CN1438744A

CN1438744A - 阻止电缆移位的装置

Info

Publication number: CN1438744A
Application number: CN03103887A
Authority: CN
Inventors: J·卡托; R·拉瓦内洛
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2003-08-27
Also published as: US6706965B2; US20030155150A1; TW200303104A; TWI226727B

Abstract

一种用于阻止一电缆(301)移位的装置(302)在本发明的一实施例中通过一外壳(302)来实现，该外壳(302)包封该电缆(301)，其中电缆(301)定位在一组件(303)中以便该外壳(302)接触该组件(303)内部的一构件(309)。

Description

阻止电缆移位的装置

技术领域

本发明的实施例涉及电缆施工的领域。具体地，本发明的实施例涉及一用于阻止电缆移位的装置。

背景技术

电缆组装是在电气互连应用的广阔领域中普通的。这些应用包括在集成电子平台上和机架内于组件和系统之间布置信号线。这种应用特别广布在例如多机架滑轨安装装置的大型平台上，例如Web和DBMS服务器的结构类型的大型计算机，通讯设备，检测仪表和控制板，以及类似装置。

这种结构的样品通常设置成适应于许多工程实践和标准。运动、振动和冲击是在它们为了可靠性的机械设计中应考虑的一些因素。考虑如何使得许多这样的装置可设计成适于便携和运输，并包括在运动中使用，这样是有帮助的。另外，即使设计成用于静止安装和使用的设备也可能承受这些来自地震活动时因素。因此，即便这类设备也应在设计时考虑这些因素。

冲击和振动试验是为了检验设计意图的通用现代工程测试手段。它们或许是这类设备可能遇到的这种现象的许多产生根源之一。于是，包括其电气终端和连接器的这些设备都必须设计成经受大的冲击和振动试验，以鉴定它们对工程和质量标准的适应性以及确保原地解决这种现象的能力。

在这些装置中外设部件互连(PCI)的插件和其他印刷电路板(PCB)通常连接到平行安置的槽口中，并且在一些应用场所中，用例如在线置换(OLx)分离器的电气绝缘平面间隔器相互分开地保持在运动、冲击和振动状态下。在这类装置中布线的电缆是以如此方式敷设的，以便在运动、冲击和振动状态下它们的移位最小化。

电缆典型通过其每个端部上安装的插头、插座和其他此类机电器具终止。这些终端机电地连接到在该装置中安装在部件、分级和/或组件等上的互补插头和插座上。这种互补的机电连接实现了两个有用的特征。

第一，它能实现电缆将该装置内的部件、分级和/或组件等电气互连。例如，PCI和组件底板可以借助它们本身可接近的插座通过电缆和在其每个端部上安装的互补插头和插座电气连接。第二，这种机电的连接可机械地将电缆端部在其终止处保持就位，从而防止其中的电气互连无意中脱开。

为了实现这种机械地固定电缆终端的特征，对运动、冲击和振动的设计考虑是重要的。因此，传统上，电缆终端经常设计成与某些类型的锁定机构相结合。参见图1的现有技术，固定电缆IC终端的通用技术是应用在紧固件中的螺纹件，例如在静止终端上的母螺纹插座和在电缆端部上的互补阳螺钉2M。另外普通的常规结构是在另外静止端上的线夹3S以及在电缆端部上的互补线夹夹持器4M。

然而在有些情况下，这种锁定机构可能是得不到的。在一定的环境条件下，这种不可获得性特别可能发生。例如，在试验运行、现场维修和紧急状况中，可能希望临时电缆维修，即使需要，但是手头的构件没有互补终端锁定硬件。在这种条件下终止的电缆也许不能锁定。

而且，当增加或置换PCI时，取下这些备用PCI则经常没有可用的紧固件。这些板件是较简单的并且通常比安装有这种硬件的板件更加便宜。在有些应用中，则为了别的原由这类板件是优选的；没有电缆锁定硬件则提供较低的外形轮廓和更好的间隙容积。于是，电缆可以没有或失去其锁定功能以使终端占据更少的空间。

对于没有终端安全锁定硬件的电缆，另一种传统的技术表示在图2的现有技术中。在这一技术中，电缆2C布线在顶盖TC的下边，并且在一组绝缘OLx分隔器202和204的顶部边缘的上边以使其布线路径的距离和非线性度最小化。电缆2C是通过其本身的终端连接器5M和在PCI板件PC2上的静止连接器6S的无锁定的机电配合来终止的。然而，可以证明在大冲击和振动条件下，即装置在冲击和振动试验和/或现场可能经受的条件下，这个解决方案是不适当的。

当冲击和振动试验施加到那些没有连接有终端紧固件的电缆的装置上时或者当这类装置在现场承受类似的干扰运动时，电缆终端的一个或两个可能在这种相应的应力和应变作用下发生失效。这在通过作用其上的水平、垂直和扭矩力而导致的运动使得电缆自身的长度在装置中移位的情况下可能特别危险。

终端的例如断开机械失效导致该电缆终端从与之连接的互补插座上脱离。而此断开进而引起电气中断，以及相应的信号、控制、电力和通信的中断，以及相关的、伴随和随后的包括系统关闭、崩溃等故障。

因此，传统的电缆组件尤其在没有终端紧固件的情况下使用时经常由于机械运动、冲击和/或振动容易发生损坏或脱离连接。

发明内容

一种用于阻止电缆移位的装置，在本发明的实施例中是通过适于将电缆包封的外壳和适于将该外壳连接到电缆上的固定结构来实现的。该电缆定位在组件中，以使该外壳接触该组件内部的构件并阻止该电缆的移位。

附图说明

现有技术的图1是一对传统的锁定电缆终端的示意图；

现有技术的图2表示了传统的电缆布线示意图；

图3A、3B和3C以不同的透视图表示了按照本发明实施例的套管装置和电缆布线的示意图；

图4表示了按照本发明实施例的整体的，未断开的可压缩电缆套管；

图5表示了按照本发明实施例的带有纵向切割开缝的整体可压缩电缆套管；

图6表示了按照本发明实施例的带有螺旋切割缝的整体可压缩电缆套管；

图7A、7B和7C是按照本发明实施例的装有套管的SCSI电缆组件的不同透视示意图；

图8是按照本发明实施例在用于制备阻止移位的电缆的工艺中这些步骤的流程图；

图9是按照本发明实施例在用于阻止电缆移位的工艺中这些步骤的流程图。

具体实施方式

现在将详细地论述表示在附图中的本发明优选实施例。虽然本发明将结合优选实施例进行描述，应该理解的是它们并不意味着将本发明局限在这些实施例上。相反地，本发明意在覆盖那些包含在通过所附权利要求书限定的本发明构思和保护范围内的变型，修改和等同方案。另外，在下面本发明的详细说明中，描述了许多特定细节以提供对本发明的完全理解。然而，对本领域的普通技术人员明显的是不用这些特定细节，本发明仍可实施。另一方面，众所周知的方法、工艺、部件和电路未详细说明，以便不会不必要地造成本发明各方面的模糊不清。

对于具有外护套的电缆，用于阻止该电缆移位的方法是通过用外壳包封该外护套然后布线该电缆以便该外壳靠接于分隔器或部件的边缘上来实现的。在一实施例中，用于阻止该电缆移位的方法是通过由包封工具，机械或其他有效装置实现的系统实现的。具体实例实现能用于阻止电缆移位的装置。其他实施例实现能够用于阻止电缆在例如计算机、服务器、检测仪表和/或控制台或板或其他电子装置和/或机器的装置中移位。

下面本发明一些实施例的详细描述的一些部分是依据工艺和方法(例如分别在图8和9的工艺800和900等)提供的。虽然在这些其中描述了这些工艺和方法运作的附图中揭示了特定的步骤，但这些步骤是示例性的。这就是说，本发明的实施例是能很好地适于实现各种其他步骤或在附图的流程简图中引证的步骤的变型。

本发明实施例首先揭示在这种用于阻止电缆移位的方法，系统和装置中。

参照图3A，3B和3C，由不同的透视角度表示了系统300。系统300配置了按照本发明实施例阻止电缆特别在运动、冲击和/或振动条件下移位的装置。电缆301布线通过装置304的模件303内部。顶部覆盖物319盖住模件303。

在本实施例中，装置304是如计算机、服务器、通讯设备机架、电气控制板、工艺控制板、检测仪表和控制板、医用或实验用检测仪表板等或类似物的机架或箱式安装的电子装置。模件303则是在装置304或壳体中例如某些PCI和其他电路板、系统、子系统等或类似物的模件。

在本实施例中电缆301通过模件303布线以将其中的子模件相互连接。未作为实例图示的电缆301的部分可以延伸到在模件303的另外部分中位于子模部件底板上的连接(未示出)。然而，在图3中可见的该部分借助连接器305终接到位于子模PCI307上的插座连接器306。由较小的，各个绝缘的承载导线或光纤通路的导体组成的扇形排列310从电缆301的外护套311引出到终接在末端连接器305。虽然在图3A，3B和3C中表明了电缆310这样一种构型，但本发明可广泛地适合于用不同方式构造的电缆来实施。

插座连接器306和连接器305仅仅通过将它们的绝缘结构挤压或摩擦接合在一起的机械压力或其他方式形成接触以及通过它们的电气导通互连部件(例如插头和插座，插片和插盒)等施加的类似作用力就可形成机械作用保障的电气(或光学)互相连接。而没有采用例如螺钉和线夹以及互补插孔的固定硬件。

模件303有延伸通过其本身一部分的一排基本平行的插入子模PCI的插座，例如沿着底板平面下方的槽口，未示出。另外，一排绝缘分隔器例如OLx分隔器308将插入到这些槽口中的PCIs分隔开以使它们的暴露部分和轨迹在热安装和/或拆除以及运动，冲击和振动状态期间相互电气绝缘。OLx分隔器308以基本相互平行的排列固定在槽缝中或其他形式中。在本实施例中，表明了两个OLx分隔器308。

在本实施例中电缆301布线通过模件303以便其长度的一段模跨在OLx分隔器308的边棱309上铺置。可以理解，在其他实施例中，电缆301可以恰好这样地横过以本文中OLx分隔器308的方式插入，定位和固定的平行PCI的边棱，而在一实施例中，实际上通过OLx分隔器308相互绝缘。

在图3表示的本实施例中沿着电缆301横过OLx分隔器308的长度上，套管302包围着该外护套311。在本实施例中，套管302和电缆301(302)包封的该部分的范围为电缆301长度的60-70毫米(mm)，而且套管302外直径是15-16mm。虽然这些尺寸是为了清楚引证在本实施例中，但本发明也能很好地适合于用其他尺寸来实施。

参见图4，表示了一实施例的套管302。在该实施例中的套管302也是60-70mm长，内直径为7-8mm和外直径为15-16mm。内护套314和外护套313限定基本圆筒形轮廓用作套管302。这个基本圆筒形轮廓具有两个合成环形子圆筒，由内护套314限定的内圆筒面和由外护套313限定的外圆筒面。

在一实施例中，套管302具有牢固的、坚韧的、相当光滑的外护套313。在一实施例中，类似的内护套314使得在套管302和电缆301之间相接触。在外护套313和内护套324之间，套管302是具有基本多孔密度的泡沫材料315。在另一实施例中材料315可以具有紧密或密实的单元泡沫结构，或者各种其他材料结构。在其他实施例中，材料315可以是硬塑料、金属弹簧或金属网状材料。

在一实施例中，套管302的所有组成部分都是电气绝缘的。在一实施例中，没有内护套，而材料315处于与电缆301的外护套311直接接触。套管302是通过附加到两个护套的粘合、热固化、自然内粘接、摩擦连接等固定到电缆301的外护套311上。在一实施例中，固定机构469是通过粘合、热固化、在所述外壳和所述外护套之间的补充粘接、摩擦、弹性的形状保持和压缩作用来实现的。

内和外护套314和313分别地限界了泡沫填充物315的内及外轮廓，该填充物315具有既可由紧密或密实的泡沫结构组成的基本多孔构造。可以理解，在一实施例中，套管302的内表面没有内护套，而是具有通过该泡沫315本身限定的内侧基本圆筒表面。

在一实施例中，材料315是例如聚氨酯、氯丁橡胶、硅树脂等的聚合泡沫材料。可以理解，其他的实施方案可以使用另外的符合应用场合的特定材料。在一些实施例中应用的典型泡沫具有密度为近似于1磅/英尺³。然而，可以理解，泡沫密度从磅/英尺³到1磅/英尺³可适应于许多应用场合，并且在一些其他实施例中可以使用更致密些和/或稍差致密的泡沫。因此，另外实施例可相应地应用不同的密度。

可以理解，对于许多电子应用场合，绝缘材料必须满足由各种工程标准和/或安全规范所颁布的一些燃烧性要求。在本实施例中，泡沫是根据或超过由Northbrook，11lnois的Underwtiter实验室(UL)颁布的HF-2易燃性额定值来选定的。其他具体实施例可以按照需要采用符合这个和/或另外易燃性额定值的泡沫套管。

可以想到，该套管302可以在安装末端连接器(如末端305；图3A，3B，3C)之前安装在电缆(如301；图3)上。在可选择的实施例中，套管可以即便在安装末端连接件之后安装在这样的电缆上。

参见图5，套管502载有直线地通过外护套313，泡沫315和内护套314切割的直缝隙529。

参见图6，套管602载有通过外护套313，泡沫315和内护套314螺旋切割的螺旋缝630。套管602用于围绕电缆301。

这样切割的套管502和602，分别如图5和6所表示那样，可容易地将基本上泡沫填充的套管安装到电缆上(如图6电缆301)。具体地，套管502和602的容易安装是在其上已经安装了末端连接器(例如图3A、3B、3C中末端连接器305)的电缆上体会到的。

安装这类套管302，502和602可以在各种实施例中通过不同的工艺工艺来实现。这样的工艺(如工艺800)表示在以后的图8中。一般地，在应用开缝的套管(如分别在图5，6中的套管502，602)时，在各种实施例中该套管可以围绕电缆(如图6电缆301)缠绕以得到紧贴装配。然后如在一实施例中该接缝可粘合。在另外的实施例中，这个接缝可自粘合，并且以此方式紧密地固定。在有的实施例中，该套管可以通过在本领域中公知的任何热固化工艺固定。在一实施例中，固定结构469是通过粘合、热固化、在所述外壳和所述外护套之间的补充粘接、摩擦、弹性形状保持和压缩作用来实现的。

再参见图3A，3B和3C，系统300布线如对电缆301定向，在其长度的一部分上套管302包封以便该套管302放置在组件303中0Lx分隔器308的边棱309上(或在另外实施例中，PCI的边棱上或平行于该OLx插件板的其他部分插板的边棱上)。顶部盖319置于该模件303的顶部上，其中，电缆301的这一部分延伸通过装置304。

当顶部盖319置于模件303上面时，在套管302外护套313的上部表面线和顶盖319之间几乎没有间隙。在一实施例中，顶盖319当固定在其位置中时如通过螺钉，夹具，粘接等则实际上一定工艺地压缩套管302。在另一实施例中，对套管302很少或没有实际上的压缩作用。

然而，在任一实施例中，当例如通过运动，冲撞，振动和/或这些情况的组合作用引起的侧向加速而导致的作用力施加到电缆301上时，则电缆301的移位有利地通过经由套管302的外表面313与边棱309和/或顶盖319的邻接所产生的摩擦，挤压，和/或其他制动力而阻止。

依此方式通过系统300对电缆301的侧向移位的阻止作用极大地改善了在末端连接器305(在电缆301的该端上，其在一实施例可以是SCSI电缆)和在PCI板307上的互补式插座306之间这种机电连接的安全可靠性。这就提高了在连接器305和插座306之间的电气互连的可靠性，并因此，提高了装置304的整体功能的安全可靠性。

现在参见图7，小计算机系统接口(SCSI)电缆301按照本发明的一实施例从不同的透视图作了表示。

SCSI电缆301具有在其相反对置的端部上的末端连接器310-1和310-2。两种连接器都具有电气连接器其中通过在每个相反对置的端部上的插头366-1和366-2作示例性表示。那里没有安装任何机械的锁定硬件。在一端部上的终端305-1具有安装的拉环/标签341。

套管302包围着SCSI电缆301的外护套311。在电缆的相反端端部上的各个连接器310-1和310-2分别从SCSI电缆301的外护套引出到末端连接器305-1和305-2。

在本实施例中，SCSI电缆301是850mm长(±12.7mm)。套管302是65mm(+5mm)长。导体扇出部310-1和310-2是25.4mm长。套管302定位成离开SCSI电缆301的最靠近终端305-1的端部例如离开在那个端部上SCSI电缆301的外护套311的端部为110mm(±12.7mm)。末端连接器305-1和305-2具有从扇出部310-1和310-2的端部到它们自己末端连接器本体305-1和305-2的凸出部373为10mm(±3.2mm)。虽然这些特定尺寸引用在本实施例中，但本发明将广泛地适合于用其他尺寸来实施。

在本实施例中，SCSI电缆301是符合UL标准的绞合电缆适于可识别应用布线例如VW-1或更多，而且按照相应的Canadian SafetyAdministration(CSA)标准检定合格的。在一实施例中，构成SCSI电缆301绝缘的绝缘材料是聚氯乙烯(PVC)。在本实施例中，没有规定UL或CSA鉴定在一实施例中，末端连接器305-1和305-2是UL承认和CSA鉴定的部件，并且是由具有符合或超过UL94V-2的易燃性额定值的材料构造的。可以理解，在其他实施例中，SCSI电缆301的额定值和规范是可以变化的。

SCSI电缆301可以通过系统来布线(如在图3A，3B和3C中为系统300)，以便阻止在运动，冲击和/或振动状态下该电缆的移位。

现在参见图8，按照本发明的一实施例应用在工艺800中的这些步骤制备适于阻止移位的电缆(如在图3A，3B，3C，7A，7B，7C中的电缆301)。工艺800开始于步骤801，其中，对于在运动、冲击和/或振动状态下其移位应阻止的电缆进行检查。

在这种检查的过程期间，在步骤802中，确定末端构件(如连接器305，图3中)是否已安装，具体地，在运动、冲击和/或振动状态下其移位可能受到特别严重关切的电缆端部上，即如果与另一端部相比这个端部更要受到特别严重的关切。

如果已经确定(在步骤802中)末端构件未安装在电缆上，那末在步骤803中，就选择未分开的外壳如不带开缝，或分割缝隙等(例如图4的套管301)。

在步骤804中，将这个未分开的外壳以滑动或其他方式定位到电缆上，则包封住其外护套(如图3A外护套311)的一部分。

在步骤805中，将外壳固定到外护套上，如通过粘合、热固化技术、摩擦连接等措施。

现在参看步骤806，通过测试，确保该外壳围绕电缆外护套的固定程度。这个测试既可以手工地实现，或者通过应用在本领域中公知的几种机械测试器具的任何一种。

然后在步骤807中，安装好末端配件，这样工艺800实现。

然而如果在步骤802中，确定末端配件已安装在电缆上了，则在步骤808中，将选择分开的外壳如开缝的那种(如在图5，6分别表示的开缝套管502，602)。

在这样地选定开缝外壳(步骤808)之后，则在步骤809中确定，螺旋开缝外壳(如图6中，螺旋开缝630)是最佳的还是直线开缝外壳(如直线开缝529)为最优选的。

对于这种优选的理由可以包括个人的偏爱，成本，实用性，安装简便，外壳型式，采用的固定媒介，工程规范，操作方便，实施速度等。

如果确定优选螺旋开缝外壳(步骤809)，则在810步骤中选定。

如果另一方面直线开缝外壳是可优选的(步骤809)，则在811步骤中选定。

在步骤812中，无论选定哪种开缝的结构方案，都将外壳相应地安装到电缆外护套上。

在这一点上，工艺800执行步骤813，其中，将外壳固定到电缆护套上。

然后，工艺800执行步骤814，根据实验确保该施加固定度而实现了该工艺。

参见图900，在工艺900中的这些步骤可实现对电缆移位的阻止作用(如图3A，3B，3C，7A，7B，7C的电缆301)。如上面讨论这可以是特别有利的结果，尤其是对于电缆可能承受冲击和/或振动状态的情况。

工艺900以步骤910开始，其中，使外壳(如图3A的套管302)包封电缆的外护套(如图3中外护套311)。这可以在一实施例中通过如在本文中描述的外壳附加工艺来实现(如图8中的工艺800)。

在步骤902中，布线该电缆，以便使该外壳靠接于分隔器的边缘(如图3A中的边棱309)，例如绝缘分隔器(如图3A OLx分隔器302)，或部件例如安装的PCI板的边缘或两者。

在步骤903中，确定该电缆是否延伸在这个边缘/这些边缘和一覆盖件之间(如图3A中的顶盖319)。如果不是，在这一时刻工艺900就实现了。

如果在另一方面，确定该电缆延伸在边缘和覆盖件之间，然后，将盖件安置定位在该电缆外壳上，即为步骤904。

在步骤905中，然后以使该外壳挤压的方式附加上盖件，从而实现工艺900。这可以通过螺钉，夹具，粘接剂等和/或任何其他连接措施来实现。许多这样的连接措施是本领域中公知的。

于是，作为优选，电缆的移位是通过作用于该外壳上的力并因此限制其位置的变化来阻止的。这种作用力可以是摩擦力，压缩力和/或两者的组合力。

总之，对于具有外护套的电缆，用于阻止电缆移位的方法是通过将该外护套外壳包封并布线该电缆以使该外壳靠接于分隔器或部件的边缘来实现的。

这样就阐明了本发明的具体实施例，阻止电缆移位的方法。虽然本发明已在具体实施例中作了说明，但应该理解的是，本发明不应解释为受限于这些实施例，而是应解释为依据下面的权利要求书和它们的等同变型。

Claims

1.一种用于阻止一电缆(301)移位的装置(302)，其包括：

一适于包封所述电缆的外壳(302)；以及

一适于将所述外壳(302)连接到所述电缆(301)上的固定结构(469)，其中，所述电缆(301)定位在一组件(303)中以使所述外壳(302)接触所述组件(303)内部的一构件(309)并阻止所述电缆(301)的移位。

2.如权利要求1所述的装置(302)，其特征在于，所述外壳(302)包括一可压缩的材料。

3.如权利要求1所述的装置(302)，其特征在于，所述外壳(302)包括一基本圆筒形状。

4.如权利要求1所述的装置(302)，其特征在于，所述外壳(302)沿着所述电缆(301)长度的一部分包封住所述电缆(301)，开在横截面中以一基本环形的形状环绕着所述电缆(301)的一外圆周(311)。

5.如权利要求4所述的装置(302)，其特征在于，所述外壳(302)固定在所述外圆周上。

6.如权利要求1所述的装置(302)，其特征在于，所述固定结构(469)选自于下面一组，该组包括：粘合、热固化、在所述外壳(302)和所述外护套(311)之间的补充粘接、摩擦、弹性形状保持和压缩作用。

7.如权利要求1所述的装置(302)，其特征在于，所述外壳(302)包括一选自下面组中的材料：聚氨酯、氯丁橡胶、硅树脂、塑料、金属弹簧和金属网格。

8.如权利要求1所述的装置(302)，其特征在于，所述外壳(302)包括一未间断的材料。

9.如权利要求1所述的装置(302)，其特征在于，所述外壳(502)包括一种通过一沿着其侧面纵轴线的开缝(529)而间断的材料。

10.如权利要求1所述的装置(302)，其特征在于，所述外壳(602)包括一种通过一开缝(630)而间断的材料，该缝(630)通过其侧面的一纵轴线螺旋地切割而成。