CN108463589A - 导电针织贴片 - Google Patents
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Abstract
本文提供了一种三维导电贴片,三维导电贴片包含:具有多个交织纤维的层,所述交织纤维包括导电纤维和非导电纤维,所述层具有:作为第一部分的基底织物表面,所述第一部分从层的第一侧延伸到层的第二侧以及从层的第一端延伸至层的第二端,以及作为第二部分的导电纤维组,层的第一基础纤维定位于第二部分的第一端并且层的第二基础纤维定位于第二部分的第二端,以致第二部分通过第一基础纤维和第二基础纤维相对于第一部分定位,第二部分在第二部分的第一端处与第一基础纤维交织以及在第二部分的第二端处与第二基础纤维交织;其中第二部分形成从基底织物表面延伸的环,所述环具有与第一部分间隔开的顶点,环的第一部分从第一基础纤维朝向顶点延伸以及环的第二部分与第一部分相对并从第二基础纤维朝向顶点延伸,第二部分与第一部分整合。
Description
技术领域
本发明涉及具有导电贴片(patch,贴物,补片,补块)的服装(garment,织物)。
背景技术
人的身体发出信号,该信号可以通过适当的电子设备检测,所述电子设备包括被定位以接触人的皮肤的一个或多个电极或其它导电贴片。通常,为了保持与人的皮肤接触,将电极粘到皮肤或绑在适当的位置。然后电极必须通过适当的导电引线连接到监测设备。这种类型的配置对于人而言经常会感到不舒服,并且如果在身体发出的信号被监测时,人保持穿着衣服,则难以实施。此外,当人在移动时,如行走的运动员或人,这种配置是不适合使用的。
因此,已将导电线并入服装,用于提供具有导电贴片的衣服,所述导电贴片形成传感器和电通路以连接到用于监测来自人的身体的信号的监测设备。特别地,以前的解决方案(如描述于US 6,970,731)提供了形成整体针织或编织到织物层中的导电贴片的导电线,其中导电贴片与织物层齐平。因此,以前的解决方案的具有集成导电贴片作为传感器的这些服装并不保持在作为传感器的导电贴片和人的身体之间的接触,因为随着在穿着期间织物层移动,形成传感器的导电贴片通常会移动和移位。由于传感器需要通常保持与穿用者(佩戴者,wearer)的身体的具体位置接触以监测身体的信号,因此这种移动会抑制传感器准确监测由穿用者的身体发出的信号。
发明内容
本文提供了三维导电贴片,该三维导电贴片包含:具有多个交织纤维(interlacedfibre,交错纤维)的层,所述交织纤维包括导电纤维和非导电纤维,所述层具有:作为第一部分(first portion)的基底织物表面(base fabric surface,底布表面),所述第一部分从层的第一侧延伸到层的第二侧以及从层的第一端延伸到层的第二端,以及作为第二部分的导电纤维组(group of conductive fibres),层的第一基础纤维定位于第二部分的第一端以及层的第二基础纤维定位于第二部分的第二端,以致第二部分通过第一基础纤维和第二基础纤维相对于第一部分定位,第二部分在第二部分的第一端处与第一基础纤维交织并在第二部分的第二端处与第二基础纤维交织;其中第二部分形成从基底织物表面延伸的环,所述环具有与第一部分间隔开的顶点(apex),环的第一部分从第一基础纤维朝向顶点延伸以及环的第二部分与第一部分相对并从第二基础纤维朝向顶点延伸;第二部分与第一部分整合(integral,成一体)。
根据另一方面,本文提供了包含三维导电贴片的服装。
根据服装的另一方面,将一个或多个电连接器附接到层,当将控制器连接到三维导电贴片时,一个或多个电连接器用于促进在控制器和导电贴片之间的电信号的接收和传输;以及由作为多个纤维的部分的在层中交织的一个或多个导电纤维组成的导电通路(conductive pathway),导电通路电连接到一个或多个电连接器以及电连接到三维导电贴片。
根据服装的另一方面,服装包括含有导电贴片的在层中的第一区和邻近(邻接,adjacent)于第一区的在层中的第二区,相对于由在第二区中的多个纤维反映的弹性度(degree of elasticity),第一区具有较低的由其中的多个纤维反映的弹性度。
根据服装的另一方面,在第一区中的多个纤维的针织类型不同于在第二区中的多个纤维的针织类型,以致所述差异是提供相对于由在第二区中的多个纤维反映的弹性度而言所述第一区具有较低的由在其中的多个纤维反映的弹性度的因素。
根据服装的另一方面,环从基底织物表面在横向方向(transverse direction)上延伸以接触穿用者的下面的身体部分(underlying body portion),从而当由穿用者穿着时,抑制邻近于下面的身体部分的服装的移动。
根据另一方面,提供了形成导电贴片的方法,该方法包括:通过交织包含导电纤维和非导电纤维的多个纤维来形成层,该层具有:作为第一部分的基底织物表面,所述第一部分从层的第一侧延伸到层的第二侧以及从层的第一端延伸到层的第二端,以及作为第二部分的导电纤维组,层的第一基础纤维定位于第二部分的第一端处以及层的第二基础纤维定位于第二部分的第二端处,以致第二部分被定位在层内的第一基础纤维和第二基础纤维之间并且邻近于第一部分,第二部分在第二部分的第一端处与第一基础纤维交织以及在第二部分的第二端与第二基础纤维交织;聚集第一基础纤维和第二基础纤维以彼此邻近,从而在包括第二部分的层中产生环,该环从基底织物表面延伸并具有与第一部分间隔开的一个或多个纤维的顶点,环的第一部分从第一基础纤维朝向顶点延伸以及环的第二部分与第一部分相对并从第二基础纤维朝向顶点延伸;以及将第一基础纤维连接到第二基础纤维;其中在所述连接之后,第二部分保持与第一部分整合。
附图说明
现在将参照附图在下文中更全面地描述本发明,其中示出本发明的一些但不是所有的实施方式。确实,本发明可以以许多不同的形式来具体化而不应被解释为限于在此阐述的实施方式;而是提供了这些实施方式以致本公开将满足适用的法律要求。相似的数字始终指代相同的要素。
图1A示出示例性导电针织贴片的透视图。
图1B示出第二示例性导电针织贴片的放大视图,所述第二示例性导电针织贴片被弯曲以暴露导电织物的高度/放样(loft)。
图2A以扩大的形式示出示例性导电针织贴片的单段(single segment)的俯视图
图2B以扩大的形式示出图2A的示例性导电针织贴片的单段的截面图。
图3A以环状形式示出示例性导电针织贴片的单段的俯视图。
图3B以环状形式示出图3A的示例性导电针织贴片的单段的截面图。
图3C示出类似于图3A的导电针织贴片的模式。
图4A以扩大的形式示出第二示例性导电针织贴片的单段的截面图。
图4B以环状形式示出图4A的示例性导电针织贴片的单段的截面图。
图4C示出类似于图4B的导电针织贴片的模式。
图5A以扩大的形式示出第三示例性导电针织贴片的单段的截面图。
图5B以环状形式示出图5A的示例性导电针织贴片的单段的截面图。
图6A示出具有均具有相等的高度/放样的三段的示例性导电针织贴片的截面图。
图6B示出类似于图6A的导电针织贴片的三段的模式。
图6C示出具有如针织在基底织物上的多段的整个导电针织贴片的模式。
图6D示出具有如针织在基底织物上的多段的两个整个导电针织贴片的模式。
图7A示出具有三段(例如环)的示例性导电针织贴片的截面图,其中边缘段具有比中心段更低的高度/放样。
图7B示出具有三段的示例性导电针织贴片的模式,其中边缘段具有比中心段更低的高度/放样。
图8示出如整体针织成具有与服装的其余部分不同刚度的区的示例性导电针织贴片的透视图。
图9A示出具有示例性导电针织贴片的示例性服装的侧面图。
图9B示出具有示例性导电针织贴片的第二示例性服装的侧面图。
图9C示出具有示例性导电针织贴片的第三示例性服装的侧面图。
图9D示出具有示例性导电针织贴片的第四示例性服装的侧面图。
图10示出示例性导电针织贴片的层11的透视图。
图11是服装的层的多个纤维的交织的实例;以及
图12是服装的层的多个纤维的交织的进一步的实施方式。
具体实施方式
现在将参照附图在下文中更全面地描述本发明,其中示出本发明的一些但不是所有的实施方式。确实,本发明可以以许多不同的形式体现并且不应被解释为限于在此阐述的实施方式;而是提供这些实施方式以致本公开将满足适用的法律要求。如在说明书中和在所附权利要求中所使用的,除非上下文另有明确规定,单数形式“一个”、“一种”、“该”包括复数指称。
本文公开了一种结合衣服和微电子学以形成以三维导电针织贴片2为特征的可穿用的纺织品(例如服装)的系统。
在图1A中示出根据本公开的三维导电针织贴片2的一个实例。在该实例中,三维导电针织贴片2由单层11的与作为第二部分的导电织物(例如导电纤维组(group ofconductive fibres))8整体形成(例如,针织)的作为第一部分的基底织物(例如表面)10组成(还见图10)。
应当指出的是,在本文中,“整合”或“整体地”是指结合、协调或以其他方式将单独的元素汇集在一起以提供和谐的、一致的、相互关联的整体。在纺织品的情况下,纺织品可以具有包含具有不同结构特性的纤维网络的不同部分。例如,纺织品可以具有包含导电纤维的网络的部分和包含非导电纤维的网络的部分。当一个网络的至少一种纤维与其它网络的至少一种纤维交织以致两个网络形式纺织品的层时,包含纤维网络的两个或更多部分被说成是一起“整合”为纺织品(或“整体形成的”)。此外,当整合时,还可以将纺织品的两个部分描述为从纺织品基本上不可分离。在这里,“基本上不可分离”是指以下概念:纺织品的部分的彼此分离导致纺织品本身的拆卸或销毁。
在一些实施例中,可以将作为第一部分的导电织物(例如导电纤维组)8与基底织物(例如表面)10一起(例如整合)针织在层11中,如用但不限于圆形针织机。导电针织贴片2的基底织物表面10可以是较大服装1的一部分以致服装1包括导电针织贴片2。在一些示例性实施方式中,可以用圆形针织机将导电针织贴片2整体针织在服装1中。在其它实施方式中,针织贴片2可以利用其它适当配置的交织机来针织或以其他方式缝合/编织。
可以由用户(如人,未示出)来使用服装1,例如,基于纺织品的产品。服装1可以包括(但不限于)以下任何一种:针织纺织品、编织纺织品、或剪裁和缝制纺织品、针织织物、非针织织物、可能会或可能不会接触用户的材料、垫、衬垫、座套等,以它们的任何组合和/或排列(它们的任何等同物)。服装1可以包括整合的功能性纺织品。将会理解的是,一些实施方式描述了针织服装,并且据了解,这些实施方式可以扩展到任何织物形式和/或技术如(编织、针织-经线、纬线等),并且实施方式不限于针织服装。将会理解的是(在指出的情况下),图(附图)可以涉及针织基底织物10,以及将会理解的是,基底织物10是针对基底织物10的任何形式的纺织织物和技术如(编织、针织-经线、纬线等)的实例,以及对于针织服装织物的任何描述和/或图示并不限制本实施方式的范围。根据一种实施方式,提供了借助于任何纺织品形成技术所制作的服装1(以及针织物服装简单地是这样的布置的一个实例)。
应当指出的是,在本文中,“纺织品”是指通过操作天然或人造纤维来交织以产生有组织的纤维网络所制成或形成的任何材料。通常,使用纱线来形成纺织品,其中纱线是指长连续长度的多种纤维,其已被联锁(即适合于彼此,仿佛缠绕在一起,或加捻在一起)。在本文中,可互换使用术语纤维和纱线。可以按照任何方法,其提供交织有组织的纤维网络,包括但不限于编织、针织、缝纫和剪裁、钩编、打结和毡制,来操作纤维或纱线以形成纺织品。在图11和图12中分别提供了通过针织和编织所形成的纺织品的示例性结构(例如交织技术)。应当指出的是,可以按照如在图11中提供的针织结构来形成导电织物(例如导电纤维组)8。还可以按照如在图12中提供的编织结构来形成导电织物(例如导电纤维组)8。还应该指出的是,可以按照如在图11中提供的针织结构来形成基底织物表面10。还可以按照如在图12中提供的编织结构来形成基底织物表面10。可以利用同样的交织技术来形成两部分8和10。此外,可以利用不同的交织技术来形成部分8和10。此外,可以利用不同的交织技术来形成部分8的各个不同的环44。
可以将纺织品的不同部分整体形成为层以利用不同类型的纤维的不同结构特性。例如,可以操作导电纤维以形成导电纤维的网络以及可以操作非导电纤维以形成非导电纤维的网络。通过将纤维网络整合进入纺织品的层,这些纤维网络可以包含纺织品的不同部分。还可以彼此堆叠纺织品的多层以提供多层纺织品。还公认的是,层11可以具有两部分8、10,以致部分8可以从部分10延伸,即,当延伸时存在大于0度且小于180度的角度9(见图3B),其是在介于中间的基础纤维12、14的任何侧(是邻近部分8、10的交叉点/位置)在部分8、10之间所测得。在图2B中注意到,相比于图3B,其中部分8、10在不同的方向上从基础纤维12、14延伸,在形成,举例来说,针织贴片2之前,角度9将是180度,以致部分8、10均沿相同的方向延伸(例如全部在相同的表面/平面方向上)。
还应该指出的是,在本文中,“交织”是指纤维(人造的或天然的)以有组织的方式在彼此之上和/或之下交叉,在层中通常交替地在彼此之上和之下。当交织时,邻近纤维在交点(例如这样的点,其中一个纤维在另一个纤维上面或下面交叉)处相互接触。在一个实施例中,在第一方向上延伸的第一纤维可以与侧向延伸或横向于在第一连接中的延伸纤维进行延伸的第二纤维交织。在另一个实施例中,当与第一纤维交织时,第二纤维可以以与第一纤维成90°侧向延伸。在片材中延伸的交织纤维可以被称为纤维网络。再次,下面描述的图11和图12提供了交织纤维的示例性实施方式。
如图1A和图1B所示,导电织物(例如导电纤维组)8可以形成环44(由多种纤维组成),其具有相对于服装1的基底织物(例如表面)10的高度/放样16以致导电针织贴片2可以接触服装1的穿用者(例如用户)的身体,而无需基底织物表面10来接触穿用者的身体。这可以在图1B中看到,其是当弯曲以暴露贴片2的各个组件时所示的三维导电针织贴片2的放大视图,所述组件包括但不限于形成邻近环44的导电织物8和它的相应的高度/放样16。在本实例中,导电针织贴片2的导电织物8的环44可以接触穿用者的身体,而不存在基底织物10接触穿用者的身体。技术人员会理解,基于如何形成导电针织贴片2,导电针织贴片2的环44的高度/放样16可以独立地变化。
在一些情况下,例如,可以增强导电针织贴片2与穿用者的身体部分的接触(例如通过将导电针织贴片2并入压缩服装(未示出)。压缩服装可以相对于穿用者的身体,挤压(例如压缩)具有高度/放样16的导电针织贴片2的环44。这可以进一步增强导电针织贴片2与穿用者的身体的接触。
图2A是以扩大形式的示例性导电针织贴片2的单段(例如单环44)的俯视图。特别地,图2A示出多个非导电4和导电6线(例如纤维),其自第一端40延伸到基底织物表面10的第二端41。图2B是图2A的扩大形式的示例性导电针织贴片2的单段(例如环)的截面图。举例来说,如图6A所示,每个环44具有在顶点45的任何侧的两部分46、47,以致每个部分46、47从基底织物表面10(即第一部分10)延伸。
提供了图2A以说明导电针织贴片2的顶视图,导电针织贴片2可以用圆形针织缝纫机来形成,如但不限于机。图2B提供了根据这里描述的可选方法用于形成导电针织贴片2的第一配置,包括聚集第一基纱(base yarn)12和第二基纱14。
在一个实施例中,导电针织贴片2包含导电织物8(例如导电纤维组)作为第二部分,其定位在在层11内的第一基纱(例如纤维)12和第二基纱(例如纤维)14之间。导电织物8可以由交织在一起的多个导电线(conductive thread)6组成。导电织物8可以与第一基纱(例如纤维)12和第二基纱(例如纤维)14交织。在一个实施例中,导电织物8可以在导电织物8的第一端48处与第一基纱12交织(例如针织)以及在导电织物8的第二端49处与第二基纱14交织。在另一个实施例中(如图2B所示),第一基纱12、第二基纱14、以及导电织物(例如导电纤维组)8可以完全用圆形针织机交织(例如整体地针织)成单层11,如但不限于圆形针织机。应当指出的是,导电织物8(例如导电纤维组)可以包含导电纤维6以及非导电纤维4。应当指出的是,第一基纱12可以是第二基纱14以及第二基纱14可以是第一基纱12。
在本文中,非导电线4可以包括但不限于合成纤维、天然纤维、和源自天然产品的纤维。在某些实施方式中,例如,合成纤维可以包含(但不限于)尼龙纤维、丙烯酸类纤维、聚酯纤维、和聚丙烯纤维。在进一步的实施方式中,例如,具有天然来源的纱线可以获自棉花、羊毛、竹子、大麻、羊驼和/或等。在一些实施方式中,例如,源自和/或制造自天然来源的纱线可以获自大豆蛋白、玉米等。根据某些实施方式,例如,具有长丝的纱线可以具有直的或纹理的形式。纱线的这种长丝形式的实例可以包括但不限于尼龙、聚酯、聚丙烯和/或等。例如,可以单独使用或相互组合使用在本文中描述的各种纱线。此外,例如,可以以针织工艺或在针织工艺之前以单独的过程来形成纱线组合。根据某些实施方式,例如,镶嵌纱线可以包括(但不限于)弹性纱线,其包含橡胶、弹性纤维或其它弹性材料如纤维。在进一步的实施方式中,例如,弹性纱可以进一步包含直和/或纹理长丝纱的包覆材料如尼龙、聚酯或聚丙烯。
导电线6可以包括线、金属涂覆线、或成一定构造以导电的任何线。例如,导电线6可以由任何导电材料制成,所述导电材料包括导电金属如不锈钢、银、铝、铜等。在一种实施方式中,导电线可以是绝缘的。在另一种实施方式中,导电线可以是非绝缘的。
以下是用单段(例如环44)来形成(例如针织)三维导电针织贴片2的一种可选方法的步骤的实例。技术人员会理解,还可以用几段(例如多个环44)来形成三维导电针织贴片2。此外,技术人员会理解,另一种构造方法可以包括,而不是聚集(如下面描述的),各种原位三维缝制(例如针织)技术。在本文中示出的示例性实施方式中,基底织物表面10具有非导电线4,其分别标记为A、B、C、和D。非导电线B被显示为第一基纱12以及非导电线C被显示为第二基纱14,然而,基纱12、14之一或两者还可以是导电线。
在图3A和图3B所示的一种实施方式中,基底织物表面10从层11的第一面42延伸到层11的第二面43以及从层11的第一端40延伸到层11的第二端41(还见图10)。图3A是示例性三维导电针织贴片(以环状形式)的单段(例如环)的俯视图。图3B是图3A的示例性导电针织贴片(以环状形式)的单段的截面图。
在一个实施例中,导电线6可以被定位在层11中并邻近于第一基纱12(例如邻近于导电织物8的第一端48)和邻近于第二基纱14(例如邻近于导电织物8的第二端49)。例如,多个导电线6可以随后与邻近于第一基纱12的邻近导电线6交织(例如针织)以形成导电织物8。在已经达到所期望的导电织物8的长度(例如在导电纤维组中所期望数目的导电纤维)以后,可以将定位于导电织物8的第二端49的导电线6连接(例如针织)到第二基纱14。
在一种实施方式中,可以聚集第一基础纤维12和第二基础纤维14以邻近于彼此,从而在导电纤维组8中产生环44。应当指出的是,在本文中术语“邻近的”可以通常是指接触的两个组件(例如彼此接触),但不限于接触的两个组件。例如,聚集第一基础纤维12和第二基础纤维14以邻近于彼此可以是指彼此接触的第一基础纤维12和第二基础纤维14,然而,聚集第一基础纤维12和第二基础纤维14以邻近于彼此还可以是指通过中间物体进行接触的第一基础纤维12和第二基础纤维14,如但不限于织物片或任何其它物体。中间物体是指这样的物体,例如,其接触(例如接触或邻近于)第一基础纤维12和第二基础纤维14。在另一种实施方式中,两个物体是“邻近的”可以是指彼此交织的两个物体。
不管形成导电针织贴片2的方法,环44可以从基面10延伸以致环44邻近于基底织物表面10。在一种实施方式中,在横向于基底织物表面10的方向上,环44从基底织物表面10延伸。
环44具有远离(例如隔开)基底织物表面10的一根或多根纤维的顶点45。顶点45可以是但不限于导电纤维组8的单纤维(见例如图4B)、导电纤维组8的单纤维的一部分、或导电纤维组8的多于一根的纤维(见例如图4B)。
环44具有环44的第一部分46和环44的第二部分47。在一种实施方式中,环44的第一部分46从基底表面10的第一导电纤维12向着顶点45延伸放样/高度16的距离,以及环44的第二部分47与第一部分46相对并自基底表面10的第二基础纤维14向着顶点45延伸放样/高度16的距离。在另一种实施方式中,环44的第一部分46自导电织物8的第一端48向着顶点45延伸放样/高度16的距离以及环44的第二部分47与第一部分47相对并自导电织物8的第二端49向着顶点45延伸放样/高度16的距离。
在一种实施方式中,在顶点45处,将环44的第一部分46连接到环44的第二部分47。在另一种实施方式中,在基底织物层10处或邻近于基底织物层10,将环44的第一部分46连接到环44的第二部分47。在另一种实施方式中,在顶点45和基底织物层10之间,将环44的第一部分46连接到环44的第二部分47。在另一种实施方式中,在顶点45和基底织物表面10处,将环44的第一部分46连接到环44的第二部分47。在另一种实施方式中,彼此分离(例如未连接)环44的第一部分46和环44的第二部分47并形成皱纹,其自层11的第一侧42延伸到层11的第二侧43。
在本文中描述的用于形成导电针织贴片2的可选方法中,将第一基纱12和第二基纱14汇集(例如聚集)在一起会引起导电织物(例如导电纤维组)8弯曲或成环,从而产生相对于基底织物10的高度/放样16。应当指出的是,这是形成环44的一种可选方法,以及各种原位三维缝制(例如针织)技术还可以用来形成环44。例如,导电针织贴片2自基底织物表面10向着用户的身体延伸了环44的高度/放样16。在图3B所示的实施例中,环44的高度/放样16是在聚集第一基础纤维12和第二基础纤维14之前导电织物(例如导电纤维组)8的大约一半(1/2)长度。
在一种实施方式中,可以重复交织(例如针织)待与在层11内的织物表面10整合的导电织物8以形成具有几段(例如环44)的导电针织贴片2。例如,可以将具有其自身的导电织物(例如导电纤维组)8的第二段(例如环44)针织到非导电线D以针织更大的导电针织贴片2,如图6A所示和下文讨论的。
在一个可选的实施例中,在形成(例如通过聚集第一基纱12和第二基纱14在一起以邻近于彼此)单段(例如环44)以后,可以连接第一基纱12和第二基纱14以集成在层11内。在其它实施例中,在形成环44之前,第一基纱12和第二基纱14可以邻近于彼此。
在一种实施方式中,第一基纱12和第二基纱14可以被缝合、针织或编织在一起或以其他方式加以连接(以本领域已知的任何方式)。在另一种实施方式中,可以使用任何机械装置如但不限于粘合剂(例如胶水)或钩环型紧固件或通过化学改性来连接或固定第一基纱12和第二基纱14。
在另一种实施方式中,可以沿连接线(未示出)来连接第一基纱12和第二基纱14。在此实施方式中,连接线可以自层11的第一侧42延伸到第二侧43或可以自第二侧43延伸到第一侧42。连接线可以是直的或弓形的并且可以具有任何曲度和/或弯曲次数。此外,连接线(未示出)可以是在第一基纱12和第二基纱14之间的连接区,其包含一根以上的纤维(例如纤维区域)。在此实施方式中,可以连接(例如通过之前描述的任何方式)在作为第一部分的基底织物表面10内或在作为第二部分的导电纤维组8内的多于一根的纤维以与其连接第一基纱12和第二基纱14。
当多导电织物8被集成为层11直到导电针织贴片2具有适宜的用于所期望的应用的长度时,可以操作导电针织贴片2以形成多个环44(如下文所述)。例如,层11可以包含多个第一基础纤维12和第二基础纤维14,每个第一基础纤维12具有相应的第二基础纤维14以形成一对基础纤维。通过对于每对的基础纤维,重复所述聚集步骤(上述的),可以形成包含多个邻近的和不同的环44的导电贴片2,以致彼此隔开各部分46、47。例如,在基础纤维12、14和每个部分46、47的顶点45之间构建以后,环44的每个部分46、47保持与邻近环的邻近部分46、47未连接。
此外,应当指出的是,可以形成具有多个环44的导电贴片2以集成在来自单导电织物(例如导电纤维组)8的层11中。在用于形成三维导电贴片2的一种可选方法中,可以聚集第一基础纤维12和第二基础纤维14以邻近于彼此(如上所述)。然而,第一基础纤维12和第二基础纤维14的至少之一是在导电织物8中存在的导电纤维。此外,应当指出的是,第二基础纤维14可以作为邻近环的第一基础纤维12以及第一基础纤维12可以作为邻近环的第二基础纤维14。还应该指出的是,用于形成具有多个环44的三维导电针织贴片的其它方法可以包括,而不是聚集,各种原位三维缝制(例如针织)技术。
图3C大致描述了用于型圆形针织机的图3A–图3B的示例性导电针织贴片2的针织模式图。此示例性针织模式示出导电织物(例如导电纤维组)8(如由灰色像素所示),其连接到第一基纱12(例如在导电织物8的第一端48处)并连接到第二基纱14(例如在导电织物8的第二端49处)。注意,由图3C中的黑色像素表示非导电线4以及白色像素表示无针织或空针。
在另一个实施例中,导电织物(例如导电纤维组)8包括一条或多条非导电线4,如图4A和图4B所示。图4A是扩大形式的第二示例性导电针织贴片的单段的截面图。图4B是环状形式的图4A的示例性导电针织贴片的单段的截面图。
在本实例中,非导电线4可以交织(例如针织)于一条或多条导电线6,从而形成环44。这些非导电线4可以用来改变导电织物(例如导电纤维组)8的特性。例如,连接到部分46、47的侧面(例如在基础纤维12、14和顶点45之间)的非导电线4可以用作附加的支撑物(即以抑制高度/放样16减少/压缩和/或保持部分46、47为具有高度/放样16)用于导电线6,从而形成导电织物(例如导电纤维组)8,进而允许更长的导电织物(例如导电纤维组)8。然后,在将第一基纱12和第二基纱14汇集在一起(例如聚集)以后,这种更长的导电织物(例如导电纤维组)8可以用来形成环44的更高的(例如更高耸的)高度16。应当指出的是,可以将连接到部分46、47的侧面(在基纱线12、14和顶点45之间)的非导电纱线4连接到彼此(即可以将一个环44的一根线4连接到在邻近环44上的另一线4)。
非导电纱线4还可以用来改变导电针织贴片2的其它特性。这些特性包括但不限于导电针织贴片2的弹性、拉伸性、刚性、和/或密度。
图4C大致描述了用于型圆形针织机的类似于图4B的示例性导电针织贴片的针织模式图。注意,非导电纱线4是由黑色像素表示以及导电纱线4是由蓝色/灰色像素表示。
图5A和图5B描述了接触贴片2的另一实施例,其具有在导电织物(例如导电纤维组)8中的一条或多条非导电线4(类似于图4A–图4C)。在本实例中,另外的非导电纱线4允许针织更长的导电织物(例如导电纤维组)8,从而允许更高的高度/放样16。
应该明白的是,取决于将如何使用导电针织贴片2,可以重复地进行上述的用于形成三维导电针织贴片2的可选方法,以产生不同大小的(例如具有不同高度/放样16的多环44)的导电针织贴片2。在一个实施例中,具有多个环44的导电针织贴片2示于图6A。在图6A所示的实施例中,导电针织贴片2具有均匀高度/放样16。还应该指出的是,在图6A所示的实施例中,针织导电线6以致电连接在多个环44中的每一个中的导电织物(例如导电纤维组)8。在本实例中,导电纱线6还交织(例如针织)于非导电纱线D和A,其分别邻近于导电织物8的第一端48和导电织物49的第二端49,以致电连接导电织物(例如导电纤维组)8的每段的环44。在图6所示的实施例中,导电纱线6被显示为交织(例如针织)于非导电纱线4,其邻近于导电织物8的第一端48和导电织物49的第二端49,以致导电纱线6邻近于在层11内的基底表面10。邻近于基底表面10来定位导电线6可以使得导电针织贴片2的每段(例如环44)为电连续的(例如电连接的)。
在图6A所示的实施例中,环区域38仅含有导电线6并且不含有任何非导电线4。这种实施例配置可以用于其中仅导电线4应接触身体的用途。然而,技术人员会理解,取决于应用,非导电线4和导电线6的配置可以变化。
图6B大致描述了用于型圆形针织机的图6A的示例性导电针织贴片的针织模式图。此实施例针织模式显示导电织物(例如导电纤维组)8(如由灰色像素所示),其连接于第一基纱12和第二基纱14。注意,非导电线4是由黑色像素表示。注意,在本实例中,第二基纱14可以充当用于后续段的第一基纱12。利用一条或多条非导电线4,其它实施方式可以分离上述段。
图6C大致说明模式,用于整个导电针织贴片,其具有如针织在基底织物10上的多段。此针织模式图显示导电针织贴片2的开始和结束边缘以及在导电针织贴片2的开始和结束边缘之间的多段。
图6D说明模式,其用于具有如针织在基底织物10上的多段的两个整个导电针织贴片。在这种情况下,将在基底织物10上并列地针织两个导电针织贴片2。
在另一个实施例中,导电针织贴片2可以具有不同高度/放样16的区域。在图7A中提供了这种类型的实施例。图7A是具有多种段(例如环44)的示例性导电针织贴片2的截面图,其中边缘段(例如环)34具有比中心段(例如环)36更低的高度/放样16。
在本实例中,不像图6A,导电针织贴片2的高度/放样16在中心段36处是比在边缘段34处更高的。在本实例中,边缘10段34表示导电针织贴片的边缘。在这种情况下,在边缘段34和中心段36之间的高度差异形成斜边缘,其会减少导电针织贴片2的侧向/横向扩展。在其中彼此靠得很近地使用许多单独的接触贴片2的应用中,这可以是有用的。通过减少单导电针织贴片2的侧向/横向扩展,导电针织贴片2的邻近环44不太可能互相接触。应该清楚的是,当在电路中使用导电针织贴片2时,两个邻近的导电针织贴片2的接触可能导致无意的电短路。
此外,类似于图6A所示的实施例,针织在图7A中的导电线6,以致电连接在多个环44中的每一个的导电织物(例如导电纤维组)8。在本实例中,还将导电线6针织到非导电纱线D和A,以致连接导电织物(例如导电纤维组)8的每段的环。这允许导电针织贴片2的每段是电连续的。
图7B说明模式,用于具有多种段的示例性导电针织贴片,其中边缘段34具有比中心段36更低的高度/放样。在本实例中,明显的是,中心段36的长度长于边缘段34。在成环以后,这将导致中心段36具有比边缘段34更大的高度/放样16。注意,在本实例中,第二基纱14可以充当用于后续段的第一基纱12。利用一条或多条非导电线4,其它实施方式可以分开段。
继上述实施方式之后,导电针织贴片2还可以交织(例如针织)进入服装1的区(例如第一区30),其具有与服装1的其它区(例如第二区32)不同的织物特性,以致可以改变和/或限制(例如抑制)导电针织贴片2相对于身体的下面的部分的移动。当由穿用者穿着服装1时,限制(例如抑制)导电贴片2相对于穿用者的下面的身体部分的移动可以促进导电针织贴片2保持与用户/穿用者的身体的下面的部分接触。
例如,图8是如整体针织成具有与服装1的其余部分不同的织物特性的第一区30的示例性导电针织贴片2的俯视图。在本实例中,将导电针织贴片2整体针织成服装1的第一区30,其具有与其周围的第二区32不同的织物特性。这些特性可以包括但不限于柔性、弹性、透气性、密度、绝缘、支撑、和可压缩性。针织不同织物特性的区的方式是已知的并且可以包括但不限于相对于服装的其它部分,使织物针织更密的;塑料或电线支撑;烫印、环氧、树脂、或粘合剂织物改性剂;和/或化学处理织物。
在一个实施例中,服装1是如此,以致层11可以包括第一区30,其含有一个或多个传感器(例如导电贴片2),以及邻近于第一区30的第二区32,相对于由在第二区32中的多个纤维所反映的弹性度,第一区30具有较低(例如较少拉伸或柔性)的由在本文中的多个纤维所反映的弹性度;其中第二区32含有非导电纤维,用于使一个或多个传感器2与在层11中的另一个导电区(未示出)电绝缘。应当指出的是,穿过第二区32,可以变化由在第二区32中的多个纤维所反映的弹性度。例如,相对于在远离(例如隔开自)第一区30的第二区32的第二部分35中的弹性度,邻近于第一区30的第二区32的第一部分33可以具有更低(例如较少拉伸或柔性)的由其中的多种纤维所反映的弹性度。在这方面,第二区32可以具有多种部分,相对于在邻近区中的弹性度,每个部分具有更低(例如较少拉伸或柔性)的由其中的多种纤维所反映的弹性度,以产生跨越第二区的多个部分的弹性的梯度。
此外,服装1可以进一步包含在第一区30中的多个纤维,其提供层11的厚度,其大于在第二区32中的多个纤维的厚度。
此外,服装1可以进一步包含在第一区30中的多个纤维的针织类型,其不同于在第二区32中的多个纤维的针织类型,以致所述不同是提供相对于由在第二区32中的多个纤维反映的弹性度而言第一区30具有较低的由其中的多个纤维反映的弹性度的因素。还应该指出的是,在区32内的多个部分中的每一个部分还可以包含不同于区32的邻近部分的针织类型的针织类型,以致所述差异是因素,其提供第二区33的多个部分的每个部分,其具有较低的由在其中的多种纤维所反映的弹性度,例如,相对于由在第二区32内的邻近部分所反映的弹性度。服装1是如此以致在第一区30中的多种纤维可以包括多种的导电纤维和非导电纤维,这意味着传感器2包括导电和非导电纤维。
此外,服装1是如此,以致在第一区30中的多个纤维可以具有比在第二区32中的多个纤维更高的线(例如针织)密度(即每英寸线数),其反映了以更高线密度包括在第一区30中的传感器2的纤维。此外,服装1可以是如此,以致在第一区30中的多个纤维本身可以具有比在第二区32中的多个纤维更低的弹性度。
图9A-图9D是服装的截面图,其具有示例性导电针织贴片2。在这些示例性服装中,将导电针织贴片2连接到数据总线18,用于传输数据。可以将数据总线18连接到在电子系统中使用的任何种类的设备,其包括但不限于数据处理器、电源、致动器、传感器、和LEDS。在一些实施例中,将数据总线封闭在内层20中。在其它示例性实施方式中,数据总线18可以是在织物26的内侧。在一些其它实施方式中,数据总线18可以是暴露的。在图9A–图9D中提供的实施例中,导电针织贴片2和数据总线18是带型服装的一部分,如头带、腕带、或腿带。在本实例中,在通过导电针织贴片2的高度/放样16,穿着带型服装发后,导电针织贴片2可以接触身体。在一些其它示例性实施方式中,导电针织贴片2的高度/放样16和服装的压缩性能可以用来保持接触与身体。在其它实施方式中,导电针织贴片2可以用来发送和/或接收电信号,和/或检测来自身体的数据。发送的信号的实例包括但不限于电肌肉刺激、或经皮神经电刺激信号。检测自身体的数据可以包括但不限于水分、电导率、心率等。
在上述的实施方式中,针织可以用来将服装1的不同部分整合成层11。针织包含以线或管来建立纤维或纱线的多环,称为缝合。以这种方式,在针织物中的纤维或纱遵循曲折的路径(例如过程),从而高于和低于纱的平均路径来形成环。可以容易地在不同的方向上延伸这些曲折的环。可以利用纤维或纱的联锁环来连接连续行的环。随着每行的进展,通过纤维或纱的一个或多个环,自层11的前行拉新产生的纤维或纱的环。
应当指出的是,编织也可以用来将服装1的不同部分整合成层11。编织是用于形成服装10的方法,其中以指定的(例如直角)角度,交织两个不同集合的纱线或纤维,以形成服装1的层11。
图11示出例如在一段的电子元件(例如传感器2)中导电纤维3505的网络的示例性针织配置。在此实施方式中,自电源(未示出)并通过第一连接器3503,将电信号(例如电流)传输到导电纤维3502,如由控制器3508所控制的。沿着电通路并沿导电纤维3502来传输电信号,并越过在接点3510处的非导电纤维3501。电信号并没有被传播到在接点3510处的非导电纤维3501,这是因为非导电纤维3501不能导电。接点3510可以指任何点,其中彼此接触(例如触及)邻近的导电纤维和非导电纤维。在图11所示的实施方式中,非导电纤维3501和导电纤维3502显示为通过被针织在一起而被交织。针织仅是交织邻近的导电和非导电纤维的一种示例性实施方式。
应当指出的是,还可以交织(例如通过针织等)形成非导电网络3506的非导电纤维。非导电网络3506可以包含非导电纤维(例如3501)和导电纤维(例如3514),其中将导电纤维3514电连接到传输电信号的导电纤维(例如3502)。
在图11所示的实施方式中,自接点3510并沿导电纤维3502持续传输电信号直到它达到连接点3511。在这里,因为导电纤维3509可以导电,所以电信号自导电纤维3502侧向传播(例如横移)到导电纤维3509。连接点3511可以指任何点,其中彼此接触(例如触及)邻近的导电纤维(例如3502和3509)。在图10所示的实施方式中,导电纤维3502和导电纤维3509显示为通过被针织在一起而被交织。再次,针织仅是交织邻近导电纤维的一种示例性实施方式。
自连接点3511并沿着电通路持续传输电信号到连接器3504。将网络3505的至少一种纤维连接到连接器3504以将电信号自电子元件(例如传感器2)传输到连接器3504。将连接器3504连接到电源(未示出)以完成电路。
图12示出导电纤维3555的网络的示例性编织配置。在此实施方式中,自电源(未示出)并通过第一连接器3553,将电信号(例如电流)到导电纤维3552,如由控制器3558所控制的。沿着电子元件(例如传感器2)并沿导电纤维3552,传输电信号,并越过在接点3560处的非导电纤维3551。由于非导电纤维3551不能导电,所以没有将电信号传播到在接点3560处的非导电纤维3551。接点3560可以指任何点,其中彼此接触(例如触及)邻近的导电纤维和非导电纤维。在图12所示的实施方式中,非导电纤维3551和导电纤维3502显示为通过被编织在一起而被交织。编织仅是交织邻近的导电和非导电纤维的一种示例性实施方式。
应当指出的是,形成非导电网络3556的非导电纤维还被交织(例如通过编织等)。非导电网络3556可以包含非导电纤维(例如3551和3564)并且还可以包含未电连接到传输电信号的导电纤维的导电纤维。
自接点3560并沿导电纤维3502持续传输电信号直到它达到连接点3561。在这里,自导电纤维3552,电信号侧向传播(例如横移)到导电纤维3559,这是因为导电纤维3559可以导电。连接点3561可以指任何点,其中彼此接触(例如触及)邻近的导电纤维(例如3552和3559)。在图11所示的实施方式中,导电纤维3552和导电纤维3559显示为通过被编织在一起而被交织。再次,编织仅是交织邻近导电纤维的一种示例性实施方式。
自连接点3561沿着电通路并通过多个连接点3561,持续传输电信号到连接器3554。将网络3555的至少一个导电纤维连接到连接器3554以自电子元件18(例如网络3555)将电信号传输到连接器3554。可以将连接器3554连接到电源(未示出)以完成电路。
鉴于上述情况,一种实施方式是用于形成导电贴片2的方法,上述方法包括:通过交织包含导电纤维6和非导电纤维4的多个纤维来形成层11,层11具有:作为第一部分的基底织物表面10,所述第一部分从层11的第一侧42延伸到层11的第二侧43,以及自层11的第一端40延伸到层11的第二端41,以及作为第二部分的导电纤维组8,层11的第一基础纤维12定位于第二部分8的第一端48以及层11的第二基础纤维14定位于第二部分8的第二端49,以致第二部分8被定位在层11内的第一基础纤维12和第二基础纤维14之间并且邻近于第一部分10,第二部分8在第二部分8的第一端48处与第一基础纤维12交织以及在第二部分8的第二端49处与第二基础纤维14交织;聚集第一基础纤维12和第二基础纤维14以邻近于彼此,从而在包括第二部分8的层11中产生环44,环44自基底织物表面10延伸并具有与第一部分10间隔开的一根或多根纤维的顶点45,环44的第一部分46自第一基础纤维12向着顶点45延伸以及环44的第二部分47与第一部分46相对并自第二基础纤维14向着顶点45延伸;以及将第一基础纤维12连接到第二基础纤维14;其中在所述连接以后,第二部分8保持与第一部分10整合。
鉴于上面提供的方法,在另一种实施方式中,环44的第一部分46和环44的第二部分47的至少之一包含非导电纤维6以促进维持环44的所述延伸。在一种实施方式中,环44的第一部分46和环44的第二部分47各自包含非导电纤维6以促进维持环44的所述延伸。在进一步的实施方式中,可以将非导电纤维6针织或编织到环的第一部分46和第二部分47的至少之一。
鉴于上面提供的方法,在另一种实施方式中,将第一基础纤维12连接到第一非导电纤维6以及可以将第二基础纤维14连接到第二非导电纤维6,第一和第二非导电纤维6各自与基底织物表面10整合。在另一种实施方式中,在层11中第一和第二非导电纤维6可以彼此隔开,以致第一基础纤维12、导电纤维组8和第二基础纤维14是在其间。
鉴于上面提供的方法,在另一种实施方式中,可以将第一非导电纤维6和第二非导电纤维6的至少之一连接到邻近的导电纤维4,邻近的导电纤维4从邻近于环44的第一部分46和环44的第二部分47的至少之一的第一部分10延伸,以将环44电连接到邻近的环(例如环34)。在本文中,应当指出的是,术语“电连接”是指两个组件相对于彼此被定位,以致可以将电信号从两个组件的第一个传输到两个组件的第二个。在此实施方式中,邻近的导电纤维4被定位为自第一部分10并邻近于环44的第一部分46或环44的第二部分47的导电纤维的至少之一延伸,以将环44电连接到邻近的环(例如环34)。在一种实施方式中,多个邻近的导电纤维4可以被定位为自第一部分10并且邻近于彼此延伸,以将环44电连接到邻近的环34(见例如图7A)。
鉴于上面提供的方法,在另一种实施方式中,第一基础纤维12被定位在环44的第一部分46中以及第二基础纤维14被定位在环44的第二部分47中。在此实施方式中,第一基础纤维和第二基础纤维可以是在环44的部分46、47之一内的导电纤维或可以是在环44的部分46、47之一内的非导电纤维。应当指出的是,第一基础纤维12对于邻近环(例如环34)还可以是第二基础纤维14以及第二基础纤维14对于邻近环(例如环34)还可以是第一基础纤维12。
鉴于上面提供的方法,在另一种实施方式中,第一基础纤维12和第二基础纤维14被定位在层11的第一部分10中,以致在所述聚集以后第一基础纤维12和第二基础纤维14邻近于彼此。
鉴于上面提供的方法,在另一种实施方式中,层11包含第二环(例如环34),其自基底织物表面10延伸并具有与第一部分10间隔开的一根或多根纤维的第二顶点45,第二环34定位在第一环44和第二基础纤维14之间。
鉴于上面提供的方法,在另一种实施方式中,第一部分46和第二部分47的至少之一包含非导电纤维6以提供在环44和第二环34之间的电绝缘。
鉴于上述情况,一种实施方式是提供了导电贴片2,上述导电贴片包含:层11,其具有多个交织纤维,包括导电纤维4和非导电纤维6,层11具有:作为第一部分的基底织物表面10,所述第一部分从层11的第一侧42延伸到层11的第二侧43以及从层11的第一端40延伸到层11的第二端41,以及作为第二部分的导电纤维组8,层11的第一基础纤维12定位于第二部分8的第一端48以及层11的第二基础纤维14定位于第二部分8的第二端49,以致第二部分8通过第一基础纤维12和第二基础纤维14相对于第一部分10来定位,第二部分8在第二部分8的第一端48处与第一基础纤维12交织以及在第二部分8的第二端49处与第二基础纤维14交织;其中将第一基础纤维12和第二基础纤维14连接到彼此以在包括第二部分8的层11中形成环44,环44从基底织物表面10延伸并具有与第一部分10间隔开的一根或多根纤维的顶点45,环44的第一部分46自第一基础纤维12向着顶点45延伸以及环47的第二部分与第一部分46相对并自第二基础纤维14向着顶点45延伸;第二部分8与第一部分10整合。
鉴于上面提供的贴片2,在另一种实施方式中,第一部分46和第二部分47的至少之一包含非导电纤维6以促进维持环的所述延伸。
鉴于上面提供的贴片2,在另一种实施方式中,将第一基础纤维12连接到第一非导电纤维4以及将第二基础纤维14连接到第二非导电纤维4,第一和第二非导电纤维4各自与层11整合。
鉴于上面提供的贴片2,在另一种实施方式中,将第一非导电纤维4和第二非导电纤维4的至少之一连接到邻近的导电纤维6,上述邻近的导电纤维6从邻近于环44的第一部分46和第二部分47的至少之一的基底织物表面10延伸,以将环44电连接到邻近的环(例如环34)。
鉴于上面提供的贴片2,在另一种实施方式中,将第一基础纤维12定位在环44的第一部分46中以及将第二基础纤维14定位在环44的第二部分47中。
鉴于上面提供的贴片2,在另一种实施方式中,将第一基础纤维12和第二基础纤维14定位在层11的第一部分10中,以致在所述聚集以后,第一基础纤维12和第二基础纤维14邻近于彼此。
鉴于上面提供的贴片2,在另一种实施方式中,层包含第二环34,其从基底织物表面10延伸并具有与第一部分10间隔开的一根或多根纤维的第二顶点45,第二环34定位在第一环44和第二基础纤维14之间。
鉴于上面提供的贴片2,在另一种实施方式中,第一部分46和第二部分47的至少之一包含非导电纤维4以提供在环44和第二环34之间的电绝缘。
鉴于上述情况,在另一种实施方式中,服装1包含导电贴片2。
鉴于上面提供的服装1,在另一种实施方式中,服装1进一步包含:连接到层11的一个或多个电连接器3503、3504,当将控制器3508连接到导电贴片2时,一个或多个电连接器3503、3504用于促进接收和传输在控制器3508和导电贴片2之间的电信号;以及由作为多个纤维的部分的在层11中交织的一个或多个导电纤维3502组成的导电通路,导电通路电连接到一个或多个电连接器3503、3504以及电连接到导电贴片2。
鉴于上面提供的服装1,在另一种实施方式中,服装1包括含有导电贴片2的在层11中的第一区30,以及在层11中的第二区32,其邻近于第一区30,相对于由在第二区32中的多个纤维反映的弹性度,第一区30具有较低的由其中的多个纤维反映的弹性度。
鉴于上面提供的服装1,在另一种实施方式中,第二区32含有非导电纤维,用于使导电贴片2与在层11中的第二导电贴片电绝缘。
鉴于上面提供的服装1,在另一种实施方式中,在第一区30中的多个纤维的针织类型不同于在第二区32中的多个纤维的针织类型,以致所述差异是相对于由在第二区32中的多个纤维反映的弹性度而言提供所述第一区30具有较低的由在其中的多个纤维反映的弹性度的因素。
鉴于上面提供的服装1,在另一种实施方式中,在第一区30中的多个纤维包括连接到导电通路的导电纤维6和非导电纤维4。
鉴于上面提供的服装1,在另一种实施方式中,在第一区30中的多个纤维具有比在第二区32中的多个纤维更高的针织密度(每英寸线数)。
鉴于上面提供的服装1,在另一种实施方式中,在第一区30中的多个纤维本身具有比在第二区32中的多个纤维更低的弹性度。
鉴于上面提供的服装1,在另一种实施方式中,通过针织或编织来连接第一基础纤维12和第二基础纤维14。
鉴于上面提供的服装1,在另一种实施方式中,环44从基底织物表面10在横向方向上延伸以接触穿用者的下面的身体部分,从而当由穿用者穿着时,抑制邻近于下面的身体部分的服装1的移动。
鉴于上述情况,一种实施方式是通过在本文中描述的方法所形成的导电贴片2。
鉴于上述情况,一种实施方式是服装1,其包含通过在本文中的方法所形成的导电贴片2。
可以由本领域的普通技术人员来实施对本发明的这些和其他修改和变化而不偏离本发明的精神和范围,其更具体地阐述在所附权利要求中。此外,应该明白的是,可以全部或部分地相互交换各种实施方式的方面。此外,本领域的普通技术人员将认识到以上描述仅作为示例,并且它不旨在限制如在所附权利要求中进一步描述的本发明。因此,所附权利要求的精神和范围不应该限于在本文中含有的版本的示例性说明。
Claims (31)
1.一种三维导电贴片,包括:
具有多个交织纤维的层,所述交织纤维包括导电纤维和非导电纤维,所述层具有:
作为第一部分的基底织物表面,所述第一部分从所述层的第一侧延伸至所述层的第二侧并且从所述层的第一端延伸至所述层的第二端,以及
作为第二部分的导电纤维组,所述层的第一基础纤维定位于所述第二部分的第一端以及所述层的第二基础纤维定位于所述第二部分的第二端,使得所述第二部分通过所述第一基础纤维和所述第二基础纤维来相对于所述第一部分定位,所述第二部分在所述第二部分的所述第一端处与所述第一基础纤维交织并且在所述第二部分的所述第二端处与所述第二基础纤维交织;
其中,所述第二部分形成从所述基底织物表面延伸的环,所述环具有与所述第一部分间隔开的顶点,所述环的第一部分从所述第一基础纤维朝向所述顶点延伸,并且所述环的第二部分与所述第一部分相对并且从所述第二基础纤维朝向所述顶点延伸;所述第二部分与所述第一部分整合。
2.根据权利要求1所述的三维导电贴片,其中,所述第一基础纤维连接至所述第二基础纤维。
3.根据权利要求1所述的三维导电贴片,其中,所述顶点具有一个或多个纤维。
4.根据权利要求1所述的三维导电贴片,其中,所述环的所述第一部分和所述环的所述第二部分在所述顶点处连接。
5.根据权利要求1所述的三维导电贴片,其中,所述环的所述第一部分和所述环的所述第二部分在所述基底织物表面处连接。
6.根据权利要求1所述的三维导电贴片,其中,所述第一部分和所述第二部分中的至少一个包含非导电纤维以促进维持所述环的所述延伸。
7.根据权利要求1所述的三维导电贴片,其中,所述第一基础纤维连接至第一非导电纤维并且所述第二基础纤维连接至第二非导电纤维,所述第一非导电纤维和所述第二非导电纤维各自与所述层整合。
8.根据权利要求7所述的三维导电贴片,其中,所述第一非导电纤维和所述第二非导电纤维中的至少一个连接至邻近的导电纤维,所述邻近的导电纤维从与所述基底织物表面邻近并且与所述环的所述第一部分和所述环的所述第二部分中的至少一个邻近的层延伸以将所述环电连接至邻近的环。
9.根据权利要求1所述的三维导电贴片,其中,所述第一基础纤维定位在所述环的所述第一部分中并且所述第二基础纤维定位在所述环的所述第二部分中。
10.根据权利要求1所述的三维导电贴片,其中,所述第一基础纤维和所述第二基础纤维定位在所述层的所述第一部分中,使得所述第一基础纤维和所述第二基础纤维彼此邻近。
11.根据权利要求1所述的三维导电贴片,其中,所述层包括第二环,所述第二环从所述基底织物表面延伸并且具有与所述第一部分间隔开的第二顶点,所述第二环定位在第一环和所述第二基础纤维之间。
12.根据权利要求11所述的三维导电贴片,其中,所述第一部分和所述第二部分中的至少一个包括非导电纤维以提供在所述环和所述第二环之间的电绝缘。
13.一种服装,包括根据权利要求1所述的导电贴片。
14.根据权利要求13所述的服装,进一步包括:
附接到所述层的一个或多个电连接器,当将控制器连接到所述三维导电贴片时,所述一个或多个电连接器用于促进在所述控制器和所述三维导电贴片之间的电信号的接收和传输;以及
由作为多个纤维的部分、在所述层中交织的一个或多个导电纤维组成的导电通路,所述导电通路电连接到所述一个或多个电连接器并且被电连接到所述三维导电贴片。
15.根据权利要求14所述的服装,其中,所述服装包括含有所述导电贴片的在所述层中的第一区以及与所述第一区邻近的在所述层中的第二区,相对于由在所述第二区中的多个纤维反映的弹性度,所述第一区具有较低的由在所述第一区中的多个纤维反映的弹性度。
16.根据权利要求15所述的服装,其中,所述第二区包括非导电纤维,用于使在所述层中的第二个三维导电贴片与所述三维导电贴片电绝缘。
17.根据权利要求15所述的服装,其中,在所述第一区中的多个纤维的针织类型不同于在所述第二区中的多个纤维的针织类型,使得所述不同是提供相对于由在所述第二区中的多个纤维反映的弹性度而言所述第一区具有较低的由在所述第一区中的多个纤维反映的弹性度的因素。
18.根据权利要求15所述的服装,其中,在所述第一区中的多个纤维包括非导电纤维和连接到所述导电通路的导电纤维两者。
19.根据权利要求15所述的服装,其中,与在所述第二区中的多个纤维相比,在所述第一区中的多个纤维具有较高的针织密度(每英寸线数)。
20.根据权利要求15所述的服装,其中,与在所述第二区中的多个纤维相比,在所述第一区中的多个纤维本身具有较低的弹性度。
21.根据权利要求13所述的服装,其中,所述环从所述基底织物表面在横向方向上延伸以接触穿用者的下面的身体部分,从而当被所述穿用者穿着时,抑制与所述下面的身体部分邻近的所述服装的移动。
22.一种形成导电贴片的方法,包括:
通过交织包括导电纤维和非导电纤维的多个纤维来形成层,所述层具有:
作为第一部分的基底织物表面,所述第一部分从所述层的第一侧延伸到所述层的第二侧并且从所述层的第一端延伸到所述层的第二端,以及
作为第二部分的导电纤维组,所述层的第一基础纤维定位于所述第二部分的第一端以及所述层的第二基础纤维定位于所述第二部分的第二端,使得所述第二部分定位在所述层内的所述第一基础纤维和所述第二基础纤维之间并且与所述第一部分邻近,所述第二部分在所述第二部分的所述第一端处与所述第一基础纤维交织并且在所述第二部分的所述第二端处与所述第二基础纤维交织;
聚集所述第一基础纤维和所述第二基础纤维以彼此邻近,从而在包括所述第二部分的所述层中产生环,所述环从所述基底织物表面延伸并且具有与所述第一部分间隔开的一个或多个纤维的顶点,所述环的第一部分从所述第一基础纤维朝向所述顶点延伸并且所述环的第二部分与所述第一部分相对并且从所述第二基础纤维朝向所述顶点延伸;以及
将所述第一基础纤维连接到所述第二基础纤维;
其中,在所述连接之后,所述第二部分保持与所述第一部分整合。
23.根据权利要求22所述的方法,其中,所述第一部分和所述第二部分中的至少一个包括非导电纤维,以促进维持所述环的所述延伸。
24.根据权利要求22所述的方法,其中,将所述第一基础纤维连接至第一非导电纤维并且将所述第二基础纤维连接至第二非导电纤维,所述第一非导电纤维和所述第二非导电纤维各自与所述基底织物表面整合。
25.根据权利要求24所述的方法,其中,将所述第一非导电纤维和所述第二非导电纤维中的至少一个连接至邻近的导电纤维,所述邻近的导电纤维从所述第一部分延伸以与所述基底织物表面邻近并且与所述环的所述第一部分和所述环的所述第二部分中的至少一个邻近,从而将所述环电连接至邻近的环。
26.根据权利要求22所述的方法,其中,将所述第一基础纤维定位在所述环的所述第一部分中以及将所述第二基础纤维定位在所述环的所述第二部分中。
27.根据权利要求22所述的方法,其中,将所述第一基础纤维和所述第二基础纤维定位在所述层的所述第一部分中,使得在所述聚集之后,所述第一基础纤维和所述第二基础纤维彼此邻近。
28.根据权利要求22所述的方法,其中,所述层包括第二环,所述第二环从所述基底织物表面延伸并且具有与所述第一部分间隔开的一个或多个纤维的第二顶点,所述第二环定位在第一环和所述第二基础纤维之间。
29.根据权利要求28所述的方法,其中,所述第一部分和所述第二部分中的至少一个包括非导电纤维,以提供在所述环和所述第二环之间的电绝缘。
30.一种由权利要求22所述的方法形成的三维导电贴片。
31.一种包括权利要求30所述的三维导电贴片的服装。
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