專利名稱：可拉伸傳導連接器的制作方法
可拉伸傳導連接器
背景技術：
各種現有的固定長度的傳導連接器能夠在各種不同的應用中在兩點之間提供通 信(例如，電通信)。這種連接器能夠簡單得只是一根線。為了適應兩點之間的各種距離， 多個連接器能夠耦接在一起以適應更長的距離，或者能夠采用更長的連接器。
發明內容
本發明的一些實施例提供了一種傳導連接器。該傳導連接器能夠包括具有可變長 度的粘彈性支撐構件和耦接到該支撐構件的導體。該導體能夠包括至少一個彎曲部以適應 粘彈性支撐構件的可變長度。通過考慮詳細描述和附圖，本發明的其它特征和方面將變得清楚。
圖1是根據本發明一個實施例的傳導連接器的俯視平面圖，傳導連接器顯示為連 接兩個裝置。圖2是圖1的傳導連接器的分解透視圖。圖3是根據本發明另一個實施例的傳導連接器的透視圖。圖4是根據本發明另一個實施例的傳導連接器的透視圖。圖5是根據本發明另一個實施例的傳導連接器的透視圖。
具體實施例方式在詳細解釋本發明的任何實施例之前，應當理解，本發明在它對于下面描述中提 及或在下面附圖中示出的結構的細節和部件的布置方面的應用不受到限制。本發明能夠具 有其它實施例并且能夠以多種方法實施或執行本發明。此外，應當理解，本文使用的用語和 術語用于描述的目的并且不應該視為限制性的。本文使用的“包括”、“包含”或“具有”及其 變型意在涵蓋其后列出的項及其等同物以及另外的項。除非另外說明或限定，否則術語“連 接”和“耦接”及其變型以廣義的方式使用并且既涵蓋直接的連接和耦接又涵蓋間接的連接 和耦接。另外，“連接”和“耦接”不限于物理或機械連接或耦接。應當理解，可以使用其它實 施例，并且在不脫離本發明的范圍的情況下可以進行結構或邏輯改變。另外，諸如“前部”、 “后部”、“頂部”和“底部”等術語僅用于描述元件因為它們彼此相關，而絕非意在引用設備 的特定方位、指示或暗示必需或必要的設備的方位或者指定在使用中將要如何使用、安裝、 顯示或定位本文描述的本發明。本發明整體涉及一種具有可變長度以在能夠相隔各種距離的兩點之間提供通信 (例如，電通信、電磁(例如，光)通信、聲通信、熱通信、機械通信、化學通信或者它們的組 合)的傳導連接器。也就是說，本發明的可變長度傳導連接器能夠調整尺寸以適應兩點之 間的第一距離，并且連接器的長度能夠增加或減小以適應希望以傳導的方式耦接的兩點之 間的各種其它距離。結果，能夠針對需要傳導連接的各種應用制造“通用型”連接器，該連接器能夠使制造成本最小化，減少制造廢物并提供容易實現的傳導耦接方法。該傳導連接 器能夠用于各種應用以從一點向另一點傳輸或傳導信號。這種信號能夠包括但不限于以下 各項中的至少一種電磁信號(例如，光信號)、電信號、聲信號、機械信號、熱信號、化學信 號及其組合。共同待審的共同轉讓的標題為“Biomedical Sensor System”(Oster等人) 的序列號為61/049，671的美國專利申請和標題為“Biomedical Sensor System”(0ster等
人)的PCT專利申請No._中描述了本發明的可拉伸傳導連接器的
一種示例性使用，這些專利申請的公開內容以引用方式并入本文中。圖1和圖2示出根據本發明一個實施例的具有可變長度的可拉伸傳導連接器100。 如圖1中所示，連接器100是尺寸可配置的。在一些實施例中，連接器100的尺寸(例如， 在初始未拉伸的狀態下)適應相對較小的距離，但連接器100可被配置成適應更大的距離。 第一裝置101能夠耦接到連接器100的第一端102，第二裝置103能夠耦接到連接器100的 第二端104，從而第一裝置101和第二裝置103經連接器100進行通信(例如，電通信)。在 圖1和圖2示出的實施例中，連接器100至少部分地由粘彈性材料形成，從而通過把力施加 于連接器100的第一端102或第二端104能夠使連接器100伸長。連接器100的伸長能夠 使第一裝置101和第二裝置103相隔更大的距離，或者能夠允許連接器100跨接第一裝置 101和第二裝置103之間更大的間隙。能夠采用各種粘彈性材料，從主要為彈性的并基本上 表現出彈性變形的粘彈性材料到基本上表現出塑性變形和很小的彈性變形的粘彈性材料。術語“裝置”通常是指希望與另一裝置或接觸點通信的裝置。一般地使用術語裝置 并把它視為表示各種應用中的各種裝置。只是以舉例的方式，在一些實施例中，一個或多個 裝置能夠包括機械致動器，該機械致動器在某些條件下(例如，在采用的裝置是醫療裝置 (諸如，病人監測裝置)的情況下的生理狀態)觸發傳送給位于連接器100另一端的另一裝 置的機械或機電響應。在這些實施例中，例如，連接器100能夠包括第一導體，用于攜帶電 信號；和第二導體，進行移動以激發和/或發送機械信號給另一裝置。只是以舉例的方式顯 示了第一裝置101和第二裝置103以表示連接器100正在兩點之間提供通信。然而，應當 理解，連接器100能夠用于連接在各種系統和裝置中可能需要的一個或多個接觸點(例如， 電接觸)，而不必僅用于連接兩個單獨裝置。在圖1中示出了連接器100的可變長度特征。至少部分地由于連接器100的粘彈 性材料，例如，第二裝置103能夠從距離第一裝置101較近的第一位置P1移動到距離第一裝 置101較遠的第二位置P2,并且第二裝置103能夠在第二位置P2停留所希望的時間段。或 者，連接器100能夠伸長(或縮短)以適應第一裝置101和第二裝置103之間的間隙。如 果第二位置P2不足以用于第二裝置103的準確放置，則能夠再次把力施加于連接器100的 第一端102和第二端104之一或者同時施加于第一端102和第二端104，并且第二裝置103 能夠更加遠離第一裝置101地移動到第三位置(未示出)等，直至連接器100的塑性性質 耗盡或者第一裝置101和第二裝置103已到達它們的所需位置。圖表示第二裝置103正在 移離第一裝置101，但應當理解，通過伸長連接器100能夠改為使第一裝置101移離第二裝 置103，或者當連接器100的長度增加時能夠把第一裝置101和第二裝置103描述為彼此分 隔更遠的距離。圖1中顯示的連接器100用于把第一裝置101耦接到第二裝置103。然而，在一些 實施例中，第三裝置(未示出)能夠被沿其長度耦接另外的更遠的距離等等。或者，在一些實施例中，能夠采用一系列連接器100串聯連接兩個或更多個裝置并在相連的裝置之間提 供可變長度。在一些實施例中，例如，通過基本上沿其寬度拉伸連接器100能夠減小連接器100 的長度，從而通過擴展連接器100的寬度，連接器100的長度減小，并且連接器100縮短。如上所述，連接器100以機械的方式和以傳導的方式(例如，以電氣方式)把第一 裝置101耦接到第二裝置103。連接器100具有可變長度，以便連接器100的長度能夠改變 以改變第一裝置101和第二裝置103的位置，從而允許連接器100適應第一裝置101和第 二裝置103之間的各種距離和/或允許第一裝置101和第二裝置103之一或二者位于可變 距離處并隨后與連接器100連接。只是以舉例的方式，連接器100在圖2中表示為包括線材作為導體162(例如，具 有適當延展性的線材，諸如銅線)。導體162表示為位于第一支撐構件164和第二支撐構件 166之間以提供通信路徑(例如，電通信路徑)。導體162能夠延伸超過支撐構件164、166 的長度以用于容易的連接和通信，或者通過憑借支撐構件164、166中的一個或多個支撐構 件接觸導體162(例如，通過夾持在支撐構件164、166上來接觸導體16 提供通信。術語“導體”通常用于指能夠用于沿著連接器100的長度提供從一點到另一點的 通信的信號傳導介質。另外，術語“導體”能夠指示帶涂層的或絕緣的導體或者暴露的不帶 涂層的導體。最后，術語“導體”并非僅指示總體的柱狀體結構，而是能夠采用在連接器100 中提供通信所需的任何形狀或結構。示例性電導體能夠由各種材料形成，所述材料包括但 不限于金屬、碳、石墨或它們的組合。在一些實施例中，導電薄片(例如，由金屬、碳、石墨、 其它適合的導電材料或它們的組合形成的)能夠用作導體162并且能夠以基體或載體的 方式設置在支撐構件164、166中的一個或多個支撐構件上，或者能夠直接嵌入在支撐構件 164、166中的一個或多個支撐構件中。在導體上方采用絕緣涂層的一些實施例中，該涂層能 夠由能夠用作屏蔽件的相對導電的材料制成以使來自不需要的環境信號的任何干擾最小 化。作為另外的示例，在采用光學信號的一些實施例中，術語“導體”能夠用于一般地 表示一個或多個光纖。另外，在一些實施例中，術語“導體”能夠用于一般地表示另一能量形 態的導體，諸如近紅外光調制。在一些實施例中，連接器100能夠包括各種上述能量形態、 信號和/或導體。支撐構件164、166能夠由當對其施加力時能夠改變長度(例如，伸長)的各種材 料形成。當支撐構件164、166由粘彈性材料形成從而連接器100可表現出至少一些彈性性 質時，已發現特定用途，但是當施加足夠的力和/或連接器100伸長超過某一點時，連接器 100不表現出立刻的彈性回復而是表現出塑性變形。這種粘彈性性質能夠允許例如第一裝 置101定位于所希望的位置而連接器100不會(例如，通過連接器100的縮短/收縮)拉 動第一裝置101。相反，當把力施加于連接器100以伸長或縮短連接器100時能夠發生至 少一些塑性變形，從而允許第二裝置103在第二位置P2停留所需的時間段。這種粘彈性材 料實現為例如可從3M公司(St. Paul,MN)商購獲得的3M COMMAND 粘合劑制品，諸如3M COMMAND 吊鉤。3M COMMAND 背襯是在低屈服應力下表現出頸縮并具有高斷裂伸長率的 各個粘彈性材料的多層層合物的例子。這種背襯能夠用作支撐構件164、166中的一個或多 個支撐構件。支撐構件164、166能夠使用例如本文描述的任何壓敏粘合劑耦接在一起。在支撐構件164、166中的一個或多個支撐構件中能夠采用的多層層合物的一個例子包括線 性低密度聚乙烯(LLDPE)/聚乙烯(PE)泡沫/LLDPE的三層層合物。在一些實施例中，第一裝置101和/或第二裝置103可以例如通過粘合劑耦接到 基底。在一些實施例中，把裝置101或103耦接到基底的粘合劑能夠包括拉伸剝離粘合劑， 諸如美國專利 No. 6，527，900、No. 5，516，581、No. 5，672，402 和 No. 5，989，708 (Kreckel 等 人)；美國專利申請公開No. 3001/0019764(Bries等人)；以及美國專利No. 6，231，962和 No. 6，403，300 (Bries等人)中描述的那些拉伸剝離粘合劑，其中每個專利申請由本申請的 受讓人共同擁有并且其以引用方式并入本文中。在這些實施例中，粘合劑能夠(諸如，直接 或間接)耦接到連接器100的至少一部分(諸如，支撐構件164、166中的一個或多個支撐 構件)，所述連接器100的至少一部分又能夠用作拉伸剝離粘合劑的“背襯”。結果，連接器 100 (諸如，支撐構件164、166中的一個或多個支撐構件)能夠包括一個或多個可拉伸層，所 述可拉伸層能夠拉伸到引起粘合劑剝離的點。在這些實施例中，連接器100能夠伸長或縮短以實現每個裝置101或103的正確 放置，當需要從其各自的基底移除裝置101或103時，連接器100能夠再次拉伸直至發生粘 合劑的剝離，并且從基底移除裝置101或103。在這些實施例中，能夠設計粘合劑以便用于 裝置101或103的放置的連接器100的初始伸長不足以阻礙粘合劑的粘接性質。適合連接器100的任何可拉伸層的材料能夠包括可拉伸而至少不會在50%斷裂 伸長率下破裂并且具有足夠的抗拉強度以免在粘合劑剝離之前破裂的任何材料。假設可以 進行足夠的拉伸以為了拉伸移除而引起兩個粘合劑表面的粘合劑剝離，這些可拉伸材料要 么能彈性變形或要么能塑性變形。在以上列出的Kreckel等人和Bries等人的美國專利中公開了適合的塑性背襯材 料。適合用于使用塑性背襯的類型的連接器100中的聚合物泡沫或固體聚合物膜層的材料 的代表性例子包括聚烯烴，諸如聚乙烯(包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度 聚乙烯和線性超低密度聚乙烯)、聚丙烯和聚丁烯；乙烯共聚物，諸如聚氯乙烯(增塑的和 未增塑的)和聚醋酸乙烯酯；烯烴共聚物，諸如乙烯/甲基丙烯酸亞乙酯共聚物、乙烯-醋 酸乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和乙烯/丙烯共聚物；丙烯酸類聚合物和共 聚物；聚氨酯；以及前述各項的組合。也能夠使用任何塑性或者塑性和彈性體材料的混合 物或共混物，諸如聚丙烯/聚乙烯、聚氨酯/聚烯烴、聚氨酯/聚碳酸酯、聚氨酯/聚酯。特別地，在泡沫將要被拉伸以實現粘合劑的剝離的結構中，用于連接器100的塑 性背襯的聚合物泡沫層能夠包括每立方英尺約2磅至約30鎊(約32至約481kg/m3)的密 度°對于包括可從Voltek,Division of Sekisui America Corporation, (Lawrence,Mass) 商購獲得的按照商標名稱“Volextra”和“Volara，”可獲得的那些聚烯烴泡沫的聚烯烴泡 沫，已發現特定用途。適合作為用于連接器100的拉伸剝離結構的材料的彈性體材料包括苯乙烯-丁 二烯共聚物、聚氯丁烯(氯丁橡膠)、丁腈橡膠、丁基橡膠、聚硫橡膠、聚異戊二烯橡膠、三元 乙丙橡膠(EPDM橡膠)、硅橡膠、聚氨酯橡膠、聚異丁烯、天然橡膠、丙烯酸酯橡膠、熱塑性橡 膠(諸如，苯乙烯丁二烯嵌段共聚物和苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)和TPO橡 膠材料。固體聚合物膜背襯能夠包括聚乙烯和聚丙烯膜，諸如線性低密度和超低密度聚
6乙烯膜，諸如從 Consolidated Thermoplastics 公司(Schaumburg，111)按照商標名稱 "MaxiIene 200”可獲得的聚乙烯膜。連接器100(例如，支撐構件164、166中的一個或多個支撐構件)的總體厚度可以 變化，只要它具有足夠的可處理的完整性即可，并且連接器100針對用于從基底剝離粘合 劑的拉伸性質提供所需的性能。為連接器100選擇的特定總體厚度能夠取決于構成連接器 100的聚合物泡沫層和任何固體聚合物膜層的物理性質。在多層連接器100的僅一個聚合 物膜或泡沫層將要被拉伸以實現剝離時，該層應該表現出足夠的物理性質并且應該具有足 夠的厚度以實現該目的。塑性聚合物膜層的厚度能夠為大約0. 4到10密耳(0. Olmm到0. 25mm)，特別地，能 夠為大約0. 4到6密耳(0. Olmm到0. 15mm)。以上列出的連接器材料被描述為用于在連接器100所耦接到的一個或多個裝置 中采用拉伸剝離粘合劑的實施例。然而，應當理解，即使在不采用拉伸剝離裝置粘合劑的實 施例中連接器100也能夠包括任何以上列出的材料。也就是說，即使在將不需要可拉伸的 性質以從基底移除裝置的實施例中，以上列出的材料也能夠為連接器100提供可拉伸的可 變長度性質。如果采用的話，則裝置101或103的粘合劑層的粘合劑能夠包括任何壓敏粘合劑。 在一些實施例中，在12. 7cm/min的剝離速率下，根據PSTC-I和PSTC-3和ASTM D 903-83 進行測量，當剝離角度為180°時，粘附性質通常為大約4N/dm到大約300N/dm，在一些實施 例中，粘附性質為大約25N/dm到大約100N/dm。具有更高剝離粘附水平的粘合劑通常需要 具有更高抗拉強度的連接器100。適合的壓敏粘合劑包括增粘橡膠粘合劑，諸如天然橡膠；烯烴；硅樹脂，諸如硅 聚脲；合成橡膠粘合劑，諸如聚異戊二烯、聚丁二烯和苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯、苯乙 烯-乙烯-丁烯-苯乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和其它合成彈性體；以及 增粘的或未增粘的丙烯酸類樹脂粘合劑，諸如丙烯酸異辛酯和丙烯酸的共聚物，其能夠通 過輻射、溶解、懸浮或乳化技術聚合。在一些實施例中，每個粘合劑層的厚度能夠為從大約0. 6密耳到大約40密耳(大 約0.015mm到大約1. Omrn)，并且在一些實施例中為從大約1密耳到大約16密耳(大約 0. 025mm 到大約 0. 41mm)。用于把一個聚合物泡沫層粘附到另一聚合物泡沫層或固體聚合物膜層的粘合劑 包括上述的那些壓敏粘合劑組合物。在一些實施例中，用于把連接器100的一個聚合物層 (例如，一個支撐構件164或166)連接到另一聚合物層的粘合劑層的厚度將會是大約1到 10密耳(大約0. 025到0. 25mm)。用于使背襯(即，支撐構件164和166)的聚合物層彼此 粘合的其它方法包括諸如共擠壓成型或熱焊接的常規方法。裝置101或103的粘合劑(如果采用的話)能夠通過用于制備壓敏膠帶的任何常 規方法來生產。例如，該粘合劑能夠直接涂覆在背襯(例如，連接器100的支撐構件164或 166)上，或者它能夠形成為單獨的層并隨后層合到背襯。在一些實施例中，在連接器100中采用的粘彈性材料能夠允許至少300%的伸長 百分比，在一些實施例中，至少300 %，并且在一些實施例中，至少600 %。例如，表1列出 在各種處理條件下的茂金屬催化的線性低密度聚乙烯(LLDPE)和Ziegler Natta催化的LLDPE的機械性能。這種線性低密度聚乙烯將會適合用于連接器100的支撐構件164、166中 的一個或多個支撐構件。從 ANTEC-2001，Conference Proceedings, Volume-l,CRC Press, pp 582-586Ruksakulpiwat,"Comparative study and structure and properties of Ziegler-Natta and metallocene based linear low density polyethylene in injection moldings,，，中獲得表1中包含的信息。表1.在各種處理條件下的茂金屬催化的LLDPE(mLLDPE5100)和Ziegler Natta 催化的LLDPE (ZNLLDPE2045)的機械件能
權利要求
1.一種傳導連接器，包括粘彈性支撐構件，所述粘彈性支撐構件具有可變長度；以及導體，所述導體耦接到所述支撐構件，所述導體包括至少一個彎曲部以適應所述粘彈 性支撐構件的可變長度。
2.根據權利要求1所述的傳導連接器，其中所述支撐構件是第一支撐構件并且所述傳 導連接器還包括第二支撐構件，并且其中所述導體耦接在所述第一支撐構件和所述第二支 撐構件之間。
3.根據前述任一項權利要求所述的傳導連接器，其中所述導體嵌入在所述支撐構件中。
4.根據前述任一項權利要求所述的傳導連接器，其中所述支撐構件限定內部空間，并 且其中所述導體位于所述支撐構件的所述內部空間內。
5.根據前述任一項權利要求所述的傳導連接器，其中所述導體具有螺旋形結構。
6.根據前述任一項權利要求所述的傳導連接器，其中所述傳導連接器的至少一部分是 射線可透的。
7.根據前述任一項權利要求所述的傳導連接器，其中所述傳導連接器的至少一部分是 一次性的。
8.根據前述任一項權利要求所述的傳導連接器，其中所述導體包括導電厚膜層合物。
9.根據前述任一項權利要求所述的傳導連接器，其中所述支撐構件包括至少一個狹縫 或弱化區域。
10.一種在兩點之間提供通信路徑的方法，所述方法包括提供具有第一端和第二端的可變長度連接器，所述連接器適于在第一點和第二點之間 提供路徑以用于電磁信號、電信號、聲信號、機械信號、熱信號和化學信號中的至少一種；改變所述連接器的長度以提供適合的所述第一點和所述第二點之間的距離；把所述連接器的所述第一端耦接到所述第一點；以及把所述連接器的所述第二端耦接到所述第二點。
11.根據權利要求10所述的方法，其中在把所述連接器的所述第一端耦接到所述第一 點和把所述連接器的所述第二端耦接到所述第二點中的至少一個步驟之前，發生改變所述 連接器的長度的步驟。
12.根據權利要求10或權利要求11所述的方法，其中改變所述連接器的長度的步驟包 括第一次改變所述連接器的長度以提供所述連接器的所述第一端和所述連接器的所述第 二端之間的第一距離，并且所述方法還包括第二次改變所述連接器的長度以提供所述連接 器的所述第一端和所述連接器的所述第二端之間的第二距離。
13.根據權利要求12所述的方法，其中改變所述連接器的長度的步驟包括使所述可變 長度連接器變長，并且其中所述第二距離大于所述第一距離。
14.根據權利要求12或權利要求13所述的方法，其中在把所述連接器的所述第一端耦 接到所述第一點和把所述連接器的所述第二端耦接到所述第二點中的至少一個步驟之后， 發生第二次改變所述連接器的長度的步驟。
15.根據權利要求10-14中的任一項所述的方法，其中改變所述可變長度連接器的長 度的步驟包括縮短所述可變長度連接器以減小所述連接器的所述第一端和所述連接器的 所述第二端之間的距離。
全文摘要
本發明公開了一種可拉伸傳導連接器。該傳導連接器能夠包括具有可變長度的粘彈性支撐構件和耦接到該支撐構件的導體。該導體能夠包括至少一個彎曲部以適應粘彈性支撐構件的可變長度。
文檔編號H01R13/24GK102067385SQ200980123487
公開日2011年5月18日 申請日期2009年4月29日 優先權日2008年5月1日
發明者克雷格·D·奧斯特, 哈特姆·M·賈勒姆, 威廉姆·拜丁漢姆, 維諾德·P·梅農 申請人:3M創新有限公司