可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構的製作方法
2023-06-02 01:14:51
專利名稱：可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構的製作方法
技術領域：
本發明關於一種卷撓結構，特別是關於一種可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構。
背景技術：
在現今使用的各種電子裝置中，由於信號線傳輸量越來越大，故所需要的信號傳輸線數量不但越來越多，傳輸信號的頻率也越來越高，以致於高頻傳輸中的差動模式 (Differtial Mode)經常被設計使用以降低電磁幹擾(EMI)，例如USB或LVDS信號就大量使用這種傳輸技術。然而，在完成這些信號傳輸線的組配之後，一般都需要將各個信號傳輸線捆束匯集，一方面作為定位，另一方面作為保護之用。在現今的信號傳輸線卷束技術中， 大都以絕緣膠帶或導電布之類的材料將信號傳輸線予以卷束，以作為機構上對線材的防護以增強耐彎折或對高頻傳輸線材的電磁屏蔽以防電磁幹擾(EMI)。但在採用此類的傳統技術時，其卷束完成後的硬度高，不利彎折活動，且施加予信號傳輸線的應力會集中於某一區段，使信號傳輸線受到較大的拉扯限制，甚至會使信號傳輸線受到損傷。故以前述傳統技術所卷束完成的信號傳輸線較不適合應用在現今手機、數字攝影機或是筆記型計算機領域中的極細小轉軸結構。另外，現今印刷電路板技術中，軟式印刷電路板具有重量輕、體積小、動態撓曲及可彈性改變形狀等特性，並可依據空間大小及形狀進行束狀立體配線並適當加上保護結構，可廣泛應用於各種消費性電子產品，例如數字相機、手機、筆記型計算機等。然而，以目前手機、數字攝影機或是筆記型計算機領域中，部分轉軸結構亦由單純的單軸結構進階成雙軸結構或多軸結構的設計，並且其結構越趨小型化，軸孔徑越來越細小，使得傳統的排線或線材及其保護結構無法因應此一需求的變化。由於排線或線材含外層保護結構是否能承受經常性的彎折或是可承受彎折的次數極為重要，在此一狀況下，若仍採用傳統排線或線材及其外層保護的設計，即使整體傳輸結構可以通過該轉軸結構的軸孔，但在產品使用時，亦會因為使用者的旋轉操作，而使得排線轉角處因摺疊、旋轉而產生應力集中並與轉軸結構磨擦進而出現未達到耐折次數而提早毀損的現象，由於傳統排線是以膠布、導電布或類似PI等絕緣材料產品將其捆束，使其不會散亂無法組裝，但排線或線材及其保護結構會因旋轉時擺動而導致彼此產生接觸摩擦， 進而造成部分導線受到相互擠壓、扭曲變形，甚至導致導線傳輸斷裂受損，喪失應有的傳輸功能。再者，依傳統捆束工藝，其組裝相對消耗人力，並相對不易達到產品規格化的要求。
發明內容
本發明解決的技術問題是提供一種可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構，使其使用在機構上時可保護線材以增強耐彎折的能力。本發明的技術解決方案是一種可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構，其中，該線材卷撓結構包括
一標的線材，包括有多條導線單體，以一延伸方向延伸並匯集成一束狀結構，並在該束狀結構設有一卷撓區段；至少一螺旋卷狀構件，卷繞於該標的線材的卷撓區段，該螺旋卷狀構件將該卷撓區段的各個導線單體卷束成一束狀結構；該螺旋卷狀構件包括有至少一個區段，且每一區段以一預定的卷繞跨距、一預定的螺旋角度、一預定的卷繞直徑一體成型製成，且沿著一卷繞方向延伸一預定長度；該標的線材經該螺旋卷狀構件螺旋卷撓之後，該螺旋卷狀構件可相對滑動接觸於該標的線材，並形成該標的線材的外部保護結構。本發明的一種可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構，用以改善信號傳輸線在應用上的缺陷。本發明的一種可以預成型技術製作的螺旋卷狀構件，其可以絕緣材料、電磁屏蔽材料等材料之一製成。由以上說明得知，本發明通過上述結構確實具有如下的優點本發明為解決公知技術的問題所採用的技術手段是以一預先成型製作好的螺旋卷狀構件卷繞於一標的線材的卷撓區段，該螺旋卷狀構件是以一預定的卷繞跨距、一預定的螺旋角度、一預定的卷繞直徑一體成型所製成，且沿著一卷繞方向延伸一預定長度。該標的線材經該螺旋卷狀構件螺旋卷撓之後，該螺旋卷狀構件可相對滑動接觸於該標的線材， 並形成線材的外部保護結構。該螺旋卷狀構件可以絕緣材料或電磁屏蔽材料所製成，使其形成的外部保護結構的功能，除在機構上可保護線材以增強耐彎折外，亦可具有防電磁幹擾(EMI)的效用。經過本發明的線材卷撓結構卷撓後的信號傳輸線，仍具備高度的活動餘度、可受任意彎折、大幅降低應力集中的問題。本發明的信號傳輸排線結合於具有單軸或多軸轉軸結構的電子裝置時，由於信號傳輸線的每一條信號傳輸線可呈現獨立自由彎折及活動餘度的特性，可有效改善信號傳輸線與轉軸結構間所產生的磨擦、應力拉引或限制轉軸活動等情況。若使用的卷撓結構材料具有電磁屏蔽的效用，亦可防高頻信號的電磁幹擾(EMI)jn USB或LVDS常用的差動模式(Differtial Mode)傳輸信號。本發明的螺旋卷狀構件在卷撓於標的線材之後，亦可穿越通過一基板上的各式電子組件間的路徑而彎折延伸，更增加其應用價值。本發明的螺旋卷狀構件可以絕緣材料或電磁屏蔽材料等材料或其複合材料所製成，當以電磁屏蔽材料製成時，該螺旋卷狀構件可同時兼具電磁波幹擾防制的功能，以使被卷撓的線材不受到電磁波的幹擾。相對傳統保護線材結構，本發明具有組裝簡單及降低成本，同時易於產品規格化的制定。
圖1為本發明第一實施例的立體圖；圖2為圖1中線材卷撓結構的立體圖；圖3為本發明的顯示線材卷撓結構的側視意圖；圖4為本發明的顯示圖3中4-4斷面的圖；圖5為本發明的螺旋卷狀構件卷束在標的線材後的剖視圖一；圖6為本發明的螺旋卷狀構件卷束在標的線材後的剖視圖二 ；
5
圖7為本發明的螺旋卷狀構件卷束在標的線材後的剖視圖三；圖8為本發明螺旋卷狀構件在卷撓於標的線材之後，結合應用於電子裝置的示意圖一；圖9為本發明螺旋卷狀構件在卷撓於標的線材之後，結合應用於電子裝置的示意圖二；圖10為本發明螺旋卷狀構件在卷撓於標的線材之後，結合應用於電子裝置的示意圖三；圖11為本發明螺旋卷狀構件在卷撓於標的線材之前，在標的線材先以卷束材料層予以卷束的示意圖；圖12為本發明螺旋卷狀構件在卷撓於標的線材之前，在標的線材一小段區段先以卷束材料層予以卷束的示意圖；圖13為本發明第二實施例的立體圖，其螺旋卷狀構件具有一較小的卷繞跨距；圖14為本發明第三實施例的立體圖，其螺旋卷狀構件具有一圓型截面形狀；圖15為本發明第四實施例的立體圖，其螺旋卷狀構件具有兩個以上的區段結構；圖16本發明的多條信號傳輸線匯集成一束狀結構作為標的線材後，以螺旋卷狀構件予以卷撓的立體圖；圖17為本發明的標的線材可包括有至少一對屬於差動模式的高頻傳輸信號。主要元件標號說明本發明1 線材卷撓結構2 標的線材22 第二連接區段3 空間餘度41 主機體5 轉軸構件6 基板7 卷束材料層81:導電線82 絕緣層12:卷繞方向d2 卷繞直徑S1、S2:區段
11、11a、lib 螺旋卷狀構件 21 第一連接區段 23 導線單體 4:電子裝置 42 螢幕
51、52、53 貫通孔 61 電子組件 8 信號傳輸線
81a、81b 差動模式的高頻傳輸信號線 Il 延伸方向 dl、dl，卷繞跨距 S 卷撓區段 θ 螺旋角度
具體實施例方式為了對本發明的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照
本發明的具體實施方式
。參閱圖1所示，其為本發明第一實施例的立體圖。本發明的可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構1可卷撓在一標的線材2的預定卷撓區段S。預定卷撓區段S位於標的線材2的第一連接區段21與第二連接區段22之間。在本實施例中，該標的線材2包括有多條導線單體23，以一延伸方向Il延伸並匯集成一束狀結構。第一連接區段21與第二連接區段22可為配置插接器、插接槽或是單純出線端的型態。該標的線材2可為薄膜印刷電子排線、軟性扁平排線(FFC)、軟性印刷電路板 (FPC)、電子線、鐵氟龍線、同軸電纜線之一，而如圖所示，該標的線材2的各個導線單體23 是以具有第一表面及第二表面的軟性印刷電路板所構成，在該軟性印刷電路板的第一連接區段21及該第二連接區段22間形成叢集區段，而此叢集區段由多條沿著該軟性基板(軟性印刷電路板)的延伸方向所切割形成的叢集線所組成，該每一條叢集線可獨立自由彎折。圖2為圖1中線材卷撓結構1的立體圖，圖3顯示線材卷撓結構1的側視圖，而圖 4為圖3中4-4斷面的剖視圖。本發明的線材卷撓結構1包括至少一螺旋卷狀構件11，可供卷繞於該標的線材2的卷撓區段S，以將該卷撓區段S的各個導線單體23卷束成一束狀結構。該螺旋卷狀構件11是以一預定的卷繞跨距dl、一預定的螺旋角度θ、一預定的卷繞直徑d2—體成型所製成，且沿著一卷繞方向12延伸一預定長度。螺旋卷狀構件11可以由絕緣材料、電磁屏蔽材料等材料之一製成。參閱圖5所示，當螺旋卷狀構件11卷束在標的線材2之後，該螺旋卷狀構件11的內壁面與該標的線材2之間至少一部分具有空間餘度3，故使得該螺旋卷狀構件的內壁面可相對滑動地接觸於該標的線材2的外表面。標的線材2在匯集成束狀結構時的截面形狀可為圓形、方形、矩形等形狀之一(同時參閱圖5、6所示)，而該螺旋卷狀構件ll、lla、llb 本身的截面形狀可為圓形、方形、矩形等形狀之一(同時參閱圖5、6、7所示)。參閱圖8所示，本發明的螺旋卷狀構件11在卷撓於該標的線材2之後，可結合應用於一電子裝置4 (例如一筆記型電腦或行動電話)，以作為該電子裝置4的主機體41與可旋轉操作的屏幕42間的信號傳送之用。圖中螺旋卷狀構件11在卷撓於該標的線材2之後，通過電子裝置4所設置的一轉軸構件5的貫通孔51、52。當屏幕42在主機體41上受到前後、水平、翻轉等操作時，線材2受到線材卷撓結構1的螺旋卷狀構件11的保護、隔離，又能在螺旋卷狀構件11內自由伸展，不會受到任何應力的影響。圖9為本發明的螺旋卷狀構件11在卷撓於該標的線材2之後，結合應用於電子裝置4的另一型態轉軸構件的示意圖。圖中螺旋卷狀構件11在卷撓於該標的線材2之後，通過電子裝置4所設置的一轉軸構件5的貫通孔51、53。當屏幕42在主機體41上受到前後偏折操作時，線材2同樣受到線材卷撓結構1的螺旋卷狀構件11的保護、隔離，又能在螺旋卷狀構件11內自由伸展，不會受到任何應力的影響。圖10為本發明的螺旋卷狀構件11在卷撓於該標的線材2之後，可作任意彎折而應用在例如電路板上的示意圖。圖中螺旋卷狀構件11在卷撓於該標的線材2之後，穿設通過一基板6上的各式電子組件61間的路徑而彎折延伸，可使線材2受到線材卷撓結構1的螺旋卷狀構件11的保護、隔離。本發明中，該標的線材2在該卷撓區段中可以包括有至少一緊束區段，該緊束區段由一卷束材料層予以緊束定位，再於該卷撓區段卷撓該螺旋卷狀構件。圖11為本發明的螺旋卷狀構件11在卷撓於該標的線材2之前，可在標的線材2的表面，先以卷束材料層7 予以卷束，而該卷束材料層7可為絕緣材料、電磁屏蔽材料之一製成。卷束材料層7可卷束於該標的線材2的整個卷撓區段S，亦可僅卷束於該標的線材2的卷撓區段S的一小段區段(如圖12所示)。本發明的螺旋卷狀構件11可依據不同產業的不同需求而改變其卷繞跨距dl、螺旋角度θ、卷繞直徑d2、截面形狀，例如在圖13中螺旋卷狀構件11具有一較小的卷繞跨距 dl』，而圖14中螺旋卷狀構件11具有一圓型截面形狀。依據不同的需求，可將本發明的螺旋卷狀構件製作單一區段(即如圖2、圖13或圖14所示)，亦可將同一個螺旋卷狀構件分成多個區段，例如圖15所示，其包括了兩個區段Si、S2，每一區段Si、S2可以各自以一預定的卷繞跨距、一預定的螺旋角度、一預定的卷繞直徑一體成型所製成，且沿著一卷繞方向延伸一預定長度。另外，前述實施例的標的線材2為軟性扁平排線的多條叢集線所組成，本發明亦可應用在具有多條信號傳輸線8匯集成一束狀結構的場合，如圖16所示，該每一條信號傳輸線8包括一導電線81及包覆在該導電線81外層的絕緣層82。圖17顯示本發明的標的線材除了作為一般電信號的傳送之外，亦可包括有至少有一對(one pair)差動模式(Differtial Mode)的高頻傳輸信號線81a、81b。由以上的實施例可知，本發明所提供的可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構的確具有產業上的利用價值。以上所述僅為本發明示意性的具體實施方式
，並非用以限定本發明的範圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本發明的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬於本發明保護的範圍。
權利要求
1.一種可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構，其特徵在於，該線材卷撓結構包括一標的線材，包括有多條導線單體，以一延伸方向延伸並匯集成一束狀結構，並在該束狀結構設有一卷撓區段；至少一螺旋卷狀構件，卷繞於該標的線材的卷撓區段，以將該卷撓區段的各個導線單體卷束成一束狀結構；該螺旋卷狀構件包括有至少一個區段，且每一區段是以一預定的卷繞跨距、一預定的螺旋角度、一預定的卷繞直徑一體成型製成，且沿著一卷繞方向延伸一預定長度；該標的線材經該螺旋卷狀構件螺旋卷撓之後，該螺旋卷狀構件能相對滑動地接觸於該標的線材，並形成該標的線材的外部保護結構。
2.如權利要求1所述的可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構，其特徵在於，該標的線材包括薄膜印刷電子排線、軟性扁平排線、軟性印刷電路板、電子線、鐵氟龍線、同軸電纜線之一。
3.如權利要求1的可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構，其特徵在於，該標的線材包括一軟性基板，以一延伸方向延伸；至少一第一連接區段，位於該軟性基板的一端；至少一第二連接區段，位於該軟性基板相對於該第一連接區段的另一端；至少一叢集區段，其連接於該第一連接區段及該第二連接區段間，該叢集區段由多條沿著該軟性基板的延伸方向所切割形成的叢集線組成，所述每一條叢集線能獨立自由彎折。
4.如權利要求1的可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構，其特徵在於，該標的線材包括多條信號傳輸線匯集成一束狀結構，所述每一條信號傳輸線包括一導電線及包覆在該導電線外層的絕緣層。
5.如權利要求1所述的可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構，其特徵在於，該螺旋卷狀構件是以絕緣材料或電磁屏蔽材料製成。
6.如權利要求1所述的可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構，其特徵在於，該螺旋卷狀構件的截面形狀為圓形、方形或矩形的形狀。
7.如權利要求1所述的可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構，其特徵在於，該標的線材在匯集成束狀結構時，其截面形狀為圓形、方形或矩形的形狀。
8.如權利要求1所述的可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構，其特徵在於，該螺旋卷狀構件在卷撓於該標的線材之後，再通過一轉軸構件的貫通孔。
9.如權利要求8所述的可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構，其特徵在於，該標的線材的第一端連接位於轉軸構件一端的一第一物件，而第二端連接位於該轉軸構件另一端的第二物件。
10.如權利要求1所述的可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構，其特徵在於，所述標的線材包括有至少一對差動模式的高頻傳輸信號線。
11.如權利要求1所述的可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構，其特徵在於，該螺旋卷狀構件在卷撓於該標的線材之後，沿著一預定的路徑彎折延伸。
12.如權利要求1所述的可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構，其特徵在於，該標的線材在該卷撓區段中包括有至少一緊束區段，該緊束區段由一卷束材料層予以緊束定位， 再於該卷撓區段卷撓該螺旋卷狀構件。
13.如權利要求12所述的可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構，其特徵在於，該卷束材料層是以絕緣材料或電磁屏蔽材料製成。
全文摘要
一種可相對滑動接觸於線材的線材卷撓結構，其是以一螺旋卷狀構件卷繞於一標的線材的卷撓區段，該螺旋卷狀構件可分成一個或多個區段，每一區段以一預定的卷繞跨距、一預定的螺旋角度、一預定的卷繞直徑一體成型所製成，且沿著一卷繞方向延伸一預定長度。該標的線材經該螺旋卷狀構件螺旋卷撓之後，該螺旋卷狀構件可相對滑動接觸於該標的線材，並形成線材的外部保護結構。該螺旋卷狀構件能以絕緣材料或電磁屏蔽材料製成，使其形成的外部保護結構的功能，除了在機構上可保護線材以增強耐彎折外，亦可具有防電磁幹擾(EMI)的作用。
文檔編號H02G3/02GK102237657SQ20101017104
公開日2011年11月9日 申請日期2010年5月4日 優先權日2010年5月4日
發明者卓志恆, 林崑津, 蘇國富 申請人:易鼎股份有限公司