DE4412571C1 - Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen kombinierten LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Solche Steckverbinder können überall dort eingesetzt werden, wo gleichzeitig eine optische Signalübertragung und ein elektrisches Netz vorliegen. So erfolgt beispielsweise in modernen Automobilen die Informationsübertragung über Lichtwellenleiter und die elektrische Leistung wird über Metallkabel den Verbrauchern zugeführt.

Auf der Steckverbinderrückseite werden die Metallkabel und die Lichtwellenleiterkabel gemeinsam aus dem Steckergehäuse herausgeführt. Dabei werden oft die elektrischen Kabeladern und die Lichtwellenleiterkabel zu einem Bündel zusammenge­ faßt und ggf. mit einer gemeinsamen Schutzhülle umgeben. Dabei besteht die Gefahr, daß die Lichtwellenleiterkabel ungeachtet ihrer Empfindlichkeit gegenüber Knickstellen und Verbiegungen mit zu geringem Krümmungsradius die gleiche Behandlung erfahren wie die in dieser Beziehung unempfind­ lichen Metallkabel. Eine permanent oder auch nur zeitweise Krümmung der Lichtwellenleiterkabel mit einem zu kleinen Krümmungsradius kann die Lichtwellenleiterfasern auf Dauer schädigen und zu zu hoher Dämpfung führen. Dies ist inbe­ sondere dann wichtig, wenn ein 90°-Kabelabgang gefordert wird.

Die DE 31 29 828 C2 beschreibt einen Steckverbinder für Lichtwellenleiterkabel, in dessen Gehäuse ein Freiraum für die biegende Ausdehnung von Lichtwellenleitern vorgesehen ist. Eine Kombination mit Metallkabeln ist nicht vorgesehen.

Das US-Patent Nr. 52 35 665 zeigt einen LWL-Stecker mit einer Trommel, auf der die LWL umgelenkt werden, um einen mini­ malen Biegeradius nicht zu unterschreiten.

Das US-Patent Nr. 50 73 044 betrifft einen LWL-Stecker mit einer 90°-Kabelherausführung. Um das LWL-Kabel nicht zu knicken, ist eine steife 90°-Hülle vorgesehen, die auf einen entsprechenden Ansatz am Kabelausgang aufsteckbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kombinierten LWL/Metallkabel-Steckverbinder so zu verbes­ sern, daß ein definiertes Herausführen der Lichtwellenlei­ terkabel zusammen mit den Metallkabeln seitlich aus dem Steckergehäuse mit hoher Zugentlastung ermöglicht wird, unter Gewährleistung einer schonenden Behandlung der Lichtwellenleiterkabel zur Vermeidung von Dämpfung hervor­ rufenden Knickstellen. Desweiteren sollen die LWL-Stecker axial bewegbar sein, um trotz Toleranzen eine ständige Auflage auf den opto-elektronischen Bauelementen zu ge­ währleisten.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungs­ formen der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet.

Durch die erfindungsgemäße Rastkappe erhalten die Lichtwel­ lenleiterkabel über den gesamten Bereich ihrer Richtungsän­ derung innerhalb des Steckergehäuses eine optimale Führung, so daß Knickstellen sicher vermieden werden können.

Die Zusammenführung von Metallkabeln und Lichtwellenleiter­ kabeln erfolgt am Ausgang des Steckverbinders, von wo aus das Kabel im wesentlichen ohne größere abrupte Richtungsän­ derungen weitergeführt werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Erläuterung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen kombinierten LWL-/Metallkabel-Steckverbinder;

Fig. 2 die Rastkappe gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Vorderansicht der Rastkappe;

Fig. 4 eine Rastkappe in Sicht von der Kabelausgangsseite gesehen, und

Fig. 5 eine Sicht von der Kabelausgangsseite aus gesehen auf das Ausgangsende des Steckerverbindergehäuses mit eingerasteter Rastkappe.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt ein Steckverbindergehäuse 1 mit Kontaktkammern zur Aufnahme von - nicht gezeigten - Flach­ federkontakten sowie einer Aufnahme 3 für die LWL-Stecker 4 eines Lichtwellenleiterkabels im folgenden LWL-Kabel 5 ge­ nannt. Das Steckverbindergehäuse 1 weist an seiner An­ schlußseite eine U-förmige Aufnahme 6 auf, durch die die Kabel aus dem Steckergehäuse herausgeführt werden. Zur Anschluß­ seite des Steckverbindergehäuses 1 wird die U-förmige Aufnahme bzw. Rinne abgeschlossen durch eine Rastkappe 7. Die Rastkappe über­ deckt den hinteren Bereich des Gehäuses von der Aufnahme des Lichtwellenleiterkabels bis zum Ausgangsende der U-förmigen Auf­ nahme 6. Die Rastkappe weist Kanäle 8 auf, in die die Lichtwellenleiterkabel 5 eingelegt werden. Der Kanal 8 ist so geformt, daß das Lichtwellenleiterkabel an keiner Stelle eine Krümmung erfährt, mit einem Krümmungsradius, der unter dem minimal zulässigen Krümmungsradius für Lichtwellenlei­ terkabel liegt. Dadurch wird eine Beschädigung des Licht­ wellenleiterkabels vermieden. Desgleichen ist der Kanal 8 so ausgeformt, daß eine axiale Bewegung, gedämpft durch eine Siliconfeder des LWL-Steckers 4 möglich ist.

Die Rastkappe 7 wird über Rastnasen 9a, 9b in entsprechenden Lagernuten im Steckverbindergehäuse 1 durch Verrasten lösbar befestigt. Die Rastkappe 7 schließt ebenfalls die U-förmige Auf­ nahme 6 nach hinten ab, so daß die zwischen dem Boden 10 der Auf­ nahme 6 und der Unterseite der Rastkappe 7 aus dem Steckverbindergehäuse 1 herausgeführten - nicht gezeigten - Metallkabel mittels Stegen 23, 24 am Boden 18 bzw. an der Unterseite der Rastkappe 7 in "Schlangenlinienform" gedrückt werden, was eine hohe Zugentlastung des Metallkabels garantiert. Dort kann sich eine Kabeltülle anschließen, die ein Knicken des Kabelbündels an der Kabelherausführung aus dem Steckverbindergehäuse 1 verhindert (nicht dargestellt).

Fig. 2 zeigt die Rastkappe 7 mit einem ihrer Kanäle 8 und den Rastnasen 9a, 9b. Ausgangsseitig erkennt man auf den Innenwänden des Kanals 8 versetzt angeordnete relativ scharfkantige Dornen 11, die in den Kabelmantel des in den Kanal 8 eingelegten LWL-Kabels eingreifen, um damit eine schonende Kabelzugentlastung zu erreichen. Ferner sind am Kanaleingang 12 Schultern 14 vorgesehen, um das LWL-Kabel bei der Montage einzuclipsen. Am Kanalausgang 13 befinden sich radiusförmige Verdickungen, die als Knickschutz dienen.

Fig. 3 zeigt die rechte Seitenansicht des in Fig. 2 gezeig­ ten Steckverbinders. Man erkennt, daß ein Schlitz 16 das in Fig. 2 rechte Ende der Rastkappe in zwei Schenkel 17, 18 trennt, auf deren äußeren Enden jeweils die Rastnasen 9a angeordnet sind. Dadurch gewinnen die Schenkel eine Nach­ giebigkeit, die es ermöglicht, die Rastnasen in entsprechend eng ausgelegte Nuten im Gehäuse 1 einzufügen und in ent­ sprechende Lagersitze einklinken zu lassen.

Die abgerundete Schulter 19 dient als Handhabe zum Einpres­ sen der Rastkappe 7 und stabilisiert die Federwirkung der Schenkel 17, 18.

Fig. 4 zeigt eine stirnseitige Draufsicht auf die Rastkappe 7. Man erkennt wiederum die Schenkel 17, 18 mit den Rast­ nasen 9a sowie die Kanäle 8 mit über den Dornen 11 zwischen Schultern 14 eingeklemmten LWL-Kabeln 5. Die Kanäle 8 sind U-förmig ausgebildet, wobei die beiden Öffnungen der U-förmigen Kanäle jeweils nach rechts und links zeigen und die beiden Kanäle 8 in ihrem Bodenbereich über einen Steg 20 verbunden sind.

Fig. 5 zeigt teilweise geschnitten eine Stirnansicht des Steckverbindergehäuses 1 mit eingesetzter Rastkappe 7. Man erkennt die U-förmige Aufnahme 6 teilweise im Querschnitt, in der acht Metallkabel 21 in zwei Schichten zu je vier Kabeln auf dem Boden der U-förmigen Aufnahme 6 angeordnet sind. Die Rinne 6 wird durch die Rastkappe 7 verschlossen, die gleichzeitig die Metallkabel 21 durch ihre Querstege 22 in die Aussparung zwischen dem Quersteg 22 und dem Boden der Rinne 6 schlangenlinienförmig führt, wodurch die Metallkabel zugentlastet werden. Die Kanäle 8 der Rastkappe 7 enthalten jeweils ein LWL-Kabel 5. Die Kanäle 8 werden durch die Sei­ tenwände der U-förmigen Aufnahme 6 verschlossen. Am unteren Ende des Gehäuses erkennt man die LWL-Stecker 4. Die LWL-Kabel 5 und die Metallkabel 21 können an der Ausgangsseite des Steckverbindergehäuses zu einem Kabelverbund zusammen­ gefaßt werden und durch eine gemeinsame Hülle miteinander verbunden werden. Ferner kann an der Stirnseite der U-förmigen Aufnahme 6 und der Rastkappe 7 eine - ebenfalls nicht gezeigte - Knickschutztülle in bekannter Weise angebracht sein.

Das erfindungsgemäße Steckverbindungsgehäuse vereint in sich die Kombination zweier völlig verschiedener, den spezifischen Belangen der verschiedenen Kabel angepaßten zugleich scho­ nenden wie auch wirkungsvollen Zugentlastungen auf kleinstem Raum, wobei ein Knicken bzw. Krümmen des LWL-Kabels mit einem zu kleinen Krümmungsradius und daraus resultierende Dämpfungsverluste sicher vermieden werden können. Vorteil­ hafterweise ist die Rastkappe so ausgebildet, daß sich der LWL-Stecker zum Toleranzausgleich in axialer Richtung bewegen kann. Dies sichert, daß die LWL-Stecker mit leichtem Druck auf die opto-elektronischen Bauelemente ständig auf­ liegen, wodurch wiederum Dämpfungsarmut erzielt wird. Das LWL-Kabel hat zusätzlich einen Knickschutz in der Rastkappe. Das Einsetzen der Rastkappe ist einfach und kann auch unter beengten Platzverhältnissen mühelos ausgeführt werden. Bei einer notwendig gewordenen Handhabung der Flachfederkontakte ist es möglich, die Lichtwellenleiterkabel 5 zusammen mit der Rastkappe 7 abzutrennen, ohne daß die Lichtwellenlei­ terkabel aus der Rastkappe herausgenommen werden müssen. Dies verringert ebenfalls ein Beschädigungsrisiko bei Repa­ ratur- oder Installationsarbeiten. Insgesamt ist die Aus­ legung des Steckverbindergehäuses robust und zuverlässig.

Claims (11)

1. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder mit abgewin­ keltem Kabelabgang, mit: einem Gehäuse (1), in dem LWL-Stecker (4) und Flachkontaktfedern steckseitig in da­ für vorgesehenen Kontaktkammern (2, 3) angeordnet sind und an dessen Rückseite eine Auslaßöffnung für die Kabel (5, 21) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kabel in einer Aufnahme (6) mit einem Boden und zwei Seitenwänden zur Auslaßöffnung geführt sind, wobei der Boden um maximal 90° gegenüber der Steckerachse abge­ winkelt ist und die Aufnahme (6) zur Rückseite des Steck­ verbinders offen ist,
daß die Metallkabel (21) in einer oder mehreren Lagen auf dem Aufnahmeboden (6) aus dem Gehäuse (1) geführt sind, und
daß eine Rastkappe (7) die Aufnahme (6) nach hinten ver­ schließt, und seitliche Kanäle (8) aufweist, in denen LWL-Kabel (5) aufgenommen sind, wobei die Kanäle (8) die Umlenkung der LWL-Kabel (5) mit einem Radius gewähr­ leisten, der für die LWL-Kabel unschädlich ist.

2. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkappe (7) im wesentlichen viertelkreisförmige Kanäle (8) aufweist, die die LWL-Kabel (5) unmittelbar an der Rückseite des LWL-Steckers (4) aufnehmen, wobei die Ausformung der Kanäle (8) eine axiale Bewegung des LWL-Steckers (4) zuläßt.

3. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkappe (7) parallel zur Steckrichtung einen Schlitz (16) aufweist, der ihr den Steckern zugewandtes Ende in zwei Schenkel (17, 18) teilt, auf deren Außen­ seiten jeweils mindestens eine Rastnase (9a) angeordnet ist, die in entsprechende Lagernuten im Gehäuse (1) verrastbar sind.

4. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Ausgangsendes der LWL-Kabelkanäle (8) versetzt angeordnete, scharfkantige Rückhaltedornen (11) an den Kanalinnenwänden (8) zum Eingreifen in den LWL-Kabelmantel (5) sowie eine radiusförmige Verengung (15) als Knickschutz angeordnet sind.

5. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (8) jeweils einen U-förmigen Querschnitt mit stellenweisen Öffnungsverjüngungen (19) zur Klemmung der LWL-Kabel (5) aufweisen.

6. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkappe (7) an ihrem Kabelausgangsende einen Quersteg (22) aufweist, mit dem die Metallkabel (21) auf den Boden der U-förmigen Aufnahme (6) gepreßt werden.

7. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang der Aufnahme (6) und der Rastkappe (7) eine gemeinsame Knickschutztülle für die LWL- (5) und die Metallkabel (21) angeordnet ist.

8. Kombinierer LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Gehäuse (1) und Rastkappe (7) mittels snap-in-Verbindung im wesentlichen auf der Kraftwirkungsachse der Zugentlastung sowie der LWL-Stecker liegend erfolgt.

9. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Zugentlastungsteile die Aufnahme (6) ein federndes Element ist und daß im Bereich des LWL-Steckers (4) die Schenkel (17, 18) federn.

10. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkappe (7) im Bereich der Anlage des LWL-Steckers (4) federnde Schultern besitzt, um das LWL-Kabel dort bei der Montage einzuclipsen.

11. Kombinierter LWL-/Metallstecker-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (6) U-förmig ist und deren Schenkel die Kanäle (8) in der Rastkappe nach deren Einsetzen schließen.