(57)【要約】皮膚(6)との選択的な接触をするための、皮膚と係合可能な電極アセンブリ(1)が提供される。電極は、電気データの選択的な収集を容易にする及び／又は選択的な電気刺激を与える。電極は、好適には織物構造である伝導要素(5)と、前記伝導要素を囲む半流動体伝導層(10)と、好適には穿孔された織物又は他の多孔物質セルから形成されるカバー(15)と、加熱されると収縮することにより、前記半流動体伝導層を前記孔(17)を介して前記カバーに浸透させて、電気伝達のために皮膚と係合させる、前記カバーに埋め込まれる1つ又は複数の感温性ワイヤ(25)とを含む。ワイヤは、冷めると緩み、前記半流動体伝導層を前記カバー内に再吸収させ、前記皮膚との電気伝達を防止する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1の伝導要素と、
前記第1の伝導要素の周りの半流動体伝導層と、
前記伝導層及び前記第1の伝導要素の周りのカバーと、
前記カバーに埋め込まれる1つ又は複数の伝導性形状変化要素と、
を有する電極アセンブリ。
【請求項２】
請求項1の電極アセンブリにおいて、前記第1の伝導要素は織物構造を有する、電極アセンブリ。
【請求項３】
請求項1又は2に記載の電極アセンブリにおいて、前記半流動体伝導層は、前記カバーを通じた選択的な浸透を可能にするような粘性を有する、電極アセンブリ。
【請求項４】
請求項1、2又は3に記載の電極アセンブリにおいて、前記半流動体伝導層はシリコンゲルから形成される、電極アセンブリ。
【請求項５】
請求項1、2又は4に記載の電極アセンブリにおいて、前記カバーは弾性多孔性構造を有する材料から形成される、電極アセンブリ。
【請求項６】
請求項1、2、3又は4に記載の電極アセンブリにおいて、前記カバーは穿孔された織物から形成される、電極アセンブリ。
【請求項７】
請求項6に記載の電極アセンブリにおいて、前記穿孔された織物は孔を有し、これら孔は、前記半流動体伝導層が該孔を通じて選択的に浸透するのに充分である、電極アセンブリ。
【請求項８】
請求項1乃至7の何れか1項に記載の電極アセンブリにおいて、前記1つ又は複数の伝導性形状変化要素はワイヤである、電極アセンブリ。
【請求項９】
請求項8に記載の電極アセンブリにおいて、前記ワイヤは感温性である、電極アセンブリ。
【請求項１０】
請求項9に記載の電極アセンブリにおいて、前記感温性ワイヤは電流によって加熱されると収縮する、電極アセンブリ。
【請求項１１】
請求項9又は10に記載の電極アセンブリにおいて、前記感温性ワイヤは記憶合金から形成される、電極アセンブリ。
【請求項１２】
請求項9、10又は11の電極アセンブリにおいて、前記感温性ワイヤは冷めると緩んで元の形状に戻る、電極アセンブリ。
【請求項１３】
第1の伝導要素と、
前記第1の伝導要素を封入する半流動体伝導層と、
前記伝導層及び前記第1の伝導要素を封入する、複数の孔を有する穿孔されたカバーと、
前記穿孔されたカバーに埋め込まれ、電流によって加熱されると収縮し冷めると緩むように適応された1つ又は複数の感温性ワイヤと、
を有する電極アセンブリ。
【請求項１４】
請求項13に記載の電極アセンブリにおいて、前記1つ又は複数の感温性ワイヤが収縮すると、当該電極アセンブリが圧縮されることにより、前記半流動体伝導層は前記穿孔されたカバーの前記複数の孔を介して浸透し、皮膚と係合するための複数の電気接触領域を形成する、電極アセンブリ。
【請求項１５】
請求項14に記載の電極アセンブリにおいて、前記1つ又は複数の感温性ワイヤが緩むと、前記電極アセンブリは、前記半流動体伝導層が前記複数の孔を介して前記穿孔されたカバー内に再吸収される緩和状態に戻り、前記複数の電気接触領域の前記形成を防止する、電極アセンブリ。
【請求項１６】
請求項15に記載の電極アセンブリにおいて、前記複数の電気接触領域は、皮膚との選択的な接触をして、前記電極アセンブリの前記皮膚との長期の伝達を容易にする、電極アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極アセンブリに関する。より詳しくは、本発明は、皮膚との選択的な接触をするように適応された皮膚と係合可能な伝導性シリコン電極アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
伝導性シリコン電極の使用は、種々の医療及びバイオセンシングアプリケーションに関連して周知である。これらの種類の電極は、着用型の電子デバイス及びセンサデバイスを開発している者たちにとって特に関心のあるものである。これらの着用型デバイスの潜在的な種々のアプリケーションは、皮膚と選択的に接触するために衣料品に組み込まれることができるような、皮膚と係合可能な電極アセンブリを開発する必要性をもたらした。これは、不快さを軽減し、使用の最中の皮膚と電極との間の効率的な電気伝達を改善する助けとなるため、有利である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、改善された、皮膚と係合可能な伝導性シリコン電極アセンブリを提供することである。
【０００４】
本発明の他の目的は、皮膚との選択的な接触をするように適応された上記のような改善された電極アセンブリを提供することである。
【０００５】
本発明の更に他の目的は、選択的に電気的データを収集して及び／又は電気的刺激を与えるように適応された上記のような改善された電極アセンブリを提供することである。
【０００６】
本発明の更に他の目的は、種々の着用型電子デバイス及び／又はセンサ用に構成された、上記のような改善された電極アセンブリを提供することである。
【０００７】
本発明の更に他の目的は、医療機器を含む種々の電気機器において用いるための上記のような改善された電極アセンブリを提供することである。
【０００８】
本発明の更に他の目的は、長期の着用のための快適さ及び効率を高める(ユーザによる多くの準備のステップを必要としない)上記のような改善された電極アセンブリを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のこれらの及び他の目的及び利点は、伝導要素と、前記伝導要素を囲む半流動体伝導層と、内側表面を有すると共に前記伝導要素及び前記半流動体伝導層を囲むように構成されたカバーと、前記カバーの前記内側表面に埋め込まれる複数の感温性ワイヤとを含む電極アセンブリによって達成される。好適には、前記伝導要素は、織物構造を有する。好適には、前記半流動体伝導層は、シリコンゲルの層である。そして、好適には、前記カバーは、穿孔された織物(perforated fabric)又は他の類似した材料セルから形成される。上記の第1の伝導要素は、コネクタによって電源に接続されていてもよい。電源は、電子機器、着用型電子デバイス又は着用型電子センサであってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、以下の図面と共に好適な実施例の詳細な説明を参照してより深く理解される。
【００１１】
図面が概略的であり、縮尺通りに描かれていないことに注意されたい。図面中で、明確さ及び便宜のため、図の部分の相対寸法及び比率は、誇張され又は大きさが低減されて示されている。
【００１２】
図面を参照すると、特に図1には、全体として参照番号1によって表される本発明の好適な実施例による改善された電極アセンブリが、示される。電極アセンブリ1は、伝導要素5、伝導要素5を囲む半流動体伝導層10、伝導要素及び半流動体伝導層を囲むカバー15、及び、カバー15に埋め込まれる1つ又は複数の伝導要素又は感温性ワイヤ25を有する。
【００１３】
伝導要素5は、好適にはきつく織られた織物構造を有する。しかし、使用の際の異なったアプリケーションを容易にするために、異なった織りパターンが用いられてもよい。好適には、織物構造は、伝導材料から作られ、この伝導材料には、例えば、金属化フォイル、伝導高分子、黒鉛化又は金属化された布又はワイヤメッシュが含まれる。伝導要素5は、好適には、コネクタ30を介して電源(図示せず)にも接続されている。好適には、コネクタ30は伝導要素5と電源との間の電気伝達のための媒体を提供する。コネクタ30は、電気伝達を容易にするためのいかなる適切な態様で形成されていてもよい。例えば、コネクタ30は、伝導要素5と電源との間に伸びるリード線であってよい。好適には、伝導要素5は、異なった形状又は大きさを有してもよい。従って、伝導要素5は、種々の用途のために、形状及び大きさを設定されることができる。
【００１４】
半流動体伝導層10は、好適には電気伝導性シリコンゲルから形成される。しかし、シリコンゲルの伝導性及び粘性に類似した伝導性及び粘性を有するあらゆる材料が用いられることができる。伝導層10は、好適には、伝導要素5と皮膚6との間の選択的な電気伝達を容易にする。
【００１５】
カバー15は、好適には、複数の孔17を有する織物(例えばモックレノ織物、airtex又はその他の材料セル)から形成される。好適には、カバー15は、第1の外側表面19及び第2の内側表面21を有する両面の織物を有する。好適には、第1の外側表面19は、伝導性の糸(例えば銀の伝導糸)から作られる。伝導層10と皮膚との間の選択的な電気伝達を容易にするために、充分な有孔率及び伝導性を有する他の材料が用いられてもよい。好適には、第2の内側表面21は、ポリエステルのたて糸及び少なくとも2つのよこ糸を有する材料から形成される。しかし、その他の種類及びパターンの材料が用いられてもよいことは明らかである。好適には、第2の内側表面21は、音波溶接によって半流動体伝導層10に接続されている。しかし、他の接続方法が用いられてもよい。好適には、カバー15は、第1に、両面織物を織り、第2に、該織物を、伝導要素5及び半流動体伝導層10を適切に且つしっかりと封入するのに十分な量に切ることによって、作製される。
【００１６】
好適には、各ワイヤ25は感温性記憶合金から形成されており、電流によってワイヤが加熱されると、ワイヤはアセンブリ1を圧縮又は収縮させる。この圧縮又は収縮動作により、半流動体伝導層10は孔17を通じてカバー15に浸透し、これにより1つ又は複数の電気接点23ができる。電気接点23は、好適には皮膚6に触れ、電源、伝導要素5及び皮膚間の電気伝達を引き起こす。好適には、電流の非存在下でワイヤ25が冷めると、ワイヤは元の形状及び構成に戻り、これにより、孔17を介した半流動体伝導層10の再吸収を引き起こす。従って、伝導層10は再びカバー15に封入され、電気接点23を終端させる。
【００１７】
従って、好適には、ワイヤ25は、電源と皮膚との間の選択的な電気伝達を可能にする。この電気伝達は、好適には、種々の動作を実行することを容易にする。例えば、このような動作は、選択的な電子マッサージセラピーを提供すること、電子データを選択的に収集及び記録すること、及び／又は選択的な電気刺激を提供することを含む。
【００１８】
電極アセンブリ1は、好適には種々の電気機構と連動して用いられることができる。例えば、このような機構は、着用型のデバイス又はセンサ、医療機器並びにその他のヘルス及びフィットネスセラピー装置を含む。電極アセンブリ1は、好適には、所望の機能を実行するのに必要なあらゆる所望の形状、大きさ又は構成であってよい。従って、電極アセンブリ1は、好適には、皮膚と選択的に接触し、快適さを改善して長期の着用を可能にすることができるような高度に可撓性で軽量な高性能電極である。
【００１９】
このように本発明はその特定の好適な形式を参照して説明されたが、請求の範囲で規定される本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更及び修正がなされることが可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の好適な実施例による改善された電極アセンブリの側断面図であり、緩和段階の電極を示す。
【図２】図1の電極アセンブリの第2の側断面図であり、収縮段階の電極を示す。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
2005517511.tif 000005
2005517511.tif 000006