遥控按摩装置的插头元件的制作方法

本发明涉及一种插头元件，该插头元件用于将用于按摩身体部位的按摩装置连接至能量源。

背景技术：

上面指出的类型的按摩装置也被称为振动器，其具有许多不同的形状和尺寸。其中包括采用直接控制或经由电缆控制的电池供电振动器和采用遥控(例如，经由蓝牙协议)的振动器。例如从wo02/38100a2中已知一种用于亲密刺激的按摩装置，其中，在按摩器主体的一端设置有用作天线和/或充电电缆的电缆或电绳。然而，已知按摩装置的缺点之一是在返回电绳的自由端的壳管不是液密的。因此，液体可能会渗透到壳管的开口中，并且这可能导致腐蚀，从而导致装置故障。此外，由于电缆的尺寸，将充电电缆配置为天线意味着对某些频率和天线类型存在限制。因此，尤其是不可能使用当前的移动数据通信标准，例如，蓝牙、ieee802.11(wifi)、gsm、umts、lte、5g等在远程(操作)装置(例如智能手机)与按摩装置之间进行无线通信。从ep3299005a1中已知一种通过电缆连接至插头的按摩装置，其中插头包括用于对按摩装置的能量存储单元充电的充电电极和用于数据通信的pcb天线。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是至少部分地克服上述缺点，并提供一种按摩装置，该按摩装置是不透液体的并且因此可靠地起作用，并且具有简单、坚固的结构，并且能够以较低的成本生产。

该目的通过具有权利要求1和11的特征的主题来实现。有利的实施例是从属权利要求的主题。

根据本发明，提供了一种用于将按摩装置连接至能量源的插头元件，其中，该插头元件包括具有两个充电电极的壳体，该两个充电电极用于建立至能量源的连接，并且该壳体保持控制装置、无线数据通信装置、以及用于发送和接收无线数据通信装置的无线电信号的pcb天线。插头元件还包括电缆，该电缆从壳体伸出以将插头元件连接至按摩装置，其中，插头元件设置在电缆的第一端，其中，电缆的相对的第二端被配置成连接至按摩装置。壳体、电缆以及壳体与电缆之间的连接被配置为不透液体的。

以这种方式，实现了第一目的，避免了液体渗透到插头元件中，从而避免了液体渗透到按摩装置的敏感电子部件的区域中。插头元件的壳体中安装的部件可以防止液体进入，并保证部件运行的可靠性。将pcb天线布置在插头元件中可确保无线数据通信装置与远程(操作)装置或无线电蜂窝基站之间的可靠通信，因为在按预期使用按摩装置时，插头元件始终位于身体的外部。因为无线数据通信装置和pcb天线都安装在壳体中，所以还可以防止按摩装置在pcb天线和数据通信装置之间的信号传输过程中由于接收信号的干扰而发生故障。尤其是，高频天线信号受到的干扰可能最少，并且与usb充电电压源(dc电压)相关联的电流流动所产生的影响最小。此外，pcb天线还能够根据当前的数据传输标准发送和接收信号。另外，按摩装置中对于控制功能来说重要的所有部件都被布置在插头元件中，其结果是，首先，获得了紧凑且简单的结构，其次，有利于低成本的制造。特别地，按摩装置的按摩器零件或振动体的结构可以被大大简化，因为该零件仅需要包含振动产生装置和能量存储单元，而其他电气部件，特别是敏感的电子部件，可以移出到插头元件中。因为插头元件独立于振动体，所以插头元件可用于许多具有不同配置的振动体，由此可以进一步降低制造成本。最后，由于它们的不透液体的配置，不仅按摩装置的振动体，而且电缆和插头元件都满足适用于此类装置的卫生规定，例如ep67(dinen60528)。此外，电缆和插头元件因此可以容易地被清洁并且不提供液体可以以损害按摩装置的功能的方式渗入其中的开口。

特别有利的是，插头元件是扁平的并且充电电极是usb兼容的。借助usb技术，可以使用一种非常广泛使用的方法为按摩装置的能量存储单元充电或传输数据。扁平插头元件包括与usb-a插头类似的配置，可以将扁平插头元件插入相应的usb端口。这种类型的连接端口存在于大量不同的装置(例如pc、膝上型电脑、笔记本电脑、平板电脑、电源装置等)上，并根据usb标准获得(根据usb2.0，5v时最大500ma的)足够的充电电流。另外，因此可以使插头元件比传统的电网插头小得多。与传统的220v电源插头相比，由于低功耗和低电压，操作usb兼容的插头元件不会对操作者构成危险。

在优选的实施例中，壳体包括长度、宽度和高度，其中长度大于宽度；并且长高比小于10：1，优选地小于8：1，并且甚至更优选小于或等于6：1，并且其中长宽比小于10：1，优选小于7：1，甚至更优选小于或等于3：1。壳体的尺寸优选不超过50mm×30mm×20mm，更优选不超过40mm×20mm×10mm，甚至更优选不超过35mm×15mm×6mm。因此，插头元件相对较小，这意味着，当使用相关联的按摩装置时，插头元件不会被认为笨重，并且按摩装置的操作不会受到负面影响。同时，插头元件易于抓握，并且可以按照人体工程学进行操作。

在一个实施例中，插头元件还包括致动元件，该致动元件形成在插头元件的顶表面中。作为遥控操作的补充，致动元件通过控制单元直接用于致动按摩装置，因此即使没有遥控装置也可以使用按摩装置。致动元件或操作元件例如可以被配置为插头元件的壳体的表面上的按压元件，并且因此容易接近并且即使在使用按摩装置时也可以被容易地致动。替代地或附加地，可以为致动元件或操作元件配备触控式操作表面，该触控式操作表面可以如智能手机那样通过用手指触摸来操作。

插头元件的壳体优选在其表面上还包括抓握区域。抓握区域形成在插头元件的端部附近，电缆在该端部处附接到插头元件。这样可以轻松地将元件插入充电端口或将元件从充电端口中拔出。抓握区域可以通过插头元件的表面的凹槽或凸面形成。不影响插头元件或天线元件的功能的其他有效配置也是可能的。特别地，可以将操作元件形成为抓握区域，以确保良好的触觉特性并易于操作。替代地，抓握区域也可以布置在与致动元件相对的表面上或者布置在致动元件的一侧上的表面上，以防止按摩装置被意外地致动。

特别优选地，充电电极、pcb天线、无线数据通信装置和控制单元被布置在公共电路板上。pcb天线(印刷电路板天线)以这样的方式配置，例如，其可以低成本地作为适当形状的金属层，特别是铜层被应用到常规电路板上。结果，可以获得紧凑的部件，因此可以节省空间并且降低成本。另外，需要电路板的按摩装置的所有电子部件都被布置在公共电路板上的插头元件中，这通过减少单个零件的数量而减少了生产工作、制造成本以及整个按摩装置的复杂性。不需要依赖于电路板的按摩装置的其他部件。

通过将充电电极、pcb天线、数据通信装置和控制单元布置在电路板的同一侧，可以获得特别简单的结构。结果，特别是可以减小结构的高度。可替代地，充电电极、pcb天线、数据通信装置和控制单元可以以任何期望的组合分布在电路板的两个相对侧上。因此，尽管增加了结构的高度，但是仍然减小了电路板所需的面积。通过巧妙地将部件布置在电路板上，可以实现高效且节省空间的结构。还可以将充电电极布置在卡或电路板的两侧，以便可以以使用者友好的方式将插头元件插入usb端口或相应的其他充电端口，而不论其方向如何(任一方向)。在这种情况下，控制单元中需要逻辑电路以适当地识别正极和负极。

还有利的是，pcb天线和数据通信装置被配置为根据蓝牙协议(基于ieee802.15.1)、zigbee(基于ieee802.15.4)、ant、nfc(近场通信)、wifi(基于ieee802.11)、gsm、utms、lte、5g或其他一些移动数据传输标准来发送和接收无线电信号。这尤其使得可以从多个不同的远程操作装置，特别是从智能手机和计算机发送和接收具有所需可靠性和速度的无线电信号。如果将pcb天线和数据通信装置被设置为通过5g进行通信，则具有以下特殊优势：不必将按摩装置连接至智能手机即可进行远程操作。相反，插头元件或按摩装置可以直接与无线电蜂窝或移动无线电网络的基站通信。然后，按摩装置也可以远距离直接被致动或操作，或者可以直接与其他装置通信。插头元件可以包括sim卡，该sim卡为插头元件或按摩装置分配唯一的id，并且在使用按摩装置时优选自动地登录到移动无线电网络。sim卡可以被配置为物理sim卡或嵌入式sim(esim)。如果可以唯一地识别插头元件或按摩装置，则还可以将其设置为iot(物联网)应用。

还优选的是，电缆包括两股绞线。电缆将插头元件连接至按摩装置的振动体，并因此用于在按摩装置充电期间传递电流并传输用于控制或致动按摩装置的信号。优选的是，两股绞线彼此分开并且对于每一股来说都是不透液体的。结果，所传输的信号不会受到不希望的影响或受到干扰，并且可靠地保护了每条线免受液体的侵入。

还优选的是，一股绞线包括用于将充电电极连接至按摩装置的能量存储单元的至少一条电线，并且另一股绞线包括用于将控制单元连接至按摩装置的振动产生装置的信号线。

壳体优选地由生物相容性塑料制成或包括生物相容性塑料的壳。电缆还优选地包括生物相容性塑料的护套。结果，例如，防止了诸如电路板、pcb天线、数据通信装置和控制单元之类的部件以及这些部件与电缆绞线的连接点免受腐蚀。另外，保证了插头适合与按摩装置一起使用。

特别优选的是，壳体通过注塑成型来制造，或者通过注塑成型来施加生物相容性塑料壳。因此，获得了整体配置的插头，其提供了受到来自外部的损害或操纵的最小的表面积。

塑料或塑料壳的材料优选是热塑性材料，例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)或具有类似性能的同等塑料。这些热塑性塑料对标准的市售润滑油和清洁剂不敏感，并且在味道和气味方面也是中性的。

插头元件的充电触点有利地包括金属或金属合金的镀层，例如以金或金合金的镀层的形式或以某种其他金属或金属合金的表面处理的形式。特别重要的是，防止充电触点腐蚀并确保可靠的电流传递。

根据本发明，一种能够按摩身体部位的遥控按摩装置，包括如前所述的插头元件以及振动体，该振动体包括振动产生装置和能量存储单元，其中振动体仅通过电缆连接至插头元件。

因此，提供了一种按摩装置，该按摩装置特别容易操作并且可以以低成本制造。特别地，仅需要在振动体中设置占据较大空间的振动产生装置和能量存储单元，而将所有其他部件，即电子部件，移出到插头元件中。因此，振动体本身更轻且更易于操作。由于要被容纳在振动体中的部件的数量较少，因此外部设计，尤其是振动体的尺寸和轮廓，不是由要容纳在其中的部件所预先确定的；相反，其轮廓可以更灵活地适应不同的要求和应用区域。因为插头元件可用于大量不同的按摩装置，所以与较大的可实现的生产运行相关联的低生产成本对按摩装置的成本具有有利的影响。

振动体优选地由硅树脂、tpe或一些其他合适的热塑性材料制成。从卫生的观点来看，这些材料是安全的，并且具有令人愉快的并且因此特别合适的触觉特性。按摩装置的材料优选地是防紫外线的，并且气味和味道是中性的，其中也可以使用不同的颜色。

在特别优选的实施例中，振动体被配置为冲击波振动器或振荡振动器。原则上，根据本发明的插头元件可以与任何标准类型的振动器一起使用。

振动体优选被配置成不具有任何电路板。结果，保证了所有与电路板相关的部件都可以移入插头元件中，由此结构变得更简单并且可以更便宜地生产。

特别地，按摩装置的整个控制系统可以被布置在插头元件中。

附图说明

本发明的附加特征和优点可以从以下参考附图的描述中得出。

图1示出了根据本发明的插头元件的优选实施例的透视图；

图2a从下方示出了根据图1的插头元件的电路板的优选实施例的透视图；

图2b从上方示出了图2a的电路板的透视图；

图3示出了根据图1的插头元件的壳体的优选实施例的透视图；

图4示出了根据图1的插头元件的致动元件的优选实施例的透视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的插头元件1的一个实施例的透视图，该插头元件1用于将按摩装置，尤其是振动器连接至诸如usb端口的能量源。

插头元件1被配置为扁平插头，并且包括壳体2和电缆4。电缆4从壳体2伸出并将插头元件1连接至振动体(未示出)。插头元件1在其顶表面2上包括充电电极6，该充电电极6在插头元件1的纵向方向上彼此平行地布置并且与usb-a连接件兼容。在此处所示的插头元件1的优选实施例中，该元件还包括用于致动按摩装置的致动元件8。

代替致动元件8或者除了致动元件之外，可以在壳体2的表面上设置抓握区域，该抓握区域例如形成为凸形。当将插头元件1插入相应的usb端口中或再次拔出插头元件1时，抓握区域用于使插头元件1的操作更容易。抓握区域被配置成使得插头元件1可以被容易地抓握并且具有良好的触觉特性。为此目的，抓握区域可以例如被开槽或具有使用者可以容易地抓住的突起。作为选择，抓握区域还可以延伸到壳体的包括边缘或拐角的侧表面上。

从图1中还可以看出，在优选实施例中，电缆4包括两股绞线10，这两股绞线10彼此分开并在插头元件1和振动体之间延伸。可以想象的是，两股绞线10中的每一股都可以从其在壳体2中的自己的开口中伸出。电缆4在壳体2的区域中也可能仅包括一股绞线，该股绞线在从壳体2中伸出来之后又分成两股绞线10。在这种情况下，减小了密封电缆4与壳体2之间的连接所需的努力。显然，电缆4在其整个长度上可以包括单股绞线，并且该单股绞线可以在护套内部容纳在插头元件1和振动体之间延伸的所有线。

下面参照图2至图4更详细地描述根据本发明的插头元件1的各个部件。

根据本发明的插头元件1包括控制单元、无线数据通信装置以及用于发送和接收无线通信装置的无线电信号的pcb天线，所有这些部件都安装在壳体2中，并且优选地布置在公共电路板上。

图2a示出了电路板12的示意性透视图，在电路板12上安装有各种部件并彼此连接。在图2a中，可以看到电路板12的底表面。两个充电电极6安装在电路板12上，使得它们在纵向方向上彼此平行地延伸。计算尺寸，即特别是充电电极6之间的间隔及充电电极6的长度，以便可以将插头元件1插入相应的用于给按摩装置充电的usb端口中。充电电极6以已知的方式，优选地在电路板12中相应的凹口中，与两股电缆绞线10的连接端(在图2a或2b中未示出)相接触。在优选实施例中，电缆4配置有两股绞线10，第一股绞线是具有绞合线的简单电缆，其末端连接至正充电电极。电缆4的第二股绞线10被配置为同轴电缆，其中外部导体连接至用作接地的充电电极6。

此外，在电路板12的底表面上布置有致动开关14，该致动开关14在根据图1的插头元件1的组装状态下邻近致动元件8的致动部分。当使用者按压致动元件8时，致动开关14被致动。

图2b示出了电路板12的顶表面的示意性透视图，其中通过已知技术将pcb天线16作为导电层施加到电路板12上。这种类型的pcb天线16的特征在于紧凑的结构。在本发明中，有利的是，pcb天线16位于插头元件1中，与印刷电路和无线数据通信装置的部件相距一定距离，因为这具有减少归因于pcb天线16的高频特性的二次激励和干扰的效果。

优化pcb天线16的(一个或更多个)印刷电路板天线轨道的形状以具有良好的辐射特性、高接收和发送效率以及足够的带宽。显而易见的是，图2b中的pcb天线16仅被示意性地示出，并且可以以本领域技术人员熟悉的方式被布置和印刷在电路板12上，从而满足给定的要求。

数据通信装置18和控制单元20也布置在电路板12上；它们以已知的方式连接至印刷在电路板12上的导电迹线。数据通信装置18转换由pcb天线16接收的信号，并将其提供给控制单元20。控制单元20又根据接收到的命令控制按摩装置的振荡产生装置。从按摩装置的能量存储单元向控制单元20和无线数据通信装置18供电，而出于控制目的，通过诸如智能手机、pc或类似的移动操作平台的远程操作装置向控制单元20和无线数据通信装置18提供适当的无线电信号。

控制单元20还可以具有用于存储程序运行的数据存储装置，由此可以用内部或外部准备的振动程序对按摩装置进行编程、存储振动程序并相应地控制按摩装置。在这种情况下，控制信号由数据存储装置提供。也可以经由远程操作装置直接控制。经由致动元件8的附加的直接控制是另外的可能性。

以相应的方式，控制单元20通过印刷在电路板12上的导电迹线连接至致动开关14和数据通信装置18两者。由控制单元20发送的控制信号通过印刷在电路板12上的导电迹线传输到绞线10之一，并传输到按摩装置的振荡产生装置。数据通信装置18经由印刷的导电迹线至少连接至pcb天线16。在先前描述的实施例中，控制单元20电连接至同轴绞线；例如，控制单元20可以连接至同轴电缆的内导体，也称为芯。也可以通过粘接或通过一些其他合适的接触建立技术来产生在此描述的电连接。

电路板12具有其上安装有部件的结构，使得可以使用标准的商业化批量生产的部件，这意味着可以降低成本。此外，通过将通常安装在电路板上的部件集中在插头元件1中，从而消除了在振动体中对附加电路板的需求。

图3示出了壳体2的透视图。壳体2优选地通过注塑成型并且理想地直接注入到电路板12上来制成。壳体2包括扁平部分22，在扁平部分22的顶表面中设置有开口，扁平部分22至少将电路板12上的充电电极6暴露到使得与能量源的接触成为可能的程度。包括容纳在其中的电路板12的壳体2的扁平部分22被配置成可以插入常规usb端口中。为了给安装在电路板12上的其他部件提供足够的空间，与扁平部分22相邻的壳体2可以具有更大的尺寸。

壳体2优选地通过将其注塑成型到电路板12上而制成，并且由诸如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)的热塑性材料组成。可替代地，壳体2可以由注入的热塑性材料的适当的壳包围。两种变型都可以提供一种密封的壳体，从而尽可能地不透液体，即，一种牢固地容纳电子部件的壳体，其中仅露出充电电极6，此外，还可以提供足够有效的密封。

壳体2具有长度l、宽度b和高度h，其中长度大于宽度。优选地，长高比小于10：1，优选地小于8：1，甚至更优选地小于或等于6：1。还优选的是，长宽比小于10：1，优选小于7：1，甚至更优选小于或等于3：1。例如，壳体2的尺寸不超过50mm×30mm×20mm，更优选地不超过40mm×20mm×10mm，甚至更优选地不超过35mm×15mm×6mm。

在壳体2的顶表面24上，可以设置附加的开口26，开口26限定了用于致动元件8的接触区域。致动元件8参照图4被更详细地描述，并且优选地在应用周围的壳体2之前被安装在电路板12上。

根据图4的致动元件8优选地至少在某种程度上由柔性塑料组成。致动元件8包括接触区域28，该接触区域28升高到致动元件8的主体30上方。主体30的表面优选以强制锁定的方式抵靠壳体2的内表面搁置，并且接触区域28优选地与壳体2的顶表面28齐平。然而，也期望的是，致动元件8的接触区域28延伸超过壳体2的顶表面26，以使其从该表面突出。这使得即使在使用者看不见插头元件1时也可以可靠地致动该装置。然而，接触表面28还可以包括如图4中通过接触表面28上的圆形部分所指示的特别是高出部分(elevation)的方式，从而在触觉上向使用者发出向该点施加压力来致动该致动元件8的最佳点的位置的信号。在接触表面28的底表面上，致动元件8被配置成使得当压力被施加到接触表面28时，致动元件8致动电路板上的致动开关14。为此目的，例如可以在致动元件8上设置突出部。对于其余部分，致动元件8被配置成可以可靠地安装在壳体2中，并且例如包括开口32或闩锁元件34，使得致动元件8可以被连接至电路板12和壳体2。

按摩装置包括按摩部分或振动体，该按摩部分或振动体连接至已经参照图1至图4描述的插头元件1。电缆4在插头元件1的壳体2和振动体之间延伸，其中，电缆4从壳体2和振动体的每个出口点被配置为是不透液体的。这可以通过适当的密封来实现，或者电缆4包括与壳体2和振动体的相邻区域共用的护套。电缆4的端部也可以粘接到壳体2和振动体，其中粘合剂在电缆4的出口区域提供密封作用。

振动体包括振荡产生装置和能量存储单元，振荡产生装置和能量存储单元在功能上耦合，即，振荡产生装置和能量存储单元彼此电连接，这是本领域技术人员熟悉的基本知识。振荡产生装置和能量存储单元可以被永久地安装在振动体中，例如被振动体包覆成型或嵌入振动体中。然而，振动发生装置和能量存储单元也可以被配置为使得它们可以从振动体上移除。为此目的，振动发生装置和能量存储单元将被支撑在安装支架中，该安装支架可以插入到振动体的相应开口中，并再次从振动体的相应开口中移除。必须注意确保支架和振动体之间的有效密封。由振荡产生装置产生的振动被传输到支架，并从该支架传输到振动体。

振荡产生装置例如包括具有不平衡配重的电动机，该不平衡配重偏心地安装在轴上，该重量使振动体响应于来自控制单元20的信号而振荡。能量存储单元优选地是可再充电的存储单元，例如电池。

在根据本发明的实施例中，现在振动体仅保持振荡产生装置和能量存储单元就足够了。其他部件，即控制单元20、数据通信装置18、pcb天线12和充电电极6被布置在插头元件1中。因为需要较少的部件被安装在振动体中，所以振动体的形状可以具有更大的自由度和灵活性，并且可以更轻松地适应使用者的要求。另外，由于所有需要安装在电路板上的部件都安装在同一电路板12上，因此具有降低制造成本的作用，该电路板12容纳在壳体2中并因此受到保护。

显然，振动体和插头元件1之间的尺寸关系不一定是按比例的。电缆4的长度可以根据振动体的设计而变短或变长。

振动体也可以被配置为冲击波振动器。原则上，插头元件1可以与任何类型的振动器一起使用。

借助根据本发明的主题，提供了一种用于遥控按摩装置的插头元件和这种类型的按摩装置，其可以低成本制造，从而确保可靠、不透液体的工作，其能量存储单元可以轻松充电，并且可以借助最新的无线数据传输技术进行灵活控制。