专利名称：延时软开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及延时开关。更具体而言，本发明涉及一种利用两种或两种以上材料彼此相对的弹性特性的延时软开关。
在智能型织物的应用中，通常希望能够通过在预定延时上操作的开关来控制电气设备的运行，例如和一些可穿戴电子设备相关的电气设备。传统上，这种开关利用机械、热以及/或者电装置来获得期望的延时间隔。其他的这种装置利用重力操作的机械装置来实现延时功能。这些传统设备制造成本昂贵，结构通常很复杂，包括许多基本的操作性部件，例如包括电驱动或者利用弹簧操作的定时机械装置，并且通常被证明操作起来不太实用，尤其是在纺织品或者轻便型织物的应用当中。
因此，提供以下的一种方法和装置是有用的，即，该方法和装置可以获得用于开和/或关电路等等的延时，其中该电路和任意的多种纺织品或者织物的软的、柔性的特性兼容。有利的是，这种设备能够和多种纺织品语言和/或系统兼容，而不用添加其他部件，从而能够实现持久的集成。
本发明的目的之一是，提供一种延时开关，其利用两种或两种以上材料的弹性特性来进行操作。
本发明的另一个目的是，提供一种用于使用任意多种压敏智能型织物应用的延时开关。
本发明的另一个目的是，提供一种延时开关，其能够无缝集成到可穿戴织物应用当中。
本发明的另一个目的是，提供一种延时开关，其具有至少两个导电表面，该至少两个导电表面经至少两种不同材料的弹性特性而选择性连接和/或断接。
本发明的这些和其他目的和优点提供一种包括一个或多个具有第一弹性特性的第一材料层的延时开关来达成。一个或多个第一层中的至少一层具有至少一个导电表面(12)。该延时软开关还包括一个或多个具有第二弹性特性的第二材料层。该一个或多个第二层能够连接到一个或多个第三材料层，一个或多个第三层中的至少一层能够具有第二导电表面。该一个或多个第一层优选的紧密覆盖该一个或多个第二层以及该一个或多个第三层。
结合下面标识的附图，参照下面的说明性实施例的详细描述，将可以更加全面的理解本发明。
图1是根据本发明的第一实施例的延时软开关的示意性侧面剖面图，示出处于第一状态的开关；图2是图1的延时软开关的另一个示意性侧面剖面图，示出处于第二状态的开关；图3是图1的延时软开关的又一个示意性侧面剖面图，示出处于第三状态的开关；图4是图1的延时软开关的再一个示意性侧面剖面图，示出回到第一状态的开关；图5是根据本发明的第二说明性实施例的延时软开关的示意性侧面剖面图，示出处于第一状态的开关；图6是图5的延时软开关的另一个示意性侧面剖面图，示出处于第二状态的开关；图7是图5的延时软开关的又一个示意性侧面剖面图，示出处于第三状态的开关；以及图8是图5的延时软开关的再一个示意性侧面剖面图，示出回到第一状态的开关。
回到附图，尤其是参照图1，图1示出了根据本发明的说明性实施例的延时软开关，其通常由参考标记1来表示。延时软开关1具有一个或多个第一材料层10，该材料具有第一弹性特性，还具有一个或多个第二材料层20，该材料具有不同于一个或多个第一材料层10的第一弹性特性的第二弹性特性。此外，延时软开关1还可以具有一个或多个第三材料层30，其具有导电特性，并且适于连接到一个或多个第一材料层10和/或一个或多个第二材料层20。
如图所示，在本发明的一个优选方面中，一个或多个第一层10可以优选的具有至少一个第一导电部分和/或表面12。第一导电表面12可以通过一个或多个第一层10的特性或结构而具有固有导电性。可选的，或者此外，第一导电表面12可以通过利用导电涂层例如导电墨水而具有导电性。第一导电表面12可以直接或间接连接到供能源和/或单独的电子设备(未示出)。
优选的，一个或多个第一材料层10可以由任意多种优选具有特定预定弹性特性的材料构成。例如，可以使用多种基于聚亚安酯的材料。一个或多个第一层10的弹性度能够在构造或制造过程中优选的根据需要来调节或者改变。
在本发明的一个方面中，一个或多个第一层10优选的具有比一个或多个第二层20相对高或者快速的弹性恢复性能。然而，在本发明的另一个方面中，一个或多个第一层10优选的具有比一个或多个第二层20相对低的弹性恢复或响应性能。
一个或多个第一层10可以具有任意多种结构。例如，如图所示，一个或多个第一层10可以是利用任意多种公知的传统方法模制和/或形成的比较浅或者平的泡沫塑料。可选的，一个或多个第一层10可以利用具有弹性特性的纤维(未示出)来形成。以及，一个或多个第一层10优选的具有充分高的拉伸强度、重量以及稠度，从而提供制造和/或使用期间的高持久柔性度(例如，柔性的，弹性的，抗蚀性的等等)。而且，一个或多个第一层10可以是自然的和/或合成的，并且可以优选的利用传统方法成形、定尺寸和/或构造成许多种不同图案和/或形成为便于在许多种应用中使用，使其具有功能性和/或具有美观性。
关于一个或多个第二层20，和第一层10一样，一个或多个第二层20优选的能够利用任意多种材料形成，这些材料优选的具有特定的预定弹性特性。一个或多个第二层20的弹性特性优选的不同于一个或多个第一层10的弹性特性。像第一层10那样，一个或多个第二层20的弹性度可以在构造或制造过程中根据需要来进行调节或改变。
在本发明的一个方面中，一个或多个第二层20优选的具有比一个或多个第一层10相对低或者慢的弹性恢复性能。然而，在本发明的另一个方面中，一个或多个第二层20可以具有比一个或多个第一层10相对高的弹性恢复或响应性能。
一个或多个第二层20可以具有任意多种结构。例如，如图所示，第二层20可以是利用多种公知的传统方法模制和/或形成的储堆泡沫塑料。可选的，和第一层10一样，一个或多个第二层20可以利用具有弹性特性或特征的纤维(未示出)来形成。以及，一个或多个第二层20可以具有充分高的拉伸强度、重量以及稠度，从而提供制造和/或使用期间的高持久柔性度(例如，柔性的，弹性的，抗蚀性的等等)。而且，一个或多个第二层20可以是自然的和/或合成的，并且可以利用多种传统方法成形、定尺寸和/或构造成许多种不同图案和/或形成为便于在许多种应用中使用，使其具有功能性和/或具有美观性。
在本发明的一个方面中，一个或多个第二层20可以具有至少一个第二导电部分和/或表面22。第二导电表面可以通过利用导电涂层例如导电墨水而具有固有的导电性或者具有导电性。和第一导电表面12一样，第二导电表面可以直接或间接连接到供能源和/或单独的电子设备。
如图所示，在本发明的一个优选方面中，一个或多个优选的由导电材料形成的第三层30位于一个或多个第二层20上面，从而提供该第二导电表面22。一个或多个第三层30可以具有至少一部分弹性特性。优选的，一个或多个第三层30的任何弹性特性都和一个或多个第二层20的弹性特性成比例对应。和第一层10和第二层20一样，一个或多个第三层30的导电度和/或弹性度可以在构造或制造过程中根据需要来进行调节或改变。
一个或多个第三层30可以优选的具有任意多种结构。例如，第三层30可以是纤维网格或纤维网，其包括利用公知的传统的例如纺织、缝合以及/或者编织方法缠结的一种或多种导电纤维。导电纤维和/或一个或多个第三层30可以具有合适的弹性特性和/或高拉伸强度、重量以及稠度，从而提供制造和/或使用期间的高持久柔性度(例如，柔性的，弹性的，抗蚀性的等等)。一个或多个第三层30可以具有多种不同的适用于多种使用场合的多种不同形状、尺寸和/或结构。一个或多个第三层30可以具有不同导电率，并且可以由任意合适的导电材料制成，例如包括金属化箔片、导电聚合物或者石墨化的或金属化的材料。
上面已经说明并讨论了本发明的多个方面中的一些方面，在使用中，延时软开关1可以容易的实现为任意多种电路应用。例如，本发明的延时开关可以无缝集成为压敏织物应用中的一部分，例如可穿戴心率监测器，或者以某种方式集成为压力激励的座位或座垫的一部分，以使得便于控制和/或否则便于操纵和任意多种电子设备相关的一个或多个电操作(例如，打开电源/关闭电源)。其他和/或可选的应用也包含在本发明的范围内。
如图1所示，根据本发明的第一实施例，一个或多个第一层10能够比一个或多个第二层20和/或一个或多个第三层30具有更高的弹性响应性。在该实施例中，当处于放松状态时，第一层10优选的以一种比较紧密或封闭的方式覆盖一个或多个第二层20和/或一个或多个第三层30。也如图所示，第一导电表面12和第二导电表面22可以优选的电连接，并且可以结合起来以打开/关闭优选的连接到一个或多个电子设备的至少一个电路。
参照图2，如图所示，当开关1经例如力F压缩时，第一和第二导电表面12、22优选的保持为接触状态和/或电连接状态。在力F去除之后开关1保持在该压缩状态以及/或者开关1释放所持续的时间优选的至少基本上依赖于一个或多个第一层10的弹性恢复率，如前所述，该弹性恢复率可以在制造期间被调节，以便满足多种使用应用场合所需的任意多种定时要求。
参照图3，一个或多个第一层10优选的比一个或多个第二层20和/或一个或多个第三层30更快的或者更短时间的回到放松状态，这至少基本上是因为该不同的弹性恢复率，或者因为多个层相关的相对弹性特性。因此，第一导电表面12和第二导电表面22可以优选的断接达预定的时间段，或者直到一个或多个第二层20和/或一个或多个第三层30回到放松状态。第一和第二导电表面12、22保持在断接状态的持续时间优选的依赖于一个或多个第一层10的弹性恢复率相对于一个或多个第二层20和/或一个或多个第三层30的弹性恢复率的相对情况。
参照图4，如图所示，优选的，一旦一个或多个第二层20和/或一个或多个第三层30回到放松状态，第一和第二导电表面12、22就会被再次连接。注意到，由于多个层10、20、30的弹性特性可以相对彼此调节得具有更高或更低的弹性响应性，第一和第二导电表面12、22保持在连接或断接状态的时间段也可以同样的调节为适于将要应用到的使用场合。
参照图5，根据本发明的第二实施例，一个或多个第一层10可以比一个或多个第二层20和/或一个或多个第三层30具有更低的弹性响应性。在该实施例中，如图所示，开关1优选的具有和前述实施例本质上相同的结构。然而，在该实施例中，优选的具有一个间隙40，该间隙将一个或多个第一层10从一个或多个第二层20和/或一个或多个第三层30隔开，以使得当处于放松状态时第一导电表面和第二导电表面22优选的电断接。注意到，本实施例的第一和第二导电表面12、22同样可以结合在一起以打开/关闭优选的连接到一个或多个电子设备的至少一个电路。
参照图6，如图所示，第一和第二导电表面12、22优选的保持为隔开状态和/或电断接状态，直到开关1通过例如力F而被压缩。在力F去除之后开关1保持在该压缩状态以及/或者开关1释放所持续的时间优选的至少基本上依赖于一个或多个第一层10的弹性恢复率，如前所述，该弹性恢复率可以在制造期间被调节，以便满足多种使用应用场合所需的任意多种定时要求。
参照图7，优选的，一个或多个第一层10回到放松状态的速度要比一个或多个第二层20和/或一个或多个第三层30慢，这至少基本上是因为该不同的弹性恢复率，或者因为多个层相关的相对弹性特性。因此，第一导电表面12和第二导电表面22可以优选的连接达预定的时间段，或者直到一个或多个第一层10回到放松状态。第一和第二导电表面12、22保持在连接状态的持续时间优选的依赖于一个或多个第一层10的弹性恢复率相对于一个或多个第二层20和/或一个或多个第三层30的弹性恢复率的相对情况。
参照图8，如图所示，优选的，一旦一个或多个第一层10回到放松状态，第一和第二导电表面12、22就会被再次断接。注意到，由于多个层10、20、30的弹性特性可以相对彼此调节得具有更高或更低的弹性响应性，第一和第二导电表面12、22保持在连接或断接状态的时间段也可以同样的调节为适于将要应用到的使用场合。
因此，本发明已经参照尤其是本发明的优选方面来描述，很明显的是，可以在那里进行多种改变和变型，而不会脱离这里所限定的本发明的精神。
权利要求
1.一种延时软开关(1)，包括一个或多个具有第一弹性特性的第一材料层(10)，所述一个或多个第一层(10)具有至少一个第一导电表面(12)；以及一个或多个具有第二弹性特性的第二材料层(20)，所述一个或多个第二层(20)具有至少一个第二导电表面(22)，其中所述一个或多个第一层(10)紧密覆盖所述一个或多个第二层(20)。
2.根据权利要求1所述的延时软开关(1)，其中所述至少一个第二导电表面(22)是连接到所述一个或多个第二层(20)的一个或多个第三导电材料层(30)。
3.根据权利要求1所述的延时软开关(1)，其中所述一个或多个第一层(10)的所述第一弹性特性要比所述一个或多个第二层(20)的所述第二弹性特性具有更高的响应性。
4.根据权利要求2所述的延时软开关(1)，其中软开关无缝集成到压敏智能型织物应用中。
5.根据权利要求2所述的延时软开关(1)，其中当软开关处于放松状态时，所述第一和第二导电表面(22)电连接在一起。
6.根据权利要求2所述的延时软开关(1)，其中当软开关处于压缩状态时，所述第一和第二导电表面(22)电连接在一起。
7.根据权利要求3所述的延时软开关(1)，其中当软开关被压缩和放松时，所述第一和第二导电表面(22)电断接达预定时间段。
8.根据权利要求7所述的延时软开关(1)，其中在所述预定时间段之后，所述第一和第二导电表面(22)再次电连接在一起。
9.根据权利要求7所述的延时软开关(1)，其中所述预定时间段依赖于所述一个或多个第一材料层(10)的所述第一弹性特性和所述一个或多个第二材料层(20)的所述第二弹性特性。
10.根据权利要求3所述的延时软开关(1)，其中当软开关被压缩和放松时，所述一个或多个第一材料层(10)回到放松状态的速度要快于所述一个或多个第二材料层(20)。
11.根据权利要求1所述的延时软开关(1)，其中所述一个或多个第一材料层(10)的所述第一弹性特性的响应性要低于所述一个或多个第二材料层(20)的所述第二弹性特性。
12.根据权利要求11所述的延时软开关(1)，其中所述至少一个第二导电表面(22)是连接到所述一个或多个第二层(20)的一个或多个第三导电材料层(30)。
13.根据权利要求11所述的延时软开关(1)，其中软开关用于压敏智能型织物应用中。
14.根据权利要求11所述的延时软开关(1)，其中当软开关处于放松状态时，所述第一和第二导电表面(22)电断接。
15.根据权利要求11所述的延时软开关(1)，其中当软开关处于压缩状态时，所述第一和第二导电表面(22)电连接在一起。
16.根据权利要求12所述的延时软开关(1)，其中当软开关被压缩和放松时，所述第一和第二导电表面(22)电连接在一起达预定时间段。
17.根据权利要求16所述的延时软开关(1)，其中在所述预定时间段之后，所述第一和第二导电表面(22)再次电断接。
18.根据权利要求16所述的延时软开关(1)，其中所述预定时间段依赖于所述一个或多个第一材料层(10)的所述第一弹性特性和所述一个或多个第二材料层(20)的所述第二弹性特性。
19.根据权利要求12所述的延时软开关(1)，其中当软开关被压缩和放松时，所述一个或多个第二材料层(20)回到放松状态的速度要快于所述一个或多个第一材料层(10)。
20.根据权利要求1所述的延时软开关(1)，其中一个或多个第一材料层(10)和所述一个或多个第二材料层(20)可操作性配合在一起，以选择性连接和/或断接所述第一和第二导电表面(22)，从而经压力相互作用闭合电路达预定时间段。
全文摘要
提供了一种延时软开关，其具有一个或多个具有第一弹性特性的第一材料层(10)，还具有一个或多个具有第二弹性特性的第二材料层(20)，其中第二弹性特性不同于一个或多个第一材料层(10)的第一弹性特性。一个或多个第一层(10)和/或一个或多个第二层(20)均具有至少一个导电部分表面(12，22)。该延时开关通过这些层的弹性特性提供了用于打开和/或关闭电路的延时，其中该电路和织物的软的、柔性的性质相兼容。
文档编号H01H7/00GK1981353SQ200580007028
公开日2007年6月13日 申请日期2005年2月24日 优先权日2004年3月2日
发明者G·麻马罗普洛斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司