CN1819342A - 具有相对倒置导线管理构型的电缆组件 - Google Patents

具有相对倒置导线管理构型的电缆组件 Download PDF

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Abstract

一种电缆组件(100)包括具有多根导线(116)的导线束(110)。在导线束(110)第一和第二端(112，114)上设有第一和第二连接器(102，104)。第一和第二连接器分别包括第一和第二电路板(132，146)。导线的第一和第二端分别按照不同的第一和第二导线管理构型(188、206)终止在第一和第二电路板上。

Description

具有相对倒置导线管理构型的电缆组件
技术领域
本发明涉及一种电缆组件，尤其涉及用于电缆组件的导线管理构型(wire management configuration)。
背景技术
现代电子设备使用电缆组件来连接各种电子元件。传统的电缆组件通常包括具有导线束的电缆，该导线束在电连接器之间延伸。在某些应用中，电连接器包括用于承载各种电子元件并电连接至各种电子元件的电路板。导线束中单个的导线与各自电连接器中电路板上信号触点电和机械连接。导线可以作为差动对(differential pair)连接至电路板。由于这里的电连接器和电路板在尺寸上有所减小，导线进入连接器的空间更少。因此，当导线从连接器的后部进入时，以节约空间的方式布置导线变得日益重要。
传统的电缆组件在每一个电连接器中使用同样的电路板。因此，每一个电缆组件中的导线在电连接器之间延伸并连接到两个相对的电连接器的相同类型的电路板上。然而，在装配的过程中，导线不容易与相对电路板上的信号触点对准。因此，在电缆组件一端的导线被重新排列直到与相对电路板的信号触点对准为止。重新排列导线增加了制造时间和复杂性并且增加了导线的包层，从而增加了电缆组件整个成本和尺寸。
需要提供一种能克服这些问题的电缆组件。
发明内容
一种电缆组件包括具有多根导线的导线束。在导线束第一和第二端设置第一和第二连接器。第一和第二连接器分别包括第一和第二电路板。导线的第一和第二端分别按照不同的第一和第二导线管理构型终止在第一和第二电路板上。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例形成的电缆组件的透视图；
图2示出了图1所示电缆组件的部分顶透视图；
图3示出了在图1所示电缆组件中使用的电路板的顶视图；
图4示出了图3中电路板的底视图；
图5示出了在图1所示电缆组件中使用的另一电路板的顶视图；
图6示出了图5中电路板的底视图；
图7示出了用于图3所示电路板的导线管理构型的示意图；
图8示出了用于图5所示电路板的导线管理构型的示意图。
具体实施方式
图1示出了电缆组件100的透视图，该电缆组件包括第一电连接器102、第二电连接器104和在其中延伸的电缆106。电缆106包括包围导线束110的绝缘层108。电缆106具有第一端112和第二端114。第一端112连接至第一电连接器102，以及第二端114连接至第二电连接器104。导线束110包括多根单个屏蔽的导线116，导线116以差动对设置。可选择的是，所述导线束可以包括无屏蔽的导线或成组的导线。具体的是，导线束110包括16根以8个差动对设置具有螺旋状的导线116。导线束110具有围绕电缆106周边延伸的6个差动对，并具有在电缆106中心延伸的2个差动对。可选则的是，导线116能以不同的形状形成，例如，线形。
第一电连接器102包括以竖直取向设置有上壳122和下壳124的外壳120，该外壳在互连端126和后端128之间延伸。第一电连接器102也包括位于互连端126附近的互连腔130。互连腔130具有不一致的包壳，其起到定位键的作用以将第一电连接器102相对于插座在竖直方向上取向。该不一致的包壳具有梯形的形状，其具有邻近于下壳124的短边131和邻近于上壳122并与短边131平行延伸的长边129。电路板132在互连腔130内在竖直方向上有效地定位，以使得电路板132能电和机械地连接到插座(未示出)或配合的连接器上。电缆106的第一端112连接至第一电连接器102的后端128。此外，导线116从后端128延伸进入第一电连接器102的内部，并电连接至电路板132，如下文将详细描述。
第二电连接器104包括以竖直方向设置有上壳136和下壳138的外壳134，该外壳在互连端140和后端142之间延伸。第二电连接器104也包括位于互连端130附近的互连腔144。互连腔144具有不一致的包壳，其起到定位键的作用以将第二电连接器104相对于插座在竖直方向上取向。该不一致的外壳具有梯形的形状，其具有邻近下壳138的短边145和邻近于上壳136并与短边145平行延伸的长边143。电路板146在互连腔144内沿竖直方向有效地定位，以使得电路板146可以电和机械地连接到插座(未示出)或配合的连接器上。电缆106的第二端114连接至第二电连接器104的后端142。此外，导线116通过后端142延伸进入第二电连接器104的内部，并电连接至电路板146，如下文将详细描述。第二电路板146与第一电路板132相比具有不同的轨迹安排，以方便第一和第二电路板132和146之间的导线116易于安排轨迹。
图2是第一电连接器102的一部分的透视图，该第一电连接器102包括下壳124和电路板132。当图2所示电连接器在第一电连接器102的上下文中描述和举例说明时，可以知道第一和第二电连接器102和104的上壳和下壳122、124、136和138是相似的，但是接收具有不同导线管理构型的电路板132和146。同样，相同的附图标记用来表示同样的元件。下壳124包括在互连端126和后端128之间，以及在侧壁150和152之间延伸壳体120长度的腔体148。下壳124包括在侧壁150和152之间延伸接近于壳体120互连端126的搁板154。下壳124也包括从侧壁150和152向内延伸的键特征156。搁板154和键特征156促使电路板132在壳体120中对准。
电路板132包括电路元件，通常如158所示，其在从导线116接收高速串行数据时执行信号调节。如图2所示，电路元件158可以以差动对设置，通常以160示出。然而，如下文将详细描述的，第一电路板132和第二电路板146具有不同的电路元件排列以促使减少电缆组件100的组装时间。如图2所示，电路板132包括本体162，本体具有顶信号层164、底信号层166、顶接地层168、以及底接地层170，其中所述接地层的每一个都包括水平的接地平面(未示出)。本体162也包括顶面174、底面176、可分离的接口端178、导线管理端180。电路板132具有竖直取向，以使得该电路板132定位于具有顶面174和底面176的外壳120内部，该顶面174面向互连腔130的长边129，该底面面向互连腔130的短边131。此外，可分离的接口端178邻近外壳120的互连端126设置。
侧边182和184在可分离的接口端178和导线管理端180之间延伸。侧边182和184包括有凹口的外部186，该外部对应于键特征156。电路板132在腔148中取向为使得电路板132的一部分容纳在互连腔130中。尤其是，电路板132置于搁板154上，并且电路板132的有凹口的外部186与下壳124上的键特征156相一致。同样，当电连接器100和配合连接器配合的时候，可分离的接口端178定位于互连腔130中并取向成与配合连接器(未示出)电元件相连接。
图3示出了第一电路板132的顶视图。图4示出了第一电路板132的底视图。如图3和图4所示，第一电路板132具有第一导线管理构型188，这样电路元件158就以特定的图案于第一电路板132上取向。具体的是，如图3所示，电路元件158电和机械地连接到顶面174上的顶信号层164上。另外，如图4所示，电路元件158电和机械地连接到底面176上的底信号层166上。可选择的是，电路元件158可以具有其他导线管理构型。
电路元件158包括多个信号触点190、多个接地触点192、多个接口信号触点194、以及多个接口接地触点196。电路元件158通过在信号触点190和接口信号触点194之间延伸的轨迹198，以及通过穿过电路板132在顶信号层164和底信号层166之间延伸的多个过孔200彼此连接。
信号触点190和接地触点192设置在第一电路板132的导线管理端180从而使得连到第一电连接器102的导线116能直接连接到信号触点190。此外，信号触点190以差动对160设置以使得两个单独的信号触点190在第一电路板132的公共侧彼此邻近设置。邻近的信号触点190沿着一对轨迹198连接到一对接口信号触点194。在一个实施例中，接口信号触点194定位在第一电路板132的相对侧，以使得一个接口信号触点194定位在顶信号层164而另一个接口信号触点194定位在底信号层166。此外，最初从邻近信号触点190延伸的一对轨迹198局部位于第一电路板132的相对侧，从而使得一个接口信号触点194定位于顶信号层164而另一个接口信号触点194定位在底信号层166，该底信号层166邻近于第一电路板132的可分离接口端178。轨迹198借助于过孔200传送或布线到相对的层164或166。可选择的是，轨迹198可以沿着大致垂直于电路板平面(未示出)的平面顺着相对层164或166延伸。
每一个差动对160通过接地触点192与其他差动对160分离。这种设置减少了在差动对160之间的串扰。可选择的是，通过第一电路板132传送的信号可以具有单端的布置形式(single ended arrangement)，从而使得每个轨迹198传送独立的信号并能在不需要任何其他具有相对电压信号的情况下起作用，来平衡由单独信号产生的电磁场。由于轨迹198到各自接地层168和170的封闭(close)耦合，顶层和底层168和170提供耦合每一信号的单端耦合(single ended coupling)。具体的是，每一个信号的电磁场抑制在轨迹198和各自接地层168和170之间。同样，轨迹198能邻近另一轨迹198被定位并且不被定位在彼此的初级场中。因此限制了场之间的耦合和串扰。然而，两个单端的信号可以通过在两个分开的轨迹198上发送相等且相反的信号而被差动耦合。此外，由于信号的单端特性，差动对160的分离信号能从第一电路板132上的任何位置传送。
图5示出了包括顶信号层202的第二电路板146的顶视图。图6示出了包括底信号层204的第二电路板146的底视图。如图5和6所示，第二电路板146具有第二导线管理构型206，这样电路元件208就以特定的图案定位于第二电路板146上。具体的是，如图5所示，电路元件208电和机械地连接到顶信号层202上。另外，如图4所示，电路元件208电和机械地连接到底信号层204上。可选择的是，电路元件208可以具有其他导线管理构型。
电路元件208包括位于第二电路板146导线管理端222上的多个信号触点210和多个接地触点212，以及位于第二电路板146可分离接口端224上的多个接口信号触点214和多个接口接地触点216。电路元件208通过在信号触点190和接口信号触点214之间延伸的轨迹218，以及通过多个穿过电路板146在顶信号层202和底信号层204之间延伸的过孔220彼此连接。
信号触点210和接地触点212在第二电路板146的导线管理端222设置成使得传递到第二电连接器104的导线116能直接连接到信号触点210。此外，信号触点210差动设置，以使得两个单独的信号触点210在第二电路板146的公共侧彼此邻近设置。邻近的信号触点210沿着一对轨迹218连接到一对接口信号触点214上。在一个实施例中，接口信号触点214定位在第二电路板146的相对侧，以使得一个接口信号触点214定位在顶信号层202而另一个接口信号触点214定位在底信号层204。此外，最初从邻近信号触点210延伸的一对轨迹218局部设置在第二电路板146的相对侧上，从而使得一个接口信号触点214定位于顶信号层202而另一个接口信号触点214定位在底信号层204、邻近于第二电路板146的可分离接口端224。轨迹218借助于过孔220传送或布线到相对层202或204。可选择的是，轨迹218可以沿着大致垂直于电路板平面(未示出)的平面顺着相对层202或204延伸。
每一个差动对160通过接地触点212与其他差动对160分离。这种设置减少了在差动对160之间的串扰。可选择的是，通过第二电路板146传送的信号可以具有单端的布置形式，从而使得每个轨迹218传送独立的信号并能在不需要任何其他具有相对电压信号的情况下起作用，来平衡由单独信号产生的电磁场。
图7是第一导线管理构型188的示意图，其示出了第一电路板132的导线管理端180，其包括每一个导线116的连接和差动对160的布置形式。图8是第二导线管理构型206的示意图，其示出了第二电路板146的导线管理端222，其包括每一个导线116的连接和差动对160布置形式。
如图7和8所示，电缆组件100包括16根导线116和8个差动对160。第一电路板132具有第一导线管理构型188而第二电路板146具有第二导线管理构型206。具体的是，第一导线管理构型188和第二导线管理构型206是彼此相反的构型，从而使得从第一电路板132延伸的导线116容易地与第二电路板146的相关的信号触点210和相关的接地触点212对准。此外，如上所述，每一个电路板132和146在各自壳体120和134(图1)内具有竖直取向。因此，电缆组件100有利于减少在电缆106相对端操作和重新整理导线116的需求。
每一个导线116从1到16连续编号。导线116连接到第一和第二电路板132和146并以差动对160排列。每一个差动对160具有与之相关的接地触点G，例如接地触点192(图3和4所示)或接地触点212(图5和6所示)。于是，第一和第二电路板132和146的每一个具有8个触点布局位置228。尤其，当观察电路板132和146的导线管理端180或222时，第一和第二电路板132和146的每一个包括外部右上位230、外部右下位232、内部右上位234、内部右下位236、内部左上位238、内部左下位240、外部左上位242、外部左下位244。在8个触点设计位置228的一个上，16根导线116以差动对160连接到第一和第二电路板132和146上。
在示例性实施例中，第一导线管理构型188和第二导线管理构型206是彼此相反的构型，使得与第一电路板132关联的差动对160相对于与第二电路板146关联的差动对160是颠倒的。具体的是，连接到第一电路板132外部右上位230的差动对160连接到第二电路板146的外部左上位242，并且反之亦然。类似，连接到第一电路板132内部右上位234的差动对160连接到第二电路板146的内部左上位238并且反之亦然。此外，连接到第一电路板132外部右下位232的差动对160连接到第二电路板146的外部左下位244并且反之亦然。同样，连接到第一电路板132内部右下位236的差动对160连接到第二电路板146的内部左下位240并且反之亦然。此外，与每个差动对160相关的导线在相对的电路板132或146上倒置。如此，导线116的差动对以顺时针方向图案(CW)围绕第一电路板132连接到第一电路板132，同时导线116的差动对以逆时针方向图案(CCW)以围绕第二电路板146连接到第二电路板146。因此，导线116在各自电路板132和146之间正确对齐。
上述实施例提供了一种用于开发电缆组件100的成本低及可靠的方法。具体的是，电缆组件100包括在两个相对电连接器102和104之间延伸的电缆106。电缆106容纳有具有多根导线116的导线束110，所述导线可以设置成差动对160。导线116电和机械地连接到在各自电连接器102和104中的电路板132和146上，且电路板132和146每一个具有不同的轨迹安排。因此，在导线束110中从第一电路板132的信号触点190延伸的导线116以一种自然和直接的方式与第二电路板146的相应信号触点210对齐。结果，减小了电缆组件100的组装时间、复杂性，以及整个成本，同时提高了机械可靠性。
上面详细描述了电缆组件100的示例性实施例。电缆组件100并不限定在这里描述的具体实施例中，更确切的，每个电缆组件100的元件可与这里描述的其他元件独立地和分别地使用。例如，每个电缆组件100的元件也能与其它电缆组件100的元件结合使用。

Claims (3)

1、一种电缆组件，其包括具有多根导线的导线束，以及设置在所述导线束的第一和第二端上的第一和第二连接器，所述第一和第二连接器分别包括第一和第二电路板，其特征在于：
所述导线的所述第一和第二端分别按照不同的第一和第二导线管理构型终止在所述第一和第二电路板上。
2、如权利要求1所述的电缆组件，其中，所述第一和第二导线管理构型彼此相反。
3、如权利要求1所述的电缆组件，其中，所述多根导线设置成标为1到N的导线差动对，所述导线的1到N差动对以顺时针方向图案围绕第一电路板连接到所述第一电路板，所述导线的1到N差动对以逆时针方向图案围绕第二电路板连接到所述第二电路板。
CNB2005101191755A 2004-12-20 2005-12-20 具有相对倒置导线管理构型的电缆组件 Active CN100533861C (zh)

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