JP6915343B2 - Connection terminals and electronic devices and wearable devices - Google Patents
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本発明は、接続端子および電子機器およびウエアラブル機器に関する。 The present invention relates to connection terminals and electronic devices and wearable devices.
人体が身に着けたウエアラブルセンサによって生体情報を計測する装置が開発されている。例えば、着ることで心拍や心電を計測することができるウエアがある。これらのセンサや配線は布と相性の良い、しなやかさを付与しているものの、通信用デバイスなどの外部機器は硬質であり、装着時の違和感は否めない。そこで、身体への違和感や負担を軽減する方法が検討されている。 Devices for measuring biological information using wearable sensors worn by the human body have been developed. For example, there is clothing that can measure heartbeat and electrocardiogram by wearing it. Although these sensors and wiring are compatible with cloth and give them suppleness, external devices such as communication devices are hard, and it is undeniable that they feel uncomfortable when worn. Therefore, a method for reducing the discomfort and burden on the body is being studied.
1つの方向性として、体に装着される器具や部材を柔軟なものにすることが考えられる。例えば、特許文献1には、身体に装着する導電性部材と外部機器との接続を、可撓性を有するリード帯で行う技術が開示されている。この技術では、導電性部材とリード帯それぞれに、剛性材料からなる接続部を固定し、2つの接続部を用いてリード帯の脱着ができるようにしている。特許文献1には、リード帯に対する接続部の固定方法として、導電性の糸を用いて接続部をリード帯に縫い付ける方法や、接続部と一体化された爪をリード帯に貫通させた後に折り曲げる方法が開示されている。このようにして、外れにくい状態で電気的な接続を確保しつつ、身体への違和感や負担を軽減している。
One direction is to make the instruments and members worn on the body flexible. For example,
特許文献1の技術では、可撓性を有する材料(リード帯)に剛性材料からなる接続部を堅固に固定している。このように、堅固な固定を行うと、接続部の脱着等で可撓性材料が変形した場合に、接続部の固定部と非固定部との境目に応力が集中し、接続部材が外れたり、可撓性材料が破損したりする恐れがあった。
In the technique of
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、物理的に身体へ与える圧迫感や痛みなどの負担を軽減しつつ、接続部の脱離や、部材の破損が発生しにくい接続端子を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a connection in which the connection portion is not easily detached or the member is not easily damaged while reducing the burden of physical pressure and pain on the body. It is intended to provide terminals.
上記の課題を解決するため、接続端子は、柔軟性筐体に貼付された可撓性と靱性とを有する可撓シートと、可撓シートの柔軟性筐体と反対の面に貼付された端子部材とを有する。柔軟性筐体と可撓シートとは、弾性接着剤によって接着されている。同様に、可撓シートと端子部材とは、弾性接着剤によって接着されている。以上の構成とすることにより、物理的に身体へ与える圧迫感や痛みなどの負担を軽減しつつ、接続部の脱離や、部材の破損が発生しにくい接続端子を提供することができる。 In order to solve the above problems, the connection terminals are a flexible sheet having flexibility and toughness attached to the flexible housing, and a terminal attached to the surface of the flexible sheet opposite to the flexible housing. Has a member. The flexible housing and the flexible sheet are adhered by an elastic adhesive. Similarly, the flexible sheet and the terminal member are adhered by an elastic adhesive. With the above configuration, it is possible to provide a connection terminal in which the connection portion is not easily detached or the member is not easily damaged while reducing the burden of physical pressure and pain on the body.
本発明の効果は、物理的に身体へ与える圧迫感や痛みなどの負担を軽減しつつ、接続部の脱離や、部材の破損が発生しにくい接続端子を提供できることである。 The effect of the present invention is to be able to provide a connection terminal in which the connection portion is not easily detached or the member is not easily damaged while reducing the burden of physical pressure and pain on the body.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, although the embodiments described below have technically preferable limitations for carrying out the present invention, the scope of the invention is not limited to the following. Note that similar components in each drawing may be numbered the same and description may be omitted.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態の接続端子を示す断面図である。接続端子は、柔軟性筐体1に貼付された可撓性と靱性とを有する可撓シート2と、可撓シート2の柔軟性筐体1と反対の面に貼付された端子部材3とを有する。柔軟性筐体1と可撓シート2とは、弾性接着剤4によって接着されている。同様に、可撓シート2と端子部材3とは、弾性接着剤4によって接着されている。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a connection terminal of the first embodiment. The connection terminal is a
以上の構成とすることにより、物理的に身体へ与える圧迫感や痛みなどの負担を軽減しつつ、接続部の脱離や、部材の破損が発生しにくい接続端子を提供することができる。 With the above configuration, it is possible to provide a connection terminal in which the connection portion is not easily detached or the member is not easily damaged while reducing the burden of physical pressure and pain on the body.
(第2の実施形態)
図2は第2の実施形態の接続端子の一具体例を示す平面図である。柔軟性筐体1の上に、略円形の可撓シート2が貼付され、その上に、上から見た外径が略円形の端子部材31が貼付されている。端子部材31は、接続相手の端子に嵌合する凸31aと、可撓シート2に接着する幅広のベース部31bとを有している。図3は、図2のA−A´における断面図である。柔軟性筐体1には、柔軟性筐体1から見た順に、弾性接着剤4、可撓シート2、弾性接着剤4、端子部材31が積層されている。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a plan view showing a specific example of the connection terminals of the second embodiment. A substantially circular
柔軟性筐体1は柔軟な材料からなる筐体で、例えば電子回路等を内包し、これらを支持および保護する。
The
端子部材の形状は、接続相手の端子形状や、柔軟性筐体1に保持される電子機器との接続に合わせて、様々な形状を取ることができる。図4に断面図を示す接続端子の端子部材32は、接続相手の凸部に嵌合するように凹部32aを有している。
The shape of the terminal member can take various shapes according to the terminal shape of the connection partner and the connection with the electronic device held in the
図5に示す接続端子の端子部材33は、接続相手に嵌合する凸部33aと可撓シート2に接着するベース部33bと、柔軟性筐体1に設けられた開口部1aを挿通する内側凸部33cとを有している。内側凸部33cが開口部1aを挿通することで、柔軟性筐体1に保持された電子機器との接続が容易になる。また内側凸部33cが、柔軟性筐体1に対するアンカーとなり、位置ずれを起こしにくいという利点がある。
The terminal member 33 of the connection terminal shown in FIG. 5 is an inner side through which a convex portion 33a fitted to a connection partner, a base portion 33b adhered to a
図6に示す接続端子では、凸部34aを持つ端子部材34を用い、柔軟性筐体1の内側から凸部を開口部1aに挿通している。そして、ベース部34bの凸部34a側に可撓シート2を配置し、可撓シート2と弾性接着剤4を介して、ベース部34bを柔軟性筐体1に対して接着している。この構成の接続端子を用いて、本実施形態の効果について説明する。図7は、外力が加わって、接続端子近傍の柔軟性筐体1が変形した例を示す断面図である。ベース部34bが可撓シート2を介して接着されることで、柔軟性筐体1の伸びを拘束している。これにより、開口部1aの広がりによる接続端子の脱落を防ぐことができる。また、接続端子の周縁部に発生する応力集中を緩和することで、柔軟性筐体1の破れを防止することができる。
In the connection terminal shown in FIG. 6, a
(第3の実施の形態)
図8は第3の実施の形態を示す平面図である。また図9は、図8のB−B´における断面図である。両図に示すように、弾性接着剤4は、外周部に中央周辺より厚みの厚い厚肉部4aを有している。なお、この例では、図6に例示したものと同じ端子部材34を用いている。
(Third Embodiment)
FIG. 8 is a plan view showing a third embodiment. Further, FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line BB'of FIG. As shown in both figures, the
このような厚肉部4aは、例えば、予め周縁部が浮くように成形した可撓シート2を用いて形成することができる。この場合、例えば、ベース部34bを接着する際に、ベース部34bを柔軟性筐体1の方向に押圧し、弾性接着剤4が適当量はみ出すように塗布、積層することで形成することができる。
Such a
図10は、外力が加わって、図8の接続端子近傍の柔軟性筐体1が変形した例を示す断面図である。第2の実施形態と同様な理由により、開口部1aの広がりによる接続端子の脱落を防ぎ、接続端子の周縁部のする応力集中を緩和し、柔軟性筐体1の破れを防止できる。そして、本実施形態の接続端子では、弾性接着剤4の厚肉部4aが変形するので応力をさらに緩和することができる。その結果、より効果的に接続端子の脱落や、柔軟性筐体1の破断を防止することができる。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example in which the
(第4の実施形態)
図11は、第4の実施形態の接続端子を示す断面図である。本実施形態の接続端子は、金属など導電材から成る二部品で構成され、いわゆるフランジ形状を有する。そしてインナー301の第1のベース部301bと、アウター302の第2のベース部302bとが、可撓シート2を介して柔軟性筐体1を挟み込む構成となっている。
(Fourth Embodiment)
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the connection terminals of the fourth embodiment. The connection terminal of this embodiment is composed of two parts made of a conductive material such as metal, and has a so-called flange shape. The
インナー301は、柔軟性筐体1の開口部1aを挿通する第1の凸部301aと、開口部1aより幅の広い第1のベース部301bとを有する。
The inner 301 has a first
アウター302は、柔軟性筐体1の第1のベース部301bと反対の側から第1の凸部301aに嵌合する第2の凸部302aと、開口部1aより幅の広い第2のベース部302bとを有する。第2の凸部302aの内部は第1の凸部301aが嵌合するように空洞となっている。
The outer 302 includes a second
第1のベース部301bと柔軟性筐体1との間には、可撓性を有し、靱性に富む第1の可撓シート21を配置する。同様に、第2のベース部302bと柔軟性筐体1との間には、可撓性を有し、靱性に富む第2の可撓シート22が配置される。なお、第1の可撓シート21および第2の可撓シート22は、どちらか一方を設ける構成としてもよい。
A flexible and tough first
上記の構成とした上で、第1の凸部301aの一部に突出部301cを設け、第2の凸部302a内側の凹部302cに嵌合するようにすれば、インナー301とアウター302とを柔軟性筐体1に対して固定することができる。上記の突出部301cと凹部302cは、例えば第1の凸部301aを第2の凸部302aに嵌合させた後に、第2の凸部302aの先端をカシメることで形成することができる。カシメによって、インナー301とアウター302の嵌合面の一部に凹凸が形成され、この凹凸が嵌合部となり、両者の位置関係が固定される。
With the above configuration, if a protruding portion 301c is provided in a part of the first
以上の構成とすると、柔軟性筐体1が変形した場合に、第1の可撓シート21と第2の可撓シート22によって、柔軟性筐体1に発生する応力が緩和される。このようにして、物理的に身体へ与える圧迫感や痛みなどの負担を軽減しつつ、接続部の脱離や、部材の破損が発生しにくい接続端子を構成することができる。
With the above configuration, when the
(第5の実施形態)
図12は、第2の実施形態の接続端子を示す断面図である。多くの構成は、第1の実施形態と同様であるが、本実施形態の接続端子では、応力の緩和に寄与する弾性接着剤を有している。図12の例では、第1の可撓シート21と柔軟性筐体1の間、および、第1の可撓シート21と第1のベース部301bとの間に第1の弾性接着剤41が介在している。
(Fifth Embodiment)
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a connection terminal of the second embodiment. Many configurations are similar to those of the first embodiment, but the connection terminals of this embodiment have an elastic adhesive that contributes to stress relief. In the example of FIG. 12, the first
第1の可撓シート21と第2の可撓シート22は、それぞれ、可撓性を有し、靱性に富んだ、引張強度の高い材料によって形成されている。
The first
第1の弾性接着剤41は、自身の両側の部材を接着するとともに、外力が加わった時に自身が変形することで、応力が局所に集中することを防止する。また、第2の可撓シート22と柔軟性筐体1の間、および、第2の可撓シート22と第2のベース部302bとの間に第2の弾性接着剤42が介在している。第1の弾性接着剤41と同様に、第2の弾性接着剤42は、部材の接着と応力の緩和に寄与する。第1および第2の弾性接着剤としては、例えば、シリコーン系、変性シリコーン系に代表される硬化後にも弾性を有するものを用いることができる。
The first
なお、上記の説明および第4の実施形態では、接続端子が凸で接続先が凹となる組み合わせを用いて説明したが、接続端子が凹、接続先が凸となる組み合わせであっても良い。図13は、このような場合の構成例を示す接続端子の断面図である。インナー301の内部を空洞型のソケット部301dとしている。接続先の凸部が、ソケット部301dに嵌合することによって接続を行うことができる。以降説明する実施形態においても、接続端子側が凹となる構成が可能であるが、説明の重複を避けるため、接続端子が凸となる例のみを用いて説明する。 In the above description and the fourth embodiment, the combination in which the connection terminal is convex and the connection destination is concave has been described, but the combination in which the connection terminal is concave and the connection destination is convex may be used. FIG. 13 is a cross-sectional view of a connection terminal showing a configuration example in such a case. The inside of the inner 301 is a hollow socket portion 301d. The connection can be made by fitting the convex portion of the connection destination into the socket portion 301d. In the embodiments described below, it is possible to configure the connection terminal side to be concave, but in order to avoid duplication of description, only an example in which the connection terminal is convex will be described.
図14は外力が加わって、接続端子近傍の柔軟性筐体1が変形した例を示す断面模式図である。第1のベース部301bおよび第2のベース部302bは、それぞれが第1の可撓シート21、第2の可撓シート22を介して接着されることで、柔軟性筐体1の伸びを拘束している。これにより、開口部1aの広がりによる接続端子の脱落を防ぐことができる。また、接続端子の周縁部に発生する応力集中を緩和することで、柔軟性筐体1の破れを防止することができる。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing an example in which the
(第6の実施形態)
図15は、第3の実施形態を示す断面模式図である。本実施形態の接続端子は、多くの構成が、第2の実施形態と同様であるが、弾性接着剤が外周部に厚肉部を有している点が異なる。図15に示すように、第1の弾性接着剤41は、外周部に中央周辺より厚みの厚い厚肉部41aを有している。同様に第2の弾性接着剤42も外周部に厚肉部42aを有している。このような厚肉部は、例えば、予め周縁部が浮くように成形した可撓シート2を用いて形成することができる。この場合、例えば、第2の凸部302aをカシメる際に、介在させる第1の弾性接着剤41、第2の弾性接着剤42を適当量はみ出すように塗布、積層することで形成することができる。
(Sixth Embodiment)
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing a third embodiment. The connection terminal of this embodiment has many configurations similar to those of the second embodiment, except that the elastic adhesive has a thick portion on the outer peripheral portion. As shown in FIG. 15, the first
図16は、外力が加わって、接続端子近傍の柔軟性筐体1が変形した例を示す断面模式図である。第2の実施形態と同様な理由により、開口部1aの広がりによる接続端子の脱落を防ぎ、接続端子の周縁部に発生する応力集中を緩和することで、柔軟性筐体1の破れを防止することができる。そして、本実施形態の接続端子では、第1の弾性接着剤41、第2の弾性接着剤42の厚肉部41a、42aが変形するので、応力をさらに緩和することができる。その結果、より効果的に接続端子の脱落や、柔軟性筐体1の破断を防止することができる。
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing an example in which the
(第7の実施形態)
図17は、第1から第3いずれかの実施形態の接続端子を利用した電子機器100を用いたウエアラブル機器の構成の一例を示す模式図である。
(7th Embodiment)
FIG. 17 is a schematic view showing an example of the configuration of a wearable device using the
ウエア200は、上半身に着用できるように、身体を収納し、頭を通す開口を有する胴部と、上肢を通す袖部と、を有する。ウエア200には、生体情報を得るための複数のセンサ配線210が接着や縫合によって配設されている。センサ配線210は、例えば、自身の伸縮や、温度変化による電気抵抗の変化によって、身体の動きや体温の変化を取得するものである。また、所望の箇所に設置した電極と接続する配線とすれば、身体に流れる微量の電流を検知し、心拍などを取得することができる。上記のように、ここでは、生体計測センサとしての機能を含む配線をセンサ配線210と称している。
The
図18は、電子機器100の一例を示す平面図である。また図19は、図18のB−B´における切断面の断面図である。
FIG. 18 is a plan view showing an example of the
図18に示すように、電子機器100の柔軟性筐体110がウエア200上に配置されている。そして、電子機器100は、接続端子120を介して、センサ配線210に接続することで、計測対象の生体に装着される。
As shown in FIG. 18, the
図19(a)に示すように、電子機器100に備えられた接続端子120は概凸形状、ウエア200に備えられた端子受け220は概凹形状をしている。これらが、図19(b)のように嵌合することで、ウエア200と電子機器100は電気的、物理的に接続、固定される。また、センサ配線210は、端子受け220を介して電子機器100に接続される。そしてセンサ配線210により検知された電気抵抗や電流などの信号は、電子機器100が内蔵するマイコン130で処理される。この処理で、例えば、姿勢や体温、心電や筋電などの生体情報を取得することができる。取得された情報は電子機器内で演算処理され、内蔵メモリに蓄積したり、無線回路でサーバやスマートフォンなどに送ったりすることができる。なお、ウエア200は、下半身を収納する、または全身を収納する形態であってもよい。
As shown in FIG. 19A, the
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。 The present invention has been described above using the above-described embodiment as a model example. However, the present invention is not limited to the above embodiment. That is, the present invention can apply various aspects that can be understood by those skilled in the art within the scope of the present invention.
1、110 柔軟性筐体
2 可撓シート
3 端子部材
4 弾性接着剤
4a 厚肉部
301 インナー
302 アウター
100 電子機器
120 接続端子
200 ウエア
210 センサ配線
220 端子受け
1,110
Claims (6)
前記可撓シートの前記柔軟性筐体と反対の面に貼付された端子部材と、
前記柔軟性筐体と前記可撓シートとの接着および前記可撓シートと前記端子部材との接着を行う弾性接着剤と、
を有し、
前記柔軟性筐体と前記可撓シートとの接着を行う前記弾性接着剤が、
外周部に、中央部より厚みの大きい厚肉部を有する
ことを特徴とする接続端子。
Flexible sheet with flexibility and toughness attached to the flexible housing,
A terminal member attached to the surface of the flexible sheet opposite to the flexible housing,
An elastic adhesive that adheres the flexible housing to the flexible sheet and the flexible sheet to the terminal member.
Have,
The elastic adhesive that adheres the flexible housing to the flexible sheet is
A connection terminal characterized by having a thick portion thicker than the central portion on the outer peripheral portion.
前記柔軟性筐体の外部に存在する外部端子に嵌合する凸部または凹部を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の接続端子。 The terminal member
The connection terminal according to claim 1, further comprising a convex portion or a concave portion that fits into an external terminal existing outside the flexible housing.
前記端子部材が前記開口部を挿通する凸部と、前記開口部より幅が広いベース部を有し、
前記ベース部が前記可撓シートに貼付されている
ことを特徴とする請求項1に記載の接続端子。 The flexible housing has an opening
The terminal member has a convex portion through which the opening is inserted and a base portion wider than the opening.
The connection terminal according to claim 1, wherein the base portion is attached to the flexible sheet.
前記柔軟性筐体の前記第1のベース部と反対の側から前記第1の凸部に嵌合する第2の凸部と前記開口部より幅の広い第2のベース部とを有するアウターと、
可撓性と靱性とを有し、前記第1のベース部と前記柔軟性筐体との間、および、前記第2のベース部と前記柔軟性筐体との間の少なくとも一方に介在する可撓性と靱性とを有する可撓シートと、
前記可撓シートの少なくとも一方の面に配置された弾性接着剤と、
を有し、
前記可撓シートと前記柔軟性筐体との間に前記弾性接着剤が配置されている場合に、前記可撓シートと前記柔軟性筐体との間に配置された前記弾性接着剤が、外周部に、中央部より厚みの大きい厚肉部を有する
ことを特徴とする接続端子。
An inner having a first convex portion through which an opening of a flexible housing made of a flexible material is inserted and a first base portion wider than the opening.
An outer having a second convex portion fitted to the first convex portion from a side opposite to the first base portion of the flexible housing and a second base portion wider than the opening. ,
It has flexibility and toughness, and can be interposed between the first base portion and the flexible housing, and between the second base portion and the flexible housing. A flexible sheet with flexibility and toughness,
With the elastic adhesive placed on at least one surface of the flexible sheet,
Have,
When the elastic adhesive is arranged between the flexible sheet and the flexible housing, the elastic adhesive arranged between the flexible sheet and the flexible housing is the outer periphery. A connection terminal characterized by having a thick portion thicker than the central portion in the portion.
前記柔軟性筐体と、
前記柔軟性筐体に内包され前記接続端子と電気的に接続された電子回路と
を有することを特徴とする電子機器。 The connection terminal according to any one of claims 1 to 3.
With the flexible housing
An electronic device included in the flexible housing and having an electronic circuit electrically connected to the connection terminal.
生体に装着され生体情報を計測する生体計測センサと、
前記生体計測センサと電気的に接続されたセンサ側接続端子と
を有し、
前記接続端子と前記センサ側接続端子とが接続されている
ことを特徴とするウエアラブル機器。 The electronic device according to claim 5 and
A biometric sensor that is attached to a living body and measures biological information,
It has a sensor-side connection terminal that is electrically connected to the biometric sensor.
A wearable device characterized in that the connection terminal and the sensor-side connection terminal are connected.
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