Usb電纜及製造usb電纜的方法

2023-12-07 19:12:51 1

專利名稱：Usb電纜及製造usb電纜的方法
技術領域：
本申請要求於2009年4月3日提交的申請61/166，248規定的優先權。本發明總體上涉及一種USB塞繩，尤其涉及一種與可收回捲筒相連的USB塞繩。
背景技術：
通用串行總線，或稱「USB」是一個通用術語，是指用於連接兩個電子設備或連接設備和主機的標準。使用USB技術，使用單一標準接口插口就可連接多個外圍設備。通過允許熱交換，即，通過允許設備連接到或斷開連接而不需要重新啟動計算機或關斷設備，還可提高即插即用能力。USB技術的其它特徵包括為低耗設備提供電源，消除對外部電源的需要，及允許使用許多設備而無需安裝專用設備驅動。在特定情景下，可能還需要可收回捲筒中的USB塞繩，這樣，該USB塞繩根據其如何及何時使用而延長和縮進捲筒。

發明內容
本發明涉及下述特徵、元件或其組合的一種或多種。在一個實施例中，可收回USB捲筒包括一對彼此相鄰設置並由EMI/RFI防護物覆蓋的數據線，數據線可互相扭繞。導體還可被放置和繞數據線扭繞或被設置為與數據線平行關係。這樣，電線和防護物所產生的聚集可由低摩擦物質覆蓋，並接著由EMI/RFI防護物覆蓋。在另一個實施例中，塞繩捲筒設置有電導材料。塞繩捲筒配置有固定USB線圈和活動USB線圈，這樣，兩個USB線圈互相相連。


圖1是根據本發明一個實施例的扁平USB連接電纜的頂視圖；圖2是根據本發明一個實施例的USB塞繩捲筒的透視圖；USB塞繩捲筒示出了塞繩捲筒的內部元件；圖3是USB塞繩捲筒的透視圖；圖4是本發明一個實施例的無護套的透視圖。
具體實施例方式如圖1所示，扁平USB電纜10可以包括第一數據線12和第二數據線14。第一和第二數據線12、14圖示地處於相互接近位置並繞彼此扭繞。其它電線16、18、20、22、24、沈和28還可與第一和第二數據線12、14並排設置。在所示的例子中，其它電線16、18、20、22、 24、沈和觀以大體平行單排的方式設置在第一和第二數據線12、14的一側或兩側。各種電線16、18、20、22、24、26和28用螺紋的材料固定在一起。本發明包括電纜管理系統，用於組織和管理USB電纜，及可選擇地包括其它電纜和/或與其連接的電線。這種管理系統適於USB塞繩在各種環境(包括小客車)的使用和存儲。如圖2所示，所示的電纜管理系統30包括電纜存儲單元32、電纜捲筒34、電纜36 和USB連接器38。還可在電纜管理系統30的另一端設置第二 USB連接器或其它電子連接器40。還可設置附加的連接器39、41。電纜存儲單元32還有張緊元件，該張緊元件設置在捲筒34內並連接到捲筒34，該張緊元件的功能是阻止電纜36從殼體脫出。電纜存儲單元32可配置安裝到座椅上、交通工具上或任何其它類型的結構上。在美國專利號5，094，396中公開了電纜存儲單元和電纜管理系統的類似內容，該專利授予Burke，其所涉及的主題通過引用合併到本申請中，及授予Burke的美國專利號 2007/(^62185所涉及的主題也通過引用合併到本申請中。如圖2-3所示的實施例中，電纜存儲單元32包括線軸或捲筒34，在線軸或捲筒34 上纏繞有一部分長度的電纜36。電纜存儲單元32還包括基底或殼體40。殼體40可包括多個圓周向間隔的調整片42，該調整片42被配置為使捲筒34相對殼體40轉動。此外，調整片42還被配置為相對捲筒34保持電纜的纏繞部分44。在殼體40的內表面還塗有電導塗層。殼體40還設置有安裝孔46，以利於電纜存儲單元32安裝在乘客座椅下或某些其它位置上。應該理解到，電纜36可包括多種類型的電線和/或連接器。例如，在圖2-3所示的實施例中，兩連接器38、39和40、41處於電纜管理系統30的每一端。電纜36的製造和結構被圖示如下，並可從圖4看出。一對USB數據線被相互相鄰設置，這樣，可保持彼此相對地大體上不動。例如，可以設想，USB數據線相互扭繞，扭繞率大體上為每英寸4次扭繞。接著USB數據線由編織防護物48覆蓋。防護物48的功能是基本上去除數據線之間的空隙空間，並進一步輔助保護USB數據免受鄰近電線和設備的幹擾。在一個實施例中，防護物為螺旋編織的防護物。總之，USB數據線和防護物在本申請中被稱作「第一結構」。附加導體/數據線被設置於與第一結構空間關係鄰近的位置，以產生具有大體上圓形外周剖面的第二結構。附加導體還可以每英寸2次扭繞的扭繞率扭繞或開槽。可替換地，附加導體可沿著或平行於第一結構，而不是繞著第一結構扭繞。若需要，還可使用「型芯填料」，以產生結構上大體為圓的芯。該「第二結構」將更理想地形成^mm或更大的彎曲半徑。接著，第二結構由低摩擦物質(如PFE)覆蓋，接下來由第二防護物(如EMI/RFI 防護物)覆蓋。該過程可理想地產生USB電纜，該USB電纜的彎曲半徑為55mm或更大，其長度至少為5米，信號率至少為1. 5Mb。還有興趣於提供的USB塞繩具有足夠的阻抗以操作電子設備和數據成份。對於絕大部分的數據應用所建議的額定阻抗為90歐姆。因此，所述公開實施例的一個目標是製造一種USB塞繩，該USB塞繩允許大體上為圖示的90歐姆的阻抗。可以觀察到，電線的物理和幾何特性及結構會影響阻抗。電線的間隔，及電線絕緣的壁厚是顯著的。彎曲電線也影響阻抗。因此，很明顯以大體均勻一致的方式固定USB數據線，而不管USB塞繩如何定位或彎曲。沿USB電線定位的附加導體/電線也可影響阻抗。因此，當構造USB塞繩時，還要考慮USB電線、導體之間的防護物及附加導體的位置。還希望繞非USB導體的其它防護物。 最後，在整個束的頂部形成編織尼龍套。該尼龍套可通過對其下數據線施加壓力而影響阻抗。此外，在「雙服務防護物」實施例中，還影響阻抗。下表示出了在選擇「P3」實施例的各種阻抗和阻抗所產生的衰落。術語「無套」意指沒有使用尼龍套。術語「套」是指尼龍編織套。單服務和雙服務指在塞繩內繞結構的防護物的數量。
P3芯防護物
P3芯防護物 +單服務 P3芯防護物 +雙服務
無套 96 Ω
I 3. 3 Ω 92. 7 Ω I 8. 1Ω 84. 6 Ω
W/套 88. 4 Ω
90 Ω 1.6Ω
6Ω
5.1 Ω 87. 6 Ω
2.4 Ω
2.6Ω 82 Ω— 8Ω從上面數據可以看出，必須使用帶有較高阻抗的數據線以產生90歐姆的阻抗。還應注意到，在所呈現A中，可以發現USB塞繩的相關結構，通過引用合併到此處。在公開各種變形和可替換形式的同時，具體的例子在圖中已通過例子被示出，並在本申請中已詳細地進行了描述。然而，應該注意到，這並不是試圖限制對所公開具體實施例的公開，相反，其意圖是覆蓋公開的精神和範圍內的所有變形、等同物和替換方案。
權利要求
1.通用串行總線塞繩捲筒裝置，包括電纜，所述電纜包括(a)第一和第二數據線，其互相相鄰，並相互扭繞，每英寸大體上扭繞4次，(b)第一編織防護物，其包圍第一和第二數據線以防止電磁或射頻幹擾，(c)至少兩個附加導體，其鄰近包圍第一和第二數據線的防護物，該附加電線繞防護物每英寸大體上扭繞2次，(d)聚四氟乙烯封皮，其包圍附加導體與第一和第二數據線，及(e)第二防護物，其包圍聚四氟乙烯封皮；因此，電纜具有大約為90歐姆的阻抗； 在電纜的每一端的通用串行總線連接器； 殼體；捲筒，其連接到殼體上，並能夠相對殼體轉動以接收電纜； 彈簧，其被安裝在殼體和捲筒之間，用於沿一個方向偏壓捲筒的旋轉，以收回電纜； 棘齒，其連接到殼體，用於選擇性地阻止捲筒的轉動，從而使電纜可保持在延伸位置， 或收回和卷繞在捲筒上。
2.一種製造通用串行總線電纜的方法，包括如下步驟 將第一和第二數據線互相相鄰放置；將第一和第二數據線相互扭繞，且每英寸大體上扭繞4次； 用編織防護物覆蓋扭繞的第一和第二數據線； 將一個或多個附加數據線放置在防護物附近；以每英寸大體上扭繞2次繞編織防護物通過扭繞或螺旋開槽方式扭繞一條或多條附加數據線，形成第一和第二數據線、編織防護物和一條或多條附加數據線的圓形橫截面，使得所產生的結構具有至少為大約55mm的彎曲半徑；用低摩擦物質塗覆編織防護物和所述一條或多條附加數據線； 用第二防護物覆蓋低摩擦物質，該第二防護物用於防止射頻和電磁幹擾，使得所產生的結構具有大約為90歐姆的阻抗和至少大約為1. 5兆字節/每秒的信號速率。
3.一種可收回的通用串行電纜裝置，該裝置包括 殼體；線軸，其設置在殼體內，並設置用於相對殼體轉動； 固定電纜，其包括通用串行總線連接器，且從所述殼體延伸；可收回電纜，其包括通用串行總線連接器，該可收回電纜能夠從所述殼體延伸和收進殼體，並能夠與固定電纜電連接；和棘齒，其安裝到殼體上，該棘齒具有接合位置，其中，該棘齒與所述線軸電連接；及該棘齒具有脫離位置，其中，該棘齒與所述線軸非電連接。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，該棘齒包括導體導線，及該線軸上安裝有導體。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，在接合位置，所述導體與所述導體導線接觸。
6.根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，該棘齒進一步包括第二導體導線，該線軸上安裝有第二導體。
7.根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，當可收回塞繩從殼體延伸時，所述導體被防止與導體導線接觸。
8.根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，固定塞繩與棘齒電連接。
9.根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，該棘齒包括在徑向上與線軸壁相對齊的齒。
10.根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，該電纜至少包括第一和第二數據線，其互相相鄰，並相互扭繞，且每英寸大體上為4次扭繞；和第一編織防護物，其包圍第一和第二數據線以防止電磁或射頻幹擾。
11.根據權利要求10所述的裝置，其特徵在於，該電纜還包括至少兩個附加導體，其鄰近包圍第一和第二數據線的防護物，該附加電線以每英寸扭繞2次繞防護物扭繞；以及包圍附加導體及第一和第二數據線的聚四氟乙烯封皮。
12.根據權利要求11所述的裝置，其特徵在於，所述電纜進一步包括第二防護物，其包圍聚四氟乙烯封皮，從而，電纜具有大約為90歐姆的阻抗。
13.—種通用串行總線電纜捲筒裝置，該裝置包括殼體、具有連接到其上的導體的線軸；所述線軸設置在殼體內，並設置用於相對殼體轉動；棘齒，其設置為選擇性地與線軸接合；和可收回電纜，其至少部分地繞線軸纏繞，可回收電纜可從所述殼體延伸且具有從每一端延伸的通用串行總線，其中，電流通過與線軸相連的導體。
14.根據權利要求13所述的裝置，其特徵在於，該棘齒包括導體導線，該導體導線被配置為與線軸上的導體相接觸。
15.根據權利要求14所述的裝置，其特徵在於，該棘齒進一步包括第二導體導線，該線軸上安裝有第二導體。
16.根據權利要求13所述的裝置，其特徵在於，在可收回線纜從殼體延伸時，所述導體被防止與棘齒接觸。
17.根據權利要求13所述的裝置，其特徵在於，該裝置還包括與棘齒電連接的固定電纜。
18.根據權利要求13所述的裝置，其特徵在於，該棘齒包括在徑向上與線軸相對齊的齒。
19.根據權利要求13所述的裝置，該電纜至少包括第一和第二數據線，其互相相鄰， 並相互扭繞，且每英寸大體上扭繞4次；及第一編織防護物，其包圍第一和第二數據線以防止電磁或射頻幹擾。
20.根據權利要求19所述的裝置，其特徵在於，該電纜還包括至少兩個附加導體，其鄰近包圍第一和第二數據線的防護物，該附加電線以每英寸扭繞2次繞防護物扭繞；以及包圍附加導體、第一和第二數據線的聚四氟乙烯封皮。
21.根據權利要求20所述的裝置，其特徵在於，所述電纜進一步包括第二防護物，其包圍聚四氟乙烯封皮，從而，電纜具有大約為90歐姆的阻抗。
全文摘要
一種生產USB電纜的方法和裝置及電纜捲筒被公開了，該USB電纜能夠從電纜捲筒送出並返回電纜捲筒，電纜捲筒容納電纜和提供連續電纜。
文檔編號H02G11/02GK102388515SQ201080016184
公開日2012年3月21日 申請日期2010年4月1日 優先權日2009年4月3日
發明者保羅·C·伯克, 詹姆斯·L·杜波依斯 申請人:特裡方尼克斯公司