(57)【要約】  第１弾性特性を有する材料の１つ又は複数の第１の層（１０）、及び前記１つ又は複数の第１の層（１０）の特性とは異なる第２弾性特性を有する材料の１つ又は複数の第２の層を有する時間遅延柔軟スイッチが提供される。１つ又は複数の第１の層（１０）及び／又は１つ又は複数の第２の層（２０）はそれぞれ、少なくとも１つの導電部分表面（１２、２２）を具備される。当該時間遅延スイッチは、前記層の相対的弾性特性を通じて、布地の柔軟性かつ可撓性な性質に対応する電気回路の開放及び／又は閉鎖のための時間遅延を提供する。
2007526610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１弾性特性を有する材料の１つ又は複数の第１の層であって、少なくとも１つの第１導電表面を有する１つ又は複数の第１の層と、
第２弾性特性を有する材料の１つ又は複数の第２の層であって、少なくとも１つの第２導電表面を有する１つ又は複数の第２の層と、
を有する時間遅延柔軟スイッチであって、
前記１つ又は複数の第１の層が、前記１つ又は複数の第２の層を密接して覆う時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項２】
前記少なくとも１つの第２導電表面が、前記１つ又は複数の第２の層に接続される伝導材料の１つ又は複数の第３の層である、請求項１に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項３】
前記１つ又は複数の第１層の前記第１弾性特性が、前記１つ又は複数の第２の層の前記第２弾性特性に対してより応答的である、請求項１に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項４】
前記柔軟スイッチが、圧力感知スマート布地の応用例に継ぎ目なく一体化される、請求項２に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項５】
前記第１及び第２導電表面が、前記柔軟スイッチが緩和状態にある場合に、電気的に接続される、請求項２に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項６】
前記第１及び第２導電表面が、前記柔軟スイッチが圧縮状態にある場合に、電気的に接続される、請求項２に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項７】
前記第１及び第２導電表面が、前記柔軟スイッチが圧縮されて解放される場合に、所定の時間において電気的に切断される、請求項３に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項８】
前記第１及び第２導電表面が、前記所定の時間の後に、電気的に再接続する、請求項７に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項９】
前記所定の時間が、前記１つ又は複数の第１の材料の層の前記第１弾性特性と、前記１つ又は複数の第２の材料の層の前記第２弾性特性と、に依存する、請求項７に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項１０】
前記１つ又は複数の第１の材料の層が、前記柔軟スイッチが圧縮されて解放される場合に、前記１つまたは複数の第２の材料の層より早く緩和状態に戻る、請求項３に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項１１】
前記１つ又は複数の第１の材料の層の前記第１弾性特性は、前記１つ又は複数の第２の材料の層の前記第２弾性特性に対して応答性が小さい、請求項１に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの第２導電表面が、前記１つ又は複数の第２の材料の層に接続される伝導材料の１つ又は複数の第３の層である、請求項１１に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項１３】
前記柔軟スイッチが、圧力感知スマート布地の応用例で用いられる、請求項１１に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項１４】
前記第１及び第２導電表面が、前記柔軟スイッチが緩和状態にある場合に、電気的に切断される、請求項１１に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項１５】
前記第１及び第２導電表面が、前記柔軟スイッチが圧縮状態にある場合に、電気的に接続される、請求項１１に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項１６】
前記第１及び第２導電表面が、前記柔軟スイッチが圧縮されて解放される場合に、所定の時間において電気的に接続する、請求項１２に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項１７】
前記第１及び第２導電表面が、前記所定の時間の後に電気的に再切断する、請求項１６に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項１８】
前記所定の時間が、前記１つ又は複数の第１の材料の層の前記第１弾性特性と、前記１つ又は複数の第２の材料の層の前記第２弾性特性と、に依存する、請求項１６に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項１９】
前記１つ又は複数の第２の材料の層が、前記柔軟スイッチが圧縮されて解放される場合に、前記１つまたは複数の第１の材料の層より早く緩和状態に戻る、請求項１２に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【請求項２０】
前記１つ又は複数の第１の材料の層及び前記１つ又は複数の第２の材料の層が、前記第１及び第２導電表面を選択的に接続及び／又は切断させるように動作可能に協働し、これにより、圧力相互作用を介して所定の時間において回路を閉じる、請求項１に記載の時間遅延柔軟スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時間遅延スイッチに関する。更に特に、本発明は、互いに対して２つ以上の材料の弾性特性(elastomeric  properties)を用いる時間遅延スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
スマート布地(smart  fabric)の応用例において、所定の時間遅延で動作するスイッチを用いて、特定のウェアラブル電子機器に関連付けられるような、電子機器の動作を制御することが、たびたび所望である。従来的には、この種のスイッチは、所望の時間遅延間隔を得るために、機械的、温度的及び／又は電気的手段を活用する。他の斯様な装置は、時間遅延機能を実現するために重力動作の仕組みを用いる。これらの従来型の装置は、製造するのに高価であり得、通常構造的に複雑で、例えば電気駆動又はバネ作動時間合わせ仕組みを含む相当の数の動作コンポーネントを有し、多くの場合、特に織物又はスマート布地の応用例では、動作的に現実的でないことが分っている。
【０００３】
したがって、いかなる様々な種類の織物又は布地の柔軟性があり可撓性のある特性とも互換性がある、電気回路などを開く及び／又は閉じるための時間遅延を可能にする方法及び装置を導入することが有用である。斯様な装置が、コンポーネントを追加することなく、様々な織物言語及び／又はシステムと互換性があるようにすることを可能にし、これにより永続的な一体化を可能にすることは有利であり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、２以上の材料の弾性特性を用いて動作する時間遅延スイッチを提供することである。
【０００５】
本発明の別の目的は、様々な圧力感知スマート布地の応用例のいずれかを使用する時間遅延スイッチを提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、ウェアラブル布地の応用例に継ぎ目なく(seamless)一体化することが可能である時間遅延スイッチを提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、少なくとも２つの異なる材料の弾性特性を通じて選択的に接続及び／又は切断される少なくとも２つの伝導性表面を有する時間遅延スイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のこれら及び他の目的及び有利な点は、第１弾性特性を有する材料の１つ又は複数の第１層を有する時間遅延柔軟スイッチによって達成される。前記１つ又は複数の第１層のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの第１導電性表面（１２）を有する。時間遅延柔軟スイッチは、また、第２の弾性特性を有する材料の１つ又は複数の第２の層も有する。前記１つ又は複数の第２の層は、１つ又は複数の第３の材料層に接続され得、前記１つ又は複数の第３の層の少なくとも１つは、第２導電層表面を有し得る。前記１つ又は複数の第１の層は、好ましくは、前記１つ又は複数の第２の層及び前記１つ又は複数の第３の層を密接して覆う。
【０００９】
本発明は、以下に特定される図面と組み合わせて例示の実施例の以下の詳細な説明に参照をすることによってより完全に理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図面、特に図１を参照すると、参照符号１で全体的に表される本発明の例示的な実施例に従う時間遅延柔軟スイッチが示される。時間遅延柔軟スイッチ１は、第１弾性特性を有する材料の１つ又は複数の第１の層１０、及び１つ又は複数の第１の層１０の特性とは異なる第２弾性特性を有する材料の１つ又は複数の第２の層２０を有する。加えて、時間遅延柔軟スイッチ１は、導電性特性を有すると共に１つ又は複数の第１の層１０及び／又は１つ又は複数の第２の層２０に接続されるのに適した材料の１つ又は複数の第３の層を有し得る。
【００１１】
示されるように、本発明の好ましい態様において、１つ又は複数の第１の層１０は、好ましくは、少なくとも１つの第１導電性部分及び／又は表面１２を有し得る。第１導電性表面１２は、１つ又は複数の第１の層１０の特性又は構成により本質的に伝導性であり得る。代替的に、又は追加的に、第１導電表面１２は、例えば伝導性インクなどの伝導性被膜を用いて伝導性であるように作製され得る。第１導電性表面１２は、電源及び／又は個別の電気装置（図示せず）に直接的に又は間接的に接続され得る。
【００１２】
好ましくは、１つ又は複数の第１の材料の層１０は、特定の所定の弾性特性を有することが好ましい様々な種類の材料のいずれかからなり得る。例えば、様々なポリウレタンに基づく材料が用いられ得る。１つ又は複数の第１の層１０と関連付けられる弾力の程度は、好ましくは、製作又は製造において所望に調整又は修正され得る。
【００１３】
本発明の態様の１つにおいて、１つ又は複数の第１の層１０が、好ましくは、１つ又は複数の第２の層２０に対して比較的に高い又は早い弾性的回復を有する。しかし、本発明の別の態様において、１つ又は複数の第１の層１０は、１つ又は複数の第２の層２０に対して比較的に低い弾性的回復又は応答を有する。
【００１４】
１つ又は複数の第１の層１０は、様々な構造のいかなるものも有し得る。例えば、示されるように、１つ又は複数の第１の層１０は、様々な既知の従来型の方法の何れかを用いてモールド及び・又は形成される、比較的浅い又は平らな形状であり得る。代替的に、１つ又は複数の第１の層１０は、弾性特性を有する（図示されない）繊維を用いて形成され得る。また、１つ又は複数の第１の層１０は、好ましくは、製造及び／又は使用において高い程度の耐久可撓性（例えば、可撓性で、弾力があり、腐食耐性のあるなど）を提供するために十分に高い張力強度、重量及び密度を有する。更に、１つ又は複数の第１の層１０は、天然の及び／又は合成のものであり得、好ましくは、従来型の方法を用いて、機能的又は美的に、使用時に様々な異なる応用例を活用するために、多数の異なるパターン及び／又は形状に、形成される、サイズを合わせられる及び／又は構成され得る。
【００１５】
１つ又は複数の第２の層２０に関して、第１の層１０と同様に、好ましくは、１つ又は複数の第２の層２０は、特定の所定の弾性特性を有することが好ましい様々な材料のいずれかから形成され得る。１つ又は複数の第２の層２０の弾性特性は、好ましくは、１つ又は複数の第１の層１０から異なる。１つ又は複数の第２の層２０と関連付けられる弾力の程度は、第１の層１０と同様に、製作又は製造において所望に調整又は修正され得る。
【００１６】
本発明の態様の１つにおいて、１つ又は複数の第２の層２０は、好ましくは、１つ又は複数の第１の層１０に対して比較的に低い又は遅い弾性的回復を有する。しかし、本発明の別の態様において、１つ又は複数の第２の層２０は、１つ又は複数の第１の層１０に対して比較的に高い弾性的回復又は応答を有する。
【００１７】
１つ又は複数の第２の層２０は様々な構造の何れかを有し得る。例えば、示されるように、第２の層２０は、様々な既知の従来型の方法を用いてモールド及び・又は形成される、高く上げられた形状であり得る。代替的に、第１の層１０と同様に、１つ又は複数の第２の層２０は、弾性特性又は特徴を有する（図示されない）繊維を用いて形成され得る。また、１つ又は複数の第２の層２０は、製造及び／又は使用において高い程度の耐久可撓性（例えば、可撓性で、弾力があり、腐食耐性のあるなど）を提供するために十分に高い張力強度、重量及び密度を有し得る。更に、１つ又は複数の第２の層２０は、天然の及び／又は合成のものであり得、様々な従来型の方法を用いて、機能的又は美的に、使用時に様々な異なる応用例を活用するために、多数の異なるパターン及び／又は形状に、形成される、サイズを合わせられる及び／又は構成され得る。
【００１８】
本発明の態様の１つにおいて、１つ又は複数の第２の層２０は、少なくとも１つの第２導電性部分及び／又は表面２２を有し得る。第２導電性表面は、本質的に伝導性であり得る、及び／又は例えば伝導性インクなどの伝導性被膜を用いて伝導性であるように作製され得る。第２導電性表面は、第１導電性表面１２と同様に、電源及び／又は個別の電気装置に直接的に又は間接的に接続され得る。
【００１９】
示されるように、本発明の好ましい態様において、好ましくは導電性材料の１つ又は複数の第３の層３０は、第２導電性表面２２を提供するために、１つ又は複数の第２の層２０に重ねて置かれ得る。１つ又は複数の第３の層３０は、少なくとも特定の弾性特性を有し得る。好ましくは、１つ又は複数の第３の層３０に関連付けられるいかなる弾性特性も１つ又は複数の第２の層２０の特性に比例して対応する。１つ又は複数の第３の層３０の伝導性及び／又は弾力の程度は、第１の層１０及び第２の層２０と同様に、製作及び製造において所望に調整又は修正され得る。
【００２０】
１つ又は複数の第３の層３０は、好ましくは、様々な構造のいかなるものも有し得る。例えば、第３の層３０は、編む、縫う及び／又は毛糸で織るなどの既知の従来の方法を用いて、織り込まれる１つ又は複数の導電性繊維からなる繊維メッシュ又は網であり得る。導電性繊維及び／又は１つ又は複数の第３の層３０は、製造及び／又は着用において高い程度の耐久可撓性（例えば、可撓性で、弾力があり、腐食耐性のあるなど）を提供するために十分な高い張力強度、重量及び密度、並びに適切な弾性特性を有する。１つ又は複数の第３の層３０は、異なる使用を適応させる様々な改造に関して適切である、様々な異なる形状、サイズ及び／又は構成を有し得る。１つ又は複数の第３の層３０は、様々な伝導性を有し得、例えば、金属ホイル、伝導性ポリマ材料、又はグラファイト化若しくは金属化材料などを含むいかなる適切な伝導性材料製でもあり得る。
【００２１】
本発明の様々な態様のいくつかを識別及び議論したように、時間遅延柔軟スイッチ１は、使用に関して、様々な回路の応用例のいずれに対しても容易に実施化され得る。例えば、本願発明の時間遅延スイッチは、様々な電子装置のいずれにも関連付けられる１つ又は複数の電気的動作（例えば電源オン／電源オフ）を制御及び／又はそうでない場合は操作するために活用するような方法で、ウェアラブル心拍数モニタなどの圧力感知布地の応用例の一部として、又は圧力起動シート若しくはシートクッションの一部として継ぎ目なく一体化され得る。他の及び／又は代替の応用例も、本発明の範囲内にある。
【００２２】
図１に示されるように、本発明の第１の実施例に従い、１つ又は複数の第１の層１０は、１つ又は複数の第２の層２０及び／又は１つ又は複数の第３の層３０に対して、より弾性的に応答的であり得る。この実施例のおいて、第１の層１０は、好ましくは、１つ又は複数の第２の層２０及び／又は１つ又は複数の第３の層３０を、緩和状態にある場合に、比較的きつく又は密接したやり方で覆う。示されるように、第１導電表面１２及び第２導電表面２２は、好ましくは、電気的に接続され、１つ又は複数の電子装置と好ましくは関連付けられる少なくとも１つの回路を開く又は閉じるように協働し得る。
【００２３】
図２を参照すると、示されるように、第１及び第２導電性表面１２及び２２は、好ましくは、スイッチ１が例えば力Ｆを通じて圧縮される場合、接触状態にある及び／又は電気的に接続されているままにされる。力Ｆが除去された後に及び／又はスイッチ１が解放された後にスイッチ１がこの圧縮状態に留まる持続時間は、好ましくは、様々な使用の応用例に関して必要とされる様々な時間要件のいずれをも満足させるために、上述のように、製造において調整され得る１つ又は複数の第１の層１０の弾力回復率に、少なくともほぼ依存する。
【００２４】
図３を参照すると、好ましくは、１つ又は複数の第１の層１０は、少なくともほぼ、異なる弾力回復率により、又は様々な層と関連付けられる相対的弾性特性により、１つ又は複数の第２の層２０及び／又は１つ又は複数の第３の層３０よりも速く又は早く緩和状態に戻る。結果として、第１導電表面１２及び第２導電表面２２は、好ましくは、所定の時間において又は１つ又は複数の第２の層２０及び／又は１つ又は複数の第３の層３０が緩和状態に戻るまで、切断され得る。第１導電表面１２及び第２導電表面２２が切断されたままに留まる持続時間は、好ましくは、１つ又は複数の第２の層２０及び／又は１つ又は複数の第３の層３０の弾力回復率に対する１つ又は複数の第１の層１０の弾力回復率に依存する。
【００２５】
図４を参照すると、示されるように、好ましくは、１つ又は複数の第２の層２０及び／又は１つ又は複数の第３の層３０が緩和状態に戻ると、第１導電表面１２及び第２導電表面２２は再接続され得る。様々な層１０、２０及び３０の弾性特性は、多少は、互いに対して弾力的に応答的であるように調整され得、第１及び第２導電表面１２及び２２が接続されている及び／又は切断されている持続時間は、同様に意図される応用例の使用に関して適切に調整され得ることを特記される。
【００２６】
図５を参照すると、本発明の第２の実施例に従い、１つ又は複数の第１の層１０は、１つ又は複数の第２の層２０及び／又は１つ又は複数の第３の層３０に対して、弾性的な応答性が小さくあり得る。この実施例のおいて、示されるように、スイッチ１は、好ましくは、前述の実施例と同一の構成を本質的に有することが好ましい。しかし、この実施例のおいて、好ましくは、１つ又は複数の第２の層２０及び／又は１つ又は複数の第３の層３０から１つ又は複数の第１の層１０を分離する間隙４０が存在し、これにより、第１導電表面１２及び第２導電表面２２は、好ましくは、緩和状態にある場合において、電気的に切断されている。この実施例の第１及び第２導電表面１２及び２２が、同様に、１つ又は複数の電子装置と好ましくは関連付けられる少なくとも１つの回路を開く又は閉じるように協働し得ることを特記される。
【００２７】
図６を参照すると、示されるように、第１及び第２導電性表面１２及び２２は、好ましくは、スイッチ１が例えば力Ｆを通じて圧縮されるまで、分離された状態にある及び／又は電気的に切断されている状態に留まる。力Ｆが除去される後に及び／又はスイッチ１が解放される後にスイッチ１がこの圧縮状態に留まる持続時間は、様々な使用の応用例に関して必要とされる様々な時間要件にいずれをも満足させるために、上述のように、製造において調整され得る１つ又は複数の第１の層１０の弾力回復率に、少なくともほぼ依存する。
【００２８】
図7を参照すると、好ましくは、１つ又は複数の第１の層１０は、少なくともほぼ、異なる弾力回復率により、又は様々な層と関連付けられる相対的弾性特性により、１つ又は複数の第２の層２０及び／又は１つ又は複数の第３の層３０よりも遅く緩和状態に戻る。結果として、第１導電表面１２及び第２導電表面２２は、好ましくは、所定の時間において又は１つ又は複数の第１の層１０が緩和状態に戻るまで、接続され得る。第１導電表面１２及び第２導電表面２２が接続されたままに留まる持続時間は、好ましくは、１つ又は複数の第２の層２０及び／又は１つ又は複数の第３の層３０の弾力回復率に対する１つ又は複数の第１の層１０の弾力回復率に依存する。
【００２９】
図８を参照すると、示されるように、好ましくは、１つ又は複数の第１の層１０が緩和状態に戻ると、第１導電表面１２及び第２導電表面２２は、再びもう一度切断され得る。様々な層１０、２０及び３０の弾性特性は、多少は、互いに対して弾力的に応答的であるように調整され得、第１及び第２導電表面１２及び２２が接続されている及び／又は切断されている持続時間は、同様に意図される応用例の使用に関して適切に調整され得ることを特記される。
【００３０】
本発明が、斯様にして好ましい態様を特に参照にして説明されてきたが、様々な変更及び修正が、本文書に規定される本発明の精神から逸脱することなく実施され得ることは明らかであり得る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、スイッチが第１状態にあるの示す、本発明の第１実施例に従う時間遅延柔軟スイッチの概略的側面断面図である。
【図２】図２は、スイッチが第２状態にあるのを示す、図１の時間遅延柔軟スイッチの別の概略的側面断面図である。
【図３】図３は、スイッチが第３状態にあるのを示す、図１の時間遅延柔軟スイッチの更に別の概略的側面断面図である。
【図４】図４は、スイッチが第１状態に戻されたのを示す、図１の時間遅延柔軟スイッチの更に別の概略的側面断面図である。
【図５】図５は、スイッチが第１状態にあるのを示す、本発明の第２の例示の実施例に従う時間遅延柔軟スイッチの概略的側面断面図である。
【図６】図６は、スイッチが第２状態にあるのを示す、図５の時間遅延柔軟スイッチの別の概略的側面断面図である。
【図７】図７は、スイッチが第３状態にあるのを示す、図５の時間遅延柔軟スイッチの更に別の概略的側面断面図である。
【図８】図８は、スイッチが第１状態に戻されたのを示す、図５の時間遅延柔軟スイッチの更に別の概略的側面断面図である。
【図１】
2007526610.tif 000003
【図２】
2007526610.tif 000004
【図３】
2007526610.tif 000005
【図４】
2007526610.tif 000006
【図５】
2007526610.tif 000007
【図６】
2007526610.tif 000008
【図７】
2007526610.tif 000009
【図８】
2007526610.tif 000010
【国際調査報告】
2007526610.tif 000011
2007526610.tif 000012
2007526610.tif 000013