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    • 专利摘要:
    DieErfindung betrifft einen Verbinder zum Herstellen von Multimedia-Verbindungenin Kraftfahrzeugen gemäß dem MOSTR-Standard.Es ist eine Aufgabe, einenoptischen Verbinder bereitzustellen, welcher einfach, schnell undkostengünstigherzustellen ist, welcher eine optische Verbindung mit einer geringenDämpfunggewährleistetund von hoher Präzision undStandhaftigkeit ist.Der MOST-Verbinder umfasst zumindest einoptisches Anschlusselement mit einer Faseraufnahmehülse, inwelcher der optische Faserabschnitt angeordnet ist, wobei der optischeFaserabschnitt mittels Klemmelementen unmittelbar in der Faseraufnahmehülse festgelegtist. Erfindungsgemäß umfasstdie Faseraufnahmehülseim Bereich der vorderen optischen Anschlussfläche des optischen Faserabschnittseine Vorderseite und die Klemmelemente oder Rastnasen sind longitudinalvon der Vorderseite der Faseraufnahmehülse beabstandet.
    公开号:DE102004004240A1
    申请号:DE200410004240
    申请日:2004-01-27
    公开日:2005-08-18
    发明作者:Mathias Dr. Gerner；Otto Schempp
    申请人:Molex LLC；
    IPC主号:G02B6-38
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft einen optischen Verbinder zum Verbinden von Kunststofffasernim Allgemeinen und zum Herstellen von Multimedia-Verbindungen inKraftfahrzeugen, z.B. gemäß dem MOST®-Standardim Speziellen.
    [0002] Aufgrundder zunehmenden Komplexitätvon Anwendungen im Bereich der informativen Kraftfahrzeugelektronik,welche inzwischen als multimedial bezeichnet werden kann, sind neueKonzepte fürdie Vernetzung verschiedener Gerätenotwendig geworden.
    [0003] Z.B.sollen zumindest Autoradio, Mobiltelefon und Navigationssystem bidirektionalmiteinander kommunizieren können,so dass z.B. die Musikwiedergabe des Autoradios stumm geschaltetund die Mobilfunkverbindung überdie Radiolautsprecher betrieben werden, wenn der Benutzer telefonieren möchte. Esist jedoch ersichtlich, dass dies nur ein sehr einfacher Anwendungsfallist und dass der multimedialen Vernetzung der Bordelektronik kaum Grenzengesetzt sind, um die Ansprücheder Kunden zu befriedigen.
    [0004] Umdiesen komplexen Anforderungen gerecht zu werden, hat sich für dieseVerbindungen im Automobilbereich die optische Datenübertragung durchgesetzt.Diesbezüglichist eigens ein neuer Standard namens MOST® entwickeltworden. Die Spezifikationen des MOST®-Standardssind unter anderem als "MAMACSpecification" Rev1.0, 11/2002, Version 1.0-00 unter http://www.mostnet.de/downloads/Specifications/MAMACSpecification_lV0-00.pdf und unter http://www.mostnet.de/downloads/Specifications/ MOST%20Physical%20Layer%20Specification/ 010223WgPhy Drawings.zip veröffentlicht.Auf die dem MOST®-Standard zugrunde liegendenSpezifikationen wird hiermit Bezug genommen und deren Inhalt durchReferenz vollumfänglichzum Gegenstand dieser Offenbarung gemacht.
    [0005] Einekompakte Sorte von optischen MOST®-Verbindernumfasst elektro-optische Wandler, welche rückseitig an dem Verbinder befestigt sind.Diese Verbinder enthalten kurze Wellenleiterabschnitte, welche typischerweiseeingeklebt sind.
    [0006] DieseVerbinder sind in vielerlei Hinsicht nachteilig, da die Wellenleiterabschnittesehr klein sind und sich daher der Klebstoffauftrag relativ schwieriggestaltet. Hierbei besteht insbesondere die Gefahr des Verkleckernsder empfindlichen optischen Endflächen des Wellenleiters, wasdie Qualität desVerbinders bis zu dessen vollständiger Ünbrauchbarkeitverschlechtern kann.
    [0007] Fernermuss die longitudinale Positionierung des Wellenleiterabschnittsin dem Verbinder mit hoher Maßhaltigkeiterfolgen, was beim Kleben ebenfalls schwierig zu erreichen ist.
    [0008] Darüber hinauserfordert der Klebstoffauftrag eine komplexe Maschine und das Aushärten des Klebstoffesdauert relativ lange, so dass die Verbinder unverhältnismäßig teuersind und die Fertigung in großenMassen Schwierigkeiten bereitet.
    [0009] Essind auch Verbinder bekannt, bei welchen der Wellenleiterabschnittgeklemmt wird. Hierbei sind Klemmspitzen typischerweise direkt ander optischen Kontaktflächedes Wellenleiterabschnitts angeordnet.
    [0010] Eshat sich nun herausgestellt, dass bei dieser Art der Klemmung ander optischen Kontaktfläche desWellenleiterabschnitts Ausbeulungen entstehen, welche in verschiedenerHinsicht nachteilig sein können.
    [0011] Zunächst bestehtdie Gefahr, dass die optische Kontaktfläche des Wellenleiters derartverformt wird, dass die Übertragungseigenschaftennegativ beeinflusst werden. Insbesondere können hierdurch unerwünschte Reflexionenan der optischen Grenzflächeentstehen.
    [0012] Fernerist die Höheder Ausbeulungen undefiniert, wodurch eine exakte longitudinalePositionierung des Wellenleiters in dem Verbinder zumindest erschwertwird.
    [0013] Darüber hinausbesteht bei den bekannten Klemmspitzen, insbesondere aufgrund ihrerForm die Gefahr einer Verletzung des Wellenleiters, was im ungünstigstenFall bis zu einer völligenUnbrauchbarkeit des Verbinders führenkann.
    [0014] Allesin allem sind die bekannten Lösungen starkverbesserungsbedürftig.Andererseits genügen indiesem hart umkämpftenMarkt häufigbereits geringfügigerscheinende qualitative und/oder kostenmäßige Vorteile, um einen entscheidendenWettbewerbsvorsprung am Markt zu erzielen.
    [0015] DieErfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen optischen Verbinderbereit zu stellen, welcher einfach, schnell und kostengünstig herzustellenist.
    [0016] Eineweitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen optischen Verbinderbereit zu stellen, welcher eine optische Verbindung von hoher Qualität, insbesonderemit einer geringen Dämpfungund Reflektivitätgewährleistet.
    [0017] Nocheine Aufgabe der Erfindung ist es, einen mechanisch präzisen undstandhaften optischen Verbinder bereit zu stellen.
    [0018] Nocheine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen optischen Verbinderbereit zu stellen, welcher die Nachteile bekannter Verbinder vermeidet oderzumindest mindert.
    [0019] DieAufgabe der Erfindung wird in überraschendeinfacher Weise bereits durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. VorteilhafteWeiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
    [0020] Erfindungsgemäß wird einoptischer Verbinder, insbesondere für Kunststofflichtwellenleiter,genauer füroptische Kunstofffasern (plastic optical fiber, POF) und insbesonderezum Herstellen von Multimedia-Verbindungen in einem Kraftfahrzeuggemäß dem MOST®-Standardbereit gestellt.
    [0021] DerVerbinder umfasst zunächstein vorzugsweise dielektrisches Verbindergehäuse, z.B. aus Kunststoff mit einerGegenverbinderaufnahme zum paarenden Verbinden mit einem entsprechendkomplementärenGegenverbinder.
    [0022] DerVerbinder umfasst ferner zumindest einen kurzen optischen Faserabschnittoder Lichtwellenleiterabschnitt, welcher eine optische Achse des Verbindersdefiniert und an seinen beiden abschließenden Enden eine vordere undhintere optische Anschlussflächeaufweist. Hierbei bezeichnet „vorne" diejenige Seite,welche im gepaarten Zustand dem Gegenverbinder zugewandt ist undumgekehrt.
    [0023] Weiterumfasst der Verbinder zumindest ein optisches Anschlusselement,z.B. eine im Wesentlichen zylindrische Anschlusshülse, zumpaarenden Verbinden mit einem komplementären optischen Anschlusselementdes Gegenverbinders. Ferner weist die Anschlusshülse zumindest einen Abschnittauf, welcher als Faseraufnahmehülseausgebildet ist. In der Faseraufnahmehülse ist der optische Faserabschnittangeordnet, um mit seiner vorderen optischen Anschlussfläche eineoptische Verbindung mit einer optischen Faser des Gegenverbindersherzustellen, wenn der Verbinder und der Gegenverbinder verbundensind.
    [0024] Vorzugsweiseist der Verbinder zumindest ein optischer Doppelverbinder mit zweiidentischen optischen Anschlüssen.Der optische Verbinder kann im übrigenauch zusätzlichelektrische Anschlüsse enthalten,so dass ein sogenannter Hybrid-Verbinder gebildet wird.
    [0025] Deroptische Faserabschnitt ist weiter unmittelbar, insbesondere ferrulenlos,in den Faserkanal eingepresst und mittels einer Klemmung mit einer Mehrzahlvon Klemmelementen in der Faseraufnahmehülse bzw. in dem Faserkanaldauerhaft festgelegt, so dass insbesondere auf eine zusätzlicheVerklebung verzichtet werden kann.
    [0026] DieErfindung zeichnet sich weiter dadurch aus, dass die Faseraufnahmehülse an deroder im Bereich der vorderen optischen Anschlussfläche des optischenFaserabschnitts eine Vorderseite aufweist und die Klemmelementelongitudinal, d.h. entlang der optischen Achse von der Vorderseiteder Faseraufnahmehülsebeabstandet sind.
    [0027] Insbesondereist die Vorderseite der Faseraufnahmehülse in unmittelbarer Nähe der vorderen optischenAnschlussflächedes optischen Faserabschnitts, z.B. longitudinal zwischen 0 μm und 50 μm entfernt,angeordnet und als eine vordere Anschlagsfläche ausgebildet, welche unteranderem einen Anschlag fürdas komplementäreAnschlusselement des Gegenverbinders bildet. Mit anderen Wortenumgibt ein der Anschlagsflächerückwärtig unmittelbar benachbarterAbschnitt der Faseraufnahmehülsedie vordere optische Anschlussfläche.
    [0028] Bevorzugtsind die oder ist die Vorderseite der Klemmelemente in Bezug aufdie Vorderseite der Faseraufnahmehülse um mehr als 0 μm und umweniger als 5 mm, besonders bevorzugt um 100 μm oder 200 μm bis 3 mm zurückgesetzt.
    [0029] Klemmenhat zunächstgegenüberKleben den Vorteil, dass es sauberer, einfacher und schneller durchzuführen ist.
    [0030] Dieerfindungsgemäße Anordnungder Klemmelemente mag zunächstnachteilig erscheinen, da der Abschnitt des Faserabschnitts zwischender vorderen optischen Anschlussfläche und den Klemmelementennicht geklemmt ist. Daher könntezunächst derEindruck entstehen, dass eine ungenügende Führung oder aufgrund der Elastizität der Kunststofffasereine ungenaue longitudinale Positionierung die Folge wäre.
    [0031] Versuchemit dem erfindungsgemäßen Verbinderhaben jedoch gezeigt, dass dies mitnichten, sondern überraschenderweisesogar das Gegenteil der Fall ist.
    [0032] Typischerweisewird nämlichzur Montage des Verbinders der Faserabschnitt von hinten unmittelbarin die Faseraufnahmehülseeingepresst, wobei von vorne ein Montagestempel in den Verbinder,genauer in das Anschlusselement eingeführt und gegen die Anschlagfläche gedrückt wird.Der Montagestempel, genauer seine rückwärts gewandte Stirnfläche bildetdann wiederum einen Anschlag fürden Faserabschnitt.
    [0033] Beimnachfolgenden Einpressen des Faserabschnitts wird dieser mit seinervorderen optischen Anschlussflächevon hinten longitudinal überdie Klemmelemente hinaus in die Faseraufnahmehülse bis gegen die rückwärts gewandteStirnflächedes Montagestempels eingeschoben.
    [0034] DerFaserabschnitt lässtsich dabei entgegen der unbefangenen Erwartung beim Einpressen longitudinalsogar sehr präzisepositionieren. Denn anders als beim Stand der Technik weist dieForm der Anschlussflächekeine oder kaum undefinierte Ausbeulungen auf, sondern ist genaudefiniert und bildet somit beim Einpressen einen präziserenAnschlag für denMontagestempel. Die vorbestimmte Form der vorderen Anschlussfläche desnoch nicht eingepressten Faserabschnitts bleibt nämlich durchdie beim Einpressen von den Klemmelementen verursachte Quetschungdes Faserabschnitts im Wesentlichen unbeeinflusst, z.B. eben oderkonkav gewölbt. Derrelativ kurze longitudinal nicht unmittelbar befestigte Abschnittvor den Rastelementen fälltdiesbezüglichnicht nennenswert negativ ins Gewicht.
    [0035] ImGegenteil kann die gut bekannte Elastizität des Faserabschnitts sogardazu eingesetzt werden, einen genau definierten Rückstandgegenüber derAnschlagsflächeder Faseraufnahmehülsegemäß dem MOST®-Standardzu erzeugen. Dieser Standard verlangt nämlich einen Rückstandvon 0 μm bis50 μm desFaserabschnitts gegenüberder Anschlagsfläche.Diese Toleranz kann mit der Erfindung gut eingehalten werden.
    [0036] Hierzuwird zunächstder Faserabschnitt mit einer vorbestimmten Kraftbeaufschlagung gegenden Montagestempel gepresst und federt in seinem vorderen Bereichnach Wegfall der Kraftbeaufschlagung definiert etwas zurück und/oderbei Entfernung des Montagestempels noch etwas vor. Dieses Nachfedernkann aber präzisein das Design des Montagestempels und die Auswahl der Presskrafteinbezogen werden.
    [0037] Dererfindungsgemäße Verbinderhat, da die Klemmelemente auch in Bezug auf die vordere optischeAnschlussflächedes Faserabschnitts zurückgesetztsind, noch einen weiteren Vorteil.
    [0038] Durchdie geringe Verquetschung der vorderen Anschlussfläche können auchDämpfungund Reflexion an der AnschlussflächegegenüberVerbindern, bei welchen Spitzen unmittelbar an der vorderen Anschlussfläche angeordnetsind, verringert werden.
    [0039] Insgesamtsetzt sich der Verbinder aus relativ wenigen Einzelteilen zusammenund die Herstellung ist vereinfacht.
    [0040] Gemäß einerbevorzugten Ausführungsform derErfindung definiert die Faseraufnahmehülse einen im wesentlichen zylindrischenFaserkanal, in welchem der optische Faserabschnitt festgelegt ist unddie Rastelemente springen aus dem inneren Umfang der Faseraufnahmehülse oderFührungshülse radialnach innen in den Faserkanal vor.
    [0041] Besonderseinfach ist es, die Klemmelemente, die Faseraufnahmehülse, dasAnschlusselement und/oder das Verbindergehäuse einstückig miteinander auszubilden,so dass der kurze Faserabschnitt unmittelbar in das Verbindergehäuse eingepresstist.
    [0042] Vorzugsweisegreifen die Klemmelemente in den äußeren Umfang des optischenFaserabschnitts, genauer in den Mantel des Faserabschnitts, insbesonderematerialverdrängendquetschend ein. In vorteilhafter Weise wird der Kern der Faser hierbeinicht verletzt.
    [0043] Gemäß einerbevorzugten Ausführungsform derErfindung weist die Faseraufnahmehülse einen vorderen und einenhinteren Abschnitt oder einen Führungsabschnittbzw. einen Einführabschnittauf, welche longitudinal voneinander beabstandet und benachbartsind und wobei die Innendurchmesser der beiden Abschnitte unterschiedlichgroß sind.Insbesondere ist der Innendurchmesser des hinteren Abschnitts größer alsder Innendurchmesser des vorderen Abschnitts ausgebildet.
    [0044] Invorteilhafter Weise wird dadurch einerseits der Faserabschnitt imvorderen Bereich oder im Bereich seiner vorderen Anschlussfläche genaugeführt,so dass eine hohe Koaxialitätzwischen den zu verbindenden Fasern bzw. Faserabschnitten erzielt werdenkann. Andererseits lässtsich der Faserabschnitt übereinen weiten Bereich, nämlich bisder engere Führungsabschnitterreicht ist, leicht einführen.
    [0045] Vorzugsweisekann zwischen dem vorderen und hinteren Abschnitt eine Fasung oderein sich nach vorne verjüngenderZwischenabschnitt vorgesehen sein. Dies erleichtert das Einführen desFaserabschnitts zusätzlich.
    [0046] Erfindungsgemäß hat sichherausgestellt, dass der vordere Abschnitt oder Führungsabschnitt einenInnendurchmesser aufweist, welcher zwischen 40 μm kleiner und 120 μm größer, besondersbevorzugt zwischen 20 μmkleiner und 60 μmgrößer, als derAußendurchmesserdes optischen Faserabschnitts gewählt werden sollte. Der Innendurchmesserdes hinteren Einführabschnittesist bevorzugt derart bemaßt,dass dort ein radiales Spiel von 40 μm bis 100 μm, insbesondere 20 μm bis 50 μm vorhandenist.
    [0047] DieseMaße habensich als guter Kompromiss zwischen Führungsgenauigkeit und Einführbarkeitbewährt.
    [0048] Insbesonderesind die Klemmelemente in dem hinteren Einführabschnitt der Faseraufnahmehülse angeordnetund erstrecken sich longitudinal von einem rückwärtigen Ende des vorderen Führungsabschnittsbis in den hinteren Einführabschnitt. Dadurch,dass die Klemmelemente bei diesem Ausführungsbeispiel nicht in denFührungsabschnitthinein reichen, konnte eine besonders präzise Führung erzielt werden. Diesbezüglich hatsich auch der Einsatz von zumindest drei oder vier Klemmelementen, welchein Bezug auf den Umfang gleichmäßig verteilt sind,als vorteilhaft erwiesen.
    [0049] Gemäß einerbesonders bevorzugten Ausform der Erfindung sind die Klemmelementein Form von Rastnasen oder Rasthaken ausgebildet. Diese Rastnasenbzw. Rasthaken weisen in radialer Richtung, genauer in der zugehörigen Radialebeneeinen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt auf und besitzen einein Einführrichtungdes Faserabschnitts nach innen geneigte rückseitige und insbesondere ebeneRampenfläche,um den Faserabschnitt von der Rückseitedes Verbindergehäuseseinzupressen und/oder eine vorderseitige Rastfläche, welche sich radial oderim Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse des Faserabschnittserstreckt, um den Faserabschnitt – durch den quetschenden Eingriff – vor der Rastfläche zu verrasten,wenn dieser überdie Rastflächehinaus eingeschoben wird. Insbesondere ist dabei die Rastfläche derRastnasen gegenüberder Vorderseite der Faseraufnahmehülse longitudinal zurückgesetzt.
    [0050] Mitanderen Worten weisen die Rastnasen eine rampen- oder sägezahnartigeForm auf und deren vorderseitige Rastfläche verläuft vorzugsweise bündig mitdem hinteren Ende des vorderen Führungsabschnittsder Faseraufnahmehülse.Diese Ausgestaltung hat sich einfach in der Herstellung erwiesen.
    [0051] DieRastnasen weisen vorzugsweise eine sich entlang des inneren Umfangsder Faseraufnahmehülseerstreckende Breite von 50 μmbis 1 mm, bevorzugt 150 μmbis 400 μmund eine sich radial nach innen in den Faserkanal erstreckende Höhe von 20 μm bis 500 μm, bevorzugt50 μm bis200 μm auf.
    [0052] Eshat sich gezeigt, dass dadurch eine sichere dauerhafte Klemmungdes Faserabschnitts bei gleichzeitig moderater Quetschung erreichtwerden konnte.
    [0053] Bevorzugtist der Verbinder ein sogenannter Kompaktverbinder, d.h. dass deroder die elektro-optischen Wandler unmittelbar an dem Verbinderoder Verbindergehäuse befestigtist bzw. sind. Folglich umfasst der Verbinder vorzugsweise zumindesteinen elektro-optischen Wandler oder Transceiver (FOT) mit einemoptischen Eingang/Ausgang, wobei der Wandler an einem rückseitigenEnde des Faserkanals derart angeordnet ist, dass über diehintere optische Anschlussflächedes Faserabschnitts eine optische Verbindung zwischen dem Faserabschnitt unddem Wandler hergestellt ist. Somit kann der Wandler nun über dievordere Anschlussflächeoptisch kontaktiert werden.
    [0054] Beispielsweiseist der elektro-optische Wandler mit einer Klammer unmittelbar aneiner Rückseitedes Verbindergehäusesbefestigt. Die Klammer ist bevorzugt aus Metall gestanzt und geformt,genauer im Wesentlichen U-förmigausgebildet, und an den Seitenflächendes Verbindergehäusesverrastet. Ferner kann die Klammer mittels Lötstiften mit einem Schaltungsträger verbundenwerden.
    [0055] Weiterbevorzugt weist die Klammer zumindest einen elastisch federndenAbschnitt auf, welcher in einem montierten Zustand den Wandler vorwärts in Richtungder hinteren optischen Anschlussfläche des Faserabschnitts presst,jedoch insbesondere ohne diese zu berühren.
    [0056] Vorzugsweisebesitzt die Klammer noch eine Rückwandund einen oberseitigen Deckabschnitt, welche entlang einer hinterenoberen Kante einstückigmiteinander verbunden sind. Der oberseitige Deckabschnitt liegtinsbesondere von oben auf dem Verbindergehäuse auf, wodurch eine stabileAbstützungbereit gestellt ist. Der elastisch federnde Abschnitt ist ferneran dem oberseitigen Deckabschnitt aufgehängt und der elastisch federndeAbschnitt weist einen im Wesentlichen L-förmig gebogenen Querschnittauf. Es sei hierbei erwähnt,dass die Befestigung des Wandlers auch bei anderen Verbindern eingesetztwerden kann.
    [0057] ImFolgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unterBezugnahme auf die Zeichnungen nähererläutert,wobei gleiche und ähnlicheElemente teilweise mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
    [0058] Eszeigen:
    [0059] 1 eineVorderansicht des erfindungsgemäßen Verbinders,
    [0060] 2 eineSchnittzeichnung des Verbinders aus 1 entlangder Schnittlinie A-A,
    [0061] 3 eineAusschnittsvergrößerung desBereiches B in 2,
    [0062] 4 eineperspektivische schrägeRückansichteines der beiden Faseraufnahmekanäle des Verbinders,
    [0063] 5 eineperspektivische schrägeVorderansicht eines der Anschlusselemente des Verbinders,
    [0064] 6 eineSchnittzeichnung des Verbinders aus 1 entlangder Schnittlinie C-C mit eingepressten Faserabschnitten,
    [0065] 7 eineAusschnittsvergrößerung desBereiches D aus 6,
    [0066] 8 eineperspektivische Ansicht des Verbinders von schräg hinten unten,
    [0067] 9 eineperspektivische Ansicht wie 8 mit elektro-optischenWandlern und Befestigungsklammer,
    [0068] 10 wie 9 mitverrasteter Befestigungsklammer und
    [0069] 11 eineSchnittzeichnung entsprechend 6 mit elektro-optischenWandlern und verrasteter Befestigungsklammer.
    [0070] 1 zeigtden Verbinder 1 mit einem Kunststoffverbindergehäuse 2,welches in seiner Vorderseite 4 eine Öffnung 6 aufweist.Die Öffnung 6 gibt denWeg frei in einen Hohlraum 8 in dem Verbindergehäuse 2,wodurch eine Aufnahme 10 zum paarenden Verbinden mit einemGegenverbinder (nicht dargestellt) gebildet wird.
    [0071] Indem Hohlraum 6 sind zwei optische Anschlusselemente 12, 14 inForm von zylindrischen Anschlusshülsen angeordnet, welche einstückig mit demVerbindergehäuse 2 ausgebildetsind.
    [0072] DasVerbindergehäuse 2 wirdvon der Vorderseite 4, einer Rückseite 16, zwei Seitenflächen 18, 20 sowieeinem Boden 22 und einem Deckel 24 einstückig gebildet.
    [0073] Bezugnehmend auf 2 ist in einem Querschnitt durchdas Verbindergehäuse 2 dargestellt, dasssich der Hohlraum 8 von der Vorderseite 4 bis zuder Rückseite 16 desVerbindergehäuses 2 erstreckt.von der Rückseite 16 ragenferner die beiden Anschlusshülsen 12, 14 inden Hohlraum 8 hinein.
    [0074] ZumVerbinden wird ein Abschnitt des Gegenverbinders durch die Öffnung inden Hohlraum 8 eingesteckt.
    [0075] Dadie beiden Anschlusshülsen 12, 14 im Wesentlichenidentisch ausgebildet sind, wird im Folgenden stellvertretend für beidenAnschlusshülsen lediglichauf die in 2 rechts dargestellte Anschlusshülse 12 Bezuggenommen.
    [0076] DieAnschlusshülse 12 weisteinen hohlzylindrischen vorderen Anschlussabschnitt 26 undeine Faseraufnahmehülseoder Führungshülse 32 auf, wobeider Anschlussabschnitt 26 und die Führungshülse 32 miteinanderund mit dem Verbindergehäuse 2 einstückig ausgebildetsind. Ferner weist die Führungshülse 32 einenvorderen in den Hohlraum 8 hineinragenden, im Wesentlichenhohlzylindrischen Bereich 28 auf. Die Führungshülse 32 definiert inihrem Zentrum einen koaxialen im Wesentlichen zylindrischen Hohlraum,welcher einen Faserkanal 34 definiert.
    [0077] Bezugnehmend auf 3, in welcher die Anschlusshülse 12 imDetail dargestellt ist, ist zu sehen, dass der Anschlussabschnitt 26 einezylindrische Kavität 35 zurAufnahme eines komplementärenAnschlusselements (nicht dargestellt), welches in die Kavität 35 einführbar ist,aufweist. Die Kavität 35 erstrecktsich von einer Vorderseite 36 der Anschlusshülse 12 biszu einer rückwärtigen Anschlagsfläche 38,welche als Anschlag fürden Gegenverbinder dient.
    [0078] DieFührungshülse 32,welche sich rückseitigunmittelbar an den Anschlussabschnitt 26 bzw. die Kavität 35 anschließt und dabeian die rückseitige Anschlagsfläche 38 unmittelbarangrenzt, umfasst einen Führungsabschnitt 42,einen Einführabschnitt 44 undeine dazwischen liegende Fasung oder einen sich ein verjüngendenBereich 46.
    [0079] Fernerist die Führungshülse 32 anihrer Rückseite 48 offen,so dass von hinten in EinführrichtungR ein kurzer Lichtwellenleiter- oder Faserabschnitt eingeführt werdenkann.
    [0080] Weiterist in 3 ein erstes Klemmelement in Form einer Rastnase 52b inder Draufsicht sowie eine zweite Rastnase 52c im radialenQuerschnitt in Bezug auf die optische Achse 54 dargestellt.Die beiden übrigenRastnasen 52a, 52d der vier rotationssymmetrischangeordneten Rastnasen 52a–52d sind in der Darstellungin 3 nicht zu sehen.
    [0081] Bezugnehmend auf 4 ist ein perspektivischer rückwärtiger Einblickin den Faserkanal 34 von der Rückseite 48 der Führungshülse 32 gezeigt. Indieser Darstellung ist die rampenartige Form der Rastnasen 52a und 52b ambesten zu erkennen.
    [0082] DieRastnasen 52a–52d ragenin der Nähe desdem Einführende 48 derFührungshülse 32 gegenüberliegendenEnde 39 nach innen in den Faserkanal 34.
    [0083] Stellvertretendfür alleRastnasen 52a–52d weistdie Rastnase 52a eine in Einführrichtung R nach innen geneigterückwärtige ebeneAufschubfläche 56a auf,welche sich zwischen einer gewölbten Verbindungslinie 58a mitdem inneren Umfang 60 der Führungshülse 32 und einer vorderengeraden Verbindungskante 62a erstreckt. Ferner wird dieRastnase 52a von zwei dreieckigen Seitenflächen 64a, 66a begrenzt.
    [0084] Bezugnehmend auf 5 ist der Anschlussabschnitt 26 mitseiner Vorderseite 36 und dem rückseitigen Anschlag 38 zuerkennen.
    [0085] Fernerist die vordere Rastfläche 68a der Rastnase 52a zusehen, welche sich senkrecht vom inneren Umfang 60 desEinführabschnitts 44 biszu der Verbindungskante 62a erstreckt.
    [0086] Bezugnehmend auf 6 ist der Verbinder 1 mitzwei unmittelbar in das Verbindergehäuse 2 bzw. in dieFührungshülsen 32, 33 vonhinten bzw. von der Seite der elektro-optischen Wandler eingepresstenFaserabschnitten 72, 74 dargestellt.
    [0087] Bezugnehmend auf 7 ist stellvertretend für beideAnschlusselemente 12, 14 die Einpressung des Faserabschnitts 72 indie Führungshülse 32 im Folgendenerläutert.
    [0088] DerFaserabschnitt 72 besteht aus einem LichtwellenleitendenKunststoffkern 76 und einem diesen umschließenden Mantel 78.Der Faserabschnitt 72 weist ferner eine vordere und hintereoptische Anschlussfläche 82 bzw. 84 auf.
    [0089] DerFaserabschnitt 72 ist nahezu vollständig in den Faserkanal 34 eingeführt undmittels der Rastnasen 52a–52d in diesem festgelegt.Hierbei greifen die Rastnasen 52a–52d quetschend imWesentlichen lediglich in den Mantel 78 ein, wobei dievorderen Rastflächen 68a–68d denFaserabschnitt 72 insbesondere gegen ein rückwärtiges Verschiebensichern. Somit ist mittels der Rastnasen 52a–52d der Faserabschnitt 72 dauerhaftund sicher in dem Faserkanal 34 befestigt.
    [0090] In 7 istferner zu sehen, dass die vordere optische Anschlussfläche 82 gegenüber demrückseitigenAnschlag 38 etwas zurückgesetztist, um die MOST-Spezifikation zu erfüllen. Der Rücksatz oder Rückstandbeträgtin diesem Beispiel 30μm.
    [0091] Darüber hinaussind die Rastnasen oder Rasthaken 52a–52d gegenüber derAnschlagsfläche 38,welche mit der Vorderseite 39, der Faseraufnahmehülse 32 zusammenfällt, undgegenüberder vorderen optischen Anschlussfläche 82 zurückgesetzt. DerRücksatzzur Vorderseite 39 der Faseraufnahmehülse 32 beträgt 1 mm.
    [0092] Fernerist der Innendurchmesser 86 des Führungsabschnittes 42 identischmit dem Außendurchmesserdes Faserabschnittes 72 gewählt, wodurch eine exakte Führung erzieltwird. Im Gegensatz dazu ist der Innendurchmesser 88 desEinführabschnittes 44 etwasgrößer alsder Außendurchmesserdes Faserabschnittes 72, so dass ein Spiel 90 im rückwärtigen Bereichdes Faserabschnittes 72 von etwa 60 μm vorhanden ist.
    [0093] Bezugnehmend auf 8 ist das Verbindergehäuse 2 vonschräghinten unten mit einem rückwärtigen Deck-oder Stützabschnitt 92 undzwei seitlichen Rastvorsprüngen 94, 96 dargestellt.
    [0094] 9 zeigtdas Verbindergehäuse 2 mitzwei rückseitigangebrachten elektro-optischen Wandlern 102, 104,welche an die jeweilige Führungshülse 32, 33 angeflanschtsind, um eine optische Verbindung mit den jeweiligen Faserabschnittenherzustellen. Die opto-elektronischen Wandler 102, 104 liegenmit ihrer Oberseite an der Unterseite 106 der Stützwand 92 an.
    [0095] Eineim Wesentlichen U-förmgieSpannklammer 108 wird anschließend von hinten auf das Verbindergehäuse 2 aufgeschoben,um die Wandler 102, 104 festzuklemmen.
    [0096] DieSpannklammer 108 umfasst unterseitig eine Mehrzahl an integralenLötstiften 110.
    [0097] Bezugnehmend auf 10 ist die Spannklammer 108 ineinem montierten Zustand dargestellt.
    [0098] Indiesem montierten Zustand werden die Wandler 102, 104 mittelselastisch federnden und an der Oberseite der Spannklammer 108 befestigten Federarmen 112 bzw. 114 inVorwärtsrichtungkraftbeaufschlagt und damit vorgespannt.
    [0099] 11 verdeutlichtdie optische Verbindung zwischen den in die Faserkanäle 34 und 37 eingepresstenFaserabschnitten 72 bzw. 74 mit den zugehörigen Wandlern 102 bzw. 104.
    [0100] Esist dem Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenenAusführungsformenbeispielhaft zu verstehen sind, und die Erfindung nicht auf diesebeschränktist, sondern in vielfältigerWeise variiert werden kann, ohne den Geist der Erfindung zu verlassen.
    权利要求:
    Claims (25)
    [1] Optischer Verbinder (1), insbesonderezum Herstellen von Multimedia-Verbindungen in einem Kraftfahrzeuggemäß dem MOST-Standard,umfassend: ein Verbindergehäuse(2) mit einer Gegenverbinderaufnahme (10) zumpaarenden Verbinden mit einem Gegenverbinder, zumindest einenoptischen Faserabschnitt (72, 74) mit einer vorderenund hinteren optischen Anschlussfläche (82, 84), zumindestein optisches Anschlusselement (12, 14) zum paarendenVerbinden mit einem komplementärenoptischen Anschlusselement des Gegenverbinders, wobei das optischeAnschlusselement (12, 14) zumindest eine Faseraufnahmehülse (32, 33)aufweist, in welcher der optische Faserabschnitt (72, 74)angeordnet ist, um mit der vorderen optischen Anschlussfläche (82)eine optische Verbindung mit einer optischen Faser des Gegenverbindersherzustellen, wobei der optische Faserabschnitt (72, 74)mittels Klemmelementen (52a–52d) in der Faseraufnahmehülse (32, 33)festgelegt ist und wobei die Faseraufnahmehülse (32, 33)im Bereich der vorderen optischen Anschlussfläche (82) des optischenFaserabschnitts (72, 74) eine Vorderseite (39)umfasst und die Klemmelemente (52a–52d) longitudinalvon der Vorderseite (39) der Faseraufnahmehülse (32, 33)beabstandet sind.
    [2] Verbinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Vorderseite (39) der Faseraufnahmehülse (32, 33)im Bereich der vorderen optischen Anschlussfläche (82) des optischenFaserabschnitts (72, 74) einen Anschlag (38)für daskomplementäreAnschlusselement des Gegenverbinders bildet.
    [3] Verbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Faseraufnahmehülse (32, 33)einen im wesentlichen zylindrischen Faserkanal (34, 37)definiert, in welchem der optische Faserabschnitt (72, 74)festgelegt ist und die Rastelemente (52a–52d)aus dem inneren Umfang (60) der Faseraufnahmehülse (32, 33)radial nach innen in den Faserkanal (34, 37) vorspringen.
    [4] Verbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Klemmelemente (52a–52d)einstückigmit der Faseraufnahmehülse(32, 33) ausgebildet sind.
    [5] Verbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Klemmelemente (52a–52d)in den äußeren Umfangdes optischen Faserabschnitts (72, 74) materialverdrängend quetschendeingreifen.
    [6] Verbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Klemmelemente (52a–52d)eine der Vorderseite (39) der Faseraufnahmehülse (32, 33)benachbarte Vorderseite (68a–68d) umfassen unddie Vorderseite der Klemmelemente gegenüber der Vorderseite (39)der Faseraufnahmehülse(32, 33) longitudinal zurückgesetzt sind.
    [7] Verbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Klemmelemente (52a–52d)in Bezug auf die Vorderseite (39) der Faseraufnahmehülse (32, 33)um mehr als 0 μmund weniger als 5 mm zurückgesetztsind.
    [8] Verbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Faseraufnahmehülse (32, 33)einen vorderen Führungsabschnitt(42) und einen hinteren Einführabschnitt (44) aufweistund der Innendurchmesser (88) des Einführabschnitts (44)größer alsder Innendurchmesser (86) des Führungsabschnitts (42)ist.
    [9] Verbinder (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,dass zwischen dem Führungsabschnitt(42) und dem Einführabschnitt(44) eine Fasung (46) vorgesehen ist.
    [10] Verbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Faseraufnahmehülse (32, 33)einen vorderen Führungsabschnitt(42) und einen hinteren Einführabschnitt (44) aufweistund der Führungsabschnitt(42) eine Führungfür denFaserabschnitt (72, 74) definiert, deren Innendurchmesser(86) zwischen 40 μm kleinerund 120 μmgrößer alsder Außendurchmesserdes optischen Faserabschnitts (72, 74) beträgt.
    [11] Verbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Faseraufnahmehülse (32, 33)einen vorderen Führungsabschnitt(42) und einen hinteren Einführabschnitt (44) aufweistund der optische Faserabschnitt (72, 74) in demEinführabschnitt(44) ein radiales Spiel (90) von 40 μm bis 100 μm aufweist.
    [12] Verbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Faseraufnahmehülse (32, 33)einen vorderen Führungsabschnitt(42) und einen hinteren Einführabschnitt (44) aufweistund die Klemmelemente (52a–52d) in dem Einführabschnitt(44) angeordnet sind.
    [13] Verbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Faseraufnahmehülse (32, 33)einen vorderen Führungsabschnitt(42) und einen hinteren Einführabschnitt (44) aufweistund sich die Klemmelemente (52a–52d) longitudinalvon einem rückwärtigen Ende desFührungsabschnitts(42) bis in den Einführabschnitt(44) erstrecken.
    [14] Verbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass zumindest zwei, drei oder mehr Klemmelemente(52a–52d) andem inneren Umfang (60) des Faserkanals (34, 37)angeordnet sind, welche in Bezug auf den Umfang (60) gleichmäßig verteiltsind.
    [15] Verbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Klemmelemente (52a–52d)in Form von Rastnasen ausgebildet sind.
    [16] Verbinder (1) nach Anspruch 15, dadurchgekennzeichnet, dass die Rastnasen (52a–52d) einen im Wesentlichendreieckigen Querschnitt in radialer Richtung aufweisen.
    [17] Verbinder (1) nach Anspruch 15 oder 16,dadurch gekennzeichnet, dass die Rastnasen (52a–52d) einegeneigte rückseitigeRampenfläche(56a–56d) aufweisen,um den Faserabschnitt (72, 74) von der Rückseitedes Verbindergehäuses(2) einzupressen und eine vorderseitige Rastfläche (68a–68d)aufweisen, welche sich im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse(54) des Faserabschnitts (72, 74) erstreckt, umden Faserabschnitt zu verrasten.
    [18] Verbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Rastnasen (52a–52d) eine sich entlangdes inneren Umfangs (60) der Faseraufnahmehülse (32, 33)erstreckende Breite von 150 μmbis 400 μmund eine sich radial nach innen erstreckende Höhe von 50 μm bis 200 μm aufweisen.
    [19] Verbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der Verbinder (1) zumindest einenelektro-optischen Wandler (102, 104) umfasst,welcher einen optischen Eingang/Ausgang aufweist, wobei der Wandleran einem rückseitigenEnde des Faserkanals angeordnet ist und über die hintere optische Anschlussfläche (84) desFaserabschnitts (72, 74) eine optische Verbindungzwischen dem Faserabschnitt und dem Wandler hergestellt ist.
    [20] Verbinder (1) nach Anspruch 19, dadurchgekennzeichnet, dass der elektro-optische Wandler (102, 104)mit einer Klammer (108) unmittelbar an einer Rückseitedes Verbindergehäuses(2) befestigt ist.
    [21] Verbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Klammer (108) aus Metall gestanzt,im Wesentlichen U-förmigausgebildet und an den Seitenflächen(18, 20) des Verbindergehäuses (2) verrastetist und Lötstifte(110) zum Verbinden mit einem Schaltungsträger aufweist.
    [22] Verbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Klammer (108) zumindest einenelastisch federnden Abschnitt (112, 114) aufweist,welcher in einem montierten Zustand den Wandler (102, 104)vorwärtsin Richtung der hinteren optischen Anschlussfläche (84) des Faserabschnitts(72, 74) presst.
    [23] Verbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Klammer (108) eine Rückwand undeinen oberseitigen Deckabschnitt aufweist, welche entlang einerhinteren oberen Kante einstückigmiteinander verbunden sind, wobei der elastisch federnde Abschnitt(112, 114) an dem oberseitigen Deckabschnitt aufgehängt istund der elastisch federnde Abschnitt einen im Wesentlichen L-förmig gebogenenQuerschnitt aufweist.
    [24] Verfahren zum Herstellen eines optischen Verbinders(1) fürKunstofffasern, insbesondere zum Herstellen eines Multimedia-Verbindersfür einKraftfahrzeug gemäß dem MOST-Standardnach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend die Schritte: Bereitstelleneines Verbindergehäuse(2) mit einer Gegenverbinderaufnahme zum paarenden Verbindenmit einem Gegenverbinder, wobei der Verbinder (1) zumindestzwei optische Anschlusselemente (12, 14) zum paarendenVerbinden mit jeweils einem komplementären optischen Anschlusselementdes Gegenverbinders aufweist und wobei die Anschlusselemente (12, 14)jeweils eine Faseraufnahmehülse (32, 33)jeweils mit einer Mehrzahl von innenseitigen Klemmelementen (52a–52d)aufweist, Bereitstellen zumindest zwei optischer Faserabschnitte(72, 74) mit jeweils einer vorderen und hinterenoptischen Anschlussfläche(82, 84), nachfolgend Einpressen der Faserabschnitte(72, 74) unmittelbar in die jeweils zugehörige Faseraufnahmehülse (32, 33),wobei die Faserabschnitte (72, 74) mittels derKlemmelemente (52a–52d)in den Faseraufnahmehülsen(32, 33) festgelegt werden, derart, dass über dievorderen optischen Anschlussflächen (82)der optischen Faserabschnitte (72, 74) eine optischeVerbindung mit jeweils einer optischen Faser des Gegenverbindersherstellbar ist, wenn der Verbinder (1) mit dem Gegenverbindergepaart wird, nachfolgend Anordnen zwei elektro-optischer Wandler(102, 104) an einer Rückseite (48) der jeweilszugehörigenFaseraufnahmehülse(32, 33) derart, dass über die hinteren optischenAnschlussflächen(84) der Faserabschnitte (72, 74) eineoptische Verbindung zwischen den Faserabschnitten (72, 74)und den Wandlern (102, 104) hergestellt wird und Befestigender Wandler (102, 104) an dem Verbinder (1).
    [25] Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,dass die Faseraufnahmehülsen(32, 33) im Bereich der vorderen optischen Anschlussflächen (82)der optischen Faserabschnitte (72, 74) jeweilseine vordere Anschlagsfläche(38) umfasst und jeweils ein Montagestempel gegen die vorderenAnschlassflächen(38) gedrücktwird, um beim Einpressen einen vorderen Anschlag für den jeweilsoptischen Faserabschnitt (72, 74) zu bilden.
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