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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet faseroptischer
Verbinder und spezieller eine Teilanordnung mit Ausrichtungs-/Führungsstift zur
Nutzung in einem faseroptischen Verbinder, welcher mit einer komplementären Verbindungseinrichtung
gepaart wird.
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Hintergrund der Erfindung
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Faseroptische
Verbinder werden in einer breiten Vielfalt von Gestaltungen verwendet,
um faseroptische Kabel abzuschließen und um eine Verbindung
der Kabel mit anderen Kabeln oder anderen faseroptischen Übertragungseinrichtungen
zu ermöglichen.
Ein typischer faseroptischer Verbinder umfasst eine auch als Ferrule
bezeichnete Fassung, in welcher eine optische Faser oder Fasern
innerhalb des Verbinders montiert und zentriert werden. Die Ferrule
kann aus einem solchen Material wie Keramik hergestellt sein. Ein
Ferrulenhalter oder eine andere Gehäusekomponente des Verbinders
umschließt
die Ferrule und kann aus einem solchen Material wie gegossenem Kunststoff
hergestellt sein. Eine Feder kann innerhalb des Gehäuses oder
des Ferrulenhalters in solcher Weise angeordnet sein, dass die Ferrule
nachgiebig nach vorn vorgespannt wird, um an einer weiteren Fasern
montierenden Ferrule einer zu paarenden Verbindungseinrichtung in Anlage
zu kommen.
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Zwei
faseroptische Verbinder oder ein Verbinder und eine weitere faseroptische Übertragungseinrichtung
werden oft in einem Adapter gepaart, welcher die Fasern zentriert,
um geringe Einfügungsdämpfungen
bereitzustellen. Der Adapter koppelt die Verbinder in solcher Weise
miteinander, dass deren gekapselte Fasern mit den Enden aneinander
verbunden werden. Der Adapter kann eine leitungsinterne Komponente
darstellen oder der Adapter kann zur Montage in einer Öffnung in
einer Platte, Rückwandplatine,
Leiterplatte oder dergleichen ausgelegt sein.
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Eines
der Probleme bei zu paarenden faseroptischen Verbindern der vorstehend
beschriebenen Gattung beinhaltet das Ausrichten der Ferrulen einander
gegenüberliegender
oder zu paarender Verbinder in solcher Weise, dass die Fasern mit
minimalen Einfügungsdämpfungen
mit den Enden aneinander verbunden werden. Beispielsweise wird bekanntermaßen eine
Ferrule des einen Verbinders mit einem Paar von Ausrichtungsstiften
bereitgestellt, welche in ein Paar Ausrichtungslöcher in einer gegenüberliegenden
Ferrule eines zu paarenden Verbinders eingefügt werden. Das Paar Ausrichtungsstifte/Löcher ist
typischerweise an entgegengesetzten Enden einer Anordnung von abgeschlossenen
optischen Fasern angeordnet. Dieses Ausrichtungsstiftsystem hat
sich als effektiv erwiesen, wenn ein einziges Paar von zu paarenden
Ferrulen ausgerichtet wird. Dennoch leiden solche Ausrichtungsstiftsysteme
weiterhin an Problemen während
der Montage der faseroptischen Verbinder. Speziell stellen die Ausrichtungsstifte
sehr kleine, dünne
Komponenten dar und sind während
der Montage der Verbinder, egal ob von Hand oder durch eine Maschine,
schwer zu handhaben und zu manipulieren.
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Die
US 2001/0019645 A1 beschreibt ein Mehrfaser-Scheibenelement und einen Verbinder. Die
Ferrule umfasst zwei Präzisionsführungsstifte, die
durch ein Führungsstift-Distanzstück gehalten werden.
Die Führungsstifte
ragen zur richtigen Ausrichtung mit einer zu paarenden Ferrule von
der Zusammenfügungsfläche der
Ferrule vor und werden durch das Führungsstift-Distanzstück gehalten,
das an dem nicht zu paarenden Ende angeordnet ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet, diese Probleme zu
lösen,
indem ein neuartiger Stifthaltemechanismus zur Verfügung gestellt wird,
in welchem die Stifte als eine Teilanordnung montiert sind, welcher
in einfacher Weise zu manipulieren ist und in den Gesamtverbinder
einzubauen ist, und welcher eine vollständig schwimmende Bewegung der
Ausrichtungsstifte in der Teilanordnung ermöglicht.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine faseroptische Verbinderanordnung
mit einer neuen und verbesserten Ausrichtungsstifte haltenden Teilanordnung
zur Verfügung
zu stellen, welche die Montage der Stifte in dem Verbinder erleichtert.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung entsprechend Anspruch 1 umfasst der Verbinder einen
Körper
zum Paaren mit einer komplementären
Verbindungseinrichtung. Eine Ferrule ist an dem Körper montiert,
um eine Mehrzahl von optischen Fasern eines faseroptischen Kabels
abzuschließen.
Die Ferrule weist eine vordere Paarungsfläche sowie eine rückwärtige Fläche auf.
Zumindest ein Paar von Ausrichtungsstiften erstreckt sich durch die
Ferrule hindurch und weist ferne Enden auf, die von der vorderen
Paarungsfläche
der Ferrule vorstehen, und zwar zum Einfügen in ein Paar entsprechender
Ausrichtungslöcher
in der komplementären Verbindungseinrichtung.
Eine Stifthalteplatte nimmt die nahen Enden der Ausrichtungsstifte
in Eingriff, um die Stifte mit der Platte als eine Teilanordnung
zur Montage in dem Körper
hinter der rückwärtigen Fläche der
Ferrule zu halten. Die Stifthalteplatte ist vorzugsweise aus Metallmaterial
hergestellt und ist in einer Richtung generell senkrecht zu den
Ausrichtungsstiften allgemein eben.
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Entsprechend
einem Aspekt der Erfindung weist die Stifthalteplatte ein Paar Schlitze
auf, in welchen die Ausrichtungsstifte zurückgehalten werden, um die Stifte
an der Platte montiert zu halten. Die Schlitze weisen verschmälerte Mündungen
auf, hinter welchen die Stifte verrastet in den Schlitzen zurückgehalten
werden. Die Schlitze sind breiter als die Querschnittsausdehnungen
der Ausrichtungsstifte, um eine relative schwimmende Bewegung zwischen den
Stiften und der Halteplatte in einer Richtung allgemein senkrecht
zu den Stiften zu ermöglichen.
Die Ausrichtungsstifte weisen Schaftabschnitte mit reduziertem Querschnitt
auf, die in den Schlitzen aufgenommen werden. Die Länge der
Schaftabschnitte ist größer als
die Dicke der Stifthalteplatte, um eine relative schwimmende Bewegung
zwischen den Stiften und der Platte in einer Richtung allgemein
parallel zu den Stiften zu ermöglichen.
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Entsprechend
einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Stifthalteplatte einen äußeren Randbereich
auf, wobei die Schlitze in dem äußeren Randbereich
der Platte ausgebildet sind. In dem äußeren Randbereich der Platte
ist eine Ausnehmung zum Aufnehmen des faseroptischen Kabels in solcher
Weise ausgebildet, dass sich das Kabel durch die Platte hindurch
erstreckt.
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Andere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der
folgenden detaillierten Beschreibung deutlich werden, die in Verbindung
mit den beigefügten
Zeichnungen gegeben wird.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
Merkmale der vorliegenden Erfindung, welche als neuartig erachtet
werden, sind eingehend in den anhängenden Ansprüchen ausgeführt. Die
Erfindung kann zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am besten
unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung verstanden werden,
die in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen gegeben wird, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche
Elemente in den Figuren bezeichnen und wobei:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer faseroptischen Verbinderanordnung
von oben ist, die typisch für
die Integration der erfindungsgemäßen Ausrichtungsstifte haltenden
Teilanordnung ist;
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2 eine
perspektivische Ansicht der Verbinderanordnung von unten ist;
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3 eine
Ansicht ähnlich
der aus 1 ist, wobei die Abdeckung der
Anordnung entfernt ist;
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4 eine
auseinandergezogene, perspektivische Ansicht ist, welche die Bestandteile
der Verbinderanordnung zeigt;
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5 eine
perspektivische Ansicht der Ausrichtungsstifte haltenden Teilanordnung
ist;
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6 eine
perspektivische Ansicht eines der Ausrichtungsstifte ist;
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7 ein
Aufriss der Stifthalteplatte ist; und
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8 eine
perspektivische Ansicht ist, welche die Stifthalte-Teilanordnung
aus 5 angebaut an die Ferrule der Verbinderanordnung
zeigt, wobei sich ein faseroptisches Kabel durch die Stifthalteplatte
hindurch erstreckt.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Nehmen
wir detaillierter auf die Zeichnungen und zunächst auf die 1–4 Bezug,
so ist die Erfindung in einer generell mit 10 bezeichneten
faseroptischen Verbinderanordnung verkörpert, welche einen generell
mit 12 bezeichneten zweiteiligen Körper umfasst, der zum Paaren
mit einer (nicht gezeigten) komplementären Verbindungseinrichtung
ausgelegt ist. Wie am besten in 4 zu sehen
ist, umfasst der zweiteilige Körper 12 ein
generell mit 14 bezeichnetes Gehäuse sowie eine generell mit 16 bezeichnete Abdeckung.
Die Abdeckung wird auf der Oberseite des Gehäuses montiert und verrastet,
wie in 1 zu sehen ist, wobei die restlichen Bestandteile
der Verbinderanordnung innerhalb des Gehäuses montiert sind, wie in 3 gezeigt
ist.
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Nehmen
wir auf 4 in Verbindung mit 3 Bezug,
so umfassen die restlichen Bestandteile der Verbinderanordnung 10 eine
generell mit 18 bezeichnete Ferrule, einen generell mit 20 bezeichneten
Ferrulenschuh, eine generell mit 22 bezeichnete Ausrichtungsstifte
haltende Teilanordnung sowie eine generell mit 24 bezeichnete
Schraubenfeder. Alle diese Bestandteile sind innerhalb des Gehäuses 14 montiert,
wie in 3 zu sehen ist und wie nachfolgend detaillierter
beschrieben wird. Die Abdeckung wird dann auf der Oberseite des
Gehäuses 14 verrastet,
wie in 1 zu sehen ist, um alle Bestandteile im Montagezustand
zu halten.
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Spezieller
weist das Gehäuse 14 des
zweiteiligen Körpers 12 eine
vordere Paarungsfläche 26 sowie
eine rückwärtige Fläche, die
durch einen Zugentlastungsabschnitt 28 bestimmt wird, auf.
Das Gehäuse
kann eine einteilige Struktur darstellen, die einstückig aus
Kunststoffmaterial oder dergleichen geformt ist. Ein Paar Verrastungsarme 30 sind
integral mit dem Gehäuse
geformt und erstrecken sich in freitragender Weise von der vorderen
Paarungsfläche 26 aus
entlang des Gehäuses
nach hinten. Die Verrastungsarme sind in einer Richtung quer zu
einer Längsachse 32 der
Verbinderanordnung flexibel und weisen abgeschrägte Verrastungsvorsprünge 34 zum
gegenseitigen Eingriff mit entsprechenden Verrastungsmitteln an
der komplementären
Verbindungseinrichtung auf. Das Gehäuse 14 umfasst ferner
einen generell mit 36 bezeichneten inneren Hohlraum mit
offenem Ende, welcher einen vorderen Kammerabschnitt 36a sowie
einen hinteren Kammerabschnitt 36b umfasst, die durch eine
nach hinten gewandte Schulter 38 unterteilt sind.
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Die
Abdeckung 16 des zweiteiligen Körpers 12 umfasst eine
Deckplatte 40, welche grundsätzlich den Hohlraum 36 des
Gehäuses 14 verschließt. Ein rückwärtiger Zugentlastungs abschnitt 42 bietet
in Kombination mit dem Zugentlastungsabschnitt 28 des Gehäuses ein
Zugentlastungsmittel für
ein an der Verbinderanordnung abgeschlossenes faseroptisches Kabel.
Die Abdeckung 16 wird an dem Gehäuse 14 durch ein Paar
von an der Abdeckung vorgesehenen primären Verrastungsarmen 44 verrastet,
welche in verrastenden Eingriff mit einem Paar Verrastungsflächen 46 an
dem Gehäuse
schnappen. Ein Paar sekundäre
Verrastungsarme 48 an dem Zugentlastungsabschnitt 42 der
Abdeckung 16 kommen außerdem
an einem Paar von Verrastungsvorsprüngen 50 an dem Gehäuse in Anlage.
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Wie
am besten in 3 zu sehen ist, wird die Ferrule 18 in
dem vorderen Kammerabschnitt 36a des Gehäuses 14 montiert,
und die Schraubenfeder 24 wird in dem hinteren Kammerabschnitt 36b montiert,
wobei sich die Ausrichtungsstifte haltende Teilanordnung 22 in
Zwischenlage zwischen diesen befindet. Die Ferrule 18 kann
aus einem solchen Material wie Keramik hergestellt sein und kann
eine mittige Durchführung 52 umfassen,
durch welche hindurch sich das faseroptische Kabel erstreckt, das
von dem Kabelschuh 20 umschlossen ist. Die Ferrule weist eine
vordere Paarungsfläche 54 sowie
eine rückwärtige Fläche 56 auf,
mit einer nach vorn gewandten Schulter 58 zwischen diesen.
Wenn die Ferrule in dem Gehäuse 14 montiert
ist, liegt die nach vorn gewandte Schulter 58 an der in
dem Hohlraum 36 des Gehäuses
vorgesehenen, nach hinten gewandten Schulter 38 (4)
an. Schließlich
umfasst die Ferrule 18 ein Paar Ausrichtungslöcher 60,
die sich außerhalb
der mittigen Durchführung 52 vollständig durch
diese hindurch erstrecken.
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Nehmen
wir Bezug auf 5 in Verbindung mit den 2 und 3,
so umfasst die Ausrichtungsstifte haltende Teilanordnung 22 eine
Stifthalteplatte 62, welche in schwimmender Weise ein Paar Ausrichtungsstifte 64 befestigt
und hält.
Diese Teilanordnung 22 wird in dem Gehäuse 14 montiert, wie
in 3 zu sehen ist, wobei die Stifthalteplatte 62 an der
rückwärtigen Fläche 56 der
Ferrule 18 anliegt und durch die Feder 24 an dieser
gehalten wird. Die Ausrichtungsstifte 64 erstrecken sich
durch die Ausrichtungslöcher 60 (4)
hindurch, wobei die fernen Enden 64a der Ausrichtungsstifte
von der vorderen Paarungsfläche 54 der
Ferrule nach vorn vorstehen, und zwar zum Einfügen in ein Paar entsprechende Ausrichtungslöcher in
der komplementären
Verbindungseinrichtung.
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Nehmen
wir Bezug auf 6, so ist jeder Ausrichtungsstift 64 im
Wesentlichen in Form eines dünnen,
zylindrischen Stabes vorgesehen, welcher beispielsweise aus Metallmaterial
hergestellt sein kann. Der Ausrichtungsstift weist das bereits beschriebene
ferne Ende 64a sowie ein nahes Ende 64b auf, welches
an der Stifthalteplatte 62 montiert wird und durch diese
zurückgehalten
wird. Der Durchmesser des Ausrichtungsstifts in der Nähe des nahen
Endes 64b weist einen verringerten Querschnitt auf, sodass
ein Schaftabschnitt 66 mit kleinerem Durchmesser zwischen
zwei umfänglichen Schultern 66a definiert
ist.
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Nehmen
wir Bezug auf 7, so ist die Stifthalteplatte 62 im
Wesentlichen eben und kann aus Metallmaterial hergestellt sein.
Im Montagezustand erstreckt sich die Ebene der Platte allgemein
senkrecht zu den Ausrichtungsstiften 64, wie in 5 zu sehen
ist, und allgemein senkrecht zu der Achse 32 der Verbinderanordnung,
wie in 4 zu sehen ist. Die Platte weist einen äußeren Randbereich
auf, der durch einen Umfangsrand 68 definiert wird. Ein
paar längliche
Schlitze 70 sind in dem peripheren Außenrand an entgegengesetzten
Seiten der Platte ausgebildet, um die Ausrichtungsstifte 64 aufzunehmen und
zurückzuhalten.
Ein ausgesparter Bereich 72 bildet ein Fenster in dem äußeren Umfangsrand
der Platte zwischen den Schlitzen 70, und zwar zur Aufnahme
des faseroptischen Kabels, wie später zu sehen sein wird. Die
Schlitze 70 weisen verschmälerte Mündungen 70a auf, hinter
welchen die Ausrichtungsstifte 64 eingerastet aufgenommen
werden und wie nachstehend beschrieben in den Schlitzen zurückgehalten
werden.
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Die
Ausrichtungsstifte 64 werden an der Stifthalteplatte 62 montiert,
indem die einen verringerten Querschnitt aufweisenden Schaftabschnitte 66 der Stifte
an den verschmälerten
Mündungen 70a vorbei in
Richtung der Pfeile "A" (7)
in die Schlitze 70 hinein bewegt werden. Die Durchmesser
der Schaftabschnitte 66 sind größer als die Breite der Mündungen 70a,
sodass die Schaftabschnitte eingerastet in den Schlitzen zurückgehalten
werden, sodass die Ausrichtungsstifte 64 nicht nur an der
Stifthalteplatte 62 montiert werden, sondern die Ausrichtungsstifte
an der Platte als eine Teilanordnung gehalten werden. Anders ausgedrückt können die
Ausrichtungsstifte nicht aus den Schlitzen herausfallen, und die
gesamte Teilanordnung aus Stiften und Stifthalteplatte 62 kann
wie nachstehend beschrieben für
die Montage manipuliert werden, ohne die Befürchtung, dass sich die kleinen
Ausrichtungsstifte verlagern.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen,
dass die Ausrichtungsstifte 64 im Wesentlichen eine allseitige
schwimmende Beweglichkeit in Bezug auf die Stifthalteplatte 62 aufweisen.
Dies kann am besten in Verbindung mit 5 beschrieben
werden, welche die Richtungen "x", "y" und "z" zeigt.
Die Richtung "x" liegt allgemein
in Längsrichtung
der Ausrichtungsstifte, d. h. parallel zu der Achse 32 des
Verbinders (4). Die Richtung "y" liegt senkrecht zu den Stiften in einer
gemäß der Ansicht
in den Zeichnungen allgemein vertikalen Richtung. Die Richtung "z" liegt senkrecht zu den beiden Richtungen "x" und "y",
d. h. in der Öffnungsrichtung
der Schlitze 70. Die Stifte können in der Richtung "x" in Bezug auf die Platte schwimmen,
da die Schaftabschnitte 66 mit geringerem Querschnitt länger sind,
als die Stifthalteplatte 62 dick ist, während der Hauptdurchmesser
der Ausrichtungsstifte größer als
die Breite der Schlitze 70 ist. Grundsätzlich sind durch den schmaleren
Schaftabschnitt 66 jedes Stifts Schultern 66a gebildet,
wie in 6 zu sehen ist, und zwar zum Anstoßen an entgegengesetzten
Seiten der Stifthalteplatte. Die Stifte können in der Richtung "y" schwimmen, weil die Schaftabschnitte 66 mit
kleineren Durchmessern ausgeführt
sind, als die vertikale Breite der Schlitze 70 beträgt. Die
Stifte können
in der Richtung "z" schwimmen, weil
die Schaftabschnitte 66 geringere Durchmesser aufweisen,
als die horizontale Längsausdehnung
der Schlitze 70 beträgt.
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8 zeigt,
wie einfach die Ausrichtungsstifte haltende Teilanordnung 22 (5)
an der Ferrule 18 angebaut werden kann, wobei ein faseroptisches Kabel 80 bereits
an der Ferrule abgeschlossen ist. Die Teilanordnung 22 wird
einfach quer zu dem Kabel in Richtung des Pfeils "B" bewegt, sodass das Kabel in den ausgesparten
Bereich 72 der Platte eintritt. Die Teilanordnung wird
dann nach vorn, in Richtung des Pfeils "C" bewegt,
bis die fernen Enden 64a der Ausrichtungsstifte 64 in
die in der rückwärtigen Fläche 56 der
Ferrule vorgesehenen Ausrichtungslöcher 60 eintreten.
Das Einfügen
der Stifte in die Löcher
wird durch die zugespitzte Konfiguration der fernen Enden erleichtert,
wie am besten in den 5 und 6 zu sehen
ist, wie auch durch die allseitige schwimmende Bewegung zwischen
den Ausrichtungsstiften und der Stifthalteplatte 62 relativ
zueinander, wie vorstehend beschrieben worden ist.
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Die
vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen
sind in jeglicher Hinsicht als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu
betrachten und die Erfindung ist nicht auf die hier angegebenen
Details eingeschränkt.
Es wird zu verstehen sein, dass die Erfindung in anderen speziellen
Formen verkörpert
sein kann, ohne dass von dem Schutzumfang abgewichen wird, wie er
in den anhängenden
Ansprüchen
definiert ist.