CN113301820B - 饰片、具有饰片的布置结构和用于制造该布置结构的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有至少一个电气或电子的功能元件（20）的饰片（10），其中至少一个功能元件（20）借助承载元件（12）上的至少一个导电区域（16）进行电接触，其中承载元件（12）具有至少一个开口（34），所述至少一个开口用于穿引导电的线（2；2a至2d）或类似物，所述线或类似物用于电接触至少一个功能元件（20）并且将承载元件（12）固定在衣服或纺织元件（1）上，并且其中承载元件（12）具有至少一个另外的导电区域（15），所述另外的导电区域与至少一个导电区域（16）连接，并且所述至少一个导电区域可以在承载元件（12）固定在衣服或纺织元件（1）上时尤其通过贴靠在另外的导电区域（15）上而与线（2；2a至2d）或类似物接触。

Description

饰片、具有饰片的布置结构和用于制造该布置结构的方法

技术领域

本发明涉及一种具有功能元件的饰片，饰片尤其可以安置在衣服或纺织元件上。此外，本发明还涉及具有在衣服或纺织元件上的饰片和用于与饰片电气和机械连接的线或类似物的布置以及用于制造这种布置结构的方法。

背景技术

带有至少一个电气或电子的功能元件的饰片由DE 10 2014 206 179 A1已知。已知的饰片的特征在于用于布置作为功能元件的照明设备的承载元件。承载元件此外具有至少一个开口（形式为通孔），通孔用于，在使用至少局部导电的线或类似物的情况下将承载元件或饰片与纺织元件或衣服连接。至少局部导电的线或类似物在此可以布置为，使得线在将饰片固定在纺织元件或衣服上的情况下与承载元件的导电区域贴靠接触，承载元件与照明元件连接。

发明内容

根据本发明的带有至少一个电气或电子的功能元件的饰片具有以下优点，即与开头提到的现有技术不同地，饰片也适用于容纳和控制关于其功能或结构相对复杂或广泛的功能元件。为此，本发明的教导建议，至少一个功能元件包括多个电气或电子的结构元件。

优选地，承载元件此外以具有导电区域的电路载体的形式构造。在本发明的范围内，电路载体例如理解为电路板元件（由常规的电路板材料构成），电路板元件要么刚性地或柔性地（所谓的柔性膜）构造和/或单层或多层地构造。导电区域例如理解为通过涂层、印刷或蚀刻来制造的接触路径和导体轨迹。

然而备选地，在本发明的范围内的电路载体也应该理解为以下结构形式，在该结构形式中，电气或电子的结构元件通过所谓的结构元件嵌入布置在膜基底中，由此，饰片可以设计为特别平坦的和柔性的，并且更好地保护电子结构元件以防受到外部影响。此外，衣服或纺织元件除了衣服、如夹克、大衣或类似物以外例如还理解为手套，手套例如借助布置在手指的区域中的加速度传感器检测手指的运动，并且因此具有加速度传感器作为功能元件。

根据本发明的饰片的有利的扩展方案在下文中提到。

为了一方面在饰片固定在纺织元件或衣服上时能够实现饰片的定义的布置结构或定位，如尤其强制需要的那样，如果功能元件构造为加速度传感器并且应该检测沿定义的空间方向的加速度，那么设置的是，承载元件具有用于线或类似物的环绕区域，线或类似物可以安置在环绕区域上，环绕区域通过至少一个开口和构造在承载元件的边缘上的凹口形的留空部来限制，并且至少一个另外的导电区域布置在承载元件在环绕区域中的表面上。

与使用两个开口不同地（这例如由开头提到的现有技术本身已知），与承载元件上的类似凹口的留空部结合地使用（贯通）开口的优点是，针对凹口的布置结构或空间需求通常明显小于针对开口的布置结构或空间需求，开口的大小必须被测量为，使得在机器处理时，引导线或类似物的针安全地穿过开口的区域。与此相对，对于凹口形的留空部功能足够的是，留空部仅在留空部的底部的区域中构造出用于针或类似物的贴靠区域，从而和开口一起、通过开口和与凹口类似的留空部的定向能够实现在与纺织元件或衣服的连接的或编织的状态中的饰片的期望的位置定向。

此外，这种构造能够实现，带有线或类似物的针不必直接在凹口形的留空部的区域中穿过织物或类似物，而是可以例如布置在距承载元件更大的距离处，并且仅构造出与凹口形的留空部的贴靠接触。同时，通过构造在承载元件的表面上的电接触，在饰片固定在衣服或纺织元件上时，在没有附加的工作过程的情况下同时构造出与至少一个功能元件的电接触。

在最后提出的建议的扩展方案中可以设置的是，承载元件具有用于布置结构元件的中间区域和两个布置在中间区域的两侧的接触区域，在接触区域的区域中分别布置有至少一个开口和留空部。这种设计方案尤其具有以下优点，即饰片可以以模块化系统的方式特别简单地匹配于不同的应用领域，其方法例如是，使用始终具有相同大小的标准化的接触区域连同（取决于功能元件）不同大小地构造的中间区域。

为了一方面能够实现在饰片和衣服或纺织元件之间的特别安全的、在多个部位上构造的连接，并且另一方面能够实现针对至少一个线或类似物的不同的变型方案或固定位置，可以设置的是，至少一个开口与两个布置在开口的对置的侧面上的留空部共同作用，其中留空部的底部和优选构造为圆形的孔的开口的中心点优选布置在一直线上。

在中间区域和两个接触区域的优选的具体的几何构造中设置的是，中间区域基本上矩形地构造，并且两个接触区域相对于沿中间区域的纵向方向延伸的第一对称轴线对称地布置。

在最后提出的建议的扩展方案中设置的是，接触区域相对于中间区域的沿横向方向延伸的第二对称轴线对称地布置，并且沿第一对称轴线的方向具有一长度，该长度小于中间区域沿第一对称轴线的方向的长度。这种布置结构尤其能够实现，用于机械和电连接饰片与衣服或纺织元件的线或类似物由于考虑到中间区域的外部几何形状而后移的布置结构而特别受保护地布置，例如以防饰片的机械应力。

在使用需要多个电接头的电子结构元件、如IC或类似物时尤其可以设置的是，中间区域在对置的边缘区域上分别具有另外的开口，所述另外的开口具有用于穿引线或类似物的另外的导电区域，线或类似物用于电接触至少一个功能元件并且将承载元件固定在衣服或纺织元件上。

本发明还包括一种由饰片和至少一个用于电接触至少一个功能元件并且将饰片固定在衣服或纺织元件上的线或类似物构成的布置结构，饰片优选以上述的根据本发明的方式和方法构造。根据本发明的布置结构的特征在于，至少局部、优选全面以隔绝和/或保护材料覆盖饰片的区域。这种隔绝和/或保护材料例如可以以硅酮材料的形式构造，硅酮材料通过分配施加到饰片上。

在所描述的布置结构的极其特别优选的扩展方案中设置的是，隔绝和/或保护材料在线或类似物与饰片电接触的区域中覆盖饰片上的线或类似物的区域。在该情况下，除了对电接触的附加的保护以外，能导电的线或类似物通过隔绝和/或保护材料附加地固定，隔绝和/或保护材料防止或最小化线或类似物在承载元件的棱边上的摩擦。

补充地提到的是，承载元件和饰片与能导电的线或类似物电接触的区域上的电气或电子的结构元件的覆盖也可以在时间上连续的步骤中或相互独立地进行。因此，尤其在制造饰片时可以设置的是，利用隔绝和/或保护材料首先仅覆盖电子结构元件的区域或承载元件，并且只有在连接饰片与衣服或纺织元件之后才覆盖线或类似物的接触区域。

最后，本发明还包括用于制造在此描述的布置结构的方法，其中该方法至少具有以下步骤：借助至少一个线或类似物将饰片固定在衣服或纺织元件上，并且随后在固定饰片之后利用隔绝和/或保护材料至少局部覆盖饰片。

附图说明

本发明的另外的优点、特征和细节由随后对优选的实施例的描述以及根据附图得到：

图1以俯视图示出了局部装备有结构元件的饰片和其与纺织元件的电气的和机械的连接；并且

图2以俯视图示出了在纺织元件上的完全装备的饰片的情况下的根据图1的布置结构。

具体实施方式

相同的元件或具有相同功能的元件在附图中设有相同的附图标记。

在附图中示出了饰片10，其构造用于与在附图中仅局部示出的衣服或纺织元件1连接。衣服或纺织元件1可以例如是夹克、裤子或类似的衣服，或是手套、鞋子或类似物。仅重要的是，借助在附图中示出的至少局部导电的线2（形式为针织用纱线或类似物），可以将饰片10固定在衣服或纺织元件1上。为此设置的是，衣服或纺织元件1至少在与饰片10的连接区域中由一种材料构成，该材料可以由引导线2或类似物的在附图中未示出的针元件穿过。优选地，衣服或纺织元件1因此在与饰片10的连接区域中要么本身由编织的材料或类似物构成，或由具有这种强度或这种材料特性的材料构成，从而其可以用于固定线2或类似物。

饰片10具有承载元件12，承载元件以电路载体14的形式构造。在所示的实施例中，电路载体14构造为电路板，在电路板的表面上借助自身已知的技术构造出第一和第二导电区域15和16。第一导电区域15用于电接触电路载体14与一个或多个线2或类似物，而第二导电区域16以导体轨迹、涂层或类似物的形式构造。与第一导电区域15连接的第二导电区域16尤其用作在附图中示出的实施例中例如用于控制功能元件20的电子电路的组成部分。功能元件20包括多个电气和/或电子的结构元件，其示例性地形式为加速度传感器22和电容器24。

承载元件12具有中间区域26，用于借助第二导电区域16布置所提到的结构元件。在结构元件和第二导电区域16之间的连接以常规技术、例如通过构造焊接连接实现。中间区域26矩形地构造，并且包括沿承载元件12的纵向方向延伸的第一对称轴线28和沿承载元件12的横向方向延伸的第二对称轴线29。与第一对称轴线28平行地并且相对于第一对称轴线对称地，在中间区域26上布置有两个接触区域31、32，在接触区域中存在第一导电区域15的一部分。两个接触区域31、32构造为类似翼状，并且沿第一对称轴线28的方向具有长度l，该长度小于承载元件12沿第一对称轴线28的方向的长度L。此外，两个接触区域31、32相对于第二对称轴线29对称地布置。

两个接触区域31、32中的每个包括居中地或相对于第二对称轴线29对称地布置的开口34（形式为圆形的孔35），并且与第一对称轴线28平行地在接触区域31、32的边缘36、37上分别包括在俯视图中大约V形地构造的凹口形的留空部38、39。相应的留空部38、39的底部和开口34的中心点布置在共同的直线41上，该直线平行于第一对称轴线28地延伸。此外，第一导电区域15至少在开口34和留空部38、39之间布置在表面上。优选地，第一导电区域15至少直接延伸到开口34或留空部38、39的区域中。如已经在上面阐述的那样，第一导电区域15至少间接与电路载体14上的电子结构元件连接，并且用于对功能元件20进行电气控制。在所示的实施例中，第一导电区域15在背对衣服或纺织元件1的侧面上几乎全面覆盖两个接触区域31、32。

相对于第一对称轴线28分别以小的侧向距离错开地，在中间区域26中，此外在边缘区域42、43中构造有另外的开口34（形式为孔35），其与第一导电区域15连接。第一导电区域15例如可以在为结构元件装备承载元件12或电路载体14时使用，结构元件具有多个接头，接头仅无法与接触区域31、32的第一导电区域15接触。

图1中在一个接触区域31的示例中示出了，（唯一的）线2如何构造出与第一导电区域15的电连接。为此，在孔35和留空部38、39之间分别构造出用于线2的环绕区域44、45。线2示例性地在图1的图示中从上方的附图边缘、平行于第一对称轴线18地沿留空部38的方向引导。在此，线多次从不同的侧面穿过衣服或纺织元件1的材料，直到线直接在一个留空部38前方、在部位A处从衣服或纺织元件1的材料逸出，并且为了构造环绕区域44、在孔35的中间、在部位B又进入衣服或纺织元件1的材料中。由此，在导电区域15和导电的线2之间的导电连接通过贴靠接触构造。随后，线2又在部位B附近逸出，并且在留空部39的区域中的部位C处进入衣服或纺织元件1的材料中，以便为了构造第二环绕区域45、在部位D处又通过孔35穿过衣服或纺织元件1的材料。最后，线2又在部位D附近从材料引导出，并且在留空部38的区域中的部位E处导入衣服或纺织元件1的材料中。线2可以从这里又沿在饰片10的外部的首先构造的路线导回到初始点。通过多次线引导，引导电流和数据的线路的总电阻减小，并且在系统受到机械应力期间损坏一部分线2的情况下产生一定的冗余。因此在该情况下，电阻虽然提高，但电线没有完全中断。

图2中示出了，在开口34或留空部38、39的区域中的所有第一导电区域15如何借助四个线2a至2d电接触。此外局部示出了，以例如由硅酮构成的隔绝和/或保护材料50覆盖饰片10的上侧。在此，不仅电子结构元件或功能元件20的区域、而且尤其还有实现饰片10与线2a至2d的机械和电气连接的区域、即第一导电区域15的区域可以由隔绝和/或保护材料50覆盖。隔绝和/或保护材料50的施加可以在唯一的共同的工作过程中、在饰片10固定在衣服或纺织元件1上之后进行。备选地，在第一步骤中，首先利用隔绝和/或保护材料50在功能元件20的区域中局部覆盖饰片10，并且随后在饰片10固定在衣服或纺织元件1上之后、在导电区域19的区域中通过隔绝和/或保护材料50覆盖饰片。

在此描述的饰片10可以以各种方式和方法来改变或修改，而不会偏离本发明的构思。

Claims (12)

1.具有至少一个电气或电子的功能元件（20）的饰片（10），其中至少一个功能元件（20）借助承载元件（12）上的至少一个导电区域（16）进行电接触，其中所述承载元件（12）具有至少一个开口（34），所述至少一个开口用于穿引导电的线（2；2a至2d）或类似物，所述线或类似物用于电接触至少一个功能元件（20）并且将承载元件（12）固定在衣服或纺织元件（1）上，并且其中所述承载元件（12）具有至少一个另外的导电区域（15），所述另外的导电区域与至少一个导电区域（16）连接，并且所述至少一个导电区域能够在承载元件（12）固定在衣服或纺织元件（1）上时与线（2；2a至2d）或类似物接触，其特征在于，至少一个功能元件（20）包括多个电气或电子的结构元件（22、24），所述承载元件（12）具有用于线（2；2a至2d）或类似物的环绕区域（44、45），所述线（2；2a至2d）或类似物能够安置在所述环绕区域上，所述环绕区域（44、45）通过至少一个开口（34）和构造在承载元件（12）的边缘（36、37）上的凹口形的留空部（38、39）来限制，并且至少一个另外的导电区域（15）在承载元件（12）的表面上布置在环绕区域（44、45）中。

2.根据权利要求1所述的饰片，其特征在于，所述至少一个另外的导电区域（15）能够在承载元件（12）固定在衣服或纺织元件（1）上时与线（2；2a至2d）或类似物通过贴靠在另外的导电区域（15）上而接触。

3.根据权利要求1或2所述的饰片，其特征在于，所述承载元件（12）具有用于布置结构元件（22、24）的中间区域（26）和两个布置在中间区域（26）的两侧的接触区域（31、32），在所述接触区域的区域中布置有至少一个开口（34）和留空部（38、39）。

4.根据权利要求1或2所述的饰片，其特征在于，至少一个开口（34）与两个布置在开口（34）的对置的侧面上的留空部（38、39）共同作用，其中所述留空部（38、39）的底部和所述开口（34）的中心点布置在一直线（41）上。

5.根据权利要求1或2所述的饰片，其特征在于，所述开口（34）构造为圆形的孔（35）。

6.根据权利要求3所述的饰片，其特征在于，所述中间区域（26）矩形地构造，并且两个接触区域（31、32）相对于沿中间区域（26）的纵向方向延伸的第一对称轴线（28）对称地布置。

7.根据权利要求6所述的饰片，其特征在于，所述接触区域（31、32）相对于沿中间区域（26）的横向方向延伸的第二对称轴线（29）对称地布置，并且沿第一对称轴线（28）的方向具有一长度（l），所述长度小于中间区域（26）沿第一对称轴线（28）的方向的长度（L）。

8.根据权利要求3所述的饰片，其特征在于，所述中间区域（26）在对置的边缘区域（42、43）上分别具有另外的开口（34）和用于穿引线（2；2a至2d）或类似物的另外的导电区域（15），所述线或类似物用于电接触至少一个功能元件（20）并且将承载元件（12）固定在衣服或纺织元件（1）上。

9.由根据权利要求1至8中任一项构造的饰片（10）和至少一个用于电接触至少一个功能元件（20）并且将饰片（10）固定在衣服或纺织元件（1）上的线（2；2a至2d）或类似物构成的布置结构，其特征在于，至少局部地以隔绝和/或保护材料（50）覆盖饰片（10）的区域。

10.根据权利要求9所述的布置结构，其特征在于，全面地以隔绝和/或保护材料（50）覆盖饰片（10）的区域。

11.根据权利要求9或10所述的布置结构，其特征在于，所述隔绝和/或保护材料（50）覆盖饰片（10）上的线（2；2a至2d）或类似物的区域。

12.用于制造根据权利要求9至11中任一项所述的布置结构的方法，所述方法至少包括以下步骤：

- 借助至少一个线（2；2a至2d）或类似物将饰片（10）固定在衣服或纺织元件（1）上，

- 在饰片（10）固定在衣服或纺织元件（1）上之前或之后，利用隔绝和/或保护材料（50）至少局部覆盖饰片（10）。