形变弹性件及其构成的多部位血氧饱和度传感器的制作方法

1.本发明涉及血氧饱和度传感器技术领域，具体涉及形变弹性件及其构成的多部位血氧饱和度传感器。


背景技术：

2.血氧饱和度传感器的基础原理为：设置一个光发生元件产生红外光和红光，待红外光和红光穿透人体某些组织后，由一个光接收元件感应并对光所对应的电信号进行计算，最终获得血氧饱和度。
3.传统的血氧饱和度传感器一般为杠杆和弹簧组成的夹结构，其中，光发生元件、光接收元件均设置在组织的同一侧，另一侧需要设置反光件，这种结构一般使用于手指这种组织，一般称其为指腹式血氧饱和度传感器。
4.传统的指腹式血氧饱和度传感器由于需要同侧设置电子元件、另一侧需要设置反光件，造成较厚的尺寸和较大重量，这导致其适应场景较窄，譬如，其难以适应设置于鼻翼、耳朵这些人体组织部位，其适应难的原因有：1、尺寸较大，导致无法插入鼻腔，2、重量较大，无法适应悬挂于耳朵，3、手指较厚、鼻翼和耳朵较薄，而传统的杠杆和弹簧组织的行程难以适配。因此需要研发一种可同时面向多部位、不同组织、不同厚度的、重量轻、单侧可插入鼻腔内的新的传感器。
5.为了实现上述目的，专利号202120432774.7公开了一种新的传感器，其公开了一种夹持式血氧饱和度监测探头，包括弹性的弧形夹块，夹块采用弹性热熔胶塑料材质，具有良好的弹性，使夹块具有合适的夹持力度，夹块的两端分别设置有内夹头和外夹头，内夹头和外夹头均为透明硅胶材质的硅胶套，内夹头和外夹头的上端均设置有连接部，连接部的上端开口，连接部与内夹头、连接部与外夹头均一体成型；连接部套在夹块的两端；内夹头内设置有红光发光管，外夹头内设置有光电检测传感器。
6.该专利指出：“内夹头内设置有红光发光管，外夹头内设置有光电检测传感器，内夹头和外夹头均为透明硅胶材质的硅胶套”、“连接部与内夹头、连接部与外夹头均一体成型”、“连接部套在夹块的两端”，因此可以看出：该技术方案中，夹块的作用是为带动连接部进行位移，连接部再带动内夹头、外夹头，从而依次实现力的传递效果。但是，由于内夹头和外夹头为硅胶套，内夹头和外夹头与连接部的连接位置为软连接，因此，当夹块的两端仅插入到连接部内，会导致内夹头和外夹头过度外翻，而红光发光管、光电检测传感器是随内夹头和外夹头设置的，即内夹头和外夹头过度外翻、红光发光管、光电检测传感器也发生过度位移，这里表现为二者的夹角过度增大，导致发射出的光无法传递到光电检测传感器上。
7.因此，为解决上述问题，是本发明所要探讨的技术问题。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供多部位血氧饱和度传感器，可以实现夹持任意人体组织时保障光路的有效性。
9.为解决上述技术问题，本发明采用了以下方案：一方面，多部位血氧饱和度传感器，包括一个形变弹性件，形变弹性件包括一个形变部、两个延展直段部，两个延展直段部分别为：延展直段部a、延展直段部b，延展直段部a、延展直段部b分别从形变部的两端沿直线延展；延展直段部a开有纳物通孔a，延展直段部b开有纳物通孔b，纳物通孔a内装配有光接收元件，纳物通孔b内装配有光发生元件。
10.相较于现有技术而言，现有技术是由“弹性热熔胶塑料材质的夹块”、“连接部”、“透明硅胶材质的内夹头和外夹头”顺次连接的，由于夹块是具有一定刚度的、且夹块仅插入到“连接部”内，夹块的弹力足够使得“连接部”与“透明硅胶材质的内夹头和外夹头”之间发生翻折，这会导致内夹头和外夹头之间的角度过大，最终导致光无法准确透射进入到另一侧的感应件上。
11.为了解决该问题，本发明增设了延展直段部，两个延展直段部与形变部为一体的相同的弹性热熔胶塑料材质。在初始状态时，即两个延展直段部分别从形变部的两端沿直线延展后相交的两个线之间呈锐角，使得两个延展直段部的相对面之间呈锐角；同时，这两个延展直段部是作为夹持人体组织的夹臂；当人体组织进入到两个延展直段部之间时，人体组织迫使延展直段部位移，此时形变部发生形变，两个延展直段部相对面之间的锐角逐渐向零趋近，两个延展直段部逐渐趋向于互相平行，此时由于两个延展直段部上开有通孔，内部装配有光发生元件和光接收元件，此时2个元件趋向于平行。
12.因此，在本发明中，所设置的两个延展直段部需被构造为以下状态：形变部无蓄能状态时，两个延展直段部的延长线相交，在形变部张开蓄能时，延展直段部的延长线作出趋向平行变化。
13.因此，两个延展直段部的作用是：作为夹持人体组织的夹臂、趋使形变部形变、携带电子元件，使得电子元件在使用时趋向接近于平行状态，即在能夹持人体组织时保持电子元件趋近于平行互相对射的状态。
14.在适应性方面，由于本发明提供的两个延展直段部初始处于锐角状态，一般的耳朵、鼻翼、手指等人体组织进入到两个延展直段部之间后，都会使得该锐角逐渐变小，逐渐趋向于零度，即都能保持夹持的状态又能使得2个电子元件趋向于平行，因此适应性较高。
15.优选的，还包括导线件，导线件的数量为2时，导线件包括：导线件a、导线件b，导线件a的一端部区设置1个焊盘a、导线件b的一端部区设置1个焊盘b，光接收元件的引脚焊接在焊盘a上，光发生元件的引脚焊接在焊盘b上，导线件a的另一端部区和导线件b的另一端部区均设置有转接头。
16.优选的，还包括导线件，导线件的数量为1时，导线件的一端部区设置1个焊盘a、中间部区设置1个焊盘b，光接收元件的引脚焊接在焊盘a上，光发生元件的引脚焊接在焊盘b上，导线件的另一端部区设置有转接头。
17.优选的，导线件位于焊盘a、焊盘b之间的部分被定义为连线段，连线段沿形变部的外轮廓敷设。
18.优选的，导线件位于焊盘b、转接头之间部分被定义为外延段，外延段折叠后向外延伸。
19.优选的，所述导线件为ffc线。
20.优选的，所述形变部的形状为弧形、v形、u形中的一种。
21.优选的，纳物通孔a或/和纳物通孔b为一个台阶通孔；纳物通孔a内构造有用于阻挡并与光接收元件正面边缘粘接的台阶面a或/和纳物通孔b内构造有用于阻挡并与光发生元件正面边缘粘接的台阶面b；光接收元件正面面向台阶面a装配入纳物通孔a内，光发生元件正面面向台阶面b装配入纳物通孔b内。
22.优选的，还包括两个外包罩，两个外包罩分别为：具有盲孔a的外包罩a、具有盲孔b的外包罩b，延展直段部a插入到盲孔a内，延展直段部b插入到盲孔b内。
23.优选的，外包罩a设有透光区a或/和外包罩b设有透光区b，透光区a或/和透光区b为通孔或减薄层或透红外层或透明层。
24.优选的，所述外包罩a、外包罩b的外形完全相同。
25.优选的，外包罩a或/和外包罩b具有仿手指的弧面或具有仿手指的平面或具有仿耳朵一部的曲面或具有仿耳朵一部的平面或具有仿鼻翼一部的曲面或具有仿鼻翼一部的平面。
26.另一方面，形变弹性件，形变弹性件包括一个形变部、两个延展直段部，两个延展直段部分别为：延展直段部a、延展直段部b，延展直段部a、延展直段部b分别从形变部的两端沿直线延展；延展直段部a开有用于装配光接收元件的纳物通孔a，延展直段部b开有用于装配有光发生元件的纳物通孔b。
27.形变弹性件中的形变部、两个延展直段部均为一体成型，均采用弹性塑料件。
28.本发明具有的有益效果：本发明增设了延展直段部，并将两个延展直段部构造为锐角，并使得延展直段部构造出容纳光学元件的孔，因此，延展直段部摆动，携带光学元件一起摆动，便于实现对光学元件的摆动控制，最终使得光学元件能在使用状态时保持近乎平行状的对齐，从而提高和保障光信号的有效性。
附图说明
29.图1为形变弹性件的正视图。
30.图2为形变弹性件的右侧视图。
31.图3为形变弹性件的左侧视图。
32.图4为导线件的数量为1时的一种示意图。
33.图5为光接收元件的正视图。
34.图6为光发生元件的正视图。
35.图7为外包罩一种的剖视图。
36.图8为外包罩一种的立体图。
37.图9为外包罩另一种的剖视图。
38.图10为外包罩另一种的立体图。
39.图11为本发明的装配示意图。
40.图12为形变弹性件初始状态的示意图。
41.图13为形变弹性件使用状态的示意图。
42.附图标记说明如下：1、形变弹性件，11、延展直段部a，111、纳物通孔a，1111、台阶
面a，12、延展直段部b，121、纳物通孔b，1211、台阶面b，13、形变部，131、条孔；2、导线件，21、焊盘a，22、焊盘b，23、外延段，211、光接收元件，221、光发生元件；3、外包罩a，31、盲孔a，32、透光区a，33、外包延展部a；4、外包罩b，41、盲孔b，42、透光区b，43、外包延展部b；5、人体组织。
具体实施方式
43.下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
44.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
45.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接 ，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
46.实施例1如图1至图13所示，本实施例提供了一种多部位血氧饱和度传感器，其主要由形变弹性件1、导线件2、外包罩组成。
47.参见图1至图3、图5、图6、图11所示：形变弹性件1包括一个形变部13、两个延展直段部，两个延展直段部分别为：延展直段部a11、延展直段部b12，延展直段部a11、延展直段部b12分别从形变部13的两端沿直线延展；延展直段部a11开有纳物通孔a111，延展直段部b12开有纳物通孔b121，纳物通孔a111内装配有光接收元件211，纳物通孔b121内装配有光发生元件221。
48.所述光发生元件221为可发出红外光和红光的集成元件，即该集成元件上设置有两个并列放置的发光二极管，包括波长在660nm附近的红光发光二极管和波长在900nm附近的红外光发光二极管。
49.光接收元件211是接收通过人体组织后的光线并转换成电信号的感光元件。
50.如图11，本实施例为了方便标定光接收元件211、光发生元件221的位置，使得在使用时，光接收元件211、光发生元件221可以处于近乎平行对射的状态，从而在传统的形变部的基础上，增设了两个延展直段部，初始时，这两个延展直段部相对面处于一个锐角斜置状态，当人体组织5从其开口处向内挤压时，两个延展直段部作为2个臂，两个延展直段部本身不会形变，而会迫使形变部形变，产生弹性势能，两个延展直段部充当了夹臂作用，夹持于人体组织5两侧，并且两个延展直段部发生位移，即绕形变部的形变顶点摆动，因此两个延展直段部从一个锐角逐渐变小，最终近乎趋近于零度，此时两个延展直段部可以视为趋近
为平行关系，此时，装配在其内部的元件也随其运动，也即元件也会处于趋近于平行关系，因此，本发明将元件通过两个延展直段部与形变部直接构造在一起，即元件随刚性的两个延展直段部在形变部的2个端摆动，可以保障元件的位置的对射正确性。由于元件间的对射的有效性在一个范围内都可以保持，因此并不勉强摆动后一定要处于平行状态。因此，在本发明中，所设置的两个延展直段部需被构造为以下状态：如图12所示，形变部无蓄能状态时，两个延展直段部的延长线相交于点o；如图13所示，在形变部张开蓄能时，延展直段部的延长线作出趋向平行变化。
51.本发明创造了与形变部直接刚性连接的两个延展直段部、并在两个延展直段部创建容纳通孔，元件直接装配在其通孔内部，最终使得元件随形变部的两端摆动而摆动，最终保障元件的对射有效性。
52.为了保障元件能保持在通孔内部，一般的可以创造一个与元件等大小或略小于元件的通孔来实现过盈装配。在实际工程中，通孔的制造误差难以保障，同时元件制造也存在误差，因此直接将元件卡入通孔中的实施方式很难实现，虽然难以实现，但本发明的保护范围并非将其排除。
53.为了实现将元件可以固定在通孔内部，本发明提出了一种台阶通孔粘接的技术构思，具体的为：纳物通孔a111或/和纳物通孔b121为一个台阶通孔；纳物通孔a111内构造有用于阻挡并与光接收元件211正面边缘粘接的台阶面a1111或/和纳物通孔b121内构造有用于阻挡并与光发生元件221正面边缘粘接的台阶面b1211；光接收元件211正面面向台阶面a1111装配入纳物通孔a111内，光发生元件221正面面向台阶面b1211装配入纳物通孔b121内。
54.所述装配优选采用粘接装配。
55.优选的，所述形变部的形状为弧形、v形、u形中的一种，形变部优选为劣弧。劣弧的形变部可以便于优先保障形变部两端的延长线可以相交，在夹持人体组织后可以张开，导致形变部两端的延长线作出趋向平行变化。
56.那么还可以在弧形、v形、u形的形变部的基础上设置上述延展直段部，保障无蓄能状态时，要求延展直段部的延长线可以相交，在形变部张开蓄能时，延展直段部的延长线作出趋向平行变化。
57.同时，还可以在形变部上设置条孔131，其效果是降低形变弹性势能，降低对人体组织5的压迫力度，同时还能促进减轻整体重量，提高用户体验。
58.进一步的，如图4、图5、图6、图11所示，本实施例所涉及的导线件具有2种形态，一种是2个导线件一一对应的与2个元件对应设置。另一种是设置1个导线件同时对应2个元件。具体如下：导线件2的数量为2时，导线件2包括：导线件a、导线件b，导线件a的一端部区设置1个焊盘a21、导线件b的一端部区设置1个焊盘b22，光接收元件211的引脚焊接在焊盘a21上，光发生元件221的引脚焊接在焊盘b22上，导线件a的另一端部区和导线件b的另一端部区均设置有转接头。导线件a、导线件b可以沿形变部13的外轮廓敷设，也可以不沿形变部13的外轮廓敷设。当导线件a、导线件b可以沿形变部13的外轮廓敷设时，导线件a从左侧沿形变部13的外轮廓敷设到形变部13的顶部后向上引出，导线件b从右侧沿形变部13的外轮廓敷设到形变部13的顶部后向上引出。当导线件a、导线件b不沿形变部13的外轮廓敷设时，导线件
a、导线件b连接焊盘的一端至连接转接头的一端为自由段，该自由段自由的延伸。转接头连接到后台仪表。导线件a、焊盘a21、光接收元件211依次导通，导线件b、焊盘b22、光发生元件221依次导通，后台仪表发出激励信号经导线件b、焊盘b22到达光发生元件221，光接收元件211感应到感应信号经焊盘a21、导线件a传导给后台仪表。
59.导线件2的数量为1时，导线件的一端部区设置1个焊盘a21、中间部区设置1个焊盘b22，光接收元件211的引脚焊接在焊盘a21上，光发生元件221的引脚焊接在焊盘b22上，导线件的另一端部区设置有转接头。优选的，导线件位于焊盘a21、焊盘b22之间的部分被定义为连线段，连线段沿形变部13的外轮廓敷设。优选的，导线件位于焊盘b22、转接头之间部分被定义为外延段23，外延段23折叠后向外延伸。导线件同时传导感应信号和激励信号，后台仪表发出激励信号经导线件、焊盘b22到达光发生元件221，光接收元件211感应到感应信号经焊盘a21、导线件传导给后台仪表。
60.优选的，上述导线件2为ffc线。
61.进一步的，如图1、图7、图8、图9、图10、图11所示，本实施例还涉及外包罩，在本实施例中，本发明所涉及的外包罩对应于现有技术中的内夹头和外夹头。因为本发明设置的延展直段部是直接插入到外包罩内部的，所以，本实施例中，可以设置与现有技术中的连接部也可以不设置。在本实施例中，其外包罩与现有技术中的内夹头和外夹头的功能上存在差异，本实施例所限定的外包罩的作用是：对延展直段部和元件的组合进行保护，现有技术中的内夹头和外夹头仅用于内部装配元件，其内夹头和外夹头是通过连接部间接与形变部连接，而本发明是直接将形变部的延长部分插入到外包罩内部。
62.上述改变，可以避免内夹头和外夹头（对应于外包罩）软连接于形变部，本实施例中的力是直接压迫在外包罩直接作用在延展直段部上，直接作用于形变部。而现有技术是先作用于内夹头和外夹头（对应于外包罩）、再利用内夹头和外夹头（对应于外包罩）与形变部之间的连接部间接软连接，因此这是一种软串联，而这种软串联会导致内夹头和外夹头（对应于外包罩）位移过大，内部的元件无法趋近于平行。
63.具体的，还包括两个外包罩，两个外包罩分别为：具有盲孔a31的外包罩a3、具有盲孔b41的外包罩b4，延展直段部a11插入到盲孔a31内，延展直段部b12插入到盲孔b41内。
64.为了加强透光效果，具体的，外包罩a3设有透光区a32或/和外包罩b4设有透光区b42，透光区a32或/和透光区b42为通孔或减薄层或透红外层或透明层。上述透光区的设置方式的目的都是为了发生的或接收的光能有效。
65.进一步的，有一种情形：所述外包罩a3、外包罩b4的外形完全相同，如图8和图10所示，在本情形下，外包罩a3、外包罩b4同时可以选择图8或图10的外形。
66.进一步的，有另一种情形：外包罩a3或/和外包罩b4具有仿手指的弧面或具有仿手指的平面或具有仿耳朵一部的曲面或具有仿耳朵一部的平面或具有仿鼻翼一部的曲面或具有仿鼻翼一部的平面。
67.进一步的，如图11所示，将上述组件按照附图11所示方式组装即可获得本发明所想要的一种产品，图11仅演示了其中的一种产品，并非其唯一的一种。
68.以该图11为例，首先，可以将光发生元件221、光接收元件211提前焊接在导线件，以一个导线件同时对应光发生元件221、光接收元件211为例，参见附图4、图5、图6，将光接收元件211焊接在焊盘a21上，光发生元件焊接在焊盘b22上，获得一根带元件的ffc线；再取
一个形变弹性件1，在形变弹性件1中的台阶面上设置胶水，然后将ffc线上的元件插入到纳物通孔内即可，这样就可以获得一个ffc线、元件、形变弹性件1的组件。然后可以分别取“相同的2个图8所示的外包罩”或“相同的2个图10所示的外包罩”或“1个图8所示的外包罩和1个图10所示的外包罩”套在延展直段部上即可，而在附图11中，具体取1个图8所示的外包罩和1个图10所示的外包罩作为具体应用示意。需要说明的是：延展直段部具有纳物通孔的部分必须插入到外包罩的本体部分，而不是只插入到图中的外包延展部外包延展部a33、外包延展部b43。
69.实施例2如图1-图3所示，本实施例提供了一种形变弹性件，形变弹性件1包括一个形变部13、两个延展直段部，两个延展直段部分别为：延展直段部a11、延展直段部b12，延展直段部a11、延展直段部b12分别从形变部13的两端沿直线延展；延展直段部a11开有用于装配光接收元件211的纳物通孔a111，延展直段部b12开有用于装配有光发生元件221的纳物通孔b121。
70.纳物通孔a111或/和纳物通孔b121为一个台阶通孔，纳物通孔a111内构造有用于阻挡并与光接收元件211正面边缘粘接的台阶面a1111或/和纳物通孔b121内构造有用于阻挡并与光发生元件221正面边缘粘接的台阶面b1211。
71.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。