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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterplattenstruktur gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Eine
herkömmliche
Leiterplattenstruktur ist in 9 dargestellt.
Wie in 9 gezeigt ist, ist eine Vielzahl von Gummikontakten 102,
die jeweils eine durch elastische Verformung vermittelte Ein-/Aus-Schaltfunktion
aufweisen, an vorbestimmten Stellen einer Silikongummifolie 100 angeformt. Auf
der Rückseite
jedes Gummikontaktes 102 ist ein bewegbarer Kontakt 104 angebracht.
Eine Leiterplatte 110, auf der Festkontakte 106,
ein Verbindungsstück 108 und
dergleichen montiert sind, ist an der Rückseite der Silikongummifolie 100 angeordnet. Eine
in die Breite gerichtete Abmessung P der Leiterplatte 110 ist
so festgelegt, dass sie im Wesentlichen der einer in die Breite
gerichteten Abmessung Q der Silikongummifolie 100 entspricht.
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Wenn
der auf der Silikongummifolie 100 vorgesehene Gummikontakt 102 gedrückt wird,
wird der Gummikontakt 102 gemäß der vorstehend beschriebenen
Struktur elastisch verformt und senkt sich, so dass der bewegbare
Kontakt 104 in Richtung des Drückens verschoben und in den
Zustand einer elektrischen Durchgängigkeit mit dem Festkontakt 106 versetzt
wird.
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Die
vorstehend beschriebene herkömmliche Leiterplattenstruktur
ist jedoch von dem Standpunkt her aufgebaut, dass von der Silikongummifolie 100 nur
eine Kontaktfunktion und eine durch elastische Verformung vermittelte
Ein-/Aus-Schaltfunktion verlangt wird, und dass die Kontinuitätsfunktion
für den Stromdurchfluss
zwischen den Gummikontakten 102 gesondert auf der Leiterplatte 110 gewährleistet
wird. Daher muss die Leiterplatte 110 von der Größe her so
beschaffen sein, dass die Leiterplatte 110 wenigstens den
Bereich abdecken kann, über
den all die Gummikontakte 102 angeordnet sind, wie in der Draufsicht
zu sehen ist. Somit wird die Leiterplatte 110 groß ausgeführt und
folglich ist der Platzbedarf für
die Anbringung der Leiterplatte 110 ebenfalls groß. Dies
hat Nachteile, wie beispielsweise einen geringeren Grad an Entwurfsfreiheit
und größere Abmessungen,
ein höheres
Gewicht und höhere
Kosten für
das hergestellte Produkt zur Folge.
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Die
US-A-4 467 150 offenbart eine elastische Folienstruktur, die eine
flexible Leiterplatte umfasst, die um ihre Längsmittellinie so auf sich
selbst geklappt ist, dass der eine Längsabschnitt der Schaltung
direkt über
ihrem anderen Längsabschnitt
liegt. Folglich ist der Längsabschnitt,
der dem elastischen Folienelement der vorliegenden Erfindung entspricht, unausweichlich
von derselben Größe wie der
andere Längsabschnitt,
welcher der Leiterplatte der vorliegenden Erfindung entspricht.
In anderen Worten ausgedrückt,
unterscheidet sich diese bekannte elastische Folienstruktur nicht
von der herkömmlichen
Leiterplattenstruktur, die in den vorstehenden Abschnitten als entsprechender
Stand der Technik beschrieben ist, da diese Leiterplatte eine Größe aufweisen muss,
die es der Leiterplatte ermöglicht,
wenigstens den Bereich zu bedecken, über den alle der Gummikontakte
verteilt sind.
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Ferner
offenbart die US-A-4 837 412 eine Leiterplattenstruktur gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1, bei der der erste Anschlussabschnitt des Abschnitts
mit bewegbaren Kontakten und der zweite Anschlussabschnitt des Abschnitt
mit Festkontakten, die den Endabschnitten der Kontinuitätselemente
der vorliegenden Erfindung entsprechen, mit einem beträchtlichen
Abstand dazwischen entlang des umgeklappten Abschnitts angeordnet
und nicht gezielt an einer kleinen Zahl spezifischer Stellen vorgesehen sind.
Deshalb kann die bekannte Leiterplatte, die der Leiterplatte der
vorliegenden Erfindung entspricht, von der Größe her nicht verkleinert werden.
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Angesichts
der obigen Ausführungen
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung einer
elastischen Folienstruktur mit einer verbesserten elektrischen Kontinuitätsfunktion
und einer Leiterplattenstruktur, die kleiner, leichter und kostengünstiger ausgeführt und
bei der der Grad der Entwurfsfreiheit erhöht werden kann.
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Um
eine Lösung
für dieses
Ziel bereitzustellen, ist die elastische Folienstruktur mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 versehen.
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Die
elastische Folienstruktur mit einer (verbesserten) elektrischen
Kontinuitätsfunktion
umfasst: ein aus einem nichtleitenden Material geformtes und in
folien-geprägter
Form ausgebildetes elastisches Folienelement mit Drückfeldern,
die sich, wenn sie gedrückt
werden, elastisch verformen und bewegbare Kontakte, die auf rückseitigen
Flächen
der Drückfelder
angeordnet sind, um eine vorbestimmte Strecke so in Richtung des
Drückens
verschieben, dass die bewegbaren Kontakte mit Festkontakten elektrisch
durchgängig
gemacht werden; und Kontinuitätselemente,
die auf dem elastischen Folienelement angeordnet, aus einem leitenden
Material geformt und in einem verdrahtungsartiges Muster ausgebildet sind,
wobei die Anfangsabschnitte der Kontinuitätselemente mit den bewegbaren
Kontakten verbunden sind und die Endabschnitte der Kontinuitätselemente frei
zu einem Außenabschnitt
des elastischen Folienelements geführt sind, um eine Verbindung
mit einer Leiterplatte herzustellen, die getrennt und unabhängig auf
einer rückseitigen
Fläche
des elastischen Folienelements vorgesehen ist.
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Die
Anfangsabschnitte der Kontinuitätselemente
der vorstehend beschriebenen elastischen Folienstruktur mit verbesserter elektrischer
Kontinuitätsfunktion
sind so angeordnet, dass sie an mehreren optionalen Stellen in Übereinstimmung
mit den Stellen verteilt sind, an denen Drückfelder festgelegt sind, während die
Endabschnitte der Kontinuitätselemente
gezielt an einer kleinen Zahl spezifischer Stellen angeordnet sind.
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Die
Leiterplattenstruktur umfasst: ein aus einem nichtleitenden Material
geformtes und in folien-geprägter
Form ausgebildetes elastisches Folienelement mit Drückfeldern,
die sich, wenn sie gedrückt
werden, elastisch verformen und bewegbare Kontakte, die auf rückseitigen
Flächen
der Drückfelder
angeordnet sind, um eine vorbestimmte Strecke in Richtung des Drückens so
verschieben, dass die bewegbaren Kontakte mit Festkontakten elektrisch durchgängig gemacht
werden; eine auf einer rückseitigen
Fläche
des elastischen Folienelements angebrachte Leiterplatte; und aus
einem leitenden Material geformte und in verdrahtungsartigem Muster
ausgebildete Kontinuitätselemente,
wobei die Anfangsabschnitte der Kontinuitätselemente mit den bewegbaren
Kontakten und die Endabschnitte der Kontinuitätselemente mit der Leiterplatte
verbunden sind.
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Die
Anfangsabschnitte der Kontinuitätselemente
der vorstehend beschriebenen Leiterplattenstruktur sind so angeordnet,
dass sie an mehreren optionalen Stellen in Übereinstimmung mit den Stellen
verteilt sind, an denen Drückfelder
festgelegt sind, während
die Endabschnitte der Kontinuitätselemente
gezielt an einer kleinen Zahl spezifischer Stellen angeordnet sind.
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Wenn
die auf dem elastischen Folienelement vorgesehenen Drückfelder
gedrückt
werden, werden die auf ihrer rückseitigen
Fläche
angeordneten bewegbaren Kontakte um eine vorbestimmte Strecke in Richtung
des Drückens
verschoben und werden mit den Festkontakten elektrisch durchgängig. Die
Anfangsabschnitte der Kontinuitätselemente
sind mit den bewegbaren Kontakten des elastischen Folienelements
verbunden. Die Endabschnitte der Kontinuitätselemente sind frei zu einem
Außenabschnitt
des elastischen Folienelements geführt, um mit einer Leiterplatte
verbunden zu sein, die unabhängig
und getrennt auf der rückseitigen
Fläche
des elastischen Folienelements angeordnet ist. Folglich sind als
Ergebnis des vorstehend beschriebenen Vorgehens Kontinuitätspfade
für den
Stromdurchfluss gewährleistet.
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Die
Kontinuitätselemente,
die aus einem leitendem Material gebildet und in einem verdrahtungsartigen
Muster ausgebildet sind (wobei dieses „verdrahtungsartige Muster" auch ein kompliziertes
netzartiges Muster beinhaltet), sind auf dem elastischen Folienelement
angeordnet, das aus einem nichtleitenden Material geformt und in
folien-geprägter
Form ausgebildet ist. Die Endabschnitte der Kontinuitätselemente
sind mit der Leiterplatte verbunden. Somit besteht keine Notwendigkeit
einer Ausführung
der Leiterplatte in einer Größe, deren
Umfang den Bereich abdecken kann, auf dem alle Drückfelder
vorgesehen sind.
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In
anderen Worten ausgedrückt,
können durch
die Übertragung
der elektrischen Kontinuitätsfunktion
(durch Kontinuitätspfade
für den
elektrischen Durchfluss) von ihrer Bereitstellung auf der Leiterplatte
nach herkömmlicher
Technik auf eine Bereitstellung auf dem elastischen Folienelement,
das grundsätzlich
aus einem nichtleitenden Material gebildet ist, die Funktionen der
Leiterplatte als Ganzes vereinfacht werden.
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Folglich
genügt
es, wenn die Leiterplatte nur die Bereiche einer Verbindung derselben
mit den Endabschnitten der Kontinuitätselemente bedeckt. Somit kann
die Leiterplatte kompakt ausgeführt
werden, und der Platzbedarf für
ihre Anbringung kann reduziert werden. Auf diese Weise kann der
Grad der Entwurfsfreiheit erhöht
und das hergestellte Produkt kompakt und leichter ausgeführt werden.
Dies führt zudem
zu einer Verringerung der Fertigungskosten.
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Die
Anfangsabschnitte der Kontinuitätselemente
sind so angeordnet, dass sie an mehreren optionalen Stellen in Übereinstimmung
mit den Stellen verteilt sind, an denen Drückfelder festgelegt sind, während die
Endabschnitte der Kontinuitätselemente gezielt
an einer kleinen Zahl spezifischer Stellen angeordnet sind. Folglich
genügt
es, unabhängig
davon, an wie vielen dieser mehreren Stellen die Drückfelder
verteilt sind, wenn die Leiterplatte selbst in einer Ausdehnung
vorhanden ist, welche die kleine Zahl spezifischer Stellen abdecken
kann, an denen die Endabschnitte der Kontinuitätselemente angeordnet sind.
Je mehr Drückfelder
vorgesehen sind, desto wirksamer ist folglich die vorliegende Erfindung.
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Ferner
ist eine Leiterplattenstruktur ausgebildet, die eine Leiterplatte
und das elastische Folienelement mit verbesserter elektrischer Kontinuitätsfunktion
umfasst.
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Da
die elastische Folienstruktur mit der verbesserten elektrischen
Kontinuitätsfunktion
direkt Anwendung findet, können
die vorstehend beschriebenen hervorragenden Effekte in entsprechender Weise
erzielt werden. Folglich kann die Leiterplatte kompakt ausgeführt und
der Platzbedarf für
ihre Anbringung kann verringert werden. Auf diese Weise kann der
Grad der Entwurfsfreiheit erhöht
und das hergestellte Produkt kompakt und leichter ausgeführt werden.
Dies führt
zudem zu einer Verringerung der Fertigungskosten.
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Ferner
ist eine Leiterplattenstruktur ausgebildet, die eine Leiterplatte
und das elastische Folienelement mit verbesserter elektrischer Kontinuitätsfunktion
umfasst.
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Da
die elastische Folienstruktur mit der verbesserten elektrischen
Kontinuitätsfunktion
direkt Anwendung findet, können
die vorstehend beschriebenen hervorragenden Effekte in entsprechender Weise
erzielt werden. Folglich kann bei der Leiterplattenstruktur die
Leiterplatte kompakt ausgeführt und
der Platzbedarf für
ihre Anbringung kann verringert werden. Auf diese Weise kann der
Grad der Entwurfsfreiheit für
die Leiterplattenstruktur erhöht
und das hergestellte Produkt kompakt und leichter ausgeführt werden.
Dies führt
zudem zu einer Verringerung der Fertigungskosten.
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht einer Silikongummifolie, die ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung betrifft;
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2 eine
Längsschnittansicht,
die eine Zustandsform zeigt, bei der die in 1 gezeigte
Silikongummifolie in einem Stück
mit einer Leiterplatte geformt ist;
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3 eine
der 2 entsprechende Längsschnittansicht, die ein
Beispiel einer frei angepassten Form der Silikongummifolie der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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4 eine
der 2 entsprechende Schnittansicht, die ein weiteres
Beispiel einer frei angepassten Form der Silikongummifolie der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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5 eine
der 2 entsprechende Längsschnittansicht, die ein
modifiziertes Beispiel zeigt, das sich eines Verfahrens zum Einbetten
von Drähten
auf einer Bodenfläche
einer Folie (d.h. Anhaften) anstelle eines Verfahrens zum Verlegen
von Drähten auf
einem mittleren Abschnitt der Folie (d.h. Einbetten) bedient;
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6 eine
perspektivische Schemaansicht einer Silikongummifolie, die nicht
Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, auf der ein modifiziertes
Beispiel gezeigt ist, bei dem nur an einer Stelle ein Gummikontakt
vorgesehen ist;
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7 eine
Längsschnittansicht
der in 6 gezeigten Silikongummifolie;
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8 eine
der 2 entsprechende Längsschnittansicht, die ein
modifiziertes Beispiel eines Verfahrens zum Verlegen eines Außendrahtes
und eines Innendrahtes zeigt;
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9 eine
Längsschnittansicht,
die eine herkömmliche
Leiterplattenstruktur zeigt.
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Im
Folgenden werden die vorliegende Erfindung betreffende Ausführungsbeispiele
einer elastischen Folienstruktur mit einer verbesserten elektrischen
Kontinuitätsfunktion
und einer Leiterplattenstruktur unter Bezugnahme auf 1 bis 8 beschrieben.
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1 zeigt
eine Draufsicht einer die vorliegende Erfindung betreffenden Silikongummifolie. 2 zeigt
die Längsschnittansicht
einer Zustandsform, bei der die Silikongummifolie in einem Stück mit einer
Leiterplatte geformt ist.
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Wie
in diesen Figuren gezeigt ist, umfasst eine als „elastisches Folienelement" dienende Silikongummifolie 10 einen
Folien-Hauptabschnitt 12, der in der Draufsicht rechtwinklig
ist. Als „Drückfelder" fungierende Gummikontakte 14,
die in der Längsschnittansicht
als im Wesentlichen T-förmige Blöcke ausgebildet
sind, sind in einem Stück
mit der vorderseitigen Fläche
des Folien-Hauptabschnitts 12 geformt. Folglich sind die
Gummikontakte 14 aus demselben Material wie der Folien-Hauptabschnitt 12 geformt
(d.h. die Gummikontakte 14 sind aus einem nichtleitenden
elastischen Material geformt). Hier ist darauf hinzuweisen, dass
bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
insgesamt sechs Gummikontakte 14 in rasterähnlicher
Form angeordnet sind.
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Der
Gummikontakt 14 ist durch einen als gestauchter, massiver
Zylinder ausgebildeten oberen Abschnitt 14A, einen in gleicher
Weise wie der obere Abschnitt 14A als gestauchter, massiver
Zylinder ausgebildeten unteren Abschnitt 14B und einen Stützabschnitt 14C gebildet,
der kragenförmig
ausgebildet und mit unteren Umfangsaußenkante des oberen Abschnitts 14A und
der vorderseitigen Fläche des
Folien-Hauptabschnitts 12 verbunden und elastisch verformbar
ist. Der obere Abschnitt 14A, der untere Abschnitt 14B und
der Stützabschnitt 14C sind jeweils
in einem Stück
mit dem Folien-Hauptabschnitt 12 geformt. Der obere Abschnitt 14A ist
der Abschnitt, auf den die Druckkraft (Betätigungsdruck) in Richtung der
Pfeile A in 2 wirkt. Der untere Abschnitt 14B ist
so ausgebildet, dass er einen kleineren Durchmesser als den des
oberen Abschnitts 14A aufweist, und ist der Abschnitt,
der bewegbare Kontakte (Anfangsabschnitte 32A, 34A, 36A und 38A bis 38C einer
Verdrahtungsgruppe 30) nach unten verschiebt, die an späterer Stelle
beschrieben werden.
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Ein
Hohlraum 16, der sich bis zur rückseitigen Fläche des
Folien-Hauptabschnitts 12 fortsetzt, ist unter dem Gummikontakt 14 mit
dem vorstehend beschriebenen Aufbau ausgebildet. Auf diese Weise ist
der Gummikontakt 14 an der Stelle gestaltet, an welcher
der Hohlraum ausgebildet ist, und liegt über dem Hohlraum auf. Wenn
eine Druckkraft in Richtung des Pfeils A auf den oberen Abschnitt 14A des
Gummikontakts 14 ausgeübt
wird, wird der Stützabschnitt 14C elastisch
verformt und der untere Abschnitt 14B kann dadurch nach
unten in den Hohlraum 16 verschoben werden, wobei die Verschiebung
des unteren Abschnitts 14B durch elastische Verformung
des Gummis vermittelt wird.
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In
der rückseitigen
Fläche
des Folien-Hauptabschnitts 12 der Silikongummifolie 10 ist
ein plattenförmiger
konkaver Abschnitt 18 ausgebildet. Ein festes Element 20,
dessen Schichtdicke im Wesentlichen der Tiefe des konkaven Abschnitts 18 entspricht,
ist in den konkaven Abschnitt 18 eingebaut. Das feste Element 20 ist
als ein Harzsubstrat ausgebildet und fungiert als Auflageelement,
das die Silikongummifolie 10 trägt, die durch ein elastisches
Material gebildet ist. Hier ist darauf hinzuweisen, dass durch die
Anbringung des festen Elements 20 in dem konkaven Abschnitt 18 die
Hohlräume 16 geschlossen
werden.
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Ein
Leiterplatteneinbauabschnitt 22, der in der den Gummikontakten 14 entgegengesetzten Richtung
hervorsteht, ist in einem Stück
mit der rückseitigen
Fläche
eines Seitenabschnitts des Folien-Hauptabschnitts 12 der
Silikongummifolie 10 ausgebildet. Folglich ist nur dieser
Bereich, in dem der Leiterplatteneinbauabschnitt 22 geformt
ist, so ausgebildet, dass er dicker als die anderen Bereiche ist. Eine
Leiterplatte 24, deren in die Breite gerichtete Abmessung
P' (siehe 2)
extrem klein ist, ist auf der Unterseite des Leiterplatteneinbauabschnitts 22 so angebracht,
dass die Leiterplatte 24 sich in freitragender Weise gehalten
wird. Auf der Leiterplatte 24 ist ein Verbindungsstück 26 angebracht,
und zusätzlich
sind verschiedene Schaltungsvorrichtungen 28 auf der Leiterplatte 24 angeordnet.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist die Verdrahtungsgruppe 30,
die als „Kontinuitätselemente
(für den
Stromdurchfluss)" fungiert und
aus einem leitenden Material gebildet ist, in rasterartiger Form
auf dem Folien-Hauptabschnitt 12 der Silikongummifolie 10 angeordnet.
Das „verdrahtungsartige
Muster" der Verdrahtungsgruppe 30 kann
ein kompliziertes, netzartiges Muster sein. Bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
sind die Gummikontakte 14 in zwei Reihen aus insgesamt
sechs Gummikontakten 14 angeordnet. Daher ist die Verdrahtungsgruppe 30 aus
insgesamt sechs Außendrähten 32, 34, 36,
die paarweise rechts und links angeordnet sind, und insgesamt einem
Innendraht 38 gebildet, der seitlich an den Stellen abzweigt,
an denen jeweils die Gummikontakte 14 ausgebildet sind.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Verdrahtungsgruppe 30 in einen mittleren Abschnitt
in der Richtung der Plattendicke des Folien-Hauptabschnitts 12 eingebettet
(Verfahren zum Anordnen der Drähte
in einem mittleren Abschnitt).
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Die
Anfangsabschnitte 32A, 34A, 36A der Außendrähte 32, 34, 36 sind
jeweils in der Form von halbkreisförmigen Platten ausgebildet
und so angeordnet, dass sie jeweils an die Unterseite der unteren Abschnitte 14B der
entsprechenden Gummikontakte 14 anstoßen. Die Endabschnitte 32B, 34B und 36B der
Außendrähte 32, 34 und 36 sind
gezielt an einer Stelle angeordnet (d.h. an einer Ecke der Gummifolie 10,
die der Bereich ist, in dem der Leiterplatteneinbauabschnitt 22 ausgebildet
ist).
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Die
Anfangsabschnitte 38A, 38B und 38C des
Innendrahts 38 sind in entsprechender Weise in der Form
von halbkreisförmigen
Platten ausgebildet und so angeordnet, dass sie jeweils an die Unterseite der
unteren Abschnitte 14B der entsprechenden Gummikontakte 14 anstoßen. Hier
ist darauf hinzuweisen, dass alle der Anfangsabschnitte 32A, 34A, 36A der
Außendrähte 32, 34, 36 und
alle der Anfangsabschnitte 38A, 38B, 38C des
Innendrahtes Abschnitte sind, die den „Anfangsabschnitten der Kontinuitätselemente" der vorliegenden
Erfindung entsprechen und jeweils Abschnitte sind, die als „bewegbare
Kontakte" fungieren.
Ferner sind vorbestimmte Schaltstückabstände 40 zwischen den
Anfangsabschnitten 32A, 34A, 36A der
Außendrähte 32, 34, 36 und
den Anfangsabschnitten 38A, 38B, 38C des
Innendrahtes 38 ausgebildet.
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Ein
Endabschnitt 38D des Innendrahtes 38 ist zwischen
der Gruppe aus Endabschnitten (32B, 34B, 36B)
der Außendrähte 32, 34, 36 auf
der linken Seite und der Gruppe aus Endabschnitten (32B, 34B, 36B)
der Außendrähte 32, 34, 36 auf
der rechten Seite angeordnet. Folglich sind alle Endabschnitte 32B, 34B, 36B der
Außendrähte 32, 34, 36 und
der Endabschnitt 38D des Innendrahtes 38 gezielt
an einer Stelle (ein Eckabschnitt) des Folien-Hauptabschnitts 12 der
Silikongummifolie 10 angeordnet. Hier ist darauf hinzuweisen,
dass die „kleine
Zahl spezifischer Stellen" der
vorliegenden Erfindung, wie in den Ansprüchen 2 und 4 angeführt, hinsichtlich
des vorliegenden Ausführungsbeispiels
die vorgenannte „eine Stelle
an einem Eckabschnitt des Folien-Hauptabschnitts 12" meint.
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Die
Endabschnitte 32B, 34B, 36B der Außendrähte 32, 34, 36 und
der Endabschnitt 38D des Innendrahtes 38 sind
mit vorbestimmten Stellen der Leiterplatte 24 verbunden.
Auf diese Weise wird der Zustand einer elektrischen Kontinuität der Verdrahtungsgruppe 30,
die in der Silikongummifolie 10 eingebettet ist, und der
Leiterplatte 24 aufrechterhalten.
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Festkontakte 42,
die jeweils als ein aus einem leitenden Material geformtes „feststehendes Schaltstück" dienen, sind an
vorbestimmten Stellen der Oberseite des festen Elements 20 angeordnet (d.h.
Stellen, die den unteren Abschnitten 14B der Gummikontakte 14 entgegengesetzt
sind).
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In
den nächsten
Abschnitten werden die Funktionsweise und die Effekte des vorliegenden Ausführungsbeispiels
beschrieben. Wenn die auf der Silikongummifolie 10 vorgesehenen Gummikontakte 14 in
Richtung der Pfeile A gedrückt
werden, werden die Anfangsabschnitte 36A der Außendrähte 36 und die
Anfangsabschnitte 38C des Innendrahtes 38, die in
einem Zustand angeordnet sind, in dem sie an rückseitige Flächen der
Gummikontakte 14 anstoßen,
durch die unteren Abschnitte 14B der Gummikontakte 14 nach
unten geschoben. Somit werden die beiden Anfangsabschnitte 36A, 38C elastisch verformt
und berühren
die auf der Oberseite des festen Elements 42 angeordneten
Festkontakte 42. Auf diese Weise wird der durch die Außendrähte 36 und den
Innendraht 38 gebildete Kontinuitätspfad für den Stromdurchfluss geschlossen,
und der Kontinuitätspfad
für den
Stromdurchfluss zur Leiterplatte 24 ist gewährleistet.
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Auf
diese Weise ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Verdrahtungsgruppe 30,
die aus einem leitenden Material gebildet und verdrahtungsartig
ausgebildet ist, in die Silikongummifolie 10, die aus einem
nichtleitenden Material gebildet und in Form einer Platte ausgebildet
ist, eingebettet, und die Endabschnitte 32B, 34B, 36B, 38D der
Verdrahtungsgruppe 30 sind mit der Leiterplatte 24 verbunden.
Daher besteht nicht die Notwendigkeit einer Ausführung der Leiterplatte 24 in
einer Größe, die den
Bereich abdecken kann, auf dem jeweils die Gummikontakte 14 vorgesehen
sind. In anderen Worten ausgedrückt,
ist es bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
durch die Übertragung
der Funktion der Verdrahtungsgruppe 30 (d.h. Kontinuitätspfad für den Stromdurchfluss)
von der herkömmlichen
Bereitstellung auf der Leiterplatte 24 auf eine Bereitstellung
auf der grundsätzlich
aus einem nichtleitenden Material geformten Silikongummifolie 10 möglich, die
von der Leiterplatte 24 verlangten Funktionen zu vereinfachen.
In Übereinstimmung
mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
genügt
es folglich, wenn die Leiterplatte 24 nur die Bereiche
für eine Verbindung
mit den Endabschnitten 32B, 34B, 36B, 38D der
Verdrahtungsgruppe 30 abdecken kann. Somit kann die Leiterplatte 24 kompakter
ausgeführt und
der Platzbedarf für
ihre Anbringung kann reduziert werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
genügt
es nämlich,
dass die Leiterplatte 24 eine in die Breite gerichtete
Abmessung P' (siehe 2) aufweist,
die halb so groß bzw.
kleiner als die in die Breite gerichtete Abmessung P (siehe 8)
der herkömmlichen
Leiterplatte 110 ist.
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, kann gemäß der elastischen Folienstruktur
mit einer verbesserten Kontinuitätsfunktion
und der Leiterplattenstruktur, die das vorliegende Ausführungsbeispiel
betreffen, der Grad der Entwurfsfreiheit erhöht werden, und das hergestellte
Produkt kann kompakter und leichter ausgeführt sein. Zudem können die
Fertigungskosten reduziert werden.
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Wie
aus der 1 zu ersehen ist, sind bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Gummikontakte 14 der Silikongummifolie 10 so
angeordnet, dass sie an insgesamt sechs Punkten (Stellen) vorhanden
sind. Da die Endabschnitte 32B, 34B, 36B, 38D der
Verdrahtungsgruppe 30 jedoch gezielt an einer Stelle auf
einem Eckabschnitt der Silikongummifolie 10 angeordnet
sind, genügt
es, wenn die Leiterplatte 24 selbst in einer Ausdehnung
vorhanden ist, welche die eine spezifische Stelle abdecken kann,
an der die Endabschnitte 32B, 34B, 36B und 38D der Verdrahtungsgruppe 30 angeordnet
sind. Folglich werden bei der elastischen Folienstruktur mit einer verbesserten
elektrischen Kontinuitätsfunktion
und der Leiterplattenstruktur, die das vorliegende Ausführungsbeispiel
betreffen, die Auswirkungen einer kompakteren Ausführung der
Leiterplatte 24 und des Begleiteffekts eines geringeren
Platzbedarfs für
die Anbringung der Leiterplatte 24 umso deutlicher, je
mehr die Anzahl der Gummikontakte 14 erhöht wird.
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Ferner
werden auch folgenden Effekte erzielt, wenn die elastische Folienstruktur
mit einer verbesserten elektrischen Kontinuitätsfunktion und die Leiterplattenstruktur,
die das vorliegende Ausführungsbeispiel
betreffen, Anwendung finden.
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Da
der Platzbedarf für
die Anbringung der Leiterplatte 24 geringer ist, kann nämlich, wie
in 3 und in 4 gezeigt
ist, ein neben der Leiterplatte befindlicher seitlicher Raum 44,
der in der herkömmlichen
Technik als „toter
Raum" bezeichnet wurde,
zu einem offenen Raum gemacht werden. Wie in 3 gezeigt
ist, ist es somit möglich,
eine Seite (die Seite, an der die Leiterplatte 24 nicht
angeordnet ist) eines festen Elements 46 und einer als „elastisches
Folienelement" dienenden
Silikongummifolie 48 schräg auszuführen. Oder es besteht die Möglichkeit,
wie in 4 gezeigt ist, eine Seite eines festen Elements 50 und
einer als „elastisches
Folienelement" dienenden
Silikongummifolie 52 im rechten Winkel umzubiegen. Diese
Art von schräger
Ausführung
bzw. rechtwinkligem Umbiegen einer Seite des festen Elements und
der Silikongummifolie, wie dies in 3 und in 4 gezeigt
ist, wird nachstehend als „frei
gestaltete Form (frei gestaltetes Umbiegen)" bezeichnet. Wenngleich die Betätigungsrichtung
des Gummikontakts 14 auf der einen Seite der der Richtung
des Pfeils A in der Weise entspricht, die in 2 gezeigt
ist, kann daher die Betätigungsrichtung
des Gummikontakts 14 auf der anderen Seite so ausgeführt werden,
dass sie der Richtung des Pfeils B (siehe 3), die
eine Schrägrichtung
ist, oder der Richtung des Pfeils C (siehe 4) entspricht,
die eine orthogonale Richtung ist. Folglich kann der Grad der Entwurfsfreiheit
erhöht
werden, und eine Verwendung für
unterschiedliche Arten von Geräten
ist möglich.
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Hier
ist darauf hinzuweisen, dass bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
eine Struktur verwendet wird, bei der die Verdrahtungsgruppe 30 in
Richtung der Dicke in einem mittleren Abschnitt der Silikongummikontakte 14 eingebettet ist,
verwendet wird (d.h. ein Verfahren zum Verlegen von Drähten in
einem mittleren Abschnitt). Die vorliegende Erfindung ist jedoch
nicht auf dieses beschränkt,
und es kann eine Struktur verwendet werden, bei der die Kontinuitätselemente
auf einer Oberfläche
(Oberseite oder Unterseite) der Silikongummifolie angebracht sind
(d.h. ein Verfahren zum Verlegen von Drähten auf einer Fläche). Wie
in 5 gezeigt ist, ist es zum Beispiel möglich, die
als „Kontinuitätselemente" dienende Verdrahtungsgruppe 30 auf die
Unterseite einer als „elastisches
Folienelement" dienenden
Silikongummifolie 60 anzuhaften.
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Ferner
wird bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Struktur
verwendet, bei der die Gummikontakte 14 an mehreren Stellen angeordnet
sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Die
vorliegende Erfindung kann ebenso bei einer Struktur Anwendung finden,
bei der – wie
dies in 6 und 7 gezeigt ist – ein als „Drückfeld" fungierender Gummikontakt 64 nur
an einer Stelle auf einer als „elastisches
Folienelement" dienenden
Silikongummifolie 62 angeordnet ist. Hier ist darauf hinzuweisen,
dass in 6 und in 7 ein Verfahren
dargestellt ist, bei dem ein Draht 66 in einem mittleren
Abschnitt verlegt ist, wobei es aber auch möglich ist, sich eines Verfahren zum
Verlegen des Drahtes 66 auf der Oberfläche zu bedienen.
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Zudem
sind bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Endabschnitte 32B, 34B, 36B, 38D der
Verdrahtungsgruppe 30 an einer Stelle auf einem Eckabschnitt
der Silikongummifolie 10 versammelt. Es besteht jedoch
keine absolute Notwendigkeit dafür,
dass die Endabschnitte 32B, 34B, 36B, 38D der
Verdrahtungsgruppe 30 an einer Stelle zusammengefasst sind.
Unter der Voraussetzung, dass der Effekt einer Reduzierung des Platzbedarfs
für die
Anbringung der Leiterplatte 24 erzielt wird, können zum
Erfüllen
dieses Zwecks zwei oder drei Stellen oder dergleichen verwendet
werden, die relativ nahe beieinander liegen. Das ist das, was mit der „kleinen
Zahl spezifischer Stellen" in
den Ansprüchen
2 und 7 gemeint ist.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird eine Struktur
verwendet, welche die Anfangsabschnitte 32B, 34A, 36A, 38D der
Verdrahtungsgruppe 30 selbst als bewegbare Kontakte nutzt.
Es ist jedoch möglich,
eine Struktur zu verwenden, bei der die bewegbaren Kontakte getrennt
und unabhängig
von den Anfangsabschnitten der Kontinuitätselemente vorgesehen und die
bewegbaren Kontakte mit den Anfangsabschnitten der Kontinuitätselemente
verbunden sind. Es ist nämlich
nicht notwendig, dass die Anfangsabschnitte 32A, 34A, 36A, 38D in
einem Stück
mit den bewegbaren Kontakten geformt sind.
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Bei
dem obigen Ausführungsbeispiel
werden, wie dies vorstehend beschrieben ist, die Anfangsabschnitte 32A, 34A, 36A, 38D der
Verdrahtungsgruppe 30 selbst als bewegbare Kontakte verwendet.
Daher sind die Anfangsabschnitte der Kontinuitätselemente begrifflich mit
den bewegbaren Kontakten verbunden.
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Zudem
wird bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, dass
der Gummikontakt 14 aus drei Elementen gebildet ist, nämlich der
obere Abschnitt 14A, der untere Abschnitt 14B und
der Stützabschnitt 14C,
dem Gummikontakt 14 eine durch Ausnutzen der elastischen
Verformung vermittelte Ein-/Aus-Schaltfunktion verliehen. Bei der Auslegung
des technischen Umfangs der vorliegenden Erfindung ist es jedoch
unerheblich, ob eine Ein- und Ausschaltung mit der „vermittelnden" Wirkung der elastischen
Verformung wie in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel durchgeführt wird.
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Das
vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel
verwendet eine Kontaktstruktur, welche die Anfangsabschnitte 32A, 34A, 36A der
Außendrähte 32, 34, 36 und
die Anfangsabschnitte 38A bis 38C des Innendrahts 38,
die als bewegbare Kontakte fungieren, elastisch verformt. Die vorliegende
Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschränkt, und es kann irgendeine
der unterschiedlichen Arten von Kontaktstrukturen verwendet werden.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Außendrähte 32, 34, 36 und der
Innendraht 38 (mit Ausnahme der innerhalb des Leiterplatteneinbauabschnitts 22 angeordneten
Endabschnitte 32B, 34B und 36B) als Drähte aufgebaut,
die in derselben Ebene liegen. Es ist jedoch auch möglich, ein
unterschiedliches Verfahren zum Verlegen der Drähte zu verwenden. Wie in 8 gezeigt
ist, die auf der Grundlage von 2 gezeichnet ist,
kann beispielsweise ein Aufbau verwendet werden, bei dem ein Nahabschnitt 36A' des Anfangsabschnitts 36A des
Außendrahts 36 und
ein Nahabschnitt 38C' des
Anfangsabschnitts 38C des Innendrahtes 38 (d.h.
die innerhalb der direkt unter den Gummikontakten 14 befindlichen
Hohlräume
gelegenen Bereiche) in geeigneter Weise so umgebogen werden, dass
sie den Seitenflächen
der unteren Abschnitte 14B der Gummikontakte 14 und
den rückseitigen
Flächen
der Stützabschnitte 14C entlang
verlaufen.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, ist es gemäß der elastischen Folienstruktur
mit einer verbesserten elektrischen Kontinuitätsfunktion und der Leiterplattenstruktur
der vorliegenden Erfindung möglich,
die überlegenen
Effekte einer Erhöhung
des Grads der Entwurfsfreiheit und einer kompakteren, leichteren
und kostengünstigeren
Ausführung
der Strukturen zu erreichen.
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Insbesondere
sind zum einen die Anfangsabschnitte der Kontinuitätselemente
so angeordnet, dass sie an mehreren optionalen Stellen in Übereinstimmung
mit den Stellen verteilt sind, an denen Drückfelder festgelegt sind, während zum
anderen die Endabschnitte der Kontinuitätselemente gezielt an einer
kleinen Zahl spezifischer Stellen angeordnet sind. Damit wird ein überlegener
Effekt dahingehend erzielt, dass der Effekt eines höheren Grads
der Entwurfsfreiheit, der Effekt einer kompakteren und leichteren
Ausführung
der Struktur und der Effekt einer Kostenreduzierung, was insgesamt
Effekte sind, die auf die Verringerung des Platzbedarfs für die Anbringung
der Leiterplatte zurückzuführen sind,
umso offenkundiger werden, je größer die
Anzahl der vorgesehenen Drückfelder
ist.