CN113558869A - 一种包括联锁机制的尿湿感应器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适合用于将一次性吸收用品夹紧、锁定并实施尿湿状态检测的感应器，包括一主体、一活动扣以及至少两个夹紧锁定机构，用于将一次性吸收用品的其中一部分夹紧及锁定；包括联锁机制，用于将正面施加于其中一个夹紧锁定机构上试图将其打开的作用力，转化为迫使另一个夹紧锁定机构夹得更紧或锁定得更牢固的作用力；包括铰链，用于将主体及活动扣的其中一端固定，而主体及活动扣的另一端则可通过夹紧锁定机构打开或闭合；包括开扣机构，用于解除联锁机制的约束并将相邻的两个夹紧锁定机构打开；包括探针，用于当活动扣闭合时与一次性吸收用品上的检测电极电连接并实施尿湿状态的检测。

Description

一种包括联锁机制的尿湿感应器

技术领域

本发明涉及一种感应器，尤其涉及一种包括联锁机制并用于将一次性吸收用品可靠夹紧、锁定并实施尿湿状态检测的感应器。

背景技术

一次性吸收用品包括纸尿裤、纸尿片、卫生巾、产妇巾、尿垫等卫生制品/护理用品，一次性吸收用品都存在适时更换的问题，如果更换过早/过于频密，不但会增加工作量，还会造成不必要的浪费；反之若更换太迟，又容易造成泄漏，以及排泄物长时间刺激皮肤容易造成尿布疹等皮肤疾患。为了实现自动化的尿湿监测，使用智能纸尿裤是一种有效的方法。一种较常用的智能纸尿裤包括内置检测电极的一次性纸尿裤，以及粘贴在纸尿裤上可反复再用的尿湿感应器，感应器包括探针，能与纸尿裤上的检测电极实施电连接以检测纸尿裤的尿湿状态信息，然后通过蓝牙等无线装置将有尿湿信息发送给手机上进行状态显示或报警提示。感应器属于智能硬件，亦可称之为穿戴设备，是健康护理设备发展的一个重要方向。

在现有技术方面，国际专利公布号WO2017152687A1公开了一种吸收用品，其通过在吸收用品/纸尿裤底膜外表面上印刷导电油墨感应线/检测电极来构成智能纸尿裤，并通过一个外置的感应器来实施尿湿检测。具体是先将感应器粘贴在纸尿裤的前腹贴位置上，然后将感应器的活动扣打开，将纸尿裤前腹部边缘处带感应线的部分翻转过来放入活动扣之中，然后将感应线对准感应器的探针并将活动扣扣上，这样探针就可扎穿纸尿裤的外层无纺布并与下面的感应线接触并实施电连接，就可以实施纸尿裤的尿湿状态检测了。

感应器包括活动扣及主体，活动扣及主体的一端包括铰链，以方便将活动打开及闭合，而在活动扣及主体的另一端包括倒扣，可以将活动扣及主体锁定以维持闭合状态，由此可将设置在主体与活动扣之间的纸尿裤的裤头边缘部分的底膜夹紧固定，此时纸尿裤的其中一部分会从倒扣的夹缝中穿过。这种现有技术的结构比较简单，因此会被经常使用，但其存在有一些技术上的不足，就是当将纸尿裤底膜拉紧时，纸尿裤底膜产生的张力容易令倒扣脱扣，即是会令活动扣意外打开，这会影响感应器使用的可靠性。另外将产品用于婴儿及失智老人护理时，婴儿及失智老人喜欢用手把玩感应器，容易在有意无意间将活动扣打开而影响正常工作。现有技术的这些不足需要有新的技术方案去解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种具有多重夹紧锁定机构并包括联锁机制的感应器来解决感应器在使用过程中容易出现的活动扣被意外打开的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种适合用于将一次性吸收用品夹紧、锁定并实施尿湿状态检测的感应器，包括一主体、一活动扣，以及至少两个夹紧锁定机构，在所述主体、活动扣及夹紧锁定机构共同作用下，可将一次性吸收用品的其中一部分夹紧及锁定；此外还包括联锁机制，用于将正面施加于其中一个夹紧锁定机构试图将其打开的作用力，转化为迫使另一个夹紧锁定机构夹得更紧或锁定得更牢的作用力。

其中，包括一铰链，用于将所述主体与所述活动扣的其中一端固定，而所述主体与所述活动扣的另一端则可通过其中一个夹紧锁定机构打开或闭合，并且在所述夹紧锁定机构中包括朝向不同的夹紧锁定机构。

其中，所述朝向不同的夹紧锁定机构包括横向夹紧锁定机构及纵向夹紧锁定机构，所述联锁机制在所述横向夹紧锁定机构与纵向夹紧锁定机构之间建立联锁效应。

其中，包括一个纵向夹紧锁定机构及两个横向夹紧锁定机构，在所述感应器正常工作状态下，所述铰链与所述纵向夹紧锁定机构分别位于所述感应器的上下两端，而所述两个横向夹紧锁定机构则分别位于所述感应器的左右两侧，在所述铰链、纵向夹紧锁定机构及横向夹紧锁定机构的共同作用下，所述一次性吸收用品得以夹紧及锁定。

其中，所述夹紧锁定机构包括倒扣，在所述感应器正常使用时，所述一次性吸收用品至少有一部分从所述倒扣的缝隙间穿过，并被所述倒扣夹紧及锁定。

其中，在所述横向夹紧锁定机构与所述纵向夹紧锁定机构之间包括开扣机构，用于解除所述联锁机制的约束并将相邻的横向夹紧锁定机构及纵向夹紧锁定机构打开。

其中，包括两个开扣机构，分别位于所述感应器的其中两角，任一开扣机构均可解除相邻两个夹紧锁定机构的联锁约束并将其打开，所述开扣机构包括所述活动扣与所述主体之间的缝隙或其周边上的凹槽、凸点、支点、抓手，或其它有利操作者操作并产生分离作用力令所述夹紧锁定机构打开的机械结构。

其中，所述铰链包括转轴及半圆形的卡扣，当所述活动扣闭合时，所述卡扣的开口朝向所述纵向夹紧锁定机构；当所述活动扣打开并且与所述主体接近垂直状态时，所述卡扣可与所述转轴分离，从而所述活动扣与所述主体可实施分离。

其中，包括若干探针，所述探针设置在所述主体上并包括针尖，用于在所述活动扣闭合状态下与所述一次性吸收用品的检测电极电连接并实施潮湿状态检测。

其中，包括检测单元及无线发射单元，所述检测单元用于检测所述检测电极之间的电气参数，所述无线发射单元用于将检测到的电气参数，或与所述电气参数相关的所述一次性吸收用品的状态信息，包括尿湿状态信息通过无线方式向外发送。

本发明的有益效果在于，通过不同朝向的夹紧锁定机构，以及在不同夹紧锁定机构之间产生约束/保护作用的联锁机制，可有效减少纸尿裤穿着使用过程中被意外打开的机会，令产品具有更高的可靠性及更好的用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用到的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的尿湿感应器与一次性吸收用品配套使用时的外观结构示意图。

图2为本发明实施例的尿湿感应器的正视结构示意图。

图3为本发明实施例的尿湿感应器的仰视结构示意图。

图4为本发明实施例的尿湿感应器的又一仰视结构示意图。

图5为本发明实施例的尿湿感应器的又一正视结构示意图。

图6为本发明实施例的尿湿感应器的A-A’截面示意图。

图7为本发明实施例的尿湿感应器在活动扣打开90°时的A-A’截面示意图。

图8为本发明实施例的尿湿感应器与一次性吸收用品构成的尿湿检测系统功能结构方框图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非对本发明保护范围的限制。

图1为本发明实施例的尿湿感应器与一次性吸收用品配套使用时的外观结构示意图，包括一次性吸收用品10，一次性吸收用品10通常包括纸尿裤、纸尿片、卫生巾、尿垫等吸收制品。为了方便描述，本发明实施例以纸尿裤为例进行相关说明，而所有这些说明同样适用于其它的一次性吸收用品，因此对其它的一次性吸收用品的使用情况将不作赘述。

本实施例的纸尿裤10为一种智能纸尿裤，其除了和传统的纸尿裤一样包括面层、吸收层和底膜之外，还包括了用于检测纸尿裤尿湿状态的两条尿湿感应线/检测电极21、22，检测电极21、22通常设置在纸尿裤的底膜或面层上，并从纸尿裤前腰部（裤头位置）11开始延伸至纸尿裤10的裆部12，有些还可延伸至纸尿裤的后腰部，即与纸尿裤一样长。检测电极可接触尿液或不接触尿液，从而可用电阻或电容的方式来实现纸尿裤的尿湿状态检测。

图中还包括一尿湿感应器30，感应器30通常夹在纸尿裤裤头边缘11处，此处通常不包括吸收层，而纸尿裤的底膜与面层在此处通常会被粘合在一起构成纸尿裤的腰围。此处的纸尿裤比较薄，便于感应器将其夹住并固定，感应器包括探针，这些探针可扎穿纸尿裤的面层或底层并与设置在纸尿裤内的检测电极21、22电连接，并可通过检测电极实现纸尿裤的尿湿状态检测。

为了能将纸尿裤夹住，感应器包括主体31、活动扣32及铰链/合页33，铰链33将主体及活动扣的其中一端固定，而另一端则可打开及闭合，当其闭合时便可将设置在主体31与活动扣32之间的纸尿裤的其中一部分夹紧及固定/锁定。

图2为本发明实施例的尿湿感应器的正视结构示意图，包括主体31，盖在主体上的活动扣32，感应器30的其中一边包括铰链33，可将主体31及活动扣32的一边固定，而另一边则可打开及闭合。为了能维持闭合并将纸尿裤夹紧及固定，感应器包括夹紧锁定机构34及35，夹紧锁定机构34、35同时作用于主体31及活动扣32，令两者维持闭合状态并将位于两者之间的纸尿裤夹紧及锁定。感应器30上还设置有两组探针，包括第一组探针23及第二组探针24，其可分别与第一检测电极21、第二检测电极22电连接来实施纸尿裤尿湿状态的检测。

图3为本发明实施例的尿湿感应器的仰视结构示意图，从这个图中可以看到感应器30将纸尿裤夹住时的情形。纸尿裤裤头边缘处11由面层及底膜粘合而成，是薄薄的一层柔性可弯曲的材料，其可从感应器主体31与活动扣32之间的缝隙间穿过。活动扣包括左边的半圆弧结构34及右边的半圆弧结构35，其分别扣在主体31的左半圆部分及右半圆部分上并将主体与活动扣之间的纸尿裤的其中一部分11夹紧。在本实施例中，活动扣的半圆弧结构34、35形成了一个倒扣，其扣在主体30上并构成了本实施例的其中一种夹紧锁定机构，或者说本实施例的夹紧锁定机构是由活动扣32与主体31之间的倒扣结构构成的。

在主体31上还包括有探针23、24，探针大部分隐藏在主体31之内，但有一部分针尖会露出来并在活动扣与主体夹紧状态（即闭合状态）下与设置在纸尿裤裤头11上的检测电极电连接，这种状态是感应器正常使用时的状态。由于有两个倒扣/夹紧锁定机构的存在，活动扣32可以比较牢固地扣在主体31上。当要将左边的倒扣34打开时，需要施加一个向左的作用力F1，但F1的施加会迫使右边的倒扣35扣得更牢/夹得更紧；同样地，当要将右边的倒扣35打开时，需要施加一个向右的作用力F2，但F2的施加会迫使左边的倒扣34扣得更牢/夹得更紧。本发明实施例将这种相互协助锁定的作用称为联锁关系，或认为本发明实施例包括联锁机制。

本实施例的联锁作用相对较弱，当在感应器30左右两边的纸尿裤上施加一个拉力，即图中F1’与F2’同时出现时，倒扣34及35都会被同时打开，即是说一个与夹紧锁定机构开扣方向平行的张力，可令对个相互平行的夹紧锁定机构同时解锁/脱扣。

图4为本发明实施例的尿湿感应器的又一仰视结构示意图，这是对图3所示的实施例的一个变化或改进。为了增加开扣的难度，本实施例修改了倒扣34、35的形状设计，并在主体的左右两边增加了凹槽，令凸起的34、35能落入到凹槽之内，这种凹凸匹配的倒扣结构具有更好的锁定能力，虽然未能完全防止前述水平方向上的张力F1’、F2’的开扣效应，但是对于探针23、24作用在活动扣32上产生的向上作用力F3来说，可以起到很好的锁定作用，即是说可以避免F3方向的作用力令夹紧锁定机构34、35产生解锁/脱扣。

图5为本发明实施例的尿湿感应器的又一正视结构示意图，这是对前述图4所示实施例的一个改进。图中除了主体21、活动扣32、铰链33、左夹紧锁定机构34及右夹紧所锁定机构35之外，在感应器的下方这一侧还包括一个夹紧锁定机构36，该夹紧锁定机构与前述左右夹紧锁定机构34、35相互垂直，由于角度不同，其不会受水平方向的纸尿裤张力F1’、F2’的影响而脱扣，只要36不脱扣，34、35也不会脱扣，并且前述水平方向的纸尿裤张力对夹紧锁定机构34、35正面产生的试图令其脱扣的作用力会生成一个与图4中F3方向一致的作用力，而这个作用力反而会迫使36将其下面的纸尿裤夹得更紧/锁定得更牢。

总结来说，图5实施例的感应器包括主体21、活动扣32、铰链33，以及夹紧锁定机构34、35、36。为了便于描述，本发明实施例将33所在的方向称为“上”、36所在的方向成为“下”、34所在的方向称为“左”、而35所在的方向称为“右”，即本实施例的活动扣32会在上、下、左、右四边/四个方向上与主体31锁定，由此能比较可靠地将设置在感应器与活动扣之间的纸尿裤夹紧及固定，可比较有效地防止意外开扣的出现。

为了更好描述其相互之间的关系，这里将33、36连线的方向称为纵向/垂直方向，而将34、35连线的方向称为横向/水平方向，即是说本发明实施例包括一个与铰链33相对应的纵向夹紧锁定机构36，以及两个与铰链33相互垂直的横向夹紧锁定机构34、35。纸尿裤产生的横向张力（F1’、F2’）会产生令横向夹紧锁定机构34、35脱扣的作用力，而该作用力会迫使纵向夹紧锁定机构36将纸尿裤夹得更紧及锁定得更牢固；同样地，一个纵向的张力会产生令纵向夹紧锁定机构36脱扣的作用力，而该作用力会迫使横向夹紧锁定机构34、35将纸尿裤夹得更紧及锁定得更牢固。这种相互锁定的逻辑关系在本发明实施例中被称为联锁关系，或者说本实施例包括了联锁机制，该联锁机制作用于不同的夹紧锁定机构产生一个防脱扣的多重保护，特别是当具有对个不同朝向的夹紧锁定机构，例如同时包括横向夹紧锁定机构及纵向夹紧锁定机构时，其保护作用就更为显著及有效，可有效防止感应器在使用过程中出现活动扣被意外打开的情况。

而在使用中为了能将活动扣正常打开，本实施例则包括了两个开扣机构，分别为位于左下角的37及右下角的38。37、38分别位于纵向夹紧锁定机构36的左右两边，并且位于纵向夹紧锁定机构与横向夹紧锁定机构之间，这个特殊的位置及其产生的作用力，可有效解除相邻的纵向夹紧锁定机构及横向夹紧锁定机构之间的联锁约束，并可将两夹紧锁定机构同时打开。

以左下角的开扣机构37为例，当在37处实施一个试图将活动扣32与主体31分离的作用力（例如将作用力施加在活动扣与主体之间的缝隙并试图将两者分离）时，该作用力可同时产生一个水平分量及一个垂直分量，这两个分量会分别作用于靠近开口机构37的横向夹紧锁定机构34及纵向夹紧锁定机构36，并令最靠近37的34b及36a首先开扣，然后开扣会延伸至34a及36b，令活动扣的左半边开扣；这时如果再作用于右下角的开扣机构38，便可按同样的方式令活动扣的右半边开扣，由此可将活动扣32与主体31完全脱扣，此时便可将活动扣32打开并将夹在活动扣与主体之间的纸尿裤拿出来了。

本实施例的开扣机构是一个较为广泛的感念，任何有助将活动扣从主体上打开的机械结构均可称之为开扣机构，包括活动扣32与主体31之间的缝隙，以及其周边上的凹槽、凸点、支点、抓手，或其它任何有利操作者操作，并产生分离作用力令所述倒扣松脱/夹紧锁定机构打开的机械结构均可认为是开扣机构。

图6为本发明实施例的尿湿感应器的A-A’截面示意图，可以清楚看到本实施例的感应器主体31与活动扣32之间的铰链及其对应的纵向夹紧锁定机构的具体结构。本实施例的铰链包括转轴25及轴套26，轴套26为一半圆形的卡扣，在闭合/锁定状态下，卡扣的开口28朝向纵向夹紧锁定机构/倒扣36，在卡扣26倒扣36的共同作用下，活动扣32能可靠地扣在主体31上，并可将设置在主体31与活动扣32之间纸尿裤夹紧及固定。在本实施例中，转轴25是与主体31连在一起的，是主体的一部分，但为了不影响转轴、轴套及卡扣的细节展示，在图6中并没有将转轴25与主体31之间的连接部分画出来。

图7为本发明实施例的尿湿感应器在活动扣打开90°时的A-A’截面示意图，图中可看到卡扣26与活动扣32是连在一起的，属于活动扣的一部分。当倒扣36脱扣并且活动扣32打开90°时，卡扣开口28朝向左侧方向，此时如果在活动扣上施加一个向右的力F4，卡扣26便可脱离转轴25，令整个活动扣32得以与主体31分离。这种可分离结构的好处是方便更换活动扣，因为在本发明实施例中活动扣是相对易损坏的部件，活动扣可更换是本发明实施例的感应器的结构特色之一。

图8为本发明实施例的尿湿感应器与一次性吸收用品构成的尿湿检测系统功能结构方框图，包括纸尿裤10及感应器30。在纸尿裤10中包括第一检测电极21、第二检测电极22；而在感应器30中包括两组分别与第一、第二检测电极电连接的探针23、24，以及检测单元41及无线发射单元42；从两组探针输入的电信号会被传送至检测单元41，检测单元41主要用于从检测电极之间获取实时电气参数，而无线发射单元42主要用于将检测到的电气参数，或与电气参数相关的纸尿裤状态信息，包括尿湿状态信息通过无线方式向外发送。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种适合用于将一次性吸收用品夹紧、锁定并实施尿湿状态检测的感应器，其特征在于，包括一主体、一活动扣，以及至少两个夹紧锁定机构，在所述主体、活动扣及夹紧锁定机构共同作用下，可将一次性吸收用品的其中一部分夹紧及锁定；此外还包括联锁机制，用于将正面施加于其中一个夹紧锁定机构试图将其打开的作用力，转化为迫使另一个夹紧锁定机构夹得更紧或锁定得更牢固的作用力。

2.如权利要求1所述的感应器，其特征在于，包括一铰链，用于将所述主体与所述活动扣的其中一端固定，而所述主体与所述活动扣的另一端则可通过其中一个夹紧锁定机构打开或闭合，并且在所述夹紧锁定机构中包括朝向不同的夹紧锁定机构。

3.如权利要求2所述的感应器，其特征在于，所述朝向不同的夹紧锁定机构包括横向夹紧锁定机构及纵向夹紧锁定机构，所述联锁机制在所述横向夹紧锁定机构与纵向夹紧锁定机构之间建立联锁关系。

4.如权利要求3所述的感应器，其特征在于，包括一个纵向夹紧锁定机构及两个横向夹紧锁定机构，在所述感应器正常工作状态下，所述铰链与所述纵向夹紧锁定机构分别位于所述感应器的上下两端，而所述两个横向夹紧锁定机构则分别位于所述感应器的左右两侧，在所述铰链、纵向夹紧锁定机构及横向夹紧锁定机构的共同作用下，所述一次性吸收用品得以夹紧及锁定。

5.如权利要求4所述的感应器，其特征在于，所述夹紧锁定机构包括倒扣，在所述感应器正常使用时，所述一次性吸收用品至少有一部分从所述倒扣的缝隙间穿过，并被所述倒扣夹紧及锁定。

6.如权利要求4所述的感应器，其特征在于，在所述横向夹紧锁定机构与所述纵向夹紧锁定机构之间包括开扣机构，用于解除所述联锁机制的约束并将相邻的横向夹紧锁定机构及纵向夹紧锁定机构打开。

7.如权利要求6所述的感应器，其特征在于，包括两个开扣机构，分别位于所述感应器的两角，任一开扣机构均可解除其相邻的两个夹紧锁定机构的联锁约束并将其打开，所述开扣机构包括所述活动扣与所述主体之间的缝隙或周边上的凹槽、凸点、支点、抓手，或其它有利操作者操作并产生分离作用力令所述夹紧锁定机构打开的机械结构。

8.如权利要求7所述的感应器，其特征在于，所述铰链包括转轴及半圆形的卡扣，当所述活动扣闭合时，所述卡扣的开口朝向所述纵向夹紧锁定机构；当所述活动扣打开并且与所述主体接近垂直状态时，所述卡扣可与所述转轴分离，从而令所述活动扣与所述主体分离。

9.如权利要求4所述的感应器，其特征在于，包括若干探针，所述探针设置在所述主体上并包括针尖，用于在所述活动扣与所述主体闭合状态下与所述一次性吸收用品的检测电极电连接并实施潮湿状态检测。

10.如权利要求9所述的感应器，其特征在于，包括检测单元及无线发射单元，所述检测单元用于检测所述检测电极之间的电气参数，所述无线发射单元用于将检测到的电气参数，或与所述电气参数相关的所述一次性吸收用品的状态信息，包括尿湿状态信息通过无线方式向外发送。

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