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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen optischen Steckverbinder mit einem optischen Stecker mit einer
Struktur, bei der eine Federkappe in ein Steckergehäuse gesteckt
wird.
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Der optische Steckverbinder wird
beispielsweise dazu benutzt, einen optischen Leiter (oder ein optisch
leitendes Kabel), der eine Vielfach-Übertragungsvorrichtung in einem
Fahrzeug wie einem Automobil bildet, mit einem Übertrager, einem Empfänger oder
einem weiteren Kabel zu verbinden.
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Ein solcher optischer Steckverbinder,
wie er in 9 dargestellt
ist, besteht aus einem optischen Stecker 1 und einer nicht
dargestellten passenden Steckbuchse, wobei der optische Stecker 1 Führungselemente 2,
ein Steckergehäuse 3 und
eine Federkappe 4 aufweist. Die Führungselemente 2,
von denen jedes einen optischen Leiter 5 aufweist, werden
an der Federkappe 4 montiert und dann in entsprechende
Aufnahmeöffnungen 6 des
Steckergehäuses 3 soweit
hineingesteckt, bis die Federkappe 4 im Steckergehäuse 3 sitzt.
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Genauer gesagt, besteht jedes Führungselement 2 aus
dem optischen Leiter 5, einer Feder 7 und einer
Führungshülse 8.
Der mit Federn versehene Stecker 4 und die Federn 7 werden
in dieser Reihenfolge an die optischen Leiter 5 montiert
und anschließend
werden die Führungshülsen 8 montiert,
um so an den Enden der optischen Leiter 5 angeordnet zu sein.
Jede Feder 7 grenzt an ihrem einen Ende an die rückwärtige Oberfläche der
jeweiligen Führungshülse 8.
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Das Steckergehäuse 3, welches rechteckig nach
Art einer Schachtel ausgestaltet ist, weist Aufnahmeöffnungen 6 auf,
die längs
durch das Steckergehäuse 3 ausgebildet
sind. Im mittleren Bereich seiner oberen Hauptfläche ist ein Verriegelungsarm 9 angeordnet,
welcher in Verbindung mit der nicht dargestellten Steckbuchse verwendet
wird.
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Die Federkappe 4 ist so
ausgestaltet, daß sie über das
rückwärtige Ende
des Steckergehäuses 3 paßt. An ihrem
rückseitigen
Ende weist sie einen Träger 10 auf
mit darin ausgeformten Durchlässen 11, durch
welche die optischen Leiter 5 nach außen geführt sind. Jede der Federn 7 grenzt
an ihrem anderen (rückwärtigen)
Ende gegen die Rückwand
der Federkappe 4 an deren Innenseite an.
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Da jedoch bei der vorstehend beschriebenen Federkappe 4,
wie in 10 dargestellt,
jeder Durchlaß 11 des
Trägers 10 für die optischen
Leiter rein zylindrisch ausgebildet ist, bewirkt jedes übermäßige, unglücklicherweise
auftretende Biegen der optischen Leiter 5, wie dies beispielsweise
durch die strichpunktierte Linie in 10 dargestellt
ist, eine Überbelastung
derselben am Durchlaß 11,
was zu einem Bruch der optischen Leiter 5 und somit zu
einem Nichtfunktionieren der Übertragungseinheit
führt.
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Die
DE 198 57 622 A1 beschreibt einen optischen
Steckverbinder mit einem Führungselement, einem
Steckergehäuse
und einer Federkappe, wobei die Federkappe mit dem Steckergehäuse zusammengesteckt
ist und das Steckergehäuse
einen starren Abdeckabschnitt aufweist, der sich von der Federkappe
und dem Steckergehäuse über einen
aus einem Leiterauslaßabschnitt
der Federkappe herausgeführten
Abschnitt des optischen Leiters hinweg erstreckt, um die Bewegung
des optischen Leiters zu begrenzen.
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Aus der
DE 195 33 498 A1 ist ein
Steckverbinder mit einem gefederten Steckerstift und einem vorderen
und einem hinteren Gehäuseteil
bekannt, wobei aus dem hinteren Gehäuseteil des Steckverbinders
ein Abschnitt eines optischen Leiters herausgeführt ist. Zum Fixieren von Zugentlastungsmitteln ist
auf den hinteren Abschnitt des hinteren Gehäuseteils zusätzlich eine
separate Knickschutztülle
aufgeschoben.
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Aus der
DE 43 30941 C1 ist ein weiterer Steckverbinder
bekannt, mit einem Steckerstift, einer Stiftaufnahme, einem hinteren Gehäuse und
einer separaten hülsenförmigen Kabel-Knickschutztülle, welche
nach der Montage des Steckerstifts und der Stiftaufnahme in dem
Gehäuse
entlang des Leiters verschoben wird, bis sie mit ihren an ihrem
vorderen Ende ausgebildeten Rastnasen in am hinteren Gehäuse entsprechend
ausgebildete Ausnehmungen einrastet.
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Durch die Erfindung wird die Aufgabe
gelöst, einen
optischen Steckverbinder zu schaffen, bei welchem die optischen
Leiter in ihren Abschnitten an den Auslässen, durch welche sie geführt sind,
geschützt sind.
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Erfindungsgemäß wird dies mit einem optischen
Steckverbinder mit den Merkmalen aus dem Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Nachstehend wird die Zeichnung kurz
erläutert.
Es zeigen
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1 eine
perspektivische Darstellung eines optischen Steckverbinders entsprechend
einer Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Steckbuchse und der optische Stecker
voneinander getrennt dargestellt sind,
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2 eine
perspektivische Explosiv-Darstellung des optischen Steckers nach 1,
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3 eine
vergrößerte perspektivische
Darstellung des Steckergehäuses
nach 2,
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4 eine
vergrößerte perspektivische
Darstellung einer Federkappe nach 2,
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5 eine
vergrößerte perspektivische
Darstellung der Federkappe nach 2 aus
der Sicht vom Steckergehäuse
her, 6 eine Frontansicht der
Federkappe nach 2,
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7 eine
Rückansicht
des optischen Steckverbinders nach der 1,
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8 eine
Rückansicht
eines erfindungsgemäßen optischen
Steckverbinders entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Federkappe,
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9 eine
perspektivische Ansicht eines optischen Steckverbinders nach dem
Stand der Technik in zerlegtem Zustand, und
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10 eine
Schnittdarstellung einer Führung
für den
optischen Leiter entsprechend dem Steckverbinder von 9.
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Nachstehend werden Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
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1 zeigt,
versehen mit dem Bezugszeichen 31, einen optischen Steckverbinder
zur Verwendung bei einem Mehrfach-Übertragungssystem in
einem Fahrzeug wie zum Beispiel einem Automobil. Der optische Steckverbinder 31 besteht
aus einer Steckbuchse 32 und einem optischen Stecker 33. Wie
aus der nachstehenden Beschreibung noch ersichtlich wird, vermindert
der optische Stecker 33 in einem Fall, in dem ein später noch
beschriebener optische Leiter 42 übermäßig gebogen wird, die Konzentration
von dabei auftretender übermäßiger Beanspruchung und
schützt
so den optischen Leiter 42 an seinem Auslaßabschnitt
vor solch übermäßiger Beanspruchung.
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Die Steckbuchse 32 weist
ein Buchsengehäuse 34 auf
mit Öffnungen
an beiden Enden. Der optische Stecker 33 wird durch die
Frontöffnung 35 in das
Buchsengehäuse 34 eingeführt. Eine
Steckkammer für
den optischen Stecker 33 ist mit dem Bezugszeichen 36 bezeichnet.
Innerhalb der Steckkammer 36 ist eine Sperrnut 37 ausgebildet
für einen
später beschriebenen
Sperrhebel 52. Buchsen und optische Teile (beides nicht
dargestellt), die die Aufnahme 32 bilden, werden von der
(nicht dargestellten) rückwärtigen Öffnung her
in das Buchsengehäuse 34 eingebracht,
wobei die rückwärtige Öffnung anschließend mit
einer (ebenfalls nicht dargestellten) rechteckigen plattenartigen
Kappe verschlossen wird. An jeden von mit dem Bezugszeichen 38 versehenen
Aufnahmezylindern sind an deren einander entgegengesetzten Enden
Buchsen und noch zu beschreibende Führungshülsen 43 angebracht.
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Der optische Stecker 33 nach 2 besteht aus Führungselementen 39,
einem Steckergehäuse 40 zur
Aufnahme der Führungselemente 39,
und einer über
das rückwärtige Ende
des Steckergehäuses 40 gesteckten
Federkappe 41.
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Jedes Führungselement 39 besteht
aus einem optischen Leiter 42, an dessen vorderem Ende eine
Führungshülse 43 angebracht
ist, und einer um den optischen Leiter 42 angeordneten
Feder 44, welche weiterhin zwischen der Führungshülse 43 und der
Federkappe 41 angeordnet ist.
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Der optische Leiter 42 besteht
aus einer Seele 45 aus transparentem Harzmaterial wie z.B. PMMA
(Polymethyl Methacrylat (Methacrylat Harz)), aus einer ersten Hülle 46 aus
synthetischem Harzmaterial um die Seele 45 herum sowie
aus einer zweiten Hülle 47 aus
synthetischem Harzmaterial um die erste Hülle 46 herum. Der
optische Leiter 42 wird an seinem vorderen Ende von den
beiden Hüllen 46 und 47 freigelegt,
um in die entsprechende Führungshülse 43 eingeführt zu werden.
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Die Führungshülse 43 ist aus synthetischem Harzmaterial,
hat einen zylindrischen Abschnitt 48 mit kleinem Durchmesser
und einen solchen (49) mit großem
Durchmesser. Die Seele 45 des optischen Leiters 42 ist
in den Abschnitt 48 mit kleinem Durchmesser geführt. Die
erste Hülle 46 ist
in den Abschnitt 49 mit großem Durchmesser geführt. Die
Führungshülse 43 und
der entsprechende optische Leiter 42 sind mittels Kleber
oder Ähnlichem
fest miteinander verbunden.
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Der Abschnitt 49 mit großem Durchmesser jeder
Führungshülse 43 ist
an seinem Umfang mit zwei Flanschen 50 versehen. Die Feder 44 um
den optischen Leiter 42 ist zwischen dem rückwärtigen der
Flansche 50 und der Federkappe 41 angeordnet.
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Das Steckergehäuse 40, dargestellt
in den 2 und 3, ist von schachtelartiger,
rechteckiger Form mit darum herum ausgebildeten hohlen Aufnahmemulden 51 zur
Aufnahme der Führungselemente 39.
An seiner Oberseite hat das Steckergehäuse 40 einen Sperrhebel 52,
der verriegelnd mit der Sperrnut 37 der Aufnahme 32 (siehe 1) zusammenwirkt, ein Paar
von Führungsplatten 53 für die Federkappe 41,
und Schutzvorsprünge 54 für die jeweiligen
optischen Leiter 42. An den Seitenwänden, etwa auf der Hälfte ihrer
Länge,
weist das Steckergehäuse 40 Verriegelungsnasen 55 auf
(nur eine davon ist dargestellt) zur Verriegelung des Steckergehäuses 40 mit
der Federkappe 41. Jede der Führungsplatten 53,
die integraler Bestandteil einer jeweiligen Seitenwand des Steckergehäuses 40 sind und
die in derselben vertikaien Ebene wie die Seitenwände ausgeführt sind,
erstreckt sich vom rückwärtigen Ende
der Seitenwand bis zu deren Mitte (in Längsrichtung) in Steckrichtung
von Steckergehäuse 40 und
Federkappe 41.
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Die Schutzvorsprünge 54 sind als auskragende
Vorsprünge
ausgeführt
(als Platten auskragend bei der vorliegenden Ausführungsform),
angeordnet am hinteren Ende des Steckergehäuses 40. Sie sind
elastisch und sie ragen, wenn die Federkappe 41 und das
Steckergehäuse 40 zusammengesteckt
sind, über
die Federkappe 41 hinaus, um ein übermäßiges Abbiegen der optischen
Leiter 42 zu verhindern, die am rückwärtigen Ende der Federkappe
herausgeführt
sind.
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Anders ausgedrückt, und unter der Annahme,
daß die
optischen Leiter 42 übermäßig nach oben
gebogen würden
(siehe 10), ragen bei
der vorliegenden Erfindung die Schutzvorsprünge 54 an der oberen
Begrenzung der Öffnungen
der am hinteren Ende des Steckergehäuses ausgebildeten Aufnahmemulden 51 hinaus
(ausgehend von der oberen Wand des Steckergehäuses 40). Wenn nun
die optischen Leiter 42 übermäßig gebogen werden, kommen
aufgrund dieser Anordnung die Schutzvorsprünge 54 mit den optischen
Leitern 42 elastisch in Kontakt und wirken dahingehend
auf diese ein, dieses Biegen zu beschränken und sie zurückzudrücken. Auf
diese Weise wird die Konzentration übermäßiger Beanspruchung der optischen
Leiter 42 an deren Auslaßabschnitt vermindert, um so
die optischen Leiter 42 zu schützen.
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Weil die Schutzvorsprünge 54,
wie vorstehend angegeben, so ausgeführt sind, daß sie sich über die
optischen Leiter 42 hin auf einer Seite erstrecken, in
welche die optischen Leiter 42 voraussichtlich gebogen
werden, kommen sie auf zuverlässige Weise
in elastische Berührung
mit den optischen Leitern 42, wenn diese in die angenommene
Richtung gebogen werden.
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Die Schutzvorsprünge 54 können so
ausgeführt
sein, daß sie
eine in Richtung zu ihren Enden hin geringer werdende Stärke aufweisen.
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Die Federkappe 41 ist einstöckig ausgeführt und
sie besteht, wie in den 4 bis 6 dargestellt, aus einem
Boden 56, einem Paar von einander gegenüber angeordneten Seitenwänden 57 und
einer Rückwand 58.
Sie ist weiterhin, wie bereits ausgeführt, über das rückwärtige Ende des Steckergehäuses 40 steckbar.
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Entsprechend 5 weist jede Seitenwand 57 zwei
Abschnitte D1, D2 auf, die in der Längsrichtung der Seitenwand 57 aneinandergrenzen.
Im einen Abschnitt D1 ist ein Längsschlitz 61 ausgebildet mit
einem Verriegelungsabschnitt 59 am vorderen Ende des Schlitzes 61 (das
Ende zum Steckergehäuse 40 hin),
um mit der entsprechenden Verriegelungsnase 55 des Steckergehäuses 40 (vergleiche 3) verriegelnd in Eingriff
zu kommen. Der andere Abschnitt D2 weist an seiner inneren Seite
eine Führungsnut 60 auf,
um damit auf der entsprechenden Führungsplatte 53 entlang
zu gleiten (vergleiche 3).
Weil der Verriegelungsabschnitt 59 auf der, verglichen
mit einer gedachten Linie zwischen den Punkten A und B der Federkappe 41 (siehe 4 und 5), dem Steckergehäuse 40 zugewandten
Seite angeordnet ist, läßt sich
der Verriegelungsabschnitt 59 leicht mit der entsprechenden
Verriegelungsnase 55 verriegeln, wenn während des Zusammensteckens
von Federkappe 41 mit dem Steckergehäuse 40 die Seitenwand 57 auf
der Verriegelungsnase 55 gleitet, diese sich dabei in ihrem
vorderen oberen Bereich C nach außen biegt und über die
Verriegelungsnase 55 gleitet. Der Längsschlitz 61 in jeder
der Seitenwände 57 vermindert
dabei die Starre der Seitenwand 57, so daß dadurch
der vordere, obere Bereich C leichter biegbar ist.
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Jede der Führungsnuten 60 ist
in umgekehrter U-Form ausgeführt.
Sie erstreckt sich in Steckrichtung des Steckergehäuses 40 mit
der Federkappe 41. Die Führungsnut 60 nimmt
von vorne her die jeweilige Führungsplatte 53 (siehe 3) auf. An ihrem rückwärtigen Ende
wird sie durch die Rückwand 58 der
Federkappe 41 verschlossen.
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Die Rückwand 58 ist mit
Leiterauslaßabschnitten 63 ausgebildet
zum Hindurchführen
der optischen Leiter 42 (siehe 2). Jede Feder 44 grenzt rückwärtig an
die Rückwand 58 rings
des jeweiligen Leiterauslaßabschnitts 63 an.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist jeder der Leiterauslaßabschnitte 63 als
ein im Wesentlichen U-förmig
ausgestalteter Schlitz ausgeführt,
der sich vom oberen Ende der Rückwand 58 her
erstreckt. Der optische Leiter 42 und der Schutzvorsprung 54 erstrecken
sich durch diesen Schlitz nach außerhalb der Federkappe 41, wenn
die Federkappe 41 und das Steckergehäuse 40 zusammengesteckt
sind.
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Die Rückwand 58 weist Auflagen 64 auf,
die sich auskragend rückwärts von
dieser weg erstrecken. Sie haben einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt
und stützen
die durch die Leiterauslaßabschnitte 63 geführten optischen
Leiter 42. Jede der Auflagen 64 ist so ausgelegt,
eine untere Hälfte
des jeweiligen Auslaßabschnitts 63 (Schlitz)
im Wesentlichen zu umschließen.
Sie wird nach oben hin beim Zusammenstecken der Federkappe 41 und
des Steckergehäuses 40 mittels
eines jeweiligen der Schutzvorsprünge 54 geschlossen
(vergleiche 1) .
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Beim Zusammenstecken des optischen
Steckers 33 mit der Aufnahme 32 gleiten bei dieser
vorstehend beschriebenen Konstruktion die Aufnahmezylinder 38 der
Aufnahme 32 in das Steckergehäuse 40, während gleichzeitig
die den kleinen Durchmesser aufweisenden Abschnitte 48 der
Führungselemente 39 in
die Aufnahmezylinder 38 gleiten, wodurch dann die den großen Durchmesser
aufweisenden Abschnitte 49 der Führungselemente 39 unter
einem geeigneten Federdruck an die vorderen Enden der Aufnahmezylinder 38 anstoßen, wobei
der Federdruck durch die Federn 44 ausgeübt wird.
In diesem Zustand sind die vorderen Enden der Führungselemente 39,
die Buchsen, die optischen Teile und die Buchsen in (nicht dargestelltem)
Minimalabstand voneinander angeordnet.
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Nunmehr wird eine weitere Ausführungsform einer
Federkappe entsprechend der vorliegenden Erfindung beschrieben anhand
von 8. Ein in 8 dargestellter optischer Stecker 65, ähnlich dem
optischen Stecker 33 nach 2,
ist aus den Führungselementen 39,
dem Steckergehäuse 40 und
einer Federkappe 66 zusammengebaut.
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Die Federkappe 66 hat dieselbe
Struktur wie die Federkappe 41 bei der vorhergehend beschriebenen
Ausführungsform
(vergleiche 4) mit Ausnahme
dessen, daß jede
der Auflagen 64 durch drei Schutzvorsprünge 67 ersetzt ist.
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Die drei Schutzvorsprünge 67 sind, ähnlich den
Schutzvorsprüngen 54 nach 3, elastische, plattenartige,
nach vorne vorstehende Vorsprünge, die
am jeweiligen Auslaßabschnitt
der Federkappe 66 angeordnet sind, durch welchen der jeweilige
optische Leiter 42 herausgeführt ist.
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Die drei in 8 dargestellten Schutzvorsprünge 67 stehen
nach hinten links, rechts und unterhalb des Leiterauslaßabschnittes
vor und umgeben zusammen mit dem Schutzvorsprung 54, welcher
sich vom Steckergehäuse 40 her
erstreckt, den aus dem Leiterauslaßabschnitt herausgeführten optischen
Leiter 42 an allen vier Seiten, so daß der jeweilige optischer Leiter 42 geschützt wird,
falls er unter irgendeinem der 360 Winkelgrade übermäßig gebogen wird. Es ist jedoch
noch zu erwähnen,
daß Anzahl
und Anordnung der Schutzvorsprünge 54 und 67 nicht
auf die in 8 gezeigte
Anzahl und Anordnung beschränkt
sind. So können
beispielsweise auch fünf
oder mehr Schutzvorsprünge
bei weiteren Ausführungsformen
vorgesehen sein, sofern sie nur geeignet sind, als Schutzvorsprünge im vorgenannten
Sinne zu wirken.
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Der optische Stecker 65 samt
der darin angeordneten Federkappe 66 dient demselben Zweck wie
der optische Stecker 33 bei der vorhergehenden Ausführungsform.
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Anhand der vorstehenden vollständigen Beschreibung
der vorliegenden Erfindung liegt es für den Fachmann auf diesem Gebiet
auf der Hand, daß er
viele Änderungen
und Modifikationen vornehmen kann, ohne vom Sinn und Schutzumfang
der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise ist es auch
möglich,
diese Erfindung bei einem bidirektionalen Kommunikationssystem mit
einadriger optischer Steckverbinder anzuwenden.