伸缩电连接线的制作方法

[0001]
本实用新型涉及电连接线，特别是涉及一种可伸缩的电连接线。


背景技术：

[0002]
随着科技的进步，物联网日益发达，各式的可携式电子装置出现在世面上。除了通过无线网络做信号的传递，另一种常见的作法，是通过连接线来实现两个电子装置之间的传输。
[0003]
传统的连接线多未有伸缩的特性，以致于容易在连接线受到拉扯时，损坏到内部的导线，或是造成导线所连接的输出端接触不良，影响连接线整体传输功能的表现。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的之一在于提供一种伸缩电连接线，以解决电连接线在收到拉扯时，损坏内部的导线或造成连接的输出端接触不良，而出现影响电连接线传输功能的问题。
[0005]
根据本实用新型的一实施方式，一种伸缩电连接线，包括伸缩线身与端口。伸缩线身具有连接端。伸缩线身包括圆筒弹性体以及芯线层。芯线层具有多个导线与多个纤维。多个导线与多个纤维缠绕在一起。多个导线与多个纤维以螺旋状围绕圆筒弹性体。多个导线延伸出连接端。伸缩线身的多个导线连接至端口。
[0006]
在一或多个实施方式中，伸缩线身还包含保护层。伸缩线身的缠绕在一起的多个导线与多个纤维以及保护层由内而外依序包覆圆筒弹性体。
[0007]
在一或多个实施方式中，伸缩线身该包含保护层固定结构。固定结构设置在伸缩线身上且邻近连接端的固定位置，以使圆筒弹性体与芯线层在固定位置彼此相对静止。
[0008]
在一些实施方式中，伸缩线身上的固定位置是指与连接端距离1mm(毫米)至15mm(毫米)之间的位置。
[0009]
在一些实施方式中，伸缩线身上的固定结构围绕伸缩线身的圆筒弹性体、多个导线与多个纤维。固定结构包含金属结构、塑料结构或是黏着层。
[0010]
在一些实施方式中，固定结构为金属带。金属带设置在固定位置上并围绕伸缩线身，以使圆筒弹性体与芯线层在金属带的内部是彼此静止。
[0011]
在一些实施方式中，圆筒弹性体在固定位置具有凹陷处，芯线层部分容置于圆筒弹性体的凹陷处。
[0012]
在一些实施方式中，伸缩线身还包括围绕圆筒弹性体与芯线层的保护层。金属带进一步围绕保护层。
[0013]
在一或多个实施方式中，伸缩电连接线的端口包含电路板与壳体。电路板连接伸缩线身。电路板包含输出部与多个焊接点。壳体容置电路板。壳体具有开口，以裸露输出部。圆筒弹性体自连接端延伸而出。电路板设置于延伸出的圆筒弹性体的前端。多个导线自伸缩线身延伸而出而分别焊接于电路板上的多个焊接点。
[0014]
在一或多个实施方式中，端口为圆形端子。圆筒弹性体自连接端延伸而出。圆形端
子设置于延伸出的圆筒弹性体的前端。圆形端子与多个导线电性连接。
[0015]
综上所述，本实用新型通过圆筒弹性体与以螺旋状缠绕于其上的导线设置，实现长度可伸缩变化的伸缩电连接线。通过固定结构的设置更可以避免非预期错位所产生的接触不良问题。
[0016]
以上所述仅是用以阐述本实用新型所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本实用新型的具体细节将在下文的实施方式及相关图式中详细介绍。
附图说明
[0017]
本实用新型的优点与图式，应由接下来列举的实施方式，并参考附图，以获得更好的理解。这些图式的说明仅仅是列举的实施方式，因此不该认为是限制了个别实施方式，或是限制了实用新型申请的保护范围。
[0018]
图1a绘示根据本实用新型的一实施方式的伸缩电连接线的俯视示意图；
[0019]
图1b绘示图1a所述绘示的伸缩电连接线伸缩的示意图；
[0020]
图2绘示图1a所绘示的伸缩电连接线在区域r1的剖面分解示意图；
[0021]
图3绘示图2所绘示的伸缩电连接线沿线段l-l
’
的剖面示意图；
[0022]
图4根据本实用新型的一实施方式绘示图1a所绘示的伸缩电连接线在区域r2的示意图；
[0023]
图5根据本实用新型的另一实施方式绘示图1a所绘示的伸缩电连接线在区域r2的示意图；
[0024]
图6根据本实用新型的另一实施方式绘示图1a所绘示的伸缩电连接线在区域r2的示意图；
[0025]
图7根据本实用新型的另一实施方式绘示图1a所绘示的伸缩电连接线在区域r2的示意图；
[0026]
图8根据本实用新型的另一实施方式绘示伸缩电连接线的一端的俯视示意图；以及
[0027]
图9绘示图8所绘示的伸缩电连接线在区域r3内部的示意图。
[0028]
【符号说明】
[0029]
100：伸缩电连接线
[0030]
110：伸缩线身
[0031]
115：圆筒弹性体
[0032]
115c：凹陷处
[0033]
116：区域
[0034]
120：芯线层
[0035]
121：导线集成
[0036]
1211：第一导线
[0037]
1212：第二导线
[0038]
1212a：第二子导线
[0039]
1212a1，1212a2：子导线
[0040]
1212b：第二子导线
[0041]
1212b1，1212b2：子导线
[0042]
1213：第三导线
[0043]
1213a，1213b：第三子导线
[0044]
1214：第四导线
[0045]
122，123：纤维
[0046]
125：保护层
[0047]
126：黏着层
[0048]
130：金属带
[0049]
140：防刮胶带
[0050]
150a：端口
[0051]
150b：端口
[0052]
155：电路板
[0053]
156：焊接点
[0054]
157：输出部
[0055]
160：壳体
[0056]
200：伸缩电连接线
[0057]
210：伸缩线身
[0058]
215：圆筒弹性体
[0059]
220：芯线层
[0060]
225：保护层
[0061]
230：金属带
[0062]
250：圆形端子
[0063]
255：焊点
[0064]
260：套管
[0065]
270：绝缘胶区
[0066]
d：距离
[0067]
r1：区域
[0068]
r2：区域
[0069]
r3：区域
[0070]
θ：夹角
具体实施方式
[0071]
下文是举实施例配合所附图式进行详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本实用新型所保护的范围，而结构运作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由组件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本实用新型所保护的范围。另外，图式仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为便于理解，下述说明中相同组件或相似组件将以相同的符号标示来说明。
[0072]
另外，在全篇说明书与权利要求书所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此实用新型的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用
以描述本实用新型的用词，将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本实用新型的描述上额外的引导。
[0073]
请参照图1a与图1b。图1a根据本实用新型的一实施方式绘示伸缩电连接线100的俯视示意图。图1b绘示图1a所绘示的伸缩电连接线100伸缩的示意图。如图所示，伸缩电连接线100包含伸缩线身110、端口150a与端口150b。端口150a与端口150b分别位于伸缩线身110的两端，并且各自具有壳体160，用于保护伸缩线身110与端口150a或150b的连接处。壳体160具有开口，使得端口150a与150b能够裸露而对外连接。在本实施方式中，端口150a与 150b例如是通用串行总线端口。而如图1b所示，本实用新型的伸缩线身110 能够被拉伸，使得在伸缩线身110所延伸的方向上(如图1b上箭头所标示)，伸缩电连接线100的长度能够有所变化。
[0074]
为进一步说明伸缩电连接线100的结构，请参照图2与图3。图2绘示在图1a所绘示的伸缩电连接线100在区域r1的剖面分解示意图，具体说明伸缩电连接线100的伸缩线身110的组成。图3则绘示图2所绘示的伸缩电连接线 100沿线段l-l
’
的剖面示意图。
[0075]
如图2所示，在本实施方式中，伸缩线身110包含圆筒弹性体115、芯线层120与保护层125。在一些实施方式中，圆筒弹性体115例如是硅胶。芯线层120包含导线集成121与多个纤维122与123，其中导线集成121是指缠绕圆筒弹性体115的多个导线的总称，通过这些导线，伸缩电连接线100能够用于传输数据。
[0076]
导线集成121是以螺旋状缠绕圆筒弹性体115。具体而言，导线集成121 所包含的导线，包括第一导线1211、第二导线1212、第三导线1213与第四导线1214，这些导线紧密地排列在一起，并且这些导线还可以分别由一或多根子导线来组成。例如，第二导线1212包含第二子导线1212a与1212b，而第二子导线1212a由子导线1212a1与1212a2所组成，第二子导线1212b 则由子导线1212b1与1212b2所组成。相似地，第三导线1213包含第三子导线1213a与1213b。也可以例如是第四导线1214，仅由一根导线所组成。在一些实施方式中，第一导线1211、第二导线1212、第三导线1213与第四导线1214是指不同功能的导线，具体请见后述。
[0077]
回到图2，如前所述，芯线层120还包含多个纤维122。在图2中，为了简单说明的目的，仅绘示部分的纤维122。在本实施方式中，纤维122实际上是围绕导线集成121，以起到保护的作用，如图3所示。通过纤维122的设置，导线集成121的第一导线1211、第二导线1212、第三导线1213与第四导线1214能够维持螺旋状结构而不致松脱。
[0078]
当对伸缩线身110的延伸方向向外施力时，圆筒弹性体115因应施力而伸展，同时导线集成121的第一导线1211、第二导线1212、第三导线1213与第四导线1214由于是以螺旋状缠绕圆筒弹性体115，通过导线与导线之间间距的增加，而不再以紧密的螺旋缠绕圆筒弹性体115，这对应到导线集成121 能够伴随圆筒弹性体115一起延展。
[0079]
在本实施方式中，导线集成121是以夹角θ缠绕该圆筒弹性体115。在一些实施方式中。夹角θ小于90度，使得导线集成121能够具有较佳的延展性。
[0080]
请参照图3，可以较佳地确认伸缩线身110的沿线段l-l
’
的剖面示意图，其中为了简单说明的目的，保护层125未绘示于图上。如图所示，导线集成 121的第一导线1211、第二导线1212、第三导线1213与第四导线1214是缠绕于圆筒弹性体115之上，而用于保护导线集成121的多个纤维122则包覆导线集成121。换言之，同时参照图2与图3，缠绕的导线集成121与纤维123、纤维122与保护层125由内而外依序包覆圆筒弹性体115。
[0081]
进一步地，在本实施方式中，伸缩线身110在导线与导线之间(例如在第一导线1211与第四导线1214之间)或是子导线与子导线之间(例如在子导线 1212a2与第三子导线1213a之间)还包括多个纤维123。这些导线与导线之间的纤维123例如是棉线纤维，借以进一步强化伸缩线身110的强度。如图3所示，多个纤维123实质上设置于导线集成121的各个导线或子导线之间，换言之，导线集成121的各个导线与多个纤维123缠绕在一起，导线集成121与多个纤维123一起缠绕圆筒弹性体。
[0082]
图4根据本实用新型的一实施方式绘示图1a所绘示的伸缩电连接线100 在区域r2的示意图，其中为了说明的目的，壳体160未绘示于图上，以呈现壳体160内伸缩线身110与端口150a的连接，以及设置于伸缩线身110上的作为固定结构的金属带130。
[0083]
如图4所示，伸缩线身110以连接端与端口150a连接，伸缩线身110的圆筒弹性体115与芯线层120的导线集成121自伸缩线身110的连接端延伸而出。在一些实施方式中，圆筒弹性体115可以不从伸缩线身110的连接端延伸而出。在一些实施方式中，端口150a例如是通用串行总线端口(usb)。在本实施方式中，端口150a具有电路板155。电路板155上具有多个焊接点156 与输出部157。电路板155设置于圆筒弹性体115的前端，而导线集成121的第一导线1211、第二导线1212、第三导线1213与第四导线1214是分别连接于电路板155上的焊接点156。
[0084]
圆筒弹性体115自伸缩线身110的连接端延伸而出，有利于保持导线集成121的延展。而可以留意到，芯线层120的多个纤维122与123并未如同导线集成121延伸到电路板155之上，这是因为在本实施方式中，纤维122与123 除保护作用及强化结构的用途外，并无传递信息的功能。
[0085]
而在伸缩线身110上邻近连接端的固定位置上，具有作为固定结构的金属带130。在本实施方式中。金属带130的设置，能够使在保护层125内部的圆筒弹性体115与芯线层120相对静止。在现有技术中，少有具弹性而能够延展的连接线。相较之下，在本实用新型中，由于芯线层120基本上是缠绕圆筒弹性体。当圆筒弹性体115拉伸所收缩时，圆筒弹性体115与芯线层120 非预期的错位，可能使得芯线层120的导线集成121被带动而导致非预期的接触不良发生，进而使得信号传输的被影响。在本实用新型中，通过固定结构的设置，能够避免圆筒弹性体115与芯线层120的错位，有利于伸缩线身110与端口150a的连接。在一些实施方式中，金属带130例如是铜带。
[0086]
在本实施方式中，固定结构是使用金属带130，金属带130设置在邻近连接端的固定位置上，固定位置与连接端之间具有距离d。在一些实施方式中，固定位置是指在伸缩线身110上与连接端距离5mm至10mm之间的位置，对应距离d的范围可以是在5mm至10mm的范围之间。金属带130自保护层125外围向伸缩线身110施压，以致使圆筒弹性体115凹陷而具有凹陷处 115c，而芯线层120的导线集成121部分容置于该圆筒弹性体115的凹陷处 115c内。如此芯线层120的导线集成121在固定位置处不会与圆筒弹性体115 有相对移动。
[0087]
在一些实施方式中，实质上固定结构(例如金属带130)仅需固定圆筒弹性体115与芯线层120的导线集成121，使圆筒弹性体115与芯线层120在固定位置上是相对静止。在一些实施方式中，保护层125可以设置为不被固定结构所固定，仅有圆筒弹性体115与芯线层120为固定结构所固定。
[0088]
图5根据本实用新型的另一实施方式绘示图1a所绘示的伸缩电连接线 100在区域
r2的示意图。相较于图4，图5中的伸缩电连接线100，还包含防刮胶带140。举例而言，防刮胶带140例如是美纹胶带。美纹胶带具有抗张力强，耐高温且好撕不残胶等特点。防刮胶带140也设置于固定位置上，并且环绕伸缩线身110。而如图5所示，防刮胶带140具有大于金属带130的宽度。在防刮胶带140预先包覆环绕伸缩线身110后，随后再使金属带130包覆于伸缩线身110上，可避免在固定的过程中，金属带130非预期地损害刮伤到伸缩线身110内的导线集成121。
[0089]
具体而言，在一些实施方式中，图5的伸缩电连接线100能够以以下方式制作。
[0090]
在一些实施方式中，伸缩线身110可以是预先准备的，如前所述具有圆筒弹性体115、芯线层120与保护层125。伸缩线身110经裁剪后具有连接端。伸缩线身110裁切出连接端后，在邻近连接端的固定位置处，举例来说，防刮胶带140可以选用美纹胶带，在距离连接端5mm至10mm的位置，可以包覆宽度为7mm的防刮胶带140，以预留可以加工的区域，随后在防刮胶带140 上居中铆压宽度为6mm的金属带130。在一些实施方式中，金属带130的铆高铆宽，是根据伸缩线身110的规格定义的。换言之，金属带130是通过铆压制程形成的一种金属结构，以作为用以固定圆筒弹性体115、芯线层120 与保护层125的固定结构。
[0091]
在完成铆压金属带130之后，随后在预留的加工区域做加工。具体而言，首先可以拆除保护层125。在一些实施方式中，保护层125可以是由多个纤维编织而成，能够起到保护芯线层120的作用。拆除保护层125举例来说，可以是拆解保护层125的纤维，而使芯线层120与圆筒弹性体115延伸而出。进一步地，由于芯线层120的纤维122不具传输功能，因此可以将延伸出来的纤维122做拆解并剪除。在一些实施方式中，保护层125与芯线层120的纤维122的拆解，可以通过机械设备来完成，以节约人力工时。而在一些实施方式中，也可以通过手工来拆解，例如搭配使用镊子等工具，来减少对伸缩线身110的损害。
[0092]
一些实施方式中，在焊接铆压完成后，可以将伸缩线身110与端口150a 的电路板155进行点胶固定。铆压区较小，且前端加工区预留的硅胶的圆筒弹性体115极少，伸缩线身110拉伸后，圆筒弹性体115变小，伸缩线身110 可能会从固定位置上的铆压区脱离，为避免此状况，也可以增加铆压区金属带130与伸缩线身110之间点胶。
[0093]
在经历保护层125与纤维122的拆解后，导线集成121与圆筒弹性体115 自伸缩线身110的连接端裸露，在连接端外没有与导线集成121缠绕的纤维 122。随后，将导线集成121的第一导线1211、第二导线1212、第三导线1213 与第四导线1214分别连接至电路板155上不同的焊接点156。
[0094]
如图5所标示，在本实施方式中，电路板155上的焊接点156例如包含接地(gnd)、供电用(vbus)与传输用的焊接点(a6与a7)，而相同功能的导线可以拧成一股而焊接于焊接点156，以最大可能的降低焊接难度，减少焊接点 156的焊盘脱落风险。举例来说，如图5所示，第二导线1212连接用于接地的焊接点156，而参照图2，在本实施方式中，第二导线1212实质上是由子导线1212a1、1212a2、1212b1以及1212b2所组成。类似地，由第三子导线 1213a与1213b组成的第三导线1213连接至用于供电的焊接点156。
[0095]
当完成导线集成121与焊接点156的焊接后，便能通过电路板155上的输出部157将数据传输出来。
[0096]
请参照图6。图6根据本实用新型的另一实施方式绘示图1a所绘示的伸缩电连接线100在区域r2的示意图。相较于图4，在图6中，并不使用金属带 130做固定，而改使用点胶的
方式，在保护层125的内部填充胶水，形成黏着层126。
[0097]
黏着层126是位于芯线层120与保护层125的缝隙之间，以及位于芯线层 120与圆筒弹性体115之间。为了简单说明的目的，在图6与后续图7中，所标示的黏着层126，是指黏着层126所填充的芯线层120与保护层125区域。
[0098]
如图6所示，点胶所使用的胶水被设置在伸缩线身110邻近连接端的固定位置处，以形成黏着层126，并且黏着层126填充于芯线层120(包含导线集成121与多个纤维122)与保护层125的缝隙之间，一样能使得圆筒弹性体115、芯线层120与保护层125在固定位置上彼此是相对静止。
[0099]
在本实施方式中，点胶形成黏着层126所使用的胶水，还能够使硅胶的圆筒弹性体115的区域116固化变硬而不再伸缩，更有利于将导线集成121缠绕固定于其上。
[0100]
在一些实施方式中，除了上述通过铆压形成的金属结构(例如金属带 130)，或是通过点胶来形成的黏着层，伸缩电连接线100所使用的固定结构还可以包括通过射出成型来产生的塑料结构。在设置好圆筒弹性体115与芯线层120后，可以在伸缩线身115的固定位置上设置塑料，在塑料冷却成型后，一样能够发挥使圆筒弹性体115与芯线层120在固定位置上彼此相对静止的效果。在一些实施方式中，所使用的塑料的类型例如聚氯乙烯(polyvinylchloride,pvc)、聚丙烯(polypropylene,pp)、聚酰亚胺(polyimide,pi)、abs 树脂(acrylonitrile butadiene styrene)、聚酰胺(polyamide,pa)等等。
[0101]
图7根据本实用新型的另一实施方式绘示图1a所绘示的伸缩电连接线 100在区域r2的示意图。相较于图6，图7的伸缩电连接线100还使用金属带 130加以固定。而在一些实施方式中，还可以如图5所示，进一步使用防刮胶带140做保护，随后在通过点胶的方式结合金属带130做进一步固定。
[0102]
举例而言，在一些实施方式中，伸缩电连接线100的制法，包覆防刮胶带140并完成保护层125与芯线层120的纤维122的拆解后，能够在防刮胶带 140前端的纤维122、芯线层120与硅胶的圆筒弹性体115之间通过点胶设置黏着层126。保护层125与芯线层120的纤维122的拆解可以避免点胶所使用的黏着层126溢出，影响拆解纤维122与保护层125。在纤维122与芯线层120、芯线层120与硅胶的圆筒弹性体115之间通过点胶设置黏着层126，能够将三者固定以避免彼此相对移动。
[0103]
当使用点胶的方式做固定，在一些实施方式中，由于伸缩线身110具有伸缩性，可以做注塑成型的加工，以将伸缩线身110内部的结构做进一步定位。举例而言，可以将伸缩线身110置于模具中加以定型。在一些实施方式中，模具的形状例如是u型线槽。由于伸缩线身110的圆筒弹性体115具伸缩性，可以相对伸缩线身110的直径来减少u型线槽宽度，使u型线槽宽度小于伸缩线身110直径约0mm至0.2mm的范围之间。使用u型线槽可以避免合模定型时会毁损到伸缩线身110。u型线槽相对伸缩线身110直径约0.2mm，使在定型时，u型线槽为伸缩线身110所充满，可以避免合模定型后，伸缩线身110受胶料冲压伸缩形变，造成冲胶。
[0104]
在完成固定后，随后可以将在电路板155上设置绝缘胶，进一步固定伸缩线身110与端口150a的连接处，并防止非预期的短路。而在一些实施方式中，壳体160能够完整容置并包覆电路板155与固定结构(例如金属带130或是利用点胶来固定的区段)。
[0105]
针对加工区较长、组装铁壳、外壳等壳体为金属壳等一类的实施例，壳体内模可以设计增加经条。增加经条，将伸缩线身110内的芯线层120全部控制在胶位内，避免芯线层
120与金属的壳体160产生非预期的接触而造成短路。
[0106]
请参照图8与图9。图8根据本实用新型的另一实施方式绘示伸缩电连接线200的一端的俯视图。图9绘示图8所绘示的伸缩电连接线200在区域r3内部的示意图。
[0107]
如图8所示，伸缩电连接线200的一端包含伸缩线身210与作为端口的圆形端子250。类似如前所述的伸缩线身110，伸缩线身210包含圆筒弹性体 215、芯线层220与保护层225，芯线层220包含有多个导线与多个纤维。而伸缩线身210与圆形端子250的连接处则为套管260所包覆。
[0108]
图9进一步绘示套管260的内部。如图所示，当伸缩线身210连接圆形端子250，并通过金属带230在伸缩线身210上靠近圆形端子250处设置金属带 230作为固定结构。延伸而出的圆筒弹性体215的部分重叠于圆形端子250，而芯线层220的导线则通过金属所形成的焊点255与圆形端子250连接。绝缘胶区270设置包覆芯线层220与焊点255，以避免任何非预期的导通而导致短路。
[0109]
在一些实施方式中，在焊接铆压完后，在伸缩线身110的铆压区套上内胶式套管260，并用热风枪烘紧。利用内胶套管260受热，套管260内部胶粒融化，与伸缩线身110充分结合，套管260收缩后，能够固定住固定位置上的铆压区以及伸缩线身210。
[0110]
综上所述，本实用新型提供伸缩电连接线，伸缩线身由圆筒的弹性体上螺旋状缠绕导线来形成，而可以因应施力而有长度的变化。此外，通过伸缩线身上额外设置避免内部圆筒弹性体与导线错位的固定结构，将使得导线与圆筒弹性体在靠近端口的固定位置上彼此是相对静止，有效避免在伸缩电连接线拉伸的过程中，焊接点与导线的错位，以及避免相应产生的接触不良影响伸缩电连接线内信号的传输。
[0111]
虽然本实用新型已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当以权利要求所界定的范围为准。