МЕХАНИЧЕСКИЙ УЗЕЛ ОБХОДНОГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ ДЛЯ ОБЪЕДИНИТЕЛЬНОЙ ПАНЕЛИ Российский патент 2020 года по МПК H05K7/14 H04L12/28 

Область техники изобретения

Раскрытие в целом относится к сетям, использующим объединительную панель, которая обеспечивает электропроводящий сигнальный тракт через ряд электрических соединителей, присоединенных к объединительной панели.

Предпосылки изобретения

Промышленные сети управления часто используют электропроводящий сигнальный тракт, который передает данные, питание или как питание, так и сигналы данных по сети. Сигнальный тракт может быть организован в сетях разных топологий, включая сеть с шинной топологией (в которой сигнальный тракт проходит по линейной или разветвленной траектории) или сеть кольцевой топологии (в которой сигнальный тракт проходит по замкнутому контуру). В некоторых кольцевых сетях сигнальный тракт включает в себя два кольца, которые могут независимо переносить сигнал и обеспечивать резервирование в случае обрыва в сигнальном тракте.

Сигнальные тракты могут быть сформированы на объединительной панели, которая несет и соединяет несколько функциональных модулей с сетью. Функциональный модуль может обрабатывать данные, считанные из сети, может записывать данные в сеть или может выполнять другие задачи.

Сигнальный тракт проходит через функциональные модули, присоединенные к объединительной панели. Активный функциональный модуль способен считывать и/или записывать данные из или в сигнальный тракт. Пассивный функциональный модуль лишь пропускает сигнальный тракт через функциональный модуль, поддерживая непрерывность сигнального тракта без считывания или записи данных.

Объединительная панель может быть монолитной объединительной панелью, сформированной из единой печатной платы. Печатная плата может соединять несколько функциональных модулей с сигнальным трактом. В качестве альтернативы объединительная панель может быть сформирована из ряда модулей объединительной панели, каждый из которых включает в себя печатную плату. Левый и правый электрические соединители на сторонах каждой печатной платы взаимно соединяют модули объединительной панели и обеспечивают возможность изменять размер объединительной панели, сформированной модулями объединительной панели, при использовании.

Сигнальный тракт на печатной плате может в некоторых сетях состоять из единственного электропроводящего тракта, который соответствует передаче сигнала по единственному проводу. Сигнальный тракт на печатной плате может в других сетях состоять из нескольких электропроводящих трактов, которые соответствуют передаче сигнала по проводам многопроводного (многожильного) кабеля, причем каждый проводящий тракт (дорожка) соответствует разному проводу. Например, сигнальный тракт промышленной сети управления на основе сети Ethernet может быть сформирован в виде четырех электропроводящих трактов, соответствующих проводам 4-х проводного кабеля сети Ethernet.

Печатная плата монолитной объединительной панели может нести несколько электрических соединителей функционального модуля, которые съемным образом закрепляют функциональные модули на печатной плате. Печатные платы модульных объединительных панелей обычно несут единственный электрический соединитель функционального модуля.

Электрический соединитель функционального модуля включает в себя электропроводящий сигнальный тракт, который соединен с сигнальным трактом печатной платы. Сигнальный тракт через электрический соединитель функционального модуля нормально разомкнут, если функциональный модуль не присоединен к электрическому соединителю функционального модуля. Функциональный модуль включает в себя электрический соединитель, который сопрягается с электрическим соединителем функционального модуля и замыкает сигнальный тракт, обеспечивая прохождение сигнального тракта через функциональный модуль.

Как проиллюстрировано ниже, обрыв сигнального тракта на электрическом соединителе функционального модуля, у которого удален функциональный модуль, может препятствовать передаче данных другим функциональным модулям в сети.

Фигура 24 иллюстрирует участок промышленной сети 510 управления, использующей монолитную объединительную панель 512, сформированную из единой печатной платы и ряда подобных электрических соединителей 514 функционального модуля, присоединенных к объединительной панели. Каждый электрический соединитель функционального модуля предназначен для приема соответствующего функционального модуля 516, который электрически и по меньшей мере частично механически соединяется с объединительной панелью через соединитель.

Фигура 24 иллюстрирует объединительную панель 512, электрические соединители 514 функционального модуля и функциональные модули 516, пропускающие сигнальный тракт S сети Ethernet по участку промышленной сети управления, сконфигурированному в виде шинной топологии. Данные проходят последовательно через каждый функциональный модуль и затем выходят из объединительной панели. Объединительная панель может формировать часть сигнального тракта для топологии большей сети.

Сигнальный тракт S включает в себя четыре параллельных электропроводящих тракта, соответствующих проводам 4-х проводного кабеля сети Ethernet.

Если функциональный модуль 516 удаляется из электрического соединителя 514 функционального модуля, то связь потока сигналов (сигнального тракта) сети Ethernet с расположенными далее по ходу функциональными модулями прерывается разомкнутой цепью на сигнальном тракте на электрическом соединителе функционального модуля. См. фигуру 25, на которой функциональный модуль был удален из соединителя. Прерывание сигнала указано символом «X» на фигуре.

Для обеспечения связи с расположенными далее по ходу функциональными модулями 516, даже если функциональный модуль удален из электрического соединителя 514 функционального модуля, известно размещение программно-управляемых узлов 520 обходного переключателя в сигнальном тракте (см. фигуру 26). Каждый узел обходного переключателя связан с соответствующим электрическим соединителем функционального модуля. Узел обходного переключателя включает в себя обходную цепь 522 сигналов, соединенную с сигнальным трактом параллельно сигнальному тракту электрического соединителя функционального модуля, и обходной переключатель 524 в обходной цепи, который выборочно размыкает и замыкает обходную цепь сигналов.

Как видно на Фиг. 26, обходной переключатель 524, связанный с электрическим соединителем функционального модуля, замкнут, если нет функционального модуля, присоединенного к электрическому соединителю функционального модуля. Нормально замкнутый переключатель позволяет сигнальному тракту S обходить разомкнутый электрический соединитель 514 функционального модуля и продолжаться далее по ходу мимо разомкнутого соединителя.

Обходной переключатель 524 разомкнут, когда имеется функциональный модуль, присоединенный к электрическому соединителю функционального модуля. Сигнальный тракт S проходит через электрический соединитель функционального модуля и через функциональный модуль 516, присоединенный к соединителю.

Обходные переключатели для объединительной панели, передающей сигналы сети, обычно выполнены в виде электрических устройств, которые размыкаются или замыкаются под управлением программного обеспечения. См., например, Monse (Монс) и др., патент США 7894336 и Noel (Ноэль) и др., публикация заявки на патент США 2011/0145433.

Однако, по причинам надежности и эффективности существует потребность в чисто механическом узле обходного переключателя для использования в сетях, применяющих объединительную панель, который обеспечивает сигнальный тракт между рядом электрических соединителей функционального модуля, присоединенных к объединительной панели. Механический узел обходного переключателя должен автоматически замыкать обходной переключатель, если функциональный модуль удаляется из электрического соединителя функционального модуля, и должен автоматически размыкать обходной переключатель, когда функциональный модуль функционально соединяется с электрическим соединителем функционального модуля. Механический узел обходного переключателя должен быть выполнен с возможностью применяться с сетями разных топологий и с сигнальными трактами с разным числом проводящих дорожек.

Сущность раскрытия

Раскрывается чисто механический узел обходного переключателя для использования в сетях, применяющих объединительную панель, которая обеспечивает сигнальный тракт через ряд электрических соединителей функционального модуля, присоединенных к объединительной панели. Механический узел обходного переключателя автоматически замыкает обходной переключатель, если функциональный модуль удаляется из электрического соединителя функционального модуля, и автоматически размыкает обходной переключатель, когда функциональный модуль соединяется с электрическим соединителем функционального модуля. Механический узел обходного переключателя способен применяться с сетями разных топологий и с сигнальными трактами с разным числом проводящих дорожек.

Объединительная панель или модуль объединительной панели, применяющие механический узел обходного переключателя, включает в себя печатную плату, электрический соединитель функционального модуля, способный разъемным образом соединяться с функциональным модулем для создания электрических соединений между ними, и узел обходной цепи. Печатная плата имеет первую сторону, противоположную вторую сторону и электропроводящий сигнальный тракт сети.

Электрический соединитель функционального модуля присоединен к первой стороне печатной платы и включает в себя электропроводящий сигнальный тракт, соединенный последовательно с сигнальным трактом сети печатной платы. Сигнальный тракт сети имеет разомкнутый участок между первым и вторым участками сигнального тракта сети, когда функциональный модуль не соединен с электрическим соединителем функционального модуля.

Узел обходной цепи включает в себя обходную цепь, приводимый в действие механическим образом переключатель обходной цепи и исполнительный орган (привод). Обходная цепь формирует участок печатной платы и включает в себя электропроводящий обходной сигнальный тракт и первый и второй наборы электрических выводов. Обходной сигнальный тракт подсоединен последовательно между первым и вторым участками сигнального тракта сети, причем обходной сигнальный тракт проходит параллельно по разомкнутому участку сигнального тракта сети. Обходной сигнальный тракт включает в себя первый участок, соединенный с первым участком сигнального тракта сети, второй участок, соединенный со вторым участком сигнального тракта сети, и разомкнутый участок между первым и вторым участками обходного сигнального тракта.

Первый участок обходного сигнального тракта включает в себя первый набор электрических выводов, а второй участок обходного сигнального тракта включает в себя второй набор электрических выводов. Первый и второй наборы электрических выводов не находятся в электрической непрерывности (безобрывности) друг с другом и располагаются на второй стороне печатной платы.

Электрический контакт находится на второй стороне печатной платы и способен перемещаться относительно печатной платы между разнесенными замкнутым и разомкнутым положениями. Электрический контакт соприкасается с первым и вторым наборами электрических выводов обходной цепи и тем самым замыкает обходной сигнальный тракт, когда электрический контакт находится в замкнутом положении. Электрический контакт разнесен от и не находится в соприкосновении с первым и вторым наборами электрических выводов обходной цепи, когда электрический контакт находится в разомкнутом положении.

Привод соединен с электрическим контактом и способен совместно перемещаться с электрическим контактом. Привод проходит от второй стороны печатной платы и через печатную плату к свободному концу привода, расположенному на первой стороне печатной платы и разнесенному от печатной платы, когда электрический контакт находится в замкнутом положении. Усилие, приложенное к свободному концу привода, когда электрический контакт находится в замкнутом положении, поджимающее свободный конец привода к печатной плате, также поджимает электрический контакт в направлении разомкнутого положения электрического контакта.

В вариантах осуществления раскрытого узла переключателя обходной цепи обходной переключатель включает в себя ряд электрических контактов, которые размыкают и замыкают соответствующие проводящие дорожки сигнального тракта сети. Сигнальный тракт сети, например, может иметь четыре проводящие дорожки, соответствующие четырем проводам стандартного четырехпроводного кабеля сети Ethernet, который формирует часть сети с шинной топологией или сети кольцевой топологии.

В еще одних вариантах осуществления раскрытого узла обходного переключателя узел переключателя может быть расположен в корпусе, который также вмещает печатную плату и прикрепляет печатную плату и узел обходного переключателя к DIN-рейке.

В вариантах осуществления раскрытого узла обходного переключателя электрический контакт удерживается держателем контактов. Держатель контактов поджимается пружиной к замкнутому положению электрического контакта, побуждая обходной переключатель быть нормально замкнутым переключателем. В еще одних вариантах осуществления раскрытого узла обходного переключателя держатель контактов удерживает два или более электрических контактов.

Другие цели и признаки раскрытия станут очевидны по мере продолжения описания, в частности, при рассмотрении его совместно с листами сопроводительных чертежей, иллюстрирующими один или более иллюстративных вариантов осуществления.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 является видом в перспективе модуля объединительной панели с механическим узлом обходного переключателя по первому варианту осуществления, причем модуль объединительной панели присоединен к DIN-рейке.

Фиг. 2 является видом сверху модуля объединительной панели, показанного на фигуре 1.

Фиг. 3 является видом сбоку модуля объединительной панели, показанного на фигуре 1.

Фиг. 4 является схематичным видом сбоку сигнального тракта и механического узла обходного переключателя модуля объединительной панели, показанного на фигуре 1.

Фиг. 5 является схематичным видом по линиям 5-5 фигуры 4.

Фиг. 6 является видом в разрезе по линиям 6-6 фигуры 2.

Фиг. 7 является видом в разрезе по линиям 7-7 фигуры 2.

Фиг. 8 является видом в разрезе по линиям 8-8 фигуры 3.

Фиг. 9 аналогична фигуре 1, но с функциональным модулем, присоединенным к модулю объединительной панели.

Фиг. 10 аналогична фигуре 2, но с функциональным модулем, присоединенным к модулю объединительной панели.

Фиг. 11 является видом в разрезе по линиям 11-11 фигуры 10.

Фиг. 12 является видом в перспективе модуля объединительной панели с механическим узлом обходного переключателя по второму варианту осуществления, причем модуль объединительной панели присоединен к DIN-рейке.

Фиг. 13 является видом сверху модуля объединительной панели, показанного на фигуре 12.

Фиг. 14 является видом сбоку модуля объединительной панели, показанного на фигуре 12.

Фиг. 15 является видом в разрезе по линиям 15-15 фигуры 13.

Фиг. 16 является видом в разрезе по линиям 16-16 фигуры 13.

Фиг. 17 является видом в разрезе по линиям 17-17 фигуры 14.

Фиг. 18 аналогична фигуре 12, но с функциональным модулем, присоединенным к модулю объединительной панели.

Фиг. 19 аналогична фигуре 13, но с функциональным модулем, присоединенным к модулю объединительной панели.

Фиг. 20 является видом в разрезе по линиям 20-20 фигуры 19.

Фиг. 21 является видом аналогичным фиг. 5, но с узлом обходного переключателя, используемым в сети кольцевой топологии, показанной на фигурах 25-27.

Фиг. 22 является видом сбоку электрического контакта по второму варианту осуществления с концом, присоединенным к печатной плате.

Фиг. 23 является видом сбоку электрического контакта по третьему варианту осуществления со встроенным приводным элементом.

Фиг. 24-26 являются схематичными видами объединительной панели по предшествующему уровню техники, задающей сеть с шинной топологией и имеющей программно-управляемые узлы обходного переключателя.

Фиг. 27-29 являются схематичными видами объединительной панели по предшествующему уровню техники, задающей участок сети кольцевой топологии.

Подробное описание

Фигуры 1-8 иллюстрируют модуль 110 объединительной панели, используемый для формирования модульной объединительной панели сети управления технологическими процессами на основе сети Ethernet. Модуль объединительной панели включает в себя печатную плату 112, которая формирует часть объединительной панели, и электрический соединитель 114 функционального модуля для соединения функционального модуля с печатной платой. Электрический соединитель функционального модуля располагается на верхней стороне 115 печатной платы.

Левый электрический соединитель 116 и правый электрический соединитель 118 электрически соединяют печатную плату 112 с печатными платами смежных левого или правого модулей объединительной панели. Осуществляется связь для передачи потока S сигналов сети Ethernet (см. Фигуру 4) между одной стороной печатной платы 112 и левым электрическим соединителем и осуществляется связь для передачи этого потока между другой стороной печатной платы и правым электрическим соединителем. Сигнальный тракт S формирует часть сети с шинной топологией, как показано на фигуре 22. Электрический соединитель 114 функционального модуля размещен в сигнальном тракте между левым и правым электрическими соединителями.

Печатная плата 112 помещена в пластиковый корпус 120. Корпус включает в себя верхнюю крышку 122, нижнюю стенку 124 и противоположные пары боковых стенок 126, сформированных как одно целое с нижней стенкой. Крышка корпуса и стенки совместно ограничивают внутренний объем корпуса. Верхняя крышка корпуса присоединяется к боковым стенкам корпуса рычагами 128, 130 защелки корпуса.

Проиллюстрированный модуль 110 объединительной панели показан установленным на обычной DIN-рейке 132. Пары установочных защелок 134, 136 DIN-рейки проходят с противоположных сторон верхней крышки 122 корпуса и присоединяют корпус 120 к выступам 138 DIN-рейки, как лучше видно на фигуре 7. Печатная плата 112 располагается между верхней крышкой корпуса и выступами DIN-рейки. Когда корпус присоединен к DIN-рейке, боковые стенки корпуса проходят в полость 140 DIN-рейки, сформированную между выступами DIN-рейки.

Верхняя крышка 122 корпуса расположена вплотную над верхней поверхностью 115 печатной платы 112. Верхняя крышка включает в себя ровный, плоский участок 144, который перекрывает печатную плату, и корпус 146 электрического соединителя функционального модуля, который вмещает электрический соединитель 114 функционального модуля. Корпус соединителя проходит вверх от печатной платы за пределы электрического соединителя 114 и ограничивает розетку 148, расположенную поверх электрического соединителя 114, которая помогает направлять функциональный модуля при присоединении к электрическому соединителю 114.

Как схематично показано на фигурах 4 и 5, модуль объединительной панели включает в себя узел 150 обходного переключателя в сигнальном тракте S сети Ethernet с нормально разомкнутой обходной цепью 152 сигналов и узлом 154 переключателя с механическим приводом в обходной цепи.

Узел 150 обходного переключателя функционально эквивалентен узлу 520 обходного переключателя, показанному на фигуре 23. Т.е. узел 150 обходного переключателя связывает два соответствующих конца разомкнутого участка цепи шинной топологии.

Обходная цепь сформирована на печатной плате 112 и включает в себя набор открытых контактных выводов 156, 158, расположенных на соответствующих разомкнутых концах обходной цепи. Контактные выводы 156, 158 располагаются на нижней стороне 160 печатной платы от электрического соединителя 114 функционального модуля и размещены внутри корпуса 120. Узел 154 переключателя с механическим приводом также располагается внутри корпуса и работает, размыкая и замыкая обходную цепь.

Сигнальный тракт S сети Ethernet проиллюстрированного модуля 110 объединительной панели включает в себя проводящие дорожки, которые несет печатная плата 112, соответствующие четырем проводам обычного четырехпроводного кабеля сети Ethernet. Сигнальный тракт S задается четырьмя проводящими дорожками Sa, Sb, Sc и Sd, сформированными на печатной плате и соответствующими соответственным проводам кабеля сети Ethernet. См. фигуру 5.

Обходная цепь 152 сигналов задается четырьмя нормально разомкнутыми проводящими дорожками 152a, 152b, 152c, 152d так, что каждый обходит соответствующую проводящую дорожку сигнального тракта S по шинной сети или каждый взаимно соединяет соответствующие проводящие дорожки двух колец R1 и R2.

Контактные выводы 156, 158 сформированы соответствующими наборами открытых контактных выводов 156a-156d и 158a-158d, расположенных на нижней стороне печатной платы. Четыре пары контактных выводов 156, 158 в проиллюстрированном варианте осуществления сформированы в виде четырех пар контактных площадок (156a, 158a), (156b, 158b), (156c, 158c) и (156d, 158d), которые разнесены друг от друга в направлении, поперечном оси DIN-рейки. Каждая пара площадок 156, 158 разнесена друг от друга параллельно оси DIN-рейки, как лучше видно на фигуре 8.

Узел 154 переключателя с механическим приводом включает в себя четыре переключателя (описанные более подробно ниже), причем каждый переключатель связан с соответствующей парой контактных площадок 156, 158, размыкая и замыкая соответствующую проводящую дорожку 152.

Далее описана конструкция узла 154 переключателя, которая лучше видна на фигурах 6-8. Держатель 162 контактов размещен под парой контактных площадок 156, 158. Держатель контактов сформирован из электроизолирующего полимера. Держатель контактов несет четыре электрических контакта 164, сформированных в виде разнесенных друг от друга одинаковых пружинных контактов 164a, 164b, 164c, 164d. Каждый пружинный контакт связан с соответствующей парой контактных площадок (156a, 158a), (156b, 158b), (156c, 158c) и (156d, 158d). Каждый пружинный контакт включает в себя пару изогнутых пружинных рычагов 166a, 166b, проходящих друг от друга в противоположных направлениях вдоль оси DIN-рейки. Каждый пружинный рычаг 166 включает в себя изогнутый контактный носик 168, который обращен к соответствующей контактной площадке на печатной плате.

Держатель 162 контактов установлен с возможностью перемещения в корпусе 120 под печатной платой 112 для прямолинейного перемещения к и от печатной платы. Прямолинейное перемещение держателя контактов вызывает соответствующее совместное прямолинейное перемещение пружинных контактов 164, которые несет держатель контактов. Держатель контактов способен перемещаться между замкнутым положением, показанным на фигуре 6, и разомкнутым положением (лучше видно на фигуре 11). Пары внутренних плоских направляющих стенок 170 проходят в корпус от боковых стенок корпуса и вплотную размещаются в соответствующих узких пазах 172, сформированных на концах держателя контактов.

Когда держатель 162 контактов находится в замкнутом положении, держатель контактов находится ближе всего к печатной плате 112 с канатными носиками 168 в контакте с соответствующими контактными площадками 156 или контактными площадками 158. Каждый пружинный контакт 164a, 164b, 164c, 164d тем самым электрически соединяет соответствующие пары контактных площадок, связанные с пружинным контактом, и в результате этого замыкает соответствующую обходную цепь 152 сигналов.

Направляющие стенки 170 и пазы 172 держателя контактов помогают в противодействии перекосу или заклиниванию держателя 162 контактов, которые вызваны усилиями пружины, передаваемыми держателю контактов от пружинных контактов при перемещении держателя контактов относительно печатной платы 120 и когда держатель контактов находится в своем замкнутом положении.

Держатель 162 контактов перемещается от печатной платы 112 при перемещении из замкнутого положения в разомкнутое положение держателя контактов. Когда держатель контактов находится в разомкнутом положении, пружинные контакты 164 разнесены от контактных площадок 156, 158, а контактные носики 168 разнесены от контактных площадок воздушным зазором. Обходная цепь 152 сигналов разомкнута и не несет обходной сигнал.

Пружинный узел 174, который поджимает держатель 162 контактов в замкнутое положение, размещен внутри корпуса 120. Пружинный узел включает в себя пару пружин 176 сжатия, установленных на удлиненных стойках 178, ограниченных нижней стенкой корпуса. Пружины соприкасаются (противостоят) с ровными нижними опорными поверхностями 180 держателя контактов. Длина при сжатии и формируемое усилие пружины у пружин 176 определяется расстоянием между опорными поверхностями 180 и нижней стенкой 124 корпуса.

Электрические контакты 164 располагаются между пружинами.

Пара приводов 182 используется вместе, приводя в движение держатель 162 контактов из замкнутого положения в разомкнутое положение. Приводы являются удлиненными элементами, каждый из которых сформирован как одно целое с держателем 162 контактов, которые проходят вверх от соответствующих поверхностей 180 держателя контактов. См. фигуру 7. Приводы проходят свободно через соответствующие выровненные сквозные отверстия, сформированные в и проходящие через печатную плату 122 и плоский участок 144 верхней крышки корпуса. Приводы разнесены на одинаковое расстояние от и расположены относительно близко к стороне корпуса 146 электрического соединителя функционального модуля, обращенной к правому электрическому соединителю 118.

Приводы 182 выходят из корпуса 120 ровными, как правило находящимися в одной плоскости поверхностями 184 верхнего конца, которые в целом параллельны ровной крышке 144.

Фигуры 9-11 иллюстрируют модуль 110 объединительной панели с функциональным модулем 310, функционально присоединенным к модулю 110 объединительной панели. Функциональный модуль включает в себя электрический соединитель 312 объединительной панели, который взаимно соединяется с электрическим соединителем 114 функционального модуля у модуля объединительной панели. Для упрощения чертежей электронные компоненты функционального модуля, отличные от электрического соединителя объединительной панели, исключены.

Присоединение функционального модуля к модулю объединительной панели приводит в движение держатель 162 контактов из его замкнутого положения, показанного на фигуре 6, в его разомкнутое положение, показанное на фигуре 11, в результате чего размыкаются обходные цепи 152a-152d. Позже удаление функционального модуля из модуля объединительной панели позволяет пружинному узлу 174 возвращать держатель контактов из его разомкнутого положения обратно в его замкнутое положение, в результате чего замыкаются обходные цепи 152a-152d.

Электрический соединитель 312 объединительной панели расположен в корпусе функционального модуля 310. Корпус функционального модуля имеет ровную нижнюю стенку 316. Электрический соединитель объединительной панели выровнен с отверстием 318 в нижней стенке, которое имеет размер, чтобы вплотную размещать крышку 146 корпуса при подсоединении электрического соединителя объединительной панели к электрическому соединителю функционального модуля. Поперечная плоская боковая стенка 320 располагается вдоль одной стороны отверстия и проходит вверх к электрическому соединителю объединительной панели. Боковая стенка и крышка 146 корпуса взаимодействуют друг с другом при направлении относительного перемещения функционального модуля и обеспечении выравнивания электрических соединителей 114, 312 при присоединении или отсоединении электрических соединителей.

Функциональный модуль 310 также включает в себя обычные элементы, которые противодействуют дальнейшему перемещению электрического соединителя 312 объединительной панели в направлении электрического соединителя 114 функционального модуля после того, как соединители будут полностью соприкасаться друг с другом.

Нижняя стенка 316 функционального модуля включает в себя ровный плоский участок 322, который параллелен плоскому участку 144 верхней крышки, и когда электрические соединители 114, 312 направляются для присоединения, они прикрепляются друг к другу или отсоединяются друг от друга.

Приводы 182 находятся на пути перемещения участка 322 нижней стенки при соединении электрических соединителей 114, 312. Когда электрический соединитель 312 сначала перемещается в участок 148 розетки верхней крышки, участок 322 нижней стенки соприкасается с и нажимает на верхние поверхности 184 приводов 182. Перемещение при продолжении присоединения функционального модуля 310 побуждает участок 322 нижней стенки толкать приводы в корпус и толкать держатель 162 контактов (контактный элемент) из его замкнутого положения в его разомкнутое положение.

Когда электрические соединители 114, 312 полностью соприкасаются и соединены друг с другом, как показано на фигуре 11, держатель 162 контактов протолкнут функциональным модулем 310 в разомкнутое положение, как показано на фигуре. Теперь цепи 152a-152d обходного переключателя являются разомкнутыми цепями и сигнальный тракт S проходит через функциональный модуль 310, а не через цепи обходного переключателя.

Первоначальное перемещение держателя 162 контактов из его замкнутого положения не размыкает цепи 152a-152d обходного переключателя. Упругая деформация пружинных рычагов удерживает контактные носики 168 на контактных площадках 156-158 во время этого первоначального перемещения. Контактные носики демонстрируют холостой ход в направлении перемещения держателя контактов во время первоначального перемещения держателя контактов из замкнутого положения в разомкнутое положение (другие варианты осуществления узла обходного переключателя могут фактически не включать в себя холостой ход контактных носиков, осуществляемый держателем контактов).

Фигура 6 иллюстрирует держатель 162 контактов в его замкнутом положении, но с пружинным рычагом 164 в его ненагруженной, ненапряженной форме. Холостой ход контактных носиков 168 контактного элемента равен упругой деформации контактного носика от его ненагруженного положения, показанного на фигуре 6, до его фактической формы с контактным носиком, прижатым к контактной площадке 156 или контактной площадке 158.

В проиллюстрированном варианте осуществления электрические соединители 114, 312 создают электрическое соединение друг с другом до того, как контактные носики 168 пружинного рычага теряют контакт с контактными площадками 156, 168. Электрический соединитель функционального модуля механически входит в соприкосновение с электрическим соединителем 314 объединительной панели на первоначальном расстоянии 184 механического соприкосновения (см. фигуру 11) до того, как электрические соединители 114, 314 электрически соединяются друг с другом. Электрический соединитель функционального модуля и электрический соединитель объединительной панели продолжают электрическое соединение друг с другом по мере того, как электрический соединитель функционального модуля механически соприкасается с электрическим соединителем объединительной панели на втором расстоянии 186 механического соприкосновения до тех пор, пока электрические соединители не будут полностью механически соприкасаться друг с другом.

Электрические соединения между электрическим соединителем 114 функционального модуля и электрическим соединителем 312 объединительной панели у функционального модуля при присоединении функционального модуля к электрическому соединителю функционального модуля создаются во время фазы холостого хода при перемещении держателя контактов из замкнутого положения. Электрическое соединение между электрическими соединителями 114, 312 создается до того, как размыкается узел 154 обходного переключателя с тем, чтобы гарантировать отсутствие потери непрерывности сигналов при присоединении функционального модуля.

Когда функциональный модуль 310 удаляется из модуля 110 объединительной панели пружины 176 сжатия поджимают держатель 162 контактов обратно в его замкнутое положение. Контактные носики 168 повторно соприкасаются с контактными площадками 156, 158 до того, как держатель контактов достигает замкнутого положения. Контактные носики демонстрируют тот же самый холостой ход в направлении перемещения держателя контактов во время завершающей части перемещения держателя контактов из разомкнутого положения в замкнутое положение. Электрическое соединение между модулем объединительной панели и функциональным модулем прерывается во время фазы холостого хода контактных носиков по мере того, как держатель контактов перемещается в замкнутое положение, чтобы отсутствовала потеря непрерывности сигналов при удалении функционального модуля из модуля объединительной панели.

Фигуры 12-17 иллюстрируют модуль 110a объединительной панели по второму варианту осуществления. Модуль 110a объединительной панели подобен модулю 110 объединительной панели и поэтому будут обсуждаться только отличия. Такие же ссылочные позиции, которые использовались при описании модуля 110 объединительной панели по первому варианту осуществления, будут использованы для соответствующих элементов модуля 110a объединительной панели по второму варианту осуществления.

В этом варианте осуществления держатель 162 контактов узла 150 обходного переключателя поворачивается вокруг оси поворота, а не совершает прямолинейное перемещение при перемещении между разомкнутым и замкнутым положениями. Сторона держателя контактов прикреплена к валу 186, сформированному как одно целое с держателем контактов. Вал установлен с возможностью вращения с помощью защелки или посадки с натягом в разнесенных опорах 188. Вал соосен с осью поворота и простирается поперек оси DIN-рейки.

Вал 186 позволяет держателю контактов поворачиваться вокруг оси вала и перемещаться из его замкнутого положения, которое лучше видно на фигурах 15 и 16, в его разомкнутое положение (показанное на фигуре 20).

Обходная цепь 152 замкнута, когда держатель 162 контактов находится в замкнутом положении. Обходная цепь разомкнута, когда держатель контактов находится в разомкнутом положении.

Держатель 162 контактов имеет разнесенные поперечины 189a, 189b, параллельные валу 186. Поперечины располагаются на противоположных сторонах наборов контактных площадок 156, 158, расположенных на нижней поверхности 160 печатной платы 112. Каждая поперечина несет пару пружинных контактов (164a, 164с) или пружинных контактов (164b, 164d). Каждый пружинный контакт имеет пару изогнутых пружинных рычагов 166, которые проходят бок-о-бок друг с другом, и контактный носик 168 на каждом пружинном рычаге. Контактный носик 168 каждого пружинного рычага создает контакт с соответствующей парой контактных площадок 156, 158, замыкая обходную цепь 152 сигналов, связанную с парой контактных площадок.

Пружинный узел 174 включает в себя пару пружин 176 сжатия, которые прикладывают крутящий момент к держателю 162 контактов, осуществляя поджатие поворота держателя 162 контактов в замкнутое положение. Нижние концы пружин сжатия размещены в открытых каналах 178, которые ограничиваются нижней стенкой 128 корпуса. Верхние концы пружин сжатия окружают выпуклости 180, проходящие вниз из держателя контактов.

Приводы 182 расположены вдоль стороны держателя контактов на расстоянии от вала и проходят через выровненные сквозные отверстия в печатной плате и верхней стенке корпуса. Отверстия имеют такой размер, чтобы обеспечивать поворот держателя контактов без помех со стороны приводов, трущихся о стороны отверстий.

Фигуры 12-17 иллюстрируют модуль 110a объединительной панели без функционального модуля, присоединенного к электрическому соединителю 114 функционального модуля. Держатель 162 контактов находится в своем замкнутом положении, пружинный узел 174 прижимает контактные носики пружинных контактов к контактным площадкам. Один из пружинных рычагов нарисован на фигуре 15 в его ненагруженном, ненапряженном состоянии, чтобы показать величину холостого хода при повороте контактных носиков (соответствующего холостому ходу при прямолинейном перемещении контактных носиков у модуля 110 объединительной панели по первому варианту осуществления), когда держатель контактов поворачивается в или из замкнутого положения.

Фигуры 18-20 иллюстрируют модуль 110a объединительной панели с функциональным модулем 310, присоединенным к электрическому соединителю 114 функционального модуля. Участок 322 нижней стенки функционального модуля находится в соприкосновении с приводами 182 и побуждает держатель 162 контактов поворачиваться в разомкнутое положение. Обходная цепь 152 теперь разомкнута и поток S сигналов проходит через электрический соединитель 114 функционального модуля и электрический соединитель 312 объединительной панели.

Когда функциональный модуль 310 удаляется из электрического соединителя 114 функционального модуля, пружины 176 поджимают держатель 162 контактов обратно в его замкнутое положение, замыкая обходную цепь 152. Сигнальный тракт S проходит через обходную цепь, а не через электрический соединитель функционального модуля.

Холостой ход контактных носиков обеспечивает точно такое же поведение по принципу «замыкание-разрыв» электрических соединителей 114, 312 и обходных цепей 152, как описано ранее для модуля 110 объединительной панели по первому варианту осуществления, при присоединении или отсоединении функционального модуля к/от модуля 110a объединительной панели.

Прерывание сигнала в сигнальном тракте S, вызванное удалением функционального модуля из сети, может отличаться в сетях разных топологий.

Например, фигура 27 иллюстрирует участок промышленной сети 610 управления, которая включает в себя монолитную объединительную панель 612. Объединительная панель 612 ограничивает участок сети кольцевой топологии для сети Ethernet, который передает данные сети по объединительной панели, при этом обеспечивая сетевое резервирование в случае одиночного прерывания сигнала.

Объединительная панель несет головной модуль 612, который осуществляет связь для передачи данных между объединительной панелью и PLC (не показано), и ряд функциональных модулей 614, присоединенных к электрическим соединителям функционального модуля (не показаны) на объединительной панели. Функциональные модули записывают и/или считывают данные в или из кольцевой сети. Концевые модули 616, 618 замыкают кольцевую топологию на обоих концах объединительной панели.

Объединительная панель 612 и концевые модули 616, 618 совместно задают сигнальный тракт S кольцевой сети, состоящий из пары колец R1 и R2, каждое из которых способно независимо передавать данные между головным модулем 612 и функциональными модулями 614. Объединительная панель 612 несет две стороны каждого из колец R1 и R2, которые замыкаются концевыми модулями.

Если удаляется единственный функциональный модуль 614, то прерывание сигнала, вызванное этим удалением, размыкает кольца R1 и R2, как показано на фигуре 28. Коммутатор 620 сети Ethernet в функциональном модуле, смежном с модулем, в котором прервался сигнал, может переносить данные из одного кольца в другое кольцо, поддерживая непрерывность сигнального тракта между головным модулем 612 и присоединенными функциональными модулями.

Но если пара функциональных модулей 614 будет удалена с противоположных сторон присоединенного модуля 614a, как показано на фигуре 29, то сигнальный тракт S прерывается на обеих сторонах присоединенного функционального модуля 614a. Функциональный модуль 614a «выключается» в сети и теряет возможность осуществления связи с головным модулем 610 и другими функциональными модулями 614.

Фигура 21 схематично иллюстрирует печатную плату 120 для модуля объединительной панели, предназначенного для формирования части модульной объединительной панели, задающей двухкольцевую сеть Ethernet типа, показанного на фигурах 25-27. Модуль объединительной панели включает в себя узел 150 переключателя объединительной панели, идентичный узлу переключателя объединительной панели модуля 110 объединительной панели или модуля 110a объединительной панели, но предназначенный для поддержания непрерывности сигналов по кольцевым участкам, которые переносятся печатной платой. Для упрощения чертежа на фигуре показаны только участки узла переключателя объединительной панели на печатной плате 120.

Модуль 110b объединительной панели подобен модулям 110, 110a объединительной панели, но предназначен для задания и формирования части сигнального тракта S двухкольцевой сети Ethernet, показанного на фигурах 25-27. Участки колец R1 и R2, которые переносятся печатной платой 112, заданы проводящими дорожками Sa, Sb, Sc, Sd, которые соответствуют четырем проводам обычного четырехпроводного кабеля сети Ethernet.

Когда функциональный модуль 310 не присоединен к электрическому соединителю 114 функционального модуля, узел 150 переключателя объединительной панели замыкает кольца R1, R2 и поддерживает непрерывность сигналов через разрыв в обоих кольцах, вызванный отсутствием функционального модуля. Когда функциональный модуль присоединяется к электрическому соединителю функционального модуля, узел переключателя объединительной панели размыкается и кольца R1, R2 проходят через присоединенный функциональный модуль.

Каждый вышеописанный электрический контакт 164 имеет пару контактных носиков 168, которые создают или прерывают соединения с парой контактных выводов 156, 158 на печатной плате. Альтернативная конструкция электрического контакта показана на фигуре 22. Электрический контакт 164’, подобно электрическому контакту 164, имеет один пружинный рычаг, постоянно прикрепленный к печатной плате, а другой пружинный рычаг является свободным рычагом с контактным носиком 168. Контактный носик 168 создает или прерывает контакт с единственным контактным выводом на печатной плате, замыкая и размыкая цепь обходного переключателя, связанную с электрическим контактом. Контактный носик 168 также может быть сконструирован с холостым ходом, как проиллюстрировано на фигуре.

Привод 182 в возможных вариантах осуществления снабжен несколькими приводными элементами. Фигура 23 иллюстрирует электрический контакт 164’, полностью прикрепленный к приводному элементу 182’, которые сформированы единой штамповкой из металлической пластины. Каждый электрический контакт 164’ многоконтактного узла обходного переключателя в этом варианте осуществления как одно целое присоединен к соответствующему приводному элементу 182’, причем несколько приводных элементов формируют привод. В проиллюстрированном варианте осуществления пружина 176’ сжатия (нарисованная на фигуре 23 пунктирными линиями в упрощенной форме) окружает приводной элемент 182’ и зафиксирована между верхней крышкой 144 и увеличенным верхним концом приводного элемента. Пружина поджимает электрический контакт в направлении его замкнутого положения.

Функциональные модули 310 предназначены для пропускания потока S сигналов через модуль. Однако, к модулю 110, 110a или 110b объединительной панели по любому варианту осуществления также может быть присоединен «фиктивный модуль». Фиктивный модуль механически сопрягается с электрическим соединителем 114 функционального модуля или розеткой 148 корпуса, не формируя электрических соединений с электрическим соединителем функционального модуля. Фиктивный модуль не будет включать в себя структуру, которая соприкасается с приводами 182 и поэтому присоединение фиктивного модуля не прерывает обходную цепь 152. Фиктивный модуль может быть использован в качестве защитной крышки для розетки 148 корпуса или использован для некоторых других целей, когда обходная цепь должна оставаться замкнутой.

Другие варианты осуществления узла обходного переключателя могут включать в себя больше или меньше пар контактных площадок в зависимости от проводящих дорожек, необходимых для типа сигнала, который переносится модулем объединительной панели, и компоновка контактных площадок может отличаться от показанных в проиллюстрированных вариантах осуществления.

Нет необходимости в том, чтобы электрические контакты узла обходного переключателя с двумя или более электрическими контактами были идентичными друг другу. Если, например, один из электрических контактов передает высокочастотный сигнал данных, то один электрический контакт может иметь элементы, предназначенные для минимизации ослабления сигнала данных, передаваемого через контакт, причем другие электрические контакты не включают в себя такие элементы.

Хотя это изобретение включает один или более иллюстративных подробно описанных вариантов осуществления, следует понимать, что каждый из упомянутых одного или более вариантов осуществления может быть модифицирован и что объем этого раскрытия не ограничивается точными подробностями, изложенными в данном документе, а включает в себя такие модификации, которые будут очевидны обычному специалисту в соответствующей области техники, включая (но не ограничиваясь этим) изменения в выборе материала, размере, рабочих диапазонах (ход держателя контактов, холостой ход и подобное), среде использования, числе и компоновке контактных площадок, монолитной против модульной конструкции объединительной панели и подобного, а также такие изменения и переделки, которые попадают в рамки нижеследующей формулы изобретения.

Изобретение относится к объединительной панели. Техническим результатом является повышение эффективности и надежности обходного переключателя объединительной панели. Упомянутый технический результат достигается тем, что узел обходного переключателя содержит обходную цепь и приводимый в действие механическим образом узел переключателя, содержащий электрический контакт, и привод, электрический контакт способен перемещаться относительно печатной платы между разнесенными замкнутым и разомкнутым положениями, причем электрический контакт соприкасается с по меньшей мере одним из первого и второго наборов электрических выводов обходной цепи и замыкает обходной сигнальный тракт, когда электрический контакт находится в замкнутом положении, причем электрический контакт разнесен от и не соприкасается с упомянутым по меньшей мере одним из первого и второго наборов электрических выводов обходной цепи, когда электрический контакт находится в разомкнутом положении, привод соединен с электрическим контактом и способен совместно перемещаться с электрическим контактом, причем привод, размещенный на первой стороне печатной платы, проходит от первой стороны печатной платы к свободному концу привода, при этом свободный конец разнесен от печатной платы, когда электрический контакт находится в замкнутом положении, при этом усилие, приложенное к свободному концу привода, когда электрический контакт находится в замкнутом положении, поджимающее свободный конец привода к печатной плате, также поджимает электрический контакт в направлении разомкнутого положения электрического контакта. 2 н. и 54 з.п. ф-лы, 29 ил.

1. Объединительная панель для передачи данных по сигнальному тракту сети, причем объединительная панель такого типа выполнена с возможностью присоединения функционального модуля к объединительной панели для соединения функционального модуля с сигнальным трактом, причем объединительная панель содержит:

печатную плату, электрический соединитель функционального модуля, способный разъемным образом электрически и механически соединяться с функциональным модулем для создания электрических соединений между ними, и узел обходного переключателя;

при этом печатная плата содержит первую сторону, противоположную вторую сторону, отделенную от первой стороны на толщину печатной платы, и электропроводящий сигнальный тракт сети;

электрический соединитель функционального модуля присоединен к первой стороне печатной платы и содержит электропроводящий сигнальный тракт, последовательный с сигнальным трактом сети печатной платы, причем сигнальный тракт имеет разомкнутый участок, размещенный между первым и вторым участками сигнального тракта сети, когда функциональный модуль не соединен с упомянутым электрическим соединителем функционального модуля;

узел обходного переключателя содержит обходную цепь и приводимый в действие механическим образом узел переключателя, содержащий электрический контакт, и привод;

обходная цепь формирует участок печатной платы, причем обходная цепь содержит электропроводящий обходной сигнальный тракт и первый и второй наборы электрических выводов, причем обходной сигнальный тракт присоединен последовательно между первым и вторым участками сигнального тракта сети, обходной сигнальный тракт проходит параллельно по разомкнутому участку сигнального тракта сети, обходной сигнальный тракт содержит первый участок, соединенный с первым участком сигнального тракта сети, второй участок, соединенный со вторым участком сигнального тракта сети, и разомкнутый участок, размещенный между первым и вторым участками обходного сигнального тракта;

первый участок обходного сигнального тракта содержит первый набор электрических выводов, второй участок обходного сигнального тракта содержит второй набор электрических выводов, причем первый и второй наборы электрических выводов не находятся в электрической непрерывности друг с другом;

электрический контакт способен перемещаться относительно печатной платы между разнесенными замкнутым и разомкнутым положениями, причем электрический контакт соприкасается с по меньшей мере одним из первого и второго наборов электрических выводов обходной цепи и замыкает обходной сигнальный тракт, когда электрический контакт находится в замкнутом положении, причем электрический контакт разнесен от и не соприкасается с упомянутым по меньшей мере одним из первого и второго наборов электрических выводов обходной цепи, когда электрический контакт находится в разомкнутом положении;

привод соединен с электрическим контактом и способен совместно перемещаться с электрическим контактом, причем привод, размещенный на первой стороне печатной платы, проходит от первой стороны печатной платы к свободному концу привода, при этом свободный конец разнесен от печатной платы, когда электрический контакт находится в замкнутом положении, при этом усилие, приложенное к свободному концу привода, когда электрический контакт находится в замкнутом положении, поджимающее свободный конец привода к печатной плате, также поджимает электрический контакт в направлении разомкнутого положения электрического контакта.

2. Объединительная панель по п. 1, в которой приводимый в действие механическим образом узел переключателя содержит держатель контактов, удерживающий электрический контакт, причем держатель контактов выполнен из электрического изолятора, а привод жестко прикреплен к держателю контактов.

3. Объединительная панель по п. 2, в которой держатель контактов и привод сформированы в виде цельного единого элемента.

4. Объединительная панель по п. 1, в которой электрический контакт содержит соответствующий контактный носик, который соприкасается с упомянутым по меньшей мере одним из первого и второго наборов электрических выводов, когда электрический контакт находится в замкнутом положении, и при этом электрический контакт перемещается на расстояние холостого хода при перемещении из замкнутого положения в разомкнутое положение до того, как каждый соответствующий контактный носик выйдет из соприкосновения с упомянутым по меньшей мере одним из первого и второго наборов электрических выводов.

5. Объединительная панель по п. 4, в которой при присоединении функционального модуля к электрическому соединителю функционального модуля функциональный модуль электрически соединяется с электрическим соединителем функционального модуля до того, как каждый соответствующий контактный носик выйдет из соприкосновения с упомянутым по меньшей мере одним из первого и второго наборов электрических выводов.

6. Объединительная панель по п. 4, в которой при отсоединении функционального модуля от электрического соединителя функционального модуля функциональный модуль электрически разъединяется с электрическим соединителем функционального модуля после того, как каждый соответствующий контактный носик войдет в соприкосновение с упомянутым по меньшей мере одним из первого и второго наборов электрических выводов.

7. Объединительная панель по п. 4, в которой каждый соответствующий контактный носик размещен на соответствующем пружинном рычаге электрического контакта, причем каждый пружинный рычаг упруго отклоняется во время холостого хода электрического контакта.

8. Объединительная панель по п. 1, в которой при присоединении функционального модуля к электрическому соединителю функционального модуля функциональный модуль электрически соединяется с электрическим соединителем функционального модуля после того, как электрический контакт выйдет из соприкосновения с упомянутым по меньшей мере одним из первого и второго наборов электрических выводов.

9. Объединительная панель по п. 1, в которой при отсоединении функционального модуля от электрического соединителя функционального модуля функциональный модуль электрически разъединяется с электрическим соединителем функционального модуля до того, как электрический контакт войдет в соприкосновение с упомянутым по меньшей мере одним из первого и второго наборов электрических выводов.

10. Объединительная панель по п. 1, содержащая крышку, перекрывающую по меньшей мере участок первой стороны печатной платы, причем привод проходит через крышку.

11. Объединительная панель по п. 10, в которой крышка является частью корпуса, содержащей первый и второй наборы контактных выводов, причем корпус дополнительно содержит множество разнесенных боковых стенок и нижнюю стенку, причем нижняя стенка размещена на второй стороне печатной платы, а боковые стенки проходят от крышки к нижней стенке.

12. Объединительная панель по п. 11, содержащая пружину, размещенную между электрическим контактом и нижней стенкой корпуса, причем пружина вызывает перемещение электрического контакта к замкнутому положению.

13. Объединительная панель по п. 12, содержащая держатель контактов, удерживающий электрический контакт и способный перемещаться с электрическим контактным выводом между разомкнутым и замкнутым положениями, причем пружина соприкасается с держателем контактов и нижней стенкой.

14. Объединительная панель по п. 13, содержащая направляющую стенку, проходящую по пути перемещения электрического контакта между разомкнутым и замкнутым положениями, и паз, который плотно размещает направляющую стенку, причем направляющая стенка проходит от одного из (a) и (b), а паз сформирован в другом из (a) и (b): (a) держатель контактов и (b) одна из боковых стенок корпуса.

15. Объединительная панель по п. 10, содержащая взаимодействующие элементы защелки на крышке и боковых стенках, которые скрепляют вместе крышку и боковые стенки.

16. Объединительная панель по п. 1, в которой электрический контакт прямолинейно перемещается относительно печатной платы при перемещении между разомкнутым и замкнутым положениями.

17. Объединительная панель по п. 1, в которой электрический контакт поворачивается вокруг оси при перемещении между разомкнутым и замкнутым положениями.

18. Объединительная панель по п. 1, в которой сигнальный тракт сети содержит множество проводников, каждый из которых независимо передает питание и/или данные, причем каждый из первого и второго участков обходного сигнального тракта содержит множество проводников, соединенных с соответствующими проводниками сигнального тракта сети, причем каждый из первого и второго наборов электрических выводов содержит множество электрических выводов, причем каждый электрический вывод соединен с соответствующим проводником участков обходного сигнального тракта, и переключатель обходной цепи содержит один или более дополнительных электрических контактов, причем каждый электрический контакт связан с соответствующей парой электрических проводников участков переключателя обходной цепи и способен соприкасаться и не соприкасаться с по меньшей мере одним из пары электрических выводов первого набора и второго набора, соединенных со связанной парой электрических проводников.

19. Объединительная панель по п. 18, в которой сигнальный тракт сети содержит четыре проводящие дорожки, соответствующие проводам 4-проводного кабеля сети Ethernet.

20. Объединительная панель по п. 19, в которой четыре проводящие дорожки задают участок сети кольцевой топологии.

21. Объединительная панель по п. 1, в которой каждый электрический вывод сформирован в виде контактной площадки с размером по ширине и размером по длине, перпендикулярным размеру по ширине.

22. Объединительная панель по п. 1, в которой приводимый в действие механическим образом узел переключателя содержит электрический контакт и один или более дополнительных электрических контактов.

23. Объединительная панель по п. 1, включающая в себя функциональный модуль, присоединенный к электрическому соединителю функционального модуля и нажимающий на привод, при этом электрический контакт находится в разомкнутом положении.

24. Объединительная панель по п. 1, в которой первый и второй наборы электрических выводов размещены на второй стороне печатной платы.

25. Объединительная панель по п. 1, в которой электрический контакт выполнен как одно целое с приводом.

26. Объединительная панель по п. 1, в которой приводимый в действие механическим образом узел переключателя содержит множество электрических контактов, а привод содержит множество приводных элементов, причем каждый приводной элемент соединен с соответствующим электрическим контактом из множества электрических контактов.

27. Объединительная панель по п. 1, в которой электрический контакт способен соприкасаться и не соприкасаться как с первым набором электрических выводов, так и со вторым набором электрических выводов.

28. Объединительная панель по п. 1, в которой первый и второй наборы электрических выводов и приводимый в действие механическим образом узел переключателя размещены на второй стороне печатной платы.

29. Модуль объединительной панели для передачи данных по сигнальному тракту сети, причем модуль объединительной панели такого типа выполнен с возможностью присоединения функционального модуля к модулю объединительной панели для соединения функционального модуля с сигнальным трактом, причем модуль объединительной панели содержит:

печатную плату, электрический соединитель функционального модуля, способный разъемным образом электрически и механически соединяться с функциональным модулем для создания электрических соединений между ними, и узел обходного переключателя;

при этом печатная плата содержит первую сторону, противоположную вторую сторону, отделенную от первой стороны на толщину печатной платы, и электропроводящий сигнальный тракт сети;

электрический соединитель функционального модуля присоединен к первой стороне печатной платы и содержит электропроводящий сигнальный тракт, последовательный с сигнальным трактом сети печатной платы, причем сигнальный тракт имеет разомкнутый участок, размещенный между первым и вторым участками сигнального тракта сети, когда функциональный модуль не соединен с упомянутым электрическим соединителем функционального модуля;

узел обходного переключателя содержит обходную цепь и приводимый в действие механическим образом узел переключателя, содержащий электрический контакт, и привод;

обходная цепь формирует участок печатной платы, причем обходная цепь содержит электропроводящий обходной сигнальный тракт и первый и второй наборы электрических выводов, причем обходной сигнальный тракт присоединен последовательно между первым и вторым участками сигнального тракта сети, обходной сигнальный тракт проходит параллельно по разомкнутому участку сигнального тракта сети, обходной сигнальный тракт содержит первый участок, соединенный с первым участком сигнального тракта сети, второй участок, соединенный со вторым участком сигнального тракта сети, и разомкнутый участок, размещенный между первым и вторым участками обходного сигнального тракта;

первый участок обходного сигнального тракта содержит первый набор электрических выводов, второй участок обходного сигнального тракта содержит второй набор электрических выводов, причем первый и второй наборы электрических выводов не находятся в электрической непрерывности друг с другом;

электрический контакт способен перемещаться относительно печатной платы между разнесенными замкнутым и разомкнутым положениями, причем электрический контакт соприкасается с по меньшей мере одним из первого и второго наборов электрических выводов обходной цепи и замыкает обходной сигнальный тракт, когда электрический контакт находится в замкнутом положении, причем электрический контакт разнесен от и не соприкасается с упомянутым по меньшей мере одним из первого и второго наборов электрических выводов обходной цепи, когда электрический контакт находится в разомкнутом положении;

привод соединен с электрическим контактом и способен совместно перемещаться с электрическим контактом, причем привод, размещенный на первой стороне печатной платы, проходит от первой стороны печатной платы к свободному концу привода, при этом свободный конец разнесен от печатной платы, когда электрический контакт находится в замкнутом положении, при этом усилие, приложенное к свободному концу привода, когда электрический контакт находится в замкнутом положении, поджимающее свободный конец привода к печатной плате, также поджимает электрический контакт в направлении разомкнутого положения электрического контакта.

30. Модуль объединительной панели по п. 29, в котором приводимый в действие механическим образом узел переключателя содержит держатель контактов, удерживающий электрический контакт, причем держатель контактов выполнен из электрического изолятора, а привод жестко прикреплен к держателю контактов.

31. Модуль объединительной панели по п. 30, в котором держатель контактов и привод сформированы в виде цельного единого элемента.

32. Модуль объединительной панели по п. 29, в котором электрический контакт содержит соответствующий контактный носик, который соприкасается с упомянутым по меньшей мере одним из первого и второго наборов электрических выводов, когда электрический контакт находится в замкнутом положении, и при этом электрический контакт перемещается на расстояние холостого хода при перемещении из замкнутого положения в разомкнутое положение до того, как каждый соответствующий контактный носик выйдет из соприкосновения с упомянутым по меньшей мере одним из первого и второго наборов электрических выводов.

33. Модуль объединительной панели по п. 32, в котором при присоединении функционального модуля к электрическому соединителю функционального модуля функциональный модуль электрически соединяется с электрическим соединителем функционального модуля до того, как каждый соответствующий контактный носик выйдет из соприкосновения с упомянутым по меньшей мере одним из первого и второго наборов электрических выводов.

34. Модуль объединительной панели по п. 32, в котором при отсоединении функционального модуля от электрического соединителя функционального модуля функциональный модуль электрически разъединяется с электрическим соединителем функционального модуля после того, как каждый соответствующий контактный носик войдет в соприкосновение с упомянутым по меньшей мере одним из первого и второго наборов электрических выводов.

35. Модуль объединительной панели по п. 32, в котором каждый соответствующий контактный носик размещен на соответствующем пружинном рычаге электрического контакта, причем каждый пружинный рычаг упруго отклоняется во время холостого хода электрического контакта.

36. Модуль объединительной панели по п. 29, в котором при присоединении функционального модуля к электрическому соединителю функционального модуля функциональный модуль электрически соединяется с электрическим соединителем функционального модуля после того, как электрический контакт выйдет из соприкосновения с упомянутым по меньшей мере одним из первого и второго наборов электрических выводов.

37. Модуль объединительной панели по п. 29, в котором при отсоединении функционального модуля от электрического соединителя функционального модуля функциональный модуль электрически разъединяется с электрическим соединителем функционального модуля до того, как электрический контакт войдет в соприкосновение с упомянутым по меньшей мере одним из первого и второго наборов электрических выводов.

38. Модуль объединительной панели по п. 29, содержащий крышку, перекрывающую по меньшей мере участок первой стороны печатной платы, причем привод проходит через крышку.

39. Модуль объединительной панели по п. 38, в котором крышка является частью корпуса, содержащей первый и второй наборы контактных выводов, причем корпус дополнительно содержит множество разнесенных боковых стенок и нижнюю стенку, причем нижняя стенка размещена на второй стороне печатной платы, а боковые стенки проходят от крышки к нижней стенке.

40. Модуль объединительной панели по п. 39, содержащий пружину, размещенную между электрическим контактом и нижней стенкой корпуса, причем пружина вызывает перемещение электрического контакта к замкнутому положению.

41. Модуль объединительной панели по п. 40, содержащий держатель контактов, удерживающий электрический контакт и способный перемещаться с электрическим контактным выводом между разомкнутым и замкнутым положениями, причем пружина соприкасается с держателем контактов и нижней стенкой.

42. Модуль объединительной панели по п. 41, содержащий направляющую стенку, проходящую по пути перемещения электрического контакта между разомкнутым и замкнутым положениями, и паз, который плотно размещает направляющую стенку, причем направляющая стенка проходит от одного из (a) и (b), а паз сформирован в другом из (a) и (b): (a) держатель контактов и (b) одна из боковых стенок корпуса.

43. Модуль объединительной панели по п. 38, содержащий взаимодействующие элементы защелки на крышке и боковых стенках, которые скрепляют вместе крышку и боковые стенки.

44. Модуль объединительной панели по п. 29, в котором электрический контакт прямолинейно перемещается относительно печатной платы при перемещении между разомкнутым и замкнутым положениями.

45. Модуль объединительной панели по п. 29, в котором электрический контакт поворачивается вокруг оси при перемещении между разомкнутым и замкнутым положениями.

46. Модуль объединительной панели по п. 29, в котором сигнальный тракт сети содержит множество проводников, каждый из которых независимо передает питание и/или данные, причем каждый из первого и второго участков обходного сигнального тракта содержит множество проводников, соединенных с соответствующими проводниками сигнального тракта сети, причем каждый из первого и второго наборов электрических выводов содержит множество электрических выводов, причем каждый электрический вывод соединен с соответствующим проводником участков обходного сигнального тракта, и переключатель обходной цепи содержит один или более дополнительных электрических контактов, причем каждый электрический контакт связан с соответствующей парой электрических проводников участков переключателя обходной цепи и способен соприкасаться и не соприкасаться с по меньшей мере одним из пары электрических выводов первого набора и второго набора, соединенных со связанной парой электрических проводников.

47. Модуль объединительной панели по п. 46, в котором сигнальный тракт сети содержит четыре проводящие дорожки, соответствующие проводам 4-проводного кабеля сети Ethernet.

48. Модуль объединительной панели по п. 47, в котором четыре проводящие дорожки задают участок сети кольцевой топологии.

49. Модуль объединительной панели по п. 29, в котором каждый электрический вывод сформирован в виде контактной площадки с размером по ширине и размером по длине, перпендикулярным размеру по ширине.

50. Модуль объединительной панели по п. 29, в котором приводимый в действие механическим образом узел переключателя содержит электрический контакт и один или более дополнительных электрических контактов.

51. Модуль объединительной панели по п. 29, включающий в себя функциональный модуль, присоединенный к электрическому соединителю функционального модуля и нажимающий на привод, при этом электрический контакт находится в разомкнутом положении.

52. Модуль объединительной панели по п. 29, в котором первый и второй наборы электрических выводов размещены на второй стороне печатной платы.

53. Модуль объединительной панели по п. 29, в котором электрический контакт выполнен как одно целое с приводом.

54. Модуль объединительной панели по п. 29, в котором приводимый в действие механическим образом узел переключателя содержит множество электрических контактов, а привод содержит множество приводных элементов, причем каждый приводной элемент соединен с соответствующим электрическим контактом из множества электрических контактов.

55. Модуль объединительной панели по п. 29, в котором электрический контакт способен соприкасаться и не соприкасаться как с первым набором электрических выводов, так и со вторым набором электрических выводов.

56. Модуль объединительной панели по п. 29, в котором первый и второй наборы электрических выводов и приводимый в действие механическим образом узел переключателя размещены на второй стороне печатной платы.