FR3091806A1 - Piece de vetement integrant au moins deux fils conducteurs interconnectes et procede d’interconnexion associe - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne une pièce de vêtement (10) comportant au moins deux fils conducteurs adaptés à transmettre un courant électrique, au moins un fil conducteur étant intégré dans au moins une couture plate (12a) ; et au moins une interconnexion électrique entre lesdits au moins deux fils conducteurs ; ladite interconnexion électrique intégrant une soudure (25) entre lesdits au moins deux fils conducteurs ; ladite interconnexion électrique est protégée par deux couches d’étoffe (21-23) rapportées respectivement au-dessus et au-dessus de ladite interconnexion électrique : une couche d’étoffe inférieure (22) solidarisée sur ladite pièce de vêtement (10) au-dessus de laquelle s’étendent lesdits au moins deux fils conducteurs ; et une couche d’étoffe supérieure (23) solidarisée sur ladite couche d’étoffe inférieure (22) de sorte à former, avec ladite couche d’étoffe inférieure (22), une barrière de protection autour de ladite interconnexion électrique. Figure pour l’abrégé : Fig. 6

Description

PIECE DE VETEMENT INTEGRANT AU MOINS DEUX FILS CONDUCTEURS INTERCONNECTES ET PROCEDE D’INTERCONNEXION ASSOCIE
La présente invention se rapporte à une pièce de vêtement comportant au moins deux fils conducteurs configurés pour transmettre un signal électrique et/ou pour chauffer ledit vêtement par effet Joule. Ces deux fils conducteurs sont interconnectés sur le vêtement de sorte à créer un circuit électrique.
L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour former un nouveau type de vêtement avec un réseau de chauffage intégré au vêtement ou avec un circuit électrique intégré au vêtement.
Les applications pratiques de cette invention sont nombreuses et couvrent un grand nombre de domaines tels que les vêtements de sports d'hiver, les vêtements intégrant des signaux lumineux, les vêtements destinés à l'analyse physiologique ...
Techniques antérieures
Il est recherché depuis longtemps des solutions pour intégrer des fils conducteurs dans des tissus.
Par exemple, dans le domaine de l’analyse physiologique, le document EP 0128103 décrit la fabrication d’un maillot de bain intégrant des capteurs physiologiques. Un réseau de fils conducteurs est fixé sur le maillot de bain pour transmettre les informations des capteurs physiologiques à un boîtier d’analyse. Les fils conducteurs sont posés sur le maillot de bain et fixés sur celui-ci par des fils non conducteurs.
Ce mode de fixation des fils conducteurs est particulièrement délicat à réaliser pour ne pas endommager les fils conducteurs tout en garantissant une fixation efficace des fils conducteurs sur le vêtement.
En outre, ce mode de fixation dégrade généralement l’aspect esthétique du vêtement car le fil conducteur est un élément rapporté qui n’est pas intégré à la structure du vêtement.
Dans le domaine de l’ornement de vêtement, des fils métalliques sont utilisés pour former des motifs décoratifs à la surface d’un tissu. De la même manière, ces fils métalliques décoratifs sont fixés par une couture rapportée sur les fils métalliques.
Il est également connu de réaliser des vêtements antistatiques pour évacuer les charges électrostatiques à travers un vêtement. Pour ce faire, le document JP 2009228161 propose de remplacer des fils de trame et des fils de chaîne d'un tissu par des fils métalliques de sorte à former un réseau conducteur de courants électrostatiques dans le vêtement.
Cependant, ces fils métalliques présentent une section très faible car ils doivent être intégrés dans l’épaisseur du tissu. Ainsi, ces fils métalliques ne permettent de conduire que peu de charges électriques, par exemple des charges électrostatiques, et ils ne sont pas adaptés pour transmettre un courant électrique. En outre, il existe un fort risque de création de microcoupures dans le fil métallique lors de l’insertion du fil métallique dans le tissu ou lors de l’utilisation du vêtement.
Pour remédier à ce problème le document JP 2009228161 utilise une redondance d’un grand nombre de fils métalliques.
Ainsi, la structure trame et chaine du réseau conducteur n’est pas adaptée pour la réalisation d’un circuit électrique localisé et isolé mais pour la réalisation d’une large surface de contact permettant une décharge électrostatique.
En outre, il est également recherché de pouvoir former une ou plusieurs interconnexions sur un vêtement entre plusieurs fils conducteurs. Pour ce faire, il est connu du document EP 1 506 738 de relier des fils électriques conducteur dénudés par des points de ligatures formés sur les fils conducteurs ou par pressage de deux pastilles conductrices.
Cependant, ces types d’interconnexions ne permettent pas de connecter électriquement des fils conducteurs recouverts de gaines isolantes. En outre, lorsque le vêtement subit des sollicitations importantes, par exemple pour les vêtements de sports d'hiver, les fils conducteurs peuvent bouger l’un par rapport à l’autre ce qui peut entraîner une rupture de l’interconnexion.
Le problème technique de l’invention est d’obtenir une pièce de vêtement intégrant une interconnexion, entre au moins deux fils conducteurs, qui soit résistante aux contraintes mécaniques subies par la pièce de vêtement, isolée électriquement pour le porteur de la pièce de vêtement et relativement simple et rapide à réaliser en limitant les risques de dégradation de la pièce de vêtement.
Pour répondre à ce problème technique, l’invention propose de réaliser une soudure entre deux fils conducteurs, dont au moins un fil conducteur est intégré dans une couture plate. Avant de réaliser la soudure, une couche d’étoffe inférieure est solidarisée sur la pièce de vêtement de sorte à protéger la pièce de vêtement lors de la soudure. Cette couche d’étoffe inférieure coopère également avec une couche d’étoffe supérieure pour protéger l’interconnexion afin d’isoler électriquement l’interconnexion du porteur du vêtement et afin de protéger l’interconnexion des contraintes mécaniques subies par le vêtement.
A cet effet, selon un premier aspect, l’invention concerne une pièce de vêtement comportant : au moins deux fils conducteurs adaptés à transmettre un courant électrique, au moins un fil conducteur étant intégré dans au moins une couture plate ; et au moins une interconnexion électrique entre lesdits au moins deux fils conducteurs.
L’invention se caractérise en ce que ladite interconnexion électrique intègre une soudure entre lesdits au moins deux fils conducteurs ; et en ce que ladite interconnexion électrique est protégée par deux couches d’étoffe rapportées respectivement au-dessus et au-dessus de ladite interconnexion électrique : une couche d’étoffe inférieure solidarisée sur ladite pièce de vêtement au-dessus de laquelle s’étendent lesdits au moins deux fils conducteurs ; et une couche d’étoffe supérieure solidarisée sur ladite couche d’étoffe inférieure de sorte à former, avec ladite couche d’étoffe inférieure, une barrière de protection autour de ladite interconnexion électrique.
L’invention permet ainsi de former une interconnexion résistante en plaçant deux couches d’étoffe au-dessus et au-dessous de l’interconnexion. En outre, la présence de la couche d’étoffe inférieure permet la réalisation d’une soudure pour former l’interconnexion car la couche d’étoffe inférieure peut protéger la pièce de vêtement d’un chauffage trop important pour la pièce de vêtement ou d’éventuelles projections d’étain dans la zone de soudure.
Au sens de l’invention, le terme « solidarisation », utilisé pour décrire la relation entre la couche d’étoffe inférieure et la pièce de vêtement ainsi que la relation entre la couche d’étoffe supérieure et la couche d’étoffe inférieure, implique une liaison multipoints qui peut être réalisée par collage ou hybridation des deux étoffes. L’hybridation peut être réalisée en utilisant des couches d’étoffe thermo fusibles et le collage peut être réalisé par application d’une colle rapportée.
De préférence, le collage est réalisé par une couche adhésive disposée sous les couches d’étoffe. Par exemple, cette couche adhésive peut être activé par chauffage de la couche d’étoffe.
En outre, cette liaison multipoints peut être configurée pour bloquer, au moins en partie, les capacités d’étirement de la pièce de vêtement au niveau de la zone d’interconnexion. En variante, en utilisant des couches d’étoffe avec des propriétés de déformation similaires à la pièce de vêtement, la pièce de vêtement peut conserver ces propriétés de déformation au niveau de la zone d’interconnexion.
Cette liaison multipoints vise à former une barrière de protection autour de l’interconnexion électrique. De préférence, les couches d’étoffe sont étanches et la liaison multipoints est configurée pour former une barrière de protection étanche autour de l’interconnexion électrique.
Pour renforcer l’étanchéité et/ou la résistance électrique autour de l’interconnexion électrique, il est préférable d’utiliser un élément de protection supplémentaire disposé sur l’interconnexion électrique et entre les couches d’étoffe inférieure et supérieure. Cette protection supplémentaire peut correspondre à une gaine thermo-fusible ou à un morceau de scotch simple ou double-face. L’utilisation de scotch double-face permet de figer la position de l’interconnexion électrique avant la solidarisation de la couche d’étoffe supérieure sur la couche d’étoffe inférieure.
La résistance mécanique de l’interconnexion électrique est également améliorée par la présence des couches d’étoffe supérieure et inférieure. Pour ce faire, les couches d’étoffe présentent préférentiellement une épaisseur comprise entre 0.1 et 1 mm, et encore plus préférentiellement entre 0.2 et 0.4 mm. En outre, la résistance mécanique de l’interconnexion électrique peut également être améliorée par un entortillement entre les fils conducteurs avant ou au niveau de la soudure.
L’invention peut être mise en œuvre dans un grand nombre de variantes. Par exemple, l’invention peut être utilisée pour réaliser une interconnexion entre deux, trois, quatre ou cinq fils électriques. En fait, il n’y a pas de limite au nombre de fils électriques qui peuvent être interconnectés avec la barrière de protection conférée par les couches d’étoffe de l’invention.
Au sens de l’invention, au moins un fil conducteur est intégré dans une couture plate. En ce qui concerne les autres fils conducteurs de l’interconnexion, ils peuvent également être intégrés dans une couture plate ou correspondre à des fils conducteurs libres, c’est-à-dire des fils conducteurs qui ne sont pas solidarisés sur la pièce de vêtement. La couture plate peut s’étendre au-dessus ou au-dessous de la couche d’étoffe inférieure. Lorsque la couture plate s’étend au-dessous de la couche d’étoffe inférieure, cette couche d’étoffe inférieure comporte une ouverture à travers laquelle émerge les fils conducteurs.
Selon un mode de réalisation, ladite au moins une couture plate comporte : au moins deux fils de bordure, sensiblement parallèles ; et au moins un fil de liaison disposé à plat et de manière sinueuse entre lesdits fils de bordure ; ledit fil de liaison présentant des courbures reliées alternativement auxdits fils de bordure ; ledit fil de liaison correspondant audit au moins un fil métallique.
En effet, le fil de liaison d'une couture plate est particulièrement adapté pour disposer un fil conducteur car ce fil de liaison est déposé à plat avec une forme sinusoïdale dont les courbures sont assez importantes pour limiter les contraintes mécaniques sur le fil conducteur.
Une couture plate est également appelée « couture à points de recouvrement » et «Flat Lock», «Covering Chain Stitches» ou «Over Lock» dans la littérature anglo-saxonne. Elle est définie par la classe 600 de la norme Afnor ISO 4915.
Une couture plate est généralement utilisée pour assembler des pièces de tissu bord à bord sans créer une surépaisseur en permettant une grande flexibilité des tissus l’un par rapport à l’autre ou à titre décoratif.
Pour ce faire, cette couture plate intègre un premier fil de bordure cousu sur un premier tissu et un second fil de bordure cousu sur un second tissu. Un fil de liaison est disposé à plat avec une forme sinusoïdale au niveau de la jonction entre les deux tissus. Les fils de bordures passent sur les extrémités locales du fil de liaison de sorte à fixer chaque côté du fil de liaison à un tissu distinct.
Il s’ensuit que cette couture plate présente une grande flexibilité et elle est particulièrement adaptée pour relier des tissus extensibles. Ainsi, une couture plate qui présente un fil conducteur à la place du fil de liaison entre deux fils de bordure permet d'intégrer un fil conducteur dans une pièce de vêtement sans dégrader l’esthétique du vêtement car le fil conducteur est contenu dans la couture.
En outre, l’utilisation du fil conducteur dans la couture plate permet d’utiliser un fil conducteur avec une section suffisante pour transporter des charges électriques supportant une grande plage puissance et pouvant être emmaillé/isolé afin de protéger le porteur du vêtement contre d’éventuel court-circuit.
L’utilisation d’un fil isolé permet également de croiser plusieurs fils sans risque de court-circuit. Les risques de microcoupures sont également réduits car le fil conducteur présente un degré de liberté important en cas de déformation de la couture plate en raison de la forme de la couture plate.
Au sens de l’invention, une pièce de vêtement correspond à un élément fini ou semi-fini permettant de former un vêtement ou à un vêtement dans son ensemble. Cette pièce de vêtement peut être réalisée par toutes les matières connues : trame et chaine, tricot, non tissé…
Ainsi, la couture plate de l’invention peut être disposée au centre d’une pièce de tissu formant un vêtement, par exemple pour réaliser un motif décoratif en plus du transport de l’énergie électrique. La couture plate de l’invention peut également permettre l’assemblage de différents panneaux constitutifs du vêtement.
La couture plate intégrant un fil conducteur permet de réaliser un réseau électrique conducteur sur un vêtement afin de transmettre un signal électrique et/ou de chauffer le vêtement par effet Joule. En outre, les fils électriques peuvent être isolés pour protéger le porteur du vêtement.
Selon un mode de réalisation, ladite couture plate intègre au moins un autre fil de liaison s'étendant dans un plan distinct dudit fil de liaison disposé à plat. Ce mode de réalisation permet d’intégrer au moins un fil conducteur dans une couture plate intégrant 4 fils, 5 fils, ou plus.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un autre fil de liaison correspond à un fil métallique. Ce mode de réalisation permet de réaliser au moins une partie d’une couture plate avec une résistivité différente d’une autre partie d’une couture plate dans laquelle l’autre fil de liaison n’est pas conducteur. En modulant la résistivité de la couture plate, il est possible de localiser des zones de chauffage sur un vêtement en permettant à une partie d’une couture de transmettre l’énergie de chauffage et à une autre partie de chauffer le porteur du vêtement, notamment en réalisant des interconnexions de coutures utilisant des fils de résistivités différentes.
Selon un mode de réalisation, au moins un fil de bordure correspond à un fil métallique. Ce mode de réalisation permet de moduler encore plus la résistivité d’une partie d’une couture plate en renforçant le nombre d’éléments conducteurs.
Selon un mode de réalisation, ladite pièce de vêtement comporte au moins un connecteur relié électriquement audit au moins un fil conducteur de sorte à relier électriquement ladite couture plate avec un dispositif externe.
Ce mode de réalisation permet à la couture plate d’être connectée avec un dispositif externe, par exemple une alimentation électrique.
Selon un mode de réalisation, ladite pièce de vêtement comporte au moins un capteur relié électriquement audit au moins un fil conducteur. Ce mode de réalisation permet à la couture plate de transporter les informations d’un capteur, par exemple un capteur disposé au contact de la peau du porteur du vêtement.
Selon un mode de réalisation, ladite pièce de vêtement comporte au moins un organe consommateur d’énergie électrique relié électriquement audit au moins un fil conducteur. Ce mode de réalisation permet à la couture plate de transporter une énergie électrique pour alimenter un organe consommateur d’énergie, par exemple pour allumer une LED.
En ce qui concerne la simplicité et la rapidité du procédé de réalisation de l’interconnexion, elles dépendent du procédé utilisé parmi les multiples variantes possibles.
Par exemple, selon un second aspect, l’invention concerne un procédé d'interconnexion entre au moins deux fils conducteurs, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
solidarisation d'une couche d’étoffe inférieure sur une pièce de vêtement ;
réalisation d'au moins une couture plate intégrant au moins un fil conducteur adapté à transmettre un courant électrique ;
réalisation d'une soudure entre au moins deux fils conducteurs dont au moins un fil conducteur est intégré dans ladite au moins une couture plate ; et
solidarisation d'une couche d’étoffe supérieure sur ladite couche d’étoffe inférieure de sorte à intégrer ladite soudure entre ladite couche d’étoffe inférieure et ladite couche d’étoffe supérieure.
Les fils conducteurs peuvent être soudés directement au niveau de la couche d’étoffe inférieure au moyen d’une pince et d’un fer à souder pour peu que la couche d’étoffe inférieure absorbe suffisamment l’échauffement généré par la soudure pour protéger la pièce de vêtement.
En variante, la soudure peut être réalisée à une distance supérieure à 1cm de la pièce de vêtement. Pour ce faire, le procédé comporte également une étape d’extraction d’au moins un fil conducteur de ladite au moins une couture plate.
Selon une autre variante, décrite dans un troisième aspect, l’invention concerne un procédé d'interconnexion entre au moins deux fils conducteurs, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
réalisation, dans une zone d'interconnexion, d'au moins une couture plate intégrant au moins un fil conducteur adapté à transmettre un courant électrique ;
extraction d’au moins un fil conducteur de ladite au moins une couture plate ;
solidarisation d'une couche d’étoffe inférieure sur ladite zone d'interconnexion ; ladite couche d’étoffe inférieure comportant une ouverture à travers laquelle au moins deux fils conducteurs sont passés avant la fixation de ladite couche d’étoffe inférieure ;
réalisation d'une soudure entre lesdits au moins deux fils conducteurs dont au moins un fil conducteur est intégré dans ladite au moins une couture plate ; et
solidarisation d'une couche d’étoffe supérieure sur ladite couche d’étoffe inférieure de sorte à intégrer ladite soudure entre ladite couche d’étoffe inférieure et ladite couche d’étoffe supérieure.
Pour le second ou le troisième aspect de l’invention, le procédé peut comporter ou non une étape d’application d’un élément de protection supplémentaire sur la soudure avant de solidariser l’étoffe supérieure.
Description sommaire des figures
La manière de réaliser l’invention, ainsi que les avantages qui en découlent, ressortiront bien de la description des modes de réalisation qui suivent, à l’appui des figures annexées dans lesquelles :
la figure 1 est une représentation schématique en perspective d’une couture plate selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
la figure 2 est une représentation schématique en perspective d’une couture plate selon un second mode de réalisation de l’invention ;
la figure 3 est une vue de face d’un vêtement intégrant un réseau conducteur formé par un ensemble de coutures plates selon le mode de réalisation de la figure 1 ;
la figure 4 est un ordinogramme illustrant les étapes de réalisation d’un procédé d’interconnexion selon un premier mode de réalisation de l’invention, certaines étapes étant illustrées par des vues de dessus de l’avancement du procédé ;
la figure 5 est un ordinogramme illustrant les étapes de réalisation d’un procédé d’interconnexion selon un second mode de réalisation de l’invention, certaines étapes étant illustrées par des vues de dessus de l’avancement du procédé ;
la figure 6 est un ordinogramme illustrant les étapes de réalisation d’un procédé d’interconnexion selon un troisième mode de réalisation de l’invention, certaines étapes étant illustrées par des vues de dessus de l’avancement du procédé ; et
la figure 7 est un ordinogramme illustrant les étapes de réalisation d’un procédé d’interconnexion selon un quatrième mode de réalisation de l’invention, certaines étapes étant illustrées par des vues de dessus de l’avancement du procédé.
Bien entendu, les dimensions et les proportions de certains éléments constitutifs de l’invention ont pu être déformées, exagérées et s’écarter de la réalité, dans le but de bien faire comprendre l’invention. En outre, la description utilise les termes « supérieur » et « inférieur » pour décrire simplement les différentes couches formant la barrière de protection de l’interconnexion. Ces termes relatifs font référence à une vision d’une interconnexion avec comme élément de base la pièce de vêtement.
Bien entendu, le vêtement peut être porté dans différentes positions et les couches « inférieure » et « supérieure » peuvent être inversement positionnées par rapport au sol.
Manière de réaliser l’invention
Les figures 1 et 2 représentent deux exemples de réalisation d’une couture plate12a,12bintégrant un fil conducteur14a,14b. La première couture plate12a, illustrée sur la figure 1, comporte quatre fils : trois fils de bordure15a-15cet un fil de liaison14a. Chaque fil de bordure15a-15cs’étend dans une direction de tramexavec des piqures11formant des boucles dans la maille du tissu sur lequel le fil de bordure15a-15cest cousu.
A chaque piqure11, le fil de bordure15a-15cs’étend dans le tissu selon une directionz, orthogonale aux directions de tramexet de chaineydu tissu. Les trois fils de bordure15a-15csont cousus sensiblement parallèlement sur le tissu ou sur plusieurs tissus disposés bords à bords de sorte à former une pièce de vêtement. La liaison entre ces fils de bordure15a-15cest assurée par un fil de liaison14as’étendant selon les directions de tramexet de chaineydu tissu au niveau des extrémités inférieures des piqures11. Ainsi, la pièce de vêtement présente une face supérieure au niveau de laquelle les trois fils de bordure15a-15csont visibles et une face inférieure au niveau de laquelle le fil de liaison14aest visible.
Le fil de liaison14aprésente une première sectionS1, sensiblement droite, passant à travers chaque boucle des piqures11des trois fils de bordure15a-15c. Une seconde sectionS2, en forme de S, s’étend entre deux boucles consécutives des piqures11d’un premier fil de bordure15a-15c, et s’étend en biais entre deux boucles de deux fils de bordure15a-15cdistincts. Une dernière sectionS3forme une bouche autour de la première piqure11jusqu’à atteindre une nouvelle trame de la couture plate12a.
Ce schéma de couture est connu dans la littérature anglo-saxonne sous le terme «Flat Lock» triple fil, en référence aux trois fils de bordure15a-15c.
Le fil de liaison14aest réalisé par un fil conducteur. Par exemple, le fil conducteur14apeut correspondre à un fil de cuivre de section circulaire avec un diamètre de 2mm. De préférence, le diamètre du fil conducteur14aest inférieur à 2mm. Encore plus préférentiellement le diamètre du fil conducteur14aest inférieur à 1mm. Bien entendu, le fil conducteur14apeut être réalisé avec un autre matériau conducteur sans changer l’invention. Par exemple, avec un matériau ou un alliage présentant une conductivité électrique supérieure à 1.106S.m-1. En outre, le fil conducteur14apeut être recouvert d’un blindage et/ou d’une gaine.
La couture plate peut également présenter d’autres topologies. Par exemple, dans le cas de la figure 1, seuls deux fils de bordures15aet15cpeuvent être utilisés.
La figure 2 illustre un second exemple de couture plate12bcorrespondant à l’invention. Cette couture plate12bintègre deux fils de bordure15d-15eet deux fils de liaison14bet16. Comme décrit précédemment, chaque fil de bordure15d-15es’étend dans une direction de tramexavec des piqures11formant des boucles dans la maille du tissu sur lequel le fil de bordure15d-15eest cousu. A chaque piqure11, le fil de bordure15d-15es’étend dans le tissu selon une directionz, orthogonale aux directions de tramexet de chaineydu tissu.
La liaison entre ces fils de bordure15d-15eest assurée par deux fils de liaison14bet16. Un fil de liaison16s’étend dans les trois directionsx,yetzdu tissu et un fil de liaison14bs’étend uniquement dans les directions de tramexet de chaineydu tissu. Ce schéma de couture est connu dans la littérature anglo-saxonne sous le terme « over lock » à quatre fils, en référence aux quatre fils formant la couture plate12b.
Le fil de liaison14best disposé à plat sur le tissu avec des boucles intercalées entre les piqures11et les boucles du fil de liaison16. Ainsi, comme décrit en référence à la figure 1, ce fil de liaison14bpeut être réalisé par un fil conducteur. Ces coutures plates12a-12bpeuvent être utilisées pour différentes applications sans changer l’invention.
Par exemple, elles peuvent permettre de réaliser des surpiqures, des motifs décoratifs sur un tissu ou l’assemblage de deux tissus, de manière sécurisée ou non. La nature du tissu n’a pas non plus d’importance. Par exemple, les coutures plates12a-12bpeuvent être adaptées pour fixer des tissus stretch ou ultra-stretch.
Ce fil conducteur14a-14b, intégré dans une couture plate12a-12b, permet de transmettre une énergie électrique dans la couture plate12a-12b. En utilisant une seule couture plate12a-12bintégrant un fil conducteur14a-14b, il est possible de chauffer une partie d’un vêtement sur laquelle la couture plate14a-14best formée. En outre, une couture plate12a-12bpeut intégrer d’autres fils métalliques en plus du fil conducteur14a-14b.
Dans l’exemple de la figure 2, le fil de liaison16peut correspondre à un fil métallique avec une section plus faible que le fil conducteur14a-14bde sorte à résister aux multiples courbures induites par la topologie de la couture plate12b. Par exemple, le fil de liaison16peut correspondre à un fil de cuivre de section circulaire avec un diamètre de 0.5 mm.
De la même manière, au moins un fil de bordure15a-15epeut correspondre à un fil métallique. En outre, les fils métalliques, autres que le fil conducteur14a-14b, peuvent être intégrés sur une partie seulement de la couture plate12a-12bde sorte que la résistance de la couture plate12a-12bvarie en fonction du nombre d’éléments conducteurs.
Une pièce de vêtement10peut comporter plusieurs coutures plates12a-12bformant un réseau conducteur. Pour ce faire, des interconnexions électriques doivent être formées entre plusieurs fils conducteurs14a-14c, intégrés ou non dans une couture plate12a-12b.
L’invention propose une solution pour réaliser une interconnexion électrique entre au moins deux fils conducteur14a-14c, dont au moins un fil conducteur14a-14best intégré dans une couture plate12a-12b, par exemple telle que précédemment décrite. Ainsi, tel qu’illustré sur la figure 3, l’invention permet d’obtenir un vêtement10intégrant plusieurs coutures plates12a-12bet formant un réseau conducteur.
Plus particulièrement, l'invention propose de réaliser une interconnexion électrique au moyen d'une soudure25entre au moins deux fils conducteurs14a–14c.La protection de la soudure25est assurée par deux couches d'étoffe : une couche d'étoffe inférieure21–22, et une couche d'étoffe supérieure23.Ces couches d'étoffe forment une barrière de protection au niveau de l'interconnexion électrique et autour de la soudure25.
En outre, la soudure25peut également être protégée par un élément de protection supplémentaire27,tel qu'une gaine thermo-rétractable ou un scotch simple ou double face.
Il existe de multiples variantes de l'invention mais, dans tous les cas, une couche d'étoffe inférieure21-22est solidarisée sur la pièce de vêtement10avant la réalisation de la soudure25de telle sorte que cette couche d'étoffe inférieure21-22protège la pièce de vêtement10lors de la soudure. En outre, une couche d'étoffe supérieure23est toujours solidarisée sur la couche d'étoffe inférieure21-22pour former la barrière autour de l'interconnexion électrique.
Les couches d'étoffe inférieure21-22et supérieure23peuvent comporter une couche supérieure assurant la résistance mécanique des étoffes21-23et une couche inférieure adhésive destinée à réaliser un thermocollage pour solidariser les couches d'étoffe21–23.De préférence, les couches d'étoffe21–23présentent une épaisseur comprise entre 0,1 et 1 mm, et préférentiellement comprise entre 0,2 et 0,4 mm.
Par exemple, les couches d'étoffe21–23peuvent être réalisées par un complexe de polyester et de polyuréthane adhésif avec une épaisseur totale de 0,31 mm et une température d'activation supérieure à 60 °C. Les caractéristiques techniques des couches d'étoffe21–23sont préférentiellement recherchées pour s'adapter aux caractéristiques techniques de la pièce de vêtement10.
Par exemple, les caractéristiques techniques des couches d'étoffe21–23peuvent être recherchées avec des propriétés d'élasticité similaires à la pièce de vêtement10de sorte à obtenir une interconnexion électrique déformable de la même manière que la pièce de vêtement10. Au contraire, il peut être recherché des couches d'étoffe21–23plus rigides pour bloquer les mouvements de la pièce de vêtement10dans la zone d'interconnexion et limiter les sollicitations mécaniques subies par les fils conducteurs14a-14bdans cette zone.
La couche d'étoffe inférieure21-22peut prendre diverses formes sans changer l'invention. Par exemple, la couche d'étoffe inférieure21-22peut correspondre à une bande ou un disque. En outre, cette couche d'étoffe inférieure21peut comporter une ouverture24à travers laquelle les fils conducteurs14a-14bsont passés avant de réaliser la soudure25.Ainsi, il est possible de disposer la couche d'étoffe inférieure21après la réalisation d'au moins une couture plate12a–12ben passant les fils conducteurs à travers l'ouverture24.
Les figures 4 à 7 illustrent quatre modes de réalisation distincts permettant de connecter de 2 à 4 fils conducteurs14a.
Dans l'exemple de la figure 6, deux fils conducteurs14aintégrés dans deux coutures plates12asont soudés entre eux. Dans l'exemple des figures 5 et 7, trois fils conducteurs14aintégrés dans trois coutures plates12asont soudés entre eux. Dans l'exemple de la figure 4, deux fils conducteurs14aintégrés dans deux coutures plates12asont soudés avec deux fils conducteurs14clibres. Ces fils conducteurs14cne sont pas fixés sur la pièce de vêtement10et sont uniquement solidarisés avec un connecteur28externe à la pièce de vêtement10.Ainsi, l'interconnexion de l'invention permet de connecter soit plusieurs fils conducteurs14ad'une ou plusieurs coutures plates12asoit au moins un fil conducteur14aintégré dans une couture plate12aavec au moins un fil conducteur libre14c.
Dans l'exemple de la figure 4, une première étape50consiste à solidariser une couche d'étoffe inférieure22sur une pièce de vêtement10.Deux coutures plates12asont ensuite réalisées, dans une étape51,sur la pièce de vêtement10jusqu'à atteindre et recouvrir en partie la couche d'étoffe inférieure22. Ainsi, les deux coutures plates12ase terminent sur la couche d'étoffe inférieure22. En variante, les coutures plates12apeuvent continuer après le passage sur la couche d'étoffe inférieure22.
Une étape52consiste ensuite à extraire les fils conducteurs14ades coutures plates12aen tirant les fils conducteurs14aafin de les positionner à une distance d'environ 2 cm de la pièce de vêtement10. Une étape53consiste à positionner les fils conducteurs libres14c. Les quatre fils conducteurs14a-14cdestinés à être soudés sont ensuite entortillés ensemble, dans une étape54,de sorte à former un entortillement26allant de la couche d'étoffe inférieure22à l'extrémité supérieure des fils conducteurs14a-14c. La soudure25peut ainsi être réalisée à l'extrémité des fils conducteurs14a-14cpuisque l'entortillement26assure une certaine résistance et une certaine fixation des fils conducteurs14a-14cl'un par rapport à l'autre. Cette soudure25est réalisée, dans une étape55, avec des moyens classiques, tels qu'un fer à souder et une bobine d'étain.
Il est possible que cette soudure25suffise à la réalisation de l'interconnexion électrique. En variantes, il peut être préférable d'ajouter un élément de protection27localisé sur cette soudure25,tel qu'un scotch simple ou double face ou encore une gaine thermo-rétractable. L'application d'un scotch double face dans une étape56permet de faciliter l'étape suivante57de positionnement de la soudure25dans interconnexion électrique, c'est-à-dire dans la zone délimitée par la couche d'étoffe inférieure22. Lorsque la soudure25est correctement disposée sur la couche d'étoffe inférieure22et que les fils conducteurs14a-14csont tous disposés dans cette zone, une étape58consiste à solidariser une couche d'étoffe supérieure23sur la couche d'étoffe inférieure22. La solidarisation des couches d'étoffe inférieure22et supérieure23et préférentiellement réalisée par thermo-soudage au moyen d'un fer à repasser appliqué sur les couches d'étoffe22.
Le procédé illustré sur la figure 5 diffère du procédé de la figure 4 par l'utilisation d'une couche d'étoffe inférieure21présentant une ouverture24. Ainsi, une première étape60consiste à réaliser directement trois coutures plates12asur une pièce de vêtement10. Les fils conducteurs14asont ensuite extraits de ces coutures plates12adans une étape61. C'est uniquement après l'extraction des fils conducteurs14aque la couche d'étoffe inférieure21est solidarisée sur la pièce de vêtement10, dans une étape62, en passant les fils conducteurs14atravers l'ouverture24et en solidarisant les bords de la couche d'étoffe inférieure21autour et au-dessus des coutures plates12a. Ainsi, la couche d'étoffe inférieure21maintien les coutures plates12aà la base des fils conducteurs14aextraits des coutures plates12a.
Le procédé se poursuit ensuite, dans une étape63, par un entortillement des fils conducteurs14apuis par l'application, dans une étape64, d'une soudure25sur les fils conducteurs14a. Une protection27est ensuite appliquée, dans une étape65, puis cette protection27et cette soudure25sont positionnées, dans une étape66, sur la couche d'étoffe inférieure21. La dernière étape76consiste, une nouvelle fois, à solidariser une couche d'étoffe supérieure23sur la couche d'étoffe inférieure21.
Tel qu'illustré sur les figures 4 à 7, la couche d'étoffe supérieure23présente préférentiellement une surface supérieure à la surface de la couche d'étoffe inférieure21de sorte à englober facilement cette couche d'étoffe inférieure21.
Le procédé de la figure 6 est plus rapide à réaliser car il propose de souder les fils conducteurs directement au niveau de la couche d'étoffe inférieure22. Pour ce faire, une première étape70consiste à solidariser la couche d'étoffe inférieure22sur la pièce de vêtement10et une seconde étape71consiste à réaliser deux coutures plates12ace chevauchant dans la zone de la couche d'étoffe inférieure22.
Dans l'étape72, une soudure25des fils conducteurs14ades deux coutures plates12aest ensuite réalisée au moyen d'une pince surélevant légèrement les fils conducteurs14ades coutures plates12ade sorte à ce qu'un fer à souder puisse venir appliquer une soudure à quelques millimètres au-dessus de la couche d'étoffe inférieure22.En variante, la soudure25peut être réalisée sans soulever les fils conducteurs14aau moyen d’un tamponnage des fils conducteurs14apar un fer à souder rectangulaire. En outre, si le fer à souder est préalablement baigné dans une fine couche d’étain, il est possible de réaliser une soudure automatisée.
Dans la mode de réalisation de la figure 6, la couche d'étoffe inférieure22doit présenter une résistance thermique accrue de sorte à limiter les sollicitations thermiques subies par la pièce de vêtement10.
De manière optionnelle, le procédé peut se poursuivre, dans une étape73, par l'application d'un élément de protection27tout en maintenant la surélévation des fils conducteurs par la pince et en venant positionner l'élément de protection27de part et d'autre de la suture25précédemment réalisée. Dans tous les cas, le procédé se termine par une étape74consistant à solidariser une couche d'étoffe supérieure23sur la couche d'étoffe inférieure22.
Dans les modes de réalisation des figures 4 à 6, des couches d'étoffe inférieures21-22et supérieures23sont décrites mais ces couches d'étoffe correspondent à des éléments distincts l'un de l'autre.
Dans le mode de réalisation de la figure 7, les couches d'étoffe inférieure21-22et supérieure23sont formées dans une seule et même pièce d'étoffe comportant une ligne de pliage prédéterminée de sorte que la couche d'étoffe supérieure23vienne recouvrir la couche d'étoffe inférieure22pour réaliser la solidarisation de la couche d'étoffe supérieure23sur la couche d'étoffe inférieure22.
Ainsi, le procédé de la figure 7 comporte une première étape80consistant à solidariser la partie de la pièce d'étoffe assurant le rôle de couche d'étoffe inférieure22. Cette partie de la pièce d'étoffe présente une surface plus faible que la partie de la pièce d'étoffe assurant le rôle de la couche d'étoffe supérieure23.
Pour assurer la solidarisation de la couche d'étoffe inférieure22, la partie inférieure de la pièce d'étoffe peut être pourvue d'une couche inférieure adhésive disposée uniquement sur cette partie.
Dans une étape81, trois coutures plates12asont ensuite réalisées sur la pièce de vêtement10pour se terminer sur la pièce d'étoffe au niveau de la couche d'étoffe inférieure22. Dans une étape82, les fils conducteurs14ade ces trois coutures plates12asont ensuite extraits afin de s'étendre à une distance suffisante de la pièce de vêtement10pour réaliser facilement la soudure25.
Les fils conducteurs14asont entortillés, dans une étape83, puis la soudure25est réalisée, dans une étape84. L'étape85propose ensuite l'application d'un élément de protection27et l'ensemble de cette interconnexion est ensuite positionné, dans une étape86, sur la couche d'étoffe inférieure22.
L'étape87consiste à plier la pièce d'étoffe selon la ligne de pliage prédéterminée de sorte à ce que la partie de la pièce d'étoffe formant la couche d'étoffe supérieure23se retrouve au-dessus de la partie de la pièce étoffe formant la couche d'étoffe inférieure22. Dans cette étape, une colle externe peut être positionnée sur la couche d'étoffe inférieure22pour assurer la solidarisation de la couche étoffe supérieures23sur la couche d'étoffe inférieure22.
Ainsi, la dernière étape88permet la solidarisation de la couche d'étoffe supérieure23sur la couche d'étoffe inférieure22, par exemple par pressage de cette couche d'étoffe supérieure23.
L'invention permet d'obtenir une interconnexion, entre au moins deux fils conducteurs14a-14b, qui est résistante aux sollicitations subies par la pièce de vêtement10, isolée électriquement pour le porteur de la pièce de vêtement10et relativement simple et rapide à réaliser en limitant les risques de dégradation de la pièce de vêtement10.
L’invention permet ainsi de réaliser un nouveau type de vêtement10comportant des fils conducteurs14a-14bintégrés dans des coutures plates12a-12bet interconnectés entre elles ou avec des fils externes. Ce nouveau type de vêtement peut être utilisé pour réaliser des vêtements de sports d'hiver, des vêtements intégrant des signaux lumineux, ou encore des vêtements destinés à l'analyse physiologique.

Claims (15)

  1. Pièce de vêtement (10) comportant :
    au moins deux fils conducteurs (14a-14c) adaptés à transmettre un courant électrique, au moins un fil conducteur (14a-14c) étant intégré dans au moins une couture plate (12a-12b) ; et
    au moins une interconnexion électrique entre lesdits au moins deux fils conducteurs (14a-14c) ;
    caractérisée en ce que ladite interconnexion électrique intègre une soudure (25) entre lesdits au moins deux fils conducteurs (14a-14c) ; et en ce que ladite interconnexion électrique est protégée par deux couches d’étoffe (21-23) rapportées respectivement au-dessus et au-dessous de ladite interconnexion électrique :
    une couche d’étoffe inférieure (21-22) solidarisée sur ladite pièce de vêtement (10) au-dessus de laquelle s’étendent lesdits au moins deux fils conducteurs (14a-14c) ; et
    une couche d’étoffe supérieure (23) solidarisée sur ladite couche d’étoffe inférieure (21-22) de sorte à former, avec ladite couche d’étoffe inférieure (21-22), une barrière de protection autour de ladite interconnexion électrique.
  2. Pièce de vêtement selon la revendication 1, dans laquelle ladite couche d’étoffe inférieure (21-22) et/ou ladite couche d’étoffe supérieure (23) présentent une couche inférieure adhésive.
  3. Pièce de vêtement selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle ladite interconnexion électrique est également protégée par un élément de protection supplémentaire (27) disposé sur ladite interconnexion électrique et entre lesdites couches d’étoffe (21-23) inférieure et supérieure.
  4. Pièce de vêtement selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle ladite interconnexion électrique intègre également un entortillement (26) entre lesdits au moins deux fils conducteurs (14a-14c).
  5. Pièce de vêtement selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle lesdits au moins deux fils conducteurs (14a-14c) sont intégrés dans au moins deux coutures plates (12a-12b).
  6. Pièce de vêtement selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle au moins un fil conducteur (14a-14c) correspondent à un fil conducteur libre (14c) soudé à au moins un fil conducteur (14a-14b) intégré dans une couture plate (12a-12b).
  7. Pièce de vêtement selon l’une des revendications 1 à 6, dans laquelle ladite au moins une couture plate (12a-12b) s’étend sur ladite couche d’étoffe inférieure (22).
  8. Pièce de vêtement selon l’une des revendications 1 à 6, dans laquelle ladite au moins une couture plate (12a-12b) s’étend sous ladite couche d’étoffe inférieure (21) ; ladite couche d’étoffe inférieure (21) comportant une ouverture (24) à travers laquelle émerge lesdits au moins deux fils conducteurs (14a-14c).
  9. Pièce de vêtement selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle ladite couche d’étoffe inférieure (21-22) et/ou ladite couche d’étoffe supérieure (23) présentent une épaisseur comprise entre 0.1 et 1 mm, et préférentiellement comprise entre 0.2 et 0.4mm.
  10. Pièce de vêtement selon l’une des revendications 1 à 9, dans laquelle ladite au moins une couture plate (12a-12b) comporte :
    au moins deux fils de bordure (15a-15e), sensiblement parallèles ; et
    au moins un fil de liaison (14a-14b) disposé à plat et de manière sinueuse entre lesdits fils de bordure (15a-15e) ; ledit fil de liaison (14a-14b) présentant des courbures reliées alternativement auxdits fils de bordure (15a-15e) ; ledit fil de liaison (14a-14b) correspondant audit au moins un fil métallique.
  11. Procédé d'interconnexion entre au moins deux fils conducteurs (14a-14c), caractérisé en ce que ledit procédé comporte les étapes suivantes :
    solidarisation (50, 70, 80) d'une couche d’étoffe inférieure (22) sur une pièce de vêtement (10) ;
    réalisation (51, 71, 81) d'au moins une couture plate (12a-12b) intégrant au moins un fil conducteur (14a-14b) adapté à transmettre un courant électrique ;
    réalisation (55, 72, 84) d'une soudure (25) entre au moins deux fils conducteurs (14a-14c) dont au moins un fil conducteur (14a-14b) est intégré dans ladite au moins une couture plate (12a-12b) ; et
    solidarisation (58, 74, 88) d'une couche d’étoffe supérieure (23) sur ladite couche d’étoffe inférieure (22) de sorte à intégrer ladite soudure (25) entre ladite couche d’étoffe inférieure (22) et ladite couche d’étoffe supérieure (23).
  12. Procédé d'interconnexion selon la revendication 11, dans lequel ledit procédé comporte également une étape d’extraction (52, 82) d’au moins un fil conducteur (14a-14b) de ladite au moins une couture plate (12a-12b).
  13. Procédé d'interconnexion selon la revendication 11 ou 12, dans lequel ledit procédé comporte également une étape d’application (56, 73, 85) d’un élément de protection supplémentaire (27) sur ladite soudure (25).
  14. Procédé d'interconnexion entre au moins deux fils conducteurs (14a-14c), caractérisé en ce que ledit procédé comporte les étapes suivantes :
    réalisation (60), dans une zone d'interconnexion, d'au moins une couture plate (12a-12b) intégrant au moins un fil conducteur (14a-14b) adapté à transmettre un courant électrique ;
    extraction (61) d’au moins un fil conducteur (14a-14b) de ladite au moins une couture plate (12a-12b) ;
    solidarisation (62) d'une couche d’étoffe inférieure (21) sur ladite zone d'interconnexion ; ladite couche d’étoffe inférieure (21) comportant une ouverture (24) à travers laquelle au moins deux fils conducteurs (14a-14c) sont passés avant la fixation de ladite couche d’étoffe inférieure (21) ;
    réalisation (64) d'une soudure (64) entre lesdits au moins deux fils conducteurs (14a-14c) dont au moins un fil conducteur (14a-14b) est intégré dans ladite au moins une couture plate (12a-12b) ; et
    solidarisation (67) d'une couche d’étoffe supérieure (23) sur ladite couche d’étoffe inférieure (21) de sorte à intégrer ladite soudure (25) entre ladite couche d’étoffe inférieure (21) et ladite couche d’étoffe supérieure (23).
  15. Procédé d'interconnexion selon la revendication 14, dans lequel ledit procédé comporte également une étape d’application (65) d’un élément de protection supplémentaire (27) sur ladite soudure (25).
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