KR0141099B1 - 플라스틱 정렬 페루울을 구비한 광학 커넥터 - Google Patents

플라스틱 정렬 페루울을 구비한 광학 커넥터

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KR0141099B1
KR0141099B1 KR1019900701107A KR900701107A KR0141099B1 KR 0141099 B1 KR0141099 B1 KR 0141099B1 KR 1019900701107 A KR1019900701107 A KR 1019900701107A KR 900701107 A KR900701107 A KR 900701107A KR 0141099 B1 KR0141099 B1 KR 0141099B1
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헨리 아벤드샤인 프레드릭
헨리 휴버 죤
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제이 엘.사이칙
에이 엠 피 인코포레이티드
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Abstract

광학 커넥터(1)는 광섬유 케이블(2)의 광섬유(3)를 정렬하는 중심 통로(14)를 갖는 정렬 페루울(11)과, 광섬유 케이블(2)에 연결하기 위한 정렬 페루울(11)의 후방 단부(19)와, 페루울(2) 주위에 반경으로 확대된 칼라(20)와, 페루울(11)위를 축방향으로 이동가능한 커플링 넛트(26)와, 칼라(20)가 스프링(28)을 압축하도록 수축되는 커플링 넛트(26)와 칼라(20) 사이의 클리언스(29)를 구비하며, 상기 정렬 페루울(11)은 칼라(20)의 횡전방면(22) 및 횡후방면(24)과 일체로 형성되고, 상기 정렬 페루울(11)과 칼라(20)는 강성 플라스틱 재료로 주조되며, 칼라(20)는 칼라(20)와 커플링 넛트(26)사이의 클리언스(29)를 따른 위치에서만 상기 주조된 플라스틱 재료상에 주조 게이트 프래시(48)를 포함한다.

Description

[발명의 명칭]
플라스틱 정렬 페루울을 구비한 광학 커넥터
[발명의 분야]
본 발명은 광섬유를 유지하는 비교적 강성이고 견고한 정렬 페루울(alignment ferrule)을 구비한 커넥터와 특히 금속 및, 세라믹 부품을 가지는 페루울과 서로 교환 가능한 플라스틱 페루울을 구비한 커넥터에 관한 것이다.
[본 발명의 배경]
종래 광학 커넥터는 탄성재료로된 정렬 페루울이 일체형 확대된 칼라를 포함하고 있는 미합중국 특허 제4,167,303호에 공지되어 있다. 탄성 페루울은 광섬유를 에워싸고, 정렬 슬리브를 따라 삽입된다. 페루울 위의 슬리브의 방사 내향 압축력은 슬리브내의 소망의 정렬축까지 광섬유를 이동하도록 탄성 페루울을 방사방향으로 변형한다. 탄성 페루울을 가진 커넥터는 본 발명의 분야에 따른 커넥터와 다르다. 본 발명의 분야에 따른 커넥터는 정렬 슬리브내에 페루울을 정렬하도록 내부 표면의 정밀한 칫수를 신용하는 강성이며 견고한 정렬 페루울을 사용한다.
본 발명의 분야에 따른 종래 커넥터는 페루울의 직선축 통로를 따라 광섬유와 정렬하는 세라믹 정렬 페루울을 제외하고는 금속부품으로 제작된 미합중국 특허 제4,634,214호에 공지되어 있다. 확대형 칼라에는 정렬 페루울이 틀림없이 제공되어 있다. 칼라는 커넥터의 서로 다른 부품으로 정렬 페루울 조립체를 만들 수 있다는 장점을 가진다. 칼라는 정렬 페루울을 정렬 슬리브의 축선 전방으로 밀도록 편의 스프링에 의해 결합되어 있다.
정렬 페루울은 직선 통로를 가진 원통형이다. 페루울의 간단한 모양은 세라믹 재료로 하는 것이 적합하다. 세라믹 재료는 작은 오차 칫수를 가지고 간단하게 모형을 본뜰 수 있다. 종래 커넥터의 정렬 페루울은 세라믹 정렬 페루울을 에워싸는 금속 칼라로 제작된다. 칼라는 마찰력 맞춤 혹은 접착에 의해 적소에 고정된다.
금속 칼라는 정확한 칫수이고 소형으로 만들기 위해 기계적인 가공을 해야 한다. 일체형 확대된 칼라를 가진 세라믹 정렬 페루울을 만드는 것은 실제로 불가능하다. 칼라는 정렬 페루울에 고르지 않게 분포된 물질로 첨가되기도 했다. 고르지 않게 분포된 물질을 가진 소형 부품은 세라믹 재료로 성형하기 어렵기 때문에, 잘못 만들어진 부품이 수용할 수 없을 정도로 많아진다. 또, 세라믹 재료는 매우 단단하여 가공하는데 힘이 든다.
[발명의 요약]
본 발명은 광학 커넥터를 위해 성형된 일체형 정렬 페루울 및 일체형 확대된 래디얼 칼라에 관한 것이다. 본 발명의 중요한 특징은 성형 프래시의 형태인 표면 결함이 페루울의 전방단부 및 칼라의 전방면(22)로부터 떨어져 배치되어 있는 것이다.
성형 플라스틱 부품은 소위 프래시라는 표면 결함이 있다. 프래시는 소위 게이트라는 통로가 성형 부품과 교차하는 곳에서 성형 부품에 형성된다. 또한 프래시는 성형 부품의 제거를 허락하도록 개방되어 있는 성형틀을 따라 있는 분리선의 틈내에 형성된다. 일체형 정렬 페루울로써 사용되어지는 성형 부품은 프래시를 가진다. 프래시는 정렬 슬리브를 따라 정렬 페루울의 삽입을 방해한다. 본 발명 이전에는, 일체형 정렬 페루울의 전방단부 및 칼라에서 이격 배치된 성형 프래시를 가지는 성형 플라스틱 부품을 가진 발명은 없다.
본 발명의 상술 및 다른 장점과 특징은 상세한 설명에서의 예와 첨부도면에 의해 분명해진다.
제1도는 전개된 형태로 도시된 광섬유 케이블, 크램프 슬리브 및 변형 릴리이프(strain relief)와 함께 도시한 커넥터의 부분 사시도.
제2도는 세라믹 정렬 페루울을 포함하는 커넥터의 사시도.
제3도는 제2도에 도시한 커넥터부의 종단면도.
제4도는 제1도에 도시한 커넥터 조성부품의 전개 사시도.
제5도는 제1도에 도시한 커넥터의 종단면도.
제6도는 제1도에 도시된 커넥터의 성형틀과 일체형 정렬 페루울을 통한 종단면도.
제7도는 제6도에 도시된 성형틀의 런너 및 게이트 시스템을 채우는 플라스틱 재료에 의해 얻어진 형상의 단면도.
제8도는 주로 프래시를 도시한 일체형 정렬 페루울의 사시도.
제1도를 참조하면, 광섬유 케이블용 커넥터(1)의 예가 도시되어 있다. 케이블(2)은 완충부(4)와, 완충부(4)에 의해 중심이 동일하게 에워쌓인 연장된 중심 광섬유(3)를 포함한다. 케이블(2)는 케이블(2)을 축선으로 따라 연장되는 긴 강도 부재(5)의 형태인 부하 지탱부를 포함한다. 강도 부재(5)는 섬유(3)을 커버하는 완충부(4)의 외직경 위에 분포되어 있다. 케이블(2)는 강도 부재(5)를 에워싸는 폴리머 재료로된 외부 자켓(6)도 포함한다. 제1도에서, 케이블(2)의 부품은 완충부(4)로부터 돌출하는 섬유(3)의 길이부와 강도 부재(5)로부터 돌출하는 섬유(3)을 커버하는 완충부(4)의 길이부와 자켓(6)으로부터 돌출하는 강도 부재(5)의 길이부를 도시적으로써 제공하도록 절단되어 있다.
커넥터(1)는 광학 커넥터 조립체(7)와 크림프 페루울(8)을 포함한다. 관형 변형 릴리이프 부트(tabular strain relief boot)(9)도 도시되어 있다. 커넥터(1)의 다른 형태는 제2도에서 커넥터(10)으로써 도시되어 있다.
커넥터(10)는 세라믹부(12)와 금속부(13)의 형태로된 견고한 정렬 페루울(11)을 포함한다. 세라믹부(12)는 케이블(2)의 광섬유(3)를 정렬하는 전방단부(15) 내의 축중심 통로(14)를 가진다. 금속부(13)은 통로(14)에 정렬되고, 광섬유 케이블(2)에 연결하는 정렬 페루울(11)의 후방 단부(19)에 있는 축통로(18)를 가진다. 정렬 페루울(11)은 금속부(13)상에 그리고 페루울(11) 주위에 반경으로 확대된 칼라(20), 칼라(20)의 횡단면의 전방면(22)을 교차하는 페루울의 실린더형 표면(21), 칼라(20)의 횡단의 후방면(24)으로부터 이격된 원주형 홈(23)을 포함한다. 커넥터 조립체(7)는 홈(23)내에 장착된 스냅링(25), 정렬 페루울(11)위를 축으로 이동 가능하고 횡단의 축 반경으로 돌출하는 부분을 가지는 커플링 넛트(26), 스냅링(25)의 전방으로 정렬 페루울(11)을 에워싸는 내부 플랜지(27), 칼라(20)의 후방면(24)에 대하여 직접 결합하도록 압축하고 내부 플랜지(27)에 대하여 압출력을 가하는 코일 스프링(28) 및, 커플링 넛트(26)와 칼라(20)사이의 클리언스(29)도 포함한다.
커플링 넛트(26)는 도시하지 않은 공지된 보조 커넥터와 연결하는 총검형 슬롯(30)을 가진다. 세라믹부(12)의 전방단부(15)는 견고하고 도시하지 않은 정렬 슬리브에 들어가도록 구조되고 보조 커넥터의 슬리브내에 도시하지 않는 유사한 정렬 페루울와 인접한다. 보조 커넥터의 정렬 페루울와 전방단부(15)의 인접부에 따라서, 칼라(20)는 커플링 넛트(26)내에 이동 가능하여 스프링(28)을 압축하고 소망의 인접 상태로 전방단부(15)를 밀도록 스프링 편의를 일으킨다. 스프링(28)을 압축해서 커플링 넛트(26)로 칼라(20)가 수축하는 동안, 칼라(20)는 클리언스(29)내로 그리고 따라서 이동가능하다.
정렬 페루울(11)은 아래에 기재된 중요조건을 충족시켜야 한다. 칼라(20)의 전방단부(15)로부터 전방면(22)까지의 정렬 페루울(11)의 길이부는 정렬 슬리브를 따라 페루울의 삽입을 방해하는 표면 결함이 없는 상태여야만 한다. 정렬 페루울(11)의 전방단부(15)로부터 칼라(20)의 전방면(22)까지의 길이 칫수는 제어된 칫수 즉, 한 정렬 페루울(11)에서부터 다른 페루울까지 변화하지 않는 칫수여야 한다. 이 제어된 칫수는 정렬 슬리브내에 페루울의 삽입의 깊이가 소망의 칫수공차내에서 유지되는 것을 확보할 것이며, 그에 따라 보조 커넥터의 유사 정렬 페루울과 더불어 정렬 페루울(11)의 소망의 광학 연결을 유지할 수 있다.
칼라(20)의 전방면(22)은 정렬 슬리브내의 페루울 삽입의 깊이를 설정하고 외향 전방으로 돌출하는 표면 결함이 없어야 한다.
상기 조건은 표면 결함이 없는 전방면(22)을 확보하기 위해 칼라(20)은 스크루 기계에 의해 제조되고 정렬 페루울(11)의 전방단부(15)는 정확한 칫수를 얻기 위해 세라믹 재료로 성형해서 제조되는 정렬 페루울에 의해 충족된다.
정렬 페루울(11)은 스크루 기계 제조의 비용, 세라믹 부품의 비용 및 칼라(20)를 가진 정렬 페루울(11)의 조립 비용 때문에 비싸다.
제4도 내지 제8도를 참조하면 상기 조건을 충족시켜주는 일체형 정렬 페루울(11)은 종래 성형 기구에 의해 제조된다. 정렬 페루울(11)은 전방단부(15)와, 횡단의 전방면(22)과 돌출 정렬 키이와 횡단의 후방면(24)을 가진 방사방향으로 확대된 칼라(20)와 정렬 페루울(11)의 리마인더로부터 방사 외향으로 돌출하는 스냅링(25)을 수용하는 원주형 홈(23)이 제공된 정렬 페루울(11)의 라마인더를 포함한다. 일체형 정렬 페루울(11)은 전방단부(15)로부터 연장되고, 칼라(20)의 전방면을 지나 칼라의 후방면(24)과 후방단부(19)까지 연장하는 연속적으로 단차진 실린더형 표면을 포함한다. 단차진 직경의 중앙 통로(14)는 정렬 페루울(11)을 통해 연장한다.
본 발명 이전에, 견고한 정렬 페루울(11)에 대해 상기 기술한 조건을 충족시키는 성형 플라스틱 부품은 없었다. 성형 플라스틱 부품 모두는 소위 프래시(flash)라는 표면 결함을 가진다. 프래시는 소위 게이트라 불리는 통로가 성형 부품과 교차하는 곳 어디든지 성형된 부품에 형성된다. 또한 프래시는 성형 부품의 제거를 허락하기 위해 성형틀을 개방하는 분리선틈내에 형성된다. 일반적으로, 일체형 페루울(11)로써 사용되어지는 성형 부품은 프래시를 가지고 있다. 프래시는 정렬 슬리브를 따라 정렬 페루울(11)을 삽입하는 것을 방해하여 왔다.
제6도를 참조하면, 제1성형틀(31), 제2성형틀(32) 및 제3성형틀(33)은 특히 일체형 정렬 페루울(11)을 만들도록 제조된다. 공통 캐비티(34)는 성형틀의 각각으로 연장되고, 제1캐비티부(35), 제2캐비티부(36) 및 제3캐비티부(37)를 포함한다. 제1성형틀(31)내의 제1캐비티부(35)는 정렬 페루울(11)의 전방단부(15)와 칼라(20)를 성형하기 위해 형상된다. 제2성형틀(32)내의 제2캐비티부(36)는 칼라(20)의 후방면(24)로부터 후방단부(19)까지 연장하는 정렬 페루울(11)의 리마인더의 1/2를 성형하기 위해 형상된다. 제3성형틀(33) 내의 제3캐비티부(37)은 정렬 페루울(11)의 나머지 1/2 리마인더를 성형하기 위해 향상된다. 코어핀(38)은 일체형 페루울의 중심 통로(14)를 형성하도록 캐비티(34)를 따라 그리고 각각의 성형틀을 따라서 연장되어 있다.
성형틀은 제6도에 도시된 바와 같이 서로 마주 대하고 있으면, 정렬 페루울(11)의 전방단부(15) 및 칼라(20)는 제1캐비티부(35)의 연속적인, 즉 중단되지 않는 표면(39)에 의해 형성된다. 표면(39)은 제1성형틀(31)에 의해 형성되어지는 칼라(20)의 횡단의 후방면(24)과 일치되는 횡단의 분리선(40)까지 연장되어 있다. 제2성형틀(32)과 제3성형틀(33)은 칼라(20)의 후방면(24)에서부터 후방단부(19)까지 정렬 페루울(11)의 리마인더를 따라 축으로 연장되는 축 분리선을 따라 서로 인접하여 캐비티(34)를 형성하고 후방단부(19)에서 접촉된다. 제2성형틀(32)과 제3성형틀(33)은 횡단의 분리선(40)을 따라 이동한다. 제1성형틀(31)은 횡단의 분리선(40)을 향하여 이동되어 성형틀(32,33)과 밀폐된다.
유동성 플라스틱 재료(42)는 환형 성형 런너(43) 즉, 제1캐비티부(35)를 에워싸고 횡단의 분리선(40)과 연통하는 통로를 따라 주입된다. 성형 게이트(44)는 런너(43)의 유동성 플라스틱 재료(42)를 캐비티(34)로 들여보내는 제1캐비티부(35)와 연통한다. 유동성 플라스틱 재료(42)는 캐비티(34)를 채우고 일체형 정렬 페루울을 형성하도록 캐비티(34)내에 고체화되며 반면 코어핀(38)은 중앙 통로(14)를 형성한다.
제2성형틀(32) 및 제3성형틀(33)은 성형 정렬 페루울(11)의 제거를 가능하게 하도록 대응축 분리선(41)을 따라 화살표 방향으로 서로서로 분리한다. 코어핀(38)은 제1성형틀(31)로부터 화살표 방향으로 철회된다. 제2,3성형틀(32,33)은 제1성형틀(31)에서부터 정렬 페루울(11)의 방출을 가능하게 하도록 횡단의 분리선(40)을 따라 이동한다. 제1성형틀(31)은 성형틀(32,33)이 개방되어 서로 분리하기전 횡단의 분리선(40)으로부터 멀어지게 이동될 수 있다.
제7도에 도시한 바와 같이, 각 게이트(44)내의 플라스틱 재료(42)는 고체화되고 일체형 정렬 페루울(11)에 결합되어 있으므로, 이를 페루울(11)로부터 절단해야 하며 성형틀(31,32,33)으로부터 제거해야 한다. 성형틀(31,32,33)이 서로서로 분리될때 절단이 일어나며 정렬 페루울(11)은 종래 노크아웃핀(knock out pins)에 의해 방출된다. 예를들면, 제1성형틀(31)은 제2,3성형틀(32,33)과 떨어지게 된다. 이때 제2,3성형틀(32,33)은 서로서로 분리하고 게이트(44)내에 고체화된 플라스틱 재료(42)를 파괴한다. 플라스틱 재료(42)는 성형틀(32,33)에 의해 파괴될때 정렬 페루울(11)로부터 절단한다. 종래 노크 아웃핀은 성형틀(32,33)로부터 밀어 정렬 페루울(11)을 방출한다.
제8도를 참조하면 플라스틱 재료(42)가 정렬 페루울(11)로부터 제거될때, 성형 게이트 프래시(48)은 게이트(44)가 성형 칼라(20)와 교차하는 곳에서 남아 있을 것이다. 분리선 프래시(49)는 횡단의 분리선(40)을 따라 칼라(20)의 외측 실린더형 후방 엣지를 따라 돌출하여 있게 된다. 추가적으로 분리선 프래시(49)는 정렬 페루울(11)의 리마인더로부터 돌출하여 있게 되고 칼라(20)의 후방면(24)의 근방으로부터 정렬 페루울(11)을 길이 방향으로 따라 연장하여 후방 단부(19)를 가로지른다. 본 발명의 중요한 특징은 성형 프래시(48,49)가 페루울의 전방단부(15)와 칼라(20)의 전방면(22)으로부터 떨어져 배치된 것이다. 예를들면 성형 게이트 프래시(48)와 성형 분리선 프래시(49)를 포함하는 칼라(20) 상의 성형 프래시는 후방면(24)과 인접하여 교차하고, 전방면(22)과 떨어진 칼라(20)를 따라 축방향으로 이격되어 있다. 일체형 페루울이 제5도에 도시한 바와 같이 스냅링(25)과 커플링 넛트(26)로 조립될때 프래시(48,49)는 칼라(20)와커플링 넛트(26) 사이의 클리언스(29)내에서 단지 칼라(20) 상에 배치될 것이다. 정렬 페루울(11)의 전방단부(15)와 칼라(20)의 전방면(22)는 성형 분리선으로 인한 결함을 가지지 않는다. 정렬 페루울(11)의 리마인더에 있는 성형 프래시(49)는 커플링 넛트(26), 스냅링(25) 및 크림프 페루울(8)의 조립을 방해하지 않는 관대한 공차가 있는 곳에 배치될 것이다. 제1도에 도시된 바와 같이, 일체형 정렬 페루울(11)에서는 칼라(20)의 전방면(22)과 후방면(24)이 연속한다. 이와 대조적으로, 제2도에 도시된 세라믹 정렬 페루울(11)은 소켓(17)의 주변에 의해 칼라(20)의 전방면(22)과 분리된다.

Claims (5)

  1. 광섬유 케이블(2)의 광섬유를 정렬하는 전방단부(15)내의 중심 통로(14)를 가지는 원통형 강성 정렬 페루울(11)과, 광섬유 케이블(2)에 연결하는 정렬 페루울(11)의 후방 단부(19)와, 페루울 주위에 반사방향으로 확대된 칼라(20)와, 칼라(20)의 횡단의 전방면(22)을 교차하는 페루울(11)의 실린더형 표면(21)과, 칼라(20)의 횡단의 후방면(24)과 이격된 원주형 홈(23)과, 홈(23)에 장착된 스냅링(25)과, 정렬 페루울(11)위에서 축방향으로 이동가능하고 스냅링(25)의 전방에 정렬 페루울을 에워싸는 횡단의 내부 플랜지(27)를 가지는 커플링 넛트(26)와, 칼라(20)의 횡단의 후방면(24)에 대하여 직접 결합한 상태로 압축하고 내부 플랜지(27)에 대하여 압축하는 스프링(28)과, 칼라(20)가 수축하는 동안 스프링(28)을 압축해서 커플링 넛트(26)로 이동 가능한, 커플링 넛트(26)와 칼라(20) 사이의 클리언스(29)를 가지는 광학 커넥터에 있어서, 상기 정렬 페루울(11)이 칼라(20)의 횡단의 전방면(22) 및 횡단의 후방면(24)과 일체로 형성되며, 상기 정렬 페루울(11)과 칼라(20)는 강성 플라스틱 재료로 성형되며,상기 칼라(20)는 칼라(20)와 커플링 넛트(26) 사이의 클리언스(29)에 따른 위치에서만 상기 성형 플라스틱 재료상에 성형 게이트 프래시(48) 형태의 결함을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결함은 페루울(11)의 전방단부(15)가 삽입되는 정렬 슬리브와 상기 결함의 결합을 피하도록 칼라(20)의 횡단의 전방면(22)의 축방향 후방으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 커넥터.
  3. 제1항에 있어서, 성형 분리선 프래시(49) 형태의 결함은 정렬 페루울의 후방단부(19)를 가로질러 연장하고 정렬 페루울(11)을 따라 축방향으로 연장하여 칼라(20)의 횡단의 후방면(24)까지 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 커넥터.
  4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 정렬 페루울(11)의 전방단부(15)와 칼라(20)의 전방면(22)과 칼라(20)의 실린더형 표면(21)은 제1성형틀(31)의 공통 캐비티(34)내에서 성형되고, 칼라(20)의 후방면(24)의 후방으로 연장하는 정렬 페루울의 리마인더는 칼라(20)의 후방면(24)에 있는 제1성형틀(30)을 따라서 연장하는 제1성형 분리선(41)을 따라 연장하고, 정렬 페루울(11)의 후방단부(19)를 가로질러 연장하는 제1성형 분리선을 향해 서로 맞다고, 정렬 페루울(11)을 따라 축방향으로 연장하여 칼라(20)의 횡단의 후방면(24)까지 연장하여 폐쇄되는 제2,3성형틀(32,33)내의 합성 성형 캐비티(34)내에서 성형되는 것을 특징으로 하는 광학 커넥터.
  5. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 정렬 페루울(11)의 전방단부(15)와 칼라(20)의 전방면(22)의 성형 분리선 프래시 형태의 결함이 없는 것을 특징으로 하는 광학커넥터
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