专利名称：两层结构压力式纺织基柔性开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于可穿戴纺织品的电子技术领域，尤其 涉及一种具有两层结构的压力式纺织基柔性开关。
背景技术：
20世纪80年代，随着"可穿戴电子技术"的发展，愈来愈多的电 子产品被嵌入到服装中，柔性开关是绝大多数纺织电子产品中必不可 少的部分。
两导电织物层压力式纺织基柔性开关嵌入纺织品中的两导电材
料在压力的作用下，使接触电阻发生变化而起开关作用。只要足够大 的压力施加于两导电材料上，所述两导电材料之间的接触电阻就会变 得足够小，导通电路。 一旦压力消除，两导电材料间的接触电阻就会 变得足够大，使电路断开。然而，柔性开关由于要同时兼顾"保证操 控功能的可靠性"和"具有纺织品的轻、柔和透气等特性"，寻找理想 的结构以获得合适的纺织基柔性开关依然是近年来的可穿戴电子技 术领域研发的课题之一。
现有的纺织基柔性开关的结构有两种-
(1)三层(或三层以上)压力式纺织基柔性开关，如世界专利
WP98/33193、 WP03050832和WP0188935所描述的，上下两个导电 织物层中间置有一个带孔的绝缘层。常态时，由于中间层的隔绝作用， 上、下两个导电织物层保持分离，电路不导通；当对其施加压力时， 上、下两个导电层通过孔隙接触，电路导通。但是采用三个(或三个以上)织物层，将会增加开关的厚度，同时在使用时还必须时刻保证
各个织物层之间的相对位置不发生变化；
(2)单层压力式纺织基柔性开关，如美国专利(USP2003119391) 所描述的，两束处于交织状态的导电纱线通过不同的组织结构产生气 体空隙，在正常情况下分离，施加压力时，则产生接触导通。但是由 于交织点处的纱线通常呈扁平状(长丝纱更是如此)，且该处纱线因 交织所形成的屈曲包围，使经纬纱间存在着较大的接触面积。即使在 未施加任何按键压力的常态时，初始接触电阻也很小，导致施加压力 后的工作接触电阻无法有效提高，影响了开关操控性能的提高。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种具有两层结 构的压力式纺织基柔性开关，在保证操控功能可靠性同时，减少织物
厚度，赋予纺织基柔性开关纺织品特有的，如柔韧性、舒适性、透 气性、轻薄性等性能。
为达到上述目的，采用的技术方案是两层结构压力式纺织基柔 性开关，包括上导电织物层和下导电织物层，其特征在于所述上导 电织物层和下导电织物层由导电金属丝和非导电纱线交织而成，所述 上、下两导电织物层相互固定连接，且其中至少一个导电织物层的非 导电纱线的直径比导电金属丝的直径至少大于约0.1 mm，浮长线小 于2 mm。所述浮长线较短的导电织物层所采用的织物组织结构可以 是平纹、简单斜纹、变化平纹等形式。所述上导电织物层和下导电织 物层可采用相同或不同的织物组织结构。固定连接点为粘合连接或缝合连接固定。
因为导电织物层包含的非导电纱线的直径比导电金属丝的直径
至少大于约0.1 mm，所以当两导电织物层固定在一起时，直接接触 的是较大直径的非导电纱线。常态下，因为中间非导电纱线的隔绝作 用，较短的浮长线使上、下两个导电织物层中的导电金属丝，保持分 离，起到切断电路的作用。导电织物层感受到施加的压力时导电金属 丝相接导通，起到导通电路的作用。
本实用新型的积极效果是当上、下两个导电织物层固定在一起 时，较大直径的非导电纱线与另一导电织物层直接接触，再加上较短 的浮长线使上、下两个导电织物层中的导电金属丝可以保持分离。上、 下两层导电织物中的导电金属丝只有在施加压力时才可以接触，因此 柔性开关的可靠性得到了保证。同时，两层结构的压力式纺织基柔性 开关简化了制作过程，降低了制作成本，减少了织物厚度，较大程度
地保留了织物的特性，如柔韧性、舒适性、透气性、轻薄性等。
图l是本实用新型结构示意图2是一种导电织物层结构示意图。
图中l一上导电织物层；2—固定连接点；3—下导电织物层； 4一纬线；5—导电金属丝；6—经线；7—浮长线。
具体实施方式
以下结合实施例对本实用新型作进一步说明。
由图1所示可见，两层结构压力式纺织基柔性开关，包括上导电织物层1和下导电织物层3，所述上、下两导电织物层1和3通过固 定连接点2相互固定连接。图2为一种导电织物层结构示意图，所述 上导电织物层1和下导电织物层3由导电的金属丝5和非导电纱线/ 长丝经线6和讳线4纺织交织而成，且其中至少一个导电织物层的非 导电纱线/长丝的直径比导电金属丝5的直径至少大于约0.1 mm，浮 长线7小于2mm。
浮长线较短的导电织物层1或3所采用的织物组织结构可以是平 纹、简单斜纹、变化平纹。
所述上、下两导电织物层1和3相互固定连接点2，是粘合连接 固定，或线连接固定。
所述上导电织物层1和下导电织物层3可采用相同或不同的织物 组织结构。
实施例1
至少一个导电织物层1或3采用平纹组织，浮长线7较短，小于 2mm。
至少一个导电织物层1或3的非导电纱线选用300 dtex/250f聚酯 纤维长丝，导电金属丝5选用超细铜丝(21 pmxl00f)。经线6全部 选用300dtex/250f聚酯纤维长丝，纬向纬线4选用428棉纱，导电 金属丝5选用超细铜丝(21pmxl00f)。根据公式D=Kd Texa5 (其中 &=0.0404[聚酯纤维长丝])计算，300dtex/250f聚酯纤维长丝的直径 为0.22mm，比超细铜丝(21pm/100f)的直径大0.1mm左右。根据 Tex=K/S和D=Kd Texa5 (其中K-583.1[纯棉]，S=42， K^0.037[纯棉]),42s棉纱的直径为0.14mm。 实施例2:
至少一个导电织物层1或3采用变化平纹，2/2方平组织，浮长 线7较短，小于2mm。
至少一个导电织物层1或3的非导电纱线选用32s/2棉纱，导电 金属丝5选用连续的不锈钢复丝(13 pmx90f)。纬向纬线4选用 325/2棉纱，导电金属丝5选用连续的不锈钢复丝(13 pmx90f)，经 线6全部选用32s/2棉纱。根据公式Tex=K/S， D=Kd Texas (其中 K-583.1[纯棉]，S=16， Kd-0.037[纯棉])计算，32s/2棉纱的直径为 0.22 mm，比连续不锈钢复丝(13nmx卯f)的直径大0.1mm左右。
权利要求1. 两层结构压力式纺织基柔性开关，包括上导电织物层〔1〕和下导电织物层〔3〕，其特征在于所述上导电织物层〔1〕和下导电织物层〔3〕由导电金属丝〔5〕和非导电纱线/长丝纺织交织而成，所述上、下两导电织物层〔1〕和〔3〕通过连接点〔2〕相互固定连接，且其中至少一个导电织物层的非导电纱线/长丝的直径比导电金属丝〔5〕的直径至少大于0.1mm，浮长线〔7〕小于2mm。
2. 根据权利要求1所述两层结构压力式纺织基柔性开关，其特征在 于浮长线(7 )较短的导电织物层(1 )或(3 )所采用的织物组 织结构可以是平纹、简单斜纹、变化平纹。
3. 根据权利要求1所述两层结构压力式纺织基柔性开关，其特征在 于所述上导电织物层(1 )和下导电织物层(3 〕可采用相同或不 同的织物组织结构。
4. 根据权利要求1所述两层结构压力式纺织基柔性开关，其特征在 于所述固定连接点(2 )，是用粘合剂粘合连接固定，或用缝合 固定。
专利摘要两层结构压力式纺织基柔性开关，包括上导电织物层和下导电织物层，所述上、下导电织物层由导电的金属丝和非导电纱线交织而成，所述上、下两导电织物层相互固定连接，且其中至少一个导电织物层的非导电纱线的直径比导电金属丝的直径至少大于约0.1mm，浮长线小于2mm。本实用新型的优点是一导电织物层的较大直径的非导电纱线与另一导电织物层直接接触，较短的浮长线使上、下两个导电织物层中导电金属丝保持分离，只有在施加压力时才接触，因此柔性开关的可靠性得到了保证。同时，两层结构减少了织物厚度，较大程度地保留了织物的特性，简化了制作过程，降低了制作成本。
文档编号H01H13/703GK201226304SQ20082005969
公开日2009年4月22日 申请日期2008年6月13日 优先权日2008年6月13日
发明者辛 丁, 乔 李 申请人:东华大学