WO2020117023A1 - 광섬유 벤딩을 방지하는 현장조립형 광커넥터 - Google Patents

광섬유 벤딩을 방지하는 현장조립형 광커넥터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광접속 기술에 있어서, 특히 어뎁터를 이용하여 광커넥터를 조립할 시에 광섬유가 구부러지는 벤딩현상을 방지하는 현장조립형 광커넥터에 관한 것으로, 내부 슬리브 모듈; 상기 내부 슬리브 모듈을 하우징하는 커넥터 프레임(6); 그리고 광케이블의 외피 보호를 위해 상기 내부 슬리브 모듈과 결합되는 케이블 부트(9)를 구비하되, 상기 내부 슬리브 모듈은 일측에 광접속 시에 광섬유를 정렬시키는 슬리브(sleeve)를 구비하면서 타측에 나삿니를 구비하는 슬리브 바디(3)와, 상기 슬리브 바디(3)의 상기 슬리브가 구비된 방향으로 관통 진입하여 끼움 결합되면서 좌우면에 돌출부(4a)를 구비하는 중간 연결자(4)와, 상기 슬리브 바디(3)의 나삿니에 끼워지는 스프링(5)과, 상기 스프링(5)의 이탈을 방지하기 위해 상기 슬리브 바디(3)의 나삿니에 나사 체결되는 고정링(2)과, 상기 고정 링(2)을 관통하여 상기 슬리브 바디(3)의 내부까지 삽입되면서 구비되는 광섬유가 상기 슬리브 바디(3)의 슬리브까지 연장되게 형성되는 페룰 스터브(1)로 구성되고, 상기 케이블 부트(9)는 상기 슬리브 바디(3)에 고정되고 상기 중간 연결자(4)와 일정 범위 내에서 움직임이 가능하게 결합되는 것이 특징인 발명이다.

Description

광섬유 벤딩을 방지하는 현장조립형 광커넥터
본 발명은 광접속 기술에 관한 것으로, 특히 어뎁터를 이용하여 광커넥터를 조립할 시에 광섬유가 구부러지는 벤딩현상을 방지하는 현장조립형 광커넥터에 관한 것이다.
일반적으로 광섬유(또는 광케이블)는 광신호를 전송하는 것으로서 전기신호를 전송하는 금속 와이어와는 달리 초고속으로 대용량의 정보를 손실 없이 전송할 수 있다.
광섬유를 접속하는 방법에는 융착 접속과 커넥터 접속이 있다.
융착 접속은 두 광섬유를 정렬시킨 후에 광융착 접속기로 그 정렬된 광섬유를 용융시켜 영구적 또는 반영구적으로 접속하는 것이고, 커넥터 접속은 정밀 가공한 페룰에 미리 광섬유를 접착 고정시키고 어뎁터를 사용하여 대면하는 페룰을 밀착 고정시키는 것이다. 융착 접속은 접속 후 연결 교체가 불가능하지만 커넥터 접속은 교체가 자유로운 장점을 가진다.
커넥터 접속을 위한 광커넥터는 광선로에서 광섬유와 광섬유를 연결하는 요소이며, 종래에는 세라믹이나 유리 등으로 이루어진 페룰(ferrule)의 중앙 관통공에 광섬유를 정렬하고 밀착 고정시켜 양단 광섬유를 물리적으로 접촉시키는 광커넥터가 사용되었다.
현재 사용되는 광커넥터의 대표적인 종류에는 커넥터의 형태에 따라 LC(Lucent Connector), SC(Subscriber Connector or Square Connector), ST(Straight Tip), FC(Fiber transmission system Connector), MTRJ(Mechanical transferable Registered Jack) 타입 등이 있다.
한편, 현장조립형 광커넥터는 현장에서 간편하게 조립할 수 있도록 한 것으로, 그에 대해서는 등록특허공보 제10-1051119호(현장조립형 광커넥터), 등록특허공보 제10-0724076호(현장조립형 광커넥터), 공개특허공보 제10-2010-0089709호(현장 조립형 광커넥터), 그리고 등록특허공보 제10-1492611호(현장조립형 광커넥터) 등에서 소개되고 있다.
현장조립형 광커넥터는 커넥터와 광케이블의 외피의 인장력을 강화하기 위해 커넥터프레임과 케이블부트를 직접 결합시켜 인장력을 유지하는 방식을 적용하고 있다. 특히, 광섬유를 결합하는 과정에서 광섬유를 정렬하기 위해 현장조립형 광커넥터는 V형상의 그루브(groove)나 접속점 보호 슬리브를 내장하고 있는데, 광케이블을 케이블부트에 고정하여 강한 인장력으로부터 보호하고 있다.
도 1은 종래의 광커넥터의 일예를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 두 개의 광커넥터를 어뎁터를 이용하여 결합하는 경우에 전방의 광섬유 접속면에서는 페룰끼리 서로 밀어내고 후방의 케이블 피복은 케이블부트에 고정되어 있기 때문에, 접속면에서 페룰끼리 밀리는 만큼 양방향으로 약 0.5~1㎜ 정도 뒤로 밀리게 되어 내부의 B 지점에서 광섬유가 구부러지는 벤딩현상이 발생한다.
광섬유의 벤딩현상은 광 전달 손실의 원인 뿐만 아니라 벤딩이 오래 지속될 경우에는 광섬유의 크랙을 발생시켜 광커넥터를 아예 못쓰게 만드는 원인으로 작용한다.
본 발명의 목적은 상기한 점들을 감안하여 안출한 것으로, 특히 두 개의 광커넥터를 어뎁터를 이용하여 결합하는 경우에 접속면에서 페룰끼리 밀리더라도 내부에서는 광섬유가 구부러지지 않도록 해주는 광섬유 벤딩을 방지하는 현장조립형 광커넥터를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광섬유 벤딩을 방지하는 현장조립형 광커넥터의 특징은, 내부 슬리브 모듈; 상기 내부 슬리브 모듈을 하우징하는 커넥터 프레임(6); 그리고 광케이블의 외피 보호를 위해 상기 내부 슬리브 모듈과 결합되는 케이블 부트(9)를 구비하되, 상기 내부 슬리브 모듈은 일측에 광접속 시에 광섬유를 정렬시키는 슬리브(sleeve)를 구비하면서 타측에 나삿니를 구비하는 슬리브 바디(3)와, 상기 슬리브 바디(3)의 상기 슬리브가 구비된 방향으로 관통 진입하여 끼움 결합되면서 좌우면에 돌출부(4a)를 구비하는 중간 연결자(4)와, 상기 슬리브 바디(3)의 나삿니에 끼워지는 스프링(5)과, 상기 스프링(5)의 이탈을 방지하기 위해 상기 슬리브 바디(3)의 나삿니에 나사 체결되는 고정링(2)과, 상기 고정 링(2)을 관통하여 상기 슬리브 바디(3)의 내부까지 삽입되면서 구비되는 광섬유가 상기 슬리브 바디(3)의 슬리브까지 연장되게 형성되는 페룰 스터브(1)로 구성되고, 상기 케이블 부트(9)는 상기 슬리브 바디(3)에 고정되고 상기 중간 연결자(4)와 일정 범위 내에서 움직임이 가능하게 결합되는 것이다.
바람직하게, 상기 커넥터 프레임(6)은 일측이 상기 페룰 스터브(1)가 구비되는 측으로부터 진입하여 상기 중간 연결자(4)와 결합되며, 타측으로 상기 페룰 스터브(1)에 구비되는 페룰이 노출되게 구비될 수 있다.
바람직하게, 상기 케이블 부트(9)는 대향하는 상하면 또는 좌우면에 구비되는 고정홀(9a)과, 상기 고정홀(9a)과 다른 면에 해당하는 좌우면 또는 상하면에 구비되는 가변 슬롯(9b)을 구비하되, 상기 고정홀(9a)에는 상기 슬리브 바디(3)가 고정되고, 상기 가변 슬롯(9b)에는 상기 중간 연결자(4)가 움직임이 가능하게 결합될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 슬리브 바디(3)는 상기 고정홀(9a)에 끼움 고정되는 제1돌출부(3c)를 구비할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 중간 연결자(4)는 상기 가변 슬롯(9b)에 끼워지는 제2돌출부(4a)를 구비하되, 상기 가변 슬롯(9b)은 상기 제2돌출부(4a)가 전후 방향으로 움직임 가능하도록 상기 제2돌출부(4a)의 사이즈 보다 큰 사이즈의 홀로 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 케이블 부트(9)의 광케이블 고정 부위를 고정하기 위해 스크류 타입으로 상기 케이블 부트(9)에 결합되는 부트캡(10)을 더 구비할 수 있다.
본 발명에 따르면, 두 개의 광커넥터를 어뎁터를 이용하여 결합할 때 접속면에서 페룰끼리 밀리더라도 내부에서는 광섬유가 구부러지지 않도록 해주기 때문에, 광 전달 손실을 제거할 수 있고, 벤딩 현상에 의한 광커넥터의 파손을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 종래에 광커넥터에서 발생하는 벤딩현상을 설명하기 위한 단면도이고,
도 2 내지 9는 본 발명에 따른 광섬유 벤딩을 방지하는 현장조립형 광커넥터의 분해 및 결합 구조를 도시한 다이어그램이다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광섬유 벤딩을 방지하는 현장조립형 광커넥터의 바람직한 실시 예를 자세히 설명한다.
도 2 내지 9는 본 발명에 따른 광섬유 벤딩을 방지하는 현장조립형 광커넥터의 분해 및 결합 구조를 도시한 다이어그램이다.
도 2 내지 9를 참조하면, 본 발명에 따른 현장조립형 광커넥터는 페룰 스터브(ferrule stub)(1), 고정 링(2), 슬리브 바디(3), 중간 연결자(4), 스프링(5), 커넥터 프레임(6), 광섬유(7)와 그를 수용하는 페룰(8), 케이블 부트(9), 부트캡(10), 커넥터 바디(11), 그리고 캡(12)으로 구성된다.
슬리브 바디(3)의 중간 연결자(4)가 결합된다. 슬리브 바디(3)는 광융착 접속 시에 광섬유를 정렬시키는 슬리브(sleeve)를 일측에 구비하며, 그 슬리브가 결합된 방향으로 관통 진입하여 중간 연결자(4)가 결합된다. 슬리브는 광융착 접속기를 사용하는 현장 조립 과정에서 광섬유의 정렬을 위한 것으로 두 개의 날개부(3a,3b)가 결합된 구조이다. 슬리브는 광융착 접속이 완료된 후에는 제거될 수 있다.
슬리브 바디(3)는 플랫(flat)한 측부를 구비하며, 그 플랫한 측부에 중간 연결자(4)가 끼움 결합된다.
슬리브 바디(3)의 타측은 나삿니가 구비된 구조이며, 일측에 비해 외경이 작게 구비된다. 슬리브 바디(3)의 타측에는 나삿니 부위의 외경 보다 큰 내경을 가지는 스프링(5)이 끼워지며, 고정 링(2)이 슬리브 바디(3)의 나삿니 부위에 나사 체결되면서 스프링의 이탈을 방지한다.
고정 링(2)의 일측 즉, 슬리브 바디(3)의 나삿니 부위에 나사 체결되는 부위의 외경은 스프링의 내경 보다 작게 구비되며, 고정 링(2)의 타측은 스프링의 내경보다 큰 단차부를 구비한다.
그에 따라, 스프링(5)의 일측은 슬리브 바디(3) 나삿니 부위에 삽입되고 타측은 고정 링(2)의 일측에 삽입되며, 고정 링(2)이 슬리브 바디(3)의 나삿니 부위에 나사 체결되면서 고정 링(2)의 단차부에 의해 어느 정도 가압된다.
이와 같이 본 발명에서는 슬리브 바디(3)에 고정 링(2)을 나사 체결하면서 슬리브 바디(3)와 고정 링(2) 사이에 스프링(5)을 고정하는 구조이다.
페룰 스터브(1)는 고정 링(2)을 관통하여 슬리브 바디(3)의 내부까지 삽입된다. 페룰 스터브(1)는 내부 삽입시 삽입 깊이를 제한하기 위한 중간부를 가지며, 그 중간부는 고정 링(2)의 내경보다 큰 외경을 가진다.
페룰 스터브(1)가 슬리브 바디(3)의 내부까지 삽입되면서, 페룰 스터브(1)에 마련된 광섬유는 슬리브 바디(3)의 슬리브까지 연장되게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 광섬유를 광융착 접속기를 접속할 시에 슬리브에 의해 광섬유가 정렬될 수 있도록 하기 위한 것이다.
이와 같이 슬리브 바디(3)를 기준으로 슬리브 바디(3)의 일측으로 페룰 스터브(1)가 끼움 결합되고 또한 슬리브 바디(3)의 타측으로 스프링(5)이 고정 링(2)에 의해 고정되게 구비되면서 페룰 스터브(1)가 내부에 결합되면서 광 커넥터의 내부 슬리브 모듈이 완성된다.
커넥터 프레임(6)은 내부 슬리브 모듈을 하우징하는 구성이며, 일측이 페룰 스터브(1)가 구비되는 측으로부터 진입하여 중간 연결자(4)와 결합된다. 그러면서 커넥터 프레임(6)의 타측으로는 페룰 스터브(1)에 구비되는 페룰이 노출된다.
내부 슬리브 모듈에 커넥터 프레임(6)이 결합되면서 광 커넥터의 커넥터 헤드가 완성된다.
광융착 접속기를 사용하는 현장 조립 과정에서는 커넥터 헤드로부터 커넥터 바디(11)가 해체된 상태에서 접속 작업이 진행된다.
상기의 조립 구조는 광융착 접속 부위를 중심으로 일측에 마련되는 구조에 대해서 설명한 것이며, 광융착 접속 부위를 중심으로 타측에는 광융착 접속될 광섬유(7)와 그를 수용하는 페룰(8)과 케이블 부트(9)와 부트캡(10)이 구비된다.
케이블 부트(9)와 부트캡(10)은 광융착 접속 작업이 완료된 후에 조립되는 구성으로, 케이블 부트(9)는 슬리브 바디(3)에 고정되고 중간 연결자(4)와는 일정 범위 내에서 움직임이 가능하게 결합된다.
케이블 부트(9)는 광케이블 외피를 보호하기 위해 구비되는 것으로 하드 타입인 것이 바람직하다. 케이블 부트(9)는 대향하는 상하면에 고정홀(9a)을 구비하며, 또한 대향하는 좌우면에는 가변 슬롯(9b)을 구비한다. 고정홀(9a)과 가변 슬롯(9b)의 배치는 서로 변경가능하다.
고정홀(9a)에는 슬리브 바디(3)가 고정되며, 이를 위해 슬리브 바디(3) 상하면에는 고정홀(9a)에 끼움 고정되는 제1돌출부(3c)가 구비된다.
가변 슬롯(9b)에는 중간 연결자(4)가 움직임이 가능하게 결합되는데, 이를 위해 중간 연결자(4)의 좌우면에는 가변 슬롯(9b)에 끼워지는 제2돌출부(4a)가 구비된다. 특히, 가변 슬롯(9b)은 제2돌출부(4a)가 전후 방향으로 움직임 가능하도록 제2돌출부(4a)의 사이즈 보다 큰 사이즈의 홀인 것이 바람직하다.
가변 슬롯(9b)과 제2돌출부(4a)는 스프링(5)의 탄성력이 작용하면서 내부 슬리브 모듈이 움직임 가능하게 결합된 구조를 갖는다. 그에 따라, 내부 슬리브 모듈이 가변 슬롯(9b)의 슬롯 사이즈에 기반하여 일정한 간격으로 뒤로 밀리게 되며, 가변 슬롯(9b)의 슬롯 사이즈에 기반하여 더이상 뒤로 밀리지 않도록 하는 제한된다. 따라서, 가변 슬롯(9b)은 스프링(5)의 탄성력에 의한 움직임을 허용하면서도 어느 수준 이상의 움직임은 제한하는 스톱퍼 역할도 수행한다.
부트캡(10)은 케이블 부트(9)의 광케이블 고정 부위를 단단히 고정하기 위해 스크류 타입으로 케이블 부트(9)에 결합된다.
본 발명에 따른 광 커넥터는 페룰 스터브(1)가 상대측 패룰 즉, 케이블 부트(9)를 관통하여 구비되는 페룰로 밀리는 현상이 발생하더라도 케이블 부트(9)가 슬리브 바디(3)에는 고정되어 있지만 중간 연결자(4)와는 움직임 가능하게 결합되어 일정한 간격으로 이격되므로, 케이블 부트(9)가 뒤로 밀려 내부에서 발생하던 광섬유 벤딩현상이 발생하지 않는다.
지금까지 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다.
그러므로 여기서 설명한 본 발명의 실시 예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 상술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 어뎁터를 이용하여 광커넥터를 조립하는 광커넥터에 이용될 수 있다.

Claims (6)

  1. 내부 슬리브 모듈;
    상기 내부 슬리브 모듈을 하우징하는 커넥터 프레임(6); 그리고
    광케이블의 외피 보호를 위해 상기 내부 슬리브 모듈과 결합되는 케이블 부트(9)를 구비하되,
    상기 내부 슬리브 모듈은,
    일측에 광접속 시에 광섬유를 정렬시키는 슬리브(sleeve)를 구비하면서 타측에 나삿니를 구비하는 슬리브 바디(3)와, 상기 슬리브 바디(3)의 상기 슬리브가 구비된 방향으로 관통 진입하여 끼움 결합되면서 좌우면에 돌출부(4a)를 구비하는 중간 연결자(4)와, 상기 슬리브 바디(3)의 나삿니에 끼워지는 스프링(5)과, 상기 스프링(5)의 이탈을 방지하기 위해 상기 슬리브 바디(3)의 나삿니에 나사 체결되는 고정링(2)과, 상기 고정 링(2)을 관통하여 상기 슬리브 바디(3)의 내부까지 삽입되면서 구비되는 광섬유가 상기 슬리브 바디(3)의 슬리브까지 연장되게 형성되는 페룰 스터브(1)로 구성되고,
    상기 케이블 부트(9)는 상기 슬리브 바디(3)에 고정되고 상기 중간 연결자(4)와 일정 범위 내에서 움직임이 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 광섬유 벤딩을 방지하는 현장조립형 광커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커넥터 프레임(6)은,
    일측이 상기 페룰 스터브(1)가 구비되는 측으로부터 진입하여 상기 중간 연결자(4)와 결합되며, 타측으로 상기 페룰 스터브(1)에 구비되는 페룰이 노출되게 구비되는 것을 특징으로 하는 광섬유 벤딩을 방지하는 현장조립형 광커넥터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이블 부트(9)는,
    대향하는 상하면 또는 좌우면에 구비되는 고정홀(9a)과,
    상기 고정홀(9a)과 다른 면에 해당하는 좌우면 또는 상하면에 구비되는 가변 슬롯(9b)을 구비하되,
    상기 고정홀(9a)에는 상기 슬리브 바디(3)가 고정되고, 상기 가변 슬롯(9b)에는 상기 중간 연결자(4)가 움직임이 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 광섬유 벤딩을 방지하는 현장조립형 광커넥터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 슬리브 바디(3)는,
    상기 고정홀(9a)에 끼움 고정되는 제1돌출부(3c)를 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유 벤딩을 방지하는 현장조립형 광커넥터.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 중간 연결자(4)는,
    상기 가변 슬롯(9b)에 끼워지는 제2돌출부(4a)를 구비하되,
    상기 가변 슬롯(9b)은 상기 제2돌출부(4a)가 전후 방향으로 움직임 가능하도록 상기 제2돌출부(4a)의 사이즈 보다 큰 사이즈의 홀로 형성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 벤딩을 방지하는 현장조립형 광커넥터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이블 부트(9)의 광케이블 고정 부위를 고정하기 위해 스크류 타입으로 상기 케이블 부트(9)에 결합되는 부트캡(10)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유 벤딩을 방지하는 현장조립형 광커넥터.
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