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JP2023037528A - Expandable electric wire, processed fabric for clothing having expandable electric wire, clothing, system using clothing - Google Patents

Expandable electric wire, processed fabric for clothing having expandable electric wire, clothing, system using clothing Download PDF

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JP2023037528A
JP2023037528A JP2021144342A JP2021144342A JP2023037528A JP 2023037528 A JP2023037528 A JP 2023037528A JP 2021144342 A JP2021144342 A JP 2021144342A JP 2021144342 A JP2021144342 A JP 2021144342A JP 2023037528 A JP2023037528 A JP 2023037528A
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JP
Japan
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clothing
electric wire
conductive
fibers
stretchable
Prior art date
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Pending
Application number
JP2021144342A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
正雄 中島
Masao Nakajima
拓也 武藤
Takuya Muto
一郎 網盛
Ichiro Amimori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xenoma Inc
Original Assignee
Xenoma Inc
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Publication date
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Abstract

To provide an expandable electric wire having superior expansion durability and clothing having the expandable electric wire with regard to the thin expandable electric wire in which conductive fibers obtained by coating conductive material on fibers are wound around the circumference of an expandable core material and additionally an insulating coating part is wound around the circumference thereof.SOLUTION: The present invention is an expandable electric wire in which a conductive coating part 102 is wound around the circumference of an expandable core material 101 and additionally an insulating coating part 103 is wound around the circumference thereof. The expandable electric wire 100 satisfying 0.80<L2/L1<1.00 when length of the expandable electric wire is L1 and length after removing the insulating coating part 103 from the expandable electric wire is L2, and clothing, fabric for clothing, and system using clothing that have the expandable electric wire are provided.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、伸縮性電線、及び伸縮性電線を備える衣類用加工生地、衣類、衣類を用いたシステムに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an elastic wire, a fabric for clothing provided with the elastic wire, clothing, and a system using the clothing.

近年、生地上に電子回路を形成して、人体の動き等の生体情報を得たり、人体に電気刺激等を与えたりする衣類であるスマートアパレルが注目を集めている。生地は従来の電子基板とは異なり、伸びることができる。また、衣類は洗濯が必要なため、生地上に敷設する電線は高い伸縮性と伸縮耐久性が要求される。さらに、生地上に複数本の電線を敷設するにあたり、電線同士が触れた際にショートしたり、洗濯時に摩耗してしまったりすることから、電線の絶縁被覆は必要である。 2. Description of the Related Art In recent years, attention has been focused on smart apparel, which is clothing that obtains biometric information such as movement of the human body by forming an electronic circuit on a fabric, and provides electrical stimulation to the human body. The fabric can stretch, unlike conventional electronic boards. In addition, since clothes need to be washed, the wires laid on the fabric are required to have high elasticity and durability. Furthermore, when laying a plurality of electric wires on the fabric, the electric wires need to be coated with insulation because the electric wires may be short-circuited when they come into contact with each other, or they may be worn during washing.

特許文献1には、伸縮自在な芯材の外周に、複数の銀めっき導電性繊維の撚糸を複数本用いて伸縮自在な組紐状あるいは綾織り状に形成した導電性被覆部を備える伸縮性電線や、伸縮自在な芯材の外周に、複数の銀めっき導電性繊維の撚糸を巻きつけた伸縮性電線が記載されている。また、伸縮性電線の絶縁被覆に関しては、電線の外周にゴムや塩化ビニール製等の軟質合成樹脂からなる絶縁性被覆部を形成する方法が記載されている。さらに、伸縮性電線を絶縁被覆する一般的な方法として、袋状の伸縮性織物の中に通す方法も知られている。 Patent Document 1 discloses an elastic wire provided with a conductive coating formed in a stretchable braid or twill shape by using a plurality of twisted yarns of a plurality of silver-plated conductive fibers on the outer periphery of a stretchable core material. , and an elastic electric wire in which a plurality of strands of silver-plated conductive fibers are wound around an elastic core material. As for the insulating coating of the stretchable electric wire, a method of forming an insulating coating made of soft synthetic resin such as rubber or vinyl chloride on the outer periphery of the electric wire is described. Furthermore, as a general method of insulating and covering an elastic wire, a method of passing it through a bag-like elastic fabric is also known.

特許文献2には、伸縮可能な芯材の外周に細線の集合線からなる導体線を捲回及び/又は巻きつけた導電性被覆部と、さらにその導電性被覆部の外周に絶縁性繊維を巻きつけた絶縁被覆部を備える伸縮性電線が記載されている。さらに、特許文献2の伸縮性電線の伸長性や伸縮耐久性を改良する手段として、特長的な芯材を用いる特許文献3や、芯材と導電性被覆部又は導電性被覆部と絶縁性被覆部の摩擦力を規定した特許文献4が開示されている。 In Patent Document 2, a conductive coating portion in which a conductor wire composed of a bundle of fine wires is wound and/or wound around the outer periphery of an expandable core material, and an insulating fiber is further provided on the outer periphery of the conductive coating portion. A stretchable wire with wrapped insulation is described. Furthermore, as a means for improving the extensibility and stretching durability of the elastic wire of Patent Document 2, Patent Document 3 using a characteristic core material, a core material and a conductive coating or a conductive coating and an insulating coating Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200003 discloses the frictional force of the part.

特許文献2~4の伸縮電線の導電性被覆部の形成方法に関して、導電性被覆部は、伸縮可能な芯材を引っ張りながら導体線を巻きつけることが好ましいことが記載されている。特許文献2~4の全ての実施例は2.0~2.6倍で引っ張ることが記載されており、伸縮性及び伸縮耐久性の高い物として取り上げられている一方で、特許文献4の比較例3は、1.3倍となっており、伸縮性及び伸縮耐久性の低い代表例として記載されている。伸縮可能な芯材を引っ張りながら、導体線を巻きつけることにより、引っ張ったテンションが解放されたときに、導電性被覆部が蛇腹状に縮むことで伸縮性の高い電線を作製することができる。したがって、伸縮性の高い電線を形成するために、伸縮可能な芯材を引っ張りながら、導体線を巻きつけることは、当業者にとっての常識であった。 Regarding the method of forming the conductive coating portion of the stretchable electric wire in Patent Documents 2 to 4, it is described that the conductive coating portion is preferably wound with the conductor wire while pulling the stretchable core material. All the examples of Patent Documents 2 to 4 are described to be pulled by 2.0 to 2.6 times, and are taken up as products with high elasticity and stretch durability, while Patent Document 4 is compared. Example 3 is 1.3 times higher and is described as a representative example of low stretchability and stretch durability. By winding the conductor wire while pulling the stretchable core material, the conductive coated portion shrinks like a bellows when the pulled tension is released, making it possible to manufacture a highly stretchable electric wire. Therefore, it was common sense for those skilled in the art to wind a conductor wire while pulling a stretchable core material in order to form a highly stretchable wire.

次に、特許文献2~4の伸縮電線の絶縁性被覆部の形成方法に関しても、導電性被覆部と同様、導体線が巻かれた芯材を引っ張りながら絶縁性繊維を巻きつけることが好ましいことが記載されている。特許文献2~4の全ての実施例で1.8~2.0倍で引っ張ることが記載されており、さらに、特許文献5の実施例でも1.5~3.0倍で引っ張ることがよいことも記載されている。その一方で、特許文献4の比較例3は、導電性被覆部と同様、1.2倍となっており、伸縮性及び伸縮耐久性の低い代表例として記載されている。したがって、伸縮性の高い電線を形成するために、導体線を巻きつけた芯材を少なくとも1.5倍以上で引っ張りながら、絶縁性繊維を巻きつけて絶縁性被覆部を形成することも、当業者にとっての常識であった。 Next, regarding the method of forming the insulating coating portion of the stretchable electric wire of Patent Documents 2 to 4, it is preferable to wind the insulating fiber while pulling the core material around which the conductor wire is wound, as in the case of the conductive coating portion. is described. All the examples of Patent Documents 2 to 4 describe pulling by 1.8 to 2.0 times, and the examples of Patent Document 5 should also be pulled by 1.5 to 3.0 times. is also described. On the other hand, Comparative Example 3 of Patent Document 4 is 1.2 times as large as the conductive coating, and is described as a representative example of low stretchability and stretch durability. Therefore, in order to form an electric wire with high elasticity, it is also possible to form an insulating coating by winding insulating fibers while pulling a core material around which a conductor wire is wound by at least 1.5 times. It was common knowledge for entrepreneurs.

特開平09-288912号公報JP-A-09-288912 WO2008/078780号公報WO2008/078780 特開2009-301880号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-301880 特開2010-40337号公報JP 2010-40337 A 特開昭61-290603Japanese Patent Laid-Open No. 61-290603

スマートアパレルの耐用日数を改良するためには、上記のとおり、生地の伸長や洗濯に対してより高い耐久性を有する伸縮性電線が必要となる。また、全身の動きを計測したり、筋肉を同時に電気刺激したりするなどスマートアパレルに要求される機能が増えるに伴い、伸縮性電線を高密度に敷設できる必要がある。さらに、伸縮性電線を高密度に敷設する際、伸縮性電線の剛性が高いと着心地に悪影響を与えるため、柔らかい伸縮性電線を敷設する必要がある。 To improve the lifespan of smart apparel, as described above, stretchable wires with greater resistance to fabric stretching and laundering are needed. In addition, as the functions required for smart apparel increase, such as measuring the movement of the whole body and electrically stimulating muscles at the same time, it is necessary to be able to lay elastic wires at high density. Furthermore, when laying stretchable wires at a high density, it is necessary to lay soft stretchable wires because high rigidity of the stretchable wires adversely affects wearing comfort.

前記特許文献1は、絶縁被覆用の材料として樹脂を用いているが、樹脂形成する際のピンホールが課題であり、ピンホールをなくそうとすると樹脂が分厚くなってしまう。このため、分厚い樹脂によって電線が硬くなり伸長性が低く、また、電線も太くなってしまうため高密度に電線を敷設することができない。袋状の伸縮性織物の中に通す絶縁被覆方法は、樹脂のように伸縮性の阻害はないものの、袋を通すためのスペースが必要になるため、樹脂同様に電線が太くなってしまう問題がある。また、前記特許文献2~4は、導電性被覆部の外周に絶縁繊維を巻きつけて絶縁性被覆部を形成するため、電線が太くなることについては問題ない。ただし、従来の電線の素材として用いられる銅やアルミニウムなどの導電材料そのものを細線化した剛性の高い繊維を含む素材で導電性被覆部を形成するため、電線を高密度に敷設したスマートアパレルは着心地に問題がある。 In Patent Document 1, resin is used as a material for insulating coating, but pinholes in forming the resin are a problem, and attempts to eliminate pinholes make the resin thick. For this reason, the thick resin makes the wires hard and less extensible, and the wires also become thicker, so that the wires cannot be laid at a high density. The insulation coating method, which is passed through a bag-like stretchable fabric, does not impede stretchability like resin does, but it requires a space for the bag to pass through, so there is a problem that the wire becomes thicker like resin. be. Further, in Patent Documents 2 to 4, since the insulating coating is formed by winding the insulating fiber around the outer periphery of the conductive coating, there is no problem with the wire becoming thicker. However, since the conductive covering part is made of a material that contains highly rigid fibers that are made by thinning the conductive materials themselves such as copper and aluminum, which are used as materials for conventional electric wires, smart apparel with high-density electric wires cannot be worn. I have a problem with comfort.

そこで、本発明の解決すべき課題として、伸縮可能な芯材の外周に繊維に導電材料を被覆した導電性繊維を巻きつけ、さらにその外周に絶縁性被覆部を巻きつけた細い伸縮性電線に関して、より伸縮耐久性に優れた伸縮性電線及び前記伸縮性電線を備えた衣類を提供することとした。 Therefore, as a problem to be solved by the present invention, a thin stretchable electric wire is obtained by winding a conductive fiber coated with a conductive material on the outer periphery of a stretchable core material, and further winding an insulating coating on the outer periphery of the conductive fiber. , to provide a stretchable electric wire which is more excellent in stretching durability, and clothing provided with the stretchable electric wire.

上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を行った結果、従来技術では常識と考えていた導電性繊維を巻きつける際に、伸縮可能な芯材を引っ張ることは踏襲する一方で、絶縁性被覆部を巻きつける際に、導電性繊維を巻きつけた芯材をほとんど引っ張らない低テンション状態にすることで、伸縮性電線の伸縮耐久性が飛躍的に向上することを見出した。また、前記導電性繊維を巻きつけた芯材の伸長倍率が大きいほど、絶縁性被覆部を剥がした後の電線長が短くなることを確認し、本発明を完成させるに至った。 In order to solve the above problems, the present inventors conducted extensive studies and found that, while following the stretching of the stretchable core material when winding the conductive fiber, which was considered common sense in the prior art, They found that the stretch durability of the stretchable electric wire is dramatically improved by setting the core material around which the conductive fiber is wound to a low tension state in which the core material around which the conductive fiber is wound is hardly pulled when the insulating coating is wound. In addition, the inventors have confirmed that the greater the elongation ratio of the core material around which the conductive fibers are wound, the shorter the length of the electric wire after the insulating coating is removed, leading to the completion of the present invention.

本発明の一実施形態に係る伸縮性電線は、伸縮性を備える芯材を含む伸縮性電線であって、
少なくとも1つの繊維に導電材料を被覆した導電性繊維を、直接又は他の材料を介して、前記芯材の周囲に巻き付けて被覆した導電性被覆部と、
少なくとも1つの絶縁性繊維を、直接又は他の材料を介して、前記導電性被覆部の周囲に巻き付けて被覆した絶縁性被覆部を有し、
前記伸縮性電線の長さをL1、
前記伸縮性電線から前記絶縁性被覆部を除去した後の長さをL2としたとき、
0.80<L2/L1<1.00であることを特徴とする。
An elastic wire according to one embodiment of the present invention is an elastic wire including a core material having elasticity,
A conductive coating part in which a conductive fiber, in which at least one fiber is coated with a conductive material, is wrapped around the core material directly or via another material to cover it;
Having an insulating covering portion in which at least one insulating fiber is wrapped around the conductive covering portion directly or via another material,
The length of the elastic wire is L1,
When the length after removing the insulating coating from the elastic wire is L2,
It is characterized by 0.80<L2/L1<1.00.

本発明の一実施形態によれば、より伸縮耐久性に優れた伸縮性電線及び前記伸縮性電線を備えた衣類を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to one Embodiment of this invention, the clothing provided with the elastic|stretchable electric wire and said elastic|stretchable electric wire which were excellent in expansion-contraction durability can be provided.

本発明の他の実施形態に係る伸縮性電線は、0.85<L2/L1<0.95であることが好ましい。 The stretchable electric wire according to another embodiment of the present invention preferably satisfies 0.85<L2/L1<0.95.

本発明の他の実施形態によれば、さらに伸縮耐久性に優れた伸縮性電線及び前記伸縮性電線を備えた衣類を提供することができる。 According to another embodiment of the present invention, it is possible to provide a stretchable electric wire having further excellent stretchability and a garment provided with the stretchable electric wire.

本発明の他の実施形態に係る伸縮性電線は、
前記伸縮性電線から前記絶縁性被覆部及び前記導電性被覆部を除去した後の長さをL3としたとき、
0.80<L3/L2<1.00であることが好ましい。
An elastic wire according to another embodiment of the present invention is
When the length after removing the insulating coating portion and the conductive coating portion from the elastic wire is L3,
Preferably, 0.80<L3/L2<1.00.

本発明の他の実施形態に係る伸縮性電線は、
L2/L1とL3/L2の差が0.10未満であることが好ましい。
An elastic wire according to another embodiment of the present invention is
Preferably, the difference between L2/L1 and L3/L2 is less than 0.10.

図1は本発明に係る伸縮性電線の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an elastic wire according to the present invention.

<伸縮性電線>
本明細書で使用される「電線」とは、一般に、導電材料からなる線状部材を含み、少なくとも2点間をつなぎ、電気を伝送するためのものを意味する。本発明の電線は、伸縮性を有する伸縮性電線である。本発明の伸縮性電線100は、図1に示すように、少なくとも、伸縮可能な芯材101と、芯材101の外周に繊維に導電材料を被覆した導電性繊維を巻きつけて形成した導電性被覆部102と、さらにその外周に絶縁性繊維を巻きつけて形成した絶縁性被覆部103を備える。本発明の伸縮性電線100は、初期状態に対する伸長時の変化量が100%以上であってもよい。
<Elastic electric wire>
As used herein, the term "electrical wire" generally means a wire-like member made of a conductive material and used to connect at least two points and transmit electricity. The electric wire of the present invention is an elastic electric wire having stretchability. As shown in FIG. 1, the stretchable electric wire 100 of the present invention includes at least a stretchable core material 101 and a conductive wire formed by winding a conductive fiber coated with a conductive material around the outer periphery of the core material 101. It comprises a covering portion 102 and an insulating covering portion 103 formed by winding an insulating fiber around the outer circumference of the covering portion 102 . The stretchable electric wire 100 of the present invention may have a change amount of 100% or more when stretched from the initial state.

本発明の伸縮性電線100は、伸縮可能な芯材101を引っ張りながら、繊維に導電材料を被覆した導電性繊維を巻きつけて導電性被覆部102を形成する。これにより、延ばされた芯材101が元の長さに戻ろうとして、導電性被覆部102が蛇腹状になることで、伸縮性の高い電線が形成される。ここで、導電性繊維を巻きつける際の芯材101の伸長倍率X1は、1.5~3.5倍が好ましく、1.9~2.5倍がより好ましい。X1が大きいほど、伸縮性及び伸縮耐久性の高い電線ができるが、X1が大きくなりすぎると芯材101が伸び切ってしまうため伸長回復性が悪くなる。導電性被覆部102は、繊維に導電材料を被覆した導電性繊維を、直接、芯材101の周囲に巻き付けて被覆したものであってもよいし、繊維に導電材料を被覆した導電性繊維を、他の材料を介して、芯材101の周囲に巻き付けて被覆したものであってもよい。他の材料として、特に限定されないが、樹脂被膜や潤滑被膜であってもよい。樹脂被膜の目的は特に限定されないが、複数本の芯材を束ねて固定することが一例として挙げられる。潤滑被膜の目的は特に限定されないが、芯材と導電性被覆の摩擦を低減することが一例として挙げられる。 In the stretchable electric wire 100 of the present invention, the stretchable core material 101 is pulled while the conductive fiber coated with the conductive material is wound around the fiber to form the conductive coating portion 102 . As a result, the stretched core material 101 tries to return to its original length, and the conductive covering portion 102 becomes a bellows shape, thereby forming a highly stretchable electric wire. Here, the extension ratio X1 of the core material 101 when the conductive fibers are wound is preferably 1.5 to 3.5 times, more preferably 1.9 to 2.5 times. As X1 increases, an electric wire having higher stretchability and stretch durability can be obtained. The conductive coating portion 102 may be a conductive fiber coated with a conductive material directly wrapped around the core material 101 for coating, or may be a conductive fiber coated with a conductive material. , another material, and wound around the core material 101 to cover it. The other material is not particularly limited, but may be a resin coating or a lubricating coating. The purpose of the resin coating is not particularly limited, but one example is to bundle and fix a plurality of core materials. The purpose of the lubricating coating is not particularly limited, but one example is to reduce the friction between the core material and the conductive coating.

本発明の伸縮性電線100は、導電性繊維を巻きつけた芯材101をほとんど引っ張らない低テンション状態で、絶縁性繊維を巻きつけて絶縁性被覆部103を形成する。導電性繊維を巻きつけた芯材101を引っ張らない場合、これまでの常識で考えると伸縮耐久性が悪いことが予想されていたが、これまでの常識とは真逆で、伸縮耐久性が大幅に向上することを見出した。絶縁性被覆部103を巻きつける際の導電性繊維を巻きつけた芯材101の伸長倍率X2が大きすぎると、上述のとおり伸縮耐久性は悪くなり、X2が小さすぎると導電性繊維を巻きつけた芯材101が弛むため、絶縁性繊維の巻きつけが困難になる。ここで、本発明の伸縮性電線100の長さをL1、前記伸縮性電線100の絶縁性被覆部103を除去した時の長さをL2とすると、X2が1.01に近いほどL2/L1は1.0に近い値になり、X2が大きいほどL2/L1は0に近い値になる。伸縮性電線100の伸縮耐久性に関して、L2/L1は0.80~1.00が好ましく、0.85~0.95がより好ましい。これに対応するX2は、1.01~1.5倍が好ましく、1.1~1.3倍がより好ましい。絶縁性被覆部103は、少なくとも1つの絶縁性繊維を、直接、導電性被覆部102の周囲に巻き付けて被覆したものであってもよいし、少なくとも1つの絶縁性繊維を、他の材料を介して、導電性被覆部102の周囲に巻き付けて被覆したものであってもよい。他の材料として、特に限定されないが、樹脂被膜や潤滑被膜であってもよい。樹脂被膜の目的は特に限定されないが、伸縮性電線の防水性を強化することが一例として挙げられる。潤滑被膜の目的は特に限定されないが、導電性被覆と絶縁性被覆の摩擦を低減することが一例として挙げられる。 In the stretchable electric wire 100 of the present invention, the insulating covering portion 103 is formed by winding the insulating fibers in a low tension state in which the core material 101 around which the conductive fibers are wound is hardly pulled. If the core material 101 around which the conductive fiber is wound is not pulled, it was expected that the stretch durability would be poor according to conventional wisdom. It was found that the If the elongation ratio X2 of the core material 101 around which the conductive fibers are wound when the insulating coating portion 103 is wound is too large, the stretch durability deteriorates as described above. Since the core material 101 becomes loose, it becomes difficult to wind the insulating fiber. Here, assuming that the length of the stretchable electric wire 100 of the present invention is L1, and the length of the stretchable electric wire 100 when the insulating coating 103 is removed is L2, the closer X2 is to 1.01, the more L2/L1 becomes a value close to 1.0, and L2/L1 becomes a value close to 0 as X2 increases. Regarding the stretch durability of the stretchable electric wire 100, L2/L1 is preferably 0.80 to 1.00, more preferably 0.85 to 0.95. X2 corresponding to this is preferably 1.01 to 1.5 times, more preferably 1.1 to 1.3 times. The insulating covering portion 103 may be formed by winding at least one insulating fiber directly around the conductive covering portion 102 to cover it, or at least one insulating fiber may be wrapped around the conductive covering portion 102 via another material. It may be wrapped around the conductive coating portion 102 to cover it. The other material is not particularly limited, but may be a resin coating or a lubricating coating. The purpose of the resin coating is not particularly limited, but one example is to enhance the waterproofness of the elastic wire. The purpose of the lubricating coating is not particularly limited, but one example is to reduce the friction between the conductive coating and the insulating coating.

<芯材>
本明細書における「伸縮可能な芯材」とは、細長い線状で伸縮可能なものを意味する。いくつかの実施形態では、伸縮可能な芯材はエラストマであってもよい。いくつかの実施形態では、エラストマは、ポリウレタン、ポリトリメチレンテレフタレート、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ポリイソブチレンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、エピクロルヒドリンゴム、シリコーンゴムであってもよい。芯材101の太さは10~4000dtexであってもよい。芯材101は1本、複数本又は異なる種類を束ねて使用してもよい。複数本束ねると、伸長荷重が高くなる一方で、伸長回復性が向上する。
<Core material>
The term "stretchable core material" as used herein means an elongated linear material that is stretchable. In some embodiments, the stretchable core may be an elastomer. In some embodiments, the elastomer is polyurethane, polytrimethylene terephthalate, natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, polyisobutylene rubber, ethylene propylene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, Acrylic rubber, fluorine rubber, epichlorohydrin rubber, and silicone rubber may be used. The thickness of the core material 101 may be 10 to 4000 dtex. The core material 101 may be used singly, in plurals, or by bundling different types. When a plurality of wires are bundled, the elongation load is increased and the elongation recovery property is improved.

<繊維>
本明細書における「繊維」とは、細長い線状のもの又はそれらが束になったものを意味する。いくつかの実施形態では、繊維は、化学繊維、天然繊維、複数の種類の繊維を混合した繊維であってもよい。いくつかの実施形態では、化学繊維は、ポリエチレンテレフタレート、ポリナフタレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステル繊維、ナイロン等のポリアミド繊維、アクリロニトリル等のアクリル繊維、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン繊維、レーヨン、キュプラ、ポリノジック等のセルロース再生繊維、アセテート等のセルロース系半合成繊維、プロミックス等のタンパク質系半合成繊維、ポリウレタン繊維、ビニロン繊維、ガラス繊維、炭素繊維であってもよい。いくつかの実施形態では、天然繊維は、綿、麻、リンネル等の植物繊維、羊毛、絹、カシミヤ等の動物繊維であってもよい。導電性繊維及び絶縁性繊維に用いる繊維は、化学繊維が好ましく、中でもポリエステル繊維やポリアミド繊維は、引っ張り時の破断強度が強く好ましい。いくつかの実施形態では、芯材101及び繊維は、伸縮性がある弾性繊維であってもよい。いくつかの実施形態では、弾性繊維は、弾性繊維、弾性繊維と非弾性繊維の混合した繊維であってもよい。いくつかの実施形態では、弾性繊維は、上述のエラストマ繊維、縮れによって伸縮性を有する捲縮繊維であってもよい。いくつかの実施形態では、捲縮繊維は、異なる収縮率のポリマーが紡糸過程で自然と捲縮されるサイドバイサイド型複合繊維であってもよい。いくつかの実施形態では、サイドバイサイド型複合繊維に用いるポリマーは、例えば非限定的に、ポリエステル、ナイロン、アクリルであってもよい。本発明の絶縁性繊維は、上述の繊維であってもよい。いくつかの実施形態では、絶縁性繊維は、フッ素系撥水剤やシリコン系撥水剤等による撥水加工をされていてもよい。撥水加工により、汗や洗濯による絶縁性被覆部及び被覆された導電被覆部の劣化を抑制することができる。
<Fiber>
As used herein, the term "fiber" means long and thin filaments or bundles thereof. In some embodiments, the fibers may be synthetic fibers, natural fibers, or mixed fibers of multiple types. In some embodiments, the synthetic fibers are polyester fibers such as polyethylene terephthalate, polynaphthalene terephthalate, polyethylene naphthalate, polytrimethylene terephthalate, polyamide fibers such as nylon, acrylic fibers such as acrylonitrile, polyolefin fibers such as polyethylene and polypropylene. , rayon, cupra, regenerated cellulose fibers such as polynosic, cellulose-based semi-synthetic fibers such as acetate, protein-based semi-synthetic fibers such as Promix, polyurethane fibers, vinylon fibers, glass fibers, and carbon fibers. In some embodiments, natural fibers may be vegetable fibers such as cotton, hemp, linen, animal fibers such as wool, silk, cashmere. Fibers used for conductive fibers and insulating fibers are preferably chemical fibers, and polyester fibers and polyamide fibers are particularly preferred because of their high breaking strength when pulled. In some embodiments, the core 101 and fibers may be stretchable elastic fibers. In some embodiments, the elastic fibers may be elastic fibers, or a mixture of elastic and non-elastic fibers. In some embodiments, the elastic fibers may be the elastomeric fibers described above, crimped fibers that are stretchable by crimping. In some embodiments, the crimped fibers may be side-by-side conjugate fibers in which polymers of different shrinkage are naturally crimped during the spinning process. In some embodiments, the polymers used for side-by-side bicomponent fibers can be, for example and without limitation, polyesters, nylons, acrylics. The insulating fibers of the present invention may be the fibers described above. In some embodiments, the insulating fibers may be water-repellent treated with a fluorine-based water-repellent agent, a silicon-based water-repellent agent, or the like. The water-repellent finish can suppress deterioration of the insulating coating portion and the coated conductive coating portion due to perspiration and washing.

<導電性繊維>
本発明の導電性繊維は、上述の繊維に導電材料を被覆した導電被覆繊維を備える。繊維に導電材料を被覆した導電被覆繊維を含む電線は、従来の電線の素材として用いられる銅やアルミニウムなどの導電材料そのものを細線化した繊維を含む電線と比較して剛性が小さく、繊維に導電材料を被覆した導電被覆繊維を含む電線を敷設した衣類は、銅やアルミニウムなどの導電材料そのものを細線化した繊維を含む電線と比較して着心地がよい。導電材料の被覆方法は、メッキ、含侵、コーティング、蒸着、スパッタリング、貼合であってもよい。メッキで導電材料を被覆した導電繊維又はポリエステル、ナイロンに導電材料を被覆した導電被覆繊維は、擦れや洗濯等によって導電材料が剥離しにくく、肌当たりがよい。いくつかの実施形態では、導電性繊維を構成する導電材料は、金属、金属化合物、カーボン材料、導電性高分子、銀塩化銀や、これらの複数の異なる材料の組み合わせであってもよい。金属、合金、カーボン材料は導電性が高い。導電性高分子は親水性が高い。銀塩化銀は生体との接触インピーダンスが低い。いくつかの実施形態では、金属は、金、銀、銅、アルミニウム、スズ、亜鉛、ニッケル、チタン、白金や、ステンレス鋼、ベリリウム銅、ジルコニウム銅、真鍮、青銅、りん青銅、チタン銅、白銅等の合金、これらの複数の異なる金属の組み合わせであってもよい。金は、導電性、電磁波遮蔽性が高い。銀は導電性、電磁波遮蔽性に加えて、抗菌性、防臭性が高い。銅、ベリリウム銅、ジルコニウム銅、真鍮、青銅、りん青銅、チタン銅、白銅は、導電性、電磁波遮蔽性に加えて、線材化するための加工性が高い。いくつかの実施形態では、金属化合物は、硫化銅、酸化インジウムスズ、アンチモン酸化スズ、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタンであってもよい。いくつかの実施形態では、カーボン材料であってもよい。カーボン材料は、導電性が高い。いくつかの実施形態では、カーボン材料はカーボンブラック、黒鉛、グラフェン、カーボンナノチューブ、炭素繊維であってもよい。カーボンブラック、黒鉛は低コストで、導電性が高い。
<Conductive fiber>
The conductive fiber of the present invention comprises a conductive coated fiber obtained by coating the above fiber with a conductive material. Wires containing conductive coated fibers, in which fibers are coated with a conductive material, are less rigid than conventional wires containing fibers made from the conductive material itself, such as copper and aluminum, which are used as materials for conventional wires. Clothing on which an electric wire containing conductive coated fibers coated with a material is laid is more comfortable to wear than an electric wire containing fibers made by thinning the conductive material itself such as copper or aluminum. The coating method of the conductive material may be plating, impregnation, coating, deposition, sputtering, lamination. Conductive fibers coated with a conductive material by plating or conductive coated fibers coated with a conductive material on polyester or nylon are comfortable to the skin because the conductive material is less likely to peel off due to rubbing, washing, or the like. In some embodiments, the conductive material that makes up the conductive fibers may be a metal, a metal compound, a carbon material, a conductive polymer, silver-silver chloride, or a combination of these different materials. Metals, alloys, and carbon materials are highly conductive. Conductive polymers are highly hydrophilic. Silver-silver chloride has a low contact impedance with a living body. In some embodiments, the metal is gold, silver, copper, aluminum, tin, zinc, nickel, titanium, platinum, stainless steel, beryllium copper, zirconium copper, brass, bronze, phosphor bronze, titanium copper, cupronickel, and the like. alloys, or combinations of these multiple different metals. Gold has high electrical conductivity and electromagnetic wave shielding properties. Silver has high antibacterial and deodorant properties in addition to its electrical conductivity and electromagnetic wave shielding properties. Copper, beryllium copper, zirconium copper, brass, bronze, phosphor bronze, titanium copper, and cupronickel have high workability for forming wires in addition to their electrical conductivity and electromagnetic wave shielding properties. In some embodiments, the metal compound may be copper sulfide, indium tin oxide, antimony tin oxide, zinc oxide, tin oxide, titanium oxide. In some embodiments, it may be a carbon material. Carbon materials are highly conductive. In some embodiments, the carbon material may be carbon black, graphite, graphene, carbon nanotubes, carbon fibers. Carbon black and graphite are low cost and highly conductive.

<糸>
いくつかの実施形態では、上述の繊維、導電性繊維又は絶縁性繊維は糸であってもよい。いくつかの実施形態では、糸は、短繊維を紡績したステープル糸、長繊維からなるフィラメント糸、1本以上の撚られていない糸を引きそろえて同一方向に撚った片撚糸、2本以上の同一方向に撚られた片撚糸を引きそろえて片撚糸の撚り方向とは逆の同一方向に撚った諸撚糸、片撚糸と撚られていない糸を引きそろえて片撚糸の撚り方向とは逆の同一方向に撚った壁撚糸、1本以上の糸を芯材101に巻きつけたカバリング糸であってもよい。いくつかの実施形態では、撚糸の撚り方向及びカバリング糸の巻き方向は、右方向又は左方向であってもよい。片撚糸、諸撚糸、壁撚糸及びカバリング糸は、引っ張り、圧縮、屈曲等の耐久性が高い。
<Thread>
In some embodiments, the fibers, conductive fibers or insulating fibers described above may be yarns. In some embodiments, the yarn is a staple yarn spun from short fibers, a filament yarn made from long fibers, a single-twisted yarn in which one or more untwisted yarns are aligned and twisted in the same direction, two or more Plyed yarn twisted in the same direction and twisted in the same direction opposite to the twist direction of the single twisted yarn. A wall-twisted yarn twisted in the opposite direction, or a covering yarn obtained by winding one or more yarns around the core material 101 may be used. In some embodiments, the twist direction of the twisted yarn and the winding direction of the covering yarn may be rightward or leftward. Single-twisted yarns, plied-twisted yarns, wall-twisted yarns, and covering yarns have high durability against tension, compression, bending, and the like.

<繊維による被覆方法>
本発明の導電性被覆部102は、繊維に導電材料を被覆した導電性繊維を巻きつけて形成する。絶縁性被覆部103は、絶縁性繊維を巻きつけて形成する。いくつかの実施形態では、繊維に導電材料を被覆した導電性繊維又は絶縁性繊維を巻きつける加工方法は、組紐加工やカバリング加工であってもよい。組紐加工は、8打ちや16打ちなど、4の倍数本の繊維を、半数を右回りに、半数を左回りに組む方法であってもよい。カバリング加工は、S方向又はZ方向に一重に巻きつけるシングルカバリングや、S方向とZ方向に二重に巻きつけるダブルカバリングであってもよい。
<Method of covering with fiber>
The conductive coated portion 102 of the present invention is formed by winding a conductive fiber coated with a conductive material. The insulating covering portion 103 is formed by winding insulating fibers. In some embodiments, the processing method for winding the conductive fiber coated with the conductive material or the insulating fiber may be a braiding process or a covering process. The braiding process may be a method of braiding fibers that are multiples of 4, such as 8 strands or 16 strands, half clockwise and half counterclockwise. The covering process may be a single covering that is wrapped in the S direction or the Z direction, or a double covering that is double wrapped in the S direction and the Z direction.

<電線の敷設>
本発明の伸縮性電線100は、衣類上又は内部、生地上又は内部に直接又は他の層を介して敷設してもよい。いくつかの実施形態では、電線の敷設方法は、接着剤による接着、千鳥コード刺繍や巻コード刺繍等のコード刺繍、ピンタック縫い、千鳥縫いであってもよい。いくつかの実施形態では、電線は、衣類から脱着可能な別コンポーネントであってもよい。いくつかの実施形態では、電線は、電極、コントローラ、コネクタ、電子基板、デジタルデバイス、アナログデバイス、電源と接続してもよい。本明細書の「コントローラ」とは、一般に、電気刺激や計測をするために、電線と接続された電極、デジタルデバイス、アナログデバイスを制御する装置を意味し、「接続する」又は「接続」とは、一般に、電気的な接続を指す。いくつかの実施形態では、衣類は、コネクタを有し、電線は、コネクタを介して、コントローラと接続してもよい。
<Laying electric wires>
The elastic wire 100 of the present invention may be laid on or inside clothing, on or inside fabric, directly or via another layer. In some embodiments, the wire laying method may be gluing with adhesive, cord embroidery such as staggered cord embroidery or wound cord embroidery, pintuck stitching, or staggered stitching. In some embodiments, the wire may be a separate component that is removable from the garment. In some embodiments, wires may connect with electrodes, controllers, connectors, electronic boards, digital devices, analog devices, and power sources. As used herein, the term "controller" generally refers to a device that controls electrodes, digital devices, and analog devices connected to electric wires for electrical stimulation and measurement. generally refers to an electrical connection. In some embodiments, the garment may have a connector and the wire may connect with the controller via the connector.

<衣類>
本明細書において「使用者」とは、一般に、本発明の伸縮性電線100を備える衣類を使用又は着用する動物又はヒトを意味する。本明細書で使用される「衣類」とは、使用者が着用するアイテムの総称を指す。本発明の伸縮電線を備える衣類は、上半身に身に着けるトップス(上衣、tops)、下半身に身に着けるボトムス(下衣、bottoms)、上半身と下半身が一体型のオールインワン、体の一部に身につける装具等であってもよい。いくつかの実施形態では、トップスは、シャツ、ブラウス、カットソー、セーター、カーディガン、キャミソール、チュニック、クロップ、タンクトップ、チューブトップ、ニット、ベスト、スウェット、パーカー、ジャージ、ブラジャー、ジャケット、コート、ブルゾン、ジャンパー、ローブ、ケープ、ボレロ、マント等であってもよい。いくつかの実施形態では、ボトムスは、ズボン、スラックス、スカート、レギンス、ジャージ、パンツ、ストッキング、トレンカ、袴等であってもよい。いくつかの実施形態では、オールインワンは、オーバーオール、ドレス、ワンピース、レオタード、ロンパース、着ぐるみ、全身タイツ等であってもよい。いくつかの実施形態では、体の一部に身につける装具として、帽子、バンド、サポーター、手袋、ベルト、靴下、靴、サンダル、ブーツ等であってもよい。
<clothing>
As used herein, the term "user" generally means an animal or human who uses or wears clothing comprising the elastic wire 100 of the present invention. As used herein, "clothing" refers collectively to items worn by a user. The clothing provided with the stretchable wire of the present invention includes tops worn on the upper body (tops), bottoms worn on the lower body (bottoms), all-in-one with the upper body and lower body integrated, and a part of the body worn. It may be a device or the like attached to the body. In some embodiments, the top is a shirt, blouse, cut and sew, sweater, cardigan, camisole, tunic, crop, tank top, tube top, knit, vest, sweatshirt, hoodie, jersey, bra, jacket, coat, blouson, It may be a jumper, robe, cape, bolero, cloak, and the like. In some embodiments, the bottoms may be trousers, slacks, skirts, leggings, jerseys, pants, stockings, torenka, hakama, or the like. In some embodiments, the all-in-one may be overalls, dresses, dresses, leotards, rompers, bodysuits, zentai, and the like. In some embodiments, body parts may be hats, bands, supporters, gloves, belts, socks, shoes, sandals, boots, and the like.

<生地>
本発明の伸縮電線を備える衣類及び衣類用加工生地は、生地を備える。いくつかの実施形態で生地は、織物、編物、組物、レース、不織布、網、樹脂フィルム等であってもよい。いくつかの実施形態では、衣類、生地又は縫製は、伸縮性があってもよい。伸縮性のある縫製は、千鳥縫い、オーバーロック縫い、フラットシーマ縫いであってもよい。伸縮性のある衣類又は生地、及び伸縮性のある縫製を備える衣類又は生地は、引っ張り、圧縮、屈曲等の耐久性、伸びに対する追従性が高く、着心地や、衣類の使用者と衣類の密着性を高めることができる。密着性の高い衣類を用いることで、例えば、効率的に電気刺激を与えたり、体の動きや心電、筋電等のデータを正確に取得することができる。
<Fabric>
The clothing and the processed cloth for clothing provided with the stretchable electric wire of the present invention include a cloth. In some embodiments, fabrics may be wovens, knits, braids, laces, nonwovens, meshes, resin films, and the like. In some embodiments, the garment, fabric or stitching may be stretchable. Elastic stitches may be staggered stitches, overlock stitches, or flat seamer stitches. Stretchable clothing or fabrics, and clothing or fabrics with stretchable stitching, have high durability against pulling, compression, bending, etc., and followability to elongation. can enhance sexuality. By using clothing with high adhesion, for example, it is possible to efficiently apply electrical stimulation and accurately acquire data such as body movement, electrocardiogram, and myoelectricity.

<電極>
本明細書の「電極」とは、一般的に、導電材料からなる部材を用いて、任意又は特定の生体部位、又は任意又は特定の生体部位と接続する接点を指す。電極を介して、生体の部位に電気刺激を与えたり、心電や筋電等の生体信号を取得することができる。いくつかの実施形態では、電極は、弾性があってもよい。電極の弾性により、衣類上の電極は曲面形状の肌に密着しやすくなる。電極を密着させて電気刺激することで、電気刺激による痛みを軽減でき、効率的な電気刺激を行うことができる。いくつかの実施形態では、弾性がある電極は、弾性樹脂又はスポンジを含んでいてもよく、弾性樹脂又はスポンジと積層してもよい。いくつかの実施形態では、弾性樹脂は、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ポリイソブチレンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム及びこれらからなる発泡ゴムスポンジであってもよい。いくつかの実施形態では、電極は吸水性があってもよい。例えば非限定的に、ゲルやスポンジを含む又はゲルやスポンジと積層した電極など、電極に含まれる水分により、電極と肌の接触インピーダンスが安定しやすい。
<Electrode>
As used herein, the term "electrode" generally refers to any or a specific biological site, or a contact that connects to any or a specific biological site using a member made of a conductive material. Via the electrodes, it is possible to apply electrical stimulation to parts of a living body, and to acquire biological signals such as electrocardiogram and myoelectricity. In some embodiments, electrodes may be elastic. Due to the elasticity of the electrodes, the electrodes on clothing can easily adhere to curved skin. By bringing the electrodes into close contact with each other and performing electrical stimulation, pain due to electrical stimulation can be reduced, and efficient electrical stimulation can be performed. In some embodiments, a resilient electrode may include or be laminated with a resilient resin or sponge. In some embodiments, the elastomeric resin is natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, polyisobutylene rubber, ethylene propylene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, acrylic rubber, fluororubber, Epichlorohydrin rubber, urethane rubber, silicone rubber, and foamed rubber sponges made of these may be used. In some embodiments, the electrodes may be water absorbent. For example, without limitation, the contact impedance between the electrode and the skin tends to be stable due to moisture contained in the electrode, such as an electrode containing gel or sponge or laminated with gel or sponge.

<電極の敷設方法>
いくつかの実施形態では、電極は、衣類上又は内部、生地上又は内部に敷設してもよい。いくつかの実施形態では、電極の敷設方法は、接着剤による接着、縫製であってもよい。いくつかの実施形態では、電極の敷設に用いる接着剤は、伸縮性があってもよい。いくつかの実施形態では、縫製は、伸縮性があってもよい。いくつかの実施形態では、伸縮性がある縫製は、千鳥縫い、オーバーロック縫い、フラットシーマ縫いであってもよい。いくつかの実施形態では伸縮性のある接着剤を用いて敷設した電極、伸縮性のある縫製で敷設した電極又は、これらの電極を敷設した生地又は衣類は、引っ張り、圧縮、屈曲等の耐久性、伸びに対する追従性が高い。ポリウレタンからなる伸縮性熱可塑性樹脂を含む接着剤を用いて敷設した電極又は、これらの電極を敷設した生地又は衣類は、ストレッチ性と回復率が高い。
<How to lay electrodes>
In some embodiments, electrodes may be laid on or in clothing, on or in fabric. In some embodiments, the method of laying the electrodes may be gluing, sewing. In some embodiments, the adhesive used to lay the electrodes may be stretchable. In some embodiments, the stitching may be elastic. In some embodiments, the elastic stitching may be a houndstooth stitch, an overlock stitch, or a flat seamer stitch. In some embodiments, electrodes laid using stretchable adhesive, electrodes laid with stretchable stitching, or fabrics or clothing on which these electrodes are laid are resistant to tension, compression, bending, and the like. , high followability to elongation. Electrodes laid using an adhesive containing a stretchable thermoplastic resin made of polyurethane, or fabrics or clothing on which these electrodes are laid, have high stretchability and recovery rate.

<デジタルデバイス>
本発明の伸縮性電線100と接続するデジタルデバイスは、演算処理装置、メモリ、通信装置、クロック、変換デバイス、モータドライバ、表示デバイス、デジタルセンサ又は、これらの複数の異なるデジタルデバイスの組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、デジタルデバイスは、電子基板上に形成してもよい。いくつかの実施形態では、電子基板上に形成するデジタルデバイスは、1種又は複数種、1個又は複数個であってもよい。いくつかの実施形態では、電子基板はリジッド基板、フレキシブル基板、リジッドフレキシブル基板のプリント基板を有してもよい。いくつかの実施形態では、デジタルデバイス又はデジタルデバイスを備える電子基板は、直接又はコネクタを介して、電線と接続されていてもよい。
<Digital device>
The digital device connected to the elastic wire 100 of the present invention is an arithmetic processing unit, memory, communication device, clock, conversion device, motor driver, display device, digital sensor, or a combination of a plurality of these different digital devices. good too. In some embodiments, digital devices may be formed on electronic substrates. In some embodiments, one or more digital devices may be formed on an electronic substrate. In some embodiments, the electronic substrate may comprise a rigid substrate, a flexible substrate, a rigid-flexible printed circuit board. In some embodiments, a digital device or an electronic board with a digital device may be connected to electrical wires, either directly or through a connector.

<デジタルセンサ>
本発明の伸縮性電線100と接続するデジタルデバイスは、デジタルセンサであってもよい。いくつかの実施形態では、デジタルセンサは、慣性センサ、磁気センサ、位置センサ、温度センサ、湿度センサ、気圧センサ、光センサ、又はこれらの複数の異なるセンサの組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、慣性センサは、加速度を検出する加速度センサ、回転速度を検出するジャイロセンサであってもよい。3軸加速度センサと3軸ジャイロセンサを用いることで、例示的に、3次元の角速度と加速度を求めることができる。いくつかの実施形態では、磁気センサは、絶対方向を検出する地磁気センサであってもよい。いくつかの実施形態では、位置センサは、GPS受信機、光反射式距離センサ、超音波式距離センサであってもよい。いくつかの実施形態では、温度センサは、半導体温度センサ、赤外線放射温度センサであってもよい。いくつかの実施形態では、光センサは、脈波、脈拍、血中酸素飽和度を検出するフォトリフレクタ、輝度センサ、照度センサであってもよい。
<Digital sensor>
A digital device that connects with the elastic wire 100 of the present invention may be a digital sensor. In some embodiments, the digital sensor may be an inertial sensor, a magnetic sensor, a position sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, an air pressure sensor, an optical sensor, or a combination of several different sensors. In some embodiments, the inertial sensor may be an acceleration sensor that detects acceleration and a gyro sensor that detects rotational speed. By using a 3-axis acceleration sensor and a 3-axis gyro sensor, 3-dimensional angular velocity and acceleration can be obtained, for example. In some embodiments, the magnetic sensor may be a geomagnetic sensor that detects absolute orientation. In some embodiments, the position sensor may be a GPS receiver, optical reflective range sensor, ultrasonic range sensor. In some embodiments, the temperature sensor may be a semiconductor temperature sensor, an infrared radiation temperature sensor. In some embodiments, the optical sensor may be a pulse wave, pulse, photoreflector for detecting blood oxygen saturation, luminance sensor, illuminance sensor.

<アナログセンサ>
本発明の伸縮性電線100と接続するアナログデバイスは、物理量の変化に応じて、抵抗や容量等が変化し、電流や電圧等の出力が変化するアナログセンサであってもよい。アナログセンサは、簡便な回路で簡便に計測できるデバイスである。いくつかの実施形態では、アナログセンサは、歪みセンサ、圧力センサ、温度センサ、湿度センサ、気圧センサ、音センサ、光センサであってもよい。いくつかの実施形態では、歪みセンサ又は圧力センサは、歪ゲージ抵抗式、半導体ピエゾ抵抗式、静電容量式、シリコンレゾナント式であってもよい。いくつかの実施形態では、温度センサは、サーミスタ、測温抵抗体、熱電対であってもよい。いくつかの実施形態では、音センサは、マイクロフォンであってもよい。いくつかの実施形態では、アナログセンサからのデータ信号を演算処理する方法は、アナログ/デジタル変換デバイスを用いてデジタルデータに変換してからデータ信号の演算処理をしてもよい。
<Analog sensor>
The analog device connected to the stretchable electric wire 100 of the present invention may be an analog sensor whose resistance, capacitance, etc. changes according to changes in physical quantity, and whose output such as current, voltage, etc. changes. An analog sensor is a device that can be easily measured with a simple circuit. In some embodiments, analog sensors may be strain sensors, pressure sensors, temperature sensors, humidity sensors, barometric pressure sensors, sound sensors, light sensors. In some embodiments, the strain or pressure sensor may be strain gauge resistive, semiconductor piezoresistive, capacitive, or silicon resonant. In some embodiments, the temperature sensor may be a thermistor, a resistance temperature detector, a thermocouple. In some embodiments, the sound sensor may be a microphone. In some embodiments, a method of processing a data signal from an analog sensor may include converting the data signal to digital data using an analog-to-digital conversion device prior to processing the data signal.

<電気刺激及び生体信号計測>
本発明の伸縮性電線100を備える衣類は、人体に電気刺激を与えたり、生体信号を計測してもよい。いくつかの実施形態では、電気刺激は、筋肉電気刺激(EMS)、経皮的電気刺激(TENS)、微弱電流療法(マイクロカレント、MENS)、高電圧電気刺激、干渉電流刺激、ロシアン電流刺激、立体動態波刺激、超短波療法、負電荷療法、機能的電気刺激(FES)、治療的電気刺激(TES)であってもよい。いくつかの実施形態では、計測する生体電気信号は、体の動き、心電図、脳波、筋電図、皮膚電位、眼電位等であってもよい。いくつかの実施形態では、人体に電気刺激を与えながら、生体電気信号を計測してもよい。いくつかの実施形態では、上述の電極を用いて電気刺激を与えてもよい。いくつかの実施形態では、上述の電極、デジタルセンサ、アナログセンサを用いて生体信号を計測してもよい。
<Electrical stimulation and biological signal measurement>
Clothing provided with the stretchable electric wire 100 of the present invention may give electrical stimulation to the human body or measure biosignals. In some embodiments, the electrical stimulation is electrical muscle stimulation (EMS), transcutaneous electrical stimulation (TENS), microcurrent therapy (microcurrent, MENS), high voltage electrical stimulation, interferential current stimulation, Russian current stimulation, It may be steric wave stimulation, ultrashort wave therapy, negative charge therapy, functional electrical stimulation (FES), therapeutic electrical stimulation (TES). In some embodiments, the bioelectrical signal to be measured may be body movement, electrocardiogram, electroencephalogram, electromyogram, skin potential, ocular potential, and the like. In some embodiments, bioelectrical signals may be measured while applying electrical stimulation to the human body. In some embodiments, the electrodes described above may be used to provide electrical stimulation. In some embodiments, biosignals may be measured using the electrodes, digital sensors, and analog sensors described above.

<システム>
いくつかの実施形態では、衣類は、通信装置を有してもよい。いくつかの実施形態では、衣類は、通信装置を介して、スマートフォンやタブレット等の端末機器、表示デバイス、ローカルサーバー及び/又はクラウドサーバー等のサーバー等の装置と通信できてもよい。いくつかの実施形態では、衣類は、通信装置を介してネットワークで繋がれた表示デバイス及び/又はサーバー等とでシステムを構成していてもよい。システムは、通信可能な衣類と、ネットワークで繋がれた端末機器、表示デバイス及び/又はサーバーとを備えていてもよい。いくつかの実施形態では、使用者は、上記システムを介して、人体に電気刺激を与えたり、生体信号を計測したりしてもよい。使用者は、例えば端末機器を利用して、人体に電気刺激を与えたり、生体信号を計測したりしてもよい。すなわち、いくつかの実施形態の衣類は、計測衣類、または電気刺激衣類とすることができる。また、いくつかの実施形態のシステムは、計測システム、電気刺激システムとすることができる。
<System>
In some embodiments, the garment may have a communication device. In some embodiments, the garment may be able to communicate with devices such as terminal devices such as smart phones and tablets, display devices, servers such as local servers and/or cloud servers via communication devices. In some embodiments, the garment may form a system with a display device and/or server or the like networked via a communication device. The system may comprise a communicable garment and networked terminals, display devices and/or servers. In some embodiments, the user may apply electrical stimulation to the human body or measure biosignals through the system. The user may apply electrical stimulation to the human body or measure biosignals using the terminal device, for example. That is, the garment of some embodiments can be a measurement garment, or an electrostimulation garment. Also, the system of some embodiments can be a measurement system, an electrical stimulation system.

本開示のさらなる態様及び利点は、本開示の例示的な実施形態のみが示され説明される以下の詳細な説明から当業者には容易に明らかになるであろう。理解されるように、本開示は、他の異なる実施形態が可能であり、そのいくつかの詳細は、本開示から逸脱することなく、様々な明白な点で修正が可能である。したがって、図面及び説明は、本質的に例示と見なされるべきであり、限定と見なされるべきではない。 Further aspects and advantages of the present disclosure will become readily apparent to those skilled in the art from the following detailed description, in which only exemplary embodiments of the present disclosure are shown and described. As will be realized, the disclosure is capable of other and different embodiments, and its several details are capable of modifications in various obvious respects, all without departing from the disclosure. Accordingly, the drawings and description are to be considered illustrative in nature and not restrictive.

本発明の様々な実施形態が本明細書に示され説明されたが、そのような実施形態が例としてのみ提供されることは当業者には明らかであろう。本発明から逸脱することなく、多数の変形、変更、及び置換が当業者には思いつくであろう。本明細書に記載された本発明の実施形態の様々な代替物を使用できることを理解されるべきである。 While various embodiments of the present invention have been shown and described herein, it will be apparent to those skilled in the art that such embodiments are provided by way of example only. Numerous variations, modifications, and substitutions will occur to those skilled in the art without departing from the invention. It should be understood that various alternatives to the embodiments of the invention described herein may be used.

<実施例1>
伸縮可能な芯材101として1120デニールのポリウレタン弾性繊維3本を準備し、伸長倍率X1=1.9倍で強く伸ばしながら、製紐機を用いて、110dtexの銀メッキナイロン繊維16本を組んだ伸縮性電線A1を作製した。次に、伸縮性電線A1を伸長倍率X2=1.2倍とほとんど伸ばさない低テンション状態にしながら、167dtexのポリエステル繊維32本を組んだ伸縮性電線B1を作製した。
<Example 1>
Three 1120 denier polyurethane elastic fibers were prepared as the stretchable core material 101, and while being strongly stretched at an extension ratio X1 of 1.9 times, 16 110 dtex silver-plated nylon fibers were braided using a string making machine. An elastic electric wire A1 was produced. Next, an elastic electric wire B1 was prepared by braiding 32 polyester fibers of 167 dtex while setting the elastic electric wire A1 to a low tension state where the elastic electric wire A1 was hardly stretched at an extension ratio X2 of 1.2 times.

実施例1の伸縮性電線B1を15cmで裁断し、両端2.5cmの部分に印を付けて、2つの印の距離をL1=10cmとした。伸縮性電線100を無テンション状態にしながら、2つの印の間10cmの部分の絶縁性被覆部103を除去した後、除去した部分の長さL2を計測して、伸縮性電線100の長さの変化率Z1=L2/L1を求めた。次に、2つの印の間の導電性被覆部102も除去した後、除去した部分の長さL3を計測して、伸縮性電線100の長さの変化率Z2=L3/L2を求めた。さらに、Z1とZ2の差|Z2-Z1|を求めた。 The stretchable electric wire B1 of Example 1 was cut into a length of 15 cm, and 2.5 cm portions on both ends were marked, and the distance between the two marks was L1=10 cm. While the elastic wire 100 is in a non-tensioned state, the insulating coating 103 of 10 cm between the two marks is removed, and then the length L2 of the removed portion is measured, and the length of the elastic wire 100 is measured. A rate of change Z1=L2/L1 was obtained. Next, after removing the conductive coating portion 102 between the two marks, the length L3 of the removed portion was measured to obtain the rate of change Z2=L3/L2 of the length of the stretchable electric wire 100. Furthermore, the difference |Z2-Z1| between Z1 and Z2 was obtained.

実施例1の伸縮性電線B1を10cmに裁断し、テスターで両端の抵抗値を計測し、初期の1cm当たりの抵抗値R0を算出した。次に、デマッチャー繰返し疲労試験機(大栄科学精器製作所製)を用いて、絶縁性被覆部103が除去されていない部分の中央3cmの外側をチャックした。さらに、3cmのチャック間距離が7.5cmと2.5倍になるようにストロークを調整し、10,000回の繰り返し引っ張り試験を実施した。チャックを外して1日後に、テスターでチャック部3cmの両端の抵抗値を計測し、引っ張り試験後の1cm当たりの抵抗値R1及び10,000回引っ張り試験前後の抵抗値の変化率r=R1/R0を算出した。変化率rは、本発明の伸縮性配線の伸縮耐久性を表す指標の一つである。 The stretchable electric wire B1 of Example 1 was cut to 10 cm, the resistance value at both ends was measured with a tester, and the initial resistance value R0 per 1 cm was calculated. Next, using a Dematcher cyclic fatigue tester (manufactured by Daiei Kagaku Seiki Seisakusho), the outside of the central 3 cm portion where the insulating coating 103 was not removed was chucked. Furthermore, the stroke was adjusted so that the chuck-to-chuck distance of 3 cm was 2.5 times as large as 7.5 cm, and a repeated 10,000-time tensile test was performed. One day after the chuck was removed, the resistance value at both ends of the 3 cm chuck portion was measured with a tester. R0 was calculated. The rate of change r is one of the indices representing the stretch durability of the stretchable wiring of the present invention.

<実施例2>
X1=2.5倍にした以外は、実施例1と同様の方法で実施例2の伸縮性電線A2及び伸縮性電線B2を作製し、実施例1と同様の方法で、伸縮性電線100の長さの変化率Z1、Z2及び|Z2-Z1|と、10,000回引っ張り試験前後の抵抗値の変化率rを計測した。
<Example 2>
A stretchable electric wire A2 and a stretchable electric wire B2 of Example 2 were produced in the same manner as in Example 1 except that X1 was set to 2.5 times. The rate of change in length Z1, Z2 and |Z2-Z1| and the rate of change r in resistance before and after the 10,000 times tensile test were measured.

<実施例3>
X2=1.5倍とテンションをかけて引き伸ばした以外は、実施例2と同様の方法で実施例3の伸縮性電線A3及び伸縮性電線B3を作製し、実施例1と同様の方法で、伸縮性電線100の長さの変化率Z1、Z2及び|Z2-Z1|と、10,000回引っ張り試験前後の抵抗値の変化率rを計測した。
<Example 3>
An elastic wire A3 and an elastic wire B3 of Example 3 were produced in the same manner as in Example 2 except that tension was applied to X2 = 1.5 times and stretched, and in the same manner as in Example 1, The rate of change Z1, Z2 and |Z2-Z1| of the length of the stretchable electric wire 100, and the rate of change r of the resistance value before and after the 10,000 times tensile test were measured.

<比較例1>
X2=1.6倍とやや強いテンションで引き伸ばした以外は、実施例1と同様の方法で比較例1の伸縮性電線A4及び伸縮性電線B4を作製し、実施例3と同様の方法で、伸縮性電線100の長さの変化率Z1、Z2及び|Z2-Z1|と、10,000回引っ張り試験前後の抵抗値の変化率rを計測した。
<Comparative Example 1>
A stretchable electric wire A4 and a stretchable electric wire B4 of Comparative Example 1 were produced in the same manner as in Example 1, except that they were stretched with a slightly strong tension of X2=1.6 times, and in the same manner as in Example 3, The rate of change Z1, Z2 and |Z2-Z1| of the length of the stretchable electric wire 100, and the rate of change r of the resistance value before and after the 10,000 times tensile test were measured.

<比較例2>
X2=1.7倍とやや強いテンションで引き伸ばした以外は、実施例2と同様の方法で比較例2の伸縮性電線A5及び伸縮性電線B5を作製し、実施例3と同様の方法で、伸縮性電線100の長さの変化率Z1、Z2及び|Z2-Z1|と、10,000回引っ張り試験前後の抵抗値の変化率rを計測した。
<Comparative Example 2>
An elastic wire A5 and an elastic wire B5 of Comparative Example 2 were produced in the same manner as in Example 2, except that they were stretched with a slightly strong tension of X2=1.7 times, and in the same manner as in Example 3, The rate of change Z1, Z2 and |Z2-Z1| of the length of the stretchable electric wire 100, and the rate of change r of the resistance value before and after the 10,000 times tensile test were measured.

<比較例3>
X2=2.0倍と強いテンションで引き伸ばした以外は、実施例2と同様の方法で比較例3の伸縮性電線A6及び伸縮性電線B6を作製し、実施例1と同様の方法で、伸縮性電線100の長さの変化率Z1、Z2及び|Z2-Z1|と、10,000回引っ張り試験前後の抵抗値の変化率rを計測した。
<Comparative Example 3>
A stretchable electric wire A6 and a stretchable electric wire B6 of Comparative Example 3 were produced in the same manner as in Example 2 except that they were stretched with a strong tension of X2=2.0 times, and stretched in the same manner as in Example 1. The rate of change Z1, Z2 and |Z2-Z1| of the length of the sex wire 100 and the rate of change r of the resistance value before and after the 10,000-time tensile test were measured.

実施例1~3及び比較例1~3の各種計測結果を表1に示す。10,000回引っ張り試験前後の抵抗値の変化率rは、0.80<Z1<1.0の場合に小さく、0.80を境界にZ1が小さくなることに応じてrが大きくなる結果が得られた。 Various measurement results of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in Table 1. The rate of change r of the resistance value before and after the 10,000-time tensile test is small when 0.80<Z1<1.0, and the result is that r increases as Z1 decreases with 0.80 as the boundary. Got.

Figure 2023037528000002
Figure 2023037528000002

以上、本開示の幾つかの実施形態及び実施例について説明したが、これらの実施形態及び実施例は、本開示を例示的に説明するものである。例えば、上記各実施形態は本開示を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必要に応じて寸法、構成、材質、回路を追加変更してもよい。なお、上記に挙げた本開示の一又は複数の特徴を任意に組み合わせた実施形態も本開示の範囲に含まれる。特許請求の範囲は、本開示の技術的思想から逸脱することのない範囲で、実施形態に対する多数の変形形態を包括するものである。したがって、本明細書に開示された実施形態及び実施例は、例示のために示されたものであり、本開示の範囲を限定するものと考えるべきではない。 While some embodiments and examples of the present disclosure have been described above, these embodiments and examples are illustrative of the present disclosure. For example, each of the above embodiments has been described in detail for easy understanding of the present disclosure, and additional changes in dimensions, configurations, materials, and circuits may be made as necessary. Note that embodiments in which one or more of the features of the present disclosure listed above are arbitrarily combined are also included within the scope of the present disclosure. The claims encompass numerous variations to the embodiments without departing from the spirit of the disclosure. Accordingly, the embodiments and examples disclosed herein are presented for purposes of illustration and should not be considered limiting the scope of the disclosure.

100 伸縮性電線
101 芯材
102 導電性被覆部
103 絶縁性被覆部

100 elastic wire
101 Core material 102 Conductive coating 103 Insulating coating

Claims (10)

伸縮性を備える芯材を含む伸縮性電線であって、
少なくとも1つの繊維に導電材料を被覆した導電性繊維を、直接又は他の材料を介して、前記芯材の周囲に巻き付けて被覆した導電性被覆部と、
少なくとも1つの絶縁性繊維を、直接又は他の材料を介して、前記導電性被覆部の周囲に巻き付けて被覆した絶縁性被覆部を有し、
前記伸縮性電線の長さをL1、
前記伸縮性電線から前記絶縁性被覆部を除去した後の長さをL2としたとき、
0.80<L2/L1<1.00である伸縮性電線。
An elastic electric wire including a core material having elasticity,
A conductive coating part in which a conductive fiber, in which at least one fiber is coated with a conductive material, is wrapped around the core material directly or via another material to cover it;
Having an insulating covering portion in which at least one insulating fiber is wrapped around the conductive covering portion directly or via another material,
The length of the elastic wire is L1,
When the length after removing the insulating coating from the elastic wire is L2,
An elastic wire with 0.80<L2/L1<1.00.
0.85<L2/L1<0.95である請求項1の伸縮性電線。 2. The elastic wire of claim 1, wherein 0.85<L2/L1<0.95. 前記伸縮性電線から前記絶縁性被覆部及び前記導電性被覆部を除去した後の長さをL3としたとき、
0.80<L3/L2<1.00である請求項1もしくは2の伸縮性電線。
When the length after removing the insulating coating portion and the conductive coating portion from the elastic wire is L3,
3. The elastic wire according to claim 1, wherein 0.80<L3/L2<1.00.
L2/L1とL3/L2の差が0.10未満である請求項3の伸縮性電線。 4. The elastic wire of claim 3, wherein the difference between L2/L1 and L3/L2 is less than 0.10. 少なくとも請求項1~4の何れかの伸縮性電線を備える衣類用加工生地。 A processed fabric for clothing comprising at least the stretchable electric wire according to any one of claims 1 to 4. 請求項5の衣類用加工生地を用いた衣類。 A garment using the processed fabric for clothing according to claim 5. 使用者の体に電気刺激を与える請求項5の衣類用加工生地を用いた電気刺激衣類。 Electrically stimulating clothing using the processed cloth for clothing according to claim 5, which provides electrical stimulation to the user's body. 少なくとも使用者の生体信号を計測する請求項5の衣類用加工生地を用いた計測衣類。 6. Measurement clothing using the processed cloth for clothing according to claim 5, wherein at least a user's biological signal is measured. 請求項7の電気刺激衣類を用いて、使用者の体に電気刺激を与える電気刺激システム。 An electrical stimulation system for applying electrical stimulation to a user's body using the electrical stimulation clothing of claim 7. 請求項8の計測衣類を用いて、使用者の生体信号を計測する計測システム。

A measurement system for measuring a user's biological signal using the measurement clothing according to claim 8 .

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