(57)【要約】実質的に非導電性である可撓性上部部材と、実質的に非導電性である下部部材とを有し、上部部材は、導電性であり且つ回路に接続される上部接点領域を有する内面を有し、下部部材は、導電性であり且つ回路に接続される下部接点領域を有する内面を有する電気スイッチであって、上部部材と下部部材は、間に室を形成するよう密閉接続され、上部接点領域及び下部接点領域は、室の少なくとも一部によって引離され、上部部材に与えられる力によって、上部接点領域と下部接点領域が接触し、回路のスイッチが閉成する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に非導電性である可撓性上部部材と、
実質的に非導電性である下部部材と、
を有し、
前記上部部材は、導電性であり且つ回路に接続される上部接点領域を有する内面を有し、
前記下部部材は、導電性であり且つ前記回路に接続される下部接点領域を有する内面を有する電気スイッチであって、
前記上部部材と前記下部部材は、間に室を形成するよう密閉接続され、
前記上部接点領域及び前記下部接点領域は、前記室の少なくとも一部によって引離され、
前記上部部材に与えられる力によって、前記上部接点領域と前記下部接点領域が接触し、前記回路の前記スイッチが閉成する電気スイッチ。
【請求項２】
前記室は、前記上部部材と前記下部部材を引離すために流体を含む請求項１記載のスイッチ。
【請求項３】
前記流体は、空気である請求項２記載のスイッチ。
【請求項４】
前記下部部材は、可撓性である請求項１記載のスイッチ。
【請求項５】
前記上部部材は、ドーム状の形状を有する請求項２記載のスイッチ。
【請求項６】
前記上部接点領域と前記下部接点領域は、前記室内で一直線にされる請求項２記載のスイッチ。
【請求項７】
前記上部接点領域は、前記上部部材の前記内面に沿って中心に位置付けられ、
前記下部接点領域は、前記下部部材の前記内面に沿って中心に位置付けられる請求項６記載のスイッチ。
【請求項８】
前記上部接点領域は、前記上部部材の前記内面内に部分的に埋込みされ、
前記下部接点領域は、前記下部部材の前記内面内に部分的に埋込みされる請求項２記載のスイッチ。
【請求項９】
前記上部部材及び前記下部部材は、一体に形成される請求項２記載のスイッチ。
【請求項１０】
前記上部接点領域は、複数の上部接点領域であり、
前記下部接点領域は、複数の下部接点領域であり、
前記複数の上部接点領域のそれぞれは、前記複数の下部接点領域のそれぞれと一直線にされる請求項１記載のスイッチ。
【請求項１１】
実質的に非導電性の可撓性上部部材と、
実質的に非導電性の下部部材と、
を有し、
前記上部部材は、２つ以上の部分に分けられ、
前記２つ以上の部分のそれぞれは、導電性であり且つ回路に接続される上部接点領域を有する内面を有し、
前記下部部材は、前記上部接点領域のそれぞれに対し対応する下部接点領域を有する内面を有し、
前記下部接点領域は、導電性であり且つ前記回路に接続される電気スイッチのアレイであって、
前記２つ以上の部分のそれぞれと前記下部部材は、間に室を形成するよう密閉接続され、
各室は、前記室のうちの少なくとも１つの別の室に流体連通し、
各室は、前記２つ以上の部分を前記下部部材から引離す流体を含み、
前記上部接点領域と前記下部接点領域は、前記室の少なくとも一部によって引離され、
前記室のうちの１つに与えられる力によって、前記流体が、前記室のうちの前記１つから前記室のうちの少なくとも１つの別の室に流れ、それにより、前記室のうちの前記１つの前記上部接点領域と、前記対応する下部接点領域が接触することを可能にし、前記回路のスイッチを閉成する電気スイッチのアレイ。
【請求項１２】
各室は、前記室のうちの少なくとも１つの別の室に、チャンネルによって流体連通する請求項１１記載のスイッチ。
【請求項１３】
前記流体は空気である請求項１１記載のスイッチ。
【請求項１４】
前記下部部材は、可撓性である請求項１１記載のスイッチ。
【請求項１５】
前記２つ以上の部分のそれぞれは、ドーム状の形状を有する請求項１２記載のスイッチ。
【請求項１６】
前記上部接点領域と前記対応する下部接点領域は、前記室内で一直線にされる請求項１２記載のスイッチ。
【請求項１７】
前記上部接点領域は、前記２つ以上の部分の前記内面に沿って中心に位置付けられ、
前記対応する下部接点領域は、前記下部部材の前記内面に沿って中心に位置付けられる請求項１６記載のスイッチ。
【請求項１８】
前記上部接点領域のそれぞれは、前記２つ以上の部分の前記内面内に部分的に埋込みされ、
前記下部接点領域は、前記下部部材の前記内面内に部分的に埋込みされる請求項１２記載のスイッチ。
【請求項１９】
前記２つ以上の部分と前記下部部材は、一体に形成される請求項１２記載のスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気スイッチに係る。より具体的には、本発明は、フレキシブルエアクッション付き電気スイッチに係る。
【背景技術】
【０００２】
回路を完全にするために電気スイッチを用いることは周知である。そのようなスイッチは、回路を完全にするために導電性領域を選択的に接続する実質的に剛性の機械装置を有する。更に、導電性トレース、バイオセンサ、電極、及び他のウェアラブル電子装置として用いられる様々に縫われる又は編まれる布地内の導電性繊維も周知である。これらのウェラブル電子装置は、一般的に、動作するためにスイッチを必要とする。現代のスイッチの欠点は、フレキシブルなウェアラブル電子装置に接続される装置の剛性である。この剛性は、ウェアラブル電子装置の着用者の快適さを制限し、更に、着用の結果、装置が損傷する可能性を高めてしまう。従って、上述の欠点を有さないフレキシブル電気スイッチが必要である。本発明の好適な実施例は、この必要性を満足する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、改良された電気スイッチを提供することを目的とする。
【０００４】
本発明は更に、そのようなスイッチに可撓性を与えることを目的とする。
【０００５】
本発明は更に、そのようなスイッチを、様々なウェアラブル電子装置及び／又はセンサとの使用に適応させることを目的とする。
【０００６】
本発明は更に、快適さを高めるそのようなスイッチを提供することを目的とする。
【０００７】
本発明は更に、損傷の可能性を低減するそのようなスイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上述した目的及び他の目的は、実質的に非導電性である可撓性上部部材と、実質的に非導電性である下部部材とを有し、上部部材は、導電性であり且つ回路に接続される上部接点領域を有する内面を有し、下部部材は、導電性であり且つ回路に接続される下部接点領域を有する内面を有する電気スイッチによって達成される。上部部材と下部部材は、間に室を形成するよう密閉接続され、上部接点領域及び下部接点領域は、室の少なくとも一部によって引離され、上部部材に与えられる力によって、上部接点領域と下部接点領域が接触し、回路のスイッチが閉成する。スイッチの室は、上部部材と下部部材を引離すために流体を含むことが可能であり、その流体は、空気であることが可能である。下部部材は、可撓性であり、また、上部部材は、ドーム状の形状を有することが好適である。上部接点領域と下部接点領域は、室内で一直線にされることが可能である。上部接点領域は、上部部材の内面に沿って略中心に位置付けられ、下部接点領域は、下部部材の内面に沿って略中心に位置付けられることが好適である。上部接点領域は、上部部材の内面内に部分的に埋込みされることが可能であり、下部接点領域は、下部部材の内面内に部分的に埋込みされることが可能である。上部部材及び下部部材は、一体に形成されることが可能である。上部接点領域は、複数の上部接点領域であることが可能であり、下部接点領域は、複数の下部接点領域であることが可能であり、複数の上部接点領域のそれぞれは、複数の下部接点領域のそれぞれと一直線にされる。
【０００９】
本発明は更に、実質的に非導電性の可撓性上部部材と、実質的に非導電性の下部部材とを有し、上部部材は、２つ以上の部分に分けられ、２つ以上の部分のそれぞれは、導電性であり且つ回路に接続される上部接点領域を有する内面を有し、下部部材は、上部接点領域のそれぞれに対し対応する下部接点領域を有する内面を有し、下部接点領域は、導電性であり且つ回路に接続される電気スイッチのアレイであることも可能である。２つ以上の部分のそれぞれと下部部材は、間に室を形成するよう密閉接続される。各室は、室のうちの少なくとも１つの別の室に流体連通し、各室は、２つ以上の部分を下部部材から引離す流体を含む。上部接点領域と下部接点領域は、室の少なくとも一部によって引離され、室のうちの１つに与えられる力によって、流体が、室のうちの１つから室のうちの少なくとも１つの別の室に流れ、それにより、室のうちの１つの上部接点領域と、対応する下部接点領域が接触することを可能にし、回路のスイッチを閉成する。各室は、室のうちの少なくとも１つの別の室に、チャンネルによって流体連通することが可能である。流体は空気であることが好適である。下部部材は、可撓性であることがより好適である。２つ以上の部分のそれぞれは、ドーム状の形状を有する。上部接点領域と対応する下部接点領域は、室内で一直線にされることが好適である。接点領域は、２つ以上の部分の内面に沿って中心に位置付けられ、対応する下部接点領域は、下部部材の内面に沿って中心に位置付けられることがより好適である。接点領域のそれぞれは、２つ以上の部分の内面内に部分的に埋込みされることが可能であり、下部接点領域は、下部部材の内面内に部分的に埋込みされることが可能である。２つ以上の部分と下部部材は、一体に形成されることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、以下に示す図面と共に好適な実施例の以下の詳細な説明を参照することによりより完全に理解されるであろう。
【００１１】
図面、特に、図１を参照するに、参照番号１０として一般的に示す本発明の改良されたスイッチを示す。スイッチ１０は、実質的に矩形の形状を有する単一のスイッチである。しかし、円形又は正方形を含むスイッチ１０について別の形も用いることが可能である。
【００１２】
図１及び２を参照するに、スイッチ１０は、上部層１００と下部層２００を有する。上部層１００及び下部層２００は、シリコーンといった柔らかい可撓性材料から形成される。層１００、２００の可撓性は、スイッチ１０がウェアラブル電子機器と共に用いられるときの損傷から保護する。更に、層１００、２００の可撓性は、スイッチ１０がウェアラブル電子機器と共に用いられるときの快適さを与える。上部層１００及び下部層２００は、気密性材料から形成されることが好適である。更に、上部層１００及び下部層２００は、弾性を有する材料から形成されることが好適である。上部層１００及び下部層２００は、実質的に非導電性である。上部層１００は、凸形のドーム状形状を有することが好適である。上部層１００は、外面１２５及び内面１３０を有する。下部層２００は、内面２２０及び外面２２５を有する。
【００１３】
図２を参照するに、上部層１００は、下部層２００に密閉接続される。或いは、上部層１００及び下部層２００は、一体に形成されることが可能である。更に、この実施例は、密閉接続される２つの層１００、２００を有するが、スイッチ１０は、２つ以上の密閉接続される層を有することが可能である。この実施例では、上部層１００及び下部層２００は、互いに直接密閉接続されるが、別の実施例は、層間にある材料が配置される等して間接的密閉係合も可能である。
【００１４】
上部層２００の下部層２００との密閉接続は、第１の室３２０を形成する。この実施例では、室３２０には空気が充填される。空気は、スイッチ１０が押されていないときに、上部層１００と下部層２００を引離す。或いは、他の非導電性流体又は流体の組合わせが、室３２０に充填されてもよい。室３２０は、上部層１００に接続される上部接点４２０と、下部層２００に接続される下部接点４３０を有する。上部接点４２０及び下部接点４３０は、互いに接触すると、その間を電気が流れることを可能にする導電性領域である。上部接点４２０及び下部接点４３０は、それぞれ、スイッチ、即ち、接点領域の選択的な開成及び閉成を必要とする回路（図示せず）、及び、回路の一部に接続される。下部層２００の外面２２５は、接着剤や縫われることを含む様々な方法によってウェアラブル電子機器に固定されることが可能である。
【００１５】
上部接点４２０は、上部層１００に沿って中心に位置付けられ且つ内面１３０に隣接することが好適である。同様に、下部接点４３０は、下部層２００に沿って中心に位置付けられ且つ内面２２０に隣接することが好適である。上部接点４２０及び下部接点４３０は、室３２０の対向する面で一直線にされることが好適である。上部接点４２０及び下部接点４３０は、接着剤を含む様々な手段によって、又は、電気を流すための露出領域を残すよう接点を層内に部分的に埋込むことことによって、上部層１００及び下部層２００に固定されることが可能である。
【００１６】
図３を参照するに、指５０により押された後のスイッチ１０を示す。上部層１００を押すことによって、上部接点４２０が下部接点４３０と接触するようにされる。上部接点４２０と下部接点４３０の接触により、スイッチ１０が閉成する。上部層１００の可撓性によって、上部接点４２０と下部接点４３０との間の空間又は容積に一様にあった空気が、その空間から外側に向かって放射外方に動くことを可能にする。上部層１００の外面１２５及び内面１３０は、上部接点４２０と下部接点４３０との間の空間から空気が移動することによって外側に伸びる。破線１２５’、１３０’は、上部接点４２０と下部接点４３０との間の空間から空気が移動することによる外側への伸張がないときの外面１２５及び内面１３０を示す。
【００１７】
図４を参照するに、参照番号２０により一般的に示す本発明の別の実施例による改良されたスイッチを示す。スイッチ２０は、スイッチのアレイであり、以下に詳細に説明するように、実質的に矩形の形状を有する。しかし、スイッチ２０について、円形又は正方形といった別の形も用いることが可能である。スイッチ１０とスイッチ２０の実施例の両方に共通する特徴は、同じ参照番号を付する。
【００１８】
図４及び５を参照するに、スイッチ２０は、上部層１００及び下部層２００を有する。上部層１００及び下部層２００は、シリコーンといった柔らかい可撓性材料から形成される。更に、上部層１００及び下部層２００は、気密性であり、また、実質的に非導電性である。上部層１００及び下部層２００は、弾力を有する材料から形成されることが好適である。上部層１００は、凸形のドーム状の部分１２０、１４０、１６０を有することが好適である。部分１２０、１４０、１６０は、それぞれ、外面１２５、１４５、１６５及び内面１３０、１５０、１７０を有する。この実施例では、３つの部分１２０、１４０、１６０を示す。部分の数は、スイッチ２０内に含まれるスイッチの数に対応することが好適である。部分１２０、１４０、１６０のドーム状の形状は、アレイの様々なスイッチを識別する際にユーザを支援する。しかし、部分１２０、１４０、１６０について平ら又は凹形状を含む別の形状を用いることも可能である。更に、この実施例は、それぞれ内部に１つのスイッチが配置される複数の部分を提供するが、或いは、スイッチ２０は、内部に複数のスイッチが配置される単一の部分、又は、部分とスイッチの任意の組合わせを有することが可能である。
【００１９】
図５を参照するに、上部層１００の部分１２０、１４０、１６０は、下部層２００に密閉接続される。或いは、上部層１００及び下部層２００は、一体に形成されることが可能である。更に、この実施例は、密閉接続される２つの層１００、２００を有するが、スイッチ２０は、２つ以上の密閉接続される層を有することが可能で、また、層１００、２００の間接的な密閉接続を有することが可能である。
【００２０】
上部層１００の部分１２０、１４０、１６０の下部層２００との密閉接続は、第１の室３２０、第２の室３４０、及び第３の室３６０を形成する。この実施例では、室３２０、３４０、３６０には空気が充填される。空気は、スイッチ２０が押されていないときに、上部層１００と下部層２００を引離す。或いは、他の非導電性流体又は流体の組合わせが、室３２０、３４０、３６０内に入れられてもよい。図示する実施例は、３つのスイッチの直線アレイを形成する３つの室３２０、３４０、３６０を有する。しかし、複数のスイッチ、即ち、電気接点領域を有する単一の室を含む任意の数のスイッチ及び任意の数の室を用いることが可能である。スイッチ２０は、スイッチの直線アレイを示すが、室３２０、３４０、３６０は、任意の構成に位置付けることが可能である。従って、上述したように、スイッチ２０は、任意の特定の形状に限定されるのではなく、例示的に、矩形の形状で示す。室３２０、３４０、３６０の下部層２００は、内面２２０、２２４と、２６０と、外面２２５、２４５、２６５をそれぞれ有する。
【００２１】
室３２０、３４０、３６０は、上部層１００に接続される上部接点４２０、４４０、４６０と、下部層２００に接続される下部接点４３０、４５０、４７０を有する。上部接点４２０、４４０、４６０及び下部接点４３０、４５０、４７０は、接触すると、その間を電気が流れることを可能にする導電性領域である。上部接点４２０、４４０、４６０及び下部接点４３０、４５０、４７０は、それぞれ、各スイッチ、即ち、接点領域の選択的な開成及び閉成を必要とする回路（図示せず）、及び、回路の一部に接続される。
【００２２】
上部接点４２０、４４０、４６０は、それぞれ、内面１３０、１５０、１７０に沿って中心に位置付けられることが好適である。同様に、下部接点４３０、４５０、４７０も、それぞれ、内面２２０、２４０、２６０に沿って中心に位置付けられることが好適である。上部接点４２０、４４０、４６０と下部接点４３０、４５０、４７０は、それぞれ、室３２０、３４０、３６０の対向する面で一直線にされることが好適である。上部接点４２０、４４０、４６０及び下部接点４３０、４５０、４７０は、接着剤を含む様々な手段によって、又は、電気を流すための露出領域を残すよう接点を層内に部分的に埋込むことことによって、上部層１００及び下部層２００に固定されることが可能である。
【００２３】
スイッチ２０は更に、チャンネル５００、５５０を有する。チャンネル５００は上部層１００に形成され、室３２０と室３４０との間の流体連通を与える。チャネル５００は、下部層２００に隣接して形成されることが好適である。チャネル５００は、室３２０と室３４０との間で下部層２００に隣接して中心に位置付けられることがより好適である。チャネル５５０は上部層１００に形成され、室３４０と室３６０との間の流体連通を与える。チャネル５５０は、下部層２００に隣接して形成されることが好適である。チャネル５５０は、室３４０と室３６０との間で下部層２００に隣接して中心に位置付けられることがより好適である。この実施例では、個々のチャネル５００、５５０は、室３２０、３４０と、室３４０、３６０の間の流体連通をそれぞれ与える。或いは、複数のチャネルが、室３２０、３４０、及び室３４０、３６０の間にそれらの間の流体連通のために形成されることが可能である。更に、部分１２０、１４０、１６０間の流体連通は、この実施例では、チャネル５００、５５０によって与えられるが、スイッチは、複数のスイッチが内部に配置される単一の部分といった流体連通のための別の手段を有することが可能である。更に、チャネル５００、５５０は、下部層２００に隣接して中心に位置付けられるが、チャネルは、下部層から離れて位置付けられ、中心位置への配置を必要としないことも可能である。
【００２４】
図６を参照するに、スイッチ２０は、指５０により押された後のスイッチ２０を示す。上部層１００を押すことによって、上部接点４２０が下部接点４３０に接触するようにされる。上部接点４２０と下部接点４３０の接触により、スイッチ２０が閉成する。第１の室３２０内において上部接点４２０と下部接点４３０との間の空間に一様にあった空気が、チャネル５００、５５０を介して、第２の室３４０及び第３の室３６０内に動く。第２の室３４０及び第３の室３６０内に動く移動空気によって、それらの室が膨張する。部分１４０、１６０の上部層１００は、第１の室３２０から空気が移動されることによって上方向に伸びる。破線１５０’、１７０’は、第１の室３２０からの空気が移動されることによる上方向への伸張がないときの上部層１００の内面１５０、１７０を示す。上部層１００の気密性密閉及び弾力によって、指５０が部分１２０から離される後、移動した空気は、第１の室３２０内に戻り、内面１２５及び外面１３０は、破線１２５’’、１３０’’によりそれぞれ示す内面及び外面の付勢されていない位置に戻る。これにより、上部接点４２０と下部接点４３０が引離され、スイッチ２０が開成する。
【００２５】
従って、本発明は、本発明の好適な形態に特に参照して説明したが、本発明の精神及び特許請求の範囲に記載される本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更及び修正が行われ得ることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のスイッチの示す平面図である。
【図２】図１の線２−２についてのスイッチを示す断面図である。
【図３】図１の線２−２についての押されたスイッチを示す断面図である。
【図４】本発明のスイッチの別の実施例を示す平面図である。
【図５】図４の線５−５についてのスイッチを示す断面図である。
【図６】図４の線５−５についての押されたスイッチを示す断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
2005531895.tif 000009
2005531895.tif 000010
2005531895.tif 000011