KR100307481B1 - 광섬유커넥터 - Google Patents

Abstract

광섬유 커넥터(40)는 축방향으로 연장된 공동(16)을 구비한 본체 부재(14)와 원주상 플랜지(47)를 포함하고, 원주상 플랜지는 공동을 향해 반경 방향으로 돌출되어 있고 플랜지를 통해 통로(20)를 한정하고 있다. 플랜지는 슬롯(48)이 형성되어 있고 반경 방향 내측으로 연장된 복수의 가요성 정지 핑거(50)를 한정하고 있다. 페룰(28)은 광학 섬유를 장착하기 위해 제공된다. 페룰 홀더(26)는 페룰 홀더로부터 반경 방향 외측으로 돌출된 원주상 리브(42)를 구비하고, 원주상 리브는 원주상 정지 견부(44)를 한정하고 있다. 리브(42)의 외측 직경(D)은 통로(20)의 내측 직경(d)보다 더 크다. 페룰 홀더(26)는 정지 핑거(50)를 만곡시키는 통로(20)를 통해 리브(42)를 가압함으로써 제1 조립 방향으로 본체 부재(14)에 축방향으로 조립될 수 있다. 페룰 홀더는 정지 견부(44)와 정지 핑거(50)의 맞물림에 의해 제2 반대 방향으로 비강제적으로 이동되는 것이 방지된다. 스프링(36)은 페룰 홀더를 제2 방향으로 치우치게 하여 정지 견부(44)를 정지 핑거(50)를 향해 치우치도록 페룰 홀더(26) 및 본체 부재(14) 사이에서 상관 작동한다.

Description

광섬유 커넥터 {Fiber Optic Connector}

본 발명은 일반적으로 광섬유 커넥터 기술에 관한 것으로서, 특히 페룰 홀더를 광섬유 커넥터 본체로 용이하게 조립하기 위한 개선된 시스템에 관한 것이다.

광섬유 케이블을 종단하기 위해 그리고 케이블과 다른 케이블 또는 다른 광섬유 전송 장치의 접속을 용이하게 하기 위해 다양한 설계의 광섬유 커넥터들이 이용되어 왔다. 전형적인 광섬유 커넥터는 커넥터 내에 광섬유를 장착하여 중심에 위치시키는 페룰을 포함한다. 페룰은 커넥터의 또 다른 본체 부재 내에 조립된 페룰 홀더의 형태로 장착된다. 페룰은 세라믹과 같은 재료로 제조될 수 있고, 페룰 홀더는 전형적으로 플라스틱 재료로 성형된다. 페룰 홀더가 커넥터의 본체 부재 내에 조립될 때, 페룰이 결합 접속 장치의 또 다른 섬유-장착 페룰에 맞물리게 하기 위해 커넥터로부터 항복 가능하게 돌출되도록 페룰 홀더가 스프링에 의해 편향된다. 그러므로, 결합 페룰들이 접속 장치들이 결합될 때에 스프링에 대항하여 항복된다.

스프링 하중 식 페룰 홀더들을 커넥터의 본체 부재 내에 보유하기 위해, 다양한 배열물들이 이용되어 왔다. 일반적인 통례는 C형 스프링 클립과 같은 보유 링을 이용하는 것이다. 그러한 보유 링은 1995년 5월 23일 자의 미국 특허 제5,418,876호에 개시되어 있다. 다소 복잡한 독립식 원형 스프링의 형태인 또 다른 분리식 보유 부재가 1995년 7월 25일 자의 미국 특허 제5,436,995호에 개시되어 있다. 1992년 7월 28일 자의 미국 특허 제5,134,677호에는 나사식 부품 접근법이 도시되어 있다. 이러한 유형의 배열물들 모두의 문제점은 추가 또는 분리 부품 및/또는 부가 조립 조작을 필요로 하여 단순한 커넥터 제조에 있어서 불필요하게 비용을 증가시킨다는 것이다.

분리식 보유 부품들을 요구하는 이러한 문제점의 해결 방안이 1992년 3월 31일 자의 미국 특허 제5,101,463호 및 1994년 6월 14일 자의 제5,321,784호에 도시되어 있다. 그러한 특허들에서, 페룰 홀더는 반경방향으로 외향 돌출된 주연방향 플랜지를 구비하고, 홀더가 장착되는 본체 부재는 반경방향으로 내향 돌출된 주연방향 플랜지를 구비한다. 페룰 홀더가 본체 부재 내에 장착될 때, 페룰 홀더의 외향 돌출형 플랜지가 "스냅 끼워맞춤(snap-fit)" 조립 조작에서 본체 부재의 내향 돌출형 플랜지를 통과하여 가압된다. 조립되어지면 스프링이 섬유-수용 페룰에 항복 작용을 제공하기 위해 인접부로 편향된 플랜지에 대해 대향방향으로 페룰 홀더를 편향시킨다.

전술한 "스냅 끼워맞춤" 배열물이 커넥터에서 여분의 보유 부품들을 이용하는 문제점을 제거하고 조립 시간 및 공정을 단축한다 하더라도, 미국 특허 제5,101,463호 및 제5,321,784호에서의 설계는 그 자체 내에 문제점들을 갖고 있다. 특히, 페룰 홀더의 재료 및 페룰 홀더가 장착되는 본체 부재의 재료가 강성 플라스틱 재료이다. 그 재료는 매우 항복적이지 않고, 결국 "스냅 끼워맞춤" 조립 조작을 수행하기 위해 페룰 홀더 상의 외향 돌출형 플랜지의 직경과 본체 부재의 내향 돌출형 플랜지의 직경 사이의 차이가 매우 작아야 한다. 또한, 페룰 홀더가 본체 부재로 삽입됨에 따라, 강성 플라스틱 재료가 변형되어 조립 후에 플랜지들 사이의 2개의 직경들 사이의 차이가 훨씬 더 작도록 "세트(set)"를 만드는 경향이 있다. 실지로, 그 차이가 너무 작아서 사용 기간 후에 페룰 홀더를 본체 부재 내에 보유하기에 불충분할 수가 있다.

본 발명은 광섬유 커넥터의 본체 부재 내에 페룰 홀더를 장착하는 데 있어서 이러한 다양한 문제점들을 해결하고자 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 특성의 신규하고 개선된 광섬유 커넥터를 제공하는 것이다.

본 발명의 예시적인 실시예에서, 광섬유 커넥터는 본체 부재를 포함하고, 상기 본체 부재는 축방향으로 연장된 공동을 구비하고 주연방향 플랜지가 그 공동으로 반경방향으로 돌출되어 이 플랜지를 관통하는 통로를 형성하고 있다. 플랜지는 반경방향으로 연장된 복수의 가요성 정지 핑거들을 형성하도록 절개(slot) 되어 있다. 페룰은 광섬유 케이블의 광섬유를 장착하기 위해 제공된다. 페룰 홀더는 주연방향 정지 견부를 한정하도록 페룰 홀더로부터 반경방향으로 외향 돌출된 주연방향 리브를 구비한다. 리브의 외측 직경은 본체 부재의 주연방향 플랜지를 통해서 통로의 내측 직경보다 더 크다. 페룰 홀더는 정지 핑거를 만곡시키면서 상기 통로를 통해 리브를 가압함으로써 제1 조립방향으로 본체 부재를 향해 축방향으로 조립될 수 있다. 페룰 홀더는 정지 견부와 정지 핑거의 맞물림에 의해 제2 대향방향으로 비강제적으로 이동되는 것이 방지된다. 스프링은 페룰 홀더를 제2방향으로 편향시켜 정지 견부를 정지 핑거를 향해 편향되도록 페룰 홀더와 본체 부재 사이에서 작동식으로 합체된다.

상기 가요성 정지 핑거들은 종래 기술의 비가요성 구성물에서 이용되어졌던 것보다 본체 부재의 주연방향 플랜지를 통한 통로가 페룰 홀더 상의 주연방향 정지 견부보다 상당히 작도록 고려된다.

본문에 설명된 바와 같이, 본체 부재는 광섬유 커넥터의 커플링 너트로 구성된다. 페룰 홀더 상의 주연방향 리브는 통로를 통해 용이하게 가압되도록 제1 조립방향으로 대면된 모떼기 면을 구비한다. 정지 견부는 본체 부재에 대한 페룰 홀더의 축방향 운동에 대체로 수직인 반경방향으로 가파른 형상을 이루어 연장되어 있다. 리브의 외측 직경은 정지 핑거를 통한 통로의 내측 직경보다 대략 0.254 내지 0.305 mm(0.010 내지 0.012 인치) 더 크다. 이러한 것은 전술한 종래 기술의 "스냅 끼워맞춤" 배열에서 대략 0.0508 내지 0.0762 mm(0.002 내지 0.003 인치)의 훨씬 작은 차이와 비교된다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 상세한 설명으로부터 명백해진다.

신규한 것으로 믿어지는 본 발명의 특징은 특히 첨부된 청구 범위에 설명된다. 본 발명은 그 목적 및 이점과 함께 유사 참조 부호가 유사 요소를 나타내는 첨부된 도면을 참조한 다음의 상세한 설명에 의해 가장 잘 이해될 수 있다.

도1은 조립 중에 페룰 홀더가 커플링 너트의 플랜지를 통과하여 가압된 상태를 도시하는 종래 기술의 광섬유 커넥터의 축방향 단면도.

도2는 페룰 홀더가 그 작동 위치로 "스냅-끼워맞춤(snap-fit)"된 상태를 도시하는 도1에서의 종래 기술의 조립체를 도시하는 도면.

도3은 페룰 홀더가 도면으로부터 삭제된 상태를 도시하는 도1 및 도2에서의 종래 기술의 커플링 너트의 좌측 단부를 향해 도시한 단부 정면도.

도4는 페룰 홀더가 커플링 너트의 내주 플랜지를 통과하여 가압된 상태를 도시하는 본 발명의 개념을 구체화하는 광섬유 커넥터의 축방향 단면도.

도5는 페룰 홀더가 조립된 상태로 도시된 도4와 유사한 도면.

도6은 페룰 홀더가 도면으로부터 삭제된 상태를 도시하는 도4 및 도5에서의 커플링 너트의 좌측 단부를 향해 도시한 단부 정면도.

도7 내지 도9는 도6과 유사한 도면으로서, 커플링 너트 내에서 주연방향 플랜지 내에 상이한 절개된(slot) 구성을 갖는 다른 실시예들을 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

14 : 본체 부재

16 : 공동

20 : 통로

26 : 페룰 홀더

28 : 페룰

40 : 광섬유 커넥터

44 : 정지 견부

48 : 슬롯

50 : 정지 핑거

도면을 상세히 참조하면, 먼저 도1에서 종래 기술에 따라 제조된 광섬유 커넥터(10)가 도시되어 있다. 커넥터는 커플링 너트(14)의 형태의 본체 부재를 포함하고, 커플링 너트(14)는 축방향 연장 공동(16)과 이 공동으로 반경방향으로 돌출된 주연방향 플랜지(18)를 포함하여 이 플랜지를 통해 통로(20)를 형성하고 있다. 커플링 너트는 상보 광섬유 커넥터 또는 다른 광섬유 접속 장치와 정합하기 위한 정합 단부(22)를 형성하고 있다. 커플링 너트는 베이오넷(bayonet) 핀 배열부에 의해 상보 장치에 조립되고, 그에 따라 커플링 너트(14)는 상보 접속 장치의 베이오넷 핀을 수용하기 위한 슬롯(24)을 포함하고 있다.

종래 기술의 커넥터(10)는 또한 페룰(28)을 장착하여 보유하기 위한 페롤 홀더(26)를 포함한다. 페룰은 전형적으로 세라믹 재료로 제조되고 광섬유 케이블의 섬유를 커넥터를 통해 축(30) 상에 수용 및 장착한다.

페룰 홀더(26)는 주연방향 정지 견부(34)를 한정하도록 페룰 홀더로부터 반경방향으로 외향 돌출된 주연방향 리브(32)를 포함한다. 리브(32)의 외측 직경 "D"는 커플링 너트(14)의 플랜지(18)를 통한 통로(20)의 내측 직경 "d"보다 더 크다.

종래 기술의 커넥터(10)의 조립 공정을 진행하기 전에, 코일 스프링(36)이 페룰 홀더(26) 둘레에 장착되고 코일 스프링의 전방 단부가 페룰(28)의 바로 후방에서 주연방향 플랜지(38)에 대항하여 접촉되고 있음을 알아야 한다.

조립 중에, 정지 견부(34)가 도2에 도시된 플랜지의 내측 상에 완전히 위치될 때까지, 페룰 홀더(26)는 통로(20)를 통해 강압성(forcing) 리브(32)에 의해 제1 조립방향으로 커플링 너트(14)로 향하는 화살표 "A" 방향(도1)으로 이동된다. 그렇게 조립되었을 때, 코일 스프링(36)은 페룰 홀더(26)의 플랜지(38)와 커플링 너트(14)의 플랜지(18) 사이에 위치된다. 스프링은 화살표 "B" 방향으로 페룰 홀더/페룰/광섬유를 전방으로 편향시킨다. 그러므로, 광섬유 커넥터(10)가 상보 커넥터 또는 다른 접속 장치와 정합될 때, 페룰 및 섬유는 화살표 "B"의 대향방향으로 향할 수 있다.

"발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래의 기술(Background)"에서 설명된 바와 같이, 도1 내지 도3을 참조하여 설명된 종래 기술의 배열에서의 한 문제점은 페룰 홀더 및 커플링 너트가 비교적 단단한 플라스틱 재료로 제조될 시에 리브(32)의 외측 직경 "D"와 플랜지(18)의 내측 직경 "d" 사이의 차이가 매우 작아야 한다는 것이다. 실지로, 이러한 차이는 대략 0.0508 내지 0.0762 mm(0.002 내지 0.003 인치) 사이인 것으로 도시되어 왔다. 이러한 단단한 플라스틱 재료가 조립 중에 "세트(set)"로 발전되거나 혹은 그 재료가 사용 중에 어느 정도 마모된다면, 이러한 차이는 실지로 커플링 너트 내에 페룰 홀더를 신뢰성 있게 유지하기에는 너무 작거나 불충분할 수 있다.

도4 및 도5에서는 본 발명의 개념을 구체화하는 광섬유 커넥터를 도면 부호 40으로 표시하여 도시한다. 다음에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 도6 내지 도9는 커플링 너트 내의 주연방향 플랜지의 슬롯 구성을 다른 형태로 도시하고 있다.

도4 및 도5의 광섬유 커넥터(40)의 설계는 종래 기술보다 더 나은 본 발명의 차이점과 개선점들을 더 잘 예시하기 위해 도1 및 도2의 종래 기술의 커넥터(10)에 비해 의도적으로 유사하게 제조되었다. 결과적으로, 도4 내지 도9에서는 커플링 너트(14), 축방향 연장 공동(16), 통로(20), 베이오넷 핀 슬롯(24), 페룰 홀더(26), 섬유 축(30) 및 코일 스프링(36)과 같이 종래 기술의 커넥터(10)와 관련된 유사 부품들과 대응되는 참조 부호를 이용한다.

본 발명에 의하면, 페룰 홀더(26)는 비교적 크고 예리한 주연방향 정지 견부(44)를 한정하기 위해 반경방향 외측으로 돌출된 주연방향 리브(42)를 포함한다. 리브(42)의 후방 모서리(46)는 모떼기되어 있고, 그에 따라 정지 견부(44)가 축(30)에 대체로 수직인 방향으로 평면을 이루고 있다.

도4와 관련된 도6을 참조하면, 광섬유 커넥터(40)의 커플링 너트(14)는 주연방향 플랜지(47)와 함께 축방향 연장 공동(16)을 포함하고, 주연방향 플랜지(47)는 공동으로 반경방향으로 돌출되어 있고 플랜지를 통해 통로(20)를 형성하고 있다. 본 발명에 의하면, 플랜지(47)는 참조 부호 48에서 절개되어 반경방향 내향 연장된 복수의 가요성 정지 핑거(50)를 형성하고 있다. 도6의 실시예에서, 직경상에서 서로 대향되고 반경방향으로 연장된 2개의 슬롯(48)이 플랜지(47) 내에 형성되고 한쌍의 정지 견부(50)를 한정한다. 조립 중에, 도4에 명확하게 도시된 바와 같이 페룰 홀더(26)는 화살표 "C" 방향(도4)으로 커플링 너트(14) 안으로 축방향으로 이동되어 플랜지(47)의 정지 핑거(50)를 효과적으로 휘게 한다. 페룰 홀더는 페룰 홀더 리브(42)의 정지 견부(44)가 가요성 정지 핑거(50)를 통과할 때까지 이동되고, 그 결과로서 정지 핑거들이 원래의 위치로 복귀되고 코일 스프링(36)이 페룰 홀더(40)를 전방으로 편향시킴으로써, 도5에 도시된 바와 같이 정지 견부(44)를 정지 핑거의 후방에 대항하여 편향시킨다.

가요성 정지 핑거(50)를 통한 통로(20)의 내측 직경 "d"(도5)와 리브(42)의 외측 직경 "D"(도4) 사이의 차이가 대략 0.254 내지 0.305 mm (0.010 내지 0.012 인치)임이 알려져 왔다. 이러한 차이는 도1 내지 도3에 도시되고 전술된 종래 기술의 배열의 차이보다 훨씬 크다. 결국, 정지 견부(44)의 크기는 종래 기술보다 상당히 클 수 있다.

도7 내지 도9는 본 발명에 의한 광섬유 커넥터(40)의 커플링 너트(14) 내측에 있는 주연방향 플랜지(47)의 슬롯형 구성의 변형예들을 도시하고 있다. 특히, 도7은 주연방향 플랜지(47)가 3개의 정지 핑거(50)를 형성하는 3개의 일정하게 이격된 슬롯(48)을 구비하고 있는 것을 도시하고 있다. 도8은 4개의 정지 핑거(50)를 형성하는 4개의 슬롯(48)을 포함하고 있는 주연방향 플랜지(47)를 도시하고 있다. 유사하게, 도9는 6개의 정지 핑거(50)를 형성하는 6개의 슬롯(48)을 포함하고 있는 주연방향 플랜지(47)를 도시하고 있다. 모든 변형예들에서, 정지 핑거들은 정지 핑거들을 통과하는 리브(42)를 조립할 때, 다양한 정도의 가요성을 허용하는데 효과적이고, 종래 기술에 의해 제공될 수 있는 것보다 상당히 큰 정지 견부(44)를 허용한다.

본 발명은 그 정신 또는 중심 특성으로부터 벗어남이 없이도 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음이 이해되어질 것이다. 따라서, 본 실시예들은 모든면에서 제한적이 아닌 예시적인 것으로 이해되어져야 하고, 본 발명은 본문에 주어진 상세한 설명에 의해 제한되지 않아야 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 본 발명의 구성에 의해 페룰 홀더를 광섬유 커넥터로 용이하게 조립할 수 있고, 추가 또는 분리 부품 및 조작을 제거하여 커넥터 제조에 있어 불필요한 비용을 감소시키고, 리브의 외측 직경과 플랜지의 내측 직경 사이의 차이를 종래 기술보다 더 크게 함으로써 커플링 너트 내에 페룰 홀더를 신뢰성 있게 유지해 준다.

Claims (10)

1. 광섬유 커넥터에 있어서,

   주연방향 플랜지를 가진 축방향으로 연장된 공동을 구비하고, 상기 주연방향 플랜지는 공동 안으로 반경방향으로 돌출되어 이 플랜지를 통과하는 통로를 형성하며 반경방향으로 내향 연장된 복수의 가요성 정지 핑거를 형성하도록 상기 플랜지에는 슬롯이 형성되어 있는 본체 부재와;

   광섬유를 장착하기 위한 페룰과;

   상기 페룰을 고정식으로 장착하고 주연방향 정지 견부를 한정하도록 반경방향으로 외향 돌출된 주연방향 리브를 갖고, 상기 리브의 외측 직경이 상기 통로의 내측 직경보다 더 크게 이루어짐으로써 상기 정지 핑거를 만곡시키면서 통로를 관통하도록 리브를 가압함에 의해 제1 조립방향으로 본체 부재 내에 축방향으로 조립될 수 있고, 정지 견부와 정지 핑거의 결합에 의해 제2 대향방향으로 비강제적으로 이동되는 것이 방지되는 페룰 홀더와;

   상기 페룰 홀더를 상기 제2 방향으로 편향시켜 정지 견부가 상기 정지 핑거를 향해 편향되도록 페룰 홀더와 본체 부재 사이에서 작동식으로 합체되는 스프링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커넥터.
2. 제1항에 있어서, 상기 본체 부재는 커플링 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커넥터.
3. 제1항에 있어서, 상기 주연방향 리브는 통로를 통해 리브를 용이하게 가압하기 위해 상기 제1 조립방향으로 대면된 모떼기 면을 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커넥터.
4. 제3항에 있어서, 상기 정지 견부는 본체 부재에 대한 페룰 홀더의 축 운동에 대체로 수직인 반경방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 광섬유 커넥터.
5. 제1항에 있어서, 상기 리브의 외측 직경은 상기 정지 핑거를 통해 통로의 내측 직경보다 0.254 내지 0.305 mm(0.010 내지 0.012 인치) 더 큰 것을 특징으로 하는 광섬유 커넥터.
6. 제1항에 있어서, 상기 본체 부재의 주연방향 플랜지는 한 쌍의 상기 정지 핑거를 형성하도록 직경상으로 대향되고 반경방향으로 연장된 한 쌍의 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커넥터.
7. 제1항에 있어서, 상기 본체 부재의 주연방향 플랜지는 상기 3개의 정지 핑거를 형성하도록 일정하게 이격되고 반경방향으로 연장된 3개의 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커넥터.
8. 제1항에 있어서, 상기 본체 부재의 주연방향 플랜지는 상기 4개의 정지 핑거를 형성하도록 일정하게 이격되고 반경방향으로 연장된 4개의 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커넥터.
9. 제1항에 있어서, 상기 본체 부재의 주연방향 플랜지는 상기 6개의 정지 핑거를 형성하도록 일정하게 이격되고 반경방향으로 연장된 6개의 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커넥터.
10. 광섬유 커넥터에 있어서,

    주연방향 플랜지를 가진 축방향으로 연장된 공동을 구비하고, 상기 주연방향 플랜지는 공동 안으로 반경방향으로 돌출되어 이 플랜지를 통과하는 통로를 형성하며 반경방향으로 내향 연장된 복수의 가요성 정지 핑거를 형성하도록 상기 플랜지에는 슬롯이 형성되어 있는 커플링 너트와;

    광섬유를 장착하기 위한 페룰과;

    페룰을 장착하고 반경방향으로 돌출된 주연방향 정지 견부를 한정하도록 반경방향으로 외향 돌출된 주연방향 리브를 갖고, 리브의 외측 직경이 상기 정지 핑거를 통과하는 통로의 내측 직경보다 0.254 내지 0.305 mm (0.010 내지 0.012 인치) 더 크게함으로써 상기 정지 핑거를 만곡시키면서 통로를 통과하게 리브를 가압함에 의해 제1 조립방향으로 커플링 너트에 축방향으로 조립될 수 있고, 정지 견부와 정지 핑거의 결합에 의해 제2 대향방향으로 비강제적으로 이동되는 것이 방지되고, 상기 주연방향 리브는 통로를 통과하게 리브를 용이하게 가압하기 위해 상기 제1 조립방향으로 대면된 모떼기 면을 구비하는 페룰 홀더와;

    상기 페룰 홀더를 상기 제2 방향으로 편향시켜 정지 견부가 상기 정지 핑거를 향해 편향되도록 페룰 홀더와 커플링 너트 사이에서 작동식으로 합체되는 스프링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커넥터.

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