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Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbinder für optische Fasern, der zum Verbinden
optischer Fasern verwendet wird, um Lichtsignale zwischen Foto-Sendern und
-Empfängern zu übertragen. Der Verbinder wird auch verwendet zum Verbinden
elektrischer Drähte zum Übertragen von Energie an einen anderen Verbinder.
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Optische Faserkabel, die für die Signalübertragung verwendet werden, bestehen aus
einem linearen Kern, der aus einem optischen Glas oder einem Kunststoff gebildet ist, und
einem Mantel, der aus einem Harz, wie Urethan, Polyethylen oder Vinyl hergestellt ist
und der die äußere Oberfläche des Glas- oder Kunststoffkerns abdeckt. Solche Kabel
werden in verschiedenen Gebieten verwendet, beispielsweise in der optischen
Kommunikationstechnik.
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Wenn Lichtsignale durch ein optisches Faserkabel übertragen werden, wird das
Fotosignal dadurch übertragen, daß der Endabschnitt der optischen Faser an dem Sender oder
Empfänger angeordnet wird, um Lichtsignale aufzunehmen und auf das Ende einer
anderen optischen Faser zu übertragen, mit der er verbunden ist, und das Signal wird
zwischen den Enden dieser optischen Fasern übertragen. Für die oben erwähnte Verbindung
sind verschiedene Arten optischer Verbinder offenbart worden. Beispielsweise ist bei
dem in der nicht geprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 58-174 916 offenbarten
Verbinder der Endabschnitt eines optischen Faserkabels, der innerhalb des
Verbindergehäuses eingesetzt ist, durch ein Befestigungsglied festgeklemmt, das zwischen dem
Verbindergehäuse
und dem optischen Faserkabel unter Preßsitz gehalten wird, und somit
wird das optische Faserkabel in dem Verbindergehäuse festgehalten. Das
Befestigungsglied hält nämlich den Endabschnitt des optischen Faserkabels innerhalb des
Verbindergehäuses durch Klemmen, und eine feste Befestigung des optischen Faserkabels wird
durch die Klemmkraft geschaffen.
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Bei Verwendung dieser Verbinder tritt jedoch ein Problem auf, so daß das optische
Faserkabel herausgezogen werden kann, wenn die Klemmkraft des Befestigungsgliedes
schwach ist, und umgekehrt, wenn die Klemmkraft zu stark ist, kann ein Verlust des
Lichtsignals während der Übertragung auftreten, weil der faseroptische Kern durch diese
Klemmkraft zusammengedrückt und verformt wird, wenn der faseroptische Kern aus
Kunststoff hergestellt ist. Wenn ferner durch diese Klemmkraft eine feste Halterung
durch die elastische Verformung des Mantels erzielt wird, wird der elastisch verformte
Abschnitt dauerhaft verformt aufgrund der Bedingung und der Zeitdauer der
Verwendung des optischen Faserkabels, und dann tritt ein Problem dadurch auf, daß das
optische Faserkabel der Gefahr unterliegt, sich von dem Verbinder zu lösen, da die
Elastizität abnimmt und somit die Klemmkraft auch abnimmt. Es ist ferner bekannt, einen
Kleber zu verwenden, um den Endabschnitt des optischen Faserkabels in dem Verbinder zu
halten und dadurch das optische Faserkabel an dem Verbinder zu sichern. Diese Praxis
ist unbequem und schwer für automatisierte Herstellungen zu verwenden.
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Bei Berücksichtigung der zuvor erwähnten Probleme besteht das Ziel der Erfindung
darin, einen Verbinder zu schaffen, der den faseroptischen Kern eines optischen
Faserkabels nicht zusammendrückt, der aber den Endabschnitt des optischen Faserkabels fest
und sicher in dem Verbinder hält, und es besteht ferner das Ziel, einen Verbinder mit
einer vereinfachten Struktur zu schaffen, in dem das optische Faserkabel leicht und fest in
seiner Position in dem Verbinder gehalten wird, wobei kein Verlust an Lichtübertragung
des faseroptischen Kerns auftritt, und wobei der Verbinder auch elektrisch mit einem
elektrischen Kabel verbindet und dieses in dem Verbinder hält.
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Die vorliegende Erfindung besteht demgemäß in einem optisch-elektrischen Hybrid-
Verbinder, wie er in Anspruch 1 definiert ist.
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JP-A-62-17 772 offenbart einen optischen Faserverbinder entsprechend dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Die elektrischen Drähte können Teil des faseroptischen Kabels sein.
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Fotoelektronische Glieder können in dem aufnehmenden Verbinder angebracht sein.
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In der europäischen Patentanmeldung 87 902 880.1, von der die vorliegende Anmeldung
abgetrennt wurde, ist ein Verbinder beschrieben und beansprucht zum Verbinden mit
einem optischen Faserkabel, das einen optischen Faserkern und einen äußeren Mantel hat,
wobei der Verbinder ein Gehäuse aufweist, das eine Bohrung zur Aufnahme eines Endes
des optischen Faserkabels hat, wobei ein Schlitz in dem Gehäuse mit der Bohrung in
Verbindung steht, wobei ein Halteglied in der Form einer Platte zum Halten des
optischen Kabels in der Bohrung vorgesehen ist, wobei die Platte einen Schlitz mit Kanten
zum Eingriff mit dem optischen Kabel hat, wobei das Halteglied so konstruiert ist, daß
es in den Gehäuseschlitz eingepreßt werden kann, um sich teilweise in die Bohrung zu
erstrecken, so daß die Kanten des Schlitzes in dem Halteglied den äußeren Mantel des
Kabels durchdringen, wobei an dem Halteglied Sicherungsmittel flir dessen Sicherung in
dem Gehäuse vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungsmittel
nachgiebige Vorsprünge sind, die sich von der Platte gegenüber deren Ebene nach außen
erstrecken und die sich parallel zu der Achse der Bohrung bewegen, wenn die Platte in
dem Gehäuseschlitz aufgenommen wird.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun beispielsweise unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, bei denen die Figuren 1 bis 10
hier nur deswegen aufgenommen sind, um den Leser bei einem richtigen Verständnis der
Ausführungsbeispiele zu unterstützen.
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des optischen Faserverbinders;
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Fig. 2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Steckverbinders
des optischen Faserverbinders;
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Fig. 3A bis 3C sind Querschnittsansichten längs der Linie 3-3 von Fig. 2 und zeigen
einen Zusammenbau des Steckverbinders;
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Fig. 4A bis 4C sind Querschnittsansichten längs der Linie 4-4 von Fig. 3A und zeigen
einen Zusammenbau des Steckverbinders; und
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Fig. 5 und 6 sind auseinandergezogene perspektivische Ansichten, die optische
Faserverbinder zeigen;
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Fig. 7 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines weiteren
optischen Faserverbinders;
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Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie 8-8 von Fig. 7;
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Fig. 9 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines zusätzlichen
optischen Faserverbinders;
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Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie 10-10 von Fig. 9.
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Fig. 11 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines
optischelektrischen Hybrid-Verbinderglieds und des anfügbaren Verbinderglieds
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
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Fig, 12 ist eine Querschnittsansicht des optisch-elektrischen Hybrid- Verbinderglieds
von Fig. 11;
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Fig. 13A und 13B sind entsprechende perspektivisch auseinandergezogene und
perspektivische Ansichten nur des optischen Faserkabels, des Drahtes und der
Kontakt- und Halteplatte des Ausführungsbeispiels;
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Fig. 14 und 15 sind Querschnittsansichten, die das optisch-elektrische Hybrid-
Verbinderglied zeigen, wie es mit dem anfügbaren Verbinderglied verbunden
ist;
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Fig. 16 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines anderen
Ausführungsbeispiels der Erfindung und zeigt ein optisch-elektrisches Hybrid-
Verbinderglied zusammen mit dem anfügbaren Verbinderglied;
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Fig. 17 ist eine Querschnittsansicht, die beide Verbinderglieder von Fig. 16
miteinander verbunden zeigt;
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Fig. 18 ist eine Querschnittsansicht eines zusätzlichen Ausführungsbeispiels, das
optisch-elektrische Hybrid-Verbinder dieser Erfindung verbunden innerhalb
eines Gehäuses zeigt;
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Fig. 19A und 19B sind entsprechende perspektivisch auseinandergezogene und
perspektivische Ansichten, die den Eingriff des optisch-elektrischen Hybridkabels, das
einstückig aus der optischen Faser und dem Draht zusammengesetzt ist,
sowie die Kontakt- und Halteplatte zeigen;
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Fig. 20A und 20B sind Querschnittsansichten entsprechend den Fig. 19A und 19B.
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Fig. 21 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die das
optischelektrische Hybrid-Verbinderglied zusammen mit dem anfügbaren
Verbinderglied zeigt, wobei das in den Fig. 19A bis 20B gezeigte Kabel verwendet
wird;
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Fig. 22 ist ein schematisches Schaltbild eines Systems, das eine
Informationsübertragung durch Lichtsignale durchführt, in dem das optisch-elektrische Hybrid-
Verbinderglied der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die die Verbinderanordnung des optischen
Faserverbinders zeigt, der einen Steckverbinder 1 aufweist, in dem ein Endabschnitt eines
optischen Faserkabels 5 befestigt ist, sowie einen Buchsenverbinder 3, in dem ein
fotoelektronisches Element 6 befestigt ist. Der Steckverbinder 1 ist ein optischer Faserverbinder
gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung und besteht aus einem
Verbinderkörper 10 und einer Halteplatte 20. Ein Endabschnitt eines optischen Faserkabels 5 ist in
den Verbinderkörper 10 eingesetzt und fest darin durch die Halteplatte 20 gehalten.
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In diesem Zustand ist ein faseroptischer Kern 5b in den Verbinderkörper 10 bis zu der
Endfläche eines zylindrischen Abschnitts 12 des Verbinderkörpers 10 eingesetzt. Der
zylindrische Abschnitt 12 wirkt als Steckerstift oder Hülse für den Verbinder. Der
Buchsenverbinder
3 hat eine zylindrische Bohrung 32, die sich durch diesen hindurch von der
Rückseite zu der Vorderseite erstreckt, und an seinem vorderen Abschnitt hat der
Verbinder 3 Verriegelungsarme 31, die an Eingriffsvorsprüngen 11 des Verbinderkörpers 10
angreifen. Ein fotoelektronisches Element 6 ist in dem rückwärtigen Ende der
zylindrischen Bohrung 32 befestigt. Dieses fotoelektronische Element 6, beispielsweise eine
lichtaussendende Diode, erzeugt Lichtsignale für den optischen Faserkern. Das
fotoelektronische Element 6 kann auch ein Fotodetektor sein. Um den Steckverbinder 1 mit dem
Buchsenverbinder 3 zu verbinden, wird der zylindrische Abschnitt 12 in die zylindrische
Bohrung 32 eingesetzt, die Verriegelungsarme 31 greifen an den Vorsprüngen 11 an,
und demgemäß wird die Endfläche des faseroptischen Kerns 5b benachbart zu und
gegenüber dem fotoelektronischen Element 6 angeordnet.
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Fig. 2 zeigt Einzelheiten des oben erwähnten Steckverbinders 1, und Fig. 3A bis 3C
zeigen ein Verfahren zum Montieren des optischen Faserkabels 5 in dem Steckverbinder 1.
Ferner zeigen die Fig. 4A bis 4C ein Verfahren zum Montieren des optischen
Faserkabels 5 entsprechend den Fig. 3A und 3C.
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Der Verbinderkörper 10 hat eine Bohrung 13, die sich von der rückwärtigen Endfläche
10a zu der vorderen Fläche 10b des zylindrischen Abschnitts 12 erstreckt. Die Bohrung
13 weist einen hinteren Abschnitt 13a auf, der einen Durchmesser hat, der geringfügig
größer als der äußere Durchmesser des Mantels des optischen Faserkabels 5 ist, sowie
einen vorderen Abschnitt 13b, der einen Durchmesser hat, der geringfügig größer ist als
der Durchmesser des faseroptischen Kerns 5b. Ferner hat der Verbinderkörper 10 eine
Öffnung 14, die von einer oberen Fläche 10c her gebildet ist und die mit dem Abschnitt
13a in Verbindung steht. An der Rückseite und an der Vorderseite dieser Öffnung 14 ist
ein Paar von sich lotrecht erstreckenden Halteplatten-Einsetzschlitzen 15 geformt.
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Die Füße 21 der Halteplatte 20 werden in die Halteplatten-Einsetzschlitze 15 eingesetzt.
Die Halteplatte 20 besteht aus einem in eine U-Gestalt geformten Metall und weist Füße
21 auf, die U-förmige Schlitze 22 haben. Ferner sind nach außen gerichtete nachgiebige
Vorsprünge 23 in den Füßen 21 gebildet.
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Um das optische Faserkabel 5 an dem Steckverbinder 1 zu montieren, wird zunächst eine
Halteplatte 20 von einem Träger 25 entfernt, wie in Fig. 4A gezeigt. Dann werden, wie
in Fig. 3A gezeigt, die Füße 21 der Halteplatte 20 in die Halteplatten-Einsetzschlitze 15
eingesetzt, so daß die unteren Enden beider Füße 21 nicht den Abschnitt 13a erreichen,
mit dem Ergebnis, daß die Halteplatte darin gehalten ist durch Eingriff zwischen den
nachgiebigen Vorsprüngen 23 und den Wänden der Platten-Einsetzschlitze 15. Wie die
Fig. 3A und 4B zeigen, wird als nächstes das optische Faserkabel 5, das einen teilweise
freigelegten Abschnitt des Kerns 5b an seinem Endabschnitt hat, in die Bohrung 13
eingesetzt. In diesem Zustand wird der Endabschnitt des Mantels 5a innerhalb des
Abschnitts 13a eingesetzt und der freigelegte Kern 5b wird in den vorderen Abschnitt 13b
eingesetzt, wie in Fig. 3B gezeigt. Der Kern 5b wird in den Abschnitt 13b eingesetzt und
ragt geringfügig nach vorn von der vorderen Endfläche 10b vor.
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Die Halteplatte 20 wird dann niedergedrückt, wie in Fig. 3C und 4C gezeigt. Da die
Halteplatte 20 aus einem dünnen Blech besteht, werden die Kanten der U-förmigen
Schlitze 22 in den Mantel 5a des optischen Faserkabels 5 eingepreßt. In diesem Zustand
graben sich die Vorsprünge 23 der Halteplatte 20 in die Wände der Schlitze 15 ein und
werden darin gehalten, wodurch die Halteplatte 20 in ihrer Stellung in dem
Verbinderkörper 10 gesichert wird, wobei die Kanten der U-förmigen Schlitze 22 in den Mantel 5a
eingepreßt sind oder in diesen eindringen, was das Kabel 5 in seiner Stellung in der
Bohrung 13 des Verbinderkörpers 10 sichert.
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Da ferner die Breite der U-förmigen Schlitze 22 kleiner ist als der Durchmesser des
Mantels 5a drücken sich dessen Kanten in den Mantel 5a ein oder dringen in diesen ein;
da jedoch die Schlitze 22 breiter sind als der Durchmesser des faseroptischen Kerns 5b,
kommt die Halteplatte 20 nicht in Kontakt mit dem Kern 5b und schafft nicht eine
Druckkraft auf diesen. Als nächstes wird der Kern 5b, der von dem zylindrischen
Abschnitt 12 nach vorn vorragt, abgeschnitten, wie in Fig. 3C gezeigt.
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Gemäß dem Vorstehenden hält die Halteplatte 20 das optische Faserkabel 5 fest in dem
Verbinderkörper 10, indem die Kanten der U-förmigen Schlitze 22 in den Mantel 5
eindrücken oder eindringen. Da die Halteplatte 20 keine Klemmung auf den Kern 5b
ausübt, tritt in diesem Fall das Problem des Verlustes von Übertragung des Lichtsignals
durch Zusammendrücken des Kerns nicht auf, und eine feste Halterung des optischen
Faserkabels 5 in dem Verbinder ist bewirkt.
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Der in Fig. 5 gezeigte optische Verbinder 6 ist ein Beispiel der Verwendung von zwei
Halteplatten 60 anstelle der Verwendung der Halteplatte 20 von gefalteter Art in dem
oben erwähnten Fall. Dieselbe Art von Verbinderkörper 10, wie sie in Fig. 1 bis 4
gezeigt ist, wird verwendet und ist so konstruiert, daß jede Halteplatte 60 in den
entsprechenden Platteneinsetzschlitz 15 eingesetzt wird, um das optische Faserkabel 5 fest in
dem Körper 10 zu halten. Fig. 6 zeigt nur eine der oben erwähnten Halteplatten 60, die
so verwendet wird, daß in dem optischen Faserverbinder 7 nur ein Platteneinsetzschlitz
71 in dem Körper 70 gebildet ist. Somit ist das optische Faserkabel 5, wenn es in die
Bohrung 13 eingesetzt ist, fest in dem Körper 70 durch Verwendung einer einzigen
Halteplatte 60 gehalten.
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Fig 7 zeigt einen optischen Faserverbinder 8 der Art, in der die in Fig. 1 gezeigten
Steck- und Buchsenverbinder als ein Verbinder ausgebildet sind.
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Eine Bohrung 81 erstreckt sich von der hinteren Fläche zu der vorderen Fläche des
Körpers 80, und das fotoelektronische Element 83 ist in dem hinteren Abschnitt der Bohrung
81 angebracht. Ferner ist auch ein Platteneinsetzschlitz 82 ausgebildet, der sich von der
oberen Fläche des Körpers 80 zu der Bohrung 81 erstreckt, und eine Halteplatte 85 ist in
den Platteneinsetzschlitz 82 eingesetzt und hält das optische Faserkabel mit den Kanten
des Schlitzes 86 der Halteplatte 85 fest, die in den Mantel 5a des optischen Faserkabels 5
eindrücken oder in diesen eindringen.
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Ferner ist die Endfläche des optischen Faserkabels 5, wenn es in der Bohrung 81
befestigt ist, benachbart oder in Berührung mit dem fotoelektronischen Element 83
angeordnet, so daß das Lichtsignal zwischen dem optischen Faserkern und dem
fotolelektronischen Element übertragen wird. Demgemäß zeigt Fig. 8 das optische Faserkabel 5 fest in
dem Verbinderkörper 80 gehalten. Die hier verwendete Halteplatte 85 ist fast die gleiche
wie die Halteplatte 60, die für den Verbinder in Fig. 6 verwendet wird, mit der
Ausnahme, daß die Halteplatte 85 Widerhaken 87 zum Eingraben in die äußeren Wände des
Schlitzes 82 hat, um die Platte 85 in dem Körper 80 zu befestigen.
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Fig. 9 und 10 zeigen auch einen Spleißverbinder 9, der zwei optische Faserkabel 5
miteinander verbindet. In dem Verbinderkörper 90 erstreckt sich eine durchgehende
Bohrung 91 von dessen einem Ende zu dessen anderem Ende. Ferner sind an zwei Stellen
nahe den Enden an der oberen Fläche des Körpers 90 Platteneinsetzschlitze 92, 93
ausgebildet,
und sie erstrecken sich von der oberen Fläche zu der Bohrung 91. Die optischen
Faserkabel 5 werden in die Bohrung 91 eingesetzt, und die Endflächen der optischen
Faserkabel 5 werden an der Mitte der Bohrung 91 dicht zueinander oder in Berührung
miteinander gebracht. In diesem Zustand werden die Halteplatten 95 in die entsprechenden
Platteneinsetzschlitze 92, 93 eingesetzt, und der Schlitz jeder Platte 95 preßt oder dringt
ein in den Mantel jedes optischen Faserkabels 5 und hält somit das Paar der optischen
Faserkabel 5 fest in dem Körper 90, wo die Endflächen der Faserkerne dicht zueinander
oder in Berührung miteinander gebracht sind. Die Halteplatten 95 sind in ihrer Stellung
in den Schlitzen 92, 93 auch in der gleichen Art befestigt wie die Platte 85.
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Da die in den Fig. 7 bis 10 gezeigten optischen Verbinder nur eine Komponente
benötigen, im Vergleich zu dem früheren Erfordernis für zwei Komponenten, die den
Steckverbinder und den Buchsenverbinder enthalten, können die Kosten vermindert werden,
da die Anzahl von Komponenten vermindert wurde, und ferner ist der
Verbindungsvorgang des optischen Faserkabels vereinfacht.
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Wie oben erläutert, da das optische Faserkabel fest in dem Verbinderkörper gehalten ist,
indem die Halteplatte veranlaßt wird, in den Mantel des optischen Faserkabels
einzudrücken oder einzudringen, wenn es in den Verbinderkörper eingesetzt wird, ist eine
feste Halterung des optischen Faserkabels sichergestellt, und ferner wird der Kern nicht
durch eine Kompressionskraft verformt, die durch die Halteplatte erzeugt wird.
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Ferner wird eine Verbindung zwischen dem optischen Faserkabel und dem
fotoelektronischen Element hergestellt, indem das fotoelektronische Element direkt an dem
Verbinderkörper angebracht ist, und eine Verbindung zwischen den optischen Faserkabeln wird
hergestellt, indem die optischen Faserkabel in den Verbinderkörper eingesetzt werden
und die gegenüberliegenden Endflächen der beiden optischen Faserkabel in Eingriff
miteinander sind. Diese Verbindung wird dann aufrechterhalten, weil die optischen
Faserkabel fest in dem Verbinderkörper durch eine Halteplatte gehalten werden, die in dem
Verbinderkörper befestigt ist, die in den Mantel des optischen Faserkabels eingedrückt
ist oder in diesen eindringt. Diese Verbinder haben nicht nur einen Vorteil einer festen
Halterung der optischen Faserkabel und einer Verhinderung einer komprimierenden
Verformung der Kerne, sondern es ist auch möglich, den Stecker und die Buchse als ein
Stück auszubilden. Daher sind die Herstellungskosten vermindert, da die Anzahl von
Komponenten vermindert ist, und ferner wird der Verbindungsvorgang der optischen
Faserkabel in bezug auf die fotoelektronischen Elemente vereinfacht.
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Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung
und zeigt einen optisch-elektrischen Hybrid-Verbinder 110 und den anzufügenden
Verbinder 130, mit dem der Verbinder 110 zusammenzufügen ist. Ein Ende von zwei
optischen Faserkabeln 101 zum Übertragen und Aufnehmen von Lichtsignalen und ein Ende
von Drähten 102, die elektrische Energie zu der Vorrichtung zuführen, mit der die
anderen Enden der optischen Faserkabel 101 verbunden sind, sind mit dem
optischelektrischen Hybrid-Verbinder 110 verbunden. Der Verbinder 130 ist an einer PC-Platte
104 angebracht und hat ein daran befestigtes Licht aussendendes Element 131 zum
Übertragen von Lichtsignalen und ein fotoempfindliches Element 132 zum Empfangen von
Lichtsignalen.
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Der Verbinder 110 weist ein Verbindergehäuse 111, eine aus einem leitfähigen Material
hergestellte Kontakt- und Halteplatte 113 und eine abnehmbare Abdeckplatte 112 auf, die
als Abdeckung in eine Öffnung 111e des Verbindergehäuses 111 eingepaßt ist. Wie in
Fig. 12 gezeigt ist, hat das Verbindergehäuse 111 eine Kabeleinsetzbohrung 111a, in die
ein Ende des gesamten optischen Faserkabels 101 eingesetzt ist, und eine
Kerneinsetzbohrung 111b, die in Verbindung mit der Kabeleinsetzbohrung 111a steht und in welche
der Kern 101a des optischen Faserkabels 101 eingesetzt ist. Dieser Kabelkern 101a ist so
angeordnet, daß er zu einer vorderen Endfläche eines zylindrischen Abschnitts 111c des
Verbindergehäuses 111 paßt. Dieser zylindrische Abschnitt 111c dient nämlich als Hülse
für den optischen Verbinder.
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Obwohl es in Fig. 12 nicht gezeigt ist, ist das Verbindergehäuse 11 auch mit einer
Drahteinsetzbohrung ausgebildet, und ein Draht 102 ist in das Verbindergehäuse 111
längs dieser Drahteinsetzbohrung eingesetzt. Darüber hinaus ist im oberen Teil des
Verbindergehäuses 111 ein Hohlraum 111d ausgebildet, der sich zu dessen Vorderseite hin
öffnet. Ferner ist in der oberen Wand des Gehäuses 111 eine Einsetzöffnung 111e für
eine Kontaktplatte ausgebildet. Es ist zu bemerken, daß diese Kontaktplatteneinsetzöffnung
111e benutzt wird, wenn die Platte 113 von oben her eingesetzt wird, und eine
abnehmbare Abdeckplatte 112 aufnimmt, nachdem die Platte 113 darin eingesetzt ist, wie es in
den Fig. 11 und 12 gezeigt ist.
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Wenn die Kontakt- und Halteplatte 113 in das Verbindergehäuse 111 durch die
Kontaktplatten-Einsetzöffnung 111e eingesetzt und innerhalb des Gehäuses 111 gehalten
ist, steht sie in Eingriff mit dem entsprechenden optischen Faserkabel 101 und dem
Draht 102 und hält somit das Kabel 101 und den Draht 102 in dem Gehäuse 111.
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Eine Erläuterung des Eingriffs dieser Kontakt- und Halteplatte 113 mit dem Kabel 101
und dem Draht 102 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 13A und 13B im folgenden
beschrieben. Die Fig. 13A und 13B sind perspektivische Ansichten, die die Endabschnitte
des optischen Faserkabels 101 und des Drahtes 102 zeigen, die in das Verbindergehäuse
111 eingesetzt werden sollen, wobei der Kern 101a freigelegt ist, indem der Mantel 101b
an dem Endabschnitt des optischen Faserkabels 101 abgestreift ist und der Leiter des
Drahts 102 noch isoliert ist.
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Die Kontakt- und Halteplatte 113 ist aus einem Blech aus einem leitfähigen Material,
beispielsweise Metall, hergestellt und in eine U-Form gefaltet. Beide Fußabschnitte der
Platte 113 sind entsprechend mit einem Schlitz 113a für das optische Faserkabel 101 und
einem Schlitz 113b für den Draht 102 ausgebildet. Wenn die Kontaktplatte 113 in das
Gehäuse 111 eingesetzt wird, wobei sich die Fußabschnitte in Schlitze 111f des Gehäuses
111 erstrecken, treten daher das optische Faserkabel 101 und der Draht 102 in die
Schlitze 113a und 113b ein. Die Breite des Schlitzes 113a ist kleiner als der äußere
Durchmesser des Mantels 101b des Kabels 101 und größer als der Durchmesser von dessen Kern
101a, und somit werden die Kanten des Schlitzes 113a in den Mantel 101b eingedrückt
und dringen in diesen ein und kommen in Eingriff mit dem Kabel 101. Für den Draht
102 werden die Kanten des Schlitzes 113b in ähnlicher Weise in die Isolierung des
Drahtes 102 eingedrückt und dringen in diese ein und kommen in Eingriff mit dem Draht
102. In diesem Fall sind die Kanten des Schlitzes 113b mit dem Leiter des Drahtes
verbunden, und somit sind der Draht 102 und die Kontaktplatte 113 elektrisch verbunden.
Die Platten 113 sind in dem Gehäuse 111 in der gleichen Art befestigt wie die Platten
20, 60, 85 und 95.
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Die Querschnittsansichten der Fig. 14 und 15 zeigen den optisch-elektrischen Hybrid-
Verbinder 110 verbunden mit dem Verbinder 130. Der Verbinder 130 besteht aus dem
Gehäuse 133, das einen elektrischen Kontakt 134 hat, einem Licht aussendenden Element
131 und einem fotoempfindlichen Element 132 (wobei nur das Licht aussendende
Element
131 in den Fig. 14 und 15 gezeigt ist), angeordnet in dem Gehäuse 133. Der
Verbinder 130 ist an der PC-Platte angebracht, und das Licht aussendende Element 131, das
fotoempfindliche Element 132 und der Kontakt 134 sind mit dem Schaltkreis an der PC-
Platte verbunden. Ferner, obwohl der Kontakt 134 in dem in Fig. 14 gezeigten
Querschnitt nicht erscheinen sollte, ist er gezeigt, um die Art und Weise zu veranschaulichen,
in welcher der Kontakt Leistung für die PC-Platte liefert. Das Verbindergehäuse 133 hat
eine Öffnung 133a zur Aufnahme des optisch-elektrischen Hybrid-Verbinders 110, und
wenn der Verbinder 110 in die Öffnung 133a eingesetzt ist, wie es in Fig. 14 gezeigt ist,
ist die Verbindung der beiden Verbinder 110 und 130 vollständig hergestellt. Somit ist
die vordere Endfläche des zylindrischen Abschnitts 111c des Verbinders 110 benachbart
zu und gegenüber dem Licht aussendenden Element 131 oder dem fotoempfindlichen
Element 132 gebracht, und demgemäß ist die Endfläche des Kerns 101a gegenüber dem
Element 131 oder 132, wodurch eine Übertragung der Lichtsignale möglich ist. Ferner
tritt das Ende des Kontakts 134 in den Hohlraum 111d des Verbindergehäuses 111 ein
und ist mit einer oberen Fläche der Kontaktplatte 113 verbunden; daher sind der Kontakt
134 und die Kontaktplatte 113 elektrisch verbunden, und somit ist auch die elektrische
Leistung übertragbar. Demgemäß kann durch Verwendung des optisch-elektrischen
Hybrid-Verbinders dieser Erfindung die Übertragung sowohl der Lichtsignale als auch
der elektrischen Leistung mittels eines Verbinders durchgeführt werden, der eine
vereinfachte Struktur hat.
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Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht, die ein weiteres Ausführungsbeispiel des
optisch-elektrischen Hybrid-Verbinders dieser Erfindung zeigt. In diesem
Ausführungsbeispiel sind in dem optisch-elektrischen Hybnd-Verbinder 140 die Drähte 102 und die
optischen Faserkabel 101 in zwei Reihen angeordnet und sind eingesetzt und gehalten an
dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt des Verbindergehäuses 141 mittels
Kontakt- und Halteplatten 142, die in Schlitze 141a von jeder Seite des
Verbindergehäuses 141 eingesetzt werden. Es ist zu beachten, daß, da der Eingriff der Kontakt- und
Halteplatten 142 mit den optischen Faserkabeln 101 und den Drähten 102 der gleiche ist wie
oben, eine Erläuterung hierfür weggelassen wird. Demgemäß sind in dem anfügbaren
Verbinder 150, mit dem der Verbinder 140 verbunden ist, Kontakte 154 an dessen
beiden Seiten längs eines Hohlraums angeordnet, in dem der Verbinder 140 aufgenommen
ist; somit sind die Kontakte 154 mit den Kontakt- und Halteplatten 142 an jeder Seite
verbunden, wie es in Fig. 17 gezeigt ist. Zur gleichen Zeit ist ein Ende des optischen
Faserkerns 101a des optischen Faserkabels 101 gegenüber dem Licht aussendenden Element
151 oder dem fotoempfindlichen Element 152 angeordnet und ermöglicht die
Übertragung von Lichtsignalen.
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Fig. 18 zeigt einen Verbinder, in dem eine Verbindung zwischen zwei Enden von
optischen Faserkabeln 101 hergestellt ist. Die optisch-elektrischen Hybrid-Verbinder 110 der
Fig. 11 bis 15 sind mit den Endabschnitten von zwei Kabeln 101 und Drähten 102
verbunden und dann miteinander durch einen Verbinder 160 verbunden. Der Verbinder 160
weist ein Gehäuse 161 auf, das Hohlräume 161a an seinen beiden Enden hat, um die
optisch-elektrischen Hybrid-Verbinder 110 aufzunehmen, und ein Kontakt 162 ist
innerhalb des Gehäuses 161 befestigt, wobei dessen beide Enden innerhalb jedes Hohlraums
161a vorragen. Das Gehäuse 161 hat auch ein darin ausgebildetes Loch 161b, das sich
zwischen den beiden Hohlräumen 161a erstreckt.
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Die Verbinder 110 werden in entsprechende Hohlräume 161a eingesetzt, und somit ist
jedes Ende des Kontakts 162 mit Kontaktplatten 113 der Verbinder 110 verbunden.
Daher ist die elektrische Verbindung der Drähte 102 der Verbinder 110 über den Kontakt
162 hergestellt. Zur gleichen Zeit treten die zylindrischen Abschnitte 111c der Verbinder
110 in das Loch 161b ein, und daher sind die Enden der zylindrischen Abschnitte 111c
einander gegenüber angeordnet, wodurch eine Übertragung von Lichtsignalen zwischen
den optischen Faserkabeln 101 ermöglicht ist.
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Die obige Erläuterung der Fig. 11 bis 18 ist auf optische Faserkabel und Drähte in den
optisch-elektrischen Hybrid-Verbindern gerichtet, die getrennt und parallel in dem
Verbindergehäuse befestigt sind; jedoch weist in der in den Fig. 19A und 19B gezeigten
optisch-elektrischen Hybrid-Verbindung das Kabel 103 ein Kabel auf, in dem der
optische Faserkern 103d durch eine Hülse 103c isoliert und durch eine Vielzahl von Leitern
103b umgeben ist, die dann mit einem isolierenden Mantel 103a abgedeckt sind. Das
Kabel 103 ermöglicht nicht nur die Übertragung sowohl von Lichtsignalen als auch von
elektrischer Leistung durch eine einzige Kabelleitung, sondern hat auch einen Vorteil
einer erhöhten Stärke des Kabels 103, die durch die Leiter 103b geschaffen ist.
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Wie in Fig. 21 gezeigt ist, ist in dem optisch-elektrischen Hybrid-Verbinder 170 das
Kabel 103 in dem Verbindergehäuse 171 durch Eingriff mit einer Kontakt- und Halteplatte
173 gehalten, wenn dessen Endabschnitt in das Verbindergehäuse 171 eingesetzt ist, und
die Grundstruktur ist ähnlich dem optisch-elektrischen Hybrid-Verbinder 110, der in Fig.
11 gezeigt ist. Daher wird eine Erläuterung weggelassen, da die Struktur des anfügbaren
Verbinders 180 und das Verfahren des Verbindens mit dem Verbinder 180 die gleichen
sind wie diejenigen von Fig. 11. Wie jedoch in den Fig. 19A bis 20B gezeigt ist, ist der
Eingriff der Kontakt- und Halteplatte 173 mit dem Kabel 103 unterschiedlich, indem die
Kanten von Schlitzen 173a der Kontaktplatte 173 in die äußere Isolierung 103a des
Kabels 103 eingedrückt werden und in diese eindringen, so daß die Kontaktplatte 173
elektrisch mit den Leitern 103b des optischen Faserkabels 103 verbunden wird.
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Als nächstes zeigt Fig. 22 ein System, das eine Übertragung von Information durch
Lichtsignale unter Verwendung der optisch-elektrischen Hybrid-Verbinder von Fig. 11
bis 15 durchführt. In diesem System ist der Kontakt zwischen der
Übertragungsvorrichtung 105 und der Empfangsvorrichtung 105' mit dem optischen Faserkabel 101
aufrechterhalten. In diesem System ist eine Leistungsversorgung 107 nur an der
Übertragungseinrichtung 105 vorgesehen, und daher ist der Draht 102 zum Zuführen von
Betriebsleistung zu dem Stabilisierschaltkreis 108, dem fotoempfindlichen Element 132 und dem
elektronischen Schaltkreis 109 an der Vorrichtung 105' parallel mit dem optischen
Faserkabel 101 angeordnet. Die Verbindung der Enden des optischen Faserkabeis 101 und des
Drahtes 102 mit der Übertragungsvorrichtung 105 und der Empfangsvorrichtung 105'
wird durch die oben erwähnten optisch-elektrischen Hybrid-Verbinder 110, 110' dieser
Erfindung durchgeführt. Die Übertragungsvorrichtung 105 weist ein Licht aussendendes
Element 131 auf, das benachbart zu der vorderen Endfläche des optischen Kabels 101 in
dem optisch-elektrischen Hybrid-Verbinder 110 angeordnet ist, einen elektronischen
Schaltkreis 106, der das elektrische Signal zu dem Licht aussendenden Element 131
überträgt, um ein spezifisches Lichtsignal zu erzeugen, und eine Leistungsversorgung 107
zum Zuführen von Betriebsleistung zu dem elektronischen Schaltkreis 106 und dem
Element 131. Daher wird ein elektrisches Signal von dem elektronischen Schaltkreis 106 zu
dem Licht aussendenden Element 131 ausgesandt, und dann wird ein durch diese
Aussendung spezifiziertes Lichtsignal durch das Licht aussendende Element 131 in das
optische Faserkabel 101 übertragen. Ferner ist die Leistungsversorgung 107 mit einer
Kontaktplatte innerhalb des optisch-elektrischen Hybrid-Verbinders 110 verbunden, und
somit wird Leistung durch diese Kontaktplatte zu dem Draht 102 geschickt.
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Andererseits weist die Aufnahmevorrichtung 105' ein fotoempfindliches Element 132,
einen Stabilisierungsschaltkreis 108 und einen elektronischen Schaltkreis 109 auf. Der
Stabilisierungsschaltkreis 108 stabilisiert die von der Leistungsversorgung 107 durch den
Draht 102 übertragene Leistung, um das fotoempfindliche Element 132 und den
elektronischen Schaltkreis 109 zu betätigen. Das fotoempfindliche Element 132 und der
elektronische Schaltkreis 109 werden durch Aufnahme von Leistung von dem Schaltkreis 108
betrieben. Das fotoempfindliche Element 132 ist benachbart zu der vorderen Endfläche
des optischen Kabels 101 in dem optisch-elektrischen Hybrid-Verbinder 110 angeordnet
und wird zur fotoelektronischen Übertragung des Lichtsignals verwendet, das durch das
optische Faserkabel 101 übertragen wird. Die elektrische Leistung wird wie oben
beschrieben übertragen und wird durch den elektronischen Schaltkreis 109 ausgenutzt.
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In dem optisch-elektrischen Hybrid-Verbinder sind die Endabschnitte des optischen
Faserkabels und des Drahtes in das Verbindergehäuse eingesetzt und darin gehalten durch
Eingriff mit der Kontakt- und Halteplatte, die innerhalb des Verbindergehäuses eingepaßt
ist, und zu der gleichen Zeit ist die Kontaktplatte mit dem Leiter des Drahtes verbunden,
und die Übertragung des Lichtsignals wird durch Anordnung der Endfläche des Kerns
des optischen Faserkabels benachbart zu einem fotoelektronischen Element durchgeführt,
und ferner wird die Übertragung der elektrischen Leistung durch Verbindung der
Kontakt- und Halteplatte mit einem elektrischen Kontakt durchgeführt, wenn dieser
optisch-elektrische Hybrid-Verbinder mit einem anfügbaren Verbinder verbunden ist;
daher können sowohl die Lichtsignale als auch die elektrische Leistung durch einen
einzigen Verbinder übertragen werden. Demgemäß ist die Struktur und die Anordnung
vereinfacht, und die Größe des optisch-elektrischen Hybrid-Verbinders ist vermindert, und
auch die Herstellungskosten sind vermindert.