KR20040028409A - 플라스틱 광 케이블용 커넥터 - Google Patents

Abstract

플라스틱 광케이블 중에서 전송거리가 길고 코아 직경이 250um이하로써 고정밀의 접속을 요하는 플라스틱 광 케이블용 광 커넥터을 개시하며, 본 발명은 페룰, 스프링, 스토퍼를 내부 공간에 수용하는 플러그 몸체, 관통 삽입되는 광케이블을 지지하는 부트, 상기 일단 방향으로 삽입되면서 상기 광케이블 내의 피복이 벗겨진 부분의 광섬유를 정렬하고 접속이 이루어지는 상기 페룰, 상기 페룰의 유동을 방지하기 위하여 상기 페룰을 지지하는 스프링, 상기 스프링을 지지하여 상기 페룰의 유동 방지 상태를 지지하는 스토퍼를 구비하는 광 플러그; 및 접속시 상기 광플러그의 페룰을 정렬하는 슬리브가 형성되어 상기 광플러그와 결합되는 어댑터를 구비하며, 상기 광플러그와 어댑터는 키와 그에 대응되는 홈의 결합으로 접속 상태가 유지된다.

Description

플라스틱 광 케이블용 커넥터{Connector for plastic optical fiber}

본 발명은 플라스틱 광 케이블용 광 커넥터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라스틱 광케이블 중에서 전송거리가 길고 코아 직경이 250um이하로써 고정밀의 접속을 요하는 플라스틱 광 케이블용 광 커넥터에 관한 것이다.

일반적으로 장거리 전송과 고속의 정보전송을 위해서 광케이블이 사용되며, 특히 아파트 단지, 빌딩 또는 댁내에서 유선으로 네트워크를 구축하기 위하여 초고속 전송이 가능한 대역폭을 가진 플라스틱 광 케이블이 이용되며, 그 중 HPCF(Hard Core Plastic Clad Fiber)나 불소계열의 플라스틱 광 케이블이 상기한 바에 적용될 수 있다.

그러나 종래의 광 케이블들의 접속을 위해서 사용되는 커넥터는 코아 직경의고려없이 통상적인 구성이 이용된다. 즉 SC형 광 커넥터나 MU형 광 커넥터, IEEE1394용 광 커넥터, 그리고 F07 광 커넥터를 사용하고 있다.

상기한 종래의 광 커넥터는 대부분 부품의 수가 지나치게 많고 현장에서 조립하기 어려우며, 부품의 제조 비용이 비싸서 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 광 커넥터를 플로팅(floating) 접속방식(페룰이 스프링력에 의해 접속력을 지속적으로 인가함으로써 온도변화 등에 의한 재료의 변형에도 일정한 접속을 유지할 수 있는 방식)을 적용하여 구현하여 접속의 정확도와 정밀도를 확보함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 심선과 페룰의 고정, 외피와 부트간의 고정을 위한 기계적 압착 방식, 및 심선과 페룰간의 유동 방지를 위한 접착등의 복잡한 고정방식을 외피에 의한 고정방식으로 개선 함으로써 부품 및 조립시간을 줄임에 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 플러그가 완전히 조립된 상태에서 케이블을 삽입하여 광섬유의 외피와 심선을 동시에 고정함으로써 부품을 단순화 함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 고정 핀을 제외한 모든 부품이 플라스틱 사출물로 이루어져 기존의 지르코니아 페룰, 페룰의 후가공등의 생산 과정을 생략하여 부품의 생산 단가를 절감함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 통신용 고집적 장비나 패치패널, 소형 광인출구, 그리고 두께가 얇은 노트북이나, 크기가 소형화 되고 있는 가전 제품등의 접속을 위해서는 광 커넥터를 소형으로 제작하여 집적도를 향상시킴에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예의 분해사시도

도 2는 실시예의 광 플러그(10)의 사시도

도 3은 실시예의 플러그 몸체(20)의 사시도

도 4는 도 3의 플러그 몸체의 평면도

도 5는 도 3의 플러그 몸체의 우측면도

도 6은 도 3의 Ⅰ-Ⅰ 부분 단면도

도 7은 실시예의 페룰(30)의 사시도

도 8은 도 7의 페룰의 정면도

도 9는 도 7의 페룰의 우측면도

도 10은 도 7의 페룰의 Ⅱ-Ⅱ 부분 단면도

도 11은 실시예의 스토퍼(50)의 사시도

도 12는 도 11의 스토퍼의 정면도

도 13은 도 11의 스토퍼의 우측면도

도 14는 도 11의 스토퍼의 Ⅲ-Ⅲ 부분 단면도

도 15는 실시예에 사용되는 고정핀(70)의 사시도

도 16은 고정핀이 케이블을 고정하는 방법을 설명하는 도면

도 17은 고정핀이 광플러그(10)에 삽입되는 방법을 설명하는 도면

도 18은 실시예에 사용되는 어댑터(80)의 사시도

도 19는 도 18의 어댑터의 평면도

도 20은 도 18의 어댑터의 좌측면도

도 21은 도 18의 어댑터의 Ⅳ-Ⅳ 부분 단면도

도 22는 실시예의 부트(60)의 사시도

도 23은 도 2의 광플러그(10)가 결합된 상태의 절개도

도 24는 본 발명을 적용한 패치 패널의 실시예를 나타내는 사진대용 사시도

본 발명에 따른 플라스틱 광 케이블용 커넥터는, 페룰, 스프링, 스토퍼를 내부 공간에 수용하는 플러그 몸체, 관통 삽입되는 광케이블을 지지하는 부트, 상기 일단 방향으로 삽입되면서 상기 광케이블 내의 피복이 벗겨진 부분의 광섬유를 정렬하고 접속이 이루어지는 상기 페룰, 상기 페룰의 유동을 방지하기 위하여 상기 페룰을 지지하는 스프링, 상기 스프링을 지지하여 상기 페룰의 유동 방지 상태를 지지하는 스토퍼를 구비하는 광 플러그; 및 접속시 상기 광플러그의 페룰을 정렬하는 슬리브가 형성되어 상기 광플러그와 결합되는 어댑터를 구비하며, 상기 광플러그와 어댑터는 키와 그에 대응되는 홈의 결합으로 접속 상태가 유지된다.

여기에, 상기 광플러그는 페룰까지 연장되는 관통구가 더 형성되어 고정핀이 상기 관통구를 통하여 상기 케이블에 삽입됨으로써 상기 케이블의 고정상태가 지지됨이 바람직하다.

그리고, 상기 고정핀은 포크 형태를 가지며 상기 광케이블을 삽입하며, 포크형태의 다리의 내부의 일변과 그에 상대되는 위치에 고정 나이프와 외피지지대가 형성되고, 상기 다리 내부의 최소한 둘 이상의 위치에 상기 광케이블의 외피에 삽입되는 고정돌기가 형성될 수 있다.

또한, 상기 어댑터는 패치패널에 형성된 홈과 대응되어 결합을 이루기 위한 고정키와 어댑터 플랜지가 더 형성될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 플라스틱 광 케이블용 커넥터의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예는 광플러그(10)와 어댑터(80)로 구성되며, 광플러그(10)는 어댑터(80)에 삽입되는 구조를 갖는다.

그리고, 광플러그(10)는 플러그몸체(20), 두 개의 페룰(30), 각 페룰(30)에 대응되는 스프링(40), 스프링(40)과 페룰(30)이 플러그몸체(20) 내에 삽입되는 상태를 유동적으로 지지하는 스토퍼(50), 페룰(70)에 삽입되어 케이블을 지지하는 고정핀(70), 그리고 플러그몸체(20)와 결합되어 내부의 부품을 지지하는 부트(60)로 구성된다. 이들 부품을 조립하면 도 2의 광플러그(10)가 된다.

광플러그(10)를 이루는 부품들에 대한 상세한 구성을 설명한다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 플러그 몸체(20)는 내부에 페룰(30)을 한 쌍을 삽입하기 위한 분리 개방된 플러그몸체홈(23)이 형성되고, 외부 상면에 어댑터(80)와 조립시 고정을 위한 착탈키(22)가 형성된 스냅(21)을 갖는다. 여기에서 스냅(21)은 플러그 몸체(20)의 상면에 시이소 원리로 탄성을 갖도록 일체로 형성된다. 그리고, 플러그몸체홈(23)에 연장되어 페룰(30)이 삽입 및 고정 되는 페룰삽입구(24)가 형성되며, 여기에 연장되어 스토퍼(50)가 고정되는 스토퍼고정홈(25)이 형성된다.

그리고, 내부에 페룰(30)과 결합되어 삽입되는 케이블(71)을 고정하기 위한 고정핀(70)이 삽입될 수 있는 고정핀삽입구(26)가 플러그몸체(20)의 일면에 형성되며, 삽입된 케이블(71)을 보호하기 위한 부트(60)를 플러그몸체(20)에 고정하기 위해 돌기가 형성된 부트 고정키(27)가 형성된다.

특히 페룰 삽입구(24) 간의 거리를 좁힘에 따라서, 본 발명에 따른 실시예는종래의 플라스틱 광커넥터에 비해 소형화가 가능하며, 그에 대응하여 광커넥터의 집적도가 개선될 수 있다.

한편, 도 7 내지 도 10을 참조하면, 페룰(30)은 3개의 원통이 계단식으로 연결 형성된 형상을 가지며, 케이블이 삽입되는 가장 큰 원통부위를 형성하는 원기둥의 양면이 납작하게 잘려진 형상으로 페룰(30) 원기둥 내부는 코아(광섬유)와 광케이블 외피가 삽입되기 위해 관통하는 홈이 형성되어 있다.

페룰(30)에는 플라스틱 광케이블이 외피(73)채 삽입되는 케이블 삽입구(35)와 케이블(71)이 통과하면서 고정핀(70)에 의해 고정되는 공간인 케이블 삽입홈(34), 케이블 삽입홈(34)의 좌,우에 고정핀(70)이 정확한 위치에 삽입될 수 있도록 홈이 형성된 고정핀가이드(33), 케이블 외피(73)이 더 이상 진행하지 못하게하며 광섬유(72)를 잘 받아 들이게 하기 위해 원통형으로 형성된 광섬유가이드(32), 그리고 가늘고 길게 페룰(30)의 끝까지 관통하는 작고 긴 광섬유삽입구(31)가 차례대로 형성되어있다.

그리고 스프링(40)이 고정되는 페룰플랜지(36), 고정핀(70)이 페룰 내로 삽입되도록 사각형으로 형성된 고정핀페룰삽입구(37), 플러그몸체(20)의 페룰삽입구(35)에 삽입이 용이하게 원통형으로 형성된 페룰가이드(39), 그리고 페룰(30)과 어댑터(80)의 슬리브(81) 내측과 거의 공차없이 삽입되도록 형성된 작은 원통형상인 페룰외측부(38)가 형성되어있다.

페룰(30)은 크기와 길이를 작게 하면서도 안정성을 확보하기 위해 강도가 우수한 플라스틱 재료를 사용함으로써 제작됨이 바람직하다.

스프링(40)과 페룰(30)을 지탱하고 플러그 몸체(20)의 뒤쪽을 막는 스토퍼(50)는 도면 11 내지 도 14에 도시되어 있다.

스토퍼(50)에는 케이블(71)이 삽입되는 원형의 케이블삽입구(51), 스프링이 흔들리지 않도록 지지되고 고정되는 스프링가이드(52), 스토퍼(50)를 플러그몸체(20)에 견고히 고정하기 위한 스토퍼 고정키(53)가 형성되어있다.

케이블(71)과 페룰(30)간을 견고히 고정하기위한 고정핀(70)은 도면 16 및 도 17에서 보는 바와 같이 전면과 후면에서 이중으로 케이블에 고정하도록 날이 형성되어있다. 고정핀(70)은 도 17과 같이 케이블(71)을 압착하면 외피를 약간 자르는 고정나이프(74), 케이블을 안정하게 지지하는 외피지지대(76), 세 곳에서 외피(73)를 찔러 고정하는 고정돌기(75)가 형성되어있다. 따라서 전면의 핀은 좌우 대칭이 아니며 핀의 한쪽에만 고정나이프(74)가 형성되어 있다. 후면의 핀은 전면핀과 180도 대칭으로 전면핀에 고정지지대(76)이 형성된 고정핀의 후면에는 고정나이프(74)가 형성되어있고, 핀의 전면에 고정 나이프(74)가 형성되어 있으면 후면에는 고정지지대(76)가 형성되어 있다. 그리고 핀이 압착되면 페룰(30)의 고정핀가이드(33)에 박혀 위로 빠짐을 방지하기 위한 핀고정돌기(77)가 형성되어 있다.

도 18에서 도 21까지는 어댑터(80)의 실시예를 나타내며, 어댑터(80)는 광플러그(10)의 페룰(20)을 정렬하여 광섬유의 접속이 이루어지는 원통형의 슬리브(81)와, 광플러그(10)를 수용하기 위한 플러그가이드벽(82), 접속시 광플러그의 착탈키(22)가 삽입되어 안정적인 접속을 유지하는 플러그키홈(83), 어댑터(80)를 인출구나 패치패널에 설치하여 도 24와 같이 구성할 수 있도록 패치판넬의 판넬을 삽입시 탄성을 부여하고 탈착을 어렵게 하기 위한 패치패널고정키(84)와 판넬을 지지하기 위한 어댑터플랜지(85)가 형성되어있다.

도 22는 광케이블의 구부러짐에 의한 성능저하를 방지하기 위한 부트(60)로 플러그 몸체(20)를 수용하기 위한 플러그 몸체 삽입구(61), 케이블(71)의 급격한 구부러짐을 방지하기 위해 케이블의 방향에 따라 약간씩 유동과 변형이 가능한 케이블보호부(62), 플러그 몸체(20)와 견고한 고정을 위한 부트고정홈(83)과 부트보조고정홈(64)이 형성되어있다.

참고로, 도 23은 광 플러그 의 조립된 상태의 단면도이며, 도 24는 본 발명의 어댑터를 이용하여 패치패널을 구성한 실시예이다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 실시예의 조립 방법 및 구체적인 형상에 대하여 상세히 설명한다.

광플러그(10)는 플러그몸체(20)의 페룰삽입구(24)에 스냅(21)이 형성된 뒷면에서 앞쪽으로 2개의 페룰(30)을 동시에 삽입한다.

페룰(30)은 삽입시 플러그몸체(20)의 고정핀 삽입구(26)와 페룰(30)의 고정핀페룰삽입구(37)의 방향을 일치시켜 페룰삽입구(24)에 삽입한다.

스토퍼(50)의 2곳의 스프링가이드(52)에 2개의 스프링(40)을 안착시킨후 페룰플랜지(36)사이에 스프링의 다른쪽이 안착되는 것을 확인하며 스토퍼(50)을 플러그몸체(20)에 삽입한다. 스토퍼(50)의 스토퍼고정키(53)가 플러그몸체(20)의 스토퍼고정홈(25)에 완전히 삽입될 때까지 압착하여 고정시킨다.

그리고 페룰, 스프링, 스토퍼에 의해 조립된 플러그몸체(20)을 부트(60)의플러그몸체삽입구(61)을 통하여 스토퍼(50)에서 플러그몸체(20) 방향으로 밀어넣어 스냅(21)과 부트(60)의 스냅홈(65)가 일치하도록 삽입한다.

부트고정키(27)는 부트(60)의 부트고정홈(64)에 정확하게 삽입될 수있도록 압착하며 밀어 조립한다. 이렇게 조립된 광플러그(10)는 도 1과 같다.

상기한 도 4의 광풀러그(10)는 현장에서 케이블(71)을 접속하기 위해서 케이블외피(73)을 광섬유(72)가 5cm정도 노출 되도록 탈피를 한 후, 부트(60) 끝으로부터 탈피된 광섬유(72)를 삽입한다.

광케이블을 깊숙히 삽입하면 광케이블의 외피(73)가 페룰의 광섬유가이드(37)의 끝단에 부딪혀 더 이상 삽입이 되지 않는다. 이 때 광섬유는 광섬유가이드(32)와 광섬유삽입구(31)를 관통하여 페룰(30) 끝으로 나오게 된다.

도 17과 같이 고정핀(70)을 플러그몸체(20)의 고정핀삽입구(26)을 통해 페룰(30)의 고정핀페룰삽입구(37)에 삽입하여 압착하면 고정핀(70)은 고정핀가이드(33)을 타고 도면 16과 같이 케이블을 고정하게 된다. 케이블의 일부를 찢어 케이블을 물고 있는 고정핀(70)은 한번 고정핀가이드(33)에 끼워지면 고정핀(70)의 고정돌기에 의해 위로 밀려나지 않게 된다.

도면 8와 도면 10에서 참조되는 바와 같이, 고정핀가이드(33)의 좁은 홈에 고정핀이 삽입되어 전,후의 방향으로도 고정핀은 거의 움직이지 않는다. 이러한 이유로 인해서 고정핀에 의해 페룰과 케이블이 일체화된다.

특히 일체화된 고정핀(70)에 의해 고정된 케이블을 뽑는 힘이 작용할 경우 상기의 설명에서와 같이 고정나이프(74)가 엇갈리게 외피를 고정함으로써 고정된외피의 탈피가 발생하지 않고 케이블을 고정할 수 있다. 좌우 대칭으로 고정할 경우 케이블이 180도만 회전하여도 케이블 외피 전체가 손상을 받지만 외피를 엇갈리게 고정할 경우 최소 300도 이상의 케이블이 회전하여야 외피가 손상을 받는다. 또 고정핀(70)에는 고정돌기(75)가 형성되어 케이블의 회전을 방지하므로 케이블외피를 보다 안정적으로 고정할 수 있게 된다.

조립이 완성된 광플러그를 어댑터를 중심으로 좌, 우에서 삽입하면 접속이 완료된다. 접속이 이루어진 광커넥터 한쪽의 케이블(71)에 뽑는 힘이 작용하게 되면 케이블과 일체화된 페룰 자체가 후퇴하여 접속에 영향을 미치게된다. 따라서 본 발명에서는 신뢰성이 높은 기존의 광커넥터의 플로팅(floating) 접속방식을 채택하였기 때문에 한쪽 페룰이 인발력이나 열팽창 등의 원인으로 약간 앞과 뒤로 전진 및 후퇴가 일어나도 스프링력에 의해 움직인 거리만큼이 다른 편의 광플러그 페룰이 밀거나 밀려서 일정한 접속력을 유지하게 된다. 큰 힘이 작용하여도 스토퍼의 스프링 가이드가 페룰의 후퇴를 방지하여 접속에 영향을 줄 수 있는 거리 이상의 후퇴가 발생하지 않음으로써 접속 신뢰성을 확보하도록 하였다.

또, 기존의 플라스틱 광커넥터와 같이 광섬유 심선을 압착하여 페룰과 고정하는 방식의 대부분 커넥터는 아주 정밀한 광섬유고정장치가 필요하며 플라스틱 광섬유를 견고히 고정하기 위해서 압착을 하면 광손실이 급격하게 발생할 뿐만 아니라 장시간에 걸치 크립핑(creeping)현상으로 인한 광섬유 손상이 발생한다.

그러나 본 발명에서는 외피 압착에 의한 고정 방식을 채용함으로써 기존의 광섬유 압착에 의한 고정방식으로 인한 광손실이나 광섬유의 손상을 방지하고 외피에 충분한 고정력을 가하여 광섬유의 접속안정성을 확보하였다.

광케이블의 외피 직경이 작거나 광섬유가 직접 인입되는 경우에는 외경보정외피를 사용하여 접착제로 직경이 작은 케이블 외피나 광섬유와 외경보정외피를 접착한 후 앞에서 기술한 방법으로 케이블이나 광섬유를 고정할 수 있다. 보다 좋은 전송특성이 요구되는 경우에는 기존의 커넥터 접속방식인 광섬유에 접착체를 발라 페룰에 삽입함으로써 페룰과 광섬유를 완전하게 고정할 수 있게 된다.

위에서 언급한 바와 같이 조립된 광플러그에 케이블 삽입시 방해가 되지 않을 정도로 도 17과 같이 고정핀(70)을 가조립하여 현장 사용자에게 공급하므로 현장에서는 케이블 외피를 탈피한 광케이블을 광플러그에 삽입 후, 고정핀을 압착하고 페룰 끝으로 나온 광섬유를 절단 및 연마를 하면 작업이 완성되어 기존의 접속 방법에 비해 작업시간이 단출된다.

따라서, 본 발명에 의하면, 광 커넥터를 플로팅(floating) 접속방식을 적용하여 구현하여 접속의 정확도와 정밀도가 확보되며, 조립 시간이 줄어드는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 의하면 플러그가 완전히 조립된 상태에서 케이블을 삽입하여 광섬유의 외피와 심선을 동시에 고정함으로써 부품을 단순화되고, 플라스틱 사출물로 부품을 구성함에 따라서 부품의 생산 단가가 절감될 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면,광 커넥터를 소형으로 제작할 수 있어서 집적도가 향상되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 페룰, 스프링, 스토퍼를 내부 공간에 수용하는 플러그 몸체, 관통 삽입되는 광케이블을 지지하는 부트, 상기 일단 방향으로 삽입되면서 상기 광케이블 내의 피복이 벗겨진 부분의 광섬유를 정렬하고 접속이 이루어지는 상기 페룰, 상기 페룰의 유동을 방지하기 위하여 상기 페룰을 지지하는 스프링, 상기 스프링을 지지하여 상기 페룰의 유동 방지 상태를 지지하는 스토퍼를 구비하는 광 플러그;

   접속시 상기 광플러그의 페룰을 정렬하는 슬리브가 형성되어 상기 광플러그와 결합되는 어댑터를 구비하며,

   상기 광플러그와 어댑터는 키와 그에 대응되는 홈의 결합으로 접속 상태가 유지됨을 특징으로 하는 플라스틱 광 케이블용 커넥터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 광플러그는 페룰까지 연장되는 관통구가 더 형성되어 고정핀이 상기 관통구를 통하여 상기 케이블에 삽입됨으로써 상기 케이블의 고정상태가 지지됨을 특징으로 하는 플라스틱 광 케이블용 커넥터.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 고정핀은 포크 형태를 가지며 상기 광케이블을 삽입하며, 포크형태의 다리의 내부의 일변과 그에 상대되는 위치에 고정 나이프와 외피지지대가 형성되고, 상기 다리 내부의 최소한 둘 이상의 위치에 상기 광케이블의 외피에 삽입되는 고정돌기가 형성됨을 특징으로 하는 플라스틱 광 케이블용 커넥터.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 어댑터는 패치패널에 형성된 홈과 대응되어 결합을 이루기 위한 고정키와 어댑터 플랜지가 더 형성됨을 특징으로 하는 플라스틱 광 케이블용 커넥터.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 부품은 사출 플라스틱을 재질로 함을 특징으로 하는 플라스틱 광 케이블용 커넥터.