DE102020006816A1

DE102020006816A1 - Elektromechanische anordnung und integrierte schnappverbinder

Info

Publication number: DE102020006816A1
Application number: DE102020006816.2A
Authority: DE
Inventors: Kimmo Pernu; Tuomo Nousiainen
Original assignee: Suunto Oy
Current assignee: Suunto Oy
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2020-11-06
Publication date: 2021-05-27
Also published as: GB2591576B; GB2591576A; FI20206093A1; GB202018544D0; CN112864707A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine elektromechanische Anordnung, die einen Schnappverbinder umfasst. Um eine Verbindungsschnittstelle für eine elektronische Vorrichtung bereitzustellen, die ein Gehäuse mit mindestens einem hervorstehenden Bolzen aufweist, der abnehmbar in einen Buchsenbereich des Schnappverbinders passt, umfasst die elektromechanische Anordnung einen Schnappverbinder und mindestens eine Materialschicht, die in mindestens einem Abschnitt elektrisch leitend ist, um mindestens eine Elektrode elektrisch mit dem Schnappverbinder zu verbinden. Mindestens eine Oberfläche des Schnappverbinders ist metallisch und mit einer nicht oxidierenden leitenden Materialschicht beschichtet, die einem leitenden Abschnitt der Materialschicht zugewandt ist und in Kontakt mit diesem steht.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein elektromechanische Anordnungen. Insbesondere sind Ausführungsformen der vorliegenden Elektrodenanordnung besonders gut zum Empfangen, Halten und Ermöglichen einer elektrischen Verbindung mit Steckerenden einer Telemetrievorrichtung geeignet. Beispiele für die vorliegenden Elektrodenanordnungen sind in einen Herzfrequenzmessgurt oder ein Kleidungsstück integriert.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Derzeit gibt es Herzfrequenzmessgurte, die Menschen unter ihrer Kleidung tragen können, um ihre Herzfrequenz zu überwachen. Solche Gurte sind normalerweise so konstruiert, dass ein Telemetriesender abnehmbar mit einem Riemen verbunden ist, der zwei Elektroden aufweist, die im Brustbereich des Oberkörpers des Benutzers mit der Haut des Benutzers in Kontakt stehen. Die Elektroden identifizieren einen vom Herzen verursachten elektrischen EKG-Impuls und der abnehmbare Telemetriesender überträgt Daten, die den Herzschlag des Benutzers anzeigen, mithilfe einer drahtlosen magnetischen Nahfeldkommunikation oder eines Funksignals an einen mit einem Display versehenen Fernempfänger. In vielen Fällen wird der Fernempfänger in Form einer Armbanduhr, eines Handgelenkcomputers oder eines ähnlichen Displays bereitgestellt, das ein Benutzer normalerweise am Handgelenk des Benutzers trägt.
Da verschiedene Beschleunigungs- und Magnetsensoren in kleine und leichte Vorrichtungen integriert werden können, können die zu übertragenden Telemetriedaten anstelle oder zusätzlich zur Herzfrequenz mehrere gemessene variable Daten wie Arbeitsfrequenz, Trittfrequenz und Trittfrequenz, Fahrgeschwindigkeit usw. umfassen. Die zu übertragenden Daten können zusätzlich Daten enthalten, die zur Identifizierung des Benutzers und/oder der Sendevorrichtung erforderlich sind.
Die US-Anmeldung 1 1/808,391 , eingereicht am 8. Juni 2007 und veröffentlicht als US 2007/0285868 , auf die hier in vollem Umfang Bezug genommen wird, offenbart beispielsweise einen Herzfrequenzmessgurt, der mehrere Elektroden und einen abnehmbaren telemetrischen Sender umfasst.
Es wird ein Telemetriesender bevorzugt, der aus mehreren Gründen von einem Herzfrequenzmessgurt abnehmbar ist. Aus Verbrauchersicht schwitzt ein Benutzer normalerweise, während er einen Herzfrequenzmessgurt verwendet, und es ist daher vorteilhaft, den elektronischen Telemetriesender vom Gurt trennen zu können, damit der Gurt gewaschen werden kann. Aus fertigungstechnischer Sicht unterscheidet sich das Verfahren zur Herstellung des Riemens erheblich von dem zur Herstellung des Sendeempfängers, und daher ist es vorteilhaft, die Komponenten separat herstellen zu können. Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn ein Telemetriesender gegen mehrere Riemen austauschbar ist.
Obwohl es mehrere alternative Verfahren gibt, einen Telemetriesender abnehmbar an einen Herzfrequenzmessgurt anzuschließen, hat die Industrie fast ausschließlich ein Paar Standard-Schnappverbinder für Kleidungsstücke verwendet. Diese Standard-Schnappverbinder für Kleidungsstücke sind normalerweise auf dem Material eines Herzfrequenzmessgurts montiert und ragen praktisch ihre gesamte Dicke von etwa 4 mm aus der Außenfläche des Gurts heraus.
Auf dem Fachgebiet gibt es zahlreiche Herausforderungen bei der Entwicklung eines Mittels zum abtrennbaren Verbinden eines Telemetriesenders mit einem Kleidungsstück mit Elektroden zur Überwachung des Herzschlags eines Benutzers, um die Bedürfnisse des Benutzers, die Bedürfnisse des Bekleidungsherstellers und die Bedürfnisse der Hersteller von Telemetriesendern zu befriedigen.
Aufgrund der vorhandenen Technologie und Verfahren zum abnehmbaren Verbinden von Telemetriesendern war es nicht realistisch, Herzfrequenzmesselektroden in typische Kleidungsstücke einzubauen. Tatsächlich war die Größe und Sperrigkeit der Standard-Kleidungsschnappverbinder der Haupthinderungsgrund für eine solche Eingliederung. Kein Bekleidungshersteller oder Verbraucher wollte 4-mm-Vorsprünge von seinen Kleidungsstücken wie Oberteilen, Hemden und Sport-BHs.
Daher besteht in der Bekleidungsindustrie seit langem das Bedürfnis nach einem verbesserten Verfahren zum abnehmbaren Verbinden eines Telemetriesenders mit einem Kleidungsstück, das die Integrität und Nützlichkeit des darunter liegenden Kleidungsstücks nicht beeinträchtigt. Die Hersteller von Telemetriesendern haben jedoch bereits bestimmte Standards festgelegt, die sich auf die Verwendung eines Paares Steckerbolzen an einem Telemetriesender beziehen, die abnehmbar in ein Paar Schnappverbinder an einem Herzfrequenzmessgurt eingerastet werden können. Daher wäre es nicht wirtschaftlich, die Steckerabschnitte von Telemetriesendern und die Verfahren, mit der sie mit einem Objekt verbunden werden, das über die erforderlichen Elektroden zur Messung der Herzfrequenz eines Benutzers verfügt, vollständig neu zu gestalten.
Es besteht daher ein Bedarf nach einem Schnappverbinder, der die Anforderungen der Bekleidungsindustrie erfüllt, aber zumindest teilweise zu den bestehenden Standards der Telemetriesenderindustrie passt. Beim Versuch, den vorhandenen standardisierten Schnappverbinder lediglich zu minimieren, treten jedoch mehrere kritische Probleme auf. Das Hauptproblem ist die Integrität der Verbindung zwischen dem Steckerbolzen und dem Schnappverbinder. Jeder Betrag über der Bewegung des Steckerbolzens innerhalb des Schnappverbinders erzeugt ein elektrisches Rauschen, das es schwierig bis unmöglich macht, Parameter wie den Herzschlag eines Benutzers genau zu messen. Da ein Benutzer während der Verwendung des Produkts in der Regel an anstrengenden Aktivitäten beteiligt ist, muss die Verbindung dem Telemetriesender während dieser Aktivitäten standhalten und ihn unterstützen. Mit abnehmender Tiefe des Schnappverbinders nehmen die Kräfte, die zur Gewährleistung einer zuverlässig stabilen Verbindung erforderlich sind, erheblich zu.
Darüber hinaus schwitzen Benutzer, die das Produkt tragen, normalerweise, während sie anstrengenden Aktivitäten ausgesetzt sind. Da eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem Telemetriesender und der Elektrode auf der Haut des Benutzers erforderlich ist, ist es wichtig, die Verbindung feuchtigkeitsfrei zu halten, um die Wahrscheinlichkeit von Kurzschlüssen zu verringern. Ebenso verschärft sich das Problem für Benutzer, die einen Herzfrequenzmesser unter Wasser verwenden möchten, beispielsweise beim Schwimmen oder Tauchen.
Weiterhin ist klar geworden, dass sich der Kontakt zwischen dem Schnappverbinder und der Elektrode im Laufe der Zeit aufgrund von Verschleiß, Korrosion, Verunreinigung usw. verschlechtern kann. Daher wird nach einer verbesserten elektromechanischen Anordnung für einen solchen Schnappverbinder gesucht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Elektrodenanordnung bereitzustellen. Elektrodenanordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind besonders nützlich, da sie in Kleidungsstücke integriert sind. Die hier beschriebenen Elektrodenanordnungen können in einer Kit-Form mit mehreren Teilen oder in einer einzelnen zusammengesetzten Form vorliegen.
Ein oberer Kappenabschnitt und ein Basisabschnitt bilden zusammen einen Schnappverbinder. Schnappverbinder gemäß Aspekten bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind im Vergleich zu herkömmlichen Schnappverbindern, die mit Elektroden verwendet werden, beispielsweise in typischen Herzfrequenzmessgurten, extrem dünn. Die geringe Größe der Schnappverbinder eignet sich gut für die Integration in Kleidungsstücke, sodass, wenn der Schnappverbinder nicht angeschlossen ist, z. B. an eine Telemetrievorrichtung, z. B. einen Herzfrequenzmesser und/oder eine EMG-Muskelmessvorrichtung, die Schnappverbinder keine Auswirkungen auf die Tragbarkeit des Kleidungsstücks selbst haben.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine elektromechanische Anordnung bereitzustellen, die mindestens einen Schnappverbinder zum Bereitstellen einer Verbindungsschnittstelle für eine elektronische Vorrichtung mit einem Gehäuse mit mindestens einem hervorstehenden Bolzen umfasst, der abnehmbar in einen Buchsenbereich des Schnappverbinders passt. Die elektromechanische Anordnung umfasst den Schnappverbinder, wobei mindestens eine Materialschicht in mindestens einem Abschnitt elektrisch leitend ist und mindestens eine Elektrode in die Materialschicht integriert ist. Mindestens eine Oberfläche des Schnappverbinders ist metallisch und mit einer nicht oxidierenden leitenden Materialschicht beschichtet, die dem leitenden Abschnitt der Materialschicht zugewandt ist und in elektrischem Kontakt mit diesem steht.
Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung umfassen das Bereitstellen eines Kleidungsstücks oder eines Herzfrequenzgurts mit mindestens einem integrierten Schnappverbinder zum Bereitstellen einer verbesserten elektrischen Verbindung zwischen einer ebenfalls in das Kleidungsstück integrierten Elektrode oder eines Herzfrequenzgurts und einer elektronischen Vorrichtung, die an dem Kleidungsstück oder einem Herzfrequenzgurt über den Schnappverbinder befestigt ist.
Ferner ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen tragbaren Herzfrequenzmessgurt bereitzustellen, der eine Herzfrequenzmessvorrichtung tragen kann, die mittels integrierter Schnappverbinder zur Bereitstellung einer verbesserten elektrischen Verbindung zwischen der ebenfalls im Gurt integrierten EKG-Elektrodenelektrode und der Herzfrequenzmessvorrichtung am Gurt befestigt ist.
Figurenliste

1 zeigt eine perspektivische Draufsicht eines in ein Kleidungsstück integrierten Schnappverbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt den Ausschnittabschnitt A-A des integrierten Schnappverbinders von 1, wobei das Material des Kleidungsstücks entfernt ist.
3 zeigt den Ausschnittabschnitt B-B des integrierten Schnappverbinders von 1 mit dem Material eines Kleidungsstücks sowie einem Steckerende einer Telemetrievorrichtung, die in den Buchsenbereich des Schnappverbinders eingeführt ist.
4 zeigt einen generischen Körper einer Telemetrievorrichtung, die Steckerenden gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst.
5 zeigt ein Beispiel eines Kleidungsstücks oder eines Herzfrequenzmessgurts mit zwei Schnappverbindern gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt einen Ausschnitt eines Telemetriesendeempfängers mit einem Bolzen und einem Steckerende gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in den Buchsenbereich eines Schnappverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung eingeführt ist.
7a zeigt einen Bolzen zur Verwendung in einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7b zeigt einen ersten beispielhaften Ausschnittabschnitt des Bolzens von 7a mit einem Hohlraum.
7c zeigt einen alternativen beispielhaften Ausschnittabschnitt des Bolzens von 7a ohne Hohlraum.
8 zeigt eine Elektrodenschnappanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 zeigt eine Elektrodenanordnung 120 in einer Kit-Ausführungsform.
10 zeigt ein Beispiel eines Verknüpfungselements.
11 zeigt eine Elektrodenanordnung 120 in einer zusammengebauten Ausführungsform.
12A - 12C zeigen die Herstellung einer elektromechanischen Anordnung gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung.
13A - 13C zeigen verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen elektromechanischen Anordnung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein Schnappverbinder 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 1 gezeigt. Der Schnappverbinder ist in einem Material 18 integriert dargestellt. Wie aus der Figur ersichtlich ist, ist der obere Kappenabschnitt 12 des Schnappverbinders 10 im Wesentlichen bündig mit dem Material 18, d. h. es gibt keinen signifikanten Vorsprung. Ein solches integriertes Schnappverbinderdesign ist äußerst wünschenswert, wenn von eigenständigen Herzfrequenzmessgurten, die zusätzlich zu normaler Kleidung getragen werden, zur Integration der Funktionalität eines Herzfrequenzmessers in die Kleidung selbst übergegangen wird.
Wie hierin diskutiert, ist ein Herzfrequenzmessgurt die Kombination von Elektroden und Schnappverbindern in einer solchen Anordnung, dass sie verwendet werden können, um den Herzschlag einer Person oder eines Tieres, das den Gurt trägt, zu bestimmen, zu messen und/oder zu überwachen. Ein Herzfrequenzmessgurt kann ein eigenständiger Artikel in Form von beispielsweise einem Gurt mit mehreren Elektroden sein, die mit einem Paar Schnappverbindern verbunden sind, die beispielsweise um den Oberkörper eines Benutzers getragen werden können. Zusätzlich kann ein Herzfrequenzmessgurt in ein Kleidungsstück, z. B. ein Oberteil oder einen Sport-BH, integriert werden. Als solches wird ein Kleidungsstück mit den Komponenten, die zur Verwendung bei der Überwachung der Herzfrequenz eines Benutzers erforderlich sind, ähnlich einem eigenständigen Herzfrequenzmessgurt, hier ebenfalls als Herzfrequenzmessgurt bezeichnet.
Ein Schnappverbinder 10 gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist in einen Artikel zu integrieren. Zusätzlich sollte der Schnappverbinder 10 in der Lage sein, eine elektrische Verbindung mit einem Steckerende einer Telemetrievorrichtung aufzunehmen, zu halten und zu ermöglichen. Eine detailliertere Beschreibung der Telemetrievorrichtungen folgt weiter unten. Der Schnappverbinder 10 umfasst im Allgemeinen einen oberen Kappenabschnitt 12, einen Basisabschnitt 14 und eine leitende Drahtfeder 16, wie in 1 zu sehen ist.
Der obere Kappenabschnitt 12 umfasst eine Aussparung, die mindestens einen Abschnitt der Seiten 30 eines Buchsenbereichs 20 des Schnappverbinders bildet. Der Buchsenbereich 20 dient zum Empfangen eines Steckerendes einer Telemetrievorrichtung. Der obere Kappenabschnitt 12 ist in 2 deutlicher zu sehen. Der obere Kappenabschnitt 12 hat einen oberen Abschnitt 13 und einen Aussparungsabschnitt 11, wie in 1 gezeigt, sowie einen Flanschabschnitt 26, wie in 2 deutlicher gezeigt. Der obere Abschnitt 13 kann im Allgemeinen flach sein und eine konstante Breite um die Aussparung in der Mitte haben. Um sich bündig in ein Material zu integrieren, hat der obere Kappenabschnitt einen Flansch 26, der in einer niedrigeren Höhe aus dem oberen Abschnitt 13 herausragt. Im vorliegenden Beispiel ist die Oberseite des oberen Abschnitts 13 des oberen Kappenabschnitts 12 das obere Maß für die Höhe des Schnappverbinders.
Das Ausmaß der Vertiefung des Flansches 26 im Vergleich zum oberen Abschnitt 13 kann gleich oder ungefähr gleich der Dicke des Materials 18 sein, in das der Schnappverbinder zu integrieren ist. Zusätzlich kann das Ausmaß der Vertiefung ein Standardbetrag sein, der ausgewählt wird, um mit einer Vielzahl von Materialstärken am besten zu arbeiten. Wie jedoch in 1 zu sehen ist, ist es vorteilhaft, wenn das Material 18, das oben auf dem Flanschabschnitt 26 des oberen Kappenabschnitts 12 angebracht ist, essentiell oder im Wesentlichen bündig mit dem oberen Abschnitt 13 des oberen Kappenabschnitts 12 ist.
Der Aussparungsabschnitt 11 in dem oberen Kappenabschnitt 12 bildet einen Buchsenbereich 20. Die Seiten 30 des Aussparungsabschnitts 11 bilden im Allgemeinen die Seiten des Buchsenbereichs 20. Während die Seiten 30 der Aussparung eine Vielzahl von Geometrien von im Allgemeinen vertikal bis hin zu etwas Komplexerem aufweisen können, ist es vorteilhaft, dass die Seitenwandgeometrie komplementär zum Steckerende eines Telemetriesenders ist, um abnehmbar mit dem Schnappverbinder 10 verbunden zu sein. Solche Geometrien werden nachstehend ausführlicher erläutert.
Der Buchsenbereich wird im Allgemeinen durch die Seiten 30 der Aussparung des oberen Kappenabschnitts 12 und durch einen Boden gebildet, wie in 1 und 2 gezeigt. In den vorliegenden Beispielen erstrecken sich die Seiten 30 des Aussparungsabschnitts 11 des oberen Kappenabschnitts 12 zum Boden des Buchsenbereichs 20 und berühren einen Abschnitt eines Basisabschnitts 14, der den Boden des Buchsenbereichs 20 bildet. Es ist jedoch möglich, dass sich ein Abschnitt des Basisabschnitts 14 teilweise über die Seiten des Buchsenbereichs 20 erstreckt, so dass die Seiten des Buchsenbereichs 20 durch eine Kombination eines Basisabschnitts 14 und des oberen Kappenabschnitts 12 gebildet werden. Zusätzlich kann die Aussparung des oberen Kappenabschnitts 12 die Seiten und einen Abschnitt oder den gesamten Bodenabschnitt des Buchsenbereichs umfassen.
Gemäß dem vorliegenden Beispiel umfasst der obere Kappenabschnitt 12 eine Öffnung am Boden der Aussparung. Der obere Kappenabschnitt 12 ist mit einem separaten Basisabschnitt 14 gekoppelt, der den Boden des Buchsenbereichs 20 bildet. Der obere Kappenabschnitt 12 und der Basisabschnitt 14 sind derart gekoppelt, dass zumindest die Grenzfläche am Boden des Buchsenbereichs 20 wasserdicht ist.
Die Seiten 30 der Aussparung des oberen Kappenabschnitts sind zusätzlich mit zwei Öffnungen 32 dargestellt. Die Öffnungen 32 sind in einer Höhe zwischen dem oberen Abschnitt 13 und dem Boden des Buchsenbereichs 20 angeordnet, so dass sich ein Abschnitt einer leitenden Drahtfeder 16 zumindest teilweise durch die Öffnung 32 erstrecken kann. Die leitende Drahtfeder 16 dient zum lösbaren Halten des Steckerendes einer Telemetrievorrichtung innerhalb des Buchsenbereichs des Schnappverbinders. Zusätzlich stellt die leitende Drahtfeder 16 die elektrische Verbindung zwischen mindestens einer Elektrode 24 in einem Kleidungsstück oder einem Herzfrequenzmessgurt und dem Steckerende einer Telemetrievorrichtung her oder stellt sie zumindest teilweise her.
Die leitende Drahtfeder 16 ist zumindest teilweise in einem Spalt untergebracht, der zwischen dem oberen Kappenabschnitt 12 und dem Basisabschnitt 14 gebildet ist. Insbesondere wird gemäß dem vorliegenden Beispiel der Spalt zwischen dem oberen Abschnitt 13 des oberen Kappenabschnitts 12 und einem Abschnitt des Basisabschnitts 14 gebildet. Die leitende Drahtfeder 16 ist gemäß dem vorliegenden Beispiel durch eine Lippe 34 des oberen Kappenabschnitts 12 mechanisch mit dem oberen Kappenabschnitt 12 verbunden. Die Lippe 34 kann sich innerhalb des Spaltes befinden, der zwischen dem oberen Abschnitt 13 des oberen Kappenabschnitts 12 und dem Bodenabschnitt 14 gebildet ist, oder die Lippe 34 kann sich in einem anderen Bereich des Schnappverbinders 10 befinden. Die leitende Drahtfeder 16 kann einfach auf der Lippe 34 aufliegen, es kann eine Reibpassung zwischen der leitenden Drahtfeder 16 und der Lippe 34 und/oder einem anderen Abschnitt des oberen Kappenabschnitts 12 bestehen, es kann ein zusätzliches mechanisches Mittel zum Halten der leitenden Drahtfeder 16 vorhanden sein, es kann ein separates oder zusätzliches chemisches Mittel wie einen Klebstoff zum Halten der leitenden Drahtfeder 16 vorhanden sein, oder es kann eine Kombination der oben genannten vorhanden sein. Gemäß bestimmten Beispielen ist die Drahtfeder 16 nicht starr am oberen Kappenabschnitt 12 befestigt, sondern kann aufgrund des mechanischen Sitzes der Lippenanordnung 34 nur geringfügig bewegt werden.
Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann, wie beispielsweise in 8 zu sehen ist, die Lippe 34, die die Drahtfeder 16 hält, aus dem Flansch 26 des oberen Kappenabschnitts 12 gebildet sein. Eine oder mehrere Kerben 35 können aus dem Flansch 26 heraus geformt, z. B. herausgeschnitten und dann in Richtung des Buchsenbereichs 20 zurückgebogen werden, um die Lippe 34 zu bilden.
Ein Beispiel für leitende Drahtfedern 16 können Drahtfedern mit einer doppelten „S“-Form sein. Die Drahtfeder 16 kann einen Durchmesser zwischen beispielsweise 0,6 bis 0,8 mm haben. Beispiele für geeignete Materialien sind rostfreie Stähle, z. B. AISI 304 oder 316. Zusätzlich kann die leitende Drahtfeder 16 ein integraler Bestandteil entweder des oberen Kappenabschnitts 12 oder des Basisabschnitts 14 sein.
Ein Beispiel für die leitende Drahtfeder 16 ist eine doppelte „S“-Form, die die allgemeine Form eines Hufeisens annimmt. In einem Beispiel gemäß 8 kann die Drahtfeder 16 von drei Lippen 34 gehalten werden, die aus drei entsprechenden Kerben 35 gebildet sind, die die Drahtfeder 16 an den drei Seiten des Hufeisens halten. Infolgedessen schweben zwei innere Beine des Hufeisens, d. h. ein Bein von jedem „S“, frei und erstrecken sich durch die Öffnungen 32 an der Seite des Buchsenbereichs.
Der Basisabschnitt 14 des Schnappverbinders 10 ist beispielsweise in 2 und 3 gezeigt. Im Allgemeinen ergänzt der Basisabschnitt 14 des Schnappverbinders 10 den oberen Kappenabschnitt 12. Gemäß dem vorliegenden Beispiel der Figuren umfasst der Basisabschnitt 14 eine Aussparung an oder nahe der Mitte des Basisabschnitts 14, die der Aussparung des oberen Kappenabschnitts 12 entspricht. Die Aussparung des Basisabschnitts 14 ist breiter als die der Aussparung des oberen Kappenabschnitts 12, so dass mindestens ein Abschnitt der Seiten 30 des oberen Kappenabschnitts 12 in die Aussparung des Basisabschnitts 14 passt. Diese Überlappung der beiden Abschnitte trägt dazu bei, eine wasserdichte Kopplung der beiden Abschnitte im Buchsenbereich 20 sicherzustellen.
Gemäß dem vorliegenden Beispiel bildet der Boden der Aussparung des Basisabschnitts 14 den Boden des Buchsenbereichs 20. Wie oben beschrieben, kann jedoch mindestens ein Abschnitt des Bodens des Buchsenbereichs 20 durch den oberen Kappenabschnitt 12 gebildet werden.
Ein Führungsbolzen 22 kann am Boden des Buchsenbereichs vorgesehen sein. Ein Führungsbolzen 22 kann hinzugefügt werden, um die Stabilität der Verbindung zu erhöhen. In dem vorliegenden Beispiel ist der Führungsbolzen 22 an der Bodenfläche der Aussparung des Basisabschnitts 14 vorgesehen. Der Schnappverbinder des vorliegenden Beispiels weist jedoch möglicherweise keinen Führungsstift 22 auf, sondern ist ansonsten der gleiche wie hierin offenbart.
Der Führungsbolzen 22 dient zum Zentrieren und Stabilisieren des Steckerendes einer Telemetrievorrichtung, die eine Aussparung aufweist, die mit der Geometrie und den Abmessungen des Führungsbolzens kompatibel ist. In 3 ist ein Steckerende eines Bolzens 38 einer Telemetrievorrichtung 50 abnehmbar mit dem Schnappverbinder 10 verbunden gezeigt. 3 zeigt den Ausschnitt B-B aus 1.
Gemäß dem vorliegenden Beispiel ist der Führungsbolzen 22 ein integraler Abschnitt des Basisabschnitts 14. Der Basisabschnitt 14 kann aus einem nicht leitenden Material wie einem Material auf Kunststoff- oder Gummibasis bestehen. Der Führungsbolzen kann starr sein oder einen gewissen, vorzugsweise geringen Grad an Flexibilität aufweisen. Gemäß bestimmten Beispielen kann der Führungsbolzen 22 ein separates Stück sein, das am Boden des Buchsenbereichs angebracht oder befestigt ist. Zum Beispiel kann der Führungsbolzen 22 ein Bolzen oder eine Schraube sein, die während der Herstellung am Boden einer Aussparung in einem Basisabschnitt angebracht wird. In ähnlicher Weise kann, wenn der Boden des Buchsenbereichs teilweise oder vollständig durch den oberen Kappenabschnitt 12 gebildet wird, der Führungsbolzen ein integraler Bestandteil oder ein zusätzliches Stück sein, das dem oberen Kappenabschnitt 12 hinzugefügt wird. Ferner kann der Führungsbolzen ein integraler Bestandteil oder ein zusätzliches Teil sein, das einer Grundplatte oder Matte hinzugefügt wird, die den Boden des Buchsenbereichs bedeckt und/oder bildet. Eine solche Grundplatte oder Matte kann beispielsweise ein Aufkleber oder ein Stück mit einem Klebstoff sein, der dem Grundabschnitt 14 und/oder dem oberen Kappenabschnitt 12 am Boden des Buchsenbereichs 20 hinzugefügt wird.
Gemäß bestimmten Beispielen der vorliegenden Erfindung kann der Führungsbolzen 22 die Geometrie eines Standardzylinders annehmen. Zusätzlich kann es vorteilhaft sein, dass der Führungsbolzen 22 eine konische Geometrie, wie beispielsweise in 3 gezeigt, aufweist. Durch eine konische Geometrie kann ein Bolzen 38 beim Eintritt in den Buchsenbereich eine leicht abweichende Ausrichtung aufweisen und hilft dann beim Zentrieren und Ausrichten des Bolzens 38 in der abnehmbar gesicherten Position, wie in 3 gezeigt.
Gemäß den vorliegenden Beispielen befindet sich der dickste Abschnitt des Schnappverbinders 10 zwischen dem oberen Abschnitt 13 des oberen Kappenabschnitts 12 und dem Boden des Basisabschnitts 14 direkt unter dem Buchsenbereich 20. Um einen Schnappverbinder zu erzeugen, der die geringste nachteilige Auswirkung auf das Kleidungsstück hat, in das er integriert wird, und daher auf den Benutzer, der das Kleidungsstück trägt, ist es vorteilhaft, diese maximale Dicke so gering wie möglich zu halten. Derzeit liegt die Standarddicke des Schnappverbinders in der Industrie bei oder über 4 mm. Bei der Konstruktion des vorliegenden Schnappverbinders 10 kann die maximale Dicke des Schnappverbinders zwischen der Oberseite 13 des oberen Kappenabschnitts 12 und der Unterseite des Basisabschnitts 14 zwischen etwa oder sogar weniger als 1 bis 3 mm oder beispielsweise zwischen 1,5 und 2,5 mm liegen. Gemäß bestimmten Beispielen kann die Verwendung des vorliegenden Designs die Gesamtgröße des Schnappverbinderteils innerhalb eines Kleidungsstücks um 50 bis 70% oder mehr reduzieren. Diese Größenverringerung ist fast ausschließlich für den Erfolg der Integration von Herzfrequenzmessern in Kleidungsstücke verantwortlich.
Da der Schnappverbinder 10 in ein Material 18 integriert ist oder integriert werden soll, kann die Gesamtdicke des Schnappverbinders 10 allmählich verringert und/oder zu den Außenkanten hin verjüngt werden, wie dies in den Figuren zu sehen ist. Der Flansch 26 des oberen Kappenabschnitts 12 wird niedergedrückt, um die Gesamtdicke des Schnappverbinders 10 zu verringern und eine bessere Integration mit einer Materialschicht 18 eines Kleidungsstücks zu ermöglichen. In ähnlicher Weise sind, wie zum Beispiel in 2 zu sehen ist, die äußeren Abschnitte des Basisabschnitts 14 so verjüngt, dass die Dicke des Basisabschnitts 14 und des Schnappverbinders 10 insgesamt an den Kanten verringert wird. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem sich der Basisabschnitt 14 über die Kante des Flansches 26 des oberen Basisabschnitts 12 hinaus erstreckt. Diese Erweiterung kann zu einer nahtloseren Integration des Schnappverbinder 10 in ein Kleidungsstück beitragen. Wie zum Beispiel in 3 gezeigt, kann der Basisabschnitt 14 jedoch einen Radius haben, der im Wesentlichen gleich oder sogar kleiner als der des oberen Kappenabschnitts 12 ist.
Wie in Bezug auf die Ausführungsformen und Beispiele hierin diskutiert, sind sowohl der obere Kappenabschnitt 12 als auch der Basisabschnitt 14 im Allgemeinen kreisförmig. Fachleute werden jedoch erkennen, dass die Geometrie des oberen Kappenabschnitts 12 und/oder des Basisabschnitts 14 frei ausgewählt werden kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Während es vorteilhaft ist, die maximale Dicke des Schnappverbinders 10 zu minimieren, ist es gleichzeitig vorteilhaft, die Tiefe des Buchsenbereichs des Schnappverbinders 10 innerhalb der maximalen Gesamtdicke des Schnappverbinders 10 zu maximieren. Gemäß Beispielen der vorliegenden Erfindung liegt die Tiefe des Buchsenbereichs des Schnappverbinders zwischen der Oberseite 13 des oberen Kappenabschnitts 12 und der Unterseite des Buchsenbereichs zwischen 1 bis 2,5 mm, vorzugsweise zwischen 1,5 bis 2,5 mm. In ähnlicher Weise liegt gemäß den Beispielen der vorliegenden Erfindung die Tiefe des Buchsenbereichs des Schnappverbinders zwischen 80 und 98%, vorzugsweise zwischen 85 und 97%, noch bevorzugter zwischen 90 und 95% der maximalen Dicke des Schnappverbinders 10.
Innerhalb des Buchsenbereichs 20 des Schnappverbinders 10 ist es gemäß den vorliegenden Beispielen und Ausführungsformen vorteilhaft, dass die Höhe des Führungsbolzens mindestens 0,9 mm von der Basis des Buchsenbereichs 20 entfernt ist. Gemäß bestimmten Ausführungsformen und Beispielen ist es jedoch vorteilhaft, dass die Höhe des Führungsbolzens zwischen 0,5 mm und 2 mm liegt, vorzugsweise zwischen 0,8 mm und 1,5 mm. In ähnlicher Weise liegt gemäß den Beispielen der vorliegenden Erfindung die Höhe des Führungsbolzens zwischen 20 und 80%, vorzugsweise zwischen 30 und 50% der Tiefe des Buchsenbereichs 20.
Zusätzlich kann die leitende Drahtfeder 16 eines der sperrigsten Elemente innerhalb des Schnappverbinders sein. Wenn die leitende Drahtfeder 16 zumindest teilweise in einem Spalt untergebracht ist, der zwischen dem oberen Kappenabschnitt 12 und dem Basisabschnitt 14 um die Seitenwände 30 des Buchsenbereichs 20 erzeugt ist, ist es vorteilhaft, den Spalt zu minimieren. Gemäß bestimmten Ausführungsformen und Beispielen ist es vorteilhaft, dass die maximale Höhe des Spaltes zwischen 0,5 und 2 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1 mm liegt.
Obwohl der obere Kappenabschnitt 12 und der Basisabschnitt 14 hier als separate Abschnitte beschrieben werden, können sie ein einzelnes integrales Stück sein. Für Herstellungszwecke ist es jedoch typischerweise vorteilhaft, dass der obere Kappenabschnitt 12 und der Bodenabschnitt 14 getrennte Teile sind. Gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung ist der obere Kappenabschnitt 12 ein leitendes Material, z. B. ein Metall wie Edelstahl, und der Basisabschnitt 14 ist ein nicht leitendes Material, z. B. ein Material auf Kunststoff- oder Polymerbasis. In ähnlicher Weise kann der obere Kappenabschnitt 12 teilweise oder vollständig aus einem nicht leitenden Material hergestellt sein und/oder der Basisabschnitt 14 kann teilweise oder vollständig aus einem leitenden Material hergestellt sein. Daher ist es wesentlich einfacher, die beiden Teile getrennt herzustellen.
Bei getrennten Teilen können der obere Kappenabschnitt 12 und der Basisabschnitt 14 auf verschiedene nicht ausschließliche Arten gekoppelt werden. Wie oben diskutiert, können, wenn der Basisabschnitt 14 eine Aussparung aufweist, die der Aussparung des oberen Kappenabschnitts 12 entspricht, der obere Kappenabschnitt 12 und der Basisabschnitt 14 innerhalb der Aussparung des Buchsenbereichs durch ein mechanisches und/oder ein chemisches/klebendes Mittel gekoppelt werden. Zusätzlich kann, wie zum Beispiel in 2 gezeigt, der Flansch 26 des oberen Kappenabschnitts 12 eine oder mehrere Öffnungen umfassen, durch die der obere Kappenabschnitt 12 durch ein mechanisches Mittel mit dem Basisabschnitt 14 verbunden werden kann. Im vorliegenden Beispiel ist das mechanische Mittel ein Polymerniet. Es können jedoch beliebig viele mechanische Mittel verwendet werden, z. B. Metall- oder chemische Nieten, Schrauben, Steckerbolzen, Clips usw. Die mechanischen Verbindungsmittel können an oder in Richtung der Außenkanten des kürzeren oberen Kappenabschnitts 12 und/oder des Bodenabschnitts 14 vorhanden sein. Fachleute werden unzählige Mittel zum Anbringen der beiden Teile erkennen, die nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung abweichen.
Ein weiteres Beispiel für ein mechanisches Verbindungsmittel 28 besteht darin, dass der Basisabschnitt 14 mehrere integrale Verlängerungen 28 umfasst, die mit den Öffnungen in dem oberen Kappenabschnitt 12 und gegebenenfalls mit Öffnungen in einer beliebigen Elektrode und/oder einem anderen Material zwischen dem oberen Kappenabschnitt 12 und dem Basisabschnitt 14 ausgerichtet sind. Die Verlängerungen 28 werden durch die Öffnungen im Flansch 26 geführt, woraufhin durch Erhitzen, beispielsweise in Form einer Ultraschall- oder Laseranwendung, der obere Abschnitt der Verlängerung im Wesentlichen so geschmolzen wird, dass er die in 2 gezeigte Kappe bildet.
Damit ein Kleidungsstück einem Telemetriesender die erforderlichen Daten liefert, ist das Kleidungsstück mit mindestens einer und typischerweise mindestens zwei Elektroden 24 versehen. Es sind verschiedene Verfahren zum Anbringen und Integrieren einer Elektrode 24 mit einem Material 18 bekannt, beispielsweise wie in der am 8. Juni 2007 eingereichten und als US 2007/0285868 veröffentlichten US-Anmeldung 1 1/808,391 dargestellt, die in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen wurde. Zusätzlich stellt die Elektrode 24 eine elektrische Verbindung mit einem Bolzen 38 eines Telemetriesenders durch den Schnappverbinder 10 her.
Wie zum Beispiel in 2 zu sehen ist, wurde das in 1 gezeigte Material 18 entfernt, und es ist ersichtlich, dass die Elektrode 24, die zumindest teilweise in dem Material 18 befestigt und/oder integriert ist, zwischen dem Flansch 26 des oberen Abschnitts 12 und dem Basisabschnitt 14 angeordnet ist. Für einen Schnappverbinder, der in ein Kleidungsstück zu integrieren ist, bleibt ein Spalt zwischen dem Flansch 26 des oberen Kappenabschnitts 12 und dem äußeren Abschnitt des Basisabschnitts 14. Gemäß den vorliegenden Beispielen ist der Spalt gleich oder im Wesentlichen gleich der Dicke oder komprimierbaren Dicke einer Elektrode, die mit dem Schnappverbinder 10 und/oder direkt mit einem Bolzen 38 zu verbinden ist, der abnehmbar mit dem Schnappverbinder 10 verbunden ist. Innerhalb des Spaltes, innerhalb eines anderen Bereichs des Schnappverbinders oder als Abschnitt entweder des oberen Kappenabschnitts 12 oder des Basisabschnitts 14 befindet sich ein Verbinder und/oder ein Verbindungsbereich 15, in dem eine Elektrode elektrisch mit dem Schnappverbinder oder einem Abschnitt davon verbunden werden kann. Ein leitender Bereich des oberen Kappenabschnitts 12 steht in elektrischem Kontakt mit einem freiliegenden Abschnitt einer Elektrode 24. Offensichtlich sollte auch zwischen einem Abschnitt des Schnappverbinders, wie dem oberen Kappenteil 12 und der leitenden Drahtfeder 16, eine elektrische Verbindung bestehen. Ein solcher Bereich kann mechanisch oder chemisch/klebend mit der Elektrode verbunden sein oder die Elektrode kann reibschlüssig an einem solchen leitenden oder Kontaktbereich passen.
Wie jedoch in der Praxis festgestellt wurde, verschlechtert sich der Kontakt zwischen dem Schnappverbinder und der Elektrode mit der Zeit aufgrund von Verschleiß, Korrosion, Verunreinigung usw. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine verbesserte elektromechanische Anordnung für einen Schnappverbinder 10 bereitgestellt. Der obere Kappenabschnitt 12 des Schnappverbinders 10 hat mindestens eine Oberfläche, wie in 3 und 6 gezeigt, die mit einer nicht oxidierenden leitenden Materialschicht 17 und/oder 19 beschichtet ist. Die obere Schicht 17 kann so angeordnet sein, dass sie einer Materialschicht 18 zugewandt ist und mit dieser in Kontakt steht, in die der Schnappverbinder 10 integriert ist. Die Materialschicht 18 kann eine Elektrode 61 aufweisen, die in das Material 18 integriert ist, wie in 5 gezeigt, wodurch die Elektrode 61 über die obere Schicht 17 mit einer zuverlässigen elektrischen Verbindung zum Schnappverbinder 10 versehen wird.
Zusätzlich oder alternativ kann die Bodenschicht 19 so angeordnet sein, dass sie einem elektrisch leitenden Material, das ein integraler Bestandteil einer Elektrode 24 ist, zugewandt ist und mit diesem in Kontakt steht, wie dies beispielsweise in 8, 9 und 11 gezeigt ist. Die Elektrode kann ferner in ein Textillkeidungsstück (wie z. B. Teil 18) oder einen Gurt für einen Herzfrequenzmesser integriert sein. Die untere Schicht 19 stellt dann der Elektrode 24 eine zuverlässige elektrische Verbindung mit dem Schnappverbinder 10 zur Verfügung.
Die nicht oxidierende leitfähige Materialschicht 17, 19 kann Gold, Platin, Iridium, Titan oder eine beliebige Kombination davon enthalten. Die Abscheidung des nicht oxidierenden leitenden Materials kann mit verschiedenen Techniken durchgeführt werden, wie z. B. Atomlagenabscheidung (ALD), physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) oder lonenbeschichtung (IP) oder anderen möglichen Verfahren.
Der obere Abschnitt 12 des Schnappverbinders 10 und der Basisabschnitt 14 können aus einem metallischen Material bestehen, oder der Basisabschnitt 14 kann aus einem Polymermaterial bestehen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Schnappverbinder hergestellt und anschließend in ein Kleidungsstück integriert. In solchen Ausführungsformen kann der Schnappverbinder in einem oder mehreren Teilen hergestellt werden, die den hier beschriebenen diskreten Abschnitten entsprechen können oder nicht. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird der Schnappverbinder in mehreren Teilen hergestellt und zusammen mit einem Kleidungsstück oder einem Herzfrequenzmessgurt hergestellt und in dieses bzw. diesen integriert.
Wie hierin beschrieben, kann ein Kleidungsstück ein beliebiger Artikel sein, der von einem Menschen oder Tier getragen werden kann. Beispiele für Kleidungsstücke, die sich besonders gut zur Verwendung und Integration in das vorliegende Beispiel eignen, sind Oberteile, Hemden, Sport-BHs, BHs, Unterwäsche, Trainingsbekleidung, Kompressions-Sport-T-Shirts, Shorts, Bänder und Gürtel. In Bezug auf den Rest der Beschreibung können Herzfrequenzmessgurte und andere Spezialartikel, die für Fachleute ersichtlich sind, die Beschreibung der vorliegenden Erfindung implementieren und von einem Menschen oder Tier getragen werden und werden der Einfachheit halber in den Begriff Kleidungsstück aufgenommen. Darüber hinaus können die hier diskutierten Kleidungsstücke aus jedem geeigneten Material hergestellt sein, einschließlich Geweben, Stoffen und anderen solchen Materialien natürlichen oder synthetischen Ursprungs.
Ein Vorteil des vorliegenden Schnappverbinders ist die bündige Integration eines Schnappverbinders in ein Kleidungsstück, so dass ein Kleidungsstück mit einem Schnappverbinder gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung einen minimalen, wenn überhaupt einen Nachteil im Vergleich zu einem Kleidungsstück ohne Schnappverbinder aufweist, wenn keine Messung von dem Kleidungsstück genommen werden soll.
Beispiele für Herzfrequenzmessgurte mit Elastomer- oder Gummielektroden finden sich beispielsweise in WO 2005/032366 . Beispiele für Textilelektroden finden sich beispielsweise in WO 2002/071935 . Zusätzlich zur Überwachung der Herzfrequenz können die Ausführungsformen und Beispiele hierin auch zur EMG-Überwachung oder -Messung verwendet werden. Beispiele für solche Messvorrichtungen finden sich beispielsweise in WO 2004/002311 und WO 2005/032365 . Alle oben genannten Referenzen werden hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen.
Gemäß bestimmten Ausführungsformen, bei denen der Schnappverbinder ein integraler Bestandteil eines Kleidungsstücks und/oder der Herstellung des Kleidungsstücks ist, kann eine Elektrode 24 zwischen mindestens dem Flansch 26 des oberen Kappenabschnitts 12 und mindestens einem Abschnitt der Basis 14 angeordnet sein. Zusätzlich kann mindestens eine Materialschicht 18 auf einem oberen Abschnitt der Elektrode 24 angeordnet sein und kann sich zum Abdecken eines Abschnitts des Flansches 26 oder sogar des oberen Abschnitts 13 des oberen Kappenabschnitts 12 erstrecken oder nicht. Weiterhin können eine oder mehrere zusätzliche Materialschichten 18 auf mindestens einem Abschnitt einer Unterseite der Elektrode 24 und/oder dem Bodenabschnitt des Basisabschnitts 14 angeordnet sein, um den Schnappverbinder vollständiger in das Kleidungsstück zu integrieren.
5 zeigt ein Beispiel eines Kleidungsstücks 60, das eine obere Materialschicht 18 und zwei Elektroden (nicht gezeigt) aufweist, die mit der Rückseite der Materialschicht 18 oder einer anderen nachfolgenden Materialschicht verbunden werden können. Jede Elektrode ist mit einem Schnappverbinder 62A und 62B verbunden. Jeder der Schnappverbinder 62A und 62B entspricht den hier beschriebenen Schnappverbindern. In einer typischen Anordnung würde sich die an jedem Schnappverbinder angebrachte Elektrode in einer Richtung vom anderen Schnappverbinder weg erstrecken. Als solches befindet sich zwischen den beiden Schnappverbindern ein Bereich, der eine Elektrode oder ein ähnliches Material enthalten kann oder nicht.
Ein nichtleitendes, vorzugsweise wasserdichtes Material 64 kann über mindestens einen Abschnitt eines oder beider Schnappverbinder hinzugefügt werden. Wie in 6 gezeigt, bedeckt die Abdeckung 64 einen wesentlichen Abschnitt des oberen Abschnitts 13 des oberen Kappenabschnitts 12 sowie den gesamten Bereich des Flansches 26 des oberen Kappenabschnitts 12 jedes Schnappverbinders. Die Abdeckung 64 erstreckt sich jedoch nicht in oder über die Aussparung oder über oder innerhalb des Buchsenbereichs. Zusätzlich kann eine Abdeckung 64 keinen oder einen kleinen Abschnitt des oberen Abschnitts 13 des oberen Kappenabschnitts 12 bis hin zu praktisch den gesamten oberen Abschnitt 13 des oberen Kappenabschnitts 12 abdecken. Darüber hinaus erstreckt sich die Abdeckung über einen Abschnitt des Bereichs und bedeckt diesen, der zwischen den beiden Schnappverbindern 62A und 62B angeordnet ist.
Ein Beispiel einer Telemetrievorrichtung 50, die mit dem Kleidungsstück 60 kompatibel ist, ist in 4 gezeigt. Die Telemetrievorrichtung 50 hat einen Körperabschnitt 51, eine Öffnung 53 zum Unterbringen beispielsweise einer Batterie, eine die Öffnung 54 umgebende Oberfläche, die von einer Außenlippe 56 und einer Abdeckung 55 umgeben ist, die beispielsweise eine flexible Aufkleberabdeckung mit oder ohne Grafik- oder Textbereich sein kann. Zusätzlich hat die Telemetrievorrichtung zwei Bolzen 38 mit einem freiliegenden Steckerende, um abnehmbar mit den Schnappverbindern 62A und 62B des Kleidungsstücks 60 verbunden zu sein.
Wie oben erwähnt, ist es vorteilhaft, dass die Seitenwände 30 des Buchsenbereichs 20 der Geometrie des Steckerendes des Bolzens 38 einer Telemetrievorrichtung entsprechen. Wie zum Beispiel in 3 zu sehen ist, ist der Bodenabschnitt der Aussparung des oberen Kappenabschnitts 12 leicht nach innen zur Mitte des Buchsenbereichs gebogen/abgeschrägt. In ähnlicher Weise hat der Kopf des Bolzens 38 entsprechende Fasen 40. Die Fasen 40 des Bolzenkopfes 38 ermöglichen eine leichtere Führung des Bolzens 38 in den Buchsenbereich des Schnappverbinders 10.
8 zeigt ein Beispiel einer Bolzen- und Elektrodenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Bolzen und eine Elektrodenanordnung sind nützlich für die einfache Integration von Bolzen und Elektrode in einen Herzfrequenzmessgurt. Die Bolzen- und Elektrodenanordnung umfasst eine Elektrode 24 und einen integrierten Schnappverbinder 10 mit einem oberen Kappenabschnitt 12, einer leitenden Drahtfeder 16 in elektrischer Verbindung mit der Elektrode 24 und einer Basis 14. Die leitende Drahtfeder 16 kann innerhalb des Schnappverbinders beispielsweise durch eine oder mehrere Lippen 34 gehalten werden, die aus entsprechenden Kerben 35 in dem Flansch 26 des oberen Kappenabschnitts 12 gebildet sind.
Der Schnappverbinder 10 kann an einem beliebigen Punkt angeordnet sein und eine beliebige Ausrichtung in Bezug auf die Elektrode 24 aufweisen. Zusätzlich kann die Elektrode 24 die Form von etwas anderem als einem Streifen annehmen, wie im vorliegenden Beispiel gezeigt. Es kann jedoch vorteilhaft sein, den Schnappverbinder 10 an oder in Richtung eines Endes einer streifenartigen Elektrode 24 zu integrieren, wie in 8 gezeigt.
Gemäß dem vorliegenden Beispiel ist der Schnappverbinder 10 nahe einem Anschlussende der Elektrode 24 angeordnet. Die Drahtfeder 16 wird durch drei Lippen 34 in dem Schnappverbinder 10 gehalten. Die drei Lippen 34 und folglich die drei entsprechenden Kerben 35 sind so angeordnet, dass sich keine Kerbe zur Länge der Streifenelektrode 24 hin öffnet. Dies verleiht der Baugruppe ein gewisses Maß an Steifigkeit und Unterstützung.
Zusätzlich sind die Öffnungen 32 in der Seite des Buchsenbereichs 20 des Schnappverbinders 10 so angeordnet, dass sie parallel zur Länge der Elektrode 24 sind. Mit anderen Worten sind die Öffnungen 32 parallel zu den Seiten der Elektrode 24 angeordnet, wie in 8 gezeigt. Wenn zwei Schnappverbinder- und Elektrodenanordnungen, beispielsweise zwei der in 8 gezeigten Anordnungn, in einen Herzfrequenzmessgurt integriert sind, sind die Schnappverbinder 10 der Elektroden 24 typischerweise nahe beieinander angeordnet und die verbleibenden Endabschnitte der Elektroden erstrecken sich in entgegengesetzte Richtungen. Wenn eine elektronische Vorrichtung in das Paar von Schnappverbindern eingerastet ist, bietet die Anordnung Stabilität in Richtung der Anordnung, z. B. in der Ausrichtung von 8 in horizontaler Richtung (entlang der Länge der Elektrode). Somit können mit der Ausrichtung der Öffnungen 32 und der Drahtfeder 16, wie in der Figur gezeigt, die Drahtfedern Stabilität in der entgegengesetzten Richtung bereitstellen, inde sie z. B. die Ausrichtung von 8 in vertikaler Richtung (entgegengesetzt zur Länge der Elektrode) annehmen. Daher kann maximale Stabilität erreicht werden.
Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann beim Zusammenbau der Schnappverbinder- und Elektrodenanordnung ein oberer Kappenabschnitt 12 mittels beispielsweise eines leitenden Bandes 29 an einer Elektrode 24 befestigt werden. Das leitende Band 29 ist in 8 zu sehen, bei dem die Kerben im Flansch 26 gebildet wurden. In der Elektrode kann eine dem Buchsenbereich entsprechende Öffnung durchgeführt werden. Das leitende Band 29, z. B. ein Ring aus leitendem Band 29, kann auf einer ersten Oberfläche der Elektrode angeordnet werden, woraufhin der obere Kappenabschnitt darauf angeordnet werden kann. Das leitfähige Band 29 kann ein doppelseitiges leitendes Band sein, das beispielsweise Kohlefaserpartikel und eine Kupferbeschichtung aufweist.
Der Flansch 26 des oberen Kappenabschnitts 12 kann eine oder mehrere darin vorgeformte Öffnungen aufweisen. In ähnlicher Weise kann die Elektrode 24 eine oder mehrere vorgeformte Öffnungen aufweisen, die Öffnungen im Flansch 26 entsprechen, oder auf andere Weise dazu dienen, dass eine oder mehrere Verlängerungen vom Basisabschnitt dort hindurchtreten. Zusätzlich können eine oder mehrere Öffnungen durch den Flansch des oberen Kappenabschnitts 12 und/oder die Elektrode 24 gebildet sein. Der Basisabschnitt 14 wird dann durch Verlängerungen 28 an der Anordnung befestigt, die durch die Öffnungen in der Elektrode und im Flansch 26 verlaufen. Die Verlängerungen 28 werden dann beispielsweise mittels eines Ultraschall-, Laser- oder anderen Heizmittels verformt, um Kappen zu bilden und die Elektrode effektiv zwischen dem oberen Kappenabschnitt 12 und dem Basisabschnitt 14 einzuschließen.
Der Schnappverbinder 10 der Schnappverbinder- und Elektrodenanordnung kann einem bzw. einer der hier beschriebenen Beispiele und Ausführungsformen von Schnappverbindern entsprechen.
4 zeigt eine Telemetrievorrichtung 50 mit zwei freiliegenden Steckerkopfabschnitten eines Bolzens 38. In der Regel wurden Anschlussbolzen für Telemetrievorrichtungen in ein Gehäuse der Telemetrievorrichtung eingegossen oder auf andere Weise während der Herstellung in einem ähnlichen Prozess integriert. Bei solchen Herstellungstechniken treten jedoch mehrere Probleme auf, wenn die Vorrichtungen extremen Bedingungen, Flüssigkeiten oder Dämpfen ausgesetzt werden. Daher wird hier ein neuartiger Bolzen 38 für eine Telemetrievorrichtung beschrieben, der teilweise mit einem Gewinde versehen ist und in eine Öffnung in einem Steckerverbindungsende einer Telemetrievorrichtung eingeschraubt werden kann. Indem mindestens ein Abschnitt des Gewindes vor dem Einschrauben mit einem Klebstoff beschichtet wird, um den Bolzen 38 zu platzieren, kann er sicher in der Öffnung befestigt werden und eine vollständig wasserdichte Abdichtung zwischen dem Bolzen 38 und der Telemetrievorrichtung sicherstellen, was jeder Dichtung, die mit einer Formtechnik hergestellt werden kann, weit überlegen ist.
7a zeigt ein Beispiel eines Bolzens gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 7b zeigt einen Ausschnitt des Bolzens von 7a. Der Bolzen 38 umfasst oder besteht aus im Allgemeinen drei Abschnitten, einem Steckerkopfabschnitt, einem Mittelabschnitt und einem Endabschnitt.
Mindestens ein Abschnitt des Steckerkopfabschnitts kann in einen Buchsenbereich eines Schnappverbinders passen. Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Steckerkopfabschnitt des Bolzens 38 so konfiguriert, dass er in einen Buchsenbereich 20 eines Schnappverbinders 10 passt, wie oben beschrieben. Als solches ist mindestens ein Abschnitt des Steckerkopfabschnitts außerhalb des Gehäuses 51 einer elektronischen Vorrichtung angeordnet. Gemäß bestimmten Beispielen befindet sich der gesamte Kopfabschnitt außerhalb des Gehäuses 51. Außerdem befindet sich gemäß bestimmten Beispielen nur der Kopfabschnitt außerhalb des Gehäuses 51.
In Bezug auf die vorliegende Offenbarung weist der Steckerkopfabschnitt ein Anschlussende auf, das das Anschlussende des Bolzens 38 ist. Der Steckerkopfabschnitt erstreckt sich zwischen dem Anschlussende und einem zweiten Ende, das den Steckerkopfabschnitt von einem mittleren Abschnitt trennt. Die Länge des Steckerkopfabschnitts des Bolzens 80 ist die Länge zwischen dem Anschlussende und dem zweiten Ende.
Gemäß bestimmten Beispielen umfasst der Steckerkopfabschnitt ein abgeschrägtes 40-poliges Ende, das von einem maximalen Durchmesser 82 des Steckerkopfabschnitts nahe dem terminalen Ende abgeschrägt ist. Die Fase wird hinzugefügt, um einen Drahtfederschnappverbinder zu führen, beispielsweise um die leitenden Drahtfedern 16 im Buchsenbereich 20 des Schnappverbinders 10 zu führen, wenn der Steckerkopfabschnitt in den Schnappverbinder eingeführt wird. Wenn die Fasen zu klein sind, können sie den Steckerkopfabschnitt des Bolzens 38 nicht effizient in einen Schnappverbinder einführen. Das Ausmaß der Fase ist die Differenz zwischen dem maximalen Durchmesser 82 des Steckerkopfabschnitts und dem Durchmesser 84 am Anschlussende des Bolzens.
Zusätzlich befindet sich jenseits des maximalen Durchmessers 82 des Steckerkopfabschnitts in Richtung des Mittelabschnitts eine konkave, bogenförmige Aussparung. Die konkav gewölbte Aussparung ist beispielsweise in 7A, 7B, 7C und 3 zu sehen. Die konkav gewölbte Aussparung dient zum Herstellen einer stabilen Verbindung mit einer leitenden Drahtfeder 16 eines Schnappverbinders 10. Gemäß den vorliegenden Beispielen ist die konkav gewölbte Aussparung gegenüber dem maximalen Durchmesser 82 des Steckerkopfabschnitts leicht zurückgesetzt. Der Bereich mit dem maximalen Durchmesser 82 kann flach sein oder sich an einem Punkt oder Scheitelpunkt einer Kurve befinden. Wie zum Beispiel in 3 gezeigt, kann der Steckerkopfabschnitt eine Fase zwischen dem maximalen Durchmesser 82 des Steckerkopfabschnitts und dem Beginn der konkav gewölbten Aussparung umfassen. Eine solche Fase kann implementiert werden, um den Steckerkopfabschnitt des Bolzens an Ort und Stelle zu halten, bis eine kritische Zugkraft erreicht ist. Die Krümmung der konkav gewölbten Aussparung kann so gewählt werden, dass sie einen gewünschten oder standardmäßigen Durchmesser der leitfähigen Drahtfeder 16 ergänzt.
Hinter der konkav gewölbten Aussparung befindet sich zum mittleren Abschnitt hin das zweite Ende des Steckerkopfabschnitts. Das zweite Ende kann ein imaginärer Bruch zwischen dem Steckerkopfabschnitt und dem Mittelabschnitt sein. Nach bestimmten Beispielen kann das zweite Ende jedoch einen Durchmesser 96 aufweisen, der geringfügig größer ist als das Ende der konkav gewölbten Aussparung und/oder eine Unterlegscheibe, die als Stopfen während des Schraubvorgangs des Einführens des Bolzens 38 in eine Öffnung einer elektronischen Vorrichtung dienen kann. Während in den meisten Beispielen der Durchmesser 96 der Unterlegscheibe und/oder des zweiten Endes des Steckerkopfabschnitts kleiner oder gleich dem maximalen Durchmesser 82 des Steckerkopfabschnitts ist, kann der Durchmesser 96 der Unterlegscheibe und/oder des zweiten Endes des Steckerkopfabschnitts größer sein als der maximale Durchmesser 82 des Steckerkopfabschnitts.
Der Endabschnitt 72 des Bolzens liegt dem Steckerkopfabschnitt gegenüber. Der Endabschnitt hat ein Anschlussende, das das zweite Anschlussende des Bolzens gegenüber dem Anschlussende des Steckerkopfabschnitts des Bolzens 38 ist. Der Endabschnitt erstreckt sich über einen Abstand vom zweiten Anschlussende des Bolzens zum Mittelabschnitt des Bolzens, der die Länge 92 des Endabschnitts 72 des Bolzens 38 hat. Die Trennung zwischen dem Mittelabschnitt des Bolzens und dem Endabschnitt kann eine imaginäre Unterbrechung sein. Die Trennung zwischen dem Mittelabschnitt des Bolzens und dem Endabschnitt kann jedoch eine Änderung des Durchmessers und/oder der Bruch zwischen dem Gewindeabschnitt und dem Nichtgewindeabschnitt am dem Steckerkopfabschnitt gegenüberliegenden Ende des Bolzens sein.
Gemäß bestimmten Beispielen ist der Endabschnitt 72 des Bolzens dadurch gekennzeichnet, dass er kein Gewinde aufweist. Zusätzlich kann das Anschlussende des Endabschnitts 72 vom Durchmesser 94 des Endabschnitts 72 nach innen abgeschrägt werden. Der Endabschnitt 72 des Bolzens dient zum Herstellen einer elektromechanischen Verbindung zwischen dem Bolzen 38 und einer Komponente der elektrischen Vorrichtung.
Zwischen dem Steckerkopfabschnitt und dem Endabschnitt 72 befindet sich der Mittelabschnitt 88. Nach bestimmten Beispielen ist der Mittelabschnitt dadurch gekennzeichnet, dass er zumindest teilweise mit Gewinde versehen ist. Zusätzlich ist nach bestimmten Beispielen der gesamte Mittelabschnitt 88 des Bolzens mit einem Gewinde versehen. Die Gewinde des Mittelabschnitts 88 sind ein Mittel zum Befestigen des Bolzens 38 in einer Öffnung einer elektronischen Vorrichtung. Ein Beispiel für das Gewinde für den Mittelabschnitt ist Remform F 2,5 mm.
Gemäß bestimmten Beispielen hat der Mittelabschnitt 88 des Bolzens 38 einen konstanten Durchmesser. Zusätzlich ist gemäß bestimmten Beispielen der Durchmesser des Mittelabschnitts 88 kleiner als der Durchmesser 96 am zweiten Ende des Steckerkopfabschnitts. Ferner ist gemäß bestimmten Beispielen der Durchmesser des Mittelabschnitts 88 größer als der Durchmesser 94 des Endabschnitts 72 des Bolzens 38.
Gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist der Steckerkopfabschnitt einen zentrierten Hohlraum 42 auf, der am terminalen Ende des Steckerkopfabschnitts offen ist. Ein Beispiel für einen solchen Hohlraum 42 ist in Schnittfigur 7b gezeigt. Der Hohlraum 42 dient zum Anbringen über einem Führungsbolzen 22 eines Schnappverbinders 10 gemäß der obigen Offenbarung. Das Vorhandensein eines Führungsbolzens 22 in einem Schnappverbinder 10 und eines entsprechenden Hohlraums 42 in einem Steckerkopfabschnitt eines Bolzens 38 ermöglicht eine verbesserte Stabilität der Verbindung zwischen dem Bolzen 38 und dem Schnappverbinder 10, wodurch eine wesentlich kompaktere Schnappverbinderkonstruktion ermöglicht wird. Während gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Hohlraum 42 am terminalen Ende des Steckerkopfabschnitts zentriert ist, kann der Hohlraum 42 gemäß anderen Ausführungsformen außermittig sein.
Zusätzlich kann der Hohlraum als Aussparung für ein Torx-Werkzeug oder ein anderes Werkzeug während des Schraubprozesses während der Herstellung verwendet werden, wenn der Bolzen 38 in eine Öffnung einer elektronischen Vorrichtung eingeführt wird. Als solches kann der Hohlraum eine Vielzahl von Abmessungen und Geometrien aufweisen, einschließlich beispielsweise eines zylindrischen Hohlraums, eines konischen Hohlraums, einer TORX PLUS-, z. B. 10IP-, 81P- oder 6IP-Geometrie, eines kubischen Hohlraums und/oder einer ähnlichen Geometrie oder Kombination von davon. Der Hohlraum kann direkt einem Führungsbolzen 22 eines Schnappverbinders 10 entsprechen, in den der Bolzen 38 einzuführen ist. Zusätzlich kann der Hohlraum eine andere Geometrie aufweisen, die lediglich mit der Geometrie des Führungsbolzens 22 kompatibel ist. Zum Beispiel kann der Hohlraum eine TORX PLUS IP6-Geometrie mit einem Durchmesser von 1,75 mm aufweisen und der Führungsbolzen kann zylindrisch oder konisch sein und einen maximalen Durchmesser von 1,75 mm oder etwas weniger aufweisen.
Gemäß bestimmten Beispielen beträgt die Tiefe 86 des Hohlraums 42 mindestens 0,9 mm. Nach anderen Beispielen kann die Tiefe zwischen 0,5 und 1,5 mm liegen.
7c zeigt ein alternatives Beispiel eines Bolzens gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem der Bolzen keinen Hohlraum 42 aufweist.
Gemäß einem Beispiel eines Bolzens gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt die Länge 80 des Steckerkopfabschnitts 2,1 mm, die maximale Breite 82 des Steckerkopfabschnitts beträgt 4,1 mm, der Durchmesser 84 des Anschlussendes des Steckerkopfabschnitts beträgt 3 mm, die Tiefe 86 des Hohlraums beträgt 1,5 mm, die Länge des Mittelabschnitts beträgt 5 mm, die Länge 92 des Endabschnitts beträgt 2 mm, der Durchmesser 96 des zweiten Endes des Steckerkopfabschnitts beträgt 3,6 mm, das Gewinde des Mittelabschnitts ist Remform F 2,5 mm und der Durchmesser 94 des Endabschnitts beträgt 1,5 mm.
Allgemeiner kann die Länge 80 des Steckerkopfabschnitts zwischen 1 und 3 mm liegen, die maximale Breite 82 des Steckerkopfabschnitts kann zwischen 3,9 und 4,3 mm liegen, der Durchmesser 84 des Anschlussendes des Steckerkopfabschnitts kann zwischen 2,8 und 3,6 mm liegen, die Tiefe 86 des Hohlraums kann zwischen 0,8 und 1,5 mm liegen, die Länge des Mittelabschnitts kann zwischen 3 und 5 mm liegen, die Länge 92 des Endabschnitts kann zwischen 0 und 3 mm liegen, der Durchmesser 96 des zweiten Endes des Steckerkopfabschnitts kann zwischen 3 und 4 mm liegen und der Durchmesser 94 des Endabschnitts kann zwischen 1 und 2 mm liegen.
Zusätzlich ist hierin eine elektronische Vorrichtung 50 offenbart, die ein Gehäuse 51 und mindestens einen Steckerverbindungsabschnitt aufweist, wie zum Beispiel in 6 gezeigt. Die Steckerverbindungsabschnitte der elektronischen Vorrichtung 50 dienen zum lösbaren Verbinden der elektronischen Vorrichtung 50 mit einem Buchsenschnappverbinder 10. Die Steckerverbindungsabschnitte der elektronischen Vorrichtung 50 umfassen einen Bolzen 38, wie oben diskutiert.
Wie zum Beispiel in 6 gezeigt, befindet sich der gesamte Steckerkopfabschnitt des Bolzens 38 gemäß dem vorliegenden Beispiel außerhalb des Gehäuses 51 der elektronischen Vorrichtung 50. Gemäß bevorzugten Ausführungsformen besteht der Bolzen aus einem elektrisch leitenden Material. Zusätzlich besteht ein Zweck des Bolzens darin, eine elektrische Verbindung zwischen einem Abschnitt eines Schnappverbinders 10 und einer elektronischen Komponente 76 einer elektronischen Vorrichtung 50 zu erleichtern. Fachleute werden jedoch Ausführungsformen eines Bolzens 38 erkennen, der nur teilweise aus einem leitenden Material besteht, das die hier offenbarte elektrische Verbindung ermöglichen kann und als solches nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung abweichen würde.
Wie oben beschrieben, ist der Bolzen 38 mit einem Gewinde versehen und wird während der Herstellung in eine Öffnung des Gehäuses 51 einer elektronischen Vorrichtung eingeschraubt. Während oder vor dem Einsetzen und/oder Einschrauben des Bolzens 38 ist mindestens ein Abschnitt der Gewinde des Mittelabschnitts der Schraube mit einem Klebstoff bedeckt und/oder ist in Kontakt mit diesem. Ein Beispiel für einen Klebstoff ist Spedcaps Orange. Der Klebstoff sichert nicht nur den Bolzen 38 im Gehäuse der Elektronikvorrichtung, sondern trägt auch zur Bildung einer wasserdichten Barriere zwischen der Umgebung und der elektronischen Komponente 76 bei.
Während der Herstellung kann eine Öffnung in dem Gehäuse 51 und/oder dem inneren Hohlraum einer Elektronikvorrichtung 50 gebildet oder hergestellt werden. Die Öffnung kann mit Gewinde oder ohne Gewinde versehen sein. In Beispielen, in denen die Öffnung nicht mit Gewinde versehen ist, kann das Material so beschaffen sein, dass ein Gewinde innerhalb der Öffnung gebildet wird, während der Bolzen 38 in die Öffnung geschraubt und/oder eingeführt wird. Während die vorliegende Beschreibung eine Öffnung beschreibt, die in einem Gehäuse und/oder Hohlraum einer elektronischen Vorrichtung vorgeformt wird, erkennen Fachleute Ausführungsformen, bei denen ein Bolzen 38 teilweise oder vollständig eine eigene Öffnung in einem Gehäuse und/oder Hohlraum einer elektronischen Vorrichtung erzeugen kann, wobei die Ausführungsformen ansonsten nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung abweichen würden.
Am oder in Richtung des Endes der Öffnung in der Elektronikvorrichtung befindet sich eine Komponente, bei der der Endabschnitt des Bolzens 38 in elektromechanischer Verbindung steht. Die Komponente kann eine Elektronikkomponente der Elektronikvorrichtung 50 sein. Zusätzlich, zum Beispiel um Abweichungen im Herstellungsprozess zu berücksichtigen, kann am Ende oder in Richtung des Endes der Öffnung ein Federkontakt 70 vorhanden sein, mit dem der Bolzen elektromechanisch verbunden ist, sobald er in die Öffnung eingeschraubt/eingesetzt ist. Der Federkontakt 70 kann dann elektrisch mit einer elektronischen Komponente 76 wie einer Leiterplatte verbunden werden. Die elektrische Komponente 76 kann durch eine Abdeckung 74 oben auf der Elektronikvorrichtung 50 zugänglich sein.
Zusätzlich kann das Gehäuse 51 der Elektronikvorrichtung 50 einen Vorsprung 68 am Steckerverbindungsabschnitt aufweisen. Der Steckerkopfabschnitt des Bolzens 38 kann sich teilweise oder vollständig außerhalb des Gehäuses und des Vorsprungs 68 der elektronischen Vorrichtung 50 befinden. Der Vorsprung 68 kann sich vom zweiten Ende des Steckerkopfabschnitts des Bolzens, z. B. der Unterlegscheibe, zumindest teilweise entlang des Mittelabschnitts des Bolzens 38 erstrecken. Der Vorsprung 68 kann sich beispielsweise zwischen 0 und 2 mm von der Basis der Elektronikvorrichtung erstrecken. Zusätzlich kann der Vorsprung 68 einen Durchmesser aufweisen, der größer als der maximale Durchmesser 82 des Steckerkopfabschnitts des Bolzens ist.
Gemäß einem Beispiel eines Systems mit einer Elektronikvorrichtung 50 und mindestens einem Schnappverbinder 10 gemäß der vorliegenden Beschreibung kann der Schnappverbinder 10 eine Versiegelung 64 aufweisen, beispielsweise wie in 5 gezeigt. Die Versiegelung kann um einen vorbestimmten Betrag aus dem Buchsenbereich 20 zurückversetzt werden. In ähnlicher Weise kann der Vorsprung 68 des Steckerverbindungsabschnitts so ausgelegt sein, dass er genau in den Spalt passt, den die Versiegelung 64 hinterlässt, wie zum Beispiel in 6 gezeigt. Als solches ist der Außendurchmesser des Vorsprungs 68 im Wesentlichen gleich oder geringfügig kleiner als die Öffnung in der Versiegelung 64. In ähnlicher Weise kann die Länge des Vorsprungs 68 im Wesentlichen gleich oder geringfügig größer oder kleiner als die Dicke der Versiegelung 64 sein.
Die hier beschriebene elektronische Vorrichtung 50 kann ein Telemetriesender und/oder ein Telemetriesendeempfänger sein. Beispiele für Telemetrie-Sender- und Sendeempfänger-Module, die mit Herzfrequenzmessgurten verwendet werden, um Informationen zum Herzschlag eines Benutzers an einen entfernten Empfänger zu übertragen. Fachleute erkennen unzählige elektronische Vorrichtungen und Telemetrievorrichtungen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Solche elektronischen Vorrichtungen können eine Anzeige umfassen oder nicht und können Informationen drahtlos übertragen oder nicht. Darüber hinaus können sie möglicherweise eine Vielzahl von Daten, die nicht auf die Herzfrequenz beschränkt sind, an einen entfernten Empfänger senden.
Weiterhin wird hierin ein System offenbart, das einen oder mehrere Schnappverbinder 10 wie hierin beschrieben in Kombination mit einer elektronischen Vorrichtung mit einem oder mehreren hier beschriebenen Bolzen 38 umfasst. Ein solches System kann beispielsweise die Form eines Herzfrequenzmessgurts und einer Telemetrievorrichtung zum Übertragen von Herzfrequenzdaten vom Herzfrequenzmessgurt aufweisen.
Wie oben diskutiert, sind die hier beschriebenen Schnappverbinder besonders gut zur Integration in Kleidungsstücke geeignet. Der Abstand zwischen den Schnappverbindern bei der Integration in ein Kleidungsstück sollte jedoch innerhalb einer kleinen Toleranz gegenüber dem Abstand der Telemetrievorrichtung liegen. Während die derzeitigen Hersteller von Herzfrequenzmessgurten über die Ausrüstung und Erfahrung verfügen, um diesen Installationsgrad zu erreichen, ist dies in der Bekleidungsindustrie nicht der Fall. Daher wird hier eine Elektrodenanordnung 120 bereitgestellt, wie in 9 bis 11 gezeigt.
9 zeigt eine Explosionsansicht einer beispielhaften Elektrodenanordnung 120. Die Elektrodenanordnung kann in einem oder mehreren Teilen an einen Benutzer geliefert werden. Zum Beispiel kann die Elektrodenanordnung in einer einzigen zusammengebauten Form geliefert werden, wie zum Beispiel in 11 gezeigt. Die Elektrodenanordnung kann auch in einem oder mehreren Teilen vorliegen, beispielsweise mit zwei Unteranordnungen der Elektrode 24 und des oberen Kappenabschnitts 12, wie in 8 gezeigt, und einem Verbindungselement 110, wie in 10 gezeigt. Darüber hinaus können andere Unteranordnungen aus den hier offenbarten Teilen hergestellt werden.
9 zeigt die beispielhaften Abschnitte einer Elektrodenanordnung 120 die Folgendes umfasst: eine erste Elektrode 24 mit einem oberen Kappenabschnitt 12, eine zweite Elektrode 24 mit einem oberen Kappenabschnitt 12, einen ersten Basisabschnitt 14 eines Schnappverbinders, einen zweiten Basisabschnitt eines Schnappverbinders 14 und einen nicht dehnbaren Materialabschnitt 102. Typischerweise sind die zwei Basisabschnitte 14 und der nicht dehnbare Materialabschnitt 102 in einem einzelnen Verbindungselement 110 vorgeformt, wie in 10 gezeigt. Der obere Kappenabschnitt 12, die Elektrode 24 und der Basisabschnitt 14 können einem der oben beschriebenen Beispiele und Ausführungsformen entsprechen. Darüber hinaus können die Elektroden 24 Elektrodenstreifen mit unterschiedlichen Längen und Abmessungen sein, wie in 8, 9 und 11 gezeigt.
10 zeigt ein Beispiel eines Verbindungselements 110. In einer Ausführungsform bestehen die Basisabschnitte 14 aus einem ersten Material mit einer Steifheit, die hoch genug ist, um ordnungsgemäß als Basis eines Schnappverbinders, beispielsweise eines starren Kunststoffs, zu fungieren. Um die Tragbarkeit von Kleidungsstücken mit einer darin integrierten Elektrodenanordnung zu verbessern, sind die starren Basisabschnitte durch einen nicht dehnbaren Materialabschnitt 102 verbunden, der eine geringere Steifigkeit als die der Basisabschnitte 14 aufweist. Der nicht dehnbare Materialabschnitt 102 ist nicht dehnbar, so dass in einem nicht verformten Zustand der Abstand zwischen den Basisabschnitten 14 unveränderlich ist. Wenn jedoch ein Kleidungsstück ohne eine an den Schnappverbindern angebrachte Telemetrievorrichtung 50 getragen wird, ist es für die Tragbarkeit des Kleidungsstücks von Nutzen, dass sich der Verbindungsabschnitt zwischen den Schnappverbindern biegen kann.
Wie in 10 gezeigt, weist das Verbindungselement 110 drei Steifigkeitsabschnitte I, II und III auf. Die Abschnitte 1 bis III sind normalerweise gleich, aber gespiegelt und haben die gleiche Steifigkeit. Diese Abschnitte, typischerweise zumindest größtenteils der Basisabschnitt 14, sind wie oben in Bezug auf den Basisabschnitt 14 beschrieben. Nach bestimmten Beispielen sind die Abschnitte I und II und/oder die Basisabschnitte 14 im Wesentlichen starr. Der Mittelabschnitt 102 ist nach bestimmten Beispielen im Wesentlichen flexibel. Als solches haben nach bestimmten Beispielen der erste und der zweite Basisabschnitt eine erste Steifheit und der nicht dehnbare Materialabschnitt eine zweite Steifheit, die niedriger als die erste Steifheit ist.
Gemäß bestimmten Ausführungsformen werden die Basisabschnitte 14 getrennt hergestellt und dann mit dem nicht dehnbaren Materialabschnitt 102 kombiniert. In einigen Beispielen bestehen die Basisabschnitte 14 aus einem ersten Material und die nicht dehnbaren Materialabschnitte 102 aus einem zweiten Material. Die Basisabschnitte 14 können vorgefertigt und dann mit dem zweiten Material heißgeformt werden, um das Verbindungselement 110 zu bilden. Der Basisabschnitt 14 kann einen oder mehrere Abschnitte seiner Umfangsgeometrie 104a-c aufweisen, die durch einen oder mehrere Abschnitte der Umfangsgeometrie 106a-c des nicht dehnbaren Materialabschnitts 102 ergänzt werden. Diese komplementären Abschnitte der Umfangsgeometrie können das chemomechanische Verbinden beim Heißformen unterstützen. Diese komplementären Abschnitte der Umfangsgeometrie können auch ausreichen, um eine mechanische Kopplung zwischen den Basisabschnitten 14 und dem nicht dehnbaren Materialabschnitt 102 allein bereitzustellen. Klebstoffe oder andere Kopplungsverfahren können ebenfalls verwendet werden. Beispiele für das nicht dehnbare Material sind flexible Polymere und Kunststoffe sowie nicht dehnbare technische Gewebe.
Das Verbindungselement 110 kann ein integrales Element sein. Das Verbindungselement 110 kann aus einem einzigen Material bestehen. Wenn das Verbindungselement 110 aus einem einzigen Material besteht, weist das Material, das die Basisabschnitte und Abschnitte 1 und III bildet, eine ausreichende Steifheit auf, um als Basisabschnitt des Schnappverbinders zu wirken. Um den nicht dehnbaren Materialabschnitt unabhängig von der Zusammensetzung des Verbindungselements 110 flexibel oder flexibler zu machen, kann der nicht dehnbare Materialabschnitt Strukturelemente aufweisen, die seine Steifheit im Vergleich zu dem ersten und dem zweiten Basisabschnitt verringern. Beispiele für solche Strukturelemente sind: Schlitze, Lücken im Material, Täler im Material, Löcher im Material und Bereiche mit Material mit geringerer Dicke als andere Bereiche.
Wie oben beschrieben, kann die Elektrodenanordnung 120 ein Kit sein und mindestens eines der folgenden Teile kann nicht mit seinem jeweiligen Abschnitt verbunden sein: die erste Elektrode, der obere Kappenabschnitt der ersten Elektrode, die zweite Elektrode, der obere Kappenabschnitt der zweiten Elektrode und das Verbindungselement. Die Basisabschnitte können auch vom Verbindungselement getrennt sein, insbesondere in Ausführungsformen, bei denen die Basisabschnitte lediglich mechanisch mit dem nicht dehnbaren Materialabschnitt gekoppelt sind. Als solche können die erste Elektrode 24 und die zweite Elektrode 24 mit ihren jeweiligen ersten und zweiten Basisabschnitten 14 des Verbindungselements 102 gekoppelt oder koppelbar sein.
Zusätzlich können die oberen Kappenabschnitte 12 angeordnet, gekoppelt, koppelbar und/oder an einer Seite der Elektrode 24 befestigt sein. Wenn jeder obere Kappenabschnitt 12 einen Flansch 26 aufweist, kann jeder Flansch mehrere Öffnungen zum Befestigen des oberen Kappenabschnitts an der jeweiligen Elektrode und dem Basisabschnitt aufweisen. Jede Elektrode kann dann einen komplementären Satz von Öffnungen aufweisen, und jeder Basisabschnitt kann einen komplementären Satz von Verlängerungen zum Einsetzen durch die Öffnungen in den oberen Kappenabschnitten und die entsprechenden Elektroden zum Sichern der Anordnung aufweisen.
11 zeigt ein Beispiel einer Elektrodenanordnung, die eine einzelne Einheit ist und bei der die erste Elektrode und die zweite Elektrode mit ihren jeweiligen ersten und zweiten Basisabschnitten des Verbindungselements gekoppelt sind. Während die Elektrodenanordnung in den Figuren in einer Ausführungsform mit nur zwei Schnappabschnitten gezeigt ist, können Elektrodenanordnungen einen oder mehrere weitere Schnappverbinderabschnitte umfassen. In ähnlicher Weise kann das Verbindungselement 110 einen oder mehrere weitere Basisabschnitte aufweisen. Eine Elektrodenanordnung mit mehr als zwei Schnappverbinderabschnitten kann ein einzelnes Verbindungselement 110 aufweisen, das alle Basisabschnitte enthält. Eine Elektrodenanordnung mit mehr als zwei Schnappverbinderabschnitten kann mehrere Verbindungselemente 110 mit gleicher oder unterschiedlicher Anzahl von Basisabschnitten aufweisen. Weiterhin kann eine Elektrodenanordnung mit mehr als zwei Schnappverbinderabschnitten ein einzelnes Verbindungselement mit einer Konstruktion ähnlich der in der Figur gezeigten zusammen mit zusätzlichen Basisabschnitten 14 aufweisen, die an Elektroden 24 angebracht sind und nicht direkt an einem bestimmten Verbindungselement angebracht sind.
Jede der oben diskutierten Elektrodenanordnungen 120 kann leicht in ein Kleidungsstück integriert werden. Elektrodenanordnungen können in ein Kleidungsstück integriert werden, indem sie beispielsweise auf oder zwischen eine Materialschicht genäht werden. Andere Integrationsverfahren, einschließlich Laminieren, die tatsächlich in das Kleidungsstück integriert werden oder das Material ganz oder teilweise um die Anordnung herum herstellen, sind möglich.
Wenn sie in ein Kleidungsstück integriert sind, kann mindestens ein Abschnitt sowohl der ersten als auch der zweiten Elektrode so angeordnet werden, dass sie während des normalen Gebrauchs des Kleidungsstücks in direktem Kontakt mit der Haut eines Benutzers, z. B. auf der Innenseite eines Kleidungsstücks, angeordnet sein können. Zusätzlich kann, wenn sie in ein Kleidungsstück integriert sind, mindestens ein Abschnitt jedes Abschnitts der oberen Kappe direkt auf einer Seite des Kleidungsstücks zugänglich sein, die vom Träger entfernt getragen werden soll, so dass die Schnappverbinder zugänglich sind, wenn das Kleidungsstück getragen wird. Ein Beispiel dafür ist in 5 dargestellt. Ähnlich wie in 5 kann das Kleidungsstück ferner eine Versiegelung 64 umfassen.
Elektrodenstreifen können auch längere Leitpfadabschnitte aufweisen. Beispielsweise können die Elektroden 24 einen ersten Abschnitt aufweisen, der so angeordnet ist, dass er an der Haut eines Trägers anliegt, und einen zweiten Abschnitt, der ein leitender Pfadabschnitt ist, der von der Haut isoliert werden soll. Die Elektrode 24 oder nur ein Abschnitt davon, wie der leitende Abschnitt, kann mit einem leitenden Textilmaterial anstelle eines leitfähigen Standardelastomers hergestellt werden. Diese Arten von Konstruktionen können längere Pfade für EMG-Signale mit niedrigerer Spannung ermöglichen.
Ein Kleidungsstück ist im Wesentlichen alles, was getragen werden kann. Beispiele für solche Kleidungsstücke sind Sporthemd, Sport-BH, technisches Hemd, Unterwäsche, Kompressionskleidungsstück, Herzfrequenzmessgurt, Gummiband und Sporthose. Die Elektrodenanordnungen können in jeden Abschnitt der Kleidungsstücke integriert werden. Beispielsweise kann sich bei Sport-BHs die Elektrodenanordnung im Wesentlichen in der Mitte des Sport-BH befinden und kann problemlos mit einer Telemetrievorrichtung zur Überwachung von Herzfrequenzinformationen verwendet werden. Ein weiteres Beispiel sind Hemden. Eine Elektrodenanordnung kann sich in der Nähe der Brust des Kleidungsstücks befinden, um die Herzfrequenzinformationen zu überwachen, und eine oder mehrere zusätzliche Elektrodenanordnungen können sich zur Muskelmessung, z. B. EMG, an den Armen oder in der Nähe der Arme befinden. In ähnlicher Weise können bei einer Hose oder Shorts mehrere Elektrodenanordnungen in Bereichen um die zu überwachenden Muskelgruppen integriert sein.
12A - 12C zeigen die Herstellung einer Elektromechanik gemäß einer Ausführungsform. In 12A emittiert eine Materialschicht-Abscheidungsvorrichtung 121 feste, flüssige oder gasförmige Partikel 122 auf einen metallischen oberen Kappenabschnitt 123 eines Buchsenschnappverbinders. Der obere Kappenabschnitt 123 ist hier mit einer nach oben weisenden Unterseite dargestellt, wie durch die gestrichelten Linien der Wände eines Buchsenbereichs 125 angezeigt. In dieser Ausführungsform ist die Unterseite des oberen Kappenabschnitts 123 somit mit einer nicht oxidierenden leitenden Materialschicht beschichtet, siehe Schicht 19 in 3 und 6.
Das Material der Beschichtung kann Gold, Platin, Iridium, Titan oder irgendein anderes hochleitfähiges und nicht oxidierendes Material umfassen. Die Abscheidungstechnik kann Atomlagenabscheidung (ALD), physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), Ionenbeschichtung (IP) oder ein anderes geeignetes Verfahren zur Abscheidung einer dünnen nicht oxidierenden leitenden Materialschicht auf einer metallischen Oberfläche sein.
Die beschichtete Oberfläche, zumindest der Flanschabschnitt 124 des Schnappverbinders, ist beim Zusammenbau einem leitenden Abschnitt einer Materialschicht 126 zugewandt und kommt mit diesem in Kontakt. Der Boden des Buchsenbereichs 125 kann die Materialschicht 126 durchstoßen und durch diese hindurch reichen, siehe 12B. Der leitende Abschnitt kann in einigen Ausführungsformen die gesamte Materialschicht 126 bedeuten, wenn eine solche Schicht ein integraler Bestandteil von z. B. einem Elektrodengurt oder nur ein Teil der Materialschicht 126 ist, beispielsweise in dem Fall, in dem die Elektroden 127 in ein Textil oder ein Kleidungsstück integriert sind, wie in 12B.
Wie in 12C gezeigt, ist ein Basisabschnitt 128 an dem oberen Kappenabschnitt 123 und der Materialschicht 126 von unterhalb des oberen Kappenabschnitts angebracht und durch ein beliebiges Mittel wie oben beschrieben an Ort und Stelle befestigt. Der Basisabschnitt 128 kann aus einem metallischen Material oder aus einem Polymermaterial bestehen. Die beschichtete Oberfläche des oberen Kappenabschnitts 123 und der leitende Abschnitt der Materialschicht sind fest zusammengedrückt, was eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen den Teilen sicherstellt.
13A - 13C zeigen verschiedene Implementierungen der Elektroden in einer erfindungsgemäßen elektromechanischen Anordnung. In 13A umfasst die beispielhafte erfindungsgemäße Anordnung 130 zwei obere Kappenabschnitte 133, die an der Materialschicht 134 befestigt sind und diese teilweise durchdringen, die zumindest teilweise leitend ist und somit in elektrischem Kontakt mit den oberen Kappenabschnitten steht. Unter der Schicht 134 befindet sich eine Elektrodenschicht 135. Offensichtlich müssen in üblichen Konfigurationen von Herzschlagsensorvorrichtungen separate leitende Bereiche in der Schicht 134 für jeden Kappenabschnitt 133 vorhanden sein, um die Kappen nicht miteinander kurzzuschließen und einen Signalweg für zwei Elektroden zu einer Herzschlagmessvorrichtung bereitzustellen, die mit Schnappverbindern an einem Gurt oder Kleidungsstück befestigt ist, von dem mindestens die Schicht 134 einen Teil bildet.
In 13B ist eine beispielhafte erfindungsgemäße Anordnung 131 gezeigt, die zwei obere Kappenabschnitte 133 umfasst, die an der Materialschicht 137 befestigt sind und diese teilweise durchdringen, die zumindest teilweise leitend ist und somit in elektrischem Kontakt mit den oberen Kappenabschnitten steht. Zwei durch gepunktete Linien 136 gekennzeichnete Elektroden sind in die Schicht 137 eingebettet.
In 13C ist eine beispielhafte erfindungsgemäße Anordnung 132 von der Unterseite gezeigt, die zwei Basisabschnitte 138 umfasst, die an den oberen Kappenabschnitten (nicht gezeigt) befestigt sind und an einer Materialschicht 139 anliegen. Zwei durch gepunktete Linien 136 gekennzeichnete Elektroden sind in die Schicht 139 eingebettet. Die Materialschicht 139 ist unter der Schicht 134 laminiert oder auf andere Weise geschichtet und weist leitende Abschnitte wie oben beschrieben auf. Die Elektroden 136 werden dann zu einem elektrischen Kontakt zwischen den Schichten und zu den oberen Kappenabschnitten der Schnappverbinder gegenüber den Basisabschnitten 138 gebracht.
Der elektrische Kontakt zwischen den Elektroden und dem leitenden Abschnitt einer Schicht kann durch jedes herkömmliche Mittel sichergestellt werden, unabhängig davon, ob die Elektroden in die Schicht integriert sind oder nicht. Die Elektroden haben per Definition Kopplungsmittel für die von ihnen erzeugten Sensorsignale, die ein leitendes Material auf einer flachen Elektrodenmaterialschicht umfassen können. Wenn ein solcher Bereich in festen Kontakt mit dem leitenden Abschnitt einer Schnappverbinder-tragenden Schicht gebracht wird, z. B. durch einen leitfähigen Klebstoff, Ultraschallschweißen usw., wird ein elektrischer Kontakt zwischen einer Elektrode und einem Schnappverbinder hergestellt.
Es versteht sich, dass die offenbarten Ausführungsformen der Erfindung nicht auf die hierin offenbarten besonderen Strukturen, Verfahrensschritte oder Materialien beschränkt sind, sondern auf Äquivalente davon ausgedehnt werden, wie dies von Fachleuten auf dem relevanten Gebiet ersichtlich ist. Es versteht sich auch, dass die hier verwendete Terminologie nur zum Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen verwendet wird und nicht einschränkend ist.
Die Bezugnahme in dieser Beschreibung auf „eine bestimmte Ausführungsform“ oder „eine Ausführungsform“ bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, das bzw.die im Zusammenhang mit der Ausführungsform beschrieben wurde, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Somit beziehen sich die Erscheinungen der Ausdrücke „in einer bestimmten Ausführungsform“ oder „in einer Ausführungsform“ an verschiedenen Stellen in dieser Beschreibung nicht notwendigerweise alle auf dieselbe Ausführungsform.
Wie hierin verwendet, können mehrere Elemente, Strukturelemente, Zusammensetzungselemente und/oder Materialien der Einfachheit halber in einer gemeinsamen Liste dargestellt werden. Diese Listen sollten jedoch so ausgelegt werden, als ob jedes Element der Liste einzeln als separates und eindeutiges Element identifiziert wird. Daher sollte kein einzelnes Element einer solchen Liste als De-facto-Äquivalent eines anderen Elements derselben Liste ausschließlich basierend auf seiner Darstellung in einer gemeinsamen Gruppe ausgelegt werden, soweit keine gegenteiligen Angaben gemacht werden. Zusätzlich können hierin verschiedene Ausführungsformen und Beispiele der vorliegenden Erfindung zusammen mit Alternativen für die verschiedenen Komponenten davon erwähnt werden. Es versteht sich, dass solche Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen nicht als De-facto-Äquivalente voneinander zu verstehen sind, sondern als separate und autonome Darstellungen der vorliegenden Erfindung zu betrachten sind.
Darüber hinaus können die beschriebenen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften in einer oder mehreren Ausführungsformen auf jede geeignete Weise kombiniert werden. In der Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details bereitgestellt, wie beispielsweise Beispiele für Längen, Breiten, Formen usw., um ein gründliches Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung zu ermöglichen. Fachleute werden jedoch erkennen, dass die Erfindung ohne eines oder mehrere der spezifischen Details oder mit anderen Verfahren, Komponenten, Materialien usw. ausgeführt werden kann. In anderen Fällen werden bekannte Strukturen, Materialien oder Operationen nicht detailliert gezeigt oder beschrieben, um zu vermeiden, dass Aspekte der Erfindung verdeckt werden.
Während die vorstehenden Beispiele die Prinzipien der vorliegenden Erfindung in einer oder mehreren speziellen Anwendungen veranschaulichen, ist es Fachleuten offensichtlich, dass zahlreiche Modifikationen in Form, Verwendung und Einzelheiten der Implementierung ohne Ausübung von erfinderischer Fähigkeit und ohne von den Prinzipien und Konzepten der Erfindung abzuweichen vorgenommen werden können. Dementsprechend ist nicht beabsichtigt, die Erfindung abgesehen von den nachstehend dargelegten Ansprüchen zu beschränken.
Bezugszeichenliste

10: - Schnappverbinder
11: - Aussparungsabschnitt
12: - oberer Kappenabschnitt
13: - oberer Abschnitt des oberen Kappenabschnitts
14: - Basisabschnitt
15: - Verbindungsbereich
16: - leitende Drahtfeder
17: - beschichtete leitende Schicht
18: - Material
19: - beschichtete leitende Schicht
20: - Buchsenbereich
22: - Führungsstift
24: - Elektrode
26: - Flansch des oberen Kappenabschnitts
28: - mechanisches Verbindungsmittel
29: - leitfähiges Band
30: - Seiten des Buchsenbereichs
32: - Öffnung in der Seite des Buchsenbereichs
34: - Lippe des oberen Kappenabschnitts
35: - Kerbe im Flansch
36: - abgeschrägter Bereich des oberen Kappenabschnitts
38: - Bolzen
40: - abgeschrägter Abschnitt des Stifts
42: - Aussparung des Stifts
50: - Telemetrievorrichtung
51: - Körperabschnitt der Telemetrievorrichtung
53: - Öffnung der Telemetrievorrichtung
54: - Oberfläche, die die Öffnung umgibt
55: - Aufkleberabdeclcung der Telemetrievorrichtung
56: - Lippe der Telemetrievorrichtung
60: - Kleidungsstück
61: - integrierte Elektrode
62A: - erster Schnappverbinder
62B: - zweiter Schnappverbinder
64: - Versiegelung
68: - Vorsprung
69: - Dichtring
70: - Federkontakt zur Leiterplatte
72: - Stiftende ohne Gewinde
74: - Abdeckung
76: - Leiterplatte
80: - Länge des Steckerkopfabschnitts des Stifts
82: - maximaler Durchmesser des Steckerkopfabschnitts des Stifts
84: - Breite der abgeschrägten Kante des Stiftkopfes
86: - Tiefe der Aussparung des Stiftkopfes
88: - Gewindeabschnitt des Stifts
90: - Kleber
92: - Länge des Stiftendes ohne Gewinde
94: - Breite des Stiftendes ohne Gewinde
96: - Breite des Kontaktabschnitts des Kopfes des Stifts
102: - nicht dehnbarer Materialabschnitt
104a-c: - Abschnitte der Umfangsgeometrie des Basisabschnitts 14
106a-c: - Abschnitte der Umfangsgeometrie des nicht dehnbaren Materialabschnitts 102, die zu den Abschnitten der Umfangsgeometrie 104a-c des Basisabschnitts komplementär sind
108: - Lippe des nicht dehnbaren Materialabschnitts zum Aufnehmen einer Elektrode 24
110: - Verbindungselement
I, II & III: - unterschiedliche Steifigkeitszonen des Verbindungselements 110
120: - Elektrodenanordnung
121: - Materialschicht-Abscheidungsvorrichtung
122: - Ablagerungspartikel
123: - oberer Kappenabschnitt eines Schnappverbinders
124: - Flanschabschnitt des oberen Schnappverbinderabschnitts
125: - Buchsenbereich des oberen Schnappverbinderabschnitts
126: - Materialschicht
127: - Elektrode
128: - Basisabschnitt eines Schnappverbinders
130 - 132: - Elektrodenanordnung
133: - Abschnitte der oberen Kappe der Schnappverbinder
134, 137, 139: - Materialschichten
135: - Elektrodenschicht
136: - Elektroden
138: - Basisabschnitte der Schnappverbinder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 11/808391 [0004, 0046]
US 2007/0285868 [0004, 0046]
WO 2005/032366 [0055]
WO 2002/071935 [0055]
WO 2004/002311 [0055]
WO 2005/032365 [0055]

Claims

Elektromechanische Anordnung, die mindestens einen Schnappverbinder zum Bereitstellen einer Verbindungsschnittstelle für eine elektronische Vorrichtung mit einem Gehäuse mit mindestens einem hervorstehenden Bolzen umfasst, der abnehmbar in einen Buchsenbereich des Schnappverbinders passt, wobei die elektromechanische Anordnung einen Buchsenschnappverbinder umfasst, wobei mindestens eine Materialschicht in mindestens einem Abschnitt elektrisch leitend ist und mindestens eine Elektrode in elektrischem Kontakt mit dem leitenden Abschnitt ist; wobei mindestens eine Oberfläche des Schnappverbinders metallisch ist und mit einer nicht oxidierenden leitenden Materialschicht beschichtet ist, die dem leitenden Abschnitt der Materialschicht zugewandt ist und in elektrischem Kontakt mit diesem steht.
Elektromechanische Anordnung nach Anspruch 1, wobei das beschichtete Material ein Material umfasst, das aus der folgenden Liste ausgewählt ist: Gold, Platin, Iridium oder Titan.
Elektromechanische Anordnung nach Anspruch 1, wobei eine Abscheidung des nicht oxidierenden leitenden Materials mit einem aus der folgenden Liste ausgewählten Verfahrensprozess durchgeführt wurde: Atomlagenabscheidung (ALD), physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) oder lonenbeschichtung (IP).
Elektromechanische Anordnung nach Anspruch 1, wobei der obere Abschnitt und der Basisabschnitt aus einem metallischen Material bestehen.
Elektromechanische Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Basisabschnitt aus einem Polymermaterial besteht.
Elektromechanische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die mindestens eine Elektrode aus einer Materialschicht besteht, die in elektrischem Kontakt mit der Schicht mit dem leitenden Abschnitt steht.
Elektromechanische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die mindestens eine Elektrode in eine Materialschicht mit dem leitenden Abschnitt integriert ist.
Elektromechanische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die mindestens eine Elektrode in eine Materialschicht integriert ist, die neben der Schicht liegt, die den leitenden Abschnitt und die Elektrode, die in elektrischem Kontakt mit dem leitenden Abschnitt steht, aufweist.
Schnappverbinder, der in einen Artikel wie ein Textil oder ein Kleidungsstück integriert und/oder in diesen einzubauen ist, wobei der Schnappverbinder eine abnehmbare Verbindungsschnittstelle zum Aufnehmen und Halten eines hervorstehenden Bolzens von einer Telemetrievorrichtung bereitstellt, wobei der Schnappverbinder eine elektromechanische Anordnung umfasst, die Folgendes umfasst: - einen metallischen oberen Kappenabschnitt auf einer Oberseite von mindestens einer Materialschicht des Textils oder Kleidungsstücks; wobei der obere Abschnitt eine Aussparung aufweist, die mindestens einen Abschnitt der Seiten eines Buchsenbereichs zum Aufnehmen des Bolzens von der Telemetrievorrichtung bildet, wobei der Bolzen elektrisch leitend ist und in elektrischem Kontakt mit einer elektronischen Komponente der elektronischen Vorrichtung und einem äußeren Flanschbereich steht, der die Aussparung zumindest teilweise umgibt, - einen Basisabschnitt auf einer gegenüberliegenden Unterseite der mindestens einen Materialschicht, wobei der Basisabschnitt mit dem oberen Kappenabschnitt verbunden ist, um den Schnappverbinder an der mindestens einen Materialschicht des Textils oder Kleidungsstücks zu befestigen, und - eine leitende Drahtfeder, die mit dem Schnappverbinder gekoppelt ist und zumindest teilweise in dem Buchsenbereich untergebracht ist, um den Bolzen der Vorrichtung abnehmbar zu halten, wobei die obere Kappe des Schnappverbinders mindestens eine Oberfläche aufweist, die zumindest teilweise mit einer nicht oxidierenden leitenden Materialschicht beschichtet ist, die einem elektrisch leitenden Abschnitt der Materialschicht in dem Textil oder Kleidungsstück zugewandt ist und mit diesem in Kontakt steht; um mindestens eine Elektrode, die in elektrischem Kontakt mit dem leitenden Abschnitt steht, mit dem Schnappverbinder elektrisch zu verbinden.
Schnappverbinder, der in einen Herzfrequenzmessgurt integriert und/oder in diesen einzubauen ist, wobei der Schnappverbinder eine abnehmbare Verbindungsschnittstelle zum Aufnehmen und Halten eines hervorstehenden Bolzens von einer Herzfrequenzmessvorrichtung bereitstellt, wobei der Schnappverbinder eine elektromechanische Anordnung umfasst, die Folgendes umfasst: - einen metallischen oberen Kappenabschnitt auf einer Oberseite von mindestens einer Materialschicht des Herzfrequenzmessgurts, wobei der obere Abschnitt eine Aussparung aufweist, die mindestens einen Abschnitt der Seiten eines Buchsenbereichs eines Schnappverbinders zum Aufnehmen des Bolzens von der Herzfrequenzmessvorrichtung bildet, wobei der Bolzen elektrisch leitend ist und in elektrischem Kontakt mit einer elektronischen Komponente des Herzfrequenzmessers und einem äußeren Flanschbereich steht, der die Aussparung zumindest teilweise umgibt, - einen Basisabschnitt auf einer gegenüberliegenden Unterseite der mindestens einen Materialschicht, wobei der Basisabschnitt mit der oberen Kappe verbunden ist, um den Schnappverbinder an der mindestens einen Materialschicht des Herzfrequenzmessgurts zu befestigen, und - eine leitende Drahtfeder, die mit dem Schnappverbinder gekoppelt ist und zumindest teilweise im Buchsenbereich des Schnappverbinders untergebracht ist, um den Bolzen des Herzfrequenzmessers abnehmbar zu halten, wobei die obere Kappe des Schnappverbinders eine Oberfläche aufweist, die zumindest teilweise mit einer nicht oxidierenden leitenden Materialschicht beschichtet ist, die einem elektrisch leitenden Abschnitt der Materialschicht im Herzfrequenzmessgurt zugewandt ist und mit diesem in Kontakt steht, um mindestens eine Elektrode, die in elektrischem Kontakt mit dem leitenden Abschnitt steht, mit dem Schnappverbinder elektrisch zu verbinden.
Schnappverbinder nach Anspruch 9 oder 10, wobei das beschichtete Material ein Material enthält, das aus der folgenden Liste ausgewählt ist: Gold, Platin, Iridium oder Titan.
Schnappverbinder nach Anspruch 9 oder 10, wobei eine Abscheidung des nicht oxidierenden leitenden Materials mit einer aus der folgenden Liste ausgewählten Technik durchgeführt wurde: Atomlagenabscheidung (ALD), physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) oder Ionen Beschichtung (IP).
Schnappverbinder nach Anspruch 9 oder 10, wobei der obere Abschnitt und der Bodenabschnitt aus einem metallischen Material bestehen.
Schnappverbinder nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Basisabschnitt aus einem Polymermaterial besteht.
Elektromechanische Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die mindestens eine Elektrode aus einer Materialschicht besteht, die in elektrischem Kontakt mit der Schicht mit dem leitenden Abschnitt steht.
Elektromechanische Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die mindestens eine Elektrode in eine Materialschicht mit dem leitenden Abschnitt integriert ist.
Elektromechanische Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die mindestens eine Elektrode in eine Materialschicht integriert ist, die neben der Schicht liegt, die den leitenden Abschnitt und die Elektrode, die in elektrischem Kontakt mit dem leitenden Abschnitt steht, aufweist.
Tragbarer Herzfrequenzmessgurt, der geeignet ist eine Herzfrequenzmessvorrichtung zu tragen, um die Herzfrequenz eines Lebewesens zu erfassen, das den Herzfrequenzmessgurt um die Brust trägt, wobei der Herzfrequenzmessgurt Folgendes umfasst: - mindestens eine Materialschicht, die in mindestens einem Abschnitt elektrisch leitend ist, - eine in den Herzfrequenzmessgurt integrierte elektromechanische Anordnung zur Bereitstellung einer Verbindungsschnittstelle für die Herzfrequenzmessvorrichtung, die ein Gehäuse mit mindestens einem hervorstehenden Bolzen aufweist, der abnehmbar in die elektromechanische Anordnung passt, wobei die elektromechanische Anordnung einen Schnappverbinder umfasst, der Folgendes umfasst: - einen metallischen oberen Kappenabschnitt auf einer Oberseite der mindestens einen Materialschicht, wobei der obere Abschnitt eine Aussparung aufweist, die mindestens einen Abschnitt der Seiten eines Buchsenbereichs eines Schnappverbinders zum Aufnehmen des Bolzens von der Herzfrequenzmessvorrichtung bildet, wobei der Bolzen elektrisch leitend ist und in elektrischem Kontakt mit einer elektronischen Komponente des Herzfrequenzmessers und einem äußeren Flanschbereich steht, der die Aussparung zumindest teilweise umgibt, - einen Basisabschnitt auf einer gegenüberliegenden Unterseite der mindestens einen Materialschicht, wobei der Basisabschnitt mit dem oberen Kappenabschnitt gekoppelt ist, um den Schnappverbinder an der mindestens einen Materialschicht des Herzfrequenzmessgurts zu befestigen, und - eine leitende Drahtfeder, die mit dem Schnappverbinder gekoppelt ist und zumindest teilweise im Buchsenbereich des Schnappverbinders untergebracht ist, um den Bolzen des Herzfrequenzmessers abnehmbar zu halten, wodurch die obere Kappe des Schnappverbinders eine Oberfläche aufweist, die zumindest teilweise mit einer nicht oxidierenden leitenden Materialschicht beschichtet ist, die einem elektrisch leitenden Abschnitt der mindestens einen Materialschicht im Herzfrequenzmessgurt zugewandt ist und mit diesem in Kontakt steht, um mindestens eine Elektrode, die in elektrischem Kontakt mit dem leitenden Abschnitt steht, mit dem Schnappverbinder elektrisch zu verbinden.
Tragbarer Herzfrequenzmessgurt nach Anspruch 18, wobei das beschichtete Material ein Material enthält, das aus der folgenden Liste ausgewählt ist: Gold, Platin, Iridium oder Titan.
Tragbarer Herzfrequenzmessgurt nach Anspruch 18, wobei eine Abscheidung des nicht oxidierenden leitenden Materials mit einer Technik durchgeführt wurde, die aus der folgenden Liste ausgewählt ist: Atomlagenabscheidung (ALD), physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) oder Ionenbeschichtung (IP).
Tragbarer Herzfrequenzmessgurt nach Anspruch 18, wobei der obere Abschnitt und der Bodenabschnitt aus einem metallischen Material bestehen.
Tragbarer Herzfrequenzmessgurt nach Anspruch 18, wobei der Basisabschnitt aus einem Polymermaterial besteht.
Elektromechanische Anordnung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei die mindestens eine Elektrode aus einer Materialschicht besteht, die in elektrischem Kontakt mit der Schicht mit dem leitenden Abschnitt steht.
Elektromechanische Anordnung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei die mindestens eine Elektrode in eine Materialschicht mit dem leitenden Abschnitt integriert ist.
Elektromechanische Anordnung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei die mindestens eine Elektrode in eine Materialschicht integriert ist, die neben der Schicht liegt, die den leitenden Abschnitt und die Elektrode, die in elektrischem Kontakt mit dem leitenden Abschnitt steht, aufweist.
Kleidungsstück, in das eine elektromechanische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 integriert ist.