CN107037879A - 扁平电缆的配线构造 - Google Patents

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Abstract

本发明提供扁平电缆的配线构造，能够不受张力的影响而稳定地进行振动反馈控制。扁平电缆的配线构造具备：触摸面板机构(20)，检测对操作面的物理操作并输出检测信号；控制基板(6)，与触摸面板机构(20)对置配置，并基于检测信号输出用于向触摸面板机构(20)施加振动的驱动信号；以及扁平电缆(7)，将触摸面板机构(20)与控制基板(6)电连接。扁平电缆(7)具有从触摸面板机构(20)到控制基板(6)沿着触摸面板机构(20)的移动方向的拉绕部，拉绕部具有以用于沿着控制基板(6)拉绕的弯曲角度弯曲的弯曲部(7a)。

Description

扁平电缆的配线构造
技术领域
本发明涉及扁平电缆的配线构造，特别涉及应用于具备向操作面施加振动的振动施加机构的操作装置的扁平电缆的配线构造。
背景技术
作为具备向操作面施加振动的振动施加机构的操作装置的一个例子，公知有具备可按压操作的触摸面板装置以及在触摸面板装置接受操作输入时对操作人员的手指提示振动刺激操作感的触觉提示装置的操作装置(例如，参照专利文献1。)。
上述专利文献1所记载的操作装置在向下方开口的树脂制的主体组装触摸面板装置及触觉提示装置，通过在主体的下方开口紧固固定树脂制的罩体，从而在罩体与主体之间确保所需的空间。
在罩体的上表面设置有搭载连接器的控制基板，在罩体与主体之间的空间内呈S字状对挠性的扁平电缆进行拉绕配线，经由扁平电缆将控制基板与触摸面板装置的触控传感器基板电连接。
专利文献1：日本特开2014－81809号公报
这种操作装置将扁平电缆在主体的内部从触控传感器基板呈S字状拉绕配线至控制基板，沿扁平电缆的上下方向施加张力。
在该构造方面，若通过触觉提示装置的动作使触摸面板装置沿上下方向振动反馈，则触摸面板装置一边受到扁平电缆的张力的影响一边沿上下方向振动，从而存在触摸面板装置的振动高度因扁平电缆的张力影响而变得不稳定的情况。因此，期待防止触摸面板装置的振动高度的控制受阻的对策。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够不受张力的影响而稳定地进行振动反馈控制的扁平电缆的配线构造。
为了实现上述目的，本发明的扁平电缆的配线构造的特征在于，具备：操作机构，该操作机构检测对操作面的物理操作并输出检测信号；控制基板，该控制基板与上述操作机构对置配置，并基于上述检测信号输出向上述操作机构施加振动的驱动信号；以及扁平电缆，该扁平电缆将上述操作机构与上述控制基板电连接，上述扁平电缆具有从上述操作机构到上述控制基板沿着上述操作机构的移动方向延伸的拉绕部，上述拉绕部具有以用于沿着上述控制基板拉绕的弯曲角度弯曲的弯曲部。
作为本发明所涉及的扁平电缆的配线构造，优选上述拉绕部包括从上述操作机构的背面朝向上述控制基板垂下的第一拉绕部以及沿着上述控制基板的背面延伸的第二拉绕部，上述弯曲部通过将上述第一拉绕部与上述第二拉绕部交叉的部位折弯而形成。
另外，作为本发明所涉及的扁平电缆的配线构造，优选上述弯曲部配置为在向上述操作机构施加振动时，沿着沿上述控制基板延伸的拉绕部的移动轨迹移动。
根据本发明，能够不受扁平电缆的张力的影响而稳定地进行振动反馈控制。
附图说明
图1是示意性地示出具备本发明的实施方式所涉及的典型的触觉提示机构的操作装置的分解立体图。
图2是对将应用于实施方式所涉及的操作装置的扁平电缆组装于装置内部的状态进行说明的说明图。
图3是对使触觉提示机构动作时的扁平电缆的动作进行说明的说明图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的优选的实施方式具体地进行说明。
(操作装置的整体结构)
在图1中，表示整体的附图标记1示意性地示例出本实施方式的代表性的操作装置的构成部件。
图示例的操作装置1不被特别地限定，但优选应用于输出用于控制例如空调装置、音频装置、导航装置等车载设备的动作的操作信号的车辆用的触摸面板。操作装置1例如配置于车室内的未图示的中控台等的驾驶席周边部，并经由配线连接于相同的省略图示的显示器。
操作装置1具备可按压操作的触摸面板机构20以及在触摸面板机构20接受操作输入时对操作人员的手指提示振动刺激操作感的触觉提示机构40，操作装置1构成为如下远程操作式的输入装置，即、若操作人员的手指对触摸面板进行触摸操作，则例如触摸面板的表面上的位置被触控传感器检测出，与该位置对应的位置检测信号选择决定显示器上的项目按钮。
在形成为向下方开口的箱状的树脂制的主体2组装有触摸面板机构20以及触觉提示机构40的各自的构成部件。通过利用未图示的螺丝来紧固固定覆盖主体2的下方开口的树脂制的罩体3，从而构成将触摸面板机构20以及触觉提示机构40一体化的操作装置1。
在主体2的一侧部一列地设置有第一操作按钮～第三操作按钮这三个操作按钮4、4、4。在主体2的另一侧部设置有第四操作按钮5。第一操作按钮～第四操作按钮4、5分别配置为能够经由未图示的推杆对搭载于控制基板6的按压开关4a、5a进行开关操作。
(触摸面板机构的结构)
触摸面板机构20构成为具有检测对操作面的物理操作并输出检测信号的功能的操作机构，并在通过导电胶带25接合触控传感器基板23与片状的触摸面板24的状态下，组装于树脂制的平面矩形状的基座21与树脂制的矩形框状的框架22之间。此外，作为物理操作可以列举例如对操作面的按压操作。
触控传感器基板23例如是检测静电容量的静电容量方式的触控传感器，搭载于触控传感器基板23的连接器23a经由挠性的扁平电缆7与搭载于控制基板6的连接器6a电连接。控制基板6构成控制触摸面板机构20以及触觉提示机构40的控制电路等，并具有基于来自触控传感器基板23的检测信号输出用于向触摸面板24施加振动的驱动信号的驱动电路。
一方的触摸面板24经由具有密封性的双面胶带26接合于框架22的框部22a的背面，并在使操作面在该框部22a的开口露出的状态下配置为能够进行按压操作。
在触摸面板机构20的外周部分以将其覆盖的方式配置有矩形框状的屏蔽部件27。该屏蔽部件27与控制基板6的接地电路电连接。
在基座21的上表面经由点击部件28弹性地支承有触控传感器基板23。点击部件28通过贯通形成于基座21的孔部与向主体2的基座对置面突出地形成的柱状部2a接触并被支承。点击部件28的配置位置是以触摸面板机构20的初始的停止位置为基准的位置，并设定为触摸面板24的基准位置Z0。
在基座21的下表面延伸有与形成于主体2的贯通孔卡合的多个弹性卡合片21a、沿着形成于主体2的引导孔引导移动的一对引导片21b、21b以及与对操作人员的手指提示触觉刺激操作感的触觉提示机构40连动的连结片21c。
在一对引导片21b安装有对按压操作时的触摸面板机构20的倾斜动作进行抑制的稳定器29的两端。连结片21c与检测触摸面板机构20的位置的未图示的位置传感器对应地配置。
(触觉提示机构的结构)
触觉提示机构40具备：联杆部件42，其固定于与稳定器29交叉并以能够旋转的方式固定于主体2的支承轴41的一端；以及旋转凸轮部件44，其固定于能够正反旋转的马达43的输出轴。
在联杆部件42安装有扭簧45。扭簧45构成为对联杆部件42向一个方向始终施力。在与联杆部件42一体旋转的支承轴41的另一端安装有检测联杆部件42的位置的编码器46以及检测触摸面板24的按压操作的开、关的输入开关47。
编码器46是由编码器狭缝板46a与光遮断器46b构成的回转式编码器。由于编码器狭缝板46a随着基座21的上下移动而旋转，因此能够高分辨率地检测固定于基座21的触摸面板24的动作。
一方的输入开关47由输入开关板47a与光遮断器47b构成。由于输入开关板47a安装于支承轴41，因此检测固定于基座21的触摸面板24的输入动作。
能够正反旋转的马达43由壳体48保持，壳体48经由未图示的螺丝紧固固定于主体2。马达43经由具有与控制基板6电连接的软线的接线柱49以及将马达43所带的静电向控制基板6的接地电路释放的接地夹50而被电连接。
旋转凸轮部件44是将马达43的往复旋转运动转换为触摸面板机构20的往复直线运动的运动转换部件，并构成为在与联杆部件42的凸轮从动面抵接的同时以规定的角度旋转。在旋转凸轮部件44的凸轮面与联杆部件42的凸轮从动面抵接的状态下，进行施加以规定的移动量推顶触摸面板24的振动反馈力的动作。
(扁平电缆的配线构造)
在通过触觉提示机构40的动作向触摸面板24施加振动反馈力时，不被扁平电缆7的张力左右地控制触摸面板24的振动高度尤为重要。
因此，本实施方式所涉及的操作装置1的主要的基本的结构在于，在通过触觉提示机构40的动作向触摸面板24施加振动反馈力时，用于减少作用于触摸面板24的张力的反作用力(阻力)的扁平电缆7的配线构造。因此，如上所述构成的操作装置1示出本实施方式所涉及的一个结构例，该构成部件的形状、构造等并不限定于图示例。
作为扁平电缆7例如使用作为将导体平行地排列的配线材料的挠性扁平电缆(FFC)、或者形成有由铜箔构成的配线图案的挠性印刷配线板(FPC)等。在扁平电缆7的一端部形成有与触控传感器基板23的连接器23a电连接的固定触点部，并且在扁平电缆7的另一端部形成有与控制基板6的连接器6a电连接的固定触点部。
如图2所示，扁平电缆7具有将第一拉绕部7b与第二拉绕部7c以所需的弯曲角度θ弯曲的L字状的弯曲部7a。该弯曲部7a配置于第一拉绕部7b与第二拉绕部7c交叉的交叉线上。第一拉绕部7b构成为从触控传感器基板23的背面向控制基板6的背面侧相互向相反方向稍微弯曲地垂下。一方的第二拉绕部7c构成为沿着控制基板6的背面稍微弯曲地延伸，弯曲部7a呈凸状配置于控制基板6的背面侧。
虽不限定于图示例，但弯曲部7a以大约90°左右的弯曲角度θ折弯来形成。将扁平电缆7的从控制基板6侧的固定触点部到弯曲部7a的拉绕距离D1设定为比从弯曲部7a到触控传感器基板23侧的固定触点部的拉绕距离D2短。通过将触摸面板24定位于基准位置Z0，从而唯一地决定扁平电缆7的弯曲角度θ以及拉绕距离D1、D2。
如图2以及图3所示，在通过触觉提示机构40的动作使触摸面板24振动时，扁平电缆7的第一拉绕部7b追随触摸面板24的上下方向的振动而移动。
扁平电缆7的弯曲部7a因第一拉绕部7b的移动而承受以控制基板6侧的固定触点部为支点的朝向移动方向的应力，从而沿着沿控制基板6的背面延伸的第二拉绕部7c的移动轨迹移动，进而使第二拉绕部7c挠曲变形。利用该挠曲变形吸收作用于触摸面板24的反作用力。
这样的扁平电缆7的配线构造通过第二拉绕部7c以及成为第二拉绕部7c的挠曲变形的起点的弯曲部7a构成反作用力承受部。该反作用力承受部通过触摸面板24的上下方向的振动以控制基板6侧的固定触点部为支点进行动作。
相对于从触摸面板24经过第一拉绕部7b向第二拉绕部7c传递的应力的反作用力(阻力)减少，从而使扁平电缆7的弯曲部7a的位置移位稳定。缓和作用于触摸面板24的扁平电缆7的张力的反作用力，从而振动的触摸面板24不被扁平电缆7的反作用力左右。
此外，在图示例中，通过将第二拉绕部7c沿着控制基板6的背面进行拉绕配线，从而能够防止由第一拉绕部7b的垂下导致的与控制基板6的干涉、触摸面板24的振动时的与控制基板6的干涉，但并不限定于此。只要控制基板6与第二拉绕部7c不干涉，则也可将第二拉绕部7c沿着控制基板6的表面进行拉绕配线。
另外，针对扁平电缆7，虽然示出了留有余裕地稍微弯曲来拉绕的使用例，但不限定于扁平电缆7的拉绕留有余裕的情况。
即使在扁平电缆7的拉绕没有余裕，且扁平电缆7从控制基板6侧的固定触点部到弯曲部7a以直线状拉绕，并且从弯曲部7a到触控传感器基板23侧的固定触点部以直线状拉绕的情况下，在触摸面板24振动时，也能够抑制由扁平电缆7带来的反作用力的影响。
(实施方式的效果)
根据如上所述构成的扁平电缆7的配线构造，除了上述效果之外，还能得到如下效果。
不仅由扁平电缆7的弯曲部7a来承受反作用力，也能够由第二拉绕部7c来承受反作用力。其结果，在触摸面板机构20的振动时，能够减少触摸面板24从扁平电缆7承受的反作用力(阻力)，并且不被扁平电缆7的反作用力(阻力)左右地将触摸面板24维持在稳定的振动高度。
作用于触摸面板24的扁平电缆7的反作用力(阻力)难以随着时间而变化，从而能够使扁平电缆7的形状长期稳定。
通过将触摸面板24定位于基准位置Z0，从而能够唯一地决定扁平电缆7的弯曲角度θ以及拉绕距离D1、D2，因此作用于触摸面板24的扁平电缆7的反作用力(阻力)稳定。因此，能够使触摸面板24的振动高度稳定。
[应用例]
虽然列举实施方式以及图示例来对本发明的操作装置1的代表性的结构例进行了说明，但也能够是如下所述的应用例。
在上述实施方式以及图示例中，虽然针对应用于汽车的情况进行了说明，但本发明并不限定于此，例如还能够有效地应用于建筑机械、农业机械等的各种车辆。
不限定于车载设备，例如还能够应用于游戏机、个人计算机、便携式电话机等各种终端装置。
即使是具备触摸面板机构20之外的操作机构的各种操作输入装置，也能够通过上述触觉提示机构40提供操作感触，例如也能够应用于鼠标、键盘、按键开关等。
如以上说明明确的那样，虽然示例出本发明所涉及的代表性的实施方式以及图示例，但上述实施方式以及图示例不限定于权利要求所涉及的发明。因此，应当注意上述实施方式以及图示例中说明的特征的所有组合未必都是用于解决发明的课题的手段所必须。
其中，附图标记说明如下：
1：操作装置；2：主体；2a：柱状部；3：罩体；4、5：操作按钮；4a、5a：按压开关；6：控制基板；6a、23a：连接器；7：扁平电缆；7a：弯曲部；7b、7c：拉绕部；20：触摸面板机构；21：基座；21a：弹性卡合片；21b：引导片；21c：连结片；22：框架；22a：框部；23：触控传感器基板；24：触摸面板；25：导电胶带；26：双面胶带；27：屏蔽部件；28：点击部件；29：稳定器；40：触觉提示机构；41：支承轴；42：联杆部件；43：马达；44：旋转凸轮部件；45：扭簧；46：编码器；46a：编码器狭缝板；46b：光遮断器；47：输入开关；47a：输入开关板；47b：光遮断器；48：壳体；49：接线柱；50：接地夹；D1、D2：拉绕距离；Z0：基准位置；θ：弯曲角度。

Claims (3)

1.一种扁平电缆的配线构造，其特征在于，
所述扁平电缆的配线构造具备：
操作机构，该操作机构检测对操作面的物理操作并输出检测信号；
控制基板，该控制基板与所述操作机构对置配置，并基于所述检测信号输出向所述操作机构施加振动的驱动信号；以及
扁平电缆，该扁平电缆将所述操作机构与所述控制基板电连接，
所述扁平电缆具有从所述操作机构到所述控制基板沿着所述操作机构的移动方向延伸的拉绕部，
所述拉绕部具有以用于沿着所述控制基板拉绕的弯曲角度弯曲的弯曲部。
2.根据权利要求1所述的扁平电缆的配线构造，其特征在于，
所述拉绕部包括从所述操作机构的背面朝向所述控制基板垂下的第一拉绕部以及沿着所述控制基板的背面延伸的第二拉绕部，
所述弯曲部通过将所述第一拉绕部与所述第二拉绕部交叉的部位折弯而形成。
3.根据权利要求1或2所述的扁平电缆的配线构造，其特征在于，
所述弯曲部配置为在向所述操作机构施加振动时，沿着沿所述控制基板延伸的拉绕部的移动轨迹移动。
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