JP2023159265A - 電子機器-織物間相互接続方法およびシステム - Google Patents

電子機器-織物間相互接続方法およびシステム Download PDF

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Abstract

【課題】電子モジュールを織物に確実に取り付ける装置および方法を提供する。【解決手段】機械的アセンブリは、ライトパイプ、上部エンクロージャ、磁石、メインエレクトロニクスであって、メインPCB、バッテリおよび他の電子部品を含む、メインエレクトロニクス、下部エンクロージャであって、コネクタPCBを保持する、下部エンクロージャ、モジュールドック、上部テキスタイルPCBであって、織物バンドの上に位置し、織物ポケットの下に位置する、上部テキスタイルPCB、および織物バンドの下に位置する織物および積層パッド、を含む。本発明は、少なくとも1つの導電回路および少なくとも1つの電子部品を備える、少なくとも1つのプリント回路基板(PCB)と、機械的および電気的に接続する金属リベット、グロメットまたはアイレットと、少なくとも1つの導電回路を備える織物基材と、を備える、電子モジュールによって物理的に具体化される。【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2018年1月6日に出願された米国仮特許出願番号第62/614,380号からの優先権を主張する。その内容全体が引用することにより本明細書に組み込まれる。
本発明は、一般に、スマートテキスタイルに関する。より具体的には、本発明は、電子部品を導電性織物に接続する方法およびシステムに関する。
スマートテキスタイルは、機械的、熱的、化学的、電気的、磁気的または他の発生元からのものなどの環境条件または刺激を、感知し、それに反応する、材料および構造の織物ベースのシステムである。スマートテキスタイルは、外部刺激または変化する環境条件に反応または適応することができる。刺激は、温度、水分、pH、化学的発生元、電場または磁場、機械的応力またはひずみの変化を、含むことができる。
先進のスマートテキスタイルは、埋め込まれた、計算、デジタル部品、電子機器、エネルギー供給、およびセンサを、有することができる。スマートテキスタイルの基本部品は、センサ、アクチュエータ、データ伝送および電力を含む。難しい機能性、サイズ、コスト、信頼性、快適性および美的/要求が考慮される場合、電子部品を織物の製造にシームレスに統合する要求は満たされていない。さらに、織物の導電性回路(例えば、織物基材の導電繊維、ワイヤ等)間の、電源および計算部品(例えば、プロセッサ、メモリ等)などの電子部品との電気的接続は、織物への適応可能および/または信頼性のある接続を必要とする。
その上、織物製造および電子部品製造は、極めて異種の組立装置、材料およびプロセスを利用して、大きく異なる製造インフラストラクチャを使用する。
従って、電子機器または電子機器モジュールの相互接続を織物ベースの基材に容易に統合することができる材料および製造方法に対する差し迫った要求が存在する。
上記で提示された欠点の少なくとも1つを除去または軽減するドッキングの方法およびシステムを提供する。
提供される第1の態様は、電子コントローラ装置と、織物基材の1つ以上の導電経路と、の間に解放可能で確実な接続を提供するドッキングステーションアセンブリであって、モジュールドックステーションであって、テキスタイル基板に取り付けられた基板アセンブリに固定的に接続された本体を有し、本体が、電子コントローラ装置の電気コントローラコネクタと嵌合するように構成された電気ドックコネクタをむき出しにしている、モジュールドックステーションと、基板アセンブリであって、第1の基板であって、第1の基板の1つ以上の第1の電気的接続箇所が、1つ以上の導電経路と位置合わせされるように、織物基材の一面に置かれ、第1の基板は、その上に取り付けられた電気コントローラコネクタを有し、1つ以上のそれぞれの基板導電経路によって1つ以上の第1の電気的接続箇所に電気的に接続される、第1の基板と、第2の基板であって、一面の反対にある織物基材の他方の面に置かれ、第2の基板は、1つ以上の第1の電気的接続箇所と位置合わせされた1つ以上の第2の電気的接続箇所を有する、第2の基板と、1つ以上のそれぞれの締結具であって、1つ以上の第2の電気的接続箇所を1つ以上の第1の電気的接続箇所と固定し、従って織物基材を第1の基板と第2の基板との間にしっかりと固定する、締結具と、を備える基板アセンブリと、を備え、1つ以上の第1の電気的接続箇所は、隣り合う1つ以上の導電経路と電気接触している、ドッキングステーションアセンブリ、である。
電子モジュールを織物に確実に取り付ける装置および方法を提供する。電子モジュールは、少なくとも1つの導電回路および少なくとも1つの電子部品を備えるプリント回路基板(PCB)と、織物基材への機械的および電気的接続と、少なくとも1つの導電回路を備える織物基材と、を備える。
任意的に、PCBおよびPCB上の電子部品を覆う剛性ケース、および任意選択で、好ましくは、織物基材に直接編み込まれた、剛性ケースを保持するポケット。最後に、第3の任意の実施形態では、モジュールがポケット内で移動するのを抑止する磁石システム。
本明細書に組み込まれ、その明細書の一部を形成する、添付図面は、本発明を例示し、説明と共に、本発明の原理をさらに説明し、当業者が本発明を製造および使用することができるようにする。
全体アセンブリの拡大(または分解)図を示す。 図1の全体アセンブリの基板部品の斜視図を示す。 図1の全体アセンブリのさらなる基板部品の斜視図を示す。 図1の織物基材との関連で図2の基板部品の斜視図を示す。 図1の織物基材との関連で図1のドックステーション本体の斜視図を示す。 図1のコントローラ装置の電子部品の例を示す。 図1のコントローラ装置の内部の図を提供する。 図1のコントローラ装置の内部の図を提供する。 図1の織物基材との関連で図3の基板部品の図を提供する。 図1の織物基材との関連で図3の基板部品の図を提供する。 図1の織物基材との関連で図3の基板部品の図を提供する。 組み立てられた状態と組み立てられていない状態の両方における図1のコントローラ装置の図を提供する。 組み立てられた状態と組み立てられていない状態の両方における図1のコントローラ装置の図を提供する。 組み立てられた状態と組み立てられていない状態の両方における図1のコントローラ装置の図を提供する。 組み立て後の図1の全体アセンブリの断面図を示す。 導電経路を含む図1の織物基材の例示的図である。 図1の全体アセンブリの組立方法の例示的フローチャートである。 図1の全体アセンブリの組立方法の例示的フローチャートである。 図1の全体アセンブリの組立方法の例示的フローチャートである。 図1の全体アセンブリの組立方法の例示的フローチャートである。 図1の全体アセンブリの組立方法の例示的フローチャートである。
本発明の例示実施形態の以下の発明の詳細な説明では、添付図面(同様の数字は同様の要素を表す)が参照され、添付図面は、本明細書の一部を構成し、添付図面では、本発明が実施され得る特定の例示実施形態が図によって示される。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施することを可能にするのに十分に詳細に記載されるが、他の実施形態が利用されてもよく、論理的、機械的、電気的、および他の変更が、本発明の範囲から逸脱せずになされてもよい。従って、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではなく、本発明の範囲は、添付の「特許請求の範囲」によってのみ定義される。
以下の説明では、特定の詳細が、本発明の完全な理解を提供するために記載される。しかしながら、本発明は、これらの特定の詳細なしに実施され得ることが理解される。他の例では、当業者に知られている周知の構造および技術は、本発明を不明瞭にしないために、詳細に示されていない。図面を参照すると、本発明の装置を構成する各種の主要な要素を見ることができる。
図1を参照すると、図示されているのは、モジュールドックステーション14を経由して、織物基材34(例えば、パッチ、バンド、シャツ、パンツ、靴下、下着、毛布、帽子、手袋、靴などの形態で)の導電経路80(図16参照)に電気的に接続されたコントローラ装置12(例えば、電子モジュール)の全体アセンブリ10の拡大(または分解)図である。そのようなものとして、後述するように、モジュールドックステーション14(図5参照)は、開口52を含む本体14aを有するドックハウジング50を備えることができ、開口52は、導電経路80に結合された電気ドックコネクタ54(図4参照)と、コントローラ装置12の電子機器22に接続される電気コントローラコネクタ26(図1参照)と、の間にアクセスを提供する。モジュールドックステーション14は、1つ以上のクリップ55(コントローラ装置12のハウジング18、24と機械的に結合するための解放可能に固定可能な機構の例として)も有することができる。電気ドックコネクタ54と電気コントローラコネクタ26との間の嵌合電気接続も解放可能に固定可能であることは明らかであり、従って、機械的にも電気的にも、モジュールドックステーション14に対してのコントローラ装置12の繰り返しの取り付けおよび取り外しを容易にする。
コントローラ装置12の定期的な取り外しは、コントローラ装置12の電源70(図1参照)の再充電、コントローラ装置12(電子機器22を含む)の交換/置換、および/または織物基材34の洗濯/洗浄目的のためのコントローラ装置12の一時的な取り外し(例えば、衣類構造全体の一部として織物基材34を一体的に組み込んだ衣類を洗浄する場合)に、有利であり得る。
再び図1を参照すると、コントローラ装置12は、ハウジング18、24(例えば、上部エンクロージャおよび下部エンクロージャ)を有し、囲まれた電子機器22のための耐湿性ハウジングを提供する。例えば、図6を参照すると、電子機器22は、コンピュータプロセッサがメモリ(例えば、ROM、RAMなど)に記憶された命令を実行するように、メモリ72およびコンピュータプロセッサ74に電力を供給する電源70(例えば、充電式バッテリ)を含むことができる。電子機器22間の電気的接続は、プリント回路基板(PCB)または他の電子機器基板78上の導電経路76(概念的に示される)によるものであり得る。導電経路76は、電気コントローラコネクタ26(例えばソケットコネクタ、例えば8ソケットコネクタ)に電気的に接続することができ、電気コントローラコネクタ26がハウジング18、24内で一体とみなされることができるようになっている(図7参照)。そのようなものとして、電気コントローラコネクタ26は、コントローラ装置12の一部とみなされることができる。
ハウジングの下部エンクロージャ24は、開口79aを含むことができ、開口79aは、電気ドックコネクタ54(例えば8ピンコネクタ)の本体54aに取り付けられた対応するピン79bを受け入れる。また、電気ドックコネクタ54は、ソケットコネクタとすることができ、電気コントローラコネクタ26は、ソケットコネクタ54と嵌合するように構成されたピンコネクタ26とすることができると、想定される。電気コネクタ26、54は、必要に応じて、ピン/ソケットタイプ(例えば磁気)以外の嵌合電気的接続を有することができ、電気コネクタ26、54が取り外し可能に固定可能なタイプのものであることも、認識されている。図8に示されるように、電気コントローラコネクタ26は、(組み立てられたときにハウジング18、24の)内面84に対してシール82(例えば接着剤)を介してシールされることができる。シール82は、水分または他の異物が開口79a(図7参照)を介して内部86(図7参照)に入るのを阻止するのに使用されることができる。
再び図1を参照すると、全体アセンブリ10は、織物基材34の両面に取り付けるための第1基板28および第2基板30も含む。例えば、第1基板28は、PCBとすることができる。図2に示されるように、第1基板28は、その上に取り付けられた電気ドックコネクタ54を有し、電気ドックコネクタ54の1つ以上の電気コネクタ79b(例えば、ピン、ソケットなど)のそれぞれを、第1基板28上に取り付けられた対応する1つ以上の電気的接続箇所42に接続する導電経路43を有する。1つ以上の電気的接続箇所42は、第1基板28の表面28aに関して分布することができ、1つ以上の電気的接続箇所42の各箇所が、織物基材34上/中に配置された導電経路80(図16参照)と対応する(例えば、互いから相対距離にある)ようになっていることが、認識される。第1基板28は、1つ以上の電気部品25も有することができ、1つ以上の電気部品25は、その上に取り付けられ、従って対応する導電経路43を介して嵌合コネクタ26、54(ピン/ソケット)を介して電子機器22に電気的に接続される。示されるように、第1基板28は、織物基材34の穴34bの空間分布と空間分布で対応する複数の開口28bを有することができる(図4参照)。開口28bは、第2基板30(例えばPCB)の表面30aの一連の開口30bとも空間分布で整合している。全体アセンブリ10の組み立てにおいて、第1基板28は、接着剤層Aによって織物基材34の対応する表面34a上に取り付けられることができる。全体アセンブリ10の組み立てにおいて、第2基板30は、同様の接着剤層Aによって織物基材34の対応する対向する表面34a上に取り付けられることができる。
図3を参照すると、第2基板30は、第1基板28を取り付けるのに使用されるのとは反対の織物基材34の表面34a上に取り付けられ、織物基材34が、以下にさらに記載されるように、基板28、30の間にしっかりと固定されるようになっている。第2基板30は、電気的接続箇所42に対応する接続箇所42aも有し、対応する機械的締結具29(例えばリベット-図2参照)が、第1基板28を第2基板30に機械的に固定するのに使用されることができ、従ってそれらの間に織物基材34を固定的に挟む/取り付けることができるようになっている。
再び図4を参照すると、必要に応じて、織物基材34の任意のポケット35は、第1基板28を収容するのに使用されることができる。図5から分かるように、任意のポケット35は、第1基板28に固定されたときに、モジュールドックステーション14を収容するのに使用されることもできる(以下でさらに説明する)。再び図1を参照すると、第2基板30は、任意の裏当て32(例えば、織物、プラスチック、パッド、ラミネートなど)材によって覆われることができ、裏当て32材が着用者の皮膚と接触しているときに、織物基材34(例えば、衣類に組み込まれたもの)の着用者の快適さを提供することができる。全体アセンブリ10は、1つ以上の視覚インジケータ(例えばLED)を介して電子機器22の機能状態を示すライトパイプ16、ならびにハウジング18、24の内部86に位置決めされた磁石20も、含むことができる。要約すれば、コントローラ装置12のハウジング18、24は、一旦組み立てられれば、機械的にも電気的にも、モジュールドックステーション14と解放可能に固定されることができる。モジュールドックステーション14は、第1基板28に固定的に取り付けられ、それは、織物基材34の対向する面34aに配置されたときに、第1基板28と第2基板30との間の機械的(例えば締結具)/化学的(例えば接着剤)接続を介して織物基材34に固定的に取り付けられている。
再び図2、3、4を参照すると、開口28b、30bおよび穴34bは、モジュールドッキングステーション14を基板28、30と互いに固定するのに使用されることができ、従ってモジュールドッキングステーション14を織物基材34にしっかりと固定する。例えば、モジュールドッキングステーション14の基板28、30との1つの締結方法は、カシメ方法(図5、9、15参照)を使用することができ、カシメは、2つの部品(モジュールドッキングステーション14と基板28、30)間に締結具90の締まりばめを生成することによって、2つの部品(モジュールドッキングステーション14と基板28、30)を接続するプロセスである。一方のワークピース28、30は、その中に穴28b、30bを有し、他方(モジュールドッキングステーション14)は、穴28b、30b内に収まるボス90を有する。ワークピース28、30の1つは、それぞれの穴28b、30bを有することができ、一方、ピースの他方(モジュールドッキングステーション14)は、対応する表面28a、30aに取り付けられた締結具90を有することができることが、認識されている。締結具90(例えばボス)は、穴28b、30bとスリップフィットを形成するように、非常にわずかに小さくすることができる。ステーキングパンチが、次に、ボス90を径方向に拡大してボス90を軸方向に圧縮するのに使用されることができ、ワークピース(モジュールドッキングステーション14と基板28、30)間に締まりばめを形成するようになっている。この締まりばめは、2つのピース間に永久結合/接続を形成し、介在織物基材34が、2つの基板28、30間にしっかりと固定され、それは、カシメを介してモジュールドッキングステーション14に固定されるようになっている。カシメ工程は、ヒートステーキングとしても知られている熱可塑性ステーキングとも称されることもでき、それは、冷間成形の代わりに、プラスチックボス90を変形させるために熱を使用することを除いて同じ工程である。1つの部品から突出するプラスチックスタッド90は、第2の部品の穴に入る。スタッド90は、次に、プラスチックの軟化によって変形されて、2つの構成要素(モジュールドッキングステーション14と基板28、30)を共に機械的にロックするヘッドを形成する。溶接技術とは異なり、カシメは、同様または異種のプラスチックを接合することに加えて、プラスチックを他の物質(例えば、金属、PCB)に接合する能力があり、リベットおよびねじなどの消耗品の必要性を減らすことにおいて他の機械的接合方法に比べて有利である。
図10および11を参照すると、第1基板28に固定された後に第2基板30を覆うための、一例の裏当て32が示されている。図12、13、14を参照すると、組み立てられていない状態と組み立てられた状態におけるハウジング18、24が示され、取り付けられたライトパイプ16と磁石20を備えた内部86が例によって示されるようになっている。図16を参照すると、第1基板28とモジュールドックステーション14の本体14aとの間に取り付けられた任意のピエゾセンサを含む、全体アセンブリ10の断面図が示されている。
図16を参照すると、説明としてのみ、導電経路80を有する一例の織物基材34が、ゴーストビューでの図2の電気コネクタ位置42(および/または締結具29)の位置と共に、示されている。電気コネクタ位置42と導電経路80との間の電気的接続は、(第1基板28の)電気コネクタ位置42が導電経路80と接触するときに固定され、それは、1)基板28、30間の固定接続(例えば締結具90を介して)、従って、その間に織物基材34を挟み、電気コネクタ位置42と導電経路80とを互いに物理的に接触するように付勢する、および/または2)締結具29が電気経路80および電気コネクタ位置42と物理的に接触する際の、締結具29(例えば、金属リベット、ピンなどの導電性締結具)を介した基板28、30間の接続(例えば、金属リベット、ピンなど)、によって維持されることが、認識される。基板28、30は、材料が締結具29によって位置42間の相互接続を保持する限り、必要に応じて、可撓性または剛性材料で作ることができる。
例えば、電子機器22への電流は、a)導電経路76からb)電気コントローラコネクタ26にc)電気ドックコネクタ54にd)電気ドックコネクタ54の1つ以上の電気コネクタ79b(例えば、ピン、ソケットなど)のそれぞれを接続する導電経路43にe)対応する1つ以上の電気接続位置42に最終的にf)(例えば締結具29を介して)織物基材34の導電経路80に隣接して配置されてそれに電気的に結合される導電経路に従う。同様に、織物基材34の導電経路80からの電流は、a)(例えば締結具29を介して)織物基材34の導電経路80に隣接して配置されてそれに電気的に結合されb)対応する1つ以上の電気接続位置42にc)電気ドックコネクタ54の1つ以上の電気コネクタ79b(例えば、ピン、ソケットなど)のそれぞれを接続する導電経路43にd)電気ドックコネクタ54にe)電気コントローラコネクタ26にf)電子機器22に接続された導電経路76への導電経路に従う。
全体アセンブリ10の製造において、以下の例示的な製造工程を行うことができる。図17は、導電経路80(例えば、取り付けられたセンサ/アクチュエータが、織物基材34の繊維に適用されるか、またはそうでなければ織り合わされ、編まれ/織られている、導電性ワイヤ/繊維を含む回路)を含む、織物基材34の製造の例示的プロセス102を示す。図18は、織物基材34を有する2つの基板28、30のサンドイッチ状のものを製造する例示的な方法ステップ104を示す。図19を参照すると、モジュールドッキングステーション14を、モジュールドッキングステーション14の下にあってそれに隣り合う第1の基板28に固定(例えば、機械的)する方法106が示されている。さらに、裏当て32は、裏当て32の下にあってそれに隣り合う第2の基板30に固定される(例えば、接着剤)。図20は、コントローラ装置12のハウジング18、24への電気コントローラコネクタ26の製造例108である。図21は、部品16、20、22をハウジング18、24の内部86内に取り付けることおよびハウジング18、24を封止することを含む、メインコントローラ装置12の製造方法110である。
例によって上記に示すように、全体アセンブリ10は、コントローラ装置12と、基板28、30に固定的に接続されたモジュールドックステーション14と、(複数の導電経路80を有する)織物基材34に固定的に接続された基板28、30とを含んでいた。そのようなものとして、コントローラ装置12は、一旦組み立てられれば、コントローラ装置12の電子機器22と織物基材34の導電経路80との間の電気通信を行うために、モジュールドックステーション14に機械的にも電気的にも解放可能に固定される。
従って、単に例によって、(a)ライトパイプ16、(b)上部エンクロージャ18、(b)磁石20、(c)メイン電子機器22であって、(d)メインPCB28、(e)バッテリ70および(f)他の電子部品72、74,76を含むことができる、メイン電子機器22、(g)下部エンクロージャ24であって、(h)コネクタPCB26を保持する、下部エンクロージャ24、(i)モジュールドック14、(j)上部テキスタイルPCB28であって、(j)織物バンド34の上に位置し、(k)織物ポケット35の下に位置する、上部テキスタイルPCB28、(l)下部テキスタイルPCB30、および(m)織物バンド34の下に位置する織物および積層パッド32、が記載される。
さらに、実施形態は、電子装置12とスマートテキスタイル34との間の信頼性のある相互接続を行う装置および方法を含む。実施形態は、電子装置12が、スマートテキスタイル34の導電回路80への頑強な電気的接続を維持しながら、スマートテキスタイル34にしっかりと機械的に固定されることも容易にし、従って、スマートテキスタイル34または電子装置12が受け得る、機械的衝撃、ねじり、延伸および他の応力に耐える能力を確保する。
いくつかの実施形態では、織物バンド34または織物基材34は、電気部品または電子部品を含まなくてよい。いくつかの実施態様において、織物基材34は、導電性糸、繊維またはプリント電子回路などの、導電回路80のみを含むことができる。他の実施形態では、織物基材34は、完全に機能的で能動的な電子部品、センサ、回路などを含むことができる。
身体に着用される着用可能なスマートテキスタイル34の目的で、織物バンド34の下の方向は、身体により近いと解釈され、織物バンド34の上は、身体からより離れている。織物ポケット35は、好ましくは、織物バンド34上に隆起し、織物バンド34の編み構造に編むことによって製造される、構造である。
いくつかの実施形態では、織物基材34(織物バンド34とも称される)は、ECGセンサパッド、呼吸監視センサ、およびバイオインピーダンス監視センサの形態の健康管理センサをうまく組み込んでいる。これらのセンサは、織物バンド34内の導電性回路80に電気的に接続され、それは、次に、ハードエレクトロニクス22(例えばPCB78に搭載される)につながるリベット29、アイレットまたはグロメット42を使用して接続される。他の実施形態では、メインエレクトロニクスPCB78は、電子機器22の一部として、モジュールPCB78に運動センサおよび温度センサもうまく組み込んでいる。
図17は、下着、ブラジャーおよびシャツを含む、織物基材34がうまく適用された織物形状因子を含む実施形態を示す。実施形態は、織物基材34または織物または生地と同様の特性を示す可撓性基材34の任意の形態に適用可能であることが、理解され得る。
図18は、(1)接着材料Aを上部テキスタイルPCB28の底面に置くステップと、(2)上部テキスタイルPCB28の穴42を、対応する予め打ち抜かれたリベット穴34bに織物バンド34へ位置合わせすることによって、織物ポケット35内に上部テキスタイルPCB28を挿入するステップと、(3)両面接着剤Aを下部テキスタイルPCB30に置き、それを上部テキスタイルPCB28とは反対の織物バンド34の面34aに置き、織物バンド34の予め打ち抜かれたリベット穴34bに位置合わせもするステップと、(4)PCB28、30に均一な圧力を加えるのと同時にリベット29を押すステップと、を含む、この実施形態で、上部テキスタイルPCB28を織物バンド34に取り付けることに関するステップを示す。
上述のステップ1から4は、上部テキスタイルPCB28、下部テキスタイルPCB30、および織物バンド34の間に、頑強で確実な機械的および電気的接続を作る。電気的接続が必要とされる領域では、織物バンド34の予め打ち抜かれたリベット穴34bは、織物バンド34の導電回路80が金属リベット29および/または導電位置42(例えば、第1の基板28の下面に配置された導電経路43の一部)と物理的に接触するように、配置することができる(従って、織物基材34の表面34aと直接接触するように配置することができる)。リベット29は、アイレット、グロメットまたは同様のタイプの金属締結方法も意味し得ることに、留意されたい。
織物バンドポケット35は、織物バンド34の表面34a上に隆起するように製造され、モジュールドックハウジング50がポケット35内にぴったり合うのにちょうど十分な空間を容易にしながら、必要なときにそれを取り外すのも容易にする。
図19は、モジュールドック14およびドック裏当て32を織物バンド34に取り付けることに関連するステップ106を示し、この実施形態は、以下のステップを含む。(1)エポキシをドック14に適用し、それを、加熱スタッキングポール90をテキスタイルPCB28、30の穴28b、30bに位置合わせすることによって、ポケット35の内側に置くステップと、(2)ドック14をテキスタイルPCB28、30、34アセンブリに熱カシメするステップと、(3)エポキシをドック裏当て32に適用し、それを下部テキスタイルPCB30の背面に置くステップと、(4)ドック裏当て32を、好ましくは積層した、布地で覆うステップ。
図20は、コネクタPCB26を下部モジュールエンクロージャ24に取り付けることに関連するステップ108を示し、この実施形態は、以下のステップを含む。(1)コネクタPCBターゲットディスク26を下部モジュール穴79a内に配置して圧入するステップと、(3)コネクタPCB26をドック本体14aに熱カシメするステップと、(4)本体14aとコネクタ26との間の水の浸入を防止するためにコネクタPCB26の周りに接着性シーラントを適用するステップ。
図21は、ライトパイプ16および磁石20および対応する電子機器22をモジュール上部エンクロージャ18に取り付け、上部モジュールエンクロージャ18と下部モジュールエンクロージャ24とを共に取り付けることに関連するステップ110を示し、この実施形態は、以下のステップを含む。(1)ライトパイプ16をモジュール上部18に圧入および/または接着するステップと、(2)磁石20をモジュール上部18に圧入および/または接着し、および、電子機器22の導電経路76をコネクタ26のコネクタに電気的に接続するために、電子機器22を接続する(例えばPCB28を介してコネクタ26と)ステップと、(3)モジュール12の上部18と下部24とを共に取り付けるステップと、(4)上部モジュール18および下部モジュール24の縁をシールするために超音波溶着するステップ。
製造の他の選択肢は、一般に、限定されるものではないが、以下のようなプロセスを含むことができる。
1)取り付け工程は、上部テキスタイルPCBを織物バンドに取り付けるステップと、接着材料を上部テキスタイルPCBの下部寸法に置くステップと、上部テキスタイルPCBの穴を、対応する予め打ち抜かれたリベット穴に織物バンドへ位置合わせすることによって、織物ポケット内に上部テキスタイルPCBを挿入するステップと、両面接着剤を下部テキスタイルPCBに置き、それを上部テキスタイルPCBとは反対の織物バンドの面に置き、織物バンド34の予め打ち抜かれたリベット穴に位置合わせもするステップと、PCBに均一な圧力を加えるのと同時にリベットを押すステップ。
2)電気的接続が必要とされる領域では、織物バンドの予め打ち抜かれたリベット穴は、織物バンドの導電回路が金属リベットと物理的に接触するように、配置することができる。
3)織物バンドポケットは、織物バンドの表面上に隆起するように製造され、モジュールドックハウジングがポケット内にぴったり合うのにちょうど十分な空間を提供しながら、使用時に取り外すことができるようにもする。
4)モジュールドックおよびドック裏当てを織物バンドに取り付け、エポキシをドックに適用し、それを、加熱スタッキングポールをテキスタイルPCBの穴に位置合わせすることにより、ポケットの内側に配置し、ドックを織物PCBアセンブリに熱カシメし、エポキシをドック裏当てに適用し、下部テキスタイルPCBの背面に配置し、ドック裏当てを、好ましくは積層した、布地で覆う。
5)コネクタPCBを下部モジュールエンクロージャに取り付け、コネクタPCBターゲットディスクを下部モジュール穴に配置および圧入し、コネクタPCBをドックに熱カシメし、水の侵入を防止するためにコネクタPCBの周りに接着性シーラントを適用する、および/または
6)光パイプおよび磁石をモジュール上部エンクロージャに取り付け、上部モジュールエンクロージャと下部モジュールエンクロージャとを共に取り付け、ライトパイプをモジュール上部に圧入および/または接着し、磁石をモジュール上部に圧入および/または接着し、モジュールの上部と下部とを共に取り付け、上部モジュールおよび下部モジュールの縁をシールするために超音波溶着する。
従って、寸法、材料、形状、形態、機能、および動作方法、取り付け、および使用における変化を含む、本発明の部分の最適な寸法関係は、当業者には容易に明らかで自明であると考えられ、図面に示されて上記の説明に記載されたものとの全ての同等の関係を、本発明が包含するように意図されることが、理解される。
さらに、他の技術分野もこの方法から恩恵を受けることができ、設計への調整が予想される。従って、本発明の範囲は、与えられた実施例によってではなく、添付の「特許請求の範囲」およびそれらの法的均等物によって決定されるべきである。独占的権利または特権が請求される本発明の実施形態は、「特許請求の範囲」の記載のように定義される。

Claims (10)

  1. 電子コントローラ装置と、織物基材の1つ以上の導電経路と、の間に解放可能で確実な接続を提供するドッキングステーションアセンブリであって、
    モジュールドックステーションであって、テキスタイル基板に取り付けられた基板アセンブリに固定的に接続された本体を有し、前記本体が、前記電子コントローラ装置の電気コントローラコネクタと嵌合するように構成された電気ドックコネクタをむき出しにしている、モジュールドックステーションと、
    基板アセンブリであって、
    第1の基板であって、前記第1の基板の1つ以上の第1の電気的接続箇所が、1つ以上の導電経路と位置合わせされるように、前記織物基材の一面に置かれ、前記第1の基板は、その上に取り付けられた電気コントローラコネクタを有し、1つ以上のそれぞれの基板導電経路によって1つ以上の前記第1の電気的接続箇所に電気的に接続される、第1の基板と、
    第2の基板であって、前記一面の反対にある前記織物基材の他方の面に置かれ、前記第2の基板は、前記1つ以上の第1の電気的接続箇所と位置合わせされた1つ以上の第2の電気的接続箇所を有する、第2の基板と、
    1つ以上のそれぞれの締結具であって、前記1つ以上の第2の電気的接続箇所を前記1つ以上の第1の電気的接続箇所と固定し、従って前記織物基材を前記第1の基板と前記第2の基板との間にしっかりと固定する、締結具と、
    を備える基板アセンブリと、
    を備え、
    前記1つ以上の第1の電気的接続箇所は、隣り合う1つ以上の導電経路と電気接触している、ドッキングステーションアセンブリ。
  2. 前記1つ以上のそれぞれの締結具は、導電性であり、前記1つ以上の導電経路と物理的に接触し、従って前記電気接触に寄与する、請求項1に記載のドッキングステーションアセンブリ。
  3. 前記本体を受け入れるための前記織物基材の織物ポケットをさらに備える、請求項1に記載のドッキングステーションアセンブリ。
  4. 前記織物ポケットは、好ましくは、前記織物基材の隣接面上に隆起し、前記織物基材のニット構造に編むことによって製造される、構造である、請求項3に記載のドッキングステーションアセンブリ。
  5. 前記1つ以上のそれぞれの締結具は、リベットである、請求項2に記載のドッキングステーションアセンブリ。
  6. 前記1つ以上の第1の電気的接続箇所は、前記1つ以上のそれぞれの基板導電経路を介して前記電気コントローラコネクタにつながるアイレットまたはグロメットである、請求項1に記載のドッキングステーションアセンブリ。
  7. 前記1つ以上のそれぞれの基板導電経路は、PCB回路のトレースであり、前記第1の基板がPCBであるようになっている、請求項6に記載のドッキングステーションアセンブリ。
  8. 前記織物基材は、バンド、下着、ブラジャー、およびシャツからなる群から選択される衣類に組み込まれる、請求項1に記載のドッキングステーションアセンブリ。
  9. 前記本体に位置する解放可能な機械的コネクタをさらに含み、前記解放可能な機械的コネクタは、前記コントローラ装置と前記本体との間の解放可能な確実な機械的接続を容易にする、請求項1に記載のドッキングステーションアセンブリ。
  10. 前記電気ドックコネクタは、ピンおよびソケット構成を介して前記電気コントローラコネクタと嵌合する、請求項1に記載の装置。

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