專利名稱：電纜應(yīng)力消除元件及電纜組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電纜應(yīng)力消除元件及電纜組件。
背景技術(shù)：
電纜一般用于電子設(shè)備，例如計算機、手機和便攜式媒體設(shè)備。當(dāng)電纜遭受到對其施加彎曲和應(yīng)力的反復(fù)物理操作時，該電纜最終會斷裂或撕裂。較小直徑的電纜和用于連接便攜式電子設(shè)備的電纜通常更容易斷裂，因為它們會更加頻繁地受到彎曲、拉拽、纏結(jié)或纏繞。電纜制造商們慣用應(yīng)力消除機構(gòu)來緩解電纜上施加的壓力負(fù)擔(dān)。然而，許多這些傳統(tǒng)的應(yīng)力消除機構(gòu)是無效的或并不美觀。

實用新型內(nèi)容本實用新型的一個實施例的一個目的是提供一種能夠克服在背景技術(shù)中提到的缺點中的至少一個的電纜應(yīng)力消除元件和電纜組件。本實用新型公開了用于電纜的美觀的應(yīng)力消除元件和制造該元件的方法。該應(yīng)力消除元件被構(gòu)造為具有一個或多個調(diào)整元件，該調(diào)整元件為電纜提供可選擇的應(yīng)力消除。每一個調(diào)整元件可以改變應(yīng)力消除元件的壁厚，并且取決于各種因素，例如，存在多少調(diào)整元件、它們的形狀和它們在應(yīng)力消除元件中的位置，該應(yīng)力消除元件可專門地定制以滿足所要求的應(yīng)力消除特性。根據(jù)一個方面，提供了一種電纜應(yīng)力消除元件，其特征在于，該應(yīng)力消除元件包括:限定了該電纜應(yīng)力消除元件外部輪廓的外殼，其中該外殼具有連續(xù)和平滑的形狀，外殼嚙合元件，和遠(yuǎn)離該外殼嚙合元件方向延伸的應(yīng)力消除部，該應(yīng)力消除部包括:限定了該應(yīng)力消除部外部輪廓的電纜應(yīng)力消除元件的外表面；從應(yīng)力消除部第一端部延伸到應(yīng)力消除部第二端部的電纜接納通道；和限定了電纜接納通道的尺寸的內(nèi)壁，該內(nèi)壁具有在應(yīng)力消除部的內(nèi)壁的內(nèi)表面上形成皺褶的至少一個調(diào)整元件。根據(jù)一個實施例，外殼嚙合元件與應(yīng)力消除部包括集成結(jié)構(gòu)。根據(jù)另一個實施例，外表面類似于圓柱體。根據(jù)另一個實施例，至少一個調(diào)整元件包括多個調(diào)整元件。根據(jù)另一個實施例，在各個調(diào)整元件之間存在預(yù)定量的間隙，其中在各個調(diào)整元件之間的預(yù)定量的間隙相同和/或不同。根據(jù)另一個實施例，每一個調(diào)整元件具有不同的尺寸。根據(jù)另一個實施例，該至少一個調(diào)整元件包括環(huán)形或圓圈的形狀。根據(jù)另一個實施例，至少一個調(diào)整元件包括錐形區(qū)域、提供內(nèi)壁厚度的階梯性變化的區(qū)域和非錐形區(qū)域。根據(jù)另一個實施例，所述應(yīng)力消除元件是硅樹脂應(yīng)力消除元件。根據(jù)另一個方面，提供了一種電纜組件，其特征在于，所述電纜組件包括:插頭；連接至該插頭的連接器外殼；連接至該連接器外殼的應(yīng)力消除元件，該應(yīng)力消除元件包括:限定了該應(yīng)力消除元件外部輪廓的外殼，其中該外殼具有連續(xù)和平滑的形狀，至少一個調(diào)整元件，其在壁的內(nèi)表面上形成皺褶，并且改變應(yīng)力消除元件的壁厚以提供選擇性的應(yīng)力消除；和電纜，其連接到該連接器外殼、應(yīng)力消除元件和插頭，其中該應(yīng)力消除元件對電纜提供選擇性的應(yīng)力消除。根據(jù)一個實施例，該應(yīng)力消除元件通過粘合劑連接至連接器外殼。根據(jù)另一個實施例，該應(yīng)力消除元件進(jìn)一步包括嚙合該連接器外殼的外殼嚙合元件，并且外殼哨合兀件嵌入到連接器外殼中。本實用新型的一個實施例至少實現(xiàn)提供有效且美觀的電纜應(yīng)力消除元件的效果。
參考下面的詳細(xì)說明并結(jié)合附圖，可以更好地理解本實用新型以上所述的與其它的方面以及各種優(yōu)點，其中相同的附圖標(biāo)記指代相同的部件，并且其中:附圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的帶有應(yīng)力消除的示例性電纜組件的透視圖；附圖2是傳統(tǒng)應(yīng)力消除元件的橫截面視圖；附圖3A-B是根據(jù)本實用新型實施例的不同示例性的應(yīng)力消除元件的橫截面視圖；附圖4是根據(jù)本實用新型一個實施例的另一個應(yīng)力消除元件的橫截面頂視圖；附圖5是根據(jù)本實用新型一個實施例的另一個應(yīng)力消除元件的橫截面頂視圖；附圖6是根據(jù)本實用新型一個實施例的制造應(yīng)力消除元件的示例性流程圖；附圖7是根據(jù)本實用新型一個實施例的制造帶有應(yīng)力消除元件的電纜組件的方法的流程圖。
具體實施方式
本申請要求2011年3月8日提交的美國臨時專利申請N0.61/450，591的權(quán)益，該申請的全部內(nèi)容在此以引用的方式并入此文。附圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的示例性電纜組件100的透視圖。電纜組件100可以包括應(yīng)力消除元件110、電纜120、連接器外殼130和插頭132。在某些實施例中，例如所示出的實施例，元件110的一部分結(jié)合在外殼130中。這里，該部分(未示出)被稱為外殼嚙合元件，例如，見圖3A-B所示的外殼嚙合元件312的示例。該部分可通過粘合劑、熱結(jié)合、或一個或多個機械夾固定到外殼130中。在另一個實施例中，應(yīng)力消除元件110的外殼嚙合元件可連接到連接器外殼130的外表面上。也可以使用任何合適的固定應(yīng)力消除元件110的方法。例如,應(yīng)力消除元件110可通過粘合劑或熱結(jié)合直接連接到連接器外殼130的外表面。元件110的應(yīng)力消除部(所示的遠(yuǎn)離外殼130延伸穿過開口 134的部分)嚙合電纜120 (電纜120穿過元件110進(jìn)入到外殼130中)。電纜120的嚙合應(yīng)力消除元件110的部分被提供應(yīng)力消除。根據(jù)本實用新型的實施例提供可具體調(diào)整為電纜組件100中所使用的電纜120的類型的應(yīng)力消除。例如，某些電纜可更好地適合于在鄰接外殼130的元件110的區(qū)域內(nèi)具有增強的應(yīng)力消除，而其它電纜更適合于在相同的區(qū)域內(nèi)具有減小的應(yīng)力消除。如另一個例子，應(yīng)力消除可選擇性地基于，例如，向其提供應(yīng)力消除的電纜的類型，沿著應(yīng)力消除元件110的長度選擇性地調(diào)整。應(yīng)力消除元件110可由硅樹脂、熱塑性彈性材料(“TPE”)、聚氨酯、或者其它合適的材料構(gòu)成。另外，應(yīng)力消除元件110被構(gòu)造成具有美觀的外殼，其具有平滑和連續(xù)的形狀。如圖所示，該外殼具有平滑且不間斷的圓筒形。相反地，例如，非平滑且不連續(xù)的外殼可能會有褶皺、脊部或截斷部。連接器外殼130可為電纜120與插頭132之間的物理和電連接(例如，焊接連接)提供保護(hù)。連接器外殼130可由彈性材料(例如，塑料或金屬)構(gòu)成。插頭132可以是可操作地將電纜(例如，圖1的電纜120)連接到電子設(shè)備的任何類型的電連接器(例如，RCA、DV1、HDM1、HDCP、VGA、顯示器端口、USB、迷你USB、微USB、電力連接器、磁連接器、30插腳連接器或任何其它標(biāo)準(zhǔn)或?qū)Ｓ媒涌?。圖2是傳統(tǒng)應(yīng)力消除元件210的橫截面透視圖。應(yīng)力消除元件210可包括外殼嚙合元件212、應(yīng)力消除部214和壁217，該壁具有內(nèi)表面216和外表面218。電纜接納通道211可操作地接納電纜(例如，圖1的電纜120)，并且包括第一端213和第二端215。壁217的厚度基本上沿著應(yīng)力消除部214的長度恒定。應(yīng)力消除元件210的設(shè)計實現(xiàn)了始終均勻的撓曲特性，導(dǎo)致了在第二端215產(chǎn)生對于包含在電纜接納通道211的任何電纜的相對高的應(yīng)力點。附圖3A是根據(jù)本實用新型實施例的示例性的應(yīng)力消除元件301的橫截面透視圖。應(yīng)力消除元件301包括外殼嚙合元件312、應(yīng)力消除部314、和壁317，其具有內(nèi)表面316和外表面318。電纜接納通道311可操作地接納電纜(例如，圖1中的電纜120)并且包括第一端313和第二端315。應(yīng)力消除元件301也包括一個或多個調(diào)整元件350，每一個調(diào)整元件改變內(nèi)表面316的輪廓/尺寸和壁317的相應(yīng)厚度，由此導(dǎo)致沿著應(yīng)力消除部314的長度的變化的壁厚。調(diào)整元件350為應(yīng)力消除部314提供可調(diào)整的撓曲和/或應(yīng)力消除特性?？墒褂萌魏魏线m數(shù)量的因素來調(diào)整應(yīng)力消除部314。例如，在應(yīng)力消除部314中使用的調(diào)整元件350的數(shù)量和調(diào)整元件350之間的間距可影響應(yīng)力消除部314的調(diào)整。另外，每個調(diào)整元件314的形狀和大小可構(gòu)造為實現(xiàn)所需要的撓曲特性。例如，調(diào)整元件可具有環(huán)形或圓圈的形狀，其中深度、寬度和錐度角是可變化的。如圖3A所示，一系列的環(huán)形或圓圈形狀的調(diào)整元件350提供瓦楞狀(corrugated)或波紋狀的如手風(fēng)琴樣的電纜接納通道311。如另一個例子(未示出)，調(diào)整元件可具有比環(huán)形或圓圈的形狀更具尖角性質(zhì)的形狀。例如，可以使用梯形或三角形的形狀。柔韌性隨著壁厚的減少而增加，并且隨著壁厚的增加而減少。使用該概括作為設(shè)計路標(biāo)(roadmap)，應(yīng)意識到調(diào)整應(yīng)力消除元件301以使得其在端部315附近比端部313附近更具柔性。調(diào)整元件350在端部315附近更加集中，并且由于這種集中，壁317在端部315附近的厚度比在端部313附近更薄。這在附圖3B中已更加清晰地示出，圖3B示出了應(yīng)力消除元件301的橫截面頂部視圖?，F(xiàn)可將調(diào)整元件350具體標(biāo)識為調(diào)整元件352、354、356和358。應(yīng)力消除元件301被設(shè)計為在端部313 (例如，元件301的一部分，在此處電纜與連接器外殼接合的部分)為電纜提供剛性支撐。從調(diào)整元件352到調(diào)整元件358，元件352、354、356和358在寬度和深度上逐漸增加，由此當(dāng)電纜接近第二端部313時，允許沿應(yīng)力消除部314的長度的越來越多的電纜柔性。利用以這種方法調(diào)整的應(yīng)力消耗元件301，電纜在第二端部315附近的應(yīng)力基本上得以減輕?；趹?yīng)力消除元件中使用的調(diào)整元件的尺寸和形狀，壁317的所有或者部分內(nèi)表面與電纜接納通道311中的電纜(未示出)相接觸。在某些實施例中，不具有調(diào)整元件的壁317的多個部分可與電纜相齊平地配合。例如，電纜接納通道311在第二端部315處的部分可形成與電纜的緊密過盈配合(interferencefit)。電纜可自由地浮在電纜接納通道311中(例如，不物理地結(jié)合到壁317的內(nèi)表面)。在其它實施例中，電纜可結(jié)合(通過熱結(jié)合或粘合劑)到壁317的內(nèi)表面的至少一部分。圖4是根據(jù)本實用新型實施例的應(yīng)力消除元件401的橫截面頂視圖。應(yīng)力消除元件401具有應(yīng)力消除元件301的許多相同屬性，并且因此使用同樣的標(biāo)記表示相同的特征，只是現(xiàn)在部件用“4XX”取代了 “3XX”來進(jìn)行標(biāo)記。元件401包括電纜接納通道411和壁417，該壁具有外表面418和內(nèi)表面416。應(yīng)力消除元件401與應(yīng)力消除元件301不同在于應(yīng)力消除部414具有較短的長度。另外，調(diào)整元件452，454和456被設(shè)計成這樣，使得元件401在端部413附近比端部415的附近更加柔韌。圖5是根據(jù)本實用新型實施例的應(yīng)力消除元件501的橫截面頂視圖。應(yīng)力消除元件501包括獨立調(diào)整元件552。調(diào)整元件552可包括錐形部553、頸部554、以及非錐形部555，其中頸部554提供了壁517的壁厚的階梯性的變化。當(dāng)錐形部553朝向頸部554延伸時，錐形部553從第一端部513逐漸減小壁厚。在頸部554處，壁厚改變以適應(yīng)非錐形部555的壁厚。如果需要，非錐形部555可被設(shè)計為錐形。圖6是根據(jù)本實用新型實施例的用于制造應(yīng)力消除元件的示例性流程圖。起始于步驟610，提供形成該應(yīng)力消除元件的外部維度的模具。例如，該模具可形成外殼嚙合元件和應(yīng)力消除部的外部維度。在步驟620中，在模具中設(shè)置有可拆卸的桿并且該桿在模制步驟期間保持在原處。該桿被成形為保證電纜接納通道(例如，圖3A的通道311)形成為具有一個或多個適合尺寸和形狀的調(diào)整元件。在步驟630中，使用模具和可拆卸的桿將應(yīng)力消除元件模制成型。在一個實施例中，可使用壓制模(compression mold)來模制應(yīng)力消除元件?？墒褂萌魏螖?shù)量的不同的技術(shù)來制造壓制模。在一個方法中，可將繞桿模制硅片材。在另一個方法中，可使用聚氨酯片材和泡沫的結(jié)合來形成應(yīng)力消除元件。在另一個實施例中，可用注塑模具工藝來模制應(yīng)力消除元件。在步驟640中，根據(jù)本實用新型的一個實施例，拆除可拆卸的桿以獲得具有一個或多個調(diào)整元件的應(yīng)力消除元件。圖7是根據(jù)本實用新型實施例的制造具有應(yīng)力消除元件的電纜組件的示例性流程圖。在步驟710中，提供應(yīng)力消除元件(例如，圖1的應(yīng)力消除元件110)。接下來，在步驟720中，電纜(例如，電纜120)可電耦接至插頭(例如，插頭132)。在電纜與插頭之間的電耦接可包含，例如，電纜中單個電線之間的焊接連接和插頭上的導(dǎo)電觸點。在步驟730中，電纜滑進(jìn)應(yīng)力消除元件的電纜接納通道(例如，圖3的電纜接納通道311)。應(yīng)力消除元件可被定位成使得當(dāng)應(yīng)力消除部插入連接器外殼中時，其將穿過連接器外殼的開口。在步驟740中，插頭、電纜和應(yīng)力消除元件插入到連接器外殼中并被永久性地附接到連接器外殼。應(yīng)力消除元件的外殼嚙合元件可使用任何合適的方法固定到連接器夕卜殼上。為實現(xiàn)或?qū)嵺`這里所描述的本實用新型，應(yīng)理解前面所述的圖和說明書中的各種特征、元件或工藝流程可互換或相互結(jié)合。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本實用新型可通過所述實施例之外的其它實施例來實現(xiàn)，所述實施例僅是示意性的說明而非限制性的，并且本實用新型僅僅通過下面的權(quán)利要求加以限定。
權(quán)利要求1.一種電纜應(yīng)力消除元件，其特征在于，該應(yīng)力消除元件包括: 限定了該電纜應(yīng)力消除元件外部輪廓的外殼，其中該外殼具有連續(xù)和平滑的形狀， 外殼哨合兀件，和 遠(yuǎn)離該外殼嚙合元件方向延伸的應(yīng)力消除部，該應(yīng)力消除部包括: 限定了該應(yīng)力消除部外部輪廓的電纜應(yīng)力消除元件的外表面； 從應(yīng)力消除部第一端部延伸到應(yīng)力消除部第二端部的電纜接納通道；和限定了電纜接納通道的尺寸的內(nèi)壁，該內(nèi)壁具有在應(yīng)力消除部的內(nèi)壁的內(nèi)表面上形成皺褶的至少一個調(diào)整元件。
2.如權(quán)利要求1的電纜應(yīng)力消除元件，其特征在于，外殼嚙合元件與應(yīng)力消除部包括集成結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1的電纜應(yīng)力消除元件，其特征在于，外表面類似于圓柱體。
4.如權(quán)利要求1的電纜應(yīng)力消除元件，其特征在于，至少一個調(diào)整元件包括多個調(diào)整元件。
5.如權(quán)利要求4的電纜應(yīng)力消除元件，其特征在于，在各個調(diào)整元件之間存在預(yù)定量的間隙，其中在各個調(diào)整元件之間的預(yù)定量的間隙相同和/或不同。
6.如權(quán)利要求4的電纜應(yīng)力消除元件，其特征在于，每一個調(diào)整元件具有不同的尺寸。
7.如權(quán)利要求1的電纜應(yīng)力消除元件，其特征在于，該至少一個調(diào)整元件包括環(huán)形或圓圈的形狀。
8.如權(quán)利要求1的電纜應(yīng)力消除元件，其特征在于，該至少一個調(diào)整元件包括錐形區(qū)域、提供內(nèi)壁厚度的階梯性變化的區(qū)域、和非錐形區(qū)域。
9.如權(quán)利要求1的電纜應(yīng)力消除元件，其特征在于，所述應(yīng)力消除元件是硅樹脂應(yīng)力消除元件。
10.一種電纜組件，其特征在于，所述電纜組件包括: 插頭; 連接至該插頭的連接器外殼； 連接至該連接器外殼的應(yīng)力消除元件，該應(yīng)力消除元件包括: 限定了該應(yīng)力消除元件外部輪廓的外殼，其中該外殼具有連續(xù)和平滑的形狀， 至少一個調(diào)整元件，其在壁的內(nèi)表面上形成皺褶，并且改變應(yīng)力消除元件的壁厚以提供選擇性的應(yīng)力消除；和 電纜，其連接到該連接器外殼、應(yīng)力消除元件和插頭，其中該應(yīng)力消除元件對電纜提供選擇性的應(yīng)力消除。
11.如權(quán)利要求10的電纜組件，其特征在于，該應(yīng)力消除元件通過粘合劑連接至連接器夕卜殼。
12.如權(quán)利要求11的電纜組件，其特征在于，該應(yīng)力消除元件進(jìn)一步包括嚙合該連接器外殼的外殼哨合兀件，并且外殼哨合兀件嵌入到連接器外殼中。
專利摘要本公開涉及電纜應(yīng)力消除元件及電纜組件。本公開的一個實施例涉及一種電纜應(yīng)力消除元件，該應(yīng)力消除元件包括外殼嚙合元件，和遠(yuǎn)離該外殼嚙合元件方向延伸的應(yīng)力消除部，該應(yīng)力消除部包括限定了該應(yīng)力消除部外部輪廓的外表面；從應(yīng)力消除部第一端部延伸到應(yīng)力消除部第二端部的電纜接納通道；和限定了電纜接納通道的尺寸的內(nèi)壁，該內(nèi)壁具有至少一個在應(yīng)力消除部的內(nèi)壁的內(nèi)表面上形成皺褶的調(diào)整元件。本實用新型的一個實施例解決了背景技術(shù)中描述的至少一個問題。本實用新型的一個實施例的一個用途是提供有效且美觀的電纜應(yīng)力消除元件。
文檔編號H01R13/58GK203026719SQ20122017393
公開日2013年6月26日 申請日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者J·B·阿迪薩納二世, E·夏哈安, E·喬爾 申請人:蘋果公司