NO320249B1 - Koplingskabel og kabelstyrer for prefabrikasjon av en kabel - Google Patents

Description

Oppfinnelsen relaterer seg til en koplingskabel og en kabelstyrer for prefabrikasjon av en kabel, som angitt i innledningen til de respektive patentkravene 1 og 9.

Den mest brukte elektriske pluggforbindelsen for symmetriske datakabler er RJ-45 pluggforbindelsen (Regulær Jack 45), hvorav det er kjent forskjellige versjoner som er avhengig av de tekniske kravene. For ekstremt høye datatransmisjonshastigheter er det nødvendig med kompensasjonstiltak i kontakten eller sokkelen for å redusere den totale krysstalen i nødvendig grad. Dette krever imidlertid strenge toleranser med hensyn til krysstalen i konnektoren. For å kunne tilveiebringe kompatibilitet med komponenter fra andre produsenter, må krysstalen i konnektoren være definert innenfor et smalt toleransebånd for hver kombinasjon av par.

Krysstalen i RJ-45 konnektorer kan defineres ved den fysiske konfigurasjonen av de parallellanordnede kontaktene og den parallelle rutingen av lederne. Ved sammenføyningen til en kabel blir krysstalen mellom lederparene utsatt for store toleranser i dette området, i avhengighet av hvor tvinningen av lederparene starter og i den utstrekning lederne i tilstøtende par berører hverandre. De nødvendige krysstalenivåene kan ikke garanteres på denne enkle måten.

Overholdelse av de nødvendige krysstalenivåene i en konnektor krever at lederne er faste på en definert måte i området hvor lederparene er rutet, uten å være tvunnet og hvor endringer i posisjonen uunngåelig resulterer i endringer av krysstalen mellom lederparene. Denne fastgjøring eller festing av lederne utføres ved hjelp av en kabelhåndterer eller styrer.

En slik kabelhåndterer eller styrer er beskrevet for eksempel i EP-0789939 Bl. Denne har føringer på bunnflaten og på toppflaten, hvori lederparene blir rutet på en definert måte. Lederne blir i dette tilfellet rutet inne i kabelstyreren hovedsakelig i rette vinkler med endeoverflaten til kabelstyreren, hvor lederne blir rutet bak kabelstyreren i et felles tilkoplingsplan, hvor de så er forbundet med kontaktene. I dette tilfellet blir de to ytre lederparene rutet ved sidene på bunnflaten og toppflaten til de motsatte endene, mens i motsetning til dette blir de to indre lederparene for de interfolierte kontaktene rutet virtuelt den ene over den andre på toppflaten. Dersom, imidlertid, to identiske elektriske pluggforbindelser, for eksempel for en skjøteledning eller forbindelseskabel nå er ment å være forbundet med de to kabelendene, fører dette til to lederpar som må krysses over en ende av kabelen, hvilket fører til uønsket krysstale, slik at de forutbestemte smale toleransebåndene ikke lenger kan overholdes.

En slik skjøteledning eller forbindelseskabel er kjent fra 1998 Telecommunications and Data Components of the Product Catalogue from CobiNet GmbH, april 1998, side 2.3. Denne katalogen indikerer ikke den indre designen eller hvorvidt en kabelstyrer blir brukt, og hvordan denne er konstruert.

Oppfinnelsen er således basert på det tekniske problemet å tilveiebringe en forbindelseskabel av denne generiske typen, hvor toleransene i krysstalenivåene ved begge endene av kabelen er minimalisert. Et ytterligere teknisk problem er å tilveiebringe en kabelstyrer for dette formålet.

Det tekniske problemet blir løst ved hjelp av trekkene angitt i patentkravene 1 og 9. Ytterligere fordelaktige utførelser av oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige kravene.

Fra den bakre flaten til endeoverflaten i den første kabelstyreren blir et første indre lederpar rutet fra toppflaten, og en andre indre leder blir rutet fra bunnflaten til kabelstyreren inn i et tilkoplingsplan, uten å krysse, og fra den bakre flaten til endeoverflaten i den andre kabelstyreren blir det første indre lederparet rutet fra bunnflaten, og det andre indre lederparet blir rutet fra toppflaten, inn i et forbindelsesplan uten kryssing. I dette tilfellet nyttiggjøres det faktum at ved tvinning kan de to lederparene i hvert tilfelle rutes på den samme siden på begge sider av kabelen, mens de to andre lederparene bytter sider. Enten de to ytre lederparene eller de to indre parene kan således rutes på den samme måten ved de to elektriske pluggforbindelsene. Siden de to ytre lederparene ville ha måttet utveksles over den fulle bredden av kabelstyreren, er de to indre lederparene i hvert tilfelle rutet slik at de utveksles ved de to kabelstyrerne. Som følge av dette kan de to indre lederparene rutes inn i deres forbindelsesplan ved begge ender på en veldefinert måte, uten å krysse.

I en foretrukket utførelse ligger de to indre lederparene i det samme forbindelsesplanet El. Som følge av dette ligger de to indre lederparene tett nær hverandre og frembringer krysstale som er nødvendig for kompatibilitetsformål. Siden krysstalen blir frembrakt i forbindelsesplanet behøver den ikke å frembringes av lederparene som har en spesifikk føring med hensyn på hverandre i kabelstyreren, slik at de langsgående dimensjonene til kabelstyreren kan holdes svært små og kompakte.

I en ytterligere foretrukket utførelse ligger forbindelsesplanet til det indre lederparet på toppflaten til kabelstyreren, slik at et lederpar i hvert tilfelle sløyfes virtuelt rett gjennom kabelstyreren ved hver ende. Dette reduserer de mekaniske kravene til kabelstyreren siden bare et par ledere behøver å endre plan i hvert tilfelle.

Rutingen av de indre lederparene, eller det ene indre lederparet, i kabelstyreren, er designet slik at den er diagonal eller vertikalt vinklet, for å endre tilkoplingsplanet. Fordelen med diagonal ruting er dens enkle implementering, siden bare kontinuerlig ruting er nødvendig, mens i motsetning til dette er fordelen med vertikal vinkling at de to indre lederparene kan rutes i en større avstand fra hverandre i kabelstyreren, slik at krysstalen blir redusert.

I tilfellet med interfolierte kontaktarrangementer slik som RJ-45 pluggforbindelsen, blir det første indre lederparet rutet i en V-form eller U-form med hensyn på hverandre i kabelstyreren.

I en ytterligere foretrukket utførelse er kabelstyrerne utstyrt med låseinnretninger, slik at kabelstyrerne kan låses til den elektriske pluggforbindelsen.

Kabelstyreren i henhold til oppfinnelsen omfatter et ikke-ledende basislegeme, som er konstruert med føringer eller styringer for ledere, i hvilket tilfelle føringene for de to ytre lederparene er konstruert i hovedsaken i rette vinkler med en endeoverflate ved siden i kabelstyreren, og fra den bakre flaten til endeoverflaten til kabelstyreren er et første og et andre indre par i hvert tilfelle rutet i par fra toppflaten og bunnflaten inne i kabelstyreren inn i et felles forbindelsesplan El i endeoverflaten. Kabelstyreren eller håndtereren tillater således at planet til lederparene kan endres fra den bakre platen til endeoverflaten uten å krysse. Siden endringen av de to indre lederparene ved de to kabelendene i virkeligheten må reverseres, må kabelstyreren eller håndtereren enten veksle for å tillate begge føringene, eller det må brukes to kabelstyrere av forskjellig design for de to kabelendene. I tilfellet med kontaktarrangementet som ikke er interfoliert kan føringene være konstruert identiske, slik at det ikke er noe problem i å bruke en identisk kabelstyrer for begge kablene. I tilfellet med interfolierte kontaktarrangementer skiller på den annen side imidlertid de to føringene for lederne seg fra hverandre. I dette tilfellet må, dersom den samme kabelstyreren blir brukt, denne i hvert tilfelle tilveiebringe føringer for både det første og det andre indre lederparet på toppflaten til endeoverflaten og på bunnflaten til endeoverflaten. Med kontinuerlige føringer er dette spesielt svært komplekst. Det er således hensiktsmessig å føre lederparene bare i seksjoner innenfor kabelstyreren, for eksempel på den bakre flaten og på endeoverflaten til kabelstyreren, idet de to andre lederparene så rutes forskjellig i det mellomliggende partiet. Et ufordelaktig trekk ved den siste varianten er at lederne da krever en viss mengde spill mellom de to føringene på den bakre flaten og på endeoverflaten og derved økes toleransene for krysstale noe i avhengighet av avstanden hvorover lederne er rutet gjennom de to føringene.

I en foretrukket utførelse blir derfor to forskjellige kabelstyrere eller håndterere således brukt. I den første kabelstyreren blir føringen for det første indre lederparet rutet fra toppflaten inn i forbindelsesplanet El i endeoverflaten, og føringen til det andre, indre lederparet blir rutet fra bunnflaten inn i det felles forbindelsesplanet El. Føringene i den andre kabelstyreren er konstruert slik at de utveksles på en korresponderende måte.

Forbindelsesplanet El er fortrinnsvis anordnet under toppflaten, slik at lederparet som befinner seg ved toppflaten på den bakre flaten i hvert tilfelle kan være rutet virtuelt rett gjennom kabelstyreren uten å endre planet. En korresponderende situasjon oppstår dersom forbindelsesplanet er anordnet under bunnflaten. Avgjørelsen om hvorvidt forbindelsesplanet er tilordnet toppflaten eller bunnflaten avhenger av fra hvilken side innholdet er ment å gjøre kontakt med lederne.

I tilfellet med interfolierte kontaktarrangementer er føringen for det første indre lederparet konstruert minst delvis med en U-form eller V-form.

I en ytterligere foretrukket utførelse er føringene fra bakflaten til endeoverflaten i formen av kontinuerlige kanaler, slik at lederne blir rutet på en definert måte over hele lengden av kabelstyreren.

Oppfinnelsen skal forklares mer detaljert i det etterfølgende med henvisning til en foretrukket eksempelutførelse. Tegningene viser: Fig. la viser en perspektivillustrasjon av lederparene ved et første elektrisk kontaktarrangement, Fig. lb viser en perspektivtegning av lederparene ved et andre kontaktarrangement, som er motsatt til det første, Fig. 2a viser en perspektiv undersidetegning, av en første kabelstyrer eller håndterer, Fig. 2b viser en perspektivtegning liksom fig. 2a av en andre kabelstyrer eller håndterer,

Fig. 3a viser en perspektiv, baktegning, av den første kabelstyreren,

Fig. 3b viser en perspektiv, baktegning, av den andre kabelstyreren, og

Fig. 4 viser en illustrasjon av lederfordelingen ved de to endeflatene til en åttekjerne kabel (kjent teknikk). Fig. 4 viser en åttekjerne kabel 10 hvori lederne 1-8 er anordnet tvunnet i par i kabelen 10.1 avhengighet av konfigurasjonen er lederparene også designet til å tvinnes med hensyn på hverandre, med spirallederkryss eller med skjermer mellom seg. Uten hensyn til typen ruting innenfor kabelen 10 resulterer dette i lederparfordelingen ved begge endeflatene som vist på fig. 4. Nummereringen av lederne 1-8 er i dette tilfellet valgt slik at den korresponderer med en RJ-45 forbindelse. Dersom posisjonene til lederparene ved de to endene av kabelen 10 sammenlignes, er det åpenbart at lederparene 1,2 og 7,8 befinner seg i den samme posisjonen, mens i motsetning til dette har de to indre lederparene 3,6 og 4,5 byttet plass. Dersom det nå imidlertid er hensikten å anordne to konnektorer ved begge ender, må lederne 3,6 og 4,5 krysses ved en ende for å kunne endre den tilbake til den korrekte forbindelsessiden til konnektoren. Fig. la og lb viser en perspektivtegning av en kabel 10 med lederparene 1,2; 7,8;3,6; og 4,5; som blir rutet i samsvar med oppfinnelsen ved begge ender, med kabelstyrerne som tilveiebringer rutingen, for klarhetens skyld, ikke vist. I dette tilfellet viser fig. la frontenden og fig. lb den bakre enden av kabelen 10 på fig. 4.1 dette tilfellet er de indre lederparene 3,6. Kontakter 43-46 for lederne 3-6 er anordnet i et første plan El, og kontakter 41,42,47,48 for lederne 1,2,7,8 er anordnet i et andre plan E2. Kontaktene 41-48 er i dette tilfellet for eksempel i formen av isolasjonsgjennomtrengende kontakter eller isolasjonsforskyvningskontakter, som danner elektrisk kontakt med lederne 1-8 gjennom deres isolasjon. Kontaktene 41- 48 er alle rutet inn i et enkelt kontaktområdeplan E3. Sekvensen til arrangementet av kontaktene 41-48 i dette tilfellet korresponderer med den typiske RJ-45 pluggforbindelsen. Som det kan ses av fig. la, er fordelingen av lederparene når de slipper ut fra en ende av kabelen som følger: Lederpar 1,2: høyre

Lederpar 7,8: venstre

Lederpar 4,5: bunn

Lederpar 3,6: topp.

Lederparene 1,2 og 7,8 er alle rutet direkte ut av kabelen 10 til deres tilordnede kontakter, henholdsvis 41,42 og 47,48. Lederparene 4,5 kan likeledes være rutet direkte til dets kontakter 44,45 mens i motsetning til dette må lederparet 3,6 være rutet fra det ovenfor angitte til dets kontakter 43,46 i forbindelsesplanet El, selv om lederparet 3,6 ikke krysser lederparet 4,5.

Ved den motsatte enden er imidlertid forholdene mellom posisjonene til de respektive indre lederparene 4,5 og 3,6 byttet mens i motsetning til dette har ikke posisjonene til de respektive lederparene 1,2 og 7,8 blitt endret. På en korresponderende måte må lederparet 4,5 for dette formålet nå være rutet ovenfra inn i forbindelsesplanet El, mens i motsetning til dette kan lederparet 3,6 være trukket rett gjennom. Rett gjennom med hensyn på lederparet 3,6 relaterer seg til dets posisjon siden lederne 3,6 fremdeles må være spredd ved begge ender på grunn av det interfolierte arrangementet av kontaktene 43,46. Lederne 4,5 og 3,6 krysser ikke hverandre med denne rutingen heller.

Fig. 2a viser en perspektivtegning av bunnflaten, og fig. 3a av den bakre flaten til en første kabelstyrer eller håndterer 11. Kabelstyreren 11 omfatter et ikke-ledende basislegeme, som har en føring 21-28 for hver leder 1-8. Disse føringene 21-28 strekker seg fra den bakre flaten 12 til enden 13 av kabelstyreren 11. Føringene 21,22,27,28 er anordnet ved sidene og løper vertikalt med hensyn på den bakre flaten 12 og enden 13.

Føringene 21,22,27,28 ligger alle i dette tilfellet i et felles forbindelsesplan E2. Videre omfatter den første kabelstyreren 11 et H-formet føringselement 14, som er anordnet på den bakre flaten 12 av kabelstyreren 11. Føringene 24,25 til lederparet 4,5 starter i delen av det H-formede føringselementet 14 som vender mot bunnflaten 15. Føringene 24,25 løper parallelt med hverandre fra bunnflaten 15 inn i forbindelsesplanet El. Forbindelsesplanet El befinner seg litt under toppflaten 16 til kabelstyreren 11 ved enden 13. Føringene 24,25 løper enten diagonalt eller vertikalt i en vinkel i kabelstyreren 11.1 tilfellet med vertikalt vinklet utførelse løper føringene 24,25 initielt parallelt i området for bunnflaten 15, og blir så vinkelrettet i rette vinkler til toppflaten 16 opp til nivået for forbindelsesplanet El, og derfra i rette vinkler i retningen til enden 13. Føringene 23,26 starter i den delen av det U-formede føringselementet 14 som vender mot toppflaten 16. På den bakre flaten 12 befinner disse føringene 23,26 seg allerede ved nivået til forbindelsesplanet El. I motsetning til føringene 24,25 som er rutet parallelt med hverandre, løper føringene 23,26 i en V-form med hensyn på hverandre siden lederne 3,6 som skal føres må være rutet til de interfolierte kontaktene 43,46.

Fig. 2b og 3b viser korresponderende riss av en andre kabelstyrer 17. Den andre kabelstyreren 17 er likeledes designet med åtte føringer 31 til 38 for lederne 1-8, hvor føringene 31,32,37,38 er identiske med føringene 21,22,27,28 i den første kabelstyreren 11. Enden 18 til den andre kabelstyreren 17 er designet på samme måte som enden 13 til den første kabelstyreren 11. Kontaktene 11-18, som ikke kan ses, er også designet og anordnet på en fullstendig identisk måte. Den eneste forskjellen ligger i føringene 33,36,34,35 for lederparene 3,6 og 4,5. Siden posisjonen til lederparene 3,6 og 4,5 har blitt byttet sammenlignet med den første kabelstyreren, må de tilordnede føringene likeledes være byttet på en korresponderende måte. Føringene 33,36 løper således i en V-form fra bunnflaten 19 inn i forbindelsesplanet 1. Føringene kan i dette tilfellet enten løpe diagonalt eller vertikalt vinklet. Føringene 34,35 på den bakre flaten 20 til den andre kabelstyreren 17 er allerede ved nivået for forbindelsesplanet El, og passerer

således rett gjennom i rette vinkler til den bakre flaten 20. Lederne 1-8 kan således være rutet på en definert måte og uten å krysse de to identiske elektriske pluggforbindelsene, og de to kabelstyrerne 11,17 behøver bare i minimal grad å modifiseres med hensyn på hverandre.

Claims (15)

1. Koplingskabel, omfattende en kabel med fire lederpar, som er rutet i par på en definert måte i kabelen, med en identisk elektrisk pluggforbindelse anordnet ved begge ender av kabelen, med en kabelstyrer eller håndterer, som har føringer for lederne og anordnet ved hver av de to kabelendene for fastgjøring og definert føring, hvor føringer av lederne til kabelen blir rutet til de elektriske kontaktene, med kabelstyrerne som hver har en toppflate, en bunnflate, en bakre flate og en endeoverflate og den bakre flaten vender mot kabelen og endeoverflaten vender mot kontakten, og hvor føringene til lederne som er tilordnet de to ytre kontaktparene er tilformet på sidene av kabelstyrerne i rette vinkler til deres endeoverflate,karakterisertved at fra den bakre flaten (12) til endeoverflaten (13) i den første kabelhåndtereren (11) er et første indre lederpar (3,6) rutet fra toppflaten (16), og et andre indre lederpar (4,5) er rutet fra bunnflaten (15) inn i et forbindelsesplan, uten å krysse, og fra den bakre flaten (20) til endeoverflaten (18) i den andre kabelstyreren (17) er det første indre lederparet (3,6) rutet fra bunnflaten (19), og det andre indre lederparet (4,5) er rutet fra toppflaten (16), uten å krysse, inn i et forbindelsesplan.

2. Koplingskabel ifølge krav 1,karakterisert vedat det første lederparet (3,6) og det andre lederparet (4,5) er rutet inn i det samme forbindelsesplanet El i begge kabelstyrerne eller håndtereme (11,17).

3- Koplingskabel ifølge krav 2,karakterisert vedat forbindelsesplanet El er anordnet under toppflaten (16) til kabelstyrerne (11,17).

4. Koplingskabel ifølge krav 3,karakterisert vedat føringene (23,26) for de første indre lederne (3,6) ligger i forbindelsesplanet El til den første kabelstyreren (11), og føringene (34,35) for de andre indre lederne (4,5) ligger i forbindelsesplanet El til den andre kabelstyreren (17).

5. Koplingskabel ifølge et av de forutgående kravene,karakterisert vedat føringene (24,25) til de andre indre lederne (4,5) i den første kabelstyreren (11) og føringene (33,36) til de første indre lederne (3,6) i den andre kabelstyreren (17) er konfigurert diagonalt eller vertikalt i en vinkel.

6. Koplingskabel ifølge et av de forutgående kravene,karakterisert vedat det første indre lederparet (3,6) er tilordnet utløpskontaktene (43,46) er tilordnet utløpskontaktene (43,46) til et kontaktarrangement interfoliert med hverandre, med lederne (3,6) rutet minst delvis i en V-form eller U-form inne i kabelstyrerne (11,17).

7. Koplingskabel ifølge et av de forutgående kravene,karakterisert vedat koplingskabelen er i formen av en skjøte- eller lappkabel.

8. Koplingskabel ifølge et av de forutgående kravene,karakterisert vedat kabelstyrerne (11,17) er designet slik at de kan låses inn i de elektriske pluggforbindelsene.

9. Kabelstyrere eller håndterere for prefabrikasjon av en kabel som har åtte ledere, omfattende et ikke-ledende basislegeme som er designet med føringer for lederne, hvor føringene for de to ytre lederparene er konstruert i rette vinkler med en endeoverflate ved siden i kabelstyreren,karakterisert vedat fra den bakre flaten til endeoverflaten av kabelstyreren er et første indre lederpar (3,6) og et andre indre lederpar (4,5) hvert rutet fra toppflaten og bunnflaten innenfor kabelstyreren inni et felles forbindelsesplan El i endeoverflaten, uten å krysse.

10. Kabelstyrer ifølge krav 9,karakterisert vedat føringen (23,26) for det første indre lederparet (3,6) er rutet fra toppflaten (16) inn i forbindelsesplanet El i endeoverflaten (13), og føringen (24,25) for det andre indre lederparet (4,5) er rutet fra bunnflaten (15) inn i det felles forbindelsesplanet El.

11. Kabelstyrer ifølge krav 9,karakterisert vedat føringen (33,36) for det første indre lederparet (3,6) er rutet fra bunnflaten (19) inn i forbindelsesplanet El i endeoverflaten (18), og føringen (34,35) for det andre indre lederparet (4,5) er rutet fra toppflaten (16) inn i det felles forbindelsesplanet El.

12. Kabelstyrer ifølge et av kravene 9 til 11,karakterisertv e d at forbindelsesplanet El er anordnet under toppflaten (16).

13. Kabelstyrer ifølge et av kravene 9 til 12,karakterisertv e d at føringen (23,26;33,36) for det første indre lederparet (3,6) er tilformet minst delvis i en V-form eller U-form.

14. Kabelstyrer ifølge et av kravene 9 til 13,karakterisertv e d at føringen (24,25;33,36) som løper fra bunnflaten (15,19) og er designet slik at den er bøyd diagonalt eller oppover, eller i rette vinkler til siden.

15. Kabelstyrer ifølge et av kravene 9 til 14,karakterisertved at føringene (21-28; 31-38) er i formen av kontinuerlige kanaler fra den bakre flaten (12,20) til endeoverflaten (13,18).