ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1999 года по МПК G02B6/38 

Это изобретение относится к механизму для защелкивания волоконно-оптического соединителя и, в частности, механизму защелкивания для соединителя, выполняющего оптическое соединение между панелью или материнской платой и печатной платой.

Передача сигналов с помощью оптического волокна широко известна в электронной промышленности из-за ряда преимуществ, которые имеет передача света перед передачей электрических сигналов, а именно очень высокой скорости передачи сигналов и нечувствительности световых сигналов к электрическим и магнитным полям. Одним из известных примеров передачи данных с высокой скоростью является передача между платами подложек с печатными электрическими схемами на ней, из-за чего часто желательно иметь как электрическое, так и оптическое соединение между платами, такое соединение часто имеется между материнской и дочерней платами.

Оптоволоконный кабель обычно устроен в виде внутреннего сердечника, окруженного оболочкой и вокруг волокнами для усиления и, дополнительно, пластиковой изоляцией. Сердечник переносит весь или большую часть света и обычно сделан из стекла или пластмассы, благодаря чему диаметр этого сердечника может быть маленьким, например, от двух до восьми микрон. Оболочка, окружающая сердечник, обычно сделана из пластика или стекла и служит для удержания света внутри сердечника благодаря специально выбранным и различным коэффициентам преломления сердечника и оболочки, из-за чего внешний диаметр этой оболочки может быть примерно от двадцати до ста двадцати пяти микрон. Очень малый диаметр внутреннего светопередающего сердечника означает, что требуется очень большая точность при соединении двух оптических волокон. Это достигается пропусканием сердечника и оболочки через отверстие точно изготовленной манжеты и удержанием в ней путем закрепления оптического волокна, проходящего через верхушку манжеты, затем верхушка (торец) манжеты подвергается финишной шлифовке так, что оптическое волокно становится заподлицо с торцом манжеты. Манжету затем вставляют в точно изготовленную втулку, которая точно центрирует и ориентирует манжету, благодаря чему манжету другого оптического кабеля можно вводить через другой конец втулки до тех пор, пока оба торца манжеты не соединятся встык друг с другом в точном совмещении. Важно также гарантировать, чтобы зазор между торцами соединительных оптических кабелей был насколько это возможно малым и оставался постоянным, таким образом, требуется, чтобы манжеты давили друг на друга. Это достигается с помощью пружин, встроенных в оптоволоконный соединитель и оказывающих давление на манжету. Пружина также поглощает колебания осевого положения торцов манжет. Чтобы обеспечить точное центрирование манжет во втулке, необходимо позволить манжетам "плавать" по отношению к соединителю, это достигается, например, путем оставления некоторого люфта между манжетой и корпусом.

Одна из трудностей создания оптического соединения между платами возникает из-за неточного зазора между платами, который может быть вызван, например, использованием гибридного соединителя, где ряд смежных оптических и/или электрических соединителей расположен на плате и одновременно вставлен в сопряженные соединители на материнской плате. Для поглощения двух или трех миллиметров осевого несовпадения могут быть легко сконструированы электрические соединители просто путем изготовления гнезда и сопрягаемого штыря или столбикового вывода достаточной длины. Проблема с оптическими соединителями, однако, заключается в том, что осевое несовмещение компенсируется пружинными средствами, как упоминалось выше, которые могут создавать или очень высокое или недостаточное усилие сжатия. Это изменение усилия пружины нежелательно из-за потенциально высоких нагрузок на материнскую плату и неуправляемых сил стыковки манжет. Вдобавок, желательно избежать действия упругих сил на платы, поскольку это приводит к их короблению, а также требует усиленных и более дорогих опорных конструкций.

Некоторые из вышеуказанных проблем частично разрешены в известных технических решениях, описанных в работе "Компактный и самоудерживающийся многоманжетный оптический соединитель задней панели", опубликованной в "Журнале световолновой технологии". т. 10, N 10, октябрь 1992 г. В этой работе описано гнездо, установленное на задней панели, и штекер, установленный на печатной плате для оптического соединения между ними, где штекер имеет механизм защелкивания для защелкивания с внутренним корпусом гнезда. Штекер также имеет механизм отпуска защелки, который отсоединяет штекер и гнездо от внешнего корпуса гнезда. Гнездо также имеет механизм отпуска защелки, который отсоединяет штекер и гнездо от внешнего корпуса гнезда, причем этот внешний корпус соединен с задней панелью. Это решение обеспечивает средство для снятия упругих сил соединения с плат, а также допускает осевое перемещение штекера и гнезда относительно задней панели, благодаря чему компенсируются осевые допуски. Однако, с этим решением связана одна проблема, которая заключается в том, что гнездо может иметь значительное число оптических соединений, из-за чего оптические кабели, ведущие в заднюю часть гнезда задней панели, являются относительно тяжелыми и жесткими, тем самым увеличивая нагрузку на гнездо.

Штекер, однако, должен иметь возможность скольжения внутри внешнего корпуса, что означает, что контактирующее приспособление между розеткой (гнездом) и внешним корпусом должно иметь небольшой люфт. В результате требования скольжения, таким образом, не только ослабляется контактирующее приспособление розетки, но также скольжение розетки внутри внешнего корпуса становится затрудненным вследствие возросшей силы трения и наклона розетки внутри внешнего корпуса из-за нагрузки от оптических кабелей.

Одной из целей этого изобретения, следовательно, является создание оптического соединителя, который может компенсировать осевое несовмещение между штепселем (штекером) и розеткой.

Другой целью этого изобретения является создание оптического соединителя, который не создает значительных усилий на объекты, на которые он устанавливается.

Еще одной целью этого изобретения является создание оптического соединителя, который может компенсировать осевое несовмещение без действия сил сжатия пружин внутри соединителя.

Еще одной целью этого изобретения является создание надежного механизма защелкивания для оптического соединителя, который может легко защелкиваться и отпускаться без применения инструментов.

Дополнительной целью изобретения является создание оптического соединителя, в частности, подходящего для использования в системе гибридного соединителя, где оптические соединители имеют возможность компенсировать осевые допуски, необходимые для электрического соединителя.

Цели этого изобретения достигаются созданием оптоволоконного соединителя, содержащего, по меньшей мере, одно гнездо (розетку) и, по меньшей мере, один штекер (штепсель) для взаимного соединителя, отличающегося тем, что кожух гнезда (розетки) имеет средства защелкивания, которые зацепляются со вставкой штепселя для взаимного защелкивания, противодействуя силе пружинных средств, причем вставка штепселя скользит внутри корпуса розетки и имеет средства осевой нагрузки (упорные средства), которые зацепляются со средствами осевой нагрузки штепселя для обеспечения вставления и защелкивания вставки штепселя внутри розетки путем приложения силы, противодействующей силе пружин на (кожухе) (штепселя) в связи с этим кожух розетки содержит средства для расцепления средств осевой нагрузки (упорных средств), такие что силы пружин поглощаются средствами защелкивания и кожух штепселя без существенных усилий освобождается для скольжения на расстояние компенсации допусков в направлении розетки.

Предпочтительный вариант этого изобретения будет теперь описан более подробно со ссылкой на чертежи, на которых:
Фиг. 1 - изометрический вид известного комплекса штепсель-розетка,
Фиг. 2 - вид штепсельного блока, показанного на фиг. 1, в разобранном состоянии,
Фиг. 3 - вид корпуса штепсельного блока, показанного на фиг. 2, в разобранном состоянии,
Фиг. 4 - вид гнездового узла, показанного на фиг. 1, в разобранном состоянии,
Фиг. 5 - вид в поперечном сечении по осевой центральной линии гнездового узла, показанного на фиг. 1 и 4.

Фиг. 6 - вид в поперечном сечении розетки согласно настоящему изобретению, которая должна входить в состав штепселя, причем кожух гнездовой розетки показан штриховыми линиями.

Фиг. 7 - изометрический вид однопозиционного штепсельного соединителя в соответствии с настоящим изобретением в разобранном состоянии,
Фиг. 8 - детализированный изометрический вид профиля защелки спереди для кожуха, показанного на фиг. 7.

Фиг. 9-13 - полная последовательность защелкивания штепселя и розетки, причем фиг. 11 - вид в момент отпускания упорных средств,
Фиг. 14-17 - последовательность разъединения штепселя и розетки,
Фиг. 18 - вид в поперечном сечении другого варианта осуществления оптического соединителя, кожуха штепселя и розетки которого обозначены сплошными линиями,
Фиг. 19 - вид спереди в плане единого кожуха для гибридного соединителя, имеющего как оптические, так и электрические контакты,
Фиг. 20 - вид снизу в плане кожуха, показанного на фиг. 19.

Фиг. 21 - вид сбоку кожуха, показанного на фиг. 19.

Обратимся сначала к фиг. 1, на которой показан известный оптоволоконный штепсель 2, который вставляет розетку 4 и соединяется с ней с защелкиванием. Штепсель 2 этого известного оптоволоконного соединителя состоит из внутреннего кожуха 6 и внешнего кожуха 8.

Обратимся теперь к фиг. 2 и 3, где штепсель 2 будет описан более подробно. Внутренний кожух 6, показанный на фиг. 2, на фиг. 3 изображен подетально и включает в себя изолирующий кожух 10, манжету 12, цилиндрическую пружину 14, изолирующую трубку 16 и внутреннюю деталь 18. Корпус 10 содержит внутреннюю полость 20 для размещения манжеты 12 и переднего конца 22 внутренней детали 18, так, что керамическая манжета 12 может плавать внутри корпуса 10, подпружиненная между поршневой частью 24 манжеты и внешним фланцем 26 внутренней детали 18. Таким образом, волокно 28 скользит сквозь внутреннюю деталь 18, изолирующую трубку 16, цилиндрическую пружину 14, приходя в конечную позицию внутри манжеты 12, в соответствии с чем манжета и внутренняя деталь 18 размещаются в корпусе 10 для удержания в нем под воздействием пружины.

Корпус 10 включает в себя верхнюю и нижнюю поверхности 30 и боковые поверхности 32. Корпус 10 имеет скошенные поверхности 34, которые являются поляризующим признаком для корпуса 10, как будет описано более подробно ниже. Корпус 10 имеет заглубленные поверхности 36, которые простираются до поперечного буртика 38, за которым имеется дополнительная заглубленная поверхность 40. Сзади ее продолжает наклонная поверхность 42, которая ведет к возвышающейся стопорной поверхности 44. Необходимо иметь ввиду, что нижняя сторона корпуса 10, как это видно на фиг. 3, идентична верхней поверхности, однако на фиг. 3, видна только такая поверхность.

Обратимся теперь к фиг. 2, здесь внешний кожух 8 показан более подробно и включает в себя внутреннюю полость 50 для скользящего размещения корпуса 10, принимаемого с его задней стороны в зафиксированное положение. Полость 50 имеет поверхности 52, которые соответствуют скошенным поверхностям 34, для правильной поляризации (обеспечения правильной полярности) корпуса 10 во внешнем кожухе 8. Внешний кожух снабжен защелкивающим отверстием 54, которое простирается вперед к передней сопрягаемой поверхности 56. Отверстия 54 определяют (ограничивают) две боковые стенки 58, граничащие с отверстиями 54 и связанные между собой верхним и нижним мостовыми участками 60. Боковые стенки 58 простираются назад от передней поверхности 56 и включают в себя кулачковые поверхности 62, которые простираются наклонно назад к верхней поверхности 64 внешнего кожуха 8. На внутренней поверхности боковых стенок 58 сформирована выемка, включающая в себя наклонную кромку 66 и горизонтальную кромку 68. На заднем краю отверстия 54 сделан вырез 70, который образует стопорный элемент для внешнего кожуха 8, как будет описано более подробно ниже. Наконец, кожух 8 имеет, лишь на одной своей стороне, поляризующий выступ 72 для обеспечения правильной полярности с вмещающим узлом 4.

Внутренний кожух со скольжением устанавливают в заднюю часть внешнего кожуха 8 в положение полной фиксации (запирания), как показано на фиг. 1, где приподнятая стопорная поверхность 44 вошла в вырез 70, что предотвращает извлечение внутреннего кожуха 6 штепселя. Внутренний кожух 6 штепселя также может передвигаться вперед во внешнем кожухе 8 штепселя в положение, где поперечный буртик 38 упирается в задний край мостового участка 60.

Обратимся теперь к фиг. 1, 4 и 5, здесь розетка 4 описана более подробно. Розетка 4 состоит из двух идентичных половин 80, имеющих фланцы 82, которые могут пристыковываться один к другому и закрепляться на месте с помощью, например, клея или ультразвуковой сварки. Розетка 4, кроме того, содержит два идентичных элемента 84 защелки, которые вмещают между ними центрирующую волокно манжету 85. Манжета 85 размещается внутри отверстий 86 в задней части элементов 84 и удерживается внутри цилиндрических втулок 88 элементов 84 защелки с помощью буртика 90 на переднем краю цилиндрических втулок 88, как лучше всего показано на фиг. 4 и 5. Элементы 84 защелки дополнительно включают в себя расширения 91 защелки, которые имеют индивидуальные выступы 92 защелки, которые граничат с боковыми крыльевыми частями 94. Металлический пружинный зажимной элемент 95 может быть прикреплен к одной из половин 80, благодаря чему розетка 4 может быть прикреплена к панели, такой как материнская плата 100, как показано штриховыми линиями на фиг. 5, где розетка 4 крепится к материнской плате 100 между фланцами 82 и запирающим острием 96, имеющимся на зажимном элементе 95. Наконец идентичные половины 80 включают в себя поляризующую прорезь 98 для вмещения поляризующего выступа 72 на штепсель.

Взаимное соединение и рассоединение штепселя с розеткой происходит следующим образом. Штепсель 2 можно поместить в приемную полость 99 (фиг. 5) розетки 4 так, что манжета 12 будет находиться внутри центрирующей манжеты 85 в розетке 4. Необходимо отметить, что крыльевые элементы 94 (фиг. 4) на расширениях 91 защелки имеют такую же ширину, как и кулачковые поверхности 62 (фиг. 2), но уже внутренних поверхностей 71 (фиг. 1) на боковых стенках 58 (фиг. 2). Следовательно, движение штепселя 2 в розетку 4 заставляет внешние крыльевые элементы 94 подниматься по кулачковым поверхностям 62 в положение, где крыльевые элементы находятся на верхней поверхности 64, после чего продолжающее вставление штепселя 2 заставляет крыльевые элементы 94 перемещаться вниз по поверхности 66 в положение опоры на поверхность 68 (фиг. 2). Это позиционирует выступ 92 защелки розетки 4 позади поперечного буртика 38 на корпусе 10. Благодаря давлению пружины на переднюю поверхность манжеты 12, внутренний кожух 6 штепселя в сопряженном состоянии всегда находится в таком положении, что защелкивающее соединение выступа 92 находится в состоянии упора относительно поперечного буртика 38. Вытягивающее усилие, приложенное к внутреннему элементу 18 корпуса или волоконному кабелю 7, не удалит штепсель 2 из розетки 4 из-за защелкивающего зацепления выступа 92 за поперечный буртик 38.

Чтобы извлечь штепсель 2 из розетки 4, можно передвинуть внешний кожух 8 назад в положение, где передний край поперечного буртика 38 упирается в задний край мостовой части 60 (фиг. 2), заставляя внешние части 94 (фиг. 4) крыльев подниматься по поверхности 66 и располагаться на верхней поверхности 64 (фиг. 2). Это заставляет элемент 92 защелки подниматься так, что дополнительное движение внешнего кожуха 8 назад вызывает извлечение всего штепселя 2.

Существенное улучшение было сделано в вышеупомянутый соединитель для использования, например, на соединителях дочерних плат и предпочтительно в сочетании с электрическими соединителями, имеющими штыри и сопрягаемые гнезда. В частности предложено, чтобы волоконно-оптический соединитель, подобный раскрытому на фиг. 1 от 1 до 3, устанавливали на дочерней плате вдоль стороны розеточного соединителя подобно тому, как описано в европейской заявке N 0422785. Аналогично, розеточный узел, аналогичный описываемым на фиг. 4 и 5, мог бы соединяться с материнской платой вдоль печатного разъема, который также описан в вышеупомянутой европейской патентной заявке. Хотя сочетание волоконных соединителей и соединительной системы, наподобие описанной в вышеупомянутой европейской патентной заявке, весьма желательно, их сочетание добавляет новые сложности.

К такой системе, как описана в вышеупомянутой европейской патентной заявке, предъявляется требование наличия осевого допуска между сопрягаемыми соединителями, например, в 2,5 мм. Следовательно, волоконно-оптическая система, наподобие описанной выше со ссылкой на фиг. 1-5, не может использоваться, поскольку эта волоконно-оптическая система будет существенно нагружать материнскую и дочернюю платы. Например, если бы соединительный штепсель, подобный изображенному на фиг. 2, был смонтирован непосредственно на дочерней плате, а электрический штепсель и волоконный штепсель вставлялись в соответствующие сопрягаемые печатный разъем и волоконную розетку и входили в сопрягаемое зацепление в положение, где волоконный штепсель полностью защелкнут, т.е. выступ 92 защелки посажен за поперечный буртик 38, как описано выше, еще было бы необходимо из-за описанных факторов допусков перемещать дочернюю плату дополнительно вперед к другой на 2,5 мм. Хотя движение вперед дочерней платы возможно благодаря цилиндрической пружине 14, дополнительное усилие, прикладываемое к манжете за счет добавления отклонения цилиндрической пружины было бы нежелательным для дочерней платы и материнской платы, т. к. при этом воспринимается полная осевая нагрузка.

Обратимся теперь к фиг. 6, где показана волоконно-оптическая система, которую можно использовать в сочетании с электрическими соединителями, так называемые гибридные соединители. Предполагается, что штепсель, установленный с левой стороны от материнской платы, может быть, и как показано, так и есть, идентичным известному техническому решению штепсельного соединителя фиг. 1. Как показано штриховыми линиями фиг. 6, розеточный узел несколько отличается от показанного на фиг. 1 и, следовательно, обозначен позицией 204. Однако, розетка 80 и внутренний элемент 84 защелки, в основном, те же самые, что описаны выше со ссылкой на фиг. 1-5.

Обратимся теперь к фиг. 6 и 7, штепсель имеет некоторые аналогичные признаки со штепселем 2 и в целом обозначен позицией 102 с внешним кожухом 104, смонтированным на дочерней печатной плате 101, и внутренним корпусом 106 штепселя, который со скольжением входит в полость 111 внешнего кожуха 104. Корпус 106 штепселя имеет кожух 109 (фиг. 7), содержащий внутреннюю полость 110, в котором установлена цилиндрическая пружина 112, которая давит на поршень 114, а к поршню прикреплена манжета 116, которая имеет тонкое центральное отверстие для вмещения оптического волокна (кабеля).

Обратимся теперь к фиг. 7, где показан кожух 109, имеющий кожух 118, окружающий манжету 116. Как и в известном соединителе для корпуса 6 штепселя, корпус 106 штепселя также имеет поперечный буртик 128, за которым находится выемка 126. Однако, вместо приподнятой поверхности 44, показанной на фиг. 1, корпус 106 штепселя имеет упругий запирающий язычок 150, который, например, может быть зажат вокруг кожуха 109 вкладыша или выполнен зацело с корпусом 106.

Обратимся теперь к фиг. 8, внешний кожух 104 содержит кулачковые элементы 120 со скошенной передней кулачковой поверхностью 124, верхней поверхностью 125, скошенной задней поверхностью 122 отпускания и нижней поверхностью 121. Имеется два кулачка 120, разделенных отверстием 127. На переднем конце внешнего кожуха 104 кожуха имеется мост 131, который соединяет кулачковые элементы 120. Мост 131 также служит для стопорения извлечения вперед корпуса 106 штепселя, при этом извлечение вперед корпуса 106 штепселя приводит к тому, что поперечный буртик 128 корпуса штепселя упирается в мост 131.

Обратимся снова к фиг. 6, кожух 109 штепселя имеет внешнюю периферийную поверхность 151, которая спрофилирована, по существу, как внутренняя поверхность 153 полости 111 так, что корпус 106 штепселя может со скольжением перемещаться внутри полости 111. Упругие язычки 150 осевой нагрузки, которые наклонно выступают в заднем направлении, могут зацепляться с передней поверхностью 152 буртика корпуса 104 розетки. Корпус 106 штепселя удерживается в противоположном направлении поперечным буртиком 128, упирающимся в мост 131. Язычки осевой 150 нагрузки обеспечивают вставление корпуса 106 в штепсель 2, поскольку язычки 150 зацепляются с буртиками 152 вкладыша, тогда как действие пружинных сил на состыкованные манжеты 12, 116 вызывает толкающее назад усилие на корпус 106 штепселя. Необходимо указать, что манжета 116 выходит наружу за кожух 118 дальше, чем соответствующая манжета 12 за соответствующий кожух 35 по причинам, которые будут далее прояснены.

Как показано на фиг. 6, кожух 204 розетки подобен кожуху 4 розетки, описанному выше. Как упоминалось выше, боковая сторона материнской платы может иметь вмещающий элемент 80 розетки, подобный описанному выше, а также вкладыш 84 защелки, который идентичен описанному выше. Однако, на боковой стороне дочерней платы требуется специальная деталь 280 кожуха розетки, имеющая центрально расположенные ребра 248 привода, расположенные смежно с сопрягаемой поверхностью кожуха 280 розетки, причем ширина ребер 248 выполнена такой, чтобы они могли уместиться между двумя кулачковыми элементами 120 (фиг. 8). Требуется также элемент 284 защелки, который имеет плечи 291, защелки, по существу, длиннее, чем соответствующие плечи 91 защелки противоположной стороны по причинам, которые будут описаны более подробно.

Последовательность защелкивания наилучшим образом показана на фиг. 9-13, причем на фиг. 9 штепсель 102 показан частично вставленным в полость 213 розетки 204 с манжетой 116, частично вставленной во втулку 85, и плечами 291 защелки, упруго смещенными наружу из-за зацепления крыльев 294 с кулачковой поверхностью 124, 125 вкладыша. Выступ 292 защелки проходит над мостом между кулачками 120. На фиг. 10 показан выступ 292 защелки внутри выемки кожуха 109 и позади поперечного буртика 128, предотвращающего извлечение назад. Выступы 292 проходят сквозь отверстие 127 между кулачками 120 (см. также фиг. 8) и крыльями 294, располагающимися на нижней кулачковой поверхности 121. В положении, показанном на фиг. 10, кожух 118 вкладыша розетки находится над центральной частью 288, и манжеты 12, 116 пружинами прижимаются друг к другу. В положении фиг. 10 достигается оптическое соединение между двумя штепселями 2, 102, а штепсели разъемно защелкнуты с розеткой 204.Важно отметить, что кожух 118, в отличие от его двойника 35, отделен зазором от концевой поверхности 289, при нахождении в позиции, показанной на фиг. 10.

Однако, это неблагоприятная ситуация, поскольку допускается очень маленький допуск в осевом зазоре D между краем дочерней платы и материнской платой. Если требуется, чтобы расстояние между дочерней платой 101 и материнской платой 100 было меньше D, к кожуху 104 штепселя должно быть приложено усилие, которое толкало бы язычки 150 осевой нагрузки вперед и, следовательно, сжимало бы пружину 112, благодаря чему поперечный буртик 128 двигался бы вперед, отделяя от выступа 292 защелки.

Если элементы 150, 152 зацеплены, расстояние, разделяющее дочернюю плату 101 и материнскую плату 100 меньше D, силовая петля должна быть следующей:
манжета 116 штепселя - поршень 114 - пружина 112 - кожух 109 штепселя - язычки 150 осевой нагрузки - кожух 104 розетки - дочерняя плата 101 - земля или корпус - материнская плата 100 - кожух 204 розетки - язычки 92 - кожух 6 вкладыша розетки - пружина 14 - поршень 24 - манжета 12. Как выше можно видеть, силы пружин воспринимаются платами 100, 101, которые находятся в нежелательной ситуации, поскольку эти силы могут сильно зависеть от числа оптических контактов в соединителе, вызывать деформацию плат 100, 101 и требовать более прочной и, следовательно, более дорогой в монтаже конструкции.

Чтобы избежать вышеупомянутой нежелательной ситуации, кожух 204 розетки снабжен приводными ребрами 248, которые скользят между кулачками 120 штепселя 102, как показано на фиг. 9, 10 и 11, в то же время внутренняя поверхность 249 ребер 248 (фиг. 6) расположена очень близко к внешней поверхности 151 кожуха 106. Фиг. 11 иллюстрирует дочернюю плату 101 и штепсель 102, вставленный даже еще дальше в розетку 204, до тех пор, пока ребра 248 не будут вставлены за буртиком 152 в реберные пазы 151 кожуха 104 штепселя, упругие язычки 150 осевой нагрузки отклоняются внутрь так, что они расцепляются с буртиком 152. Фиг. 11 в действительности представляет вид в тот момент, когда вставка 106 штепселя не испытывает больше осевого давления вперед от язычков 150 и, следовательно, под действием пружины подается назад до тех пор, пока выступ 292 защелки не захватит поперечный буртик 128, как показано на фиг. 12.

Силовая петля соединения, как показано на фиг. 12 и 13, находится внутри соединителя и является следующей: манжета 116 штепселя - поршень 114 - пружина 112 - кожух 109 вкладыша - защелки 291 розетки - вкладыш 6 розетки - пружина 14 розетки - поршень 24 розетки - манжета 12 розетки.

Вышеупомянутая силовая петля не нагружает платы, как указывалось выше, когда установлены элементы 150, 152 осевой нагрузки. После этого кожух 104 штепселя и, следовательно, дочерняя плата 101 могут скользить вперед, фактически не испытывая сопротивления до позиции фиг. 13 и обратно до позиции фиг. 12, тем самым обеспечивая допуск T в осевом зазоре дочерней платы 101 от материнской платы 100, как представлено на фиг. 13. Это допустимо, поскольку кожух 104 штепселя, как показано на фиг. 12 и 13, полностью освобожден от корпуса 106 штепселя, корпус штепселя крепится к материнской плате 100 исключительно выступами 292 на поперечных ребрах 128.

Чтобы разъединить штепсель с розеткой, достаточно потянуть назад кожух 104 штепселя, как показано на фиг. 14, т.е. путем отведения назад дочерней платы 101, при этом крылья 294 имеют зацепление с кулачковой поверхностью 122 разъединения, заставляя плечи 291 защелки упруго смещаться наружу, как показано на фиг. 15, до тех пор, пока крылья 294 не пройдут через верхнюю кулачковую поверхность 125 (фиг. 16), таким образом обеспечивая прохождение выступов 292 защелки через поперечный буртик 128. Затем штепсель 102 можно полностью отвести назад от розетки, как видно на фиг. 17, благодаря чему язычки 150 осевой нагрузки снова могут зацепляться с буртиком 152 вставки розетки для повторного соединения штепселя и розетки путем повторного начала шагов, иллюстрируемых фиг. 9-12.

Обратимся теперь к фиг. 18, где показан другой вариант осуществления штепсельного соединителя 102 согласно изобретению, в котором плечи защелки или элементы 150' осевой нагрузки отформованы зацело с кожухом 109 и включают в себя кулачковые поверхности 149', которые взаимодействуют с буртиками 248 на кожухе розетки для разъединения корпуса 109 вставки и внешнего кожуха 104. Фиг. 18 дополнительно показывает другое плечо 91' защелки, которому придана обратная форма и которое включает в себя выполненные зацело крыльевые элементы 94'.

Хотя изобретение было описано со ссылкой на один кожух штепселя, который показан на фиг. 7 позицией 104, на фиг. 19 позицией 300 показан дополнительный узел соединителя, содержащий корпусную часть 301 электрического соединителя и волоконно часть 302 штепселя, имеющую внешний кожух 304. Может быть предусмотрено любое число полостей 311 для приема (вмещения) вставок 106 (фиг. 7) аналогичным образом. Для защелкивающего соединения с вставкой 106 предусмотрены кулачки 320, смежные с каждой полостью 311, как описано выше. Как показано на фиг. 19, кожух 304 имеет нижнюю поверхность 330 для упора в дочернюю плату и множество центрирующих штырей 332, отходящих от него, для правильного позиционирования кожуха 304 на дочерней плате. Как также показано на фиг. 19, корпусная часть 301 соединителя включает в себя множество контактных вставок 340, которые аналогичны приведенным в вышеупомянутой европейской заявке N 0422785.

Волоконно-оптический соединитель содержит розетку, установленную на материнской плате, штепсель, установленный на дочерней плате. Штепсель имеет скользящий корпус, удерживаемый упорными язычками, упирающимися в буртик кожуха штепселя так, что корпус может быть вставлен в полость розетки. Защелкивающие плечи розетки служат для защелкивания на буртики корпуса штепселя так, чтобы упруго соединить встык манжету штепселя с манжетой розетки. Дальнейшее вставление корпуса в розетку заставляет буртики освобождать упорные язычки от корпуса штепселя так, что корпус пружинит назад, позволяя кожуху штепселя скользить вперед без сопротивления пружины, обеспечивая компенсацию определенного допуска в зазоре между дочерней платой и материнской платой. Обеспечена компенсация осевого несовмещения штепселя и розетки. Повышена надежность защелкивания штепселя и розетки. 3 с. и 15 з.п. ф-лы, 21 ил.

1. Волоконно-оптический соединитель, содержащий розетку для приема по меньшей мере с одной стороны по меньшей мере одного наконечника (12) для удерживания оптического волокна, включающую первый кожух (204) и первое защелкивающее средство (291), штепсель (102, 203), включающий второй кожух (104), в котором размещен по крайней мере один корпус штепселя (106), в котором установлен по меньшей мере один наконечник (116), пружина (14,112) для поджатия штепселя к розетке (204), первое упорное средство (150, 152) для установки штепселя (102) в розетку и второе защелкивающее средство (128), выполненное с возможностью взаимодействия с первым защелкивающим средством (291) для неподвижного удерживания корпуса штепселя в розетке и их оптического соединения, отличающийся тем, что розетка содержит второе упорное средство (248), выполненное с возможностью взаимодействия с первым упорным средством, первое упорное средство содержит упругие язычки (150) и буртик (152), в который они упираются, второе упорное средство отклоняет упругие язычки в положение, в котором они не задевают буртик, посредством чего второй кожух может перемещаться относительно розетки и корпуса штепселя. 2. Соединитель по п. 1, отличающийся тем, что каждый наконечник (116) штепселя прикреплен к корпусу штепселя. 3. Соединитель по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что корпус (106) штепселя установлен внутри полости (111) второго кожуха (104) и имеет внешнюю поверхность (151), расположенную смежно с внутренней поверхностью (153) полости кожуха с возможностью скольжения корпуса штепселя в осевом направлении при расцеплении первого упорного средства (150, 152). 4. Соединитель по п.3, отличающийся тем, что второй кожух (104) на переднем конце имеет мост (131), выступающий в полость кожуха (111) и взаимодействующий со вторым защелкивающим средством (128) корпуса (106) штепселя. 5. Соединитель по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что упругие язычки прикреплены к корпусу штепселя (106), а буртик (152) является частью второго кожуха. 6. Соединитель по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что язычки (150) выполнены за одно целое с корпусом штепселя (106). 7. Соединитель по любому из пп.5 и 6, отличающийся тем, что язычки (150) выступают наклонно наружу в отверстие (127) второго кожуха. 8. Соединитель по любому из пп.5 - 7, отличающийся тем, что второе упорное средство разъединения (248) выполнено в виде ребер, идущих от первого кожуха (204) и имеющих внутреннюю поверхность (249), так что находится в контакте с язычками штепселя. 9. Соединитель по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что первое защелкивающее средство (291) розетки содержит защелки, каждая из которых выполнена в виде упругого рычага, прикрепленного к первому кожуху (204), имеющему выступ (292) на свободном конце, для взаимодействия со вторым защелкивающим средством на корпусе штепселя для обеспечения удержания штепселя. 10. Соединитель по любому из пп.1 - 9, отличающийся тем, что второй кожух (104) имеет кулачки (120) для взаимодействия с крыльями (294), прикрепленными к первому защелкивающему средству первого кожуха розетки, причем кулачки имеют кулачковые поверхности (122, 125), с которыми зацепляются крылья. 11. Соединитель по п.10, отличающийся тем, что штепсель (102) имеет по крайней мере пару кулачков, простирающихся в осевом направлении на верхней или нижней сторонах кожуха (104) и отделенных друг от друга полостью (127) для прохода выступа и его зацепления со вторым защелкивающим средством (128) корпуса штепселя. 12. Соединитель по п.10, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере одну пару кулачков на верхней стороне и противоположной нижней стороне второго кожуха (104). 13. Волоконно-оптический соединитель, содержащий розетку (204), в которой установлен штепсель (102), имеющий внутренний корпус (106), в котором расположено подпружиненное волокно, внутренний корпус (106) установлен во втором кожухе (104) с возможностью осевого перемещения между передним положением, образованным первым защелкивающим средством, и положением, образованным первым упорным средством, отличающийся тем, что первое упорное средство выполнено размыкаемым для перемещения внутреннего корпуса (106) в положение позади положения, образованного первым упорным средством, второе упорное средство (248) снабжено первым кожухом (204) для размыкания первого упорного средства. 14. Соединитель по п.13, отличающийся тем, что первое упорное средство снабжено простирающимися в заднем направлении упругими язычками защелки, которые упираются в обращенную вперед поверхность защелки, причем упругие язычки (150) отклоняются в положение, в котором они не задевают обращенную вперед поверхность для перемещения внутреннего корпуса штепселя относительно второго кожуха (104). 15. Соединитель по п.14, отличающийся тем, что упругие язычки отклоняются вторым упорным средством (248), расположенным на первом кожухе и выполненным в форме ребер для отклонения упругих язычков защелки. 16. Соединитель по п.14, отличающийся тем, что розетка имеет первое защелкивающее средство, второй кожух, окружающий внутренний корпус штепселя, имеет отверстие, обеспечивающее доступ ко второму защелкивающему средству, установленному на внутреннем корпусе, посредством чего выступ защелки (292), выполненный на ее рычаге (290), проходит через отверстие для запирания позади второго защелкивающего средства на внутреннем корпусе. 17. Соединитель по п.16, отличающийся тем, что в положении, в котором выступ защелки (292) расположен позади второго защелкивающего средства (128), передняя поверхность внутреннего корпуса (106) находится на расстоянии от внутренней поверхности (289) розетки (204). 18. Волоконно-оптический соединитель, содержащий розетку (204), имеющую отверстие (288) для оптического волокна, полость (213) для штепселя, в которой расположено первое защелкивающее средство (291), простирающееся вперед, причем штепсель закреплен во втором кожухе (104), внутренний корпус штепселя (106), в котором расположено оптическое волокно, при этом второй кожух (104) имеет отверстие (127), выполненное на поверхности, смежной с его передней поверхностью, и выступы (292) защелки, выполненные с возможностью зацепления, с вторым защелкивающим средством, установленным на внутреннем корпусе штепселя, при этом второй кожух выполнен разъемным с внутренним корпусом штепселя, который выполнен с возможностью его удерживания первым защелкивающим средством так, что второй кожух (104) выполнен с возможностью перемещения вперед в розетке, отличающийся тем, что в положении, в котором выступы (292) защелки зацеплены с вторым зацепляющим средством (128), передняя поверхность внутреннего корпуса защелки отделена от внутренней поверхности (289) розетки (204), первое упорное средство защелкнуто с возможностью расцепления с внутренним корпусом защелки внутри второго кожуха, розетка содержит второе упорное средство (248), смежное с ее передней поверхностью, при этом второй кожух (104) и внутренний корпус штепселя перемещаются вперед вместе и удерживаются первым упорным средством в положении, в котором выступы (292) защелки отделены от второго защелкивающего средства, причем второе упорное средство проходит через отверстие второго кожуха для отклонения первого упорного средства для разъединения внутреннего корпуса штепселя и второго кожуха, при этом внутренний корпус подпружинен снаружи с возможностью зацепления выступов защелки с вторым защелкивающим средством.