FR3159268A1 - Un connecteur électrique à utiliser avec un tissu - Google Patents

Abstract

Un connecteur électrique à utiliser avec un tissu Connecteur électrique (104) configuré pour connecter un dispositif électrique (114) à un tissu (106), le connecteur électrique (104) comprenant : une première partie (200) ayant une première portion conductrice ; une seconde partie ayant une seconde portion conductrice ; dans laquelle une des premières ou secondes parties (200, 202) est attachée au tissu (106) et l'autre des premières ou secondes parties (200, 202) est associée au dispositif électrique (114) ; dans laquelle les premières et secondes parties (200, 202) sont configurées pour coopérer l'une avec l'autre afin d'attacher le dispositif électrique (114) au tissu (106) ; et pour amener la première portion conductrice et la seconde portion conductrice à former une connexion électrique. Figure 1

Description

Un connecteur électrique à utiliser avec un tissu Domaine technique de l'invention

La présente invention concerne un connecteur électrique destiné à être utilisé avec un tissu ou un article vestimentaire comprenant un tissu.

Arrière-plan technique

Les appareils électroniques sont utilisés dans de nombreuses situations différentes, tous les jours, par la plupart des individus. L'une des conditions préalables à l'utilisation d'appareils électroniques est la capacité de se connecter à d'autres ressources, soit localement, soit par l'intermédiaire d'un réseau, tel qu'Internet. La capacité d'un appareil électronique à communiquer localement ou via un réseau repose sur la connexion entre l'appareil et d'autres ressources.

Dans le domaine des textiles intelligents, de l'internet des objets textiles ou des antennes, la connexion des dispositifs électroniques à (ou à travers) un tissu pose plusieurs problèmes. Il est nécessaire de fournir des connexions pour la transmission de données et parfois une alimentation électrique pour un dispositif à travers le tissu ou une partie d'un vêtement. L'utilisation de liens câblés conventionnels et de connecteurs standards n'offre pas une fiabilité mécanique et une durabilité suffisante, et le tissu a souvent une durée de vie limitée.

L'utilisation de textiles conducteurs est une solution, mais elle reste sujette à des problèmes liés à la durabilité et à la fiabilité du signal de la connexion et du tissu, en particulier lorsque le tissu est plié ou froissé.

Il est donc nécessaire de trouver un meilleur moyen de connecter les appareils électriques aux tissus, qui soit à la fois durable, flexible et fiable.

L’invention selon au moins un de ses modes de réalisation concerne un connecteur électrique configuré pour connecter un dispositif électrique à un tissu, le connecteur électrique caractérisé en ce qu’il comprend :

une première partie comportant une première portion conductrice ;

une deuxième partie comportant une seconde portion conductrice ;

dans lequel l'une des premières ou secondes parties est attachée au tissu et l'autre des première et deuxième parties est associée au dispositif électrique ;

les première et deuxième parties étant configurées pour coopérer l'une avec l'autre afin de fixer le dispositif électrique au tissu et de réunir la première partie conductrice et la deuxième partie conductrice pour former une connexion électrique.

Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, la première et la deuxième partie forment un bouton-pression.

Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, l’une des première et deuxième partie est attachée au tissu en cousant cette partie au tissu.

Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, l'autre partie, parmi la première et la deuxième parties, est fixée au dispositif électrique.

Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, une poche en tissu est adaptée pour contenir le dispositif électrique.

Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, l'autre partie parmi les première et deuxième parties est cousue à la poche et est configurée pour établir un contact électrique entre le dispositif électrique et la poche.

Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, la première et la deuxième partie font partie d'un dispositif de fermeture pour les vêtements fabriqués avec le tissu.

Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, le connecteur électrique forme une antenne à utiliser avec le dispositif électrique.

L’invention selon au moins un de ses modes de réalisation concerne également un système comprenant un connecteur électrique tel que précédemment décrit.

L’invention selon au moins un de ses modes de réalisation concerne également un tissu comprenant un ou plusieurs connecteurs électriques ou parties de ceux-ci tel que précédemment décrit.

L’invention selon au moins un de ses modes de réalisation concerne également une poche comprenant une première partie du connecteur électrique tel que précédemment décrit et configurée pour s'engager avec une seconde partie dudit connecteur électrique située sur le tissu tel que précédemment décrit.

Brève description des figures

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :

LaFIG. 1est un schéma simplifié d'un système utilisant un connecteur selon un aspect de la présente invention ;

LaFIG. 2est un schéma simplifié du connecteur en deux vues, selon un aspect de l'invention ;

LaFIG. 3est une vue en coupe du connecteur de laFIG. 2fixé à un tissu ;

LaFIG. 4est un schéma simplifié montrant un exemple d'utilisation du connecteur des figures 2 ou 3 ;

LaFIG. 5, laFIG. 5et laFIG. 5illustrent un exemple de connexion à une antenne dipolaire selon un mode de réalisation de l’invention.

Description détaillée de l’invention

Différents aspects de différents modes de réalisations de connecteurs électriques à utiliser avec un tissu selon l’invention sont décrits plus en détail ci-dessous, en faisant référence aux dessins joints.

LaFIG. 1montre un utilisateur 100 utilisant un système de connexion électrique 102 destiné à fournir un connecteur 104 pour la transmission de données et la fourniture d'énergie à travers (ou vers) un tissu 106. Dans la présente invention, on entend par tissu, une surface constituée par un assemblage régulier ou irrégulier de fils entrelacés, tissés ou à mailles. Bien entendu, les fils peuvent être constitués de tout matériau tel que le coton, les matières synthétiques, les plastiques, les métaux, les matériaux thermoplastiques, les matériaux à mémoire de forme, et bien d’autres matériaux encore. Dans le cadre de la présente invention, le tissu peut être utilisé pour fabriquer un vêtement ou toute autre application telle que les capteurs textiles ou à base de tissu, les antennes textiles ou à base de tissu, ou tout autre dispositif ou objet pouvant comprendre un morceau de tissu.

Le connecteur 104 n'est pas représenté en tant que tel car il se trouve sous une poche 108 qui est décrite plus en détail ci-dessous. L'emplacement du connecteur 104 sur laFIG. 1est un exemple d'endroit où le connecteur peut être fixé au tissu. Quel que soit l'endroit où il est fixé, il sert à établir une connexion électrique avec un appareil ou entre plusieurs appareils en cours d'utilisation en position fermé.

Le tissu peut prendre n'importe quelle forme et, dans l'exemple illustré, il s'agit d'un vêtement 110. L'utilisateur 100 porte le vêtement 110. L'article vestimentaire 110 comprend un certain nombre de mécanismes de fermeture 112.

L'utilisateur 100 peut utiliser un ou plusieurs dispositifs électroniques ou électriques 114 connectés au tissu 106 de l'article vestimentaire 110. Dans l'exemple illustré, le dispositif électrique est situé dans la poche 108 et n'est pas représenté en tant que tel. Le ou les dispositifs électriques 114 peuvent comprendre un ou plusieurs des éléments suivants : un module de commande (non illustré), un chargeur ou un module d'alimentation (non illustré), un dispositif mobile 116 tel qu'un téléphone ou un autre dispositif informatique, un ou plusieurs accessoires 118 tels que des écouteurs et/ou une antenne (non illustrée). Un ou tous ces éléments peuvent être connectés au connecteur 104.

Le connecteur 104 peut être utilisé pour former la connexion d'un appareil électrique 114, entre un appareil et un autre, ou pour fixer l'appareil électrique au tissu 106. Par exemple, le connecteur 104 peut être utilisé pour connecter un appareil mobile 116 et un chargeur via une connexion directe du connecteur 104 ou par une connexion par induction entre l'appareil mobile et le chargeur. Le chargeur peut être placé dans la poche ou ailleurs, en fonction de la disposition du système.

Selon un autre aspect de l’invention, le connecteur 104 est configuré pour assurer la connexion entre une antenne et un autre dispositif. Dans ce cas, le connecteur 104 peut également être adapté pour faire office d'antenne, comme décrit plus en détail ci-dessous.

Le connecteur 104 est configuré pour établir une connexion électrique requise par l'utilisateur à travers ou vers le tissu 106. Le connecteur 104 comprend deux parties qui coopèrent l'une avec l'autre pour former la connexion électrique et, le cas échéant, une fermeture pour l'article vestimentaire 110.

Dans certaines réalisations, le connecteur 104 se présente sous la forme d'un bouton-pression, comme illustré et décrit dans les figures 2 et 3 ci-dessous, et comprend deux parties 200 et 202 d'un bouton-pression ou d'une fermeture à pression. Chaque partie 200, 202 du bouton-pression est configurée pour établir la connexion électrique susmentionnée avec un ou plusieurs dispositifs électriques. Une première partie 200 comprend une portion s'étendant vers le haut 204 ayant un profil de section transversale égal et opposé à un trou correspondant 206 sur une seconde partie 202.

Les deux parties 200 et 202 sont mises en contact et coopèrent en appliquant une pression ou une force de fermeture sur l'une ou les deux parties pour engager de manière amovible la partie en extension 204 dans le trou 206 de telle sorte qu'elle ne se désengage pas sans l'application d'une autre force dans la direction opposée à la force de fermeture. En fermant les deux parties, une connexion électrique est établie entre au moins une partie de la première et de la deuxième partie 200 et 202, complétant ainsi la connexion électrique à travers le tissu. La position finale des pièces par rapport au tissu est illustrée à laFIG. 3. D'autres façons de coudre ou de relier les pièces d'assemblage au tissu peuvent également être utilisées.

LaFIG. 3montre un connecteur fermé 104 fixé à travers le tissu 106. Les différents côtés du connecteur 104 sont connectés de manière connue au(x) dispositif(s) électrique(s) 114. Dans l'exemple illustré, il peut s'agir de fils 300 ou du tissu lui-même s'il est conducteur.

Le connecteur 104 peut comprendre un seul bouton-pression ou plusieurs boutons-pression disposés en réseau, agissant comme un connecteur multipoint pour un seul dispositif électrique 114 à travers le tissu 106. Le connecteur 104 peut être cousu à l'article vestimentaire 110 à l'aide d'un fil conducteur (non illustré) à travers les trous 208 et 210 autour du bord des première et deuxième parties 200 et 202 respectivement. Le tissu 106 peut être conducteur ou isolant selon le cas d'utilisation.

Chaque partie 200 et 202 du connecteur 104 peut être connectée entre deux dispositifs électroniques via le fil conducteur, le tissu (s'il est conducteur) ou autre. Lorsque deux parties 200 et 202 du connecteur 104 sont engagées, la connexion électrique se produit et lorsque les parties 200 et 202 sont désengagées, le dispositif électrique est déconnecté du tissu 106 et/ou de tout autre dispositif électrique connecté. Par conséquent, le dispositif électrique 114 peut effectivement s'interfacer ou se connecter au tissu 106 en engageant le connecteur 104.

L'invention peut être étendue aux antennes textiles, qui peuvent alors être connectées à une carte électronique radio ou micro-ondes par le connecteur 104. Comme le montre laFIG. 4, une antenne 400 fonctionnant dans une bande de fréquence donnée peut être reliée par deux connecteurs 104 à une carte 402 émettant et/ou recevant des signaux. Il est ainsi possible de réaliser un dispositif textile électronique complet ayant une fréquence de connexion prédéterminée au moyen d'une pochette textile 404 qui est clipsée sur le tissu par les connecteurs 104. Il s'agit essentiellement d'une pochette "à clipser" 404 qui peut être connectée au tissu ou à un vêtement à n'importe quel endroit et assurer la fonctionnalité de l'antenne. Différents dispositifs électriques peuvent être utilisés en conjonction avec la poche en les plaçant dans la poche ou en les connectant à l'antenne 400 d'une manière différente et à un endroit différent.

Selon un mode de réalisation de l’invention, la poche est fabriquée en tissu non conducteur de l’électricité. La poche peut aussi être fabriquée en tissu conducteur ou partiellement conducteur par exemple afin de former des constituants d’une antenne (élément rayonnant, plan de masse, …). On utilise par exemple pour ce faire des fibres conductrices 406 intégrée dans la trame du tissu de la poche. L'antenne peut alors être connectée à un dispositif nécessitant l'accès l’antenne grâce à un connecteur qui est un bouton pression selon l’invention.

Il est à noter que la poche peut ne pas comporter d'antenne et être utilisée comme support pour le dispositif électrique, quel qu'il soit. Dans ces exemples, la poche peut être faite d'un matériau non conducteur tel que du coton et un bouton pression selon l’invention peut servir de connecteur pour passer des alimentations ou des signaux de communication par exemple.

Le connecteur 104 peut être fabriqué dans n'importe quel matériau conducteur d'électricité pour au moins une de ses portions qui forme une portion conductrice d'électricité. Par exemple un tel connecteur 104 peut comprendre au moins une portion non conductrice de l’électricité. Parmi les exemples de matériaux conducteurs appropriés, il y a les matériaux à base d’acier inoxydable, par exemple les aciers inoxydables, le bronze ou les alliages comprenant du bronze ou tout autre métal comme par exemple le cuivre, l’argent, le platine, le nickel et l’or. Il est à noter que les différents matériaux ont des caractéristiques électriques et des réponses en fréquences différentes. En choisissant une certaine forme et un certain matériau, le connecteur peut aussi permettre d’alimenter une antenne. Par exemple, dans le cas d’une antenne de type dipôle, l’alimentation en signal électromagnétique peut se faire en connectant chaque brin du dipôle respectivement à une masse et à une âme d’un câble coaxial (chacun étant à un potentiel électrique distinct). Des boutons pression selon l’invention peuvent être mis en œuvre pour connecter la masse et l’âme du câble coaxial (ou d’une piste radiofréquence d’une carte électronique) à chacun des deux brins du dipôle. Ainsi un bouton pression ou connecteur 104 selon l’invention peut permettre de transmettre des signaux d’alimentation électrique, des signaux électromagnétiques d’information ou même des signaux électromagnétiques pour les applications radiocommunication et tout système de liaison sans fil.

Les figures 5a à 5c illustrent un exemple de connexion à une antenne dipolaire selon un mode de réalisation de l’invention.

Dans un autre cas d'utilisation, le tissu peut former une piste de ruban radiofréquence (RF) comportant des connecteurs 104 entre les différents dispositifs qui y sont connectés. Par exemple, la connexion de différentes couches d'un circuit intégré carte à carte. Dans de tels exemples, la résistance globale du connecteur peut être minimisée pour être aussi proche que possible de 0 ohm. Cet objectif peut être atteint en sélectionnant le matériau à partir duquel le connecteur est fabriqué. On peut par exemple choisir le cuivre. Selon un autre exemple, l’acier inoxydable peut être choisi.

Le connecteur 104 selon la présente invention peut être utilisé non seulement comme connecteur électrique, mais aussi comme dispositif de fermeture 112 pour le vêtement 110. Par exemple, comme le montre laFIG. 1, le mécanisme de fermeture 112 peut comprendre au moins un connecteur 104.

Comme le dispositif électrique peut être retiré du tissu en défaisant simplement le connecteur ou le bouton-pression 104, le tissu peut être lavé sans compromettre le dispositif électrique fixé par le connecteur 104.

Le connecteur est représenté sous la forme d'un bouton-pression, mais il sera apprécié qu'un avantage technique similaire puisse être fourni par différentes formes de connecteur. Le connecteur est idéalement une fixation en deux parties, dont chacune comprend au moins une partie conductrice d'électricité et où les parties conductrices sont configurées pour former une connexion conductrice amovible lorsqu'elles sont en contact l'une avec l'autre. Parmi les exemples, on peut citer les crochets et les œillets ou les boutons comportant des parties conductrices et des boutonnières conductrices à mouvement alternatif. Ces dernières peuvent être réalisées en cousant la boutonnière avec du fil conducteur. Une autre connexion pourrait être réalisée à l'aide d'une fixation de type Velcro (marque déposée) qui comprend des fils conducteurs entrelacés avec la structure à crochets et à boucles de celle-ci.

La manière dont le connecteur se ferme peut-être différente des exemples décrits ci-dessus et est faite de telle sorte que les parties conductrices de chaque partie sont en contact l'une avec l'autre dans un état (par exemple, fermé) et séparées l'une de l'autre dans un second état (par exemple, ouvert).

La description ci-dessus comprend divers cas d'utilisation, qui ne sont donnés qu'à titre d'exemple, et de nombreuses autres utilisations peuvent être envisagées.

Le tissu pour lequel le connecteur est utilisé peut également varier et comprendre à la fois des matériaux conducteurs et non conducteurs. Le tissu peut être tissé, non tissé, tricoté ou formé d'une autre manière. Si le tissu est conducteur, au moins certains des fils seront fabriqués à partir d'un matériau conducteur d'électricité.

Il est évident qu'il existe de nombreuses variantes des caractéristiques décrites ci-dessus, qui entrent dans le champ d'application de la présente invention

Liste de signes de référence

100 utilisateur

102 système de connexion électrique

104 connecteur

106 tissu

108 poche

110 vêtement

112 fermeture

114 dispositif électronique ou électrique

116 dispositif mobile

118 accessoire

200 partie d'un bouton-pression ou d'une fermeture à pression

202 partie d'un bouton-pression ou d'une fermeture à pression

204 haut

206 trou

208 trou

210 trou

400 antenne

402 carte

404 pochette textile

Claims (11)

1. Connecteur électrique (104) configuré pour connecter un dispositif électrique (114) à un tissu (106), le connecteur électrique (104) caractérisé en ce qu’il comprend :
   une première partie (200) comportant une première portion conductrice ;
   une deuxième partie (202) comportant une seconde portion conductrice ;
   dans lequel l'une des premières ou secondes parties est attachée au tissu (106) et l'autre des première et deuxième parties (200, 202) est associée au dispositif électrique (114) ;
   les première et deuxième parties (200, 202) étant configurées pour coopérer l'une avec l'autre afin de fixer le dispositif électrique (114) au tissu (106) et de réunir la première partie conductrice et la deuxième partie conductrice pour former une connexion électrique.
2. Connecteur électrique (104) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première et la deuxième partie (200, 202) forment un bouton-pression.
3. Connecteur électrique (104) selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l’une des première et deuxième partie (200, 202) est attachée au tissu en cousant cette partie au tissu (106).
4. Connecteur électrique (104) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'autre partie, parmi la première et la deuxième parties (200, 202), est fixée au dispositif électrique (114).
5. Connecteur électrique (104) selon les revendications précédentes, caractérisé en ce qu’une poche (108) en tissu est adaptée pour contenir le dispositif électrique (114).
6. Connecteur électrique (104) de la revendication 4 et la revendication 5, caractérisé en ce que l'autre partie parmi les première et deuxième parties (200, 202) est cousue à la poche (108) et est configurée pour établir un contact électrique entre le dispositif électrique (114) et la poche (108).
7. Connecteur électrique (104) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première et la deuxième partie (200, 202) font partie d'un dispositif de fermeture pour les vêtements fabriqués avec le tissu (106).
8. Connecteur électrique (104) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le connecteur électrique (104) forme une antenne (400) à utiliser avec le dispositif électrique (114).
9. Système (102) comprenant un connecteur électrique (104) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
10. Tissu (106) comprenant un ou plusieurs connecteurs électriques (104) ou parties de ceux-ci selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
11. Poche (108) comprenant une première partie (200) du connecteur électrique (104) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 et configurée pour s'engager avec une seconde partie (202) dudit connecteur électrique (104) située sur le tissu (106) selon la revendication 10.