JP2010518584A - 電気テールとの接続を維持するためのクリップ - Google Patents

Abstract

電気テールと、タッチセンサスクリーン等の電子装置との間の接続の維持を助長するように使用できる、機械装置が開示される。該機械装置は、バネ作用によって生じる圧力が該接続を維持するのを助長するように、該テール及び該電子装置上に取り付けると、たわみを生じる。また該機械装置は、該テールが該機械装置を自由に通り抜けられるように設計されたカットアウト領域を含む。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２００７年２月９日に出願された米国特許仮出願第６０／８８９，０２０号の優先権を主張する。

（発明の分野）
本発明は、概して電気的接続、特にタッチセンサ装置と平坦な電気テールとの間の電気的接続を維持するための機械クリップに関する。

タッチスクリーンは、タッチ入力に関する情報を判断できるように、タッチ入力に基づいて信号を生成し、これらの信号を制御電子回路に伝送することによって機能する。タッチスクリーンセンサと電子機器との間の通信リンクは、典型的に、一方がセンサ側の端部上に固着され、もう一方が制御基板側の端部上に機械的に接続される、可撓性テールである。

テールとセンサとの間の固着に、センサの輸送中及び出荷中、センサの取り付け中、並びに通常の使用、磨耗及び裂け、並びに整備活動による時間と共に、ひずみが生じる可能性がある。

本開示は、電気テールを電子装置に固定するための機械クリップと、電子装置、装置に取り付けられる電気テール、並びにテール及び装置上に取り付けられる機械クリップを含むアセンブリと、を提供する。

幾つかの実施形態においては、本開示は、タッチスクリーンセンサ上の信号リード線と電気接触している、１つ以上のテール接触パッドを有する可撓性電気テールを含む、アセンブリを提供する。アセンブリは、電気テール上に取り付けられる機械クリップと、圧力を印加して、テール接触パッドとセンサ信号リード線との間の電気接触の維持を助長するように、タッチスクリーンセンサと、を更に含む。機械クリップは、電気テールに係合する１つ以上の圧力タブと、１つ以上の圧力タブと対向し、テール接続と反対のセンサ側に係合する１つ以上の保持タブと、テール及びセンサ上に取り付けられた際に、クリップの少なくともいくらかのたわみを生じるのに十分な距離で、１つ以上の圧力タブを１つ以上の保持タブから分離する垂直支持部分と、テールが１つ以上の保持タブと係合することなくクリップを通り抜けられるようにする開口部と、を有する。

上述の本発明の概要は、本発明の各実施形態又はあらゆる実施態様を説明するためのものではない。本発明の利点及び効果、並びに本発明に対する一層の理解は、以下に記載する「発明を実施するための形態」及び「特許請求の範囲」を添付図面と併せて参照することによって明らかになり、理解するに至るであろう。

本開示は、以下の添付図面と関連させて、次の様々な実施形態の詳細な説明を考慮することによって、より完全に理解され、明らかとなり得る。
付随する電気テールを含む、タッチセンサスクリーン等の電子装置の概略的平面図。 本開示に関わる、電気テールクリップの異なる斜視図。 本開示に関わる、電気テールクリップの異なる斜視図。 本開示に関わる、装置に付随する電気テール上に取り付けられるクリップの概略的平面図。 本開示に関わる、装置に付随する電気テール上に取り付けられるクリップの概略的側面図。 本開示に関わる、別のテールクリップの斜視図。 本開示に関わる、別のテールクリップの斜視図。 本開示に関わる、別のテールクリップの斜視図。 それぞれ、本開示に関わる、装置に付随する電気テール上に取り付けられるクリップの概略的上面図及び底面図。 それぞれ、本開示に関わる、装置に付随する電気テール上に取り付けられるクリップの概略的上面図及び底面図。

本発明は様々な変更例及び代替形状に柔軟に従うことができるが、それらの細目は図面で例を用いて示され、また詳細に記述されるであろう。但し、本発明を記載する特定の実施形態に限定するものではないことを理解されたい。逆に、添付の特許請求の範囲によって規定されるような本発明の範囲内にある、全ての修正例、等価物、及び代替例を包含するものとする。

以下の説明では、本明細書の一部を構成し、本発明が実施され得る様々な実施形態が実例として示される、添付図面を参照する。本発明の範囲から逸脱することなく、実施形態が利用されてもよく、また構造上の変更が行われてもよいことを理解されたい。

本開示は、概して、電気テールとタッチスクリーンセンサ等の電子装置との間の電気的接続境界面のロバスト性を維持及び／又は向上するように、機械装置、並びに機械装置を有するアセンブリを目的とする。クリップと称される本開示の機械装置は、取り付け後のクリップのたわみによって生じるバネ力によって、テールとタッチスクリーンとの間の電気的接続の維持を助長する。広くは、クリップは、取り付けられる際に、テール及びセンサの上側に係合する（光テールひずみ緩和構造体等のいずれかの他のコンポーネントと共に）ためのタブと、これらのタブのセット間の距離が、所望のクリップたわみ量、したがってクリップの所望の接続維持圧力量を達成するように選択される、センサの下側に係合するためのタブと、を含む。

図１は、タッチ感知スクリーン１１０と、タッチ感知スクリーン１１０に接続される電気テール１２０と、を含むタッチセンサ１００を示す。電気テール１２０は、スクリーン１１０上のタッチ入力に関連する情報を判断できるようにするために、タッチ感知スクリーン１１０と制御電子機器（図示せず）との間で信号を通信するように使用できる。タッチ感知スクリーンは、例えば１つの信号線がスクリーンのそれぞれの角部に走る、複数の信号線（図示せず）を含む。信号線は、スクリーンの１つの端部近くに位置する接触パッド（図示せず）に接続される。電気テール１２０は、テールが適切に定置される際にスクリーン上の接触パッドと一致するように配設される、接触パッド１２２を含む。金属線等の伝導体１２４は、テール１２０の接触パッド１２２を、制御電子機器又は制御電子機器を収容する装置に連結することができるコネクタ１２６に接続する。

テール１２０は、可撓性であり、多くの実施形態において、平坦なリボンケーブル又はポリイミドフィルム上に印刷される銅線等の他の平坦な可撓性形状から形成される。テール１２０は、導電性エポキシ類又は接着剤（ｚ軸導電性接着剤を含む）、はんだ付け、溶接等を含むいずれかの適した手段によって、スクリーン１１０に固着又は接着することができる。固着方法又は媒質さえ使用せずに、本開示のテールクリップは、テール１２０とスクリーン１１０との接続を維持するように使用できる。好ましくは、テール１２０が定置されてスクリーン１１０に接着され、次いで本開示のテールクリップが、接続を維持するのを助長するように、及び／又はそうでなければテールを損傷する、若しくはテールとタッチスクリーンとの接続を損なう可能性がある、テールへの応力を緩和するのを助長するように取り付けられる。

タッチセンサスクリーン１１０は、電気テールを介して制御電子機器間で信号を通信するためのリード線を含む、いずれかのタッチ感知装置であってもよい。典型的に、タッチスクリーン１１０は、スクリーン１１０を通してディスプレイを見ることができるように、ディスプレイ上に実装するように作られている。該構成においては、テール１２０は、一般的に、ディスプレイ表示画面を超えて延び、典型的にフレーム又はベゼルで被覆される、境界領域内のスクリーンの端部に沿って接続される。

図２Ａ及び図２Ｂは、本開示に係る、テールクリップ２３０の斜視図を示す。テールクリップ２３０は、テールをタッチスクリーンの接触パッドに接触させ、バイアスをかけるための圧力タブ２３２と、クリップが定位置に留まるように、タッチスクリーンの反対側に係合するための保持タブ２３４と、圧力タブを支持して、圧力タブを保持タブから垂直方向に分離するための垂直ウェブ部分２３３と、クリップが適切に整合される際にテールが通過できるよう定置されるテールカットアウト２３６と、を含む。また、カットアウト領域２３６の幅は、保持タブが確実に適切に整合されるのを助長する寸法にすることができる。つまり、テールが適切に挿入される際、圧力タブは、テール／スクリーン境界面の直上にあるべきである。圧力タブ及び保持タブのいずれか又は両方には、図２Ａ及び図２Ｂに見られるように、クリップをスクリーン及びテールに取り付けるのを容易にする湾曲を提供できる。

クリップの様々な特性は、所望の接触維持力を提供するように選択できる。クリップは、本質的に、任意の距離を介した圧力タブのたわみによって、スクリーン／テール接続に圧力（力）を印加する、バネシステムとしての機能を果たす。圧力タブのたわみがより大きいと、より大きな力が印加される。力／たわみの関係が既知の場合、クリップの設計は、所望の量の力を供給するように調整できる。センサアセンブリ上への取り付け中、クリップのコンポーネントのそれぞれ（すなわち、圧力タブ、保持タブ、及び垂直支持体）には、少量のたわみが生じ、したがって対応するバネ力をもたらし、その和がセンサ／テール接続に向けられる。取り付ける際のたわみ量に加え、クリップが生成する力の量に関連する他の要因が存在する。更なる付加的な一要因は、クリップ、特に垂直支持体部分の幾何学的形状である。垂直支持体の形状を変化させることによって、その剛性を変えることができ、それによってより強い又はより弱いバネ力を提供する。他の付加的な要因には、クリップ材料の種類及び厚さが含まれる。例えば、垂直支持体領域におけるクリップの厚さの増加は、バネ定数を増大し、したがって力を増加する。

図３は、タッチセンサスクリーン３１０に付随する電気テール３２０上に取り付けられる、本開示のクリップ３３０の部分的平面図である。クリップ３３０の圧力タブ３３２は、テール３２０がセンサ３１０に取り付けられる範囲を被覆する。保持タブ３３４は、センサ３１０の下側と接触し、したがって破線で示される。保持タブと圧力タブとの間の垂直分離は、クリップが図３に示されるように取り付けられた際に、圧力タブがテールとセンサとの間の界面積に力を及ぼし、したがって接続をより強固なものにする、少なくとも少量のたわみがクリップに生じるように選択される。

図４は、タッチセンサスクリーン４１０に付随する電気テール４２０上に取り付けられる、本開示のクリップ４３０の部分的側面図である。テール４２０は、センサ４１０上に配置された対応する接触パッド４１２と電気接触している、接触パッド４２２を含む。側面輪郭において、保持タブ４３４及び圧力タブ４３２には、取り付けを容易にすることができる任意の設計上の選択である、ある程度の湾曲が提供されていることを確認することができる。垂直支持体のたわみは図面に示されていないが、取り付けられる際、垂直支持体部分４３３には、ある程度のたわみが生じる。テール４２０は、クリップ４３０の下部付近にあるテールカットアウト４３６を通過する。見られるように、クリップの下部付近にテールカットアウトを有するクリップ設計では、テールを少なくとも１回、多くの場合２回、９０°回転させる必要があり得る。これは、テール内の導線に応力を加えることができる一方、多くの可撓性テールは、この種類の曲げに余裕を持って耐えることができ、クリップ自体は、テール上に作用するいかなる外力もテール／センサ接続に応力を加えることがないように、本構成のテールを安定化するのを助長する。

図５は、本開示に係る、別のクリップ５３０を示す。クリップ５３０は、４つのタブ、２つの内側圧力タブ５３２Ｉ及び２つの外側圧力タブ５３２Ｏを含む、分割された圧力タブ部分を含む。圧力タブ分割の数、寸法、及び配置は、テールとセンサとの間に作製される接触パッド接続の数、寸法、及び配置に対応するように選択できる。そのような分割されたクリップ設計は、それぞれの圧力タブ分割が個々に個々の接触パッド接続を強化できるようにすることによって、テール接続における不均一性に順応するのを助長することができる。またクリップ５３０は、実装ガスケットに穴を開けるように設計でき、多くの場合、センサの裏側の周辺部を電子ディスプレイアセンブリのフレームに接着するように使用される、尖鋭化された保持クリップ５３４を含む。これは、クリップが、タッチセンサスクリーンが実装された後に取り付けられることが望ましい、又は予想される状況において、例えば域内のセンサテール接続を強化する際に、有用であり得る。

ある量の湾曲をクリップ５３０の圧力タブに付与することが望ましい場合がある一方、尖鋭化された保持テーブル５３４が、いかなる湾曲も付与されることなく、平坦なままであることが望ましい状況もあり得る。例えば、クリップ５３０が、実装されるタッチセンサスクリーン上に取り付けられる際、湾曲した保持クリップは、ガスケット材料への適切な穴開けを妨げるように機能し得、結果として、最適とはいえない取り付けとなる。

図６は、テールカットアウト６３６が、図２Ａ、図２Ｂ、図３、図４、及び図５のようにクリップの下部付近にあるというよりは、クリップの上部付近かつ圧力タブ６３２の直下にある、垂直支持体６３３内のスロットである、本開示に関わるクリップ６３０を示す。図６においては、保持タブ６３４は、クリップ６３０の下部全体に対して延ばすことができ、これは、保持タブ６３２に対してより均一な圧力を提供するように助長できる。クリップの上部付近にテールカットアウトを設置することによって、テールを直角に回転させる必要性を回避することができる。クリップ６３０等のクリップが使用される際、テールは、テールをセンサに固着する前に、スロット６３６を通す必要がある場合があるため、それが現場保守作業を対象とする場合にそのようなクリップ設計を使用することは、実用的ではない場合がある。

図７は、クリップ７３０が、垂直支持体７３３内に垂直に配向される空隙７３８を含むことを除き、図６のクリップと類似する、クリップ７３０を示す。空隙７３８は、事前に取り付けられるテールをテールカットアウトスロット７３６に通せるようにできる。クリップ７３０は、圧力タブ７３２と、保持タブ７３４と、を含み、保持タブ７３４がアクセス空隙７３８によって分離されることを除き、図６に示されるクリップと類似する。

図８Ａ及び図８Ｂは、電気テール８２０上に取り付けられ、タッチセンサスクリーン８１０に固着される、クリップ８３０を示す。テール８２０は、センサ上の４つの接触パッドに電気的に接続される（センサ接触も見えず）、４つの接触パッド（図面では見えず）を有する。クリップ８３０は、２つの外側圧力タブ８３２Ｏ及び２つの内側圧力タブ８３２Ｉを含む、４つの分割される圧力タブを有する。分割された圧力タブは、それぞれ、個々のテール／センサ電気的接続の１つに直接圧力を印加するよう位置付けられる。またクリップ８３０は、図８Ｂに見られるように、クリップの裏面に２つの尖鋭化された保持タブ８３４を有する。保持テーブル８３４は、平坦であり、センサスクリーン８１０の下側とぴったり重なる。テール８２０は、クリップ８３０の垂直支持体の後ろのセンサスクリーン８１０の端部で拘束され、クリップの下方部分に位置するテールカットアウトのクリップから最終的に現れる。

一実施例として、図５に示されるものと類似するクリップは、厚さが０．３３ｍｍ（０．０１３インチ）のニッケル合金（例えば、インコネル（Inconel）合金Ｘ−７５０）を切断して曲げ、ＡＭＳ ５５９８アニール手順に従ってＣ３４〜Ｃ３８の最終的なロックウェル（Rockwell）硬度に加熱処理することによって、作製することができる。最小の厚さが約３．５６ｍｍ（０．１４０インチ）である平均約３．６８ｍｍ（０．１４５インチ）のセンサ／テール積層厚では、該クリップは、圧力タブと保持タブとの間の最も近い距離が約３．４３ｍｍ（０．１３５インチ）で作製することができる。これは、クリップのバネ作用が所望の圧力を生成できるように、最小センサ／テール積層厚であっても十分なたわみを提供する。

様々な実施形態の前述の説明は、例証及び説明の目的で提示されてきた。これまでの記述は、包括的であることも、開示されたそのままの形態に本発明を限定することも意図しない。上述の教示を考慮すれば、多数の修正及び変形が可能である。例えば、本明細書に説明される検出手法は、テザー機器及び電池又は他の電源を収容する機器を含む、幅広いタッチ機器に関連して使用されてもよい。本発明の範囲は、この詳細な説明によってではなく、むしろ添付の特許請求の範囲によって制限されるものとする。

Claims (12)

1. アセンブリであって、
   タッチスクリーンセンサ上の信号リード線と電気接触している１つ以上のテール接触パッドを含む、可撓性電気テールと、
   圧力を印加して、該テール接触パッドと該センサ信号リード線との間の該電気接触の維持を助長するように、該電気テール及び該タッチスクリーンセンサ上に取り付けられる機械クリップと、を含み、
   該機械クリップは、
   該電気テールに係合する１つ以上の圧力タブと、
   該１つ以上の圧力タブと対向し、該テール接続と反対の該センサ側に係合する１つ以上の保持タブと、
   該テール及び該センサ上に取り付けられた際に、該クリップの少なくともいくらかのたわみを生じるのに十分な距離で、該１つ以上の圧力タブを該１つ以上の保持タブから分離する垂直支持部分と、
   該テールが該１つ以上の保持タブと係合することなく該クリップを通り抜けられるようにする開口部と、を含む、アセンブリ。
2. 前記テールが、導電性接着剤を使用して、前記電気接触する範囲内において前記タッチスクリーンセンサに固着される、請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記１つ以上の保持タブが２つの保持タブを含み、それぞれが前記開口部の対向する端部に配置される、請求項１に記載のアセンブリ。
4. 前記１つ以上の圧力タブが、前記クリップの取り付けを容易にするように湾曲される、請求項１に記載のアセンブリ。
5. 前記１つ以上の保持タブが、前記クリップの取り付けを容易にするように湾曲される、請求項１に記載のアセンブリ。
6. 前記１つ以上の圧力タブが、前記センサ上の前記信号リード線と一致するよう位置付けられる、複数の分割された圧力タブとして提供される、請求項１に記載のアセンブリ。
7. 前記１つ以上の保持タブが、前記クリップの取り付けを容易にするように尖鋭化される、請求項１に記載のアセンブリ。
8. 前記クリップが、前記電気接触する範囲以外の付加的な位置で前記テールを拘束する、請求項１に記載のアセンブリ。
9. 前記開口部が、前記１つ以上の保持タブ付近に位置する、請求項１に記載のアセンブリ。
10. 前記開口部が、前記１つ以上の圧力タブ付近に位置し、前記垂直支持部分内のスロットを介してアクセスできる、請求項１に記載のアセンブリ。
11. タッチスクリーンセンサ上の信号リード線と電気接触している１つ以上のテール接触パッドを含む可撓性電気テールを有する、タッチスクリーンセンサアセンブリで使用する方法であって、
    該電気テールに係合するように適合された１つ以上の圧力タブと、該１つ以上の圧力タブと対向し、該テール接続と反対の該センサ側に係合するように適合された１つ以上の保持タブと、該テール及び該センサ上に取り付けられる際に、該クリップの少なくともいくらかのたわみを生じるのに十分な距離で、該１つ以上の圧力タブを該１つ以上の保持タブから分離する垂直支持部分と、該テールが該１つ以上の保持タブと係合することなく該クリップを通り抜けられるように構成された開口部と、を含む機械クリップを提供する工程と、
    該機械クリップを該電気テール及び該タッチスクリーンセンサ上に取り付ける工程と、を含む、方法。
12. 前記タッチスクリーンセンサアセンブリが、ガスケットの使用によってフレームに固定され、前記機械クリップを取り付ける前記工程は、該タッチスクリーンセンサに直接係合するように前記１つ以上の保持クリップで該ガスケットに穴を開ける工程を含む、請求項１１に記載の方法。

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