專利名稱:可安裝的電導體的制作方法
技術領域:
本發明涉及電纜和電路,并且特別涉及與鉤和/或環緊固件結合的電纜和柔性電路。
相關申請本發明要求2000年10月25日提交的U.S.臨時申請NO.60/243,353、2000年5月25日提交的U.S.臨時申請NO.60/293,743、以及2001年9月19日提交的U.S.臨時申請NO.60/323,244的所有可獲得的權利,并且在此對其全部內容進行交叉引用。
背景技術:
全世界對于電線、電纜和電路的使用增長得很快。隨著這種增長,需要對于這種導體和處理器的路徑進行可控制的導向并確保安全性,以便避免傷害到人并且保護這種導體形成的電連接在建立和使用中避免出現非有意的斷開和損壞。
例如,在汽車或者其他的工業中放置電纜是很普遍的,例如,在諸如襯頂的裝飾板的不可見的表面上(汽車的乘客看不到的表面)安裝頂燈電纜,以便為放置在襯頂中的頂燈等組件提供電能。經常需要適當地安裝這樣的電纜,以便放置電纜接頭,該接頭用于在裝飾板安裝之后進行連接,并且避免噪聲以及在組裝過程中的與電纜移動相關的老化。
例如,帶狀電纜經常用于計算機和其他的電子裝置,優點是能夠將電纜安裝在,例如側面板上便于組裝其他的內部元件,以避免在組裝過程中的電纜損壞,并且減少在產品使用過程中電纜的移動,從而避免損壞和老化。
電路板和裝置經常包括大量的彼此連接的電子元件,用于電信號的通信。這種彼此的相互連接通常需要可靠的導電接頭來進行電傳導,接頭是通過各種手段,例如,焊接或者插頭插座的形式來進行組裝和安裝的。這些安裝和組裝方法經常需要準確的匹配件的對準,這些匹配件在需要的連接進行最初的組建之后很難移動或者調整。如果緊固件提供的安裝是可釋放的連接,并且如果它們允許用于快速有效地組裝而不需要進行將相互連接的元件的準確的對準則會很有幫助。
此外,通常在計算機硬件和外圍設備的殼體中、在裝置的殼體中以及在裝飾面板的后面,通過使用各種的捆扎帶、粘合劑以及其他的緊固材料和技術進行電纜的安裝。通常,電纜在適當的位置進行固定以便安放用于在裝飾面板安裝之后進行連接的電纜接頭,來避免在組件的壽命期間與電纜的移動有關的噪聲和電纜老化。觸摸緊固件為側面板上的電纜提供方便的安裝,例如,用于便于組裝其他的內部元件,來避免在組裝過程中的電纜的損壞,并且減少在產品使用中電纜移動引起的損壞。
發明內容
本發明提出了一種電纜或者柔性電路板,具有永久連接的緊固件部件,該部件沿著其長度方向延伸以在支撐表面上安裝電纜。
根據本發明的一個方面,延伸的電纜包括至少兩個電導體,電導體沿著電纜縱向延伸,以及絕緣體,包圍并且將導體彼此電絕緣,該絕緣體包括暴露的具有從其延伸的緊固件部件陣列的表面,緊固件部件被放置并且構造來進行與支撐表面有關的匹配緊固件部件的結合,來有選擇地在支撐表面上安裝電纜。
本發明的這一方面的變例可以包括一個或者多個下面的特點。緊固件部件被成型,以便進行與支撐表面相關的暴露的環形纖維的結合。絕緣體露出的表面包括熱塑樹脂的第一寬表面,緊固體部件陣列由升起的熱塑樹脂突起形成。該露出的表面還包括第二熱塑樹脂寬表面,第二緊固件部件陣列由升起的沿著所述的第二寬表面延伸的熱塑樹脂突起形成。緊固件部件的陣列是基本上與絕緣體的第一寬表面共同延伸的。緊固件部件的區域形成了在電纜的橫向邊緣區之間延伸的緊固件部件的縱向帶,該橫向邊緣區缺少所述的緊固件部件。延長的電纜具有從緊固件部件的末端到與緊固件部件相對的絕緣體的露出的寬表面測量的小于0.050英寸的整個厚度,該整個厚度小于大約0.030英寸。絕緣體是疊層,該疊層包括第一和第二層熱塑樹脂層和在其間的粘合層,第一層定義了露出表面的第一寬表面,第二層定義了露出的表面的第二寬表面,緊固件部件陣列是由第一和第二寬表面的至少一個的熱塑樹脂的升起突起形成的。絕緣體是熱塑樹脂的單一結構,該單一結構定義了露出的表面的第一和第二寬表面,緊固件部件陣列是由第一和第二寬表面的至少一個的熱塑樹脂的升起突起形成的。絕緣體包括第一和第二層熱塑樹脂層,導體放置在其間,第一和第二層以這樣的方式彼此永久焊接,以便包圍并且將導體彼此電絕緣,緊固件部件陣列是由第一和第二層中的一個的露出表面的熱塑樹脂的升起突起形成的。
此外,本發明的這一方面的附加特征可以包括下面的一個或者多個。緊固件部件是露出的環形纖維。絕緣體包括的熱塑樹脂和露出的環形纖維是纖維網的一部分,該網是通過封裝纖維網,通過熱塑樹脂附裝到絕緣體的。纖維網是非織物材料。拉長的電纜定義了在相對的縱向端之間的固定電纜長度,電纜還包括電接頭,它被電附裝到至少一個導體并且在一個縱向端機械附裝到電纜。
在另一個方面,本發明提供了可釋放的可安裝的帶狀電纜,電纜的延伸定義了縱向方向,該電纜包括多個縱向延伸的電導體,圍繞并且將多個導體彼此電絕緣的絕緣體,以及熱塑樹脂形成的環形的可結合的緊固件部件條帶,該條帶沿著帶狀電纜延伸并且永久地附裝到絕緣體的表面上,以便緊固件部件被露出來與環形材料結合。
本發明的另一個方面提供了一種連續形成電纜的方法,該方法包括將包括熱塑樹脂的電絕緣材料填充到間隙中,該間隙鄰近旋轉塑型卷筒的表面形成,該塑型卷筒定義了其中的孔穴陣列,該絕緣材料是在選擇的壓力和溫度狀態下被引入的,該條件以便使得絕緣材料至少部分地填充孔穴,來形成與所述的絕緣材料的帶條的一個寬側面一體化的,并且從其延伸出的緊固件元件桿;而且將至少兩個縱向連續并且分隔開的電導體引入到間隙中,以便使得絕緣材料包封并且電絕緣電導體,并且使得電導體成為緊固件部件桿從其延伸的絕緣材料條帶的一體化部分。
本發明的這一方面的變例可以包括一個或者多個下面的特征。塑型卷筒的孔穴被成型為塑型用于緊固件部件桿的末端。該末端被成型以便懸于絕緣材料條帶的寬邊,從而與露出的環形纖維結合。每根桿定義了一個頂端部分,該方法還包括將多個桿的頂端部分變形,來形成懸于絕緣材料條帶的寬邊的結合末端,該結合末端被成型以便可以與露出的環形纖維結合。間隙是定義在旋轉塑型卷筒和反轉壓力卷筒之間的縫隙,旋轉塑型卷筒和反轉壓力卷筒中的每一個在其中定義了一個孔穴陣列,絕緣材料在選擇的壓力和溫度條件下被引入以便使得絕緣材料至少部分地填充旋轉塑型卷筒和反轉壓力卷筒中的每一個孔穴陣列,以便與絕緣材料條帶的每個相對的寬邊一體化地形成并且從絕緣材料條帶的每個相對的寬邊伸出。絕緣材料包括熱塑樹脂層和膜支撐,來承載在其表面上的電導體,該熱塑樹脂層被直接引入到鄰近旋轉塑型卷筒的間隙,承載電導體的膜支撐在使其永久地結合到熱塑樹脂的壓力和溫度條件下引入到間隙來包封并且電絕緣導體。絕緣材料包括第一和第二熱塑樹脂膜,其中電導體和第一以及第二膜與放置在第一和第二膜之間的電導體被一起引入到間隙,所述的第一膜在使得第一和第二膜以包封并且電絕緣導體的方式彼此永久結合的溫度和壓力條件下被直接引入到鄰近旋轉塑型卷筒。該方法包括,間隙的下游,在凝固之后,縱向地切斷電絕緣材料以便形成兩個電纜,每個電纜包括至少一個導體。
在另一方面,本發明提供了一種連續形成電纜的方法,包括將熔化的樹脂引入到形成在旋轉塑型卷筒和反轉壓力卷筒之間的縫隙中,塑型卷筒具有在其中定義了微小的塑型孔穴陣列的外圍表面,該引入是在選擇的使得樹脂填充塑型孔穴并且形成緊固件部件桿陣列的溫度和壓力下進行的,緊固件部件桿是與樹脂寬帶條一體化形成的,并且從其延伸;并且同時引入預制的帶狀電纜到鄰近壓力卷筒的縫隙,以便樹脂寬條帶在與緊固件部件桿相對的邊與帶狀電纜的寬邊永久結合。
在本發明的另一個方面中,連續地形成電纜的方法包括制備具有連續的長度的緊固件帶,該緊固件帶包括基底和可環形結合的緊固件部件陣列,基底是熱塑樹脂的并且定義了第一和第二相對的寬表面,環形可結合的緊固件部件陣列包括第一表面的熱塑樹脂突起;鄰近緊固件帶放置連續長度的支撐膜,支撐膜定義了寬表面,該支撐膜的寬表面被放置為面對緊固件帶的第二寬表面;在緊固件帶的第二寬表面和支撐膜的寬表面之間放置多個分隔開的連續長度的電導體;以及在緊固件帶的第二寬表面和支撐膜的寬表面之間放置電絕緣粘合層,以便使得粘合層將多個電導體彼此電絕緣,同時永久地將緊固件帶和支撐膜結合,以便包封其間的多個導體。
在本發明的另一個方面中,形成電纜的方法包括將環形材料的連續的條帶沿著卷筒的表面引入到間隙中,這種引入是在選擇的條件下進行的,該條件使得環形材料至少部分地嵌入到電絕緣材料中,以便將環形材料結合到樹脂,同時將具有可結合的鉤的纖維部分露出以用于結合;以及將至少兩個縱向連續并且彼此分隔開的電導體引入到間隙中,以便使得絕緣材料包封并且電絕緣在間隙中的導體,來形成多導體電纜,該電纜具有從其外表面延伸的可結合的環。
具有一體化的緊固裝置的電纜(或線)可以具有很多的優點。例如,這種具有緊固件的電纜的連續長度可以被截斷成為任意需要的長度并且仍舊保持其緊固特性。此外,導體可以為緊固件基底提供縱向的加強。電纜可以形成為具有非常小的整體厚度,提供靈活簡便的布線,小體積和低的相關材料成本,并且易于電纜隱藏(例如,在汽車的內部面板后面布線)。此外,本發明可以提供可以緊固的電纜,而不需要結構上的多余的緊固件基底和電纜絕緣體。
在本發明的另個方面中,具有位于其一個表面上的導電材料(或者完全的絕緣,就象在包含電路元件的柔性電纜中一樣)的圖形或者電路的電絕緣的帶狀層被送入到形成鉤的縫隙,如參照上述來說明的任何方法一樣,以便形成與電絕緣層的帶狀層一體化的帶鉤的層。
在本發明的另一個方面中,本發明是通過上述的方法形成的產品。
在另一個方面中,本發明提供了一種柔性電路板,包括基底,具有第一和第二相對的寬表面,以及通孔表面,從第一寬表面向第二寬表面延伸,定義了在第一和第二寬表面之間的通路。基底還具有從第一寬表面延伸的緊固件部件陣列,該第一寬表面和緊固件部件陣列通過熱塑樹脂一體化形成。電導體材料圖形附著在熱塑基底上,圖形至少包圍一部分通孔表面。
本發明的這個方面可以包括一個或者多個下面的特征。導電材料的圖形只位于第二寬表面上和至少一部分通孔表面上。導電材料的圖形只放置在第一寬表面上和至少一部分通孔表面上。導電材料的圖形包圍至少一部分鉤形緊固件部件陣列。導電材料的圖形包圍第一和第二寬表面的全部。
在本發明的另一個方面中,電纜包括條帶形的基底,具有第一和第二相對的寬表面和從第一寬表面延伸出的緊固件部件陣列。第一寬表面和緊固件陣列通過熱塑樹脂一體化形成,并且連續的導電材料的帶條附裝到第一和第二表面中的一個上,該連續的條帶與條帶形的基底一同延伸。
在本發明的另一個方面中,形成導電鉤帶的方法包括制備具有第一和第二相對的寬表面和從第一寬表面延伸出的緊固件部件陣列的基底,第一寬表面和緊固件陣列通過熱塑樹脂一體化形成;向基底的外表面施加感光劑;以及向施加了感光劑的外表面施加包括導電材料的溶液,以便產生在導電材料和感光劑之間的化學還原反應,其中導電材料附著在基底的外表面上。
本發明的這一方面的變例可以包括一個或者多個下面的特征。一種浸濕介質在應用感光劑之前被施加到基底上將涂敷導電材料的區域。該感光劑包括陽極材料,位于基底的外表面上并且導電材料包括相對于陽極材料的陰極材料。感光劑包括錫并且導電材料包括銀。溶液還包括催化劑。催化劑溶液還包括還原劑。導電材料被施加到熱塑基底的第一寬表面。導電材料涂敷至少一部分緊固件部件陣列。該方法還包括在施加感光劑之前遮蔽基底的表面的選擇的區域的步驟,從而避免了導電材料在選擇的區域的附著。基底還包括在第一和第二寬表面之間延伸的通孔表面以定義通路。導電材料附裝到至少一部分通孔表面。
本發明的另一個方面提供了一種形成具有集成的鉤形緊固件部件的柔性電路板,該方法包括引入延長的柔性電路,電路包括基底和至少一個導電路徑到鄰近塑型卷筒的外圍表面的間隙,該塑型卷筒具有鉤形緊固件部件桿成型孔穴,它從外表面向內延伸,同時,在使得熱塑樹脂至少部分地填充桿成型孔穴,并且永久地結合到基底的溫度和壓力條件下,直接將熱塑樹脂引入到鄰近外表面的間隙中。最后,該方法包括從塑型卷筒剝離永久結合的熱塑樹脂和基底,以露出緊固件部件桿。
本發明的這一方面的變例可以包括一個或者多個下面的附加特征。導電路徑是在引入到間隙之前在基底中被電絕緣的。導電路徑的一部分被暴露在基底中以便與導電路徑進行電連接。導電路徑的部分是在進入到間隙之前被露出的。導電路徑的露出部分是通過在從塑型卷筒剝離熱塑樹脂之前部分地除掉基底來被暴露的。導電路徑是由連續的導電材料的條帶形成的。導電路徑是由通過電元件來電連接的不連續的導電材料的條帶組成的。
在另一個方面,本發明提供了一種可安裝的柔性電路,包括熱塑樹脂的承載基底,具有第一寬表面和第二寬表面,該第一寬表面被露出,并且具有從其突出的鉤形緊固件部件陣列,該鉤形緊固件部件被形成為第一寬表面的熱塑樹脂的升起的突起,并且導電路徑位于所述的第二寬表面。
本發明的這一方面的變例可以包括一個或者多個下面的特征。該可安裝的柔性電路還包括支撐基底,具有第一寬表面和第二寬表面,該支撐基底疊層在所述的具有所述的導電路徑的承載基底,該導電路徑位于支撐基底的第二寬表面和承載基底的第二寬表面之間。支撐基底包括從其第一寬表面突出的鉤形緊固件部件。支撐基底定義了從所述的支撐條帶的第一寬表面向支撐條帶的第二寬表面延伸的通孔,通孔露出了導電路徑部分。這種可安裝的柔性電路還包括位于支撐基底和承載基底之間的用于疊層的粘合層。通孔延伸穿過粘合層。
本發明的導電鉤形緊固件基底提供了在柔性介質上的電信號的有效的傳輸,該介質可以可靠地并且可釋放地被安裝到具有互補的緊固材料的表面上。在包括電子元件的產品組件中,可以使用這種鉤形緊固件基底,例如,作為電纜。這種電纜提供的優點在于,能夠容易地可安裝地安裝到墻壁或者其他具有輔助緊固材料的表面上,這使得將布線并且將被安裝的電纜避免了與后來的組件操作之間的干擾,并且還消除了在組件產品的使用中可能發生的由于安裝的電纜的移動引起的損壞。
這種柔性導電鉤形緊固件基底可以有效地并且連續地根據本發明的某種方法和裝置來與鉤形緊固件部件一體化地形成。這種技術使得沿著在一個或者更多表面上構圖放置的基底,和/或鉤形的緊固件自身上的電傳導按照需要來進行。此外,最終的導電鉤形緊固件基底提供了一個表面,上面可以附裝其他的電元件,來處理、傳遞或者修改沿著基底承載的電信號。
本發明的緊固件產品的導電涂層可以作為具有優點的薄層來應用。在某些實施例中,導電層的厚度是小于0.0015英寸(0.038mm)的,而在另外的實施例中,導電層小于0.0010英寸(0.025mm)。通過應用較薄的導電層,在進行緊固件產品傳導中加入的重量輕,并且消耗較少的導電材料。
本發明的一個或者多個實施例的說明將參照下面的附圖來詳細地進行。本發明的其他的特征、目的和優點將通過說明和附圖,以及權利要求變得更加明了。
圖1示出了可靠地安裝到通常的汽車駕駛室中的汽車襯頂中的電纜組件的圖;
圖2示出了圖1中的除去了電纜的襯頂;圖3示出了高度放大的圖2中的區域3的視圖;圖4示出了具有另外的表面緊固件的與圖2中的類似的襯頂的視圖;圖5示出了高度放大的圖3中的區域5的視圖;圖6示出了從襯頂中卸下的圖1中的電纜的視圖;圖7示出了沿著圖6的7-7線的截面圖;圖8示出了與圖7中的類似的截面圖,示出了用于圖4的襯頂安裝的另一種電纜;圖8A-8E示出了各種環形材料的附裝情況;圖9示出了形成具有諸如圖7和8中的一體化的緊固件的電纜的第一種方法和裝置;圖10示出了預制的電導體產品的視圖;圖10A示出了預制的用于形成本發明的電纜的某實施例的環形材料;圖11示出了高度放大縫隙的環形材料安裝區域的視圖;圖11A示出了類似于圖11中的改變的塑型卷筒的視圖;圖12示出了柱形環的外邊沿的放大圖;圖13示出了形成具有諸如圖7和8中的一體化的緊固件的電纜的第二種方法和裝置;圖14示出了形成具有諸如圖7和8中的一體化的緊固件的電纜的第三種方法和裝置;圖15示出了裝有具有一體化的緊固件的帶狀電纜的電器裝置;圖16示出了圖15中的帶狀電纜組件;圖17示出了預制的電導體產品,用于形成圖16中的帶狀電纜;圖18示出了沿著圖16中的18-18線的帶狀電纜的截面圖;圖18A示出了類似于圖18的截面圖,示出了各種的帶狀電纜的結構;圖19示出了制造延長的本發明的電纜的各種方法的示意圖;圖20示出了沿著圖19的20-20線的沒有按比例縮放的截面圖;
圖20A示出了沿著圖20中的20A-20A中的沒有放大的截面圖;圖21示出了類似于圖20的另一種延長的電纜的視圖;圖22示出了類似于圖20的示出的將接下來形成為本發明的另一種的電纜的中間產品的視圖;圖22A示出了沿著圖19的20A-20A線的沒有按比例縮放的截面圖;圖23示出了制造本發明的電纜的另一種方法的示意圖;圖24示出了沿著圖23的24-24線的沒有按比例縮放的截面圖;圖25示出了沿著圖23的25-25線的沒有按比例縮放的截面圖;圖26示出了制造本發明的電纜的另一種方法的透視示意圖;圖27示出了沿著圖26的27-27線的沒有按比例縮放的截面圖;圖28示出了用于制造本發明的另一種電纜的方法的部分的示意圖;圖29示出了沿著圖28的29-29線的沒有按比例縮放的截面圖;圖30示出了制造本發明的電纜的另一種方法的部分的示意圖;圖31示出了沿著圖30的31-31線的沒有按比例縮放的截面圖;圖32示出了沿著圖30的32-32線的沒有按比例縮放的截面圖;圖33示出了沿著圖30的33-33線的沒有按比例縮放的截面圖;圖34示出了類似于圖29中的本發明的另一種電纜的沒有按比例縮放的截面圖;圖35示出了適用于本發明的鉤形緊固件帶的部分的視圖;圖35A示出了具有導電涂層的圖35中的鉤形緊固件帶的單個鉤形緊固部件的部分的放大視圖;圖36示出了制造圖35中的鉤的方法和裝置,以及將導電涂層施加到選擇的緊固件帶的區域上的方法和裝置的示意圖;圖37A、37B、37D和37E示出了類似于圖35中的鉤形緊固件帶在圖36的過程中的各個階段的視圖;圖37C示出了用于圖36中的過程的,并且在圖37D中的鉤形緊固件帶上使用的遮蔽膜;圖38A示出了柔性的、導電的、鉤形緊固件電纜以及可拆卸的對應的電元件;圖38B示出了圖38A中的圓38B的放大視圖;圖39A、39B、39C分別示出了另外的導電的、鉤形緊固件電纜的俯視、側視和仰視圖;圖40A和40B分別示出了具有附裝的電元件的另一種導電的、鉤形的緊固件電纜的側視和仰視圖;圖41示出了具有附裝的電元件的另一種導電的、柔性的鉤形的緊固件電路的仰視圖;圖41A和41B分別示出了特別用于39A、39B、40A、40B和41中的電纜/電路的支撐膜的仰視和側視圖;圖41C示出了將圖41A和41B中的支撐膜和39A、39B或者40A、40B或者41中的電纜/電路進行組合的疊層的柔性電路產品的側視圖;圖41D示出了可釋放地安裝到支撐表面的圖41C的柔性電路產品的視圖;圖42示出了另一種導電的鉤形緊固件帶的側視圖,它具有導電的、鉤形可結合的、環形材料支撐。
相同的參考符號在不同的圖中代表相同的部分。
具體實施例方式
參照圖1,汽車襯頂10放置在了汽車14中(圖1中示出了移走了頂板汽車),以便頂燈孔12可以容納頂燈(未示出)。為了提供頂燈的電能,同時為了美感和安全的原因,保持汽車的乘客看不到,扁平電纜30被沿著“未示出”的襯頂10的表面16安裝固定。現在也參照圖2,未示出的襯頂10的表面16是環形材料的,能夠與鉤或者蘑菇形狀的突起結合,來形成如下所述的鉤和環結合。環形材料可以是非編織物、編織物的或者其他的纖維性材料,能夠進行如下所述的與突起的結合,并且可以是與相對的、“示出的”襯頂10的表面相同的材料。此外,小片(未示出)的環形材料可以放置在未示出的表面16中的選定的安裝電纜30的區域。如圖3所示,在襯頂10的未示出的表面16上的環形材料是非編織物的纏結纖維的墊,使得突起能夠穿過和結合來達到緊固的目的。下面將進一步介紹適合的環形材料。
圖4示出了另一種安排,其中襯頂10’具有未示出的表面16’,不具有可結合的纖維或者環。未示出的表面16’作為替代而具有沿著電纜放置需要的路徑的鉤陣列24。如圖5所示,鉤陣列24包括多個單獨的鉤形的突起,它們可以在襯頂10’的制造過程中與未示出的表面16’一體化地形成,或者在形成襯頂10’后用粘合劑來施加或者用其他方法施加。適當的突起形狀是CFM29鉤的形狀(大約0.015英寸高,圖7中的h),可以是由New Hampshire,Manchester的Velcro USA銷售的各種產品,而諸如蘑菇形、棕櫚樹、平頂鉤或者其他的環形的可結合的形狀也可以。鉤的高度,圖7中的h,通常在0.003到0.03英寸之間。
現在將說明將本發明的電纜以及將它們在例如襯頂10、10’的板上的安裝。如圖6所示,電纜30具有塑料基底條帶40,承載用于在端口電接頭32之間進行傳遞電信號的兩個附裝的扁平導體條帶36。電接頭32用于連接匹配的電接頭,例如頂燈接頭和A柱接頭(未示出)來完成需要的電路。電纜30的固定表面42具有鉤形的突起34的陣列,與圖5中的類似,用于與嚙合面板的環形材料結合,例如上述的(圖2、3)中的襯頂10的未示出的表面16的環形材料。鉤34一體化地用與如上所述的塑料基底條帶40相同的材料制作形成。如圖7所示,電纜20還包括電導體絕緣體材料的支撐38來保護和絕緣導體36。電纜20的從鉤的末端到露出的與緊固件部件相對的絕緣支撐38的露出的寬表面測量的整個厚度通常小于0.10英尺。實際上,在大多的實施例中,厚度是小于0.05英寸的并且在一些實施例中,小于0.03英寸。
圖8示出了另一種電纜30’的截面圖,它適用于帶有鉤的板,例如襯頂10’(圖4和5)。塑料基底條帶40承載電導體36、絕緣材料38和露出的適用于用類似圖5中的以及上述的鉤來結合的環形材料44。在一個實施例中,環形材料44是非編織物的纏結纖維的類似于上述圖3中的墊。適合的環形材料和方法以及它們的制造裝置被公開在了1999年3月3日提交的U.S.專利申請09/262,159中,讀者可以進行參考以獲得更多的信息。其他上述的能夠結合突起非編織物的、編織物的或者纖維材料也可以。
優選地,非編織物的環形材料44非常薄,例如小于0.04英寸厚度(更優選的,小于0.020英尺厚度),具有橫向拉伸條件下的網狀纖維和獨立的從其露出的表面延伸的環形結構。如上述的用于參照的專利申請所述的,環形結構從拉伸的網中的相關的結延伸,它可以通過注入到結中的液體結合劑并且將其固化來固定。在結之間,薄纖維墊不是很密并且足夠的透明而能夠容易地通過它看到圖樣。總之,環形材料具有的基本重量(在其預制階段,包括任何預先施加的結合劑)小于大約4盎司每平方碼(136克每平方米),優選地,小于大約2盎司每平方碼(68克每平方米)。在上述的參照申請中可以獲得關于這種環形材料的其他的詳細信息。對于當基底形成的時候,基底的樹脂部分穿透環形材料的應用中(如下所述),針扎的環形材料優選地只在橫向方向上拉伸大約百分之22來保持適當的厚度并且避免完全穿透。
一些輕的編織物也是適用于某些應用的環形材料。這種編織物的例子是South Carolina,Greenville的Guilford Knits的產品19902,它是一種聚酯纖維并且具有大約只1.6盎司每平方碼的基本重量。至于較重的編織物,有大約3.3盎司每平方碼的尼龍織物,是Guilford的產品20229。輕重量的編織產品也可以從西班牙的TYBOR和意大利的MIZARD獲得。
在一些例子中,當基底形成于連續的塑型工藝(下面說明)的時候,環形材料44部分地被直接密封在塑料基底條帶40中。在其他的情況下,它被結合到形成的基底中,通過超聲波結合、焊接或者粘合。
圖8A到8E示出了在環形材料44和基底40之間的各種結合的各種模式。為了簡明,電導體36(圖8)沒有示出。在一些情況下,可變的結合模式對應于各種穿透到環形材料的網中的各種樹脂,它可以通過在環形材料和基底之間使用不同的柱形環和/或安排阻擋材料來實現,下面將詳述。在圖8A中,環形材料44只被基底樹脂在狹窄的邊緣區域52中完全穿透,并且在其中心部分穿透的少。例如,如果環形材料是大約3/4英寸寬(WL),然后完全穿透的邊緣區域52可以只具有大約1/8英寸的寬度(We)。環形材料的中心穿透的很少并且柔和地從基底拱起,呈現出用于結合的環形。中心拱的傾斜的邊可以也幫助加強在環形材料的邊緣的削弱的緊固力,因為它們解決了在切線,或者剪切方向上的力的削弱。
圖8B示出的結合模式產生了相對來說輕微結合的、或者松弛的橫向的墊54,相對來說更加完全結合(例如,結合程度更深)環形材料的橫向帶56分開了環形材料。為了說明,將墊54的厚度放大了。這種模式加強了最初削弱的緊固力,因為沿著環形材料的內和外沿的“自由”的墊54的末端部在它們被削弱直到最終分開成為片的過程中是跟著匹配緊固件部件,例如,鉤的。
圖8C示出了具有相對來說輕微結合、或者松弛的縱向的墊58的結合模式,相對來說更加完全結合(例如,結合程度更深)環形材料的縱向帶60分開了環形材料。為了說明,將墊的厚度放大了。圖8D示出了圖8C的結合的變例,每個更加深度的結合的材料的縱向帶被分成為輕微和深度結合的不同區域。輕微和深度結合的區域在環形材料上交錯,產生了厚的環形墊的棋盤圖形。圖8E示出了具有輕微和深度結合的不同的邊沿區域62的結合模式,并且中心區域只結合在絕緣區域64中。上述的結合模式可以混合并且按需要用于不同的應用。
圖9示出了生產上述的電纜的不同的方法和裝置。該方法是建立在連續的突起/卷筒形成方法,該方法用于在Fischer在美國專利4,794,028中說明的一體化的、板形基底上塑造緊固件部件,以及Kennedy等的美國專利5,260,015中說明的疊層工藝的基礎上的。讀者可以參照這些來獲得更多的信息。卷筒以及其他的元件的相對位置和尺寸沒有放大。擠出頭100連續地將熔化的樹脂片送入到在旋轉塑型卷筒104和反轉壓力卷筒106之間的縫隙102(縫隙的安排見圖9A)。塑型卷筒104包括微小的、緊固件部件成型塑型孔穴134,它們從其用于塑型緊固件突起,例如34(圖7)的外邊向內延伸。縫隙102中的壓力將樹脂壓入到緊固件部件孔穴并且形成基底(基底40,圖7、8)。該形成的產品在塑型卷筒上被冷卻直到固化的緊固件部件(例如,鉤)被從它們的孔穴中通過剝離卷筒108剝離出來。隨著熔化的樹脂,連續的電導體產品110(圖10中示出了截面圖),包括具有附裝的電導體帶36的絕緣帶38被送入縫隙102,在那里,與樹脂104結合并且永久安裝到基底40的前表面。因此,從塑型卷筒104上剝離的產品162包括緊固件部件34和電導體條帶36,例如,如上述的圖7所示出的。
為了提高生產率,可以在單一的塑型卷筒上同時制造兩個或者更多的電纜,并且隨后劈開并且纏繞。再參照圖10,提供了具有兩個(如果需要,可以更多)邊對邊結合(在圖10中,第二電纜的外部輪廓用虛線表示)的電纜外型的電導體產品110的連續條帶,每個電纜的外部輪廓具有需要的導體條帶36的數量和位置。電導體產品被送入縫隙102并且熔化的樹脂被引入到整個的縫隙中,沿著電導體產品110的整個多電纜寬度注入并且成型鉤。突出的劈開溝道環118(圖9A)(或者更多的環,如果具有多于兩個的外輪廓)位于塑型卷筒(的中心或者根據單個電纜的寬度來分布),它產生了在產品上的劈開溝道,沿著它,最終的條帶通過刀片120(圖9;靜止的或者旋轉的)劈開成為兩個(或更多的)單獨纏繞的單個電纜。
圖9示出了上述的方法的若干變例。例如,除了通過縫隙102引入電導體產品110并且因此在塑型基底時將其結合到基底之外,電導體產品還可以在基底形成后結合到基底,例如通過使用虛線示出的電導體產品110’。此時,前表面惰輪122被加熱并且具有輪廓表面來在需要的區域結合電導體產品和基底,同時不損傷塑型的鉤。
圖9還示出了用于生產具有在一個表面上的用于安裝的可結合的環的扁電纜的方法和裝置,例如圖8中的上述的電纜。在該方法中,電導體產品110與可擠壓的樹脂140一起被送入到縫隙102中。縫隙102是在塑型卷筒104和壓力卷筒106之間形成的,但是在該實施例中,塑型卷筒102沒有部件形成塑型孔穴。圖10A中示出的,例如,參照圖8的環形材料144的連續條帶也同時被送入到縫隙102。電導體產品110和環形材料144通過縫隙102中的壓力被結合到基底的樹脂中。
橫跨間隙102施加的壓力可能會導致過多的樹脂穿透,或者環形材料144的“泛濫”,這可能會降低環形的厚度并且產生緊固件性能上的反作用。在一個實施例中,為了避免過多的樹脂穿透,塑型卷筒104具有相對于塑型卷筒104的中心部分104增加了的直徑的柱形環130(圖11),以結合并且局部保持導體產品的絕緣體的邊和環形材料來在熟知由于縫隙的壓力形成基底的同時阻擋樹脂,從而使得深度的絕緣體和環形材料的穿透出現在沿著電纜邊緣的預定區域中。這種圖11中示出的結構產生了圖8A中的模式,柱形環130形成了深度結合的邊沿區域52,它對應于塑型卷筒柱形環130的寬度。如果在相同的塑型卷筒上同時生產多個電纜條,則可以使用多組這樣的柱形環來深度穿透靠近劈開環118(上述的圖9A)的導體產品和環形材料。此外,塑型卷筒可以具有圖形或者連續的突起表面來形成深度結合的跨每個電纜產品的深度結合區域的圖形。這些深度結合的區域可以通過塑型環上的這樣的環或者突起、壓力環或者兩個的結合來形成。
為了形成深度結合的被低樹脂穿透的區域分開的點的行,一些柱形環130具有特定斷面的外沿,如圖12A所示。連續的突起134延伸到柱形環的標稱直徑Ds之外,使得樹脂局部進一步穿透到環形材料當中。在該例子的結構中,Ds為9.968英寸,每個突起134的高度hs為0.014英寸,并且每個突起的側面的內和外半徑(R)是0.015英寸。突起距離(Ps)是0.202英寸,并且突起之間的平坦部分的長度(Wf)是0.130英尺。突起的尺寸被選擇為試圖優化相對于環切線的突起側面的最大的靠近角αf。陡峭的靠近角(例如,環直徑的陡然變化)可以引起縫隙壓力的局部的陡增和具有樹脂的環形材料的前側的局部的不希望的溢出。這種溢出的區域可能造成局部的匹配緊固件部件的“深陷”。減少穿透到環形材料中的緊固件部件。零度的靠近角(例如,沒有突起)將導致柱形環下面的樹脂的均勻的滲透,它在一些應用中的環形材料“襯墊”(如上所述)中是不理想的。所述的柱形環例子中的最大的靠近角αf大約是40度。在一些情況下,小一些的角度(例如,大約30度)是優選的,因為在突起之間的較長的間隔Wf可以提供長的、厚的襯墊區域。
圖11A示出了用于產生圖8D(未示出電導體產品110)中的結合模式的柱形環結構。具有圖10中的外形的柱形環136與交錯的突起一起堆疊,以便深度結合區域的圖形成為具有拉伸的在深度結合區域之間向外延伸的“襯墊”的棋盤圖形。每個環的寬度Ws大約是0.018英寸。
在另外的實施例中,也如圖9所示,通過在樹脂和環形材料之間使用阻擋層128避免了過多的環形材料144的樹脂滲透。在一些情況下,阻擋材料128是打孔的紙或者薄膜,使得樹脂能夠通過到環形材料的選擇的區域中,但是禁止其流入到其他的區域中,從而產生圖8E示出的環形材料的中心區域的圖形。阻擋材料也可以是具有高多孔性的均勻的板片材料,均勻地限制了樹脂滲透到跨過阻擋層寬度的環形材料。除了被引入作為分隔板片之外,在一些情況下,阻擋層材料被預先施加到環形材料110的表面上,并且例如,可以是位于不連續的環形材料區域上的結合物,并且局部包封環形材料的纖維的形式。在許多的情況下,阻擋層材料是窄于環形材料的,并且居中沿著環形材料的寬度,來使得樹脂完全浸透到環形材料的邊沿中。在所有的情況中,其中阻擋層材料永久性地結合到基底并且因此成為最終產品的一體化部分,它應該選擇低成本并且輕的材料。
圖13示出了形成上述的電纜的另一種方法和裝置。具有特定斷面形狀的擠出頭200(有時叫做注入頭)放置在鄰近塑型卷筒104(塑型卷筒104仍舊缺少緊固件突起形成的孔穴,來產生圖8的有環的導體電纜),并且連續的熔化的樹脂在壓力下注入到頭200和塑型卷筒104之間定義的間隙202中,填充間隙202并且形成基底的前和后表面。這種塑型卷筒104的結構和配置與圖8中的一樣,其中部件106可以作為毗鄰的擠出頭。為了使用該方法和裝置制造出如圖8-8E所示的上述的環電纜,環形材料144的條帶被送入到間隙202的預定的區域,并且通過間隙中的樹脂壓力被保持靠在塑型卷筒104的表面上。在不用樹脂完全飽和環形材料,就不可能填充間隙202的情況下,通過擠出頭200和環形材料110之間的間隙202送入阻擋層材料128的條帶,來避免沿著預定的區域的環形材料的樹脂滲透。阻擋層材料128是參照圖9進行詳細說明的。電導體產品110是在塑型的產品被保留在塑型卷筒104上的同時,通過壓力卷筒206的壓力疊層在基底的背面上的。
圖13也示出了用于生產帶有緊固件突起的圖7中的導電電纜的另一種方法和裝置。在該實施例中,環形材料144和阻擋材料128沒有表示出來并且塑型卷筒104具有固定的緊固件部件塑型孔穴,如上參照圖9所述。樹脂單獨地通過擠出頭200送入到擠出頭200和塑型卷筒104之間的間隙202,其中間隙壓力迫使樹脂填充到塑型孔穴,如前所述。電導體產品110在塑型的產品保留在塑型卷筒104上的同時,通過壓力卷筒206的壓力被疊層在基底的背面,以生產出具有突起緊固件部件的電纜。
在圖13示出的另一個方法和裝置中,電導體產品110”(如虛線所示),被直接送入到間隙202。電導體產品110”由赤裸的或者絕緣線的電導體中的任一種組成(下面將參照圖14說明),或者具有至少充分多孔性的支撐,使得引入到間隙202的樹脂至少部分地流過或者包圍電導體產品來絕緣導體,并且結合材料來形成整體的電纜產品。
圖14示出了用于生產上述的電導體電纜的另外的方法和裝置。在該實施例中,擠出頭300將樹脂流或者薄膜140、141分別送入到縫隙102中,縫隙是通過塑型卷筒104(塑型卷筒具有固定的緊固件部件塑型孔穴155,如上參照圖9所述來生產例如圖7的電纜產品)和壓力卷筒106形成的。縫隙102的位置如上參照圖9和9A所述。同時隨著樹脂的送入,多條赤裸的導電材料線310被通過擠出頭300的擠出模具送入到在分隔的樹脂流或者薄膜140、141之間的縫隙102中。縫隙102中的壓力和溫度條件迫使樹脂流或者薄膜140流入到如上所述的塑型孔穴中,包封樹脂140、141中的導電材料310,并且結合分隔的樹脂流或者薄膜140、141來產生具有在基底中絕緣的導體和從基底的表面延伸出的緊固件突起的整個電纜產品。
圖14中示出的方法和裝置也能夠生產例如圖8中的如上所述的電纜產品。在那樣的安排中,塑型卷筒102缺少成型緊固件突起的孔穴,并且如上參照圖8所述的環形材料144(如圖14中的虛線所示)在樹脂流140流入到縫隙102之前被直接送入到塑型卷筒102的表面上。如上參照圖9到圖13所述,柱形環、阻擋層,或者兩者可以用于控制滲透到環形材料144中的樹脂140的量和區域來結合材料。
圖9、13、和14中的方法和裝置還能夠形成具有緊固件突起(例如,鉤或者蘑菇)和能夠與突起結合而形成緊固的環形緊固件材料的電纜。使用上述的技術,其中塑型卷筒104具有緊固件突起形成孔穴,并且環形材料144送入到縫隙或者間隙中,同時樹脂和電導體產品也被引入,從而產生可自結合的具有兩種緊固件部件的電纜產品。
如圖15所示,帶狀電纜組件330被安裝在計算機機箱309中,具有連接到內部元件333和334的端子332,以便在其之間傳遞電能或者電通信信號。現在也參照圖16,電纜組件330具有多種在具有類似于上述圖7中的在其表面上具有緊固件部件334的絕緣基底338中的導體條336。計算機機箱309的面板311具有匹配的緊固件部件,例如,環316,例如參照上述的圖2和3所述的。在組裝計算機期間,端子332首先被分別連接到內部元件333和334。電纜組件330的緊固件部件334被隨后可調整地并且可釋放地結合到匹配的緊固件部件,例如在面板309上的環316。這使得在計算機機箱309中更加容易地放入或者移走額外的計算機元件,例如板313、314,并且保持在機箱組織中的電纜布局。
上述的參照圖9、13、14的方法和裝置可以被用于產生連續的帶狀電纜條,以用于具有附裝的緊固件部件,例如鉤334或者環(未示出)的帶狀電纜組件(例如,組件330)。在圖17示出的一個例子中,準備了具有多個附裝到絕緣帶338導線336的預制的電導體產品410。導線336可以是圓形、或者扁平的矩形、或者其他平截面的絞合結構,或者可以是絕緣帶338上的導電材料帶,或者位于絕緣帶338上的其他組件。在一個實施例中,導體336是放置在支撐帶338上的條,以便形成電路或者其他的導電路徑。例如,任何這里所述的帶狀產品(特別是,但是不局限于圖40、41所述的產品)可以通過形成鉤的縫隙送入(如上所述),從而形成帶鉤的熱塑樹脂層,也作為緊靠導體的電絕緣層,或者作為與預先存在的電絕緣層結合為一體的層,例如,包括電路的柔性電纜,例如,嵌入的表面安裝元件或者其他的電子器件,可以直接通過縫隙送入從而形成在電纜一側上的鉤。在另一個實施例中,支撐帶336自身是一個預制的鉤帶(類似于層140),導體336被放置在鉤帶上與鉤相對的表面上。
導體產品410和塑料樹脂140一起送入到間隙或者縫隙來形成電纜,其中樹脂形成塑型緊固件部件334,并且附裝到絕緣帶338,從而絕緣多個導線336,并且產生圖18的整體的緊固件電纜。此外,環形材料144(未示出)和樹脂被同時送入到上述的裝置中的一個的縫隙(其中塑型卷筒不具有緊固件形成孔穴)中,以便樹脂結合到絕緣帶338,來絕緣多個導線336,并且至少部分地穿透環形材料144來形成連續的導電電纜線條(如上參照圖9、13所述)。
在圖18A中的另一個例子中,預制的帶狀電纜510具有多個導體336,被絕緣體材料338完全地絕緣。預制的帶狀電纜510被送入到縫隙102中(圖9、13、14、),分別作為組件110或者310,并且緊固件部件(緊固件突起334,或者環形材料,未示出),被結合到至少帶狀電纜510的部分表面上。這樣,可以完全地改變帶狀電纜而具有附裝在其上的緊固件部件,以用于電子產品的組裝。
參照圖19,連續的電纜600通過送入多個電導線602到縫隙604而制造出來,縫隙604是通過旋轉塑型卷筒606和反轉壓力卷筒608形成的。導線602是赤裸的,即,沒有絕緣涂層,并且當它們進入縫隙604的時候彼此橫向分開。為了控制在它們進入縫隙的時候的橫向位置,設置了引導卷筒616,具有單獨的槽,每個槽用于每條引入的導線,從而避免了在靠近縫隙的時候,線的橫向移走。此外,在現在將說明的包封過程中,壓力卷筒608具有對應的槽來幫助順直導線602。
同時,和導線602一起,熔化的熱塑樹脂帶610被從擠出頭612引入到縫隙604。縫隙中的壓力和溫度條件使得熔化的樹脂包封導線并且也使得部分樹脂填充到位于塑型卷筒606上的形成鉤的孔穴614。當冷卻的塑型卷筒繼續轉動的時候,樹脂和包封的導線仍舊鄰近塑型卷筒的外圍直到從卷筒618和620上脫下,卷筒618和620的作用是將產品600從塑型卷筒上剝離,從而從各自的孔穴614中脫出現在已經固化的鉤622。
現在參照圖20和20A,產品600具有有著上表面624和下表面626的熱塑樹脂的電絕緣體632。環形可結合的鉤622從上表面624延伸,每個鉤是整體延伸的熱塑樹脂的絕緣體。鉤622具有桿部分623和從桿向外延伸到懸于上表面624之上的環形可結合的頭部625。底表面626具有對應于壓力卷筒608的導線引導槽的山峰628。壓力卷筒608具有減小分開的相鄰峰628的厚度的山谷630。每個導線602被包封在山峰628中,并且通過絕緣熱塑樹脂體632來分割。在一個例子中,樹脂體632是一種柔性的PVC材料。導線602相對于上表面624和下表面626的位置被導線和熔化的熱塑樹脂進入到縫隙的時候的相對位置,以及熔化的樹脂在縫隙中的動態流動來確定的。如圖19所示,通過引入導線602到擠出頭612之上,則使得導線在最終產品600中相對接近上表面624(如圖20中的虛線所示的導線602’)。相反,如果導線從擠出頭的下面送入(如圖19中的虛線所示送入的導線602A),則使得導線在最終產品600中相對接近下表面。(如圖20中的虛線所示的導線602”)。
用于控制導線602在絕緣體632中的垂直位置的另一個變例是,在進行塑型工藝的時候,在導線之下提供一個支撐基底633。如圖19所示,基底633(虛線所示)被送入到有槽的壓力卷筒608,以便位于卷筒的槽的山峰上。基底633可以是任何的材料,該材料是導電的,來支撐導線,同時也使得熔化的熱塑樹脂流過,并且在塑型過程中包封基底。在一個例子中,基底633是非編織物的纖維墊。導線602A在對應于壓力卷筒608的引導槽的位置被隨后送入到基底中。該有些彈性的基底633使得導線602A只部分地進入到它們各自的壓力卷筒608的引導槽,因此使得導線的橫向位置被控制,同時避免導線接觸槽的底部。在進入縫隙的同時,熔化的樹脂610向上流動來填充孔穴614并且向下通過基底633來填充壓力卷筒608的槽,同時基底避免了導線602A下沉接觸到壓力卷筒608。
最終的產品600’(圖21)具有嵌入到絕緣體632中的導線602之下的支撐基底633。
在另一個實施例中,也在圖20中示出,并且也參照圖22和22A,塑型孔穴612是從塑型卷筒606的外圍向著其中心向內直接突出的形狀,即,孔穴612被成型為只形成桿,并且不具有用于形成緊固件部件的結合頭的底切部分。電纜的其他部分的形成過程如上所述,除了從塑型卷筒上剝離的產品600”(圖22)只具有一體化的從其上表面624’突出的塑型的桿622’。剝離操作之后,電纜600”穿過熱卷筒634和砧卷筒636(如虛線所示),來產生最終產品600(圖22A)。卷筒634、636的放置使得熱卷筒634接觸并且使每個桿622’的尖端部分623’變形,來形成懸于上表面624’之上的環形可結合頭部分625’。
參照圖23-25,另一種用于避免任何的在絕緣體中居中和/或完全包封導線中的問題的方法是,在兩個步驟中形成絕緣體。首先,中間產品640(圖23)是通過將導線602和熱塑樹脂帶610送入兩個壓力卷筒644、646形成的縫隙來形成的。與參照圖20所述的壓力卷筒608類似,下面的壓力卷筒646具有山峰和山谷,用于形成在其表面的槽來幫助橫向引導導線,但是,在這一兩步驟的過程中,上壓力卷筒644具有平坦的外表面,它形成了中間產品640的平坦的上表面(圖24)。隨后,中間產品640被隨后送入到有槽的下壓力卷筒650和有如上所述的鉤形孔穴的塑型卷筒652形成的第二縫隙651。同時,和中間產品640一起,熱塑樹脂654的帶被從擠出頭653直接引入到鄰近塑型卷筒652的縫隙中,并且鉤656(圖25)以類似于上述的參照圖20的方式形成。最終產品658具有多層結構,包括在鉤塑型操作期間永久結合到下層662的上面的帶鉤的層660,下層最初形成為中間產品640。導線602是被下層662完全包封的或者被夾在上和下層660、662之間完全包封。
參照圖26、27,在形成連續的具有一體化的從導體絕緣體表面延伸出的緊固件部件桿的電纜的另一種方法中,硬模670包括導線引導板674,它定義了每一個用于接收和引導導線678的單獨的引導槽676。引導槽676可以是圓桶形的,用于接收圓形截面的導線,或者可以是矩形的橫截面,用來接收扁平的導體而產生相對平坦的電纜。與導線的送入方向正交放置的是擠出機680,它將熔化的熱塑樹脂通過噴頭681引入到硬模670定義的內部的樹脂流動路徑683。在導線和熔化的樹脂的結合682被迫使通過槽678并且進入到鄰近的的縫隙672之前,流動路徑680引導熔化的樹脂在多個導線678之上、之下和在其之間流動。一旦材料在縫隙672之間時,如上參照圖20所述的塑型過程不再需要水平或者垂直的引導和/或對齊。
在一個具體的實施例中,如圖28和29所示,導線和熱塑樹脂通過兩個反向旋轉的塑型卷筒702、704形成的縫隙送入。每個塑型卷筒702、704定義了鉤(或者桿)形成孔穴陣列,類似于上述的情況。在示出的實施例中,兩個熔化的熱塑樹脂桿708、710被送入縫隙700,同時多個扁平導體帶形狀的橫向分開的導線709被引入到條708、710之間的縫隙700。此外,條708、710最初是兩個凝固的熱塑樹脂膜。縫隙中的溫度和壓力迫使熱塑樹脂(無論最初是熔化的或者凝固的)至少部分地填充孔穴,以便凝固從縫隙的外側剝離的產品712,具有從熱塑樹脂的電絕緣體720的相對的寬表面716、718突出的環形的可結合的緊固件部件714(或者可以稍后如上所述形成的桿)。
用于生產本發明的電纜的另一個方法如圖30-33所示。該方法是一個堆疊過程,其中預制的鉤帶730與電導體732分開,并且支撐帶734同時送入到兩個結合卷筒736、738之間。預制的鉤帶730是電絕緣的熱塑樹脂,例如聚酯材料,具有基底740的鉤帶730分別定義了第一和第二表面742、744。鉤子746是第一表面742的熱塑樹脂突起,并且適合與環形材料結合。鉤帶730被送入到壓力卷筒736和738之間,其帶鉤的第一表面742靠近第一壓力卷筒736的外表面。支撐帶734,也是電絕緣材料的(但是不必是與鉤帶730相同的材料),它定義了第一表面748和第二表面750,并且送入到卷筒736和738之間,其第一表面緊靠壓力卷筒738的外表面。
和鉤帶730和支撐帶734一起,多個扁平導體帶(或者圓形截面導線)以橫向間隔的方式同時引入到壓力卷筒736、738之間。導體732被放置在鉤帶730的第二表面744和支撐帶734的第二表面750之間。壓力卷筒736具有一系列排列的突起的環752,以便只沿著形成位于間隔的導體732之間的疊層的區域接觸鉤帶732的第一表面。卷筒736和738被加熱并且放置來產生在對應于每個環752的區域753上的壓力,以便沿著疊層754的接觸區域產生熱結合。熱結合線的作用是永久地將鉤帶730以將電導體732彼此電絕緣,并且將鉤帶和支撐帶之間的導體以絕緣的方式結合到支撐帶734。預制的鉤帶734可以具有由在第一表面742上的平坦區域(如圖31所示),即缺少鉤746行的區域劃分出來的區域753。此外,預制的鉤帶的第一表面742可以具有均勻的橫跨其表面的鉤746的陣列,區域753中的鉤隨后與環753接觸,其中鉤被施加的壓力和熱度熔化或者碾壓。同樣,保留在表面742上的鉤,即,位于環752之間的那些,在疊層工藝期間,足夠來提供與匹配的環形材料所需的緊固能力。
在另一個變例中,壓力卷筒736作為砧(旋轉的或者靜止的),而壓力卷筒734是在使得鉤帶730結合到支撐帶734的頻率上超聲振動的,這種結合是沿著環752接觸鉤帶730的區域753進行的。
再參照圖30,并且也參照圖34,電纜800是通過另一種疊層方法制造的。鉤帶730(如上參照圖30、31所述)具有電絕緣粘合劑的層770(如圖30中的虛線所示),粘合劑層是當鉤帶被送入到平滑的壓力卷筒760和762之間的時候被施加到其第二表面的。同樣,支撐帶734也具有在其被送入到卷筒736、738之間的時候施加到其第二表面750的粘合劑層771(虛線)。但是,與上述的方法不同,在這個具體的實施例中,卷筒736和738都具有光滑的外表面,即,沒有一個卷筒具有上述的參照圖33的壓力環752。導體732被引入到卷筒之間,以便夾在鉤帶和支撐帶之間。光滑壓力卷筒被排列為使得鉤帶730的第二表面上的粘合劑770和支撐帶734的第二表面750上的粘合劑771彼此接觸,從而將兩個帶結合在一起。粘合劑還接觸導體732,至少部分地包封它們并且與鉤帶和/或支撐帶組合來包封并且彼此電絕緣導體。也可以除去粘合劑層771和772中的一個,剩余的粘合劑層足夠將鉤帶730結合到支撐層734,同時包封并且電絕緣層之間的導體734。
在另一個變例中,支撐帶734是鉤帶的第二條帶的形式,類似于或者與上述的鉤帶730相同,以便最終的電導體電纜具有從相對的露出的表面延伸出的環形的可結合的鉤。
如圖35所示,鉤形緊固件帶810具有鉤形緊固件部件814,從基底816的相對的兩個寬表面812、813的第一表面812延伸出來。盡管圖35示出的鉤形緊固件部件814是真正的鉤形,但是這里使用的短語“鉤形緊固件部件”通常指成型為用于與互補的環形材料結合,或者,作為選擇,與其他相同的或者不同的互補環形材料結合的突起。每個鉤形緊固件部件814具有結合頭818,它能夠可釋放地結合匹配的緊固件材料,例如環形材料。其他的適合的鉤形緊固件部件形狀的例子包括,但是不局限于,具有蘑菇形的、平坦的頭盤、以及棕櫚樹形狀的頭的桿。
再一次如上參照圖5所述,商業上可得到的適用于本發明的鉤形緊固件帶是Manchester N.Hde Velcro USA公司設計的CFM-29設計的鉤形產品。CFM-29鉤形產品具有0.015英寸(0.38mm)高的鉤、0.003英寸厚的基底和每平方英寸1000個或者更多的鉤形緊固件的鉤形緊固件部件密度。
緊固件帶810可以連續地并且一體化地用上述的熱塑樹脂生產,在參照1988年12月27日授予Fischer的4,794,028的美國專利。簡短地,如圖2中的右手部分1004所示,Fischer的過程采用了在塑型卷筒1006和壓力卷筒1008之間形成的縫隙。熔化的熱塑樹脂1000被送入到縫隙1004,同時塑型卷筒和壓力卷筒在相對的方向中旋轉,如圖36所示。縫隙中的壓力迫使擠出的樹脂填充到塑型卷筒1006上的多個鉤形緊固件形成孔穴。孔穴中的多余的樹脂按照縫隙的形狀形成了基底,例如(圖35中的基底816)。接下來,樹脂被固化并且從塑型卷筒上剝離,從而產生連續的緊固件帶810。
其他的連續地一體化地形成熱塑鉤形緊固件帶的技術也同等地適用于本發明。這些技術中的一種是熱塑樹脂擠出到擠出頭和塑型卷筒之間的縫隙中,而不使用另外的壓力卷筒。這種技術參照例如1999年8月15日授予Murasaki等人的美國專利5,441,687更詳細地進行了說明,其中讀者可以得到更加的信息。
在另一種適合的技術中,成型的桿突起,而不是鉤形緊固件部件首先與熱塑基底一體化地形成。隨后,桿的頂端被形成,以通過,例如,將桿的頂端與加熱的卷筒接觸,或者加熱桿頂端,與未加熱的或者冷卻的卷筒接觸來形成接觸頭,從而產生具有能夠結合互補的環或者相同的或者不同形狀的鉤形緊固件部件的桿。這種技術的例子被更加分別詳細地說明于1992年1月7日授予Melbye等的5,077,870號美國專利,以及1999年1月15日序號為09/231,124的專利。讀者可以從兩個中得到更多的信息。
在另一個適合的技術中,被擠出的熱塑基底具有連續的鉤形緊固件外型的軌(rail)。所述的軌,而不是基底,被接下來橫向地沿著擠出的長度方向以一定的間隔切開,來形成分開的緊固件形狀的軌部分,每個部分通過切開來與相同的部分分開。基底隨后永久地縱向伸展來產生在相鄰的緊固件形狀的軌部分之間的間隔。最終的緊固件帶具有間隔的單獨的鉤形緊固件部件的行。這種技術作為舉例,被更加詳細地說明于1996年授予Nestegard的4,894,060號美國專利中,讀者可以進一步地得到更多的信息。
如圖35A所示,緊固件帶910具有相對薄的位于其鉤形緊固件部件表面912上的導電材料的層902。導電材料形成了具有緊固件帶910的輪廓線的大致均勻厚度的層。優選地,涂敷材料是高導電性的,例如,銀,薄層的材料向沿著緊固件帶的電信號的傳導提供低電阻。同樣,優選地,導電涂層902以使得緊固件帶保持柔性的方式附裝到緊固件帶910。當導電涂層包圍鉤形緊固件部件的時候,導電涂層使得鉤形緊固件部件伸展是很重要的,因為需要與互補的環或者其他的鉤形緊固件部件結合和脫離,同時保持與緊固件帶的一體性。
參照圖36,示出并且說明了向緊固件帶910施加導電層902來生產具有前述的優選的特性的導電鉤帶的技術。該方法包括還原過程,其中,導電材料與之前施加的感光劑反應來將導電材料附著到緊固件帶910。現在說明這里稱為“鍍銀”的一個例子,其中感光劑包括錫,并且導電材料包括銀。鍍銀過程是化學反應,結果是銀鹽溶液與還原劑接觸。銀淀積到由表面上涂敷的薄層感光劑處理過的表面上,例如,感光劑化合物的分子尺寸的厚度,錫上附著有銀。
如圖36所示,熔化的樹脂1000從擠出頭1002擠出到塑型卷筒1006和壓力卷筒1008之間形成的縫隙1004。塑型卷筒1006具有形成的多個鉤形成孔穴1010,從其縫隙形成表面向內延伸。縫隙中產生的壓力迫使熔化的樹脂1000進入到孔穴1010,同時,塑型卷筒和壓力卷筒之間的縫隙中剩余有多出來的樹脂。隨著卷筒的旋轉(在各個箭頭指示的方向中),與塑型卷筒相關的剩余的樹脂隨著冷卻而開始固化。孔穴中的樹脂形成了鉤形緊固件部件(例如,圖35中的鉤形緊固件部件814),而且剩余的與塑型卷筒1006的外表面有關的樹脂形成了基底(例如,圖35中的基底),鉤形緊固件部件從基底延伸。最終的緊固件帶1020從塑型卷筒1006上通過剝離卷筒1022剝離下來,并且1024隨后進入鍍銀階段,此時導電材料被施加。
在一些情況下,為了準備附著的導電的表面,在1030位置處,首先施加浸濕介質。在一個例子中,熱塑樹脂緊固件帶是聚丙烯的,并且浸濕介質是已知的產品C22,并且可以從Philadelphia,PA的Peacock Laboratories國際公司得到。C22被混合于水(優選地是脫離子的),比例分別為14ml比16oz.,并且隨后被所述的噴頭1032噴霧,蝕刻或者擦除鉤形緊固件產品的需要的區域。
使用了浸濕介質,鉤形緊固件產品隨后進入到1040位置,在那里施加感光劑。再使用聚丙烯熱塑樹脂的例子,一種適當的感光劑溶液是No.93感光劑溶液,可以從Philadelphia,PA的PeacockLaboratories國際公司得到。No.93感光劑溶液被混合于水(優選地是脫離子的),比例分別為14ml比16oz.,并且隨后被所述的噴頭1042噴霧,蝕刻或者擦除鉤形緊固件產品的需要的區域。
在使得感光劑溶液在鉤形緊固件產品上處理,例如,在No.93聚丙烯感光劑溶液的情況下是大約60秒鐘的時間之后,鉤形緊固件產品被引導到位置1050,在那里,處理的區域被水漂洗(優選地是脫離子的)。漂洗通過噴霧來有效地進行,如所述的噴頭1052,用漂洗水來蝕刻或者擦洗需要的區域。
鉤形緊固件產品隨后進入到位置1060,在那里用鍍銀溶解浸泡來施加導電涂層。當鉤形緊固件產品是聚丙烯的時候,適當的銀溶液是HE-300,可以通過Philadelphia,PA的Peacock Laboratories國際公司得到。該HE-300鍍銀溶液是由三種要素的溶液組成的,包括HE-300鍍銀溶液“A”,HE-300催化劑溶液“B”和HE-300還原劑溶液“C”組成的。所有的這三種鍍銀溶液組成部分被同時通過雙噴嘴噴槍1062施加。噴槍1062的第一噴嘴1064上從包含有下列混合物的罐中施加的等量的HE-300鍍銀溶液“A”和HE-300催化劑溶液“B”,每個分別以14ml.比8oz.的比例與水(優選地為脫離子的)混合。為了避免混合罐中的可能的爆炸反應,優選地,將每個濃縮的HE-300鍍銀溶液“A”,HE-300催化劑溶液“B”與水混合,避免直接將兩種濃縮的溶液直接混合。
同時,隨著第一噴嘴1024的噴霧,第二噴嘴1066噴出從裝有以14ml.比8oz.的比例與水(優選地為脫離子的)混合的HE-300還原劑的罐噴霧出溶液。
雙噴頭噴霧槍1062的操作從兩個噴霧噴頭1064、1066同時噴霧等量的混合物。如所示的,噴頭1064和1066向著彼此偏斜,以便它們各自的噴出的液體在它們接觸鉤形緊固件產品的大致的位置混合。結果是,當液流接觸鉤形緊固件產品的表面的時候,分開的液流混合了。將被涂敷的區域被浸透了來自雙噴嘴噴槍1062的噴霧液體直到表面改變成為灰色/金色。此時,導電涂層充分地完成了。
在另一個實施例中,形成的鉤形緊固件產品在鍍銀工藝之前被涂敷了遮蔽材料。如圖2所示,選擇性的遮蔽1070位置(如虛線所示),可以提供阻擋接下來的在位置1030、1040、1050和1060施加的涂層的膜。當膜被構圖以便使得后來的涂敷的通路只在選擇的區域上,結果,鉤形緊固件產品具有只施加到對應于圖形的區域上的導電材料的層。遮蔽膜可以被隨后除去,而留下位于非導電表面上的導電圖形。
在另一個實施例中,具有穿透位置1080,在那里,形成的鉤形緊固件帶被穿透,例如,通過柱1082,從而形成通孔,通孔從緊固件帶基底的第一表面延伸到第二表面。隨后,鍍銀的鉤形緊固件帶用導電材料涂敷定義通孔的表面。這些導電通孔表面為將從鉤形緊固件帶的第一表面向著第二表面傳遞的電信號提供了通路。
在一個例子中,如圖37A-37E所示,形成的鉤帶1100(圖37A)是作為具有相對的第一和第二寬表面1101、1103的熱塑樹脂1102的連續的片首先提供的,寬表面上具有一體化地形成的從第一寬表面1101延伸出的鉤形緊固件部件1104。如圖37B所示,鉤帶1100被穿透而提供沿著帶的在不同的預定位置的通孔1112。隨后,具有形成在固化表面1124上的開口圖形1122的遮蔽膜1120(圖37C)被施加到穿透的鉤帶(圖37D)。在遮蔽膜1120上的形成穿透的鉤帶1100的通孔和開口1122的圖形的穿透的位置和頻率是選擇的,以便施加到穿透的鉤帶1110的遮蔽膜1120產生了遮蔽的鉤帶1130(圖37D),它具有至少一個位于至少一個開口1122中的通孔1112,并且在一些實施例中,位于每個開口1122中。遮蔽的鉤帶1130隨后被包上了導電材料,例如,如上所述,并且除去遮蔽來產生具有選擇的導電區域的選擇性的導電鉤形緊固件。導電區域1142對應于遮蔽膜1120的開口1122,并且每個導電區域1142具有至少一個通孔1112,其定義的表面1144也是導電涂層的。涂層的通孔表面提供了從鉤形緊固件部件的帶鉤一側向相對側的電信號的傳導。
上述參照圖36、37A-37E說明的過程,可以有利地用于生產寬度可變的電導體緊固件產品。在一個例子中,生產出了如圖38A和38B所示的在相對的縱向端1221和1223之間延伸的鉤形緊固件電纜1200。電纜是通過具有相對的兩個寬表面1204、1206的基底1201形成的,并且鉤形緊固件部件1202從寬表面1204伸出。鉤形緊固件部件1202和寬表面1204可以用例如,聚丙烯的熱塑樹脂一體化地通過,上述參照圖36說明的過程來形成。連續的導電帶1208被施加到表面1204上,并且沿著電纜的長度延伸。導電帶1208是通過想電纜表面202施加適當的遮蔽膜條來彼此分隔開的,類似于參照圖36所述的過程。這樣的電纜可以以連續的長度生產并且為了使用而隨后切割成為需要的長度。
電纜1200具有在其縱向端的電接頭1222。導電帶1208成為了在兩個端的接頭1222之間的電信號的通路,同時,鉤形緊固件部件1206使得電纜可以可釋放地安裝到具有互補的緊固材料,例如環形材料的表面上。同樣,如圖38A所示,電信號處理元件1230,例如,微型芯片或者具有濾波器、二極管等的電路板被裝備有一個或者多個互補的可釋放地通過鉤形緊固件部件1202緊固的緊固材料的片1232,電元件1230可以可釋放地緊固在沿著電纜1220的長度的選定的位置上,如通過附裝的電元件1230’在電纜1220的虛線的安裝位置所示。在一些情況下,放置導電帶1208來包圍電纜1220的一些鉤形緊固件部件1202,并且當電信號處理元件1230具有了導電的互補的緊固材料的時候,例如,金屬的環形材料,則電信號可以通過可釋放的緊固件部件1202和1232的結合來在電纜的帶1208和電信號處理元件1230之間傳導。
在一些實施例中,如圖39A-39C所示,電纜1300具有一體化地形成并且從寬表面1304伸出的鉤形緊固件部件1302。不連續的導電材料的帶1308以連續的方式沿著電纜1300的相對的寬表面1306附裝并且延伸。電纜1300可以通過上述的參照圖36的過程,通過擠出熔化的熱塑網,以便其相對于鉤形緊固件部件的表面露出導電材料的操作過程來形成。使用適當形狀的遮蔽使得導電材料作為不連續的條1308被附裝到熱塑基底中。
在圖40A-40B示出的例子中,電纜1400具有不連續的附裝到與帶有鉤形緊固件部件的表面1404相對的寬表面1406的導電材料條1408。該不連續的1410可以具有預先確定的尺寸,例如,通過當電纜1400通過圖36示出的過程來生產的時候的適當的遮蔽設計,以便電元件1420可以隨后被附裝到,例如通過錫焊焊接來橋接這種不連續。最終的鉤形緊固件電纜1400成為了柔性的一個或者多個電元件1420的載體(例如,電纜1400是柔性電路板),并且電纜1400可以可釋放地安裝到任何具有互補的環形的或者其他的能夠與鉤形緊固件1402結合的鉤形緊固件部件的表面。
如圖41所示,在鉤形緊固件電纜1500的表面1506上可以形成各種導電圖形,以便電元件1520可以附裝上,來處理和改變通過電纜的電信號。而且,可以通過使用適當的遮蔽設計來附裝需要的導電材料圖形,來形成柔性電路板700。
此外,圖40A、40B和41中的柔性電路1400和1500可以通過各種電路形成方法來最初地形成,并且不具有一體化的從其延伸出的緊固件。電路(例如,導電路徑1409、1509)可以在基底的暴露的表面上(如圖)或者可以是嵌入基底1401、1501中的,例如,電絕緣的。這種柔性電路可以隨后采用一個或者多個上述的技術來處理,以堆疊預制的帶有鉤或者環形緊固件的帶,或者來同時形成并且堆疊帶鉤部件的緊固件帶。同樣,如果需要,鉤帶可以被疊層和/或形成,來同時電絕緣之前外露的導電通路。無論是先將柔性電路送如疊層/成型間隙還是之后,絕緣材料都可以被除去(例如,通過上述的打孔技術或者通過任何其他的方法),來露出用于電連接到其他電導條和/或器件的導電路徑1409、1509部分。
現在參照圖41A、41B和41C,提供了第二基底1530,例如聚酯膜。膜1530定義了第一1534和第二1536兩個相對的寬表面,并且可以是平坦的基底,或者其他的,能夠一體化地形成從第一表面1532伸出的鉤形緊固件部件1532的表面(如虛線所示并且如上所述形成)。膜1530可以堆疊到任何的帶有導電路徑的基底1300、1400或者1500上,堆疊的方式為,導電路徑位于帶有導電路徑的表面,例如,基底1300、1400、1500的1306、1406、1506和膜1530的第二表面1536之間,從而產生電路產品1550(圖41C)。導電路徑1308、1409、1509之上的膜1530的疊層可以通過各種方法,例如,傳統的諸如粘合劑1538(虛線所示)、熱或者超聲波結合、以及其他的包括任何上述的疊層技術來實現。
在特定的優選實施例中,膜1530的部分1540被除去,例如,通過打孔或者穿透,在希望的位置,以便在疊層之后,導電路徑1308、1409、1509的部分1542可適用于例如,電連接。當在疊層過程中使用了粘合劑的時候,優選地,粘合劑1538在通過打孔和/或穿透過程的除去進行之前,被施加到膜1530的表面1536上,以便疊層的粘合劑不會干擾電連接到導電路徑1308、1409、1509的外露部分1540。
特別地如圖41D所示,當膜1530具有從第一表面1534延伸出的鉤形緊固件部件1532,并且帶有導電路徑的基底1300、1400、1500也具有從其露出的表面1304、1404、1504伸出的鉤形緊固件部件1302、1402的時候,最終的疊層是帶有雙面鉤的柔性電路1550。這是特別有利的,因為它使得可以在需要電路安裝路徑轉急彎,例如90度折返的區域中平坦地安裝柔性電路。這是通過首先將基底1300、1400、1500的鉤形緊固件部件1302、1402緊固到支撐表面1554的匹配部件(例如,外露的環),并且隨后將電路自身折疊(如1552所示),并且將膜的鉤形緊固件部件1532緊固到支撐表面1554(或者其他的支撐表面)來實現的。
在一個實施例中,如圖42所示,緊固件產品1600具有帶有導電涂層的鉤形緊固件部件1604的第一表面1602,和具有導電環形材料1608的相對的第二表面。這種“背對背”導電緊固件產品可以通過修改參照圖36的上述的方法來生產出來。如虛線所示,導電的環形材料1610從卷筒1612和擠出的樹脂1000同時送入到縫隙1004。環形材料的外表面接觸壓力卷筒1008,并且內表面在樹脂被壓入塑型卷筒1006的鉤形成孔穴1010的時候接觸熔化的樹脂1000。縫隙中的壓力在鉤被塑型的時候,使得環形材料的內表面和樹脂永久性地結合。這種過程及其變例被更加詳細地公開在了1993年11月9日授予Kennedy等的5,260,015號美國專利中,讀者可以從那里獲得更加詳細的信息。
適用于生產“背對背”導電緊固件1600的導電環形材料1610的一個例子是市場上的Manchester,NH的Velcro U.S.A.公司的HIMEGBRAND商標的產品。至少環形材料1610的外表面的導電特性保持得基本上不受塑型過程的溫度的影響,因為壓力卷筒通常不被加熱或冷卻。此外,環形材料1610可以最初是未涂層的、非導電的環形材料,被送入到縫隙1004,并且隨后最終產品的鉤和環表面可以在后面的形成操作中被導電地涂層。
已經說明了本發明的一些實施例。但是,可以理解,在不脫離本發明的精神和范圍內,可以對本發明進行修改。例如,作為上述的用于產生在鉤形緊固件基底上的導電材料的圖形的遮蔽過程的變化,可以使用除去過程。這種除去過程可以通過首先提供具有一個或者兩個如上參照圖2和3所述的涂層有導電層的寬表面的鉤形緊固件帶,并且隨后除去導電涂層的選擇的部分,而留下在基底上的需要的圖形來實現。這種除去可以通過,例如,機械的、研磨的、或者切割來從需要的區域來除去導電材料。當然,電元件(例如,上述的1420和1520)可以隨后被焊接到或者電連接到基底上的需要的區域。
此外,非常新的、許多的上述的技術可以被組合,用來按照需要為特定的導電緊固件生產具有各種上述的特征的組合的緊固件。例如,電路印刷技術和參照圖36-41所述的最終產品可以與上述的參照圖9、13、19、23或者28的技術來組合。結果是形成了在基底上(基底可以已經具有了在與電路圖形相對的露出的表面上的緊固件部件)印刷的或者同樣地淀積的電路圖形,并且來隨后形成緊固件部件,例如,鉤,同時覆蓋并且絕緣露出的電路圖形。最終的產品可以具有,例如,在一個或者兩個主要的露出表面上的鉤,或者在一個主要的露出表面上的鉤和在相對的主要的露出表面上的環。同樣上述的參照圖37A-37D說明的穿透技術可以用于產生用于,例如,連接電源或者其他的端和連接的絕緣電路圖形的露出區域。因此,其他的實施例也在下面的權利要求的范圍內。
已經說明了本發明的一些實施例。但是,可以理解,在不脫離本發明的精神和范圍內可以作出各種修改。因此,其他的實施例也在下面的權利要求的范圍內。
對于交叉引用的所有的讀者可以參考的參考文件,在這里對其所有的內容進行交叉引用。
權利要求
1.一種伸長的電纜(30)包括至少兩個電導體(36),沿著電纜縱向延伸;以及絕緣體(40,38),包圍并且將電導體(36)彼此電絕緣,絕緣體包括露出的表面(42),具有從其伸出的緊固件部件(34,44),緊固件部件的排列和構成用來結合與支撐表面(16,16’)聯系在一起的匹配緊固件部件(圖3,圖5),從而選擇性地將電纜安裝到支撐表面。
2.根據權利要求1所述的伸長的電纜,其中緊固件部件(34)被成型為結合與支撐表面(16)聯系在一起的露出的環形纖維(圖3)。
3.根據權利要求2所述的伸長的電纜(712),其中所述的絕緣體(40,38)的露出表面(716,718)包括熱塑樹脂的第一寬表面(716),緊固件部件(714)的陣列包括熱塑樹脂的升起的突起。
4.根據權利要求3所述的伸長的電纜(712),其中露出表面(716,718)還包括熱塑樹脂的第二寬表面(718),緊固件部件(714)的第二陣列包括從所述的第二寬表面伸出的熱塑樹脂突起。
5.根據權利要求3所述的伸長的電纜,其中緊固件部件陣列是基本上與所述的絕緣體的第一寬表面共同延伸的。
6.根據權利要求1所述的伸長的電纜(330,362),其中緊固件部件(334)的陣列形成了在電纜的橫向邊緣區域(335)之間延伸的緊固件部件的縱向帶,橫向邊緣區域沒有所述的緊固件部件(參見,例如,圖18A和18)。
7.根據權利要求3所述的伸長的電纜,具有從緊固件部件的末端到與緊固件部件相對的絕緣體的露出的寬表面測量的,小于大約0.050英寸(1.3mm)的整體厚度(圖7中的t),并且優選的小于大約0.030英寸(0.8mm)。
8.根據權利要求2所述的伸長的電纜(800),其中絕緣體包括疊層,疊層包括第一(730)和第二(734)熱塑樹脂層,以及位于其間的粘合劑層(770或者771),第一層定義了露出的表面的第一寬表面,第二層定義了露出的表面的第二寬表面,所述的緊固件部件陣列包括所述的第一和第二寬表面的至少一個的熱塑樹脂的升起的突起(參見,例如圖34)。
9.根據權利要求2所述的伸長的電纜(600、600’、600”、600),其中絕緣體(632)包括熱塑樹脂的單一的結構,該單一結構定義了露出的表面的第一(624)和第二(628)寬表面,所述的緊固件部件(622)的陣列包括所述的第一和所述的第二寬表面中的至少一個的熱塑樹脂的升起的突起。(參見,例如,圖20、21、22、22A)。
10.根據權利要求9所述的伸長的電纜(600’),其中還包括導體支撐基底(633)。
11.根據權利要求2所述的伸長的電纜(600’,658),其中絕緣體包括第一(660)和第二(662)熱塑樹脂層,其間放置有導體(602),第一和第二層以包圍并且將導體彼此電絕緣的方式彼此永久地緊密結合,緊固件部件(656)包括第一和第二層中的一個的露出表面的熱塑樹脂的升起的突起(參見圖25的示例)。
12.根據權利要求1所述的伸長的電纜,其中緊固件部件是露出的環形纖維(參見圖8-8E的示例)。
13.根據權利要求12所述的伸長的電纜,其中絕緣體(38,40)包括熱塑樹脂并且露出的環形纖維(圖3)是纖維網(圖10A中的144)的一部分,網通過熱塑樹脂,通過纖維網的包圍附裝到絕緣體。
14.根據權利要求13所述的伸長的電纜,其中纖維網是非織物材料。
15.根據權利要求1所述的伸長的電纜(30),定義了在相對的縱向端之間的固定的電纜長度,該電纜還包括電接頭(32),它電附裝到至少一個電導體,并且在所述的縱向端中的一個機械附裝到電纜(參見圖6中的示例)。
16.一種可釋放的可安裝的帶狀電纜(362),其延伸定義了縱向的方向,電纜包括多個縱向延伸的電導體(336);絕緣體(338),包圍并且將多個導體彼此電絕緣;以及環形可結合的緊固件部件條帶,由熱塑樹脂形成,條帶沿著帶狀電纜延伸并且永久地附裝到絕緣體的表面,以便將所述的緊固件部件暴露出來用于環形材料的結合。
17.一種連續形成電纜的方法,該方法包括將包括熱塑樹脂的電絕緣材料引入到間隙(102,202)中,間隙是靠近旋轉塑型卷筒(104)的外表面形成的,塑型卷筒定義了在其中的孔穴陣列(圖9A的134),絕緣材料在壓力和溫度條件下被引入,該條件被選擇為使得絕緣材料至少部分地填充孔穴,以形成與所述的絕緣材料條帶的一個寬表面(圖20中的624)一體化的并且從其延伸出的緊固件部件桿(圖20A中的623或者圖22中的622’);同時引入至少兩個縱向連續的分開的電導體(圖10的36)到間隙中,以便使得絕緣材料包封并且絕緣電導體,而且使得導體成為絕緣材料條帶的一體化的部分,導體是從絕緣材料條帶延伸出來的。
18.根據權利要求17所述的方法,其中塑型卷筒的孔穴(圖14中的134)被成型為用于塑型所述的緊固件部件桿(623)上的末端頭(圖20中的625),所述的末端頭被塑型為懸于絕緣材料條帶的寬表面(624)之上,以便與露出的環形纖維結合。
19.根據權利要求17所述的方法,其中每個所述的桿(圖22的622’)定義了一個頂端部分(623’),該方法還包括使所述的多個所述的桿的所述的頂端部分變形,來形成懸于絕緣材料條帶的寬側(624’)之上的結合頭(圖22A中的625’),該結合頭被成型為可與露出的環形纖維結合。
20.根據權利要求17所述的方法,其中間隙(102)包括在旋轉塑型卷筒(104)和反轉壓力卷筒(106)之間定義的縫隙(參見圖9示例)。
21.根據權利要求17所述的方法,其中間隙(102)包括在旋轉塑型卷筒(704)和反轉壓力卷筒(706)之間定義的縫隙,旋轉塑型卷筒和反轉壓力卷筒之中的每一個定義了在其中的孔穴(706)陣列,該絕緣材料(708,710)在壓力和溫度條件下被引入,該條件使得絕緣材料至少部分地填充到每個所述的旋轉和反轉塑型卷筒的孔穴陣列,以形成圖20中的623或者圖22中的622’緊固件部件桿,該緊固件部件桿是從所述的絕緣材料條帶(參見圖29中的示例)的相對的寬側(716,718)的每一個延伸出來的,并且與之一體化。
22.根據權利要求17所述的方法,其中絕緣材料包括熱塑樹脂層和膜支撐(338),膜支撐承載在其表面上的電導體(336),熱塑樹脂層被直接引入到靠近旋轉塑型卷筒的間隙,承載電導體的膜支撐在壓力和溫度條件下被引入到間隙中,該條件使得膜支撐永久性地結合到熱塑樹脂,來包封并且電絕緣導體(參見圖9、10和18示例)。
23.根據權利要求17所述的方法,其中絕緣材料包括熱塑樹脂的第一(140)和第二(141)膜,其中電導體(310)以及第一和第二膜被引入到間隙(102),使得電導體位于第一和第二膜之間,所述的第一膜在溫度和壓力條件下被直接引入到靠近旋轉塑型卷筒(104),該條件使得第一和第二膜永久性地彼此結合,結合方式為包封并且電絕緣導體(參見圖14示例)。
24.根據權利要求17所述的方法還包括間隙下游部分,縱向地在固化之后切斷電絕緣材料(圖9中的120),以形成兩個電纜,每個電纜包含至少一個所述的導體(參見圖10的示例)。
25.一種連續形成電纜的方法,該方法包括將熔化的熱塑樹脂引入到靠近塑型卷筒(104)形成的間隙(102,202)中,塑型卷筒具有定義了在其中的孔穴陣列(134)的表面,這種引入是在被選擇為使得樹脂填充孔穴并且形成與樹脂寬條帶(140)一體化的而且從其延伸的緊固件部件桿(334)的溫度和壓力條件下進行的;以及同時,將預制的帶狀電纜(510)引入到鄰近壓力卷筒的縫隙,以便樹脂的寬條帶(140)永久性地結合到帶狀電纜的寬的一側,以便露出緊固件部件桿。
26.一種連續形成電纜的方法(800),該方法包括制備連續長度的緊固件帶(730),該緊固件帶包括基底(740)和環形的可結合的緊固件部件(746)的陣列,基底是熱塑樹脂的,并且定義了相對的、第一(742)和第二(744)寬表面,環形的可結合的緊固件部件的陣列包括第一表面(742)的熱塑樹脂突起;靠近緊固件帶放置連續長度的支撐膜(734),該支撐膜定義了寬表面(750),該支撐膜的寬表面被放置為面對緊固件帶的第二寬表面(744);在緊固件帶(730)的第二寬表面(744)和支撐膜(734)的寬表面(750)之間放置多個連續長度的間隔的電導體(732);以及永久地將緊固件帶(730)附裝到支撐膜(734),使得多個電導體(732)被包封在其間,該導體彼此電絕緣。
27.根據權利要求26所述的方法,其中所述的永久性地將緊固件帶附裝到支撐膜的步驟包括,在緊固件帶(730)的第二寬表面(744)和支撐膜(734)的寬表面(750)之間放置電絕緣粘合劑層(744),來彼此電絕緣多個導體(732),同時,永久性地將緊固件帶(730)結合到支撐膜(734),來包封其間的多個電導體。
28.根據權利要求26所述的方法,其中所述的永久性地將緊固件帶(730)附裝到支撐膜(734)的步驟包括沿著所述的導體(732)之間的位置(753)進行的熱緊密結合。
29.一種形成電纜(30’)的方法,該方法包括將熔化的電絕緣材料(140)的條帶引入到靠近旋轉的卷筒(104)的外表面形成的間隙(102);并且將連續的具有可結合的鉤的纖維部分的環形材料(144)的條帶引入到沿著卷筒表面的縫隙,該操作是在選定的條件下進行的,該條件使得環形材料至少部分地嵌入到電絕緣材料中,以便永久地將環形材料結合到樹脂,同時將鉤形的可結合的纖維部分露出來用于結合;并且將至少兩個縱向連續并且間隔開的電導體(110)引入到間隙,以便使得絕緣材料包封并且電絕緣間隙中的導體,來形成多個導體的具有從其外表面伸出的可結合的環(44)的電纜(30’)。
30.一種柔性電路板(1100),包括基底(1102),具有第一(1101)和第二(1103)相對的寬表面,以及從第一向第二寬表面延伸的通孔表面(1144),它定義了在第一(1101)和第二寬表面(1103)之間的通路;基底還具有從第一寬表面伸出的鉤形緊固件部件的陣列(1102),所述的第一寬表面和鉤形緊固件部件的陣列由樹脂一體化地形成;并且導電材料的圖形(1142)附著在熱塑基底上,該圖形包圍至少一部分通孔表面(1144)。
31.根據權利要求30所述的柔性電路板,其中導電材料的圖形只位于第二寬表面(1103)以及至少一部分通孔表面(1144)上。
32.根據權利要求30所述的柔性電路板,其中導電材料圖形(1142)只位于第一寬表面(1101)以及至少一部分通孔表面(1144)上。
33.根據權利要求32所述的柔性電路板,其中導電材料圖形(1142)包圍至少一部分鉤形緊固件部件(1102)陣列。
34.根據權利要求32所述的柔性電路板,其中導電材料圖形(1142)包圍整個第一(1101)或者第二(1103)寬表面。
35.一種電纜(1200、1300、1400、1500),包括條帶形基底(1201),具有第一(1204、1304、1404、1504)和第二(1206、1306、1406、1506)相對的寬表面,以及從第一寬表面伸出的鉤形緊固件部件(1202、1302、1402),第一寬表面和鉤形緊固件部件的陣列被一體化地由熱塑樹脂形成;并且連續的導電路徑(1208、1308、1409、1509)附裝到第一和第二寬表面中的一個上,連續的條帶與條帶形的基底縱向地共同延伸。
36.根據權利要求35的電纜(1200、1300),其中連續的導電路徑(1208、1308)包括連續的導電材料條帶。
37.根據權利要求35所述的電纜(1400、1500),其中連續的導電路徑(1409、1509)包括通過電元件(1420、1520)電連接的不連續的導電材料條帶(1408、1508)。
38.根據權利要求35所述的電纜(1200、1300),包括多個連續的導電材料條帶(1208、1308),每個所述的連續條帶彼此間隔。
39.根據權利要求35所述的電纜(1200),其中連續的導電材料條帶(1208)被放置在條帶形狀的基底(1201)的第一寬表面(1204)上。
40.根據權利要求35所述的電纜(1200),其中連續的導電材料條帶(1208)位于至少一部分鉤形緊固件部件(1202)上。
41.根據權利要求35所述的電纜(1200),進一步包括電導體(1222),位于條帶形狀的基底的相對的縱向端(1221、1223),電導體通過連續的導電材料條帶(1208)導電連接。
42.一種形成導電的鉤帶(1140)的方法,該方法包括制備基底(1100),具有第一(1101)和第二(1103)相對的寬表面,以及從第一寬表面(1101)伸出的鉤形緊固件部件(1104),第一寬表面和鉤形緊固件部件的陣列被一體化地由熱塑樹脂形成;將感光劑(1040)施加到基底的外表面上;并且將包括導電材料(1064)的溶液(1060)施加到外表面上施加了感光劑的區域的至少一部分上,以產生在導電材料和感光劑之間的化學還原反應,其中導電材料附著在基底的外表面上。
43.根據權利要求42所述的方法,其中在應用感光劑之前,將浸濕介質(1030)施加到將涂敷導電材料的基底上的區域上。
44.根據權利要求42所述的方法,其中感光劑包括陽極材料,位于基底的外表面上,并且導電材料包括相對于陽極材料的陰極材料。
45.根據權利要求44所述的方法,其中感光劑包括錫,并且導電材料包括銀。
46.根據權利要求42所述的方法,其中溶液還包括催化劑。
47.根據權利要求46所述的方法,其中催化劑溶液還包括還原劑。
48.根據權利要求42所述的方法,其中導電材料被施加到了熱塑基底的第一寬表面(1101)上。
49.根據權利要求47所述的方法,其中導電材料涂敷至少一部分鉤形緊固件部件陣列(1104)。
50.根據權利要求42所述的方法,還包括遮蔽(1070)選擇的基底的表面的區域的步驟,該步驟是在施加感光劑(1040)之前的,從而避免在選擇的區域上附著導電材料。
51.根據權利要求50所述的方法,其中基底進一步包括在第一和第二寬表面之間延伸的通孔表面(1144),從而定義了通路。
52.根據權利要求51所述的方法,其中導電材料附著到至少一部分通孔表面(1144)上。
53.一種形成具有一體化的鉤形緊固件部件的柔性電路板的方法,該方法包括將包括基底(1401、1501)的拉長的柔性電路(1400、1500)和至少一個導電路徑(1409、1509)引入到靠近塑型卷筒(104)的外表面的間隙中,塑型卷筒具有鉤形緊固件部件桿成型孔穴(134、614),該孔穴從所述的表面向內延伸,同時將熱塑樹脂直接引入到所述的靠近表面的間隙,該操作是在使得所述的熱塑樹脂至少部分地填充所述的桿成型孔穴,并且永久地結合所述的基底(1401、1501)的溫度和壓力條件下進行的;以及將永久結合的熱塑樹脂和基底從所述的塑型卷筒剝離,以露出所述的緊固件部件桿。
54.根據權利要求53所述的方法,其中所述的導電路徑是在所述的基底(1401、1501)中,在被引入到間隙(102)之前電絕緣的。
55.根據權利要求53所述的方法,其中部分所述的導電路徑在基底出露出,用于與所述的導電路徑進行電連接。
56.根據權利要求55所述的方法,其中所述的導電路徑的所述的部分在進入間隙之前被露出。
57.根據權利要求55所述的方法,其中所述的導電路徑的所述的部分通過在從塑型卷筒上剝離熱塑樹脂之后部分地除去襯底而露出。
58.根據權利要求53所述的方法,其中所述的導電路徑在被引入到間隙(102)之前被置于了所述的基底(1401、1501)的外表面(1406、1506)上,所述的熱塑樹脂是電絕緣材料的,所述的導電路徑通過所述的熱塑樹脂和所述的基底包封。
59.根據權利要求53所述的方法,其中所述的導電路徑(1409、1509)是由連續的導電材料條帶(1308)組成的。
60.根據權利要求53所述的方法,其中所述的導電路徑(1409、1509)是由被電元件(1420、1520)電結合的導電材料的不連續的條帶(1408、1508)組成的。
61.一種可安裝的柔性電路(1550),包括熱塑樹脂的承載基底(1300、1400、1500),具有第一寬表面(1304、1404、1504)和第二寬表面(1306、1406、1506),第一寬表面被露出,并且具有從其突出的鉤形緊固件部件(1302、1402)陣列,該鉤形緊固件部件包括第一寬表面(1304、1404、1504)的熱塑樹脂的升起的突起;以及導電路徑(1308、1409、1509),位于所述的第二寬表面(1306、1406、1506)上。
62.根據權利要求61所述的可安裝的柔性電路(1550),進一步包括支撐基底(1530),具有第一寬表面(1534)和第二寬表面(1536),該支撐基底疊層到所述的承載基底(1300、1400、1500),使得所述的導電路徑(1308、1408、1508)位于支撐基底(1530)的第二寬表面(1536)和承載基底(1300、1400、1500)的第二寬表面(1306、1406、1506)之間。
63.根據權利要求62所述的可安裝的柔性電路(1550),其中所述的支撐襯底(1530)包括從其第一寬表面(1534)伸出的鉤形緊固件部件陣列(1532)。
64.根據權利要求63所述的可安裝的柔性電路(1550),其中所述的支撐基底(1530)定義了從所述的支撐條帶第一寬表面(1534)延伸到所述的支撐條帶第二寬表面(1536)的通過孔(1540),該通過孔(1540)露出了部分導電路徑(1542)。
65.根據權利要求64所述的可安裝的柔性電路(1550),還包括位于支撐基底(1530)和承載基底(1300、1400、1500)之間的用于疊層的粘合劑層(1538)。
66.根據權利要求65所述的可安裝的柔性電路(1550),其中所述的通過孔(1540)延伸穿過粘合劑層(1538)。
全文摘要
一種拉長的電纜(30)或者柔性電路板(1500),包括導電路徑(36、1509)和絕緣體(632),包圍并且電絕緣導電路徑,該絕緣體包括露出的表面(624),該表面具有從其伸出的緊固件部件(622)陣列,緊固件部件的放置和構成,使得其與相關于支撐表面(16、16’)的緊固件部件墊結合,從而選則地將電纜或者柔性電路板安裝到支撐表面。該緊固件部件可以是環形的可結合的緊固件(622)和/或環(144)。這種電纜或者柔性電路板是通過將具有熱塑樹脂的電絕緣材料引入到靠近旋轉的塑型卷筒(104)形成的間隙中來連續形成的,塑型卷筒定義了其中的孔穴(134),絕緣材料在選擇的壓力和溫度條件下被引入,該選擇的條件使得卷原材料至少部分地填充孔穴來與絕緣材料條帶的一個寬側(624)一體化地形成緊固件部件桿(623、622’),并且桿從其伸出;同時將導線(678)和/或在基底(1401、1501)上或者其中形成的導電路徑(1409、1509)引入到間隙,以便使得絕緣材料包封并且電絕緣導電路徑,并且/或者使得導電路徑成為緊固件部件桿從其伸出的絕緣材料條帶的一體化的部分。
文檔編號H05K3/00GK1479926SQ01820371
公開日2004年3月3日 申請日期2001年10月25日 優先權日2000年10月25日
發明者約翰·德梅恩, 克里斯托弗·M·加朗, 邁克·拉布雷克, 馬克·A·克拉那, A 克拉那, 托弗 M 加朗, 拉布雷克, 約翰 德梅恩 申請人:維爾克魯工業公司