УЛУЧШЕННАЯ ПЕРЕКРЕСТНАЯ СИСТЕМА СВЯЗИ ДЛЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ Российский патент 1998 года по МПК H01R4/24 

Изобретение относится к связи и может быть использовано при соединении множества пар проводов с распределительным кабелем.

Известна перекрестная система соединения, в которой провода направляются в V-образный приемник-паз в металлической части контактного элемента, и он смещает изоляцию для обеспечения в контакте упругого сжатия проводника, устанавливаемого в нем, и создания электрического соединения.

Недостатком описанной конструкции является невозможность производить необходимые пересоединения и подсоединение дополнительных телефонов к любой линейной паре.

Известна также перекрестная система связи для телекоммуникационных систем, включающая сборку, имеющую контакты для подключения множества пар проводов кабеля и отверстия для доступа при подключении контактов других проводов к контактам, и штекеры с контактами для электрического подключения к контактам проводов.

Недостатком этой конструкции является необходимость переключать пару проводов в другую клеммную сборку или на другие клеммы той же сборки с отключением провода от соединителя.

Технический эффект, ожидаемый от реализации изобретения, состоит в обеспечении многоразовой коммутации проводов без разрыва цепи и выполнении промежуточных отпаек, позволяющих использование существующих проводов кабеля для подключения дополнительных абонентов.

Указанный технический эффект достигается тем, что в перекрестной системе связи для телекоммуникационных систем, включающей сборку, имеющую контакты для подключения множества пар проводов кабеля и отверстия для доступа при подключении контактов других проводов к контактам, и штекеры с контактами для электрического подключения к контактам проводов.

Сборка содержит корпус, включающий в себя средство для создания поперечной опоры для множества проводов, панель, приспособленную для установки на корпусе, причем панель имеет множество клеммных контактов для присоединения к проводам, закрепленным в корпусе, и для охватывания концов этих проводов в корпусе, причем указанная панель имеет пару отверстий, обеспечивающих доступ к указанным контактам, а также имеет направляющие средства вблизи отверстий для ориентации пар отверстий, и множество штекеров для осуществления контакта с указанными контактами в сборке, причем штекеры содержат изолирующий корпус, имеющий противоположные концы и шарнирно подвешенную головку, опирающуюся на один конец, сцепляющийся контакт, установленный в корпусе с противоположными концевыми частями, причем одна концевая часть контакта представляет собой контакт в виде камертонной вилки, приспособленный для осуществления электрического соединения с указанными клеммными контактами, а другая концевая часть представляет собой контакт, смещающий изоляцию, приспособленный для выполнения электрического соединения с кроссовым проводом, причем указанная головка имеет средство для облечения соединения между кроссовым проводом и другой концевой частью сцепляющегося контакта и имеет отверстие в ней, обеспечивающее доступ к части сцепляющегося контакта и направляющее средство вблизи отверстий для обеспечения надлежащего положения второго штекера на головке, причем другой конец корпуса имеет средство для стыковки с направляющим средством панели или головки для размещения одной концевой части сцепляющегося контакта в отверстии для осуществления электрического контакта с клеммным контактом или сцепляющимся контактом. Панель имеет два ряда клеммных контактов для осуществления соединения с проводами, расположенными в корпусе, причем один контакт в каждом ряду расположен так, чтобы осуществлять электрическое соединение с каждым указанным проводом. Панель имеет два ряда отверстий, расположенных в ней, обеспечивающих доступ к каждому клеммному контакту в двух рядах. Направляющее средство сформировано на панели под одним из рядов отверстий. Направляющее средство включает в себя стенку, которая образует полость пары указанных отверстий. Штекер содержит пару сцепляющихся контактов, а контактная часть в виде камертонной вилки расположена под углом к части, смещающей изоляцию.

Указанный корпус имеет головку, шарнирно подвешенную к другому концу указанного корпуса, причем один конец корпуса имеет углубление и средство для установки контактов, предназначенное для установки пары идентичных контактов и ориентирования их относительно гнезда, а головка имеет средство для приема проводов, предназначенное для установки пары проводов для выполнения соединения с контактами в том случае, когда головка закрывает другой конец корпуса.

В электрическом штекере для соединения пары проводов с второй парой проводов, содержащем корпус, пару контактов, установленных в корпусе и выступающих из одного конца корпуса, и отверстие на другом конце корпуса, обеспечивающее ввод проводов для осуществления электрического соединения со сцепляющимися контактами, согласно изобретению корпус имеет головку, шарнирно подвешенную к другому концу корпуса, причем один конец корпуса имеет углубление и средство для установки контактов, предназначенное для установки пары идентичных контактов и ориентирования контактов относительно гнезда, а головка имеет средство для приема проводов, предназначенное для установки пары проводов для выполнения соединения с указанными контактами в том случае, когда указанная головка закрывает указанный другой конец указанного корпуса.

Головка имеет средство для приема проводов, размещенное на одной стороне головки, обращенной к корпусу, и средство, образующее гнездо для стыковки с штекером, образовано на другой стороне головки.

Средство для установки контактов содержит отлитую за одно целое опору внутри корпуса с углублением и отверстием для установки сцепляющихся контактов, причем контакты имеют противоположные концевые части, одна концевая часть выступает за одну сторону корпуса и из средства для установки контактов для соединения с внешним элементом.

Указанная пара сцепляющихся контактов содержит тонкую металлическую пластину, имеющую контактную часть, смещающую изоляцию на другой концевой части, и контактную часть в виде вилки камертона на одной концевой части, причем контактная часть в виде камертона расположена под углом к части, смещающей изоляцию.

На фиг. 1 приведено пространственное изображение соединителя согласно изобретению, иллюстрирующее переднюю, верхнюю и левую стороны клеммной сборки кросс-соединителя и набор модульных штекеров в рабочем состоянии; на фиг. 2 - пространственное изображение соединителя по фиг. 1 с удаленными частями для иллюстрации деталей, находящимися за ними; на фиг. 3 - поперечные разрезы частей соединителя, представленные в процессе подключения кабеля; на фиг. 4 - пространственное изображение панели клеммной сборки, ограниченной пятью парами проводов, иллюстрирующее набор модульных штекеров в различных положениях; на фиг. 5 - пространственное изображение модульного штекера, иллюстрирующее заднюю, нижнюю и левую стороны; на фиг. 6 - пространственное изображение штекера на фиг. 5, иллюстрирующее заднюю, верхнюю и правую стороны его; на фиг. 7 - вертикальный разрез штекера; на фиг. 8 - горизонтальный разрез штекера; на фиг. 9 - пространственное изображение пары состыкованных штекеров с головкой верхнего штекера, находящейся в открытом положении, и парой проводов, введенных в каналы головки; на фиг. 10 - пространственное изображение некоторых контактов клеммной сборки соединителя и пары модульных штекеров с проводами, присоединенными к контактам клеммной сборки, для схематической иллюстрации электрических соединений; на фиг. 11 - 14 - схемы, иллюстрирующие шаг за шагом процесс переноса связи от кабеля и старого распределительного кабеля к кабелю и новому распределительному кабелю без разрыва цепи.

Соединитель состоит из клеммной сборки 2, включающей две панели 3 на пять пар и набор модульных штекеров 4, выполненных для сопряжения с клеммной сборкой и обеспечения электрического соединения с проводами, подключенными к клеммной сборке 2.

Клеммная сборка 2 включает в себя корпус 5, имеющий поперечные канавки, образованные между гребенкой для проводов или выступами 6 и 7, чтобы образовать средство для размещения множества проводов 8, расположенных поперек корпуса 5. Зазор между выступами 6 невелик, он меньше, чем диаметр изоляции проводов, так, что, когда провод вводится между выступами, он прочно закрепляется в нем. Внутренняя стенка корпуса, к которой примыкают выступы 6, служит для фиксации проводов 8, когда панели 3 установлены на корпусе 5. Как показано, внутри корпуса 5 образуются канавки для размещения проводов. Упоры 9 расположены вблизи выступов 6 и 7 и образуют с соседними стенками (см. фиг. 2) углубление для ножек контактов. В теле упоров имеется ребро, параллельное траектории проводов 8, чтобы зафиксировать их положение между ножками контактов. Изоляционные стенки 11, расположенные между каналами для проводов, служат для изоляции контактов.

В панелях 3, сопряженных с корпусом 5, крепятся контакты 12, служащие для обеспечения постоянного электрического соединения с парами проводов, идущих от кабеля панели, благодаря режущей полосе 31 разделяют провода по всей длине и герметизируют концы и соединения проводов в корпусе. Панели 5 имеют гребенки для фиксации положения проводов: гребенки 14 примыкают к правому краю, гребенки 15 примыкают к двум рядам контактов 12 и центральный гребень 16, который входит между проводами и удерживает их в ложе, образованном упорами 10.

Каждая панель 5 имеет два ряда отверстий 17, по 10 в каждом, обеспечивающих доступ к контактам 12 для электрического соединения с проводами. Каждая панель 5 имеет цельноотлитые стенки, формирующие первую полость 18, куда вставляют заднюю часть модульного штекера 4. Вблизи этих стенок, образующих полость, располагаются стенки, образующие прямоугольный прилив 19. Крайние стенки, формирующие прилив 19, имеют на противоположных сторонах обращенные наружу направляющие пазы 20. Полость и прилив образуют направляющие средства возле одного ряда отверстий 17 вдоль нижнего края панели 18 клеммной сборки и ориентируют штекер 4 на ней. Отверстия 17 в первом или нижнем ряду располагаются в полостях 18.

Второй ряд отверстий 17, расположенный вдоль верхнего края панелей 3, находится над вторым рядом контактов 12. Отверстия 17 принимают штекеры 4, но не имеют вокруг себя средства для фиксации, хотя и имеют такой же внешний вид и расположение, как и отверстия первого ряда.

На фиг. 4 показаны установленные на свои места на панели 3 два штекера, причем один из штекеров (4) установлен во втором ряду отверстий 17.

На фиг. 4 - 10 показано, что модульный штекер 4 содержит изолирующий корпус 22 и головку 23. Головка крепится к корпусу посредством частей цельнопрессованного шарнира, образованного ушками 24 на корпусе 22, имеющими полости и центральный захват в виде крюка для приема подвески 26, отлитой вместе с головкой 23. Корпус снаружи имеет вид прямоугольной коробки, которая образована тонкими литыми стенками. Внутренняя часть корпуса 22 выполнена с держателем 25 для пары одинаковых электропроводных металлических сцепленных контактов 27. Головка 23 содержит два канала 28 для проводов. Цельнолитая упругая защелка 29 выступает между двумя углублениями 31 для проводов в нижней части корпуса 22 для захвата защелкой 30 на головке 23 при фиксации ее в замкнутом положении.

Каждый сцепляющийся контакт 27 выполнен из тонкой металлической пластины, имеющей на одном конце контактную часть 32 в виде камертона, приспособленную для сцепления с ножкой или лезвием другого контакта, и на другом конце - контактную часть 33, смещающую изоляцию провода для обеспечения электрического соединения. Контактные части 32 и 33 расположены в плоскостях, смещенных на 90^o по отношению друг к другу. Часть 33 имеет глубокий паз 34 для приема кроссовых проводов, причем пазы 34 расположены соосно с каналами 28 головки 23. Части 32 и 38 выполнены путем изгибания тонкой металлической пластины вокруг оси так, что центральная линия камертонной контактной части 32 лежит в плоскости центральной оси части 33. Плоскость камертонной части 32 отогнута для обеспечения соединения с одной из ножек контактной части 33 или одним из контактов 12 так, чтобы она не попала в паз. Как показано более четко на фиг. 7, 8 и 10, один контакт 27 повернут вокруг продольной оси на 180^o относительно другого контакта пары. Контакты 27 расположены в корпусе 22 так, чтобы части 32 выступали из нижней поверхности достаточно для проникновения в отверстия 17 панели 3 и обеспечивали хорошее электрическое соединение с контактом 12. Изогнутая часть 33 контакта обеспечивает закрепление контакта 27 нижней части крестообразного углубления в держателе 25 корпуса 22, как показано на фиг. 7 и 8, где контакты 27 удерживаются зубцами, вставленными в углубления в стенках, а держатель 25 имеет отверстие, через которое часть 32 контактов 27 выступает наружу. Часть 33 с другой стороны выступает в верхнюю часть корпуса для приема кроссового провода, расположенного внутри корпуса в канале 28 головки. Сцепляющиеся контакты 27 разделены тонкой стенкой 37, выполненной в корпусе 22 для их электрической изоляции один от другого.

Корпус 22 имеет прямоугольную углубленную область для приема прилива. Эта область имеет на стенках направляющие выступы 37 с размерами и формой, предназначенными для сопряжения с направляющими пазами 20 прилива 19. Выступы 37 и пазы 20 обеспечивают ориентацию, как описано выше, а также механическую опору для противодействия усилиям боковой нагрузки (втягивание кроссовых проводов и т.п.), способным ухудшить электрическое соединение контактной части 32 с контактом 12 или контактной частью 33. Корпус 22 также формируется с второй упругой защелкой 39 в нижней стенке, причем эта защелка входит в углубление 21 в нижней стенке, образующее полость 18 на панели 3, или в углубление 38 в передней части и нижней стенке 41 головки 23 (см. фиг. 8). Защелка 39 расположена с зазором относительно держателя 25 сцепляющегося контакта 27, причем держатель 25 имеет такую форму, которая позволяет ему входить в полость 18 с направляющими выступами 37 в направляющих пазах 20 и защелкой 39 в углублении 21. Стенки корпуса 22 окружают прилив 19 стенки, образующей полость 18.

Головка 23 подвешена с возможностью поворота из поднятого положения, когда можно вставить провода спереди (см. штекер 4a с открытой головкой на фиг. 4) в закрытое положение для размещения проводов, находящихся в каналах 28, в контактных частях 33. Пазы 35 расположены поперек каналов 28, чтобы разместились контактные части 33, а каналы служат для фиксации провода в таком положении, чтобы он правильно вошел в паз 34 контакта. Головки 23 также снабжены пазами или отверстиями 40 в верхней или передней стенке. Отверстия 40 окружены стенками 41, образующими другую полость 42 для приема держателя 25 сцепляющихся контактов корпуса 22. Отверстия 40 выполнены так же, как и отверстия 17, и стенки 41 также образуют прямоугольный прилив с направляющими пазами 43 для направляющих выступов 37. Нижняя стенка головки 23 имеет углубленную область 38, расположенную над упором 30, которая будет удерживать защелку 39, чтобы можно было разместить один штекер 4 на другом при стыковке. Фиг. 9 и 10 иллюстрируют стыковку модульных штекеров, когда сцепляющиеся контакты 27 одного штекера образуют электрическое соединение с ножками контактной части 33 нижнего штекера, который, в свою очередь, электрически соединен с нижним рядом проводных контактов 30.

Корпус 5 клеммой сборки предпочтительно изготавливать из стеклонаполненного термопластика полибутилен-терефталата, а панели 3 - из подобного же изоляционного материала. Так как корпус и панель используются как несущие элементы для проводов, они оба формируются из высокопрочного стеклонаполненного технического пластика с прочностью, достаточной для того, чтобы выдержать нагрузку, создаваемую проводами. Даже если клеммная сборка используется только для единичного подключения проводов и если она выполнена из прочного пластика, то это ограничивает потребность в устройствах для резки металла, применяемых для крепления проводов. Подходящие материалы:
Valox 420 - в Пластиковой группе компании Дженерал Электрик (One Plastics Avenue, Pittsfield, Massachusets 01201, USA);
30% стеклонаполненный пластик Ultem (там же);
30% стеклонаполненный пластик SAN в ICI (Advenced Materials, 475 Greamery Way, Exton, Pennsylvenia).

Соединитель по изобретению предпочтительно изолировать от окружающей среды посредством влагонепроницаемого уплотнителя, чтобы герметизировать соединения между проводами и контактами. Такой уплотнительный материал должен быть помещен в корпусе 5 сборки, а также в корпусе 22 и головке 23 штекера.

Соединитель по изобретению допускает стыковку нескольких штекеров 4 для проведения испытаний соединений с кабельными проводами. Стыковка также позволяет делать промежуточные отпайки в цепях. Кроме того, штекеры могут быть смонтированы на панелях и производить электрические соединения с кабельными проводами через второй ряд отверстий 17. Новшеством является то, что наличие пары кроссовых проводов в каждом переставляемом модульном штекере позволяет легко перемещать штекер и переключать абонент с одной входящей линии на другую простым отключением штекера 4 из одной позиции и включением его в другую на панели 3 или на другом соединителе.

Если требуется перенести абонент со старой линии на новую, соединитель согласно изобретению позволяет легко выполнить такой перенос, используя одну временную и одну заменяемую кроссовую линию. После завершения переноса временная и первоначальная кроссовые линии отключаются, но обе при необходимости могут быть использованы снова. На фиг. 11 - 14 иллюстрируются этапы переноса цепи между кабелями 44 и 45 на связь по кабелям 44 и 46 без разрыва новой цепи. В исходном состоянии цепь осуществляется от входного кабеля 44 на клеммной сборке 2a через штекер 4а, соединительные провода 47, штекер 4б на клеммной сборке 2б к кабелю 45. Новый кабель 46 присоединен к клеммной сборке 2в. Первым шагом является подготовка перемычки, состоящей из штекера 4г, соединительного провода 48 и штекера 4в. Штекер 4г стыкуется с штекером 4а, а штекер 4в присоединяют к клеммной сборке 2в. Первое присоединение к новой линии, таким образом, сделано. Вторым этапом (фиг. 12) является подготовка другого кросса, включающего в себя штекер 4г, провод 49 и штекер 4д. Штекер 2е присоединяется к контактам 12 (не показаны), связанным с кабелем 44, ниже второго ряда отверстий 17, а штекер 4д стыкуется к верхней части штекера 4г. После этого соединения цепи между кабелем 44 и кроссовым проводом 4б становятся излишними. Теперь (фиг. 13) штекер 4а может быть извлечен из клеммной сборки 2а и отсоединен от штекера 4г без разрыва новой цепи с кабелем 46. После установки штекера 4г (фиг. 14) на место штекера 4а перенос между кабелями 44 и 46 выполнен, и штекеры 4а и 4д могут быть отключены. Штекеры 4г и 4в расположены так же, как были расположены в исходном положении штекеры 4а и 4б, препятствуя их случайному извлечению.

Соединитель, предназначенный для использования в качестве кросс-соединительной сборки, описан применительно к одному варианту воплощения. Должно быть ясно, однако, что могут быть выполнены модификации, не изменяющие сути изобретения. Некоторые модификации включают уменьшение размеров панелей и корпуса при одном ряде контактов 12 для проводов, делая их уже, т.е. уменьшение ширины корпуса и панелей для удерживания только одного ряда контактов 12 и только фиксирующим средством; удлинение корпуса до 25 пар вместо 10, так, что на корпусе 2 может разместиться пять панелей 3; удлинение панелей.

Изобретение состоит из штекера, который приспособлен для удобного присоединения к нему пары проводов, стыковки штекеров, стыковки штекеров для присоединения и отсоединения пар и клеммной сборки, к которой штекеры могут быть присоединены, чтобы связать пары проводов штекеров с парами кабеля.

Сущность изобретения: улучшенная перекрестная система связи для телекоммуникационных систем содержит сборку с контактами для подключения множества пар проводов кабеля и штекеры с контактами для подключения к контактам сборки. Сборка содержит корпус со средством для создания поперечной опоры для множества проводов, панель с множеством клеммных контактов и с парами отверстий, обеспечивающими доступ к контактам. 9 з.п.ф-лы, 14 ил.

1. Перекрестная система связи для телекоммуникационных систем с одними парами проводов, соединяемыми с другими парами проводов, содержащая сборку, имеющую контакты для подключения множества пар проводов кабеля, причем сборка имеет отверстия для доступа, предназначенные для подключения контактов других проводов к указанным контактам сборки, и штекеры, имеющие контакты для электрического подключения к указанным контактам сборки, отличающаяся тем, что сборка содержит корпус, включающий в себя средство для создания поперечной опоры для множества проводов, панель, приспособленную для установки на корпусе, имеющую множество клеммных контактов для присоединения к проводам, закрепленным в корпусе, и для охватывания концов этих проводов в корпусе, причем указанная панель имеет пары отверстий, обеспечивающих доступ к указанным клеммным контактам, а также имеет направляющие средства вблизи указанных отверстий, предназначенные для ориентации пар отверстий, и множество штекеров для осуществления контакта с указанными контактами сборки, причем штекеры содержат изолирующий корпус, имеющий противоположные концы и шарнирно подвешенную головку, опирающуюся на один конец корпуса, сцепляющийся контакт, установленный в указанном изолирующем корпусе с противоположными концевыми частями, причем одна концевая часть сцепляющегося контакта выполнена в виде камертонной вилки и приспособлена для осуществления электрического соединения с указанными клеммными контактами, а другая концевая часть предназначена для смещения изоляции провода и приспособлена для выполнения электрического соединения с кроссовым проводом, а указанная головка имеет средство для облегчения соединения между указанным кроссовым проводом и указанной другой концевой частью сцепляющегося контакта и имеет отверстие в ней, обеспечивающие доступ к указанной другой части сцепляющегося контакта, и направляющее средство вблизи указанного отверстия, предназначенное для обеспечения надлежащего положения второго штекера на головке, причем другой конец корпуса имеет средство для стыковки с направляющим средством панели или головки, предназначенное для размещения указанной одной концевой части сцепляющегося контакта в отверстии сборки или головки и для осуществления электрического контакта с контактом сборки или сцепляющимся контактом. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что панель имеет два ряда клеммных контактов для осуществления соединения с проводами, расположенными в корпусе, причем один контакт в каждом ряду расположен так, чтобы осуществлять электрическое соединение с каждым указанным проводом. 3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что панель имеет два ряда отверстий, расположенных в ней, обеспечивающих доступ к каждому клеммному контакту в двух рядах. 4. Система по п. 3, отличающаяся тем, что направляющее средство сформировано на панели под одним из рядов отверстий. 5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что указанное направляющее средство включает в себя стенку, которая образует полость пары указанных отверстий. 6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что штекер содержит пару сцепляющихся контактов, а контактная часть в виде камертонной вилки расположена под углом к части, смещающей изоляцию. 7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что указанный корпус имеет головку, шарнирно подвешенную к другому концу указанного корпуса, причем один конец корпуса имеет углубление и средство для установки контактов, предназначенное для установки пары идентичных контактов и ориентирования их относительно гнезда, а головка имеет средство для приема проводов, предназначенное для установки пары проводов для выполнения соединения с контактами в том случае, когда головка закрывает другой конец корпуса. 8. Система по п. 7, отличающаяся тем, что головка имеет средство для приема проводов, размещенное на одной стороне головки, обращенной к корпусу, а средство, образующее гнездо для стыковки со штекером, образовано на другой стороне головки. 9. Система по п. 7, отличающаяся тем, что средство для установки контактов содержит отлитую за одно целое с корпусом опору внутри корпуса с углублением и отверстием для установки контактов, причем указанные контакты имеют противоположные концевые части, причем одна концевая часть выступает за одну сторону корпуса и из средства для установки контактов для соединения с внешним элементом. 10. Система по п. 9, отличающаяся тем, что пара контактов содержит тонкую металлическую пластину, имеющую контактную часть, смещающую изоляцию на другой концевой части, и контактную часть в виде вилки камертона на одной концевой части, причем контактная часть в виде вилки камертона расположена под углом к части, смещающей изоляцию.