(57)【要約】      （修正有）【課題】プラグの係止および解放の間、ならびに光ファイバソケットシステムの動作中の摩耗の発生を回避する、光ファイバプラグのソケットを提供する。【解決手段】主ハウジング４１と、アクセスシャフト４２とを備え、アクセスシャフトの内側端部に、光ファイバプラグの光学適合表面とは逆の光学適合表面４４が配置され、主ハウジングが、刻み付きリング６１と、少なくとも１つの可動係合ピンと、係止リング６２とを更に備え、係合ピンの閉止経路が、少なくとも２つの区画８１、８２を有する係止リングのガイド溝６３によって形成され、ガイド溝が、第１の方位角方向に延在する部分と、横断方向溝の端部領域に陥凹部を有する第２の軸線方向に延在する区画とを有し、第２の区画のみにおいて、係合ピンが光ファイバケーブルプラグの横断方向溝の端部領域にある陥凹部に摩擦係止によってスナップ嵌めされる、ソケット４０を提供する。【選択図】図５
2019053274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバプラグと解放可能かつ再現可能に組み立てるためのソケットであって、主ハウジングと、光ファイバプラグをプラグハウジングとともに挿入するためのアクセスシャフトとを備え、前記アクセスシャフトの内側端部に、前記光ファイバプラグの光学適合表面を反転させた光学適合表面が配置され、前記主ハウジングが、刻み付きリングと、少なくとも１つの可動係合ピンと、係止リングとを更に備え、前記係合ピンの閉止経路が、少なくとも２つの区画を有する前記係止リングのガイド溝によって形成され、前記ガイド溝が、第１の方位角方向に延在する部分と、横断方向溝の端部領域に陥凹部を有する第２の軸線方向に延在する区画とを有し、第２の区画のみにおいて、前記係合ピンが光ファイバケーブルプラグの前記横断方向溝の前記端部領域にある前記陥凹部に摩擦係止によってスナップ嵌めされるように、前記係合ピンおよび前記係止リングが前記主ハウジング内に配置される、ソケット。
【請求項２】
前記少なくとも１つの可動係合ピンを取り付けることができる、前記主ハウジングの周りに同軸で配置された係止リングを備える、請求項１に記載のソケット。
【請求項３】
前記係止リングが少なくとも１つのアクチュエータを有し、それによって前記係合ピンが前記閉止経路の第１の区画で方位角方向移動することが可能になる、請求項１または２に記載のソケット。
【請求項４】
制御リングが前記係止リングと同軸で配置され、前記アクチュエータが前記制御リングの陥凹部に係合する、請求項１から３のいずれか一項に記載のソケット。
【請求項５】
ばね作動式のボールが、陥凹部を有するプレート上へと進む前記刻み付きリングに連結される、請求項１から４のいずれか一項に記載のソケット。
【請求項６】
前記アクセスシャフトの前記光学適合表面が前記光ファイバプラグの光学適合表面に対応して、光ファイバ先端の再現可能な位置決めが達成される、請求項１から５のいずれか一項に記載のソケット。
【請求項７】
前記制御リングが、前記刻み付きリングと固く接続され、少なくとも１つの制御スロットを有する、請求項４から６のいずれか一項に記載のソケット。
【請求項８】
前記主ハウジングのアクセススロットにある切欠きの周りに、前記主ハウジングと前記刻み付きリングとの間の領域に対して前記アクセスシャフトを封止するシールが配置される、請求項１から７のいずれか一項に記載のソケット。
【請求項９】
前記ソケットが、前記光ファイバプラグの電気接触面と電気的に接触させる、前記閉止経路の前記第１の区画内において前記閉止経路の前記第２の区画内よりも更に径方向外側に配置される、電気接触ピンを備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のソケット。
【請求項１０】
前記電気接触ピンが弾性的に装着される、請求項９に記載のソケット。
【請求項１１】
前記主ハウジングの第２の部分に、前記主ハウジングと前記刻み付きリングとの間の範囲に対して前記アクセスシャフトを封止するために、弾性シール部材が配置される、請求項９または１０に記載のソケット。
【請求項１２】
光ファイバプラグをソケットと解放可能かつ再現可能に組み立てる方法であって、
ａ．光ファイバプラグをソケットのアクセスシャフトに挿入するステップと、
ｂ．閉止経路の第１の区画において、方位角方向経路上の第１の位置から第２の位置まで、取り付けられた刻み付きリングを用いて係合ピンを移動させるステップであって、前記光ファイバプラグがこのステップにおいて前記ソケットと摩擦係合されない、ステップと、
ｃ．前記閉止経路の第２の区画において、規定の軸線方向押付け力を適用することによって、軸線方向経路上の第２の位置から端部位置まで前記係合ピンを移動させるステップと、
ｄ．前記光ファイバプラグおよび前記アクセスシャフトの対応する光学適合表面と前記主ハウジングとの摩擦係止接続を作り出すステップとを含む、方法。
【請求項１３】
前記係合ピンの前記閉止経路の前記第１の区画における移動が、前記刻み付きリングの第１の回転移動と連結され、前記係合ピンの前記閉止経路の前記第２の区画では、前記刻み付きリングの第２の回転移動と連結される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１および第２の回転移動が前記刻み付きリングの回転移動全体に連結される、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１および第２の回転移動が前記第１の回転移動の終わりに停止によって分離される、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の回転移動の終わりにおける前記刻み付きリングの前記第２の回転移動への移行において、軸線方向に作用する力のモーメントに対抗する前記刻み付きリングの軸線方向の引っ張り移動が求められ、軸線方向圧力によって力で係止される接続が作られる、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記主ハウジングと前記プラグとの間の前記力で係止される接続が、軸線方向の押付け力を適用することによって達成される、請求項１２から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記刻み付きリングが、軸線方向に作用する力のモーメントによって、初期位置、中間位置、および端部位置で係合することができる、請求項１２から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記閉止経路の前記第２の区画における前記係合ピンの移動が、前記ソケットの電気接触ピンと前記光ファイバプラグの接触面との接触と並行して行われる、請求項１２から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
光ファイバソケットおよび光ファイバプラグを備える光ファイバの接続部であって、前記光ファイバソケットが、主ハウジングと、前記光ファイバプラグをプラグハウジングとともに挿入するためのアクセスシャフトとを備え、前記アクセスシャフトの内側端部に、前記光ファイバプラグの光学適合表面を反転させた光学適合表面が配置され、前記主ハウジングが、刻み付きリングと、少なくとも１つの可動係合ピンと、係止リングとを更に備え、前記係合ピンの閉止経路が、少なくとも２つの区画を有する前記係止リングのガイド溝によって形成され、前記ガイド溝が、第１の方位角方向に延在する部分と、横断方向溝の端部領域に陥凹部を有する第２の軸線方向に延在する区画とを有し、第２の区画のみにおいて、前記係合ピンが光ファイバケーブルプラグの前記横断方向溝の前記端部領域にある前記陥凹部に摩擦係止によってスナップ嵌めされるように、前記係合ピンおよび前記係止リングが前記主ハウジング内に配置される、接続部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本発明は、２０１７年６月９日付けのルクセンブルグ特許出願第ＬＵ１００２８１号の優先権を主張する。上述の出願は、その全体を参照により本明細書に援用する。
【０００２】
本発明は、光ファイバプラグと解放可能かつ再現可能に組み立てるためのソケットに関する。
【背景技術】
【０００３】
ソケットおよびプラグは、レーザー光学部品などの光学構成要素を可撓性の光ファイバケーブルなどの光導波構成要素と連結するのに必要である。ソケットは、例えば、レーザー源上、ビームスイッチ上、またはレーザー光学部品上に装着することができる。
【０００４】
レーザー材料加工用の装置は、例えば、システムをインストールするとき、試用の間、試験および障害追跡の間、欠陥がある構成要素を交換するときなど、ビームを輸送する構成要素を繰返し分離し接続することを要する。システムにおけるトラブルのない運用および高品質の機械加工を担保するため、全ての光学表面が常に清浄かつ無塵のままである必要がある。ごく少量のほこりが光学表面上にあっても、レーザー放射が通過するときに干渉を引き起こす可能性がある。ほこりはレーザー放射を吸収し、したがって光学構成要素の局所温度の上昇に結び付き、その結果、光学構成要素の焦点距離が、ひいては加工用レーザーの焦点位置が変わり、光学構成要素の焼損が起こることがある。複数キロワット範囲以下の高出力を有し、また基本モードのレーザー放射以下の高品質ビームを有するレーザー源の分散が増大することにより、かかる汚染に関連する乱れの影響は大幅に増加する。
【０００５】
光学表面上のほこりの一般的な発生源は、光ファイバコネクタ自体、またはその係止メカニズムである。プラグおよびソケットの一般的に使用される形態では、バヨネット締結形式のロックがある。バヨネット締結では、一方の接続構成要素のピンまたは突起が他方の接続構成要素の溝またはトラック内に係合し、例えば、カップまたはスリーブの回転移動によって、ピンがプラグの脱出を阻害する位置までピンが変位する。同時に、ピンと溝との間の押付け力が回転移動によって、例えば傾斜を有する溝によって発生するので、接続構成要素、即ちプラグおよびソケットは、遊びなしに互いに接続されたままである。
【０００６】
米国特許出願公開第ＵＳ２０１２／０１４１０８６Ａ１号は、フランジと、フランジと動作可能に接続するように適合された雄部品とを有するケーブル入口について開示している。プラグ部品において、係止スリーブと、コネクタ用の制御リンクホルダを介してそれに動作可能に接続されるものとを有する。制御リンクは、係止スリーブがプラグ部品の長手方向軸線を中心にして回転することによって、ホルダが長手方向で軸線方向に変位するように設計される。この文献に開示されている解決策の不利な点は、閉止および力の印加が共に結合されるので、摩耗がなく、またしたがって粒子が発生しない接続部の封止が不可能なことである
【０００７】
。
【０００８】
米国特許出願公開第ＵＳ２０１３／０２０３２８０号は、係止スリーブを介してプラグに機械的に接続されるソケットを有する、インターフェースコネクタを開示している。プラグ部品は、少なくとも１つの内部コネクタを受け入れるホルダを有する。ホルダは、係止スリーブに対して変位可能に配置され、第１および第２の調節手段を介してスリーブに動作可能に接続される。雄部材を雌コネクタに対して機械的に動作可能に接続する際、雌コネクタは、第１の調節部材によって、雌コネクタ上に配設されたコネクタの係合部材に対して位置決めされる。内部コネクタは、規定の端部位置に達した後、コネクタの相手側部品に対して第２の調節手段によって固定される。この文献に示される解決策を用いても、２つの要素を互いに対して摩耗を起こさない形で封止することは不可能である。
【０００９】
課題は、回転移動のために同時に押付け力を適用することによって、ピンが溝の壁に対する力の作用を受けて摺動する点である。摩耗は、この力の印加による摺動によって発生する。それに加えて、光学構成要素を連結するとき、ソケット内におけるプラグの正確な位置が精密に維持されなければならず、動的機械加工プロセスの間であっても維持されなければならない。したがって、接触圧は比較的高くなる。高圧の力を要するので、摩耗は比較的大きい。
【００１０】
一般的に使用されるプラグおよびソケットでは、プラグの差込みまたは引抜き時にロックの係止および解除の間に摩耗が発生することはほぼ防ぐことができないので、発生した摩耗くずはプラグの解放された開口部に落ち込み、したがって光ファイバキャビティに入る。摩耗くずは光学構成要素上に落ち、上述した問題に結びつく場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明の目的は、一方ではプラグの係止および解放の間、ならびに光ファイバソケットシステムの動作中の摩耗の発生を回避する、光ファイバプラグのソケットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、光ファイバプラグと解放可能かつ再現可能に組み立てるためのソケットであって、主ハウジングと、光ファイバプラグをプラグハウジングとともに挿入するためのアクセスシャフトとを備え、アクセスシャフトの内側端部に、光ファイバプラグの光学適合表面とは逆の光学適合表面が配置され、主ハウジングが、刻み付きリングと、少なくとも１つの可動係合ピンと、係止リングとを更に備え、係合ピンの閉止経路が、少なくとも２つの区画を有する係止リングのガイド溝によって形成され、ガイド溝が、第１の方位角方向に延在する部分と、横断方向溝の端部領域に陥凹部を有する第２の軸線方向に延在する区画とを有し、第２の区画のみにおいて、係合ピンが光ファイバケーブルプラグの横断方向溝の端部領域にある陥凹部に摩擦係止によってスナップ嵌めされるように、係合ピンおよび係止リングが主ハウジング内に配置される、ソケットを提供する。
【００１３】
少なくとも１つの可動係合ピンを取り付けることができる、主ハウジングの周りに同軸で配置された係止リングを提供することができる。
【００１４】
更に、係止リングは少なくとも１つのアクチュエータを有してもよく、それによって係合ピンが閉止経路の第１の区画で方位角方向移動することが可能になる。
【００１５】
ソケットは、係止リングと同軸で配置することができる制御リングを備えてもよく、アクチュエータは制御リングの陥凹部に係合する。
【００１６】
更なる実施形態では、ばね作動式のボールを、陥凹部を有するプレート上へと移動する刻み付きリングに連結することができる。
【００１７】
アクセスシャフトの光学適合表面は光ファイバプラグの光学適合表面に対応するので、光ファイバ先端の再現可能な位置決めを達成できることが想到される。適合表面は光ガイドと呼ばれる。
【００１８】
本発明の更なる態様では、制御リングは、刻み付きリングと固く接続することができ、少なくとも１つの制御スロットを有することができる。
【００１９】
更に、主ハウジングのアクセススロットにある切欠きの周りに、主ハウジングと刻み付きリングとの間の領域に対してアクセスシャフトを封止するシールが配置される。
【００２０】
更なる実施形態では、ソケットは、光ファイバプラグの電気接触面と電気的に接触させる、閉止経路の第１の区画内において閉止経路の第２の区画内よりも更に径方向外側に配置される、電気接触ピンを有してもよい。更に、電気接触ピンが弾性的に装着されてもよいことが想到される。
【００２１】
主ハウジングの第２の部分に、主ハウジングと刻み付きリングとの間の範囲に対してアクセスシャフトを封止するために、弾性シール部材を配置することができる。
【００２２】
本発明の別の目的は、光ファイバプラグをソケットと解放可能かつ再現可能に組み立てる方法であって、
ａ．光ファイバプラグをソケットのアクセスシャフトに挿入するステップと、
ｂ．閉止経路の第１の区画において、方位角方向経路上の第１の位置から第２の位置まで、取り付けられた刻み付きリングを用いて係合ピンを移動させるステップであって、光ファイバプラグがこのステップにおいてソケットと摩擦係合されない、ステップと、
ｃ．閉止経路の第２の区画において、規定の軸線方向押付け力を適用することによって、軸線方向経路上の第２の位置から端部位置まで係合ピンを移動させるステップと、
ｄ．光ファイバプラグおよびアクセスシャフトの対応する光学適合表面と主ハウジングとの摩擦係止接続を作り出すステップとを含む。
【００２３】
本発明による方法の更なる実施形態では、係合ピンの閉止経路の第１の区画における移動は、刻み付きリングの第１の回転移動と連結されてもよく、係合ピンの閉止経路の第２の区画では、刻み付きリングの第２の回転移動と連結されてもよい。しかしながら、第１および第２の回転移動が、刻み付きリングの回転移動全体に連結されることも可能である。第１および第２の回転移動はまた、第１の回転移動の終わりに止め具によって分離することもできる。
【００２４】
第１の回転移動の終わりに刻み付きリングの第２の回転移動へと移行するため、軸線方向に作用する力のモーメントに対抗する刻み付きリングの軸線方向の引っ張り移動が求められることがあり、軸線方向圧力によって力で係止される接続が作られる。
【００２５】
更に、刻み付きリングが、軸線方向に作用する力のモーメントによって、初期位置、中間位置、および端部位置で係合できることが想到される。
【００２６】
閉止経路の第２の区画における係合ピンの移動は、ソケットの電気接触ピンと光ファイバプラグの接触面との接触と並行して行うことができる。
【００２７】
本発明の別の目的は、光ファイバソケットおよび光ファイバプラグを備える光ファイバの接続部であり、光ファイバソケットが、主ハウジングと、光ファイバプラグをプラグハウジングとともに挿入するためのアクセスシャフトとを備え、アクセスシャフトの内側端部に、光ファイバプラグの光学適合表面とは逆の光学適合表面が配置され、主ハウジングが、刻み付きリングと、少なくとも１つの可動係合ピンと、係止リングとを更に備え、係合ピンの閉止経路が、少なくとも２つの区画を有する係止リングのガイド溝によって形成され、ガイド溝が、第１の方位角方向に延在する部分と、横断方向溝の端部領域に陥凹部を有する第２の軸線方向に延在する区画とを有し、第２の区画のみにおいて、係合ピンが光ファイバケーブルプラグの横断方向溝の端部領域にある陥凹部に摩擦係止によってスナップ嵌めされるように、係合ピンおよび係止リングが主ハウジング内に配置される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明は、本発明を図示される実施形態に限定することなく、以下の説明および添付図面を使用することによって説明される。
【図１】従来技術による光伝送プラグを示す概略図である。
【図２】図１に示されるような従来技術の係止メカニズムを示す拡大断面図である。
【図３】光ファイバコネクタのための本発明によるソケットの一実施形態を示す単純化した概略断面図である。
【図４】本発明によるソケットの係止メカニズムの一実施形態を示す単純化した概略図である。
【図５】係止メカニズムを機械的に制御する構成要素、および押付け力を制御する構成要素を付加的に示している、本発明によるソケットの一実施形態を示す概略断面図である。
【図６】本発明のソケットの可能な実施形態を示す詳細断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、摩耗を発生させずに、光伝送ケーブルプラグの接続および解放または交換を行うための解決策を提供する。結果として、ほこりおよび摩耗くずが、接続部が開いているときにアクセス可能である光ファイバキャビティに入ることが、ほぼ完全に回避される。ソケットは、ソケットを接続されたプラグに係止するための部材を有する。
【００３０】
既知のプラグおよびソケットを使用することによってもたらされる摩耗の問題は、係止が２つの連続する区画で行われるソケットによって解決される。
【００３１】
本発明は、主ハウジングと、光ファイバプラグを挿入するためのアクセスシャフトとを備え、アクセスシャフトの内側端部に、光送信器の光学適合表面が配置され、刻み付きリングおよび少なくとも１つの係合ピンが更に配置され、ピンの閉止経路８０が少なくとも２つの区画（８１、８２）を有する、光ファイバプラグと解放可能かつ再現可能に組み立てるためのソケットを提供する。
【００３２】
光伝送プラグ（１０）に接続するための本発明によるソケット（４０）は、プラグ（１０）を挿入するためのアクセスシャフト（４２）を有する主ハウジング（４１）と、可動刻み付きリング（６１）と、少なくとも１つの係合ピン（５１）とを有する。シャフト（４２）は内側に光学適合表面（４４）を備え、それに対して、ソケット（４０）がプラグ（１０）に接続されると、プラグ（１０）の光学適合表面（２２）が適用される。シャフト（４２）はまた、少なくとも１つの切欠き（４９）を有する。切欠き（４９）内には係合ピン（５１）が配置される。少なくとも１つの係合ピン（５１）は、刻み付きリング（６１）が閉止経路８０に沿って第１の位置（５１’）から端部位置（５１’’’）まで移動することによって変位可能である。
【００３３】
ソケット（４０）は、係合ピン（５１）の閉止経路が少なくとも２つの区画（８１、８２）を有することを特徴とする。
【００３４】
閉止経路の第１の区画（８１）では、係合ピン（５１）は第１の位置（５１’）から第２の位置（５１’’）まで変位可能である。この場合、プラグ（１０）の差込みまたは引抜きは、係合ピンの第１の位置では阻害されない。第２の位置（５１’’）では、係合ピン（５１）は、プラグ（１０）の横断方向溝（２７）の端部領域にある陥凹部に係合し、プラグ（１０）の引抜きが阻害され、プラグ（１０）の横断方向溝（２７）の端部領域において、係合ピン（５１）と陥凹との間に力による閉止は起こらない。
【００３５】
閉止経路の第２の区画（８２）では、係合ピン（５１）は第２の位置（５１’’）から端部位置（５１’’’）まで変位可能である。閉止経路の第２の区画（８２）では、係合ピン（５１）は、プラグの長手方向軸線の方向に延在する軸線方向でのみ変位可能である。この場合、押付け力を軸線方向で係合ピン（５１）に適用することができる。端部位置（５１’’’）では、係合ピン（５１）は、押付け力を加えられ、力で係止される形でプラグ（１０）の横断方向溝（２７）の端部領域にある陥凹部と係合し、プラグ（１０）の光学適合表面（２２）は、アクセスシャフト（４２）の光学適合表面（４４）に圧力嵌めされて接続される。
【００３６】
閉止経路の第１の区画（８１）では、係合ピン（５１）を実質的に方位角方向の経路で移動させることができ、方位角方向経路は、プラグハウジング（２１）上の陥凹部の行程またはプラグハウジング（２１）上の横断方向溝（２５）の行程を辿る。
【００３７】
別の実施形態では、係合ピン（５１）は、プラグの長手方向軸線に対して径方向で閉止経路の第１の区画（８１）内で移動可能であることができ、第１の位置（５１’）では、係合ピンは第２の位置（５１’’）よりも径方向外側であり、係合ピン（５１）は、第２の位置（５１’’）でのみ、プラグ（１０）の横断方向溝（２７）の端部領域にある陥凹部に係合する。
【００３８】
複数の係合ピン（５１）がアクセスシャフト（４２）の円周全体を通して配置されてもよい。
【００３９】
係合ピン（５１）の閉止経路の第１の区画（８１）は、刻み付きリング（６１）の第１の回転移動に連結されてもよい。
【００４０】
係合ピン（５１）の閉止経路の第２の区画（８２）は、刻み付きリング（６１）の第２の回転移動に連結されてもよい。
【００４１】
刻み付きリング（６１）の第１の回転移動および第２の回転移動は互いに追随し、連続する全体的な回転移動を形成することができる。あるいは、刻み付きリング（６１）の第１の回転移動は第２の回転移動によるものであってもよい。
【００４２】
第１の回転移動の終わりにおける刻み付きリング（６１）の第２の回転移動への移行は、軸線方向に作用する力のモーメントに対抗する刻み付きリング（６１）の軸線方向の引っ張り移動によってもたらすことができる。
【００４３】
第２の回転移動の終わりに、係合ピン（５１）は係止状態の端部位置（５１’’’）に至り、刻み付きリング（６１）が、軸線方向に作用する力のモーメントによって端部位置で係合してもよい。
【００４４】
刻み付きリング（６１）の第１の回転移動の始まりおよび／または終わりは、コギングトルクを備えることができる。コギングモーメントを発生させるため、刻み付きリング（６１）の移動にその移動が連結されるばね作動式のボール（７５）が、陥凹部を備えるプレート上を通ってもよい。
【００４５】
主ハウジング（４１）と、アクセスシャフト（４２）の周りに同軸で配置された、少なくとも１つの可動係合ピン（５１）が固定される係止リング（６２）との間には、受入れ側ハウジング（４１）のアクセスシャフト（４２）の切欠き（４９）の周りにシール（４９）が配置されてもよく、それがアクセスシャフト（４２）を、受入れ側ハウジング（４１）と刻み付きリング（６１）との間の範囲に対して封止する。
【００４６】
ソケット（４０）は電気接触ピン（９１）を備えてもよく、電気接触ピン（９１）は、主ハウジング（４１）のアクセスシャフト（４２）の第２の切欠き（９５）内において径方向で移動可能に配置される。接触ピン（９１）は、係合ピン（５１）の閉止経路の第１の区画（８１）の間、くぼんだ径方向外側の位置にあり、アクセスシャフト（４２）の接触ピン（９１）が内側にわずかに移動し、プラグ（１０）の電気接触面（３１）に接触するまで、閉止経路の第２の区画（８２）の間、径方向内側に移動させられる。接触ピン（９１）は、振動がある場合でも信頼できる電気的接触を担保するため、また接触ピン（９１）に対する未定の力が生じるのを回避するため、ばね作動式であることができる。
【００４７】
主ハウジング（４１）と電気接点（９１）のホルダとの間で、弾性シール部材（９４）を主ハウジング（４１）の第２の切欠き（９５）に配置することができるので、その弾性によって、電気ピン（９１）の移動および径方向でのそれらの支持が可能になり、主ハウジング（４１）と刻み付きリング（６１）との間の範囲に対してアクセスシャフト（４２）が封止される。
【００４８】
本発明によるソケットの係止メカニズムは摩耗がないので、光ファイバのキャビティに配置される光学要素は保護され、はるかに長い耐久性を有する。
【００４９】
係止の際、プラグにトルクが掛からない。規定の軸線方向の力のモーメントのみが、係止の間、また係止状態の際に起こる。これは摩耗を防ぐ助けとなる。
【００５０】
係止の作動は明確な触覚フィードバックによって行われるので、ユーザは動作の間、刻み付きリングまたは対応するマーカー上の角度位置を見る必要すらなしに、接続がどの状態にあるかに気付く。
【００５１】
本発明のソケットは、一般的に知られている光ファイバプラグと適合性があり、したがって既存の光ファイバを使用し続けることができる。
【００５２】
レーザー処理光学部品などの光学構成要素に取り付けるための、本発明によるソケットの機械的インターフェースは、従来のソケットと同一であってもよいので、後に続く既存のソケットの交換が可能になる。
【００５３】
本発明の説明の意味で、「軸線方向」または「軸線方向の」は、プラグおよびソケットの対称軸または長手方向軸線に関連する方向を定義するものとする。「径方向」または「方位角」も、コネクタの長手方向軸線に対する関係を示す。「頂部」、「上方」、「下方」、「下部」などの用語は、図面に示される図の配向を指すが、空間内における絶対的配向には関連しない。
【００５４】
図１は、従来の設計を用いた光ファイバプラグを示している。プラグのタイプは、工業用レーザーシステムの分野で広く使用されている。このタイプのプラグは、市場では「ＱＢＨ」の名称でＰｅｒｍａｎｏｖａ  Ｌａｓｅｒｓｙｓｔｅｍ  ＡＢ（スウェーデン）によって数十年前に最初に導入され、その名称が理由で、プラグタイプは現在「ＱＢＨプラグ」と一般的に呼ばれる。
【００５５】
プラグ１０は保護チューブ１２の端部に配置される。保護チューブ１２の内部には、光ファイバ１４が、通常は石英ガラスファイバが配置される。プラグ１０は、本質的に、ハンドル３５と、光ファイバ１４が軸線方向を中心に受け入れられるプラグハウジング２１とから成る。光ファイバ１４は、レーザー光１７が入るかまたは出ることができる、光ファイバ先端１５で終わる。多くの場合、石英ガラス製のウィンドウは、ここでは図示されていない光ファイバ先端１５に溶接される。光ファイバ先端１５または仮想のレーザー光出口点は、光学適合表面２２を正確に参照する形で配置される。光学適合表面２２は、プラグハウジング２１の外表面に配設された先細表面である。連結状態では、即ちプラグがソケットに差し込まれ、係止されているときは、光学適合表面２２は、反転形状を有するソケットの対向光学適合表面と正確に嵌合し、それによってレーザービーム出口点が正確に再現される。
【００５６】
プラグ１０は、通常、電気絶縁３２によって互いに、またプラグハウジング２１に対して隔離される、プラグハウジング２１の周面上の電気接触面３１を更に備える。
【００５７】
プラグ１０をソケットに係止するため、プラグハウジング２１上のプラグ１０は、その外側に、軸線方向に延在する軸線方向溝２４を有する。横断方向溝２５は、軸線方向溝２４から分岐し、プラグハウジング２１の周面の一部の上に方位角方向に延在する。横断方向溝２５はわずかなピッチを有するので、横断方向溝２５の壁２６は傾斜を形成する。横断方向溝２５は、横断方向溝２５のピッチが反対方向ではゼロであるかまたはわずかである、横断方向溝２５の端部領域２７にある陥凹部内へと開いている。
【００５８】
ソケット内におけるプラグの係止は、後述するような形で従来技術によって知られているソケットで達成される。係止のメカニズムは、図２の詳細図に概略的に示されている。
【００５９】
ソケットは、プラグ１０の受入れ開口部に、光学適合表面２２を反転した光学適合表面を有し、ボア内部に向いた突起またはガイド部材４８を有する。このガイド部材４８はソケット内で固定される。プラグ１０がソケットに挿入されると、ガイド部材４８は軸線方向溝２４に係合するので、プラグを規定の角度配向でのみ挿入することができる。プラグは、光学適合表面２２がソケットの光学適合表面に接触するまで、ソケットの奥へと挿入される。開位置では、係合ピン５１は、ガイド部材４８の軸線方向下方の第１の位置５１’にある。係合ピン５１は、押付け力によって軸線方向下向きに付勢され、押付け力に対抗してわずかに上向きに移動させることができる。係合ピン５１を係止するため、ソケット上にある外側スリーブの回転によって、横断方向溝２５内で方位角方向に押される。この場合、係合ピン５１は横断方向溝２５の壁２６に当接する。スリーブを更に回転させると、係合ピンは壁２６上を摺動し、同時に壁２６の傾斜によって上向きに押される。付勢された係合ピン５１の押付け力によって、ソケットハウジングは、光学適合表面２２がソケットの対応する光学適合表面に接した状態で下に押される。係止移動の終わりに、ピン５１は横断方向溝２５の端部領域２７にある陥凹部内で摺動し、次に端部位置５１’’’に来る。横断方向溝２５の壁２６における係合ピン５１の摩擦により、トルクがプラグハウジング２１に掛かる。固定的に配置されたガイド部材４８が軸線方向溝２４に係合することによって、トルクの結果としての係止の間、プラグがねじれなくなる。
【００６０】
係合ピン５１および横断方向溝２５などの噛み合う要素は複数回存在してもよい。軸線方向溝および横断方向溝は、押付け力の均一な力分布を達成するために、従来技術によって知られるプラグ内において３ビーム対称で１２０°ずらして配置される。
【００６１】
圧力下で壁２６に対して係合ピン５１が摺動することによって、それぞれの構成要素上で摩耗くずが作られる。ロックが開かれ、プラグが取り外された場合、この摩耗くずは、例えば、レーザービームを撮像するのに光学レンズを配置することができる、ソケットの開口部を通って落ちることがある。この摩耗くずは、高レーザー出力で動作する際の光学要素の熱焦点のシフト、または更には焼付きを引き起こす。
【００６２】
図３は、本発明の可能な実施形態を概略断面図で示している。ソケット４０は、主ハウジング４１と、刻み付きリング６１と、ガイド部材４８と、摺動可能に配置された係合ピン５１とを備える。主ハウジング４１は、上向きに開いたアクセスシャフト４２を形成し、光ファイバプラグ１０を挿入することができる、中央ボアを有する。アクセスシャフト４２の内壁には光学適合表面４４がある。アクセスシャフトは下側開口部４２’を有し、プラグ１０が接続されたときに、そこを通してレーザー光１７が伝播することができる。主ハウジング４１はアクセスシャフト４２に切欠き４９を有する。係合ピン５１は、切欠き４９を通って係合し、内向きに突出する。図示される実施形態では、係合ピン５１はシャンクまたはほぞである。アクセスシャフト４２の内壁には、切欠き４９の上方にガイド部材４８が配置される。ガイド部材４８は、主ハウジング４１内に固定的に配置され、アクセスシャフト４２内へと内向きに突出する。図３は、第１の位置５１’にある係合ピン５１を実線で示している。第１の位置５１’では、係合ピンはガイド部材４８と軸線方向で位置合わせされる。
【００６３】
係合ピン５１の第１の位置５１’でのみ、プラグ１０をアクセスシャフト４２に挿入することができる。この場合、ガイド部材４８および係合ピン５１の両方がプラグ１０の軸線方向溝２４に係合する。
【００６４】
図３はまた、係合ピン５１の第２の位置５１’’および端部位置５１’’’を破線で示している。
【００６５】
図３の実施形態は、閉止経路の第１の区画８１において、係合ピン５１が実質的に第２の位置５１’’に対して方位角方向で変位されることを示している。第２の区画８２では、係合ピン５１は軸線方向下向きに押され、押付け力が適用される。
【００６６】
図４は、図３に示される実施形態に示されているようなソケットの場合の、プラグ１０に対する係合ピン５１の変位を概略拡大詳細図で示している。
【００６７】
第１の区画８１の閉止経路は、プラグ１０の横断方向溝２５のピッチに対応する小さいピッチを有する。結果として、係合ピン５１は変位して、横断方向溝２５の壁２６に対する摺動または摩擦なしに、横断方向溝２５の端部領域２７にある陥凹部に入る。閉止経路の第２の区画８２でのみ、軸線方向の圧力が係合ピン５１に適用され、係合ピン５１は、第２の位置５１’’から軸線方向で端部位置５１’’’へと移動して、係合ピン５１が横断方向溝２５の端部領域２７にある陥凹部の壁に対して摩擦係止される。
【００６８】
係合ピン５１は、プラグ１０の横断方向溝２５またはその壁２６において、閉止経路の区画８１、８２のどの段階でも摺動も摩擦もしないので、摩耗くずはこの領域では発生しない。
【００６９】
図５は、いくつかの構成要素が係止および軸線方向圧力の印加を機械的に制御している、図３に示される実施形態に類似した本発明の一実施形態の概略断面図を示している。
【００７０】
係止リング６２は、主ハウジング４１の周りに同軸で配置される。係合ピン５１、または任意に複数の係合ピン５１は、係止リング６２上に装着される。係止リング６２は少なくとも１つのガイド溝６３を有する。制御ピン６９は、主ハウジング４１に恒久的に装着されたガイド溝６３内へと入り込む。したがって、係止リング６２は、ガイド溝６３の形状にしたがって、主ハウジング４１に対して回転可能または移動可能である。ガイド溝６３は閉止経路８１、８２の経路を形成する。したがって、ガイド溝６３は、プラグ１０の横断方向溝２５のピッチに対応する傾きを有する、第１の方位角方向に延在するスロット部分、ならびに第２の軸線方向に延在するスロット部分から成る。閉止リング６２は、制御リング６７の第１の陥凹部に係合する、少なくとも１つのアクチュエータ（図示なし）を更に有する。制御リング６７は、係止リング６２および主ハウジング４１の周りに同軸で配置される。制御リング６７は、刻み付きリング６１に恒久的に接続され、少なくとも１つの制御スロット６８を有する。制御スロット６８は制御ピン６９を通る。したがって、制御スロット６８の形状は、係止操作中における刻み付きリング６１の移動の経路を形成する。制御スロット６８は、刻み付きリング６１の第１の回転移動を可能にする、第１の方位角方向に延在する部分と、それに続く第１の軸線方向に延在する部分とを有する。続いて、制御スロット６８は、刻み付きリング６１の第２の回転移動に対する第２の方位角方向に延在する部分を有する。制御スロット６８は第２の軸線方向部分で終端する。刻み付きリング６１の第１の回転移動の間、係止リング６２は、アクチュエータを介して制御リング６７および刻み付きリング６１と連結される。そのため、刻み付きリング６１の第１の回転移動の間、係合ピン５１は、係止リング６２を閉止経路の第１の区画８１に沿わせることによって変位される。第１の回転移動の終わりに、制御スロット６８の第１の軸線方向区画にしたがって、刻み付きリング６１をばね圧に対抗して引き上げることができる。この場合、係止リング６２のアクチュエータは制御リング６７の陥凹部から係脱する。したがって、刻み付きリング６１の第２の回転移動では、回転移動は係止リング６２の回転とは連結されない。
【００７１】
圧力プレート６４およびばね要素６６が更に、係止リング６２と制御リング６７との間に同軸で配置される。ばね要素６６は、例えば波形ばねであってもよい。ばね要素６６は、係止リング６２の肩部と圧力プレート６４との間に軸線方向で収められる。圧力プレート６４は、軸線方向のスロットとピンの組み合わせ（図示なし）を介して制御リング６７に連結され、即ち、圧力プレート６４は制御リング６７に対して軸線方向で移動可能に配置され、刻み付きリング６１および制御リング６７の回転移動時に、圧力プレートも回転する。圧力プレート６４は、制御ピン６９がその中を通る少なくとも１つの傾斜スロット６５を有する。したがって、主ハウジング４１内で固定された制御ピン６９は、係止リング６２のガイド溝６３を通って、また圧力プレート６４の傾斜スロット６５を通って、制御リング６７の制御スロット６８内へと突出する。傾斜スロット６５は、傾きのない第１の方位角方向区画と、第２の区画に傾斜を形成する傾きを有する第２の方位角方向区画とを有する。したがって、刻み付きリング６１の第１の回転移動の間、圧力プレート６４の軸線方向位置は変化せず、制御ピン６９の把持スリーブ６１の第２の回転方向移動の際は、傾斜スロット６５の傾斜部分を通り、圧力プレート６４は軸線方向で下向きに移動する。この場合、ばね要素６６は係止リング６２の肩部に押し付けられ、そのため、係止リング６２を、またしたがって係合ピン５１を押し下げる軸線方向圧力を発生させるので、係合ピン５１は壁２６に接して下向きに移動し、続いて、プラグ１０の横断方向溝２５の端部領域２７にある陥凹部によって、最終的にプラグ１０の光学適合表面２２がソケット４０の光学適合表面４４に対して力によって係止される。
【００７２】
第２の回転移動の終わりに、制御スロット６８の第２の軸線方向に延在する部分に対応して、ばね圧によって刻み付きリング６１を下向きに移動させることができ、その際、係止リング６２のアクチュエータは、制御リング６７の第２の陥凹部（図示なし）に係合して、係止リング６２が再び制御リング６７および刻み付きリング６１と連結して、刻み付きリング６１が嵌まり、係止はそれ自体では解くことができない。
【００７３】
図６は、図５に示される実施形態に類似した本発明によるソケットの断面図である。図５と関連して記載した構成要素については再び説明しない。図６に示されるソケット４０の実施形態は、係止リング６２に固定される、合計３つの係合ピン５１を有する。係合ピン５１は１２０°ずらして配置されている。主ハウジング４１は、各係合ピン５１に対して切欠き４９を有する。図５の図と比較して、ガイド部材４８は別の係合ピン５１に対して配設されるが、機能性に関しては無関係であり、他の図面における動作モードをより明確に例示するためだけのものである。主ハウジング４１と係止リング６２との間には、シール５９が切欠き４９の周りに配置される。シール５９は、主ハウジング４１と刻み付きリング６１との間の領域からアクセスシャフト４２を封止する。
【００７４】
更に、図６は電気ピン９１を示している。電気接触ピン９１は、主ハウジング４１の第２の切欠き９５内で径方向に移動可能に配置される。接触ピン９１は、係合ピン５１の閉止経路の第１の区画８１において、くぼんだ径方向外向きの位置にあり、閉止経路の第２の区画８２の間、第２の切欠き９５内で、接触ピン９１がアクセスシャフト４２内へと内向きにわずかに突出するまで径方向内向きに移動して、プラグ１０の電気接触面３１と電気的に接触するようになる。接触ピン９１は、制御リング６７の湾曲した内表面上に配置される制御トラック上のポストを通して、それらを押圧するマウント内に配置される。制御トラックは、それぞれ一定の半径を有する、刻み付きリング６１の第１の回転移動に対応する第１の部分では平坦である。第２の回転移動に対応する第２の部分では、制御経路の半径は連続的に小さくなるので、制御トラックは傾斜を形成して、接触ピン９１のマウントを内向きに押圧する。弾性シール部材９４が、主ハウジング４１と接触ピン９１のマウントとの間で第２の切欠き９５に配置されてもよく、その弾性によって、接触ピン９１の移動とそれらの径方向での装着が可能になる。例えば、弾性メンブレンであってもよい弾性シール要素は、アクセスシャフト４２を主ハウジング４１と刻み付きリング６１との間の範囲から封止する。
【００７５】
ソケット４０は、主ハウジング４１にねじ込まれるキャップ７９を更に有する。結果として、主ハウジング４１の周りに同軸で配置された構成要素の組立てが可能になる。
【００７６】
ばねプレート７１はキャップ７９の下方に配置される。ばねプレート７１は、ばね制御リング６７を、またしたがって刻み付きリング６１を通って下に下がって、第１の回転移動から第２の回転移動への移行の間に刻み付きリング６１を引っ張ったときに力のモーメントを発生させ、ならびに第２の回転移動の終わりに刻み付きリング６１に嵌合するように力のモーメントを発生させる。
【００７７】
係止リング６２内には、ばね作動式のボール７５が配置され、それが複数の陥凹部を有する主ハウジング４１の肩部を押しやる。そのため、刻み付きリング６１の第１の回転移動の始まりおよび終わりに、コギングモーメントが発生する。
【００７８】
本発明の更なる図示されない実施形態では、係合ピン５１は、閉止経路の第１の区画８１において、プラグの長手方向軸線に対して径方向で移動可能であってもよい。この場合、第１の位置５１’では、係合ピンは、第２の位置５１’’よりも径方向外向きに位置する。係合ピン５１は、第２の位置５１’’でのみ、プラグ１０の陥凹部に係合する。このタイプの係止に対する機械的制御は、上述したような電気接触ピン９１の機械的制御と同様の方式で達成することができる。このため、係合ピン５１は、係止リング６２内で径方向に摺動可能に配置されてもよく、係合ピン５１の径方向位置は、制御リング６７の内表面上の第２の制御トラックを介して変更することができる。この第２の制御トラックは、刻み付きリング６１の第１の回転移動に対応する第１の区画で、連続的に減少する半径を有する。刻み付きリング６１の第２の回転移動に対応する、第２の制御トラックの第２の区画では、半径は一定である。係止リング６２は、この実施形態では、軸線方向でのみ移動可能に装着され、刻み付きリング６１および制御リング６７の方位角方向移動は係止リング６２に連結されない。これにより、係合ピン５１は、第１の回転移動の間、その方位角位置を変えることなく径方向内向きに押され、第１の回転移動の終わりに、プラグハウジング２１の横断方向溝２７の端部領域にある陥凹部に係合する。続いて、刻み付きリング６１の第２の回転移動を用いて、閉止経路の第２の区画８２が行われ、その際、係合ピン５１の軸線方向移動と押付け力の印加が、他の実施形態に関して上述したのと同じ方式で行われる。
【００７９】
従来技術によって知られている解決策とは対照的に、本発明は、係止と力の印加が切り離されることが保証される、解放可能かつ再現可能に組み立てるためのソケットを提供する。この技術的効果には、係止が磨耗と関連せず、したがって、光ファイバ間の光学的接続と干渉することがある粒子が形成されないという利点がある。力の印加は、第２のステップでのみ行われる。
【００８０】
本発明による利点は、係止と、接続を確立するための力の印加を切り離すことを、別々の移動方向に結びつけることによって達成される。したがって、係止は方位角方向経路で、力の印加はそれに続く軸線方向経路で行われる。
【符号の説明】
【００８１】
１０  プラグ
１２  保護チューブ
１４  光ファイバ
１５  光ファイバ先端
１７  レーザー光
２１  プラグハウジング
２２  光学適合表面
２４  軸線方向溝
２５  横断方向溝
２６  壁
２７  横断方向溝の端部領域にある陥凹部
３１  電気接触面
３２  電気絶縁
３５  ハンドル
４０  ソケット
４１  主ハウジング
４２  アクセスシャフト
４２’  下側開口部
４４  光学適合表面
４８  ガイド部材
４９  切欠き
５１  係合ピン
５１’  第１の位置
５１’’  第２の位置
５１’’’  端部位置
５９  シール
６１  刻み付きリング
６２  係止リング
６３  ガイド溝
６４  圧力プレート
６５  傾斜スロット
６６  ばね要素
６７  制御リング
６８  制御スロット
６９  制御ピン
７１  ばねプレート
７５  ボール
７９  キャップ
８０  閉止経路
８１  第１の区画
８２  第２の区画
９１  接触ピン
９４  弾性シール部材
９５  第２の切欠き
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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