DE69635644T2

DE69635644T2 - Buchsenadapter für einen optischen Stecker

Info

Publication number: DE69635644T2
Application number: DE69635644T
Authority: DE
Inventors: Jerry Max Austell Anderson; Ray R. Woodstock Cammons; Elizabeth J. N.E. Atlanta Driscoll; Norman Roger Norcross Lampert
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1995-10-12
Filing date: 1996-10-01
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2016-10-02
Also published as: EP0768547A1; JP3103773B2; CA2184418C; JPH09113750A; US5647043A; KR970022382A; EP0768547B1; AU6817796A; CA2184418A1; AU708527B2; CN1154483A; DE69635644D1; KR100271076B1; CN1079953C

Description

Querverweis zu verwandten Anmeldungen
Diese Erfindung ist verwandt mit der U.S.-Seriennummer 08/265,291 an J. M. Anderson u.a., eingereicht am 29. Juli 1994, jetzt U.S.-Patent Nr. 5,481,634.
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Steckeraufnahmeelement zum Aufnehmen eines Optikfaserverbinders und insbesondere für einen Adapter, der bei hochdichten optischen Verbindungsanordnungen geeignet ist.
Hintergrund der Erfindung
Der Wachstum bei der Optikkommunikation ist hauptsächlich der enormen Bandbreite (Informationstragefähigkeit) im Zusammenhang mit einer optischen Faser zuzuschreiben. Heutzutage sind viele Häuser über Kupferdrähte für POTS (POTS = plain old telephone service = herkömmlicher Telefondienst) mit einem Telefondienstanbieter und über ein Koaxialkabel für CATV-Dienst (CATV = table television = Kabelfernsehen) mit einem Videodienstanbieter verbunden. Obwohl die kombinierte Bandbreite dieser Drähte und Kabel groß ist, ist die Bandbreite einer haardünnen optischen Faser zumindest um eine Größenordnung größer – insbesondere wenn WDM (Wellenlängenmultiplex) verwendet wird. Die meisten Beobachter gehen davon aus, dass in der Zukunft die meisten Häuser und Firmen mit optischer Faser ausgestattet sein werden, nicht nur weil es einen aktuellen Bedarf für die Fähigkeiten desselben gibt, sondern weil überschüssige Kapazität an sich wünschenswert ist. Die bloße Existenz solcher überschüssiger Kapazität wird Dienste und Fähigkei ten anregen, die heutzutage unwichtig aber morgen unersetzlich sind.
Das Unterbringen des erwarteten Wachstums bei Optikfaserkommunikationssystemen erfordert, dass Verbindungssysteme entworfen werden, die kompakt und unaufwendig sind. In der Tat sind eine Vielzahl von Verbindern in der Technik bekannt, und alle stehen der Aufgabe gegenüber, die Enden von zwei Optikfaserenden beizubehalten, so dass die Licht tragende Region (Kern) einer Faser axial ausgerichtet ist mit dem Kern der anderen Faser; und folglich das gesamte Licht von einer Faser mit der anderen Faser gekoppelt wird. Dies ist eine besonders herausfordernde Aufgabe, weil der Kern einer optischen Faser relativ klein ist. Beispielsweise hat eine optische Einmodenfaser einen Kerndurchmesser von etwa 8 Mikrometer, wobei 1 Mikrometer = 1 μm = 10^–3 Millimeter (mm). Ein Optikfaserverbinder umfasst typischerweise einen kleinen Zylinder mit einer Glas- oder Kunststofffaser, die entlang der Mittelachse desselben installiert ist. Dieser Zylinder wird allgemein als ein Ferrul bezeichnet. Bei einer typischen Verbindung zwischen zwei optischen Fasern stößt ein Paar von Ferrulen durchgehend aneinander und Licht verläuft über die Grenzfläche. Der auftretende Verlust hängt von der axialen Ausrichtung, dem Zustand der Faserendflächen und dem Brechungsindex des Grenzflächenzwischenraums ab.
Mit den Optikverbindern kooperieren Kopplungsvorrichtungen (Adapter), die Rückseite-an-Rückseite-Aufnahmeelemente umfassen, zum Aufnehmen der Verbinder und Halten derselben in einer axialen Ausrichtung. Typischerweise sind eine Anzahl von Adaptern in einer Tafel befestigt, wo Zwischenverbindungen organisiert und regelmäßig geändert werden. Solche Tafeln sind wichtig, weil dieselben Zugriff zu einzelnen optischen Fasern liefern, zum Testen und zur Dienstneuanordnung. Und falls die Verwendung einer optischen Faser in Kommunikationssystemen weiterhin so explosiv wächst, wird es vorteilhaft sein, eine große Anzahl von Adaptern auf jeder Tafel befestigen zu können.
Das U.S.-Patent 5,123,071 an Mulholland u.a. offenbart unter anderem einen tafelbefestigten Adapter, der sechs (6) getrennte Teile umfasst. Dieser Adapter wird verwendet, um optisch ein Paar von SC-Verbindern zu verbinden. Ein Paar von Aufnahmeelementen sind Rückseite an Rückseite miteinander verbunden, die jeweils einen Einsatz umfassen, der ein Paar von nachgiebigen Einraststücken aufweist, die den SC-Verbinder halten. Der Einsatz schnappt in einen Hohlraum in dem Aufnahmeelement und die Einraststücke dehnen sich in diesen Hohlraum aus, wenn der SC-Verbinder eingefügt ist. Der Einsatz umfasst eine zentrale Bohrung, die entworfen ist, um eine Ausrichtungshülse aufzunehmen. Weil so viele Teile benötigt werden, und weil Raum in dem Hohlraum erforderlich ist, um die Bewegung der Einraststücke unterzubringen, ist dieser Adapter größer und aufwendiger als erwünscht.
Das U.S.-Patent 5,274,729 an King u.a. offenbart eine Anzahl von Ausbildungsblöcken und Ausbildungen, die einander in Eingriff nehmen, unter Verwendung der gleichen Passstruktur innerhalb eines Adapters, der jede Kombination von ST-, SC- oder FC-Verbindern miteinander verbindet. Die Ausbildungsblöcke sind auf einer Tafel befestigt und durch Auswählen der ordnungsgemäßen Ausbildung ist eine Verbindung zwischen jeder Kombination der oben erwähnten Verbinder möglich. Und obwohl solche Vorrichtungen eine Austauschbarkeit zwischen unterschiedlichen Arten von optischen Verbindern liefern, erfordern dieselbe jeweils eine Anzahl von einzelnen Teilen, die miteinander verbunden werden müssen, bevor dieselben auf der Tafel befestigt werden. Außerdem sind die gezeigten Vorrichtungen nicht für die Verwendung in hochdichten Anwendungen entworfen.
Ferner werden die in jeder der obigen Referenzen gezeigten optischen Verbinder überholt sein, wenn eine neue Generati on von kleineren optischen Verbindern eingeführt wird. Beispielsweise haben die zylindrischen Ferrule, die in den obigen Referenzen offenbart sind, einen Durchmesser von etwa 2,5 mm, während der Durchmesser der neuen Generation von Ferrulen etwa 1,25 mm beträgt. In der Tat hat NTT International Corporation vor kurzem eine neue Vorrichtung eingeführt, die als MU-Verbinder bekannt ist, die am besten beschrieben werden kann als eine miniaturisierte Version des SC-Verbinders. Ein tafelbefestigter Adapter wurde entworfen, um den MU-Verbinder zu empfangen, der relativ klein ist, aber dennoch sechs (6) getrennte Teile umfasst. Da optische Verbinder kleiner werden, müssen die Aufnahmeelemente, die dieselben aufnehmen, proportional kleiner werden, falls die Vorteile der Miniaturisierung realisiert werden sollen. Noch wichtiger, während die Teile kleiner werden, muss die Komplexität des Aufbaus und die Anzahl von Teilen reduziert werden.
Was benötigt wird und was offensichtlich im Stand der Technik nicht verfügbar ist, ist ein Steckeraufnahmeelement, das es ermöglicht, dass eine große Anzahl von einzelnen optischen Verbindern eng aneinander in einer Tafel oder dergleichen befestigt wird. Wünschenswerterweise sollte dieses Aufnahmeelement unaufwendig in der Herstellung, leicht zusammenzubauen und praktisch zu installieren sein.
Zusammenfassung der Erfindung
Die obigen Probleme des Stands der Technik werden überwunden durch die vorliegende Erfindung, die ein einstückiges (einteiliges) Steckeraufnahmeelement für einen optischen Verbinder umfasst. Das Steckeraufnahmeelement umfasst eine obere und eine hintere Oberfläche und zumindest einen im Allgemeinen rechteckigen Hohlraum zum Aufnehmen des optischen Verbinders. Der Hohlraum hat ein vorderes Ende, ein hinteres Ende und vier Seitenwände. Das vordere Ende des Hohlraums umfasst eine im Allgemeinen rechteckige Öffnung zum Aufnehmen des optischen Verbinders in dem Hohlraum. Das hintere Ende des Hohlraums umfasst eine im Allgemeinen runde Öffnung, um es einem Ferrul in dem optischen Verbinder zu ermöglichen, den Hohlraum zu verlassen. Zumindest eine der Hohlraumseitenwände hat eine nichtbewegliche Halteoberfläche zum Verriegeln mit einem beweglichen Verriegelungsbauglied auf dem optischen Verbinder.
Bei einem darstellenden Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die obere Oberfläche des Aufnahmeelements ein Auslegerbauglied, dessen freies Ende zu dem hinteren Ende des Aufnahmeelements positioniert ist. Ein Flansch ist ebenfalls an dem hinteren Ende des Aufnahmeelements angeordnet und kooperiert mit dem freien Ende des Auslegerbauglieds, um einen Tafelrand zwischen denselben zu erfassen, wenn das Aufnahmeelement beispielsweise in eine Öffnung einer Tafel eingefügt wird.
Bei dem darstellenden Ausführungsbeispiel ist das Steckeraufnahmeelement aus einem Thermokunststoffmaterial, wie z.B. Polycarbonat, gebildet. Da sich darüber hinaus keine beweglichen Teile zum Halten des Verbinders in dem Aufnahmeelement befinden, kann das Aufnahmeelement kleiner und weniger aufwendig sein. Duplex- und Quadruplexaufnahmeelemente sind gezeigt, die jeweils zwei Hohlräume bzw. vier Hohlräume aufweisen. Zylindrische Stifte und Löcher auf der hinteren Oberfläche jedes Aufnahmeelements sind positioniert, um es zu ermöglichen, dass ein Paar von identischen Aufnahmeelementen miteinander verbunden wird, Rückseite an Rückseite, um einen Adapter unter Verwendung von nur drei (3) Teilen zu bilden. Die Stifte haben etwas größere Durchmesser als die Löcher, so dass die Aufnahmeelemente ohne die Verwendung von Haftmitteln oder anderen Verbindungstechniken pressgepasst werden können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung und ihre Funktionsweise werden von der folgenden detaillierten Beschreibung leichter verständlich, wenn dieselbe in Verbindung mit den angehängten Zeichnungen gelesen wird. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Quadruplexsteckeraufnahmeelements, das in einer Tafel befestigt ist und ein Paar von optischen Verbindern aufnimmt;
2 eine perspektivische Ansicht eines Paars von identischen Quadruplexsteckeraufnahmeelementen, Rückseite an Rückseite, die in einen Adapter zusammengesetzt werden;
3 eine perspektivische Ansicht eines Optikfaserverbinders, der in ein Quadruplexsteckeraufnahmeelement eingefügt ist, das im Querschnitt gezeigt ist. Der Verbinder ist der Deutlichkeit halber mit seiner Abdeckung entfernt gezeigt;
4 eine Querschnittsansicht eines Paars von verbundenen optischen Verbindern und Aufnahmeelementen;
5 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer wandbefestigten Anordnung, die die Verbindung zwischen einem Duplexadapter, einem Träger, einer Wandplatte und einem Paar von optischen Verbindern zeigt; und
6 drei herkömmliche Adapter und zugeordnete optische Verbinder.
Detaillierte Beschreibung
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Quadruplexsteckeraufnahmeelements 40, das in eine rechteckige Öffnung 250 in der Tafel 200 befestigt ist und durch Tafelverriegelungsbauglieder 410, die in der oberen und unteren Oberfläche des Aufnahmeelements geformt sind, in demselben gehalten wird. Ein optischer Verbinder 10 ist eingebaut in einen der vier Hohlräume 460 des Aufnahmeelements gezeigt, während ein anderer identischer optischer Verbinder 10 gerade eingebaut wird. Jeder optische Verbinder 10 umfasst ein Gehäuse 110 und eine Abdeckung 100, die eine Faserhaltestruktur umfassen. Vollständige Einzelheiten bezüglich des spezifischen Entwurfs von solchen Verbindern sind offenbart in der Anmeldung mit der Seriennummer 08/520808 an Lampert u.a., eingereicht am 30. August 1995. Diese optischen Verbinder sind entworfen, um auf mehrere Weisen miteinander verbunden zu werden, um einen Duplexverbinder, einen Quadruplexverbinder oder einen „n-plex"-Verbinder zu bilden. Löcher 103, 104 tragen dazu bei, dieses Ziel zu erreichen. Einzelheiten bezüglich des spezifischen Entwurfs eines Duplexverbinders sind beispielsweise offenbart in der Anmeldung mit der Seriennummer 08/520809 an Lampert u.a., die ebenfalls am 30. August 1995 eingereicht wurde.
Der Optikfaserverbinder 10 schließt zusammen mit einer biegungsbegrenzenden Zugentlastungsschutzhülle 20 ein optisches Kabel 30 ab. Der Verbinder 10 umfasst ein Steckerende 12, das in den Hohlraum 460 des Steckeraufnahmeelements 40 eingefügt wird. Die Außenoberfläche des Verbinders 10 umfasst eine Verriegelungsnase 120 zum Befestigen des Verbinders an dem Steckeraufnahmeelement 40, um eine unbeabsichtigte Trennung zwischen denselben zu verhindern. Die Verriegelungsnase 120 ist in den Verbinder geformt und umfasst ein „lebendes Gelenk", das es demselben ermöglicht, auf und ab bewegt zu werden, in einer Richtung, die senkrecht zu einer zentralen Achse des Verbinders ist. Gleich artig dazu ist ein Auslöser 130 in den Verbinder 10 geformt und umfasst ein lebendes Gelenk, das es demselben ebenfalls ermöglicht, in einer Richtung auf und ab bewegt zu werden, die senkrecht zu der Mittelachse des Verbinders ist. Die Verriegelungsnase 120 und der Auslöser 130 sind Auslegerbalken, deren longitudinale Achsen in einer Ebene ruhen, die die Mittelachse des Verbinders umfasst. Die Auslegerbalken umfassen feste Enden und freie Enden, die miteinander interagieren. Wenn der Auslöser 130 niedergedrückt ist, nimmt sein freies Ende das freie Ende der Verriegelungsnase 120 in Eingriff, um den Verbinder 10 von dem Steckeraufnahmeelement 40 freizugeben. Jeder darstellende optische Verbinder 10 hat eine Standfläche (Querschnittsabmessung) von nur 4,6 mal 4,6 mm und eine große Anzahl solcher Verbinder können in einem kompakten Array gruppiert werden.
Die Abdeckung 100 umfasst einen Verstärkungsschlüssel 102, der mit einer zusammenpassenden Ausnehmung 461 (siehe 2) in dem zugeordneten Steckeraufnahmeelement kooperiert, um den optischen Verbinder 10 davon abzuhalten, sich zu bewegen, wenn eine Vertikalseitenlast an den Verbinder angelegt wird. Ein symmetrisch positionierter Verstärkungsschlüssel (nicht gezeigt) ist für den gleichen Zweck in die Seite des Gehäuses 110 geformt.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Paars von identischen Quadruplexsteckeraufnahmeelementen 40-40, Rückseite an Rückseite, die in einen einzelnen Adapter 400 eingefügt werden sollen. Das Aufnahmeelement 40 umfasst vier identische Hohlräume 460, die kompakt angeordnet und angepasst sind, um eine Mehrzahl von optischen Verbindern des in 1 gezeigten Typs aufzunehmen. Jedes Steckeraufnahmeelement 40 hat eine im Wesentlichen planare hintere Oberfläche 420, die ein Paar von zylindrischen Stiften 423 umfasst, die nach außen vorstehen, ein Paar von zylindrischen Löchern 421, die nach innen vorstehen, und vier Öffnungen 422 zum Aufnehmen einer Ausrichtungshülse 440. Die Stifte 423 haben jeweils einen etwas größeren Durchmes ser als die Löcher 421. Darstellend haben die Stifte und Löcher jeweils einen nominalen Durchmesser von 1,5 mm; um aber ein im Wesentlichen permanente Verbindung zwischen den Stiften und Löchern sicherzustellen, wird eine Überlagerung von etwa 0,04 mm verwendet (d.h. jeder Stift hat einen Durchmesser, der den Durchmesser seines entsprechenden Lochs um etwa 0,04 mm überschreitet). Trotzdem, damit die Stifte ohne weiteres in etwas kleinere Löcher eingefügt werden können, umfasst jeder Stift eine Abschrägung oder Verjüngung 425 auf seinem distalen Ende.
Während dem Zusammensetzen werden die Ausrichtungshülsen 440 in die Öffnungen 422 in einem der Aufnahmeelemente eingefügt. (Es wird angemerkt, dass jede dieser vier Öffnungen 422 den Unterabschnitt einer Erhebung 424 (siehe 4) umfasst, die sich in jeden der vier Hohlräume 460 in dem Aufnahmeelement 40 erstreckt). Das Paar von Steckeraufnahmeelementen 40-40 ist ausgerichtet, so dass die Stifte 423 in einem Aufnahmeelement positioniert sind, um mit den Löchern 421 in dem anderen Aufnahmeelement zusammenzupassen, und die Ausrichtungshülsen 440 in einem Aufnahmeelement positioniert sind, um mit den Öffnungen 422 in dem anderen Aufnahmeelement zusammenzupassen. Diese Aufnahmeelemente werden dann mit ausreichend Kraft zusammengedrückt, um zu bewirken, dass ihre planaren hinteren Oberflächen 420-420 einander berühren. Weil jeder Stift 423 etwas größer ist als sein Passloch 421, kann das Paar von Aufnahmeelementen vorteilhafterweise ohne Haftmittel oder Ultraschallschweißen zusammengepasst werden.
Ein vertikal gestapelter Duplexerverbinder kann zusammengesetzt werden durch Miteinanderverbinden eines Paars von optischen Verbindern, einer auf dem anderen. Eine Klemme ist an einer Seite jedes Verbinders befestigt, um dieselben zu verbinden. Und weil es wünschenswert ist, zu verhindern, dass der resultierende Duplexverbinder in bestimmten Ausrichtungen in das Aufnahmeelement 40 eingefügt wird, ist eine Stütze 462 in die Vorderseite des Aufnahmeelements 40 geformt, so dass dieselbe die Klemme behindert, falls der Duplexverbinder in die falschen Hohlräume eingefügt wird. Anders ausgedrückt, die Stütze 462 wird verwendet, um eine korrekte Polarisierung sicherzustellen.
Die obere Oberfläche 415 und die untere Oberfläche 416 des Quadruplexsteckeraufnahmeelements 40 sind identisch und umfassen eine Mehrzahl von Tafelverriegelungsbaugliedern 410, 410. Darstellend ist nur ein Tafelverriegelungsbauglied 410 jedem Hohlraum zugeordnet; und wie es nachfolgend erörtert wird, ermöglicht die Öffnung 463 zwischen dem Tafelverriegelungsbauglied 410 und der Seitenwand 465 vorteilhafterweise, dass ein einfacher U-förmiger Formeinsatz zum Formen einer nasenhaltenden Schulter in dem Hohlraum 460 verwendet werden kann. Die Tafelverriegelungsbauglieder 410, 410 umfassen Ausleger, deren freie Enden während der Einfügung des Aufnahmeelements 40 in eine Öffnung in einer flachen Tafel mit dem Flansch 412 kooperieren, um einen Rand der Tafel zwischen denselben zu fassen und zu halten.
Das Quadruplexaufnahmeelement 40 ist vorzugsweise aus einem Thermokunststoffmaterial, wie z.B. Polycarbonat, geformt, und ist für eine leichte Formung entworfen. Das Tafelverriegelungsbauglied 410 ist beispielsweise ein Auslegerbalken, der gebildet wird durch Formen einer U-förmigen Öffnung 463 in der oberen Oberfläche 415 des Aufnahmeelements. Diese Öffnung 463 liefert direkten Zugriff zu einem Paar von nasenhaltenden Schultern innerhalb des Hohlraums des Aufnahmeelements, die verwendet werden zum Verriegeln eines optischen Verbinders in dem Aufnahmeelement. Folglich kann ein einfacher Formeinsatz zum Erzeugen des Auslegers und der nasenhaltenden Schulter verwendet werden.
Eine Anzahl von Quadruplexsteckeraufnahmeelementen 40 kann Seite an Seite in einer ersten horizontalen Reihe in einer Tafel mit einer länglichen rechteckigen Öffnung befestigt werden. Es ist kein Zwischenraum zwischen benachbarten Aufnahmeelementen erforderlich. Wenn eine zweite Reihe von Quadruplexaufnahmeelementen über und/oder unter der ersten Reihe befestigt wird, ist ein kleiner vertikaler Abstand zwischen Reihen erforderlich, so dass ein Benutzer manuell auf den Auslöser 130 oder die Verriegelung 120 auf einem eingefügten optischen Verbinder 10 zugreifen kann (gezeigt in 1).
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Optikfaserverbinders 10, der in das Quadruplexsteckeraufnahmeelement 40 eingefügt ist. Und obwohl ein Quadruplexaufnahmeelement vier Hohlräume zum Aufnehmen von optischen Verbindern umfasst, sind nur zwei Hohlräume im Querschnitt gezeigt. Darüber hinaus ist nur ein Verbinder eingefügt, um bestimmte Einzelheiten in dem Hohlrauminneren darzustellen. Der obere und der untere Hohlraum sind Spiegelbilder voneinander. Schließlich ist der Verbinder 10 gezeigt, mit seiner Abdeckung 100 (siehe 1) entfernt, der Klarheit halber. Die Kompaktheit des Aufnahmeelements 40 wird zusammen mit seiner Benutzerfreundlichkeit angemerkt. Um beispielsweise den Verbinder 10 von dem Aufnahmeelement zu entfernen, ist Zugriff zu dem Auslöser 130 erforderlich. Die vertikal gestapelten Hohlräume in dem Aufnahmeelement 40 sind konfiguriert, so dass der Auslöser auf einem Verbinder nach oben ausgerichtet ist, während der Auslöser auf dem anderen Verbinder nach unten ausgerichtet ist.
Das Gehäuse 110 des Verbinders ist im Allgemeinen U-förmig und trägt eine Faserhaltestruktur, die ein Ferrul 140, ein Basisbauglied 150 und eine Feder 160 umfasst. Die Feder 160 umgibt den hinteren zylindrischen Abschnitt des Basisbauglieds 150 und drückt die Endfläche des Ferruls 140 von rechts nach links, wie es in 3 zu sehen ist. Das Ferrul 140 kann ein Glas-, Metall-, Keramik- oder Kunststoffzylinder sein, der einen schmalen Durchgang (etwa 126 μm im Durchmesser) durch seine Mittelachse aufweist, zum Aufnehmen eines Endabschnitts einer optischen Faser.
Darstellend hat das Ferrul einen Außendurchmesser von etwa 1,25 mm und eine Länge von etwa 7,0 mm.
Das Aufnahmeelement 40 ist an einer Tafel 200 befestigt (siehe 1), über eine abgeschrägte Oberfläche 411 auf den Tafelverriegelungsbaugliedern 410 derselben. Diese abgeschrägten Oberflächen kooperieren mit dem Flansch 412, um das Aufnahmeelement und die Tafel auf enge Weise zu verriegeln, für Tafeln mit unterschiedlicher Dicke. Das Aufnahmeelement 40 wird von der Tafel entfernt durch Drücken der Tafelverriegelungsbauglieder und Schieben des Aufnahmeelements nach vorne. Wie es in Verbindung mit 2 dargestellt ist, werden zwei identische Aufnahmeelemente 40-40 verbunden durch Verbinden ihrer hinteren Oberflächen 420 zusammen, Ende an Ende, vor der Einfügung in die Tafel. Passabschnitte 421, 423 werden verwendet, um eine ordnungsgemäße Ausrichtung sicherzustellen. Damit die Ferrule 140 in den Verbindern perfekt ausgerichtet sind, werden trotzdem Ausrichtungshülsen 440 (siehe 4) in zylindrische Erhebungen 424 installiert, bevor die Aufnahmeelemente verbunden werden. Geeignete Ausrichtungshülsen, die aus Metall-, Keramik- oder sogar einem Kunststoffmaterial hergestellt sind, sind in der Technik gut bekannt und werden nicht näher erörtert.
In jedem Hohlraum des Aufnahmeelements 40 befindet sich ein Paar von symmetrisch angeordneten nasenhaltenden Schultern, jeweils gebildet durch eine horizontale Oberfläche 431 und eine vertikale Oberfläche 432. Die horizontale Oberfläche 431 interagiert mit dem Vorsprung 121 auf der Verriegelungsnase 120, um denselben nach unten abzulenken (d.h. zu der Mittelachse des Verbinders). Die vertikale Oberfläche 432 interagiert mit der vertikalen Oberfläche 122 auf dem Vorsprung 121, um den optischen Verbinder 10 in das Aufnahmeelement 40 zu verriegeln.
4 offenbart eine beinahe symmetrische Verbindung zwischen einem Paar von optischen Fasern, die bei einer optischen Ebene 70-70 zusammentreffen. Und obwohl ein Verbinder-zu-Verbinder-Beispiel gezeigt ist, ist klar, dass der Verbinder mit jeder optischen Vorrichtung verbunden werden kann. Weil diese Zeichnung beinahe symmetrisch ist, gilt das, was bezüglich der linken Hälfte gesagt wird, genauso für die rechte Hälfte. Ein Endabschnitt jeder optischen Faser (deren Beschichtung entfernt wurde) wird in einem axialen Durchgang des Ferruls 140 gehalten, und jedes Ferrul wird in einem passenden Hohlraum des Basisbauglieds 150 gehalten. Eine Druckfeder 160 umgibt das Basisbauglied und drückt dasselbe und sein zugeordnetes Ferrul zu dem anderen Basisbauglied und Ferrul. Ein Paar von Ferrulen sind axial ausgerichtet, über eine Einfügung in gegenüberliegende Enden der gleichen Ausrichtungshülse 440. Die Ausrichtungshülse wird in dem zylindrischen Durchgang getragen, der durch Rückseite-an-Rückseite-Erhebungen 424, 424 gebildet ist, die in das hintere Ende jedes Aufnahmeelements 40 geformt sind.
Der Verbinder 10 wird als ein „fließender" Entwurf angesehen, in dem die beiden Ferrule federvorgespannt sind und durch die Ausrichtungshülse 440 in dem zylindrischen Vorsprung 424 des Aufnahmeelements getragen werden. Wenn der erste Verbinder in das linke Aufnahmeelement eingefügt wird, verläuft sein zugeordnetes Ferrul 140 über die optische Ebene 70-70 zwischen den Aufnahmeelementen 40, 40. Wenn der zweite Verbinder in das rechte Aufnahmeelement eingefügt wird, und Kontakt zwischen den Endflächen dieser beiden Ferrule hergestellt wird, wird das erste Ferrul nach hinten gedrückt und die Basisbauglieder 150, 150 sind nicht mehr in Kontakt mit dem Inneren des Gehäuses 110. Das erste Ferrul bewegt sich weiterhin nach hinten, bis ein Gleichgewicht zwischen der Federlast der beiden Ferrule erreicht wird, die durch die Druckfedern geliefert wird.
Von Interesse in 4 ist eine Verriegelungsnase 120, die sich nach unten bewegt, während dieselbe in das Aufnahmeelement 40 bewegt wird, aber dann zurückspringt (nach oben), nachdem die Einfügung abgeschlossen ist. Die Abwärtsbewegung der Verriegelung wird bewirkt durch Überlagerung (während der Einfügung) zwischen dem Vorsprung 121 auf der Verriegelung und der horizontalen Oberfläche 431 auf dem Aufnahmeelement. Danach interagiert die vertikale Oberfläche 432 auf dem Aufnahmeelement mit der vertikalen Oberfläche 122 auf dem Vorsprung 121 der Verriegelungsnase 120, um den Verbinder in das Aufnahmeelement zu verriegeln. Die Entfernung des Verbinders wird ohne weiteres erreicht durch manuelles Niederdrücken der Verriegelungsnase 120 nach unten und Ziehen des Verbinders nach außen. Der Auslöser 130 erweitert vorteilhafterweise die Fläche, die zum Zugreifen auf die Verriegelungsnase verwendet werden kann. Und wie es oben erwähnt ist, wenn zwei Verbinder in das gleiche Aufnahmeelement 40 eingefügt werden, einer über den anderen, sind ihre Verriegelungen nach außen positioniert, um die Benutzerzugreifbarkeit zu verbessern. Der Wunsch, eine große Anzahl von Optikfaserverbindern in eine kleine Fläche zu packen, war ein Anreiz, die verschiedenen herkömmlichen Aufnahmeelemente, die in 6 gezeigt sind, zu verbessern.
Von zusätzlichem Interesse in 4 ist der Aufbau des Tafelverriegelungsbauglieds 410, das mit dem Flansch 412 kooperiert, um einen Rand der Tafel 200 zwischen denselben in Eingriff zu nehmen, wenn das Aufnahmeelement 40 in eine Öffnung 250 der Tafel eingebaut ist. Bei diesem darstellenden Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die Tafel 200 eine im Allgemeinen planare Struktur mit einer nominalen Dicke von etwa 1,65 mm (0,065 Zoll). Das freie Ende des Tafelverriegelungsbauglieds 410 umfasst eine glatte Wand 411, die in einem spitzen Winkel von etwa 14 Grad bezüglich der Ebene der Tafel 200 abgeschrägt ist. (Alternativ gesehen schneidet die glatte Wand das Tafelverriegelungsbauglied bei einem stumpfen Winkel von etwa 104 Grad). Folglich sind der minimale und der maximale Abstand zwischen der sich verjüngenden Wand 411 und dem Flansch 412 etwa 1,5 mm bzw. 1,8 mm. Während der Einfügung des Aufnahmeele ments 40 in die Tafel 200 wird das Tafelverriegelungsbauglied 410 nach unten abgelenkt. Die Wiederherstellungskraft bewirkt jedoch, dass sich das Tafelverriegelungsbauglied 410 nach oben bewegt, nachdem der Tafelrand zwischen das Bauglied und den Flansch positioniert ist. Aber da der Tafelrand dicker ist als der minimale Abstand, gibt es immer einen Druck auf der Tafel 200 von der sich verjüngenden Wand 411. Vorteilhafterweise wackelt das Aufnahmeelement nicht in der Öffnung 250, weil es sich selbst festzieht.
Es wird angemerkt, dass einige herkömmliche Entwürfe Stufen/Schritt-Anordnungen statt einer glatten sich verjüngenden Wand 411 verwenden. Leider nehmen Kunden solche Entwürfe als von niedriger Qualität wahr, weil jedes Mal eine lose Passung vorliegt, wenn die Tafel zu dick ist, um auf einen Stufenschritt zu passen, aber nicht dick genug ist, um den nächstgrößeren Schritt zu verwenden. (Variationen bei der Farbdicke auf der Tafel sind unter anderem die Ursachen dieses Problems). Andere herkömmliche Entwürfe umfassen die Verwendung von Schrauben und Muttern, um das Aufnahmeelement an der Tafel zu befestigen (siehe beispielsweise 6). Diese Entwürfe eliminieren das Problem der lockeren Passung, aber auf Kosten zusätzlicher Teile und Arbeit.
5 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer wandbefestigten Anordnung, die die Verbindung zwischen einem Duplexadapter 500, einem Träger 300, einer Wandplatte 100 und einem Paar von optischen Verbindern 10 zeigt. Ein Paar von Duplexsteckeraufnahmeelementen 50 sind miteinander verbunden, Rückseite an Rückseite, auf die gleiche Weise, wie es in Verbindung mit den Quadruplexsteckeraufnahmeelementen 40 offenbart wurde, die in 2 gezeigt sind. Nachdem dieselben pressgepasst werden, werden die Duplexsteckeraufnahmeelemente 50 als ein Duplexadapter 500 bezeichnet, der wirkt, um ein Paar von optischen Verb indern 10 mit einem anderen Paar von optischen Verbindern (nicht gezeigt) zu verbinden.
Der Duplexadapter 500 wird dann in die Rückseite des Trägers 300 eingefügt, bis Flansche 512 eine weitere Vorwärtsbewegung verhindern. Der Träger 300 umfasst auch Flansche 330 (nur ein Flansch ist gezeigt), die mit Tafelverriegelungsbaugliedern 510 auf dem Aufnahmeelement 50 interagieren, um dasselbe mit dem Träger verbunden zu halten. Diesbezüglich verriegelt das Steckeraufnahmeelement mit dem Flansch 330 auf gleiche Weise, wie es mit der Tafel 200 verriegelt (siehe 4).
Die Wandplatte 100 ist im Allgemeinen eine planare Struktur, deren Abmessungen etwa 7,0 × 11,4 mm (2 3/4 × 4½ Zoll) betragen. Dieselbe ist aus einem Material, wie z.B. Polyvinylchlorid (PVC) gebildet und umfasst eine Öffnung 115 zum Aufnehmen des Trägers 300, der von der Rückseite desselben eingefügt wird. Während dem Einbau wird der Träger 300 in die Öffnung 115 gedrückt, bis Stoppbauglieder 321 eine weitere Vorbewegung verhindern. Das flexible Bauglied 323 umfasst einen Vorsprung, wie z.B. die keilförmige Nase 324, zum Verriegeln des Trägers in Position. Die Formen der Öffnung 115 in der Wandplatte 100 entspricht der Form des Trägers 300 und ist abgemessen, um mit der keilförmigen Nase 324 zu interagieren, so dass der Träger ohne weiteres in die Schlitze 112 schnappt und darin durch den Absatz 113 gehalten wird. In diesem darstellenden Ausführungsbeispiel ist der Absatz 113 senkrecht zu dem Schlitz 112 gebildet. Andere Einzelheiten bezüglich der Wandplatte 100 sind in dem U.S.-Patent 5,096,439 offenbart.
Stand der Technik
6 offenbart eine Anzahl bekannter Optikfaserverbinder 610, 620 und 630 (die jeweils Ferrule mit 2,5 mm Durchmesser aufweisen) für die Einfügung in Aufnahmeelemente 611, 621 bzw. 631. Größere Einzelheiten bezüglich dieser bekannten Verbinder finden sich in dem U.S.-Patent 5,274,729 an King u.a. Kurz gesagt, der optische Verbinder wird jedoch allgemein als ein SC-Verbinder bezeichnet, der in ein Steckeraufnahmeelement passt (Ausbildungsblock) 611. Während dem Zusammenbau wird der Ausbildungsblock durch eine rechteckige Öffnung in der Tafel 60 gedrückt, wo derselbe durch das Tafelverriegelungsbauglied 612 in Position gehalten wird. Dieses Tafelverriegelungsbauglied 612 umfasst einen freien Endabschnitt, der mit dem Flansch 613 kooperiert, um die Tafel 60 dazwischen zu fassen. Die Einfügung und Entfernung des SC-Verbinders 610 erfordert im Allgemeinen, dass der Benutzer in der Lage ist, seine/ihre Finger auf die gegenüberliegenden Seiten desselben anzulegen – was es schwierig macht, einen bestimmten Verbinder von einem Array herauszuziehen, das horizontal und vertikal gestapelte Verbinder umfasst. Der Bedarf, beide Seiten des Verbinders zu berühren, reduziert die Gesamtpackungsdichte. Darüber hinaus umfasst das Aufnahmeelement 611 ein inneres Verriegelungsbauglied, das ein Paar von nachgiebigen Einraststücken umfasst, die sich in den Hohlraum erstrecken, wenn der Verbinder 610 eingefügt wird. Folglich ist das offenbarte Aufnahmeelement 611 größer als gewünscht.
Optische Verbinder 620 und 630 (FC-Typ und ST-Typ) erfordern auch, dass der Benutzer seine Finger auf beide Seiten des Verbinders platziert, um denselben während der Einfügung in und Entfernung von den jeweiligen Ausbildungsblöcken 621, 631 vollständig zu drehen. Noch wichtiger, diese Ausbildungsblöcke erfordern jeweils Muttern 622, 632 für die Befestigung an der Tafel 60 und erscheinen nicht geeignet für Massenbefestigung in einem Array.
Obwohl verschiedene bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, sind Modifikationen möglich. Diese Modifikationen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, ein Steckeraufnahmeelement, das auf einer gedruckten Schaltungsplatine befestigt wird; und ein Steckeraufnahmeelement mit einer unterschiedlichen Anzahl von Hohlräumen als der in den bestimmten Ausführungsbeispielen gezeigten Anzahl. Darüber hinaus, wenn zwei Aufnahmeelemente zusammengesetzt werden, um einen Adapter zu bilden, umfassen diese Modifikationen, sind aber nicht darauf beschränkt: die Verwendung unterschiedlicher Formen, Positionierung und Menge von Stiften/Löchern; die Verwendung von anderen Verbindungstechniken als Stiften/Löchern zum Zusammensetzen der Aufnahmeelemente; und einen Adapter, bei dem ein Steckeraufnahmeelement einen Typ von optischem Verbinder aufnimmt, während das andere Steckeraufnahmeelement einen anderen Typ von optischem Verbinder aufnimmt.

Claims

Ein einstückiges geformtes Steckeraufnahmeelement (40), das vordere und hintere Enden, obere und untere Seitenoberflächen und zumindest zwei Hohlräume (460) umfasst; wobei jeder Hohlraum (i) eine rechteckige Öffnung in das vordere Ende des Aufnahmeelements, (ii) eine runde Öffnung in das hintere Ende des Aufnahmeelements, und (iii) eine U-förmige Öffnung (436) in die obere Oberfläche (450) aufweist, wobei die U-förmige Öffnung einen Ausleger bildet, dessen freier Endabschnitt in den Hohlraum abgelenkt wird; wobei jeder Hohlraum ferner eine nichtbewegliche Halteoberfläche (432) aufweist, zum Halten eines optischen Verbinders in dem Hohlraum, wobei die Halteoberfläche direkt unter der U-förmigen Öffnung angeordnet ist.
Das Steckeraufnahmeelement (40) gemäß Anspruch 1, bei dem das Aufnahmeelement aus Thermokunststoffmaterial geformt ist.
Das Steckeraufnahmeelement (40) gemäß Anspruch 2, bei dem das Thermokunststoffmaterial Polykarbonat umfasst.
Das Steckeraufnahmeelement (40) gemäß Anspruch 1, bei dem die hintere Oberfläche (420) im Allgemeinen planar ist und zumindest einen nach außen vorstehenden Stift (423) und zumindest ein nach innen vorstehendes Loch (421) aufweist, wobei der Stift und das Loch komplementäre zusammenpassende Formen aufweisen, die positioniert sind, um mit einem identischen Steckeraufnahmeelement (40) ineinander zu greifen, wenn dieselben Rückseite an Rückseite ausgerichtet sind.
Das Steckeraufnahmeelement (40) gemäß Anspruch 4, bei dem der Stift (423) und das Loch (421) zylindrisch geformt sind, und bei dem der Stift einen etwas größeren Durchmesser aufweist als das Loch.
Das Steckeraufnahmeelement (40) gemäß Anspruch 5, bei dem der Stift (423) sich an seinem distalen Ende verjüngt, so dass derselbe in ein etwas kleineres Loch (421) passt.