КРЫШКА СОЕДИНИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ
CAP FOR TELECOMMUNICATION LINE CONNECTOR ASSEMBLY

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Заявляемое изобретение относится к электрическим соединительным устройствам, в частности к клеммным коробкам или коммутационным блокам. В частности, заявляемое изобретение относится к электрическому соединительному устройству с разрезающим изоляцию элементом, используемым для установления электрического соединения с проводником, при этом соединительное устройство имеет универсальную крышку/ обеспечивающую простой монтаж проводников, с которыми устанавливается соединение.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В области средств связи соединительные блоки соединяют с кабелями, идущими к абонентам, тогда как другие соединительные блоки соединяют с кабелями, идущими на центральную телефонную станцию. Чтобы установить соединение между абонентом и АТС для замыкания электрической цепи устанавливают навесные перемычки. Обычно навесные перемычки можно многократно соединять, разъединять и вновь соединять, по мере того как меняются требования в сфере услуг связи. Соединительные блоки обычно выполняют в виде электрического соединительного устройства, иногда их называют клеммными коробками или коммутационными блоками.
Для установления электрического соединения с проводом или электрическим проводником можно использовать соединитель с врезным контактом или так называемый "врезной контакт". Когда провод заводят в прорезь такого врезного контакта, врезным контактом сдвигается изоляция с участка провода и между ними устанавливается электрическое соединение. При заведении провода в прорезь изоляция провода прорезается и между токопроводящей поверхностью врезного контакта и медной жилой провода устанавливается электрическое соединение.
Обычно врезной контакт размещают в изолированном корпусе. Такой корпус имеет крышку или другой съемный элемент, который используют, чтобы прижать проводник и установить электрическое соединение с врезным контактом. В обычном исполнении проводник заводят в корпус и затем закрывают крышку. Однако зачастую пользователь не может визуально проверить, правильно ли было установлено соединение с врезным контактом.
Обычные коммутационные блоки известны. Например, они описаны в патентах США №4210378; 4431247; 4815988; 4279460; 4789354; 4341430; 4533196; 4127312; 5147218; 5281163 и патенте Великобритании №2129630.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Первым объектом заявляемого изобретения является электрическое соединительное устройство для подсоединения первого и второго электрических проводов. Электрическое соединительное устройство включает корпус, имеющий секцию для размещения первого и второго врезных контактов и подвижно соединенную с корпусом откидную крышку для накрывания упомянутой секции. Крышка имеет основную часть, участок, удерживающий провода, и фиксатор. Удерживающий провода участок имеет изготовленные из гибкого материала первый и второй держатели провода, выполненные с возможностью заведения и размещения в них первого и второго электрических проводов соответственно, при этом каждый держатель провода имеет в целом цилиндрическую форму и выполненную вдоль него продольную щель. Держатель провода выполнен с возможностью удерживания и выравнивания соответствующего электрического провода относительно основания, необходимого для соединения электрического провода с зажимным участком соответствующего врезного контакта при закрывании крышки. Сила зажима держателя провода меньше силы зажима врезного контакта. Фиксатор выполнен с возможностью крепления крышки к основанию в закрытом положении крышки. В результате при установке крышки в открытое положение, после того как она была установлена в закрытое положение, первый и второй провода удерживаются первым и вторым врезными контактами, освобождаясь при этом от первого и второго держателей.
Другим объектом заявляемого изобретения является крышка, подвижно прикрепляемая к основанию соединительного устройства с врезными контактами и выполненная с возможностью накрывания контактной секции, имеющей первый и второй врезные контакты, включающая основную часть, участок, удерживающий провода, и фиксатор. Удерживающий провода участок имеет изготовленные из гибкого материала первый и второй держатели проводов, выполненные с возможностью заведения и размещения в них первого и второго электрических проводов соответственно, при этом каждый держатель провода имеет в целом цилиндрическую форму и выполненную вдоль него продольную щель. Держатель провода выполнен с возможностью удерживания и выравнивания соответствующего электрического провода относительно основания, необходимого для соединения электрического провода с зажимным участком соответствующего врезного контакта при закрывании крышки. Сила зажима держателя провода меньше силы зажима врезного контакта. Фиксатор выполнен с возможностью крепления крышки к корпусу в закрытом положении крышки. В результате при установке крышки в открытое положение, после того как она была установлена в закрытое положение, первый и второй провода удерживаются первым и вторым врезными контактами, освобождаясь при этом от первого и второго держателей.
В соответствии с другим вариантом изобретения крышка, подвижно прикрепляемая к основанию соединительного устройства с врезными контактами, выполненная с возможностью накрывания множества заполненных гелем контактных секций, каждая из которых имеет первый и второй врезные контакты, имеет основную часть, выполненную в виде удлиненной крышки с возможностью накрывания множества заполненных гелем контактных секций. Крышка также имеет элемент, способный вытеснять гель, выполненный на нижней стороне основной части крышки и который имеет множество препятствующих выгибанию провода направляющих, имеющих форму выдавливающего откоса, обеспечивающую вытеснение размещенного в контактной секции геля в направлении к врезному контакту, размещенному в контактной секции. Крышка также имеет фиксатор для крепления крышки к основанию в закрытом положении крышки.
Другим объектом заявляемого изобретения является способ размещения витой пары в соединительном устройстве, выполненном в виде электрического соединительного устройства, описанного выше. Крышку переводят в открытое положение. Первый и второй провода витой пары заводят в первый и второй держатели проводов соответственно до тех пор, пока концы проводов не коснутся торцевой стенки крышки. Контактную секцию накрывают крышкой, при этом фиксатор крышки сцепляется с соответствующим выступом, выполненным в основании. В итоге, когда крышка закрыта, первый и второй провода оказываются соединенными с соответствующими первым и вторым врезными контактами. При переводе крышки в открытое положение, после того как она была установлена в закрытое положение, первый и второй провода удерживаются первым и вторым врезными контактами, освобождаясь при этом от первого и второго держателей.
Другим объектом заявляемого изобретения является электрическое устройство для подсоединения, по меньшей мере, первого электрического провода, включающее основание с размещенным в нем, по меньшей мере, первым врезным контактом, электрически связанным с электрическим устройством. Кроме того, устройство имеет откидную крышку, подвижно соединенную с основанием. Крышка имеет основную часть и удерживающий провод участок, который имеет первый держатель провода, выполненный с возможностью заведения и размещения в нем первого электрического провода. Первый держатель провода имеет в целом цилиндрическую форму и выполненную вдоль него продольную щель, при этом держатель провода выполнен с возможностью удерживания и выравнивания первого электрического провода, необходимого для соединения электрического провода с зажимным участком первого врезного контакта при закрывании крышки, причем сила зажима держателя провода меньше силы зажима врезного контакта. Также крышка имеет фиксатор, выполненный с возможностью крепления крышки к основанию в закрытом положении крышки. В одном из примеров основание может иметь множество врезных контактов, при этом крышка имеет соответствующее множество держателей провода для заведения и удерживания соответствующего множества электрических проводов. В другом примере осуществления изобретения в качестве устройства может быть печатная плата.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг.1А показан в аксонометрии пример выполнения электрического соединительного устройства в соответствии с одним из вариантов изобретения.
На Фиг.1 В показан другой вид в аксонометрии примера выполнения электрического соединительного устройства.
На Фиг.2А показана часть примерного электрического соединительного устройства в соответствии с одним из вариантов изобретения.
На Фиг.2 В показано изображенное на Фиг.2А боковое сечение, на котором виден врезной контакт, размещенный в основании электрического соединительного устройства.
На Фиг.3А показан в аксонометрии пример выполнения врезного контакта.
На Фиг.3В показан в аксонометрии другой вид врезного контакта, установленного в электрическом соединительном устройстве.
На Фиг.4А показан в аксонометрии вид спереди примерной крышки в соответствии с изобретением.
На Фиг.4В показан в аксонометрии вид снизу примерной крышки в соответствии с изобретением.
На Фиг.4С показан в аксонометрии вид спереди альтернативного примера выполнения крышки.
На Фиг.4D показан в аксонометрии вид снизу альтернативного примера выполнения крышки.
На Фиг.5 показан в аксонометрии вид сверху примера выполнения крышки в соответствии с другим вариантом изобретения.
На Фиг.6 показан в аксонометрии пример выполнения крышки с размещенной в ней парой проводов.
На Фиг.7 показан в аксонометрии вид сверху примера выполнения крышки с размещенной в ней парой проводов.
На Фиг.8 показан в аксонометрии вид примерного электрического соединительного устройства с откинутой крышкой, в которой размещена пара проводов.
На Фиг.9 показан в аксонометрии крупный план участка примерного электрического соединительного устройства с крышкой, находящейся в закрытом положении.
На Фиг.10 показан в аксонометрии крупный план вида в разрезе примерного электрического соединительного устройства с откинутой крышкой, в которой размещена пара проводов.
На Фиг.11 показан в аксонометрии крупный план выреза примерного электрического соединительного устройства с закрытой крышкой, в которой размещена пара проводов.
На Фиг.12 показан в аксонометрии крупный план выреза примерного электрического соединительного устройства с откинутой крышкой после установки пары проводов.
На Фиг.13 показана в аксонометрии перемычка (конфигурационный переключатель) в соответствии с изобретением.
На Фиг.14 показано в аксонометрии защитное устройство в соответствии с изобретением.
На Фиг.15 показан в аксонометрии пример выполнения альтернативного электрического соединительного устройства в соответствии с вариантом изобретения.
На Фиг.16А показан в аксонометрии вид сверху примера выполнения альтернативной многопарной крышки в соответствии с изобретением.
На Фиг.16 В показан в аксонометрии вид снизу примера выполнения альтернативной многопарной крышки в соответствии с изобретением.
На Фиг.17 показан в аксонометрии пример выполнения альтернативной крышки в соответствии с изобретением.
На Фиг.18А показан в аксонометрии пример выполнения соединительного устройства, установленного на электрическую плату.
На Фиг.18 В показан другой вид соединительного устройства, изображенного на Фиг.18А.
Наряду с приведенными выше чертежами, поясняющими отдельные примеры осуществления изобретения, предполагаются также и другие примеры осуществления изобретения. Во всех случаях раскрываются примеры осуществления заявляемого изобретения, и они не носят ограничительный характер. Следует понимать, что специалист в данной области техники может осуществить и другие многочисленные модификации и варианты в рамках сущности заявляемого изобретения. При этом нет необходимости в определении масштаба элементов, изображенных на чертежах. На всех чертежах одинаковые цифры используются для обозначения одинаковых элементов.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На Фиг.1А изображено электрическое соединительное устройство 16, которое в заявляемом изобретении иногда называют клеммной колодкой или коммутационным блоком. Соединительное устройство 16 имеет, как правило, прямоугольную конструкцию. Например, в альтернативных вариантах осуществления изобретения соединительное устройство 16 может иметь конструкцию в виде прямоугольного параллелепипеда, коробчатую конструкцию с гранями трубчатой или прямоугольной формы или конструкцию в виде прямого цилиндра. Соединительное устройство 16 имеет основание 21 и некоторое количество заглушек или крышек 18, размещенных на его верхней и нижней сторонах. В частности, на Фиг.1А показано некоторое количество крышек 18, размещенных на верхней стороне основания 21, при этом крышка 18А находится в открытом положении, а крышка 18В - в закрытом. Не показано, но крышки 18 могут быть размещены на нижней стороне основания 21. В альтернативном примере осуществления изобретения нижняя сторона основания 21 может иметь некоторое количество крышек иной конструкции, как это детально объясняется ниже.
Как показано на Фиг.1 В, крышка 18 может быть шарнирно соединена с основанием 21, например, посредством ряда цапф или поворотных осей 19, входящих в зацепление с соответствующими опорами 17 поворотных осей, выполненными в основании 21. В предпочтительном примере осуществления изобретения посредством шарнирного механизма крышку можно поворачивать в пределах 90° или более. В соответствии с примерами осуществления заявляемого изобретения и, как детально описано ниже, посредством крышки 18 можно просто устанавливать электрические провода для соединения в соединительном устройстве, поскольку провода сначала устанавливают в крышке 18, расположив ее в удобном положении или под удобным углом. В особенности такая конструкция обеспечивает упрощение монтажа в условиях высокой плотности оборудования, когда соединительные устройства расположены очень близко друг к другу.
На Фиг.2В представлено сечение соединительного устройства 16, полученное вдоль линии 2В-2В, показанной на Фиг.2А, при этом видно, что основание 21 имеет некоторое количество контактов 30. Контакты 30 используют для электрического соединения первого ряда проводов 23 и второго ряда проводов 63 (показано на Фиг.1А). Обычно проводами 23, 63 могут быть провода витой пары, именуемые в области телефонии "Tip" и "Ring". В качестве проводов можно использовать любой стандартный телефонный провод с ПВХ-изоляцией (или иной обычной изоляцией). Такими проводами могут быть, но не ограничены ими: провод с диаметром, соответствующим 22 AWG (American Wire Gauge - Американский проволочный калибр) (круглая медная жила с номинальным диаметром 0,025 дюйма (0,65 мм) с номинальной толщиной ПВХ-изоляции 0,010 дюйма (0,25 мм)); провод с диаметром, соответствующим 24 AWG (круглая медная жила с номинальным диаметром 0,020 дюйма (0,5 мм) с номинальной толщиной ПВХ-изоляции 0,010 дюйма (0,25 мм)); провод с диаметром, соответствующим 26 AWG (круглая медная жила с номинальным диаметром 0,016 дюймов (0,4 мм) с номинальной толщиной ПВХ-изоляции 0,010 дюймов (0,25 мм)). Несмотря на то, что описанные примеры осуществления изобретения особенно характерны для соединительных устройств, предназначенных для коммутации витых пар, для специалиста в данной области техники очевидно, что соединительное устройство может быть использовано для подсоединения одиночного провода или рядов одиночных проводов, также используя крышку для одиночного провода или ряд таких крышек (показано на Фиг.17). Дополнительно, согласно другому альтернативному примеру осуществления изобретения такую крышку можно выполнить с возможностью размещения в ней и соединения одного или более проводов (1, 2, 3, 4, 5 или более) с одним или большим количеством врезных контактов соединительного устройства, печатной платы или иного электрического или телекоммуникационного устройства (примеры показаны на Фиг.18А и Фиг.18 В). Основание 21 предпочтительно выполнить из диэлектрического термопластика с наполнителем из стекловолокна. Например, основание 21 может быть выполнено из конструкционного пластика, такого как, но не ограничиваясь им, Valox 325 - полимерное соединение полибутилентерефталат, поставляемое компанией GE Plastics, расположенной в г.Питсфилде, штат Массачусетс; Lexan 500R - пожароустойчивая поликарбонатная смола с 10% стекловолокна, поставляемая компанией GE Plastics, расположенной в г.Питсфилде, штат Массачусетс; Makrolon 9415 пожароустойчивая поликарбонатная смола с 10% стекловолокна, поставляемая компанией Bayer Plastics Division, расположенной в г.Питтсбург, штат Пенсильвания, или Makrolon 9425 - пожароустойчивая поликарбонатная смола с 20% стекловолокна, поставляемая компанией Bayer Plastics Division, расположенной в г.Питтсбург, штат Пенсильвания.
На верхней или нижней поверхностях основания 21 в общем случае выполнены несколько секций (пример, секции 20 показаны на Фиг.2В). Например, как показано на Фиг.1А, основание 21 имеет 10 пар секций (верхних и нижних). Также в основании 21 выполнено некоторое количество рядов гнезд 25 для размещения контактов 30 (показаны на Фиг.2 В). Упомянутые выше материалы, которые могут быть использованы для изготовления основания, обеспечивают превосходную изоляцию контактов 30 в гнездах 25 и достаточные прочностные свойства, необходимые для соединения проводов с контактами 30. Секции являются конструктивными элементами, предназначенными для предотвращения коробления или деформации основания в процессе литья термопластика. Обе верхняя и нижняя стороны основания 21 имеют штыри 22 и 24, при этом канавка, расположенная между этими штырями 22 и 24, способствует выравниванию первого ряда проводов 23 и второго ряд проводов 63, удерживаемых крышками 18. При этом размер канавки между штырями 22 и 24 может быть немного больше наружного диаметра проводов.
На Фиг.3А показана конструкция контакта 30, предпочтительно врезного контакта (также под этим подразумевают в заявляемом изобретении врезной элемент 30). На Фиг.3В показаны контакты 30, установленные в основании 21. Контакт может быть размещен в контактной секции 20 (показано на Фиг.2В) соединительного устройства 16. Контактную секцию также можно заполнять герметиком, таким как обычный гель, чтобы предотвратить попадание в нее влаги и коррозию контакта.
В качестве герметиков для указанной цели могут быть использованы синтетические смазки и гели, такие как, но не ограничиваясь ими, RTV 6186, смешанный в пропорции А/В от 1,00 до 0,95, производства компании GE Silicones, расположенной в г.Уотерфорд, штат Нью-Йорк. Гели, которые можно описать как уплотнительный материал, содержащий трехмерную сетку, имеют ограниченный по свойствам предел эластичности, что позволяет им сохранять контакт с конструктивными элементами, для защиты которых такие гели предназначены. Могут быть использованы гели, имеющие химический состав, в который входят один или несколько следующих элементов: (1) пластифицированные термопластичные эластомеры, такие как стойкий к набуханию в маслах трехблочный полимер Kraton; (2) сшитые силиконы, в том числе разбавленные силиконовым маслом полимеры, полученные посредством сшивающих реакций, такие как винилсиланы, и, возможно, другие модифицированные силоксановые полимеры, такие как силаны или азот, галоген, или производные серы; (3) стойкие к набуханию в маслах сшитые полиуретаны или мочевина, обычно полученные из изоцианатов и спиртов или аминов; (4) стойкие к набуханию в маслах полиэфиры, обычно полученные из ангидрида кислоты и спиртов. Возможно также применение других гелей. При необходимости обеспечить дополнительные функциональные возможности в состав геля могут быть добавлены другие компоненты, такие как антикоагулянты, антиоксиданты, ультрафиолетовые поглотители, красящие вещества и т.д. Используемые гели могут иметь значение пенетрации в диапазоне от 15 до 40 единиц, полученные с использованием стального шарика диаметром 0,25 дюйма и скорости, составляющей 2 мм/сек на глубине 4 мм в образце, содержащемся в чашке, такой как описана в тесте ASTM D217 Американского общества по испытанию материалов (в цилиндре 3 дюйма в диаметре и 2,5 дюйма по высоте, наполненном до краев). Дополнительно, их предел эластичности в соответствии с тестами ASTM D412 и D638 может составлять, по меньшей мере, 150% и более предпочтительно, по меньшей мере, 350%. Также такие материалы могут иметь прочность сцепления, которая превосходит адгезионную прочность открытой поверхности самого геля или ему подобного.
Типичные составы имеют гели, полученные из 3-15 частей Kraton (G 1652 - блок-сополимера стирола-этилена-бутилена-стирола (SEBS) производства компании Kraton Polymers, LLC, расположенной в г.Хьюстон, шт.Техас, и 90 частей нефтяного масла, дополнительно с антиоксидантами для замедления декомпозиции при смешивании и распределении.
Врезной контакт 30 может быть выполнен из электропроводного металлического материала. В одном примере осуществления изобретения врезной контакт 30 может быть выполнен из фосфористой бронзы марки С51000 согласно стандарту ASTM В103/103М-98е2, луженой оловом методом рифлоу толщиной 0,000150-0,000300 дюйма согласно стандарту ASTM В545-97(2004)е2, и нанесенным гальваническим способом никелевого подслоя толщиной минимум 0,000050 дюйма согласно стандарту SAE-AMS-QQ-N-290 (Jul 2000).
Врезной контакт 30 может иметь два конца по существу U-образной формы. Например (см. Фиг.3А), и первый конец 91, и второй конец 92 имеют выполненную в них прорезь 93 U-образной формы. Прорези 93 U-образной формы выполнены с возможностью зацепления соответственно первого ряда проводов 23 и второго ряда проводов 63. Концы U-образной формы имеют конструкцию, которая позволяет при заведении в них проводов прорезать изоляцию проводов, чтобы обеспечить соединение с жилами проводов.
Как показано на Фиг.2В, врезные контакты 30 могут быть установлены в гнездах 25 основания 21. В предпочтительном примере осуществления изобретения открытые концы по существу U-образных прорезей 93 врезных контактов 30 могут быть скошенными или скругленными. Предпочтительно, ширина гнезд 25 выбирается приблизительно равной или немного больше толщины врезных контактов 30, чтобы врезные контакты 30 удерживались, а не расшатывались или поворачивались в основании 21. Кроме того, контакты за областями, где осуществляется электрическое соединение, могут иметь шипы 301, 302 с раствором, большим, чем у гнезд 25, при этом в гнездах 25 выполнены полости для размещения шипов 301, 302. Когда врезные контакты 30 заведены в гнезда 25 на установленную глубину, шипы 301, 302 высвобождаются из узких гнезд 25 и закрепляются в местах для размещения. Закрепление таким образом врезных контактов 30 в гнездах 25 исключает их вертикальное смещение.
Дополнительно в деталях на Фиг.4 и по Фиг.12 показаны различные виды примера выполнения крышки 18. Крышка 18 выполнена с возможностью накрытия контактной секции соединительного устройства. При этом крышка 18 обеспечивает соединение одного ряда проводов, таких как провода 63, с другим рядом проводов посредством врезного контакта простым закрыванием крышки 18. При этом, когда провод закреплен во врезном контакте 30, откидывание крышки 18 не приводит к отсоединению присоединенного провода от врезного контакта или не разъединяет их. Кроме того, крышка 18 имеет самозащелкивающийся и размыкаемый фиксатор, который можно вручную привести в действие и который может выдержать многократные циклы закрывания и открывания. Крышка 18 также имеет зону доступа для тестирования, предназначенную для проверки контактов, и зону визуального контроля для проверки расположения проводов. Тогда как на Фиг.4-12 показаны примеры крышки 18, выполненной как отдельная конструкция, из описания для специалиста в данной области техники очевидно, что можно выполнить как одно целое большое количество крышек 18 (например, чтобы открывать и закрывать одновременно).
В примере осуществления изобретения крышка 18 имеет основную часть 101, участок 102, удерживающий провод, и фиксатор 120. При желании, крышка 18 может дополнительно иметь зону доступа 140 для тестирования и зону 150 визуального контроля. Основная часть 101, которая может быть выполнена из изоляционного материала, имеет в общем случае прямоугольную форму, позволяющую накрывать контактную секцию с врезными контактами соединительного устройства 16. Крышку 18 можно выполнить из конструкционного пластика, такого как, но не ограничиваясь им, Ultem 1100, поставляемого компанией GE Plastics, расположенной в г.Питсфилде, штат Массачусетс; Valox 420 SEO - пожароустойчивой поликарбонатной смолы с 20% стекловолокна, поставляемой компанией GE Plastics, расположенной в г.Питсфилде, штат Массачусетс; IXEF 1501 - пожароустойчивой поликарбонатной смолы с 20% стекловолокна, поставляемой компанией Solvay Advanced Polymers, LLC, расположенной в г.Альфаретта, штат Джорджиа, или IXEF 1521 - пожароустойчивой поликарбонатной смолы с 20% стекловолокна, поставляемой компанией Solvay Advanced Polymers, LLC, расположенной в г.Альфаретта, штат Джорджиа. В предпочтительном примере осуществления изобретения в качестве материала для изготовления крышки 18 может быть использован гибкий пластиковый материал, такой как Makralon 2658, 2850, 2407 или 2607 - поликарбонатная смола, поставляемая компанией Bayer Plastics Division, расположенной в г.Питтсбург, штат Пенсильвания. В одном примере осуществления изобретения материал, используемый для изготовления крышки 18, может быть по существу прозрачным. В другом примере осуществления изобретения материал, используемый для изготовления крышки 18, может быть полупрозрачным.
Каждая крышка 18 имеет удерживающий провод участок 102, изображенный на Фиг.4А в виде держателей 102А и 102 В проводов. Держатели 102А и 102 В проводов имеют в целом цилиндрическую или трубчатую форму, при этом каждый держатель имеет отверстие 103, по размеру выполненное с возможностью размещения в нем обычного провода и создания опоры для провода, такого как описаны выше. Как показано, держатели проводов предпочтительно размещены снизу под верхней поверхностью крышки и позиционированы напротив врезных контактов, размещенных в основании 21. Держатели 102А и 102 В могут быть одинаковыми или различными. Например, отверстие держателя 102 В можно выполнить так, что оно может отличаться (например, иметь другую форму, другой цвет и т.д.) от отверстия держателя 102А, чтобы указывать, что определенный провод нужно заводить в держатель 102 В, а не в держатель 102А.
При монтаже провода 63 можно заводить через отверстия 103, пока конец провода не коснется задней стенки 114 крышки 18 (показано на Фиг.6 и также на виде в разрезе, показанном на Фиг.10). Крышка 18 также имеет вырез или поперечную выборку 110, которая выполнена с возможностью размещения врезного контакта 30, когда крышка находится в закрытом положении, так что, когда крышкой накрывают основание 21, поперечная выборка 110 находится в соответствующем положении относительно врезного контакта 30 и гнезда 25. Ширина выборки 110 немного больше толщины врезного контакта 30. При этом крышку 18 можно открывать и закрывать неоднократно, не касаясь непосредственно врезного контакта 30.
Как показано на Фиг.4В, на которой изображена нижняя сторона крышки 18, поперечная выборка 110 может иметь размещенные в ее границах первый и второй выступы 107, выполненные на нижней поверхности 105 крышки. Выступы 107 могут взаимодействовать с установленными проводами, так чтобы провода попали в щель врезных контактов, когда крышку закрывают. При этом крышка 18 также может иметь направляющие участки 109, которые задают поперечное расположение проводов при их установке до соприкосновения с задней стенкой 114 и во время соединения.
В альтернативном примере осуществления изобретения, как показано на Фиг.4D, крышка 18 может иметь задние стенки 114', выполненные с плавно углубляющейся или дугообразной выемкой. Дугообразная форма задней стенки способствует тому, чтобы конец установленного провода не сцеплялся с задней стенкой и поэтому не выходил из своего врезного контакта, когда крышку 18 открывают и закрывают во время многочисленных операций.
Кроме того, оба держателя 102А, 102 В проводов имеют продольную прорезь или щель 104, что позволяет переместить и надежно закрепить во врезном контакте 30 провод, размещенный в участке удерживания (показано на Фиг.10-12). Кроме того, держатели 102А и 102В имеют достаточную гибкость, такую, что когда крышка снова откинута (см. Фиг.12), провод 63 может оставаться внутри врезного контакта за счет того, что сила зажима по существу U-образных прорезей 93 врезного контакта больше силы зажима держателей 102А, 102В проводов. Как описано ниже, пока крышка откинута, провод 63 удерживается по существу U-образной прорезью 93, поскольку продольная прорезь или щель 104 открыта, чтобы провод 63 мог остаться внутри врезного контакта.
Например, как показано на Фиг.4С, в альтернативном примере осуществления изобретения каждый из держателей 102А, 102 В проводов может дополнительно иметь соответствующие сквозные прорези 104А и 104 В, выполненные в основной части 101 крышки и размещенные по существу напротив щелей 104. Такие дополнительные сквозные прорези 104А и 104В позволяют лапкам держателей проводов, например лапкам 102В' и 102В'' гнуться независимо друг от друга.
Кроме того, с каждой стороны щели держатель провода может дополнительно иметь расширяющиеся в сторону от щели 104 концевые участки 106. При наличии таких расширяющихся концевых участков проще закрывать крышку 18, когда провод закреплен в по существу U-образной прорези 93 врезного контакта 30, он при этом не смещается или выходит из врезного контакта 30 (соответственно, производимые манипуляции не влияют на электрическое соединение).
Как было упомянуто, крышка 18 также имеет фиксатор 120. В предпочтительном примере осуществления изобретения фиксатор 120 представляет собой литую, выполненную за одно целое часть крышки 18. Как показано в аксонометрии на Фиг.4А и Фиг.6, фиксатор крышки выполнен в виде упругого выступоподобного элемента 124, имеющего захватывающую поверхность. При этом на его захватывающей поверхности могут быть выполнены выступы или захватывающие лапки 122. Как показано на Фиг.8, Фиг.9 и Фиг.11, захватывающие лапки 122 выполнены с возможностью сцепления с выступом, таким как Т-образный штырь 27, выполненным в основании 21, чтобы удерживать крышку 18 в закрытом положении. Выступ или штырь 27 может быть жестким или упругим. Штырь 27 может также иметь отличную от Т-образной форму, при этом конкретную форму следует выполнить так, чтобы осуществлялось зацепление с фиксатором и крышка находилась в закрытом положении, пока специалист ее не откроет намеренно.
В одном примере осуществления изобретения штырь 27 выполнен в виде упругого консольного стержня, который имеет выступы 27А и 27В для сцепления с соответствующими захватывающими лапками 122, чтобы крышка случайно не открылась. В одном примере осуществления изобретения наружные края выступов 27А и 27В могут быть скошенными. В предпочтительном варианте осуществления изобретения элемент 124 имеет достаточную гибкость, для того чтобы его можно было отклонить или и нагнуть в любом направлении вдоль линии 126, показанной на Фиг.5 и Фиг.7. Движение вперед и назад может быть очень незначительным (например, от 0,01 до 0,02 дюйма) и все же обеспечивать достаточное перемещение. Например, когда крышку 18 опускают, переводя в закрытое положение, элемент 124 защелки можно сместить вовнутрь, чтобы дать возможность Т-образному штырю 27 зайти за элемент 124. В предпочтительном примере осуществления изобретения можно услышать звук запирания со щелчком, когда лапки 122 защелки входят в зацепление с Т-образным штырем 27. Отпирание можно выполнить путем простого нажатия большим или другим пальцем руки на клавишу 123. Так, при нажатии клавиши 123 лапки защелки можно высвободить от Т-образного штыря 27 и откинуть крышку 18.
Фиксатор 120 включает также ограничители перемещения, такие как стопорные выступы 128, выполненные на верхней поверхности крышки 18, которые могут ограничить смещение элемента 124 по сторонам. Возможность смещения фиксатора вовнутрь (по направлению к задней стенке 14) обеспечивается отверстием 127, выполненным в верхней поверхности крышки 18, где оно частично ограничено торцевой стенкой 129 крышки. Таким образом, фиксатор 120 имеет установленный предел возвратно-поступательного перемещения, что уменьшает вероятность случайной поломки при откидывании или закрывании крышки. Отверстие 127 можно также выполнить с возможностью предупреждения чрезмерного перемещения из стороны в сторону.
В другом альтернативном примере осуществления изобретения крышка 18 может иметь в общем случае точку приложения давления на плоской поверхности, выполненную как можно дальше от поворотной оси 19, чтобы за счет рычага получить больший выигрыш в силе для преодоления усилия, необходимого для заведения проводов во врезные контакты. В другом дополнительном альтернативном примере осуществления изобретения верхний участок фиксатора (например, клавишу 123) можно разместить на высоте немного ниже остальной верхней поверхности крышки, чтобы уменьшить давление, прикладываемое к фиксатору 120 в процессе закрывания.
Как было упомянуто, крышка 18 может дополнительно иметь зону доступа 140 для тестирования и зону 150 визуального контроля. В предпочтительном варианте осуществления изобретения зона доступа 140 для тестирования может иметь одно или более отверстий, таких как отверстия 141 и 142, обеспечивающие доступ к врезным контактам (показано на Фиг.5 и Фиг.7). Например, отверстия 141 и 142 могут быть достаточного размера, чтобы обеспечить доступ пробнику (пробникам) непосредственно к врезным контактам в закрытом положении крышки. Можно использовать иные формы для отверстий 141 и 142.
Кроме того, крышка 18 может иметь зону 150 визуального контроля, что позволяет пользователю осматривать смонтированные провода или проверять их расположение. Зона 150 визуального контроля может быть выполнена в виде отверстия или отверстий, таких как отверстия 151 и 152, или в виде по существу прозрачного материала (например, окно или ему подобные), расположенного над предполагаемым местом размещения проводов, что обеспечивает возможность визуального наблюдения. Как альтернативный вариант - зону визуального контроля можно выполнить на другой стороне крышки. Зона визуального контроля обеспечивает возможность пользователю проверять состояние проводов, не открывая крышки. Например, пользователь может проверить провода, для того чтобы после монтажа увидеть, размещен ли конец каждого провода непосредственно у торцевой стенки 114, 114' крышки. Такая зона визуального контроля увеличивает вероятность того, что провод будет правильно заведен во врезной контакт.
Во время работы соединительное устройство 16 можно разместить в коммутационном шкафу, камере, люке или крышке, на таких местах, как на наружном участке энергоблока для линий связи, который часто представляет собой оборудование с плотной компоновкой (где блоки размещены на расстоянии примерно одного дюйма друг от друга), там, куда физически трудно завести провода. Используя крышку 18, описанную выше в примерах осуществления изобретения, можно легко заводить в нее провода, размещая крышку 18 под удобным углом, закрывая ее затем простым нажатием пальцем руки. При этом такой порядок соединения можно выполнить, не применяя специального инструмента. Например, как показано на Фиг.10 - Фиг.12, ряд проводов можно завести и соединить следующим образом. Для простоты не рассматривается большое количество рядов других блоков.
Как видно на вырезе, показанном на Фиг.10, крышку можно установить в открытое положение (откинуть), чтобы обеспечить доступ к держателям проводов 102. Провод или провода (обычно витую пару) можно заводить в отверстия соответствующих держателей, пока концы проводов не окажутся в непосредственной близости или, предпочтительно, пока не соприкоснуться с участком задней стенки 114 (или 114') крышки 18. Крышку 18 можно перевести в закрытое положение (показано на Фиг.11), нажимая пальцем (большим пальцем) руки на верхнюю поверхность крышки. Закрывающее усилие прикладывается до тех пор, пока фиксатор 120 не войдет в зацепление с Т-образным штырем 27 основания 21 (например, можно услышать щелчок или щелканье). После закрывания крышки 18, как показано на Фиг.11, провода 63 закрепляются во врезных контактах 30 (в этом примере провода 63 зацеплены первым концом 91 врезных контактов 30, тогда как соответствующие провода для соединения закреплены на втором конце 92 врезных контактов 30). Монтажник может затем проверить размещение проводов, осматривая секцию с врезными контактами через зону визуального контроля крышки 18. И наоборот, как показано на Фиг.12, крышку 18 можно откинуть обратно, поскольку провода 63 остаются закрепленными и соединенными с врезными контактами 30. Например, можно надавить на клавишу 123, чтобы вывести крышку из зацепления с Т-образным штырем 27. Небольшим направленным под углом вверх усилием крышку 18 можно открыть, при этом не выводя провода из врезных контактов. Также после приведения крышки 18 в открытое положение в ней можно размещать дополнительный ряд проводов для соединения с проводами 63, уже установленными в соответствующих врезных контактах.
Как очевидно из вышеописанного, установку и соединение витых пар проводов можно осуществлять без специального инструмента или особого умения специалиста. При этом замену провода можно осуществить, не повреждая крышки.
В альтернативном примере осуществления изобретения соединительное устройство, в котором соединены первый ряд проводов 23 и второй ряд проводов 63, может быть также электрически соединено с дополнительным рядом проводов. Например, как показано на Фиг.13, для соединения пар проводов 23 и 63 с дополнительной парой проводов или дополнительными парами проводов можно использовать дополнительный элемент, такой как джампер или перемычка 40. Перемычка 40 может дополнительно иметь крышку 18', выполненную подобно описанной выше. Корпус перемычки 40 может иметь контакты для сращивания (не показаны), которые соединяют перемычку с врезным контактом 30.
В дополнительном альтернативном примере осуществления изобретения, как показано на Фиг.14, крышку 18'' можно разместить на защитном устройстве 42, которое можно разместить на нескольких или всех соединительных устройствах, чтобы предотвратить или уменьшить повреждение проводов и других соответствующих элементов от внезапного увеличения напряжения или силы тока в проводах (например, защита от перенапряжения и/или защита от перегрузки по току), например, вызванного ударом молнии. Защитное устройство 42 предпочтительно выполнено из изоляционного материала, такого как вышеописанные изоляционные материалы, и дополнительно может иметь заземляющий контакт. Также защитное устройство может иметь элемент, ограничивающий напряжение, такой как динистор (переключающий диод) или двунаправленный симметричный динистор, который имеет очень высокое сопротивление в обычном состоянии и который образует цепь короткого замыкания, когда напряжение превышает заданное значение. Конструкция перемычки 40 и защитного устройства 42 может быть аналогична описанной в международной заявке WO 2007/102983, которая включена здесь посредством ссылки.
Как перемычка 40, так и защитное устройство 42 могут иметь фиксаторы, такие как описаны выше, для присоединения этих элементов к основанию 21 соединительного устройства, как это очевидно из описания для специалиста в данной области техники.
Как было упомянуто, соединительное устройство может иметь основание и некоторое количество крышек, размещенных на верхней и нижней сторонах основания 21. Например, на Фиг.15 показано другое соединительное устройство 16', которое имеет первый ряд крышек 18, размещенных на верхней или "перемычечной" стороне 21А основания 21, и второй ряд крышек, в том числе срощенные крышки 418А и 418В, размещенные на нижней или "кабельной" стороне 21В основания 21. Крышки 418А и 418В - это срощенные крышки, что означает, что каждой такой крышкой можно накрыть некоторое количество контактных секций. Как показано на Фиг.15, крышка 418А изображена в открытом положении, а крышка 418В - в закрытом. Крышки 418А и 418В могут иметь некоторое количество единичных крышек, выполненных заодно целое, все по конструкции аналогичны описанным выше крышкам 18, либо крышки могут иметь альтернативную конструкцию.
Например, на Фиг.16А и Фиг.16В показана альтернативная крышка 418А, особенность конструкции которой заключена в вытеснении геля. Более детально пример крышки 418А показан на изображенном на Фиг.16А виде сверху. В этом примере осуществления изобретения крышкой 418А можно накрывать пять различных контактных секций. Альтернативно, крышку 418А можно сконструировать так, чтобы накрывать меньшее или большее число контактных секций. Крышка 418А имеет основную часть 401 и фиксатор 420. Основная часть 401 может быть изготовлена из описанных выше материалов применительно к крышке 18, которые могут быть по существу прозрачными или полупрозрачными. В этом альтернативном примере осуществления изобретения посредством фиксатора 420 можно снять переднюю деталь крышки 418 с основания 21, нажимая на парные клавиши. Крышку 418А можно соединить, например поворотно установить, с основанием 21 посредством ряда цапф или поворотных осей 419, входящих в зацепление с соответствующими опорами цапф или поворотных осей, выполненными на основании 21.
При этом, как показано дополнительно в деталях на Фиг.16В, нижняя часть крышки 418А может иметь некоторое количество препятствующих выгибанию провода направляющих 415. Как упомянуто выше, каждую контактную секцию можно заполнить герметиком, таким как обычный гель (примеры перечислены выше), чтобы предотвратить попадание туда влаги и коррозию контакта. В этом примере осуществления изобретения направляющие 415 имеют форму выдавливающего откоса, обеспечивающую при закрывании крышки усилие, перемещающее гель в направлении размещенного в секции врезного контакта. Такое перемещение геля лучше обеспечивает попадание необходимого количества геля в точку соединения провода и врезного контакта.
В одном примере осуществления изобретения провода можно завести с кабельной стороны 21В основания, используя специальный монтажный инструмент. Как показано на Фиг.16В, выступы 407 можно также выполнить на нижней стороне крышки 418, что помогает удерживать заведенные провода в отверстиях врезных контактов и помогает предотвращать их рассоединение. Кроме того, крышка 418 может также иметь направляющие углубления 409, выполненные в направляющих 415 и в которых можно размещать провода, удерживая их в поперечном направлении при установке/соединении в контактной секции.
Как упомянуто выше, соединительное устройство в соответствии с заявляемым изобретением может быть видоизменено, чтобы соединять отдельный провод или ряды отдельных проводов, так же как использовать крышку для отдельного провода или ряда крышек для отдельных проводов. Например, на Фиг.17 показан альтернативный вариант крышки 218, выполненной с возможностью заведения и удерживания отдельного провода. Крышка 218 имеет основную часть 201, участок 202, удерживающий провод и фиксатор 220. При желании крышка 218 может дополнительно иметь зону доступа для тестирования и зону визуального контроля (не показаны). Основная часть, которая может быть изготовлена из изоляционного материала, имеет в целом прямоугольную форму, чтобы накрывать контактную секцию с врезными контактами основания 221, которая может быть частью соединительного устройства или может быть отдельной конструкцией, выполненной с возможностью соединения с печатной платой или иным электрическим или телекоммуникационным устройством. Контактную секцию можно также заполнить герметиком, таким как обычный гель, чтобы предотвратить попадание в нее влаги и коррозию контакта. Крышку 218 можно выполнить из конструкционного пластика, такого как описан выше. В одном примере осуществления изобретения материал, используемый для изготовления крышки 218, может быть по существу прозрачным. В другом примере осуществления изобретения материал, используемый для изготовления крышки 218, может быть полупрозрачным.
Тогда как основание 221, изображенное на Фиг.17, представляет только одну контактную секцию и имеет одну крышку, из описания специалисту в данной области техники очевидно, что, не выходя за рамки сущности изобретения, основание 221 может иметь большое количество секций с врезными контактами и большое количество соответствующих крышек.
Крышка 218 имеет участок 202, удерживающий провод, в этом примере осуществления изобретения - держатель отдельного провода. Держатель 202 имеет в целом цилиндрическую или трубчатую форму, при этом размер отверстия 203 позволяет размещать и удерживать обычный провод, такой как те, что описаны выше. Как показано, держатель провода предпочтительно размещен снизу под верхней поверхностью крышки и позиционирован напротив врезного контакта 30, установленного в основании 221.
При монтаже провод можно заводить сквозь отверстие 203, пока конец провода не коснется участка задней стенки крышки 218 (не показано). Крышка 218 может также иметь поперечную выборку (не показана), которая выполнена с возможностью размещения врезного контакта 30, когда крышку закрывают, так что когда крышкой накрывают основание 221, поперечная выборка оказывается в соответствующем положении относительно врезного контакта 30. Ширина поперечной выборки крышки немного больше толщины врезного контакта 30. Посредством этого, подобно тому, что описано выше, крышку 218 можно неоднократно открывать и закрывать, не касаясь непосредственно врезного контакта 30.
При этом держатель провода 202 может иметь прорезь или продольную щель 204, что позволяет переносить и посредством врезного контакта 30 надежно закреплять провод, размещенный в участке удерживания. Кроме того, держатель провода 202 может иметь достаточную гибкость, чтобы сила зажима по существу U-образных прорезей врезного контакта оказалась больше силы зажима держателя провода 202. При этом, когда крышку 218 откидывают, щель 204 позволяет присоединенному проводу оставаться внутри врезного контакта.
При этом каждая сторона расщепленного держателя провода дополнительно может иметь расширенный на конце участок 206, уходящий в сторону от прорези 204. При наличии такого расширяющегося на конце участка проще закрывать крышку 218, при этом провод остается закрепленным во врезном контакте 30 и не смещается или выходит из него (соответственно, сохраняется электрическое соединение).
Крышка 218 также имеет фиксатор 220. В этом альтернативном примере осуществления изобретения фиксатор 220 содержит пару упругих в виде столбиков элементов 224А и 224 В, имеющих выступы, выполненные с возможностью разъемного зацепления с корпусом 21 в закрытом положении крышки. Крышку можно оставлять закрытой до тех пор, пока фиксатор не будет специально разблокирован специалистом.
В другом альтернативном примере осуществления изобретения в качестве конструкции основания, в котором размещен врезной контакт, может быть отдельная конструкция, выполненная с возможностью соединения с печатной платой или иным электрическим или телекоммуникационным устройством. Таким образом, крышки, описанные в примерах осуществления заявляемого изобретения, можно использовать для непосредственного соединения проводов с печатной платой или другим устройством.
Например, на Фиг.18 показан пример соединительного устройства 300, установленного на печатной плате 350. Устройство 300 имеет корпус 321, в котором размещен один или большее количество врезных контактов 30, используемых для соединения входящего провода с печатной платой. Секция с врезными контактами накрыта крышкой 18А (находится в закрытом положении) или крышкой 18В (в открытом положении). Контактную секцию также можно заполнить герметиком, таким как обычный гель, чтобы предотвратить попадание туда влаги и коррозию контакта. Крышки 18А и 18В можно выполнить таким же образом, как это описано выше применительно к крышке 18. Как показано на Фиг.18В, каждый врезной контакт может дополнительно иметь выполненный в виде штыря вывод 50, выступающий из нижнего участка основания 321. Эти выводы 50 можно соединить непосредственно с печатной платой или соответствующими гнездами для подключения, выполненными на другом электрическом или телекоммуникационном устройстве.
Поскольку электрические провода обычно подсоединяют к соединительным устройствам в полевых условиях, предпочтительно облегчать процесс установки/соединения. Например, условия, при которых необходимо работать и осуществлять монтаж, могут быть суровыми, например на открытом воздухе (т.е. непредсказуемые погодные условия), шкафы в метро (т.е. работа в тесном помещении) и недостаточно квалифицированный персонал. Чтобы упростить работу в таких условиях, можно использовать соединительные устройства с универсальными крышками, описанные в примерах осуществления заявляемого изобретения.
Несмотря на то, что в заявляемом изобретении были описаны предпочтительные примеры осуществления изобретения, специалисту в данной области техники понятно, что можно вносить изменения в форму и детали в рамках сущности изобретения.