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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kopplungsvorrichtung
zum Verbinden mindestens eines Lichtsenders und/oder Lichtempfängers mit
mindestens einem Lichtwellenleiter. Weiterhin bezieht sich die vorliegende
Erfindung auf eine Messwandlereinheit zum Empfangen und/oder Übertragen von
Lichtstrahlung von und/oder zu einem Lichtwellenleiter, wobei die
Messwandlereinheit eine Kopplungsvorrichtung und mindestens einen
Sender und/oder Lichtempfänger
umfasst. Die vorliegende Erfindung bezieht sich schließlich auf
ein Herstellungsverfahren zum Herstellen einer derartigen Kopplungsvorrichtung
und zum Herstellen einer Messwandlereinheit.
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Zur
Erfüllung
der Vorgaben aus der Rahmenrichtlinie europäischer Automobilhersteller
zum Fußgängerschutz
können
sowohl aktive als auch passive Schutzmaßnahmen herangezogen werden.
Dabei müssen
für den
Stoßfänger, das
Frontend und insbesondere die Motorhaube konstruktive Lösungen gefunden
werden, um den für
einen Fußgängeraufprall notwendigen
Deformationsweg und die entsprechende Nachgiebigkeit der Fahrzeugstruktur
zu schaffen. Ein dabei häufig
untersuchtes Schutzkonzept setzt auf das Aufstellen der Motorhaube
vor dem Aufschlagen des Fußgängers auf
dem Fahrzeug, um so das notwendige Energieabsorptionsvermögen in diesem Bereich
bereitzustellen. Ein derartiges aktives Schutzsystem benötigt neben
der Aktorik, die das Aufstellen der Motorhaube bewerkstelligt, auch
eine geeignete Sensorik zum Erkennen und Klassifizieren des Kollisionsobjekts.
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In
diesem Zusammenhang wurden faseroptische Sensorsysteme für die Ansteuerung
der Aktorik entwickelt, die auf einem faseroptischen Lichtwellenleiter
basieren, der in den Stoßfänger integriert
wird und dessen Lichtleiteigenschaften von einer Deformation beeinflusst
werden. Dabei bestehen derartige Sensorbänder aus einer Anzahl von Kunststofflichtwellenleiterschleifen,
in denen Licht vom Sender zum Empfänger geführt wird. Bei einer Biegung
des Lichtwellenleiters wird ein Teil der Lichtleistung ausgekoppelt.
Im Ruhezustand ist die übertragene
Lichtleistung konstant; bei einer z. B. durch einen Aufprall verursachten
Biegung ändert
sich diese. Die Verlustrate hängt
damit direkt von der Richtung der Biegung der Faser ab und die Höhe der Verlustrate
ist proportional zur Stärke
der Biegung.
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Um
eine Biegung des Lichtwellenleiterbandes detektieren zu können, weist
ein derartiger faseroptischer Kontaktsensor eine Messwandlereinheit auf,
die Lichtstrahlung in das Lichtwellenband einkoppelt und die austretende
Lichtstrahlung detektiert und einer weiteren Auswertung zuführt.
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Bekannt
ist, z. B. für
die Armaturenbeleuchtung in Kraftfahrzeugen Lichtwellenleiterformteile einzusetzen,
die Licht auch über
geometrisch komplexe Strukturen transportieren. Diese für Beleuchtungen
im sichtbaren Bereich gedachten Formteile sind jedoch nur für Anwendungen
geeignet, bei denen die übertragene
Lichtleistung nicht funktionsrelevant ist.
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Weiterhin
sind sogenannte Mini- oder Mircropigtails beispielsweise zum Überbrücken des
Bereichs zwischen Kabelbaumanschluss und Dioden bekannt. Dabei bezeichnen
Pigtails Lichtwellenleiterstücke,
welche an einem Ende mit einem Anschluss für einen Lichtsender und/oder
Lichtempfänger
versehen sind und deren anderes Ende mit einem optischen Kontakt
verbunden ist.
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Da
jedoch für
die Anwendung in einem faseroptischen Sensorsystem die Lichtintensität sowohl mit
definierter Charakteristik eingekoppelt wie auch ausgelesen werden
muss, kommt der Kopplung zwischen den Lichtsendern bzw. Lichtempfängern und dem
Lichtwellenleiter besondere Bedeutung zu. Da weiterhin sowohl für das Lichtwellenleiterband
wie auch für
die Lichtsender und -empfänger
auf vorkonfektionierte Teile zurückgegriffen
werden soll, besteht das Bedürfnis,
Kopplungsmöglichkeiten
zu schaffen, die eine Anpassung zwischen den einzelnen geometrischen
Rastern erlauben.
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Aus
der Europäischen
Offenlegungsschrift
EP
0 566 900 A1 ist eine Kopplungsvorrichtung zum Verbinden
von Lichtleitfasern mit Lichtwellenleitern, die in einem gedruckten
Schaltungsträger
integriert sind, bekannt, bei der in einem Grundkörper eingegossene
optische Wellenleiter vorgesehen sind, wobei der Grundkörper der
Kopplungsvorrichtung in eine Aufnahme des Schaltungsträgers eingeschoben werden
kann.
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Aus
der Druckschrift
DE
30 26 631 C2 ist ein Übergangsstück zum Überführen einer
zirkularen Adernanordnung eines mehradrigen Lichtwellenleiterkabels
in eine lineare Adernanordnung bekannt, bei dem ein Formteil mit
räumlich
gekrümmt
verlaufenden Kanälen
dafür sorgt,
dass die Adern beim Einschieben in das Formteil und durch die Kanäle hindurch
in ihrem Raster umgesetzt werden.
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Die
Druckschrift
DE 25
22 740 B2 offenbart eine Vorrichtung zum Verbinden eines
ankommenden Lichtleitfaserkabels mit einem weiterführenden Kabel.
Dabei werden die zu verbindenden Lichtleitfasern der ankommenden
und weiterführenden
Kabel in den Verbinder eingeführt
und entweder unmittelbar stirnseitig aneinander gekoppelt oder über eine
zwischengeschaltete Linsenanordnung optisch miteinander verbunden.
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Die
Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht
darin, eine Kopplungsvorrichtung zum Verbinden mindestens eines
Lichtsenders und/oder Lichtempfängers
mit mindestens einem Lichtwellenleiter anzugeben, die op tische Kopplungseigenschaften
aufweist und bei hoher Flexibilität einen möglichst geringen Montageaufwand
benötigt.
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Diese
Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf der Idee, dass eine optimale optische
Kopplung zwischen dem Lichtsender/-empfänger und dem Lichtwellenleiter
erreicht werden kann, wenn die Kopplungsvorrichtung eine erste Schnittstelle,
die mit dem mindestens einen Lichtsender und/oder Lichtempfänger verbindbar
ist, und eine zweite Schnittstelle, die mit einer Vielzahl von Anschlüssen des
Lichtwellenleiters verbindbar ist, aufweist, und eine Vielzahl von
lichtleitenden Kopplungselementen die erste und die zweite Schnittstelle
miteinander verbindet. Mit einer derartigen Anordnung kann außerdem bei
Verwendung vorkonfektionierter Komponenten auf besonders einfache
Weise eine Anpassung unterschiedlicher Rastermaße der optischen Achsen an den
beiden Schnittstellen vorgenommen werden.
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Wenn
die Kopplungsvorrichtung ein lichtleitendes Kopplungselement aufweist,
das in einem Führungskanal
der Kopplungsvorrichtung gehalten ist, kann die optische Kopplung
zwischen dem Lichtsender/-empfänger
und dem Lichtwellenleiter weiter verbessert werden. Das Führen des
Kopplungselements erlaubt eine exakte Positionierung an beiden Schnittstellen,
d. h. sowohl zum Lichtsender/-empfänger wie auch zum Lichtwellenleiter
und eine optimale Anpassung unterschiedlicher Rastermaße an den
beiden Schnittstellen.
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Bildet
man den Führungskanal
so aus, dass das Kopplungselement eine gekrümmte Form annimmt, so kann
in vorteilhafter Weise eine Anpassung an beliebige unterschiedliche
Geometrien an den beiden Schnittstellen erreicht werden.
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Verwendet
man als Kopplungselement ein Lichtwellenleiterstück, vorzugsweise aus Kunststoff oder
Quarzglas, so bietet diese Lösung
den Vorteil, dass auf sehr kostengünstige Weise eine besonders gute
optische Qualität
der Kopplung erreicht werden kann. Insbesondere die Verwendung sogenannter plastic
optical fibres (POF), also von Kunststofflichtwellenleitern, ermöglicht das
Einführen
des Lichtwellenleiterstücks
in den Führungskanal,
ohne dabei Gefahr zu laufen, dass das Kopplungselement bricht.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist die
Kopplungsvorrichtung einen Grundkörper, in dem der mindestens
eine Führungskanal
ausgebildet ist, und ein davon getrenntes Umgehäuse, welches das mindestens
eine Kopplungselement nach außen
im Wesentlichen abschließt,
auf. Auf diese Weise kann in fertigungstechnisch besonders leicht
realisierbarer Weise eine im Wesentlichen geschlossene Anordnung
erreicht werden. Das Umgehäuse
kann dabei für
die nötige
Lichtdichtigkeit zum Verhindern von Störeinstreuungen sorgen. Insbesondere,
wenn der Grundkörper
in einem Spritzgussverfahren hergestellt wird, bei dem die Beschränkung besteht,
dass Hinterschneidungen nicht entformt werden können, bietet die Aufteilungen in
den Grundkörper
und ein davon getrenntes Umgehäuse
die Möglichkeit,
auch rundum geschlossene Führungskanäle auszubilden.
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Um
einen sicheren Halt für
den Lichtsender und/oder den Lichtempfänger an der Kopplungsvorrichtung
zu gewährleisten,
kann eine erste Aufnahme vorgesehen sein, in welcher der Lichtsender und/oder
-empfänger
aufgenommen und in einer definierten Position gegenüber einer
ersten Schnittstelle des Kopplungselements gehalten ist. Für die Verbindung
mit dem Lichtwellenleiter mit der zweiten Schnittstelle des Kopplungselements
kann eine zweite Aufnahme vorgesehen sein. Alternativ kann die Kopplungsvorrichtung
auch so ausgeführt
sein, dass sie durch Aufpressen auf entsprechende Ein- und Auskoppelflächen an
dem Lichtwellenleiter die optische Kopplung herstellt.
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Die
erfindungsgemäßen Prinzipien
werden besonders vorteilhaft in einer Messwandlereinheit eingesetzt,
bei der die erforderlichen Lichtsender und/oder Lichtempfänger enthalten
sind, so dass diese Messwandlereinheit als ein komplett montiertes Modul
für die
optoelektronische Schnittstelle zwischen einem Lichtwellenleiter
und der Fahrzeugelektronik verwendet werden kann. Zusätzliche
Signalverarbeitungselektro nik kann optional eine gewisse Intelligenz
der Messwandlereinheit bereitstellen, um beispielsweise die Ankopplung
an Datenbussysteme zu erleichtern.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung einer derartigen Kopplungsvorrichtung umfasst im
Wesentlichen die Schritte des Herstellens eines Grundkörpers, in
welchem mindestens ein Führungskanal
zum Aufnehmen mindestens eines optischen Kopplungselements ausgebildet
ist, sowie das Anordnen dieses optischen Kopplungselements in dem
Führungskanal.
Durch diese Vorgehensweise kann eine genau definierte Positionierung
der beiden Schnittstellen des optischen Kopplungselements auf besonders
einfache Weise sichergestellt werden.
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Insbesondere
durch Anordnen des optischen Kopplungselements in einer Weise, dass
es eine gekrümmte
Form annimmt, kann die Anpassung an verschiedenste Rastergeometrien
erreicht werden.
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Besonders
einfach gestaltet sich die Montage des Kopplungselements, wenn es
sich bei diesem Kopplungselement um ein Lichtwellenleiterstück handelt,
das in den Führungskanal
im Wesentlichen in Richtung der Längsachse des Lichtwellenleiterstücks eingeschoben
wird.
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Um
den nötigen
Schutz nach außen,
insbesondere gegen Streulicht, zu erreichen, kann weiterhin ein
Umgehäuse
montiert werden. Dies kann auf besonders effiziente Weise durch
Aufschieben einer im Wesentlichen hülsenförmigen Gehäusestruktur im Wesentlichen
in Richtung der Längsachse
des Kopplungselements erfolgen.
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Damit
das Kopplungselement unverschieblich in dem Führungskanal fixiert ist und
insbesondere seine Position gegenüber den Lichtsende-/-empfangseinheiten
nicht mehr veränderbar
ist, kann es vorzugsweise durch einen Schweißpunkt fixiert werden.
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Eine
besonders gute optische Kopplung zwischen dem mindestens einen Lichtsender
und/oder Lichtempfänger
mit dem Kopplungselement kann erreicht werden, wenn der Lichtsender
und/oder Lichtempfänger
beispielsweise eine Diode durch Ein schieben in eine an der Kopplungsvorrichtung
vorgesehene Aufnahme montiert wird. Dabei ermöglicht ein Einschieben in einer
Richtung im Wesentlichen quer zu Längsachse des Kopplungselements
einen besonders sicheren Halt.
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Anhand
der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausgestaltungen
wird die Erfindung im Folgenden näher erläutert. Ähnliche oder korrespondierende
Einzelheiten sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer Messwandlereinheit gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform;
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2 eine
um 90° gedrehte
Seitenansicht der Messwandlereinheit aus 1;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Grundkörpers der Kopplungsvorrichtung;
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4 eine
Seitenansicht des Grundkörpers aus 3;
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5 eine
Ansicht von oben auf den Grundkörper
der 3;
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6 eine
Seitenansicht des Grundkörpers aus 3;
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7 eine
weitere Seitenansicht des Grundkörpers
aus 3;
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8 eine
weitere Seitenansicht des Grundkörpers
aus 3;
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9 eine
Ansicht von unten auf den Grundkörper
der 3;
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10 eine
perspektivische Darstellung eines Umgehäuses;
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11 eine
Draufsicht auf das Umgehäuse der 10;
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12 eine
Seitenansicht des Umgehäuses aus 10;
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13 eine
weitere Seitenansicht des Umgehäuses
aus 10;
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14 eine
Ansicht von unten auf das Umgehäuse
der 10;
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15 eine
weitere Seitenansicht des Umgehäuses
aus 10;
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16 eine
weitere Seitenansicht des Umgehäuses
aus 10;
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17 einen
Querschnitt durch eine als lichtleitendes Kopplungselement fungierende
Lichtleitfaser;
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18 eine
Seitenansicht der Lichtleitfaser;
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19 einer
perspektivische Darstellung einer Abdeckung für die erste Aufnahme;
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20 eine
Seitenansicht der Abdeckung aus 19;
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21 einer
weitere Seitenansicht der Abdeckung aus 19;
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22 eine
weitere Seitenansicht der Abdeckung aus 19;
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23 eine
weitere Seitenansicht der Abdeckung aus 19;
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24 eine
weitere Seitenansicht der Abdeckung aus 19;
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25 eine
weitere Seitenansicht der Abdeckung aus 19;
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26 eine
Seitenansicht einer ersten Einbauform einer Diode;
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27 eine
um 90° gedrehte
Ansicht der Diode aus 26;
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28 eine
zweite Bauform einer Diode zum Einbau in die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung;
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29 eine
um 90° gedrehte
Ansicht der Diode aus 28.
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1 zeigt
eine vorteilhafte Ausführungsform
einer Messwandlereinheit 144 mit einer Kopplungsvorrichtung 100 zum
Verbinden von Lichtsende/-empfangsdioden mit mindestens einem hier
nicht dargestellten Lichtwellenleiter. In der in 1 gezeigten
Ansicht ist die Ankopplungsfläche
an den Lichtwellenleiter gezeigt. Erfindungsgemäß sind in der Kopplungsvorrichtung 100 lichtleitende
Kopplungselemente 102 angeordnet, die mit entsprechenden
Kopplungsflächen
an einem Lichtwellenleiter verbunden werden können und Lichtleistung einstrahlen
wie auch Lichtstrahlung empfangen können. In der gezeigten Ausführungsform
werden die Kopplungselemente 102 durch kurze Lichtwellenleiterstücke gebildet,
die vorzugsweise aus sogenannten plastic optical fibres, also Kunststofflichtwellenleitern, hergestellt
werden. Wie noch aus den folgenden Figuren deutlich, hat die Verwendung
von Kunststofflichtleitfasern 102 den Vorteil einer höheren Stabilität und Elastizität. Es können aber
selbstverständlich auch
Lichtleitfasern aus Quarzglas oder aus beliebigen anderen Materialien
verwendet werden. Die Kopplungselemente 102 sind erfindungsgemäß in Führungskanälen 104 gehalten
und an ihrem anderen Ende mit Dioden verbunden, deren Anschlüsse 106 in
der 1 erkennbar sind.
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Die
Kopplungsvorrichtung 100 weist einen Grundkörper 108 auf,
in welchem Gräben
für die
Führungskanäle 104 angelegt
sind, sowie ein von dem Grundkörper
getrenntes Umgehäuse 110,
das die Lichtwellenleiterstücke 102 mit
Ausnahme der zum Kontakt mit dem Lichtwellenleiterband vorgesehenen Stirnflächen nach
außen
abschließt.
Das Umgehäuse 110 dient
zur Sicherung der Lichtwellenleiterstücke 102 sowie zu deren
Befestigung an dem Grundkörper 108,
da für
die Herstellung der gekrümmten Führungskanäle 104 aus
fertigungstechnischen Gründen
die halbseitige Öffnung
erforderlich ist.
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In
der gezeigten Ausführungsform
weist die Kopplungsvorrichtung 100 außerdem Befestigungsklammern,
sogenannte Board-Locks 112 auf, die eine effiziente Verbindung
mit einer Leiterplatte ermöglichen.
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Die
Lichtwellenleiterstücke 102 können außerdem mit
dem Grundkörper 108 und
dem Umgehäuse 110 verschweißt sein.
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2 zeigt
die Kopplungsvorrichtung 100 in einer gegenüber der
Darstellung aus 1 um 90° gedrehten Ansicht. Wie aus
dieser Darstellung ersichtlich, weist das Umgehäuse 110 eine im Wesentlichen
hülsenförmige Gestalt
auf und wird über
den Grundkörper 108 in
einer Richtung 114 geschoben, bevor die Lichtwellenleiterstücke 102 montiert
werden. Die Dioden werden nach ihrer Montage durch einen Deckel 116,
der in Richtung 118 aufgeschoben werden kann, vor äußeren Einflüssen geschützt. Die Stirnseite 120 bezeichnet
dabei die zur Kopplung mit dem Lichtwellenleiterband vorgesehenen
Flächen.
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3 zeigt
in einer perspektivischen Ansicht den Grundkörper 108 gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform.
Erfindungsgemäß verbindet
der Grundkörper 108 eine
Aufnahme 122, in der die hier nicht dargestellten Dioden
gehalten sind, mit einer zur Kopplung an einen Lichtwellenleiter
bestimmten Stirnfläche 120 über Führungskanäle 104,
in welche die in den 1 und 2 dargestellten
Lichtwellenleiterstücke 102 eingeführt werden
können.
Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
wird der Grundkörper 108 als
Spritzgussteil hergestellt. Da Hinterschneidungen bei einem Spritzgussteil
nicht entformbar sind, ist erfindungsgemäß an dem Grundkörper 108 nur
ein im Wesentlichen U-förmiger
Kanal zum Ausbilden eines ersten Teils der Führungskanäle 104 angeformt.
Der vollständige
Führungskanal
bildet sich, wie aus 1 ersichtlich, durch das Zusammenwirken
mit dem Umgehäuse 110.
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Wie
aus 3 erkennbar, weisen die Führungskanäle 104 eine geschwungene
Form aus, sodass die eingeführten
Lichtwellenleiterstücke 102 eine
gekrümmte
Form annehmen und auf diese Weise zwischen den unterschiedlichen
Rastern der Dioden und den Ein-/Auskoppelflächen des Lichtwellenleiterbandes
vermitteln.
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Rastnasen 124 wirken
mit entsprechenden Rastöffnungen
an dem Umgehäuse 110 zusammen, sodass
das Umgehäuse 110 an
dem Grundkörper 108 vorfixiert
ist. Haltevorrichtungen 126 sind an den Seiten angeformt,
um die Montage der Board-Locks 112 zu ermöglichen.
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Verschiedene
Seitenansichten des Grundkörpers 108 sind
in den 4 bis 9 gezeigt. Dabei ist die gezeigte
Ausführungsform
für ein
Anbinden von insgesamt vier Dioden mit je einem Sende- und Empfangselement
ausgelegt. Entsprechend sind acht Führungskanäle 104 ausgebildet,
die von der Aufnahme 122 für die Dioden in geschwungener Form
zu der Stirnfläche 120,
die mit dem Lichtwellenleiterband gekoppelt wird, führen.
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Um
die Führungskanäle 104 vollständig zu schließen und
gleichzeitig die Lichtwellenleiterstücke 102 gegenüber Störungen von
außen
zu schützen, wird
erfindungsgemäß über den
Grundkörper 108 ein Umgehäuse 110 geschoben,
das in den 10 bis 16 im
Detail gezeigt ist. Die Innenkontur des Umgehäuses 110 ist der Außenkontur
des Grundkörpers 108 im
Bereich der Führungskanäle 104 im
Wesentlichen angepasst. Damit weist das Umgehäuse 110 eine im Wesentlichen
hülsenförmige Struktur,
hier mit einem rechteckförmigen
Querschnitt, auf. Rastöffnungen 128 sind
vorgesehen, um mit den Rastnasen 124 am Grundkörper 108 zur
Fixierung des Umgehäuses 110 zusammenzuwirken. Öffnungen 130 erlauben
die Verbindung mit dem Gegenstecker des Lichtwellenleiterbandes
(hier nicht dargestellt).
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Eine
schematische Darstellung eines Lichtwellenleiterstücks 102 ist
in den 17 und 18 gezeigt.
In der gezeigten Ausführungsform
handelt es sich um eine Kunststofflichtleitfaser, eine sogenannte
plastic optical fibre (POF) mit einem Kern 132 („core"), einem Mantel 134 („cladding") sowie einer hier
nicht gezeigten äußeren Beschichtung
(„coating"). Die Länge L der
Lichtwellenleiterstücke 102 kann
mittels gän giger
Verfahren zum Schneiden von Lichtleitfasern mit der benötigten Exaktheit
festgelegt werden. In dem gezeigten Beispiel kann L beispielsweise
Werte im Bereich von 15 bis 30 mm annehmen. Selbstverständlich sind
andere Längenmaße abhängig von
den jeweils vorliegenden Erfordernissen auch möglich.
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19 zeigt
in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform eines Deckels 116 zum
Verschließen
der Aufnahme 122, nachdem die Dioden montiert sind. Federnde
Ausbiegungen 136 fixieren die Dioden in ihrer montierten
Stellung.
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Die 20 bis 25 zeigen
einige Detailansichten des Deckels 116 aus 19.
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In
den 26 bis 29 sind
die Dioden 138 gezeigt, die in der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung 100 montiert
werden. In der gezeigten Ausführungsform
weist jede Diode 138 ein Sende- und ein Empfangselement 140, 142 auf.
Entsprechend ihrer Position in der Aufnahme 122 werden
die Dioden mit längeren
oder kürzeren
Anschlüssen 106 entsprechend
den 26 und 27 oder 28 und 29 versehen.
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Wenn
die Dioden 138 an der Kopplungsvorrichtung 100 montiert
sind, so ist damit eine Messwandlereinheit 144 gebildet,
die als kompakte Einheit zum Erzeugen und Auslesen der Signale durch
ein Lichtwellenleitersensorband beispielsweise im Bereich des Fußgängerschutzes
einsetzbar ist. Die Messwandlereinheit 144 verbindet damit
das Lichtwellenleitersensorband mit den benötigten Lichtsendern (z. B.
LEDs) und Lichtempfängern
(Photodioden). Die Messwandlereinheit 144 ist für eine Montage
auf einer Leiterplatte (hier nicht gezeigt) ausgelegt.
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Im
Folgenden soll mit Bezug auf die 1 bis 29 die
Montage einer kompletten Messwandlereinheit 144 zusammengefasst
werden.
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Zunächst werden
separat Grundkörper 108 und
ein Umgehäuse 110 hergestellt.
An den Grundkörper
sind geschwungene Führungskanäle 104 ausgebildet,
die der Aufnahme von Lichtwellenleiterstücken 102 dienen. Da
geschlossene, geschwungene Kanäle
spritzgusstechnisch nicht entformt werden können, sind diese jeweils nur
U-förmig ausgebildet und
nach oben offen. Die offene Seite wird jeweils durch das Um gehäuse 110 verschlossen,
welches durch Aufschieben in Richtung 114 montiert wird.
Der Grundkörper 108 und
das Umgehäuse 110 bilden
zusammen eine Vielzahl geschwungener Kanäle 104 aus, in welche
die zuvor auf Länge
geschnittenen Lichtwellenleiterstücke 102 eingeführt werden.
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Die
Lichtwellenleitertücke 102 werden
durch das Einschieben in den geschwungenen Führungskanal 104 aus
ihrer ursprünglich
geraden Form in eine gekrümmte
Form gezwungen und sind durch ihre Steifigkeit in den Führungskanälen 104 vorfixiert. Anschließend können die
Lichtwellenleiterstücke 102 je
nach den Erfordernissen der jeweiligen Anwendung auf weitere Weise,
z. B. durch einen Schweißpunkt
oder einen weiteren Deckel, endgültig
fixiert werden. Zu diesem Zweck ist das Umgehäuse 110 vorzugsweise
aus einem für
den Schweißlaser
transparenten Kunststoff hergestellt. Denkbar sind auch andere Verbindungen,
z. B. durch Stoffschluss, Formschluss oder Adhäsion (Kleben).
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Für eine Montage
auf einer Leiterplatte können
anschließend
die board locks 112 angebracht werden.
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Die
Dioden 138 werden durch Einschieben in Richtung 115 in
der Aufnahme 122 gesichert. In dieser Position befinden
sich die Dioden in einem genau definierten Abstand zu den Schnittflächen der
Lichtwellenleiterstücke 102.
Um die Dioden 138 endgültig zu
fixieren und gegenüber
Beeinträchtigungen
von außen
zu schützen,
kann in einem nächsten
Arbeitsschritt ein Deckel 116 montiert werden. Die fertige Messwandlereinheit 144 kann
nun auf einem Schaltungsträger
montiert werden und die Anschlüsse 106 der
Dioden beispielsweise über
einen Lötprozess
mit entsprechenden Zuleitungen verbunden werden. Der Deckel 116 kann
optimal mittels eines Laserschweißprozesses fixiert werden.
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Obwohl
in den vorangegangenen Abbildungen stets acht Führungskanäle zum Verbinden von vier Sende-
und vier Empfangseinheiten jeweils mit dem Ein- und Ausgang von
insgesamt vier sensitiven Lichtwellenleitern gezeigt wurden, ist
klar, dass die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung 100 für beliebige
Anzahlen an Lichtsende-/-empfangseinheiten anwendbar ist.