可折疊且可約束的電纜的制作方法
【專利摘要】一種用于電氣和電子設(shè)備的可折疊且可約束的電纜，電纜預(yù)先形成有彎曲部以容許電纜被更容易地聚集在一起以便捆扎。電纜在一端還具有約束器段以在電纜被聚集和捆扎以便存放之后將電纜保持在一起。
【專利說(shuō)明】可折疊且可約束的電纜
[0001] 根據(jù)35USC 119,本申請(qǐng)要求2012年5月30日提交的序列號(hào)為61/653221的臨時(shí) 美國(guó)申請(qǐng)、2012年9月20日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?3/623549的美國(guó)非臨時(shí)申請(qǐng)和2013年3月 13日提交的序列號(hào)為13/800863的美國(guó)繼續(xù)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，這些申請(qǐng)的內(nèi)容并入本文 中作為參考。

【背景技術(shù)】
[0002] 本發(fā)明涉及用于電氣和電子設(shè)備的電纜組件。電纜被用于各種不使用非充電型電 池的設(shè)備，例如用于電池和智能電話的電氣充電器、膝上型計(jì)算機(jī)和所有類型的平板電腦。 電纜也常用于臺(tái)式計(jì)算機(jī)、陸上線路電話的各種部件以及常用于例如吹風(fēng)機(jī)、卷發(fā)器、鉆孔 機(jī)等的應(yīng)用和工具。
[0003] 目前，電纜組件，如剛剛提到的電纜組件，不能在使用時(shí)很容易地折疊并約束成整 齊的、緊湊的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有的、無(wú)約束的電纜雜亂而無(wú)序，并且它們往往擠滿工作空間。在不 使用和存放（通常存放在抽屜中）時(shí)，電纜，尤其是可從電氣設(shè)備分離的電纜，往往會(huì)妨礙 同一抽屜中的其他物品并與其他電纜相糾纏。
[0004] 隨著電氣和電子設(shè)備的激增和使用設(shè)備或給其再充電所需的電纜組件的非標(biāo)準(zhǔn) 化，電纜組件的存放已經(jīng)變得越來(lái)越不方便和無(wú)條理。對(duì)于用于平板電腦和膝上型計(jì)算機(jī) 以及智能電話和手機(jī)充電器的電纜，其中每一個(gè)所具有的電纜通常不同于所有其他電纜， 這個(gè)問(wèn)題是最明顯的。常常見(jiàn)到，數(shù)個(gè)長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)的電纜放在地面上或在抽屜中糾纏，從而導(dǎo) 致雜亂、無(wú)條理的場(chǎng)面且不必要地占用空間。當(dāng)需要在旅行時(shí)隨身帶著設(shè)備及其電纜時(shí)，現(xiàn) 有電纜的這些問(wèn)題甚至變得更壞。
[0005] 此外，這些雜亂的、無(wú)條理的電纜不只是礙眼之物，它也會(huì)造成兒童安全問(wèn)題。年 幼的孩子們可能被糾纏在這些電纜中，并且他們可能還天真地用電纜作為玩物來(lái)把他們自 己和玩伴纏繞起來(lái)。如果孩子將電纜纏繞在他或她的脖子上并導(dǎo)致醫(yī)療緊急事故，將是最 不幸的。
[0006] 為了在使用現(xiàn)有的電纜時(shí)將這些問(wèn)題減到最少，用戶可以仔細(xì)地將電纜"環(huán)"在一 起并用例如絞繩或橡膠帶將其捆扎起來(lái)。然而，必須找到合適的繩子或帶子并且其使用會(huì) 花費(fèi)很多時(shí)間和精力。
[0007] 這類電纜的一些制造商顯然意識(shí)到上述困難和危險(xiǎn)，因?yàn)樗麄冋谑顾麄兊碾娎| 組件越來(lái)越短以努力將這些問(wèn)題減到最少。例如，可用于iPhone?或iPad?充電和用于將 設(shè)備連接到USB端口的電纜僅為大約三英尺長(zhǎng)。也許，該縮短的電纜也是減少電纜制造成 本的一種方式。在任何情況下，當(dāng)這種類型的電纜被制造成太短時(shí)，則可能不方便與電氣設(shè) 備一起使用或?qū)﹄姎庠O(shè)備進(jìn)行充電，因?yàn)楸仨殞⒃O(shè)備置于靠近電插座的地方。
[0008] 因此，需要一種處理、使用和存放用于電氣和電子設(shè)備的電纜的改進(jìn)的處理方式， 特別是不使用非充電型電池的電氣和電子設(shè)備的電纜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 根據(jù)本發(fā)明制造的電纜的優(yōu)選實(shí)施方式具有預(yù)先形成的沿著電纜的長(zhǎng)度相等地 間隔開(kāi)的彎曲部以形成多個(gè)直段，其可以象手風(fēng)琴一樣容易地折疊成緊湊的電纜。一旦折 疊，就可以通過(guò)用附裝的約束器或形成于電纜一端的預(yù)先形成的約束器段，如螺旋形的尾 部，來(lái)保持住電纜。在一個(gè)實(shí)施方式中，電纜優(yōu)選地是可變剛性電纜，其具有彎曲部和由更 剛性的材料制成的螺旋形尾段，以使它們保持住它們的形狀。用于螺旋形尾段的材料可以 是與用于彎曲部的材料相同的材料。直段由更柔性的材料制成，以使得在使用時(shí)，電纜將表 現(xiàn)出更大的靈活性和較少約束的感覺(jué)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可伸展材料構(gòu)成的約束器被 永久地附裝在電纜的一端。當(dāng)需要捆扎電纜以便存放、旅行時(shí)，為了節(jié)省空間或者僅僅為了 提供更整潔有序的外觀，直段被聚集在一起，然后用螺旋形尾段或其他約束裝置纏繞以將 它們保持在一起。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理制成的電纜的第一實(shí)施方式的圖；
[0011] 圖2a是圖1中所示的電纜的簡(jiǎn)化圖；
[0012] 圖2b是圖1的電纜的圖，示出了被延長(zhǎng)以便使用的電纜；
[0013] 圖2c是圖1的電纜的圖，示出了被推在一起的直段；
[0014] 圖2d是圖1的電纜的圖，示出了用螺旋形尾部捆扎的電纜；
[0015] 圖3是根據(jù)本發(fā)明制成的電纜的第二實(shí)施方式的圖，其示出了完全伸長(zhǎng)的電纜；
[0016] 圖4a是圖3的電纜的圖，示出了折疊的電纜；
[0017] 圖4b是圖4a的電纜的簡(jiǎn)化圖；
[0018] 圖4c是圖4a的電纜的圖，示出了用螺旋形尾部捆扎的電纜；
[0019] 圖5是圖3的電纜的變型的圖；
[0020] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的原理制成的電纜的第三實(shí)施方式的圖；
[0021] 圖6A是圖6的電纜的變型的圖；
[0022] 圖7是表示圖6的電纜的變型的圖；
[0023] 圖8a是多電線的現(xiàn)有技術(shù)電纜的橫截面圖；
[0024] 圖8b是現(xiàn)有技術(shù)電纜的單個(gè)內(nèi)部電線的橫截面圖；
[0025] 圖9a是扁平的、多電線的現(xiàn)有技術(shù)電纜的橫截面圖；
[0026] 圖9b是具有可變剛性絕緣護(hù)套的電纜的縱向截面圖；
[0027] 圖10是表示本發(fā)明的電纜的圖，其被部分拉出并伸長(zhǎng)以便使用；
[0028] 圖11是使用本發(fā)明的原理的多個(gè)被捆扎的電纜的圖；
[0029] 圖12a是本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式的圖，示出了作為電纜的約束器的預(yù)先形成的 鉤部；
[0030] 圖12b是圖12b的電纜的圖，示出了折疊的且通過(guò)鉤部保持在一起的電纜；
[0031] 圖13是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方式的圖，示出了用于可變剛性電纜的雙功能約束器；
[0032] 圖14是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的圖，其中套管用來(lái)沿著電纜的長(zhǎng)度創(chuàng)建較剛性 的段；
[0033] 圖15是本發(fā)明的電纜的又一個(gè)實(shí)施方式的圖，其中約束裝置是永久地附裝到電 纜的可伸展約束器，結(jié)合組合的雙電線和單電線電纜示出該實(shí)施方式；
[0034] 圖16是圖15的電纜的圖，示出了捆扎電纜的第一步；
[0035] 圖17是圖15的電纜的圖，示出了捆扎電纜的第二步；
[0036] 圖18是圖15的電纜的圖，示出了處于其捆扎狀態(tài)中的電纜；
[0037] 圖19是圖15的電纜的圖，示出了最后一步，并示出了被約束器捆扎和固定的電 纜；和
[0038] 圖20是表示另一個(gè)實(shí)施方式的圖，其中可伸展的約束器被永久地附裝到電纜。

【具體實(shí)施方式】
[0039] 本發(fā)明涉及的一般類型的電纜示于圖8a、8b和9a和9b中。典型的電纜具有電導(dǎo) 線100,其包括一個(gè)或多個(gè)通常被絕緣護(hù)套102覆蓋的電線，絕緣護(hù)套102由聚合材料制成。 圖8b示出了作為單電線的導(dǎo)線，但由單個(gè)絕緣護(hù)套覆蓋的多電線導(dǎo)線也是常用的。如果使 用多個(gè)電纜，每個(gè)電纜都具有導(dǎo)線，則它們可以被絕緣材料104如纖維包圍和分開(kāi)，然后被 屏蔽層106覆蓋，并且有時(shí)被外護(hù)套108 (圖8a)覆蓋。熱塑性聚合材料以及交聯(lián)的聚合材 料（如天然橡膠和合成橡膠），常用于電纜的絕緣護(hù)套102。
[0040] 除了在下文中描述的以外，結(jié)合所示的且在本人的美國(guó)專利US6444915中所描述 的類型的可變剛性電纜來(lái)闡明本發(fā)明的原理，其并入本文中作為參考。"可變剛性"產(chǎn)品的 一般概念也在我的美國(guó)專利US5533985、5622665、6135992和6648024中描述過(guò)。本發(fā)明將 被描述為適用于圖8b中所示類型的單個(gè)電導(dǎo)線100。利用本發(fā)明的一些實(shí)施方式，使用具 有可變剛性的絕緣護(hù)套的這種一般類型的電纜，并且其在本人的' 915號(hào)專利中示出和描 述，并且在本申請(qǐng)的圖9b中示出。如圖所示，導(dǎo)線100 (多電線）被絕緣護(hù)套102覆蓋，絕緣 護(hù)套102包括沿軸向交替的環(huán)形剛性段110和環(huán)形柔性段112,在剛性段110和柔性段112 之間具有獨(dú)特的過(guò)渡段114。過(guò)渡段114逐漸合并剛性段110和柔性段112以消除本來(lái)可 能出現(xiàn)在不同剛度的段之間的任何翹曲和扭結(jié)。每個(gè)段110U12和114的長(zhǎng)度取決于電纜 將被使用的特定用途。此外，導(dǎo)線的絕緣護(hù)套102可以具有剛性不可變的內(nèi)絕緣護(hù)套（未 示出）。當(dāng)用于本發(fā)明中時(shí)，術(shù)語(yǔ)"可變剛性電纜"指的是在本人的' 915號(hào)專利中所描述的 類型的電纜，在其外絕緣護(hù)套中具有可變剛性的特性。如果內(nèi)護(hù)套還用在特定的電纜中，則 內(nèi)護(hù)套將是常見(jiàn)的剛性不可變的護(hù)套。如在本申請(qǐng)全文中使用的，"預(yù)先形成"是指將電纜 加熱到"預(yù)先形成溫度"，將電纜沿其長(zhǎng)度方向形成所需形狀，然后冷卻該電纜至室溫以保 持所需形狀。預(yù)先形成溫度取決于在電纜的內(nèi)和外護(hù)套中所使用的材料，且溫度應(yīng)高于電 纜的外護(hù)套材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)以使外護(hù)套變得足夠軟以便成形。成形溫度也優(yōu)選地低于 內(nèi)部電線的內(nèi)護(hù)套材料的熔點(diǎn)，以使得內(nèi)部電線的完整性不會(huì)受到損害。偶爾，所需的加熱 時(shí)間可能太長(zhǎng)。在這種情況下，可能必須使用高于理想值的溫度，如果這樣做的話，控制加 熱時(shí)間對(duì)于防止內(nèi)部電線完整性的損壞是至關(guān)重要的。當(dāng)必須使用高于正常的預(yù)先形成溫 度時(shí)，或者如果內(nèi)部電線完整性是所關(guān)心的，則應(yīng)該縮短加熱時(shí)間。在任何情況下，所希望 的是內(nèi)護(hù)套材料具有足夠高的熔點(diǎn)以防止損害內(nèi)部電線的完整性。合適的預(yù)先形成溫度和 加熱時(shí)間應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定，尤其是如果外護(hù)套材料不是單一的材料，而是混合物，如增塑 的聚氯乙烯的情況。
[0041] 本發(fā)明所涉及的電纜一般通過(guò)擠出工藝制造。盡管預(yù)先形成可以從擠出工藝離線 完成，但它也可以在擠出工藝的過(guò)程中聯(lián)機(jī)完成。
[0042] 本發(fā)明的原理有可能覆蓋寬范圍的應(yīng)用，因此，本文在此公開(kāi)了幾個(gè)不同的實(shí)施 方式，其中一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式可以用在大多數(shù)已知的應(yīng)用中。
[0043] 參照?qǐng)D1和圖2a_2d中所示的本發(fā)明的第一實(shí)施方式，示出的電纜10是上面提到 的類型的可變剛性電纜。根據(jù)上述執(zhí)行過(guò)程生產(chǎn)的電纜帶來(lái)圖1中所示的電纜方案。如圖 1中所示，這種新穎的電纜方案具有預(yù)先形成的彎曲部x(圖1中畫(huà)點(diǎn)的區(qū)域），其沿其長(zhǎng) 度方向均勻地間隔開(kāi)以形成直段Y，和在一端的預(yù)先形成的螺旋形尾段Z(圖1中畫(huà)點(diǎn)的區(qū) 域）。盡管附圖示出了多環(huán)的螺旋形尾部Z，但在一些應(yīng)用中單環(huán)就足夠了。當(dāng)用在本文中 時(shí)，"預(yù)先形成的螺旋"是指一個(gè)或多個(gè)環(huán)的螺旋。由于電纜10是可變剛性電纜，所以彎曲 部X和螺旋形尾段Z是由較剛性的材料（較高的硬度計(jì)值）制成，以使得它們保持它們的 形狀，并且也使得螺旋形尾部Z具有較大的力用于"約束"作用。螺旋形尾段Z的材料可以 是與用于彎曲部X的材料相同的材料。直段Y由更柔性的材料（較低的硬度計(jì)值）制成， 從而在使用中，電纜10將表現(xiàn)出更大的靈活性和較少約束的感覺(jué)。
[0044] 為了闡明圖1的第一實(shí)施方式的電纜10的使用，圖2a示出了圖1的簡(jiǎn)化草圖1， 其中電纜10處于折起或幾乎完全折疊的狀態(tài)中。圖2b示出了在使用時(shí)伸長(zhǎng)的電纜10,其 中具有螺旋形端部上的連接器12。在需要捆扎電纜10時(shí)，直段Y被聚集在一起，如圖2c中 所示，然后用螺旋形尾段Z纏繞，如圖2d中所示。正如前面所指出的，捆扎電纜的原因是為 了存放、旅行，節(jié)省空間或者僅僅提供一個(gè)更整潔有序的外觀。當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的原理制 造的電纜時(shí)，電纜的捆扎只需要不到10秒的時(shí)間且一點(diǎn)也不費(fèi)勁，并且將捆分開(kāi)以便使用 甚至只需要更少的時(shí)間，2秒或更少。
[0045] 因此，本發(fā)明的第一實(shí)施方式提供了一種大大改進(jìn)的電纜方案。彎曲部X被預(yù)先 形成以使得它們可以主動(dòng)引導(dǎo)電纜10的折疊。整體式的螺旋形尾段Z提供了優(yōu)雅且簡(jiǎn)單 的方式以在聚集直段Y并將直段捆扎在一起之后約束電纜10。
[0046] 對(duì)于上面描述的圖1的第一實(shí)施方式（以及隨后描述的大多數(shù)版本）最顯著和重 要的選擇是使用具有低摩擦表面的可變剛性電纜，這使得更容易將捆扎的電纜分開(kāi)以便使 用。它還提供了部分地拉出電纜或?yàn)榱颂囟ㄒ蠖{(diào)整電纜長(zhǎng)度的選擇。優(yōu)選的是，與相 同的材料相比，電纜表面的摩擦系數(shù)應(yīng)低于〇. 3,優(yōu)選地低于0. 21。有幾種方式在電纜上獲 得低摩擦表面。首先，可以在制造電纜時(shí)使用低摩擦材料。幾種聚合材料，HDPE(高密度聚 乙烯）、尼龍6、FEP(氟化乙丙烯）和PTFE(聚四氟乙烯，如特富龍? )具有固有的低摩擦 表面。此外，可以將低摩擦涂層施加到電纜的外表面。實(shí)現(xiàn)電纜上的低摩擦表面的其它方 式是在外護(hù)套材料中使用"滑動(dòng)阻劑"，或使用"共擠出"技術(shù)把一層低摩擦材料放在電纜表 面上。
[0047] 通過(guò)根據(jù)本發(fā)明制造的具有螺旋形尾段和低摩擦表面的電纜，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于現(xiàn)有技 術(shù)電纜的另一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)使用電纜時(shí)，用戶可以為特定需求而從捆中拉出正好足夠長(zhǎng) 度的電纜10,如圖10中所示，其示出了在電纜10兩端的所需連接器12和14。在這樣做時(shí)， 多余的電纜長(zhǎng)度被消除，"雜亂電纜癥候群"大大減少。在使本發(fā)明的電纜更有用且在外觀 上更有吸引力的同時(shí)，使得預(yù)先形成的電纜能夠取決于用途而被完全或部分地拉出，降低 了孩子用電纜作為繩索的誘惑，因?yàn)殡娎|永遠(yuǎn)不會(huì)具有繩子的外觀。這是明確的且重要的 安全特性。
[0048] 現(xiàn)在參考圖3、4a、4b和4c，示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，其也是可變剛性電 纜。在本實(shí)施方式中，只有電纜20的螺旋形尾段Z被預(yù)先形成，不預(yù)先形成彎曲段X。直 段Y被彎曲段X間隔開(kāi)并且其材料比彎曲段X更剛性，彎曲段的材料更柔性。這正好與圖 1的實(shí)施方式的電纜10的結(jié)構(gòu)相反。在該第二實(shí)施方式中，彎曲段X必須是較軟的，并且 如圖4a中所示，在翻轉(zhuǎn)動(dòng)作中，電纜20在直段Y之間的更柔性的彎曲段X處自然彎曲。圖 3示出了使用狀態(tài)中的電纜，其中電纜是完全伸展的，沒(méi)有圖1的第一實(shí)施方式的預(yù)先形成 的"鉤狀"彎曲。圖4a和4b示出了電纜的剛性直段Y被故意來(lái)回翻轉(zhuǎn)以在直段Y的剛性 輔助下形成一"串"。圖4c示出了該串被螺旋形尾段Z約束以形成一捆。對(duì)于本實(shí)施方式， 使用具有低摩擦表面的電纜的選擇不是必需的，但也是重要的。
[0049] 圖3、4a，4b和4c的實(shí)施方式的主要優(yōu)點(diǎn)是，在使用時(shí)，電纜可以完全伸長(zhǎng)而沒(méi)有 鉤狀的彎曲，如圖3中所示。這在某些應(yīng)用中可能是重要的，但該第二實(shí)施方式的缺點(diǎn)在 于，它不像第一實(shí)施方式那樣容易完全折疊，但與麻煩的現(xiàn)有技術(shù)的電纜相比仍然容易得 多。
[0050] 對(duì)于本發(fā)明的不同實(shí)施方式有另一種選擇。術(shù)語(yǔ)"色差"是指，生產(chǎn)具有不同顏色 的可變剛性電纜的剛性和柔性段。這在電纜加護(hù)套的工序中通過(guò)使用不同顏色的樹(shù)脂被最 好地實(shí)現(xiàn)（中斷層共擠工藝，或ILC，如本人以前的專利中描述的）。對(duì)于圖3的實(shí)施方式， 使用"色差"的選擇更重要，因?yàn)?，在沒(méi)有預(yù)先形成的彎曲部的情況下，"色差"為折疊電纜提 供了急需的視覺(jué)幫助。
[0051] 圖5示出了圖3的第二實(shí)施方式的特殊選擇。如圖所示，電纜21由僅僅兩段組成。 電纜21的大部分長(zhǎng)度，主體22,由較柔性的材料制成，而螺旋形尾段Z僅由較剛性的材料制 成。這容許主體22以任意的方式聚集在一起，然后由預(yù)先形成的螺旋段Z約束
[0052] 本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式示于圖6、6A和7中。該實(shí)施方式使用的電纜30沒(méi)有可 變剛性的特征。然而，電纜30被加熱并如前所述地預(yù)先形成為圖6中所示的形狀，該形狀 與圖1的實(shí)施方式中的形狀基本上相同?；蛘撸鐖D6A中所示，電纜的形狀可以預(yù)先形成 為大約相同尺寸的大環(huán)，而不是U形的彎曲部。在任一情況下，由于電纜30不是可變剛性 電纜，所以電纜材料必須有足夠的剛性以保持環(huán)或彎曲部X和預(yù)先形成的螺旋形尾部Z的 形狀。電纜還必須是足夠剛性的以便電纜可以容易地聚集或捆扎，然后由螺旋形尾部保持 在一起。電纜還必須是足夠柔性的，以使得當(dāng)電纜在使用中被伸長(zhǎng)時(shí)，用戶不會(huì)感到過(guò)度的 約束。這種材料的折衷對(duì)于某些應(yīng)用可能是令人滿意的，雖然不是對(duì)于所有的應(yīng)用都這樣。 圖6和圖6A的實(shí)施方式的電纜30的主要優(yōu)點(diǎn)是其成本較低。具有低摩擦表面對(duì)于電纜30 也是重要的選擇。圖7示出了電纜40,其是電纜30的變型，但除了螺旋形尾部Z之外，電纜 40沒(méi)有預(yù)先形成的彎曲部或環(huán)。
[0053] 現(xiàn)在看圖12a和12b，示出了用在電纜10、20、30或40中任一個(gè)上的預(yù)先形成的約 束器的另一個(gè)版本。在本實(shí)施方式中，預(yù)先形成的螺旋形尾部被預(yù)先形成的約束器W代替。 約束器W由兩個(gè)環(huán)42和44形成，該兩個(gè)環(huán)在近似平行的平面中被第三個(gè)環(huán)46連接，該第 三個(gè)環(huán)位于大致垂直于環(huán)42和44的平面的平面中，從而形成有點(diǎn)像"W"的形狀。約束器 W提供了可以用來(lái)保持電纜的捆扎部分的鉤部，如圖12b中所示。
[0054] 在圖13中，示出了用于約束本申請(qǐng)中所描述的任何類型的被捆扎電纜的另一個(gè) 選擇。代替預(yù)先形成的約束器如螺旋形尾部Z或鉤部W，電纜的一端設(shè)置有任何合適類型的 夾子48,其可以打開(kāi)以接收被捆扎電纜，然后關(guān)閉以?shī)A緊電纜并將其保持在一起。優(yōu)選地， 夾子48與連接器12或14之一結(jié)合以形成單個(gè)元件，其在外觀上是美觀且令人愉快的。
[0055] 現(xiàn)在參照?qǐng)D14,示出了本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，電纜50形成 為其它實(shí)施方式的熟悉的蛇形圖案。然而，代替可變剛性電纜，電纜50是剛性和柔性一致 的但被預(yù)先形成，類似于圖6的實(shí)施方式。套管52與彎曲部結(jié)合，套管54與基本上整個(gè)螺 旋形尾部Z結(jié)合并覆蓋基本上整個(gè)螺旋形尾部Z。然后具有就位的套管52的彎曲部和具有 就位的套管54的螺旋形尾部Z被預(yù)先形成。因?yàn)樘坠?2和54增加了電纜的厚度，所以它 們?cè)黾恿藙傂圆⑻岣吡祟A(yù)先形成的彎曲部和螺旋形尾部Z的保持力，從而創(chuàng)建了與可變剛 性電纜相似的效果。套管的剛度可以變化以改變電纜彎曲部和螺旋形尾部的剛度。與可變 剛性電纜的逐步的和平滑的過(guò)渡相比，剛性彎曲部和柔性段之間的過(guò)渡是急劇的，可變剛 性電纜還具有好得多的外觀。在剛性彎曲部和柔性段之間的剛性差別不是很大的場(chǎng)合，套 管可能是有用的，并且對(duì)于非常軟的電纜，例如用于耳機(jī)等的電纜，套管是特別有用的，其 中套管可以施加到彎曲部和螺旋形尾部或僅僅施加到螺旋形尾部，這容許將非常軟的電纜 卷繞在手指上，然后通過(guò)螺旋形尾部保持成捆。在期望改變電纜各段之間的顏色的場(chǎng)合，套 管的使用和可變剛性電纜的使用也是有利的，并且使用在螺旋形段上具有低摩擦表面的套 管有助于在電纜未被捆扎時(shí)拉出環(huán)。如果使用套管，則可以利用熱收縮或其他合適的手段 來(lái)施加它們。
[0056] 在圖14中所示的和在前述段落中所描述的類型的電纜中的彎曲部和螺旋形尾部 Z處創(chuàng)建額外剛性的另一種替代方案是，通過(guò)給彎曲部和螺旋形尾部涂覆任何合適類型的 聚合物涂層來(lái)增加彎曲部和螺旋形尾部Z的剛性。聚合物涂層可通過(guò)將涂層刷涂或噴涂在 彎曲部和螺旋形尾部上來(lái)施加或者涂層可通過(guò)浸漬法或通過(guò)任何其他合適方法來(lái)施加。在 任何情況下，涂層都可以僅僅施加到彎曲部上或僅僅施加到螺旋形尾部上或施加到彎曲部 和螺旋形尾部?jī)烧呱稀?br> [0057] 圖15-19示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式并顯示了約束器的使用，該約束器未被 預(yù)先形成為電纜本身的一部分，而是附裝到電纜的彈性元件。附圖示出了將本實(shí)施方式的 原理應(yīng)用到兩段式電纜，一段是單個(gè)電線，其可連接到包含一對(duì)耳塞或其它收聽(tīng)裝置的二 線式的段。然而應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)施方式的原理可適用于單個(gè)電線，其可以在每端都具有連接 器，類似于上面所描述的具有單一的、預(yù)先形成的電線的其它實(shí)施方式。
[0058] 本實(shí)施方式的電纜200包括由單個(gè)電線204構(gòu)成的第一段202和由在連接器211 處相連的兩個(gè)電線208和210構(gòu)成的第二段206。每個(gè)電線208和210終止于耳塞212或 其他合適的收聽(tīng)設(shè)備，電線204具有預(yù)先形成的彎曲部X，其優(yōu)選地沿其長(zhǎng)度均勻地間隔 開(kāi)，以形成直段Y。電線204不是可變剛性電纜，但它可以是。段202的電線204在一端具 有連接器214用于例如連接到電子設(shè)備，在另一端具有連接器216用于連接到通向耳塞212 的第二段206的電線208和210。取決于電纜200的具體用途，段206例如可以包括用于控 制音頻音量的控制器218。然而，該控制器218不形成本發(fā)明的一部分。通過(guò)環(huán)220附裝到 電線208和210的是可伸展的帶222,如彈性帶或橡膠帶。環(huán)220優(yōu)選地容許帶222沿電線 208和210滑動(dòng)。
[0059] 本發(fā)明的該實(shí)施方式在需要非常軟的和柔性的電線的應(yīng)用中是有用的，如用軟電 線將收聽(tīng)設(shè)備連接到聲源，如上面建議的。雖然這些軟電線具有預(yù)先形成的彎曲部X和直 段Y，但這些軟電線中的一些沒(méi)有足夠的剛性來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的結(jié)果。在這種情況下，可以使用 如上所述和在圖14中所示的套管或涂層。
[0060] ]現(xiàn)在參考圖16-19,示出了捆扎和約束電纜200的步驟。在圖16中，第一段的電 線204的預(yù)先形成的直段Y被聚集在一起并保持成捆，電線208和210為松散狀態(tài)，如圖所 示。在如圖17中所示將被捆扎的電線204握在一只手中的情況下，環(huán)220和帶222可以被 移動(dòng)到耳塞212附近的電線208和210的端部。然后可以將電線208和210卷繞在聚集的 電線204周圍，如圖18中所示，之后拉伸帶222并將其卷繞在被捆扎的電線204周圍以將 第一和第二段204和206固定在一起，如圖19中所示。
[0061] 現(xiàn)在參照?qǐng)D20,示出了另一個(gè)實(shí)施方式，其中電纜200是單個(gè)電線204,其具有間 隔開(kāi)的預(yù)先形成的彎曲部X以形成直段Y。電線204可在相對(duì)兩端具有連接器214和216 用于例如將智能電話連接到充電器。在此實(shí)施方式中，帶222可以在連接器214或216附 近永久地附裝到電線204,然后以圖16中所示的方式聚集電線204,聚集之后，帶222被拉 伸并卷繞在被捆扎的電線204周圍以將其固定。
[0062] 在描述本發(fā)明的上述各種實(shí)施方式時(shí)，本發(fā)明的不同電纜的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠容易 地捆扎電纜以減少所需的存放空間、雜亂的外觀等等。顯然，在某些實(shí)施方式中，可以在單 個(gè)電纜中預(yù)先形成一個(gè)以上的螺旋形尾部Z，從而容許用戶做出多個(gè)捆，如圖11中所示，圖 11示出了單個(gè)電纜中的兩個(gè)螺旋形尾部Z，該電纜可以是電纜10、20、30、40或50中的任一 個(gè)。在期望很長(zhǎng)電纜的應(yīng)用中，多次捆扎是特別有用的。
[0063] 從本發(fā)明各種實(shí)施方式的上述描述中，可以看出，本發(fā)明為各種不同的電纜和應(yīng) 用提供了許多選擇。許多代人以來(lái)，人類一直在使用電纜，特別是由于電子設(shè)備的普及。有 些人已經(jīng)研究出他們自己的方式來(lái)管理和組織電纜。一種常用的方式是通過(guò)將它們卷繞在 手指周圍、手、肘部等等周圍，將它們故意"環(huán)"在一起，然后用絞繩、多段繩子或通過(guò)電纜本 身將它們綁起來(lái)。與如用本發(fā)明的電纜所做的那樣用預(yù)先形成的彎曲部將電纜捆扎在一起 并用螺旋形尾部或鉤來(lái)約束它所花費(fèi)的時(shí)間和精力相比，故意地將電纜環(huán)起來(lái)并系在一起 需要相當(dāng)多的時(shí)間和精力。但是，對(duì)于某些人來(lái)說(shuō)，舊習(xí)慣是很難打破的。對(duì)于這樣的人， 本發(fā)明提供了圖5和圖7的實(shí)施方式。使用這些選擇，人們?nèi)匀豢梢詫㈦娎|卷繞在他們的 手指或肘部周圍。另外，某些應(yīng)用，如耳機(jī)電纜和一些充電器，需要非常柔性的電纜。對(duì)于 這些應(yīng)用，圖5的實(shí)施方式會(huì)很好地工作。如圖5中所示和前面所述，這個(gè)特殊選擇的電纜 由兩段組成，用于螺旋形尾部的較剛性的段和用于電纜其余部分的非常柔性的段。較剛性 的螺旋形尾部將會(huì)良好地保持形狀，并且將提供足夠的力進(jìn)行約束作用。非常柔性的段提 供了這些應(yīng)用所需的極高的靈活性。為了捆扎該電纜，你將非常柔性的電纜卷繞在手指周 圍以形成捆，然后用螺旋形尾部纏繞該捆以約束它。
[0064] 對(duì)于需要較剛性的電纜的應(yīng)用，可以使用圖7的選擇。雖然缺乏可變剛性電纜的 特性在大多數(shù)應(yīng)用中是一個(gè)缺點(diǎn)，但該電纜更簡(jiǎn)單并且制作成本更低。雖然你可能無(wú)法將 該較剛性的電纜卷繞在手指周圍，但你仍然可以將它們卷繞在手和肘部周圍。
[0065] 本發(fā)明的所有不同實(shí)施方式都采用了將容易折疊的特點(diǎn)與容易約束的特點(diǎn)結(jié)合 起來(lái)以創(chuàng)建被折疊的和被約束的電纜方案的一般概念。在所有的實(shí)施方式中，重要的是，電 纜和約束段兩者都在其表面上具有低的摩擦系數(shù)。本發(fā)明的各種版本都容許基本概念用于 許多不同的應(yīng)用中，其中一些可能接納特定實(shí)施方式的較高成本。
[0066] 雖然已經(jīng)這樣結(jié)合這些不同的和優(yōu)選的實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域 技術(shù)人員很明顯的是，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)本申請(qǐng)中描述的優(yōu) 選實(shí)施方式作出各種修改。然而，本人打算所有這些對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員很明顯的修改和 變型都將被包含在以下權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種與電氣和電子設(shè)備一起使用的連續(xù)的且可折疊的電纜，所述電纜包括： 具有導(dǎo)線和覆蓋所述導(dǎo)線的絕緣護(hù)套的電纜； 所述電纜具有第一端部和第二端部；和 在一個(gè)端部處用于在電纜折疊時(shí)捆扎所述電纜的預(yù)先形成的約束器。
2. 如權(quán)利要求1所述的電纜，其中有與所述第一端部或所述第二端部結(jié)合的連接器； 和 所述預(yù)先形成的約束器與包含所述連接器的端部結(jié)合以在電纜折疊時(shí)捆扎所述電纜。
3. 如權(quán)利要求1所述的電纜，其中連接器與所述第一端部和第二端部結(jié)合。
4. 如權(quán)利要求2所述的電纜，其中未包含所述連接器的端部適合連接到電氣或電子設(shè) 備。
5. 如權(quán)利要求1所述的電纜，其中所述預(yù)先形成的約束器是預(yù)先形成的螺旋。
6. 如權(quán)利要求5所述的電纜，其中所述預(yù)先形成的螺旋的材料比所述電纜的其余部分 更加剛性。
7. 如權(quán)利要求1所述的電纜，其中所述預(yù)先形成的約束器類似于W形的鉤子。
8. 如權(quán)利要求7所述的電纜，其中所述W形的鉤子由處于近似平行的平面中的預(yù)先形 成的兩個(gè)環(huán)形成，該兩個(gè)環(huán)由第三個(gè)預(yù)先形成的環(huán)連接，該第三個(gè)預(yù)先形成的環(huán)位于與該 兩個(gè)環(huán)的平面近似垂直的平面中。
9. 如權(quán)利要求1所述的電纜，其中所述電纜具有與直段交替的兩個(gè)或更多預(yù)先形成的 彎曲部，所述彎曲部的柔性小于所述直段以便保持它們的形狀。
10. 如權(quán)利要求9所述的電纜，其中所述電纜的柔性在所述彎曲部和所述直段之間逐 漸改變。
11. 如權(quán)利要求9所述的電纜，其中所述電纜是可變剛性電纜。
12. 如權(quán)利要求11所述的電纜，其中所述預(yù)先形成的約束器是螺旋。
13. 如權(quán)利要求5所述的電纜，其中所述電纜具有與直段交替的兩個(gè)或更多彎曲部，所 述彎曲部的柔性小于所述直段以便保持它們的形狀，并且所述彎曲部被預(yù)先形成且其材料 與所述螺旋相同。
14. 如權(quán)利要求9所述的電纜，其中所述絕緣護(hù)套具有低摩擦表面。
15. 如權(quán)利要求14所述的電纜，其中所述低摩擦表面的摩擦系數(shù)小于0. 3。
16. 如權(quán)利要求1所述的電纜，其中所述電纜具有與所述直段交替的兩個(gè)或更多彎曲 部，所述彎曲部的柔性大于所述直段。
17. 如權(quán)利要求16所述的電纜，其中所述電纜的柔性在所述彎曲部和所述直段之間逐 漸改變。
18. 如權(quán)利要求17所述的電纜，其中所述預(yù)先形成的約束器是螺旋。
19. 如權(quán)利要求1所述的電纜，其中所述預(yù)先形成的約束器是夾子。
20. 如權(quán)利要求2所述的電纜，其中所述預(yù)先形成的約束器是夾子，并且所述夾子和連 接器結(jié)合成單個(gè)元件。
21. 如權(quán)利要求1所述的電纜，其中所述電纜具有與直段交替的兩個(gè)或更多彎曲部，所 述電纜的剛性是基本上一致的，并且所述彎曲部被預(yù)先形成。
22. 如權(quán)利要求21所述的電纜，其中所述預(yù)先形成的約束器是螺旋。
23. 如權(quán)利要求22所述的電纜，其中套管與所述彎曲部和所述預(yù)先形成的螺旋結(jié)合。
24. 如權(quán)利要求22所述的電纜，其中套管僅與所述預(yù)先形成的螺旋結(jié)合。
25. 如權(quán)利要求5所述的電纜，其中所述電纜具有與直段交替的兩個(gè)或更多預(yù)先形成 的彎曲部。
26. 如權(quán)利要求5所述的電纜，其中所述電纜是可變剛性電纜并且所述預(yù)先形成的螺 旋的材料比所述電纜的其余部分更剛性。
27. 如權(quán)利要求25所述的電纜，其中所述電纜是可變剛性電纜并且所述預(yù)先形成的螺 旋和所述預(yù)先形成的彎曲部的材料比所述直段更剛性。
28. 如權(quán)利要求25所述的電纜，其中所述電纜是可變剛性電纜并且所述預(yù)先形成的螺 旋的材料比所述電纜的其余部分更剛性。
29. 如權(quán)利要求5所述的電纜，其中套管與所述預(yù)先形成的螺旋結(jié)合。
30. 如權(quán)利要求25所述的電纜，其中沿著所述電纜的長(zhǎng)度有一個(gè)或多個(gè)額外的預(yù)先形 成的螺旋以使得所述電纜可以被捆扎成兩捆或更多捆。
31. 如權(quán)利要求22所述的電纜，其中聚合物涂層與所述彎曲部和所述預(yù)先形成的螺旋 結(jié)合。
32. 如權(quán)利要求22所述的電纜，其中聚合物涂層僅與所述預(yù)先形成的螺旋結(jié)合。
33. 如權(quán)利要求5所述的電纜，其中聚合物涂層與所述預(yù)先形成的螺旋結(jié)合。
34. -種與電氣和電子設(shè)備一起使用的連續(xù)的且可折疊的電纜，所述電纜包括： 可折疊的電纜，其具有導(dǎo)電線和覆蓋所述導(dǎo)電線的絕緣護(hù)套； 所述電纜具有第一端部和第二端部；和 附裝到所述電纜用于在電纜折疊時(shí)捆扎所述電纜的可伸展的約束元件。
35. 如權(quán)利要求34所述的電纜，其中所述電纜具有與直段交替的兩個(gè)或更多預(yù)先形成 的彎曲部，所述預(yù)先形成的彎曲部在所述第一端部和所述第二端部之間沿著所述電纜間隔 開(kāi)，所述彎曲部的柔性小于所述直段以便保持它們的形狀和使所述電纜容易折疊。
36. 如權(quán)利要求35所述的電纜，其中所述電纜的柔性在所述彎曲部和所述直段之間逐 漸改變。
37. 如權(quán)利要求36所述的電纜，其中所述電纜是可變剛性電纜。
38. 如權(quán)利要求35所述的電纜，其中所述可伸展的約束元件在一個(gè)端部附近永久地附 接到所述電纜。
39. 如權(quán)利要求38所述的電纜，其中所述可伸展的約束元件是彈性帶。
40. 如權(quán)利要求39所述的電纜，其中有連接器，其與所述第一端部或所述第二端部結(jié) 合；和 所述可伸展的約束元件與包含所述連接器的端部結(jié)合以在電纜折疊時(shí)捆扎所述電纜。
41. 如權(quán)利要求35所述的電纜，其中連接器與所述第一端部和第二端部結(jié)合。
42. 如權(quán)利要求40所述的電纜，其中未包含所述連接器的端部適合連接到電氣或電子 設(shè)備。
43. 如權(quán)利要求34所述的電纜，其中所述電纜具有由單個(gè)電線構(gòu)成的第一段和由兩個(gè) 電線構(gòu)成的第二段，所述第一段在一端通過(guò)連接器連接到所述第二段。
44. 如權(quán)利要求43所述的電纜，其中所述約束元件附接到所述電纜但可沿著所述電纜 滑動(dòng)。
45. 如權(quán)利要求43所述的電纜，其中所述第一段具有預(yù)先形成的彎曲部和直段，所述 預(yù)先形成的彎曲部在連接所述第二段的所述連接器和所述第一段的另一端之間沿著所述 第一段間隔開(kāi)以使所述電纜容易折疊。
46. 如權(quán)利要求45所述的電纜，其中耳塞設(shè)置在所述第二段的所述兩個(gè)電線的端部。
47. 如權(quán)利要求45所述的電纜，其中所述預(yù)先形成的彎曲部設(shè)置有剛性元件。
48. 如權(quán)利要求47所述的電纜，其中所述剛性元件是套管。
49. 如權(quán)利要求47所述的電纜，其中所述剛性元件是涂層。
50. 如權(quán)利要求44所述的電纜，其中所述電纜的所述第一段是可變剛性電纜。
【文檔編號(hào)】H01B7/04GK104335293SQ201380028105
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月30日
【發(fā)明者】王繼輝 申請(qǐng)人:王繼輝