CN107206231A - 开关 - Google Patents

Abstract

描述了一种神经肌肉激励装置，具有容纳支承控制电子器件的印刷电路板的塑料壳体，所述壳体包括外部一体挠性部分，所述外部一体挠性部分能够弯曲进入壳体内部中以导致携载导电通路的电绝缘基板被推动与印刷电路板接触以形成电路。由于开关具有很少的移动部件，所以生产开关是相对便宜的，并且可以用通常的制造过程形成，并且是坚固的。

Description

开关

技术领域

本发明涉及用于装入电子装置中的开关构造。本发明的方面涉及包括该开关的电子装置。特别地，开关用于一次性医疗装置，例如电子神经刺激装置。

背景技术

较低成本的一次性电子装置用于包括医疗装置技术领域的许多技术领域。本申请人已经在国际专利申请WO2010/070332中描述了电子神经刺激装置。在其中描述的装置包含容纳必要的电子器件以驱动装置和允许用户以操作装置的控制单元。这些通常地包括印刷电路板和电池。由控制单元驱动的一对电极被印刷到电绝缘的挠性基板(诸如BoPET[双向聚对苯二甲酸乙二酯]，例如聚酯薄膜[RTM])以及通向控制单元的导电印制线上。基板安装到例如用挠性塑料材料制成的更坚固的延长榫舌上。

该装置装入电气开关以使装置激活或失效，或允许用户调节电气激励的强度或其它特性。特别当较低成本的单元旨在是密封的或一次性的时，将适当的开关和它们的伴随移动部件装入较低成本的单元中可能是有问题的。本发明的实施例的一个目的是提供可选的开关构造。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种电子装置，包括：

限定内部和外部的塑料壳体，内部容纳具有电气接触点的印刷电路板，壳体结合有能够弯曲进入壳体的内部中的外部一体挠性部分；

电绝缘的挠性基板，所述电绝缘的挠性基板上携载导电通路；

其中，挠性基板的至少一部分由壳体保持使得所述部分邻近印刷电路板但是与印刷电路板隔开；

使得当一体挠性部分弯曲进入壳体的内部中时，其促使挠性基板的所述部分与印刷电路板接触，使得导电通路接触电气接触点，从而形成电路。

该装置允许开关由支承印刷电路的基板和支承控制电子器件的印刷电路板(PCB)构成。基板上的印刷电路和印刷电路板相对于彼此布置成使得二者在致动壳体的一体挠性部分时接触，这形成电路。这可以用于使装置激活或失效或调节操作参数。由于开关具有很少的移动部件，所以生产开关是相对便宜的，并且可以用通常的制造过程形成，并且是坚固的。

在优选的实施例中，外部一体挠性部分是弹性的，使得当力施加至一体挠性部分时，一体挠性部分弯曲进入壳体内部中，并且当不施加力时，一体挠性部分不再如此弯曲。这允许挠性部分用作弹簧，并且在闭合之后再断开开关。因而，不需要包括再断开开关的额外的弹簧。

优选地，外部一体挠性部分形成圆顶形状。该特征还在被按压时施加触觉反馈。该情况在圆顶部在激活过程中变形时出现。圆顶部的整体形状和聚合物的性质有助于按键/圆顶部更改结构成其初始状态。

优选地，挠性基板的部分由壳体保持处于张力下。例如，挠性基板可以设置在壳体中形成的弯曲路径中使得挠性基板由壳体保持。将基板保持在张力下还允许基板稍微用作弹簧，以及将其牢固地保持在壳体中以防止或减少无用的运动。壳体可以由(例如，通过焊接，诸如超声波焊接)固定在一起的两个部分构成，并且弯曲路径形成在两个部分之间。

挠性基板可以延伸超过壳体。这允许在壳体外侧采集电信号；例如，以驱动安装超过壳体的电极以用作神经肌肉激励装置。

挠性基板可以是聚合物基板，优选地双向聚对苯二甲酸乙二酯薄膜，例如聚酯薄膜(RTM)。

一体挠性部分可以包括内部突出部，内部突出部的尺寸和形状形成为辅助推动挠性基板与印刷电路板接触；例如，从壳体上的挠性部分的内表面延伸的销或多个销。

装置可以进一步包括壳体中的电池。

装置可以包括多个外部一体挠性部分，和印刷电路板上的对应的多个电气接触点-即，装置包括多个开关。

优选地，壳体大致地被密封以防止水分进入。

优选地，壳体是被注射模制而成的。

装置优选地是医疗装置，例如电气神经肌肉激励器。然而，技术人员很容易想到的是，开关可以装在任意数量的装置中。

本发明还提供电气开关，包括：

限定内部和外部的塑料壳体，内部容纳具有电气接触点的印刷电路板，壳体结合有能够弯曲进入壳体的内部中的外部一体挠性部分；

电绝缘的挠性基板，所述电绝缘的挠性基板上携载导电通路；

其中，挠性基板的至少一部分由壳体保持使得所述部分邻近印刷电路板但是与印刷电路板隔开；

使得当一体挠性部分弯曲进入壳体内部中时，其促使挠性基板的所述部分与印刷电路板接触，使得导电通路接触电气接触点，从而形成电路。

附图说明

图1示出来自WO2010/070332的电子神经肌肉激励装置。

图2示出包含根据本发明的实施例的开关设备的装置的控制模块的截面。

图3示出当被用户激活时图2的控制模块。

图4示出图3的部分的放大视图。

图5和6示出可选的装置。

具体实施方式

图1示出WO2010/070332描述的神经肌肉激励装置10。装置包括挠性的不可伸缩的热塑性弹性基板12，热塑性弹性基板12在一个端部处包括延长榫舌14并且在另一个端部处包括模制凹部16。

正电极18和负电极20印刷在榫舌14上。正电极稍微地大于负电极。每个电极都包括从电极通向凹部16中的相应的接触点26、28的导电印制线22、24。图中未示出布置在正印制线22和负电极20之间的绝缘条带和位于榫舌边缘的类似条带，以防止电流的有害泄露。

在凹部16中放置电池(未示出)和包括控制电极的适当电路的印刷电路板(未示出)。连同导电印制线22、24和接触点26、28，这形成完整的电路。塑料盖然后被声波焊接在凹部16上以密封构件。一层凝胶然后放置在整个装置10上；这提供与用户肢体的电接触并且有助于保持装置黏附至用户。在运输时可以通过可剥离背层保护凝胶。

凹部16的外表面形成有一体膜片按键30和用于显示LED的孔32。按键30被布置成接触电池壳体上的对应的按键或印刷电路板以激活装置。孔32显示表示装置是否在操作中的LED。

为装入如本文中所述的开关设备，用多个方式改进装置10。正电极18和负电极20印刷在BoPET(例如，聚酯薄膜(RTM))挠性基板上，所述挠性基板自身附接至延长榫舌14。基板还携载导电印制线以用于将电极连接至印刷电路板上的控制电路。并且，按键30自身不接触电池壳体上的对应的按键或印刷电路板，如下所述。

可选的装置示出在图5和6的外视图中。其操作与图1示出的装置大致类似，但是具有稍微不同的构造，即凹部/外壳朝挠性榫舌的中心定位。在图5中可以看到，两个圆顶形状按钮存在于装置的上表面上。图6从下表面示出装置的视图。

图2示出根据本发明的实施例的图5和6的改进装置的截面。图示出形成外壳(对应于图1的凹部16)的壳体30。壳体30由两个注射模制塑料部件(32、34)形成，注射模制塑料部件形成壳体的上部分和下部分。延长榫舌14可以连接到在壳体30的任一端部处形成的凸缘。电池36和印刷电路板38定位在壳体30中。壳体的两个部分焊接至一起以形成不漏水的密封件；例如，通过超声波焊接。

壳体30包括在其中在上部分32和下部分34之间形成的弯曲路径40，路径形成为部分之间的间隙。在该路径40中放置聚酯薄膜挠性基板42，聚酯薄膜挠性基板42延伸超过其可以固定至榫舌14的壳体。在基板42的下表面上(如图所示)印刷用于将基板连接至印刷电路板30和电池36的一对电极和导电印制线。弯曲路径40用于将基板42保持在张力下，使得基板42悬挂在印刷电路板38上方，并且使得基板42不相对于壳体移动。

在壳体30的上部分32的上外表面上形成一对成挠性突出圆顶部44形式的开关；每个圆顶部44都包括向内延伸销46。圆顶部44和销46一体地形成在壳体中。圆顶部44特别地由弹性材料形成，使得圆顶部44在压力下变形，但是一旦移除所述压力则返回到其初始位置。在本发明的一些实施例中，圆顶部可以仅由可变形材料形成，使得它们不恢复至其初始位置。

为了致动开关，用户将用其手指施加压力在圆顶部44上(图3和4示出)。圆顶部44变形和向内延伸进入壳体30中；这又促使销46与基板42接触，基板42因而被压成与印刷电路板38接触。印刷在基板42上的一部分导电印制线因而接触在印刷电路板上形成的导电部分，从而形成整个电路并且闭合开关。当用户释放开关时，塑料材料的弹力将允许圆顶部44恢复至初始位置，同时基板42中的张力也通过作用为弹簧而有所帮助。这使基板42与印刷电路板38分离，从而断开开关。开关的圆顶形状、结合基板的弹性特性和销的存在将一起向用户提供触觉反馈。

在某些实施例中，圆顶部44可以不是弹性的，使得开关将保持闭合；这可能用于一次性的按键或电路。

虽然开关已经被在用于神经肌肉激励的医疗装置的情况下描述，但是显而易见的是其适用性不被如此限制。特别地，由于具有相对很少的移动部件，所以开关设备理想地适用于较低成本的一次性应用，并且开关可以由将至少用于电子装置中的那些构件(壳体、基板、印刷电路板)形成。此外，壳体可以密封以形成很大程度上防水的装置。本发明人特别设想开关尤其是在手机、手表、控制面板或键盘中的益处。

Claims (17)

1.一种电子装置，包括：

限定内部和外部的塑料壳体，所述内部容纳具有电气接触点的印刷电路板，该壳体结合有能够弯曲进入该壳体的内部中的外部一体挠性部分；

电绝缘的挠性基板，所述电绝缘的挠性基板上携载导电通路；

其中，挠性基板的至少一部分由壳体保持使得所述部分邻近印刷电路板但是与印刷电路板隔开；

使得当所述一体挠性部分弯曲进入所述壳体的内部中时，其促使挠性基板的所述部分与印刷电路板接触，使得导电通路接触电气接触点，从而形成电路。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其中：

所述外部一体挠性部分是弹性的，使得当力施加至所述一体挠性部分时，该一体挠性部分弯曲进入壳体的内部中，并且当不施加力时，该一体挠性部分不再如此弯曲。

3.根据权利要求1或2所述的电子装置，其中：

所述外部一体挠性部分形成圆顶形状。

4.根据任一项前述的权利要求所述的电子装置，其中：

挠性基板的所述部分由壳体保持处于张力下。

5.根据任一项前述的权利要求所述的电子装置，其中：

挠性基板设置在壳体中形成的弯曲路径中使得挠性基板由壳体保持。

6.根据权利要求5所述的电子装置，其中：

壳体由固定在一起的两个部分构成，并且弯曲路径形成在所述两个部分之间。

7.根据任一项前述的权利要求所述的电子装置，其中：

挠性基板延伸超过壳体。

8.根据任一项前述的权利要求所述的电子装置，其中：

挠性基板是聚合物基板。

9.根据权利要求8所述的电子装置，其中：

挠性基板是双向聚对苯二甲酸乙二酯薄膜。

10.根据任一项前述的权利要求所述的电子装置，其中：

所述一体挠性部分包括内部突出部，所述内部突出部的尺寸和形状形成为辅助推动挠性基板与印刷电路板接触。

11.根据任一项前述的权利要求所述的电子装置，其中：

壳体进一步包括电池。

12.根据任一项前述的权利要求所述的电子装置，包括多个外部一体挠性部分和位于印刷电路板上的对应的多个电气接触点。

13.根据任一项前述的权利要求所述的电子装置，其中：

壳体基本上被密封防止水分进入。

14.根据任一项前述的权利要求所述的电子装置，其中：

壳体是被注射模制而成的。

15.根据任一项前述的权利要求所述的电子装置，该电子装置是医疗装置。

16.根据权利要求15所述的电子装置，其中：医疗装置是电气神经肌肉激励器。

17.一种电气开关，包括：

限定内部和外部的塑料壳体，所述内部容纳具有电气接触点的印刷电路板，壳体结合有能够弯曲进入所述壳体的内部中的外部一体挠性部分；

电绝缘的挠性基板，所述电绝缘的挠性基板上携载导电通路；

其中，挠性基板的至少一部分由壳体保持使得所述部分邻近印刷电路板但是与印刷电路板隔开；

使得当所述一体挠性部分弯曲进入所述壳体的内部中时，其促使挠性基板的所述部分与印刷电路板接触，使得导电通路接触电气接触点，从而形成电路。