JP2005531020A - 光プラグイン接続用のコネクタ・プラグ部、コネクタ・プラグ部を光導波ケーブルの端部に接続する方法及び該方法を実施する装置 - Google Patents

Abstract

事前取り付けされたコネクタ・プラグ部（１）を光導波ケーブルに都合良く溶接するために、該コネクタ・プラグ部には、コネクタ・プラグ・ピン（２）をピン収容部（５）に収容するピン・ホルダ（４）が設けられている。好ましくは、２つの被覆部（８，８’）が、上記ピン・ホルダにおけるケーブル収容部（６）を形成する。ファイバの端部における裸端部（２２）に対して溶接を簡単に実行するために、被覆部（８，８’）は開位置と閉位置との間でヒンジ（９，９’）の廻りに回動することができる。

Description

本発明は、請求項１の前置特徴部による光プラグイン接続用のコネクタ・プラグ部に関する。

明らかなように、斯かるコネクタ・プラグ部の主たる役割は、コネクタ・プラグ・ピンと光導波ケーブルとの間の張力に耐える接続を保証するということである。同時に、組立は現場における条件の下でも可能でなければならない。

光導波ケーブルをコネクタ・プラグ部に接続するには、基本的に２つの可能な方法が存在する。光導波ケーブルは、ピグテイルとして知られているもののように工場において既にコネクタ・プラグ部を備えて予備作製されることができ、最終的には斯かるピグテイルの端部が溶接接続により電源システムに接続されねばならない。しかしながら、他の例では、工場においてはファイバ・スタブのみがコネクタ・プラグ・ピンに挿入されるようにすることもでき、光導波ケーブルへの接続はコネクタ・プラグ部において直接実行される。後者の方法に適したコネクタ・プラグ部は、例えば、国際特許出願公開第WO96/31795号又はヨーロッパ特許出願公開第EP864888号に記載されている。溶接電極を取り付けるために、特別な開口又は間隙が設けられる。

ファイバ・スタブにおける従来の溶接技術の問題点は、溶接される個所自体にアクセスすることが困難であると共に、溶接処理の観察も一層困難にされる点にある。従って、本発明の目的は、冒頭に述べた型式のコネクタ・プラグ部であって、ファイバ・スタブにおける溶接技術に特に適しており、溶接処理自体を可能な限り妨害されずに且つ良好な視覚的条件で実施することができるようなコネクタ・プラグ部を提供することにある。この場合、当該コネクタ・プラグ部の事前組立及び最終組立の両方を、迅速に且つ複雑な補助手段なしで実行することができることを意図するものである。

本発明によれば、この目的は、請求項１のフィーチャを有するコネクタ・プラグ部により達成される。この場合、コネクタ・プラグ・ピン自体は、ピン収容部への該ピンの取り付け又は構造とは独立に、事前に組み立てることができる。関節部において回動して開くことができる被覆部は、非常に簡単に、ファイバ・スタブにおける溶接される個所（溶接個所）が露出され、従ってアクセス可能とされるのを可能にする。しかしながら、特定の場合には、上記の回動可能な被覆部はピグテイルの事前作製に関しても有利であり得る。

全体のピン・ホルダが少なくとも２つのシェル部（殻部）を有するのが特に有利であり、これらシェル部は長手方向中心軸に沿って一緒に合わされ（嵌め合わされ）、各シェル部が回動可能な被覆部を有するようにする。上記シェル部は容易に作製することができ、コネクタ・プラグ・ピンの周囲で閉じることができる。しかしながら、言うまでもなく、ピン・ホルダを少なくともピン収容部の領域においては一部品で形成することも考えられる。

上記の回動可能な被覆部は、一緒にケーブル収容部を形成し、関節部において上記ピン収容部に接続することもできる。しかしながら、他の例として、該回動可能な被覆部が上記ケーブル収容部の長さの一部のみにわたり延在することも考えられる。

技術的な製造に関する点では、上記ピン・ホルダが、長手方向中心軸を通って走る面上で一緒に合わせることができるような２つの同一のシェル部を有するならば特に有利である。この様にして、ピン・ホルダは２つの同一のシェル部から組み立てることができるので、異なるタイプのシェル部を作製する必要がない。

隣り合うシェル部を接続するために、これらシェル部の接触面上に互いに係合する突起及び間隙、特には円錐状ラグ及びラグ開口を設けることができる。選択された円錐性に依存して、上記２つのシェル部は軽い圧力により結合することができる。当該ピン・ホルダは、通常は、コネクタ・プラグ・ハウジングにも挿入しなければならないので、該コネクタ・プラグ・ハウジング上の対応する円錐リセプタクルに圧入することが可能な少なくとも１つの円錐部を上記ピン・ホルダの外側に設けることが特に都合がよい。

上記ピン・ホルダは有利にはプラスチック材料からなり、上記関節部は膜状ヒンジとする。明らかなように、この様にして前記回動可能な被覆部は射出成形処理により他の部分と一体に形成することができる。上記プラスチックの正しい選択がなされ、正しい寸法決めがなされた場合、上記膜状ヒンジの充分な機械的耐負荷能力を、該関節部の特性を悪化させることなく達成することができる。

光プラグイン接続の場合、種々の機械的条件の下で損失のない光伝達を維持するために、コネクタ・プラグ・ピンが軸方向に事前付勢されるのが普通である。本例の場合、コネクタ・プラグ・ピンを、軸方向バネ事前付勢によりピン収容部内に限られた変位可能性で取り付けることができる。しかしながら、他の例として、コネクタ・プラグ・ピンはピン収容部に固定的に保持され、少なくとも１つの軸方向に弾性的な領域がケーブル収容部に設けられるようにすることも考えられる。同等の解決策は、冒頭で言及したヨーロッパ特許出願公開第864888号にも記載されている。

コネクタ・プラグ・ピンの上記変位可能な取り付けのために、該コネクタ・プラグ・ピンの外側周面における間隙に、該コネクタ・プラグ・ピンの弾性的変位が制限されると共に、該コネクタ・プラグ・ピンが回転的に固定された態様で保持されるように係合するようなリブが、前記ピン収容領域において少なくとも一方のシェル部の内側に設けられる。前記予備付勢は、ピン収容部において一方においては支持部により、他方においては当該コネクタ・プラグ・ピンの後部により支持されるような螺旋状圧縮バネにより達成することができる。

現場で使用するための作業の特に好適な方法は、当該コネクタ・プラグ部が光導波ケーブルの端部に接続するための事前組立ユニットとして準備される場合に得られる。この場合、光導波スタブがコネクタ・プラグ・ピンに、ケーブル側の被覆が剥がされた端部が前記被覆部の回動領域内に位置するようにして固定され、上記被覆部又は複数の被覆部は少なくとも部分的に開かれた位置に維持される。上記光導波スタブの固定及び心出しは、それ自体が既知の種々の方法により行うことができる。上記被覆部の回動領域内における長さ寸法取りは、現場での使用の際における後の所定長への切断を行う必要がなく、意図する溶接個所がピン・ホルダ内の正しい位置にあることを保証する。上記被覆部を完全に閉じることは望ましくない。何故なら、これらは困難を伴ってしか再び開けることができないからである。従って、上記被覆部は少なくとも前記円錐状ラグが係合し得ない程度に開位置に保持されるべきである。このような位置においては、ファイバ・スタブも充分に保護される。しかしながら、当該被覆部は、後の溶接処理のために、長手方向中心軸に対して例えば９０°のような必要な程度まで既に回動して開かれていても良い。そのような場合、保護キャップを設けることができ、突出するファイバ・スタブを保護すると共に、適切ならば当該被覆部を開位置に維持するようにする。

また、本発明はコネクタ・プラグ部を光導波ケーブルの端部に接続する方法であって、請求項１３のフィーチャを有するような方法にも関するものである。コネクタ・プラグ・ピンの内部又はピン・ホルダの内部での溶接を伴う従来の溶接技術とは対照的に、本発明による方法においては、溶接されるべき導体端部を互いに対して非常に正確に心出しすることができる。溶接装置の取り付けは如何なる妨害もなしに行われ、溶接個所も最適に観察することができる。溶接処理の後、前記被覆部は一緒に弾発係合されるのみでよく、ケーブル被覆との耐張力的圧着も行われる。

溶接の後、溶接個所は保護エレメントにより閉じることができる。この保護エレメントは、前もって光導波部に押し込めておき、溶接後に軸方向にずらすのみとすることができる。他の例として、保護エレメントは、溶接後に嵌め込むことができるように形成することもできる。このような操作のための空間を作るために、溶接後に、ピン・ホルダ及びケーブル端部が、クランプ状態で心出しブロックから移動される、特には上昇されると都合がよい。明らかなように、このためには数センチメートルで充分である。

最後に、本発明は、上記方法を実施する装置であって、請求項１６のフィーチャを特徴とするような装置にも関するものである。

ピン・ホルダ及びケーブルの端部のクランプ、並びに接続されるべき光導波部の端部のＶ字状心出し溝内での整列は非常に正確な溶接接続を保証する。意図する溶接個所の領域における心出しブロック上の間隙は、溶接個所の良好なアクセス可能性及び換気を可能にする。非常に小さな上昇故に、クランプ手段を上昇させる昇降装置は手動で作動させることもできる。

本発明の更なる利点及び個々のフィーチャは、実施例の下記の記載及び図面から明らかとなる。

図１によれば、全体として符号１で示すコネクタ・プラグ部は、全体として符号４で示すピン・ホルダと、例えばセラミック又は硬質金属等の概して非常に硬い材料のコネクタ・プラグ・ピン２とを本質的に有している。上記ピン・ホルダ自体は２つのシェル部（殻部）１０、１０’を有し、これらシェル部は長手方向中心軸３を通って延びる面上で一緒に嵌め合わせることができる。最後に、ピン・ホルダ４（閉じた状態の）はピン収容部５とケーブル収容部６とに分割される。

上記２つのシェル部１０、１０’は例えばプラスチック材料からなり、好ましくは、技術的な鋳造に関する理由により外側に開かれた位置で射出成形される。これら２つのシェル部は完全に同一である。互いに接続するために、相互に接触する面１１には円錐状ラグ１２及び対応するラグ開口１３が設けられている。これら接続手段の雌雄同体構成は、スリーブ状のピン・ホルダ４が単一の型のシェル部から作製されるのを可能にする。

本実施例の場合、各シェル部１０、１０’はケーブル収容部６の全長にわたり被覆部８、８’を形成し、該被覆部はピン収容部５に膜状ヒンジ９により接続されている。この場合、上記被覆部は長手方向中心軸３に対して９０°問題なく回動して開くことができる。

コネクタ・プラグ・ピン２には、該ピンの外周面上に２つの平行平面間隙１８が設けられている。これら間隙内には、ピン収容部５の内部の１対の対応するリブ１７が係合し、長手方向中心軸３の方向の或る程度の弾性的変位が可能となっている。螺旋状圧縮バネ１９が、所要の軸方向予備付勢を提供する。

図１による実施例の場合、光導波スタブ２１が、コネクタ・プラグ・ピン２に既に固定的に接続され、該ピン内で心出しされている。このスタブは裸の被覆剥ぎされた端部２２を有している。

図２によれば、コネクタ・プラグ・ピン２は、シェル部１０’上で、この目的のために設けられた受容部内に載置される。この場合、螺旋状圧縮バネ９０は支持部３１により支持されるので、コネクタ・プラグ・ピン２は、前記リブ１７により制限される最外方位置に向かって予備付勢される。支持部３１はファイバ・スタブ２１のための貫通開口を有している。

図３によれば、２つのシェル部１０、１０’はピン収容部５の領域において一緒に弾発係合される一方、２つの被覆部８、８’は９０°離れるように曲がっており、かくして、ファイバ・スタブ２１が露出される。該ファイバ・スタブを保護するために、保護キャップ３２を該スタブ上に嵌めることができる。全体の構成は、現場で使用するために工場において準備することができるような、事前組立ユニット２０を形成する。

事前組立ユニット２０の光導波ケーブル７に対する接続が図４に示されている。この目的のために設けられた装置が、２つの作業位置Ａ及びＢで示されている。該装置は、本質的に、第１クランプ手段２６及び該手段から或る距離に配置された第２クランプ手段２７を有している。これら手段の間には、Ｖ字状心出し溝２９を備える心出しブロック２８が配置される。該心出し溝は、意図する溶接個所２４の領域に間隙３０を備えている。この間隙は、溶接電極３３又はレーザヘッド等の他の好適な溶接装置が該溶接位置に到達するのを可能にする。

先ず、事前組立ユニット２０が第１クランプ手段２６上にクランプされる。光導波ケーブル７に関しても同様のことが行われ、該光導波ケーブルは第２クランプ手段２７上に固定される。裸の導体端部２２及び２３は、Ｖ字溝２９内で互いに対向して位置する。溶接装置３３を駆動することにより、上記導体端部の融着が生じる。

これに続いて、第１及び第２クランプ手段２６及び２７は、第２作業位置Ｂへと高さＨだけ同時に上昇される。これは、例えば２０mmの上昇とすることができる。明らかなように、この上昇された位置では、溶接された個所は、心出し溝２９及び溶接装置３３の領域から外へ移動されている。ここで、上記溶接個所は保護エレメント２５により被覆することができる。

このようにして準備されたユニットの上記溶接処理の後のものが図５に示されている。ここで、２つの被覆部８、８’は矢印ｘの方向に注意深く一緒に回動され、次いで一緒に弾発係合される。最後の処理は、図６のように、圧着スリーブ３４を取り付けることである。これは、実際の張力逃げとして作用する。何故なら、該スリーブは外側のケーブル被覆に対する力をコネクタ・プラグ部１に伝達するからである。

殆どの場合において光プラグイン接続を扱うために更に必要とされるものは、コネクタ・プラグ・ハウジング１４であり、該ハウジングは対応するコネクタ・プラグ・ソケットに係合するようにすることができる。このようなコネクタ・プラグの詳細は当業者により既知であるので、ここでは、これ以上詳細には説明しない。

コネクタ・プラグ部１をコネクタ・プラグ・ハウジング１４に挿入するために、ピン・ホルダ４には、その外側周面に円錐部１５が設けられる。該コネクタ・プラグ部はコネクタ・プラグ・ハウジング１４内に矢印ｙ方向に挿入され、上記円錐部１５は該コネクタ・プラグ・ハウジング内の円錐状受容部１６に圧入される。上記外側周面上には、コネクタ・プラグ・ハウジング１４内での当該コネクタ・プラグ部の半径方向位置決めのための位置決め手段３６も設けられる。最後に、当該ケーブル７が許容されない曲げ半径で曲げられるのを防止するねじれ防止具３５が該コネクタ・プラグ・ハウジングに固定される。

図１は、事前組み立て前のコネクタ・プラグ部の各部の斜視図を示す。 図２は、図１によるコネクタ・プラグ部をコネクタ・プラグ・ピンが挿入された状態で示す。 図３は、事前組み立て後の図２によるコネクタ・プラグ部を示す。 図４は、本溶接方法を実施する装置の、２つの異なる作業位置における斜視図を示す。 図５は、溶接処理の後でシェル部を閉じる前のコネクタ・プラグ部の斜視図を示す。 図６は、ケーブルとの事前作製後の図５によるコネクタ・プラグ部を示す。 図７は、コネクタ・プラグ・ハウジングに挿入する前の図６によるコネクタ・プラグ部を示す。 図８は、組み立て済みのコネクタ・プラグの斜視図を示す。

符号の説明

１ コネクタ・プラグ部
２ コネクタ・プラグ・ピン
３ 長手方向中心軸
４ ピン・ホルダ
５ ピン収容部
６ ケーブル収容部
７ 光導波ケーブル
８ 被覆部
９ 膜状ヒンジ
１１ 相互に接触する面
１２ 円錐状ラグ
１３ ラグ開口
１４ コネクタ・プラグ・ハウジング
１５ 円錐部
１６ 円錐状受容部
１７ リブ
１８ 間隙
１９ 圧縮バネ
２０ 事前組立ユニット
２１ 光導波スタブ
２２ 剥がされた端部
２３ 導体の端部
２５ 保護エレメント
２６ 第１クランプ手段
２７ 第２クランプ手段
２８ 心出しブロック
２９ 心出し溝
３０ 間隙
３１ 支持部
３２ 保護キャップ
３３ 溶接電極
３４ 圧着スリーブ
３５ 撚れ防止具
３６ 位置決め手段

Claims (17)

1. 光プラグイン接続用のコネクタ・プラグ部（１）であって、長手方向中心軸（３）にわたって延びる光導波体を受け入れるコネクタ・プラグ・ピン（２）と、該コネクタ・プラグ・ピンが保持されるピン収容部（５）及び光導波ケーブル（７）の端部を耐張力的に固定することが可能なケーブル収容部（６）を有するスリーブ状ピン・ホルダ（４）とを備えるようコネクタ・プラグ部において、
   前記ケーブル収容部（６）が、関節部（９）において開位置と閉位置との間で或る回動角だけ回動することが可能な少なくとも１つの被覆部（８）を有していることを特徴とするコネクタ・プラグ部。
2. 請求項１に記載のコネクタ・プラグ部において、前記ピン・ホルダ（４）は少なくとも２つのシェル部（１０，１０’）を有し、これらシェル部は前記長手方向中心軸（３）に沿って嵌め合わすことができ、各シェル部が回動可能な被覆部を有していることを特徴とするコネクタ・プラグ部。
3. 請求項２に記載のコネクタ・プラグ部において、前記被覆部は、一緒になって前記ケーブル収容部（６）を形成すると共に、前記関節部において前記ピン収容部に接続されることを特徴とするコネクタ・プラグ部。
4. 請求項２又は請求項３に記載のコネクタ・プラグ部において、前記ピン・ホルダ（４）は、前記長手方向中心軸（３）を通って延びる面上で嵌め合わすことが可能な２つの同一のシェル部（１０，１０’）を有していることを特徴とするコネクタ・プラグ部。
5. 請求項２ないし４の何れか一項に記載のコネクタ・プラグ部において、隣接するシェル部が接触面（１１）上に、互いに係合する突起及び間隙、特には円錐状ラグ（１２）及びラグ開口（１３）を有することを特徴とするコネクタ・プラグ部。
6. 請求項１ないし５の何れか一項に記載のコネクタ・プラグ部において、前記ピン・ホルダ（４）をコネクタ・プラグ・ハウジング内に固定するために、前記ピン・ホルダの外側上に、前記コネクタ・プラグ・ハウジングの対応する円錐状受容部（１６）に圧入することが可能な少なくとも１つの円錐部（１５）が設けられることを特徴とするコネクタ・プラグ部。
7. 請求項１ないし６の何れか一項に記載のコネクタ・プラグ部において、前記ピン・ホルダはプラスチック材料からなり、前記関節部（９）が膜状ヒンジであることを特徴とするコネクタ・プラグ部。
8. 請求項１ないし７の何れか一項に記載のコネクタ・プラグ部において、前記コネクタ・プラグ・ピン（２）は、前記ピン収容部（５）内に軸方向のバネによる予備付勢の下で限られた変位可能性を伴って装着されることを特徴とするコネクタ・プラグ部。
9. 請求項１ないし７の何れか一項に記載のコネクタ・プラグ部において、前記コネクタ・プラグ・ピン（２）は前記ピン収容部（５）内に固定的に保持され、前記ケーブル収容部（６）に少なくとも１つの軸方向に弾性的な領域が設けられることを特徴とするコネクタ・プラグ部。
10. 請求項２及び請求項８に記載のコネクタ・プラグ部において、前記コネクタ・プラグ・ピン（２）の外周面における間隙（１８）に、該コネクタ・プラグ・ピンの弾性的変位が制限されると共に該コネクタ・プラグ・ピンが回転的に固定された態様で保持されるように、係合するリブ（１７）が、前記ピン収容部（５）の領域において少なくとも１つのシェル部（１０）の内部に配設されることを特徴とするコネクタ・プラグ部。
11. 請求項８又は請求項１０に記載のコネクタ・プラグ部において、前記コネクタ・プラグ・ピン（２）は前記ピン収容部（５）内において螺旋状圧縮バネ（１９）により予備付勢されていることを特徴とするコネクタ・プラグ部。
12. 光導波ケーブル（７）の端部に接続するための事前組立ユニット（１０）としての請求項１ないし１１の何れか一項に記載のコネクタ・プラグ部において、光導波スタブ（２１）が前記コネクタ・プラグ・ピン（２）に、該光導波スタブの前記ケーブル側の剥がされた端部（２２）が前記被覆部の前記回動領域内に位置するようにして取り付けられ、前記被覆部又は複数の前記被覆部が少なくとも部分的に開かれた位置に保持されることを特徴とするコネクタ・プラグ部。
13. 請求項１ないし１１の何れか一項に記載のコネクタ・プラグ部（１）を、請求項１２に記載の事前組立ユニットを用いて光導波ケーブル（７）の端部に接続する方法において、
    − 前記ピン・ホルダ（４）及び前記ケーブルの端部が、前記光導波スタブ（２１）の裸の導体端部（２２）と前記ケーブルの端部における光導波体の裸の導体端部（２３）とが心出しブロック（２８）上で同軸的に互いに対向して位置するように、クランプされ、
    − 前記裸の導体端部が互いに溶接され、
    − 前記被覆部又は複数の前記被覆部が前記閉位置へと回動され、
    − 前記ケーブルの端部が前記ケーブル収容部（６）に耐張力的に接続される、
    ことを特徴とする方法。
14. 請求項１３に記載の方法において、前記溶接の後に、当該溶接個所が保護エレメント（２５）により閉じられることを特徴とする方法。
15. 請求項１３又は請求項１４に記載の方法において、前記溶接の後に、前記ピン・ホルダ（４）及び前記ケーブルの端部が、クランプされた状態で前記心出しブロック（２８）から移動される、特には上昇されることを特徴とする方法。
16. 請求項１３に記載の方法を実施する装置において、
    − 前記ピン・ホルダ（４）をクランプする第１クランプ手段（２６）と、
    − 前記ケーブルの端部をクランプする第２クランプ手段（２７）と、
    − 前記第１クランプ手段と前記第２クランプ手段との間に配置された、Ｖ字状心出し溝（２９）を備える心出しブロック（２８）と、
    を有し、
    − 前記心出しブロック（２８）が、意図する溶接個所（２４）の領域に前記心出し溝（２９）を中断する間隙（３０）を有している、
    ことを特徴とする装置。
17. 請求項１６に記載の装置において、前記クランプ手段（２６，２７）が、溶接された光導波体を前記心出しブロック（２８）から同時に上昇させる上昇手段を具備することを特徴とする装置。

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