一种柔性织物开关的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种柔性织物开关，属于可穿戴电子设备领域。该柔性织物开关包括上导电层和下导电层，所述上导电层和下导电层之间设有弹性隔离层，所述弹性隔离层上设有通孔；所述上导电层和下导电层上分别连接有导电线。该柔性织物开关结构简单，上导电层与下导电层之间可进行面与面的接触实现导通，轻薄稳定，稳定性、耐疲劳性高，抗弯折、抗剪切能力强。
【专利说明】
一种柔性织物开关
技术领域
[0001]本发明涉及可穿戴电子设备领域，具体涉及一种可应用于智能纺织品的柔性织物开关。
【背景技术】
[0002]目前，供用于切换的开关多是硬质的开关，其供按压的部位是由金属或塑料等硬质材料制成的，因此在触摸时会具有生硬的触碰感，而当应用在各种不同的民生用途上，特别是应用于衣物或其他柔软材质制成的电子产品时，这种硬质开关会产生突兀的硬质触感而逐渐无法满足人们的需求。因此，为了满足需求，人们逐渐研发出具有柔软触感的织物开关，这些织物开关能应用于可穿戴电子设备以及智能纺织品。目前，这些织物开关的上下两电极多是通过点与点、点与线或者线与线接触的方式实现导通。这种结构的抗剪切能力差，一旦错位就会失效;并且寿命十分有限，如在多次弯折和剪切的情况下，寿命将更短。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种柔性织物开关，该柔性织物开关结构简单，上导电层与下导电层之间可进行面与面的接触实现导通，轻薄稳定，稳定性、耐疲劳性高，抗弯折、抗剪切能力强。
[0004]为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下:
[0005]—种柔性织物开关，包括上导电层和下导电层，所述上导电层和下导电层之间设有弹性隔离层，所述弹性隔离层上设有通孔;所述上导电层和下导电层上分别连接有导电线。
[0006]进一步地，所述上导电层和下导电层均由导电织物或导电高分子膜制成。
[0007]进一步地，所述导电织物由机织布、针织布、编结物或非织造布中的一种制成。
[0008]优选地，所述导电织物为镀银纤维织物、镀铜纤维织物或镀铜镍纤维织物中的一种。
[0009]进一步地，所述导电织物由导电纱线织成；或所述导电织物由导电纱线和非导电纱线交织成;或所述导电织物包括由非导电纱线织成的布层和涂覆于所述布层上侧的导电涂层制成。
[0010]作为本发明优选的实施方式，所述弹性织物层由实心板材、薄膜或织物中的一种制成;所述实心板材优选为由硅胶或聚氨酯制成的板材;所述织物优选为天然纤维素纤维或人造纤维制成的织物。
[0011]优选地，所述弹性隔离层为由聚氨酯长丝加工而成的弹性织物。
[0012]进一步地，所述上导电层、下导电层与弹性隔离层之间分别通过粘合层粘结，所述粘合层为热熔型THJ膜、丙烯酸类粘合剂、酚醛类粘合剂或环氧类粘合剂中的一种。
[0013]作为本发明优选的实施方式，所述上导电层、下导电层与导电线的连接方式为焊接、粘接、缝纫、热压或刺绣。
[0014]优选地，所述导电线为镀银纤维导电纱线。
[0015]相比现有技术，本发明的有益效果在于:
[0016]本发明所述的柔性织物开关在施压情况下上导电层和下导电层透过弹性隔离层的通孔进行面与面的接触实现导通，这样面接触使得柔性织物开关的稳定性和耐疲劳性能得以提高，并且在一定程度上改善了柔性织物开关的抗弯折能力和抗剪切能力。另外，本发明的柔性织物开关可以通过改变弹性隔离层的厚度或者弹性模量、上导电层和下导电层的厚度或者弹性模量以及通孔的尺寸来调节工作压强。本发明结构简单，轻薄稳定，可以很好地嵌入到服用纺织品中，而且柔性织物开关的导通压强可调，转换电路简单，可用于智能鞋和鞋垫、智能袜子、智能坐垫，智能服装等可穿戴智能纺织品。
【附图说明】
[0017]图1为本发明所述的柔性织物开关的立体爆炸视图；
[0018]图2为本发明所述的柔性织物开关的结构示意图；
[0019]图3为本发明所述的柔性织物开关受到外界压力的状态图；
[0020]图4为本发明所述的弹性隔离层多种实施方式的结构示意图；
[0021]图5为本发明所述的柔性织物开关的压强与电阻的关系图；
[0022]其中，1、上导电层;2、弹性隔离层;3、下导电层。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0024]如图1所示，为本发明所述的一种柔性织物开关，包括上导电层和下导电层，上导电层和下导电层之间设有弹性隔离层，该弹性隔离层上设有通孔;上导电层和下导电层上分别连接有导电线。本发明采用三层结构，上导电层和下导电层可通过弹性隔离层的通孔进行面与面的接触从而实现导通，使得本发明的抗弯折能力和抗剪切能力得到大大的改善，在一定程度上延长了柔性织物开关的使用寿命。具体地，如图2所示，当没有向柔性织物开关施加外部压力时，上导电层与下导电层之间由于弹性隔离层的存在而相互分离;如图3所示，当所施加的外部压力大于或等于导通压强时，上导电层与下导电层通过弹性隔离层的通孔相互接触从而导通；当压力撤除后，上导电层与下导电层相互复位，柔性织物开关断路。弹性隔离层的厚度越小或者弹性模量越小，导通压强越小;上导电层和下导电层的厚度越小或者弹性模量越小，导通压强越小;通孔的尺寸越大，导通压强越小。由此，本发明的柔性织物开关可以通过改变弹性隔离层的厚度或者弹性模量、上导电层和下导电层的厚度或者弹性模量以及通孔的尺寸来调节工作压强。如图5所示，为柔性织物开关所受到正弦波脉冲压力加载时的压强与电阻的关系曲线图，由图可知，柔性织物开关交替的处于断路和导通状态。
[0025]上导电层和下导电层可以选用相同或不同的导电织物或导电高分子膜制成。其中，导电织物由机织布、针织布、编结物或非织造布中的一种制成。进一步地，导电织物为镀银纤维织物、镀铜纤维织物或镀铜镍纤维织物中的一种。具体地，导电织物由导电纱线织成；导电织物由导电纱线和非导电纱线交织成；导电织物包括由非导电纱线织成的布层和涂覆于布层上侧的导电涂层制成。
[0026]弹性织物层由实心板材、薄膜或织物中的一种制成;实心板材优选为由硅胶或聚氨酯制成的板材;织物优选为天然纤维素纤维或人造纤维制成的织物。优选地，弹性隔离层为由聚氨酯长丝加工而成的弹性织物。如图4所示，弹性隔离层的通孔可以是一个或多个，通孔的形状为方形、圆形、长方形、椭圆形等。
[0027]进一步地，上导电层、下导电层与弹性隔离层之间分别通过粘合层粘结，粘合层为热熔型TPU膜、丙烯酸类粘合剂、酚醛类粘合剂或环氧类粘合剂中的一种。上导电层、下导电层与导电线的连接方式优选为焊接、粘接、缝纫、热压或刺绣。导电线优选为镀银纤维导电纱线。
[0028]上述柔性织物开关的制备方法包括以下步骤:
[0029]a)将弹性隔离层与粘合层复合；
[0030]b)在复合后的弹性隔离层上用刻刀切割或者冲乳通孔；
[0031]c)上导电层与下导电层分别连接导电线；
[0032]d)将弹性隔离层分别与上导电层和下导电层通过粘合层进行复合。
[0033]实施例1:
[0034]—种柔性织物开关，包括上导电层、下导电层和设置于上导电层与下导电层之间的弹性隔离层，通过粘合层复合而成。上导电层和下导电层选用镀银纤维导电织物;弹性隔离层选择由聚氨酯长丝织造而成的经编弹性针织布，弹性隔离层中间切割有单个的圆形通孔;粘合层选择热熔型TPU膜。
[0035]本实施例中的柔性织物开关的制备方法包括以下步骤:
[0036]a)将弹性针织布与热熔型TPU膜通过热压加工复合粘结，中间为弹性针织
[0037]布，上下为热熔型TPU膜，制成弹性隔离层；
[0038]b)将复合后的弹性隔离层使用激光切割机切割出单个的圆形通孔；
[0039]c)上导电层、下导电层分别使用缝纫的方法连接上镀银纤维导电线；
[0040]d)将弹性隔离层与上导电层、下导电层通过热压加工复合粘结。
[0041 ] 实施例2:
[0042]—种柔性织物开关，包括上导电层、下导电层和设置于上导电层与下导电层之间的弹性隔离层，通过粘合层复合而成。上导电层和下导电层选用镀铜纤维导电织物;弹性隔离层由硅胶制成，弹性隔离层中间切割有三个圆形的通孔;粘合层选择丙烯酸类粘合剂。
[0043]本实施例中的柔性织物开关的制备方法包括以下步骤:
[0044]a)将弹性隔离层与丙烯酸类粘合剂；
[0045]b)将复合后的弹性隔离层使用激光切割机切割出三个圆形的通孔；
[0046]c)上导电层、下导电层分别使用热压的方法连接上镀银纤维导电线；
[0047]d)将弹性隔离层与上导电层、下导电层通过热压加工复合粘结。
[0048]实施例3:
[0049]—种柔性织物开关，包括上导电层、下导电层和设置于上导电层与下导电层之间的弹性隔离层，通过粘合层复合而成。上导电层和下导电层选用镀铜镍纤维导电织物;弹性隔离层由薄膜制成，弹性隔离层中间切割有单个的方形通孔;粘合层选择酚醛类粘合剂。
[0050]本实施例中的柔性织物开关的制备方法包括以下步骤:
[0051 ] a)将薄膜与酚醛类粘合剂复合粘结，制成弹性隔离层；
[0052]b)将复合后的弹性隔离层使用激光切割机切割出单个的方形通孔；
[0053]c)上导电层、下导电层分别使用刺绣的方法连接上镀银纤维导电线；
[0054]d)将弹性隔离层与上导电层、下导电层通过热压加工复合粘结。
[0055]上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
【主权项】
1.一种柔性织物开关，其特征在于:包括上导电层和下导电层，所述上导电层和下导电层之间设有弹性隔离层，所述弹性隔离层上设有通孔;所述上导电层和下导电层上分别连接有导电线。2.根据权利要求1所述的柔性织物开关，其特征在于:所述上导电层和下导电层均由导电织物或导电高分子膜制成。3.根据权利要求2所述的柔性织物开关，其特征在于:所述导电织物由机织布、针织布、编结物或非织造布中的一种制成。4.根据权利要求2所述的柔性织物开关，其特征在于:所述导电织物为镀银纤维织物、镀铜纤维织物或镀铜镍纤维织物中的一种。5.根据权利要求2所述的柔性织物开关，其特征在于:所述导电织物由导电纱线织成；或所述导电织物由导电纱线和非导电纱线交织成;或所述导电织物包括由非导电纱线织成的布层和涂覆于所述布层上侧的导电涂层制成。6.根据权利要求1所述的柔性织物开关，其特征在于:所述弹性织物层由实心板材、薄膜或织物的一种制成;所述实心板材优选为由硅胶或聚氨酯制成的板材;所述织物优选为天然纤维素纤维或人造纤维制成的织物。7.根据权利要求4所述的柔性织物开关，其特征在于:所述弹性隔离层为由聚氨酯长丝加工而成的弹性织物。8.根据权利要求1所述的柔性织物开关，其特征在于:所述上导电层、下导电层与弹性隔离层之间分别通过粘合层粘结，所述粘合层为热熔型TPU膜、丙烯酸类粘合剂、酚醛类粘合剂或环氧类粘合剂中的一种。9.根据权利要求1所述的柔性织物开关，其特征在于:所述上导电层、下导电层与导电线的连接方式为焊接、粘接、缝纫、热压或刺绣。10.根据权利要求1所述的柔性织物开关，其特征在于:所述导电线为镀银纤维导电纱线。
【文档编号】H01H13/704GK105931909SQ201610478408
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】王飞, 饶良魁, 王杨勇, 王广峰
【申请人】珠海安润普科技有限公司