具有改进的电缆管理器的通信插头的制作方法与工艺

文档序号:13108741
本申请是申请日为2011年10月14日、进入国家阶段的PCT申请,申请号为201180049901.4的分案申请。发明背景近年来,有在推动减小通信电缆的直径以降低成本、改进外观、提高电缆柔韧性并保护有价值的原材料资源。使用较小的导体直径,尤其例如26、28和30AWG的导体,可以减小电缆的直径并使得需要具有更紧密的导体管理以确保插头绝缘穿刺触点(IPC)与通信线缆\/电缆之间的连续性。除了推动更紧密的导体管理外,电缆护套在插头组件内具有较大的机械保持力也是一项优点。随着电缆直径的减小,维持该保持力是很有挑战性的。

技术实现要素:
在本发明的一种形式中,本发明包括具有插头外壳和至少局部地位于该插头外壳内的电缆管理器的通信插头。该电缆管理器具有负载杆,其具有多个通孔。该电缆管理器进一步包括通过第一铰链连接到该负载杆的第一电缆管理部以及通过第二铰链连接到该负载杆的第二电缆管理部。在本发明的另一种形式中,本发明包括通信系统,其包括一项通信设备和连接到该通信设备的通信插头。该通信插头包括插头外壳和至少局部地位于该插头外壳内的电缆管理器。该电缆管理器具有负载杆,其具有多个通孔。该电缆管理器进一步包括通过第一铰链连接到该负载杆的第一电缆管理部以及通过第二铰链连接到该负载杆的第二电缆管理部。在本发明的再一种形式中,本发明包括一种制造通信线缆的方法,该通信线缆包括双绞线通信电缆和至少一个通信插头。该方法包括以下步骤:将通信电缆插入到通信插头的电缆管理器中;将电缆管理器的第一电缆管理部连接到电缆管理器的第二电缆管理部;以及将电缆管理器挤压到通信插头的外壳内。在本发明的又一种形式中,本发明包括一种具有插头外壳和至少局部地位于该插头外壳内的电缆管理器的通信插头。该电缆管理器包括桥接部,其铰接到第一电缆管理部和\/或第二电缆管理部。该第一电缆管理部和\/或第二电缆管理部具有带有电缆轴的电缆凹槽。该第一电缆管理部具有至少一个第一保持肋,并且该第二电缆管理部具有至少一个与该第一保持肋相对的第二保持肋。在本发明的另外一种形式中,本发明包括一种制造通信线缆的方法,该通信线缆具有双绞线通信电缆和至少一个通信插头。该方法包括以下步骤:模制在打开位置的该通信插头的电缆管理器;将该电缆管理器折叠到该通信电缆的一端周围;以及将该电缆管理器和该通信电缆插入到该通信插头的外壳内。附图说明图1为通信系统的立体图。图2为本发明通信插头的第一实施例的部分分解立体图。图3为图2所示通信插头的立体图,其中电缆和电缆管理器局部地插入到该外壳中。图4为图2所示通信插头的电缆管理器的立体图,其中第一和第二电缆管理部被折叠远离彼此。图5a和5b为图2所示通信插头的电缆管理器的立体图,其中电缆的导体插入到负载杆内并且该第一和第二电缆管理部被折叠远离彼此。图6a为图2所示通信插头的底视图。图6b为图2所示通信插头沿着图6a中的线A-A的剖视图。图7是具有一替换的电缆管理器的本发明的通信插头的第二实施例的部分分解立体图。图8a和8b是图7所示通信插头的电缆管理器的立体图。图9是图7所示通信插头沿着线9-9的剖视图。图10是本发明通信插头的第三实施例的立体图。图11是图10所示通信插头沿着线11-11的剖视图。图12是图10所示通信插头的电缆管理器\/应变消除套环的立体图,其中第一和第二电缆管理部被折叠远离彼此。图13是图12所示通信插头的电缆管理器\/应变消除套环的立体图,其中第一和第二电缆管理部被朝向彼此折叠并包围该电缆。图14是本发明通信插头的第四实施例的电缆管理器的立体图。图15是图14所示电缆管理器的立体图,其中电缆的导体插入到负载杆内。图16是使用图14所示电缆管理器的通信插头的立体图。图17是图16所示通信插头沿线17-17的剖视图。图18是本发明的通信插头的第五实施例的电缆和电缆管理器的立体图,其中电缆的导体插入到电缆管理器的负载杆内。图19是图18所示电缆管理器的立体图,其中第一和第二电缆管理部被折叠远离彼此。具体实施方式本发明是一种适于与具有26-30美国电线规格(AWG)导体的双绞线的通信电缆一起使用的插头。尽管本发明是以CAT5E为特定的应用示出,但它可以适用于CAT6、CAT6A和其他的应用。本发明也可以被用于更大和更小的导体电线规格中。本发明可以被用在图1所示的通信系统20中。通信系统20可以包括至少一个通信线缆21,其被连接到设备22。设备22被示为图1中的接插板,但是该设备可以是被动设备或主动设备。被动设备的示例可以是,但不限于,模组式接插板、下冲式(punch-down)接插板、耦接式(coupler)接插板、墙壁插座等。主动设备的示例可以是,但不限于,以太网切换器、路由器、伺服器、物理层管理系统以及可在数据中心\/通信机房内看到的以太网供电的设备;安全设备(摄影机及其他传感器等)及门进出设备;以及电话、电脑、传真机、打印机和可在工作站区域内找到的其他外围设备。通信系统20可以进一步包括机柜、机架、电缆管理及高架路由系统,以及其他此类设备。通信线缆21可以包括非屏蔽双绞线(UTP)电缆23并且在实际应用中尤为具体地为CAT5E电缆。然而,本发明可以被应用于和\/或可被实现于各种屏蔽式或非屏蔽式通信电缆,CAT5E、CAT6、CAT6A、CAT7和CAT7A中任何一种及其他双绞线以太网电缆,以及其他类型的电缆。线缆21可以使它的另一端(未示出)直接终止于类似的设备22中,或者可选地,可以终止于各种插头26或诸如RJ45型的插座模组24、插座模组盒、以及许多其他连接器类型,或者它们的组合中。此外,线缆21可以被处理为电缆的织机或线盘,并且可以被处理为预定的织机。线缆21可以被用在各种结构化的电缆应用中,包括接插线、区域线、骨干电缆及水平电缆,但本发明不限于这些应用。通常,本发明可以被用在军事、工业、电信、电脑、数据通信、海洋及其他电缆应用中。现在参考图2和3(图3相对于图2被旋转180°),插头组件26包括电缆管理器28和插头外壳50,电缆管理器28具有集成负载杆30。电缆保持特征被包含在电缆管理器28中。该集成负载杆30具有导体孔46(参见图4-5A),其具有可容纳电缆23的26-30AWG绝缘导体44(在图5A和5B中示出)的直径。电缆管理器28包括特征,该特征允许在无需单独的应变消除套环和电缆胶套的情况下使得电缆导体44的布置更容易并且具有更大的电缆保持力。该电缆管理器28优选地为模制电缆管理器,并且优选地被形成为“打开”结构(图4),以允许图5A和5B所示的8个小型导体44简单地穿过它们的适当的负载杆孔46中。对该集成负载杆或桥30的直接访问是这样完成的,通过将电缆管理器28模制为具有铰链34、为了最终插入到模制插头外壳50中而提供让该电缆管理器28的两个电缆管理部10和11如图2所示倒塌到电缆23上的能力。插头外壳50和插头触点(位于插头外壳50的梳状部中)与美国专利6,811,445中所描述的是一样的或类似的。电缆保持力是通过电缆护套和电缆管理器28之间的相互作用来实现的。优选地,电缆管理器包含肋,这些肋挤压该电缆护套以形成强有力的干涉配合并将该电缆护套限制在相对的肋之间。这些肋被布置为具有中心的阵列,该中心至少大致与该电缆管理器的电缆轴同心。在一个实施例中,如图4所示,当电缆管理器28的两个部被沿着铰链34折叠起来时,设置在电缆管理器28的两个电缆管理部上的肋36A-36C与电缆23的护套啮合。临时闩锁件38如图2和3所示地啮合,以防止在插头组件26组装期间电缆23从电缆管理器28中退出。在一个实施例中,如图所示,肋36A被设置在电缆管理器28的第一电缆管理部10上,并且肋\/杆36B和36C被设置在电缆管理器28的第二电缆管理部11上。优选地,这些肋被设置,以使得当电缆管理器28的电缆管理部10和11倒塌在电缆23周围时,这些肋的中心线在电缆23的周围大致周向地间隔开。这些同心肋允许电缆夹持同时保持电缆的大致圆形的横截面,并且这些肋也保持电缆中的导体的相对位置。尽管肋36A-36C确实下压到电缆23护套中,但电缆的相对圆度仍可以被大致地保持,并且导体对布置的相对对称性也可以被大致地保持。当电缆管理器28插入到插头外壳50中时,电缆23的护套和电缆管理器28之间的最终的挤压可以被达成。图3示出电缆管理器28和电缆23局部插入到插头外壳50中。电缆管理器28包括偏转斜坡58。当模制的电缆管理器28和电缆23插入到插头外壳50中时,该偏转斜坡59与该插头外壳50的壁53啮合。该相互作用迫使电缆管理器28进一步闭合、挤压并轻微地使电缆23变形,并产生足够的保持力将电缆23保持在肋36A-C之间。肋的高度被设计为下压到电缆护套厚度的一深度内,但与此同时,也防止对双绞线有明显的干扰并避免使得双绞线在电缆中分隔开。肋的高度例如可以依赖于整个电缆的直径、护套材料、和\/或护套的厚度。电缆管理器28可以包括另外的肋特征37,尽管肋特征37不如同心肋36A-36C那样有效。图6a是根据本发明的一个实施例的插头的底视图,并且图6b是沿图6a的线A-A的剖视图。参照图6b,为了防止电缆23和电缆管理器28从插头外壳50中退出,当电缆管理器28完全位于插头外壳50中时,电缆管理器闩锁件32在唇部56与插头外壳50啮合。在图7-9的实施例中,插头60包括插头外壳50,该插头外壳50具有至少局部位于该插头外壳50中的电缆管理器62。关于插头26的电缆管理器28,电缆管理器62包括负载杆\/桥接部64(集成负载杆30包括在电缆管理器28中的该桥接\/负载杆),其被铰接到第一电缆管理部66和第二电缆管理部68。同样类似于电缆管理器28,第一电缆管理部66和第二电缆管理部68包括具有电缆轴72的电缆凹槽70A、70B。第一电缆管理部66具有至少一个第一保持肋74,并且第二电缆管理部68具有至少一个与肋74相对的第二保持肋76。肋\/杆74、76被布置为电缆管理器62上的一个阵列,尤为具体地,这些肋的阵列至少部分位于电缆凹槽70A、70B上,该阵列(在电缆凹槽70A、70B中的肋74、76的集合)具有中心78(图9),其与电缆管理器62的电缆轴72大致同心。肋74、76是截头锥体形,其在对应的电缆凹槽70A或70B处具有矩形基底。与美国专利6,811,445中所描述的、通常在闭合位置进行模制并需要通过应变消除套环来拉紧电缆的应变消除套环不同,电缆管理器28、62在打开位置进行模制然后折叠在电缆23周围。当设计肋时,电缆管理器的这种模制和折叠提供了更多的自由度,因为电缆不必抵靠着这些肋而被拉紧通过该电缆管理器。因此,有效的肋可以根据本发明以多样化的方式而被设计,并以更加多样化的方式而被放置在该电缆凹槽内,包括在这些肋的纵向长度方向上的不连续,同时仍使用用于电缆管理器的模制的直拉模具。直拉模具减少了必需用于模制插头的资本支出。用于插头组件\/线缆,特别是具有小直径的电缆,的充分的拉力测试应变消除可以实现,与此同时,保持了用于本发明的插头组件\/线缆的生产效率和相对低的成本。根据本发明,插头可以充分地保持住一小直径电缆,而不会以显著降低电气性能的方式干扰电缆中的双绞线。电缆管理器62可以分别在部66和68中包括对准销75和对准导向部件77。在根据本发明的另一个实施例中,插头组件80(图10-13)包括电缆管理器\/应变消除套环82、胶套84、导体分隔件86、负载杆88和连接到电缆28的插头外壳50。胶套84、导体分隔件86、负载杆88、插头触点和插头外壳50可以与美国专利6,811,445中所描述的相同或类似。电缆管理器\/应变消除套环82包括桥接部90,其铰接到第一电缆管理部92和第二电缆管理部94。第一电缆管理部92和第二电缆管理部94包括电缆凹槽96A、96B,其分别具有电缆轴98。第一电缆管理部92具有至少一个第一保持肋100,并且第二电缆管理部94具有至少一个第二保持肋102。肋100、102在电缆管理器82上被布置为阵列,尤为具体地,肋的阵列至少局部位于电缆凹槽96A、96B上,该阵列(在电缆凹槽96A、96B中的肋100、102的集合)具有中心104(图11),该中心104与电缆管理器82的电缆轴98大致同心。释放槽106位于闩锁件108上并允许在插头外壳50组装期间闩锁件108的偏转。由释放槽106所提供的间隙将材料应力保持在可接受的限值范围内,并在应变消除套环82和插头外壳50之间产生耐用的、可重复的接口,使得在周期负载或振动负载期间仍可以保持啮合。应变消除套环82可以使用注射成型过程用聚合物来制造。图12示出应变消除套环82模制时处于打开状态;并且图13示出电缆管理器82在局部组装状态。关于电缆管理器28和62,将应变消除套环如图所示地予以定向可以允许应变消除杆\/肋100、102及释放槽106平行于模制抽拉方向而对齐。这允许应变消除套环82通过使用直拉模具来予以模制,该直拉模具比包含复杂的侧面动作或提升件的制造模具要便宜许多。塑料铰链110允许应变消除套环82在必要时被折叠以便用于插头组件80。当让夹持闩锁件112与袋状部114保持在啮合位置时,应变消除套环82被保持在闭合。在将应变消除套环82组装到电缆23上之后,插头外壳50和胶套84滑动以啮合并挤压应变消除套环82。插头触点被卷褶起来以穿过电缆导体,从而完成该插头组件80。因为应变消除套环82包覆在电缆28周围并且不会滑动到电缆上,所以肋\/杆100、102在接口深度方向上可以相对较高。可能通过将电缆管理器82模制在打开方向而形成的较高的杆100、102以及多个杆100、102使得与电缆23的啮合最大化并有效地降低了由于施加到电缆23上的拉力而使电缆23从应变消除套环82自由滑动出来的风险。插头26、60和\/或82中的任意一个可以被用在通信系统20中。在根据本发明的另一个实施例中(图14-17),插头156包括具有集成负载杆168的电缆管理器160、外壳161以及八个绝缘穿刺触点171。该集成负载杆168具有导体孔163,以容纳28AWG电缆128的较小直径导体129。从径向电缆袋状物或凹槽181A和181B突出的电缆保持特征,或径向杆162A和162B,可以使电缆管理器160在绕着铰链166和167(铰链位于电缆管理器的两侧上)折叠时牢固地抓住该电缆128。沿着径向电缆袋状物181A和181B而使径向杆162A和162B交错,这允许电缆护套131在径向杆162A和162B周围移位,如图17所示。电缆128被挤压以增加电缆保持力并防止电缆128被拉拔出插头156之外。为了消除最终组装完成后铰链166或167断裂事件中的任何功能性插头故障,互锁对准特征164和174被用来使两个半部165A和165B之间对准并使两个半部165A和165B之间的运动最小化。袋状特征172被包括以使模制期间形成的缩痕最小化,并且袋状特征172具有两个,作为用于另外的对准特征170的匹配袋状物。锥形孔特征165使得导体129进入负载杆孔163的对准更加容易。凹形袋状部172、178和180通过确保在整个部件上具有更为一致的壁厚来减小模具缩沉问题。电缆管理器160包括模制的辨识符号176以确保正确的电缆管理器160和相应规格的电缆的恰当使用。在根据本发明的另一个实施例中,30AWG版本的电缆管理器190被显示在图18和19中。电缆管理器190的功能实质上与电缆管理器160相同,但不同之处在于在负载杆192中具有更小的导体孔194以及具有更小的电缆夹持直径200A和200B。电缆管理器190包括模制的辨识符号198以确保消费者对正确的电缆管理器和相应的30规格电缆的恰当使用。上述特征的改变允许用于较小的30AWG电缆196和导体197。插头26、60、82和\/或156中的任何一个可以被用在通信系统20中。尽管本发明已经描述为具有优选的设计,但本发明仍可在所披露的精神和范围内做进一步的改进。因此,本申请的目的是要涵盖使用本发明的一般原理的本发明的任何变形、使用或适应性修改。此外,本申请的目的是要涵盖从本发明所揭示的内容出发且来自本发明所属技术领域中已知的或惯用的实践并落在所附权利要求的限制范围内。...
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