приспособления, узлы и устройства с электропроводными структурами, связанные со световым и звуковым излучениями и с электрическим током

Формула изобретения

1. Приспособление, узел, комплект или устройство для формирования рисунка на одежде, предметах или вещах, содержащее по меньшей мере один возбуждаемый электрическим током модуль и батарейный источник питания для обеспечения электрического тока для возбуждения указанного по меньшей мере одного модуля, средство прикрепления упомянутого по меньшей мере одного модуля в заранее определенном месте на упомянутом предмете, отличающееся тем, что содержит электропроводный состав для соединения батарейного источника питания с упомянутым по меньшей мере одним возбуждаемым электрическим током модулем, причем указанный электропроводный состав выполнен окрашенным и нанесен независимо или как часть рисунка.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит средство разъемного соединения электропроводного состава с батарейным источником питания.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что возбуждаемый электрическим током модуль выполнен в виде светодиодного блока, разъемно соединенного с упомянутым предметом.

4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что электропроводный состав имеет относительно высокую удельную электрическую проводимость и низкое удельное сопротивление для передачи относительно слабого электрического тока при требуемом напряжении.

5. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что упомянутый предмет имеет часть, образующую панель, электропроводный состав нанесен на указанную панель, а возбуждаемый электрическим током модуль разъемно соединен в собранном положении с указанной панелью и связан с электропроводным составом.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что электропроводный состав имеет относительно высокую удельную электрическую проводимость и низкое удельное сопротивление для передачи слабого электрического тока при требуемом напряжении.

7. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что упомянутый предмет имеет часть, образующую панель, электропроводный состав нанесен на часть внешней стороны указанной панели, а возбуждаемый электрическим током модуль разъемно соединен в собранном положении с указанной панелью и связан с электропроводным составом.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что электропроводный состав имеет относительно высокую электрическую проводимость и низкое электрическое удельное сопротивление для передачи слабого электрического тока при требуемом напряжении.

9. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что упомянутый предмет имеет часть, образующую панель, содержащую рисунок на своей внешней поверхности, электропроводный состав нанесен на части внешней стороны панели и функциональной связи с упомянутым рисунком, а возбуждаемый электрическим током модуль разъемно соединен в собранном положении с панелью так, что выходит на ее внешнюю сторону и связан с электропроводным составом на внешней стороне панели.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что электропроводный состав имеет относительно высокую удельную электрическую проводимость и низкое электрическое удельное сопротивление для передачи слабого электрического тока при требуемом напряжении.

11. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что электропроводный состав имеет высокое содержание серебра и включает в себя пластизоль для обеспечения прикрепления указанного состава к упомянутому предмету.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит средство для управления работой упомянутого по меньшей мере одного модуля, возбуждаемого электрическим током.

13. Светоизлучающий узел, содержащий по меньшей мере один возбуждаемый электрическим током модуль и батарейный источник питания, отличающийся тем, что возбуждаемый электрическим током модуль выполнен в виде светодиодного модуля, батарейный источник питания предназначен для подачи электроэнергии для излучения указанного по меньшей мере одного светодиодного модуля, причем упомянутый светоизлучающий узел содержит электропроводный состав между по меньшей мере одним светодиодным модулем и батарейным источником питания для передачи тока для передачи тока для возбуждения по меньшей мере одного светодиодного модуля, причем электропроводный состав выполнен окрашенным и нанесен независимо или как часть рисунка.

14. Узел по п.13, отличающийся тем, что электропроводный состав имеет относительно высокую электрическую удельную проводимость и низкое электрическое удельное сопротивление для передачи слабого электрического тока при требуемом напряжении.

15. Узел по п.13, отличающийся тем, что содержит средство для разъемного соединения батарейного источника питания и электропроводное средство на средстве разъемного соединения для обеспечения передачи тока в электропроводный состав для батарейного источника питания.

16. Узел по п.15, отличающийся тем, что средство разъемного соединения выполнено в виде застежки "VELCRO", одна сторона которой предназначена для контакта и связи с электропроводным составом, а противоположная сторона застежки "VELCRO" функционально соединена с батарейным источником питания для обеспечения его съема из собранного положения.

17. Узел по п.13, отличающийся тем, что содержит средство управления для управления работой упомянутого по меньшей мере одного модуля, возбуждаемого электрическим током.

18. Комбинация с устройствами, имеющими связанные друг с другом и взаимосоединяющиеся части, образующие механические устройства и иные формы и конструкции приспособлений, узлов, комплектов и устройств, содержащая по меньшей мере один возбуждаемый электрическим током модуль и батарейный источник питания для обеспечения электрического тока для возбуждения указанного по меньшей мере одного модуля, средство для прикрепления указанного по меньшей мере одного модуля в заранее определенном положении по меньшей мере на одном предмете, отличающаяся тем, что содержит электропроводный состав, нанесенный на указанные предметы для установления связи при взаимном соединении упомянутых предметов между по меньшей мере одним возбуждаемым электрическим током модулем и батарейным источником питания для передачи тока для возбуждения по меньшей мере одного возбуждаемого электрическим током модуля, причем электропроводный состав выполнен окрашенным и нанесен независимо или как часть рисунка.

19. Комбинация по п.18, отличающаяся тем, что электропроводный состав имеет относительно высокую удельную электрическую проводимость и низкое электрическое удельное сопротивление для передачи слабого электрического тока при требуемом напряжении.

20. Комбинация по п. 18, отличающаяся тем, что содержит средство разъемного соединения батарейного источника питания с электропроводным составом и электропроводное средство на средстве разъемного соединения для обеспечения передачи тока и сигналов к электропроводному составу от батарейного источника питания.

21. Комбинация по п.18, отличающаяся тем, что содержит средство управления работой упомянутого по меньшей мере одного модуля, возбуждаемого электрическим током.

22. Комбинация с игрушкой-головоломкой, имеющей множество взаимосоединяющихся частей приспособлений, узлов, комплектов или устройств, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере один светодиодный модуль со средством для прикрепления указанного светодиодного модуля в заранее определенном положении по меньшей мере на одной части из взаимосоединяющихся частей указанной игрушки-головоломки, батарейный источник питания для обеспечения электроэнергии для излучения указанного по меньшей мере одного светодиодного модуля, электропроводный состав, нанесенный на взаимосоединяющиеся части указанного головоломки так, что при их взаимном соединении для формирования этой игрушки обеспечивается связь между по меньшей мере одним светодиодным модулем и батарейным источником питания для передачи тока для возбуждения по меньшей мере одного светодиодного модуля, причем электропроводный состав выполнен окрашенным и нанесен независимо или как часть рисунка.

23. Комбинация по п.22, отличающаяся тем, что электропроводный состав имеет относительно высокую удельную электропроводимость и низкое электрическое удельное сопротивление для передачи слабого электрического тока при требуемом напряжении.

24. Комбинация по п. 22, отличающаяся тем, что содержит средство для разъемного соединения батарейного источника питания с электропроводным составом и электропроводное средство на средстве разъемного соединения для обеспечения передачи тока к электропроводному составу от батарейного источника питания.

25. Комбинация по п.22, отличающаяся тем, что содержит средство управления работой упомянутого по меньшей мере одного модуля, возбуждаемого электрическим током.

26. Комбинация с игрушечными блоками, имеющими множество взаимосоединяющихся частей приспособления, узлов, комплектов или устройств, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере один светодиодный модуль со средством для прикрепления указанного светодиодного модуля в заранее определенном положении по меньшей мере на одной или нескольких взаимосоединяющихся частях указанных игрушечных блоков, батарейный источник для обеспечения электроэнергией для излучения указанного по меньшей мере одного светодиодного модуля, электропроводный состав, нанесенный на взаимосоединяющиеся части игрушечных блоков так, что при их взаимном соединении обеспечивается связь между по меньшей мере одним светодиодным модулем и батарейным источником питания для передачи тока для возбуждения по меньшей мере одного светодиодного модуля, причем электропроводный состав выполнен окрашенным и нанесен независимо или как часть рисунка.

27. Комбинация по п.26, отличающаяся тем, что электропроводный состав имеет относительно высокую удельную электропроводимость и низкое электрическое удельное сопротивление для передачи слабого электрического тока при требуемом напряжении.

28. Комбинация по п. 26, отличающаяся тем, что содержит средство для разъемного соединения батарейного источника питания с электропроводным составом и электропроводное средство на средстве разъемного соединения для обеспечения передачи тока и сигналов к электропроводному составу от батарейного источника питания и средства управления.

29. Комбинация по п.26, отличающаяся тем, что содержит средство управления работой упомянутого по меньшей мере одного модуля, возбуждаемого электрическим током.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к узлам, приспособлениям и устройствам, излучающим световой сигнал, световой и звуковой сигнал или только звуковой сигнал, и к другим работающим от электрического тока устройствам, используемым для приведения в действие и включения моторов и других механических устройств на одежде, изделиях ручной работы, игрушках, керамических изделиях, изготовленных на заказ подарках, в экспозициях выставленных на продажу товаров, в средствах рекламы и в других специальных случаях применения, в общем относящихся к одежде, предметам и вещам, и в частности к узлам, приспособлениям и устройствам, излучающим световой сигнал, световой и звуковой сигнал или только звуковой сигнал, и к другим узлам, приспособлениям и устройствам, которые включают в себя электропроводные структуры, соответствующим образом прикрепленные внутри или на поверхности одежды, предметов и вещей для создания токоведущей дорожки либо для обеспечения токоведущей дорожки совместно с дизайном изделия и/или для реализации токоведущих дорожек в элементах конструкции изделия так, чтобы обеспечить путь прохождения электрического тока на такой одежде, объектах или вещах.

Электропроводные структуры, используемые в данном изобретении, включают электропроводные жидкости, чернила, пасты и гранулы, модифицированные таким образом, чтобы они могли относительно легко наноситься в виде краски, методом осаждения, методом сетчатого трафарета, созданием слоя покрытия или формированием за одно целое с такой одеждой, предметами и вещами, либо высушиванием или отверждением различными известными методами для обеспечения закрепления на них так, чтобы функционировать в качестве составной части данного узла, приспособления, комплекта или устройства.

Эти электропроводные структуры обычно состоят из порошка благородных или основных (неблагородных) металлов, углерода, графита или других электропроводных частиц или их смесей, объединенных в соответствующем носителе, который содержит растворитель и имеет нужную вязкость, смолу, которая служит агентом, контролирующим реологические характеристики, и связующее вещество, которое при отверждении или высушивании сохраняет целостность электропроводности проводящей структуры, нанесенной на одежду, предметы или вещи. Эти электропроводные структуры могут содержать или не содержать красящее вещество в виде пигмента или красителя.

Главной отличительной особенностью электропроводной структуры, используемой в приспособлениях, узлах, комплектах и устройствах в соответствии с данным изобретением, является то, что она может обеспечивать высокую удельную электропроводность при напряжении, требуемом в различных конфигурациях, как это более подробно описывается ниже.

Это достигается созданием электропроводных структур с высоким содержанием металла, включающихм в себя серебро и соединение с высокой удельной электропроводностью на основе пластизоля. Такие электропроводные структуры могут включать или не включать в себя красящие вещества и производятся и продаются корпорацией "Энгелхард", Ист-Ньюарк, Нью-Джерси. Хотя цветные электропроводные составы, включающие в себя краситель, известны, они более подробно описаны в совместно поданной заявке США N 08/126342 от 24 сентября 1993 г. того же заявителя. Поэтому эта совместно поданная заявка может рассматриваться как характеризующая собой известный уровень техники.

Хотя электропроводные составы уже применяются в схемах обработки сигналов в небольших механических устройствах, механически соединенных друг с другом, либо в тех случаях применения, когда не требуется высокая удельная электропроводность, эти электропроводные составы не отвечают требованиям высокой удельной электропроводности, необходимым в мощных цепях для приспособлений, узлов, комплектов и устройств, соответствующих данному изобретению.

Что касается известных окрашенных составов для покрытий, то они в основном являются составами, выполненными либо из электропроводных полимеров, которые можно окрасить, либо используют окрашенные электропроводные частицы, либо сохраняют цвет самих находящихся в составе частиц, такой как естественный цвет серебра, алюминия, меди, бронзы, золота или углеродной сажи.

Поэтому конечный такой продукт, окрашенный или не покрашенный, напечатанный, нанесенный сетчатым трафаретом, выполненный в виде слоя покрытия или сформированный за одно целое с изделием, предметом или вещами, будет иметь относительно высокую удельную электропроводность и низкое поверхностное удельное сопротивление в отношении требований к передаче как тока, так и рабочих сигналов для каждого такого приспособления, узла, комплекта или устройства, поскольку для светодиодных модулей либо светоизлучающих или звукоизлучающих модулей, либо других возбуждаемых электрическим током элементов при их работе требуется относительно малая электрическая мощность или слабый ток при необходимом напряжении.

Различные электропроводные составы, их физические характеристики и средства обеспечения условий требуемой удельной электропроводности и удельного электрического сопротивления рассмотрены в указанной совместно поданной заявке США N 08/126342, хотя раскрытые в ней варианты осуществления относятся к окрашенным электропроводным составам, специалистам в данной области должно быть ясно, что те же физические характеристики удельной электропроводности и удельного сопротивления могут быть достигнуты в электропроводных составах, которые не окрашены, не выходя за пределы объема данного изобретения.

Обычно такие электропроводные составы, как окрашенные, так и не окрашенные, находятся в органической системе, но возможны также и водные системы. Они могут наносится путем формирования электропроводной структуры в форме пленки, жидкости или пасты и затем печататься, наноситься методом осаждения, методом сетчатого трафарета, в виде краски, слоя покрытия или формированием электропроводной структуры на поверхности основы или за одно целое с этой основой, определяющей одежду, предметы или вещи, после чего выполняется этап высушивания и/или отверждения электропроводного состава, нанесенного указанным образом для его закрепления на этой одежде, предметах или вещах.

В данном изобретении предусматривается много различных способов нанесения и приведения в действие электропроводных структур, которые могут наноситься на различные материалы, такие как ткань, дерево, бумага, картон или резина в соответствии с требованиями конкретного применения. Эти способы включают в себя

1. покраску, покрытие осаждением, методом сетчатого трафарета или нанесение слоя покрытия из электропроводного состава непосредственно снаружи или внутри конкретной основы либо отдельно, либо как части ее конструкции,

2. покраску, покрытие осаждением, методом сетчатого трафарета или нанесение слоя покрытия из электропроводного состава непосредственно на внешнюю поверхность и затем нанесение слоя на электропроводный материал в соответствии с рисунком, при этом нижний слой обеспечивает токоведущую дорожку, а покрывающий слой образует рисунок непроводящего материала, так чтобы светоизлучающие и/или звукоизлучающие устройства могли контактировать с нижним слоем электропроводного составного материала,

3. покраску, нанесение осаждением, методом сетчатого трафарета или нанесение слоя покрытия из электропроводного материала на внутреннюю поверхность, например, участка ткани или другого материала, образующего рисунок на внешней стороне ткани или другого материала, чтобы светоизлучающие или звукоизлучающие устройства могли быть соединены через данный материал со связанным с ним электропроводным материалом,

4. формирование прессованием или иным образом электропроводного материала в виде части пластмассового материала, например в виде полос, либо на поверхности данного пластмассового материала, чтобы светоизлучающие или звукоизлучающие устройства можно было соединить с ним для создания необходимой электрической схемы.

Таким образом, электропроводные структуры в данном изобретении имеют широкий диапазон использования в зависимости от конкретного применения, поскольку электропроводный состав может наноситься независимо или как часть рисунка, когда требуется то же сочетание цветов, что и в соответствующем рисунке, а светоизлучающие, звукоизлучающие и другие возбуждаемые электрическим током приспособления можно легко подсоединить в положении, обеспечивающем получение полностью собранного и функционирующего изделия.

Один из возможных видов применения, особенно пригодный для настоящего изобретения, связан с заменой известных современных светоизлучающих, свето- и звукоизлучающих или только звукоизлучающих узлов, приспособлений, комплектов и устройств и характеризуется, по меньшей мере, следующими элементами: множеством светодиодных модулей и/или звукоизлучающих модулей, средством прикрепления - обычно съемного прикрепления - светодиодных модулей и/или звукоизлучающих модулей в собранном положении, средством батарейного источника питания для обеспечения электроэнергии для свечения указанных светодиодных модулей и/или приведения в действие звукоизлучающих модулей, средством управления модулями, функционально связанным с указанным средством батарейного источника питания для управления работой светодиодных и/или звукоизлучающих модулей, и физическими, проводными и аналогичными токопроводящими соединительными линиями для независимого соединения каждого или нескольких указанных светодиодных и/или звукоизлучающих модулей с указанным батарейным источником питания и функционально связанным средством управления.

Эти светоизлучающие, свето- и звукоизлучающие и просто звукоизлучающие узлы, приспособления, комплекты и устройства хорошо известны на рынке, и в существующем уровне техники имеется множество патентов, которые иллюстрируют и описывают различные подобные устройства для использования на одежде, предметах и вещах для соответствующих разнообразных целей, например патенты США 4823240, 4709307, 4599682, 4570206, 4839777 и 5113325.

Все подобные виды узлов, приспособлений, комплектов и устройств требуют демонтажа некоторых или всех компонентов и деталей для того, чтобы, например, почистить одежду, на которой они были установлены, либо изменить соединения в системе. Кроме этого, все эти приспособления, узлы, комплекты и устройства, известные из предшествующего уровня техники, характеризуются использованием проволочного проводника, гибких схемных плат, гибких токопроводящих лент, которые служат в качестве токопроводящего средства между светодиодными модулями и/или звуковыми модулями и батарейным источником питания и средством управления для подачи тока и сигналов.

Данное изобретение направлено на совершенствование всех коммерческих известных и запатентованных в этой области техники приспособлений, узлов, комплектов и устройств и на их развитие таким образом, что предусматривает создание довольно простого и экономичного токопроводящего средства в виде электропроводящей структуры, либо окрашенной, либо немодифицированной, для обеспечения необходимых характеристик высокой удельной электропроводности и низкого электрического удельного сопротивления, и средства для соединения и подачи тока и сигналов в светодиодные и/или звуковые модули от батарейного источника питания и средства управления.

Таким образом, усовершенствованные приспособления, узлы, комплекты и устройства, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, требуют средства для соединения светодиодных и/или звуковых модулей с одним концом электропроводный структуры, которую наносят в виде краски, покрывают осаждением, наносят методом сетчатого трафарета, наносят в виде слоя покрытия или формируют за одно целое с основой, определяющей одежду, предметы и вещи, и обеспечивают съемное соединение на противоположном конце, благодаря чему батарейный источник питания и средство управления, функционально связанные со светодиодными и/или звуковыми модулями, могут легко отсоединяться от узла.

Как вариант, светодиодные и/или звуковые модули могут иметь съемное соединение с основой, определяющей одежду, предметы и вещи, для дополнительного облегчения демонтажа усовершенствованного приспособления, узлов, комплектов или устройств в соответствии с настоящим изобретением.

Использование электропроводной структуры обеспечивает создание усовершенствованного приспособления, узла, комплекта или устройства и преодолевает проблемы, связанные с демонтажом светоизлучающих и звуковых или только звуковых приспособлений, узлов, комплектов и устройств, в целях чистки связанной с ними одежды, на которой используются эти приспособления, узлы, комплекты и устройства. Кроме того, это обеспечивает большее удобство и гибкость в использовании и применении светоизлучающих, светоизлучающих и звуковых или только звуковых приспособлений, узлов, комплектов и устройств, например, для игрушек, головоломок, предупредительных сигналов, рекламных средств, в работе моторов и других механических средств и пр., как это более подробно описывается и иллюстрируется ниже.

Использование окрашенных электропроводных составов для создания покрытий в таких приспособлениях, узлах, комплектах и устройствах имеет особое значение с коммерческой точки зрения, поскольку оно дает возможность изготовителям разнообразных устройств, узлов, комплектов, игрушек, раскладных книжек и тому подобного легко и удобно их конструировать, изготавливать и продавать в сети коммерческого сбыта.

Данное изобретение предусматривает усовершенствованные приспособления, узлы, комплекты и устройства, содержащие по меньшей мере один возбуждаемый электрическим током модуль со средством для прикрепления этого возбуждаемого электрическим током модуля в определенном положении на одежде, предметах и вещах, батарейный источник питания для обеспечения электроэнергией указанного по меньшей мере одного возбуждаемого электрическим током модуля, средство управления, функционально связанное с батарейным источником питания для управления работой по меньшей мере одного возбуждаемого электрическим током модуля, и электропроводное средство, включающее в себя средство из электропроводного состава с красителем или без красителя, прикрепленное на одежде, предметах или вещах для связи по меньшей мере с одним возбуждаемым электрическим током модулем, и средство соединения, удаленное от возбуждаемых электрическим током модулей, для разъемного соединения электропроводного средства с батарейным источником питания и со средством управления.

Прочие цели и преимущества данного изобретения станут очевидны из последующего подробного описания, излагаемого со ссылками на чертежи.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - упрощенный эскиз предмета одежды с прикрепленным на нем светоизлучающим узлом в одной из форм его выполнения в соответствии с данным изобретением, в котором электропроводная структура прикреплена к внешней стороне одежды в функциональной связи с дизайном предмета одежды, украшением, надписью и пр., находящимися на внешней стороне одежды,

Фиг. 2 - схематический чертеж, иллюстрирующий соединение одного из светодиодных модулей поперек полос электропроводной структуры светоизлучающего узла, показанного в фиг. 1.

Фиг. 3 - схема токопроводящей цепи светоизлучающего узла, показанного в фиг. 1 и 2,

Фиг. 4 - пространственное изображение элементов объединенного блока батарейного источника питания и элемента управления, и функционального соединения с ними одного конца соответствующих полос электропроводной структуры узла, показанного в фиг. 1,

Фиг. 5 - упрощенный эскиз предмета одежды с прикрепленным на нем светоизлучающим узлом в другой форме его выполнения в соответствии с изобретением, в котором электропроводная структура прикреплена к внутренней стороне одежды, с обеспечением функциональной связи светодиодных или звуковых модулей узла и с дизайном предмета одежды, украшением, надписью и пр., расположенными на внешней стороне одежды.

Фиг. 6 - поперечное сечение в увеличенном масштабе по линии 6-6 на фиг. 5, иллюстрирующее средство разъемного соединения светодиодного модуля в собранном положении на передней стороне предмета одежды, показанного на фиг. 4,

Фиг. 7 - в увеличенном масштабе разъемное соединение по фиг. 5 между электропроводной структурой, напечатанной, нанесенной в виде краски, нанесенной методом сетчатого трафарета или в виде слоя покрытия на внутренней стороне одежды, и батарейным источником питания и средством управления для подачи тока и для возбуждения светодиодных модулей.

Фиг. 8 - вид сверху разобранной игрушки-головоломки, на которой электропроводный состав нанесен в виде краски на различные составные части игрушки и взаимосвязан с объединенным блоком батарейного источника питания и модулем управления в целях создания узла в соответствии с данным изобретением,

Фиг. 9 - схема токопроводящей цепи для узла игрушки-головоломки, показанной на фиг. 8,

Фиг. 10 - пространственное изображение элементов объединенного блока батарейного источника питания и элемента управления для узла на игрушке-головоломке, показанной на фиг. 8.

Фиг. 11 - вид сверху игрушки-головоломки со светоизлучающим узлом в соответствии с данным изобретением, прикрепленным к составным частям и деталям игрушки таким образом, что светодиодные модудли располагаются последовательно с источниками тока и управления для светоизлучающего узла.

Фиг. 12 - вид сверху еще одной игрушки-головоломки со светоизлучающим узлом в соответствии с данным изобретением, прикрепленным таким образом, что отдельные звуковые модули связаны с составными частями игрушки и независимо параллельно соединены соответственно с источниками тока и управления с возможностью возбуждения по отдельности.

Фиг. 13 - пространственное изображение спереди игрушечных блоков со светоизлучающим узлом в соответствии с данным изобретением, иллюстрирующее соединение объединенного блока батарейного источника питания и элемента управления с электропроводной структурой, сформированной на разных игрушечных блоках.

Фиг 14 - пространственное изображение сбоку одного из игрушечных блоков, показанных в фиг. 13, иллюстрирующее нанесенный на него слой электропроводной краски и связанный с ним объединенный блок батарейного источника питания и элемента управления, смонтированный в показанном блоке.

Фиг. 15 - схема токонесущей цепи для светоизлучающего узла в соответствии с данным изобретением, как показано в фиг. 13.

Фиг. 16 - упрощенный вид спереди спортивного свитера, содержащего узел с еще одной формой выполнения изобретения, в котором электропроводная структура закреплена таким образом, что ее элементы включены в ткань свитера и обеспечивают включение соединенного с ним приспособления, узла, комплекта или устройства простым касанием.

Как показано на фиг. 1-4, приспособление, выполненное в соответствии с одной из форм осуществления данного изобретения, использовано в одежде - спортивном свитере 10, имеющем украшение 11 в виде рождественской елки на внешней поверхности передней стороны 12, наносимое методом сетчатого трафарета или иным образом. Предметы одежды с подобными изображениями коммерчески доступны и не требуют более подробного описания.

Специалистам в данной области техники из нижеследующего описания на примере этого свитера должно быть ясно, что этот и другие виды приспособлений, узлов, комплектов и устройств в соответствии с данным изобретением могут применяться для любого предмета одежды или для различных видов ткани и аналогичных материалов, не выходя за рамки данного изобретения.

В приспособлении, узле или устройстве, в целом обозначенных позицией 13, в соответствии с данным изобретением усовершенствованная электропроводная структура в виде двух разнесенных линий 14 и 15 печатается, наносится в виде краски, покрытия осаждением, сетчатым трафаретом или в виде слоя покрытия на внешней поверхности передней стороны 12 по периферии украшения 11 в виде рождественской елки таким образом, что множество расположенных с произвольными интервалами светодиодных модулей 16a, 16b, 16c и др. могут быть соединены соответствующими токопроводящими соединительными линиями, например линиями 17 и 18 для светодиодного модуля 16a, с электропроводными линиями 14 и 15, показанными на фиг. 1, 2 и 3.

Концы 19 и 20 электропроводных линий 14 и 15, удаленные от точек соединения различных светодиодных и звуковых модулей 16a, 16b, 16c и пр. с внешней поверхностью спортивного свитера 10, соединены разъемным соединением посредством любого соответствующего данной цепи средства, например штыревых переходных штекеров 21 и 22, с гнездовыми элементами (не показаны) на печатной плате 23, содержащей интегральную схему 24, функционально связанную с соответствующим источником электроэнергии, таким как аккумуляторные батареи 25a и 26b.

Печатная плата 23 является частью объединенного блока источника батарейного питания и элемента управления 26, показанного на фиг. 4. Объединенный блок батарейного источника питания и элемента управления 26 также включает в себя другие элементы, такие как выключатель 27 для включения приспособления, узла, комплекта или устройства, т.е. для подачи электроэнергии и сигналов в светодиодные модули 16a, 16b и 16c и др. и/или звуковые модули, которые также можно ввести в схему, путем соединения их с полосами 14 и 15 электропроводной структуры таким же образом, как это описано выше для светодиодных модулей и как показано на фиг. 2.

Электрическая схема для этого приспособления, узла, комплектующего набора или устройства в соответствии с данным изобретением иллюстрируется в фигуре 3, и аналогичные номера, соответствующие описанным выше деталям, также изображены в этой фигуре 3.

На фиг. 5, 6, 7 показан другой вариант выполнения узла, приспособления, комплекта или устройства 30 в соответствии с данным изобретением также применительно к использованию в одежде - спортивном свитере 31. В этом варианте осуществления изобретения электропроводный состав наносится в виде слоя покрытия на внутреннюю сторону одежды. Светодиодные и/или звуковые модули соединены с электропроводной структурой и выходят на наружную сторону одежды, как более подробно описывается ниже.

Таким образом, свитер 31 имеет сторону (панель) 32. На внешней поверхности (не показана) стороны будет иметься рисунок, украшение, надпись, название и пр., обозначенные в целом пунктирными линиями 33. Этот рисунок, украшения и пр. могут быть напечатаны, нанесены методом сетчатого трафарета, нанесены в виде краски или горячим оттиском на внешнюю поверхность панели 32. Свитеры с такими украшениями, рисунками, надписями и пр., как отмечено в описании первого варианта осуществления, хорошо известны и не требуют более подробного описания.

В соответствии с общей концепцией и применением светоизлучающих и/или звуковых или только звуковых узлов, комплектов или устройств светоизлучающие, светоизлучающие и/или звуковые или только звуковые приспособления или узлы, комплекты или устройства 30 фиксируются или прикрепляются к внутренней поверхности панели 32 и собираются на ней согласно следующему ниже описанию для обеспечения освещения или иной функциональной связи с рисунком, украшением и пр. 33 на внешней поверхности панели 32.

Таким образом, иллюстрируемые приспособления, узел, комплект или устройство 30 включает в себя множество светодиодных 34a, 34b, 34c и 34d и др. модулей, которые выступают через соответствующее множество прорезей или отверстий в панели 32, одно из которых, обозначенное позицией 35a, показано на фиг. 6 для светодиодного модуля 34a.

На фиг. 6 показан съемный светодиодный модуль в собранном положении. Он включает светодиодный модуль, закрепленный на резьбе на внешней стороне вблизи нижнего конца 36a, так что когда светодиодный модуль выходит через прорезь или отверстие 35a в панели 32, соответствующий резьбовой элемент 37a может съемно крепиться на резьбе на светодиодном модуле 34a для крепления его в собранном положении и обеспечения удобства снятия с любой целью. Разъемное соединение, показанное в фиг. 6, раскрыто в совместно поданной заявке США N 08/004718 от 14 января 1993, в настоящее время - патент США N 5287734.

Светодиодные модули 34a, 34b, 34c, 34d и др. имеют соответствующие им токопроводящие линии, например, такие как 38a и 39a для светодиодного модуля 34a, показанного на фигуре 6, соединенные любым подходящим для этого средством с линиями электропроводной структуры, которые нанесены в виде краски, напечатаны, нанесены методом сетчатого трафарета или нанесены на внутреннюю поверхность панели 32 в виде слоя покрытия из двух линий из полос, таких как 39a и 40a для светодиодных модулей 34a и 34b, 41c и 42c для светодиодных модулей 34c и 34d. Хотя иллюстрируемые здесь светодиодные модули соединены группами, из двух светодиодных модулей с соответствующими электропроводными линиями из электропроводного состава, специалистам в данной области должно быть ясно, что это сделано только в целях иллюстрации и что данной паре электропроводных полос может соответствовать один или несколько светодиодных и/или звуковых модулей, что находится в пределах объема изобретения.

В этой связи следует заметить, что из существующего уровня техники известно, что индивидуальные светодиодные модули могут быть по отдельности соединены с проводом или иными токопрвоодящими линиями, чтобы для светодиодных модулей имелась большая свобода передвижения для освещения рисунка, украшения, надписи и пр. на передней панели свитера или другой одежды.

Эта конструкция становится ненужной при использовании модифицированного средства из электропроводного состава в соответствии с данным изобретением, поскольку модифицированный электропроводный составной материал прикрепляется на внешней или внутренней поверхности ткани, образующей переднюю панель 32, и его можно стирать вместе с тканью, а размещение или повторное размещение светодиодных или звуковых модулей можно легко сделать относительно модифицированной электропроводной структуры.

Соответствующие полосы из электропроводного состава 39a, 40a, 41c и 42c, образующие путь для прохождения тока и сигналов на внутренней поверхности панели 32, на конце, удаленном от секций, соединенных со светодиодными модулями 34a, 34b, 34c, 34d и др., связаны с объединенным блоком батарейного источника питания и элемента управления 43 через разъемный или отсоединяемый соединитель 44 таким образом, что батарейный источник питания и элемент управления 43 могут быть сняты из собранного положения на внутренней поверхности панели 32 и заменены. Поэтому, когда необходимо почистить свитер, можно снять и заменить не только светодиодные модули, но также снять и заменить относительно легко и объединенный блок, состоящий из батарейного источника питания и элемента управления. Однако благодаря характеристикам модифицированной электропроводной структуры одежду, на которой она напечатана, нанесена сетчатым трафаретом или в виде слоя покрытия, можно стирать без повреждения находящегося на ней электропроводного средства.

В данном иллюстрируемом виде изобретения съемный или отсоединяемый соединитель 44 состоит из застежки VELCRO, которая не только используется для этой цели, но и обрабатывается для обеспечения проводимости и функциональной связи с полосами из электропроводного состава. Это обеспечивает функциональную связь между светодиодными модулям 34a, 34b, 34c, 34d и др. с батарейным источником питания, который подает ток и электроэнергию, необходимые для работы светодиодных модулей и средства управления, вырабатывающего электронные сигналы для управления светодиодными модулями.

Застежки VELCRO известны из предшествующего уровня техники: но застежка VELCRO, которая служит в качестве съемного и отсоединяемого соединителя 44, должна быть модифицирована добавлением электропроводного состава для данной иллюстрируемой формы выполнения светоизлучающего узла, комплекта или устройства. Таким образом, первый элемент VELCRO 45 модифицированной застежки VELCRO, определяющей съемный и отсоединяемый соединитель 44, окрашивается электропроводным составом или покрывается его слоем и прикрепляется в собранном положении к внутренней поверхности панели 32 эпоксидной смолой или пришивается таким образом, чтобы соответствующие электропроводные полосы 39a, 40a, 41c и 42c могли быть электрически связаны с первым элементом VELCRO 45 любым соответствующим данной цели способом, например соединением внахлест, встык или путем сцепления его с полосами из электропроводного состава 39a, 40a, 41c, 42c, и др., показанными на фиг. 5 и 7.

Соответствующий второй элемент VELCRO 46 служит двум целям. Во-первых, он также модифицирован покраской или нанесением слоя электропроводного состава, чтобы обеспечивать электрическую связь с источником электроэнергии и электронными сигналами от объединенного блока батарейного источника питания и управления 43, а в собранном положении он взаимодействует с электропроводным составом на первом элементе VELCRO 45, так что ток и сигналы управления от объединенного блока 43 батарейного источника питания и элемента управления передаются к светодиодным модулям посредством электропроводных полос 39a, 40a, 41c и 42c и др. Во-вторых, модифицированная застежка VELCRO, которая определяет съемный и отсоединяемый соединитель 44, обеспечивает простое съемное соединительное средство для объединенного блока батарейного источника питания и управления 43, так что он может сниматься и заменяться в случае необходимости.

Хотя данный вариант осуществления изобретения проиллюстрирован для предмета одежды, специалистам в данной области должно быть ясно, что светоизлучающий узел, комплект или устройство, иллюстрируемые в фиг. 5, 6 и 7, могут быть применены для любого типа одежды, тканей, носимых и неносимых изделий из ткани, таких как спортивные майки, спецодежды, натуральные или искусственные материалы, и таких предметов, как головные уборы, зонты, обувь, или очки, головные повязки, нарукавные повязки, рюкзаки и ранцы, стаканы и прочие емкости.

Помимо этого, хотя проиллюстрированы светоизлучающие приспособления, узел, комплект или устройство, эти светоизлучающие и/или звуковые или только звуковые приспособления, узел, комплект или устройство могут также использоваться, не выходя из рамки данного изобретения. Такие варианты адаптированы для обеспечения разнообразных применений, например для идентифицирующих надписей, для средств рекламы, техники безопасности и здравоохранения.

Светоизлучающий узел, комплект или устройство в соответствии с данным изобретением, благодаря применению полос из электропроводного состава в качестве элемента, передающего электрический ток и сигналы управления между батарейным источником питания и светодиодным и/или звуковым модулем, могут быть легко адаптированы для использования в играх или игрушках, как показано на фиг. 8-15, описываемых ниже.

На фиг. 8 показано светоизлучающее и/или звуковое приспособление, узел или устройство в соответствии с данным изобретением применительно к игрушке-головоломке, обозначенной общей позицией 50, имеющей множество связанных или взаимосоединяющихся составных частей 51a, 51b, 51c, 51d и др., которые составляют игрушку при ее использовании, на которую электропроводный состав наносится в виде краски, методом осаждения, методом сетчатого трафарета или в виде слоя покрытия из множества пар токопроводящих полос 52a и 52b; 53a и 53b; 54a и 54b и др. на задней поверхности соответствующих взаимосоединяющихся частей головоломки с тем, чтобы множество светодиодных модулей, светодиодных и звуковых модулей или звуковых модулей, не показанных в фиг. 8, но приведенных на описываемых ниже фиг. 11 и 12, могли соединяться с электропроводными полосами 52a и 52b; 53a и 53b и 54a и 54b.

Хотя указывается на нанесение электропроводного состава в виде краски или слоя на задней поверхности частей головоломки, возможно также использовать окрашенный электропроводный состав и/или бесцветный электропроводный состав, чтобы электропроводные полосы 52a, 52b, 53a, 53b, 54a, 54b и др. из этого состава могли быть напечатаны, нанесены в виде краски, методом сетчатого трафарета, методом осаждения или в виде слоя покрытия на передней или внешней поверхности частей 51a, 51b, 51c, 51d и др. головоломки.

Электропроводная краска будет связана на одном конце через соответствующий элемент разъемного соединения 55 с объединенным блоком 56 батарейного питания и элемента управления того же типа, что и застежка VELCRO, описанная выше для варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 5, 6 и 7.

Это сочетание элементов для светоизлучающего узла, комплекта или устройства в соответствии с данным изобретением позволяет увязать сборку частей головоломки с разнообразными функциональными компоновками. Это также дает возможность использовать здесь музыкальные или иные звуковые приспособления (не показаны), которые также можно соединить последовательно или параллельно с электропроводными полосами краски.

На фиг. 11 показана игрушка-головоломка, обозначенная в целом позицией 60 после полной сборки частей 61a, 61b, 61c, 61d и др. вместе с установленным на ней светоизлучающим узлом, комплектом или устройством в соответствии с данным изобретением, где светодиодные модули 62a, 62b, 62c, 62d и др. соединены последовательно на соответствующих электропроводных полосах 63 и 64, расположенных на задней поверхности соответствующих частей 61a, 61b, 61c, 61d и др. данной игрушки-головоломки.

Полосы из электропроводного состава 63 и 64 связаны своим концом, удаленным от точки прикрепления соответствующих светодиодных модулей, при помощи соответствующего разъемного соединения 65 с объединенным блоком батарейного источника питания и элемента управления 66 для обеспечения передачи тока и сигналов по электропроводным полосам 63 и 64 к светодиодным модулям 62a, 62b, 62c, 62d и др.

Возможный вариант выполнения объединенного блока батарейного источника питания и элементf управления показан на фиг. 10, а его схема представлена на фиг. 9. Этот объединенный блок батарейного источника питания и элемента управления и соответствующая ему схема являются хорошо известными и коммерчески доступными и поэтому не требуют детального описания.

На фиг. 12 представлено выполнение еще одного приспособления, узла, комплекта или устройства в соответствии с данным изобретением для использования на игрушке-головоломке, которая отличается от варианта, показанного на фиг. 11, тем, что данный узел использует звуковые модули, которые независимо соединены параллельными полосами из электропроводных составов с объединенным блоком батарейного источника питания и элемента управления.

Таким образом, на фигуре 12 игрушка-головоломка 70 состоит из множества связанных и взаимно соединенных частей 71a, 71b, 71c и др. игрушки-головоломки, которые подходят друг к другу, составляя законченную игрушку-головоломку 70, на различных связанных и взаимосоединенных частях 71a, 71b и 71c и др. головоломки 70 расположены разнесенные друг от друга звуковые модули 72a, 72b, 72c и 72d, которые после сборки указанных частей головоломки 70 будут электрически соединены с функционально связанными парами полос из электропроводной краски 73a и 73b для звукового модуля 72a; 74a и 74b для звукового модуля 72b; 75a и 75b для звукового модуля 72c, а 76a и 76b для звукового модуля 72d. Каждая из соответствующих пар полос из электропроводной краски на своих концах, удаленных от конца, соединенного с соответствующим звуковым модулем, в свою очередь соединена с соответствующим узлом разъемного соединения 77, таким как соединитель VELCRO, описанный выше для варианта по фиг. 5, 6 и 7. Однако в этом варианте выполнения изобретения соответствующие звуковые модули 72a, 72b, 72c и 72d могут представлять четыре различных звука, например кошку, рожок и др., когда звук включается касанием. Для выполнения этой функции соответствующие полосы из электропроводного состава 73a, 73b, 74a, 74b, 75a, 75b, 76a и 76b, представленные буквенными обозначениями A, B, C и D, соединены с помощью соответствующего штыревого штеккера (не показан), который вставляется в соответствующий ему гнездовой элемент 55 на объединенном блоке 56 батарейного источника питания и элемента управления, показанном на фиг. 10 и на его схеме, показанной на фиг. 11. Объединенный блок 78 батарейного источника питания и элемента управления в сущности идентичен блоку, иллюстрируемому схемой и объемным изображением с пространственным разделением деталей на фиг. 9 и 10.

В этом варианте выполнения приспособления, узла, комплекта или устройства, соответствующего изобретению, звуковые модули и связанные с ними пары полос из электропроводной краски независимо соединены с объединенным блоком 78 батарейного источника питания и элемента управления, поэтому необходимое функционирование звуковых модулей 72a, 72b, 72c и 72d является функцией установки в интегральной схеме элемента управления объединенного блока 78 батарейного источника питания и элемента управления.

Как и в описанных выше вариантах осуществления изобретения, возможный вид объединенного блока батарейного источника питания и элемента управления показан на фиг. 10. Эти устройства в виде интегральных схем, обеспечивающих необходимые режимы работы, широко известны и коммерчески доступны.

Соответственно, эти совмещенные узлы не требуют более подробного описания, так как они понятны специалистам в данной области.

Чтобы продемонстрировать многосторонность данного изобретения, на фиг. 13, 14, 15 изображен еще один вариант выполнения светоизлучающего узла, комплекта или устройства, используемого вместе или в сочетании с такими игрушками, как конструкторский набор, строительные блоки и др.

Как показано на фиг. 13 и 14, возможный вариант хорошо известной детской игрушки - строительные блоки, в целом обозначенные позицией 80, изображен в виде множества отдельных строительных блоков 81a, 81b, 81c и 81d, выполненных таким образом, что при их взаимном соединении образуется, например, колонна, схематично показанная на фиг. 13.

Игрушки, игры и прочие аналогичные устройства свободно продаются в торговой сети, например конструкторские наборы, наборы строительных блоков LEGO и пр. Все эти наборы, игрушки, игры и прочие устройства характеризуются связанными друг с другом или взаимосоединенными частями, из которых могут собираться здания, механические устройства и прочие формы и конструкции.

Данное изобретение, в частности, адаптировано для применения к этим игрушкам, играм и прочим устройствам со связанными друг с другом и взаимосоединенными частями, поскольку электропроводные полосы из краски для передачи тока и электроэнергии для возбуждения светодиодных модулей и/или включения звуковых устройств и электронных сигналов для запуска светодиодных модулей и/или звуковых устройств могут быть легко вынесены на связанные друг с другом и взаимосоединенные части такими способами, как нанесение краски, слоя покрытия, печатание, нанесение методом сетчатого трафарета или формированием как одно целое с блоками, так что при сложении всех частей вместе образуется электропроводная линия для передачи тока и других сигналов.

Высокая удельная электропроводность электропроводных составов идеально подходит для этих механических взаимосоединенных частей, во-первых, потому, что они могут быть нанесены методом осаждения на взаимозаменяемых и взаимосоединенных частях несколькими различными способами, и, во-вторых, потому, что электропроводные составы, таким образом нанесенные в виде краски, напечатанные, нанесенные методом сетчатого трафарета или в виде слоя покрытия на взаимосоединяющихся частях или сформированные за одно целое с ними, обеспечивают относительно низкое сопротивление цепи, не ухудшая при этом высокую удельную электропроводность электропроводного состава.

Таким образом, на фиг.13 и 14 электропроводные полосы краски 82а и 82b соответствуют части 81а строительных блоков, полосы 83а и 83b - части 81b строительных блоков, полосы 84а и 84b - части 81с строительных блоков и полосы 85а и 85b - части 81d строительных блоков. Каждая из электропроводных полос из краски 82а, 82b, 83а, 83b, 84а, 84b, 85а и 85b прикрепляется на строительных блоках или формируется в них таким образом, что они будут находится в электрическом контакте друг с другом, когда строительные блоки 81а, 81и, 81с и 81d будут собраны вместе.

Как показано на фиг. 13 и 14, полосы из электропроводного состава могут быть также нанесены в виде краски, напечатаны, нанесены в виде слоя покрытия, нанесены методом сетчатого фильтра или сформированы таким образом, что они будут обеспечивать путь тока и сигнала на внутренней стороне части строительных блоков, как 86a и 86b на частях 81a и 81d строительных блоков. Таким образом, можно обеспечить соединение электропроводных полос краски, например 86a и 86b, по нижней части строительного блока, чтобы светодиодный модуль 87, который прикрепляется или съемно соединяется на стороне блока 81a или 81d, мог бы иметь свои электропроводные линии, такие как 82a и 82b, соединенные с соответствующими соединительными полосами из электропроводного состава на взаимосоединенных строительных блоках для связи с соответствующими взаимосвязанными друг с другом электропроводными полосами 82a, 82b, 83a, 83b, 84a, 84b, 85a и 85b, 81c и 81d строительных блоков.

Объединенный блок батарейного источника питания и элемента управления может быть установлен в одном из связанных друг с другом и взаимосоединенных частей строительных блоков, как указано пунктирными линиями для строительного блока 81d, в любой соответствующий данной цели тип узла соединителя для соединения объединенного блока батарейного источника питания и элемента управления с полосами из электропроводного состава будет обеспечивать средство для передачи тока и сигналов от объединенного блока батарейного источника питания и элемента управления указанным электропроводным полосам и соответствующим светодиодным модулям и/или звуковым устройствам.

Модифицированный электропроводный состав адаптирован для создания еще одного варианта приспособления, узла, комплекта или устройства в соответствии с данным изобретением, в котором светодиодные и/или звуковые модули могут приводиться в действие касанием того, что кто носит эту одежду, на которой установлены это приспособление, узел, комплект или устройство.

Как показано на фиг. 16, свитер 90, являющийся обычным товаром, изображен как имеющий переднюю панель 92 с рисунком, украшением, надписью и др. под общим обозначением 92, которые показаны на ней пунктирными линиями.

Модифицированный электропроводный составной материал, указанный полосами 93a и 93b; 94a и 94b и 95a и 95b, как одно целое с тканью свитера зафиксирован в ней тем или иным описанным выше образом.

Электропроводные полосы из составного материала 93a и 93b связаны на одном конце с переключателей 96 и на противоположном конце с объединенным блоком 97 батарейного источника и элемента управления, чтобы при касании переключателя 96 объединенный блок 97 батарейного источника питания и элемента управления включался для подачи тока и рабочих сигналов в соответствующие полосы из электропроводного состава 94a, 94b, 95a и 95b для возбуждения и запуска произвольно соединенных светодиодных модулей 97a, 97b, 97c и 97d, соединенных с электропроводными полосами 94a и 95b; и произвольно соединенных звуковых модулей 98a, 98b, 98c, 98d и 98e.

Объединенный блок 97 батарейного источника питания и элемента управления, переключатель 96 и разнесенные светодиодные модули 97a, 97b, 97c и 97d и 98a, 98b, 98c, 98d и 98е соединены таким образом, чтобы облегчать приведение их в действие сенсорным элементом управления приспособления этого типа.

Хотя вышеприведенное описание иллюстрирует различные предпочтительные варианты осуществления устройства и систем в соответствии с данным изобретение, следует иметь в виду, что определенные изменения и модификации могут быть сделаны в структуре раскрытых здесь устройств, не выходя за рамки сущности и объема данного изобретения, которое определяется излагаемой ниже формулой.

Промышленная применимость

Электропроводные составы предусматриваются и используются для всех типов основы в узлах, приспособлениях и устройствах для передачи тока и рабочих сигналов от функционирующего от электрического тока модуля, имеющего источник электроэнергии, к оборудованию для обеспечения движения, излучения света, звука и к другим устройствам с электрическим приводом. Электропроводные составы заменяют проволочные проводники в токонесущих схемах.