DE69223404T2

DE69223404T2 - Steckverbinder für lichtwellenleiter

Info

Publication number: DE69223404T2
Application number: DE69223404T
Authority: DE
Inventors: Nuran Cubikciyan; Albert Gennaro; Raymond Nering; Julius Puchammer
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1991-05-03
Filing date: 1992-03-23
Publication date: 1998-05-20
Anticipated expiration: 2012-03-24
Also published as: AU659193B2; CZ227393A3; MX9201992A; MY108415A; RU2126545C1; WO1992019999A1; EP0582675B1; CA2108261A1; AR244003A1; PL168092B1; TR26186A; CN1066513A; HU214233B; JPH06507506A; BR9205955A; HUT67604A; DK0582675T3; DE69223404D1; KR100283455B1; AU2182892A

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Vorrichtungen zum Verbinden von Lichtwellenleitern und im besonderen einen schnell trennbaren Zug-Druck-Steckverbinder für Lichtwellenleiter, der an Steckdosen für ST-Steckverbinder anpassungsfähig ist.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Die Verwendung von Lichtwellenleitern zur Hochgeschwindigkeitskommunikation und Datenübertragung über optische Signale hat sich gut eingebürgert. Heute sind schon Hunderttausende Meilen von Lichtwellenleitern in Gebrauch. Deshalb ist es dringend notwendig geworden, anpassungsfähige Steckverbinder für Lichtwellenleiter zu schaffen, die sich leicht verbinden und trennen lassen, und es sind sehr viele Entwicklungsbemühungen zur Konstruktion dieser Steckverbinder unternommen worden. Der hierin verwendete Begriff "Steckverbinder" bezeichnet einen Artikel, mit dem zwei Lichtwellenleiter verbunden, getrennt und wieder verbunden werden können, im Gegensatz zu einer "Spleißverbindung", die normalerweise eine dauerhafte Verbindung zwischen den Wellenleitern bezeichnet.
In mehrere Steckverbinderkonstruktionen für Lichtwellenleiter ist eine Bajonettkupplung eingebaut, wie sie zum Beispiel in dem US-Patent Nr. 3,803,409 dargestellt ist. Diese Art einer Verbindung weist in ihrer einfachsten Form eine Kupplung mit einem oder mehreren nach außen ragenden Vorsprüngen oder Nasen sowie eine drehbare Aufnahmebuchse mit einem wendelförmigen Schlitz darin zur Aufnahme der Nasen auf. Die Kupplung kann eine einstückig ausgebildete innere Befestigungsplatte zum Befestigen des Steckverbinders an einem Verbindungselement aufweisen, wie sie in dem US-Patent Nr. 3,947,182 dargestellt ist, oder die Kupplung kann eine doppelseitige Steckdose aufweisen, die mit zwei Aufnahmebuchsen (eine an jedem Ende des Wellenleiters) zusammengreift, wie in dem US-Patent Nr. 3,948,582 beschrieben ist. Eine weitere Verbesserung betrifft die Weise, in der die Aufnahmebuchse um die Kupplung herum gedreht wird. Es wurde festgestellt, daß diese Drehung zu einem unerwünschten Abscheuern der Endflächen des Wellenleiters während des Verbindungsvorgangs führen könnte. Um ein solches Abscheuern zu verhindern, kann der Steckverbinderkörper (die zwinge) mit einer Einrichtung zum Ausrichten der zwinge mit der Steckdose des Steckverbinders versehen werden, wie in den US-Patenten Nr. 4,272,154; 4,354,731 und 4,793,683 vorgeschlagen wurde
Diese Ausrichtungseinrichtung ist in dem US-Patent Nr. 4,634,214 mit einer bajonettartigen Kupplung kombiniert. Dieser Steckverbinder ist gekennzeichnet als "ST"-Steckverbinder (wobei "ST" ein Warenzeichen der American Telephone and Telegraph Co. ist), und eine beispielhafte Ausführungsform desselben ist in Figur 1 zu sehen. Der ST-Steckverbinder nach dem Stand der Technik umfaßt im allgemeinen eine doppelseitige Steckdose 1, die zwei Stecker 2 (von denen nur einer in Figur 1 dargestellt ist) aufnimmt, die an den Wellenleiterenden befestigt sind. Jedes rohrförmige Ende der Steckdose 1 besitzt einen Führungsschlitz 3, der einen Führungsbolzen 4 aufnimmt, der an dem zwingenhalter des Steckers 2 befestigt ist, wobei diese Elemente verhindern, daß sich die zwinge in bezug auf die Steckdose dreht, wodurch sonst die Endflächen der Wellenleiter beschädigt werden könnten. Die Steckdose 1 weist auch sich diametral gegenüberliegende Nasen 6 auf, die in schraubenförmige oder J-förmige Schlitze 7 an der Bajonettkappe 8 des Steckers 2 gleiten. Die Kappe 8 ist in einer solchen Weise mit der zwinge 5 gekoppelt, daß sich die Kappe 8 in bezug auf die Zwinge 5 ungehindert drehen kann. Eine Ausrichtungsmuffe (nicht dargestellt) für die Zwingen ist ebenfalls typischerweise in der Steckdose 1 vorhanden. Dieser grundlegenden ST-Konstruktion wurden weitere Merkmale hinzugefügt, zum Beispiel die in dem US-Patent Nr. 4,812,009 dargestellte verlängerung aus Schutzhülle und Kappe, und das Einbringen eines Mechanismus, der eine beschränkte Axialbewegung der Zwinge und der Hülse ermöglicht, wie in der EP-A- 390275.
Der ST-Steckverbinder läßt sich zwar ziemlich einfach verwenden, weist jedoch mehrere Nachteile auf. Der erste betrifft die Tatsache, daß die Kappe 8 von Hand gedreht werden muß, um die Verbindung mit der Steckdose 1 herzustellen. Dadurch wird von vornherein die Verwendung eines ST-Steckverbinders in hochdichten Umgebungen ausgeschlossen, wo nicht genug Platz ist, um die Kappe 8 zu verstellen. Die Bedingung, daß eine relative Drehung zwischen der Kappe 8 und der Steckdose 1 erfolgt, verhindert auch die Mehrfachinstallation von Steckverbindern, d.h. den Einbau mehrerer Steckverbinder in ein einziges Gehäuse, zum Beispiel der doppelten Steckverbinder für Lichtwellenleiter, die in den US-Patenten Nr. 4,762,388; 4,611,887 und 4,687,291 dargestellt sind, und die in größerer Zahl zur Verwendung bei der faseroptisch verteilten Datenintegration (FDDI) installiert werden.
Anstelle der Bajonettkupplung werden bei doppelten Steckverbindern typischerweise Fallenmechanismen verwendet, um die Steckdosen und die Stecker von Steckverbindern in Eingriff zu bringen. Fallenarme werden auch verwendet, um einen Schnappverschluß bei mehreren einfachen Steckverbinderkonstruktionen zustandezubringen, zu denen auch die in den US-Patenten Nr. 4,225,214 und 4,240,695 gehören. Leider erfordern die meisten dieser Konstruktionen immer noch eine Verstellung der Betätigungsarme, damit sich die Fallen entspannen, und leiden deshalb an der gleichen Einschränkung hinsichtlich hochdichter Verbindungsumgebungen wie die ST-Steckverbinder. Bei einer interessanten Fallenkonstruktion ist dieses Problem jedoch beseitigt durch einen schnell trennbaren Zug-Druck- Steckverbinder für Lichtwellenleiter. Ein Beispiel für einen solchen Steckverbinder ist in dem US-Patent Nr. 4,268,115 dargestellt. Bei dieser Konstruktion umgibt ein verschiebliches Gehäuse den Körper des Steckers des Steckverbinders, wobei an dem Körper zwei Fallen befestigt und einstückig mit diesem ausgebildet sind, die in eine ringförmige Nut in der Steckdose des Steckverbinders eingreifen. Wenn sich das Gehäuse über dem Körper des Steckverbinders und von der Steckdose weg verschiebt, kommen zwei Öffnungen in dem Gehäuse in Kontakt mit den Fallenhaken und bewirken, daß sie sich aus der ringformigen Nut lösen.
Ein ähnlicher Zug-Druck-Steckverbinder für Lichtwellenleiter, der heute weithin verwendet wird, ist als "SC"-Steckverbinder bekannt, zuerst hergestellt von der Nippon Telegraph and Telephone Co. (NTT) in Tokai, Japan. Eine beispielhafte Ausführungsform dieses Steckverbinders ist in Figur 2 dargestellt. Eine ausführlichere Beschreibung ist zu finden im"Japanese Industrial Standard JIS C 5973 for F04-type optical fiber connectors", herausgegeben von der Japanese Standards Association. Bei dieser Konstruktion wird ebenfalls eine doppelseitige Steckdose 10 verwendet, jedoch weisen sowohl die Steckdose als auch der Stecker 11 einen rechteckigen Querschnitt auf. Der Stecker 11 besitzt einen Zwingenhalter 12, der die Zwinge 13 hält. In dem Zwingenhalter 12 befinden sich Rinnen 14, die mit Haken 15 der Fallen 16 zusammengreifen, die einen Teil der Steckdose 10 bilden. Der Stecker 11 weist des weiteren ein verschiebliches Gehäuse 17 auf, das den Zwingenhalter 12 umgibt. In dem Gehäuse 17 sind Schlitze 18 ausgebildet, die Rampen 19 an ihren vorderen Enden aufweisen. Wenn der Stecker 11 in die Steckdose 10 eingeführt wird, greifen Haken 15 in Rinnen 14 ein. Wird an dem Lichtwellenleiterkabel gezogen, kommen die Elemente nicht außer Eingriff, da das Kabel direkt an einem Rückgratelement befestigt ist, das nur mit dem Zwingenhalter 12 gekoppelt ist; wenn jedoch das Gehäuse 17 von der Steckdose 10 weggezogen wird, kommmen die Rampen 19 in Kontakt mit den Verlängerungen an der Vorderseite der Fallen 16, heben die Fallen hoch und bringen die Haken 15 außer Eingriff mit den Rinnen 14.
Die SC-Konstruktion bietet zwar mehrere Vorteile gegenüber der ST-Konstruktion, die beiden Steckverbinder sind jedoch absolut nicht aneinander anpassungsfähig. Des weiteren sind bereits mehrere Millionen ST-Steckverbinder in Anwendung, und diese Zahl kommt rasch an zehn Millionen heran. Es wäre deshalb wünschenswert und vorteilhaft, einen Zug-Druck- Steckverbinder für Lichtwellenleiter mit den Vorteilen des SC-Steckverbinders zu entwickeln, der jedoch vollständig an die ST-Konstruktion anpassungsfähig ist und deshalb an vorhandenen ST-Steckdosen verwendet werden könnte.

Zusammenfassung der Erfindung

Es wird ein Steckverbinder für Lichtwellenleiter geschaffen, mit dem ein Lichtwellenleiter mit einer Steckdose mit einem rohrförmigen Ende verbunden und wieder getrennt werden kann, wobei die Außenseite des rohrförmigen Endes eine oder mehrere nach außen ragende Nasen aufweist, und wobei der Steckverbinder folgendes umfaßt: ein hohles, im allgemeinen zylindrisches Element mit einem vorderen und einem hinteren Ende; eine Zwinge als Abschluß des Lichtwellenleiters, wobei die Zwinge in dem zylindrischen Element im Bereich des vorderen Endes angeordnet ist; wenigstens eine Falle, die in eine der Nasen auf der Steckdose eingreift, wobei die Falle an dem zylindrischen Element im Bereich seines vorderen Endes befestigt ist, und eine Öffnung zur Aufnahme der Nase aufweist; und ein Gehäuse, das verschieblich ah dem zylindrischen Element befestigt ist, wobei das Gehäuse wenigstes eine Rampe aufweist, um die Falle von der Nase zu lösen, wenn das Gehäuse zum hinteren Ende des zylindrischen Elements geschoben wird, wobei die Rampe vor der Falle liegt, wenn der Steckverbinder ganz mit der Steckdose in Eingriff steht, so daß durch die Rückwärtsbewegung des Gehäuses die Rampe gewaltsam gegen die Falle gedrückt wird, so daß sich die Falle radial nach außen bewegt, wobei die Rampe des weiteren in bezug auf die Öffnung in der Falle seitwärts verschoben wird, so daß die Falle ohne Störung durch die Rampe in die Nase eingreifen und sich wieder von dieser lösen kann.
Das Gehäuse kann Schlitze oder Hohlräume aufweisen, damit sich die Falleneinrichtung von der Mitte des Steckverbinders wegbiegen kann.
Eine Zwinge kann direkt an dem Rückgratelement befestigt werden, mehr bevorzugt wird jedoch die Zwinge an einem Zwingenhalter befestigt, der mit dem Rückgratelement in einer solchen Weise verbunden ist, daß eine geringe Relativbewegung zwischen dem Rückgratelement und dem Zwingenhalter ermöglicht wird. Das Rückgratelement weist vorteilhafterweise einen Keilzapfen auf, um den Steckverbinder mit der ST-Steckdose auszurichten, und eine Keilnut, um das Rückgratelement mit dem Zwingenhalter auszurichten. An dem Gehäuse kann auch eine Schutzhülle befestigt werden, um für eine zusätzliche Entspannung zu sorgen und die Gleitbewegung des Gehäuses zu erleichtern.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die neuen Merkmale und der Umfang der Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen erläutert. Die Erfindung sellbst wird jedoch am besten verständlich durch Verweis auf die beiliegenden Zeichnungen; darin zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht des ST-Steckverbinders für Lichtwellenleiter nach dem Stand der Technik;
Figur 2 eine teilweise im Schnitt ausgeführte Seitenansicht des ST-Steckverbinders für Lichtwellenleiter nach dem Stand der Technik,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Zug-Druck-Steckverbinders für Lichtwellenleiter;
Figur 4 eine horizontale Schnittansicht des erfindungsgemäßen Steckverbinders für Lichtwellenleiter längs der Linie 4 - 4 von Figur 3;
Figur 5 eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Steckverbinders für Lichtwellenleiter; und
Figur 6 eine Draufsicht von oben auf einen gemiß der vorliegenden Erfindung hergestellten doppelten Steckverbinder für Lichtwellenleiter.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

In den Figuren und insbesondere in den Figuren 3 und 4 ist der Zug-Druck-Steckverbinder 20 für Lichtwellenleiter gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Steckverbinder 20 für Lichtwellenleiter besteht im allgemeinen aus einem äußeren Gehäuse 22, das verschieblich über einem hohlen zylindrischen Element oder Rückgratelement 24 befestigt ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse 22 einen im allgemeinen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt auf, während das Rückgratelement 24 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist (wie in Figur 5 zu sehen ist). Wie in Figur 4 zu sehen ist, liegt das Festigkeitselement 26 eines Lichtwellenleiterkabels 28, gewöhnlich eine Kevlar-Umhüllung ("Kevlar" ist ein Warenzeichen von E.I. Dupont de Nemours & Co.) frei und ist am proximalen Ende des Rückgratelementes 24 mit einer Metallklammer 30 befestigt. Die Außenseite des proximalen Endes des Rückgratelementes 24 kann mit einer Reihe von Rändelungen oder Riefen 32 versehen sein, um die Greifwirkung der Klammer 30 zu verstärken. Der Lichtwellenleiter 34 verläuft mit seinem Mantel und seiner Umhüllung 36 durch das Rückgratelement 24 in einen Kanal in einem Zwingenhalter 38 und endet in einer Zwinge 40, die fest an dem Zwingenhalter 38 angebracht ist. Die Zwinge 40 könnte zwar direkt an dem Rückgratelement 24 befestigt werden, es soll jedoch eine Relativbewegung zwischen der Zwinge 40 und dem Rückgratelement 24 ermöglicht werden, wie weiter unten erläutert wird.
Das Gehäuse 22, das Rückgratelement 24 und der Zwingenhalter 38 können aus jedem dauerhaften Material konstruiert werden. Polymere Materialien werden zwar bevorzugt, es können jedoch metallische Materialien oder Kombinationen derselben verwendet werden. Geeignete Materialien für das Gehäuse 22, das Rückgratelement 24 und den Zwingenhalter 38 sind Flüssigkristallpolymere, Polyethersulfon (PES), Polycarbonat (im Handel als LEXAN bekannt), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyphenylensulfid (PPS), Polyetheretherketon (PEEK) und Polyetherimid (PEI). Die Zwinge 40 kann aus einer großen Vielzahl von Materialien wie Metallen und Polymeren und insbesondere aus Keramik konstruiert werden, wobei Zirconiumdioxid bevorzugt wird. Die Außenseite des Gehäuses 22 kann mit Riefen/Nuten 42 versehen werden, damit das Gehäuse besser ergriffen werden kann. An dem Gehäuse 22 kann eine Schutzhülle 44 (vorzugsweise konstruiert aus einem thermoplastischen Elastomer, zum Beispiel Polyurethan) mit Hilfe verriegelnder Flansche 46 und 48 befestigt werden. Die Schutzhülle 44 sorgt für zusätzliche Entspannung und macht das Verschieben des Gehäuses 22 von Hand leichter.
Die erste Neuheit in der vorliegenden Erfindung betrifft die Art, in der der Steckverbinder 20 in einer ST- Steckdose, zum Beispiel der in Figur 1 dargestellten Steckdose, befestigt wird und aus dieser gelöst wird. Das erfolgt dadurch, daß zwei sich diametral gegenüberliegende Fallenarme 50 vorgesehen werden, die (in gelenkartiger Weise) an dem Rückgratelement 24 befestigt und mit diesem ausgerichtet und vorzugsweise einstückig mit diesem ausgebildet sind. Jede Falle 50 weist eine Öffnung 52 zur Aufnahme der Nasen 6 an den rohrförmigen Enden einer ST-Steckdose 1 auf. An der Vorderkante 54 jedes Fallenarms so ist eine abgeschrägte Fläche vorhanden, wodurch die Nasen 6, wenn der Steckverbinder 20 in die Steckdose 1 eingeführt wird, in Kontakt mit den abgeschrägten Kanten 54 kommen, dabei die Fallenarme 50 von dem Rückgratelement 24 wegbiegen und ermöglichen, daß sich die Nasen 6 unter die Fallenarme 50 schieben, bis sie unter den Öffnungen 52 positioniert sind, und dann springen die Fallenarme 50 zurück in ihre ursprüngliche, entspannte Position. Zu diesem Zweck sollten die Fallenarme 50 aus einem flexiblen und etwas elastischen Material konstruiert werden, zum Beispiel aus dem oben genannten PES, PBT oder Polycarbonat. Das Wegbiegen kann über die Länge der Fallenarme 50 oder direkt an dem Gelenk zwischen den Fallenarmen 50 und dem Rückgratelement 24 erfolgen.
Wie die Fachleute erkennen werden, wird an dieser Stelle jede auf das Kabel 28 ausgeübte Zugkraft direkt auf die Grenzfläche zwischen Fallenarmen und Nasen übertragen auf Grund dessen, daß das Festigkeitselement 26 an dem Rückgratelement 24 befestigt ist, das einstückig mit den Fallenarmen 50 ausgebildet ist. Auf diese Weise kann der Steckverbinder 20 nicht getrennt werden, wenn am Kabel 28 gezogen wird (oder irgendwelche Elemente geschoben werden). Der Steckverbinder 20 kann jedoch aus der ST-Steckdose 1 gelöst werden, indem einfach an dem Gehäuse 22 (oder der Schutzhülle 44) gezogen wird. Das Gehäuse 22 weist an seinem distalen Ende, im Bereich von Flügeln 57 (zu sehen in Figur 3, jedoch nur etwas zu sehen in Figur 5), Rampenflächen 56 auf, die sich von den Vorderkanten 54 der Fallenarme 50 seitwärts erstrecken. Wenn das Gehäuse 22 von der Steckdose 1 weggezogen wird, verschiebt es sich über dem Rückgratelement 24, und die Rampenflächen 56 drücken gegen die Flügel 57, heben die Fallenarme 50 hoch und bringen die Nasen 6 der Steckdose außer Eingriff mit den Öffnungen 52. Wird fortwährend an dem Gehäuse 22 gezogen, wird der Steckverbinder 20 herausgezogen, da das Gehäuse 22 in Zwangskontakt mit den Fallenarmen 50 an den Seiten 58 kommt. Es sei angemerkt, daß Platz im Bereich der Fallenarme 50 vorhanden sein muß, so daß sich die Arme von dem Rückgratelement 24 wegbiegen können. Daher ist das Gehäuse 22 mit Schlitzen 60 versehen, um die Arme 50 aufzunehmen, wenn sie weggebogen werden. Natürlich könnten die Wände des Gehäuses 22 dicker sein, wobei in diesem Falle ein Hohlraum oder eine Nut (anstelle von sich über die gesamte Dicke der Wände erstrekkenden Schlitzen) genügen würde, damit die Fallenarme 50 Platz haben.
Ebenso wird eine Seitenzugfestigkeit hergestellt, indem zwei im allgemeinen parallele Schenkel 61 (Fig. 5) auf der Außenseite des Rückgratelementes 24 befestigt werden, wodurch die Wirkung von seitlichen Kräften, die auf das Kabel 28 aufgebracht werden, vermindert wird. Die Seitenzugfestigkeit wird verstärkt durch die Weise, in der die Schenkel 61 gegen die Außenseite der Steckdose 1 drücken, in Zusammenwirken mit dem Rückgratelement 24, das gegen die Innenseite der Steckdose 1 drückt. Die Schenkel 61 weisen gekrümmte Flächen 63 auf, die sich an die äußere Form und die äußeren Abmessungen des rohrförmigen Endes der Steckdose 1 anpassen. Die Schenkel 61 sorgen auch für eine Ausrichtung zwischen dem Rückgratelement 24 und dem Gehäuse 22.
Wie oben erwähnt, ist es auch wünschenswert, eine Relativbewegung zwischen der Zwinge 40 und dem Rückgratelement 24 zu ermöglichen, um das direkte Aufbringen von Spannung oder Seitenkräften auf den Lichtwellenleiter 34 zu verhindern. Bei der vorliegenden Erfindung erfolgt das dadurch, daß sich der Zwingenhalter 38 in dem Rückgratelement 24 verschieben kann, und daß des weiteren eine Schraubenfeder 62 vorgesehen wird, die den Zwingenhalter 38 in verlängerter Richtung nach vorn vorspannt. An einem Ende stößt die Feder 62 gegen einen vergrößerten Abschnitt 64 des Zwingenhalters 38, während das andere Ende gegen einen nach innen ragenden Flansch oder eine ringförmige Schulter 66 des Rückgratelements 24 stößt. Auf diese Weise werden keine auf das Kabel 28 ausgeübten Zugkräfte vom Zwingenhalter 38 (oder der Zwinge 40) wahrgenommen, da sie über die Kevlar-Umhüllung 26 und die Klammer 30 auf das Rückgratelement 24 übertragen werden, und die Endflächen der Zwingen in der Steckdose bleiben in jedem Steckverbinder in Zwangskontakt auf Grund der vorspannenden Feder.
Diese Konstruktion weist jedoch zwei Probleme auf. Zuallererst ist es auf Grund des Abstands zwischen dem proximalen Ende 68 und der Öffnung des Rückgratelements 24 schwierig, den umhüllten Wellenleiter 36 in das proximale Ende 68 des Zwingenhalters 38 zu fädeln. Zweitens ist wichtig, daß die Klammer 30 eine starke Erfassungskraft an der Kevlar- Umhüllung 26 ausübt, die dünnen Wände des Rückgratelementes 24 werden jedoch wahrscheinlich zusammenfallen, wenn die Klammer 30 zu straff ist, wobei die Wände des Rückgratelements 24 auf Grund von Erwägungen bei der Herstellung (insbesondere der Erfordernisse beim Formen, um die Schulter 66 in dem Rückgratelement 24 herzustellen) am klemmenden Ende nicht dicker gemacht werden können. Diese beiden Probleme werden jedoch gelöst durch Verwendung einer Buchse 70, die in der Nähe der Klammer 30 und im Bereich des proximalen Endes 68 des Zwingenhalters 38 in das Rückgratelement eingesetzt wird. Die Buchse 70 dient als Ausrichtungsführung, um zu gewährleisten, daß der umhüllte Wellenleiter 36 ordentlich in das proximale Ende 68 des Zwingenhalters 38 eintritt, und sie bringt auch Strukturstabilität in die Wände des Rückgratelementes 24 an dessen klemmendern Ende ein. Die Buchse 70 weist vorzugsweise eine ringförmige Riefe 72 auf, die in eine entsprechende Rinne in der Innenwand des Rückgratelementes 24 paßt.
Die Buchse 70 weist auch einen Kanal von ausreichendem Durchmesser auf, damit sich der umhüllte Wellenleiter 36 darin etwas biegen kann infolge der geringeren axialen Translationsbewegung der Zwinge 40, die eintritt, wenn zwei solche Zwingen in der Steckdose 1 gewaltsam gegeneinanderstoßen. Der Zwingenhalter 38 kann sich auf Grund eines Anschlags 71, der an das Ende des Rückgratelements 24 stößt, nicht zu weit in das Rückgratelement 24 hineinbewegen. Zu diesem Zweck ist die Zwinge 40 so lang und so positioniert, daß die Zwinge 40 um etwa 0,5 mm über die vorgesehene Kontaktebene in der Steckdose 1 hinausreicht. Diese Toleranz sorgt zusammen mit einer passend gewählten Federkonstante für die Feder 62 für eine Kraft von etwa 9 Newton an der Grenzfläche zwischen den Zwingen, wie dies in den ST-Bestimmungen gefordert wird.
Aus Figur 5 werden mehrere weitere Merkmale des Steckverbinders 20 für Lichtwellenleiter ersichtlich. Mit dem Gehäuse 22 einstückig ausgebildet ist eine Vielzahl von nach innen ragenden Fingern 74, die dazu beitragen, daß eines der zylindrischen Enden des Steckers 1 in den Steckverbinder 20 geführt wird. Die Enden der Führungsfinger 74 sind gebogen, um sich an den kreisförmigen Querschnitt der Steckdose 1 anzupassen. Die Rampenflächen 56 des Gehäuses 22 sind in Figur 5 hinter den Fingern 74 verborgen. Ebenso ist ein nach außen ragender Führungsbolzen 76 einstückig auf der Oberfläche des Rückgratelements 24 ausgebildet, um mit dem Führungsschlitz 3 an der ST-Steckdose zusammenzugreifen. Schließlich kann die sichtbare Außenseite des Gehäuses 22 eine Markierung oder einen erhabenen Vorsprung 78 tragen, um den Benutzer von der richtigen Orientierung des Steckverbinders 20 in bezug auf den Führungsbolzen 76 in Kenntnis zu setzen.
Neben der auf diese Weise entstandenen Keilverbindung zwischen der Steckdose 1 und dem Rückgratelement 24 wird auch eine Keilverbindungseinrichtung geschaffen, um eine Relativdrehung oder -verdrehung zwischen dem Zwingenhalter 38 und dem Rückgratelement 24 zu verhindern. Das Rückgratelement 24 ist mit einem weiteren Führungsschlitz 80 versehen, der mit einer Keilnut 82 zusammengreift, die auf der Außenseite des Zwingenhalters 38 ausgebildet ist. Diese Keilverbindung sichert zusammen mit der von dem Führungsbolzen 76 und dem Führungsschlitz 3 geschaffenen, daß sich die Zwinge 40 nicht in bezug auf die Steckdose 1 dreht, wodurch Abriebschaden vermieden wird, der sonst entstehen könnte, wenn zwei Wellenleiterendflächen in der Steckdose 1 aneinanderstoßen, und verhindert auch ein unabsichtliches Verdrehen der Zwinge 40, wenn sie nicht in Eingriff steht.
Figur 6 stellt dar, wie die vorliegende Erfindung in einen Doppelsteckverbinder eingebaut werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist ein einziges Gehäuse 22' über die Rückgratelemente zweier Steckverbinder-Unteranordnungen 20a und 20b gepaßt Wird das Gehäuse 22' verschoben, werden die inneren Fallenarme (nicht dargestellt) in den Unteranordnungen 20a und 20b außer Eingriff mit den Steckdosennasen gebracht. Wahlweise könnte das Gehäuse 22' eine greiferartige Anordnung umfassen, die einfach über zwei vollständige Steckverbinder 20 gepaßt würde, die jeweils verschiebliche Gehäuse 22 aufweisen. An der Außenseite des Gehäuses 22 ausgebildete Riefen 42 können verwendet werden, um bei der Befestigung einer solchen Greiferanordnung zu helfen.
Der Steckverbinder für Lichtwellenleiter gemäß der vorliegenden Erfindung könnte zwar praktisch jede Größe besitzen, ist jedoch in erster Linie zur Verwendung mit vorhandenen St- Steckdosen vorgesehen. Dementsprechend sollte der Steckverbinder 20 annähernd die folgenden Abmessungen besitzen. Der Außendurchmesser desjenigen Abschnitts des Rückgratelementes 24, der von der ST-Steckdose umgeben ist, beträgt etwa 5,3 mm. Der Innendurchmesser des Rückgratelements 24 beträgt etwa 3,6 mm. Die Buchse 70 ist dementsprechend etwa 3,4 mm im Durchmesser, obwohl sie sich zwecks Preßpassung in das Rückgratelement 24 etwas verjüngt, und ist etwa 11,0 mm lang. Die Fallenarme 50 weisen eine Länge von etwa 13,0 mm und eine Breite von etwa 2,7 mm auf. Die Breite der Fallenarme 50 über den mit den Rampenflächen 56 zusammengreifenden Flügeln beträgt etwa 4,8 mm. Der Durchmesser der Öffnungen 52 in den Fallenarmen 50 beträgt etwa 1,8 mm. Die äußeren Abmessungen des Gehäuses 22 sind unerheblich für die Anpassungsfähigkeit an ST-Steckdosen, jedoch sollte das Gehäuse 22 so klein wie ausführbar sein, um hochdichte Verbindungen zu ermöglichen; das Gehäuse 22 ist vorzugsweise etwa 10,9 mm² groß. Die Schutzhülle 44 ist vorzugsweise etwa 2,8 cm lang.

Claims

1. Steckverbinder (20) für Lichtwellenleiter, mit dem ein Lichtwellenleiter mit einer Steckdose mit einem rohrförmigen Ende verbunden und wieder getrennt werden kann, wobei die Außenseite des rohrförmigen Endes ein oder mehrere nach außen ragende Nasen aufweist, und wobei der Steckverbinder folgendes umfaßt:

ein hohles, im allgemeinen zylindrisches Element (24) mit einem vorderen und einem hinteren Ende;

eine Zwinge (40) als Abschluß des Lichtwellenleiters, wobei die Zwinge (40) in dem zylindrischen Element (24) im Bereich des vorderen Endes angeordnet ist;

wenigstens eine Falle (50), die in eine der Nasen auf der Steckdose eingreift, wobei die Falle (50) an dem zylindrischen Element (24) im Bereich seines vorderen Endes befestigt ist und eine Öffnung (52) zur Aufnahme der Nase aufweist; und

ein Gehäuse (22), das verschieblich an dem zylindrischen Element (24) befestigt ist, wobei das Gehäuse wenigstens eine Rampe (56) aufweist, um die Falle (50) von der Nase zu lösen, wenn das Gehäuse (22) zum hinteren Ende des zylindrischen Elements (24) geschoben wird, wobei die Rampe (56) vor der Falle (50) liegt, wenn der Steckverbinder (20) ganz mit der Steckdose in Eingriff steht, so daß durch die Rückwärtsbewegung des Gehäuses die Rampe (56) gewaltsam gegen die Falle (50) gedrückt wird, so daß sich die Falle radial nach außen bewegt, wobei die Rampe (56) des weiteren in bezug auf die Öffnung (52) in der Falle (50) seitwärts verschoben wird, so daß die Falle ohne Störung durch die Rampe (56) in die Nase eingreifen und sich wieder von dieser lösen kann.

2. Steckverbinder für Lichtwellenleiter nach Anspruch 1, bei dem zwei Fallen (50) vorgesehen sind, die zwei biegsame Fallenarme (50) umfassen, die in zwei Nasen eingreifen können, die einander auf der Außenseite der Steckdose diametral gegenüberliegen, wobei die Fallenarme (50) im allgemeinen parallel sind und mit dem zylindrischen Element fluchten, und sich in Längsrichtung zu dem vorderen Ende des zylindrischen Elements (24) erstrecken, wobei jeder der Fallenarme eine Öffnung (52) aufweist, um darin eine der Nasen aufzunehmen.

3. Steckverbinder für Lichtwellenleiter nach Anspruch 1 oder 2, bei dem:

das zylindrische Element (24) Ansätze (74) aufweist, um das zylindrische Element mit einem Führungsschlitz in der Steckdose auszurichten; und

die Zwinge eine Keilnut (82) aufweist, um die Zwinge mit einem Führungsschlitz (80) in dem zylindrischen Element auszurichten.

4. Steckverbinder für Lichtwellenleiter nach Anspruch 1, 2 oder 3, des weiteren umfassend eine Einrichtung, die eine Relativbewegung zwischen der Zwinge (40) und dem zylindrischen Element (24) ermöglicht.

5. Steckverbinder für Lichtwellenleiter nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei dem das verschiebliche Gehäuse (22) das zylindrische Element (24) umgibt und einen oder mehrere Schlitze (60) aufweist, um die Fallen (50) aufzunehmen, und des weiteren umfassend Schenkelelemente (61), die an dem zylindrischen Element (24) befestigt sind, um das zylindrische Element (24) in dem Gehäuse (22) auszurichten und einen Widerstand gegen seitliche Kräfte auszuüben, die auf den Lichtwellenleiter einwirken.

6. Steckverbinder für Lichtwellenleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, des weiteren umfassend eine Buchse (70), die in dem zylindrischen Element (24) im Bereich seines hinteren Endes angeordnet ist, um den Lichtwellenleiter mit der Zwinge (40) auszurichten.