專利名稱：Usb電纜及制造usb電纜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請要求于2009年4月3日提交的申請61/166，248規(guī)定的優(yōu)先權(quán)。本發(fā)明總體上涉及一種USB塞繩，尤其涉及一種與可收回卷筒相連的USB塞繩。
背景技術(shù)：
通用串行總線，或稱“USB”是一個(gè)通用術(shù)語，是指用于連接兩個(gè)電子設(shè)備或連接設(shè)備和主機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。使用USB技術(shù)，使用單一標(biāo)準(zhǔn)接口插口就可連接多個(gè)外圍設(shè)備。通過允許熱交換，即，通過允許設(shè)備連接到或斷開連接而不需要重新啟動計(jì)算機(jī)或關(guān)斷設(shè)備，還可提高即插即用能力。USB技術(shù)的其它特征包括為低耗設(shè)備提供電源，消除對外部電源的需要，及允許使用許多設(shè)備而無需安裝專用設(shè)備驅(qū)動。在特定情景下，可能還需要可收回卷筒中的USB塞繩，這樣，該USB塞繩根據(jù)其如何及何時(shí)使用而延長和縮進(jìn)卷筒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及下述特征、元件或其組合的一種或多種。在一個(gè)實(shí)施例中，可收回USB卷筒包括一對彼此相鄰設(shè)置并由EMI/RFI防護(hù)物覆蓋的數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)線可互相扭繞。導(dǎo)體還可被放置和繞數(shù)據(jù)線扭繞或被設(shè)置為與數(shù)據(jù)線平行關(guān)系。這樣，電線和防護(hù)物所產(chǎn)生的聚集可由低摩擦物質(zhì)覆蓋，并接著由EMI/RFI防護(hù)物覆蓋。在另一個(gè)實(shí)施例中，塞繩卷筒設(shè)置有電導(dǎo)材料。塞繩卷筒配置有固定USB線圈和活動USB線圈，這樣，兩個(gè)USB線圈互相相連。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的扁平USB連接電纜的頂視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的USB塞繩卷筒的透視圖；USB塞繩卷筒示出了塞繩卷筒的內(nèi)部元件；圖3是USB塞繩卷筒的透視圖；圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無護(hù)套的透視圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，扁平USB電纜10可以包括第一數(shù)據(jù)線12和第二數(shù)據(jù)線14。第一和第二數(shù)據(jù)線12、14圖示地處于相互接近位置并繞彼此扭繞。其它電線16、18、20、22、24、沈和28還可與第一和第二數(shù)據(jù)線12、14并排設(shè)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(shè)置在第一和第二數(shù)據(jù)線12、14的一側(cè)或兩側(cè)。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(fā)明包括電纜管理系統(tǒng)，用于組織和管理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(tǒng)適于USB塞繩在各種環(huán)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(tǒng)30包括電纜存儲單元32、電纜卷筒34、電纜36 和USB連接器38。還可在電纜管理系統(tǒng)30的另一端設(shè)置第二 USB連接器或其它電子連接器40。還可設(shè)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(shè)置在卷筒34內(nèi)并連接到卷筒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(jié)構(gòu)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(tǒng)的類似內(nèi)容，該專利授予Burke，其所涉及的主題通過引用合并到本申請中，及授予Burke的美國專利號 2007/(^62185所涉及的主題也通過引用合并到本申請中。如圖2-3所示的實(shí)施例中，電纜存儲單元32包括線軸或卷筒34，在線軸或卷筒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(gè)圓周向間隔的調(diào)整片42，該調(diào)整片42被配置為使卷筒34相對殼體40轉(zhuǎn)動。此外，調(diào)整片42還被配置為相對卷筒34保持電纜的纏繞部分44。在殼體40的內(nèi)表面還涂有電導(dǎo)涂層。殼體40還設(shè)置有安裝孔46，以利于電纜存儲單元32安裝在乘客座椅下或某些其它位置上。應(yīng)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(shí)施例中，兩連接器38、39和40、41處于電纜管理系統(tǒng)30的每一端。電纜36的制造和結(jié)構(gòu)被圖示如下，并可從圖4看出。一對USB數(shù)據(jù)線被相互相鄰設(shè)置，這樣，可保持彼此相對地大體上不動。例如，可以設(shè)想，USB數(shù)據(jù)線相互扭繞，扭繞率大體上為每英寸4次扭繞。接著USB數(shù)據(jù)線由編織防護(hù)物48覆蓋。防護(hù)物48的功能是基本上去除數(shù)據(jù)線之間的空隙空間，并進(jìn)一步輔助保護(hù)USB數(shù)據(jù)免受鄰近電線和設(shè)備的干擾。在一個(gè)實(shí)施例中，防護(hù)物為螺旋編織的防護(hù)物。總之，USB數(shù)據(jù)線和防護(hù)物在本申請中被稱作“第一結(jié)構(gòu)”。附加導(dǎo)體/數(shù)據(jù)線被設(shè)置于與第一結(jié)構(gòu)空間關(guān)系鄰近的位置，以產(chǎn)生具有大體上圓形外周剖面的第二結(jié)構(gòu)。附加導(dǎo)體還可以每英寸2次扭繞的扭繞率扭繞或開槽?？商鎿Q地，附加導(dǎo)體可沿著或平行于第一結(jié)構(gòu)，而不是繞著第一結(jié)構(gòu)扭繞。若需要，還可使用“型芯填料”，以產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上大體為圓的芯。該“第二結(jié)構(gòu)”將更理想地形成^mm或更大的彎曲半徑。接著，第二結(jié)構(gòu)由低摩擦物質(zhì)(如PFE)覆蓋，接下來由第二防護(hù)物(如EMI/RFI 防護(hù)物)覆蓋。該過程可理想地產(chǎn)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。還有興趣于提供的USB塞繩具有足夠的阻抗以操作電子設(shè)備和數(shù)據(jù)成份。對于絕大部分的數(shù)據(jù)應(yīng)用所建議的額定阻抗為90歐姆。因此，所述公開實(shí)施例的一個(gè)目標(biāo)是制造一種USB塞繩，該USB塞繩允許大體上為圖示的90歐姆的阻抗?？梢杂^察到，電線的物理和幾何特性及結(jié)構(gòu)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(shù)據(jù)線，而不管USB塞繩如何定位或彎曲。沿USB電線定位的附加導(dǎo)體/電線也可影響阻抗。因此，當(dāng)構(gòu)造USB塞繩時(shí)，還要考慮USB電線、導(dǎo)體之間的防護(hù)物及附加導(dǎo)體的位置。還希望繞非USB導(dǎo)體的其它防護(hù)物。 最后，在整個(gè)束的頂部形成編織尼龍?zhí)?。該尼龍?zhí)卓赏ㄟ^對其下數(shù)據(jù)線施加壓力而影響阻抗。此外，在“雙服務(wù)防護(hù)物”實(shí)施例中，還影響阻抗。下表示出了在選擇“P3”實(shí)施例的各種阻抗和阻抗所產(chǎn)生的衰落。術(shù)語“無套”意指沒有使用尼龍?zhí)?。術(shù)語“套”是指尼龍編織套。單服務(wù)和雙服務(wù)指在塞繩內(nèi)繞結(jié)構(gòu)的防護(hù)物的數(shù)量。
P3芯防護(hù)物
P3芯防護(hù)物 +單服務(wù) P3芯防護(hù)物 +雙服務(wù)
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(shù)據(jù)可以看出，必須使用帶有較高阻抗的數(shù)據(jù)線以產(chǎn)生90歐姆的阻抗。還應(yīng)注意到，在所呈現(xiàn)A中，可以發(fā)現(xiàn)USB塞繩的相關(guān)結(jié)構(gòu)，通過引用合并到此處。在公開各種變形和可替換形式的同時(shí)，具體的例子在圖中已通過例子被示出，并在本申請中已詳細(xì)地進(jìn)行了描述。然而，應(yīng)該注意到，這并不是試圖限制對所公開具體實(shí)施例的公開，相反，其意圖是覆蓋公開的精神和范圍內(nèi)的所有變形、等同物和替換方案。
權(quán)利要求
1.通用串行總線塞繩卷筒裝置，包括電纜，所述電纜包括(a)第一和第二數(shù)據(jù)線，其互相相鄰，并相互扭繞，每英寸大體上扭繞4次，(b)第一編織防護(hù)物，其包圍第一和第二數(shù)據(jù)線以防止電磁或射頻干擾，(c)至少兩個(gè)附加導(dǎo)體，其鄰近包圍第一和第二數(shù)據(jù)線的防護(hù)物，該附加電線繞防護(hù)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(dǎo)體與第一和第二數(shù)據(jù)線，及(e)第二防護(hù)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；卷筒，其連接到殼體上，并能夠相對殼體轉(zhuǎn)動以接收電纜； 彈簧，其被安裝在殼體和卷筒之間，用于沿一個(gè)方向偏壓卷筒的旋轉(zhuǎn)，以收回電纜； 棘齒，其連接到殼體，用于選擇性地阻止卷筒的轉(zhuǎn)動，從而使電纜可保持在延伸位置， 或收回和卷繞在卷筒上。
2.一種制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(shù)據(jù)線互相相鄰放置；將第一和第二數(shù)據(jù)線相互扭繞，且每英寸大體上扭繞4次； 用編織防護(hù)物覆蓋扭繞的第一和第二數(shù)據(jù)線； 將一個(gè)或多個(gè)附加數(shù)據(jù)線放置在防護(hù)物附近；以每英寸大體上扭繞2次繞編織防護(hù)物通過扭繞或螺旋開槽方式扭繞一條或多條附加數(shù)據(jù)線，形成第一和第二數(shù)據(jù)線、編織防護(hù)物和一條或多條附加數(shù)據(jù)線的圓形橫截面，使得所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)具有至少為大約55mm的彎曲半徑；用低摩擦物質(zhì)涂覆編織防護(hù)物和所述一條或多條附加數(shù)據(jù)線； 用第二防護(hù)物覆蓋低摩擦物質(zhì)，該第二防護(hù)物用于防止射頻和電磁干擾，使得所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)具有大約為90歐姆的阻抗和至少大約為1. 5兆字節(jié)/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(shè)置在殼體內(nèi)，并設(shè)置用于相對殼體轉(zhuǎn)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(jìn)殼體，并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(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，該棘齒包括導(dǎo)體導(dǎo)線，及該線軸上安裝有導(dǎo)體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，在接合位置，所述導(dǎo)體與所述導(dǎo)體導(dǎo)線接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，該棘齒進(jìn)一步包括第二導(dǎo)體導(dǎo)線，該線軸上安裝有第二導(dǎo)體。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，當(dāng)可收回塞繩從殼體延伸時(shí)，所述導(dǎo)體被防止與導(dǎo)體導(dǎo)線接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，固定塞繩與棘齒電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，該棘齒包括在徑向上與線軸壁相對齊的齒。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，該電纜至少包括第一和第二數(shù)據(jù)線，其互相相鄰，并相互扭繞，且每英寸大體上為4次扭繞；和第一編織防護(hù)物，其包圍第一和第二數(shù)據(jù)線以防止電磁或射頻干擾。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，該電纜還包括至少兩個(gè)附加導(dǎo)體，其鄰近包圍第一和第二數(shù)據(jù)線的防護(hù)物，該附加電線以每英寸扭繞2次繞防護(hù)物扭繞；以及包圍附加導(dǎo)體及第一和第二數(shù)據(jù)線的聚四氟乙烯封皮。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述電纜進(jìn)一步包括第二防護(hù)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卷筒裝置，該裝置包括殼體、具有連接到其上的導(dǎo)體的線軸；所述線軸設(shè)置在殼體內(nèi)，并設(shè)置用于相對殼體轉(zhuǎn)動；棘齒，其設(shè)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(dǎo)體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，該棘齒包括導(dǎo)體導(dǎo)線，該導(dǎo)體導(dǎo)線被配置為與線軸上的導(dǎo)體相接觸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，該棘齒進(jìn)一步包括第二導(dǎo)體導(dǎo)線，該線軸上安裝有第二導(dǎo)體。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，在可收回線纜從殼體延伸時(shí)，所述導(dǎo)體被防止與棘齒接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括與棘齒電連接的固定電纜。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，該棘齒包括在徑向上與線軸相對齊的齒。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，該電纜至少包括第一和第二數(shù)據(jù)線，其互相相鄰， 并相互扭繞，且每英寸大體上扭繞4次；及第一編織防護(hù)物，其包圍第一和第二數(shù)據(jù)線以防止電磁或射頻干擾。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，該電纜還包括至少兩個(gè)附加導(dǎo)體，其鄰近包圍第一和第二數(shù)據(jù)線的防護(hù)物，該附加電線以每英寸扭繞2次繞防護(hù)物扭繞；以及包圍附加導(dǎo)體、第一和第二數(shù)據(jù)線的聚四氟乙烯封皮。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述電纜進(jìn)一步包括第二防護(hù)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(chǎn)USB電纜的方法和裝置及電纜卷筒被公開了，該USB電纜能夠從電纜卷筒送出并返回電纜卷筒，電纜卷筒容納電纜和提供連續(xù)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(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者保羅·C·伯克, 詹姆斯·L·杜波依斯 申請人:特里方尼克斯公司