DE2938166A1

DE2938166A1 - Vorrichtung zum selbstaendigen ausrichten optischer einfaserleitungen in steckverbindern

Info

Publication number: DE2938166A1
Application number: DE19792938166
Authority: DE
Inventors: Leslie Morton Borsuk; Patrick Gilbert Corrales
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: ITT Inc
Priority date: 1978-09-22
Filing date: 1979-09-21
Publication date: 1980-04-03
Also published as: JPS5650245B2; FR2437005A1; JPS5545093A; AU527852B2; US4181402A; GB2031180A; FR2437005B1; AU5087779A; GB2031180B

Description

— "7 W

L.M.Borsuk-P.G.Corrales 5-2

Vorrichtung zum selbstätigen Ausrichten optischer Einfaserleitungen in Steckverbindern.

Zusatz zum Patent ... (Amtl. Aktenzeichen P 28 12 284.1)

Der Gegenstand des Hauptpatentes betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Ausrichten optischer Paserleitungen in Steckverbindern, in denen die abgemantelten Faserleitungsenden in Anschlußhülsen enden, die ihrerseits im jeweiligen Steckverbinderteil axial federnd gelagert sind und stirnseitig einen Satz von mindestens drei Kugeln gleichen Durchmessers haben, die spielfrei drehbar gelagert sind, wobei die Kugeln so geführt sind, daß ihre Mittelpunkte in einer gemeinsamen Ebene liegen und in den von den Kugeln umschlossenen zentrischen Freiraum das Ende der Einfaserleitung ragt, wobei der Durchmesser der Kugeln so bemessen ist, daß das Faserleitungsende spielfrei zwischen den Kugeln geführt ist.

Aufgabe und Lösung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Steckverbinder gemäß dem Hauptpatent zu optimieren.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes auf.

Vorteile

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die elastischen Finger ein genau definierbarer Druck auf die Kugeln ausgeübt wird, so daß eine Beschädigung oder Bruch der optischen Einfaserleitung im

./. 030014/0818

- 4 L.M.Borsuk-P.G.Corrales 5-2

Klemmbereich der Kugeln nicht auftreten kann. Weiterhin läßt sich durch die axiale Verstellbarkeit der Führungsbuchse gegenüber dem Führungsteil die Krafteinwirkung auf die Kugeln
genau dosieren und auch lösen, so daß in diesem Zustand eine Einfaserleitung ohne Schwierigkeit oder Gefahr einer Beschädigung zwischen die Kugeln eingeführt werden kann.

030014/0818

L.M.Borsuk - P.G.Corrales 5-2

Beschreibung der Erfindung

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Es zeigt;

Fig. 1 einen Steckverbinder für optische Einfaserleitungen nach dem Hauptpatent in einer Ausbildung gemäß der Erfindung im Längsschnitt.

Fig. 2 die vergrößerte Darstellung einer erfindungsgemäßen Anschlußhülse im Schnitt, wie sie beim Steckverbinder von Fig. 1 Verwendung findet.

Fig. 3 die Stirnansicht der Anschlußhülse von Fig. 2

Fig. 1 zeigt einen im Prinzip gemäß dem Hauptpatent aufgebauten Steckverbinder 10 für optische Einfaserleitungen im zusammengefügten Zustand, der aus einem steckerartigen 12 und einem buchsenartigen Steckverbinderfeeil 14 besteht. Ersteres hat einen Steckerkörper 16, an deren vorderem Ende eine überwurfmutter 17 drehbar befestigt ist. Im vorderen Ende des Steckerkörpers 16 ist eine Kunststoffhülse 18 eingelassen. In der Hülse 18 befindet sich eine starre Führungshülse 20 aus Metall. Eine Anschlußhülse 22, die mit ihrem rückwärtigen Ende in einem Traglager 24 geführt ist, ragt mit ihrem vorderen Ende in die Führungshülse 20.

0300U/0818

L.M.Borsuk - P.G.Corrales 5-2

Das buchsenartige Steckverbinderteil l4 hat einen Buchsenkörper 26 in dem ebenfalls eine Anschlußhülse 28 in einem Traglager 30 geführt ist. Bein Zusammenstecken der beiden Steckverbinderteile 12 und 14 greift das vordere Ende des Teils 12 in den Buchsenkörper 26 , während das vordere Ende der Anschlußhülse 28 in die Führungshülse 20 ragt. Durch die überwurfmutter 17 werden die beiden Steckverbinderteile 12 und 14 zusammengezogen und in festem Eingriff miteinander gehalten. In diesem Zustand sind die sich gegenüberstehenden Anschlußhülsen 22 und 28 durch die Führungshülse aufeinander ausgerichtet und damit auch die in den Anschlußhülsen 22 und 28 gehalterten Enden von optischen Einfaserleitungen in Kabeln 32 bzw. 34.

Fig. 2 und 3 zeigen in vergrößerter und detaillierter Darstellung die Anschlußhülse 28 im Schnitt, wobei erwähnt sei, daß die Hülsen 22 und 28 im Aufbau gleich sind. Die Anschlußhülse 28 hat ein Führungsteil 40, das am vorderen Ende mit einem Gewindeansatz 44 versehen ist, auf den eine Führungsbuchse 42 aufgeschraubt ist. Das Teil 40 hat eine zentrische Längshohrung, die in einen vorderen 46, einen mittleren 48 und einen rückwärtigen Abschnitt 50 unterteilt ist. Der vordere Abschnitt 46 endet an der vorderen Stirnseite 51 des Führungsteils 40 und hat einen zur gleitenden Aufnahme der Einfaserleitung 5^ des Kabels 34 entsprechenden Druchmesser. Der mittlere Abschnitt 48 hat einen größeren Durchmesser und bildet eine Kammer zur Aufnahme von Gießharz, worauf später noch näher eingegangen wird. Der rückwärtige Abschnitt 50 der Längsbohrung hat einen noch größeren Durchmesser und ist mit einem Innengewinde versehen, das zur Aufnahme eines Führungsrohres 52 dient, das am vorderen Ende mit einem entsprechenden Gewinde versehen ist. Das Rohr 52 hat eine Längsbohrung 53»

0300U/0818 ./.

L.M.Borsuk - P.G.Corrales 5-2

die koaxial mit dem vorderen Bohrungsabschnitt 46 im Führungsteil 40 verläuft , und die zur Durchführung und Aufnahme der Einfaserleitung 54 dient.

Auf das Führungsrohr 52 ist eine Zylinderfeder 56 aufgeschoben. Mit dem einen Ende liegt die Feder 56 an einer inneren Planfläche 58 des Traglagers 30 an (Fig. 1) , während sie über das andere Ende gegen die rückseitige Planfläche 60 des Führungsteils ¹JO drückt. Dadurch wird die Anschlußhülse 28 federnd in einer vorderen Stellung'innerhalb des Steckverbinderteils 14 gehalten. Dieses berwirkt. daß im zusammengefügten Zustand des Steckverbinders die sich in der Führungshülse 20 gegenüberstehenden Anschlußhülsen 22 und 28 stirnseitip; federnd aneinander anliegen. Zu axialen Hubbegrenzung der Anschlußhülsen 22 und 28 sind die jeweiligen Führungsrohre 52 am Ende mit je einer Stellmutter 61 versehen, durch die der Federweg der Anschlußhülsen durch Anlage der Mutter 61 an;einer rückwärtigen Planfläche 62 des jeweiligen Traglagers 30 begrenzt wird.

In der Anschlußhülse sind an der Austrittstelle der Einfaserleitung 54 aus dem Führungsteil 40 eine Vielzahl ,vornehmlich drei Kugeln 70 angeordnet, die in eng benachbarter Anordnung einen dreieckförmigen Zwischenraum miteinander bilden, in den das vordere Ende der optischen Einfaserleitung 54 ragt. Wie eingehend im Hauptpatent beschrieben, greifen die Kugeln 70 der beiden Anschlußhülsen 22 und 28 im zusammengesetzten Zustand verschachtelt ineinander. Dadurch werden die beiden Faserleitungsenden exakt aufeinander ausgerichtet .

./ 0300U/0818

L.M.Borsuk - P.G.Corrales 5-2

Die Durchmesser der Kugeln 70 und der Durchmesser der Einfaserleitungen 54 sind zweckmäßig so aufeinander abgestimmt, daß im verschachtelten Eingriff der beiden Kugelgruppen diese innerhalb der jeweiligen Gruppe keine Berührung untereinander haben aber in Kontakt mit der jeweiligen Einfaserleitung 54 stehen, wie Fig. 3 erkennen läßt, d.h., die jeweilige Einfaserleitung 54 erfährt eine enge Paßführung im Zwischenraum zwischen den Kugeln der betreffenden Gruppe. Die Kugeln 70 werden durch eine Federkappe 72 gehalten, die fest auf das vordere Ende der Führungsbuchse 42 aufgesetzt ist. Bei der Kappe 72 handelt es sich um ein Präzißions-Preßteil, bei dem ' die erforderliche Federwirkung der Kappe stets gewährleistet ist.

Die Federkappe 72 hat einen vorderen kegelstumpfförmigen Abschnitt 74, dem ein mittlerer zylindrischer Abschnitt 78 folgt, an den sich ein rückwärtiger Abschnitt 78 anschließt. Letzterer ist radial eingezogen und bewirkt durch engen Sitz in einer Ringnut 80 in der FUhrungsbuchse 42 einen formschlüssigen Festsitz auf letzterer. Der kegelstumpfförmige Abschnitt 74 ragt über die vordere Stirnseite 51 des Führungsteils 40 hinaus und schließt die Kugeln 70 in sich ein. Die Federkappe 72 ist mit einem durchgehenden Längsschlitz fl2 versehen, so daß ein Aufstecken der Federkappe auf die Führungsbuchse 42 ohne besondere Hilfsmittel möglich ist. Zwei radial verlaufende Einschnitte 84 reichen von der Stirnseite des kegelstumpfförmigen Abschnittes 74 der Kappe 72 bis dicht an die Übergangsstelle zum zylindrischen Abschnitt 76. Der Schlitz 82 und die Einschnitte 84 sind im Stern angeordnet, so daß drei gleich große, klauenartig nach innen weisende

03001 A/0818

L.M.Borsuk - P.G.Corrales 5-2

elastische Finger 86 entstehen. Jeder Finger hat am vorderen Ende einen teilkreisförmigen Ausschnitt 88, die zusammen eine gemeinsame zentrale öffnung 90 von angenäherter Kleeblattform bilden. In den Ausschnitten 88 liegt jeweils von innen eine Kugel 70 an, die mit einem Teil ihrer Oberfläche 92 über die Stirnfläche des kegelstumpfförmigen Abschnittes 7^ herausragen, wie Fig. 2 erkennen läßt. Dadurch ist die Möglichkeit des vorerwähnten verschachtelten Eingriffs der Kugelgruppen' im zusammengefügten Zustand des Steckverbinders 10 gewährleistet. Die Ausschnitte 88 sind gerade so groß, daß die Kugeln 70 nicht herausfallen können. Gleichzeitig werden die Kugeln über die Pinger 86 elastisch zur Mitte in Anlage an der Einfaserleitung ^H und nach rückwärts gegen die vorder Stirnseite ['Λ des Führungsteils ^O gedrängt.

Da die Federkappe 72 fest auf dem Führungsteil 40 sitzt und die elastischen Finger 86 eine präzise Federcharakteristik haben, wirkt sie mit vorbestimmten und gleichen Kräften auf die einzelnen Kugeln ein, so daß diese fest an der Einfaserleitung anliegen ohne diese abzudrücken.

Erforderlichenfalls können die Anschlußhülsen 28 bzw. 22 aus einem Stück bestehen. In diesem Fall ist eine Vorrichtung notwendig, mit der die elastischen Finger 86 etwas von den Kugeln abgehoben wenlen können, so daß die Einfaserleitung 5^ ohne

Schwierigkeiten oder Gefahr einer Beschädigung zwischen die Kugeln 70 eingeführt werden kann. Jedoch im Fall der dargestellten Ausführung kann das Entlasten der Kugeln 70 durch ein Verschieben der Federkappe 42 erfolgen, indem die Führungsbuchse 42 gegenüber dem Führungsteil 40 verdreht wird, so daß in diesem Zustand eine Einfaserleitung eingeführt werden kann.

03001 A/0818

L.M.Borsuk - p.G.Corrales 5-2

Die durch die teilkreisförmigen Ausschnitte 88 in den Fingern 88 gebildete kleeblattförmige zentrale öffnung 90 ist immerhin so groß, daß die Kugeln 70 bei vorgeschobener Federkappe *J2 durch diese öffnung eingesetzt oder ausgewechselt werden können.

Nachdem das Ende einer Einfaserleitung in den Zwischenraum der Kugeln 70 eingeführt ist, wird die Fühimngsbuchse Ί2 wieder zurückgeschraubt, bis deren rückwärtige Ringschulter 9k an einem Ringabsatz 9S des Führungsteils 40 anliegt. In dieser Endlage erfahren die elastischen Finger 86 eine genau vorbestimmte Auslenkung, so daß auf die Kugeln 70 ein vorgegehener elastischer Druck ausgeübt wird. Durch die gegenüber dem Führungsteil ^O axial verstellbare Führungsbuchse h2 ist der Abstand zwischen der Stirnfläche 51 und der Innenseite der Finger 86 einstellbar , so daß dadurch die auf die Kugeln 70 einwirkende Kraft über die elastischen Finger reduziert bzw. optimal eingestellt werden kann. Durch die Anschläglage der Schulter 9^ am Absatz 96 wird die rückwärtige Lage der Führungsbuchse 42 begrenzt, in der die elastischen Finger 86 den größtmöglichen Druck auf die Kugeln 70 ausüben. Diese maximale Kraft ist jedoch so bemessen, daß sie keinesfalls zu einem Bruch der Einfaserleitung 5¹I führen kann.

Beim Zusammenbau des Kontaktkörpers 28 ist zunächst das Kabel 3^ am Ende ein Stück zu entmanteln, so daß die Einfaserleitung 5¹· freiliegt. Das Führungsrohr 52 ist aus dem Führungsteil Uo herausgeschraubt und das abgemantelte Stück Einfaserleitung in die Längsbohrung 53 des Führungsrohres soweit eingeführt, daß die Leitung,ohne daß das Führungsrohr 52 eingeschraubt ist, in das Führungsteil ^O eingesetzt

03001 A/0818

L.M.Borsuk - P.G.Corrales 5-2

werden kann. Sodann wird mittels einer Spritze durch die rückwärtige Bohrung im Teil 40,der kammerartige mittlere Abschnitt H8 mit Gießharz gefüllt. Danach wird das Führungsrohr 52 in das Führungsteil ¹JO eingeschraubt. Durch das Aushärten des Gießharzes ist die Faserleitung am vorderen Ende fest mit der Anschlußhülse 28 verbunden, so daß sich Ausdehnungsdifferenzen, die zwischen der Faserleitung und der Anschlußhülse 28 aufteten, sich nur auf den rückwärtigen Teil auswirken können.

Wenn die Anschlußhülse 28 aus einem Stück besteht, wie bereits erwähnt wurde, kann eine radial gerichtete Ausnehmung zum Bohrungsabschnitt 48 vorgesehen sein, durch die das Einspritzen des Gießharzes erfolgt.

^ Patentansprüche
2 Blatt Zeichnungen

0300U/0818

Claims

Deutsche ITT Industries GmbH Freiburg L.M.Borsuk-P.G.Corrales 5-2 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Ausrichten optischer Einfaserleitungen in Steckverbindern, in denen die abgemantelten Faserleitungsenden in Anschlußhülsen enden, die ihrerseits im jeweiligen Steckverbinderteil axial federnd gelagert sind und stirnseitig einen Satz von mindestens drei Kugeln gleichen Durchmessers haben, die spielfrei drehbar gelagert sind, wobei die Kugeln so geführt sind, daß ihre Mittelpunkte in einer gemeinsamen Ebene liegen und in den von den Kugeln umschlossenen zentrischen Freiraum das Ende der Einfaserleitung ragt, wobei der Durchmesser der Kugeln so bemessen ist, daß das Faserleitungsende spielfrei zwischen den Kugeln geführt ist gemäß dem Hauptpatent ... (amtl. Aktenzeichen P 28 12 284.1), dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußhülse (22,28) am vorderen Ende klauenartig nach innen weisende elastische Finger (86) hat, die einen käfigartigen Hohlraum miteinander bilden, in dem sich die Kugeln (70) befinden, daß jeweils soviel Finger (86) wie Kugeln (70) vorhanden sind, die sternförmig angeordnet sind, daß jeder Finger (86) am vorderen Ende einen teilkreisförmigen Ausschnitt (88) hat, die zusammen eine gemeinsame öffnung (90) in angenäherter Kleeblattform bilden, daß in den Ausschnitten (88) von innen die Kugeln (70) anliegen und daß die gemeinsame öffnung (90) so groß ist, daß die Kugeln (70) mit einem Teil ihrer Oberfläche (92) in axialer Richtung aus dem Fingerkäfig herausragen.

030014/0818

Pi sir

- 2 L.M.Borsuk-P.G.Corrales 5-2

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußhülse (22,28) im wesentlichen aus einem inneren Führungsteil (40) und einer äußeren Führungsbuchse (42) besteht, wobei die Buchse (42) auf dem Teil (40) über ein Gewinde formschlüssig und längsverschiebbar gelagert ist, daß die elastischen Finger (86) Bestandteil der Buchse (42) sind, daß das Teil (40) mit seiner vorderen Stirnseite (51) in den durch die Finger (86) gebildeten käfigartigen Hohlraum ragt und daß diese die rückwärtige Gegenlage für die Kugeln (70) bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Finger (86) Bestandteil einer kegelstumpfförmigen Federkappe (72) sind, die formschlüssig auf das vordere Ende der Führungsbuchse (42) aufgesteckt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Federkappe (72) durch einen Schlitz (82) längsgeschlitzt ist, der bis in die gemeinsame Öffnung (90) reicht und daß im Bereich des kegelstumpfförmigen Abschnitts (74) der Federkappe (72) sternförmig angeordnete^radial gerichtete Einschnitte (84) vorhanden sind.

0300U/0818