

ストロージャー式交換機は、商業的に成功した最初の電気機械式ステップスイッチ電話交換システムです。これは、1891年にアルモン・ブラウン・ストロージャーによって設立されたストロージャー自動電話交換会社によって開発されました。その機械的特性から、ステップバイステップ(SXS)スイッチとも呼ばれています。
葬儀屋のストローガーは、手動電話交換機のオペレーターが故意に自分の電話を妨害し、商売に支障をきたしていると確信したことから、自動電話交換機を発明しようと決意した。地元のベル電話会社のマネージャー、ハーマン・リッターホフによると、ストローガーは電話交換手に「仕返し」をして「全員をクビにしてやる」と誓ったという。リッターホフは1913年に、ストローガーの苦境の本当の原因は、電話機の上の壁に掛けられた金属製の看板で、風で揺れると断続的なショート回路を引き起こしていたと主張した。[ 1 ]
ストローガーは1888年に発明を考案し、1891年に自動電話交換機の特許を取得しました。最初のモデルは丸いカラーボックスといくつかのまっすぐなピンで作られていました。[ 2 ]
アルモン・ストローガーが最初のコンセプトを考案したが、彼は一人でこの取り組みを行ったわけではなく、コンセプトを実現するために、弟のアーノルド、甥のウィリアム、電気と資金調達の知識を持つ他の人々の協力を求めた。ストローガー自動電話交換会社は1891年に設立された。 [ 3 ]元の設計特許では、電話機の近くに4つのキーが追加され、それぞれ千、百、十、一の位に対応し、各キーには中央交換機への追加の配線接続があった。スイッチを切り替えて目的の接続を行うには、各キーを正しい回数タップする必要があった。1256番に接続するには、ユーザーは最初のキーを1回、2番目のキーを2回、3番目のキーを5回、最後のキーを6回押す必要があった。[ 4 ]
同社は1892年11月3日、当時彼の故郷であったインディアナ州ラポートに最初の商用交換機を設置し、開設した。 [ 5 ] [ 6 ]この交換機には約75人の加入者がいた。設置は特許取得済みの設計に従い、4つのキーと4本の追加回線が交換機に接続されていたが、すべてのキーが使用されたわけではなかった。
初期の広告では、この新しい発明を「女の子もいない、罵り言葉もない、故障もない、待ち時間もない電話」と呼んでいた。[ 7 ]
1896年、同社は既存の4キー設計を改良したフィンガーホイールダイヤルの特許を取得した。[ 8 ]
ストローガー自動電話交換会社は、ストローガーが設立に関わったオートマチック・エレクトリック社となったが、ストローガー自身はその後の開発には関わっていなかったようだ。ストローガーの特許はオートマチック・エレクトリック社に独占的にライセンス供与された。ストローガーは1896年に特許を1,800米ドル(2024年換算で58,000ドル相当)[ 9 ]で売却し、1898年にはオートマチック・エレクトリック社の持ち株を10,000ドル(2024年換算で320,000ドル相当)[ 9 ]で売却した。その後、1916年に特許は2,500,000ドル(2024年換算で50,000,000ドル相当)[ 9 ]で売却された。同社の技術者はストローガーの設計の開発を続け、従業員の名義でいくつかの特許を出願した。
ストウガーシステムは20世紀の大半を通して広く普及していましたが、次第に小規模なコミュニティサービスに限定され、米国ではパネルスイッチ、米国以外ではロータリーシステムなど、大都市の設備にとってより費用対効果の高い新技術に取って代わられ、1930年代後半にはクロスバースイッチ、 1960年代からは電子スイッチングシステムが登場しました。

1912 年以降、英国の電話システムも運営していた英国郵政公社は、1914 年 10 月 10 日にダーリントン、1916 年 9 月 9 日にダドリー (回転式システム)、フリートウッド (スウェーデンからのリレー交換機)、グリムズビー (シーメンス)、ヘレフォード (ロリマー)、リーズ (ストローガー) で、複数のベンダーから複数の自動電話交換機を試験的に設置した。[ 10 ]郵政公社は、中小規模の都市や町にはストローガーの交換機を選んだ。ロンドンやその他の大都市の交換システムの選択は、ディレクター電話システムが採用された 1920 年代まで決定されなかった。ディレクターシステムは、共通制御交換機で使用されるレジスターと同様の宛先ルーティングと番号変換機能に SXS 交換機を使用した。ネットワークの他の部分と同様の機器を使用することは有益であると考えられ、機器は英国で製造できた。

ストローガーの特許[ 11 ]は、顧客側のダイヤル装置と中央局側の交換装置を規定している。
電信キーや電話のダイヤルは、数字の1~9、および0(10パルスを送信)に対応するオンオフ電流パルスの列を生成します。この装置は元々 、ナイフスイッチで操作される2つの電信キーで構成されていましたが、後に回転式ダイヤル電話へと発展しました。
中央局の交換装置には、2段階動作のステップスイッチが採用されている。接点アームを上に移動させて10列の接点から1つを選択し、次に時計回りに回転させてその列の10列の接点から1つを選択する。合計100通りの選択肢がある。ステップ動作は、発信元の顧客の電信キー、そして後には回転ダイヤルから送られる電流パルスによって制御される。
ストロージャースイッチには3つの接点バンクがあります。各シャフトの上端付近には2つのラチェットがあります。上側のラチェットには10本の溝があり、シャフトを持ち上げます。下側のラチェットには長い垂直の歯があります(反対側は隠れています)。
オリジナルのストロージャースイッチは、電話機に2つの電信式キーを使用してダイヤル操作を行っていました。キーを軽く叩くことでスイッチを2段階(垂直方向(V)と回転方向(R))に切り替え、それぞれの段階で交換機と電話機の間に独立した電気回路が必要でした。最初の入力パルス(V)によって電磁石のアーマチュアが上昇し、シャフトが回転して、上部ラチェットの爪と接触する位置を選択します。フレームを支点とするもう1つの爪が、シャフトをその高さに保持し、回転(R)させます。2番目のキーからの2番目のパルスによって、別の電磁石が作動します。その爪が下部ラチェットの(隠れた)垂直歯と接触し、シャフトを必要な位置まで回転させます。シャフトは、フレームを支点とする爪によってバネの張力に抗してその位置に保持されます。スイッチが元の位置に戻るとき(通常は通話が終了したとき)、解放マグネットがシャフトをその位置に保持している爪を解除します。インターロック機構により、シャフトに取り付けられたバネがシャフトを角度的なホームポジションまで回転させてから、重力によってホームポジションまで落下するようになっている。

ストロージャー自動電話交換会社が開発したストロージャー交換機の商用版は、交換機への信号伝達にロータリーダイヤルを使用していた。当初は100の顧客に接続されていた最終セレクタ(コネクタ)スイッチに、前段のグループセレクタ段が追加され、「カスケード接続」によってより多くの顧客、さらには他の交換機の顧客にも接続できるようになった。商用システムにおけるもう一つの要件は、回線使用中を検出し、発信者にビジー信号を返す回路であった。
最初の交換機のように各顧客に高価な第1段セレクタースイッチを専用する代わりに、顧客は電話網の第1段スイッチにアクセスできるようになりました。これは多くの場合、発信回線を「逆方向」に検索する回線検索装置によって実現され、各顧客回線に必要な機器には少数のリレー(ほとんどの場合、回線リレーと切断リレーの2つ)しか必要ありませんでした。
後期のストロージャー(SXS)交換機では、各回線に個別の回線機器の一部として加入者ユニセレクターが使用されることが多く、これは最初のセレクターを「前方」に検索します。これは、通話料金の高い家庭用または業務用の顧客にとってより経済的であり、トラフィックが増加した場合に追加のスイッチを容易に追加できるという利点があります(グループにサービスを提供するラインファインダーの数は、設置されている配線多重度によって制限されます)。そのため、加入者ユニセレクターを備えた交換機は、通常、法人顧客の割合が高い英国の交換機(例えば、ディレクター交換機)や、市内通話が無料であったために家庭用顧客の通話料金が比較的高かったニュージーランドで使用されていました。
ストロージャーシステムの技術的な優位性は、システムの基本的なモジュール性と、段階的な(そのため別の名称も付けられている)選択プロセス、そしてほぼ無限の拡張可能性にある。従来のシステムはすべて、メッシュ構成で固定数の加入者を相互に直接切り替えるように設計されていた。新しい顧客が追加されるたびに、各顧客が他のすべての顧客に接続するためのスイッチが必要になるため、これは2乗的に複雑になった。現代の用語で言えば、従来のシステムはスケーラブルではなかった。
ミラー、ケンプスター・ブランチャード(1905)。アメリカの電話実務。マグロウ。692頁以降 。