专利名称：可拉伸传导连接器的制作方法
可拉伸传导连接器
背景技术：
各种现有的固定长度的传导连接器能够在各种不同的应用中在两点之间提供通 信(例如，电通信)。这种连接器能够简单得只是一根线。为了适应两点之间的各种距离， 多个连接器能够耦接在一起以适应更长的距离，或者能够采用更长的连接器。
发明内容
本发明的一些实施例提供了一种传导连接器。该传导连接器能够包括具有可变长 度的粘弹性支撑构件和耦接到该支撑构件的导体。该导体能够包括至少一个弯曲部以适应 粘弹性支撑构件的可变长度。通过考虑详细描述和附图，本发明的其它特征和方面将变得清楚。
图1是根据本发明一个实施例的传导连接器的俯视平面图，传导连接器显示为连 接两个装置。图2是图1的传导连接器的分解透视图。图3是根据本发明另一个实施例的传导连接器的透视图。图4是根据本发明另一个实施例的传导连接器的透视图。图5是根据本发明另一个实施例的传导连接器的透视图。
具体实施例方式在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解，本发明在它对于下面描述中提 及或在下面附图中示出的结构的细节和部件的布置方面的应用不受到限制。本发明能够具 有其它实施例并且能够以多种方法实施或执行本发明。此外，应当理解，本文使用的用语和 术语用于描述的目的并且不应该视为限制性的。本文使用的“包括”、“包含”或“具有”及其 变型意在涵盖其后列出的项及其等同物以及另外的项。除非另外说明或限定，否则术语“连 接”和“耦接”及其变型以广义的方式使用并且既涵盖直接的连接和耦接又涵盖间接的连接 和耦接。另外，“连接”和“耦接”不限于物理或机械连接或耦接。应当理解，可以使用其它实 施例，并且在不脱离本发明的范围的情况下可以进行结构或逻辑改变。另外，诸如“前部”、 “后部”、“顶部”和“底部”等术语仅用于描述元件因为它们彼此相关，而绝非意在引用设备 的特定方位、指示或暗示必需或必要的设备的方位或者指定在使用中将要如何使用、安装、 显示或定位本文描述的本发明。本发明整体涉及一种具有可变长度以在能够相隔各种距离的两点之间提供通信 (例如，电通信、电磁(例如，光)通信、声通信、热通信、机械通信、化学通信或者它们的组 合)的传导连接器。也就是说，本发明的可变长度传导连接器能够调整尺寸以适应两点之 间的第一距离，并且连接器的长度能够增加或减小以适应希望以传导的方式耦接的两点之 间的各种其它距离。结果，能够针对需要传导连接的各种应用制造“通用型”连接器，该连接器能够使制造成本最小化，减少制造废物并提供容易实现的传导耦接方法。该传导连接 器能够用于各种应用以从一点向另一点传输或传导信号。这种信号能够包括但不限于以下 各项中的至少一种电磁信号(例如，光信号)、电信号、声信号、机械信号、热信号、化学信 号及其组合。共同待审的共同转让的标题为“Biomedical Sensor System”(Oster等人) 的序列号为61/049，671的美国专利申请和标题为“Biomedical Sensor System”(0ster等
人)的PCT专利申请No._中描述了本发明的可拉伸传导连接器的
一种示例性使用，这些专利申请的公开内容以引用方式并入本文中。图1和图2示出根据本发明一个实施例的具有可变长度的可拉伸传导连接器100。 如图1中所示，连接器100是尺寸可配置的。在一些实施例中，连接器100的尺寸(例如， 在初始未拉伸的状态下)适应相对较小的距离，但连接器100可被配置成适应更大的距离。 第一装置101能够耦接到连接器100的第一端102，第二装置103能够耦接到连接器100的 第二端104，从而第一装置101和第二装置103经连接器100进行通信(例如，电通信)。在 图1和图2示出的实施例中，连接器100至少部分地由粘弹性材料形成，从而通过把力施加 于连接器100的第一端102或第二端104能够使连接器100伸长。连接器100的伸长能够 使第一装置101和第二装置103相隔更大的距离，或者能够允许连接器100跨接第一装置 101和第二装置103之间更大的间隙。能够采用各种粘弹性材料，从主要为弹性的并基本上 表现出弹性变形的粘弹性材料到基本上表现出塑性变形和很小的弹性变形的粘弹性材料。术语“装置”通常是指希望与另一装置或接触点通信的装置。一般地使用术语装置 并把它视为表示各种应用中的各种装置。只是以举例的方式，在一些实施例中，一个或多个 装置能够包括机械致动器，该机械致动器在某些条件下(例如，在采用的装置是医疗装置 (诸如，病人监测装置)的情况下的生理状态)触发传送给位于连接器100另一端的另一装 置的机械或机电响应。在这些实施例中，例如，连接器100能够包括第一导体，用于携带电 信号；和第二导体，进行移动以激发和/或发送机械信号给另一装置。只是以举例的方式显 示了第一装置101和第二装置103以表示连接器100正在两点之间提供通信。然而，应当 理解，连接器100能够用于连接在各种系统和装置中可能需要的一个或多个接触点(例如， 电接触)，而不必仅用于连接两个单独装置。在图1中示出了连接器100的可变长度特征。至少部分地由于连接器100的粘弹 性材料，例如，第二装置103能够从距离第一装置101较近的第一位置P1移动到距离第一装 置101较远的第二位置P2,并且第二装置103能够在第二位置P2停留所希望的时间段。或 者，连接器100能够伸长(或缩短)以适应第一装置101和第二装置103之间的间隙。如 果第二位置P2不足以用于第二装置103的准确放置，则能够再次把力施加于连接器100的 第一端102和第二端104之一或者同时施加于第一端102和第二端104，并且第二装置103 能够更加远离第一装置101地移动到第三位置(未示出)等，直至连接器100的塑性性质 耗尽或者第一装置101和第二装置103已到达它们的所需位置。图表示第二装置103正在 移离第一装置101，但应当理解，通过伸长连接器100能够改为使第一装置101移离第二装 置103，或者当连接器100的长度增加时能够把第一装置101和第二装置103描述为彼此分 隔更远的距离。图1中显示的连接器100用于把第一装置101耦接到第二装置103。然而，在一些 实施例中，第三装置(未示出)能够被沿其长度耦接另外的更远的距离等等。或者，在一些实施例中，能够采用一系列连接器100串联连接两个或更多个装置并在相连的装置之间提 供可变长度。在一些实施例中，例如，通过基本上沿其宽度拉伸连接器100能够减小连接器100 的长度，从而通过扩展连接器100的宽度，连接器100的长度减小，并且连接器100缩短。如上所述，连接器100以机械的方式和以传导的方式(例如，以电气方式)把第一 装置101耦接到第二装置103。连接器100具有可变长度，以便连接器100的长度能够改变 以改变第一装置101和第二装置103的位置，从而允许连接器100适应第一装置101和第 二装置103之间的各种距离和/或允许第一装置101和第二装置103之一或二者位于可变 距离处并随后与连接器100连接。只是以举例的方式，连接器100在图2中表示为包括线材作为导体162(例如，具 有适当延展性的线材，诸如铜线)。导体162表示为位于第一支撑构件164和第二支撑构件 166之间以提供通信路径(例如，电通信路径)。导体162能够延伸超过支撑构件164、166 的长度以用于容易的连接和通信，或者通过凭借支撑构件164、166中的一个或多个支撑构 件接触导体162(例如，通过夹持在支撑构件164、166上来接触导体16 提供通信。术语“导体”通常用于指能够用于沿着连接器100的长度提供从一点到另一点的 通信的信号传导介质。另外，术语“导体”能够指示带涂层的或绝缘的导体或者暴露的不带 涂层的导体。最后，术语“导体”并非仅指示总体的柱状体结构，而是能够采用在连接器100 中提供通信所需的任何形状或结构。示例性电导体能够由各种材料形成，所述材料包括但 不限于金属、碳、石墨或它们的组合。在一些实施例中，导电薄片(例如，由金属、碳、石墨、 其它适合的导电材料或它们的组合形成的)能够用作导体162并且能够以基体或载体的 方式设置在支撑构件164、166中的一个或多个支撑构件上，或者能够直接嵌入在支撑构件 164、166中的一个或多个支撑构件中。在导体上方采用绝缘涂层的一些实施例中，该涂层能 够由能够用作屏蔽件的相对导电的材料制成以使来自不需要的环境信号的任何干扰最小 化。作为另外的示例，在采用光学信号的一些实施例中，术语“导体”能够用于一般地 表示一个或多个光纤。另外，在一些实施例中，术语“导体”能够用于一般地表示另一能量形 态的导体，诸如近红外光调制。在一些实施例中，连接器100能够包括各种上述能量形态、 信号和/或导体。支撑构件164、166能够由当对其施加力时能够改变长度(例如，伸长)的各种材 料形成。当支撑构件164、166由粘弹性材料形成从而连接器100可表现出至少一些弹性性 质时，已发现特定用途，但是当施加足够的力和/或连接器100伸长超过某一点时，连接器 100不表现出立刻的弹性回复而是表现出塑性变形。这种粘弹性性质能够允许例如第一装 置101定位于所希望的位置而连接器100不会(例如，通过连接器100的缩短/收缩)拉 动第一装置101。相反，当把力施加于连接器100以伸长或缩短连接器100时能够发生至 少一些塑性变形，从而允许第二装置103在第二位置P2停留所需的时间段。这种粘弹性材 料实现为例如可从3M公司(St. Paul,MN)商购获得的3M COMMAND 粘合剂制品，诸如3M COMMAND 吊钩。3M COMMAND 背衬是在低屈服应力下表现出颈缩并具有高断裂伸长率的 各个粘弹性材料的多层层合物的例子。这种背衬能够用作支撑构件164、166中的一个或多 个支撑构件。支撑构件164、166能够使用例如本文描述的任何压敏粘合剂耦接在一起。在支撑构件164、166中的一个或多个支撑构件中能够采用的多层层合物的一个例子包括线 性低密度聚乙烯(LLDPE)/聚乙烯(PE)泡沫/LLDPE的三层层合物。在一些实施例中，第一装置101和/或第二装置103可以例如通过粘合剂耦接到 基底。在一些实施例中，把装置101或103耦接到基底的粘合剂能够包括拉伸剥离粘合剂， 诸如美国专利 No. 6，527，900、No. 5，516，581、No. 5，672，402 和 No. 5，989，708 (Kreckel 等 人)；美国专利申请公开No. 3001/0019764(Bries等人)；以及美国专利No. 6，231，962和 No. 6，403，300 (Bries等人)中描述的那些拉伸剥离粘合剂，其中每个专利申请由本申请的 受让人共同拥有并且其以引用方式并入本文中。在这些实施例中，粘合剂能够(诸如，直接 或间接)耦接到连接器100的至少一部分(诸如，支撑构件164、166中的一个或多个支撑 构件)，所述连接器100的至少一部分又能够用作拉伸剥离粘合剂的“背衬”。结果，连接器 100 (诸如，支撑构件164、166中的一个或多个支撑构件)能够包括一个或多个可拉伸层，所 述可拉伸层能够拉伸到引起粘合剂剥离的点。在这些实施例中，连接器100能够伸长或缩短以实现每个装置101或103的正确 放置，当需要从其各自的基底移除装置101或103时，连接器100能够再次拉伸直至发生粘 合剂的剥离，并且从基底移除装置101或103。在这些实施例中，能够设计粘合剂以便用于 装置101或103的放置的连接器100的初始伸长不足以阻碍粘合剂的粘接性质。适合连接器100的任何可拉伸层的材料能够包括可拉伸而至少不会在50%断裂 伸长率下破裂并且具有足够的抗拉强度以免在粘合剂剥离之前破裂的任何材料。假设可以 进行足够的拉伸以为了拉伸移除而引起两个粘合剂表面的粘合剂剥离，这些可拉伸材料要 么能弹性变形或要么能塑性变形。在以上列出的Kreckel等人和Bries等人的美国专利中公开了适合的塑性背衬材 料。适合用于使用塑性背衬的类型的连接器100中的聚合物泡沫或固体聚合物膜层的材料 的代表性例子包括聚烯烃，诸如聚乙烯(包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度 聚乙烯和线性超低密度聚乙烯)、聚丙烯和聚丁烯；乙烯共聚物，诸如聚氯乙烯(增塑的和 未增塑的)和聚醋酸乙烯酯；烯烃共聚物，诸如乙烯/甲基丙烯酸亚乙酯共聚物、乙烯-醋 酸乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和乙烯/丙烯共聚物；丙烯酸类聚合物和共 聚物；聚氨酯；以及前述各项的组合。也能够使用任何塑性或者塑性和弹性体材料的混合 物或共混物，诸如聚丙烯/聚乙烯、聚氨酯/聚烯烃、聚氨酯/聚碳酸酯、聚氨酯/聚酯。特别地，在泡沫将要被拉伸以实现粘合剂的剥离的结构中，用于连接器100的塑 性背衬的聚合物泡沫层能够包括每立方英尺约2磅至约30镑(约32至约481kg/m3)的密 度°对于包括可从Voltek,Division of Sekisui America Corporation, (Lawrence,Mass) 商购获得的按照商标名称“Volextra”和“Volara，”可获得的那些聚烯烃泡沫的聚烯烃泡 沫，已发现特定用途。适合作为用于连接器100的拉伸剥离结构的材料的弹性体材料包括苯乙烯-丁 二烯共聚物、聚氯丁烯(氯丁橡胶)、丁腈橡胶、丁基橡胶、聚硫橡胶、聚异戊二烯橡胶、三元 乙丙橡胶(EPDM橡胶)、硅橡胶、聚氨酯橡胶、聚异丁烯、天然橡胶、丙烯酸酯橡胶、热塑性橡 胶(诸如，苯乙烯丁二烯嵌段共聚物和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)和TPO橡 胶材料。固体聚合物膜背衬能够包括聚乙烯和聚丙烯膜，诸如线性低密度和超低密度聚
6乙烯膜，诸如从 Consolidated Thermoplastics 公司(Schaumburg，111)按照商标名称 "MaxiIene 200”可获得的聚乙烯膜。连接器100(例如，支撑构件164、166中的一个或多个支撑构件)的总体厚度可以 变化，只要它具有足够的可处理的完整性即可，并且连接器100针对用于从基底剥离粘合 剂的拉伸性质提供所需的性能。为连接器100选择的特定总体厚度能够取决于构成连接器 100的聚合物泡沫层和任何固体聚合物膜层的物理性质。在多层连接器100的仅一个聚合 物膜或泡沫层将要被拉伸以实现剥离时，该层应该表现出足够的物理性质并且应该具有足 够的厚度以实现该目的。塑性聚合物膜层的厚度能够为大约0. 4到10密耳(0. Olmm到0. 25mm)，特别地，能 够为大约0. 4到6密耳(0. Olmm到0. 15mm)。以上列出的连接器材料被描述为用于在连接器100所耦接到的一个或多个装置 中采用拉伸剥离粘合剂的实施例。然而，应当理解，即使在不采用拉伸剥离装置粘合剂的实 施例中连接器100也能够包括任何以上列出的材料。也就是说，即使在将不需要可拉伸的 性质以从基底移除装置的实施例中，以上列出的材料也能够为连接器100提供可拉伸的可 变长度性质。如果采用的话，则装置101或103的粘合剂层的粘合剂能够包括任何压敏粘合剂。 在一些实施例中，在12. 7cm/min的剥离速率下，根据PSTC-I和PSTC-3和ASTM D 903-83 进行测量，当剥离角度为180°时，粘附性质通常为大约4N/dm到大约300N/dm，在一些实施 例中，粘附性质为大约25N/dm到大约100N/dm。具有更高剥离粘附水平的粘合剂通常需要 具有更高抗拉强度的连接器100。适合的压敏粘合剂包括增粘橡胶粘合剂，诸如天然橡胶；烯烃；硅树脂，诸如硅 聚脲；合成橡胶粘合剂，诸如聚异戊二烯、聚丁二烯和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙 烯-乙烯-丁烯-苯乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和其它合成弹性体；以及 增粘的或未增粘的丙烯酸类树脂粘合剂，诸如丙烯酸异辛酯和丙烯酸的共聚物，其能够通 过辐射、溶解、悬浮或乳化技术聚合。在一些实施例中，每个粘合剂层的厚度能够为从大约0. 6密耳到大约40密耳(大 约0.015mm到大约1. Omrn)，并且在一些实施例中为从大约1密耳到大约16密耳(大约 0. 025mm 到大约 0. 41mm)。用于把一个聚合物泡沫层粘附到另一聚合物泡沫层或固体聚合物膜层的粘合剂 包括上述的那些压敏粘合剂组合物。在一些实施例中，用于把连接器100的一个聚合物层 (例如，一个支撑构件164或166)连接到另一聚合物层的粘合剂层的厚度将会是大约1到 10密耳(大约0. 025到0. 25mm)。用于使背衬(即，支撑构件164和166)的聚合物层彼此 粘合的其它方法包括诸如共挤压成型或热焊接的常规方法。装置101或103的粘合剂(如果采用的话)能够通过用于制备压敏胶带的任何常 规方法来生产。例如，该粘合剂能够直接涂覆在背衬(例如，连接器100的支撑构件164或 166)上，或者它能够形成为单独的层并随后层合到背衬。在一些实施例中，在连接器100中采用的粘弹性材料能够允许至少300%的伸长 百分比，在一些实施例中，至少300 %，并且在一些实施例中，至少600 %。例如，表1列出 在各种处理条件下的茂金属催化的线性低密度聚乙烯(LLDPE)和Ziegler Natta催化的LLDPE的机械性能。这种线性低密度聚乙烯将会适合用于连接器100的支撑构件164、166中 的一个或多个支撑构件。从 ANTEC-2001，Conference Proceedings, Volume-l,CRC Press, pp 582-586Ruksakulpiwat,"Comparative study and structure and properties of Ziegler-Natta and metallocene based linear low density polyethylene in injection moldings,，，中获得表1中包含的信息。表1.在各种处理条件下的茂金属催化的LLDPE(mLLDPE5100)和Ziegler Natta 催化的LLDPE (ZNLLDPE2045)的机械件能
权利要求
1.一种传导连接器，包括粘弹性支撑构件，所述粘弹性支撑构件具有可变长度；以及导体，所述导体耦接到所述支撑构件，所述导体包括至少一个弯曲部以适应所述粘弹 性支撑构件的可变长度。
2.根据权利要求1所述的传导连接器，其中所述支撑构件是第一支撑构件并且所述传 导连接器还包括第二支撑构件，并且其中所述导体耦接在所述第一支撑构件和所述第二支 撑构件之间。
3.根据前述任一项权利要求所述的传导连接器，其中所述导体嵌入在所述支撑构件中。
4.根据前述任一项权利要求所述的传导连接器，其中所述支撑构件限定内部空间，并 且其中所述导体位于所述支撑构件的所述内部空间内。
5.根据前述任一项权利要求所述的传导连接器，其中所述导体具有螺旋形结构。
6.根据前述任一项权利要求所述的传导连接器，其中所述传导连接器的至少一部分是 射线可透的。
7.根据前述任一项权利要求所述的传导连接器，其中所述传导连接器的至少一部分是 一次性的。
8.根据前述任一项权利要求所述的传导连接器，其中所述导体包括导电厚膜层合物。
9.根据前述任一项权利要求所述的传导连接器，其中所述支撑构件包括至少一个狭缝 或弱化区域。
10.一种在两点之间提供通信路径的方法，所述方法包括提供具有第一端和第二端的可变长度连接器，所述连接器适于在第一点和第二点之间 提供路径以用于电磁信号、电信号、声信号、机械信号、热信号和化学信号中的至少一种；改变所述连接器的长度以提供适合的所述第一点和所述第二点之间的距离；把所述连接器的所述第一端耦接到所述第一点；以及把所述连接器的所述第二端耦接到所述第二点。
11.根据权利要求10所述的方法，其中在把所述连接器的所述第一端耦接到所述第一 点和把所述连接器的所述第二端耦接到所述第二点中的至少一个步骤之前，发生改变所述 连接器的长度的步骤。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的方法，其中改变所述连接器的长度的步骤包 括第一次改变所述连接器的长度以提供所述连接器的所述第一端和所述连接器的所述第 二端之间的第一距离，并且所述方法还包括第二次改变所述连接器的长度以提供所述连接 器的所述第一端和所述连接器的所述第二端之间的第二距离。
13.根据权利要求12所述的方法，其中改变所述连接器的长度的步骤包括使所述可变 长度连接器变长，并且其中所述第二距离大于所述第一距离。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的方法，其中在把所述连接器的所述第一端耦 接到所述第一点和把所述连接器的所述第二端耦接到所述第二点中的至少一个步骤之后， 发生第二次改变所述连接器的长度的步骤。
15.根据权利要求10-14中的任一项所述的方法，其中改变所述可变长度连接器的长 度的步骤包括缩短所述可变长度连接器以减小所述连接器的所述第一端和所述连接器的 所述第二端之间的距离。
全文摘要
本发明公开了一种可拉伸传导连接器。该传导连接器能够包括具有可变长度的粘弹性支撑构件和耦接到该支撑构件的导体。该导体能够包括至少一个弯曲部以适应粘弹性支撑构件的可变长度。
文档编号H01R13/24GK102067385SQ200980123487
公开日2011年5月18日 申请日期2009年4月29日 优先权日2008年5月1日
发明者克雷格·D·奥斯特, 哈特姆·M·贾勒姆, 威廉姆·拜丁汉姆, 维诺德·P·梅农 申请人:3M创新有限公司