專利名稱：可選擇的端接插頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及插頭，該插頭用于接通多個(gè)導(dǎo)體，更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明涉及一種插頭裝置，該插頭裝置用于有選擇地端接多個(gè)導(dǎo)體，并具有一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)允許對(duì)被選導(dǎo)體雙重端接、公共接地和差動(dòng)信號(hào)導(dǎo)體的絕緣。
許多電子裝置，特別是計(jì)算機(jī)，使用種種附屬的電子裝置，這些裝置在現(xiàn)有技術(shù)中就是人們所說的外圍設(shè)備。這些外圍設(shè)備的典型例子有磁盤驅(qū)動(dòng)器、CD-ROM驅(qū)動(dòng)器、DVD驅(qū)動(dòng)器、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)適配器及類似裝置，該外圍設(shè)備利用電源線和數(shù)個(gè)信號(hào)線與計(jì)算機(jī)連接。這些裝置使用帶狀電纜作信號(hào)線，以便容易地與計(jì)算機(jī)主板上的眾多相應(yīng)線路連接。
帶狀電纜包括數(shù)個(gè)導(dǎo)線，這些導(dǎo)線制在一起沿唯一的方向延伸，其中的導(dǎo)線并列地依次排列。帶狀電纜中的各個(gè)導(dǎo)體均被一種柔性絕緣層所環(huán)繞。這些導(dǎo)體在沿電纜寬度方向以小間距放置在一起，根據(jù)外圍設(shè)備的具體線路，電纜中的導(dǎo)體包括特定的信號(hào)導(dǎo)體和接地導(dǎo)體。為了與這些導(dǎo)體連通，使用使絕緣層錯(cuò)位式端子(Insulation displacement typeterminal-“IDT”)。
用于帶狀電纜的IDT式插頭包括絕緣的插頭體；配接面，該配接面用于與另一配接的導(dǎo)體配接；適當(dāng)?shù)碾娎|容納面；和至少兩排端子容納通道，該端子容納通道在上述兩面間延伸。導(dǎo)電端子容納在端子容納通道中，每一端子具有一配接部，該配接部伸進(jìn)配接面，一U形或V形的使絕緣層錯(cuò)位部伸進(jìn)插頭的電纜容納面。設(shè)置有一種蓋，用于使電纜的導(dǎo)體與端子的使絕緣層錯(cuò)位部保持接觸。
使用這種IDT插頭發(fā)生的一個(gè)問題是由帶狀電纜中導(dǎo)體靠近的密度而引起的，例如在導(dǎo)線間相隔的間距為0.025英寸。如此靠近的間距要求端子的使絕緣層錯(cuò)位部設(shè)置成彼此留有一定間隔的兩排，其中在每一排中的端子彼此偏置一段距離，事實(shí)上沿電纜容納面限定為四排交錯(cuò)排列的IDT，這樣，在插頭的配接面，相鄰端子位于不同的兩排。于是在現(xiàn)有技術(shù)中，這種形式的插頭常常稱為“雙排”插頭。一條將與任一后排端接的導(dǎo)體必須沿電纜容納面，從前兩排兩使絕緣層錯(cuò)位端子之間通過。如此靠近的間距帶來種種問題，并可能造成短路，這時(shí)，后排導(dǎo)體無意中接觸，并被一向前送進(jìn)的IDT穿透。
解決這一問題的方法之一是改變插頭體的物理結(jié)構(gòu)，而不是改變端子的結(jié)構(gòu)和使用眾所周知的“峰谷”(hill and dale)系統(tǒng)，將IDT中的相鄰導(dǎo)體設(shè)置在不同的垂直高度。這種對(duì)插頭體的修改使插頭體的模型變復(fù)雜，并增加插頭成本。
此外，在這種帶雙排端子的IDT系統(tǒng)中，IDT的接觸部設(shè)置在插頭配接面的不同兩側(cè)。這些系統(tǒng)要求后繼相鄰導(dǎo)體先是第一側(cè)然后是第二側(cè)接觸部交替變換端接。這種交替變換端接必須按順序進(jìn)行。以避免不適宜信號(hào)類型的導(dǎo)體端接，這些信號(hào)類型安置在對(duì)差動(dòng)信號(hào)對(duì)導(dǎo)體有不利影響的區(qū)域。交替端接必須維持，因此，必須仔細(xì)安排導(dǎo)體與IDT的端接，以避免有不適當(dāng)?shù)慕拥厥叫盘?hào)導(dǎo)線，這種接地式信號(hào)導(dǎo)線的安排方式將對(duì)差動(dòng)信號(hào)導(dǎo)體對(duì)所攜帶的信號(hào)產(chǎn)生有害影響。
因此，需要一種經(jīng)過改進(jìn)的插頭，其中，各導(dǎo)體容易對(duì)準(zhǔn)插頭內(nèi)的相應(yīng)端子，允許某些導(dǎo)體雙重端接，并允許差動(dòng)導(dǎo)線絕緣。
本發(fā)明的總目的在于提供一種電氣插頭，該電氣插頭適于多個(gè)導(dǎo)體的大量端接，其中，被選導(dǎo)體可以有選擇地雙重端接、可對(duì)差動(dòng)信號(hào)對(duì)絕緣，并使公共接地導(dǎo)線成一體。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種插頭，該插頭用于端接扁平帶狀多導(dǎo)體電纜，用這種方式，允許使用價(jià)格不高的帶狀電纜(電纜導(dǎo)體的間距大約50mils)，并易于使信號(hào)導(dǎo)體與接地導(dǎo)體在電纜中保持分開與絕緣。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種雙排插頭，該雙排插頭用于多個(gè)導(dǎo)體的大量端子，其中某些導(dǎo)體被設(shè)置成差動(dòng)導(dǎo)體對(duì)，插頭具有數(shù)個(gè)導(dǎo)電端子安裝在插頭上，端子具有配接部，該配接部分為兩排，沿插頭的配接面延伸，端子具有導(dǎo)體連接部位于端子的相反兩端，用于導(dǎo)體的電連接，被選端子的配接部是連在一起的，允許使差動(dòng)導(dǎo)體對(duì)絕緣。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種插頭裝置，該插頭裝置實(shí)用于在計(jì)算機(jī)主板與外圍設(shè)備之間提供連接，計(jì)算機(jī)主板具有即插即用的能力，外圍設(shè)備可以插入并與計(jì)算機(jī)主板連接，而不需要打開計(jì)算機(jī)機(jī)箱、關(guān)閉計(jì)算機(jī)或?qū)τ?jì)算機(jī)重新引導(dǎo)裝入程序，其中，插頭裝置包括絕緣插頭體，該插頭體具有相反的兩面，插頭體的一面具有容納部，該容納部適于和外圍設(shè)備的插入式插頭組件相連接，插頭體的另一面具有不同的電源插頭配接部和信號(hào)插頭配接部，插頭裝置具有數(shù)個(gè)使絕緣層錯(cuò)位端子，該絕緣錯(cuò)位端子在插頭體兩面之間延伸，并在插頭體的另一面排成不同的排顯露出來，在兩排中的被選使絕緣層錯(cuò)位端子一起對(duì)齊所選導(dǎo)體的軸線，于是，允許在兩不同排的不同端子與同樣導(dǎo)體雙重端接。
這些目的與優(yōu)點(diǎn)是由本發(fā)明的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。在本發(fā)明的一主要方面中，正如圖解實(shí)施例所舉例說明的那樣，插頭裝置具有狹長(zhǎng)的體部，該體部具有數(shù)個(gè)端子容納通道，該端子容納通道在體部上制成，并沿其相反的兩面延伸。導(dǎo)電端子容納在通道中并分為不同的組，其中分別包括電源端子與信號(hào)端子。信號(hào)端子具有狹長(zhǎng)的接觸片，該接觸片在端子的一端制成并經(jīng)過插頭裝置的配接面延伸。在信號(hào)端子的另一端，包括導(dǎo)體連接部，在推薦實(shí)施例中，該導(dǎo)體連接部包括使絕緣層錯(cuò)位部，至少設(shè)置成不同的三排，在第一方向上各排彼此相隔一段距離。這一方向?qū)?zhǔn)與插頭裝置端接的導(dǎo)體，于是，單一導(dǎo)體與被選多個(gè)IDT的同時(shí)端接可以實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明的另一主要方面中，與相同端子端接的導(dǎo)體是給定類型的信號(hào)，這允許導(dǎo)體與接地端子在容納部的兩側(cè)選擇端接，以便容易地通過用接地導(dǎo)體環(huán)繞被選信號(hào)導(dǎo)體而將被選信號(hào)導(dǎo)體分開。這就使得在各導(dǎo)體的范圍內(nèi)的差動(dòng)信號(hào)對(duì)的連續(xù)訪問指定地線成為可能。
在本發(fā)明的另一主要方面中，被選的導(dǎo)體連接部均被公共的加長(zhǎng)端子體部連接在一起，該端子體部將單一的導(dǎo)體連接部與多個(gè)端子接觸片相互連接在一起。這種結(jié)構(gòu)使端子的一選擇組在插頭裝置的一面同在一起。在另一實(shí)施例中，端子體部可能延伸至個(gè)別特定的端子陣列的整個(gè)寬度范圍，這事實(shí)上是將其全部接觸片連在一起并予以延伸。
本發(fā)明的這些和那些目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，通過研究下述詳細(xì)說明將會(huì)清楚地理解。


圖1為根據(jù)本發(fā)明原理所構(gòu)造的使絕緣層錯(cuò)位插頭的原理圖，圖解說明了導(dǎo)體的雙重端接、信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)體的絕緣和被選導(dǎo)體的公共接地；圖1A為圖1所示插頭的部分細(xì)節(jié)的原理圖，圖解說明一連接在一起的接地端子陣列，和被選接地端子是如何被修剪的；圖1B為圖1所示插頭的部分細(xì)節(jié)的原理圖，圖解說明一公共接地端子替換陣列，其中接地端子的各被選組彼此絕緣；圖1C為圖1所示插頭端部視圖的原理圖，圖解說明其配接面和各導(dǎo)線的信號(hào)線-接地線的排列次序；圖2為根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的插頭裝置的透視圖，該插頭特別適合于設(shè)備的機(jī)箱槽式插接；圖3為圖2所示插頭裝置的端部透視圖，為清楚起見，帶狀電纜蓋已經(jīng)移去，該解說明帶狀電纜與插頭裝置的使絕緣層錯(cuò)位端子安裝在應(yīng)有的位置；圖4為圖3所示插頭裝置的帶狀電纜端接區(qū)詳圖的放大圖；圖5為圖4所示插頭裝置的帶狀電纜端接區(qū)詳圖的放大圖，為清楚起見，帶狀電纜已被移去，該解說明信號(hào)使絕緣層錯(cuò)位端子和接地使絕緣層錯(cuò)位端子所在位置；圖6為圖2所示插頭組件的平面圖，是從下面沿圖中6-6所示方向觀看的視圖；圖7為圖2所示插頭裝置沿7-7剖截的剖面圖的放大圖，圖解說明各排端子的相對(duì)位置；圖8為用于圖3所示插頭裝置的端子陣列的透視圖，該端子陣列從插頭體中移出，該解說明在插頭體內(nèi)各端子的相對(duì)位置；圖9為圖8中只有使絕緣層錯(cuò)位端子時(shí)的透視圖，為清楚起見，中間陣列中的某些端子已被移去；
圖10為圖10所示端子陣列中之一接地使絕緣層錯(cuò)位端子的透視圖，該解說明三不同接地端子公用的一IDT，該IDT的形狀為狹長(zhǎng)的接觸片；圖11為圖2所示插頭裝置一部分的截面圖，該解說明圖9所示接地端子在插頭體內(nèi)所處的位置的視圖；圖12為接地使絕緣層錯(cuò)位端子的替換陣列的透視圖，該替換陣列的端子均連成一體，形成為單獨(dú)的一件；圖13為一電氣設(shè)備及其外圍設(shè)備的輪廓圖，這些設(shè)備使用本發(fā)明的插頭連接在一起。
圖14A為傳統(tǒng)帶狀電纜的示意平面圖，該帶狀電纜包括八個(gè)獨(dú)立的導(dǎo)體；圖14B為傳統(tǒng)帶狀電纜插頭端接面的示意圖，圖解說明將帶狀電纜的導(dǎo)體與插頭的四排端子端接的方式；圖14C為如圖14B所示的相對(duì)的配接面的端視圖，圖解說明配接面兩個(gè)側(cè)面的端接位置；圖15為圖2所示插頭裝置的透視圖，該插頭裝置與多個(gè)導(dǎo)體端接，這些導(dǎo)體隨后又與另外的插頭組件端接；圖16為包含本發(fā)明原理的插頭裝置的替換實(shí)施例的透視圖；和，圖17為包含本發(fā)明原理的插頭裝置的另一替換實(shí)施例的透視圖。
首先參看圖13，該圖說明了一種裝置的配置方案，其中，本發(fā)明在電子設(shè)備之間的連接方面具有很大的用途，例如計(jì)算機(jī)70與其外圍設(shè)備72如磁盤驅(qū)動(dòng)器、CD-ROMS驅(qū)動(dòng)器、DVD驅(qū)動(dòng)器等等之間的連接，這些連接適于插入相應(yīng)主機(jī)設(shè)備的機(jī)箱槽74和從中拔出。主機(jī)設(shè)備的機(jī)箱槽74可以是在外表開放的，不必打開計(jì)算機(jī)的機(jī)柜安裝外圍設(shè)備72。外圍設(shè)備72設(shè)有至少一個(gè)可插接插頭75，該插頭安裝在外圍設(shè)備72的后面。插頭75最好采取插入式陽插頭的形式，這種陽插頭可容易地插入與之相配的陰插頭，從而使該外圍設(shè)備具有“即插即用”的能力。
現(xiàn)在參看圖2，根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的插頭裝置的總體標(biāo)記為100。插頭裝置100可安裝在主機(jī)設(shè)備的機(jī)箱槽74的隔板77上，該隔板面對(duì)外圍設(shè)備72的后面，插頭裝置100包括插頭的電源部101和插頭的信號(hào)部102，這兩部分用于連接數(shù)個(gè)相應(yīng)電源線和信號(hào)線，該電源線和信號(hào)線在插頭裝置100與計(jì)算機(jī)70的線路板78之間延伸。電源插頭體111具有配接部112，該配接部向前突出，可容納在相應(yīng)與之相面對(duì)的凹腔114中，該凹腔設(shè)置在插頭裝置100的電源部101處。數(shù)個(gè)導(dǎo)電的插入式端子安裝在電源連接部101內(nèi)，用于與電源插頭109的電源陰插頭端子連接。
插頭裝置100的插頭信號(hào)部102不是與相面對(duì)的信號(hào)插頭相接配，而是在這里設(shè)置數(shù)個(gè)端子130，該端子與若干單個(gè)的導(dǎo)體105端接，這些導(dǎo)體是制在一起的，例如是帶狀電纜106那樣的柔性印刷線路或數(shù)個(gè)導(dǎo)線制成的帶狀電纜。正如現(xiàn)有技術(shù)所熟知的那樣，帶狀電纜106中的導(dǎo)體105是依次并排排列的，每一導(dǎo)體105的周圍被一絕緣層107所環(huán)繞，絕緣層107環(huán)繞導(dǎo)體105形成一獨(dú)立的單元。
插頭裝置100可認(rèn)為具有相背的第一工作面116和第二工作面117。在以下的說明中，第一工作面116是指內(nèi)側(cè)面或端子連接面117，因?yàn)檫@個(gè)面面對(duì)計(jì)算機(jī)70的內(nèi)部，帶狀電纜的導(dǎo)體105在這個(gè)面與端子相端接。插頭裝置的第二工作面117是指外側(cè)面或配接面117，因?yàn)檫@個(gè)面面對(duì)主機(jī)機(jī)箱槽74，即計(jì)算機(jī)70的外部，且因?yàn)樗c外圍設(shè)備74的插入式陽插頭75相配接。
導(dǎo)體105的大多數(shù)可從插頭裝置100引向另一插頭組件170(圖15)，用于與一相配的插頭相連接，該相配的插頭例如可以安裝在主線路板上?？梢岳斫?，圖示的插頭裝置100的設(shè)備機(jī)箱槽的這種使用方式僅僅代表本發(fā)明的一種應(yīng)用實(shí)例。它也可以用于其他插頭，例如線路板與其他線路板之間的連接以及其他應(yīng)用場(chǎng)合，其中，都要求不同導(dǎo)線對(duì)之間的雙重端接或絕緣(Dual termination or issolation)。
正如在圖3中可清楚地看出的那樣，插頭裝置包括一狹長(zhǎng)的插頭體或體部120，該插頭體用電氣絕緣材料制成。插頭體120包括一對(duì)供懸掛用的小突出部121，該突出部位于插頭裝置100的相背的兩端，用于將插頭裝置安裝在機(jī)箱槽的隔板77上，如圖13所示，或者安裝在一內(nèi)部支承上(圖中未示出)。插頭電源部101和插頭信號(hào)部102沿插頭裝置長(zhǎng)度L方向彼此相隔一距離設(shè)置。在插頭信號(hào)部102處，插頭裝置100適合于與帶狀電纜106中的多條導(dǎo)體105實(shí)現(xiàn)電連接。正如在帶狀電纜106的通常結(jié)構(gòu)中那樣，帶狀電纜106的導(dǎo)體108外面的絕緣覆蓋層107是連成一體的。
帶狀電纜106的導(dǎo)體108與相應(yīng)編號(hào)的導(dǎo)電端子130相端接，該導(dǎo)電端子安裝在插頭體120內(nèi)，并沿插頭體120的端接面116設(shè)置。插頭信號(hào)部包括凹槽區(qū)124，該凹槽區(qū)124在插頭體120上制成，限定了一通道，用于容納帶狀電纜106。蓋板126既可將帶狀電纜107封閉，又可強(qiáng)迫帶狀電纜上的單個(gè)導(dǎo)體105與信號(hào)端子130上的使絕緣層錯(cuò)位部141接觸。蓋板126上可設(shè)置卡臂127，該卡臂與插頭體120上所制出的相應(yīng)肋條128相接合。
如上所述，插頭裝置100包括數(shù)個(gè)端子130、131，如圖8所最清楚地表示的那樣，這些端子是分為兩組設(shè)置的。端子130、131分別容納于插頭裝置100的相應(yīng)插頭的電源部和信號(hào)部101、102。電源端子131在插頭體120的相背兩面116與117之間的通道內(nèi)延伸，并在其端部沿插頭裝置100的端接面116具有細(xì)長(zhǎng)的插入部132，該插入部容納于電源插頭109的相應(yīng)相配的陰插頭端子中(圖2)。
電源端子131還包括數(shù)個(gè)細(xì)長(zhǎng)的接觸部133，該接觸部133位于與細(xì)長(zhǎng)插入部相反的另一端，沿插頭裝置的配接面117設(shè)置，端子132與133用寬的、平面的體部134相互連接。體部134最好具有一組插頭體連接部135，該插頭體連接部制成倒鉤形或柄舌形，用于與插頭體120上的端子容納通道的相反表面相配接。接觸部133從體部略微向下延伸，并容納于插頭裝置100的可插接的陰插頭部115中。陰插頭部115一般從插頭裝置的配接面117向外延伸，以便與相反的插頭組件相配接。
現(xiàn)在來看插頭裝置100所用的信號(hào)部130，該信號(hào)部可從圖8與圖9中清楚地看出，在推薦實(shí)施例中，信號(hào)部130分成三個(gè)不同的陣列140A-C，其中，每組端子陣列140A-C中的端子130沿插頭體120的寬度W方向彼此相隔一距離設(shè)置(參看圖4和圖5)。在不同端子陣列140A-C中的每組端子130也沿其長(zhǎng)度方向彼此相隔一距離。
信號(hào)端子130設(shè)置于在插頭體120上制成的端子容納通道123中(參見圖7)，該端子容納通道與凹槽124處的端接面116和插頭體120的容納部115相連通。容納部115在圖中所表述的形狀僅僅是為了說明的目的，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，插頭體100的配接面117的形狀可采取其他配接形式，例如插頭部的形式。容納部115(參見圖15)適合與相配插頭的相反插入部(圖中未示出)相配接。正如在圖7和圖11中所清楚地表示的那樣，插頭體120具有一開放區(qū)180，該開放區(qū)構(gòu)成了容納區(qū)115。開放區(qū)180包括一組狹長(zhǎng)的凹槽182，該凹槽適于容納端子接觸部，圖11中第三端子陣列140C的接地端子150的接觸部152就位于凹槽182中。這些接觸部152沿插頭裝置容納部115的一排或一側(cè)設(shè)置。端子容納通道123的寬度略小于端子體部146a和146b的寬度，尤其是在插頭體保持部。這些通道123在插頭體120內(nèi)，在不同的水平面或不同的高度彼此相隔一距離，如圖7所示。
圖8中插頭裝置的端子是從插頭體上移出，以便表示端子間彼此的相對(duì)位置。圖9只表示了信號(hào)端子130，而且在圖9中，為清楚起見，中間端子陣列140B中的某些端子已經(jīng)移去。特別集中在第一兩端子陣列140A和140B，其中每一端子130具有U形或V形的使絕緣層錯(cuò)位端子部141(“IDT”)，該使絕緣層錯(cuò)位端子部包括一對(duì)使絕緣層錯(cuò)位臂142，此臂被一中間槽143所分開。正如現(xiàn)有技術(shù)中眾所周知的那樣，為了有效地使端子130與導(dǎo)體105端接，帶狀電纜107是被以某種方式強(qiáng)制壓向IDT，使得導(dǎo)體105被強(qiáng)迫進(jìn)入端子的槽143中，在兩側(cè)的錯(cuò)位臂142戳穿帶狀電纜的絕緣覆蓋層107，并與其內(nèi)的導(dǎo)體105相接觸。
在兩排端子陣列140A和140B中的每一端子130還包括狹長(zhǎng)的接觸部145，該接觸部為接觸片形狀，穿過插頭裝置100的配接面116延伸，安裝在容納部115中(參見圖7)。容納部115從插頭體120延伸，并將端子130的接觸部145和152包圍在其中。
如圖9所示，接觸部145與兩端子陣列140A和140B中各端子的IDT部141由整體的端子體部146相互連接在一起。這些端子體部146a和146b可包括插頭體保持部147，該插頭體保持部與插頭體120的端子容納通道123的相反表面149配接。為了使兩端子陣列140A和140B的接觸部145在容納部115中位于同一平面，端子陣列140A和140B的相應(yīng)端子體部146a和146b均相對(duì)于IDT部141偏置一距離，使替換端子130b的體部146b大于相鄰端子130a的相應(yīng)體部146a。這樣，兩端子陣列140A和140B在垂直方向偏置一距離，即在插頭裝置的端接面116處，沿插頭體120的凹槽124的寬度方向W偏置一距離。
本發(fā)明的另一重要方面中，設(shè)置了第三端子陣列140C，其中，被選擇的一端子接觸部或全部相關(guān)的端子陣列的端子接觸部連接或匯集在一起，以便使它們可共同連接到相同插接點(diǎn)。圖10和圖11圖解說明了端子陣列140C中之一端子150。如圖所示，端子150具有使絕緣層錯(cuò)位部151和多個(gè)接觸部152，該多個(gè)接觸部被整體的體部153相互連接在一起，該體部的寬度大于在另外兩端子陣列140A和140B中體部146a和146b的寬度。這種寬度的增加使得端子150的多個(gè)接觸部152適合于在容納部115中處于所希望的間距。
這樣就允許攜帶同樣信號(hào)的多個(gè)接觸部152匯集于連接中央端接點(diǎn)的一公共的接點(diǎn)。特別是，由這些端子150的接觸部152和IDT部151攜帶的信號(hào)將被接地。匯集不必局限于僅僅是圖示所選的三端子接觸部。如圖12所示，在端子陣列160中，如果需要的話，其全部接觸部162可以匯集于一單獨(dú)的、寬的體部163，以便共同接地或共同與其他接點(diǎn)連接。
在某些情況下，第一兩端子陣列140A和140B中的一被選接觸部攜帶與第三端子陣列140C中被選端子所攜帶信號(hào)相同的信號(hào)，本發(fā)明允許在帶狀電纜106的給定部位同時(shí)接通兩個(gè)(或多個(gè))IDT。這一點(diǎn)在圖4中表明了，從圖中可以看出，帶狀電纜106的一導(dǎo)線200與第三端子陣列140C的IDT部151a和第一端子陣列140A的IDT部141a二者同時(shí)端接，而帶狀電纜106的另一導(dǎo)線201則與第三端子陣列140C的IDT部151b和第二端子陣列140B的IDT部141b同時(shí)端接。
這種結(jié)構(gòu)減少了出現(xiàn)在插頭裝置100的端接面116上的IDT數(shù)量，并大大避免了在現(xiàn)有IDT插頭中通常存在的問題，現(xiàn)有IDT插頭具有四排IDT，是橫跨其端接面設(shè)置的。這些問題最好參看圖14A-C來說明。圖14A為一帶狀電纜300的平面視圖，該電纜具有八條導(dǎo)線301，這些導(dǎo)線制成為一獨(dú)立的單元。每條導(dǎo)線各具有自己的導(dǎo)體302，該導(dǎo)體封裝在絕緣覆蓋層303中。在圖14A-C中這八條導(dǎo)線的每一條分別用數(shù)字1至8標(biāo)識(shí)。從圖14A可以看出，導(dǎo)線301以奇偶數(shù)方式表示。導(dǎo)線301也就以這種方式與插頭端接。
圖14B以圖解方式說明了現(xiàn)有雙排帶狀電纜插頭306的端接面305，該插頭具有數(shù)個(gè)導(dǎo)電端子309，該導(dǎo)電端子固定在插頭306中，并具有暴露在其端接面的使絕緣層錯(cuò)位部308。導(dǎo)電端子309的另一端包括接觸片310，該接觸片在配接面307上設(shè)置成兩排，因此稱為雙排帶狀電纜插頭。這種插頭306的配接面307如圖14C所示，位于圖14B中所示插頭306上與端接面相反的另一側(cè)。
這兩排接觸片310設(shè)置在配接面307中線H的相反兩側(cè)。配接面307可以采用插入式插頭，其中接觸片310安裝在陽插頭插入部的相反兩側(cè)，或者配接面307也可以采用容納式插頭，其中接觸片310設(shè)置在陰插頭內(nèi)，位于中線H的相反兩側(cè)。無論配接面307采用何種形式，IDT部308按雙排布局設(shè)置，這就意味著第一端子“1”位于配接面307的“1側(cè)”，并與帶狀電纜300的導(dǎo)線“1”端接；第二端子“2”位于配接面的“2側(cè)”，與帶狀電纜的導(dǎo)線“2”端接；端子“3”位于配接面的“1側(cè)”，與導(dǎo)線“3”端接；端子“4”位于配接面的“2側(cè)”，與導(dǎo)線“4”端接，其余依次類推。端子“3”和“4”分別相對(duì)于端子“1”和“2”偏置一段距離，其他端子也如此。
這種在插頭兩側(cè)或兩排間交替端接的形式，對(duì)適應(yīng)帶狀電纜300的線性導(dǎo)體設(shè)置是必要的。這種結(jié)構(gòu)并不總是像在本發(fā)明中那樣允許絕緣差動(dòng)信號(hào)對(duì)。此外，使用四排偏置的端子增加了在端接中發(fā)生的類似問題，特別是使用25pitch導(dǎo)線高密度帶狀電纜時(shí)。例如，在端接過程中，圖14B中的導(dǎo)線“5”必須從在端接面305上的端子“4”與“6”之間通過。如果導(dǎo)線的路徑未對(duì)準(zhǔn)端子“5”，導(dǎo)線將被端子“4”和“6”弄缺或與端子“4”或“6”中之一接觸，因此，導(dǎo)線“5”的線路與導(dǎo)線“4”或“6”的線路短路。這種短路對(duì)于精確信號(hào)傳輸將使插頭不能使用。
本發(fā)明減少了設(shè)置在插頭裝置插接面上IDT的排數(shù)，并允許使用直徑較大、價(jià)格較低的導(dǎo)線制造帶狀電纜，例如50pitch(導(dǎo)線間距0.050英寸)的帶狀電纜比較密的25pitch電纜更容易端接。第三端子陣列140C之端子150的接觸部152的匯集，消除了前面提及的短路問題，這種短路問題可能在插頭裝置100端接面116上相鄰IDT之間發(fā)生。
此外，接地接觸部152與一信號(hào)IDT部151的匯集和被選導(dǎo)體的雙重端接提供了環(huán)繞差動(dòng)信號(hào)導(dǎo)線端子對(duì)的有利的接地絕緣。這可以從圖1中清楚地看出，其中本發(fā)明的插頭裝置100的插頭信號(hào)部102用原理圖表示。這種插頭是一種雙排帶狀電纜插頭，因?yàn)樗哂袃膳攀齻€(gè)接觸部，設(shè)置在插頭配接面117(此面位于與所述端接面116的相反一側(cè))的中線H相反兩側(cè)。三組端子陣列140A-C沿插頭體120的寬度方向W彼此相隔一段距離設(shè)置，每一排中的端子130沿插頭體120的長(zhǎng)度方向彼此相隔一段距離。
第三端子陣列140C的全部接觸部排成一行，設(shè)置在插頭配接面的一側(cè)，而第一和第二端子陣列140A與140B排成一行，設(shè)置在插頭配接面的另一側(cè)。帶狀電纜106中的單個(gè)導(dǎo)線已在圖1中用數(shù)字1-13表明，并分別加以“S”或“G”的標(biāo)志，其中，“S”代表該導(dǎo)線所攜帶的信號(hào)為不接地信號(hào)，“G”代表該導(dǎo)線所攜帶的信號(hào)為接地信號(hào)。正如在圖1中右上方所看到的那樣，接地導(dǎo)線“1”與第二端子陣列140B的一端子和第三端子陣列140C的一端子兩者端接。第三端子陣列140C的端子160的全部接觸部，如圖所示均匯集在一起。編號(hào)為“2”和“3”的導(dǎo)線是差動(dòng)信號(hào)線(differential signal wires)，該信號(hào)線攜帶與插頭裝置100配接的外圍設(shè)備72和計(jì)算機(jī)主板78之間的互補(bǔ)信號(hào)。另一導(dǎo)線“4”是接地線與第一和第三端子陣列140A和140C兩者的端子端接。這樣，如圖1C所示，兩差動(dòng)信號(hào)對(duì)導(dǎo)線“2”和“4”由此可與其他信號(hào)導(dǎo)線絕緣，這些信號(hào)導(dǎo)線可能導(dǎo)致對(duì)信號(hào)導(dǎo)線對(duì)“2”和“4”的交調(diào)失真(crosstalk)和干擾。
這種絕緣發(fā)生在配接面116的“1”和“2”兩側(cè)，位于中線H的相反兩邊。第三端子陣列140C中端子160的全部接觸部162以與圖12所示大致相同的方式匯集在一起。另外，如圖1B所示，第三端子陣列140C的被選接觸部可以分為不同的組，例如圖1和圖10所示，分為與各IDT部有關(guān)的三個(gè)接觸部。在不希望某些導(dǎo)線雙重端接的情況下，IDT部161可以去除，如圖1A所示，以便去除在第三端子陣列140C中的端接點(diǎn)，避免與之相端接。
如圖7所示，三組端子陣列140A-C的接觸部145和152設(shè)置在容納部115內(nèi)，位于插頭裝置配接面117中線H的相反兩側(cè)。通過將第三端子陣列的端子150、160的某些或全部接觸部152公用，端子的接觸部可以設(shè)置在插頭配接面117的單側(cè)(“2側(cè)”)，如圖1和圖7所示。
根據(jù)本發(fā)明，在制造插頭裝置100中還可以獲得另外的好處，其中，第三端子陣列140C的結(jié)構(gòu)允許在沖壓時(shí)使用有利的漸進(jìn)式?jīng)_壓。IDT部可以有選擇地去除，最好使用一種one-up模，以消除不利的端接部位，該端接部位會(huì)在插頭裝置100內(nèi)產(chǎn)生不利的信號(hào)導(dǎo)體，這些信號(hào)導(dǎo)體將對(duì)差動(dòng)信號(hào)對(duì)造成不利的影響。
本發(fā)明有助于其他大規(guī)模導(dǎo)體的端接。例如，如圖16所示的插頭裝置400，該插頭裝置用于與柔性薄膜電路或柔性印刷電路402的一部分端接。柔性電路402，如現(xiàn)有技術(shù)所知，可能需要一基層和一信號(hào)傳輸層，該信號(hào)傳輸層覆蓋在基層上。信號(hào)傳輸層包括數(shù)個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)體跡線404，該跡線可能被端接，或者被絕緣的外層所覆蓋。
插頭裝置400包括一端接凸起405，該端接凸起上伸出若干導(dǎo)電端子406，圖中表示為柱或桿407。這些桿407具有接觸部，該接觸部經(jīng)一相反的配接面408延伸。這些桿407可具有低溫焊的輸電極409環(huán)繞其基層安裝。為了端接的目的，柔性電路402具有開口陣列410，該開口陣列是按照對(duì)準(zhǔn)被選信號(hào)電路跡線404的要求沖成。某些信號(hào)跡線404’可能與兩不同的桿407’端接。一排端子406可具有其接觸部，該接觸部以類似于前面論及的形式組合在一起并如圖10所示，以便允許差動(dòng)導(dǎo)線對(duì)的絕緣。其他形式的低溫焊端子也可以采用。
圖17圖解說明本發(fā)明在導(dǎo)線束500端接方面的應(yīng)用，該導(dǎo)線束具有數(shù)個(gè)扭絞導(dǎo)線對(duì)502。導(dǎo)線束500的導(dǎo)線對(duì)502可以解除扭絞并按順序排列，或經(jīng)過“整理”并用導(dǎo)線夾持裝置503按順序夾持。導(dǎo)線內(nèi)的導(dǎo)體505可能暴露出來并與插頭100上的端接面509上的端子508相端接。導(dǎo)線的絕緣部將被去除，以便將其內(nèi)部的導(dǎo)體芯暴露，然后，將導(dǎo)體芯裝在端子509上，可以使用低溫焊，使用使絕緣層錯(cuò)位或其他的適當(dāng)?shù)姆椒▉戆惭b。這樣，就可以理解，本發(fā)明并不僅僅限于只用于帶狀電纜的端接。
盡管已對(duì)本發(fā)明的推薦實(shí)施例作了上述說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神的前提下可以有種種變化與修改，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所提權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.電氣電纜插頭，該插頭用于絕緣的多導(dǎo)體電纜，該電纜包括數(shù)根導(dǎo)線，每根導(dǎo)線在第一方向具有軸向長(zhǎng)度，導(dǎo)線芯沿第一方向延伸，導(dǎo)線芯被絕緣層所環(huán)繞，該電氣插頭包括插頭體，該插頭體具有配接面和端接面，配接面與相配接的插頭組件配接；端接面沿某一方向容納所述電纜以便端接；所述插頭體具有數(shù)個(gè)端子容納通道，該端子容納通道在所述插頭體兩表面之間，沿所述插頭體方向延伸；數(shù)個(gè)導(dǎo)電端子，該導(dǎo)電端子安裝在端子容納通道中，分為三不同的端子陣列，所述第一端子陣列和第二端子陣列中的每個(gè)所述端子具有狹長(zhǎng)的配接部，該配接部與所述插頭體配接面有關(guān)；和使絕緣層錯(cuò)位部，該使絕緣層錯(cuò)位部與所述插頭體端接面相關(guān)聯(lián)；所述第三端子陣列的所述端子，各具有使絕緣層錯(cuò)位部，該使絕緣層錯(cuò)位部經(jīng)所述插頭體端接面延伸；和數(shù)個(gè)狹長(zhǎng)配接部，該狹長(zhǎng)配接部經(jīng)所述插頭體的配接面延伸，所述第三端子陣列的被選使絕緣層錯(cuò)位部對(duì)準(zhǔn)所述第一和第二端子陣列中任一端子陣列的被選使絕緣層錯(cuò)位部，以便允許所述電纜的單個(gè)導(dǎo)體與所述三端子陣列的至少兩端子陣列的不同端子雙重端接。
2.如權(quán)利要求1所述的電纜插頭，其中，每一所述端子包括導(dǎo)體部，該導(dǎo)體部使所述配接部和使絕緣層錯(cuò)位部相互連接成整體，從而形成單獨(dú)的信號(hào)端子，所述第三端子陣列的所述體部的寬度大于與該體部相連接的所述配接部的相應(yīng)寬度。
3.如權(quán)利要求1所述的電纜插頭，其中，所述第一、第二和第三端子陣列的使絕緣層錯(cuò)位端子均沿所述插頭體電纜容納面的所述第一方向彼此相隔一段距離設(shè)置。
4.如權(quán)利要求3所述的電纜插頭，其中，所述第一端子陣列的所述使絕緣層錯(cuò)位端子相對(duì)于所述第二端子陣列的所述使絕緣層錯(cuò)位端子沿所述插頭體電纜容納面的第二方向偏置一段距離。
5.如權(quán)利要求4所述的電纜插頭，其中，所述第一和第二方向在總體上相互垂直。
6.如權(quán)利要求3所述的電纜插頭，其中，所述第三端子陣列的某些所述被選使絕緣層錯(cuò)位端子與相應(yīng)的所述第一端子陣列的所述使絕緣層錯(cuò)位端子沿所述第一方向?qū)?zhǔn)，而其他所述第三端子陣列的所述使絕緣層錯(cuò)位端子與相應(yīng)的所述第二端子陣列的所述使絕緣層錯(cuò)位端子沿所述第一方向?qū)?zhǔn)。
7.如權(quán)利要求1所述的電纜插頭，其中，所述第三端子陣列的所述配接部沿所述插頭體配接面中線的一側(cè)延伸，而所述第一和第二端子陣列的所述配接部沿所述插頭體配接面在所述配接面中線的另外一側(cè)延伸。
8.如權(quán)利要求1所述的電纜插頭，其中，所述第一、第二和第三端子陣列沿所述插頭體電纜容納面的所述第一方向彼此相隔一段距離，而所述第三端子陣列端子的所述配接部沿所述插頭體配接面的一側(cè)延伸，排成第一排；所述第一和第二端子陣列的端子沿所述插頭體配接面的另一側(cè)延伸，排成第二排；該兩側(cè)位于插頭體配接面中線的兩側(cè)。
9.如權(quán)利要求1所述的電纜插頭，其中，所述第三端子陣列的所述端子均匯集在一起，這是利用一公共的導(dǎo)體部將所述使絕緣層錯(cuò)位部與所述數(shù)個(gè)配接部相互連接來實(shí)現(xiàn)的。
10.如權(quán)利要求7所述的電纜插頭，其中，所述插頭體配接面上包括容納部，該容納部包圍所述第一、第二和第三端子陣列的所述配接部。
11.如權(quán)利要求7所述的電纜插頭，其中，所述第三端子陣列的所述端子包括一單獨(dú)的導(dǎo)體部，該導(dǎo)體部將所述第三端子陣列的使絕緣層錯(cuò)位部和所述配接部相互連接成一體。
12.如權(quán)利要求7所述的電纜插頭，其中，所述第三端子陣列的每一所述端子包括導(dǎo)體部，該導(dǎo)體部將所述第三端子陣列使絕緣層錯(cuò)位部之一與所述數(shù)個(gè)配接部、所述體部、使絕緣層錯(cuò)位部和所述配接部相互連接成一體，形成一整體結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求7所述的電纜插頭，其中，所述第三端子陣列的配接部建立電信號(hào)通道，當(dāng)所述插頭與所述互補(bǔ)插頭元件相配接，且當(dāng)對(duì)所述插頭的所述端子加電時(shí)，該電信號(hào)攜帶同樣的電信號(hào)；所述第一和第二端子陣列的所述端子與所述第三端子陣列對(duì)齊，也建立電信號(hào)通道，當(dāng)對(duì)所述插頭端子加電時(shí)攜帶同樣的信號(hào)；而所述第一和第二端子陣列的其他端子建立不同的電氣通道，當(dāng)對(duì)所述插頭端子加電時(shí)攜帶不同的電信號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的電纜插頭，其中，所述第一和第二端子陣列的其余端子位于對(duì)齊所述第三端子陣列的端子的所述第一和第二端子陣列的端子的兩側(cè)，從而使所述第一和第二端子陣列的其余端子實(shí)現(xiàn)電氣絕緣。
15.如權(quán)利要求10所述的電纜插頭，其中，所述第一、第二和第三端子陣列的所述配接部通過所述插頭體配接面延伸。
16.如權(quán)利要求1所述的電纜插頭，其中，所述第一、第二和第三端子陣列的所述配接部通過所述插頭體配接面延伸；所述第三端子陣列的使絕緣層錯(cuò)位部通過所述插頭體端接面延伸。
17.如權(quán)利要求1所述的電纜插頭，其中，所述插頭體配接面和所述插頭體端接面分別位于所述插頭體的相背的兩側(cè)。
18.一種多端子插頭組件和端子裝置，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)體與可配接在插頭組件上的相對(duì)的插頭組件之間的連接，該單獨(dú)的導(dǎo)體設(shè)置在平電纜中并用絕緣材料覆蓋，所述插頭組件包括插頭體，該插頭體具有至少兩個(gè)不同的側(cè)面，插頭體的兩側(cè)中的一側(cè)包括一端接面，在該端接面上所述導(dǎo)體被端接，所述插頭體兩側(cè)中的另一側(cè)包括一配接面，該配接面可與所述相背的插頭組件相配接；數(shù)個(gè)導(dǎo)電端子，其設(shè)置在所述插頭組件體內(nèi)，該端子具有使絕緣層錯(cuò)位部，該使絕緣層錯(cuò)位部沿所述插頭體端接面延伸，分為三個(gè)不同的陣列，端子陣列沿所述插頭體端接面彼此相隔一段距離設(shè)置，所述使絕緣層錯(cuò)位部在所述三端子陣列中彼此相隔一段距離設(shè)置，所述端子還包括狹長(zhǎng)的配接部，該配接部沿所述插頭組件配接面延伸，上面設(shè)有不同的第一和第二排，該第一和第二排彼此相隔一段距離，設(shè)置在所述插頭組件配接面中線的兩側(cè)；在三個(gè)所述端子陣列中的兩個(gè)端子陣列中的所述端子，具有單個(gè)的使絕緣層錯(cuò)位部，與相應(yīng)的單個(gè)配接部電連接；和，在所述三個(gè)端子陣列中余下的一個(gè)端子陣列中的所述端子，具有單獨(dú)的使絕緣層錯(cuò)位部，與多個(gè)配接部電連接。
19.如權(quán)利要求18所述的插頭組件，其中，全部所述第三端子陣列的使絕緣層錯(cuò)位部通過一單獨(dú)的匯流排與全部所述第三端子陣列配接部電連接，該匯流排是由所述其余端子陣列的使絕緣層錯(cuò)位部和配接部連成一體而形成。
20.如權(quán)利要求18所述的插頭組件，其中，所述兩個(gè)端子陣列的被選使絕緣層錯(cuò)位部沿軸向?qū)?zhǔn)所述其余端子陣列的被選使絕緣層錯(cuò)位部，從而允許被選的單獨(dú)的導(dǎo)體與兩個(gè)獨(dú)立的端子陣列的兩個(gè)不同的使絕緣層錯(cuò)位部端接。
21.如權(quán)利要求18所述的插頭組件，其中，所有所述其余端子陣列的配接部設(shè)置在所述插頭組件配接面的所述第二排。
22.如權(quán)利要求20所述的插頭組件，其中，所有所述其余端子陣列的配接部設(shè)置在所述插頭組件配接面的所述第二排。
23.如權(quán)利要求21所述的插頭組件，其中，所有所述兩個(gè)端子陣列的配接部設(shè)置在所述插頭組件配接面的所述第一排。
24.一種電纜插頭，用于在數(shù)個(gè)單獨(dú)導(dǎo)體與互補(bǔ)的插頭組件之間提供連接，每個(gè)所述導(dǎo)體具有沿第一方向延伸的導(dǎo)電芯部，所述導(dǎo)體包括絕緣部，該絕緣部使相鄰的導(dǎo)電芯部彼此間隔，該插頭包括插頭體，該插頭體具有配接面，其與互補(bǔ)的插頭組件相配接；和端接面，其容納在端接方向的所述導(dǎo)體；數(shù)個(gè)導(dǎo)電端子，分為三個(gè)不同的端子陣列設(shè)置在所述插頭體內(nèi)，所述第一和第二端子陣列中的所述端子具有狹長(zhǎng)的配接部，其沿所述插頭體配接面設(shè)置；和導(dǎo)體連接部，該導(dǎo)體連接部沿所述插頭體端接面設(shè)置；所述第三端子陣列的所述端子，各具有導(dǎo)體連接部，該導(dǎo)體連接部沿所述插頭體端接面延伸；和數(shù)個(gè)狹長(zhǎng)的配接部，該配接部沿所述插頭體配接面延伸，所述第三端子陣列的被選導(dǎo)體連接部沿軸向?qū)?zhǔn)所述第一和第二端子陣列中任一端子陣列的被選導(dǎo)體連接部，從而允許被選單獨(dú)導(dǎo)體與所述三個(gè)端子陣列中至少兩個(gè)端子陣列的不同端子雙重端接。
25.如權(quán)利要求24所述的插頭，其中，所述數(shù)個(gè)導(dǎo)體包括數(shù)個(gè)絕緣導(dǎo)線，該絕緣導(dǎo)線依次并排設(shè)置。
26.如權(quán)利要求24所述的插頭，其中，所述數(shù)個(gè)導(dǎo)體包括一段柔性電路，該柔性電路具有數(shù)個(gè)導(dǎo)電跡線。
27.如權(quán)利要求24所述的插頭，其中，所述數(shù)個(gè)導(dǎo)體包括一段長(zhǎng)度的帶狀電纜。
28.如權(quán)利要求24所述的插頭，其中，所述第三端子陣列的所述端子的所述導(dǎo)體連接部包括使絕緣層錯(cuò)位部。
29.如權(quán)利要求24所述的插頭，其中，所述插頭體包括容納部，該容納部沿所述插頭體配接面設(shè)置；和所述配接部，所有所述端子的所述配接部延伸進(jìn)入所述容納部。
30.如權(quán)利要求24所述的插頭，其中，所述插頭體的配接面和端接面設(shè)置在所述插頭體的相背的兩側(cè)。
全文摘要
一種經(jīng)過改進(jìn)的多端子插頭裝置,減少了誤配接錯(cuò)誤,并給予雙重端接的能力,可同時(shí)端接被選的兩不同的端子。同時(shí)端接也簡(jiǎn)化了不同信號(hào)導(dǎo)線對(duì)之間的絕緣。三個(gè)端子陣列設(shè)置在端子體內(nèi),該端子陣列包括:狹長(zhǎng)的接觸部,該接觸部在插頭體的陽插頭部或陰插頭部?jī)?nèi)延伸;和使絕緣層錯(cuò)位部,該使絕緣層錯(cuò)位部沿插頭的一端接面延伸。端子陣列通過插頭在此兩面之間延伸。三個(gè)端子陣列之一的多個(gè)接觸部用一單個(gè)端子匯集在一起,這些單個(gè)端子對(duì)準(zhǔn)其他兩端子陣列的端子。
文檔編號(hào)H01R11/20GK1247396SQ9910524
公開日2000年3月15日 申請(qǐng)日期1999年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月8日
發(fā)明者邁克爾·J.·卡德內(nèi)斯, 戴維·鄧納姆, 吉納維夫·惠茨通 申請(qǐng)人:莫勒克斯有限公司