Brevet FR2665815A1 — publié le 19920214

La présente invention concerne un dispositif de chauffage à circuit souple, notamment destiné à des gants, des semelles et des chaussures. Plus précisément, l'invention concerne un organe de chauffage sous forme d'un tronçon allongé de câble souple ayant une base isolante portant plusieurs bandes conduc- trices 30, le tout étant en une seule pièce L'organe de chauffage est utilisé comme élément rapporté dans des articles d'habillement tels qu'une chaussure, une botte ou un gant, et comporte une alimentation, un interrupteur de commande et des configurations de bandes qui suppriment les déformations et protègent la structure de l'organe de chauffage lors de la flexion du circuit. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en élévation d'une chaussure montante ayant un organe de chauffage à circuit souple, selon l'invention, placé à l'intérieur; la figure 2 est une vue agrandie en plan de l'organe de chauffage à circuit souple représenté associé à la chaussure de la figure 1; la figure 3 est analogue à la figure 1 mais repré- sente l'organe de chauffage à circuit souple selon l'inven- tion incorporé à une chaussure montante et comprenant une alimentation rechargeable; les figures 4 a et 4 b représentent une semelle de chaussure qui peut être utilisée avec l'organe de chauffage à circuit souple selon l'invention; la figure 5 est une coupe partielle de la semelle représentée sur la figure 4 et contenant l'organe perfec- tionné de chauffage à circuit souple selon l'invention; la figure 6 est une vue schématique en plan d'un autre exemple d'organe de chauffage à circuit souple incorporé à un article d'habillement sous forme d'un élément rapporté destiné à être introduit dans un gant; et la figure 7 représente un circuit électrique d'ali- mentation en énergie de l'organe de chauffage selon l'invention. Sur la figure 1, une chaussure montante porte la référence 10 et comporte une empeigne 11 et une semelle 12 qui aboutit à une première extrémité à une pointe et à l'autre extrémité à un talon 13 L'organe de chauffage à circuit souple selon l'invention est repéré par la réfé- rence générale 14 et il comporte un tronçon de matériau isolant dans lequel sont enrobées plusieurs bandes conduc- trices de l'électricité qui sont espacées afin qu'une mince couche ou un mince film de matière plastique enrobe les bandes conductrices, le circuit souple ayant une construc- tion en une seule pièce et pouvant facilement être plié sur lui-même sans se rompre et sans rupture des conducteurs électriques Le câble ou circuit souple comporte plusieurs conducteurs électriques parallèles et distants tels que repérés par les références 15 et 16 sur la figure 2 et qui sont portés entre des feuilles de matière plastique consti- tuant un isolement, si bien que l'isolement sépare les conducteurs adjacents et les maintient en position les uns par rapport aux autres dans un élément ou article en une seule pièce. On se réfère maintenant plus précisément à la figure 2; les conducteurs électriques du circuit souple 14 constituent des lignes d'alimentation placées dans le tronçon médian ou la partie centrale du circuit comme indiqué de façon générale par la référence 17, et ils aboutissent à une extrémité, constituant une pointe, ayant un trajet sinueux ou replié formé par des conducteurs parallèles constituant un dessin de boucles parallèles portant la référence générale 18 La partie ou région de pointe est repérée par la référence 20 et une ligne de pliage est repérée par la référence 21 si bien que l'organe de chauffage peut être replié sur lui-même afin que la zone de la pointe soit en appui sur une partie du tronçon médian 17 La région pliée apparaît sur la figure 1 sur laquelle la partie de pointe 20 est placée sous les orteils et éventuellement sous la plante du pied de l'utilisateur lorsque la chaussure montante 10 est portée Il faut se rappeler que l'organe 14 de chauffage est pratiquement plat et a une faible épaisseur ou est mince, et que chaque bande conductrice est plate et a une épaisseur très réduite par rapport au diamètre des fils des organes classiques de chauffage. La partie de talon de l'organe 14 de chauffage est repérée par la référence 22 et elle est disposée dans le talon de la chaussure comme représenté sur la figure 1. L'énergie nécessaire à l'organe de chauffage est transmise par des batteries 23 d'accumulateurs ou des piles qui peuvent être incorporées au talon 13 de la chaussure ou, le cas échéant, une alimentation séparée 24 peut être portée de façon amovible le long du bord de la partie supérieure de la chaussure, des conducteurs électriques étant connec- tés aux lignes 15 et 16 d'alimentation de l'organe de chauffage Dans de nombreux cas, l'alimentation peut être supportée par l'organe 14 de chauffage à circuit souple lui-même, comme le suggère la figure 2, et un interrupteur peut être incorporé. On se réfère maintenant à la figure 3; la chaussure montante 10 a une alimentation externe 19 qui est supportée de façon amovible au bord de la chaussure par une agrafe 29 En conséquence, il faut noter que l'organe de chauffage à circuit souple selon l'invention est un ensemble séparé qui est solidaire de son alimentation et des éléments de chauffage si bien que l'organe de chauffage peut être introduit à l'intérieur de la chaussure afin qu'il soit en appui à la face supérieure de la semelle 12 Comme l'organe de chauffage est composé d'un circuit souple ayant de minces bandes conductrices, les déplacements et les contraintes appliqués normalement par le pied de l'uti- lisateur lors de l'utilisation pendant la marche ou la course ne provoquent pas un affaiblissement des bandes conductrices comme dans le cas o des fils classiques d'alimentation sont utilisés Les bandes conductrices sont étroites et de faible épaisseur si bien que les mouvements de flexion et de courbure sont facilement absorbés sans apparition de contraintes. On se réfère maintenant aux figures 4 a, 4 b et 5. Selon l'invention, l'organe de chauffage 14 peut être utilisé en combinaison avec une semelle interne ou d'amor- tissement comme représenté sur les figures 4 a et 4 b La figure 4 a représente une semelle 26 ayant une face supé- rieure comportant des perforations 27 permettant la venti- lation assurant l'absorption et le transfert d'humidité. Cependant, la face inférieure de la semelle 26 a une surface continue 28 qui n'est pas perforée La couche perforée 27 et la couche non perforée 28 sont collées de part et d'autre d'une couche interne de "Néoprène" portant la référence 30 sur la figure 5 La figure 5 indique aussi que l'organe 14 de chauffage comprend un matériau isolant qui entoure les bandes conductrices, une bande conductrice étant repérée par la référence 31 La couche interne 30 a un effet d'amortissement et elle constitue aussi un isole- ment thermique résistant à des températures très basses, aussi faibles que -50 'C En outre, la semelle supporte le pied et peut constituer un agent correcteur de légères imperfections orthopédiques naturelles, avec déplacement suivant les axes X, Y et Z Lorsque la semelle 26 à plu- sieurs couches est combinée à la chaussure montante, les propriétés isolantes de la chaleur et du froid sont très importantes En outre, en combinaison avec l'épaisseur d'une chaussure montante ou non, la semelle donne un isolement important contre un choc électrique étant donné qu'il existe une couche importante 30 entre le corps de l'utilisateur et la masse L'organe 14 de chauffage à circuit ou câble souple est placé à la pointe de la semelle 26 de manière que la partie de pointe 20 soit en appui à la partie supérieure et les conducteurs électriques sont repliés autour de l'axe 21 Etant donné la faible épaisseur et la largeur des bandes conductrices individuelles, le pliage peut être réalisé sans coupure des bandes conduc- trices au niveau de la ligne de pliage, sans application de contraintes à ces bandes et sans fatigue de celles-ci. On se réfère maintenant plus précisément à la figure 6 qui représente un élément rapporté pour gant, repéré par la référence générale 32, et qui comporte un manchon isolant 33 ayant la forme générale d'un gant et dans lequel les bandes conductrices sont enrobées de manière que la réalisation sous forme d'un circuit souple soit possible. Dans ce mode de réalisation, les lignes d'alimentation sont repérées par les références 34 et 35, avec des bandes conductrices en forme de boucles qui se recouvrent, dis- posées le long des parties de doigt de l'élément rapporté et repliées sur elles-mêmes afin qu'elles forment un trajet électrique continu Une telle configuration de boucle pour les bandes conductrices est repérée par la référence 36 Il faut noter en particulier que chaque bande conductrice forme un trajet régulier, par exemple sinusoïdal, afin que, pendant la flexion de la main de l'utilisateur introduite dans l'élément 32, les contraintes soient relaxées La référence 37 désigne un emplacement de relaxation des contraintes et la référence 38 aussi Ces configurations de raccordement assurant la relaxation des contraintes sont placées stratégiquement aux endroits des articulations de la main En outre, une alimentation 39 peut être incorporée et peut comprendre une batterie d'accumulateurs ou des piles L'alimentation 39 a des bornes destinées à coopérer avec les bornes formées aux extrémités des bandes conduc- trices 34 et 35 lorsque l'élément rapporté de gant est porté par un utilisateur Il faut aussi noter que l'élément rapporté 32 est destiné à être placé dans un gant classique et qu'il n'est pas recommandé de l'utiliser seul comme gant En conséquence, la matière isolante 33 est extrême- ment mince et analogue à un film dont l'épaisseur est suffisante pour assurer l'isolement électrique compte tenu de la faible tension appliquée aux bandes conductrices. En outre, l'alimentation 39 peut comprendre un circuit à retard et un interrupteur convenable, comme le circuit portant la référence 40 sur la figure 2. Dans les configurations de bandes électriques for- mant des boucles placées à la partie de pointe 20 de la figure 2 et dans la partie en forme de boucle à bandes conductrices de chacun des doigts de l'élément rapporté 32, les bandes sont parallèles de façon générale aux lignes de forces appliquées à la chaussure ou au gant porté par un utilisateur En conséquence, les lignes du circuit ont la même direction que la force physique ou charge appliquée à l'organe de chauffage à circuit souple. On considère maintenant plus en détail la figure 7; le circuit 40 qui y est clairement représenté comporte une alimentation 41 destinée à être reliée à un circuit sinueux destiné à consommer le courant de l'organe de chauffage La résistance du circuit sinueux peut être modifiée sélecti- vement par enlèvement d'une petite partie du matériau constituant une partie de la résistance du circuit sinueux. Par exemple, plusieurs couches épaissies telles qu'une couche conductrice 43, peuvent être attaquées sélectivement lorsque le matériau peut être retiré chimiquement de manière que la résistance de la totalité du circuit sinueux prenne la valeur voulue Une lampe-témoin 44 indique l'état de fonctionnement lorsque le circuit de chauffage est fermé L'interrupteur 25, lorsqu'il est en position d'ouverture, représente un circuit de charge lorsqu'un transformateur rechargeable 45 est connecté à un circuit d'alimentation par un connecteur coaxial 46 L'interrupteur est de type manuel et peut être commandé par l'utilisa- teur Une résistance de charge 47 est aussi incorporée au circuit de la lampe-témoin. On peut noter que l'invention concerne un organe de chauffage pour article d'habillement qui n'est pas sensible à la fatigue ni aux contraintes, qui provoque normalement une cassure, une rupture ou une déchirure des conducteurs électriques, ceci étant dû essentiellement au fait que l'invention met en oeuvre un câble ou circuit souple comprenant des bandes conductrices qui sont larges et plates en plan et très minces en coupe si bien que les conducteurs peuvent être repliés autour d'autres objets sans rupture ni fatigue En outre, le dessin formé par les bandes conductrices de l'électricité est aligné sur les lignes de force physique si bien que la plus grande partie des contraintes s'exercent parallèlement à la direction des bandes électriques Le câble souple est complété par enrobage des bandes conductrices dans un matériau isolant, par exemple une matière plastique Cette dernière doit être souple et non rigide afin qu'elle se courbe ou se déplace sous l'action des forces appliquées L'alimentation peut être assurée par des piles ou des batteries d'accumula- teurs Le circuit à lampe-témoin peut comprendre une diode photoémissive comme décrit précédemment, et la valeur de la résistance du circuit sinueux 42 de l'organe de chauffage peut être facilement réglée Par exemple, cette résistance peut être comprise entre 0,92 et 1, 22 Q La résistance de charge 47 peut avoir une valeur de 470 Q. L'organe de chauffage à circuit souple est destiné à être en coopération avec un article d'habillement dans lequel il est introduit Par exemple, le circuit souple peut être constitué par la semelle d'une chaussure montante ou non ou peut avoir la forme d'un gant, afin qu'il soit introduit dans une chaussure ou un gant selon le cas En outre, il faut noter que, lorsqu'une semelle 26 est uti- lisée, plusieurs profils représentant différentes pointures de chaussures peuvent être délimités à la face supérieure, l'utilisateur pouvant découper la semelle à la pointure particulière voulue avant la combinaison à l'organe de chauffage à circuit souple La semelle et l'organe de chauffage combinés, lorsqu'ils sont à une dimension conve- nable, peuvent être placés dans la chaussure de pointure considérée. REVENDICATION Organe de chauffage à circuit souple, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: un tronçon allongé d'un câble souple ayant une bande conductrice ( 18) formant un dessin continu, enrobée dans une matière isolante, la bande conductrice ( 18) ayant ses extrémités opposées qui aboutissent à des contacts électriques, et ayant, sur la plus grande partie de sa longueur, des lignes conductrices rectilignes et parallèles distantes et fixes aboutissant au dessin continu formé par la bande conductrice, le dessin formé par la bande conductrice comprenant plusieurs tronçons rectilignes ( 15, 16) et une série de boucles ( 18) disposées à des endroits déterminés à l'extré- mité du câble souple, et le câble souple ayant une configuration correspon- dant à un article d'habillement afin que le câble souple puisse être introduit temporairement dans cet article.