本發(fā)明涉及用于裝入電子裝置中的開關(guān)構(gòu)造。本發(fā)明的方面涉及包括該開關(guān)的電子裝置。特別地,開關(guān)用于一次性醫(yī)療裝置,例如電子神經(jīng)刺激裝置。
背景技術(shù):
較低成本的一次性電子裝置用于包括醫(yī)療裝置技術(shù)領(lǐng)域的許多技術(shù)領(lǐng)域。本申請人已經(jīng)在國際專利申請wo2010/070332中描述了電子神經(jīng)刺激裝置。在其中描述的裝置包含容納必要的電子器件以驅(qū)動(dòng)裝置和允許用戶以操作裝置的控制單元。這些通常地包括印刷電路板和電池。由控制單元驅(qū)動(dòng)的一對電極被印刷到電絕緣的撓性基板(諸如bopet[雙向聚對苯二甲酸乙二酯],例如聚酯薄膜[rtm])以及通向控制單元的導(dǎo)電印制線上?;灏惭b到例如用撓性塑料材料制成的更堅(jiān)固的延長榫舌上。
該裝置裝入電氣開關(guān)以使裝置激活或失效,或允許用戶調(diào)節(jié)電氣激勵(lì)的強(qiáng)度或其它特性。特別當(dāng)較低成本的單元旨在是密封的或一次性的時(shí),將適當(dāng)?shù)拈_關(guān)和它們的伴隨移動(dòng)部件裝入較低成本的單元中可能是有問題的。本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)目的是提供可選的開關(guān)構(gòu)造。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供一種電子裝置,包括:
限定內(nèi)部和外部的塑料殼體,內(nèi)部容納具有電氣接觸點(diǎn)的印刷電路板,殼體結(jié)合有能夠彎曲進(jìn)入殼體的內(nèi)部中的外部一體撓性部分;
電絕緣的撓性基板,所述電絕緣的撓性基板上攜載導(dǎo)電通路;
其中,撓性基板的至少一部分由殼體保持使得所述部分鄰近印刷電路板但是與印刷電路板隔開;
使得當(dāng)一體撓性部分彎曲進(jìn)入殼體的內(nèi)部中時(shí),其促使撓性基板的所述部分與印刷電路板接觸,使得導(dǎo)電通路接觸電氣接觸點(diǎn),從而形成電路。
該裝置允許開關(guān)由支承印刷電路的基板和支承控制電子器件的印刷電路板(pcb)構(gòu)成?;迳系挠∷㈦娐泛陀∷㈦娐钒逑鄬τ诒舜瞬贾贸墒沟枚咴谥聞?dòng)殼體的一體撓性部分時(shí)接觸,這形成電路。這可以用于使裝置激活或失效或調(diào)節(jié)操作參數(shù)。由于開關(guān)具有很少的移動(dòng)部件,所以生產(chǎn)開關(guān)是相對便宜的,并且可以用通常的制造過程形成,并且是堅(jiān)固的。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,外部一體撓性部分是彈性的,使得當(dāng)力施加至一體撓性部分時(shí),一體撓性部分彎曲進(jìn)入殼體內(nèi)部中,并且當(dāng)不施加力時(shí),一體撓性部分不再如此彎曲。這允許撓性部分用作彈簧,并且在閉合之后再斷開開關(guān)。因而,不需要包括再斷開開關(guān)的額外的彈簧。
優(yōu)選地,外部一體撓性部分形成圓頂形狀。該特征還在被按壓時(shí)施加觸覺反饋。該情況在圓頂部在激活過程中變形時(shí)出現(xiàn)。圓頂部的整體形狀和聚合物的性質(zhì)有助于按鍵/圓頂部更改結(jié)構(gòu)成其初始狀態(tài)。
優(yōu)選地,撓性基板的部分由殼體保持處于張力下。例如,撓性基板可以設(shè)置在殼體中形成的彎曲路徑中使得撓性基板由殼體保持。將基板保持在張力下還允許基板稍微用作彈簧,以及將其牢固地保持在殼體中以防止或減少無用的運(yùn)動(dòng)。殼體可以由(例如,通過焊接,諸如超聲波焊接)固定在一起的兩個(gè)部分構(gòu)成,并且彎曲路徑形成在兩個(gè)部分之間。
撓性基板可以延伸超過殼體。這允許在殼體外側(cè)采集電信號;例如,以驅(qū)動(dòng)安裝超過殼體的電極以用作神經(jīng)肌肉激勵(lì)裝置。
撓性基板可以是聚合物基板,優(yōu)選地雙向聚對苯二甲酸乙二酯薄膜,例如聚酯薄膜(rtm)。
一體撓性部分可以包括內(nèi)部突出部,內(nèi)部突出部的尺寸和形狀形成為輔助推動(dòng)撓性基板與印刷電路板接觸;例如,從殼體上的撓性部分的內(nèi)表面延伸的銷或多個(gè)銷。
裝置可以進(jìn)一步包括殼體中的電池。
裝置可以包括多個(gè)外部一體撓性部分,和印刷電路板上的對應(yīng)的多個(gè)電氣接觸點(diǎn)-即,裝置包括多個(gè)開關(guān)。
優(yōu)選地,殼體大致地被密封以防止水分進(jìn)入。
優(yōu)選地,殼體是被注射模制而成的。
裝置優(yōu)選地是醫(yī)療裝置,例如電氣神經(jīng)肌肉激勵(lì)器。然而,技術(shù)人員很容易想到的是,開關(guān)可以裝在任意數(shù)量的裝置中。
本發(fā)明還提供電氣開關(guān),包括:
限定內(nèi)部和外部的塑料殼體,內(nèi)部容納具有電氣接觸點(diǎn)的印刷電路板,殼體結(jié)合有能夠彎曲進(jìn)入殼體的內(nèi)部中的外部一體撓性部分;
電絕緣的撓性基板,所述電絕緣的撓性基板上攜載導(dǎo)電通路;
其中,撓性基板的至少一部分由殼體保持使得所述部分鄰近印刷電路板但是與印刷電路板隔開;
使得當(dāng)一體撓性部分彎曲進(jìn)入殼體內(nèi)部中時(shí),其促使撓性基板的所述部分與印刷電路板接觸,使得導(dǎo)電通路接觸電氣接觸點(diǎn),從而形成電路。
附圖說明
圖1示出來自wo2010/070332的電子神經(jīng)肌肉激勵(lì)裝置。
圖2示出包含根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的開關(guān)設(shè)備的裝置的控制模塊的截面。
圖3示出當(dāng)被用戶激活時(shí)圖2的控制模塊。
圖4示出圖3的部分的放大視圖。
圖5和6示出可選的裝置。
具體實(shí)施方式
圖1示出wo2010/070332描述的神經(jīng)肌肉激勵(lì)裝置10。裝置包括撓性的不可伸縮的熱塑性彈性基板12,熱塑性彈性基板12在一個(gè)端部處包括延長榫舌14并且在另一個(gè)端部處包括模制凹部16。
正電極18和負(fù)電極20印刷在榫舌14上。正電極稍微地大于負(fù)電極。每個(gè)電極都包括從電極通向凹部16中的相應(yīng)的接觸點(diǎn)26、28的導(dǎo)電印制線22、24。圖中未示出布置在正印制線22和負(fù)電極20之間的絕緣條帶和位于榫舌邊緣的類似條帶,以防止電流的有害泄露。
在凹部16中放置電池(未示出)和包括控制電極的適當(dāng)電路的印刷電路板(未示出)。連同導(dǎo)電印制線22、24和接觸點(diǎn)26、28,這形成完整的電路。塑料蓋然后被聲波焊接在凹部16上以密封構(gòu)件。一層凝膠然后放置在整個(gè)裝置10上;這提供與用戶肢體的電接觸并且有助于保持裝置黏附至用戶。在運(yùn)輸時(shí)可以通過可剝離背層保護(hù)凝膠。
凹部16的外表面形成有一體膜片按鍵30和用于顯示led的孔32。按鍵30被布置成接觸電池殼體上的對應(yīng)的按鍵或印刷電路板以激活裝置???2顯示表示裝置是否在操作中的led。
為裝入如本文中所述的開關(guān)設(shè)備,用多個(gè)方式改進(jìn)裝置10。正電極18和負(fù)電極20印刷在bopet(例如,聚酯薄膜(rtm))撓性基板上,所述撓性基板自身附接至延長榫舌14。基板還攜載導(dǎo)電印制線以用于將電極連接至印刷電路板上的控制電路。并且,按鍵30自身不接觸電池殼體上的對應(yīng)的按鍵或印刷電路板,如下所述。
可選的裝置示出在圖5和6的外視圖中。其操作與圖1示出的裝置大致類似,但是具有稍微不同的構(gòu)造,即凹部/外殼朝撓性榫舌的中心定位。在圖5中可以看到,兩個(gè)圓頂形狀按鈕存在于裝置的上表面上。圖6從下表面示出裝置的視圖。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖5和6的改進(jìn)裝置的截面。圖示出形成外殼(對應(yīng)于圖1的凹部16)的殼體30。殼體30由兩個(gè)注射模制塑料部件(32、34)形成,注射模制塑料部件形成殼體的上部分和下部分。延長榫舌14可以連接到在殼體30的任一端部處形成的凸緣。電池36和印刷電路板38定位在殼體30中。殼體的兩個(gè)部分焊接至一起以形成不漏水的密封件;例如,通過超聲波焊接。
殼體30包括在其中在上部分32和下部分34之間形成的彎曲路徑40,路徑形成為部分之間的間隙。在該路徑40中放置聚酯薄膜撓性基板42,聚酯薄膜撓性基板42延伸超過其可以固定至榫舌14的殼體。在基板42的下表面上(如圖所示)印刷用于將基板連接至印刷電路板30和電池36的一對電極和導(dǎo)電印制線。彎曲路徑40用于將基板42保持在張力下,使得基板42懸掛在印刷電路板38上方,并且使得基板42不相對于殼體移動(dòng)。
在殼體30的上部分32的上外表面上形成一對成撓性突出圓頂部44形式的開關(guān);每個(gè)圓頂部44都包括向內(nèi)延伸銷46。圓頂部44和銷46一體地形成在殼體中。圓頂部44特別地由彈性材料形成,使得圓頂部44在壓力下變形,但是一旦移除所述壓力則返回到其初始位置。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,圓頂部可以僅由可變形材料形成,使得它們不恢復(fù)至其初始位置。
為了致動(dòng)開關(guān),用戶將用其手指施加壓力在圓頂部44上(圖3和4示出)。圓頂部44變形和向內(nèi)延伸進(jìn)入殼體30中;這又促使銷46與基板42接觸,基板42因而被壓成與印刷電路板38接觸。印刷在基板42上的一部分導(dǎo)電印制線因而接觸在印刷電路板上形成的導(dǎo)電部分,從而形成整個(gè)電路并且閉合開關(guān)。當(dāng)用戶釋放開關(guān)時(shí),塑料材料的彈力將允許圓頂部44恢復(fù)至初始位置,同時(shí)基板42中的張力也通過作用為彈簧而有所幫助。這使基板42與印刷電路板38分離,從而斷開開關(guān)。開關(guān)的圓頂形狀、結(jié)合基板的彈性特性和銷的存在將一起向用戶提供觸覺反饋。
在某些實(shí)施例中,圓頂部44可以不是彈性的,使得開關(guān)將保持閉合;這可能用于一次性的按鍵或電路。
雖然開關(guān)已經(jīng)被在用于神經(jīng)肌肉激勵(lì)的醫(yī)療裝置的情況下描述,但是顯而易見的是其適用性不被如此限制。特別地,由于具有相對很少的移動(dòng)部件,所以開關(guān)設(shè)備理想地適用于較低成本的一次性應(yīng)用,并且開關(guān)可以由將至少用于電子裝置中的那些構(gòu)件(殼體、基板、印刷電路板)形成。此外,殼體可以密封以形成很大程度上防水的裝置。本發(fā)明人特別設(shè)想開關(guān)尤其是在手機(jī)、手表、控制面板或鍵盤中的益處。