CZ285755B6 - Spojka optických vlákem - Google Patents

Abstract

Modulární spojka (10) mnoha vláken obsahuje zástrčku (12) a zásuvku (14), jejichž vnější vzhled a instalace je podobná běžné zdířce RJ45 pro měděné vodiče. Zástrčka (12) obsahuje těleso (16), které má povrch s několika drážkami (36) pro přijetí vláken a vlákna zástrčky (12) končí podél střední části drážek. Zásuvka (14) obsahuje uložení (20), které má otevření (54) a destičku (24), která je kluzně vložena uvnitř uložení (20). Na destičku (24) je působeno směrem k otevření (54) a má ještě další drážky pro přijetí vláken. Vlákna (76) zásuvky (14) se přibližují k destičce (24) pod kosým úhlem, což způsobuje jejich ohnutí, když se stýkají s drážkami destičky (24). Když se zástrčka (12) vsune do otevření (54), její přední konec se dotýká destičky (24) a tlačí ji zpět. Když se destička (24) zasunuje, koncové části vláken (76) v zásuvce (14), která není zabezpečena k destičce, jsou uvolněny, aby se ohnuly a umístily v odpovídajících drážkách zástrčky (12).ŕ

Description

Vynález se týká zástrčky pro zakončení optického vlákna, obsahující těleso, v jehož povrchu je provedena alespoň jedna drážka určená pro uložení optického vlákna, a prostředky pro připevnění části optického vlákna k tělesu.

Dosavadní stav techniky

V posledních několika letech nahrazují optická vlákna měděné vodiče jako preferované prostředí pro přenos telekomunikačních signálů. Je nutné, jako u měděných vodičů, umožnit propojení optických vláken při instalaci, opravě nebo náhradě vláken. Obecně jsou dva druhy propojovacích zařízení: spojení a spojka. Termíny spojení se obyčejně vztahuje na zařízení, které poskytuje trvalé spojení párů optických vláken. Mnoho spojení optických vláken používá destičkové prvky, které mají drážky ve tvaru V pro přijetí vláken s prostředky pro sevření konců párů vláken ve společné drážce. Některá z těchto zařízení jsou navržena pro propojení množství párů vláken, viz například patent US 5 151 964. Termín spojka naopak se obyčejně vztahuje na zařízení, které může být opakovaně zapojeno a vypojeno, často s různou zástrčkou nebo zásuvkou. Tento vynález je zaměřen na takové zařízení, ačkoli termín spojka by neměl být vykládán v omezeném smyslu, protože tento vynález může přirozeně poskytovat spojení trvalé stejně jako dočasné.

Existují dva základní typy komerčně dostupných spojek optických vláken, jmenovitě spojky s ochranným kroužkem a bikonické spojky. Spojky s ochranným kroužkem používají zástrčku s ochranným kroužkem, typicky keramickou, která má centrální vrtání pro přijetí jediného optického vlákna. Bikonické spojky užívají zástrčku ve tvaru komolého kužele. Obě spojky obyčejně kombinují pár zástrček hodících se do společné objímky nebo zásuvky pro poskytnutí úplného spojení. Předchozí řešení zahrnují také hybridní spojky/spojení s ochranným kroužkem, uvedené v patentech US 4 986 626 a 5 159 655.

Jedna oblast, která však nebyla odpovídajícím způsobem pokryta předchozími řešeními, je propojení množství párů optických vláken způsobem, který umožňuje rychlé rozpojení a opětovné zapojení. Protože zástrčky s ochranným kroužkem a bikonické spojky přijímají jen jedno vlákno, musí být pro propojení několika párů vláken k dispozici relativně velká skupina takových spojek. Jinak mohou být spolu sdruženy dvě nebo více zástrček, například v duplexní spojce, jak je uvedeno v patentu US 5 101 463. Jedním z nedostatků těchto spojek mnoha vláken jsou špatné hustoty spojení. Zatímco některé návrhy s ochranným kroužkem mají hustotu asi 2 spojení na cm², může se toto srovnat s hustotou 4 spojení nebo více na cm² pro některé měděné spojky, například pro spojku RJ45. Některé návrhy bez ochranné objímky poskytují poněkud zlepšenou hustotu, jak je uvedeno v patentu US 4 045 121, ale tato spojka má daleko více částí a neinstaluje se snadno. Spojka '121 může být také porovnána s měděnou spojkou RJ45, která má požadované vlastnosti snadné instalace, jednoduchého použití a rychlého rozpojení.

Jiným problémem spojky mnoha vláken je vzájemné vyrovnání propojovaného páru vláken. Například ve spojce, vysvětlené v přihlášce evropského patentu 514 722 (běžně označované jako spojka MT), se používají kolíčky pro vyrovnání části spojky, ale přesto je obtížné (tj. nákladné) dosáhnout přesných tolerancí, požadovaných pro optická spojení s velkou výkonností. V důsledku toho má tato spojka relativně malou výkonnost. Používají se jiné techniky ke zlepšení vzájemného vyrovnání vláken, například V-drážky, uvedené ve spojení '964, bohužel však nejsou vhodně adaptovatelné pro užití u rozpojovatelné spojky. Spojka MT je dále ještě navržena pro

- 1 CZ 285755 B6 ukončení optických vláken předem v továrně, to znamená, že se velmi obtížně instaluje při vlastním použití.

Je proto zapotřebí vyvinout zástrčku pro spojku optických vláken, která umožňuje rychlé rozpojení a opětné zapojení množství párů optických vláken, a která je jednoduchá pro instalaci a použití. Pro spojku by bylo také výhodné, aby měla omezený počet součástí, vykazovala zlepšenou hustotu propojení a aby umožňovala přesné vzájemné vyrovnání vláken pro zvýšenou výkonnost.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol splňuje zástrčka pro zakončení optického vlákna, obsahující těleso, v jehož povrchu je provedena alespoň jedna drážka určená pro uložení optického vlákna, a prostředky pro připevnění části optického vlákna k tělesu, podle vynálezu, jehož podstatou je, že prostředky pro připevnění optického vlákna k tělesu jsou tvořeny jádrem, otočně připojeným k tělesu a přestavitelným mezi pracovní polohou, v níž je jádro rovnoběžné s povrchem pro uložení optického vlákna v drážce, a otevřenou polohou, v níž je optické vlákno umístěno mimo drážku, přičemž v jádru je vytvořen alespoň jeden průchozí úložný otvor pro uložení optického vlákna a alespoň jeden otvor propojený s úložným otvorem.

Podle výhodného provedení vynálezu se průměr úložného otvoru směrem kdistálnímu konci jádra zmenšuje, přičemž distální konec úložného otvoru je zkosen pod ostrým úhlem vůči úložnému otvoru pro nasměrování optického vlákna vůči drážce v pracovní poloze jádra.

Drážky mají s výhodou v příčném průřezu tvar V a jsou vyduté.

Jakmile se zástrčka zasune do zásuvky, drážky v zástrčce se vzájemně vyrovnají s přečnívajícími konci optických vláken, které jsou ukončeny v zásuvce. Když se zástrčka zasune dále, její přední konec tlačí kluzně uloženou destičku do polohy zasunutí, umožňující poněkud uvolnit ohnutá optická vlákna a uložit je do drážek zástrčky. Když je jednou zástrčka plně zasunuta, jsou konce optických vláken spolehlivě opřeny o konce vláken zástrčky ve střední části drážek povrchu, kteiý podpírá optická vlákna zástrčky. Spojka může být rychle zapojena a rozpojena a snadno se instaluje. Optická vlákna mohou být dále zajištěna k tělesu zástrčky jádrem zástrčky, které je výkyvné připojeno k tělesu takovým způsobem, že vlákna mohou být odstraněna z drážek (například pro čištění) vyklopením jádra z provozní polohy do vysunuté polohy.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn s odvoláním na přiložené výkresy, na nichž obr. IA a IB znázorňují perspektivní pohled shora a zdola na rozloženou modulární spojku mnoha optických vláken se zástrčkou podle vynálezu, obr. 2A a 2B pohled na příčný řez ilustrující zasunutí zástrčky podle vynálezu do zásuvky a obr. 3 zvětšený detail pohledu na řez podle obr. 2A, ilustrující tvar světelné clony a přečnívající konce optických vláken v zástrčce podle vynálezu.

-2 CZ 285755 B6

Příklady provedení vynálezu

Nyní bude s odvoláním na obrázky, zejména na obr. IA a 1B, popsána modulární spojka 10 mnoha optických vláken se zástrčkou 12 podle vynálezu. Spojka 10 se obecně skládá ze zástrčky 12 a z objímky neboli zásuvky 14. Ve výhodném provedení obsahuje zástrčka 12 těleso 16 a jádro 18, zatímco zásuvka 14 obsahuje úložný díl 20. kryt 22, destičku 24 pro vzájemné vyrovnání vláken, pružinu 26 a vedení 28 vláken, které se skládá z vodícího tělesa 30 a vodícího krytu 32. Všechny součásti spojky 10 (mimo pružiny 26) mohou být vytvořeny z libovolného trvanlivého materiálu, s výhodou ze vstřikovaného formovatelného polymeru, jako je polykarbonát nebo RADEL (polyarylátový sulfon prodávaný firmou Amoco). Materiál může obsahovat vodivá plnidla k poskytnutí polovodivých součástí, aby se minimalizovalo elektrické nabíjení třením, které může způsobovat znečišťování konců vláken.

Těleso 16 zástrčky 12 má povrch 34 pro podepření optických vláken s množstvím drážek 36 pro uložení optických vláken. Jeden soubor optických vláken k propojení je připevněn k tělesu 16 libovolným vhodným způsobem a, jak je nejlépe vidět na obr. 2A, délka koncových částí optických vláken má přesný rozměr, přičemž konce končí ve střední části drážek 36. Protože je nutno zajistit, aby těleso 16 ponechalo volný prostor u drážek 36 pro umístění optických vláken ze zásuvky 14, je nutné, aby konce optických vláken zástrčky 12 byly umístěny přesně ve středu drážek 36, ale optická vlákna jsou vložena pouze tak, že nedosahují k nejpřednější hraně 38 povrchu 34· Tato konstrukce vede k vytvoření stykové plochy optického vlákna s optickým vláknem, která vznikne ve střední části drážek 36, jak bude popsáno dále, a také minimalizuje poškození nebo znečišťování konců optických vláken. Nicméně, znečistí-li se vlákna, mohou být upraveny prostředky umožňující pohyb optických vláken do čisticí polohy. Ve výhodném provedení jsou optická vlákna připevněna jádrem 18, které je otočně připojeno k tělesu 16. Jádro 18 se může pohybovat zprovozní polohy (obecně rovnoběžné spovrchem 34), ve které leží optická vlákna v drážkách 36, do otevřené polohy (obecně kolmé k povrchu 34), ve které optická vlákna vystupují ven z povrchu 34. V této poloze mohou být konce optických vláken snadno očištěny, například přiložením pásky, která má na tlak citlivý přilnavý materiál, ke koncům optických vláken. Výkyvné připevnění může být vytvořeno tvarovanými kolíky nebo čepy 40 na stranách jádra 18, které lícují s otvory 42 na vzdálených koncích ramen 44 tělesa 16.

Jádro 18 je opatřeno úložnými otvory 46 pro vložení optických vláken. Jiný soubor otvorů 48 s průtočným spojením s úložnými otvory 46 se může použít pro vstříknutí přilnavé hmoty (epoxidové pryskyřice) do otvorů 46 k pevnému zajištění optických vláken uvnitř otvorů 46, 48. Průměr každého úložného otvoru 46 se za otvorem 48 zmenšuje pro umístění obnažené části konců optických vláken. Mohou být upraveny prostředky k uvolnitelnému zajištění jádra 18 v jeho provozní poloze, například může být vytvořen výstupek 52 nebo vedení v jádru 18 pro spojení třením se zářezem 50 v tělese 16, umožňující uložení zaklapnutím. Jak je znázorněno na obr. 2A a 2B, je-li jádro 18 v pracovní poloze, vystupují optická vlákna s výhodou z otvorů 46 pod nepatrným úhlem, přičemž konce optických vláken se ohýbají k vrcholu drážek 36. Drážky 36 jsou s výhodou tvaru V a jsou nepatrně vyduté.

Úložný díl 20 zásuvky 14 má zástrčný otvor 54, jehož rozměr a tvar obecně odpovídá distálnímu konci zástrčky 12. Vyrovnávací destička 24 je namontována do vnitřku úložného dílu 20 tak, že může klouzat směrem kaod zástrčného otvoru 54, montáž může být provedena vytvořením vodicí části 56 ve vnitřních stěnách úložného dílu 20, přičemž vodícími částmi 56 jsou vedeny strany destičky 24. Tyto strany mají nástavec 58 navržený tak, aby omezoval pohyb destičky 24 vpřed (směrem kzástrčnému otvoru 54). Ve výhodném provedení se na destičku 24 působí směrem k zástrčnému otvoru 54 pružinou 26, která má dva hroty 60, které se vloží do drážek 62 destičky 24. Jak je znázorněno na obr. 2A a 2B, je střední spojka 64 pružiny 26 upevněna výčnělkem 66 vytvořeným podél vnitřního prostoru úložného dílu 20. Kryt 22 slouží k zadržování destičky 24 a pružiny 26 v úložném dílu 20 a k ochraně vnitřku před polétavou nečistotou. Zarážka 68 je vytvořena na vnitřní straně krytu 22, aby se omezilo zasunutí zástrčky 12. Kryt 22

-3 CZ 285755 B6 je uvolnitelně připojen k úložnému dílu 20 vhodnými prostředky, jako je západkový výstupek 70, který uzavírá spínací příchytky vytvořené na stranách krytu 22 v drážkách 72.

Destička 24 má množství úložných drážek 74 pro uložení optických vláken, přičemž počet úložných drážek 74 je obvykle stejný jako na opěrném povrchu 34. Tvar těchto úložných drážek 74 není tak kritický jako drážek 36 a má nyní tvar U. Optická vlákna 76, která jsou předem ukončena v zásuvce 14. jsou směrována k destičce 24 vedením 28. Vodicí těleso 30 má množství vstupních zářezů 78 a množství výstupních zářezů 80, které přizpůsobují a navzájem vyrovnávají optická vlákna 76. Vstupní zářezy 78 jsou určeny k uložení částí optických vláken 76 s plášti, takže jsou větší než výstupní zářezy 80, které přijímají koncové části optických vláken 76, ze kterých byl odstraněn materiál pláště. Vodicí kryt 32 vedení 28 má podél svého vnitřního povrchu množství kanálů 82 pro optická vlákna 76. které mají dvě Části, části kanálů 82 nejbližší k vstupním zářezům 78 jsou širší než části kanálů 82 nejbližší k výstupním zářezům 80. opět s ohledem na odstranění pláště optického vlákna 76. Přechod z optického vlákna 76 s pláštěm k optickému vláknu 76 bez pláště ve vedení 28 může být použit k zajištění toho, že optická vlákna 76 jsou obnažena a zaštípnuta ve vhodné délce, jak je popsáno dále. Vodicí kryt 32 může být připojen k vodícímu tělesu 30 přilnavým materiálem, který může také sloužit k bezpečnějšímu přidržení optických vláken 76 na daném místě.

Vedení 28 může být připojeno k úložnému dílu 20 několika různými způsoby, v tomto provedení má vodicí těleso 30 pár integrálně vytvořených křidélek nebo přírub 84, které se vloží do drážek 86 podél vnitřní stěny úložné dílu 20 do spojů na způsob pera a drážky. Drážky 86 jsou orientovány s ohledem na vodicí část 56 a příruby 84 jsou orientovány vzhledem k vodícímu tělesu 30, přičemž optická vlákna 76 vycházející z vedení 28 budou směrována k destičce 24 pod kosým neboli ostrým úhlem. Jinými slovy, koncové části optických vláken 76 nejsou rovnoběžné s destičkou 24 nebo s úložnými drážkami 74. Jak je poznamenáno dále, toto způsobuje ohnutí nebo zahnutí optických vláken 76, když se přibližují k destičce 24, která působí na optická vlákna 76 vlivem jejich pružnosti. Výčnělek, vytvořený uvnitř dolní části krytu 22, drží bezpečně příruby 84 v drážkách 86.

Montáž a instalace spojky 10 je zřejmá. Zástrčka 12 se obvykle smontuje v továrně, ačkoli může být snadno smontována při vlastním použití. V tomto ohledu se termín předem ukončený, jak se zde používá, vztahuje jednoduše na připojení optických vláken do zástrčky 12 nebo zásuvky 14 bez ohledu na to, zda k takovému připojení dochází v továrně, při vlastním použití nebo jinde. Také se rozumí, že zástrčka 12 nebo zásuvka 14 se mohou smontovat na převáděcím kabelu s libovolným druhem optické spojky na druhém konci optických vláken. Doporučuje se použití optických vláken, která mají delší životnost, když jsou vystavena vnitřnímu okolnímu prostředí, jako jsou optická vlákna s velkou pevností k dostání od firmy Minnesota Mining and Manufacturing Co. (3M-firma, jíž byl postoupen vynález). Tato optická vlákna mají běžně jádro a plášť, který je obklopen novou třívrstvou konstrukcí. Nejvnitřnější z těchto vrstev je konstruována z tvrdého materiálu (D-tvrdost podle Shorea 65 nebo více) a může být složena z libovolné směsi epoxidového novolaku, bisfenyl-A diglycidylové etherové pryskyřice a epoxidového polysiloxanu. Střední vrstva je měkčí, má modul řádu 0,5-20 MPa a může být složena z akrylátového urethanu. Vnější vrstva má modul 500-2500 MPa a může být složena také z akrylátového urethanu. Odborníkům je zřejmé, že spojka podle tohoto vynálezu může být snadno přizpůsobena diskrétním optickým vláknům nebo mnohavláknovým páskám.

Optická vlákna, která mají být předem ukončena buď v zástrčce 12, nebo v zásuvce 14 musí být obnažena, zaštípnuta a očištěna. Jestliže jsou optická vlákna ve formě pásky, která je částí svazkové skupiny pásků v kabelu, potom musí být část kabelového pláště oříznuta zpět, aby se odkryly pásky. Většina kabelů má několik ochranných vrstev, například pásky jsou nejdříve obklopeny tepelným obalem, potom vnitřním pláštěm a potom vrstvou polyesterové pásky, následovanou vnějším pláštěm sjednou nebo více zprostředkujícími vrstvami pevných členů (tj. aramidových vláken). Každá z těchto vrstev musí být odstraněna, aby se umožnil přístup

-4CZ 285755 B6 k páskám optických vláken. Podobné kroky se musí učinit k odstranění ochranných vrstev kabelu, který má jednotlivé diskrétní optické vlákno. Jestliže se má propojit množství diskrétních optických vláken, mohou kvalifikované osoby podle volby spojit diskrétní optická vlákna ve formě pásky, například s použitím nástroje konstrukce mnohavláknové pásky FIBRLOK 2670, prodávané firmou 3M (FIBRLOK je obchodní značka firmy 3M).

Po vyjmutí optických vláken z ochranného pláště kabelu jsou optická vlákna obnažena. Obnažená optická vlákna jsou potom připravena pro zaštípnutí, které může být provedeno použitím libovolného z obchodně dostupných štípačů optických vláken, jaké jsou uvedeny v patentu US 5 024 363. Délka zaštípnutí pro připojení optických vláken do zástrčky 12 je vzdálenost od předního konce jádra 18 zástrčky 12 ke střední části drážek 36, která je ve výhodném provedení asi 6 mm. Pro připojení optických vláken do zásuvky 14 je délkou zaštípnutí oblouková vzdálenost od předního konce vedení 28 k přednímu konci destičky 24, která je ve výhodném provedení asi 22 mm. Obnažování může být zjednodušeno použitím nástroje pro obnažování mnoha optických vláken, uvedeného v patentu US 4 850 108. Tento nástroj obnažuje vázací materiál pásky stejně jako ochranný plášť každého individuálního vlákna. Jakékoli zbytky by měly být odstraněny z optických vláken použitím látky neobsahující textilní prach. Před odstraněním optických vláken ze štípače mohou kvalifikované osoby prohlédnout optická vlákna, aby potvrdily, že koncové plochy všech optických vláken jsou přijatelné, tj., že jsou zaštípnuty hladce bez špiček. Pro tento účel se může použít prohlížečka optických vláken objasněná v patentu US 5 210 647. Jakmile je kvalifikovaná osoba spokojena s tím, že každé optické vlákno má přijatelnou koncovou plochu, mohou být optická vlákna odstraněna ze štípače. Ve výhodném provedení jsou koncové plochy optických vláken hladké se zkoseným nebo zešikmeným obvodem (nebo alespoň částečně zešikmeným), aby získaly výhody dané takovými profily konců optických vláken, jak je pojednáno mnohem podrobněji v patentech US série 08/_____ a 08/_____, podaných shodně s touto přihláškou 16. září 1993. Optická vlákna mohou být podle volby zaštípnuta tak, aby měla koncovou plochu hranatou, jak je uvedeno v patentu US 5 048 908. Aby se minimalizovaly ztráty při vložení, měla by být optická vlákna vložena tak, aby orientace hranatých koncových ploch jednoho souboru optických vláken (tj. v zástrčce 12) doplňovala orientaci hranatých koncových ploch jiného souboru optických vláken (tj. v zásuvce 14).

Konečná montáž zástrčky 12 obsahuje jednoduché kroky plného vsunutí předem připravených optických vláken do úložných otvorů 46 ajejich přidržení na místě, zatímco se vstříkne epoxidová pryskyřice nebo jiný vhodný přilnavý materiál do otvorů 48. Konce optických vláken 76 mají končit ve střední části drážek 36, tj. nemají dosahovat až k přední hraně 38. Kompletace zásuvky 14 je jenom málo komplikovanější. Optická vlákna 76 se umístí ve vodicím tělese 30 spolu s malým množstvím přilnavého materiálu a vodicí kryt 32 je pomalu spuštěn na místo, když kvalifikovaná osoba zajistí vyrovnání optických vláken 76 s odpovídajícími kanály 82. Destička 24 a pružina 26 se umístí do úložného dílu 20 (tento krok může být proveden v továrně). Vedení 28 se potom připojí do úložného dílu 20 zásuvky 14 vklouznutím přírub 84 do drážek 86. před tímto krokem a během něj by však kvalifikovaná osoba měla dát pozor, aby držela konce optických vláken 76 pod destičkou 24 ve styku s odpovídajícími úložnými drážkami 74. Je-li jednou vedení 28 připojeno k úložnému dílu 20 a optická vlákna 76 jsou správně umístěna v úložných drážkách 74, může být kryt 22 zaklapnut na místo v úložném dílu 20.

Instalace spojky 10 je stejně snadná. Zásuvka 14 se připevní na požadovaném povrchu libovolnými vhodnými prostředky. Čepy nebo aretační výstupky 88 na úložném dílu 20 zásuvky 14 se mohou použít k montáži, podobně jako u běžné zástrčky RJ45 (ačkoli zástrčka 12 nebo zásuvka 14 není s výhodou slučitelná s normou RJ45, aby se vyloučil možný omyl). Do úložného dílu 20 mohou být vytvarovány jiné konstrukce pro běžnou montáž. Mohlo by být také smontováno několik zástrček v jediném modulu podobným způsobem jako v patentu US 4 290 664. Po smontování zásuvky 14 se spojka 10 zkompletuje jednoduše vsunutím zástrčky 12 do zástrčného otvoru 54. Zástrčka 12 je uvolnitelně zajištěna v zásuvce 14 západkou 90 nebo

-5CZ 285755 B6 příchytkou, která se přichytí zaskakovacím výstupkem 92, opět podobně jako u zdířky RJ45. Před vložením zástrčky 12 by měla kvalifikovaná osoba prohlédnout a vyčistit drážky 36 zástrčky 12, stejně jako umístění optických vláken 76 v drážkách 36. To usnadňuje natočení jádra 18 zástrčky 12 do vysunuté polohy.

Obr. 2A znázorňuje částečné zasunutí zástrčky 12, zatímco obr. 2B znázorňuje její plné zasunutí. Na obr. 2A je destička 24 ve své uvolněné rozšířené poloze, protože přední hrana 38 povrchu 34 není ještě ve styku s destičkou 24. Jakmile je zástrčka 12 zasunuta, přední hrana 38 násilně tiskne a tlačí destičku 24 do zasunuté polohy uvedené na obr. 2B. Když je destička 24 zasunuta, konce optických vláken 76 získají omezenou volnost pohybu a ohnou se pružným napětím k vrcholu drážek 36, popřípadě přiléhají na konce optických vláken držené zástrčkou 12. Celá síla na rozhraní optického vlákna s optickým vláknem vychází z pružností (elastické deformace) ohnutých optických vláken 76, která udržují spojité tlakové zatížení mezi konci. Je zřejmé, že, jinak než u dřívějších provedení spojek, jsou koncové části optických vláken (jak zástrčky 12, tak zásuvky 14) volně podepřeny a mohou se pohybovat příčně v drážkách 36, tj. nejsou sevřeny nebo jinak upevněny na žádném povrchu. Na optická vlákna 76 se ovšem působí směrem k vrcholu drážek 36. Na optická vlákna 76 zásuvky 14 se přirozeně působí vlivem kosého úhlu pro přiblížení se k drážkám 36, zatímco optická vlákna 76 držená zástrčkou 12 jsou podobně tlačena vlivem malého výstupního úhlu z úložných otvorů 46, jak bylo zmíněno výše. To pomáhá zajistit, aby optická vlákna 76 neklouzala nebo se nepřehýbala.

Jiné znaky spojky 10 mohou být pochopeny s odvoláním na obr. 3, který je zvětšeným detailem příčného řezu na obr. 2A. Obr. 3 objasňuje uložení konce 94 optického vlákna 76 za okrajem 96, vytvořeným na předním konci 98 destičky 24. Tím, že se optická vlákna 76 umístí tímto způsobem, konec 94 nepoškrábe úložnou drážku 74, když destička 24 je zasouvána, čímž se zamezí znečištění konců optických vláken 76, ke kterému by mohlo docházet, jestliže by se prach nebo jiné úlomky shromáždily v úložné drážce 74. Ve výhodném provedení má okraj 96 odstup od předního konce 98, aby vznikla světelná clona 100 (popsaná dále), která by jinak silou přiléhala na konec 94 a možná ho poškodila, kdyby optické vlákno 76 přesahovalo za přední konec 98. Odborníci ale vědí, že okraj 96 nemusí mít odstup, tj. může se shodovat s předním koncem 98 a konec optického vlákna 94 může přesahovat za přední konec 98, když je světelná clona 100 odstraněna. Je také zřejmé, že vrchol úložné drážky 74 je příčně posunut vzhledem k drážce 36, aby se zajistilo, že optické vlákno 76 samo mírně klesne do drážky 36, když se zasune destička 24, tj. konec optického vlákna 76 neulpí na přední hraně 38 povrchu 34.

Obr. 3 rovněž znázorňuje vytvoření bloku proti vnitřní stěně úložného dílu 20 pro vytvoření světelné clony 100, která je přímo před koncem 94 optického vlákna 76, když destička 24 je ve své vytažené poloze. Toto je dodatečné bezpečnostní opatření, protože zabraňuje unikání světla z úložného dílu 20, takže při pohledu zástrčným otvorem 54 do vnitřku úložného dílu 20 v době, kdy je na optických vláknech aktivní signál, nebude dívající se osoba vystavena laserovému světlu vyzařovanému z optických vláken. Světelná clona 100 nemusí být zcela neprůhledná, ale s výhodou není zcela průhledná.

Rozměry různých součástí spojky 10 se mohou podstatně lišit v závislosti na požadovaném použití. Následující přibližné rozměry jsou uvažovány jako příklad. Těleso 16 zástrčky 12 má celkovou délku 30 mm, šířku 13 mm a tloušťku 6,5 mm. Jádro 18 zástrčky 12 má délku 16 mm, šířku 9 mm a tloušťku 6,5 mm. Drážky 36 tvaru V jsou 12 mm dlouhé a mají maximální hloubku 2 mm, v níž se uloží většina běžných optických vláken. Vnitřní úhel drážek 36 tvaru V by neměl být příliš malý, protože by to mohlo vést k nadbytečnému tření s optickými vlákny, ale neměl by být ani příliš velký, protože optická vlákna by nebyla vedena dobře. Vnitřní úhel 90° je považován za dobrý kompromis. Vedení 28 zásuvky 14 je 25 mm x 10 mm x 5 mm. Přední strana zásuvky 14 (se zástrčným otvorem 54) je 18 mm x 16 mm. Její celková výška a hloubka je 28 mm a 31 mm. Destička 24 má 15 mm x 6 mm x 3,5 mm a její nástavec 58 přidává další 4 mm šířky. Úložné drážky 74 jsou 1,5 mm široké.

-6CZ 285755 B6

Kromě poskytování rychlého a snadného spojování a rozpojování má spojka 10 několik dalších výhod. Jak bylo uvedeno dříve, může být snadno předem ukončena v oblasti použití stejně jako v továrně. I když optická vlákna 76 nekončí v zásuvce 14 v přesně požadované poloze uvedené na obr. 3 (nebo když každé optické vlákno končí v poněkud rozdílné poloze), přece bude v kompletované spojce plný kontakt optického vlákna s optickým vláknem, protože pružné napětí ohnutých optických vláken 76 poskytuje spolehlivou sílu opření, jinými slovy je tolerance relativních poloh páru optických vláken usnadněna uvolněním optických vláken 76 zásuvky 14. Zástrčka 12 je také přirozeně odolná proti vytažení vlivem tohoto působení na optická vlákna zásuvky 14. Také tolerance nejsou kritické v příčné poloze daného páru optických vláken, protože drážky 36 slouží k vyrovnání optických vláken a na optická vlákna se působí směrem k vrcholu drážek 36. S ohledem na to může být poznamenáno, že jediný významný princip při výrobě součástí je konečná úprava povrchu drážek 36 (tj., aby stěny byly hladké a úhel drážek 36 dobře definován) a tato konečná úprava se snadno provede užitím standardní techniky vstřikovaného lití. Protože optická vlákna 76 zásuvky 14 vstupují do úložného dílu 20 pod kosým neboli ostrým úhlem (do 90°), je požadována velmi malá hloubka pro montáž. Navíc jsou montážní metody slučitelné s montážními metodami pro zdířky RJ45. Konečně redukovaný počet součástí a skutečnost, že všechny části (mimo pružinu 26) mohou být vyrobeny vstřikováním do formy, přispívají k velmi nízké ceně spojky 10. Některé z těchto výhod se vztahují na skutečnost, že tento vynález umožňuje propojení optických vláken bez nutnosti sevření koncových částí optických vláken.

I když byl vynález popsán s odvoláním na specifické provedení, není tento popis míněn tak, aby byl vykládán v omezeném smyslu. Různé modifikace řešeného provedení vynálezu, stejně jako jeho alternativní provedení, se stanou zřejmými osobám znalým v oboru s odvoláním na popis vynálezu. I když jsou na obrázcích uvedeny například jen dva spojené páiy, mohla by spojka 10 pojmout prakticky libovolný počet optických vláken (nebo jen jediný pár). Hybridní spojka by mohla také zkombinovat tento vynález s elektrickými spojeními použitím měděných kontaktů spojky RJ45. V obou předchozích modifikacích by mohla zástrčka a/nebo zásuvka být zaklínována (mechanicky orientována) pro specifické uspořádání spojení. Konečně zásuvka 14 by mohla obsahovat konce stupou špičkou optických vláken, které mají odpovídající spojovací prvky podobné návrhu uvedenému v patentu US 4 986 626. Proto je zřejmé, že takové modifikace mohou být provedeny bez odchýlení se od myšlenky a rozsahu tohoto vynálezu, definovaného v připojených nárocích.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (3)

1. Zástrčka pro zakončení optického vlákna, obsahující těleso (16), v jehož povrchu (34) je provedena alespoň jedna drážka (36) určená pro uložení optického vlákna, a prostředky pro připevnění části optického vlákna k tělesu (16), vyznačující se tím, že prostředky pro připevnění optického vlákna k tělesu (16) jsou tvořeny jádrem (18), otočně připojeným k tělesu (16) a přestavitelným mezi pracovní polohou, v níž je jádro (18) rovnoběžné s povrchem (34) pro uložení optického vlákna v drážce (36), a otevřenou polohou, v níž je optické vlákno umístěno mimo drážku (36), přičemž v jádru (18) je vytvořen alespoň jeden průchozí úložný otvor (46) pro uložení optického vlákna a alespoň jeden otvor (48) propojený s úložným otvorem (46).

2. Zástrčka podle nároku 1, vyznačující se tím, že průměr úložného otvoru (46) se směrem kdistálnímu konci jádra (18) zmenšuje, přičemž distální konec úložného otvoru (46) je

-7CZ 285755 B6 zkosen pod ostrým úhlem vůči úložnému otvoru (46) pro nasměrování optického vlákna vůči drážce (36) v pracovní poloze jádra (18).

3. Zástrčka podle jednoho z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že drážky (36) 5 mají v příčném průřezu tvar V a jsou vyduté.