接合弹性唇部、压力开关系统和可穿戴式监视器的方法与流程

这些改进通常涉及用于电子器件的弹性体壳体领域。

背景技术：

至少一些电子装置需要将电子器件容纳在由弹性材料制成的壳体中。例如，这可以用于提供壳体的柔性/弯曲能力，对其中包含的电子器件的防水性，或两者。例如，这些装置可能受制造成本和易用性设计考虑因素的影响。

尽管这种壳体在某种程度上令人满意，但是在例如制造方法和由弹性材料覆盖的压力开关的区域中仍存在改进的空间。

技术实现要素：

关于制造方面，试图在弹性材料的两个大致片状的壳体构件中提供所述壳体。例如，这种部件可以被称为第一壳体构件和第二壳体构件，并且可以设置有内部腔以容纳电子单元。当处于组装配置时，第一壳体构件和第二壳体构件的边缘彼此叠置，并且在本文中可称为相邻唇部。试图通过以覆盖唇部的端部并且在每个面部分重叠唇部的方式，包覆模制可热成型弹性材料的第三接合构件来接合唇部。然而，由于可热成型弹性材料的表面张力，闭合模具的压力迫使相邻唇部朝向模具的内表面彼此远离。然后在注射压力下，可热成型弹性材料，然后处于相对液体/粘性状态，倾向于穿透两个唇部之间并进一步将两个唇部推向模具，防止令人满意的材料量在唇部的面上重叠。

通过使用具有交替的支座和肋状负片的模具实现了令人满意的尝试。支座沿其长度以规则的间隔压靠并夹住两个唇部。选择支座之间的距离，使其足够小，以限制肋状负片内的片边缘的自由度(其中唇部不被支座压缩)，同时一定量的密封材料可以穿过肋状负片内的边缘之间，但是令人满意的密封材料量仍然与每个面上的边缘重叠并形成肋，这些肋一旦形成就能令人满意地将唇部彼此接合和密封。所得到的密封结构可以具有从接合唇部的端部延伸的凸缘，并且沿着接合唇部的长度延伸，以及多个成对肋，每对具有两个相对的肋，所述两个相对的肋从凸缘突出并且部分地在相应的一个唇部面上延伸。成对的肋沿着唇部的长度彼此间隔开。这种结构可以为某些应用保持令人满意的横向灵活性水平。

因此，根据一方面，提供了一种电子装置，包括容纳在壳体内的电子单元，所述壳体包括两个壳体构件和接合构件，所述两个壳体构件和接合构件由弹性材料制成，所述两个壳体构件具有叠置唇部，所述叠置唇部至少部分地沿其周边延伸，接合构件具有从唇部的端部突出的凸缘，以及多个成对肋，所述成对肋沿着叠置唇部彼此间隔开，并且每对的每个肋从凸缘突出并在相应的一个唇部的面上延伸。

根据另一方面，提供了一种接合弹性材料的唇部的方法，该方法包括：将所述两个唇部以叠置的方式定位在模具中，所述模具将所述叠置唇部压缩在沿着唇部的长度彼此间隔开的多个支座中，所述多个支座通过相应的肋状负片彼此间隔开；将接合构件包覆成型到模具中的叠置唇部上，所述接合部具有从唇部的端部突出的凸缘，以及填充肋状负片的多个成对肋，相应对的每个肋从凸缘突出并且在相应的一个唇部的面上延伸。

根据另一方面，提供了一种：可穿戴式监视器，其具有柔性壳体，该壳体具有两个相对的端部，每个端部承载相应的电极连接器，以及接收在壳体内并连接到两个电极连接器的监视单元，所述壳体包括两个壳体构件和接合构件，所述两个壳体构件和接合构件由弹性材料制成，两个壳体构件具有至少部分地沿其周边延伸的叠置唇部，所述接合构件具有从唇部的端部突出的凸缘，以及多个成对肋，所述成对肋沿着叠置唇部彼此间隔开，并且每对中的每个肋从凸缘突出并在相应的一个唇部的面上延伸。

在另一方面，可能期望提供一种压力开关系统，通过该压力开关系统，用户可以触发与由弹性材料的壳体构件覆盖的电子单元制成一体的压力开关单元。为此，压力开关系统可以在开关单元上方的弹性材料中设置有外部凹陷，以允许用户容易地定位开关的位置并且还可以阻止用户无意中启动开关。此外，相对刚性材料的“板”可以保持在弹性材料和开关单元之间的位置，这可以有助于i)当患者通过手指或拇指在弹性材料上施加压力时，允许压力开关的有效启动(与开关单元接触的材料是柔软的弹性材料的情况相比)，和ii)通过板以触觉“咔哒”感的形式从开关接收触觉反馈。已经发现，与弹性材料直接覆盖开关单元的情况相比，这可以显著改善用户体验。实际上，当弹性材料直接邻接开关单元时，其弹性限制了开关单元的启动效率，并限制了用户接收的触觉反馈。

因此，根据后一方面，提供了一种可穿戴式监视器，其具有柔性壳体，该壳体具有两个相对的端部，每个端部承载相应的电极连接器，该壳体具有两个彼此接合并由弹性材料制成的壳体构件，监视单元，接收在壳体构件之间并连接到两个电极连接器，压力开关单元，连接到监视单元并由一个壳体构件覆盖，压力开关单元具有可沿着压力轴弹性移动的致动器以启动压力开关单元，保持在弹性材料构件和致动器之间的板，其中压力开关单元可以通过沿着压力轴施加压力而而被启动，在覆盖压力开关的壳体构件的外表面上，所述压力通过板传递到致动器。

根据另一方面，提供了一种用于由弹性材料构件覆盖的电子单元的压力开关系统，该压力开关系统包括连接到电子单元的压力开关单元，压力开关具有致动器，该致动器可沿着压力轴弹性地移动以启动压力开关单元，保持在弹性材料构件和致动器之间的板，其中压力开关单元可以通过沿着压力轴施加压力来启动，在弹性材料的外表面上，所述压力通过板传递到致动器。压力开关系统可以在除可穿戴式监视器之外的应用中实施，并且可以提供有与可穿戴式监视器应用相关联的本文中呈现的任何一个或多个特征。

在阅读本公开之后，本领域技术人员将想到关于本改进的许多其他特征及其组合。

附图说明

在附图中，

图1a是斜视图，示出了具有两个壳体构件和接合构件的电子装置的一部分；

图1b是具有压力开关系统的电子装置的一部分的斜视图。

图2是示出模具的一半用于将接合构件包覆成型为图1的两个壳体构件的斜视图。

图3是沿图8中的线3-3的片段截取的剖视图；

图4是沿图8中的线4-4的片段截取的剖视图；

图5示出了通过医疗电极组件应用于患者的可穿戴式监视器；

图6是图5的可穿戴式监视器和医用电极组件的斜视分解图；

图7是图5的可穿戴式监视器的斜视分解图；

图8是用于制造图5的可穿戴式监视器的模具组件的平面图；以及

图9是图5的可穿戴式监视器的外部构件的斜视图。

具体实施方式

图1a和1b各自示出了电子装置11的示例的一部分，该电子装置11具有容纳在壳体14内的电子单元12。壳体14具有两个叠置的壳体构件16、18和接合构件20，所述接合构件20沿着壳体构件16、18的周边的至少一部分，将壳体构件16、18的边缘或唇部22、24连接到彼此。壳体构件16、18和接合构件20全部由弹性材料制成，因此是柔性的、可压缩的、并且有弹性。在该示例中，电子单元12接收在板26上(在图1b中更好地看到)，其自身被接收在一个壳体构件18上，并且具有压力开关单元28，该压力开关单元28被另一个壳体构件16覆盖并且形成压力开关系统30的一部分。电子单元12位于壳体构件16、18之间的密封腔17中，密封腔17充满空气。实际上，例如压力开关单元28的电子部件的存在可以使得直接包覆成型(overmoulding)不适应于应用。在以可穿戴式监视器10的形式提供的示例实施例的细节之前，现在将接合构件20和压力开关系统30两者分别一个接一个地并且通常一个接一个地描述。

关于接合构件20，在图1a中可以看出，接合构件20具有凸缘32，所述凸缘32从叠置唇部22、24的相邻端部34、36延伸或突出。凸缘32随着唇部22、24沿着周边的至少一部分连续地延伸，并且可以说沿着唇部22、24的端部34、36的至少一部分以可以被称为“纵向”的方向上“运行”。接合构件20还具有多个肋38。肋38布置成多个相对的对40，其沿周边彼此间隔开。每对40具有两个相对的肋38，其中所述对40的每个肋38i)在相应的、相对的侧上从凸缘32突出，ii)沿凸缘的相应面42、44部分地延伸，以及iii)沿着相应的唇部22、24的面46、48部分地延伸。如现在将要解释的，包括凸缘32和肋38的接合构件20以将唇部22、24接合到彼此并在它们之间形成密封的接合点的方式，可以包覆成型为壳体构件16、18的唇部22、24。

实际上，如图2所示，肋38可以由模具50中相应形状和构造的空隙形成，本文将称为肋状负片52。因此，肋状负片52在相应的半模54、56中有规律地彼此间隔开，其中图2仅示出了模具的一半54。位于肋状负片之间的模具部分在本文中将称为支座58。

图3和图4各自示出了横截面图，示出了夹在两个半模54、56之间的电子装置11，其具有包覆成型的接合构件20。图3是截取的横向穿过一对支座58，而图4是截取的横向穿过一对肋状负片52，在此示出由凸缘32和接合构件20的相应肋38填充。

如图3所示，来自模具50的相应半部54、56的一对支座58可设计成在包覆成型接合构件的步骤期间，压缩位于肋状负片之间的叠置唇部的区域。可以看到凸缘32从唇部22、24的端部34、36横向延伸。

图4示出了沿着一对相对的肋状负片52截取的横截面。如图4所示，位于肋状负片52中的唇部的一部分60在将接合构件20的弹性材料送入模具50之前，不受模具50的压缩。通过比较图3和图4，人们可以理解唇部22、24的自由部分60如何在两个相邻的支座52之间纵向延伸，并且还从唇部22、24的内部部分62横向突出，所述唇部22、24受压在模具50的两个特征(本文成为辊隙(nips)64、66)之间被“夹持”。当接合构件20的弹性材料以其液体/粘性状态进给时，这可以在该示例中沿平行通道68进行，弹性材料的表面张力在模具的夹紧力以及注射压力下使唇部22、24的自由部分60彼此分开并伸展，但因为唇部22、24的相邻部分被压缩在相邻的成对支座58之间和辊隙64之间，所以限制了唇部22、24的自由部分60的运动自由度。因此，由于拉伸，张力被构建在唇部22、24的自由部分60中，并且这种张力最终可以补偿液体/粘性弹性材料的穿透压力。可以允许令人满意的量的液体/粘性弹性材料形成一对肋38，其覆盖唇部22、24的自由部分60的两个相对面46、48，并且一旦固化，就将唇部22、24的自由部分60接合并密封到彼此。在实践中，通道68在模制之后也填充有弹性材料并形成在包覆成型之后被移除的饰边。在图3和图4中，为简单起见未示出饰边。

返回参照图1a，由于相邻肋38之间的纵向间隔距离70受到限制，即使嘴唇22、24的相对面46、48未被覆盖，接合和密封的程度也可令人满意。实际上，如图3所示，在肋38之间，在支座58的位置处，只有唇部22、24的相邻端部34、36被接合构件20的凸缘32覆盖并且唇部22、24的面46、48未被覆盖。此外，肋38之间的间隔间距沿着接合构件20可以用作铰链并且与如果一对连续肋元件连续延伸到叠置唇部的周边相比，允许更大量的弯曲能力/横向柔韧性。

因此，接合唇部的方法可以包括：将唇部22、24以叠置的方式定位在模具50中(例如，如图3和图4所示)；在具有模具的相应的成对支座58的多个压缩位置中(图3示出其中一个)压缩叠置唇部22、24，所述成对支座58沿着唇部22、24的长度彼此间隔开，多个成对支座58通过相应的成对肋状负片52彼此间隔开(图4示出其中一个)；并且将接合构件20包覆模制到模具中的叠置唇部22、24上，接合构件20具有从唇部22、24的端部34、36突出的凸缘32，以及填充肋状负片的多个成对肋38，相应的对的每个肋38从凸缘32突出并且在唇部22、24中的相应一个的面46、48上延伸。

参照图1b，关于压力开关系统30，压力开关单元28具有致动器72，致动器72可沿着压力轴74弹性地移动用于启动。在相应的壳体构件16和致动器72之间，板76以其被捕获时，其保持自由地沿着压力轴74移动的方式，板76被保持在壳体14内。当用户在壳体构件16的外表面78施加压力时，压力传递到板76，板76又使致动器72沿着压力轴74移动并触发开关动作。在图1b所示的实施例中，板76由相应的保持特征保持，在本文称为支架80，其形成在壳体构件16的内表面82中并且将板76捕获在内表面82的凹陷部分上。还可以在支架周围设置环形凹部75，并且壳体构件的弹性材料的厚度可以由环形凹部75限制，以允许弹性材料的自由移动并且促进沿着压力轴74的板74的位移。在替代实施例中，例如，板可以滑动地容纳在与电子单元一体制成的导向装置内。应注意，在该实施例中，凹陷86形成在壳体构件16的外表面78中，与压力轴74对齐，以允许用户通过触摸容易地感觉到开关的位置，并且还可以防止用户无意中启动开关。可以理解的是，压力开关系统可以体现在具有覆盖压力开关单元的弹性材料的单个壳体构件的应用中。

如图1a所示的接合弹性材料的壳体构件16、18的方法和图1b所示的压力开关系统30可以在各种各样的应用中单独或一起实施。现在将以提供说明性示例应用的方式描述可以结合所述接合壳体构件16、18的方法和所述压力开关系统30两者的一种可能的应用。

图5示出了电子装置11的示例，其体现了接合壳体构件16、18的方法和压力开关系统30两者。在该示例中，电子装置11是可穿戴式监视器10，并且更具体地，是心电图(ecg)监视器，其可用于从粘附到患者胸部的皮肤92的医疗电极组件90获得电信号。

实际上，可穿戴式监视器10可能需要电子器件来存储或传输信号并创建心电图数据，例如，该心电图数据稍后可以由计算机91访问。当可穿戴式监视器10被设计为连续使用时，尤其是在几天或更长时间内使用时，可能需要壳体14的防水性。在ecg应用的情况下，壳体14还需要大量的柔韧性。实际上，在特定情况下，例如当患者在一侧睡觉时，可穿戴式监视器10的刚性可能导致电极组件90与患者皮肤92之间的粘性结合中的压力，这可能导致信号中的噪声，或者甚至使可穿戴式监视器10与电极组件90断开，或者使电极组件90与患者的皮肤92分离，这是不希望的。由于这些原因，弹性材料看起来是壳体14的引起兴趣的选择。此外，例如，在这种应用中，压力开关系统30可用于允许患者在包含心电图数据的数据文件中的相应时间位置添加标记，例如以标记患者感觉到特定症状的时刻。以这种方式，例如，当访问心电图数据以识别需要提高注意力水平的时间位置时，可以稍后使用标记。应该理解，直观性和易用性在这些应用中尤其重要。

在该示例中，可穿戴式监视器10可以说是集成连接器类型，即可穿戴式监视器的类型，其不使用导线以连接到电极，而是直接集成在具有电子单元集成于其中的细长、绷带状的壳体内的电极连接器。更具体地，壳体在其长度的每个端部处具有电极连接器。因此，壳体优选地具有显著的量的柔韧性和防水性。

在该具体实施例中，所用的可热成型弹性体(tpe)是由versaflex以商标polyone制造的产品号cl-40。如图3所示，在该实施例中，支座58的倾斜部分69连接辊隙64、66，并且辊隙64、66将唇部22、24压缩超过其初始厚度的50％，在该实施例中，优选地下至其初始厚度的25-35％。该配置可以为至少所示应用产生令人满意的实施例。

图6示出了没有患者的可穿戴式监视器10，其中医疗电极组件90被断开。可穿戴式监视器10是细长的并且在每端具有电极连接器94，其设计成与医疗电极组件90的相应连接器96配合。医疗电极组件90和监视单元10之间的连接器是按钮型连接器，在这种情况下，其可以提供机械和电气连接。在替代实施例中，可以使用任何其他合适的连接器配置。此外，应注意，图中所示的医疗电极组件90具有覆盖“现成”电极单元的可选的粘合延伸器。该配置纯粹用于示例性目的，并且任何合适的医疗电极组件可用于替代实施例中。可穿戴式监视器10的电子单元12位于形成在两个叠置的壳体构件16、18之间的腔98内，壳体构件16、18通过接合构件20彼此连接。壳体构件16的外侧一个上的中央突起100与电子单元12的位置重合，并且带有凹陷86，使用者可以使用凹陷86来定位压力开关单元28。图1a和图1b是沿该示例的可穿戴式监视器10的横截面线1-1截取的。

图7示出了可穿戴式监视器10的壳体构件16、18和接合构件20的分解。壳体构件16、18可以看作是其在包覆成型接合构件20之前。接合构件20设计成仅在其包覆成型状态下形成，并且通常不以独立方式看到，为了说明的目的，如该图所示。在该示例中，电极连接器94是组装到弹性材料的环形片102上的凹形按钮式连接器，并且最初与壳体构件18中的内部构件分开。电极连接器94通过导线104连接到电子单元26。电子单元26在电子板26上接收电池106、电路元件108和压力开关单元28，电子板26本身被接收在壳体构件18上。当元件定位在模具50中以进行接合构件20的包覆成型时，电极连接器94可以容纳在模具50的相应特征中并与之接合。在替代实施例中，电子元件的类型、数量和多样性可以变化。

图8示出了在包覆成型之后，组装有可穿戴式监视器10的模具50被捕获，沿相应的横截面线3-3和4-4从该示例截取的图3和图4的横截面视图。模具50可以具有合适的内部结构，例如本领域已知的，具有有插入物和通道的分支。

图9示出了在包覆成型之前，壳体构件16中的外部壳体构件的内表面82。可以看到支架80以从壳体构件16的内表面82延伸的准环形突起的形式设置，限定板凹部84，板76可以紧密地容纳在板凹部84中并且保持抵靠壳体构件76的内表面82。壳体构件16中的外部壳体构件还在腔116内具有电池凹部114，电子单元12的电池106可在包覆成型和随后使用期间，延伸到电池凹部114中。

应当理解，基于本说明书的教导的接合弹性构件的唇部的方法和开关系统可以在除了本文所示和所述的可佩戴式监视器之外的其他实施例中组合或单独地实施。例如，需要保护电子电路免受柔性壳体中的灰尘或水的应用以及当应用不适应直接包覆成型时的应用，例如机械开关或电池等未密封组件的情况。

可以理解，上面描述和示出的示例仅旨在是示例性的。范围由所附权利要求所表明。