DE4443200C1 - Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen kombinierten LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Solche Steckverbinder können überall dort eingesetzt werden, wo gleichzeitig eine optische Signalübertragung und ein elektrisches Netz vorliegen. So erfolgt beispielsweise in modernen Automobilen die Informationsübertragung über Licht­ wellenleiter und die elektrische Leistung wird über Metall­ kabel den Verbrauchern zugeführt.

Auf der Steckverbinderrückseite werden die Metallkabel und die Lichtwellenleiterkabel gemeinsam aus dem Steckergehäuse herausgeführt. Dabei werden oft die elektrischen Kabeladern und die Lichtwellenleiterkabel zu einem Bündel zusammenge­ faßt und ggf. mit einer gemeinsamen Schutzhülle umgeben. Dabei besteht die Gefahr, daß die Lichtwellenleiterkabel ungeachtet ihrer Empfindlichkeit gegenüber Knickstellen und Verbiegungen mit zu geringem Krümmungsradius die gleiche Behandlung erfahren wie die in dieser Beziehung unempfind­ lichen Metallkabel. Eine permanent oder auch nur zeitweise Krümmung der Lichtwellenleiterkabel mit einem zu kleinen Krümmungsradius kann die Lichtwellenleiterfasern auf Dauer schädigen und zu zu hoher Dämpfung führen. Dies ist ins­ besondere dann wichtig, wenn ein 90°-Kabelabgang gefordert wird.

Die DE 31 29 828 C2 beschreibt einen Steckverbinder für Lichtwellenleiterkabel, in dessen Gehäuse ein Freiraum für die biegende Ausdehnung von Lichtwellenleitern vorgesehen ist. Eine Kombination mit Metallkabeln ist nicht vorgesehen.

Das US-Patent Nr. 52 35 665 zeigt einen LWL-Stecker mit einer Trommel, auf der die LWL umgelenkt werden, um einen minimalen Biegeradius nicht zu unterschreiten.

Das US-Patent Nr. 50 73 044 betrifft einen LWL-Stecker mit einer 90°-Kabelherausführung. Um das LWL-Kabel nicht zu knicken, ist eine steife 90°-Hülle vorgesehen, die auf einen entsprechenden Ansatz am Kabelausgang aufsteckbar ist.

Aus der DE 36 02 978 02 ist eine Zugentlastung für ein elek­ trisches Kabel bekannt, die an einem Gehäuse angelenkt und an ihrem kabelausgangsseitigen Ende verrastbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kombinierten LWL-/Metallkabel-Steckverbinder so zu verbes­ sern, daß ein definiertes Herausführen der Lichtwellenlei­ terkabel zusammen mit den Metallkabeln seitlich aus dem Steckergehäuse mit hoher Zugentlastung ermöglicht wird, unter Gewährleistung einer schonenden Behandlung der Licht­ wellenleiterkabel zur Vermeidung von Dämpfung hervorrufenden Knickstellen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungs­ formen der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet.

Durch die erfindungsgemäße Rastkappe erhalten die Lichtwel­ lenleiterkabel über den gesamten Bereich ihrer Richtungsän­ derung innerhalb des Steckergehäuses eine optimale Führung, so daß Knickstellen sicher vermieden werden können.

Die Zusammenführung von Metallkabeln und Lichtwellenleiter­ kabeln erfolgt am Ausgang des Steckverbinders, von wo aus das Kabel im wesentlichen ohne größere abrupte Richtungsän­ derungen weitergeführt werden kann.

Vorteilhafterweise sollen die LWL-Stecker axial bewegbar sein, um trotz Toleranzen eine ständige Auflage auf den opto-elektronischen Bauelementen zu gewährleisten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Erläuterung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch das Gehäuse und eine Seiten­ ansicht der Rastkappe eines erfindungsgemäßen kombi­ nierten LWL-/Metallkabel-Steckverbinders;

Fig. 2 eine Sicht von der Kabelausgangsseite aus gesehen auf das Ausgangs ende des Steckerverbindergehäuses mit eingerasteter Rastkappe;

Fig. 3 eine Variante des erfindungsgemäßen Steckverbinders in Seitenansicht.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt ein Steckverbindergehäuse 1 mit Kontaktkammern 2 zur Aufnahme von - nicht gezeigten - elek­ trischen Kontakten, insbesondere Flachfederkontakten, sowie einer Aufnahme 3 für die LWL-Stecker 4 eines Lichtwellenlei­ terkabels, im folgenden LWL-Kabel 5 genannt. Das Steckver­ bindergehäuse 1 weist an seiner offenen Rückseite eine im Querschnitt senkrecht zur Zeichnungsebene U-förmige Rinne 6 auf, durch die die Kabel aus dem Steckergehäuse herausge­ führt werden. Im zusammengebauten Zustand des Steckverbin­ ders überdeckt eine Rastkappe 7, die in der Figur vom Ge­ häuse 1 abgesetzt dargestellt ist, den hinteren Bereich des Gehäuses 1 von der Aufnahme 3 des Lichtwellenleiterkabels bis zum Ausgangsende der U-förmigen Rinne 6. Der Boden der Rinne 6 sowie die Unterseite der Rastkappe 7 weisen jeweils quer zur Zeichnungsebene verlaufende Stege 16 bzw. 17 auf, zwischen denen die (nicht dargestellten) elektrischen Kabel zu einem schlangenlinienförmigen Verlauf gezwungen werden, um so eine Zugentlastung zu bilden. Die Rastkappe weist Kanäle auf, in die die Lichtwellenleiterkabel 5 eingelegt werden. Nur ein Kanal 8 ist in der Figur sichtbar. Ein zwei­ ter, entsprechend geformter befindet sich an der vom Be­ trachter abgewandten Seite der Rastkappe. Der Kanal 8 ist so geformt, daß das Lichtwellenleiterkabel an keiner Stelle eine Krümmung erfährt, deren Krümmungsradius unter dem minimal zulässigen Krümmungsradius für Lichtwel­ lenleiterkabel liegt. Dadurch wird eine Beschädigung des Lichtwellenleiterkabels vermieden. Desgleichen ist der Kanal 8 so ausgeformt, daß eine axiale Bewegung, gedämpft durch eine Siliconfeder des LWL-Steckers 4 möglich ist.

Am Kanaleingang 12 sind Schultern 14 vorgesehen, in die das LWL-Kabel 5 bei der Montage eingeclipst wird. Es ist zwi­ schen den Schultern axial beweglich.

Wenn die Siliconfeder durch Druck auf die Stirnfläche des LWL-Steckers gestaucht wird, gleitet ein Stück des Kabels 5 zwischen den Schultern 14 in den Kanal 8, wodurch sich das Kabel enger an die Außenwand des Kanals anfügt.

In der Nähe des Ausgangs 13 erkennt man auf den Innenwänden des Kanals 8 versetzt angeordnete relativ scharfkantige Dorne 11, die in den Kabelmantel des in den Kanal 8 einge­ legten LWL-Kabels eingreifen, um damit eine schonende Kabel­ zugentlastung zu erreichen. Ferner sind am Kanalausgang ra­ diusförmige Verdickungen vorgesehen, die als Knickschutz dienen. Als weiterer Knickschutz kann eine (nicht darge­ stellte) Tülle am Kanalausgang vorgesehen werden, durch die auch die elektrischen Kabel verlaufen können.

Beim Zusammenbau werden zunächst die zu den Kontaktkammern 2 führenden elektrischen Kabel in der Rinne 6 angeordnet. Dann werden Rastkappe 7 und Steckverbindergehäuse 1 aus der in Fig. 1 gezeigten relativen Position im wesentlichen in Rich­ tung der Achse des LWL-Steckers 4 aufeinander zubewegt, wo­ bei die beiderseits der Rastkappe vorhandenen Zapfen 21 um die Vorsprünge 22 an den Flanken des Steckverbindergehäuses herum in die Kerben 20 eingeführt werden. Da bei dieser Be­ wegung kein Einrastwiderstand überwunden werden muß, läßt sie sich vorsichtig und gleichmäßig durchführen, so daß eine Beschädigung des LWL-Steckers 4 oder ein Abknicken des LWL-Kabels 5 beim Einführen in die Aufnahme 3 ausgeschlossen ist.

Nach Einführen der Zapfen 21 in die Kerben 20 liegt der Ausgangsbereich der Rastkappe mit der Unterseite auf Rast­ nasen 25 auf, die an den Flanken der U-förmigen Rinne 6 ausgebildet sind.

Wenn Rastkappe 7 und Rinne 6 aneinander gedrückt werden, greifen nach einer kleinen Drehung der Rastkappe um die Zapfen 21 die Rastnasen in die Kabelkanäle 8 ein. Damit ist der Zusammenbau des Steckverbinders beendet. Dieser Zustand ist in der ausgangsseitigen Ansicht des Steckers in Fig. 2 zu erkennen.

Die im Querschnitt U-förmigen Kanäle 8 auf beiden Seiten der Rastkappe 7 sind nach rechts und links in Fig. 2 offen, wo­ bei nach dem Zusammenbau des Steckverbinders diese Öffnungen von den Flanken des Steckverbindergehäuses 1 verdeckt sind.

Fig. 2 zeigt auch die in Fig. 1 nicht dargestellten elektri­ schen Kabel 30, die in zwei Lagen angeordnet zwischen Rast­ kappe 7 und Rinne 6 eingeschlossen zu den Kontaktfedern in den Kammern 2 führen.

Fig. 3 zeigt eine von zahlreichen möglichen Varianten des erfindungsgemäßen Steckers in einer Seitenansicht. Gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 und 2 entsprechen gleichen Teilen, die nicht erneut beschrieben werden. Bei dieser Va­ riante sind elektrische Kontakte in zwei Gruppen beiderseits der LWL-Kontakte angeordnet. Das Steckverbindergehäuse 1′ trägt hierfür eine (nicht sichtbare) lösbare mechanische Kupplung in Form einer Schwalbenschwanzführung, an der die zweite Kontaktgruppe 40 als eigenständiges Steckverbinder­ modul eingerastet ist. Die Rastkappe entspricht der aus Fig. 1.

Weitere Varianten betreffen z. B. Orientierung und Ausgestal­ tung des Gelenks, das Steckverbindergehäuse und Rastkappe verbindet. Insbesondere wenn nur ein LWL-Stecker 4 vorhanden ist, kann die Rastkappe auch um die Achse dieses LWL-Steckers drehbar ausgebildet werden, wobei dann die offene Seite der Rinne nicht zur Steckerrückseite, sondern in Richtung der Flanken weisen würde.

Es ist offensichtlich, daß die Form der hier beispielhaft für zwei LWL-Kabel beschriebenen Rastkappe ohne Schwierig­ keiten an andere Anzahlen von Kabeln angepaßt werden kann. Weitere, z. B. zur Rinne 6 hin offene, Kabelkanäle können zwischen den beiden in Fig. 2 gezeigten vorgesehen werden. Durch einen Kanal können auch mehrere LWL-Kabel verlaufen, sofern für deren Verankerung an den Enden des Kanals gesorgt ist.

Das erfindungsgemäße Steckverbindergehäuse vereint in sich die Kombination zweier völlig verschiedener, den spezifi­ schen Belangen der verschiedenen Kabel angepaßten zugleich schonenden wie auch wirkungsvollen Zugentlastungen auf kleinstem Raum, wobei ein Knicken bzw. Krümmen des LWL- Kabels mit einem zu kleinen Krümmungsradius und daraus resultierende Dämpfungsverluste sicher vermieden werden können. Vorteilhafterweise ist die Rastkappe so ausgebildet, daß sich der LWL-Stecker zum Toleranzausgleich in axialer Richtung bewegen kann. Dies sichert, daß die LWL-Stecker mit leichtem Druck auf die opto-elektronischen Bauelemente ständig aufliegen, wodurch wiederum Dämpfungsarmut erzielt wird. Das LWL-Kabel hat zusätzlich einen Knickschutz in der Rastkappe. Das Einsetzen der Rastkappe ist einfach und kann auch unter beengten Platzverhältnissen mühelos ausgeführt werden. Bei einer notwendig gewordenen Handhabung der Flach­ federkontakte ist es möglich, die Lichtwellenleiterkabel 5 zusammen mit der Rastkappe 7 abzutrennen, ohne daß die Lichtwellenleiterkabel aus der Rastkappe herausgenommen werden müssen. Dies verringert ebenfalls ein Beschädigungs­ risiko bei Reparatur- oder Installationsarbeiten. Insgesamt ist die Auslegung des Steckverbindergehäuses robust und zuverlässig.

Claims (12)

1. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder mit abge­ winkeltem Kabelabgang, mit:
einem Gehäuse (1), in dem wenigstens ein LWL-Stecker (4) und elektrische Kontakte steckseitig in dafür vorgesehenen Kontaktkammern (2, 3) angeordnet sind und an dessen Rückseite eine Auslaßöff­ nung für die Kabel (5, 30) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse (1) eine Rinne (6) aufweist, deren Boden um maximal 90° gegenüber der Steckerachse abgewinkelt ist, daß das oder die Metallkabel (30) auf dem Rinnenboden (6) aus dem Gehäuse (1) geführt sind,
daß eine Rastkappe (7) die Rinne (6) verschließt, und wenigstens einen Kanal (8) aufweist, in dem ein LWL- Kabel (5) aufgenommen ist, wobei der Kanal (8) die Umlenkung des LWL-Kabels (5) mit einem Radius gewähr­ leistet, der für das LWL-Kabel unschädlich ist, und
daß die Rastkappe in der Nähe ihres kontaktseitigen Endes an das Gehäuse (1) anlenkbar ist und in der Nähe ihres ausgangsseitigen Endes mit dem Gehäuse verrastbar ist.

2. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an das Gehäuse angelenkte Rastkappe (7) durch Dre­ hung um eine auf der Steckrichtung senkrechte Achse (20, 21) eingerastet wird.

3. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (20, 21) von zwei Vorsprüngen (21) an der Rastkappe definiert wird, die in Kerben (20) an den Flanken des Steckergehäuses (1) drehbar sind.

4. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal/die Kanäle (8) im wesentlichen kreisbogenför­ mig verläuft/verlaufen und ausgeformt ist/sind, um eine axiale Bewegung des LWL-Steckers (4) und eine Verformung der LWL-Kabel (5) zuzulassen.

5. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Ausgangsendes des LWL-Kabelkanals (8) versetzt angeordnete, scharfkantige Rückhaltedorne (11) an den Kanalinnenwänden zum Eingreifen in den LWL- Kabelmantel (5) angeordnet sind.

6. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal/die Kanäle (8) jeweils einen U-förmigen Quer­ schnitt mit stellenweisen Öffnungsverjüngungen zur Klemmung der LWL-Kabel (5) aufweist/aufweisen.

7. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkappe (7) an ihrem Kabelausgangsende einen Quersteg (17) aufweist, mit dem die Metallkabel (30) auf den Boden der Rinne (6) gepreßt werden.

8. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang der Rinne (6) und der Rastkappe (7) eine gemeinsame Knickschutztülle für die LWL- (5) und die Metallkabel (21) angeordnet ist.

9. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkappe (7) im Bereich der Anlage des LWL-Steckers (4) federnde Schultern (14) besitzt, um das LWL-Kabel dort bei der Montage einzuclipsen.

10. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (6) einen U-förmigen Querschnitt hat und daß ihre Schenkel die Kanäle (8) in der Rastkappe nach deren Einrasten schließen.

11. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckergehäuse (1′) eine Führungsschiene aufweist, an die ein zweiter Steckverbinder (40) ankoppelbar ist.

12. Kombinierter LWL-/Metallkabel-Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkappe (7) zur Rinne (6) offene Kabelkanäle auf­ weist, wobei die LWL-Kabel so verankert sind, daß die Rastkappe beim Schließen auf die LWL-Kabel drückt.