DE112013006320T5 - Elektrodenanordnung - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Elektrodenanordnung (120), die einen dünnen Druckknopf (10) geringer Dicke für den Einsatz beispielsweise bei einer Pulsüberwachung enthält. Die Elektrodenanordnung (120) kann die Form eines Bausatzes mit mehreren Teilen haben oder kann in zusammengebauter Form vorliegen. Die Elektrodenanordnung (120) enthält zwei Elektroden (24) mit zugehörigen Druckknöpfen (10), die durch einen nicht-dehnbaren Materialabschnitt (102) verbunden sind. Die Elektrodenanordnung (120) lässt sich einfach in ein Bekleidungsstück bei nur minimaler Störung des Gebrauchs des Bekleidungsstücks selbst integrieren. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Bekleidungsstück mit einer darin integrierten Elektrodenanordnung (120).

Description

• Gebiet der Erfindung
• Die vorliegenden Erfindung betrifft allgemein eine Elektrodenanordnung mit mindestens zwei Druckknopfteilen. Insbesondere eignen sich Ausführungsformen der vorliegenden Elektrodenanordnung besonders gut zum Aufnehmen, Halten und Schaffen einer elektrischen Verbindung mit Steckenden eines telemetrischen Geräts. Beispiele für die vorliegenden Elektrodenanordnungen sind in einen Pulsüberwachungsgurt oder ein Bekleidungsstück integriert.
• Hintergrund der Erfindung
• Derzeit gibt es Pulsüberwachungsgurte oder -gürtel, die Menschen unter ihrer Bekleidung tragen können, um ihren Herzschlag zu überwachen. Derartige Gurte sind typischerweise derart ausgestaltet, dass ein telemetrischer Sender lösbar mit einem zwei Elektroden aufweisenden Gurt verbunden ist, wobei die Elektroden mit der Haut des Benutzers im Brustbereich des Torsos des Benutzers in Berührung stehen. Die Elektroden weisen einen elektrischen EKG-Impuls nach, der durch das Herz geliefert wird, und anschließend sendet der lösbare telemetrische Sender Daten bezüglich des Herzschlags des Benutzers über eine drahtlose Nahfeld-Verbindung oder ein Funksignal zu einem entfernten, mit einer Anzeige ausgestatteten Empfänger. Häufig ist der entfernte Empfänger in Form einer Armbanduhr, eines Wristtop-Computers oder eines anderen, ähnlichen Anzeigegeräts ausgebildet, das von einem Benutzer getragen wird, typischerweise an dessen Handgelenk.
• Da sich verschiedene Beschleunigungs- und Magnetsensoren in kleine und leichtgewichtige Geräte integrieren lassen, können zu übertragende telemetrische Daten anstatt oder zusätzlich zu dem Herzschlag eine Reihe von gemessenen variablen Daten umfassen, so z. B. eine Arbeitsfrequenz, eine Pedaltretrate und eine Pedalfrequenz, eine Fahrgeschwindigkeit etc. Die zu übertragenden Daten können außerdem Daten umfassen, die notwendig sind zur Identifizierung des Benutzers und/oder des Sendegeräts.
• Die US-Patentanmeldung 11/808,391, eingereicht am 8. Juni 2007 und veröffentlicht als US 2007/0285868 , hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit integriert, offenbart z. B einen Pulsüberwachungsgurt, der mehrere Elektroden und einen lösbaren telemetrischen Sender umfasst.
• Aus mehreren Gründen ist es bevorzugt, einen telemetrischen Sender zur Verfügung zu haben, der sich von dem Pulsüberwachungsgurt abnehmen lässt. Aus der Sicht des Benutzers ist es, da er beim Tragen des Pulsüberwachungsgurts typischerweise schwitzt, von Vorteil, den elektronischen telemetrischen Sender von dem Gurt abtrennen zu können, sodass sich der Gurt waschen lässt. Aus der Sicht des Herstellers unterscheidet sich der Vorgang des Fertigens des Gurts wesentlich von der Fertigung des Sendeempfängers, so dass es für ihn von Vorteil ist, die Komponenten separat fertigen zu können. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn ein und derselbe telemetrische Sender austauschbar für mehrere Gurte zur Verfügung steht.
• Wenngleich es mehrere alternative Verfahren zum lösbaren Verbinden eines telemetrischen Senders mit einem Pulsüberwachungsgurt gibt, hat die Industrie bislang nahezu vollständig Gebrauch von einem Paar Standard-Bekleidungsdruckknöpfen gemacht. Diese Standard-Bekleidungsdruckknöpfe sind typischerweise an dem Material des Pulsüberwachungsgurts angebracht, und nahezu die gesamte Dicke von etwa 4 mm steht von der Außenfläche dieses Gurts ab.
• Aufgrund der vorhandenen Technik und Verfahren zum lösbaren Verbinden telemetrischer Sender war es nicht realistisch, Pulsüberwachungselektroden in typische Bekleidungsstücke zu integrieren. Tatsächlich waren das Haupthindernis für einen derartigen Einbau die Größe und die Sperrigkeit der üblichen Bekleidungsstück-Druckknöpfe. Kein Bekleidungshersteller, kein Verbraucher wollte 4 mm starke Vorsprünge an den Kleidungsstücken wie z. B. Tops, Hemden oder Sport-BHs.
• Aus diesem Grund gibt es in der Bekleidungsindustrie einen lang anhaltenden Bedarf an einem verbesserten Verfahren zum lösbaren Verbinden eines telemetrischen Senders mit einem Bekleidungsartikel, welches die Integrität und die Verwendbarkeit des darunter befindlichen Bekleidungsstücks nicht beeinträchtigt. Allerdings hat die Fertigungsindustrie von telemetrischen Sendern bereits gewisse Standards eingeführt, die sich auf den Einsatz eines Paares von Steckerstiften an einem telemetrischen Sender beziehen, wobei die Steckerstifte lösbar in paarweise Buchsenteile an einem Pulsüberwachungsgurt eingeschnappt werden. Insoweit wäre es unökonomisch, die Steckerteile der telemetrischen Sender und das Verfahren zu deren Verbindung mit einem Objekt, das die notwendigen Elektroden zum Messen des Herzschlags eines Benutzers enthält, vollständig umzugestalten.
• Es besteht also Bedarf an einem Druckknopf, der die Erfordernisse der Bekleidungsindustrie erfüllt und gleichzeitig zumindest teilweise den existierenden Standards der Fertigungsindustrie für telemetrische Sender entgegen kommt. Allerdings gibt es mehrere kritische Herausforderungen bei dem Versuch, den existierenden genormten Druckknopf lediglich zu minimieren. Die Hauptaufgabe liegt in der Integrität der Verbindung zwischen dem Stecker und dem Druckknopf. Jegliche Art einer Bewegung des Steckers innerhalb des Druckknopfs führt zu elektrischem Rauschen, welches es schwierig macht, Parameter wie z. B. den Herzschlag eines Benutzers exakt zu messen. Da außerdem ein Benutzer typischerweise in einer anstrengenden Aktivität begriffen ist, während das Produkt zum Einsatz gelangt, muss die Verbindung bestehen bleiben und den telemetrischen Sender tragen, während eine derartige Aktivität stattfindet. Mit abnehmender Tiefe des Druckknopfs nehmen die zur Gewährleistung einer zuverlässigen stabilen Verbindung erforderlichen Kräfte deutlich zu.
• Darüber hinaus schwitzen Benutzer typischerweise, während sie beim Tragen des Produkts anstrengender Aktivität ausgesetzt sind. Da eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem telemetrischen Sender und der Elektrode an der Haut des Benutzers notwendig ist, ist es von Bedeutung, die Verbindung feuchtigkeitsfrei zu halten, um die Wahrscheinlichkeit für mögliche Kurzschlüsse zu verringern. In ähnlicher Weise trifft dieses Problem auch Benutzer, die den Pulsmonitor unter Wasser verwenden möchten, beispielsweise beim Schwimmen oder beim Tauchen.
• Es gibt also zahlreiche Herausforderungen im Stand der Technik, ein Mittel zu entwickeln, mit dem ein telemetrischer Sender lösbar an einem Bekleidungsstück mit Elektroden angebracht werden kann, wobei das Mittel den Bedürfnissen des Benutzers, den Bedürfnissen der Bekleidungsmittelhersteller und den Bedürfnissen der Hersteller von telemetrischen Sendern entgegenkommt.
• Offenbarung der Erfindung
• Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Elektrodenanordnung anzugeben.
• Elektrodenanordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind besonders nützlich, da sie sich in Bekleidungsstücke integrieren lassen. Die hier beschriebenen Elektrodenanordnungen können die Form eines Bausatzes haben, der mehrere Einzelstücke enthält, oder können in einer einzigen zusammengebauten Form vorliegen.
• Gemäß gewissen Ausführungsbeispielen enthält eine Elektrodenanordnung eine erste Elektrode mit einem oberen Deckelteil eines Druckknopfs auf einer Seite, eine zweite Elektrode mit einem oberen Deckelteil eines Druckknopfs auf einer Seite, und ein Verbindungsglied mit einem ersten Basisteil eines Druckknopfs sowie einem zweiten Basisteil eines Druckknopfs, die durch einen nicht-dehnbaren Materialabschnitt voneinander getrennt sind, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode an das jeweilige erste und zweite Basisteil des Verbindungsglieds koppelbar sind.
• Das obere Deckelteil und die Basisteile bilden einen Druckknopf. Druckknöpfe gemäß Aspekten gewisser Ausführungsbeispiele der Erfindung sind extrem dünn im Vergleich zu herkömmlichen Druckknöpfen, die mit Elektroden eingesetzt wurden, beispielsweise bei typischen Pulsüberwachungsgurten. Die geringe Baugröße der Druckknöpfe macht diese gut geeignet für das Einarbeiten in Bekleidungsstücke, sodass dann, wenn der Druckknopf nicht angeschlossen ist, beispielsweise nicht an ein telemetrisches Geräte wie beispielsweise ein Pulsüberwachungsgerät und/oder ein EMG-Muskelmessgerät angeschlossen ist, die Druckknöpfe die Tragbarkeit des Bekleidungsstücks selbst nicht abträglich beeinflussen.
• Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Bekleidungsstück mit mindestens einer darin integrierten Elektrodenanordnung zu schaffen.
• Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verbindungsglieds, das mindestens zwei Abschnitte enthält, die Basisteile für Druckknöpfe bilden und ein höheres Maß an Festigkeit aufweisen als ein nicht-dehnbarer Materialabschnitt, welcher die mindestens zwei Basisteile verbindet. Das Verbindungsglied gemäß der vorliegenden Erfindung gestattet ein einfaches und zuverlässiges Einarbeiten mehrerer Elektroden und Druckknöpfe in ein Bekleidungsstück bei fortbestehendem Abstand zwischen den Druckknöpfen. Darüber hinaus erhöht die flexible Beschaffenheit des nicht-dehnbaren Materialabschnitts bei gewissen Ausführungsformen die Tragbarkeit eines Bekleidungsstücks mit einer oder mehreren der Elektrodenanordnungen.
• Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht von oben einen Druckknopf gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, der in ein Bekleidungsstück eingearbeitet ist.
• 2 zeigt einen Querschnitt A-A des illustrierten Druckknopfs nach 1, wobei das Material des Bekleidungsstücks entfernt ist.
• 3 zeigt einen Querschnitt B-B des integrierten Druckknopfs nach 1, wobei das Material eines Bekleidungsstücks entfernt ist, außerdem ein Telemetriegerät-Stecker-Ende, das in die Buchsenzone des Druckknopfs eingesetzt ist.
• 4 zeigt ein Gesamtgehäuse eines telemetrischen Geräts mit Steckenden gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 5 zeigt ein Beispiel eines Bekleidungsstücks oder Pulsüberwachungsgurts mit zwei Druckknöpfen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
• 6 zeigt einen Schnitt durch einen telemetrischen Sendeempfänger mit einem Steckerstift und einem Steckende gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, eingesetzt in die Buchsenzone eines erfindungsgemäßen Druckknopfs.
• 7A zeigt einen Stift zur Verwendung in einem elektronischen Gerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
• 7B zeigt ein erstes Beispiel eines Querschnitts des in 7A dargestellten Stifts mit einer Ausnehmung.
• 7C zeigt ein alternatives Beispiel eines Querschnitts des in 7A gezeigten Stifts ohne eine Ausnehmung.
• 8 zeigt eine Elektroden-Druckknopf-Anordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 9 zeigt eine Elektrodenanordnung 120 in einer Bausatz-Ausführungsform.
• 10 zeigt ein Beispiel eines Verbindungsglieds.
• 11 zeigt eine Elektrodenanordnung 120 in einer zusammengebauten Version.
• Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
• Ein Druckknopf 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in 1 dargestellt. Der Druckknopf ist in ein Material 18 integriert dargestellt. Wie aus der Figur ersichtlich ist, ist das obere Deckelteil 12 des Druckknopfs 10 mit dem Material 18 im Wesentlichen bündig, d. h., es gibt keinen wesentlichen Vorsprung. Eine derartige integrierte Druckknopf-Gestaltung ist in hohem Maße dann erwünscht, wenn man von eigenständigen Pulsüberwachungsgurten, die zusätzlich zu der regulären Bekleidung getragen werden, übergeht zum Integrieren der Funktionalität eines Pulsüberwachungsgeräts in die Bekleidung selbst.
• Wie hier erläutert wird, ist ein Pulsüberwachungsgurt die Kombination von Elektroden und Druckknöpfen in derartigen Ausgestaltung, dass sie dazu eingesetzt werden können, den Herzschlag einer Person oder eines Lebewesens, die/das den Gurt trägt, zu bestimmen, zu messen und/oder zu überwachen. Ein Pulsüberwachungsgurt kann ein eigenständiger Artikel in Form beispielsweise eines Gürtels mit mehreren Elektroden sein, die an ein paar Druckknöpfe angeschlossen sind, wobei der Gürtel z. B. um den Torso eines Benutzers herum getragen wird. Darüber hinaus lässt sich ein Pulsüberwachungsgurt in ein Bekleidungsstück integrieren, beispielsweise in ein Top oder einen Sport-BH. Insofern wird ein Bekleidungsstück mit Komponenten, die notwendig sind zur Verwendung bei der Überwachung des Herzschlags eines Benutzers, ähnlich einem eigenständigen Pulsüberwachungsgurt, hier auch als Herzschlagüberwachungsgurt bezeichnet.
• Ein Druckknopf 10 gemäß einiger Ausführungsformen der Erfindung sollte in einen Artikel einarbeitbar sein. Darüber hinaus sollte der Druckknopf 10 in der Lage sein, ein Stiftende eines telemetrischen Geräts aufzunehmen, zu halten und zu diesem eine elektrische Verbindung zu schaffen. Im Folgenden wird eine detailliertere Beschreibung telemetrischer Geräte geliefert. Der Druckknopf 10 enthält im Großen und Ganzen ein oberes Deckelteil 12, ein Basisteil 14 und eine leitende Drahtfeder 16, wie aus 1 ersichtlich ist.
• Das obere Deckelteil 12 enthält eine Ausnehmung, die mindestens einen Teil der Seiten 30 einer Buchsenzone 20 des Druckknopfs bildet. Die Buchsenzone 20 dient zum Aufnehmen eines Steckendes eine telemetrischen Geräts. Das obere Deckelteil 20 ist deutlicher in 2 zu sehen. Das obere Deckelteil 12 besitzt einen oberen Abschnitt 13 und einen Ausnehmungsbereich, wie aus 1 ersichtlich ist, ferner einen Flanschabschnitt 26, wie deutlicher in 2 zu erkennen ist. Der obere Abschnitt 13 kann im Großen und Ganzen flach sein und eine konstante Breite um die in der Mitte befindliche Ausnehmung herum aufweisen. Um es bündig in das Material zu integrieren, besitzt das obere Deckelteil einen Flansch 26, der aus dem oberen Abschnitt 13 mit geringerer Höhe heraussteht. Am vorliegenden Beispiel ist die Oberseite des oberen Abschnitts 13 des oberen Deckelteils 12 das oberste Höhenmaß des Druckknopfs.
• Das Ausmaß des Zurückspringens des Flansches 26 gegenüber dem oberen Abschnitt 13 kann gleich oder annähernd gleich der Dicke des Materials 18 sein, in welches der Druckknopf zu integrieren ist. Darüber hinaus kann das Ausmaß der Absenkung einem Standardbetrag entsprechen, der so ausgewählt ist, dass er am besten zu einer großen Vielfalt von Materialstärken passt. Wie allerdings aus 1 ersichtlich ist, ist es bei dem Material 18 von Vorteil, wenn es oben an den Flanschabschnitt 26 des oberen Deckelteils 12 derart fixiert ist, dass es im Wesentlichen oder hauptsächlich bündig ist mit dem oberen Abschnitt 13 des oberen Deckelteils 12.
• Die Ausnehmung in dem oberen Deckelteil 12 bildet eine Buchsenzone 20. Die Seiten 30 der Ausnehmung bilden im Großen und Ganzen die Seiten der Buchsenzone 20. Während die Seiten 30 der Ausnehmung mehrere Geometrien aufweisen können, beginnend bei im Allgemeinen vertikal verlaufend bis hin zu komplexeren Geometrien, ist es von Vorteil, wenn die Seitenwandgeometrie komplementär ausgebildet ist zu dem Steckende eines telemetrischen Senders, um lösbar mit dem Druckknopf 10 verbunden zu werden. Derartige Geometrien werden weiter unten in größerer Einzelheit diskutiert.
• Die Buchsenzone wird im Großen und Ganzen gebildet durch die Seiten 30 der Ausnehmung in dem oberen Deckelteil 12 und durch einen Boden wie in den 1 und 2 ersichtlich ist. In den vorliegenden Beispielen verlaufen die Seiten 30 der Ausnehmung in dem oberen Deckelteil 12 zu dem Boden der Buchsenzone 20 hin, und sie kontaktieren einen Bereich eines Basisteils 14, der den Boden der Buchsenzone 20 bildet. Allerdings ist es auch möglich, dass ein Teil des Basisteils 14 sich teilweise nach oben zu den Seiten der Buchsenzone 20 erstreckt, sodass die Seiten der Buchsenzone 20 gebildet werden durch eine Kombination eines Basisteils 14 und des oberen Deckelteils 12. Ferner kann die Ausnehmung in dem oberen Deckelteil 12 die Seiten und etwas oder die Gesamtheit des Bodenteils der Buchsenzone umfassen.
• Bei dem vorliegenden Beispiel umfasst das obere Deckelteil 12 eine Öffnung am Boden der Ausnehmung. Das obere Deckelteil 12 ist mit einem getrennten Basisteil 14 gekoppelt, das den Boden der Buchsenzone 20 bildet. Das obere Deckelteil 12 und das Basisteil 14 sind in der Weise miteinander verbunden, dass zumindest die Grenzfläche an dem Boden der Buchsenzone wasserdicht ist.
• Die Seiten 30 der Ausnehmung des oberen Deckelteils sind zusätzlich mit zwei Öffnungen 32 dargestellt. Die Öffnungen 32 befinden sich in einer Höhe zwischen dem oberen Abschnitt 13 und dem Boden der Buchsenzone 20, damit ein Teil der leitenden Drahtfeder 16 zumindest teilweise durch die Öffnung 32 hindurch ragen kann. Die leitende Drahtfeder 16 dient zum lösbaren Halten des Steckendes des telemetrischen Geräts innerhalb der Buchsenzone des Druckknopfs. Darüber hinaus schafft die leitende Drahtfeder 16 zumindest teilweise die elektrische Verbindung zwischen mindestens einer Elektrode 24 in einem Bekleidungsstück oder einem Pulsüberwachungsgurt einerseits und dem Steckende eines telemetrischen Geräts andererseits.
• Die leitende Drahtfeder 16 ist zumindest teilweise in einer Lücke aufgenommen, die zwischen dem oberen Deckelteil 12 und dem Basisteil 14 gebildet ist. Insbesondere wird bei dem vorliegenden Beispiel diese Lücke zwischen dem oberen Abschnitt 13 des oberen Deckelteils 12 und einem Abschnitt des Basisteils 14 gebildet. Die leitende Drahtfeder 16 ist beim vorliegenden Beispiel mechanisch mit dem oberen Deckelteil 12 durch eine Lippe 34 des oberen Deckelteils 12 verbunden. Die Lippe 34 kann sich innerhalb der Lücke befinden, die zwischen dem oberen Abschnitt 13 des oberen Deckelteils 12 und dem Basisteil 14 gebildet ist, oder die Lippe 34 kann sich in einer anderen Zone des Druckknopfs 10 befinden. Die leitende Drahtfeder 16 kann einfach an der Lippe 34 ruhen, wobei es eine Reibpassung zwischen der leitenden Drahtfeder 16 und der Lippe 34 und/oder einem anderen Bereich des Deckelteils 12 geben kann, wobei zusätzliche mechanische Mittel zum Halten der leitenden Drahtfeder 16 vorhanden sein können. Es kann auch separate oder zusätzliche chemische Mittel, z. B. ein Klebstoff, zum Halten der leitenden Drahtfeder 16 geben, oder es kommt ein Kombination der vorgenannten Mittel in Betracht. Bei gewissen Beispielen ist die Drahtfeder 16 nicht starr an dem oberen Deckelteil 12 fixiert, sondern hat die Möglichkeit eines kleinen Bewegungshubs aufgrund der Ausgestaltung der mechanischen Passung der Lippe 34. Bei gewissen Ausführungsformen kann, wie aus dem Beispiel aus 8 ersichtlich ist, die die Drahtfeder 16 haltende Lippe 34 aus dem Flansch 26 des oberen Deckelteils 12 gebildet sein. Es können ein oder mehrere Kerben 35 aus dem Flansch 36 ausgebildet, beispielsweise ausgeschnitten sein, wobei anschließend eine Zurückbiegung in Richtung auf die Buchsenzone 20 erfolgt, um die Lippe 34 zu bilden.
• Ein Beispiel für leitende Drahtfedern 16 können Drahtfedern in Form eines doppelten „S” sein. Die Drahtfeder 16 kann einen Durchmesser von beispielsweise 0,6 bis 0,8 mm aufweisen. Beispiele für geeignete Werkstoffe sind rostfreie Stähle, z. B. AISI 304 oder 316. Darüber hinaus kann die leitende Drahtfeder 16 integraler Bestandteil entweder des oberen Deckelteils 12 oder des Basisteils 14 sein.
• Ein Beispiel für die leitende Drahtfeder 16 ist eine doppelte „S”-Form, die im Großen und Ganzen die Form eines Hufeisens hat. Bei dem Beispiel nach 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 Hufeisen halten. Im Ergebnis schweben zwei innere Schenkel des Hufeisens, d. h. ein Schenkel von jedem „S” frei und erstrecken sich durch die Öffnungen 32 in der Seite der Buchsenzone.
• Das Basisteil 14 des Druckknopfs 10 ist z. B. in den 2 und 3 dargestellt. Im Großen und Ganzen ist das Basisteil 14 des Druckknopfs 10 dem oberen Deckelteil 12 komplementär. Bei dem vorliegenden Beispiel nach den Figuren enthält das Basisteil 14 eine Ausnehmung in oder nahe der Mitte des Basisteils 14 entsprechend der Ausnehmung des oberen Deckelteils 12. Die Ausnehmung des Basisteils 14 ist größer als die der Ausnehmung des oberen Deckelteils 12 in der Weise, dass mindestens ein Teil der Seiten 13 des oberen Deckelteils 12 in die Ausnehmung des Basisteils 14 passt. Mit dieser Überlappung der beiden Bereiche wird eine wasserdichte Kopplung der beiden Bereiche in der Buchsenzone 20 garantiert.
• Bei dem vorliegenden Beispiel bildet der Boden der Ausnehmung des Basisteils 14 den Boden der Buchsenzone 20. Allerdings kann, wie oben erläutert wurde, zumindest ein Teil des Bodens der Buchsenzone 20 durch das obere Deckelteil 12 gebildet werden.
• Ein Führungsstift 22 kann am Boden der Buchsenzone vorgesehen sein. Ein Führungsstift 22 kann zusätzlich vorgesehen werden, um die Stabilität der Verbindung zu steigern. Beim vorliegenden Beispiel befindet sich der Führungsstift 22 auf der Bodenfläche der Ausnehmung des Basisteils 14. Allerdings braucht der Druckknopf dieses Beispiels keinen Führungsstift 22, kann aber im Übrigen so wie hier beschrieben ausgebildet sein. Der Führungsstift 22 dient zum Zentrieren und Stabilisieren des Steckendes des telemetrischen Geräts, welches eine mit der Geometrie und den Abmessungen des Führungsstifts kompatible Ausnehmung besitzt. In 3 ist ein Steckende eines Stifts 38 eines telemetrischen Geräts 5 dargestellt, wie es lösbar mit dem Druckknopf 10 verbunden ist. 3 zeigt einen Querschnitt B-B in 1.
• Beim vorliegenden Beispiel ist der Führungsstift 22 integraler Bestandteil des Basisteils 14. Das Basisteil 14 kann aus einem nicht-leitenden Material wie z. B. Kunststoff oder einem auf Gummi basierenden Material bestehen. Der Führungsstift kann starr sein, oder er kann – vorzugsweise – ein geringes Maß an Flexibilität besitzen. Bei einigen Beispielen kann der Führungsstift 22 ein separates Teil sein, welches am Boden der Buchsenzone angebracht oder fixiert ist, beispielsweise kann der Führungsstift 22 ein Stift oder eine Schraube sein, die am Boden einer Ausnehmung in dem Basisteil im Zuge der Fertigung angebracht wird. Wenn der Boden der Buchsenzone teilweise oder vollständig durch das obere Deckelteil 12 gebildet ist, kann der Führungsstift ein integrierter Bestandteil oder ein zusätzliches Extrateil sein, welches zu dem oberen Deckelteil 12 hinzugefügt ist. Weiterhin kann der Führungsstift ein integraler Bestandteil oder ein zusätzliches Teil zusätzlich zu der Basisplatte oder dem Flachstück sein, das den Boden der Buchsenzone bedeckt und/oder bildet. Eine derartige Basisplatte oder ein solches Flachstück kann z. B. ein Sticker oder ein Element mit einem Klebstoff sein, das dem Basisteil 14 und/oder dem oberen Deckelteil 12 am Boden der Buchsenzone 20 hinzugefügt ist.
• Bei gewissen Beispielen der vorliegenden Erfindung kann der Führungsstift 22 die Geometrie eines normalen Zylinders aufweisen. Darüber hinaus kann es von Vorteil sein, wenn der Führungsstift 22 eine Kegel-Geometrie hat, wie dies z. B. in 3 dargestellt ist. Durch eine kegelförmige Geometrie kann der Stift 38 eine kleine Nicht-Fluchtung beim Eintritt in die Buchsenzone haben, wobei der Führungsstift dann für eine Zentrierung und Ausrichtung des Stifts 38 in der lösbar gesicherten Position gemäß 3 unterstützt.
• Bei den vorliegenden Beispielen befindet sich der dickste Abschnitt des Druckknopfs 10 zwischen dem oberen Abschnitt 13 des oberen Deckelteils 12 und dem Boden des Basisteils 14 direkt unterhalb der Buchsenzone 20. Um einen Druckknopf zu fertigen, der den geringsten abträglichen Einfluss auf das Bekleidungsstück hat, in das er integriert ist, und mithin den geringsten abträglichen Einfluss auf den das Bekleidungsstück tragenden Benutzer hat, ist es von Vorteil, seine maximale Dicke möglichst gering zu halten. Derzeit beträgt die Standard-Druckknopfdicke in der Industrie etwa 4 mm und mehr. Durch die Ausgestaltung des vorliegenden Druckknopfs 10 kann die maximale Dicke des Druckknopfs zwischen dem oberen Bereich 13 des oberen Deckelteils 12 und dem Boden des Basisteils 14 zwischen etwa 1 bis 3 mm oder darunter gehalten werden, beispielsweise zwischen 1,5 bis 2,5 mm. Bei gewissen Beispielen kann die Nutzung der vorliegenden Ausgestaltung die Gesamtgröße des Druckknopfteils innerhalb eines Bekleidungsstücks um 50 bis 70% oder mehr verringern. Diese Größenverringerung ist nahezu ausschließlich verantwortlich für den Erfolg beim Einbauen von Pulsüberwachungsgeräten in Bekleidungsstücke.
• Da der Druckknopf 10 in ein Material 18 integriert ist oder integriert werden soll, lässt sich die Gesamtdicke des Druckknopfs 10 nach und nach zu den Außenrändern hin verringern und/oder verjüngen, wie aus den Figuren ersichtlich ist. Der Flansch 26 des oberen Deckelteils 12 wird zusammengedrückt, um die Gesamtdicke des Druckknopfs 10 zu verringern und es ihm zu ermöglichen, besser in eine Materialschicht 18 eines Bekleidungsstücks eingearbeitet zu werden. In ähnlicher Weise sind, wie aus dem Beispiel in 2 ersichtlich ist, die Außenbereiche des Basisteils 14 derart verjüngt ausgebildet, dass die Dicke des Basisteils 14 und des Druckknopfs 10 insgesamt an den Rändern verringert ist. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem das Basisteil 14 sich über den Rand des Flansches 26 des oberen Deckelteils 12 hinaus erstreckt. Diese Erstreckung kann nützlich sein bei einem nahezu nahtlosen Integrieren des Druckknopfs 10 in ein Bekleidungsstück. Wie allerdings das Beispiel nach 3 zeigt, kann das Basisteil 14 einen Radius aufweisen, der im Wesentlichen so groß ist wie der des oberen Deckelteils 12 oder sogar kleiner ist als dieser.
• Wie in Verbindung mit den hier besprochenen Ausführungsformen und Beispielen diskutiert wird, haben sowohl das obere Deckelteil 12 als auch das Basisteil 14 im Allgemeinen eine Kreisform. Allerdings erkennt der Fachmann, dass die Geometrie des oberen Deckelteils 12 und/oder des Basisteils 14 frei wählbar ist, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
• Während es vorteilhaft ist, die maximale Dicke des Druckknopfs 10 zu minimieren, so ist es gleichzeitig von Vorteil, die Tiefe der Buchsenzone des Druckknopfs 10 innerhalb der gesamten maximalen Dicke des Druckknopfs 10 zu maximieren. Bei Beispielen der vorliegenden Erfindung beträgt die Tiefe der Buchsenzone des Druckknopfs zwischen dem oberen Abschnitt 13 des oberen Deckelteils 12 und dem Boden der Buchsenzone zwischen 1 bis 2,5 mm, vorzugsweise zwischen 1,5 und 2,5 mm. Ähnlich beträgt bei Beispielen der vorliegenden Erfindung die Tiefe der Buchsenzone des Druckknopfs zwischen 80 und 98% vorzugsweise zwischen 85 und 97%, noch mehr bevorzugt zwischen 90 und 95% der maximalen Dicke des Druckknopfs 10.
• Innerhalb der Buchsenzone 20 des Druckknopfs 10 ist es bei den vorliegenden Beispielen und Ausführungsformen von Vorteil, wenn die Höhe des Führungsstifts mindestens 0,9 mm beträgt, gerechnet von der Basis der Buchsenzone 20 aus. Allerdings ist es bei einigen Ausführungsformen und Beispielen von Vorteil, wenn die Höhe des Führungsstifts zwischen 0,5 mm bis 2 mm beträgt. Vorzugsweise zwischen 0,8 mm und 1,5 mm. Ähnlich ist es bei Beispielen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn die Höhe des Führungsstifts zwischen 20 und 80%, vorzugsweise zwischen 30 und 50% der Tiefe der Buchsenzone 20 beträgt.
• Darüber hinaus kann die leitende Drahtfeder 16 eines der sperrigsten Elemente innerhalb des Druckknopfs sein. Wenn die leitende Drahtfeder 16 zumindest teilweise in einer Lücke aufgenommen ist, die zwischen dem oberen Deckelteil 12 und dem Basisteil 14 um die Seitenwände 30 der Buchsenzone 20 herum gebildet ist, so ist es von Vorteil, diese Lücke zu minimieren. Bei gewissen Ausführungsformen und Beispielen ist es von Vorteil, wenn die maximale Höhe der Lücke zwischen 0,5 und 2 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1 mm beträgt.
• Obschon das obere Deckelteil 12 und das Basisteil 14, wie sie hier beschrieben sind, separate Teile sind, können sie ein einzelnes einstückiges Teil bilden. Aus fertigungstechnischen Gründen jedoch ist es typischerweise von Vorteil, wenn das obere Deckelteil 12 und das Basisteil 14 getrennte Teile sind. Bei einem Beispiel der vorliegenden Erfindung besteht das obere Deckelteil 12 aus leitendem Material, z. B. einem Metall wie rostfreiem Stahl, und das Basisteil 14 besteht aus nicht-leitendem Werkstoff, z. B. Kunststoff oder einem Material auf Polymerbasis. Ähnlich lässt sich das obere Deckelteil 12 teilweise oder vollständig aus einem nicht-leitenden Material fertigen, und/oder das Basisteil 14 kann teilweise oder vollständig aus leitendem Material bestehen. Insoweit ist es deutlich einfacher, die beiden Teile separat zu fertigen.
• Als separate Teile können das obere Deckelteil 12 und das Basisteil 14 in einer Vielfalt von einander nicht ausschließenden Weisen miteinander verbunden werden. Wie oben diskutiert, können, wenn das Basisteil 14 eine der Ausnehmung des oberen Deckelteils 12 entsprechende Ausnehmung besitzt, das obere Deckelteil 12 und das Basisteil 14 innerhalb der Ausnehmung der Buchsenzone mit mechanischen und/oder chemischen/Klebstoffmitteln verbunden werden. Wie außerdem beispielhaft in 2 gezeigt ist, kann der Flansch 26 des oberen Deckelteils 12 ein oder mehrere Öffnungen enthalten, durch die das obere Deckelteil 12 mit dem Basisteil 14 durch mechanische Mittel verbunden werden kann. Im vorliegenden Beispiel bestehen diese mechanischen mittel aus einem Polymer-Niet. Allerdings können zahlreiche anderen mechanischen Mittel verwendet werden, beispielsweise metallische oder chemische Nieten, Schrauben, Stifte, Clips, etc. Die mechanischen Verbindungsmittel können sich an den Außenrändern des kürzeren Teils von dem oberen Deckelteil 12 und/oder dem Basisteil 14 befinden. Der Fachmann erkennt, das es unzählige Mittel gibt, mit deren Hilfe zwei Teile aneinander befestigt werden, wobei diese Mittel nicht aus dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung herausführen.
• Ein weiteres Beispiel einer mechanischen Verbindungseinrichtung 28 besteht darin, dass das Basisteil 14 mehrere integrale Vorsprünge 28 aufweist, die mit den Öffnungen in dem oberen Deckelteil 12 ausgerichtet sind, ferner optional mit Öffnungen in einer Elektroden und/oder einem anderen Material zwischen dem oberen Deckelteil 12 und dem Basisteil 14 ausgerichtet sind. Die Vorsprünge 28 treten durch die Öffnungen in dem Flansch 26 hindurch, und dann schmelzt Wärme, beispielsweise in Form der Aufbringung von Ultraschall oder Laser, den oberen Teil der Vorsprünge im Wesentlichen derart, dass die in 2 zu sehende Kappe gebildet wird.
• Damit ein Bekleidungsstück die notwendigen Daten an einen telemetrischen Sender liefert, sollte das Bekleidungsstück mit mindestens einer und typischerweise mindestens zwei Elektroden 24 ausgerüstet sein. Mehrere Verfahren zum Anbringen und Integrieren einer Elektrode 24 an den bzw. in das Material 18 sind beispielsweise bekannt aus der US-Patentanmeldung 11/808,391 vom 8. Juni 2007, veröffentlicht als US 2007/0285868 , hier vollständig durch Bezugnahme inkorporiert. Darüber hinaus sollte die Elektrode 24 zur Schaffung einer elektrischen Verbindung mit einem Stift 38 eines telemetrischen Senders durch den Druckknopf 10 verbunden sein.
• Dazu wurde, wie bei dem Beispiel in 2 gezeigt ist, das in 1 dargestellte, Material 18 entfernt, sodass die Elektrode 24 zu sehen ist, die zumindest teilweise an dem Material 18 fixiert oder in das Material 18 integriert ist, eingefasst zwischen dem Flansch 26 des oberen Teils 12 und dem Basisteil 14. Für einen Druckknopf, der in ein Bekleidungsstück zu integrieren ist, wird zwischen dem Flansch 26 des oberen Deckelteils 12 und dem äußeren Bereich des Basisteils 14 ein Spalt belassen. Gemäß den vorliegenden Beispielen sollte der Spalt gleich oder im Wesentlichen gleich der Dicke oder der komprimierbaren Dicke einer Elektrode sein, die an den Druckknopf 10 anzuschließen ist, oder direkt mit einem Stift 38 verbunden ist, die lösbar mit dem Druckknopf 10 gekoppelt ist. Innerhalb des Spalts kann sich innerhalb einer weiteren Zone des Druckknopfs oder als Bestandteil entweder des oberen Deckelteils 12 oder des Basisteils 14 ein Verbinder und/oder eine Verbindungszone befinden, innerhalb der sich eine Elektrode elektrisch mit dem Druckknopf oder einem Teil von diesem verbinden lässt. Beispielsweise kann es eine leitende Zone des oberen Deckelteils 12 geben, die in elektrischem Kontakt mit sowohl dem freiliegenden Bereich einer Elektrode 24 als auch mit der leitenden Drahtfeder 16 steht. Eine derartige Zone lässt sich mechanisch oder chemisch (klebend) mit der Elektrode verbinden, oder die Elektrode kann durch Reibschluss mit einer leitenden oder Kontaktzone verbunden sein.
• Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Druckknopf hergestellt und anschließend in ein Bekleidungsstück eingearbeitet. Bei derartigen Ausführungsformen lässt sich der Druckknopf in einem oder mehreren Teilen fertigen, die den hier beschriebenen diskreten Teilen entsprechen können, jedoch nicht müssen. Bei einer weiteren Ausführungsform wird der Druckknopf in mehreren Teilen gefertigt und wird zusammen mit oder einstückig mit einem Bekleidungsstück oder einem Pulsüberwachungsgurt gefertigt.
• Gemäß vorliegender Beschreibung kann ein Bekleidungsstück ein beliebiger Artikel sein, der von einem Menschen oder einem Tier getragen werden kann. Beispiel für Bekleidungsstücke, die sich besonders gut eignen zur Verwendung mit oder für das Einarbeiten des vorliegenden Beispiels sind Tops, Hosen, Sport-BHs, BHs, Unterwäsche, Workout-Bekleidung, Kompressions-Sport-T-Shirts, Hosen, Bänder und Gürtel. Bezüglich der übrigen Beschreibung gilt, dass Pulsüberwachungsgurte und weitere Spezialartikel, bei denen der Fachmann erkennt, dass sie der vorliegenden Beschreibung entsprechen und von einem Menschen oder einem Tier getragen werden können, hier der Einfachheit halber sämtlich von dem Begriff „Bekleidungsstück” abgedeckt sind. Darüber hinaus können die hier beschriebenen Bekleidungsstücke aus beliebigem Material bestehen, darunter Textilien, Stoffe und andere derartige Materialien, natürlichen oder synthetischen Ursprungs.
• Ein Vorteil des vorliegenden Druckknopfs ist das bündige Einarbeiten eines Druckknopfs in ein Bekleidungsstück derart, dass ein Bekleidungsstück mit einem Druckknopf gemäß der vorliegenden Erfindung wenn überhaupt, dann nur minimale Nachteile aufweist gegenüber einem Bekleidungsstück ohne Druckknopf, wenn von diesem Bekleidungsstück keine Messungen abgenommen werden.
• Bespiele für Pulsüberwachungsgurte, die von Elastomer- oder Gummi-Elektroden Gebrauch machen, finden sich z. B. in der WO 2005/032366 . Außerdem lassen sich Beispiele für textile Elektroden z. B. in der WO 2002/071935 finden. Zusätzlich zu der Überwachung des Herzschlags können die hier beschriebenen Ausführungsformen und Beispiele auch für die EMG-Überwachung und -Messung eingesetzt werden. Beispiele für derartige Messgeräte finden sich z. B. in der WO 2004/002311 und WO 2005/032365 . Sämtliche der oben angegebenen Druckschriften sind hier in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme inkorporiert.
• Bei gewissen Ausführungsformen, bei denen der Druckknopf ein integraler Bestandteil eines Bekleidungsstücks und/oder der Fertigung des Bekleidungsstücks ist, kann eine Elektrode 24 zwischen mindestens dem Flansch 26 des oberen Deckelteils 12 und mindestens einem Teilbereich des Basisteils 14 eingefasst sein. Zusätzlich lässt sich mindestens eine Materialschicht 18 an einem oberen Abschnitt der Elektrode 24 anbringen und kann, muss aber nicht, sich soweit erstrecken, dass ein Bereich des Flansches 26 oder sogar der obere Abschnitt 13 des oberen Deckelteils 12 bedeckt ist. Darüber hinaus können ein oder mehrere zusätzliche Materialschichten 18 an mindestens einem Teilbereich einer Bodenseite der Elektrode 24 und/oder dem Bodenbereich des Basisteils 14 angeordnet sein, um den Druckknopf noch vollständiger in das Bekleidungsstück zu integrieren.
• 5 zeigt ein Beispiel eines Bekleidungsstücks 60, das eine obere Materialschicht 18 und zwei (nicht gezeigte) Elektroden aufweist, die mit der Rückseite der Materialschicht 18 oder einer weiteren zusätzlichen Materialschicht gekoppelt werden kann. Jede Elektrode ist mit einem Druckknopf 62A und 62B verbunden. Jeder der Druckknöpfe 62A und 62B entspricht den hier beschriebenen Druckknöpfen. In einer typischen Ausgestaltung erstreckt sich die an jedem Druckknopf angebrachte Elektrode in einer Richtung weg von dem anderen Druckknopf. Insoweit gibt es einen Bereich zwischen den beiden Druckknöpfen, der eine Elektrode oder ein ähnliches Material enthalten kann, jedoch nicht enthalten muss.
• Ein nicht-leitendes, vorzugsweise wasserdichtes Material 64 kann zusätzlich oben auf zumindest einen Teilbereich eines oder beider Druckknöpfe aufgebracht sein. Wie in 6 gezeigt ist, bedeckt die Abdeckung 64 einen wesentlichen Teil des oberen Abschnitts 13 des oberen Deckelteils 12 sowie die gesamte Fläche des Flansches 26 des oberen Deckelteils 12 jedes Druckknopfs. Allerdings erstreckt sich die Abdeckung 64 nicht in oder über die Ausnehmung oder über oder in den Buchsenbereich. Darüber hinaus kann eine Abdeckung 64 von nichts oder nur einem kleinen Bereich des oberen Abschnitts 13 des oberen Deckelteils 12 bis hin zu nahezu den gesamten oberen Abschnitt 13 des oberen Deckelteils 12 abdecken. Darüber hinaus erstreckt sich die Abdeckung zu einem Bereich der Fläche zwischen den beiden Druckknöpfen 62A und 62B und deckt diesen ab.
• Ein Beispiel eines telemetrischen Geräts 50, das mit dem Bekleidungsstück 60 kompatibel ist, ist in 4 gezeigt. Das telemetrische Gerät 50 besitzt ein Gehäuse 51, eine Öffnung 53 zum Aufnehmen beispielsweise einer Batterie, eine die Öffnung 54 umgebende Fläche, die von einer Außenlippe 56 umfasst ist, und einen Deckel 55, bei dem es sich z. B. um einen flexiblen Deckel vom Sticker-Typ mit oder ohne grafische oder Textanzeige handelt. Darüber hinaus besitzt das telemetrische Gerät zwei Stifte 38 mit einem herausstehenden Steckende, das lösbar mit den Druckknöpfen 62A und 62B des Bekleidungsstücks koppelbar ist.
• Wie oben angegeben, ist es von Vorteil, wenn die Seitenwände 30 der Buchsenzone 20 geometrisch zu dem Steckende des Stifts 38 eines telemetrischen Geräts passen. Wie beispielsweise in 3 zu sehen ist, ist der Bodenbereich der Ausnehmung des oberen Deckelteils 12 in Richtung der Mitte der Buchsenzone leicht nach innen gebogen/abgefast. In ähnlicher Weise besitzt der Kopf des Stifts 38 entsprechende Abfasungen 40. Die Abfasungen 40 des Stifts 38 des Kopfs ermöglichen ein leichteres Führen des Stifts 38 in die Buchsenzone des Druckknopfs 10.
• 8 zeigt ein Beispiel einer Stift- und Elektrodenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine Stift- und Elektrodenanordnung eignet sich zum einfachen Einarbeiten von Stift und Elektrode in einen Pulsüberwachungsgurt. Die Stift- und Elektrodenanordnung enthält eine Elektrode 24 und einen integrierten Druckknopf 10 mit einem oberen Deckelteil 12, einer leitenden Drahtfeder 16 in elektrischer Verbindung mit der Elektrode 24, und eine Basis 14. Die leitende Drahtfeder 16 kann in dem Druckknopf beispielsweise durch ein- oder mehrere Lippen 34 gehalten werden, die aus entsprechenden Kerben 35 in den Flansch 26 des oberen Deckelteils 12 gebildet sind.
• Der Druckknopf 10 kann an irgendeiner Stelle und mit beliebiger Orientierung bezüglich der Elektrode 24 angeordnet sein, Darüber hinaus kann die Elektrode 24 beliebige Gestalt außer einer Streifenform annehmen, wie es in dem vorliegenden Beispiel dargestellt ist. Es kann allerdings von Vorteil sein, den Druckknopf 10 an einem Ende oder in der Nähe eines Endes einer streifenförmigen Elektrode 24 zu integrieren, wie dies in 8 gezeigt ist.
• Bei dem vorliegenden Beispiel befindet sich der Druckknopf 10 in der Nähe es eines Anschlußendes der Elektrode 24. Die Drahtfeder 16 wird von drei Lippen 34 innerhalb des Druckknopfs 10 gehalten, die drei Lippen 34 und dementsprechend auch die drei entsprechenden Kerben 35 sind derart angeordnet, dass sich keine Kerbe in Längsrichtung der Streifenelektrode 24 erstreckt. Dies erhöht das Ausmaß der Steifigkeit und der Abstützung für die Anordnung.
• Darüber hinaus sind die Öffnungen 32 in der Seite der Buchsenzone 20 des Druckknopfs 10 parallel zur Längserstreckung der Elektrode 24 angeordnet. In anderen Worten: die Öffnungen 32 sind parallel zu den Seiten der Elektrode 24 gemäß 8 angeordnet. Wenn zwei Druckknopf- und Elektrodenanordnungen, beispielsweise zwei der in 8 dargestellten Anordnungen, in einen Pulsüberwachungsgurt integriert werden, so werden die zu dem Druckknopf 10 gehörigen Enden der Elektroden 24 typischerweise nahe zu einander angeordnet, und die übrigen Endbereiche der Elektroden erstrecken sich in voneinander abgewandte Richtungen. Wenn ein elektronisches Gerät in das Paar Druckknöpfe eingeschnappt wird, liefert die Anordnung Stabilität in Richtung ihrer Anordnung, d. h. der Anordnung gemäß 8, d. h. in horizontaler Richtung (entlang der Längserstreckung der Elektrode). Mit der Orientierung der Öffnungen 32 und der Drahtfeder 16, wie sie in der Figur dargestellt ist, können die Drahtfedern Stabilität in der entgegengesetzten Richtung liefern, d. h. der Orientierung gemäß 8, in vertikaler Richtung (entgegen der Länge der Elektrode). Dementsprechend lässt sich maximale Stabilität erzielen.
• Bei gewissen Ausführungsformen lässt sich beim Zusammenbau der Druckknopf- und Elektrodenanordnung ein oberes Deckelteil 12 an einer Elektrode 24 z. B. mit Hilfe eines leitenden Bands 29 fixieren. Das leitende Band 29 ist in 8 ersichtlich, wo die Kerben in den Flansch 26 eingelassen sind. Eine der Buchsenzone entsprechende Öffnung lässt sich in der Elektrode ausbilden. Das leitende Band 29, z. B. ein Ring aus leitendem Band 29, kann auf einer ersten Fläche der Elektrode platziert werden, und anschließend kann das obere Deckelteil darauf angebracht werden. Das leitende Band 29 kann ein doppelseitig leitendes Band sein, beispielsweise mit Kohlenstofffaser-Partikeln und Kupferkaschierung.
• Der Flansch 26 des oberen Deckelteils 12 kann ein oder mehrere Öffnungen aufweisen, die in ihm vorgeformt sind. In ähnlicher Weise kann die Elektrode 24 ein oder mehrere darin vorgeformte Öffnungen entsprechend den Öffnungen in dem Flansch 26 oder anderweitig aufweisen, sodass ein oder mehrere Vorsprünge von dem Basisteil durch sie hindurchtreten. Darüber hinaus können ein oder mehrere Öffnungen den Flansch des oberen Deckelteils 12 und/oder die Elektrode 24 durchsetzen. Das Basisteil 14 wird dann an der Anordnung über Vorsprünge 28 fixiert, die durch die Öffnungen in Elektrode und Flansch 26 hindurchtreten. Die Vorsprünge 28 werden dann verformt, beispielsweise durch Ultraschall-, Laser- oder andere Heizmittel, um Kappen zu formen und die Elektrode wirksam zwischen dem oberen Deckel 12 und dem Basisteil 14 einzufassen.
• Der Druckknopf 10 der Druckknopf- und Elektrodenanordnung kann einem der hier beschriebenen Beispiele und Ausführungsformen entsprechen.
• 4 zeigt ein telemetrisches Gerät 50 mit zwei freiliegenden Teckkopfabschnitten eines Stifts 38. Typischerweise sind Anschlussstifte für telemetrische Geräte in ein Gehäuse des Geräts eingeformt oder anderweitig während der Fertigung in einem ähnlichen Prozess integriert. Allerdings kommt es zu zahlreichen Problemen bei derartigen Fertigungsmethoden, wenn die Geräte extremen Belastungen oder Flüssigkeit oder Dampf ausgesetzt sind. Daher wird hier ein neuer Stift 38 für ein telemetrisches Gerät beschrieben, der teilweise mit Gewinde versehen ist und sich in eine Öffnung in einem Steckverbinderende eines telemetrischen Geräts einschrauben lässt. Durch Überziehen zumindest eines Teils der Gewinde mit einem Klebstoff vor dem Einschrauben an Ort und Stelle kann der Stift 38 sicher in der Öffnung befestigt werden und eine vollständig wasserdichte Abdichtung zwischen dem Stift 38 und dem telemetrischen Gerät gewährleisten, was jeder Dichtung überlegen ist, die im Zuge eines Formverfahrens geschaffen werden kann.
• 7A zeigt ein Beispiel eines Stifts gemäß gewisser Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 7B zeigt einen Querschnitt des Stifts nach 7A. Der Stift 38 enthält oder besteht aus drei Abschnitten, nämlich einem Steckkopfabschnitt, einem Mittelteil und einem Endabschnitt.
• Zumindest ein Teilbereich des Steckkopfabschnitts ist in der Lage, in einer Buchsenzone eines Druckknopfs eingepasst zu werden. Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist der Steckkopfabschnitt des Stifts 38 so konfiguriert, dass er in eine Buchsenzone 20 eines oben beschriebenen Druckknopfs 10 passt. insoweit befindet sich zumindest ein Teilbereich des Steckkopfabschnitts außerhalb des Gehäuses 51 eines elektronischen Geräts. Bei einigen Beispielen befindet sich der gesamte Kopfbereich außerhalb des Gehäuses 51. Weiterhin befindet sich bei einigen Beispielen nur der Kopfbereich außerhalb des Gehäuses 51.
• Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung besitzt der Steckkopfabschnitt ein Anschlussende, welches das Anschlussende des Stifts 38 ist. Der Steckkopfabschnitt erstreckt sich zwischen dem Anschlussende und einem zweiten Ende, welches den Steckkopfabschnitt von dem Mittelteil trennt. Die Länge des Steckkopfabschnitts des Stifts 80 ist die Länge zwischen dem Anschlussende und dem zweiten Ende.
• Bei einigen Beispielen enthält der Steckkopfabschnitt eine Abfasung 40 an dem Anschlussende, welches abgefast ist von einem maximalen Durchmesser 82 des Steckkopfabschnitts in der Nähe des Anschlussendes. Die Abfasung ist hinzugefügt, um eine Drahtfeder zum Aufschnappen zu bringen, beispielsweise zum Führen der leitenden Drahtfedern 16 in der Buchsenzone 20 des Druckknopfs 10 derart, dass die Feder öffnet, wenn der Steckkopfabschnitt in den Druckkopf eingeführt wird. Wenn die Abfasungen zu klein sind, sind sie nicht in ausreichendem Maß in der Lage, den Steckkopfabschnitt des Stifts 38 in einen Druckknopf einzuleiten. Das Ausmaß der Abfasung entspricht der Differenz zwischen dem maximalen Durchmesser 82 des Steckkopfabschnitts und dem Durchmesser 84 an dem Anschlussende des Stifts.
• Darüber hinaus befindet sich jenseits des maximalen Durchmessers 82 des Steckkopfabschnitts in Richtung des Mittelteils eine konkave gekrümmte Ausnehmung. Die konkave gekrümmte Ausnehmung lässt sich z. B. in den 7A, 7B, 7C und 3 erkennen. Die konkave gekrümmte Ausnehmung dient zur Schaffung einer stabilen Verbindung mit der leitenden Drahtfeder 16 eines Druckknopfs 10. Bei den vorliegenden Beispielen ist die konkave gekrümmte Ausnehmung etwas gegenüber dem maximalen Durchmesser 82 des Steckkopfabschnitts zurück versetzt. Die Zone mit dem maximalen Durchmesser 82 kann flach sein, sie kann aber auch eine Spitze oder einen Scheitel einer Kurve bilden. Wie z. B. in 3 dargestellt ist, kann der Steckkopfabschnitt eine Abfasung zwischen dem maximalen Durchmesser 82 des Steckkopfabschnitts und dem beginn der konkaven gekrümmten Ausnehmung aufweisen. Eine solche Abfasung kann implementiert werden, um den Steckkopfabschnitt des Stifts an Ort und Stelle zu halten, bis eine kritische Zugkraft erreicht ist. Die Krümmung der konkaven gekrümmten Ausnehmung lässt sich so wählen, dass sie einen gewünschten oder Standard-Durchmesser der leitenden Drahtfeder 16 entspricht.
• Jenseits der konkaven gekrümmten Ausnehmung ist in Richtung des Mittelteils das zweite Ende des Steckkopfabschnitts gelegen. Das zweite Ende kann ein imaginärer Übergang zwischen dem Steckkopfabschnitt und dem Mittelteil sein. Bei einigen Beispielen jedoch kann das zweite Ende einen Durchmesser 26 aufweisen, der geringfügig größer ist als das Ende der konkaven gekrümmten Ausnehmung, und/oder es kann eine Beilagscheibe aufweisen, die als Anschlag beim Vorgang des Einschraubens beim Einsetzen des Stifts 38 in eine Öffnung eines elektronischen Geräts dienen kann. Während bei den meisten Beispielen der Durchmesser 96 der Beilagscheibe und/oder des zweiten Endes des Steckkopfteils kleiner oder gleich ist dem maximalen Durchmesser 82 des Steckkopfabschnitts, kann der Durchmesser 96 der Beilagscheibe und/oder des zweiten Endes des Steckkopfabschnitts größer sein als der maximale Durchmesser 82 des Steckkopfabschnitts.
• Das Ende 72 des Stifts liegt dem Steckkopfabschnitt abgewandt gegenüber. Das Stiftende besitzt ein Anschlussende, welches das zweite Anschlussende des Stifts bildet, abgewandt von dem Anschlussende des Steckkopfabschnitts des Stifts 38. Das Stiftende erstreckt sich über eine Strecke ausgehend von dem zweiten Anschlussende des Stifts hin zu dem Mittelteil des Stifts, und zwar über eine Länge 92 des Stiftendes 72 des Stifts 38. Die Unterteilung zwischen dem Mittelteil des Stifts und dem Stiftende kann durch einen imaginären Bruch gebildet werden. Allerdings kann die Unterteilung zwischen dem Mittelteil des Stifts und dem Stiftende auch durch eine Durchmesseränderung und/oder den Bruch zwischen dem Gewindeteil und dem gewindefreien Teil des abgewandten Endes des Stifts gebildet werden, das von dem Steckkopfabschnitt absteht.
• Bei einigen Beispielen ist das Stiftende 72 dadurch gekennzeichnet, dass es gewindefrei ist. Darüber hinaus lässt sich das Anschlussende des Stiftendes 72 ausgehend von dem Durchmesser 94 des Stiftendes 72 nach innen hin abfasen. Das Stiftende 72 dient zur Schaffung einer elektromechanischen Verbindung zwischen dem Stift 38 und einer Komponente des elektrischen Geräts.
• Zwischen dem Steckkopfabschnitt und dem Stiftende 72 befindet sich der Mittelteil 88. Bei einigen Beispielen ist der Mittelteil dadurch gekennzeichnet, dass er zumindest teilweise mit Gewinde ausgestattet ist. Darüber hinaus ist bei einigen Beispielen der gesamte Mittelteil 88 des Stifts mit Gewinde ausgestattet. Die Gewinde des Mittelteils 88 bilden ein Mittel zum Sichern des Stifts 38 in einer Öffnung eines elektronischen Geräts. Ein Beispiel für das Gewinde des Mittelteils ist Remform F 2,5 mm.
• Bei einigen Beispielen besitzt der Mittelteil 88 des Stifts 38 einen konstanten Durchmesser. Darüber hinaus ist bei einigen Beispielen der Durchmesser des Mittelteils 88 geringer als der Durchmesser 96 an dem zweiten Ende des Steckkopfabschnitts. Darüber hinaus ist bei einigen Beispielen der Durchmesser des Mittelteils 88 größer als der Durchmesser 94 des Stiftendes 72 des Stifts 38.
• Bei gewissen Ausführungsformen der Erfindung besitzt der Steckkopfabschnitt eine zentrierte Ausnehmung 42, die an dem Anschlussende des Steckkopfabschnitts offen ist. Ein Beispiel für eine solche Ausnehmung 42 ist in der Schnittdarstellung der 7B gezeigt. Die Ausnehmung 42 dient zum Aufpassen auf den Führungsstift 22 eines Druckknopfs 10 gemäß der obigen Offenbarung. Das Vorhandensein eines Führungsstifts 22 in einen Druckkopf 10 und einer entsprechenden Ausnehmung 42 in einem Steckkopfabschnitt eines Stifts 38 gestattet eine erhöhte Stabilität der Verbindung zwischen dem Stift 38 und dem Druckknopf 10, was ein deutlich kompakteres Gestalten des Druckknopfs ermöglicht. Während bei bevorzugten Ausführungsformen die Ausnehmung 42 an dem Anschlussende des Steckkopfabschnitts zentriert ist, kann die Ausnehmung 42 bei anderen Ausführungsformen auch exzentrisch angeordnet. sein.
• Darüber hinaus lässt sich die Ausnehmung als Ausnehmung für ein Torx- oder anderes Werkzeug beim Einschrauben im Zuge der Fertigung verwenden, wenn der Stift 38 in eine Öffnung eines elektronischen Geräts eingesetzt wird. Insoweit kann die Ausnehmung eine Vielfalt von Abmessungen und Geometrien aufweisen, darunter beispielsweise eine zylindrische Ausnehmung, eine konische Ausnehmung, ein TORX PLUS, beispielsweise 10IP,8IP oder 6IP, eine Geometrie, eine kubische Ausnehmung und/oder eine ähnliche Geometrie oder eine Kombination derselben. Die Ausnehmung kann direkt einem Führungsstift 22 eines Druckknopfs 10 entsprechen, in den der Stift 38 einzusetzen ist. Darüber hinaus kann die Ausnehmung eine abweichende Geometrie aufweisen, die bloß mit der Geometrie des Führungsstifts 22 kompatibel ist. Beispielsweise kann die Ausnehmung die Geometrie von TORX PLUS IP6 aufweisen, die einem Durchmesser von 1,75 mm hat, während der Führungsstift zylindrisch oder konisch mit einem maximalen Durchmesser von 1,75 mm oder etwas darunter ist.
• Bei einigen Beispielen sollte die Tiefe 86 der Ausnehmung 42 mindestens 0,9 mm betragen. Bei anderen Beispielen kann die Tiefe zwischen 0,5 und 1,5 mm liegen.
• 7c zeigt ein alternatives Beispiel eines Stifts gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem der Stift keine Ausnehmung 42 besitzt.
• Bei einem Beispiel eines Stifts gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt die Länge 80 des Steckabschnitts des Kopfs 2,1 mm, die maximale Breite 82 des Steckabschnitts des Kopfs beträgt 4,1 mm, der Durchmesser 84 des Anschlussendes des Steckkopfabschnitts beträgt 3 mm, die Tiefe 86 der Ausnehmung beträgt 1,5 mm, die Länge des Mittelteils beträgt 5 mm, die Länge 92 des Stiftendes beträgt 2 mm, der Durchmesser 96 des zweiten Endes des Steckkopfabschnitts beträgt 3,6 mm, das Gewinde des Mitteilteils entspricht Remform F 2,5 mm und der Durchmesser 94 des Stiftendes beträgt 1,5 mm.
• Allgemeiner kann die Länge 80 des Steckabschnitts des Kopfs zwischen 1 und 3 mm betragen, die maximale Breite 82 des Steckabschnitts des Kopfs kann zwischen 3,9 und 4,3 mm liegen, der Durchmesser 84 des Anschlussendes des Steckkopfabschnitts kann zwischen 2,8 und 3,6 mm liegen, die Tiefe 86 der Ausnehmung kann zwischen 0,8 und 1,5 mm liegen, die Länge des Mittelteils kann zwischen 3 und 5 mm liegen, die Länge 92 des Stiftendes kann zwischen 0 und 3 mm liegen, der Durchmesser 96 des zweiten Endes des Steckkopfabschnitts kann zwischen 3 und 4 mm liegen und der Durchmesser 94 des Stiftendes kann zwischen 1 und 2 mm liegen.
• Darüber hinaus wird hier ein elektronisches Gerät 50 mit einem Gehäuse 51 und mindestens einem Steckverbindungsteil offenbart, wie es beispielsweise in 6 dargestellt ist. Der oder die Steckverbindungsabschnitt(e) des elektronischen Geräts 50 dienen zum lösbaren Anschließen des elektronischen Geräts 50 an einen Buchsen-Druckknopf 10. Der oder die Steckverbindungsabschnitt(e) des elektronischen Geräts 50 umfassen einen Stift 38, wie er oben diskutiert ist.
• Wie z. B. in 6 zu sehen ist, befindet sich der gesamte Steckkopfabschnitt des Stifts 38 bei diesem Beispiel außerhalb des Gehäuses 51 des elektronischen Geräts 50. Bei bevorzugten Ausführungsformen besteht der Stift aus einem elektrisch leitendem Material. Darüber hinaus besteht ein Zweck des Stifts darin, eine elektrische Verbindung zwischen einem Teil eines Druckknopfs 10 und einer elektronischen Komponente 96 eines elektronischen Geräts 50 zu erleichtern. Der Fachmann erkennt allerdings, dass Ausführungsformen eines Stifts 38, der nur teilweise aus leitendem Material besteht, die hier offenbarte elektrische Verbindung erleichtern kann und insoweit nicht vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abweicht.
• Wie oben erläutert, ist der Stift 38 mit Gewinde versehen und wird in einer Öffnung des Gehäuses 51 des elektrischen Geräts im Zuge der Fertigung eingeschraubt. Während oder vor dem Einsetzen/oder Einschrauben des Stifts 38 ist zumindest ein Teilbereich der Gewinde des Mittelteils der Schraube von einem Klebstoff bedeckt und/oder mit einem Klebstoff in Berührung. Ein Beispiel für einen Klebstoff ist Spedcaps Orange. Der Klebstoff sichert nicht nur den Stift 38 innerhalb des Gehäuses des elektronischen Geräts, sondern er unterstützt auch die Schaffung einer wasserdichten Sperre zwischen der Umgebung und dem elektronischen Bauteil 76.
• Im Zuge der Fertigung kann in dem Gehäuse 51 und/oder in einem inneren Hohlraum eines elektronischen Geräts 50 eine Öffnung ausgebildet oder gefertigt werden. Die Öffnung kann mit oder ohne Gewinde ausgebildet sein. Bei Beispielen mit gewindefreier Öffnung kann das Material so beschaffen sein, dass innerhalb der Öffnung ein Gewinde geformt wird, während der Stift 38 in die Öffnung eingeschraubt und/oder eingesetzt wird. Während außerdem die vorliegende Beschreibung sich auf eine Öffnung bezieht, die mit einem Gehäuse und/oder einem Hohlraum für ein elektronisches Gerät ausgebildet ist, erkennt der Fachmann Ausführungsformen, bei denen ein Stift 38 teilweise oder vollständig seine eigene Öffnung in einem Gehäuse und/oder einem Hohlraum des elektronischen Geräts bilden kann, wobei diese Ausführungsformen ebenfalls nicht vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abweichen.
• An dem Ende oder in der Nähe des Endes der Öffnung des elektronischen Geräts befindet sich eine Komponente, in der das Stiftende des Stifts 38 eine elektromechanische Verbindung schaffen soll. Die Komponente kann eine Elektronikkomponente des elektronischen Geräts 50 sein. Außerdem kann beispielsweise zu dem Zweck, Schwankungen beim Fertigungsprozess Rechnung zu tragen, an dem Ende oder in der Nähe des Endes der Öffnung ein Federkontakt 70 vorhanden sein, mit dem der Stift elektromechanisch verbunden ist, nachdem der Stift in die Öffnung eingeschraubt/eingesetzt wurde. Der Federkontakt 70 kann dann elektrisch mit einer elektronischen Komponente 76 verbunden sein, beispielsweise einer gedruckten Schaltungsplatine. Die elektrische Komponente 76 kann zugänglich sein über einen Deckel 74 oben auf dem elektronischen Gerät 50.
• Darüber hinaus kann das Gehäuse 51 des elektronischen Geräts 50 einen Vorsprung 68 in dem Steckverbindungsteil enthalten. Der Steckkopfabschnitt des Stifts 38 kann teilweise oder vollständig außerhalb des Gehäuses 68 des elektronischen Geräts 50 liegen. Der Vorsprung 68 kann sich ausgehend von dem zweiten Ende des Steckkopfabschnitts des Stifts erstrecken, z. B. der Beilagscheibe, und zwar zumindest teilweise entlang des Mittelteils des Stifts 38. Der Vorsprung 68 kann sich z. B. zwischen 0 und 2 mm gegenüber der Basis des elektronischen Geräts erstrecken. Ferner kann der Vorsprung 68 einen Durchmesser aufweisen, der größer ist als der maximale Durchmesser 82 des Steckkopfabschnitts des Stifts.
• Gemäß einem Beispiel eines Systems, das ein elektronisches Gerät 50 und mindestens einen Druckknopf gemäß der vorliegenden Beschreibung enthält, kann der Druckknopf 10 einen Abdichter 64 aufweisen, wie er beispielsweise in 5 dargestellt ist. Der Abdichter kann gegenüber der Buchsenzone 20 um ein vorbestimmtes Stück zurück versetzt sein. In ähnlicher Weise kann der Vorsprung 68 des Steckverbindungsteils so ausgelegt sein, dass er satt in einer von dem Abdichter 64 gebildeten Lücke sitzt, wie z. B. in 6 zu sehen ist. Insoweit ist der Außendurchmesser des Vorsprungs 68 im Wesentlichen gleich oder geringfügig kleiner als die Öffnung des Abdichters 64. In ähnlicher Weise kann die Länge des Vorsprungs 68 im Wesentlichen gleich oder etwas größer oder kleiner sein als die Dicke des Abdichters 64.
• Wie hier beschrieben, kann das elektronische Gerät 50 ein telemetrischer Sender und/oder ein telemetrischer Sendeempfänger sein. Beispiele für telemetrische Sender und Sendeempfänger-Module, die in Verbindung mit Pulsüberwachungsgurten eingesetzt werden, können Informationen über den Herzschlag eines Benutzers zu einem entfernten Empfänger senden. Der Fachmann erkennt, dass zahllose elektronische Geräte und telemetrische Geräte im Rahmen des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Derartige elektronische Geräte können, müssen aber nicht, ein Display aufweisen, und sie können auch ausgelegt sein für eine drahtlose Übertragung von Information, müssen dies aber nicht. Darüber hinaus können die Geräte in der Lage sein, eine große Vielfalt von Daten ohne Beschränkung auf einen Herzschlag zu einem entfernten Empfänger zu senden.
• Weiterhin ist hier ein System offenbart, welches ein oder mehrere Druckknöpfe 10 enthält, wie sie hier beschrieben wurden, und zwar in Kombination mit einem elektronischen Gerät, das einen oder mehrere Stifte 38 gemäß vorliegender Beschreibung enthält. Ein solches System kann z. B. die Form eines Pulsüberwachungsgurts und eines telemetrischen Geräts zum Senden von Herzschlagdaten aus dem Pulsüberwachungsgurt aufweisen.
• Wie oben diskutiert wurde, eignen sich die hier beschriebenen Druckknöpfe besonders gut zum Einarbeiten in Bekleidungsstücke. Allerdings sollte der Abstand zwischen den Stiften nach dem Integrieren in ein Bekleidungsstück innerhalb einer kleinen Toleranz des Abstands des telemetrischen Geräts liegen. Während die derzeitigen Hersteller von Pulsüberwachungsgurten Anlagen und Erfahrungen besitzen, um dieses Ausmaß der Montage zu erreichen, mangelt es der Massenbekleidungsindustrie daran. Aus diesem Grund wird hier eine Elektrodenanordnung 120 vorgestellt, wie sie in den 9 bis 11 dargestellt ist.
• 9 zeigt eine auseinander gezogene Darstellung einer beispielhaften Elektrodenanordnung 120. Die Elektrodenanordnung kann an einen Benutzer in einem Stück oder in mehreren Teilen geliefert werden. Beispielsweise kann die Elektrodenanordnung in einer zusammengebauten Form geliefert werden, wie beispielsweise in 11 dargestellt ist. Die Elektrodenanordnung kann auch in einem oder mehreren Teilen geliefert werden, beispielsweise mit zwei Elektroden 24 und einem oberen Deckelteil 12 als Teilanordnungen gemäß 8, und mit einem Verbindungselement 110, wie es in 10 gezeigt ist. Außerdem lassen sich aus den hier offenbarten Teilen andere Teilbaugruppen gestalten.
• 9 zeigt die beispielhaften Teile einer Elektrodenanordnung 120 mit einer ersten Elektrode 24, die ein oberes Deckelteil 12 aufweist, einer zweiten Elektrode 24 mit einem oberen Deckelteil 12, einem ersten Basisteil 14 eines Druckknopfs, einem zweiten Basisteil eines Druckknopfs 14 und einem nichtdehnbaren Materialabschnitt 102. Typischerweise sind die beiden Basisteile 14 und der nicht-dehnbare Materialabschnitt 102 zu einem einzigen Verbindungsglied 110 vorgeformt, wie in 10 zu sehen ist. Das obere Deckelteil 12, die Elektrode 24 und das Basisteil 14 können irgendeinem der Beispiele und Ausführungsformen entsprechen, die oben beschrieben wurden. Darüber hinaus können die Elektroden 24 Elektrodenstreifen unterschiedlicher Längen und Abmessungen sein, wie in den 8, 9 und 11 dargestellt ist.
• 10 zeigt ein beispielhaftes Verbindungsglied 100. In einer Ausführungsform sind die Basisteile 14 aus einem ersten Werkstoff mit einer Steifigkeit gebildet, die groß genug ist, um ausreichend als Basis eines Druckknopfs zu fungieren, sie bestehen z. B. aus starrem Kunststoff. Um die Tragbarkeit von Bekleidungsstücken mit einer darin integrierten Elektrodenanordnung zu verbessern, sind die starren Basisteile durch einen nicht-dehnbaren Materialabschnitt 102 verbunden, dessen Steifigkeit geringer ist als die des Basisteils 14. Der nicht-dehnbare Materialabschnitt 102 sollte deshalb nicht-dehnbar sein, damit sich ein unverformter Zustand des Abstands zwischen den Basisteilen 14 nicht ändert. Wenn allerdings ein Bekleidungsstück ohne ein telemetrisches Gerät 50 in Verbindung mit den Druckknöpfen getragen wird, so wird die Tragbarkeit des Bekleidungsstücks verbessert, wenn der Verbindungsteil zwischen den Druckknöpfen biegefähig ist.
• Wie in 10 gezeigt ist, hat das Verbindungsglied 110 drei Steifigkeitsabschnitte I, II und III. Die Abschnitte I und II sind typischerweise gleich, haben jedoch einen spiegelbildlichen Aufbau und besitzen gleiche Steifigkeit. Diese Abschnitte, typischerweise zumindest in erster Linie der Basisabschnitt 14, sind oben in Verbindung mit dem Basisteil 14 erläutert. Bei gewissen Beispielen sind die Abschnitte I und II und/oder das Basisteil 14 im Wesentlichen starr. Der Mittelabschnitt II ist bei gewissen Beispielen im Wesentlichen flexibel. Insoweit besitzen bei gewissen Beispielen das erste und das zweite Basisteil eine erste Steifigkeit, während der nicht-dehnbare Materialabschnitt eine zweite Steifigkeit aufweist, die geringer ist als die erste Steifigkeit.
• Bei gewissen Ausführungsformen sind die Basisteile 14 voneinander getrennt und werden dann mit dem nicht-dehnbaren Materialabschnitt 102 kombiniert. Bei einigen Beispielen sind die Basisteile 14 aus einem ersten Material und sind die nicht-dehnbaren Materialabschnitte 102 aus einem zweiten Material gefertigt. Die Basisteile 14 können vorgefertigt sein, um dann mit dem zweiten Material durch Warmverformen vereint werden, um das Verbindungsglied 110 zu erhalten. Das Basisteil 14 kann ein oder mehrere Abschnitte seiner Umfangsgeometrie 104a–c aufweisen, die komplementär sind zu einem oder mehreren Abschnitten der Umfangsgeometrie 106a–c des nicht-dehnbaren Materialabschnitts 102. Diese komplementären Umfangs-Geometrieabschnitte können der chemisch-mechanischen Verbindung bei dem Warmformen zuträglich sein. Diese komplementären Umfangs-Geometrieabschnitte können auch ausreichend sein zur Schaffung einer ausschließlichen mechanischen Kopplung zwischen den Basisteilen 14 und dem nicht-dehnbaren Materialabschnitt 102. Klebstoffe oder andere Verbindungsverfahren können ebenfalls eingesetzt werden. Beispiele für das nicht-dehnbare Material sind flexible Polymere und Kunststoffe sowie nicht-dehnbare technische Textilien.
• Das Verbindungsglied 100 kann ein integrales Element sein. Das Verbindungsglied 110 kann aus einem einzigen Material bestehen. Ist das Verbindungslied 100 aus einem einzigen Material gebildet, so sollte das die Basisteile und die Abschnitte I und II bildende Material eine ausreichende Steifigkeit aufweisen, um als Basisteil des Druckknopfs fungieren zu können. Um den nicht-dehnbaren Materialabschnitt flexibel oder stärker flexibel zu machen, ungeachtet der Zusammensetzung des Verbindungslieds 110, kann der nicht-dehnbare Materialabschnitt Strukturelemente beinhalten, die seine Steifigkeit im Vergleich zu der des ersten und des zweiten Basisteils verringern. Beispiele für derartige Strukturelemente sind: Schlitze, Spalte in dem Material, Material-Täler, Löcher in dem Material sowie Bereiche mit Material geringerer Dicke als in übrigen Bereichen.
• Wie oben beschrieben, kann die Elektrodenanordnung 120 ein Bausatz sein, und mindestens eines der folgenden Teile kann mit seinem zugehörigen Teil nicht verbunden sein: die erste Elektrode, das obere Deckelteil der ersten Elektrode, die zweite Elektrode, das obere Deckelteil der zweiten Elektrode und das Verbindungsglied. Die Basisteile können ebenfalls getrennt von dem Verbindungsglied vorliegen, insbesondere bei Ausführungsformen, bei denen die Basisteile lediglich mechanisch mit dem nicht-dehnbaren Materialabschnitt gekoppelt sind. Insoweit lassen sich die erste Elektrode 24 und die zweite Elektrode 24 mit ihrem ersten und zweiten Basisteil 14 des Verbindungslieds 102 koppeln oder verbinden.
• Darüber hinaus können die oberen Deckelteile 12 an einer Seite der Elektrode 24 gelegen, angebracht, anbringbar und/oder fixiert sein. Wenn jedes obere Deckelteil 12 einen Flansch 26 besitzt, so kann jeder Flansch mehrere Öffnungen zum Festlegen des oberen Deckelteils an der jeweiligen Elektrode und dem Basisteil aufweisen. Jede Elektrode kann dann einen komplementären Satz von Öffnungen aufweisen, und jedes Basisteil kann einen komplementären Satz von Vorsprüngen aufweisen, die durch die Öffnungen in den oberen Deckelteilen und den jeweiligen Elektroden passen, um die Anordnung zusammenzuhalten.
• 11 zeigt ein Beispiel einer Elektrodenanordnung als Einzeleinheit, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode mit ihrem jeweiligen ersten und zweiten Basisteil des Verbindungsglieds gekoppelt sind. Während die Elektrodenanordnung in den Figuren in einer Ausführungsform mit nur zwei Druckknopfteilen dargestellt ist, können Elektrodenanordnungen auch ein oder mehrere Druckknopfteile enthalten. In ähnlicher Weise kann das Verbindungsglied 110 ein oder mehrere weitere Basisteile aufweisen. Eine Elektrodenanordnung mit mehr als zwei Druckknöpfen kann ein einzelnes Verbindungslied 110 aufweisen, welches sämtliche Basisteile enthält. Eine Elektrodenanordnung mit mehr als zwei Druckknöpfen kann mehrere Verbindungsglieder 110 mit gleicher oder unterschiedlicher Anzahl von Basisteilen aufweisen. Darüber hinaus kann eine Elektrodenanordnung mit mehr als zwei Druckknöpfen ein einzelnes Verbindungsglied mit einem ähnlichen Aufbau aufweisen, wie er in der Figur dargestellt ist, zusammen mit zusätzlichen Basisteilen 14, die an Elektroden 24 befestigt sind, ohne direkt an irgend einem speziellen Verbindungsglied befestigt zu sein.
• Jede der oben diskutierten Elektrodenanordnungen 120 lässt sich einfach in ein Bekleidungsstück integrieren. Elektrodenanordnungen können in ein Bekleidungsstück beispielsweise durch Annähen auf einer oder zwischen eine Materialschicht integriert werden. Weitere Integrierverfahren sind möglich, darunter das Laminieren zum direkten Einbau in das Bekleidungsstück; außerdem kann das Material vollständig oder teilweise um die Anordnung herum gefertigt werden.
• Nach dem Einbau in ein Bekleidungsstück kann zumindest ein Teilbereich sowohl der ersten als auch der zweiten Elektroden derart angeordnet sein, dass sie in der Lage sind, einen direkten Kontakt mit der Haut eines Trägers bei normaler Benutzung des Bekleidungsstücks zu schaffen, beispielsweise auf der Innenseite eines Bekleidungsstücks. Außerdem kann nach Einarbeitung in ein Bekleidungsstück zumindest ein Teil jedes der oberen Deckelteile direkt auf einer Seite des Bekleidungsstücks zugänglich sein, die von dem Träger abgewandt ist, sodass die Druckknöpfe im getragenen Zustand des Bekleidungsstücks zugänglich sind. Ein Beispiel hierfür ist in 5 gezeigt. Ähnlich 5 kann das Bekleidungsstück weiterhin einen Abdichter 64 enthalten.
• Elektrodenstreifen können außerdem längere leitende Pfade enthalten. Beispielsweise können die Elektroden 24 einen ersten Abschnitt enthalten, welcher derart angeordnet ist, dass er an der Haut eines Trägers anliegt, während ein zweiter Abschnitt als leitender Pfad gegenüber der Haut isoliert ist. Die Elektrode 24 oder nur ein Teil von dieser, so z. B. der leitende Abschnitt, kann aus einem leitenden Textilmaterial anstelle eines üblichen leitenden Elastomers gebildet sein. Diese Konstruktionstypen können längere Wege für Niederspannungs-EMG-Signale ermöglichen.
• Ein Bekleidungsstück ist im Wesentlichen alles, was getragen werden kann. Beispiele für derartige Bekleidungsstücke sind Sporthemden, Sport-BHs, technische Hemden, Unterwäsche, Kompressions-Bekleidungsstücke, Pulsüberwachungsbänder, elastische Bänder und Sporthosen. Die Elektrodenanordnungen lassen sich in einen beliebigen Bereich der Bekleidungsstücke integrieren. Beispielsweise kann in Sport-BHs die Elektrodenanordnung im Wesentlichen in deren Mitte angeordnet sein, und sie lässt sich einfach in Verbindung mit einem telemetrischen Gerät zur Überwachung von Herzschlaginformationen einsetzen. Ein weiteres Beispiel sind Hemden. Man kann eine Elektrodenanordnung in der Nähe der Brust des Bekleidungsstücks zum Überwachen von Pulsinformation anordnen, und man kann ein oder mehrere zusätzliche Elektrodenanordnungen an oder in der Nähe der Arme zur Muskelmessung, beispielsweise EMG, anbringen. In ähnlicher Weise können Hosen oder Shirts mehrere Elektrodenanordnungen aufweisen, die in Bereiche um zu überwachende Muskelgruppen herum integriert sind.
• Es versteht sich, dass die Ausführungsformen der Erfindung, wie sie hier offenbart sind, nicht auf die angegebenen speziellen Strukturen, Prozessschritte oder Werkstoffe beschränkt sind, sondern sich auf deren Äquivalente erstrecken, wie der Fachmann auf dem einschlägigen technischen Gebiet erkennt. Außerdem versteht sich, dass die hier verwendete Terminologie nur zur Beschreibung spezieller Ausführungsformen dient, jedoch nicht beschränkend zu verstehen ist.
• Bezugnahme in der vorliegenden Beschreibung auf „eine (als Zahlwort) Ausführungsform” oder „Ausführungsform” bedeutet hier, dass ein spezielles Merkmal, eine spezielle Struktur oder Charakteristik, die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben ist, in mindestens einer Ausführungsform der Erfindung enthalten ist. Das Auftauchen der Begriffe „in einer (als Zahlwort) Ausführungsform” oder „in einer (als unbestimmter Artikel) Ausführungsformen” an verschiedenen Stellen im Rahmen dieser Beschreibung ist nicht notwendigerweise immer auf ein und dieselbe Ausführungsform beschränkt.
• Zweckmäßigerweise können hier mehrere Ausdrücke, Strukturelemente, zusammengesetzte Elemente und/oder Werkstoffe in einer gemeinsamen Liste dargestellt werden. Allerdings sollten diese Listen in der Weise ausgelegt werden, dass jedes Element der Liste individuell als separates und einzigartiges Element zu verstehen ist. Damit sollte kein individuelles Element einer derartigen Liste interpretiert werden als Äquivalent irgendeines anderen Elements derselben Liste nur aufgrund der Darstellung innerhalb einer gemeinsamen Gruppe, wenn nicht das Gegenteil angegeben ist. Ferner können verschiedene Ausführungsformen und Beispiele der vorliegenden Erfindung hier in Verbindung mit Alternativen für deren verschiedene Komponenten angegeben werden. Es versteht sich, dass solche Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen nicht als Äquivalente zueinander zu verstehen sind, sondern als getrennte und autonome Darstellungen der vorliegenden Erfindung zu betrachten sind.
• Weiterhin können die beschriebenen Merkmale, Strukturen oder Charakteristika in jeder geeigneten Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen kombiniert werden. In der folgenden Beschreibung sind zahlreiche spezifische Details angegeben, so zum Beispiel Längen, Breiten, Formen etc., um ein umfassendes Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung zu ermöglichen. Der Fachmann erkennt allerdings, dass die Erfindung auch ohne ein oder mehrere der spezifischen Details in die Praxis umsetzbar ist, ebenso wie durch andere Verfahren, Komponenten, Werkstoffe etc. In anderen Fällen sind an sich bekannte Strukturen, Werkstoffe oder Arbeitsvorgänge nicht im einzelnen dargestellt, um Aspekte der Erfindung nicht zu verdecken.
• Während die obigen Beispiele anschaulich sind für Prinzipien der vorliegenden Erfindung in einer oder mehreren speziellen Anwendungen, ist dem Fachmann ersichtlich, dass zahlreiche Modifikationen in der Form, der Anwendung und in Einzelheiten der Implementierung ohne erfinderisches Zutun möglich sind, ohne dass dabei von den Prinzipien und Konzepten der Erfindung abgewichen wird.
• Dementsprechend ist nicht beabsichtigt, dass die Erfindung durch etwas anderes als die beigefügten Ansprüche beschränkt ist.
• Bezugszeichenliste

10

Druckknopf

12

oberes Deckelteil

13

oberer Abschnitt des oberen Deckelteils

14

Basisteil

16

leitende Drahtfeder

18

Material

20

Buchsenzone

22

Führungsstift

24

Elektrode

26

Flansch des oberen Deckelteils

28

mechanische Verbindungsmittel

29

leitendes Band

30

Seiten der Buchsenzone

32

Öffnung in Seite der Buchsenzone

34

Lippe des oberen Deckelteils

35

Kerbe in Flansch

36

abgefaste Zone des oberen Deckelteils

38

Stift

40

abgefaster Bereich des Stifts

42

Ausnehmung des Stifts

50

telemetrisches Gerät

51

Gehäuse des telemetrischen Geräts

53

Öffnung des telemetrischen Geräts

54

Fläche um die Öffnung herum

55

Sticker-Deckel des telemetrischen Geräts

56

Lippe des telemetrischen Geräts

60

Bekleidungsstück

62A

erster Druckknopfs

62B

zweiter Druckknopf

64

Abdichter

68

Vorsprung

69

Dichtungsring

70

Federkontakt zu Platine

72

gewindeloses Stiftende

74

Deckel

76

Platine

80

Länge des Steckkopfabschnitts des Stifts

82

Maximaler Durchmesser des Steckkopfabschnitts des Stifts

84

Breite der abgefasten Kante des des Stiftkopfs

86

Tiefe der Ausnehmung des Stiftkopfs

88

Gewindeabschnitt des Stifts

90

Klebstoff

92

Länge des gewindefreien Stiftendes

94

Breite des gewindefreien Stiftendes

96

Breite des Kontaktabschnitts des Stiftkopfs

102

nicht-dehnbarer Materialabschnitt

104a–c

Abschnitte der Umfangsgeometrie des Basisteils 14

106a–c

Abschnitte der Umfangsgeometrie des nicht-dehnbaren Materialabschnitts 102, die komplementär sind zu Abschnitten der Umfangsgeometrie 104a–c des Basisteils

108

Lippe des nicht-dehnbaren Materialabschnitts zur Aufnahme einer Elektrode 24

110

Verbindungsglied

I, II & III

Zonen unterschiedlicher Steifigkeit des Verbindungsglieds 110

120

Elektrodenanordnung

Claims (26)

1. Elektrodenanordnung (120), umfassend: – eine erste Elektrode (24) mit einem oberen Deckelteil (12) eines Druckknopfs auf einer Seite, – eine zweite Elektrode (24) mit einem oberen Deckelteil (12) eines Druckknopfs auf einer Seite, und – Verbindungsglied (110) mit einem ersten Basisteil (14) eines Druckknopfs und einem zweiten Basisteil (14) eines Druckknopfs, getrennt von einem nicht-dehnbaren Materialabschnitt (102, II), wobei die erste Elektrode (24) und die zweite Elektrode (24) mit ihrem jeweiligen ersten und zweiten Basisteil (14) des Bindungsglieds (102) koppelbar sind.
2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, bei der die erste und die zweite Elektrode Elektrodenstreifen sind.
3. Elektrodenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei das obere Deckelteil der ersten und der zweiten Elektrode eine Ausnehmung besitzt, die zumindest einen Abschnitt der Seiten einer Buchsenzone eines Druckknopfs zum Aufnehmen eines Steckendes eines telemetrischen Geräts bildet.
4. Elektrodenanordnung nach Anspruch 3, bei der die oberen Deckelteile weiterhin jeweils eine leitende Drahtfeder aufweisen, die mechanisch an dem oberen Deckelteil fixiert ist.
5. Elektrodenanordnung nach Anspruch 3 oder 4, bei der die oberen Deckelteile weiter jeweils eine äußere Flanschzone besitzen, die die Ausnehmung zumindest teilweise umgibt.
6. Elektrodenanordnung nach Anspruch 4 oder 5, bei der die oberen Deckelteile weiterhin jeweils mindestens eine Lippe aufweisen, welche die leitende Drahtfeder mechanisch mit ihrem zugehörigen oberen Deckelteil koppelt.
7. Elektrodenanordnung nach Anspruch 6, bei der mindestens eine Lippe eine Lasche ist, die aus dem Flansch ausgeschnitten und in Richtung der Ausnehmung gebogen ist.
8. Elektrodenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der nicht-dehnbare Materialabschnitt flexibel ist.
9. Elektrodenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste und das zweite Basisteil starr sind.
10. Elektrodenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste und das zweite Basisteil eine erste Steifigkeit aufweisen, während der nicht-dehnbare Materialabschnitt eine zweite Steifigkeit besitzt, die geringer als die erste Steifigkeit ist.
11. Elektrodenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste Basisteil, das zweite Basisteil und der nicht-dehnbare Materialabschnitt aus dem gleichen Material bestehen.
12. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei das erste Basisteil, das zweite Basisteil aus einem ersten Material bestehen und der nicht-dehnbare Materialabschnitt aus einem zweiten Material mit einer geringeren Steifigkeit als die des ersten Materials besteht.
13. Elektrodenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der nicht-dehnbare Materialabschnitt Strukturelemente aufweist, die seine Steifigkeit im Vergleich zu dem ersten und dem zweiten Basisteil verringern.
14. Elektrodenanordnung nach Anspruch 13, bei der die Strukturelemente ausgewählt sind aus der Gruppe: Schlitze, Lücken in dem Material, Vertiefungen in dem Material, Löcher in dem Material, Bereiche mit Material geringerer Dicke als übrige Bereiche.
15. Elektrodenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste Basisteil, das zweite Basisteil und der nicht-dehnbare Materialabschnitt ein integrales Element bilden.
16. Elektrodenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste Basisteil und das zweite Basisteil mechanisch mit dem nicht-dehnbaren Materialabschnitt verbunden sind.
17. Elektrodenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste Basisteil und das zweite Basisteil chemisch-mechanisch mit dem nicht-dehnbaren Materialabschnitt verbunden sind.
18. Elektrodenanordnung nach Anspruch 16 oder 17, bei der das erste und das zweite Basisteil jeweils eine Umfangsgeometrie besitzen, die komplementär ist zu einem Abschnitt der Umfangsgeometrie des nicht-dehnbaren Materialabschnitts, um die chemisch-mechanische Verbindung zu begünstigen.
19. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 18, bei der jeder Flansch mehrere Öffnungen aufweist zum Sichern des oberen Deckelteils an der jeweiligen Elektrode des Basisteils, jede Elektrode einen komplementären Satz von Öffnungen und jedes Basisteil einen komplementären Satz von Vorsprüngen aufweist, die durch die Öffnungen in den oberen Deckelteilen und den betreffenden Elektroden zum Sichern der Anordnung ragen.
20. Elektrodenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Elektrodenanordnung eine einzelne Einheit ist, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode an ihrem jeweiligen ersten bzw. zweiten Basisteil des Verbindungsglieds gekoppelt sind.
21. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei der die Elektrodenanordnung ein Bausatz ist und mindestens eines der folgenden Teile nicht mit seinem zugehörigen Teil gekoppelt ist: die erste Elektrode, das obere Deckelteil der ersten Elektrode, die zweite Elektrode, das obere Deckelteil der zweiten Elektrode und das Verbindungsglied.
22. Kleidungsstück mit darin integrierter Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20.
23. Bekleidungsstück nach Anspruch 22, bei dem die Elektrodenanordnung integriert ist, indem sie zumindest teilweise auf oder zwischen einer Materialschicht genäht ist.
24. Bekleidungsstück nach einem der Ansprüche 22 bis 23, bei dem zumindest ein Teil sowohl der ersten als auch der zweiten Elektrode in der Lage sind, in direkten Kontakt mit der Haut eines Benutzers während der normalen Benutzung des Bekleidungsstücks zu treten.
25. Bekleidungsstück nach einem der Ansprüche 22 bis 24, bei dem zumindest ein Teil jedes oberen Deckelteils auf einer Seite des Bekleidungsstücks direkt zugänglich ist, die abgewandt von dem Träger ist, sodass die Druckknöpfe zugänglich sind, während das Bekleidungsstück getragen wird.
26. Bekleidungsstück nach einem der Ansprüche 22 bis 25, bei dem das Kleidungsstück ausgewählt ist aus folgender Gruppe: Sporthemd, Sport-BH, Funktionshemd, Unterwäsche, Kompressions-Bekleidungsstücke, Pulsüberwachungsgurt, elastisches Band und Athletik-Hosen.

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