專利名稱：環(huán)境密封終接裝置和密封凝膠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種與環(huán)境密閉的終接裝置，并且具體涉及使用保護性硅樹脂凝膠密封的終接裝置。
背景技術(shù)：
諸如電話公司的通信服務(wù)提供商可在通信網(wǎng)絡(luò)上提供語音和數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。通常稱為“用戶”的服務(wù)提供商的客戶可購買他們所需的許多通信服務(wù)，并可為他們家庭、企業(yè)等裝備設(shè)備以使用這些服務(wù)。用戶負責(zé)正確操作這些設(shè)備，而服務(wù)提供商負責(zé)直到該服務(wù)提供商線路與用戶線路之間通常稱為“分界點”的接口的通信網(wǎng)絡(luò)的正常運行。用戶和服務(wù)提供商均可訪問分界點，且其通常位于網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備(NID)中的用戶點或安裝在諸如家庭、公寓、辦公室等住宅或商業(yè)建筑物外墻上的建筑物入口終端(BET)。
NID或BET容納用于互連服務(wù)提供商線路與用戶線路的至少一個，并且通常多個線纜終接裝置。這里所稱的“終接裝置”意欲包括任意一類配置或未配置用于防止電壓和/或電流浪涌的保護元件并且用于互連服務(wù)提供商線路與用戶線路的連接器，其包括但不限于線路模塊，受保護的終接裝置(PTD)等。終接裝置包括一對或多對用于服務(wù)提供商線纜的接線點，以及一對或多對用于用戶線纜的接線點。終接裝置通常還包括例如半環(huán))half-ringer)或印刷電路板的某類電子電路，和/或在服務(wù)提供商線路和用戶線路之間相互連接的例如金屬氧化物(MOV)變阻器或氣體放電管的電子保護元件。服務(wù)提供商線纜的接線點通常設(shè)置在可鎖定封蓋下方的終接裝置的一端附近，該可鎖定封蓋通常僅由服務(wù)提供商人員操作。用戶線纜的接線點通常設(shè)置在終接裝置另一端的附近并且可由服務(wù)提供商人員和用戶操作。NID或BET可進一步設(shè)置有可由服務(wù)提供商人員和用戶操作但不能由未授權(quán)的人員操作的外部封蓋。
NID或BET可能暴露于灰塵、污垢、潮氣以及其他有害的環(huán)境影響中。因此，需要將接線點密封以保護終接裝置正常工作。當(dāng)終接裝置失效時，用戶不再能夠訪問通信網(wǎng)絡(luò)。并且，服務(wù)提供商必須派出技術(shù)人員到用戶點去維修或更換該終接裝置，這對于服務(wù)提供商來說花費巨大。利用可由粘性、無孔的凝膠密封位于側(cè)部或后部的絕緣置換接頭和插線孔的終接裝置可用于保護該終接裝置中的線纜終端、電子電路和電子組件。在授予Chanh的美國專利No.6,500,020中公開了非常有效的終接裝置，在此引入其內(nèi)容作為參考。
盡管終接裝置的設(shè)計中有改進之處，但是所使用的保護凝膠或者太易流動而不能保持在終接裝置中不泄漏，或者缺乏允許終接裝置中提供商或用戶的恰當(dāng)連接的粘彈特性。例如，在美國專利No.6,500,020中公開的終接裝置的實施方式中，太僵硬的保護凝膠阻礙了起動元件的運動并因此需要過多的力量使線纜端接為導(dǎo)電接頭。然而，太有彈性的保護凝膠產(chǎn)生了過度的回復(fù)力，妨礙線纜適當(dāng)或可靠接線。因此，需要研發(fā)既不會從終接裝置中泄漏又具有可保證提供商和用戶線路合適接線以及終接裝置其他操作的粘彈特性的凝膠。

發(fā)明內(nèi)容
在一個技術(shù)方案中，實施本發(fā)明的終接裝置包括底座，至少一對設(shè)置在所述底座中的絕緣置換接頭，用于接合在相應(yīng)的一個所述絕緣置換接頭中的至少一個導(dǎo)線的裝置，以及用于封裝所述至少一對絕緣置換接頭的密封凝膠。所述凝膠具有以dynes/cm2(達因/平方厘米)表示的動態(tài)儲能模量G′和動態(tài)損耗模量G″，以及以rad/sec(弧度/秒)表示的動態(tài)橫跨點。在約-40℃到80℃之間的任一溫度處，所述凝膠的動態(tài)橫跨點處于約1rad/sec和20rad/sec之間。在該具體的溫度范圍內(nèi)，在剪切頻率大于動態(tài)橫跨點處損耗模量G″大于儲能模量G′，并且在剪切頻率小于動態(tài)橫跨點處G″小于G′。優(yōu)選地，動態(tài)橫跨點處于約5rad/sec和20rad/sec之間。
在低剪切頻率(例如小于約0.5rad/sec)處，在約30℃的溫度時動態(tài)儲能模量G′優(yōu)選地大于約800dynes/cm2，更加優(yōu)選地，在約800dynes/cm2和約1200dynes/cm2之間，并且動態(tài)損耗模量G″小于約300dynes/cm2。優(yōu)選地，在約-40℃到80℃之間的任一溫度時剪切頻率約為1rad/sec處，動態(tài)儲能模量G′在約600dynes/cm2和約1200dynes/cm2之間，并且tanδ在同樣的溫度范圍內(nèi)優(yōu)選小于約1.0，這里tanδ為損耗模量G″與儲能模量G′的比值(tanδ＝G″/G′)。在高剪切頻率(例如，大于約100rad/sec)處，損耗模量G″優(yōu)選地大于儲能模量G′，并且tanδ大于約1.1。
優(yōu)選地，保護凝膠在約30℃的溫度時具有小于約0.5秒的松弛時間。優(yōu)選地，凝膠具有大于約1000％的極限拉伸以及大于約2psi的極限破壞強度。進一步，優(yōu)選地凝膠具有以10-4米表示的約255到約265之間的圓錐貫入值。
在本發(fā)明的另一技術(shù)方案中，提供一種用于終接裝置的硅樹脂環(huán)境密封凝膠，包括重量比在約10％到約20％之間的乙烯基官能化硅樹脂流體，重量比在約2％到約10％之間的氫官能化硅樹脂流體，重量比在約70％到約88％之間的硅樹脂增塑劑，在乙烯基硅樹脂流體中重量比約0.001％到約0.1％之間的鉑乙烯絡(luò)合催化劑。
該密封凝膠的特征在于，在約-40℃到80℃之間的任一溫度時處于約1rad/sec和20rad/sec之間的動態(tài)橫跨點，在該具體溫度范圍內(nèi)的任一溫度時在剪切頻率大于動態(tài)橫跨點處動態(tài)損耗模量G″大于動態(tài)儲能模量G′，并且在剪切頻率小于動態(tài)橫跨點處動態(tài)損耗模量G″小于所述動態(tài)儲能模量G′，大于約1000％的極限拉伸，大于約2psi的極限破壞強度，以及在約23℃時具有以10-4米表示的約255到約265之間的圓錐貫入值。優(yōu)選地，動態(tài)橫跨點處于約5rad/sec和20rad/sec之間。
在剪切頻率小于約0.5rad/sec并且在約30℃的溫度時，儲能模量G′優(yōu)選在約800dynes/cm2和約1200dynes/cm2之間。損耗模量G″優(yōu)選小于約300dynes/cm2。優(yōu)選地，在約-40℃到80℃之間的任一溫度時剪切頻率約為1rad/sec處，儲能模量G′在約600dynes/cm2和約1200dynes/cm2之間，并且tanδ小于約1.0在大于約100rad/sec的剪切頻率處，在約30℃的溫度時，tanδ優(yōu)選地大于約1.1。優(yōu)選地，應(yīng)力松弛時間在約30℃的溫度時小于約0.5秒。
優(yōu)選地，乙烯基官能化硅樹脂流體具有大于約17,000的分子量。氫官能化硅樹脂流體具有大于約3000的分子量。
在本發(fā)明另一技術(shù)方案中，本發(fā)明實施在一種環(huán)境密封終接裝置的方法中，該方法包括，提供終接裝置，該終接裝置包括底座，設(shè)置在所述底座中的至少一對絕緣置換接頭，以及用于接合在相應(yīng)的一個所述絕緣置換接頭中的至少一個導(dǎo)線的裝置。該方法還包括使用環(huán)境密封凝膠封裝所述至少一對絕緣置換接頭，所述凝膠的特征在于在約-40℃到80℃之間的任一溫度時，處于約1rad/sec和20rad/sec之間的動態(tài)橫跨點，在約-40℃到80℃之間的任一溫度時在剪切頻率大于所述動態(tài)橫跨點處動態(tài)損耗模量G″大于動態(tài)儲能模量G′，并且在剪切頻率小于所述動態(tài)橫跨點處動態(tài)損耗模量G″小于動態(tài)儲能模量G′，大于約1000％的極限拉伸，大于約2psi的極限破壞強度，以及在約23℃時以10-4米表示的約255到約265之間的圓錐貫入值。
通過以下參照附圖的解釋性說明，本發(fā)明將易于理解并且其他目的、特征、細節(jié)和優(yōu)點將更加顯而易見，給出的說明書未以任何方式暗示對本發(fā)明意欲的范圍進行限制。


圖1為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的示例性客戶橋的透視圖；圖2是為了清楚起見將圖1所示的客戶橋的鉸接封蓋拆下后的透視圖；圖3為圖2中客戶橋的頂視圖；圖4為沿圖2中線4-4所作的截面透視圖，其示出了帶有插入到一個接線點的用戶線纜以及帶有在第一、未連接位置的相應(yīng)起動臂的客戶橋；圖5為沿圖2中線5-5所作的截面透視圖，其示出了帶有插入到一個接線點的用戶線纜以及帶有在第二、連接位置的相應(yīng)起動臂的客戶橋；圖6示出了對于現(xiàn)有技術(shù)的凝膠而言，作為以rad/sec為單位的剪切頻率ω的函數(shù)的由三角形表示的G′的曲線，由正方形表示的G″的曲線，以及由菱形表示的tanδ的曲線；圖7a到7c為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的凝膠在約-40℃、30℃和80℃的溫度下作為以rad/sec為單位的剪切頻率ω的函數(shù)G′、G″和tanδ的曲線圖；圖7d為圖7a到圖7c的凝膠在約1rad/s的剪切頻率下，作為在約-40℃到約80℃之間范圍中的溫度的函數(shù)G′、G″和tanδ的曲線圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的客戶橋的另一實施方式的截面透視圖，其示出了具有插入到一個接線點的用戶線纜以及在連接位置的相應(yīng)起動臂的客戶橋；圖9仍為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的客戶橋的另一實施方式的截面透視圖，其示出了具有插入到一個接線點的用戶線纜以及在未連接位置的相應(yīng)起動臂的客戶橋；
圖10為用于根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的客戶橋的封蓋的第一可選實施方式的透視圖；圖11為用于根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的客戶橋的封蓋的第二可選實施方式的透視圖；圖12為用于根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的客戶橋的封蓋的第三可選實施方式的透視圖；圖13為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的可拆卸地安裝在傳統(tǒng)電話線路模塊上的客戶橋的透視圖；以及圖14為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的可拆卸地安裝在傳統(tǒng)電話PTD上的客戶橋的透視圖。
具體實施例方式
圖1到圖5示出了在美國專利No.6,500,020中公開的示例性的客戶橋，其通常由參考標記20表示。本發(fā)明的實施方式將參照示例性的客戶橋20進行描述。然而，普通技術(shù)人員將認識到根據(jù)本發(fā)明的保護密封凝膠可等同地應(yīng)用于其他終接裝置設(shè)計中，并且也不應(yīng)認為客戶橋20在這方面有所限制。
客戶橋20在本技術(shù)領(lǐng)域中有時稱為互連模塊、連接器模塊、端接模塊或線纜模塊。在此所用的術(shù)語“客戶橋”意欲包括用于在通信網(wǎng)絡(luò)中對提供商和用戶線纜進行端接的任何裝置，包括但不限于互連模塊、連接器模塊、線纜模塊或客戶橋。在此所闡釋和描述的示例性實施方式中，客戶橋20用于在容納于電信網(wǎng)絡(luò)中的傳統(tǒng)NID或BET中諸如電線模塊、PTD等的傳統(tǒng)終接裝置中端接用戶線纜。
客戶橋20包括底座22和與底座附著的底座帽30。底座22通常中空并限定出內(nèi)腔24(圖4和圖5)。底座帽30與底座22的上邊緣相連，從而底座帽基本上覆蓋并因此封閉腔24。例如，底座帽30設(shè)置有孔31，其以常規(guī)方式與在底座22上形成的突出片23配合以將底座帽緊固到底座上。然而，底座帽可由任何方便客戶橋20制造和組裝的方式緊固到底座上。底座22還包括容納可移動封蓋60(圖1)的鉸鏈26和用于將客戶橋20可拆卸地安裝在諸如電線模塊110(圖13)或PTD120(圖14)的終接裝置上的安裝片28，下文將對其進行更詳細的描述?？蛻魳?0可用于室內(nèi)或者室外場合。然而，客戶橋20特別適用于NID或BET易于受到振動、震動、灰塵、潮氣或其他有害環(huán)境影響的室外場合。因此，由底座22限定的腔24可填滿諸如油脂或粘性凝膠的電介質(zhì)密封劑以保護在底座中容納的組件免受過度振動、震動或暴露于諸如灰塵、污垢或來自雨水或融化雪水的潮氣的不利環(huán)境影響。在現(xiàn)有技術(shù)中使用的術(shù)語“凝膠”覆蓋了從油脂到可流動延伸的聚合物體系的大量材料。在此所用的聚合物“凝膠”為具有基本上非穩(wěn)定狀態(tài)流動的交聯(lián)溶液，其通過化學(xué)鍵或微晶，或者某些其他類型結(jié)合而交聯(lián)。穩(wěn)定狀態(tài)流動的缺乏為類固體特性的關(guān)鍵定義，同時需要大量稀釋劑以給予凝膠相對低的模量。固體特性通常通過聚合物的各種支鏈的相關(guān)取代物的結(jié)構(gòu)域的生成或某類結(jié)合聚合物鏈交聯(lián)從而在材料中形成的連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。只要在凝膠的使用條件下保持交聯(lián)部位，交聯(lián)可為物理的或者化學(xué)的。
底座帽30包括與由底座22限定的腔24相對的上表面32(圖2)。上表面32具有至少一個貫穿其形成并延伸到腔24中的插線孔34。插線孔34的大小適于在其中容納導(dǎo)線100。優(yōu)選地，導(dǎo)線100具有在約18到約24AWG之間的厚度。然而，最優(yōu)選地，導(dǎo)線100具有在約22到約24AWG之間的厚度。在此所示和所述的示例性實施方式中，導(dǎo)線100為電信網(wǎng)絡(luò)中的用戶線纜。如此處所示地，插線孔34包括至少一對插線孔35，用于容納來自諸如傳統(tǒng)電話聽筒(未示出)的用戶通訊設(shè)備的雙絞線尖和塞環(huán)線105。優(yōu)選地，客戶橋20的底座帽30具有多對用于相應(yīng)地容納多對雙絞線尖和塞環(huán)線105以將用戶設(shè)備與來自諸如電話公司的服務(wù)提供商的電話線相互連接的插線孔35。如圖所示，底座帽30具有四對用于容納在通信網(wǎng)絡(luò)上將用戶線纜與提供商線纜互連以建立語音和/或數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的多達四個雙絞線尖和塞環(huán)線105的插線孔35。
客戶橋20還包括至少一個設(shè)置在由底座22限定的腔24中的導(dǎo)電接頭40(圖4和圖5)。導(dǎo)電接頭40以公知方式與延伸自例如終接裝置上的插座的引線(未示出)電連接。因此，當(dāng)插入到插線孔34中的導(dǎo)線100與導(dǎo)電接頭40接合時，如將要所述的，導(dǎo)線與引線電連接。相似的，來自服務(wù)提供商的導(dǎo)線與延伸自插座的引線電連接。優(yōu)選地，插座包括與來自用戶的導(dǎo)線100連接的引線電接觸的用戶導(dǎo)體，以及與來自服務(wù)提供商的導(dǎo)線連接的引線電接觸的服務(wù)提供商導(dǎo)體。以該方式，用戶線纜可選擇地通過插座以公知方式與服務(wù)提供商線纜互連。如前所述，一個或多個雙絞線尖和塞環(huán)線105與來自服務(wù)提供商的電話線的雙絞線尖和塞環(huán)線互連。導(dǎo)電接頭可為任何適于與用戶線路建立電連接的接頭。然而，優(yōu)選地，導(dǎo)電接頭40為具有用于刺破圍繞導(dǎo)線100的絕緣體的相對的鋒利邊緣的絕緣置換接頭，并且因此在導(dǎo)線100與導(dǎo)電接頭40之間建立電連續(xù)性。
客戶橋20還包括至少一個諸如起動臂50的線纜接合部件，其用于強制導(dǎo)線100與導(dǎo)電接頭40接合。起動臂50部分地設(shè)置在由底座22限定出的腔24中并部分地位于底座帽30的上表面32之上。如此處所示的，底座帽30的上表面32還具有至少一個貫穿其中的開口30，在開口30中容納起動臂50。然而，起動臂50可穿過底座22向上延伸或者底座帽30可具有形成于其中的腔或延長的槽以允許起動臂從由底座22限定出的腔24到上表面32向上方延伸。無論如何，起動臂50需僅超出底座帽30的上表面32。優(yōu)選地，至少一個起動臂50包括與多對插線孔35、雙絞線尖和塞環(huán)線105以及多對導(dǎo)電接頭40相對應(yīng)的多個起動臂。如此處所示，設(shè)置有四個起動臂50，各對應(yīng)于容納雙絞線尖和塞環(huán)線105的四對插線孔35的其中之一。
各個起動臂50包括第一部分52以及與第一部分樞軸相連的第二部分54。起動臂50可在導(dǎo)線100不與導(dǎo)電接頭40接合的第一、未連接位置和導(dǎo)線100與導(dǎo)電接頭40接合的第二、連接位置之間移動。在圖2中，示出了處于未連接位置的三個起動臂50和處于連接位置的一個起動臂。如此處所示和所述的，導(dǎo)電接頭40相對于底座20水平設(shè)置并固定，并且起動臂50配置用于強制導(dǎo)線100位于絕緣置換接頭的相對的鋒利邊緣之間?？蛇x地，導(dǎo)線100可相對于底座22固定并且起動臂50可配置用于強制導(dǎo)電接頭40與導(dǎo)線100接合。
如上所述，由底座22所限定的腔24優(yōu)選地填充諸如油脂或粘性凝膠的電介質(zhì)密封劑，以保護底座中容納的組件免受振動、震動或暴露于諸如灰塵、污垢或來自雨水或融化的雪水的潮氣的惡劣環(huán)境影響的損害。許多可用于填充腔24的現(xiàn)有技術(shù)的凝膠遭受到粘性太高而無法在導(dǎo)電接頭40與導(dǎo)線10之間進行合適的相互作用的問題。例如，凝膠的粘性要求過度的力以移動起動臂50，從而防止導(dǎo)線100接合導(dǎo)電接頭40，或者限制絕緣置換接頭型導(dǎo)電接頭40的鋒利邊緣恰當(dāng)?shù)卮唐茖?dǎo)線100的絕緣。另一方面，許多現(xiàn)有技術(shù)的凝膠遭受到具有彈性過大而無法進行合適或可靠接線的低粘性的問題。例如，凝膠的彈性記憶可產(chǎn)生防止導(dǎo)線100與絕緣置換接頭型導(dǎo)電接頭40的鋒利邊緣保持接觸的過度的回復(fù)力。另外，該凝膠流動性較好，從而在重力影響下從終接裝置中滲透出來，所以削弱了凝膠所要求的保護特性。因此，需要使用具有既防止凝膠從終接裝置中流出，又允許導(dǎo)線與導(dǎo)電接頭之間恰當(dāng)?shù)鼗ミB的粘彈特性的凝膠。例如，凝膠可具有觸變性。
凝膠材料的粘彈特性直接涉及它們內(nèi)在的交聯(lián)分子結(jié)構(gòu)并表現(xiàn)在不同溫度和剪切率下該凝膠的流變行為。諸如凝膠、聚合體熔體以及各種流體的材料的流變特性可通過本領(lǐng)域公知的諸如動態(tài)力學(xué)分析(DMA)測試的方法測量得到。例如，諸如由Rheometric Scientific公司制造的ARES流變儀的應(yīng)力流變儀可用于確定包括在此公開的本發(fā)明凝膠的粘彈特性。ARES可自動進行許多測試。可使用ARES流變儀測量的特性包括彈性(儲能)模量G′，粘性(損耗)模量G″以及應(yīng)力松弛量。由ARES流變儀測量的應(yīng)力松弛量是對凝膠釋放任何施加在其上的壓力的能力的測量。使用25mm的平行板的配置用于一定范圍的角振動速度和剪切頻率。對于這里所進行的測試，在-40℃到80℃之間的溫度下剪切頻率在0.5到100rad/s的角度范圍上掃頻。溫度以約每分鐘2℃的速度上升。動態(tài)應(yīng)變維持在小于約5％。
使用其他設(shè)備可進行其他的測試。例如，Instron model 4469通用測試機(Instron)可用于利用修改的ASTM 638測試步驟進行張力測試。如在此公開地，用于張力測試的測量在23℃的溫度下進行?？諝庾ト∽τ糜谧ト∧z樣品，該空氣爪施加有20psi的氣壓。十字頭速度為每分鐘4英寸(10.16cm/s)。張力測試的樣品為大約3英寸(7.62cm)長乘以0.5英寸(1.27cm)寬以及0.25英寸(0.635cm)的厚度。凝膠樣品通過在隔離紙上涂布凝膠并固化來制備。該隔離紙在將樣品安裝到Instron之前從標距(gauge length)中去除，并且Instron抓取爪通過附著在凝膠樣品端部的隔離紙抓取該樣品。標距約為1英寸(2.54cm)。使用與結(jié)合在Instron裝置中的測壓元件連接的計算機自動測量并繪制張力應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
利用Precision Scientific公司制造的型號為302318的標準全刻度圓錐組件貫入儀，在23℃下使用ASTM D217-02進行圓錐貫入測試。配置該圓錐在5秒內(nèi)自由墜落到凝膠樣品中。在該示例中，凝膠樣品在具有4.5英寸(11.43cm)的內(nèi)徑和3英寸(7.62cm)注入高度的直邊圓柱容器中制備。
圖6示出了對于在傳統(tǒng)的終接裝置中先前作為保護密封材料使用的凝膠而言，在30℃下作為角剪切頻率ω(單位為rad/sec)的函數(shù)而繪制的動態(tài)儲能模量G′和動態(tài)損耗模量G″。圖6以及其他圖中，儲能模量G′由三角形表示，損耗模量G″由正方形表示。另外由菱形表示的tanδ，這里tanδ為損耗模量G″與儲能模量G′比值(tanδ＝G″/G′)。如圖6所示，在5rad/s到100rad/s之間的寬的角度剪切頻率頻譜上，儲能模量G′大于損耗模量G″。由圖6中所描述的數(shù)據(jù)表示的凝膠主要具有在所示的角度譜中彈性固體的特性并且沒有橫跨點，這將影響獲得導(dǎo)電接頭40與導(dǎo)線100之間電連接。另一方面，圖7a到7c示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的保護密封凝膠分別在約-40℃、30℃和80℃的溫度下相似數(shù)據(jù)的曲線。圖7d表示在約1rad/s的角頻率下，約-40℃到約80℃的溫度范圍內(nèi)儲能模量G′、損耗模量G″和tanδ的數(shù)據(jù)曲線。應(yīng)注意，在非常低的剪切頻率下(例如，如圖7b中所示的30℃下小于約10rad/sec)，動態(tài)儲能模量G′大于動態(tài)損耗模量G″。結(jié)果，在相對低的剪切頻率下，凝膠主要表現(xiàn)出彈性固體行為。然而，對于大于約10rad/sec的角頻率(為闡明目的仍然使用圖7b)，動態(tài)損耗模量G″大于動態(tài)儲能模量G′。因此，凝膠在相對高的剪切頻率下主要表現(xiàn)粘性液體特性。例如，圖7b所示的儲能模量G′和損耗模量G″在約10rad/s的角頻率處大致相等(即，曲線表示儲能模量G′和損耗模量G″之間有橫跨點)。因此，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的凝膠的損耗模量G″曲線，與儲能模量G′曲線在約10rad/s處彼此交叉。該動態(tài)橫跨點表明根據(jù)角剪切頻率改變的方向從主要為彈性固體到主要為粘性液體的轉(zhuǎn)變。
在根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式中，凝膠為加成固化硅樹脂流體合成物，其已經(jīng)使用諸如聚二甲基硅氧烷的合適的硅樹脂增塑劑進行了塑化。優(yōu)選地，本發(fā)明的凝膠包含重量比在約10％到約20％之間的乙烯基官能化硅樹脂流體，重量比在約2％到約10％之間的氫官能化的硅樹脂流體以及重量比在約70％到約88％之間的硅樹脂增塑劑。在優(yōu)選實施方式中，凝膠含有重量比約13％并且具有分子量大于約17,000的乙烯基官能化硅樹脂流體，重量比約8％的具有分子量至少約為3000的氫官能化流體，重量比約79％具有至少約10,000分子量的聚二甲基硅氧烷增塑劑，以及在乙烯基硅樹脂流體或二甲苯中重量比在約0.001到0.1％之間的鉑乙烯絡(luò)合催化劑(platinum vinyl complex catalyst)，優(yōu)選地重量比為0.01％。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的凝膠在小于約0.5rad/s的剪切頻率且約30℃的溫度時具有大于約800dynes/cm2的動態(tài)儲能模量G′，更加優(yōu)選在約800dynes/cm2到1200dynes/cm2之間。動態(tài)損耗模量G″優(yōu)選在小于約0.5rad/s的剪切頻率處具有小于300dynes/cm2。在高剪切頻率處(例如約100rad/s)，損耗模量G″需要大于儲能模量G′，并且tanδ優(yōu)選大于約1.1。在大于約1rad/s剪切頻率處，更優(yōu)選在約1rad/s和約20rad/s之間的剪切頻率，以及最優(yōu)選在約5rad/s和約20rad/s之間的剪切頻率處，儲能模量G′需要超過損耗模量G″。
優(yōu)選地，當(dāng)在約1rad/s的角剪切頻率處測量時在-40℃到80℃的溫度范圍上動態(tài)儲能模量G′超過動態(tài)損耗模量G″。然而，同樣需要在-40℃到80℃的范圍的任一溫度上，動態(tài)儲能模量G′大于約600dynes/cm2，并且優(yōu)選在約600dynes/cm2到約1200dynes/cm2之間。
更加優(yōu)選地，應(yīng)力松弛時間小于約0.5秒。優(yōu)選地，使用大于約2psi的極限張力強度，在約24℃溫度下的導(dǎo)致凝膠破裂的拉伸超過1000％。由10-4米表示的圓錐貫入優(yōu)選在30℃下在約255和265之間，并且最優(yōu)為約259。
返回到示例性的終接裝置20，最好如圖4和5所示，起動臂50的第二部分54設(shè)置有與形成于第一部分52底部的樞軸53協(xié)作的凸輪表面55。當(dāng)起動臂50從未連接位置(圖4)移動到連接位置(圖5)時，第一部分52的樞軸53嚙合第二部分54的凸輪表面55以沿導(dǎo)線100方向驅(qū)動第二部分。在所示的配置中，第一部分52從未連接位置到連接位置的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動與設(shè)置在底座22中的導(dǎo)電接頭40水平平行的第二部分54，從而形成在第二部分54的端部的h擋塊56強制導(dǎo)線100位于絕緣置換接頭相對的鋒利邊緣之間。如果導(dǎo)線100的端部具有絕緣涂層，則絕緣置換接頭的鋒利邊緣刺破該絕緣并在導(dǎo)線與導(dǎo)電接頭40之間建立電連續(xù)性。如對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將顯而易見的，起動臂50的第二部分54對應(yīng)于填充機并且起動臂50的第一部分52對應(yīng)于傳統(tǒng)的絕緣置換接頭組件的螺桿。優(yōu)選地，底座帽30(和/或底座22)設(shè)置有一個或多個用于將起動臂50的第一部分52完全保持在未連接位置和/或連接位置的棘爪57(圖中示出一個)。
起動臂50的第二部分54具有貫穿形成的開口58，與插線孔34相對并且用于同樣容納導(dǎo)線100。開口58具有基本上截頭圓錐體形狀，接近底座帽30的直徑較大而接近導(dǎo)電接頭40直徑較小。隨著起動臂50從未連接位置移動到連接位置，在導(dǎo)電接頭40上方且在底座帽30直接下方的導(dǎo)線100卷曲，并且起動臂50的移動基本上沒有受到密封凝膠阻礙。最好如圖5所示，當(dāng)起動臂50處于連接位置時，導(dǎo)線100因此緊固地保持在客戶橋20的底座22中。這個保持特征也防止了當(dāng)起動臂50已經(jīng)處于連接位置時導(dǎo)線100的無意的插入。否則，在起動臂50已經(jīng)處于連接位置的情況下導(dǎo)線100插入插線孔34可導(dǎo)致在導(dǎo)線100與導(dǎo)電接頭40之間建立暫時的電連接，而如果隨后對導(dǎo)線施加牽引力將失去該電連接。
因為起動臂50為開關(guān)機構(gòu)的形式并且導(dǎo)電接頭40為絕緣置換接頭，所以圖1到圖5所示的示例性實施方式的客戶橋20稱為“開關(guān)IDC”。圖8示出了另一個示例性實施方式的客戶橋20，因為起動臂50為搖桿機構(gòu)的形式并且導(dǎo)電接頭40為絕緣置換接頭，所以稱為“搖桿IDC”。
圖9示出了另一個示例性實施方式的客戶橋20，因為起動臂50為杠桿機構(gòu)的形式并且導(dǎo)電接頭40為絕緣轉(zhuǎn)換接頭，所以稱為“杠桿IDC”。在各個附圖中，相似的附圖標記用于表示相似或相同的部件。與圖2類似，在圖8中示出了處于連接位置的一個起動臂50以及處于未連接位置的其余三個起動臂。與圖4類似，在圖9中示出了處于未連接位置的一個起動臂50以及處于連接位置的其余三個起動臂。無論如何，當(dāng)起動臂50從未連接位置移動到連接位置時，將強制導(dǎo)線100與絕緣置換接頭40的相對的鋒利邊緣接合。
客戶橋20還包括可在第一打開位置與第二閉合位置之間移動的封蓋60。封蓋60具有一對與設(shè)置在底座22上的鉸鏈26配合的鉸鏈臂62。因此，封蓋60可在打開和閉合位置之間旋轉(zhuǎn)，或可完全從底座22上拆下以更方便進入底座帽30的上表面32上的插線孔34和起動臂50。如圖所示，封蓋60還具有一對傳統(tǒng)的測試端口64，其容納用于驗證導(dǎo)線與導(dǎo)電接觸之間的連接完整性的測試接頭。封蓋60還可包括用于防止未授權(quán)的人員操作客戶橋20的插線孔34和起動臂50的鎖定滑塊66。如圖1所示，封蓋60具有與多個起動臂50相對應(yīng)并且用于表示起動臂處于未連接位置的多個第一槽68。封蓋60還具有與多個第一槽68和多個起動臂50相對應(yīng)并且用于表示起動臂處于連接位置的多個第二槽69。在封蓋60的上表面鄰近第一槽68和第二槽69處還可設(shè)置印刷標記61以表明起動臂50的位置。
圖10示出了用于在此示例的客戶橋的另一實施方式的封蓋70。除了位于單個加長槽78鄰近的測試端口74以外，封蓋70與圖1所示的封蓋60相似。槽78取代了封蓋60的第一槽68和第二槽69并且功能相似以表示起動臂50處于未連接或連接位置。同樣可設(shè)置印刷標記71以表明起動臂的位置。圖11示出了用于根據(jù)在此示例的設(shè)計而構(gòu)建的客戶橋的另一可選的實施方式的封蓋80。除了位于單個加長槽88鄰近的測試端口84以外，封蓋80與圖1所示的封蓋60相似。槽88取代了封蓋60的第一槽68或第二槽69并且功能相似以表示起動臂50處于未連接或連接位置。同樣可設(shè)置印刷標記81以表明起動臂的位置。如圖所示，印刷標記81和槽88表示起動臂50處于未連接位置?？蛇x地，印刷標記81和槽88可配置用于表示起動臂50處于連接位置。
圖12示出了用于根據(jù)在此示例的設(shè)計而構(gòu)建的客戶橋的另一可選的實施方式的封蓋90。除了形成在封蓋上的一對加長的連續(xù)槽98和99以外，封蓋90與圖1所示的封蓋60相似。槽98和99取代了封蓋60的第一槽68和第二槽69并且功能相似以表示起動臂50處于未連接或連接位置。同樣可設(shè)置印刷標記91以表示起動臂的位置。
如圖13和圖14所示，客戶橋20可拆卸地分別安裝在諸如傳統(tǒng)用戶線路模塊110或PTD120的任意終接設(shè)備上。用戶線路模塊110通常包括在服務(wù)提供商線路與用戶線纜之間互連的諸如半環(huán)(half-ringer)的某類電子電路。多個用戶線路模塊110通常以并行的關(guān)系安裝在具有分離的保護元件的NID或BET中?？蛻魳?0通過設(shè)置在底座22下側(cè)的安裝片28緊固到用戶線路模塊110上。當(dāng)用戶線路模塊110安裝在NID或BET中時，客戶橋20的封蓋60可從閉合位置(圖示的)旋轉(zhuǎn)到打開位置，或者可完全拆下以提供對插線孔34和起動臂50的操作。并且，在封蓋60處于閉合位置時可使用測試端口64以驗證導(dǎo)線100與導(dǎo)電接頭40之間連接的完整性。PTD120包括用于對服務(wù)提供商線纜進行接線的服務(wù)提供商接線點122。PTD120通常還包括在服務(wù)提供商線路與用戶線路之間互連的諸如氣體放電管或MOV的某類電子保護元件。提供該氣體放電管或MOV作為諸如半環(huán)(half-ringer)的某類電子電路的替代或補充。多個PTD120通常以并行的關(guān)系安裝在NID或BET中?？蛻魳?0通過設(shè)置在底座22下側(cè)的安裝片28緊固到PTD120上。當(dāng)PTD120安裝在NID或BET中時，客戶橋20的封蓋60可從閉合位置(圖示的)旋轉(zhuǎn)到打開位置，或者可完全拆下以提供對插線孔34和起動臂50的操作。并且，在封蓋60處于閉合位置時可使用測試端口64以驗證導(dǎo)線100與導(dǎo)電接頭40之間連接的完整性。
在此公開的發(fā)明在不偏離發(fā)明范圍的情況下允許有各種改變，這對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。例如，在此所公開的客戶橋為示例性的并且僅用于描述終接裝置的基本操作。普通技術(shù)人員將可理解在此公開的發(fā)明凝膠可用于許多其他終接裝置，以及要求免受振動、震動、惡劣環(huán)境條件等損害的許多其他電子的(例如，銅導(dǎo)體的)或光纖的通訊裝置。所以，在此所述的終接裝置不應(yīng)該理解為在這方面有所限制。例如，本發(fā)明的凝膠可用于要求非流動的保護密封凝膠對于元件的內(nèi)部移動的阻礙降至最小而又不會產(chǎn)生過度的回復(fù)力的任何其他場合。因此，所附的權(quán)利要求書意欲覆蓋在此未公開但存在于電子線路互連模塊和終接裝置技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員的普通技術(shù)常識中的本發(fā)明任何和所有可選實施方式。
權(quán)利要求
1.一種終接裝置，包括底座；至少一對設(shè)置在所述底座中的絕緣置換接頭；用于接合在相應(yīng)的一個所述絕緣置換接頭中的至少一條導(dǎo)線的線纜接合部件；封裝所述至少一對絕緣置換接頭的保護性密封凝膠，所述凝膠具有以rad/sec表示的動態(tài)橫跨點，以及以dynes/cm2表示的動態(tài)儲能模量G′和動態(tài)損耗模量G″；以及其中在約-40℃到約80℃之間的任一溫度時，所述凝膠的所述動態(tài)橫跨點處于約1rad/sec和20rad/sec之間，在剪切頻率大于所述動態(tài)橫跨點處，所述動態(tài)損耗模量G″大于所述動態(tài)儲能模量G′，并且在剪切頻率小于所述動態(tài)橫跨點處，所述動態(tài)損耗模量G″小于所述動態(tài)儲能模量G′。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的終接裝置，其特征在于，所述動態(tài)橫跨點處于約5rad/sec和20rad/sec之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的終接裝置，其特征在于，在剪切頻率小于約0.5rad/sec并且在約30℃的溫度時，所述動態(tài)儲能模量G′大于約800dynes/cm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的終接裝置，其特征在于，在剪切頻率小于或等于約0.5rad/sec并且約30℃的溫度時，所述動態(tài)儲能模量G′在約800dynes/cm2和約1200dynes/cm2之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的終接裝置，其特征在于，所述動態(tài)損耗模量G″小于約300dynes/cm2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的終接裝置，其特征在于，在約-40℃到80℃之間的任一溫度下并且剪切頻率約為1rad/sec處，所述動態(tài)儲能模量G′在約600dynes/cm2和約1200dynes/cm2之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的終接裝置，其特征在于，所述動態(tài)損耗模量G″與所述動態(tài)儲能模量G′的比值(tan δ＝G″/G′)小于約1.0。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的終接裝置，其特征在于，在剪切頻率約為100rad/sec處，所述動態(tài)損耗模量G″大于所述動態(tài)儲能模量G′，并且其中所述動態(tài)損耗模量G″與所述動態(tài)儲能模量G′的比值(tanδ＝G″/G′)大于約1.1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的終接裝置，其特征在于，所述凝膠在約30℃的溫度時具有小于約0.5秒的松弛時間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的終接裝置，其特征在于，所述凝膠具有大于約1000％的極限拉伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的終接裝置，其特征在于，所述凝膠具有大于約2psi的極限破壞強度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的終接裝置，其特征在于，所述凝膠在約23℃時具有以10-4米表示的約255到約265之間的圓錐貫入值。
13.一種用于終接裝置的硅樹脂環(huán)境密封凝膠，包括重量比在約10％到約20％之間的乙烯基官能化硅樹脂流體；重量比在約2％到約10％之間的氫官能化硅樹脂流體；重量比在約70％到約88％之間的硅樹脂增塑劑；以及在乙烯基硅樹脂流體中重量比約0.001％到約0.1％之間的鉑乙烯絡(luò)合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的凝膠，其特征在于，所述乙烯基官能化硅樹脂流體具有大于約17,000的分子量。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的凝膠，其特征在于，所述氫官能化硅樹脂流體具有大于約3000的分子量。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的凝膠，其特征在于，所述增塑劑具有大于約10,000的分子量。
17.一種用于終接裝置的硅樹脂環(huán)境密封凝膠，其中，在約-40℃到80℃之間的任一溫度處，所述凝膠具有處于約1rad/sec和20rad/sec之間的動態(tài)橫跨點，在剪切頻率大于所述動態(tài)橫跨點處，動態(tài)損耗模量G″大于動態(tài)儲能模量G′，并且在剪切頻率小于所述動態(tài)橫跨點處所述動態(tài)損耗模量G″小于所述動態(tài)儲能模量G′，所述凝膠具有大于約1000％的極限拉伸，大于約2psi的極限破壞強度，以及在約23℃時具有以10-4米表示的約255到約265之間的圓錐貫入值。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的凝膠，其特征在于，所述動態(tài)橫跨點處于約5rad/sec和約20rad/sec之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的凝膠，其特征在于，在剪切頻率小于或等于約0.5rad/sec并且在約30℃的溫度時，所述動態(tài)儲能模量G′在約800dynes/cm2和約1200dynes/cm2之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的凝膠，其特征在于，所述動態(tài)損耗模量G″小于約300dynes/cm2。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的凝膠，其特征在于，在約30℃的溫度時剪切頻率約為100rad/sec處，所述動態(tài)損耗模量G″與所述動態(tài)儲能模量G′的比值(tanδ＝G″/G′)大于約1.1。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的凝膠，其特征在于，在約-40℃到80℃之間的任一溫度時剪切頻率約為1rad/sec處，所述動態(tài)儲能模量G′在約600dynes/cm2和約1200dynes/cm2之間。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的凝膠，其特征在于，所述動態(tài)損耗模量G″與所述動態(tài)儲能模量G′的比值(tanδ＝G″/G′)小于約1.0。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的凝膠，其特征在于，還包括在約30℃的溫度時小于約0.5秒的松弛時間。
25.一種環(huán)境密封終接裝置的方法，包括a)提供終接裝置，該終接裝置包括(1)底座；(2)設(shè)置在所述底座中的至少一對絕緣置換接頭；(3)用于接合在相應(yīng)的一個所述絕緣置換接頭中的至少一個導(dǎo)線的裝置；b)使用環(huán)境密封凝膠封裝所述至少一對絕緣置換接頭，所述凝膠的特征在于(1)在約-40℃到80℃之間的任一溫度處，處于約1rad/sec和20rad/sec之間的動態(tài)橫跨點；(2)在剪切頻率大于所述動態(tài)橫跨點處動態(tài)損耗模量G″大于動態(tài)儲能模量G′，并且在剪切頻率小于所述動態(tài)橫跨點處動態(tài)損耗模量G″小于動態(tài)儲能模量G′。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述凝膠還包括大于約1000％的極限拉伸，大于約2psi的極限破壞強度，以及在約23℃時以10-4米表示的約255到約265之間的圓錐貫入值。
全文摘要
一種用于將用戶線纜端接至絕緣置換型導(dǎo)電接頭對的終接裝置，包括設(shè)置在該終接裝置中的保護密封凝膠。該凝膠封裝了導(dǎo)電接頭并且其特征在于在約－40℃到80℃之間的任一溫度時，以dynes/cm
文檔編號H01R13/52GK101018827SQ200580030725
公開日2007年8月15日 申請日期2005年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月23日
發(fā)明者保羅·J·赫斯佩尼, 劉子偉 申請人:康寧光纜系統(tǒng)有限責(zé)任公司