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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen optischen Verbinder
zur Herstellung der erforderlichen Verbindung zwischen zwei optischen
Fasern oder zwischen einer optischen Faser und einem zugeordneten
optischen Gerät.
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Stand der
Technik
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Diese
Art von optischen Verbindern umfasst einen Stecker und eine Buchse,
die mit dem Stecker gepaart werden soll. Um diese Teile in der gekuppelten
Stellung zu halten, weist die Buchse eine angeformte, federnde Eingriffrast
auf, während
der Stecker eine darin angebrachte Aussparung oder Öffnung zum
Eingriff eines Vorsprungs an der Eingriffsrast der Buchse aufweist.
Beispielsweise zeigt die
JP 06
037808 U einen Verbinder mit zwei Eingriffsmechanismen,
die durch Öffnungen
und Rastvorsprünge
gebildet werden, und einen vorkragenden Rastabschnitt mit einem
hakenartigen Vorsprung bzw. einem entsprechenden Verrastungsteil,
wobei ein Werkzeug zum Außer-Eingriff-Bringen
des Steckers von der Buchse verwendet wird. Ein weiterer konventioneller
optischer Verbinder ist so ausgebildet, dass der Stecker von der
Buchse ohne die Anwendung von Werkzeugen getrennt werden kann, beispielsweise
weist der Stecker einen daran angebrachten, verschiebbaren Deckel
auf, der, wenn er in Richtung der Buchse verschoben wird, an der
federnden Eingriffsrast der Buchse anstößt und diese aus der Aussparung
des Steckers anhebt, wobei der Stecker von der Buchse außer Eingriff
gebracht werden kann.
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Während vorteilhaft
kein Extrawerkzeug beim Entkuppeln des Steckers von der Buchse benötigt wird,
gibt es einige Probleme bei dieser Anordnung. Wenn der Deckel unbeabsichtigt
nach rückwärts verschoben
wird, kann unerwünschtes
Entkuppeln vorkommen. Ein derartiger konventioneller Verbinder ist
in
JP 09 329723 A erwähnt, der
ein Entriegelungselement mit einem Betätigungsglied vorsieht, um die
relative Bewegung des Steckerrahmens und des Entriegelungselements,
welches eine Feder darstellt, zu verhindern. Um der Schwierigkeit
der Verrastungsauflösung
durch zufälliges
Verschieben des Deckels gemäß dem Stand
der Technik, wie
JP
09 329723 A , zu vermeiden, werden Federn zwischen gewissen
ausgewählten
Teilen eingefügt,
um optisch unstabile Zustände
zu verhindern, jedoch wird bei dieser Anordnung die Anzahl der zusammenzusetzenden
Teile vergrößert und
demgemäß auch die
Anzahl der Montageschritte.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Im
Hinblick auf das oben Gesagte besteht eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung darin, einen fehlsicheren optischen Verbinder einfacher Struktur
zu schaffen, der keine Extrawerkzeuge für die Entkupplung, keine Federn,
eine geringe Anzahl von zusammenzusetzenden Teilen benötigt und
doch allzeit eine vollständige,
stabile Kupplung zwischen Stecker und Buchse sicherstellt.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist ein fehlersicherer optischer Verbinder gemäß Anspruch
1 vorgesehen.
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Die
Erfindung umfasst einen Stecker mit einer verschiebbaren Abdeckung,
die den Stecker umschließt,
wobei die Abdeckung zur Entkupplung nach vorwärts zum Anschlag gegen eine
federnde Eingriffsrast der Buchse verschoben werden kann. Die Erfindung
umfasst auch eine Buchse mit Eingriffsvorsprüngen, welche nachgeben, um
den Rastvorsprüngen
auf dem Steckergehäuse
zu ermöglichen,
in Eingriff mit den Aussparungen oder Öffnungen in den nachgiebigen
Seiten der Buchse zu geraten.
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Insbesondere
wird ein optischer Verbinder gemäß der Erfindung
verbessert, der einen Stecker mit daran angeformten Eingriffsvorsprüngen und
eine mit dem Stecker zu paarende Buchse aufweist, die eine angeformte,
federnde Eingriffsrast aufweist, um mit dem Eingriffsteil des Steckers
gekuppelt zu werden, wenn die Buchse den Stecker aufnimmt. Die Verbesserung
gemäß Erfindung
besteht darin, dass der Stecker eine an ihm angebrachte, verschiebbare Abdeckung
aufweist und die Abdeckung mindestens ein an ihrer Vorderseite angeformtes
Betätigungsteil aufweist,
das in einen von der umgebenden Wandung der Buchse bestimmten Raum
einzufügen
ist. Das Betätigungsteil
weist an seinem freien Ende einen angeformten, trapezförmigen Vorsprung
auf, der es dem Vorsprung ermöglicht,
in Anlage an den Eingriffsvorsprung der federnden Eingriffsrast
zu gelangen, um diese anzuheben und außer Eingriff mit dem Eingriffsteil
des Steckers zu bringen, wenn die Abdeckung rückwärts auf dem Stecker verschoben
wird. Zusätzlich
weist. der Stecker mindestens einen an jeder Seite seines vorderen
Endes angeformten Verriegelungsvorsprung auf, während die Buchse einen an die
umgebende nachgiebige Wandung angeformten Vorsprung aufweist, und
zwar mit einer Öffnung
in der Wand, wobei die Wandung in Abhängigkeit von dem Einfügen des
Steckers in die Buchse nachgibt, so dass der Riegelvorsprung auf
dem Stecker in Eingriff in die Öffnung
der nachgiebigen Wand geraten kann, wodurch die Wandung in die spannungsfreie ursprüngliche
Stellung zurückkehren
kann. Dabei wird unerwünschtes
Entkuppeln zwischen dem Stecker und der Buchse selbst dann verhindert,
wenn die Abdeckung unbeabsichtigt von der Buchse rückgeschoben
und die Eingriffsrast gelöst
wird.
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Bei
dieser Anordnung werden der Stecker und die Buchse miteinander gepaart,
wobei der Eingriffsteil des Steckers in Eingriff mit der nachgiebigen Eingriffsrast
der Buchse gerät
und wobei der Verriegelungsvorsprung auf dem Stecker in Eingriff
mit der Öffnung
der nachgiebigen Wandung der Buchse kommt. Daher werden der Stecker
und die Buchse doppelt verriegelt. Abzug der Abdeckung bringt die trapezförmigen Vorsprünge des
Betätigungsteils
dazu, die federnde Eingriffsrast anzuheben, so dass der Stecker
in halb gelöster
Stellung von der Buchse versetzt wird und weiteres Rückziehen
der Abdeckung den Verriegelungsvorsprung dazu bringt, die Öffnung der
nachgiebigen Wandung zu verlassen, was zum vollständigen Lösen des
Steckers von der Buchse führt.
Es wird kein Extrawerkzeug zum Entkuppeln des Steckers von der Buchse
benötigt.
Selbst wenn die Abdeckung unbeabsichtigt von der Buchse zurückgezogen
wird, bleibt der Rastvorsprung auf dem Stecker weiterhin vorteilhaft
in Eingriff mit der Öffnung
der nachgiebigen Wandung der Buchse, was unerwünschte Auftrennung zwischen
dem Stecker und der Buchse verhindert.
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Die
nachgiebige Umgebungswand der Buchse weist eine innen geformte,
sich verjüngende
Oberfläche
auf, die einen sich zum Stecker erweiternden Raum bestimmt. Dadurch
wird kein nachfolgender Geräusch-Feedback
(Klick) während
des Kuppelns des Steckers mit der Buchse verursacht, wobei eine den
optischen Verbinder handhabende Person davor bewahrt wird, den ersten
Klick für
ein Zeichen des vollständigen
Eingriffs misszuverstehen. Ein solcher Fehlgriff kann dadurch verursacht
werden, dass der Kupplungsprozess nicht fortgeführt wird, bis der zweite Klick
hörbar
ist. Insbesondere bringt die sich verjüngende Oberfläche des Vorsprungs
auf der nachgiebigen Wandung der Buchse den Widerstand gegenüber Einfügung des
Steckers dazu, kontinuierlich anzuwachsen, bis der Stecker seine
endgültige Kupplungsstellung
erreicht hat. Zu dieser Zeit fühlt die
Person eine Gegenwirkung am Stecker als Zeichen des kompletten Kuppelns.
Wenn der Vorsprung eine flache lineare Oberfläche hätte, würde er den ersten Klick hören, der
dadurch verursacht würde, wenn
das nachgiebige Nach-oben-Biegen
des federnden Eingriffsstücks
der Buchse mit dem ersten Klick anhält, aber bevor die Auswärts-Nachgiebigkeit des
Vorsprungs an der Buchse startet, und zwar als Gegenaktion zu der
Anlage an dem verbindbaren Fortsatz durch den Riegelvorsprung an
dem Stecker, und er würde
den weiteren Paarungsprozess des Steckers vor der Vervollständigung
der Kupplung anhalten. Daher würde
er unvollständiges
Kuppeln für vollständiges Kuppeln
irrtümlich
halten, basierend auf dem ersten Klick, und den Stecker und die
Buchse nur teilweise gekuppelt lassen. Dies wird mit dem fehlsicheren
optischen Verbinder gemäß der vorliegenden
Erfindung vermieden.
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Andere
Zielsetzungen und Vorteile werden aus der nachfolgenden Beschreibung
eines fehlsicheren optischen Verbinders gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung verständlich,
die in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Längsschnitt
des optischen Verbinders in gepaarter Stellung;
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2 ist
ein Längsschnitt
des optischen Verbinders in teilweise gepaarter Stellung;
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3 ist
ein Grundriss des Steckers des optischen Verbinders;
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4 ist
eine Seitenansicht des Steckers;
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5 ist
eine Vorderansicht des Steckers;
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6 ist
ein Grundriss der Buchse des optischen Verbinders;
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7 ist
eine teilweise Seitenansicht der Buchse;
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8 ist
eine Vorderansicht der Buchse;
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9 ist
eine Schnittansicht der Buchse entlang der Linie A-A in 6;
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10 ist
eine Schnittansicht der Buchse entlang der Linie B-B in 7;
und
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11 ist
eine vergrößerte Einzelheit
im Schnitt von Stecker und Buchse zur Darstellung, wie der Rastvorsprung
des Steckergehäuses
in Eingriff mit der Öffnung
der Buchse steht.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen:
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Der
fehlsichere optische Verbinder 1 umfasst einen Stecker 2 und
eine Buchse 3. 1 zeigt den optischen Verbinder
bei gepaartem Stecker und Buchse, während 2 den optischen
Verbinder in dem Prozess des Entkuppelns des Steckers 2 von der
Buchse 3 zeigt.
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Mit
Bezug auf 3 bis 5 weist
der Stecker 2 ein Steckergehäuse 4 und eine Abdeckung 6 auf,
die auf dem Steckergehäuse 4 verschiebbar montiert
ist. Die Abdeckung 6 weist eine Öffnung an ihrer Vorderseite
und einen Kanal an ihrer Rückseite auf.
Die Abdeckung kann vorwärts
und rückwärts verschoben
werden, wie durch den doppelköpfigen
Pfeil in 3 und 4 angedeutet.
Ein optisches Faserkabel 7 reicht durch den Kanal in dem
vorderen Ende der Abdeckung 6 hindurch und wird in individuelle Kernfasern 8 (s. 3)
aufgeteilt. Die abisolierten Enden 10 der Kernfasern 8 werden
in die zylindrischen Vorsprünge 11 der
Vorderseite 13 des Steckergehäuses 4 eingefügt, wodurch
die Enden 10a der Kernfasern an den Enden der zylindrischen
Vorsprünge 11 frei sein
können.
Kabelhalter 12 (s. 1) sind
in Schlitzen des Steckergehäuses 4 verschiebbar
montiert und schneiden in die Umhüllung 9, welche die
Kernfasern 8 umgeben, um so die Kernfasern 8 in
dem Steckergehäuse 4 zu
befestigen. Die Kabelhalter 12 sind unter der Abdeckung 6 angebracht
und sind zusätzlich
behilflich, die Abdeckung auf dem Steckergehäuse 4 zu halten.
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Der
vordere Endteil 13 des Steckergehäuses 4 ist im Querschnitt
größer als
der rückwärtige Teil, der
eine ringförmig
abgestufte Grenze 14 am Übergang von hinten nach vorne
bildet, wobei diese ringförmige,
abgestufte Grenze 14 einen Anschlag für die Abdeckung 6 bildet.
Die Abdeckung 6 ist bündig
mit dem Vorderende 13 des Steckergehäuses 4, und das Steckergehäuse 4 besitzt
dreieckförmige,
nockenförmige
Rastvorsprünge 15,
die an entgegengesetzten Seiten 13a des Endes 13 des
Steckergehäuses 4 angeformt
sind.
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Wie
aus 1 und 2 ersichtlich, weist die Abdeckung 5 Rampenvorsprünge 18 auf,
die an der Decken- und Bodenwand 16a, 16b ihrer
Frontseite angeformt sind, und das Steckergehäuse 5 besitzt Aussparungen 17 an
den oberen und unteren Oberflächen 13b und 13c ihrer
Frontseite. Die Abdeckung 6 ist verschiebbar auf dem Steckergehäuse 4 geführt, wobei
die Rampenvorsprünge 18 innerhalb
der Aussparungen 17 die Rückwärtsverschiebung der Abdeckung 6 auf
dem Steckergehäuse
zu der Stellung begrenzen, in welcher die Rampenvorsprünge 18 gegen
die rückwärtigen Wandungen 17a der
Aussparungen 17 anstoßen
(s. 2).
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Die
Abdeckung 6 weist zwei Betätigungsteile 19 auf,
die an ihrer Vorderseite (s. 3) angeformt sind
und sich über
die obere Oberfläche 13b des Frontteils 13 des
Steckergehäuses 4 erstrecken.
Jedes Betätigungsteil 19 weist
einen auf der Innenseite seines freien Endes angeformten, trapezförmigen Vorsprung 20 auf
(s. 2 und 3), und der Frontabschnitt 13 des
Steckergehäuses 4 besitzt
ein auf der oberen Oberfläche 13b angeformtes
Eingriffsteil 21, das aus einer unteren Oberfläche 21a und
einer oberen Oberfläche 21b zusammengesetzt ist
(s. 1).
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Mit
Bezug auf 6 bis 10 weist
die Buchse 3 einen büchsenartigen
Raum 22 zur Aufnahme des vorderen Abschnitts 13 des
Steckers 2 auf. Die Buchse 3 weist zusätzlich einen
mit dem büchsenartigen
Raum 22 in Verbindung stehenden Raum 23 auf. Als
weiteres Beispiel einer Buchse werden zwei Buchsen mit Seiten aneinander
symmetrisch mit Bezug auf die Linie X-X in 1 und 2 angeordnet,
und die so angeordneten Buchsen werden integral miteinander verbunden,
um zweifache Buchsenöffnungen
an entgegengesetzten Seiten zur Aufnahme von zu kuppelnden Steckern
darzubieten.
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Die
Buchse 3 weist einen im Inneren angeformten, federnden,
vorkragenden Eingriffsteil 24 auf (s. 1 und 2).
Der vorkragende Eingriffsteil 24 besitzt an dem freien
Ende einen angeformten, hakenartigen Vorsprung 26. Der
Vorsprung 26 des vorkragenden Eingriffsteils 24 gelangt
in Eingriff mit dem abgestuften Eingriffsvorsprung 21 auf
dem Vorderabschnitt des Steckergehäuses 4, wenn die Buchse 3 den
Stecker 2 aufnimmt. Der vorkragende Eingriffsteil 24 ist
etwas breiter als der abgestufte Eingriffsvorsprung 21 und
ermöglicht
so den richtigen, überstehenden
Seiten des Eingriffsteils 24, die trapezförmigen Vorsprünge 20 der
Betätigungsstücke 19 zu
kontaktieren.
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Die
Buchsen 3 umfassen auch Vorsprünge 25, die in den
deformierbaren Seitenwandungen eingeformt sind (s. 6 und 7).
Die Vorsprünge 25 greifen
in die dreieckförmigen,
nockenartigen Verriegelungsvorsprünge 15 ein, die an
entgegengesetzten Seiten 13a des vorderen Endes 13 des Steckergehäuses 4 angeformt
sind, wie früher
beschrieben. Jeder Vorsprung 25 weist eine innen angeformte,
sich verjüngende
Oberfläche 27 auf,
wodurch ein sich erweiternder Raum zu dem Stecker 2 hin
bestimmt wird, wie am besten aus 11 ersichtlich.
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Die
Buchse 3 umfasst zwei zylindrische Öffnungen 28 in der
Bodenwand des büchsenartigen Raums,
um die zylindrischen Vorsprünge 11 des
Steckergehäuses 4 eng
aufzunehmen, wobei die Enden 10a der optischen Fasern 10 in
die richtigen Stellungen geraten können, wenn der Stecker 2 und
die Buchse 3 miteinander gekuppelt werden.
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Beim
Paaren des Steckers 2 und der Buchse 3 wird der
Stecker 2 mit der Abdeckung 6 in Vorwärtsposition
in den büchsenartigen
Raum der Buchse 3 eingefügt. Wenn der vordere Abschnitt
des Steckers 2 in den buchsenartigen Raum nach vorwärts geschoben
wird, wird der vorkragende Eingriffsteil 24 zwangsweise
nach oben durch die Rampe 21b des abgestuften Eingriffsvorsprungs 21 geschoben,
und gleichzeitig werden die Vorsprünge 25 von den dreieckförmigen,
nockenartigen Rastvorsprüngen 15 ergriffen.
Die verjüngte
Oberfläche
der jeweiligen Vorsprünge 25 hat
die Wirkung der Erleichterung der Einfügung des Steckers 2 und
verringert die Abnutzung der inneren Oberfläche der Vorsprünge 25,
welcher Verschleiß durch
die zunehmende Reibung verursacht werden würde. Die hakenartigen Vorsprünge 26 gleiten über die
Rampe 21b des abgestuften Eingriffsvorsprungs 21 und
gelangen gleichzeitig über die
dreieckförmigen,
nockenartigen Rastvorsprünge 15 hinweg.
Der hakenartige Vorsprung 26 greift in den abgestuften
Eingriffsvorsprung 21 ein, und die dreieckförmigen,
nockenartigen Rastvorsprünge 15 gelangen
in Eingriff in den Öffnungen 30,
die in der Buchse 3 in unmittelbarer Nachbarschaft zu den
Vorsprüngen 25 angeordnet
sind (s. 11).
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Daher
werden der Stecker 2 und die Buchse 3 miteinander
gekuppelt (s. 1), wobei die optische Faser 10 in
gekuppelter Stellung mit Hilfe beider Eingriffsmechanismen gehalten
wird, nämlich
Eingriff des federnden, vorkragenden Eingriffsteils 24 mit dem
abgestuften Eingriffsvorsprung 21 und Eingriff der dreieckförmigen,
nockenartigen Rastvorsprünge 15 in
den Öffnungen 30 der
Buchse 3.
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Beim
Entkuppeln des Steckers 2 von der Buchse 3 wird
die Abdeckung 6 nach rückwärts auf dem
Steckergehäuse 4 verschoben,
und das Steckergehäuse 4 wird
von der Buchse 3 weggezogen, während die Rampenvorsprünge 18 auf
der Abdeckung 6 gegen die rückwärtigen Wandungen 17a der Aussparungen 17 des
Steckergehäuses 4 anstoßen. Insbesondere
bringt die Rückwärtsverschiebung
der Abdeckung 6 die trapezförmigen Vorsprünge 20 der Betätigungsstücke 14 der
Abdeckung 6 dazu, unter den hakenartigen Vorsprung 26 des
vorkragenden Eingriffsvorsprungs 24 zu schlüpfen (s. 2),
wobei der vorkragende Eingriffsteil 24 sich erhebt und
den abgestuften Eingriffsvorsprung 21 außer Eingriff
von dem hakenartigen Vorsprung 26 des vorkragenden Eingriffsteils 24 bringt.
Nachfolgend wird die Abdeckung 6 zurück gezogen, um das Steckergehäuse 4 weg
von der Buchse 3 zu bewegen. Danach verlässt das
Steckergehäuse 4 die
Buchse 3 und ermöglicht es
den Riegelvorsprüngen 15,
die Vorsprünge 25 nach
außen
zu bewegen, um diese außer
Eingriff zu bringen.
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Unter
der Annahme, dass die Abdeckung 6 unbeabsichtigt nach rückwärts verschoben
werden kann, wenn Stecker und Buchse gekuppelt sind, und dass das
vorkragende Eingriffsteil 24 von dem abgestuften Eingriffsvorsprung 21 entkuppelt
ist, bleiben die Riegelvorsprünge 15 weiterhin
in den Öffnungen 30 und
in Kontakt mit den Vorsprüngen 25,
was den Stecker 2 daran hindert, die Buchse 3 zu
verlassen. Demgemäß bleiben
die Enden 10a der optischen Fasern 10 in ihren
vorbestimmten Stellungen.