Модульный соединитель с отделяемым устройством фиксации провода

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к средствам соединения между собой электрических проводов, в частности к усовершенствованной фиксации проводов в модульном соединителе для систем сращивания, в особенности тех, которые используются для соединения между собой множества пар проводов систем связи. Устройство содержит главный корпус соединителя и съемную конструкцию фиксации проводов, прикрепленную к соединителю. Объектами изобретения являются устройство для взаимного соединения первого и второго множеств проводов, модульный соединитель для множества пар проводов и система для соединения. Устройство содержит удлиненный корпус соединителя, множество расположенных на корпусе соединителя контактных средств для установления электрической связи между соответствующими парами, образуемыми одним проводом из первого множества проводов и одним проводом из второго множества проводов, съемную крышку, установленную на корпусе соединителя так, что она поджимает первое множество проводов в направлении контактных средств, а также удлиненную пластину, длина которой не превышает длины корпуса соединителя, расположенное на пластине средство для фиксации, по меньшей мере, одного из первого множества проводов, и средство для съемного крепления пластины к корпусу соединителя так, что пластина в общем располагается параллельно корпусу соединителя. Изобретение также раскрывает выполнение модульного соединителя и системы для соединения между собой первого и второго множеств проводов. Технический результат, достигаемый от использования данной группы изобретений, состоит в обеспечении фиксации и уменьшения механического напряжения проводов для их крепления при снятой крышке, позволяющее устранить ограничения, связанные с размерами и совместимостью, и допускающее простое сращивание проводов вручную и использование различных элементов фиксации провода на одном модуле соединителя. 3 с. и 17 з.п.ф-лы, 10 ил.

Настоящее изобретение относится к средствам соединения между собой электрических проводов и, в частности, к усовершенствованной фиксации проводов в модульном соединителе для систем сращивания, в особенности тех, которые используются для соединения между собой множества пар проводов систем связи. Устройство содержит главный корпус соединителя и съемную конструкцию фиксации проводов, прикрепленную к соединителю.

Известны системы, относящиеся к соединению электрических (медных) проводов. Одна из нашедших успешное применение модульных систем сращивания, применяемая для соединения пар телефонных проводов, описана в патентах США N 3708779, 3713214, 3945705 и 5030136 и поставляется компанией Minnesota Mining and Manufacturing Co. (3M - патентовладелец настоящего изобретения) под фирменным названием MS2. Одна из конструкций соединителей MS2, показанная на фиг. 1, имеет в целом прямоугольную форму и включает нижнюю часть 1 корпуса, верхнюю часть 2 корпуса, основание или нижний протектор 3, крышку или верхний протектор 4, со множеством сдвигающих изоляцию или самозачищающих контактных элементов 5, каждый из которых содержит пару П-образных концов для ввода оконечных частей проводов, и обрезных лезвий 6 для обрезания концов проводов до необходимой длины. В одном из вариантов предусмотрено 50 таких контактов, позволяющих одновременно соединять до 25 пар проводов. Существуют различные варианты соединителя MS2, предназначенные для получения постоянных соединений, а также мостиковые или съемные модули, предназначенные для использования в коммутирующих устройствах, катушках отключения нагрузки и добавления разгрузочных шлейфов без перерыва в работе. Предлагаются также полуотводные модули. Крышка и основание могут быть прозрачными, чтобы допустить возможность визуального осмотра проводников. Кроме того, основание может быть снабжено испытательными портами (не показаны), допускающими во время операции сращивания ввод наконечников датчиков. Соединитель может быть герметизирован или вставлен в определенные соединительные узлы. См. также патент США N 4093334 на специальный держатель основания для предварительной заделки и испытаний на заводе-изготовителе. Размеры соединителя и внутренних элементов могут изменяться в зависимости от диаметра соединяемых проводов. Соединитель MS2 предлагается в виде различных модификаций, предназначенных для различных диаметров проводов и типов кабелей, например групп зажимов для 10 и 25 пар.

Конструкция соединителя MS2 позволяет снимать крышку с корпуса соединителя с зажимами, что обеспечивает доступ к проводам для исправления ошибок в сращивании и обслуживании отдельных проводов на этих соединителях со множеством пар. Крышки необходимо также снимать при скреплении вместе дополнительных корпусов соединителей в тех вариантах реализации, которые допускают скрепление по вертикали корпусов соединителя, каждый из которых содержит одну или несколько групп помещенных в зажимы проводов. Несмотря на то, что эти сборные сращивающие соединители отвечают всем требованиям стандартов на механические характеристики оборудования телефонной связи, возможно все же смещение проводов из точек крепления при работе с соединителями, т.е. при снятой крышке. В первую очередь это относится к проводам наибольших размеров, применяемым в миниатюрных версиях этих соединителей. Блок сортировки и сращивания, подобный описанному в патенте 3713214, может содержать устройства для работы с проводами в процессе сращивания. Такая сращивающая головка содержит виток пружины, предназначенный для удерживания проводов, и направляющие для отдельных проводов, совмещенные с корпусом соединителя. Эта сращивающая головка, однако, слишком громоздка и ее трудно использовать в процессе операций по техническому обслуживанию плотного электромонтажа, хотя существуют облегченные варианты, обеспечивающие минимальные поддержку и крепление. См. также патент США N 4446617.

Способ облегчения снятия механических напряжений в модульных соединителях предлагается в патенте США N 5030136 за счет добавления детали снятия напряжений, образующей единое целое с корпусом соединителя вдоль его внутренней части. Это добавление, однако, ведет к увеличению ширины корпуса соединителя и повышению сложности конструкции формовочного оборудования. Главное препятствие, мешающее улучшению рабочих характеристик первичной конструкции MS2, а также любой другой существующей конструкции, заключается в необходимости обеспечить совместимость со всеми другими ранее установленными соединителями и с подводящей оснасткой, входящими в состав системы. Другая цель заключается в том, чтобы получить возможность использовать для выпуска любой усовершенствованной системы существующие производственные процессы. В соответствии с этим патент 5030136 не отвечает пожеланиям, касающимся совместимости. Более конкретно в схеме существующего соединителя MS2 нет места для размещения детали, достаточно прочной для выполнения задачи удерживания провода. Любая такая деталь будет слишком хрупкой и осложнит процесс изготовления или сборки.

Задача обеспечения соответствующего снижения напряжения в миниатюрных, рассчитанных на множество пар проводов соединителях, непосредственно связана с размерами проводов, применяемых в соединителях. Деталь, удерживающая провода наименьшего диаметра, вероятно, будет испытывать избыточное воздействие со стороны проводов наибольшего диаметра, затрудняя в этих случаях выполнение сращивания в соединителе. Это явление наблюдается в предназначенной для фиксации проводов и снятия напряжений геометрической форме двух других существующих конструкций, описанных в патентах США N 3611264, 3772635, 3858158, 4262985 и 4423916. Для размещения всего диапазона диаметров проводов эти конструкции требуют использования определенных компонентов, таких как индексационные пластины. Имитация конструкции MS2, модифицированная путем использования фиксирующего провод приспособления, сходного с "летучей мышью", описанной в патенте 4262985, предложена в бразильской патентной заявке N 8405217, но в общем считается неудовлетворительной из-за сложности изготовления и эксплуатации. Зубчатые структуры, описанные в патентах США N 4178055 и 4836803, обладают аналогичными недостатками. Обычные приспособления для снятия напряжений также недостаточно совместимы, включая предусматривающие использование зажимов (см. патенты США N 4127312, 4444449), использование гофрированных или деформируемых боковых стенок (см. патент США N 4097106) и снабженные изолированными зажимными поверхностями (см. патенты США N 4099822, 4236778, 4343529). Во всех этих устройствах приспособление для фиксации провода выполнено как единое целое с блоком соединителя. Существуют описания рассчитанных на множество пар проводов соединителей с надеваемыми или съемными элементами, предназначенными для уменьшения механического напряжения, однако они обычно предусматривают скручивание всех проводов вместе. Таким образом, для того чтобы получить доступ к отдельному проводу, необходимо удалить эти съемные элементы, что допускает движение всех проводов в районе точек контакта; см. патенты США N 4090764, 4488769, 4804342, 4822286, 4840581, 5030111 и 5158476. Шарнирные элементы уменьшения механических напряжений, которые крепятся на проводах с помощью защелок, расположенных по концам пучков проводов, имеют тот же недостаток (см. патенты США N 4538873 и 4875875). Некоторые модульные, рассчитанные на множество пар проводов соединители, предназначенные для плоского кабеля, снабжены отдельными элементами, снижающими напряжения для обеспечения доступа к соединениям проводов; см. патенты США N 4538873 и 5125850.

В целом все предлагавшиеся до сих пор приспособления для фиксации и уменьшения механического напряжения проводов, рассматриваемые в сочетании с конструкцией MS2, имеют ряд недостатков, таких как необходимость согласования конструкций, ограниченность рабочих характеристик и трудности при изготовлении. Кроме того, ни одна из этих конструкций не допускает размещения устройства фиксации проводов по выбору, так чтобы устройство можно было легко устанавливать или снимать с корпуса соединителя. Не обеспечивают они также гибкости в применении. Поэтому было бы желательным изобрести усовершенствованное устройство для фиксации и уменьшения механического напряжения проводов с целью крепления проводов при снятой крышке, позволяющее устранить ограничения, связанные с размерами и совместимостью и допускающее простое сращивание проводов вручную и использование различных элементов фиксации проводов на одном модуле соединителя. Было бы также желательно, чтобы конструкция соединителя включала раздельно установленные детали крепления и выравнивания проводов с обеих сторон корпуса без помех для существующего функционального назначения.

Сущность изобретения Настоящее изобретение предлагает модульный соединитель для взаимного соединения первого множества проводов соответственно со вторым множеством проводов, и в целом содержит удлиненный корпус соединителя со множеством сдвигающих изоляцию контактов (IDC), размещенных в нем для установления электрического соединения между соответствующими парами проводов, съемную крышку, установленную на корпусе соединителя таким образом, что после установки на указанном корпусе соединителя крышка поджимает первое множество проводов в направлении одного П-образного конца IDC, обеспечивая электрический контакт медного проводника с соответствующими IDC, а также удлиненную пластину фиксации проводов, длина которой не превышает длины корпуса соединителя, снабженную средством удерживания первого множества проводов рядом с точками их соединения с IDC и сводящую за счет этого к минимуму нарушение электрического соединения при обращении с соединителем. Съемная пластина фиксации проводов устанавливается на корпусе соединителя с общей ориентацией параллельно корпусу соединителя.

В более конкретном варианте реализации настоящее изобретение относится к модификации конструкции корпуса соединителя MS2, обеспечивающей механическое закрепление пластины фиксации проводов вдоль края соединителя. Направляющая затвора вдоль края корпуса соединителя прежней конструкции модифицирована путем добавления по краю соединителя множества полостей в форме ласточкина хвоста, а пластина фиксации проводов снабжена образующими с ней единое целое и сопрягаемыми с полостями выступами в форме ласточкина хвоста. Такой принцип конструкции позволяет изготавливать пластину фиксации проводов в качестве отдельного изделия с последующей установкой на соединителе или в процессе сборки корпуса соединителя, или после завершения сборки соединителя. Конфигурация детали в форме ласточкина хвоста на пластине фиксации проводов модифицирована таким образом, чтобы иметь возможность вставлять или "пристегивать" пластину к модулю соединителя в сборе или в ходе заключительной операции изготовления, или на месте применения. Поскольку устанавливаемые на корпусе соединителя пластины являются съемными, возможна разработка самых различных пластин, включая взаимно дополняющие геометрические формы, с целью расширения возможностей применения базового узла соединителя. Пластины легко устанавливаются и снимаются с соединителя в зависимости от их конкретного функционального назначения. В качестве материала для изготовления пластин, так же как и корпуса соединителя, предпочтительно используется упругий, формируемый литьем под давлением полимер, достаточно гибкий для удобства использования, но при этом достаточно прочный для того, чтобы оставаться закрепленным на корпусе и выполнять основные задачи удерживания и совмещения проводов.

Краткое описание чертежей: Изобретение можно будет лучше всего понять с помощью прилагаемых чертежей, на которых: на фиг. 1 показано перспективное изображение с пространственным разделением деталей существующей конструкции модульного соединителя, предназначенного для множества пар телекоммуникационных проводов; на фиг. 2A показано частичное перспективное изображение и изображение в разрезе одного варианта реализации корпуса соединителя, выполненного согласно настоящему изобретению, с модифицированными полостями в форме ласточкина хвоста; на фиг. 2B показано частичное перспективное изображение и изображение в разрезе нижней части корпуса соединителя с фиг. 2A, более четко демонстрирующее форму ласточкина хвоста полостей; на фиг. 3 показано перспективное изображение, демонстрирующее одну часть варианта реализации пластины фиксации проводов, снабженной выступами в форме ласточкина хвоста, совместимыми с полостями в корпусе соединителя; на фиг. 4A показано частичное перспективное изображение и изображение в разрезе, иллюстрирующее крепление пластины фиксации проводов к корпусу соединителя; на фиг. 4B показано частичное перспективное изображение и изображение в разрезе, подобные показанным на фиг. 4A, однако при снятой верхней части соединителя и с изображением пластины в разрезе; на фиг. 5 показано перспективное изображение другого варианта реализации пластины фиксации провода, включая запорную пластину, которая крепится к корпусу соединителя, и одну или несколько фиксирующих планок, предназначенных для крепления проводов к запорной пластине;
на фиг. 6 показано перспективное изображение и изображение в разрезе нижней части корпуса альтернативного соединителя;
на фиг. 7 показано перспективное изображение и изображение в разрезе альтернативной, односторонней пластины фиксации проводов, предназначенной для использования с корпусом соединителя с фиг. 6;
на фиг. 8 показано перспективное изображение и изображение в разрезе пластины фиксации проводов, применяемой в сочетании с корпусом соединителя, снабженным испытательными портами; и
на фиг. 9 и 10 показаны перспективные изображения других вариантов реализации пластины фиксации проводов, изготовленных согласно настоящему изобретению.

Описание предпочтительного варианта реализации изобретения
На рисунках, и, в частности, на фиг. 2 показан один вариант реализации корпуса 10 соединителя, применяемого в модульном, предназначенном для множества пар проводов соединителя, являющегося предметом настоящего изобретения. Корпус 10 соединителя состоит в общем из верхней части 12 и нижней части 14, сходных с верхней и нижней частями корпуса соединителя конструкции 4000D MS2 ("4000D" является торговой маркой компании 3M). И верхняя, и нижняя части 12 и 14 содержат множество вырезов или каналов 16, предназначенных для приема отдельных проводов и для совмещения их с соответствующими контактами из множества сдвигающих изоляцию контактов (IDC) 18. В проиллюстрированном варианте реализации каждый IDC 18 имеет два П-образных конца, известных в технике, которые сдвигают часть изоляции, облегающей медный провод, и деформируют провод, создавая надежное газонепроницаемое соединение при простой операции обжатия. Предусмотрено также наличие множества отрезных лезвий 20, предназначенных для удаления избыточных участков конечной части проводов. Элементы IDC и отрезные лезвия выполнены из металла, предпочтительно из фосфористой бронзы и нержавеющей стали соответственно, и удерживаются в корпусе соединителя с помощью различных зажимов, стенок и вырезов, выполненных в верхней и нижней частях 12 и 14. Вырезы простираются вплоть до наружных поверхностей верхней и нижней частей 12 и 14, что допускает крепление проводов на противоположных поверхностях соединителя.

Предусмотрены также крышка и основание (не показанные на фиг. 2A-2B), идентичные при предпочтительном варианте реализации крышке 4 и основанию 3 в прежней конструкции соединителя, что позволяет максимизировать совместимость с существующей конструкцией. И действительно за исключением полостей в форме ласточкина хвоста, рассматривающихся в следующем параграфе, конструкция предпочтительного варианта реализации верхней и нижней частей 12 и 14 корпуса идентична прежней конструкции, что позволяет свести к минимуму изменения в технологической оснастке и пресс-формах. Крышка и основание содержат те же поверхностные структуры, что и прежняя конструкция, чтобы дополнять таковые на верхней и нижней частях соединителя. В частности, вдоль кромок крышки и основания выполнены крючки для съемного зацепления с защелками 19, выполненными вдоль кромок верхней и нижней частей 12 и 14, а вдоль внутренней поверхности крышки выполнены гребни или выступы, предназначенные для того, чтобы прижимать провода к контактным элементам и отрезным лезвиям, когда крышка или основание плотно насажены на корпус 10 соединителя. На крышке и основании могут также иметься направляющие, каналы, штыри и т.п., предназначенные для должного совмещения проводов. Верхняя часть 12 и нижняя часть 14 имеют соответственно кромки 21 и 22 змеевидной формы или с последовательностью дугообразных вырезов 24, обеспечивающих номинальное совмещение проводов с каналами 16 для проводов и IDC 18. Другой ряд вырезов 26 может быть выполнен на противоположных кромках корпуса 10 соединителя, т.е. со стороны обрезания провода. Вырезы 26 полезны в начальной стадии операции сращивания, после чего, когда после обрезания и удаления излишков проволоки через них больше не проходит проводов, полученные отверстия можно использовать для ввода наконечников разделительного инструмента. Торцы верхней и нижней частей 12 и 14, так же как торцы крышки и основания предпочтительно имеют конструкцию, подобную показанной на фиг. 1, что допускает совмещение с такими компонентами системы как головка для сращивания или средство крепления к раме или кронштейну. Как и верхняя и нижняя часть 1 и 2 прежней конструкции, верхняя и нижняя части 12 и 14 корпуса 10 соединителя представляют собой практически зеркальные отражения.

Главное отличие корпуса 10 соединителя от прежней конструкции заключается в наличии множества имеющих форму ласточкина хвоста полостей 28, выполненных в боковой стенке 30 корпуса 10 соединителя. Термин "ласточкин хвост" не ограничивается обозначением только паза с правильным трапециевидным поперечным сечением, но в более широком смысле относится к любой полости, имеющей входное отверстие, меньшее чем задняя часть полости. В соответствии с этим полость предназначена для ввода взаимозацепляющего выступа, имеющего участок основания и периферический участок, причем периферический участок имеет ширину или площадь, превышающую ширину или площадь основания, а максимальная (периферическая) ширина выступа в форме ласточкина хвоста должна превышать минимальную (на входе) ширину полости. В предпочтительном варианте реализации полости 28 ограничиваются дополняющими пазами, выполненными на верхней и нижней частях 12 и 14, с наклоном под углом 15-25o. Специалисты в данной области техники могут оценить способ, которым полости 28 в проиллюстрированном варианте реализации дополняют геометрическую форму существующих моделей 4000D в отношении как использования соединителя в процессе сращивания и технического обслуживания, так и процесса формования верхней и нижней частей 12 и 14. Как упоминалось ранее, полости в форме ласточкина хвоста 28 совмещаются с защелками 19, что означает что полости 28 обычно располагаются между соседними каналами для провода 16, поскольку защелки 19 также должны располагаться между каналами для провода, в соответствии также с расположением крючков на крышке и основании соединителя. Наличие полостей 28 с каждой стороны канала для провода 16, размещенных последовательно и параллельно корпусу 10 соединителя, способствует также использованию съемных пластин, описанных ниже. Как показано на фиг. 4A и 4B, полости в форме ласточкина хвоста 28 могут также быть выполнены с обрезной стороны корпуса 10 соединителя.

Форма полостей 28 в форме ласточкина хвоста видна на фиг. 2B как выделенная на детали A. В то время как эта деталь более ясно изображает ласточкин хвост в разрезе вдоль поверхности раздела между верхней и нижней частями 12 и 14, предпочтительный вариант реализации предусматривает также дополнительный контур в форме ласточкина хвоста полостей по оси Z, т.е. полость шире в своей центральной части, чем по концам, прилегающим к защелкам 19. На фиг. 2B показаны также вырезы 32, выполненные в нижней части 14 и предназначенные для размещения IDC 18. На фиг. 2B более четко изображены также внутренние каналы 36, которые могут при желании быть выполнены в нижней части 14 и которые могут образовывать испытательные порты, когда каналы 36 располагаются напротив соответствующих каналов в верхней части 12. Отверстия 38 предназначены для ввода установочных штырей на основании соединителя.

На фиг. 3 показана пластина 40 фиксации проводов, обозначаемая далее как пластина разделения пар проводов, которая предназначена для съемного крепления на корпусе 10 соединителя. На пластине 40 разделения пар проводов имеется множество выступов 42 в форме ласточкина хвоста, размеры и расположение которых обеспечивают их сопряжение с полостями 28 в форме ласточкина хвоста в корпусе 10 соединителя. Передние кромки выступов 42 в форме ласточкина хвоста могут быть скошены или обрезаны с целью облегчить их ввод в полости. Пластина 40 содержит средство фиксации проводов при установке пластины 40 на корпус 10 соединителя, причем в предпочтительном варианте реализации это средство содержит множество штырьков 44, расположенных по концам смежных рядов 46 для проводов. Штырьки 44 и пазы 46 располагаются вдоль обеих кромок пластины 40 с целью обеспечить фиксацию как первого множества пар проводов, подсоединенных к верхней части 12, так и второго множества пар проводов, подсоединенных к нижней части 14. Штырьки 44 предпочтительно имеют скошенные поверхности и снабжены образующими с ними единое целое крыльями или клиньями 48, служащими для разделения пар проводов и размещения их в пазах 46, за счет чего происходит их совмещение с соответствующими каналами 16. Отверстия 50, имеющие предпочтительно продолговатую форму, преимущественно выполняются в штырьках 44 для того, чтобы допускать отклонение клиньев 48 в направлении оси штырька, облегчить ввод провода и позволить штырьку отойти от соседнего провода в процессе ввода. Наличие клиньев 48 и отверстий 50 допускает также эффективное использование пластины 40 с более широким диапазоном размеров проводов. Конструкция штырька может быть несколько модифицирована для использования с особо тонкими проводами путем добавления по сторонам штырьков крыльев (не показаны), частично закрывающих пазы 46. Эти крылья достаточно тонки, так что они могут быть обломаны при использовании проводов большего диаметра, однако при этом достаточно жестки, чтобы удерживать более тонкие провода в пазах уменьшенных размеров. Благодаря упомянутому выше расположению полостей 28 между взаимоприлегающими каналами 16 для проводов в корпусе 10 соединителя, предпочтительный вариант реализации пластины 40 разделения пар проводов обеспечивает совмещение каждого выступа в форме ласточкина хвоста со штырьками 44. Прямоугольные выступы 52 доходят до нижней части запорных отверстий 19 в верхней и нижней частях 12 и 14, противодействуя вертикальному давлению проводов с противоположной стороны соединителя.

На фиг. 4A и 4B показана установка пластины 40 разделения пар на корпусе 10 соединителя. Как можно видеть на фиг. 4A, пазы 46 для проводов на пластине 40 совмещены с соответствующими вырезами 24 и каналами 16 на корпусе 10 соединителя. Посадка в форме ласточкина хвоста предназначена для того, чтобы обеспечить быструю, осуществляемую руками или ручным инструментом установку пластины 40 путем ее прижимания к боковой стенке 30 корпуса 10 соединителя, и в равной степени простое отделение. Тем не менее пластина 40 обеспечивает не только улучшение фиксации проводов в процессе их сращивания и технического обслуживания, но и позволяет дополнительно уменьшить воздействие механических напряжений на существующие провода, не допуская или по меньшей мере сводя к минимуму поломку проводов или их смещение из элемента IDC. Выполнение этих функций осуществляется лишь при незначительном изменении размеров и формы всего узла соединителя, и кроме того, поскольку пластина 40 является съемной, от нее можно отказаться, если после сращивания или технического обслуживания потребности в пространстве приобретают критическое значение. Показанное на фиг. 4B поперечное сечение выступов в форме ласточкина хвоста также иллюстрирует предпочтительное устройство сердечника 54 каждого выступа, придающего ему большую гибкость и таким образом облегчая применение как при установке, так и при снятии пластины 40. Сердечник 54 позволяет также увеличить площадь контакта на периферийном конце выступов 42. Форма ласточкина хвоста обеспечивает также самоцентровку выступов 42 в полостях 28. Специалистам в данной области техники должно быть ясно, что выступы и полости можно поменять местами, т.е. полости могут быть выполнены на пластине 40 и выступы - на корпусе 10 соединителя, хотя это может привести к понижению совместимости с другими компонентами системы.

После установки пластины 40 на корпус 10 соединителя провода могут быть размещены между штырьками 44, в пазах 46, любым подходящим способом. Что касается проводов, вводимых в верхнюю часть 12, то легче вставлять их в процессе операции сращивания вручную. Провода, подводимые снизу, могут быть вставлены в пазы 46 для проводов в пластине 40 с помощью адаптерной пластины (не показана), имеющей пологие ребра, проталкивающие провода в пазы 46.

В вариантах реализации корпуса 10 соединителя, в которых соединения ласточкиным хвостом используются для крепления пластины 40 к корпусу 10 соединителя, оба эти компонента изготавливаются из упругого материала, предпочтительно формуемого под давлением полимера, такого как поликарбонат, полиэфир PBT, смесь поликарбоната и полиэфира или смеси поликарбоната и полиуретана. Модуль упругости, достигающий по меньшей мере 689,5 МПа, является предпочтительным для фиксации пластины на соединителе типа "ласточкин хвост" с углом расхождения 15o, а модуль упругости в 10342,5 МПа обеспечивает фиксацию проводов, допускающую повторное сгибание проволоки при испытаниях на изгиб под нагрузкой 2,224 Н, ведущее к разлому по наружному краю пластины фиксации провода при одновременном удерживании провода в IDC. Некоторые пластины обеспечивают положительные результаты с материалом, имеющим модуль упругости, достигающий 23443 МПа. Преимуществом является также возможность использовать более "мягкие" материалы (с модулем упругости, который ниже чем у материала, используемого в корпусе соединителя, например 23443 МПа). Применение более мягкого материала способствует облегчению сращивания наиболее толстых проводов и сводит к минимуму вероятность случайного прорезания более мягкой изоляции провода, что может произойти в некоторых предлагавшихся до сих пор устройствах снятия механических напряжений в соединителях. Такая конструкция гарантирует сохранение требуемых электрических характеристик соединителя при использовании всех видов проводов.

Как и во всех последующих вариантах пластин, пластина 40 разделения пар проводов может иметь любую длину, т.е. она может подсоединять различное число проводов, хотя и не должна быть значительно длиннее корпуса 10 соединителя. Таким образом на одном корпусе соединителя могут применяться две и более пластин при различных функциональных назначениях, или же различные устройства фиксации проводов могут появиться на одной и той же пластине, т. е. вдоль верхней и нижней кромок. Один такой вариант пластины показан на фиг. 5. В этом варианте реализации пластина фиксации проводов принимает форму запорной полосы 56 и одной или нескольких запорных направляющих 58. Запорная полоса 56 крепится на корпусе 10 соединителя с помощью такого же соединения "ласточкин хвост", однако при отсутствии детали фиксации проводов, образующей единое целое с полосой 56, так что в процессе сращивания не происходит изменений формы соединительного узла. Однако запорная полоса 56 содержит несколько отверстий 60 вдоль верхней и, возможно, нижней кромок, которые предназначены для того, чтобы вводить в них вертикальные штырьки 62, выполненные на запорной направляющей 58. Штырьки 62 могут быть снабжены фланцем, входящим в зацепление с кольцевым краем или пазом внутри отверстий 60 с целью обеспечить положительное фиксирующее действие. Последующий доступ к отдельным проводам может быть обеспечен путем вырезания сегмента в направляющей или путем вытягивания провода из зазора между направляющей 58 и запорной полосой 60 (после того, как провод поднят с IDC). Запорные направляющие 58 могут быть добавлены ко всем соединителям после завершения первоначальной операции сращивания, или же могут быть добавлены позже только к корпусам 10 соединителя, открытым для технического обслуживания после сращивания. Когда запорная направляющая 58 прикрепляется к запорной полосе 56, она захватывает провода между кромкой запорной полосы 56 и направляющим элементом 58. Запорная полоса 56 предпочтительно снабжается имеющими змеевидную форму кромками 21 и 22, позволяющими лучше совмещать провода. Желательно, чтобы материал запорной полосы 56 и запорных направляющих 58 был прочнее применяемого для пластины 40 разделения пар, поскольку это позволяет повысить усилие удерживания, не оказывая отрицательного воздействия на характеристики сращивания.

На фиг. 6 изображена альтернативная нижняя часть 64 корпуса, подобная нижней части корпуса соединителя, применяемой в прежней конструкции корпуса соединителя 4005DPM MS2 ("4005DPM" является торговой маркой компании 3M). Нижняя часть 64 корпуса делает конструкцию MS2 пригодной к пакетированию; каждый контактный элемент имеет IDC с одного конца и закрученный штекер с другого конца, причем штекер проходит через вырезы 66 в нижней части 64 корпуса. И в этом случае выполнены каналы, ограничивающие испытательные отверстия. Нижняя часть 64 корпуса снабжена такими же крючками как и крышка соединителя, с тем чтобы устанавливать нижнюю часть 64 корпуса на верхнюю поверхность другой верхней части 12. С нижней частью 64 корпуса должна использоваться односторонняя пластина 68 фиксации провода, фиг. 7, с тем чтобы не допустить пересечения с пластиной разделения пар проводов, установленной на нижней части пакетированного модуля. В то время как соединение "ласточкин хвост" так же используется для крепления односторонней пластины 68 к нижней части 64 корпуса, выступы в форме ласточкина хвоста 70 меньше, поскольку они взаимодействуют только с пазами в форме ласточкина хвоста в другой верхней части 12, что объясняется геометрической формой нижней части 64 корпуса. Иной ряд пазов в форме ласточкина хвоста 72 с более широким краем предложен для взаимодействия с более широкими выступами в форме ласточкина хвоста 74, выполненными на односторонней пластине 68. Односторонняя пластина 68 может также быть прикреплена к стороне обрезки проводов пакета соединителей.

Вариант реализации, показанный на фиг. 8, предусматривает применение на стороне обрезки проволоки пластины 76, имеющей множество штырьков 78, совмещающихся с испытательными портами, размещенными на корпусе соединителя. Некоторые из этих штырьков могут быть снабжены фланцем или захватом 80, взаимодействующим с внутренним кольцевым каналом или канавкой (не показан), выполненной в испытательных портах. Пластина 76 стороны обрезки проводов, так же как и любая из предшествующих пластин, может быть приспособлена для того, чтобы улучшить защиту от влаги и герметизацию соединителя путем добавления к пластине герметика. В зависимости от функционального назначения различные пластины могут быть окрашены в различный цвет, или же могут быть прозрачными, чтобы облегчить визуальное обследование соединителей.

Размеры корпуса 10 соединителя и различных пластин, описанных здесь, могут изменяться в широких пределах в зависимости от конкретной сферы применения. В качестве примера можно указать следующие приблизительные размеры, основанные на размерах, характерных для прежней конструкции MS2. При использовании модуля соединителя 25 длина корпуса 10 соединителя равна 16,5 см, ширина - 15 мм и суммарная высота верхней и нижней частей 12 и 14 равна 7 мм. Каналы для проводов 16 расположены на расстоянии 3 мм друг от друга. Пластины имеют высоту не более 10 мм, а фиксаторы проволоки (штырьки) на пластинах обеспечивают плотность размещения проводов, равную по меньшей мере 3 проводам/см. Штырьки 44 имеют ширину 1,5 мм, с клиньями 48, выступающими на 0,36 мм с каждой стороны. Отверстия 50 имеют ширину 0,76 мм. Выступы 42 в форме ласточкина хвоста имеют максимальную ширину 1,9 мм, а полости 28 имеют несколько большую периферийную ширину и несколько меньшую минимальную ширину.

Описанные конструкции обладают многочисленными функциональными преимуществами. Поскольку пластина формуется в качестве отдельного изделия, конструкция детали фиксации провода не ограничивается геометрическими особенностями формования корпуса соединителя. Применяемые для изготовления материалы могут быть выбраны, подготовлены и формованы независимо от требований к материалу основного соединителя. Такая гибкость в выборе характеристик материала дает возможность для точного подбора конструкции пластины и материала, удовлетворяющих требованиям сферы применения. Конечному пользователю может быть предоставлен широкий выбор дополнительных пластин различного назначения, как закрепленных на соединителе, так и поставляемых отдельно, для установки на рабочей площадке, в зависимости от назначения. Это позволит пользователю иметь один общий соединитель, на котором по мере необходимости могут осуществляться определенные улучшения. Дополнительные пластины являются съемными. Если размеры сращиваемого пучка превышают возможности фиксации проводов при данном сращивании, пользователь может просто снять пластины фиксации проводов. В случае сращивания вручную необходимость в пластинах на стороне обрезки проволоки соединителя после завершения сращивания вручную отпадает. Их удаление позволит уменьшить размеры соединителя для сращивания пучка и позволит также использовать стандартный герметизирующий короб. Эти пластины могут также использоваться повторно на другом соединителе. Все конструкции пластин обеспечивают улучшение характеристик фиксации проводов большого диаметра, а также улучшение показателей снижения механических напряжений, даже при использовании небольших проводов, что связано отчасти с увеличением расстояния от места подсоединения провода (на IDC) до эффективной кромки соединителя. Существует также несколько преимуществ в области изготовления деталей. Добавление на запорной направляющей корпуса соединителя крепления в форме ласточкина хвоста может быть осуществлено на всех соединителях. Оно располагается в пределах первоначального контура соединителя и не меняет совместимости соединителя. При этом не наблюдается отрицательного влияния на процесс формования корпуса усовершенствованного соединителя, а также на ультразвуковую сварку усовершенствованных соединителей в сборе. Для производства корпусов усовершенствованного соединителя не требуется никаких изменений в существующем сборочном оборудовании. Пластины могут крепиться к готовым соединителям с помощью простой прижимной установки в конце существующей сборочной линии. Все это позволяет легко менять в зависимости от потребности сортамент выпускаемой продукции, причем не происходит понижения эффективности производства базового усовершенствованного соединителя. Изменение сортамента продукции предусматривает необходимые шаги по формованию и креплению дешевых пластин. Можно также свести к минимуму объем запасов готовых узлов с различной геометрической формой корпуса.

Хотя изобретение было описано со ссылкой на конкретные варианты реализации, это описание не следует рассматривать в ограничительном смысле. Специалистам в данной области после изучения описания изобретения должна быть очевидной возможность различных модификаций описанного варианта реализации, а также альтернативных вариантов реализации этого изобретения. Так, например, на фиг. 9 и 10 изображены две альтернативные геометрические формы крепления проводов. Очевидными также станут другие средства крепления пластин, такие как грибовидные выступы или небольшие штырьки с уплощенными концами, которые с усилием вводятся в полости, выполненные в корпусе соединителя. Отсюда можно сделать вывод, что подобные модификации могут быть выполнены без отступления от существа и духа настоящего изобретения, определенных в прилагаемой формуле изобретения.


Формула изобретения

1. Устройство для взаимного соединения первого множества проводов соответственно со вторым множеством проводов, содержащее удлиненный корпус соединителя, множество расположенных на корпусе соединителя контактных средств, предназначенных для установления электрической связи между соответствующими парами проводов, образуемыми одним проводом из первого множества проводов и одним проводом из второго множества проводов, съемную крышку, установленную на корпусе соединителя так, что она поджимает первое множество проводов в направлении контактных средств, удлиненную пластину, длина которой не превышает длины корпуса соединителя, расположенное на пластине средство для фиксации по меньшей мере одного из первого множества проводов, и средство для съемного крепления пластины к корпусу соединителя так, что пластина в общем располагается параллельно корпусу соединителя.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство крепления содержит по меньшей мере один элемент в форме ласточкина хвоста, образующий единое целое с пластиной, причем размеры элемента в форме ласточкина хвоста обеспечивают его сопряжение с полостью, выполненной в корпусе соединителя.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство крепления содержит взаимно дополняющие скрепляющие структуры на корпусе соединителя и пластине, причем скрепляющие структуры включают выступ с базовым участком и периферийной частью, имеющей ширину, которая больше ширины базового участка.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластина имеет высоту не более 13 мм и фиксирующее средство имеет плотность проводов, равную по меньшей мере 3 проводам/см.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство фиксации содержит по меньшей мере два расположенных рядом штырька, выполненных как единое целое с пластиной, вдоль ее кромки, причем штырьки ограничивают паз для размещения одного провода из первого множества проводов при установке пластины на корпусе соединителя.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пластина имеет кромку, а один провод из первого множества проводов пересекает кромку пластины, когда пластина крепится к корпусу соединителя, и средство фиксации содержит направляющий элемент, причем направляющий элемент содержит средство для крепления к пластине вдоль части ее кромки, и средство захвата одного провода из первого множества проводов между кромкой и направляющим элементом.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус соединителя имеет поверхность для размещения проводов, ограничивающую по существу прямую кромку, первое множество проводов выходит из корпуса соединителя вдоль кромки, а пластина располагается рядом с кромкой корпуса соединителя, когда пластина крепится к корпусу соединителя.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждое из контактных средств содержит металлический элемент с двумя концами, причем каждый конец имеет сдвигающий изоляцию контакт, и первый из сдвигающих изоляцию контактов на каждом из элементов обращен по существу к крышке, а второй из сдвигающих изоляцию контактов на каждом из элементов обращен по существу в противоположном первому сдвигающему изоляцию контакту направлении, и основание, прикрепленное к корпусу соединителя так, что основание поджимает второе множество проводов в направлении вторых контактов, когда основание прикреплено к корпусу соединителя.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус соединителя имеет переднюю сторону и сторону обрезки проводов, причем пластина представлена первой пластиной, прикрепленной к передней стороне, и далее представлена второй пластиной, прикрепленной к стороне обрезки проводов, причем вторая пластина содержит дополнительные средства для совмещения конечных участков первого множества проводов с соответствующими контактными средствами.

10. Устройство по п.2, отличающееся тем, что корпус соединителя имеет верхнюю поверхность со множеством преимущественно параллельных каналов для проводов и множество полостей выполнено в боковой стенке корпуса соединителя, причем каждая из полостей расположена между каналами для проводов.

11. Устройство по п.2, отличающееся тем, что пластина выполнена из упругого материала, элемент в форме ласточкина хвоста имеет базовый участок и периферийную часть, ширина которой больше ширины базового участка, корпус соединителя выполнен из упругого материала и полость имеет минимальную ширину, меньшую ширины периферийной части элемента в форме ласточкина хвоста.

12. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что по меньшей мере один из штырьков имеет отверстие, облегчающее отгибание штырька в направлении оси штырька, и по меньшей мере один из штырьков имеет клиновидные средства для фиксации одного провода из первого множества проводов в пазу.

13. Устройство по п.8, отличающееся тем, что пластина содержит второе средство для фиксации по меньшей мере одного провода из второго множества проводов.

14. Модельный соединитель для множества пар проводов, содержащий удлиненный корпус с верхней частью, прикрепленной к нижней части, верхней поверхностью и боковой стенкой, прилегающей к верхней поверхности и перпендикулярной к ней, причем верхняя поверхность содержит множество преимущественно параллельных каналов для проводов, крышку со структурированной поверхностью для съемного крепления к верхней части корпуса, множество металлических элементов, размещенных на корпусе, причем каждый металлический элемент имеет два конца и по меньшей мере один из которых имеет сдвигающий изоляцию контакт, расположенный в верхней части корпуса и ориентирован в направлении крышки, при этом в боковой стенке корпуса выполнено множество полостей в форме ласточкина хвоста, каждая из которых в целом идентична и располагается между каналами для проводов.

15. Соединитель по п.14, отличающийся тем, что корпус соединителя выполнен из упругого материала, при этом соединитель содержит пластину фиксации проводов, длина которой не превышает длины корпуса, причем пластина имеет средства для фиксации по меньшей мере одного провода из первого множества проводов, и средства для съемной установки пластины на корпус так, что пластина оказывается параллельной корпусу, а указанные средства содержат по меньшей мере один элемент в форме ласточкина хвоста, образующий единое целое с пластиной, причем размеры элемента в форме ласточкина хвоста обеспечивают сопряжение с одной из полостей в форме ласточкина хвоста, выполненных в корпусе.

16. Соединитель по п.15, отличающийся тем, что верхняя и нижняя части корпуса являются по существу плоскими и имеют общую кромку, первое множество проводов выходит из корпуса рядом с кромкой и пластина располагается рядом с кромкой корпуса при установке пластины на корпусе.

17. Соединитель по п.16, отличающийся тем, что пластина имеет образующие с ней единое целое вторые средства для фиксации по меньшей мере одного провода из второго множества проводов.

18. Соединитель по п.16, отличающийся тем, что средство фиксации содержит по меньшей мере два расположенных рядом штырька, образующих единое целое с пластиной фиксации проводов и расположенных вдоль ее кромки, причем расположенные рядом штырьки ограничивают паз для размещения одного из первого множества проводов при установке пластины фиксации проводов на корпусе соединителя, в каждом из штырьков имеется отверстие, облегчающее изгибание штырька в направлении оси штырька, и штырьки имеют скошенные поверхности и прилегающие клинья для удерживания одного провода из первого множества проводов в пазу.

19. Соединитель по п.16, отличающийся тем, что пластина имеет кромку и один провод из первого множества проводов пересекает кромку пластины, когда пластина прикреплена к корпусу, а средство фиксации содержит направляющий элемент, причем направляющий элемент содержит средство для прикрепления к пластине вдоль части ее кромки и средство для удерживания одного провода из первого множества проводов между кромкой и направляющим элементом.

20. Система для соединения между собой первого множества проводов со вторым множеством проводов соответственно, содержащая удлиненный корпус соединителя с плоской верхней частью, выполненной из упругого материала и прикрепленной к плоской нижней части, выполненной из упругого материала, причем верхняя и нижняя части имеют общую кромку, а первое множество проводов выходит из корпуса соединителя рядом с кромкой, крышку со структурированной поверхностью для съемного крепления к верхней части корпуса соединителя, основание, имеющее структурированную поверхность для крепления к нижней части корпуса соединителя, причем и корпус соединителя, и крышка, и основание имеют торцовое приспособление для совмещения со сращивающей головкой, множество металлических элементов, размещенных в корпусе соединителя, при этом каждый элемент имеет два конца, а каждый конец имеет сдвигающий изоляцию контакт, причем первый из контактов на каждом из элементов расположен в верхней части корпуса соединителя и обращен по существу в направлении крышки, а второй из контактов на каждом из элементов располагается в нижней части корпуса соединителя и обращен к основанию, пластину для разделения пар проводов, длина которой не превышает длины корпуса соединителя, причем пластина для разделения проводов содержит образующие с ней единое целое первое средство для фиксации по меньшей мере одного провода из первого множества проводов и второе средство для фиксации по меньшей мере одного провода из второго множества проводов, а также содержит множество элементов в форме ласточкина хвоста, образующих единое целое с пластиной для разделения пар, причем размеры элементов в форме ласточкина хвоста обеспечивают сопряжение с соответствующими полостями, выполненными в корпусе соединителя, кроме того, система содержит запорную полосу со средствами для размещения запорного направляющего элемента, имеющего средства для удерживания одного провода из первого множества проводов между кромкой запорной полосы и направляющим элементом, одностороннюю пластину, имеющую средства, расположенные только вдоль одной ее кромки и предназначенные для фиксации по меньшей мере одного провода из первого множества проводов, пластину со стороны обрезки проводов, имеющую средство для фиксации по меньшей мере одного провода из первого множества проводов и имеющую множество штырьков, сопрягающихся с испытательными портами, размещенными в корпусе соединителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике , где используются жгуты с соединителями

Изобретение относится к электротехнике

Изобретение относится к электротехнике

Изобретение относится к электротехнике

Изобретение относится к радиоэлектронике и может найти применение в радиоэлектронной аппаратуре

Изобретение относится к области энергетики, преимущественно атомной и космической, может быть использовано в металлургии, при реализации высокотемпературных технологических и энергетических установок, в том числе при наличии автоматически стыкуемых объектов

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиочастотным кабельным соединителям

Изобретение относится к конструкции разъемных соединителей, предназначенных для сращивания множества пар проводов кабелей дистанционной связи

Изобретение относится к области электротехники

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для коммутации электрических цепей при автоматической стыковке объектов с повышенным требованием к надежности сочленения

Изобретение относится к электротехнике, в частности к коммутаторам для подсоединения электрических проводов различных видов в телефонных сетях

Изобретение относится к энергетике, в частности к коммутационным электрическим аппаратам, и может быть использовано в транспортных и наземных энергоустановках, в том числе при проведении автоматического соединения электрических цепей

Изобретение относится к конструкции соединителей многожильных электрических кабелей, сочленяемых оператором в экстремальных условиях, например космонавтом в открытом космосе

Изобретение относится к электро- и радиотехнике, в частности к способам, устройствам и типам электрических и радиоэлектронных соединений

Изобретение относится к электротехнике, а именно к средствам соединения между собой электрических проводов, в частности к усовершенствованной фиксации проводов в модульном соединителе для систем сращивания, в особенности тех, которые используются для соединения между собой множества пар проводов систем связи

Наверх