies bei der ersten Ausführungsform die alle Abschlußelemente 25, 27 gemeinsam aufnehmende Zentriereinrichtung 83 der Gehäusehülse 13 ist, sind es bei der Ausführungsform nach Fig. 12 die in einem gemeinsamen Gehäuseteil enthaltenen Aufnahmekammern 135 bis 141. Da die restlichen Bereiche der Abschluß­ elemente 23, 25 in dem zugehörigen Verbindergehäuse 27 bzw. 29 schwimmend gelagert sind, wird die gegenseitige Zentrierung der sich gegenüberstehenden Lichtwellenleiter bzw. der sich gegenüberstehenden Lichtwellenleiter und optoelektronischen Bauelemente einzig und allein durch die gemeinsame Zentrierein­ richtung 83 bzw. die in demselben Gehäuse unterge­ brachten Aufnahmekammern 135 bis 141 bewirkt. Auch bei relativ großen toleranzbedingten Zentrierab­ weichungen der beiden an der Verbindungsanordnung beteiligten Steckverbinder ist somit eine präzise Positionierung der zu koppelnden optischen Flächen der Lichtwellenleiter und optischen Bauelemente gewährleistet.

Claims (24)

1. Abschlußvorrichtung für Lichtwellenleiter, gekennzeichnet durch ein hülsenartiges Abschlußelement (23, 25), das mit einer Durchgangsöffnung (41) versehen ist, in deren einem Ende ein Lichtwellenleiterstück (47) fest angeordnet ist und in deren anderes Ende ein End­ bereich des abzuschließenden Lichtwellenleiters (19, 21) im wesentlichen bis zum Lichtwellenleiter­ stück (47) hin einführbar ist, wobei das vom abzuschließenden Lichtwellenleiter (19, 21) abliegende freie Ende des Lichtwellen­ leiterstücks (47) mit einer planen Oberfläche ver­ sehen ist.

2. Abschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtwellenleiter­ stück (47) in die Durchgangsöffnung (41) des Abschluß­ elements (23, 25) eingeklebt ist.

3. Abschlußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtwellenleiter­ stück aus Kunststoff besteht.

4. Abschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Lichtwellenleiterstücks (47) plangeschliffen ist.

5. Abschlußvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Lichtwellenleiterstücks (47) zusammen mit der zuge­ hörigen Koppelstirnfläche (43) des Abschlußelements (23, 25) plangeschliffen ist.

6. Abschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangs­ bereich zwischen dem Lichtwellenleiter (19, 21) und dem Lichtwellenleiterstück (47) ein transparentes Anpaßgel angeordnet ist, dessen Brechungsindex im wesentlichen an den des Lichtwellenleiters (19, 21) und des Lichtwellenleiterstücks (47) angepaßt ist.

7. Abschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in dem den Lichtwellenleiter (19, 21) aufnehmenden Bereich der Durchgangsöffnung (41) ein in die Durch­ gangsöffnung (41) mündender Gelüberlaufkanal (49) vorgesehen ist, in den beim Einführen des Licht­ wellenleiters (19, 21) in die mit Anpaßgel versehene Durchgangsöffnung (41) sich als überschüssig er­ weisendes Anpaßgel ausweichen kann.

8. Abschlußvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelüberlaufkanal durch eine in die Durchgangsöffnung eingelassene Längsnut (49) gebildet ist.

9. Abschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschluß- Element (23, 25) an seiner Außenseite mit einer Verrastungseinrichtung (53) zur Festlegung des Ab­ schlußelements (23, 25) in einem Gehäuse eines Licht­ wellenleiter-Steckverbinders versehen ist.

10. Abschlußvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verrastungseinrichtung mindestens einen Verrastungsvorsprung (51, 53) zum Eingreifen in eine komplementäre Verrastungsaus­ nehmung in dem Gehäuse aufweist.

11. Lichtwellenleiter-Steckverbinder (15, 17) mit einem Steckverbindergehäuse (27, 29) zur Aufnahme mindestens eines Lichtwellenleiters (19, 21), der mit einem Lichtwellenleiter (21, 19) oder einem optoelektronischen Bauelement (115, 117) in einem Gegensteckverbinder (17, 15; 133) koppelbar ist, mit mindestens einem in Längsrichtung des Steckverbinder­ gehäuses (15, 17) verlaufenden Durchtrittskanal (63) für einen Lichtwellenleiter (19, 21), dadurch gekennzeichnet, daß in dem steckverbindungsseitigen Endbereich des Durchtrittskanals (63) mindestens eine Abschlußvor­ richtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ange­ ordnet ist.

12. Lichtwellenleiter-Steckverbinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der verbindungsseitige Endbereich des Abschlußelements (23, 25) in einer Zentriereinrichtung (83; 139, 141) eines Steckver­ bindergehäuseteils (13; 133) in vorbestimmter radialer Position gehalten wird und der restliche Bereich des Abschlußelements (23, 25) schwimmend innerhalb des Verbindergehäuses (27, 29) gelagert ist.

13. Lichtwellenleiter-Steckverbinder nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschluß­ element (23, 25) in dem Verbindergehäuse (27, 29) verrastet ist.

14. Lichtwellenleiter-Steckverbinder nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß im lichtwellenleitereinführseitigen Endbereich des Verbindergehäuses (27, 29) eine Zugentlastungsein­ richtung (95) angeordnet ist, die mindestens einen Durchführkanal (97) für einen Lichtwellenleiter (19, 21) aufweist, von dessen Innenwandung mindestens ein Paar sich gegenüberliegender Verengungsvorsprünge (99) vorsteht, das zugentlastend an dem Lichtwellenleiter (19, 21) angreift.

15. Lichtwellenleiter-Steckverbinder nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugentlastungs­ einrichtung (95) Teil eines aus nachgiebigem Material bestehenden Dichtungs- und Zugentlastungsstopfens (31, 33) ist, der in einen am lichtwellenleiterein­ führseitigen Ende des Verbindergehäuses (27, 29) vor­ gesehenen Dichtstopfenaufnahmehohlraum (61) einge­ setzt ist und sowohl die in die Durchführkanäle (97) ragenden Verengungsvorsprünge (99) aufweist als auch von seinem Außenumfang abstehende Dichtlippen (101), die an der Innenwand des Dichtstopfenaufnahmehohl­ raums (61) dichtend angreifen.

16. Lichtwellenleiter-Steckverbinder nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindergehäuse (27, 29) mit Positionierklammern (107) versehen ist, die in den Durchtrittskanal (63) ragen und an einem in den Durchtrittskanal (63) ein­ geführten Lichtwellenleiter (19, 21) positionierend angreifen.

17. Lichtwellenleiter-Steckverbindungsanordnung mit zwei je nach einem der Ansprüche 11 bis 16 ausge­ bildeten, zusammensteckbaren Lichtwellenleiter- Steckverbindern (15, 17).

18. Lichtwellenleiter-Steckverbindungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Steckverbinder (15, 17) im miteinander ver­ bundenen Zustand in einer Gehäusehülse (13) ange­ ordnet sind, die im axialen Mittenbereich eine Zentrier­ aufnahmeeinrichtung (83, 85) zur zentrierenden Auf­ nahme der sich gegenüberstehenden Abschlußelemente (23, 25) der beiden miteinander verbundenen Steck­ verbinder (15, 17) aufweist.

19. Lichtwellenleiter-Steckverbindungsanordnung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusehülse (13) mit einem radial von ihrem Außenumfang abstehenden Montageflansch (125) zur Montage der Gehäusehülse (13) in einer Montage­ öffnung (123) einer Montagewand (121) versehen ist.

20. Lichtwellenleiter-Steckverbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außenseite eines jeden der beiden Steckverbinder (15, 17) und der Innenwand der Gehäusehülse (13) je mindestens ein Dichtungsring (109) angeordnet ist.

21. Lichtwellenleiter-Steckverbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Längsende der Gehäusehülse (13) mit einem Deckel (35, 37) ver­ schließbar ist, der lösbar das Verbindergehäuse (27, 29) und gegebenenfalls auch den Dichtungs- und Zugentlastungsstopfen (31, 33) in der Gehäuse­ hülse (13) festhält und eine Lichtwellenleiter­ eintrittsöffnung (103) aufweist.

22. Lichtwellenleiter-Steckverbindungsanordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (35, 37) mittels einer Bajonettverschluß­ einrichtung an der Gehäusehülse (13) lösbar befestigt ist.

23. Lichtwellenleiter-Steckverbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusehülse (119) ein Teil des Gegensteckverbinders (133) ist und mindestens eine Aufnahmekammer (135, 137) für ein Lichtwellen­ leiter-Abschlußelement (23, 25) oder ein optoelek­ tronisches Bauelement (115, 117) aufweist.

24. Lichtwellenleiter-Steckverbindungsanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß der Steckverbinder (17) mindestens ein Lichtwellen­ leiter-Abschlußelement (25) enthält, das mit einem kopplungsseitigen Endbereich von einer steckverbin­ dungsseitigen Stirnfläche des Steckverbinders (17) absteht,
daß in dem Gegensteckverbinder (133) mindestens eine Halterung für ein optoelektronisches Bauelement (115, 117) vorgesehen ist, und
daß von dem steckverbindungsseitigen Ende der Halterung zur steckverbindungsseitigen Stirnfläche des Steckverbinders (17) eine Zentriereinrichtung (139, 141) vorsteht, die den steckverbindungsseitigen Endbereich des Lichtwellenleiter-Abschlußelements (25) bezüglich des optoelektronischen Bauelements (115, 117) zentrierend aufnimmt.