專利名稱：延時軟開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及延時開關(guān)。更具體而言，本發(fā)明涉及一種利用兩種或兩種以上材料彼此相對的彈性特性的延時軟開關(guān)。
在智能型織物的應(yīng)用中，通常希望能夠通過在預(yù)定延時上操作的開關(guān)來控制電氣設(shè)備的運(yùn)行，例如和一些可穿戴電子設(shè)備相關(guān)的電氣設(shè)備。傳統(tǒng)上，這種開關(guān)利用機(jī)械、熱以及/或者電裝置來獲得期望的延時間隔。其他的這種裝置利用重力操作的機(jī)械裝置來實現(xiàn)延時功能。這些傳統(tǒng)設(shè)備制造成本昂貴，結(jié)構(gòu)通常很復(fù)雜，包括許多基本的操作性部件，例如包括電驅(qū)動或者利用彈簧操作的定時機(jī)械裝置，并且通常被證明操作起來不太實用，尤其是在紡織品或者輕便型織物的應(yīng)用當(dāng)中。
因此，提供以下的一種方法和裝置是有用的，即，該方法和裝置可以獲得用于開和/或關(guān)電路等等的延時，其中該電路和任意的多種紡織品或者織物的軟的、柔性的特性兼容。有利的是，這種設(shè)備能夠和多種紡織品語言和/或系統(tǒng)兼容，而不用添加其他部件，從而能夠?qū)崿F(xiàn)持久的集成。
本發(fā)明的目的之一是，提供一種延時開關(guān)，其利用兩種或兩種以上材料的彈性特性來進(jìn)行操作。
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種用于使用任意多種壓敏智能型織物應(yīng)用的延時開關(guān)。
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種延時開關(guān)，其能夠無縫集成到可穿戴織物應(yīng)用當(dāng)中。
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種延時開關(guān)，其具有至少兩個導(dǎo)電表面，該至少兩個導(dǎo)電表面經(jīng)至少兩種不同材料的彈性特性而選擇性連接和/或斷接。
本發(fā)明的這些和其他目的和優(yōu)點提供一種包括一個或多個具有第一彈性特性的第一材料層的延時開關(guān)來達(dá)成。一個或多個第一層中的至少一層具有至少一個導(dǎo)電表面(12)。該延時軟開關(guān)還包括一個或多個具有第二彈性特性的第二材料層。該一個或多個第二層能夠連接到一個或多個第三材料層，一個或多個第三層中的至少一層能夠具有第二導(dǎo)電表面。該一個或多個第一層優(yōu)選的緊密覆蓋該一個或多個第二層以及該一個或多個第三層。
結(jié)合下面標(biāo)識的附圖，參照下面的說明性實施例的詳細(xì)描述，將可以更加全面的理解本發(fā)明。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的延時軟開關(guān)的示意性側(cè)面剖面圖，示出處于第一狀態(tài)的開關(guān)；圖2是圖1的延時軟開關(guān)的另一個示意性側(cè)面剖面圖，示出處于第二狀態(tài)的開關(guān)；圖3是圖1的延時軟開關(guān)的又一個示意性側(cè)面剖面圖，示出處于第三狀態(tài)的開關(guān)；圖4是圖1的延時軟開關(guān)的再一個示意性側(cè)面剖面圖，示出回到第一狀態(tài)的開關(guān)；圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二說明性實施例的延時軟開關(guān)的示意性側(cè)面剖面圖，示出處于第一狀態(tài)的開關(guān)；圖6是圖5的延時軟開關(guān)的另一個示意性側(cè)面剖面圖，示出處于第二狀態(tài)的開關(guān)；圖7是圖5的延時軟開關(guān)的又一個示意性側(cè)面剖面圖，示出處于第三狀態(tài)的開關(guān)；以及圖8是圖5的延時軟開關(guān)的再一個示意性側(cè)面剖面圖，示出回到第一狀態(tài)的開關(guān)。
回到附圖，尤其是參照圖1，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的延時軟開關(guān)，其通常由參考標(biāo)記1來表示。延時軟開關(guān)1具有一個或多個第一材料層10，該材料具有第一彈性特性，還具有一個或多個第二材料層20，該材料具有不同于一個或多個第一材料層10的第一彈性特性的第二彈性特性。此外，延時軟開關(guān)1還可以具有一個或多個第三材料層30，其具有導(dǎo)電特性，并且適于連接到一個或多個第一材料層10和/或一個或多個第二材料層20。
如圖所示，在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面中，一個或多個第一層10可以優(yōu)選的具有至少一個第一導(dǎo)電部分和/或表面12。第一導(dǎo)電表面12可以通過一個或多個第一層10的特性或結(jié)構(gòu)而具有固有導(dǎo)電性?？蛇x的，或者此外，第一導(dǎo)電表面12可以通過利用導(dǎo)電涂層例如導(dǎo)電墨水而具有導(dǎo)電性。第一導(dǎo)電表面12可以直接或間接連接到供能源和/或單獨(dú)的電子設(shè)備(未示出)。
優(yōu)選的，一個或多個第一材料層10可以由任意多種優(yōu)選具有特定預(yù)定彈性特性的材料構(gòu)成。例如，可以使用多種基于聚亞安酯的材料。一個或多個第一層10的彈性度能夠在構(gòu)造或制造過程中優(yōu)選的根據(jù)需要來調(diào)節(jié)或者改變。
在本發(fā)明的一個方面中，一個或多個第一層10優(yōu)選的具有比一個或多個第二層20相對高或者快速的彈性恢復(fù)性能。然而，在本發(fā)明的另一個方面中，一個或多個第一層10優(yōu)選的具有比一個或多個第二層20相對低的彈性恢復(fù)或響應(yīng)性能。
一個或多個第一層10可以具有任意多種結(jié)構(gòu)。例如，如圖所示，一個或多個第一層10可以是利用任意多種公知的傳統(tǒng)方法模制和/或形成的比較淺或者平的泡沫塑料。可選的，一個或多個第一層10可以利用具有彈性特性的纖維(未示出)來形成。以及，一個或多個第一層10優(yōu)選的具有充分高的拉伸強(qiáng)度、重量以及稠度，從而提供制造和/或使用期間的高持久柔性度(例如，柔性的，彈性的，抗蝕性的等等)。而且，一個或多個第一層10可以是自然的和/或合成的，并且可以優(yōu)選的利用傳統(tǒng)方法成形、定尺寸和/或構(gòu)造成許多種不同圖案和/或形成為便于在許多種應(yīng)用中使用，使其具有功能性和/或具有美觀性。
關(guān)于一個或多個第二層20，和第一層10一樣，一個或多個第二層20優(yōu)選的能夠利用任意多種材料形成，這些材料優(yōu)選的具有特定的預(yù)定彈性特性。一個或多個第二層20的彈性特性優(yōu)選的不同于一個或多個第一層10的彈性特性。像第一層10那樣，一個或多個第二層20的彈性度可以在構(gòu)造或制造過程中根據(jù)需要來進(jìn)行調(diào)節(jié)或改變。
在本發(fā)明的一個方面中，一個或多個第二層20優(yōu)選的具有比一個或多個第一層10相對低或者慢的彈性恢復(fù)性能。然而，在本發(fā)明的另一個方面中，一個或多個第二層20可以具有比一個或多個第一層10相對高的彈性恢復(fù)或響應(yīng)性能。
一個或多個第二層20可以具有任意多種結(jié)構(gòu)。例如，如圖所示，第二層20可以是利用多種公知的傳統(tǒng)方法模制和/或形成的儲堆泡沫塑料?？蛇x的，和第一層10一樣，一個或多個第二層20可以利用具有彈性特性或特征的纖維(未示出)來形成。以及，一個或多個第二層20可以具有充分高的拉伸強(qiáng)度、重量以及稠度，從而提供制造和/或使用期間的高持久柔性度(例如，柔性的，彈性的，抗蝕性的等等)。而且，一個或多個第二層20可以是自然的和/或合成的，并且可以利用多種傳統(tǒng)方法成形、定尺寸和/或構(gòu)造成許多種不同圖案和/或形成為便于在許多種應(yīng)用中使用，使其具有功能性和/或具有美觀性。
在本發(fā)明的一個方面中，一個或多個第二層20可以具有至少一個第二導(dǎo)電部分和/或表面22。第二導(dǎo)電表面可以通過利用導(dǎo)電涂層例如導(dǎo)電墨水而具有固有的導(dǎo)電性或者具有導(dǎo)電性。和第一導(dǎo)電表面12一樣，第二導(dǎo)電表面可以直接或間接連接到供能源和/或單獨(dú)的電子設(shè)備。
如圖所示，在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面中，一個或多個優(yōu)選的由導(dǎo)電材料形成的第三層30位于一個或多個第二層20上面，從而提供該第二導(dǎo)電表面22。一個或多個第三層30可以具有至少一部分彈性特性。優(yōu)選的，一個或多個第三層30的任何彈性特性都和一個或多個第二層20的彈性特性成比例對應(yīng)。和第一層10和第二層20一樣，一個或多個第三層30的導(dǎo)電度和/或彈性度可以在構(gòu)造或制造過程中根據(jù)需要來進(jìn)行調(diào)節(jié)或改變。
一個或多個第三層30可以優(yōu)選的具有任意多種結(jié)構(gòu)。例如，第三層30可以是纖維網(wǎng)格或纖維網(wǎng)，其包括利用公知的傳統(tǒng)的例如紡織、縫合以及/或者編織方法纏結(jié)的一種或多種導(dǎo)電纖維。導(dǎo)電纖維和/或一個或多個第三層30可以具有合適的彈性特性和/或高拉伸強(qiáng)度、重量以及稠度，從而提供制造和/或使用期間的高持久柔性度(例如，柔性的，彈性的，抗蝕性的等等)。一個或多個第三層30可以具有多種不同的適用于多種使用場合的多種不同形狀、尺寸和/或結(jié)構(gòu)。一個或多個第三層30可以具有不同導(dǎo)電率，并且可以由任意合適的導(dǎo)電材料制成，例如包括金屬化箔片、導(dǎo)電聚合物或者石墨化的或金屬化的材料。
上面已經(jīng)說明并討論了本發(fā)明的多個方面中的一些方面，在使用中，延時軟開關(guān)1可以容易的實現(xiàn)為任意多種電路應(yīng)用。例如，本發(fā)明的延時開關(guān)可以無縫集成為壓敏織物應(yīng)用中的一部分，例如可穿戴心率監(jiān)測器，或者以某種方式集成為壓力激勵的座位或座墊的一部分，以使得便于控制和/或否則便于操縱和任意多種電子設(shè)備相關(guān)的一個或多個電操作(例如，打開電源/關(guān)閉電源)。其他和/或可選的應(yīng)用也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，一個或多個第一層10能夠比一個或多個第二層20和/或一個或多個第三層30具有更高的彈性響應(yīng)性。在該實施例中，當(dāng)處于放松狀態(tài)時，第一層10優(yōu)選的以一種比較緊密或封閉的方式覆蓋一個或多個第二層20和/或一個或多個第三層30。也如圖所示，第一導(dǎo)電表面12和第二導(dǎo)電表面22可以優(yōu)選的電連接，并且可以結(jié)合起來以打開/關(guān)閉優(yōu)選的連接到一個或多個電子設(shè)備的至少一個電路。
參照圖2，如圖所示，當(dāng)開關(guān)1經(jīng)例如力F壓縮時，第一和第二導(dǎo)電表面12、22優(yōu)選的保持為接觸狀態(tài)和/或電連接狀態(tài)。在力F去除之后開關(guān)1保持在該壓縮狀態(tài)以及/或者開關(guān)1釋放所持續(xù)的時間優(yōu)選的至少基本上依賴于一個或多個第一層10的彈性恢復(fù)率，如前所述，該彈性恢復(fù)率可以在制造期間被調(diào)節(jié)，以便滿足多種使用應(yīng)用場合所需的任意多種定時要求。
參照圖3，一個或多個第一層10優(yōu)選的比一個或多個第二層20和/或一個或多個第三層30更快的或者更短時間的回到放松狀態(tài)，這至少基本上是因為該不同的彈性恢復(fù)率，或者因為多個層相關(guān)的相對彈性特性。因此，第一導(dǎo)電表面12和第二導(dǎo)電表面22可以優(yōu)選的斷接達(dá)預(yù)定的時間段，或者直到一個或多個第二層20和/或一個或多個第三層30回到放松狀態(tài)。第一和第二導(dǎo)電表面12、22保持在斷接狀態(tài)的持續(xù)時間優(yōu)選的依賴于一個或多個第一層10的彈性恢復(fù)率相對于一個或多個第二層20和/或一個或多個第三層30的彈性恢復(fù)率的相對情況。
參照圖4，如圖所示，優(yōu)選的，一旦一個或多個第二層20和/或一個或多個第三層30回到放松狀態(tài)，第一和第二導(dǎo)電表面12、22就會被再次連接。注意到，由于多個層10、20、30的彈性特性可以相對彼此調(diào)節(jié)得具有更高或更低的彈性響應(yīng)性，第一和第二導(dǎo)電表面12、22保持在連接或斷接狀態(tài)的時間段也可以同樣的調(diào)節(jié)為適于將要應(yīng)用到的使用場合。
參照圖5，根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，一個或多個第一層10可以比一個或多個第二層20和/或一個或多個第三層30具有更低的彈性響應(yīng)性。在該實施例中，如圖所示，開關(guān)1優(yōu)選的具有和前述實施例本質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)。然而，在該實施例中，優(yōu)選的具有一個間隙40，該間隙將一個或多個第一層10從一個或多個第二層20和/或一個或多個第三層30隔開，以使得當(dāng)處于放松狀態(tài)時第一導(dǎo)電表面和第二導(dǎo)電表面22優(yōu)選的電斷接。注意到，本實施例的第一和第二導(dǎo)電表面12、22同樣可以結(jié)合在一起以打開/關(guān)閉優(yōu)選的連接到一個或多個電子設(shè)備的至少一個電路。
參照圖6，如圖所示，第一和第二導(dǎo)電表面12、22優(yōu)選的保持為隔開狀態(tài)和/或電斷接狀態(tài)，直到開關(guān)1通過例如力F而被壓縮。在力F去除之后開關(guān)1保持在該壓縮狀態(tài)以及/或者開關(guān)1釋放所持續(xù)的時間優(yōu)選的至少基本上依賴于一個或多個第一層10的彈性恢復(fù)率，如前所述，該彈性恢復(fù)率可以在制造期間被調(diào)節(jié)，以便滿足多種使用應(yīng)用場合所需的任意多種定時要求。
參照圖7，優(yōu)選的，一個或多個第一層10回到放松狀態(tài)的速度要比一個或多個第二層20和/或一個或多個第三層30慢，這至少基本上是因為該不同的彈性恢復(fù)率，或者因為多個層相關(guān)的相對彈性特性。因此，第一導(dǎo)電表面12和第二導(dǎo)電表面22可以優(yōu)選的連接達(dá)預(yù)定的時間段，或者直到一個或多個第一層10回到放松狀態(tài)。第一和第二導(dǎo)電表面12、22保持在連接狀態(tài)的持續(xù)時間優(yōu)選的依賴于一個或多個第一層10的彈性恢復(fù)率相對于一個或多個第二層20和/或一個或多個第三層30的彈性恢復(fù)率的相對情況。
參照圖8，如圖所示，優(yōu)選的，一旦一個或多個第一層10回到放松狀態(tài)，第一和第二導(dǎo)電表面12、22就會被再次斷接。注意到，由于多個層10、20、30的彈性特性可以相對彼此調(diào)節(jié)得具有更高或更低的彈性響應(yīng)性，第一和第二導(dǎo)電表面12、22保持在連接或斷接狀態(tài)的時間段也可以同樣的調(diào)節(jié)為適于將要應(yīng)用到的使用場合。
因此，本發(fā)明已經(jīng)參照尤其是本發(fā)明的優(yōu)選方面來描述，很明顯的是，可以在那里進(jìn)行多種改變和變型，而不會脫離這里所限定的本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1.一種延時軟開關(guān)(1)，包括一個或多個具有第一彈性特性的第一材料層(10)，所述一個或多個第一層(10)具有至少一個第一導(dǎo)電表面(12)；以及一個或多個具有第二彈性特性的第二材料層(20)，所述一個或多個第二層(20)具有至少一個第二導(dǎo)電表面(22)，其中所述一個或多個第一層(10)緊密覆蓋所述一個或多個第二層(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延時軟開關(guān)(1)，其中所述至少一個第二導(dǎo)電表面(22)是連接到所述一個或多個第二層(20)的一個或多個第三導(dǎo)電材料層(30)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延時軟開關(guān)(1)，其中所述一個或多個第一層(10)的所述第一彈性特性要比所述一個或多個第二層(20)的所述第二彈性特性具有更高的響應(yīng)性。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的延時軟開關(guān)(1)，其中軟開關(guān)無縫集成到壓敏智能型織物應(yīng)用中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的延時軟開關(guān)(1)，其中當(dāng)軟開關(guān)處于放松狀態(tài)時，所述第一和第二導(dǎo)電表面(22)電連接在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的延時軟開關(guān)(1)，其中當(dāng)軟開關(guān)處于壓縮狀態(tài)時，所述第一和第二導(dǎo)電表面(22)電連接在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的延時軟開關(guān)(1)，其中當(dāng)軟開關(guān)被壓縮和放松時，所述第一和第二導(dǎo)電表面(22)電斷接達(dá)預(yù)定時間段。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的延時軟開關(guān)(1)，其中在所述預(yù)定時間段之后，所述第一和第二導(dǎo)電表面(22)再次電連接在一起。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的延時軟開關(guān)(1)，其中所述預(yù)定時間段依賴于所述一個或多個第一材料層(10)的所述第一彈性特性和所述一個或多個第二材料層(20)的所述第二彈性特性。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的延時軟開關(guān)(1)，其中當(dāng)軟開關(guān)被壓縮和放松時，所述一個或多個第一材料層(10)回到放松狀態(tài)的速度要快于所述一個或多個第二材料層(20)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延時軟開關(guān)(1)，其中所述一個或多個第一材料層(10)的所述第一彈性特性的響應(yīng)性要低于所述一個或多個第二材料層(20)的所述第二彈性特性。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的延時軟開關(guān)(1)，其中所述至少一個第二導(dǎo)電表面(22)是連接到所述一個或多個第二層(20)的一個或多個第三導(dǎo)電材料層(30)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的延時軟開關(guān)(1)，其中軟開關(guān)用于壓敏智能型織物應(yīng)用中。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的延時軟開關(guān)(1)，其中當(dāng)軟開關(guān)處于放松狀態(tài)時，所述第一和第二導(dǎo)電表面(22)電斷接。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的延時軟開關(guān)(1)，其中當(dāng)軟開關(guān)處于壓縮狀態(tài)時，所述第一和第二導(dǎo)電表面(22)電連接在一起。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的延時軟開關(guān)(1)，其中當(dāng)軟開關(guān)被壓縮和放松時，所述第一和第二導(dǎo)電表面(22)電連接在一起達(dá)預(yù)定時間段。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的延時軟開關(guān)(1)，其中在所述預(yù)定時間段之后，所述第一和第二導(dǎo)電表面(22)再次電斷接。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的延時軟開關(guān)(1)，其中所述預(yù)定時間段依賴于所述一個或多個第一材料層(10)的所述第一彈性特性和所述一個或多個第二材料層(20)的所述第二彈性特性。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的延時軟開關(guān)(1)，其中當(dāng)軟開關(guān)被壓縮和放松時，所述一個或多個第二材料層(20)回到放松狀態(tài)的速度要快于所述一個或多個第一材料層(10)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延時軟開關(guān)(1)，其中一個或多個第一材料層(10)和所述一個或多個第二材料層(20)可操作性配合在一起，以選擇性連接和/或斷接所述第一和第二導(dǎo)電表面(22)，從而經(jīng)壓力相互作用閉合電路達(dá)預(yù)定時間段。
全文摘要
提供了一種延時軟開關(guān)，其具有一個或多個具有第一彈性特性的第一材料層(10)，還具有一個或多個具有第二彈性特性的第二材料層(20)，其中第二彈性特性不同于一個或多個第一材料層(10)的第一彈性特性。一個或多個第一層(10)和/或一個或多個第二層(20)均具有至少一個導(dǎo)電部分表面(12，22)。該延時開關(guān)通過這些層的彈性特性提供了用于打開和/或關(guān)閉電路的延時，其中該電路和織物的軟的、柔性的性質(zhì)相兼容。
文檔編號H01H7/00GK1981353SQ200580007028
公開日2007年6月13日 申請日期2005年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月2日
發(fā)明者G·麻馬羅普洛斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司