CN111712152B - 结合至少一根导电线的衣服及相关的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种衣服(10),具有至少一根适于传输电流的导电线和至少一条平接缝(12a),该平接缝(12a)结合有:–至少两根基本上平行的边线;–至少一根平坦地且以迂回的方式设置在所述边线之间的连接线;所述具有交替地连接至所述边线的弯曲部;所述连接线对应于所述至少一根金属线;以及–至少一根其它连接线,所述其它连接线在不同于平坦设置的所述连接线的平面内延伸。
Description
技术领域
本发明涉及具有至少一根导电线的衣服,该导电线被配置为用于传输电信号和/或用于通过焦耳效应加热所述衣服。
本发明在形成新型衣服方面具有特别有利的应用,该新型衣服具有结合在该衣服内的加热网络或具有结合在该衣服内的电路。
本发明的实际应用范围广泛,并且涵盖了冬季运动服、结合光信号的衣服、用于生理分析的衣服等诸多领域。
背景技术
长期以来,人们一直在寻求将导电线结合到织物中的解决方案。
例如,在生理分析领域,文献EP 0128103公开了制造结合有生理传感器的泳衣。导电线网络固定在泳衣上,以将来自生理传感器的信息传输到分析装置中。这些导电线放置在泳衣上,并且由非导电线进行固定。
为了实现不损坏导电线,同时保证导电线在衣服上的有效固定,这种导电线的固定方法是非常巧妙的。
此外,由于导电线是并没有结合到衣服结构中的额外特征,因此这种固定方法通常会降低衣服的美感。
在衣服装饰领域,使用金属线在织物表面形成装饰性图案。同样地,这些装饰性金属线是由附加在金属线上的接缝来固定的。
众所周知,制作防静电服是为了消除衣服上的静电电荷。为此,文献JP2009228161提出了利用金属线来代替织物的纬纱线和经纱线,以便在衣服中形成静电电流的导电网络。
然而,由于金属线必须结合到一定厚度的织物中,因此这些金属线只能是很少部分。这样,这些线只能传导少量电荷,例如静电电荷,而它们并不适合传输电流。此外,在将金属线插入织物时或在使用衣服时,在金属线中将产生瞬间断电的高风险。
为了克服这个问题,文献JP2009228161使用了大量冗余的金属线。
因此,导电网络的纬纱线和经纱线结构不适于生产局部且绝缘的电路,而适于生产允许静电放电的大的接触表面。
另外,文献EP3252195公开了设置在一组两片织物上的导电线,以及在织物上形成的接缝,以便将导电线固定在该两片织物上。该文献更具体地公开了导电线与允许进行生理测量的部件的连接。这种连接是通过加热导电线或在该导电线上施加超声波来熔化护套,并且将导电线与连接到生理测量元件的导电织物进行电连接来实现的。
在该文献的一个实施例中,导电线以迂回方式布置在一组两片织物上,并且在该导电线的环路的两侧设置有边线,以便将导电线固定在该组两片织物上。然而,由于在对导电线进行定位之后必须缝合接缝,并且在缝合接缝时必须保持导电线位置不变,因此该实施例的实施特别复杂。
本发明的技术问题是获得更容易实现的衣服,该衣服结合至少一根具有足够截面的导电线,以承载高达数瓦特的电功率,同时限制导电线的机械应力,以降低瞬间断电的风险。
发明内容
本发明根据这种发现产生的:由于连接线具有迂回形状并且是平坦设置的,而迂回形状中的弯曲足以限制导电线上的机械应力,因此连接线的平接缝特别适合设置导电线。
平接缝在盎格鲁-撒克逊(Anglo-Saxon)文献中也被称为“平针(Flat Lock)”缝或“锁边(Over Lock)缝”。它通常用于将织物边对边地连接起来,而不产生额外的厚度,同时允许织物彼此之间具有很大的弹性。
为此,该平接缝将缝在第一织物上的第一边线与缝在第二织物上的第二边线结合。连接线具有迂回形状并且平坦设置在两个织物的交界处。边线穿过连接线的局部端部,以便将连接线的每侧连接到不同的织物上。该平接缝还结合至少一根其它连接线,该其它连接线在不同于平行设置的连接线的平面内延伸。从而,平接缝可以结合4根线、5根线或更多根线。
这种类型的平接缝已知于2015年11月的NF ISO 4915标准的类600。例如,本发明可以实施用于2015年11月的NF ISO 4915标准的项602、603、604、605、606、607、608和609。
这种类型的平接缝具有很强的伸缩性,特别适合连接弹性织物。
因此,在平接缝中在两根边线之间由导电线代替连接线,由于导电线包含在平接缝中,使得将导电线结合到衣服中成为可能,并且不降低衣服的美感。
此外,在平接缝中使用导电线,使得利用具有足以承载大功率范围电荷的截面的导电线并且可以进行漆包/绝缘以保护穿衣者免受可能的短路成为可能。
使用绝缘线还可以使几根导电线交叉而不存在短路的风险。由于平接缝的形状使得在平接缝变形的情况下,导电线具有很大的自由度,因此也降低了发生瞬间断电的风险。
根据第一方面,本发明涉及一种衣服,包括至少一根适于传输电流的导电线。
本发明的特征在于,所述衣服包括至少一条平接缝,该平接缝结合有:
–至少两条基本上平行的边线;
–至少一根平坦地且以迂回的配置设置在所述边线之间的连接线;所述连接线具有交替地连接至所述边线的弯曲部;所述连接线对应于所述至少一根金属线;以及
–至少一根其它连接线,所述其它连接线在不同于平坦设置的所述连接线的平面内延伸。
就本发明而言,所述衣服意为形成衣服的完成部分或半成部分,或整个衣服。这种衣服可以用任何已知的材料(经纱和纬纱、针织、无纺布等)制成。
因此,本发明的平接缝可以布置在形成衣服的织物的中心,例如,除了传输电能之外,还可以实现装饰性设计。本发明的平接缝还可以使形成衣服的不同布料的组合成为可能。
本发明使得能够在衣服上产生导电的电网络,以传输电信号和/或通过焦耳效应来加热衣服。此外,电线可以是绝缘的,以保护穿衣者。
根据一个实施例,所述至少一根平坦地且以迂回的配置设置在所述边线之间的连接线是由至少两根并排设置的金属线形成。本实施例使得增加由平接缝传输的电功率成为可能,因为一组多根金属线增加了平接缝中的导体的总体截面。
例如,每根金属线可以对应于铜线或铜合金线(如CuNi2、CuNi6、CuNi10、CuZn30、CuNi44、CuN23Mn、CuSn6、Cu等材料)。金属线的截面直径可以在0.02mm至0.4mm之间,优选地接近0.2mm。金属线可以被漆包以提供电绝缘,例如,漆包保护可以为1级至3级。
根据一个实施例,所述至少一根其它连接线对应于金属线。本实施例使得产生至少一部分的平接缝成为可能,该至少一部分的平接缝电阻率不同于另一部分的平接缝,其中其它的连接线的导电性较低。通过调节平接缝的电阻率,可以通过使接缝的一部分传输热能,而另一部分为穿衣者加热,来定位衣服上的加热区域,特别是通过使用具有不同电阻率的导电线进行接缝互连。
根据一个实施例,至少一根边线对应于金属线。本实施例使得通过加强导电构件的数量来进一步调整一部分的平接缝的电阻率成为可能。
平接缝可以直接地缝合在衣服上。可替代地,平接缝可以形成在衣服外部,而是在衣服完成后通过粘贴而附接到衣服上。例如,平接缝可以形成在独立于衣服的织物条上,并通过粘贴而附接到衣服上。因此,可以生成具有不同特性的多个平接缝,并且只要将期望的平接缝附接到衣服上,就可以电连接具有期望的电传输功率的构件。
根据一个实施例,所述衣服包括多条平接缝,至少两条平接缝包含至少一根导电线,该电导线对应于在所述边线之间平坦设置的连接线;所述至少两条平接缝通过所述平接缝的两根导电线之间的连接点进行连接,以在所述至少两条平接缝之间建立电连接。
该连接点使得使用绝缘导电线成为可能,其中,仅在两根电线之间的连接处移除绝缘护套。
这样,就可以在衣服上形成电网络,并选择其连接必须是导电的或绝缘的接缝。
此外,还可以在具有互连点的接缝中使用两根导电线,该互连点连接两根导电线并在接缝中形成闭合网络。例如,为了加热衣服,该网络允许使用单个接缝来实现闭合回路。
根据一个实施例,所述衣服包括至少一个连接器,所述连接器与所述至少一根导电线电连接,以将所述平接缝与外部装置电连接。本实施例允许平接缝与外部装置(例如电源)连接。
根据一个实施例,所述衣服包括至少一个传感器,该传感器与所述至少一根导电线电连接。
本实施例允许平接缝携带来自传感器(例如与穿衣者的皮肤接触放置的传感器)的信息。
根据一个实施例,所述衣服包括至少一个电能消耗部件,该电能消耗部件与所述至少一根导电线电连接。
本实施例允许平接缝携带电能以为电能消耗部件供电,例如,接通LED。
根据第二方面,本发明涉及在边对边定位的两个织物之间产生平接缝的生产方法;利用第一边线缝合第一织物的第一边;利用第二边线缝合第二织物的第二边;以及在两根所述边线之间缝合连接线,以具有迂回形状,所述迂回形状具有交替连接到所述第一边线和所述第二边线的弯曲部;以及至少一根其它连接线,所述其它连接线在不同于平坦设置的所述连接线的平面内延伸。
本发明的特征在于,所述平坦设置的连接线对应于适于传输电流的导电线。
本发明的第二个方面涉及将两片织物的边对边连接的方法,而不会在接缝处产生额外的材料厚度,同时结合了导电线。
根据一个实施例,所述方法包括在两条平接缝的两根导电线之间产生电连接的步骤;产生电连接的步骤包括:移除电连接处的导电线周围的保护层的第一步骤,以及焊接两根导电线的第二步骤。本实施例允许在两根导电线之间产生电连接,以在衣服上形成导电网络。
附图说明
在附图的支持下,实践本发明的方法以及由此产生的优点将从以下实施例的描述中清楚地显现出来,在附图中:
图1是根据本发明第一实施例的平接缝的透视示意图;
图2是根据本发明第二实施例的平接缝的透视示意图;
图3是由一组根据图1的实施例的平接缝所形成的导电网络的示意性俯视图;
图4是结合由一组根据图1实施例的平接缝所形成的导电网络的衣服的前视图;以及
图5是图4中的衣服的前视图,该衣服具有覆盖平接缝的保护条。
当然,出于更好地理解本发明的目的,对构成本发明的一些元素的尺寸和比例进行了变形、夸大和/或这些尺寸和比例偏离了实际。
具体实施方式
图1和图2示出了两个结合导电线14a、14b的平接缝12a、12b的实施例。
如图1所图示的,第一平接缝12a包括四根线:三根边线15a-15c和一根连接线14a。每根边线15a-15c随针脚11沿纬纱方向x延伸,并且在织物的网眼中形成线圈,使边线15a-15c缝合在该织物上。
在每个针脚11处,边线15a-15c在织物中沿方向z延伸,该方向z正交于织物的纬纱方向x和经纱方向y。
三根边线15a-15c基本上平行于织物或几个边对边设置的织物进行缝合,以形成一件衣服。在针脚11的下端,连接线14a沿织物的纬纱方向x和经纱方向y延伸,提供了这些边线15a-15c之间的连接。这样,这件衣服具有可见三根边线15a-15c的上侧和可见连接线14a的下侧。
连接线14a具有基本上是直线的第一部分S1,该第一部分穿过三根边线15a-15c的针脚11的每一个线圈。
S形的第二部分S2在第一边线15a-15c的针脚11的两个连续线圈之间延伸,并且在两根不同的边线15a-15c的两个线圈之间斜对角地延伸。最后部分S3围绕第一针脚11形成开口,直到到达平接缝12a的新纬纱。这种缝合方式在盎格鲁-撒克逊(Anglo-Saxon)文献中被称为三线“平针”,参考三根边线15a-15c。
本发明的特征在于,连接线14a由导电线来缝合。例如,导电线14a可对应于直径为0.2mm圆形截面的铜线或铜合金线。优选地,导电线14a的直径在0.02mm至0.4mm之间。当然,在不改变本发明的情况下,导电线14a可以由其它导电材料制成。例如,导电率大于1.106S.m-1的材料或合金。此外,导电线14a可覆盖有屏蔽层和/或护套,例如1级至3级漆包保护。也可以通过在连接线14a处并排设置多根导电线来形成导电线。
平接缝也可以有其它拓扑结构。例如,平接缝可对应于2015年11月的NF ISO 4915标准的类600针脚的中的一种。例如,本发明可实施为2015年11月的NF ISO 4915标准的项602、603、604、605、606、607、608和609。
图2图示出了对应于本发明的平接缝12b的第二示例。该平接缝12b结合了两根边线15d-15e和两根连接线14b和16。如前所述,每根边线15d-15e随针脚11沿纬纱方向x延伸,并且在织物的网眼中形成线圈,使边线15d-15e缝合在该织物上。
在每个针脚11处,边线15d-15e在织物中沿方向z延伸,该方向z正交于织物的纬纱方向x和经纱方向y。
这些边线15d-15e之间的连接是由两根连接线14b和16提供的。连接线16沿织物的三个方向x、y和z延伸,而连接线14b仅在织物的纬纱方向x和经纱方向y延伸。这种缝合方式在盎格鲁-撒克逊(Anglo-Saxon)文献中被称为四线“锁边(over lock)”,参考形成平接缝12b的四根线。
连接线14b被平坦设置在织物上,该织物具有介于针脚11之间的线圈和连接线16的线圈。因此,如参考图1所示,该连接线14b可以由导电线来实现。
在不改变本发明的情况下,这些平接缝12a-12b可用于不同的应用。
例如,它们可以用于形成织物上的顶部针脚、装饰性图案或两种织物的组合,而不论安全与否。织物的性质也不重要。例如,平接缝12a-12b可以被调整成固定弹性织物或超弹性织物。
结合在平接缝12a-12b中的导电线14a-14b,使得在平接缝12a-12b中传输电能成为可能。通过使用结合导电线14a-14b的单个平接缝12a-12b,可以对在其上形成平接缝14a-14b的衣服的一部分进行加热。
另外,除了导电线14a-14b外,平接缝12a-12b还可以包括其它金属线。
在图2中的示例中,连接线16可以对应于截面比导电线14a-14b小的导电线,以承受由平接缝12b的拓扑结构所引起的多重弯曲。例如,连接线16可以对应于直径为0.3mm圆形截面的铜线。同样地,至少一根边线15a-15e可以对应于金属线。此外,除了导电线14a-14b之外的线可以仅结合在平接缝12a-12b的一部分上,以使平接缝12a-12b的电阻根据导电构件的数量而变化。
如图3所图示的,衣服10可以包括形成导电网络17的多条平接缝12a-12b。在本示例中,平接缝12a-12b以网络的行和列的形式进行布置。每条平接缝12a-12b的每根导电线14a-14b都有护套,从而两条平接缝12a-12b的交叉不会直接地形成电连接。
平接缝的一些交叉点处设置有连接点20a-20b,在这些连接点处,护套被移除,并且在两条平接缝12a-12b的两根导电线14a-14b之间进行焊接。除了连接点20a-20b之外,衣服10还可以包括用于将外部装置(例如电池)连接到导电线14a-14b的连接器19。一些互联器还可以设置有传感器或电力消耗部件18,例如发光二极管(LED)。
因此根据期望的应用,可以制作结合导电网络17并使用该导电网络17的衣服10。图4和图5图示了包括有LED的衣服10,该LED由布置在衣服10的接缝处的导电网络17供电。
因此,衣服10的接缝由结合至少一根导电线14a-14b的平接缝12a-12b来形成,以从连接到电池的连接器(未示出)向各个LED传输电能。图5示出了一种变体,其中保护绝缘条21设置在平接缝12a-12b上方,以遮盖并保护平接缝。
尽管可以直接在衣服上形成平接缝,以结合一根或多根导电线,但是也可以独立于衣服来实现平接缝,然后将平接缝附接在衣服上,例如通过将平接缝缝合在热封织物条上来实现附接。
因此,本发明能够产生一种新型衣服10,该衣服包括结合到平接缝12a-12b中的导电线14a-14b。这种新型衣服可以用于形成冬季运动服、结合光信号的衣服或用于生理分析的衣服。
Claims (12)
1.一种衣服(10),包括适于传输电流的至少一根导电线;其特征在于,所述衣服(10)包括至少一条平接缝(12a-12b),所述平接缝结合有:
–至少两根基本上平行的边线(15a-15e);以及
–至少一根平坦地且以迂回的方式设置在所述边线(15a-15e)之间的连接线(14a-14b);所述连接线(14a-14b)具有交替地连接至所述边线(15a-15e)的弯曲部;所述连接线(14a-14b)对应于所述至少一根导电线;以及–至少一根其它连接线(16),所述其它连接线(16)在不同于平坦设置的所述连接线(14a-14b)的平面内延伸。
2.根据权利要求1所述的衣服,其中,所述至少一根平坦地且以迂回的方式设置在所述边线(15a-15e)之间的连接线(14a-14b)由至少两根并排设置的金属线来表征。
3.根据权利要求1或2中所述的衣服,其中,所述至少一根其它连接线(16)对应于金属线。
4.根据权利要求1所述的衣服,其中,所述至少一根边线(15a-15e)对应于金属线。
5.根据权利要求1所述的衣服,其中,所述至少一条平接缝(12a-12b)通过粘贴而附接在所述衣服(10)上。
6.根据权利要求5所述的衣服,其中,所述至少一条平接缝(12a-12b)被缝合在织物条上,所述织物条通过粘贴而附接在所述衣服(10)上。
7.根据权利要求1所述的衣服,其中,所述衣服(10)包括多条平接缝(12a-12b),至少两条平接缝(12a-12b)结合至少一根导电线(14a-14b),所述导电线(14a-14b)对应于在所述边线(15a-15e)之间平坦设置的连接线(14a-14b);所述至少两条平接缝(12a-12b)通过所述平接缝(12a-12b)的两根导电线(14a-14b)之间的连接点(20a-20b)进行连接,以在所述至少两条平接缝(12a-12b)之间建立电连接。
8.根据权利要求1所述的衣服,其中,所述衣服(10)包括至少一个连接器(19),所述连接器(19)与所述至少一根导电线(14a-14b)电连接,以将所述平接缝(12a-12b)与外部装置电连接。
9.根据权利要求1所述的衣服,其中,所述衣服(10)包括至少一个传感器,所述传感器与所述至少一根导电线(14a-14b)电连接。
10.根据权利要求1所述的衣服,其中,所述衣服(10)包括至少一个电能消耗部件(18),所述电能消耗部件与所述至少一根导电线(14a-14b)电连接。
11.一种在边对边定位的两个织物之间产生平接缝(12a-12b)的生产方法;利用第一边线(15a-15e)缝合第一织物的第一边;利用第二边线(15a-15e)缝合第二织物的第二边;以及在两根所述边线(15a-15e)之间缝合连接线(14a-14b),以具有迂回形状,所述迂回形状具有交替连接到所述第一边线和所述第二边线的弯曲部;所述平接缝(12a-12b)还包括至少一根其它连接线(16),所述其它连接线(16)在不同于平坦设置的所述连接线(14a-14b)的平面内延伸,其特征在于,所述连接线(14a-14b)对应于适于传输电流的导电线。
12.根据权利要求11所述的生产方法,其中,所述方法包括:在两条平接缝(12a-12b)的两根导电线(14a-14b)之间产生电连接(20a-20b)的步骤;所述产生电连接(20a-20b)的步骤包括:移除所述电连接(20a-20b)处的所述导电线(14a-14b)周围的保护层的第一步骤,以及焊接所述两根导电线(14a-14b)的第二步骤。
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