DE112011103517B4 - Flexible Leiterplatte, Flexibles Flachkabel und Dichtungsaufbau - Google Patents

Flexible Leiterplatte, Flexibles Flachkabel und Dichtungsaufbau Download PDF

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Abstract

Flexible Leiterplatte (1), die umfasst:eine Verstärkungsplatte (12), die an einer Fläche der flexiblen Leiterplatte (1) haftet, und ein Dichtungsglied (2), das die gesamte Fläche der Verstärkungsplatte (12) bedeckt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine flexible Leiterplatte, ein flexibles Flachkabel und einen Dichtungsaufbau.
  • Stand der Technik
  • Wie in dem weiter unten angegebenen Patentdokument 1 beschrieben, ist an einigen Verdrahtungseinheiten wie etwa einer flexiblen Leiterplatte oder einem flexiblen Flachkabel ein Dichtungsglied integriert, um den Raum zwischen der Verdrahtungseinheit und einer Einstecköffnung wie etwa einem Hohlraum eines Steckergehäuses für die Verdrahtungseinheit zu dichten.
  • Bei einer derartigen Verdrahtungseinheit kann die Dichtungsleistung des Dichtungsglieds aufgrund einer Verdrehung oder Biegung der Verdrahtungseinheit beeinträchtigt werden. Deshalb wurde wie in dem Patentdokument 2 beschrieben erwogen, Verstärkungsplatten an den beiden Hauptflächen einer flexiblen Leiterplatte fix anzubringen und einen Passteil zu bilden, indem ein Dichtungsglied zum Bedecken der zwei Verstärkungsplatten vorgesehen wird.
  • Dokumente aus dem Stand der Technik
  • Patentdokumente
    • Patentdokument 1: JP 2001-155815 A
    • Patentdokument 2: JP 2010-034170 A
    Weiterer Stand der Technik ist aus dem Dokument US 6 595 405 B2 bekannt. Dieses zeigt eine Leiterplatte die zur Verstärkung entweder eine Verstärkungsplatte aufweist, die an einer Fläche der Leiterplatte haftet oder als Alternative hierzu ein Dichtungsglied aufweist.
  • Problemstellung der Erfindung
  • Wenn sich in der oben beschriebenen herkömmlichen Verdrahtungseinheit, während der Passteil in ein oder aus einem Durchgangsloch eines Gehäuses eines elektronischen Geräts bewegt wird, die flexible Leiterplatte relativ zu dem Gehäuse bewegt oder die Verstärkungsplatte gegen das Gehäuse stößt, kann eine Kraft wirken, die die Verstärkungsplatte von der flexiblen Leiterplatte entfernt, und kann die Dichtungsleistung zwischen den Verstärkungsplatten und dem Dichtungsglied beeinträchtigt werden.
  • Die vorliegende Erfindung nimmt auf das vorstehend beschriebene Problem Bezug, wobei es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Beeinträchtigung der Dichtungsleistung zwischen einer Verstärkungsplatte und einem Dichtungsglied zu verhindern. Insbesondere soll ein passender Dichtungsaufbau angegeben werden.
  • Problemlösung
  • Diese Aufgabe wird mit den Patentansprüchen 1 bis 6 gelöst.
  • Gemäß der Erfindung wird die gesamte Fläche der zwischen dem Dichtungsglied und der flexiblen Leiterplatte bzw. (dem flexibles Flachkabel) angeordneten Verstärkungsplatte durch das Dichtungsglied bedeckt, wobei die flexible Leiterplatte bzw. das flexible Flachkabel zwischen dem Dichtungsglied und der flexiblen Leiterplatte bzw. dem flexiblen Flachkabel eingebettet ist. Deshalb kann eine Beeinträchtigung der Dichtungsleistung zwischen der flexiblen Leiterplatte bzw. dem flexiblen Flachkabel und dem Dichtungsglied bei einer Entfernung der Verstärkungsplatte von der flexiblen Leiterplatte bzw. dem flexiblen Flachkabel verhindert werden.
  • Figurenliste
    • 1A und 1B zeigen eine flexible Leiterplatte einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 1A eine perspektivische Ansicht von vorne ist und 1B eine perspektivische Teilexplosionsansicht von hinten ist.
    • 2A und 2B zeigen die flexible Leiterplatte, an der die Verstärkungsplatten angebracht sind, wobei 2A eine perspektivische Ansicht von vorne ist und 2B eine Schnittansicht entlang des Pfeils A-A von 2A ist.
    • 3A und 3B zeigen die flexible Leiterplatte, an der ein Dichtungsglied fixiert ist, wobei 3A eine perspektivische Ansicht von vorne ist und 3B eine Draufsicht ist.
    • 4A ist eine Schnittansicht entlang des Pfeils B-B von 3A, und 4B ist eine Schnittansicht entlang des Pfeils C-C von 3B.
    • 5A und 5B zeigen Schritte zum Verbinden der flexiblen Leiterplatte mit einem Steckergehäuse, wobei 5A einen Zustand vor dem Einstecken der flexiblen Leiterplatte in eine Einstecköffnung und 5B einen Zustand nach dem Einstecken jeweils in perspektivischen Vorderansichten zeigen.
    • 6A und 6B sind Vorderansichten, die einen Zustand zeigen, in dem die flexible Leiterplatte mit dem Steckergehäuse verbunden ist, wobei 6A einen Fall zeigt, in dem die Verstärkungsplatten nicht vorgesehen sind, und 6B einen Fall zeigt, in dem die Verstärkungsplatten vorgesehen sind.
    • 7A und 7B zeigen eine Variation der flexiblen Leiterplatte und der Verstärkungsplatten, wobei 7A eine perspektivische Vorderansicht ist und 7B eine Schnittansicht entlang des Pfeils D-D von 7A ist.
    • 8 zeigt einen Zustand, in dem das Dichtungsglied an der flexiblen Leiterplatte fixiert ist, in Entsprechung zu der Schnittansicht von 7B.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1A und 1B zeigen eine flexible Leiterplatte 1 einer Ausführungsform. 2A und 2B zeigen einen Zustand, in dem Verstärkungsplatten 12 an der flexiblen Leiterplatte 1 angebracht sind. 3A und 3B zeigen einen Zustand, in dem ein Dichtungsglied 2 an der flexiblen Leiterplatte 1 fixiert ist. In den Zeichnungen gibt ein Pfeil F die Vorwärtsrichtung der flexiblen Leiterplatte 1 an, gibt ein Pfeil B die Rückwärtsrichtung an, gibt ein Pfeil L die Richtung nach links an, gibt ein Pfeil R die Richtung nach rechts an, gibt ein Pfeil U die Richtung nach oben an und gibt ein Pfeil D die Richtung nach unten an.
  • Die in 1 gezeigte flexible Leiterplatte 1 ist eine Verdrahtungseinheit (d.h. ein flexibler, flacher Schaltungskörper, der eine Vielzahl von Leitern enthält, wobei eine parallel dazu angeordnete isolierende Abdeckung die Vielzahl von Leitern gesammelt bedeckt) für die Installation in einem Hohlraum wie etwa einem Steckergehäuse und für die Verbindung mit einem Anschluss in dem Hohlraum. Die flexible Leiterplatte 1 ist mit dem Dichtungsglied 2 und einer an dem vorderen Endteil der flexiblen Leiterplatte 1 installierten Abdeckung 3 integriert.
  • Wie in 2A gezeigt, wird die flexible Leiterplatte 1 gebildet, indem die oberen und unteren Seiten eines Basisfilms 1A, in dem eine Verdrahtung ausgebildet ist, mit Deckfilmen 1B bedeckt werden. Ein in der Breite reduzierter Teil 11, dessen Breite schmäler als am hinteren Ende der flexiblen Leiterplatte 1 ist, ist an dem vorderen Endteil der flexiblen Leiterplatte 1 vorgesehen. Ein Verbindungsteil für die Verbindung einer durch den Basisfilm 1A gebildeten Schaltung nach außen ist an der unteren Fläche des in der Breite reduzierten Teils 11 vorgesehen.
  • Die Verstärkungsplatten 12, die eine rechteckige, flache Form aufweisen, sind mittels eines Klebers oder ähnlichem auf die oberen und unteren Flächen der flexiblen Leiterplatte 1 hinter dem in der Breite reduzierten Teil 11 geklebt. Beide Verstärkungsplatten 12 weisen eine Breite in der Links-Rechts-Richtung auf, die gleich derjenigen der flexiblen Leiterplatte 1 ist, und sind wie in 2B gezeigt gegenüberliegend angeordnet, um die flexible Leiterplatte 1 zu halten.
  • Durchgangslöcher 1a, 1b zum Befestigen der Abdeckung 3 an der flexiblen Leiterplatte 1 sind an rechten und linken Enden der flexiblen Leiterplatte 1 hinter dem in der Breite reduzierten Teil 11 vorgesehen.
  • Das Dichtungsglied 2 ist aus einem elastischen Material wie etwa Gummi ausgebildet und weist wie in 3A und 3B gezeigt eine derartige Form auf, dass zwei Vorsprünge (konvexe Streifen) 21 parallel in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung um die Außenumfangsflächen eines quadratischen Blockkörpers herum vorgesehen sind. Ein sich verjüngender Teil 22 ist an dem vorderen Endteil des Dichtungsglieds 2 und damit weiter vorne als der vordere Vorsprung 21 vorgesehen.
  • Wie in 4A und 4B im Schnitt gezeigt, ist das Dichtungsglied 2 an der flexiblen Leiterplatte 1 fixiert, sodass die Verstärkungsplatten 12, die auf die oberen und unteren Flächen der flexiblen Leiterplatte 1 geklebt sind, und der Teil der flexiblen Leiterplatte 1, der entlang der vorderen und hinteren Kanten der Verstärkungsplatten 12 angeordnet ist, gemeinsam bedeckt werden. Es werden also die gesamten Flächen der Verstärkungsplatten 12 durch das Dichtungsglied 2 bedeckt, wobei das Dichtungsglied 2 zwischen dem Dichtungsglied 2 und der flexiblen Leiterplatte 1 eingebettet ist.
  • Wie in 1B gezeigt, wird die Abdeckung 3 an der flexiblen Leiterplatte 1 fixiert, indem ein Fixierungsglied 32 von unterhalb der flexiblen Leiterplatte 1 an einem Hauptkörper 31 angebracht wird, der die obere Seite des in der Breite reduzierten Teils 11 bedeckt. Das Fixierungsglied 32 wird an dem Hauptkörper 31 fixiert, indem Passteile 321a, 321b in die Durchgangslöcher 1a, 1b der flexiblen Leiterplatte 1 gepasst werden und Sperrteile 322 mit den Vorsprüngen 310 eines Fixierungsteils 311 gesperrt werden. Ein flacher Plattenteil 312 des Hauptkörpers 31 umfasst einen Neigungsteil 313, der sich allmählich nach unten zu der Seite des vorderen Endes neigt, an der oberen Fläche des vorderen Endteils und einen Aufnahmeteil (nicht in den Zeichnungen gezeigt), der den in der Breite reduzierten Teil 11 aufnimmt, an der unteren Fläche.
  • Im Folgenden wird eine Operation zum Installieren der flexiblen Leiterplatte 1 in einem Hohlraum 40 eines Steckergehäuses (Gehäuses) 4 beschrieben.
  • Wie durch den fetten Pfeil in 5A angegeben, wird die flexible Leiterplatte 1 in dem Hohlraum 40 installiert, indem die Abdeckung 3 in den Hohlraum 40 von der Seite des flachen Plattenteils 312 des Hauptkörpers 31 eingesteckt wird. Wenn die flexible Leiterplatte 1 in dem Hohlraum 40 installiert wird, wird der oben beschriebene Verbindungsteil, der von dem Aufnahmeteil des flachen Plattenteils 312 freiliegt, mit einem Anschluss in dem Hohlraum 40 verbunden.
  • Das Dichtungsglied 2, das mit der flexiblen Leiterplatte 1 integriert ist, schließt den Öffnungsteil am vorderen Ende des Hohlraums 40 wie in 5B gezeigt und dichtet den Raum zwischen dem Hohlraum 40 und der flexiblen Leiterplatte 1, indem die mit den Vorsprüngen 21 versehenen Außenumfangsflächen in eine Druckverbindung mit den Innenflächen des Hohlraums 40 gebracht werden.
  • Wenn die flexible Leiterplatte 1 zum Beispiel wie in 6A gezeigt in einem gebogenen Zustand in dem Hohlraum 40 installiert wird, sodass der mittlere Teil in der Breitenrichtung über den rechten und linken Kantenteilen angeordnet ist, oder in einem verdrehten Zustand, sodass der linke Kantenteil über dem rechten Kantenteil angeordnet ist, wird das Dichtungsglied 2 zusammen mit der flexiblen Leiterplatte 1 verformt, sodass unter Umständen Stellen vorhanden sein können, wo der Dichtungsdruck des Dichtungsglieds 2 vermindert ist. Und wenn die in dem Hohlraum 40 installierte flexible Leiterplatte gebogen wird, sodass der mittlere Teil in der Breitenrichtung über den rechten und linken Kantenteilen liegt, oder verdreht wird, sodass der linke Kantenteil über dem rechten Kantenteil liegt, wird das Dichtungsglied 2 zusammen mit der flexiblen Leiterplatte 1 verformt, sodass unter Umständen Stellen vorhanden sein können, wo der Dichtungsdruck des Dichtungsglieds 2 vermindert ist.
  • Bei der flexiblen Leiterplatte 1 der Ausführungsform, bei der die Verstärkungsplatten 12 zwischen dem Dichtungsglied 2 und der flexiblen Leiterplatte 1 wie in 6B gezeigt eingebettet sind, werden eine Biegung und eine Verdrehung der flexiblen Leiterplatte 1 an der Position, wo das Dichtungsglied 2 vorgesehen ist, durch die Verstärkungsplatten 12 verhindert. Deshalb wird eine Verminderung des Dichtungsdrucks des Dichtungsglieds 2 verhindert, wenn die flexible Leiterplatte 1 zusammen mit dem Dichtungsglied 2 verformt und in dem Hohlraum 40 installiert wird oder wenn die in dem Hohlraum 40 installierte flexible Leiterplatte zusammen mit dem Dichtungsglied 2 verformt wird.
  • Wenn ein Teil der Verstärkungsplatten 12 außerhalb des Dichtungsglieds 2 freiliegt, während sich das Dichtungsglied 2 in den/aus dem Hohlraum 40 bewegt oder sich die flexible Leiterplatte 1 relativ zu dem Hohlraum 40 bewegt, wirkt eine Kraft, die die Verstärkungsplatten 12 von der flexiblen Leiterplatte 1 entfernt. Weil jedoch bei der flexiblen Leiterplatte 1 der Ausführungsform die gesamten Flächen durch das Dichtungsglied 2 bedeckt werden und die Verstärkungsplatten 12 zwischen dem Dichtungsglied 2 und der flexiblen Leiterplatte 1 eingebettet sind, wird verhindert, dass eine die Verstärkungsplatten 12 von der flexiblen Leiterplatte 1 entfernende Kraft aufgrund der Verformung des Dichtungsglieds 2, eines Anstoßens der Verstärkungsplatte 12 oder ähnlichem auf die Verstärkungsplatten 12 einwirken.
  • Weil gemäß dieser Ausführungsform die Verstärkungsplatten 12, die zwischen dem Dichtungsglied 2 und der flexiblen Leiterplatte 1 angeordnet sind, zwischen dem Dichtungsglied 2 und der flexiblen Leiterplatte 1 eingebettet sind, kann verhindert werden, dass die Verstärkungsplatten 12 in Kontakt mit von der flexiblen Leiterplatte 1 zu entfernenden äußeren Teilen kommen. Dadurch kann verhindert werden, dass die Verstärkungsplatten 12 von der flexiblen Leiterplatte 1 entfernt werden und die Dichtungsleistung zwischen den Verstärkungsplatten 12 und dem Dichtungsglied 2 beeinträchtigt wird.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Verstärkungsplatten 12 auf den oberen und unteren Flächen der flexiblen Leiterplatte 1 vorgesehen, wobei aber auch nur eine Verstärkungsplatte 12 nur auf der oberen oder der unteren Fläche vorgesehen sein kann. Die Formen der Verstärkungsplatte 12 und des Dichtungsglieds 2 können auch in Übereinstimmung mit der Form der Einstecköffnung für die Verdrahtungseinheit wie etwa des Hohlraums 40, in oder aus dem die flexible Leiterplatte 1 bewegt wird, anders vorgesehen sein. Zum Beispiel kann die Fläche der Verstärkungsplatte 12 gewellt sein.
  • Die oben beschriebene Ausführungsform wurde mit Bezug auf einen Fall beschrieben, in dem die vorliegende Erfindung auf die als eine Verdrahtungseinheit vorgesehene flexible Leiterplatte 1 angewendet wird, wobei die Verdrahtungseinheit aber auch ein flexibles Flachkabel sein kann. Die Konfiguration der Abdeckung 3 ist ebenfalls optional und nicht auf die Konfiguration der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt. Außerdem ist auch eine Konfiguration möglich, in der die Abdeckung 3 nicht vorgesehen ist.
  • Wie in 7 gezeigt, können Durchgangslöcher, die sich durch die flexible Leiterplatte 1 und die Verstärkungsplatten 12 erstrecken, vorgesehen sein, wobei das Dichtungsglied 2 einstückig mit der flexiblen Leiterplatte 1 und den Verstärkungsplatten 12 gegossen werden kann. Die Durchgangslöcher werden durch Durchgangslöcher 10A in der flexiblen Leiterplatte 1 und Durchgangslöcher 12A in den Verstärkungsplatten 12 gebildet. Wenn wie in 8 gezeigt das Dichtungsglied 2 an der flexiblen Leiterplatte 1 durch ein integriertes Gießen fixiert wird, wird das Dichtungsglied 2 in die Durchgangslöcher 10A und die Durchgangslöcher 12A gefüllt, wobei der Teil des Dichtungsglieds 2 auf der Seite der oberen Fläche der flexiblen Leiterplatte 1 und der Teil des Dichtungsglieds 2 auf der Seite der unteren Fläche der flexiblen Leiterplatte 1 durch die Durchgangslöcher miteinander verbunden werden.
  • Indem gemäß dieser Konfiguration das Dichtungsglied 2 integriert mit der flexiblen Leiterplatte 1 und den Verstärkungsplatten 12 gegossen wird, wird die Haftung des Dichtungsglieds 2 an der flexiblen Leiterplatte 1 und den Verstärkungsplatten 12 hoch, wodurch die Dichtungsleistung verbessert werden kann. Weil der Teil des Dichtungsglieds 2 auf der Seite der oberen Fläche der flexiblen Leiterplatte 1 und der Teil des Dichtungsglieds 2 auf der Seite der unteren Fläche der flexiblen Leiterplatte 1 durch die Durchgangslöcher miteinander verbunden sind, kann eine Vergrößerung der Scherkraft des Dichtungsglieds 2 zu der flexiblen Leiterplatte 1 und den Verstärkungsplatten 12 verhindert werden, sodass eine Entfernung des Dichtungsglieds 2 von der flexiblen Leiterplatte 1 und den Verstärkungsplatten 12 verhindert werden kann. Indem die Größe, die Form und die Anzahl der in der flexiblen Leiterplatte 1 und den Verstärkungsplatten 12 ausgebildeten Durchgangslöcher verändert werden, kann die Haltekraft zum Fixieren des Dichtungsglieds 2 an der flexiblen Leiterplatte 1 und den Verstärkungsplatten 12 in Übereinstimmung mit den Anforderungen für jede Komponente eingestellt werden.
  • Die vorstehenden Ausführungsformen stellen lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dar, sodass die Erfindung also nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Es können verschiedene Modifikationen an den hier beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Die vorliegende Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2010-234801 vom 19. Oktober 2010.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Wenn bei der flexiblen Leiterplatte/flexiblen Flachkabel und dem Dichtungsaufbau der vorliegenden Erfindung ein Passteil in ein/aus einem Durchgangsloch eines Gehäuses eines elektronischen Geräts bewegt wird, wird verhindert, dass eine die Verstärkungsplatten von der flexiblen Leiterplatte entfernende Kraft aufgrund einer Verformung des Dichtungsglieds, eines Anstoßens der Verstärkungsplatten oder ähnlichem auf die Verstärkungsplatten wirkt, wodurch eine Beeinträchtigung der Dichtungsleistung zwischen den Verstärkungsplatten und dem Dichtungsglied verhindert werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    flexible Leiterplatte (Verdrahtungseinheit)
    2
    Dichtungsglied
    3
    Abdeckung
    1A
    Basisfilm
    1B
    Deckfilm
    11
    in der Breite reduzierter Teil
    12
    Verstärkungsplatte
    1a, 1b
    Durchgangsloch
    21
    Vorsprung
    22
    sich verjüngender Teil
    31
    Hauptkörper
    310
    Vorsprung
    311
    Fixierungsteil
    312
    flacher Plattenteil
    32
    Fixierungsglied
    321a, 321b
    Passteil
    322
    Sperrteil
    4
    Steckergehäuse (Gehäuse)
    40
    Hohlraum

Claims (6)

  1. Flexible Leiterplatte (1), die umfasst: eine Verstärkungsplatte (12), die an einer Fläche der flexiblen Leiterplatte (1) haftet, und ein Dichtungsglied (2), das die gesamte Fläche der Verstärkungsplatte (12) bedeckt.
  2. Flexibles Flachkabel (1), das umfasst: eine Verstärkungsplatte (12), die an einer Fläche des flexiblen Flachkabels (1) haftet, und ein Dichtungsglied (2), das die gesamte Fläche der Verstärkungsplatte (12) bedeckt.
  3. Flexible Leiterplatte (1) nach Anspruch 1, wobei die Verstärkungsplatte (12) eine gewellte Fläche aufweist.
  4. Flexibles Flachkabel (1) nach Anspruch 2, wobei die Verstärkungsplatte (12) eine gewellte Fläche aufweist.
  5. Dichtungsaufbau, der umfasst: eine flexible Leiterplatte (1) nach Anspruch 1, wobei das Dichtungsglied (2) fix an der flexiblen Leiterplatte (1) angebracht ist, und ein Gehäuse (4), das einen Hohlraum (40) aufweist, in den die flexible Leiterplatte (1) eingesteckt ist, wobei der Hohlraum (40) durch das Dichtungsglied (2) abgedichtet ist.
  6. Dichtungsaufbau, der umfasst: ein flexibles Flachkabel (1) nach Anspruch 2, wobei das Dichtungsglied (2) fix an dem flexiblen Flachkabel (1) angebracht ist, und ein Gehäuse (4), das einen Hohlraum (40) aufweist, in den das flexible Flachkabel (1) eingesteckt ist, wobei der Hohlraum (40) durch das Dichtungsglied (2) abgedichtet ist.
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