成形针织物和成形针织物的应用的制作方法

本发明涉及一种成形针织物以及这种成形针织物的应用。

术语“成形针织物(formstrick)”在本申请的范畴内应当指的是这样的针织物，其具有二维的或三维的结构并且至少部分用针织技术制造。

背景技术：

由现有技术在不同的实施方式中已知了导电的纺织物结构、特别是传感机织物。这些传感机织物可以例如作为传感器使用在不同的技术应用中。

由us4,795,998a已知一种带有一个机织物层的传感机织物，其中，机织物层的导电纱线在特定的交织部位处交织。根据作用到传感机织物上的外部力，在交织部位处彼此贴靠的纱线之间的接触电阻发生改变。以这种方式可以通过借助合适的评估电路确定接触电阻的变化来检测在导电纱线的其中一个交织部位处作用到机织物上的力。

能应用于传感任务的针织物在其特性上有所不同并且由于完全不同的制造方式明显区别于机织物，因为针织物形成线圈。这种针织物例如由ep1997952a2已知并且应当接下来参考图1和2加以详细阐释。

图1示出了带有能导电的和不能导电区域的单层嵌花针织物100'。在嵌花针织物100'中，导电纱线被这样编织，使得形成了两个交错的梳状结构101'、102'。这两个梳状结构101'、102'在此形成了两个沿第一(水平)方向定向的交错的电极以用于电容的表面监控。第一梳状结构101'连接至评估电路的电压供应装置的正极。与此相对，第二梳状结构102'则连接到评估电路的电压供应装置的负极。换句话说，针织物100'的两个梳状结构101'、102'中的其中一个梳状结构在连接到电压供应装置之后带正电并且两个梳状结构101'、102'中的另一个梳状结构带负电。因此可以例如电容地监控到针织物100'的接近，在该针织物中形成了两个梳状结构101'、102'。在此，从技术功能的角度来看，针织物100'起到像形成各一个电场的多个开放的电容器那样的作用。因此在连接到评估电路的电压供应装置的两个极上的两个梳状结构101'、102'之间形成了电场。一旦一种介电常数比空气的介电常数要大的物体引入到其中一个电场中，那么该电场的电容将视该物体的材料而定发生变化、特别是变大。可以借助连接到梳状结构101'、102'上的评估电路的相应的评估单元测量和评估所述变化。

图2示出了单层嵌花针织物100”的备选实施例，在该单层嵌花针织物中，尤其这样来编织导电的纱线，使得两个交错的梳状结构101”、10”具有沿第二(垂直)方向的定向。

借助针织物100'、100”的以上述方式布置的、形成了各一个带正电或带负电的电极的梳状结构101'、102'、101”、102”仅能在没有相应的位置分辨的情况下监视相关的嵌花针织物100'、100”的整个面，因为每个梳状结构101'、102'、101”、102”的所有电导体均彼此电连接。

技术实现要素：

本发明的任务是，提供一种进一步改进的成形针织物，其能简单并且利于成本地制造并且尤其也适用于具有位置分辨的传感应用或开关应用。

该任务的解决方案一种具有权利要求1的特征的本文开头所述类型的成形针织物。从属权利要求涉及本发明的有利的扩展设计方案。

按本发明的成形针织物的特征在于，所述成形针织物包括至少一个第一层，由能导电的纱线制成的多个线状或面状、特别是条带状的导电结构和由不能导电的纱线制成的线状或面状、特别是条带状的不导电结构织入到所述至少一个第一层中，使得导电结构彼此电绝缘，其中，每个导电结构分别能单独地电接触并且能连接到评估电路上。此外，按本发明的成形针织物可以相比由现有技术预公知的成形针织物基于导电结构的单独的可接触性而适用于有位置分辨的传感器应用和开关应用。以如下方式制造嵌花针织物，即，线不是引导经过成形针织物的整个宽度，而是在一个线圈横列中与另一根纱线的另一根线在特定的位置上交替。因此能以简单的方式将有不同的特性的成形针织物的表面区段彼此连接。若在成形针织物中，所有的线圈均一样大并且在所有参与的针上以相同的数量针织，那么可以例如获得矩形的扁平针织物面。

在一种优选的实施方式中建议，第一层的导电结构和/或不导电结构构造成嵌花图案或条纹面。

为了制造对应成型体的表面展开的针织物面，可以例如使用针织技术方法、特别是不同的线圈尺寸、移圈(例如借助辅助针床)、针织、集圈针织、所选择的针的分缝和非针织等。由此得出了按本发明的成形针织物的大量的变型品种，其通过带有导电结构和不导电结构的技术机织物是不可能容易地获得或完全无法获得的。

按照一个方面，通过按本发明的成形针织物可以提供一个对接近敏感的、位置分辨的传感面(表面)，其尤其能在横向针织工艺中制造。借助连接到成形针织物的导电结构上的相应的评估电路能在物体接近时检测到电场的和/或其它电气的状态参量的变化。

具有以按本发明的方式制造的导电结构和不导电结构的至少单层的成形针织物，相比具有导电结构和不导电结构的机织物，尤其具有以下优点：

-改进的伸缩性能，其中，所述伸缩性能由成形针织物的线圈结构引起并且不是由用于制造成形针织物的纱线引起，

-相比更确切地说僵硬的机织物明显更为柔性的结构，

-另一种方式张力减轻，

-明显有所改进的可悬垂性，特别是也在复杂设计的二维或三维的表面上，

-成形针织物在其制造时就已经能进行三维的成型设计的可能性。

所述单层的成形针织物可以尤其为了形成传感器装置而以恰当的方式连接到评估电路的电压供应装置上，从而使成形针织物的各个导电结构可以单独地电接触。换句话说，所述单层的成形针织物因此具有局部的电极面，所述局部的电极面由导电结构形成并且能单独地电接触。由于施加在其上的电压，所述导电结构可以彼此形成电场，从而可以借助评估电路的评估单元以位置分辨的方式检测物体和/或人或身体部位的接近。因此借助评估单元能在物体接近时检测导电结构之间的电场的变化。所述单层的成形针织物可以例如用作用于监控技术设备的保护装置的电容式接近传感器。

在一种优选的实施方式中建议，用于电接触的导电结构点状地与经绝缘的微电缆或经绝缘的能导电的纱线或包缠纱电连接，所述微电缆或纱线或包缠纱在接触部位上部分除去绝缘。

经绝缘的微电缆或经绝缘的能导电的纱线或包缠纱优选构造成地经纱，地经纱平行于成形针织物的线圈纵行延伸。地经纱在此不构成成形针织物的线圈。

在一种有利的扩展设计方案中建议，成形针织物具有至少一个第二层，所述至少一个第二层与第一层连接。由此能向成形针织物提供扩展的功能或附加的特性。

在一种特别有利的实施方式中可以规定，所述第二层是针织层，该针织层尤其用针织技术与第一层连接或与第一层缝合。特别是在用针织技术连接所述层时，产生了在制造成形针织物时的巨大的优点，因为成形针织物的第一层和第二层能在唯一一个针织步骤中、特别是在横机中制造。第二层可以完全地或在一种备选的实施方式中也部分地由针织物构成。

在另一种备选的实施方式中，第二层可以至少部分包括或完全由机织物和/或针织物和/或稀松布和/或非织造材料和/或泡沫材料和/或膜构成。以这种方式形成的第二层在制造时可以例如通过纺织连接工艺、例如通过缝合或者也材料接合地特别是通过粘接与第一层连接。

按照一种有利的实施方式，第二层可以例如至少部分由不导电的材料制成。优选能这样构造第二层，使得该第二层形成了用于第一层的接触保护和/或用于第一层的导电结构的电绝缘。

在一种特别有利的实施方式中存在这样的可能性，即，所述第二层由能弹性变形的材料制成。通过这种措施使得第二层也能附加地形成成形针织物的机械的减震层或接触阻尼层。

在一种有利的扩展设计方案中建议，所述成形针织物具有第三层，由能导电的纱线制成的优选作为嵌花图案或条纹面的多个线状或面状、特别是条带状的导电结构连同由不能导电的纱线制成的优选作为嵌花图案或条纹面的线状或面状、特别是条带状的不导电结构织入到所述第三层中，使得导电结构彼此电绝缘，其中，每个导电结构能单独地电接触并且能连接到评估电路上。由此，相比单层的或双层的成形针织物得出了针对成形针织物的附加的有利的应用可能性。

第一层的和第三层的导电结构与评估电路的电布线连接/接触可以既通过进入的和出来的能导电的纱线也通过根据图案加入经绝缘的微电缆作为地经纱或置入的浮纱实现或简易化。能导电的针织纱线与经绝缘的微电缆或经绝缘的能导电的纱线的点状的接触可以在(例如通过施加激光)对微电缆限定地除去绝缘层后，借助传导黏合剂、钎焊或通过与导电的缝合线缝制完成。

当第一层和第三层的导电结构构造成线状或面状、特别是条带状时，存在这样的可能性，即，第一层的线状或面状的、特别是条带状的导电结构彼此平行地沿第一方向延伸并且第三层的线状或面状的、特别是条带状的导电结构彼此平行地沿不同于第一方向的第二方向延伸。第一方向和第二方向尤其可以是两个彼此正交的空间方向并且形成了(平面的)成形针织物的水平的方向和垂直的方向。由此有利地形成了一种成形针织物，所述成形针织物具有第一层的导电结构的彼此交织的、矩阵状的结构和第三层的导电结构，因而通过评估电路的单独的电接触，例如可以获得一种有位置分辨的传感器装置。当第一方向和第二方向没有彼此正交地定向时，矩阵状的结构也可以设计为斜角的或是自由形状面的。

因此，按照所述扩展设计方案三层设计的成形针织物可以与评估电路一起形成了一种传感器装置，该传感器装置具有至少一个在将外力施加到层上时发生变化的电气特性。传感器装置可以根据第二(中间)层的设计方案构造成电容式传感器装置和/或压电式传感器装置和/或电阻式传感器装置或压阻式传感器装置。借助所述传感器装置优选不仅可以检测从外部作用到成形针织物上的力的存在，而且也可以检测该力的大小。

当由成形针织物的第一和第三层的线状或面状的、特别是条带状的导电结构形成的两个外置的电极和第二层的处于其间的电介质一起从技术功能角度看形成了一个电容器，并且该电容器的电容在力作用下通过空间形状的变化而变化时，所述三层的成形针织物起到电容式传感器装置的作用。电场的这种改变可以通过连接到第一层和第三层的由线状或面状的、特别是条带状的导电结构形成的电极上的评估电路的评估单元用位置分辨检测和评估。

当外力作用导致，在两个外部电极之间的内部的电阻(通过电阻)在从外部施加的电压下根据从外部作用的力改变时，具有三层成形针织物的传感器装置用作电阻式或压电式传感器。通过电阻的这种变化可以借助评估电路的相应的评估单元确定。

反之，当在外力作用下在外部的层的两个电极之间形成了电压，所述电压可以用评估电路的相应的评估单元测量时，这种带有三层成型针织物的传感器装置则也可以用作压电的传感器。

视电子器件的构造方案而定，也能组合地或按序地利用前述不同的传感器原理。

成形针织物的第二层与第三层的连接可以优选例如通过纺织连接工艺、特别是通过针织或缝合、或者也通过材料接合的连接工艺、特别是通过粘接实现。

在一种特别有利的实施方式中建议，成形针织物的全部三个层均用针织技术制造。由此获得了制造时的特殊的优点，因为成形针织物的全部三个层能在唯一一个针织过程中、特别是横机中制造。

第二(中间的)层可以尤其由具有虽然存在但仅很小的导电性的纱线针织而成。第二层例如可以由充碳纱线制造，充碳纱线与压力相关地改变其电气特性、例如其通过电阻。第二层用其针织而成的纱线，备选可以例如也由聚合物制成，所述聚合物用能导电的材料(特别是碳黑或金属)填充或者包括本身型导电聚合物。所述聚合物同样与压力有关地改变其通过电阻。

在另一种可选的实施方式中存在这样的可能性，即，第二层用其针织而成的纱线具有压敏的、能导电的涂层或者由压敏的材料制成。

当三层的成形针织物如上所示构造成电阻式传感器装置时，第一层和第三层的导电结构优选可以针织成面状的、特别是条带状的结构，所述结构通过窄的不导电区域或者优选同样能线状或条带状地针织的结构彼此电绝缘。第二(中间的)层优选由与压力相关地能导电的材料针织而成。因此在三个层叠置地针织在一起时产生了一种矩阵结构，该矩阵结构能位置分辨地提供与压力相关的信号。

另一种传感的变型方案在于，与成形针织物的第一层和第三层连接的第二层是不导电的。通过压力负荷或接近，在两个外部的层的导电结构之间的电场发生改变。当第二层因此由不能导电的纱线制成时，获得了一种电容式传感器装置。不导电的第二层在此形成了电介质，因而三层的成形针织物形成了平板电容器类型的电容式传感器装置。

此外，在一种有利的实施方式中存在这样的可能性，即，在单层或多层的成形针织物中的、用机器编织无法产生的或仅用很大耗费才能产生的空隙，能切割制造或备选也能用针织技术制造。

在一种特别有利的实施方式中可以规定，第一层的导电结构的宽度和/或第三层的导电结构的宽度大于相关的层的相邻的不导电结构的宽度。通过这种措施以有利的方式最小化第一层的和/或第三层的不导电结构的宽度，因而能相应地最大化成形针织物的传感有效的面份额。

因此借助在此提出的成形针织物创造出一种接近敏感的和/或压敏的位置分辨的传感的(表)面，所述面尤其能在平针针织工艺中在没有用于不同地、也不规则地成形的主体的大的生产耗费的情况下制造并且例如能用于在人机合作/交互时识别到人和机器人之间的接触。

当第二层没有构造成面状的中间层，而是包括多个与第一层和/或第三层的点状的间隔保持件时，那么另一种方式的接触敏感的传感装置也是可能的。第一层的导电结构和第三层的不导电的机构在连接到评估电路的电压供应装置上之后具有不同的电位。在压力作用下，形成了间隔保持件的(特别是经针织的)线的机械阻力被克服，因而第一层和第三层相互处于接触。由此生成了一个电信号，评估电路的评估单元又能用位置分辨检测该电信号。

按照权利要求14，本发明建议了按照权利要求1至13中任一项所述的成形针织物和连接在该成形针织物上的评估电路作为传感器装置的应用。按本发明的成形针织物可以如上所述尤其用作压敏的保护装置的用于监控技术设备的传感器装置。

此外，本发明还建议了按照权利要求1至13中任一项所述的成形针织物作为开关装置和/或输入装置的应用。一个可能的应用例如是压敏的输入装置，借助该输入装置能由用户通过按压多层的矩阵形的成形针织物的相应的区域来执行相应的操作输入。可以借助多层的矩阵形的成形针织物同样极为简单地实现压敏的输入键盘。

接下来应当总结所述成形针织物的在此提出的实施方式的一些优点：

-悬垂性明显比在机织物时更高。

-线圈结构不仅在面中，而且在配设有成形针织物的物体被空间包围时均使得结构变形成为可能。

-在制造时，可以通过省去线圈或者通过不同的线圈尺寸达到了2d和3d的造型。这在编织技术中因此是不可能的。

-通过嵌花面能够与成形针织物的上层或下层无关地实现用于功能区域的自由的表面覆盖设计。

-种类单一的嵌花面是可能的，而不必携带其它纱线材料。这在机织过程中是不可能的。

-在针织时用比在机织时少得多的耗费就能实现能导电的线或备选能使用的薄的金属丝/微电缆的面接触。

-成形针织物的柔软性高于机织物。

-成形针织物具有比机织物更好的减震性能或接触阻尼性能。

-在成形针织物用作传感的二维的机器人皮肤时，额外降低了故障风险(最后的紧急止动，机器人停止时开始空转)。

本发明的其它的应用领域例如是：

-纺织的按钮或开关，

-触觉式传感器应用，

-带手势控制的应用，

-用于机器人/机器-人的安全保障的传感器和装置，

-交通工具(陆用交通工具、轨道交通工具，空中交通工具或水用交通工具)或家具中的座椅占用识别功能和开关功能，

-位置识别和姿势识别(例如坠落的人)，特别是在地毯上或地毯地板上,

-防止在机器组件、建筑物、家具、门、开口等处的夹住和/或撞击状况。

附图说明

本发明的其它的特征和优点明确借助参考附图对优选的实施例的下列说明得出。图中：

图1示出了按照现有技术的单层的嵌花针织物，所述嵌花针织物带有导电结构和不导电结构；

图2示出了按照现有技术的另一种单层的嵌花针织物，所述嵌花针织物带有导电结构和不导电结构；

图3是按照本发明的第一种实施例所解释的单层的成形针织物的示意图；

图4是按照本发明的第二种实施例所解释的单层的成形针织物的示意图；

图5是按照本发明的第三种实施例所解释的单层的成形针织物的示意图；

图6是按照本发明的第四种实施例所解释的单层的成形针织物的示意图；

图7是按照本发明的第五种实施例所解释的成形针织物的彼此分开的立体图；

图8是按照图7的成形针织物的第一层的可能的结构的示意图；

图9是按照图7的成形针织物的第三层的可能的结构的示意图；

图10是是按照本发明的第六种实施例所解释的成形针织物的彼此分开的立体图；

图11是表明了按照图3至6所示的成形针织物到评估电路上的电连接的示意图；

图12是表明了按照图7所示的成形针织物到评估电路上的电连接的示意图。

具体实施方式

参照图3，下文中应当详细阐释一种按本发明的第一实施例所解释的成形针织物1a。该成形针织物1a在当前构造成条纹针织物，其具有带导电区域和不导电区域或结构12的第一层10。导电区域在这个实施例和其余的实施例中由能导电的纱线制成。能导电的纱线可以例如由用能导电的材料、特别是碳黑和金属填充的聚合物或者由能本身导电的聚合物构成，或者是能金属导电的，或者用能导电的聚合物涂层，或者由精细金属丝或金属绞线构成，或者包括用精细的金属丝或金属绞线缠绕的芯线。

成形针织物1a具有多个在当前沿第一方向(特别是水平的方向)延伸的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c，所述多个导电结构被线状地或备选面状地、特别是条带状地构造并且由能导电的纱线针织而成。在图3中为了更好地区别而连续地或中断地示出的(实际上当然是不中断的)、沿第一方向定向的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c沿第一方向形成了连续的导电的线状布置或条带状布置，其中，相邻的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c通过处于其间的不导电区域或结构12彼此电绝缘。线状地或面状地构造的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c例如实现了成形针织物1a在用于沿第一方向监视线状的或条带状的区域的传感器应用中的使用，所述导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c沿第一方向延伸。导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c交替地与评估电路50的在此未明确示出的电压供应装置的正极和负极接触。在图11中示出了连接到成形针织物1a上的评估电路50。这是将成形针织物1a连接到评估电路50的一种可能性，但不是唯一的可能性。电布线连接尤其取决于成形针织物1a的应用方式。

因此成形针织物1a的导电结构10a、10b、10c形成了与评估电路50的电压供应装置的正极连接的第一组。与此对应，导电结构11a、11b、11c则形成了与所述电压供应装置的负极连接的第二组。第一组的导电结构10a、10b、10c与评估电路50的电压供应装置的正极并且第二组的导电结构11a、11b、11c与评估电路50的电压供应装置的负极的单独的电接触可以例如借助一种多芯线的电连接电缆完成。

导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c——交替地与正极和负极的——单独的电接触在当前尤其通过构造成地经纱20a、20b、20c、21a、21b、21c的经绝缘的微电缆或经绝缘的能导电的纱线或包缠纱完成，地经纱沿第二方向(平行于线圈纵行)并且因此与第一方向正交地延伸。地经纱20a、20b、20c、21a、21b、21c在此置入到成形针织物1a的第一层10中，但它们不会形成线圈。所述地经纱20a、20b、20c、21a、21b、21c局部地例如借助激光去除绝缘并且分别通过能导电的连接200a、200b、200c、210a、210b、210c与成形针织物1a的第一层10的能导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c之一连接并且由此实现了能导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c的单独的电接触。能导电的连接200a、200b、200c、210a、210b、210c可以例如通过与能导电的缝合纱线缝合、通过与能导电的胶粘剂的粘接或者通过夹紧获得。

图4示出了按照本发明的第二实施例所解释的成形针织物1b。该成形针织物1b在此被构造成嵌花针织物，其具有带导电区域和不导电区域或结构12的第一层10。所述成形针织物1b具有多个在当前至少部分沿第二方向(垂直的方向)延伸的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c，所述导电结构线状地或备选面状地、特别是条带状地构造并且由能导电的纱线针织而成。在图4中又连续地或者中断地示出的、至少部分沿与按图3的第一方向正交延伸的第二(垂直的)方向定向的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c分别形成了一种连续的线状布置或条带状布置，其中，相邻的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c彼此电绝缘。线状地或面状地构造的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c例如实现了成形针织物1a在用于监控沿第二(垂直的)方向的线状的或条带状的区域的传感器应用中的应用，导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c在这个实施例中部分沿所述第二方向延伸。导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c交替地与评估电路50的电压供应装置的正极和负极接触。因此导电结构10a、10b、10c形成了与评估电路50的电压供应装置的正极连接的第一组。与此相对，导电结构11a、11b、11c形成了与评估电路50的电压供应装置的负极连接的第二组。交替地与正极和负极的单独的电接触在此直接通过织入到成形针织物1b中的能导电的纱线完成，导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c由所述能导电的纱线形成。

参照图5，接下来应当详细阐释按照本发明的第三实施例所解释的单层的成形针织物1c。成形针织物1c构造成带有垂直置入的地经纱的针织物，该针织物具有带导电区域和不导电区域或结构12的第一层10。所述成形针织物1c具有多个在当前部分沿第二(垂直)方向延伸的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c，所述导电结构线状地或备选面状地、特别是条带状地构造并且由能导电的纱线构成。在图5中连续地或中断地示出的、至少部分沿第二(垂直的)方向定向的导电的10a、10b、10c、11a、11b、11c分别形成了连续的线状布置或条带状布置，其中，相邻的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c通过经针织的不导电结构12彼此电绝缘。线状或面状构造的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c例如实现了所述成形针织物1a在用于监控沿第二(垂直的)方向的线状的或条带状的区域的传感器应用中的应用，导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c沿所述第二方向延伸。导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c单独地交替地与评估电路50的电压供应装置的正极和负极接触。因此导电结构10a、10b、10c形成了与正极连接的第一组。与此相对，导电结构11a、11b、11c形成了与负极连接的第二组。

导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c的交替地与正极和负极的单独的电接触在此如在第一实施例中那样通过构造成地经纱20a、20b、20c、21a、21b、21c的经绝缘的微电缆或经绝缘的能导电的纱线或包缠纱完成，地经纱沿在当前垂直的第二方向(平行于线圈纵行)延伸。地经纱20a、20b、20c、21a、21b、21c在此又置入到成形针织物1a的第一层10中，但它们不会形成线圈。所述地经纱20a、20b、20c、21a、21b、21c局部地例如借助激光去除绝缘并且分别用能导电的连接200a、200b、200c、210a、210b、210c与其中一个能导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c连接并且由此实现了电接触。能导电的连接200a、200b、200c、210a、210b、210c可以例如通过与能导电的缝合纱线缝合、通过与能导电的胶粘剂的粘接或者通过夹紧获得。

接下来应当参照图6详细阐释按照本发明的第四实施例解释的单层的成形针织物1d。这是图5所示的实施例的一种扩展设计方案。成形针织物1d的基础结构在导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c在第一层10中的布置方面以及在电接触方面对应在图5所示的实施例中的成形针织物。导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c的沿第二方向(垂直的方向)延伸的区段在这个实施例中构造成有一个或多个线圈的宽度的嵌花面。

每个前述的单层的成形针织物1a、1b、1c、1d可以尤其使用在传感器应用中。为了这个目的，所述单层的成形针织物1a、1b、1c、1d为了形成一种传感器装置而能以合适的方式连接到评估电路50的电压供应装置上，因而所述成形针织物1a、1b、1c、1d的各个导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c能单独地电接触。换句话说，所述单层的成形针织物1a、1b、1c、1d因此具有局部的电极面，电极面能被单独地电接触并且基于施加在其上的电压而形成了电场并且因此能检测到物体和人或身体部分的接近。

借助评估单元50的连接到导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c上的相应的评估单元可以在接近时例如检测到电场的变化。每一个前述单层的成形针织物1a、1b、1c、1d因此尤其能用作保护装置的用于监控技术设备的电容式接近传感器。

在可以扩展所述成形针织物1a、1b、1c、1d的功能性的在此未明确示出的另一些有利的实施方式中，存在这样的可能性，即，前述的成形针织物1a、1b、1c、1d具有与第一层10连接的至少一个第二层。所述第二层可以例如同样是经针织的层，其用针织技术与第一层10连接。由此获得了巨大的制造优点，因为所述成形针织物1a、1b、1c、1d的两个层能在唯一一个针织步骤中、特别是在横机中制造。第二层备选也能与第一层10缝合。第二层可以完全地或备选也仅局部地由针织物构成。

在备选的实施方式中，第二层也可以包括或完全由机织物和/或针织物和/或稀松布和/或非织造材料和/或泡沫材料和/或膜构成。以这种方式设计的第二层可以例如通过纺织的连接工艺、例如通过缝合或者也材料接合地特别是通过粘接与第一层连接。

第二层可以例如构造成不导电的并且从技术功能的角度来看形成了用于第一层10的接触保护和/或用于第一层10的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c的绝缘。当第二层由能弹性变形的材料制成时，这个第二层也能附加地形成成形针织物1a、1b、1c、1d的机械的减震层或接触阻尼层。

接下来应当参照图7详细阐释按照本发明的第五实施例解释的成形针织物1e。这个成形针织物1e设计成三层的并且具有在图7中示意性示出的第一层10、第二层20和第三层30。图8示出了第一层10的一种可能的结构。第三层30的一种可能的结构在图9中示出。图12示出了在连接到评估电路50上之后的成形针织物1e。这是将成形针织物1e连接到评估电路50的一种可能性，但不是唯一的可能性。电布线连接尤其取决于成形针织物1e的应用方式。

所述成形针织物1e的第一层10在当前构造成条纹针织物并且具有导电区域和不导电区域或结构12。导电区域又由上文中已经阐释类型的能导电的纱线制成。成形针织物1e的第一层10具有多个在当前沿第一方向(水平的方向)延伸的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c，它们面状地、特别是条带状地构造并且由能导电的纱线针织而成。在当前，导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c构造成条纹面。在图8中连续地或中断地示出的、朝第一(水平的)方向定向的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c形成了沿第一方向的连续的条带状布置，其中，相邻的导电的10a、10b、10c、11a、11b、11c通过经针织的、不导电区域或结构12彼此电绝缘。能单独地电接触的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c，可以例如交替地与评估电路50的电压供应装置的正极和负极接触。因此导电结构10a、10b、10c形成了与电压供应装置的正极连接的第一组。与此相反，导电结构11a、11b、11c则形成了与电压供应装置的负极连接的第二组。

导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c——交替地与正极和负极——的单独的电接触在此又通过构造成地经纱20a、20b、20c、21a、21b、21c的经绝缘的微电缆或经绝缘的能导电的纱线或包缠纱完成，地经纱沿在当前垂直的第二方向(平行于线圈纵行)延伸。地经纱20a、20b、20c、21a、21b、21c在此置入到成形针织物1e的第一层10中，但它们不会形成线圈。所述地经纱20a、20b、20c、21a、21b、21c局部地例如借助激光去除绝缘并且分别用能导电的连接200a、200b、200c、210a、210b、210c与导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c连接并且由此实现了电接触。能导电的连接200a、200b、200c、210a、210b、210c可以例如通过与能导电的缝合纱线缝合、通过与能导电的胶粘剂的粘接或者通过夹紧获得。

接下来应当参照图9详细阐释三层的成形针织物1e的第三层30的可能的结构。第三层30又构造成嵌花针织物，其具有导电区域和不导电区域12。第三层30具有多个在当前至少部分沿第二方向(垂直的方向)延伸的导电结构30a、30b、30c、31a、31b、31c，所述导电结构在本实施例中面状地、特别是条带状地构造并且由能导电的纱线针织而成。优选地，所述导电结构30a、30b、30c、31a、31b、31c构造成有一个或多个线圈的宽度的嵌花面。

第三层30的在图9中连续地或中断地示出的、至少部分沿着垂直的方向定向的导电结构30a、30b、30c、31a、31b、31c分别形成了连续的条带状布置，其中，相邻的导电结构30a、30b、30c、31a、31b、31c通过经针织的不导电区域12彼此电绝缘。能单独地电接触的导电结构30a、30b、30c、31a、31b、31c交替地与评估电路50的电压供应装置的正极和负极接触。因此，导电结构30a、30b、30c形成了与正极连接的第一组。与此对应，导电结构31a、31b、31c形成了与负极连接的第二组。

第三层30的导电结构30a、30b、30c、31a、31b、31c——交替地与正极和负极——的电接触在此可以如在第一实施例中那样通过构造成地经纱40a、40b、40c、41a、41b、41c的经绝缘的微电缆或经绝缘的能导电的纱线或包缠纱完成，地经纱沿在当前垂直的第二方向(平行于线圈纵行)延伸。地经纱40a、40b、40c、41a、41b、41c在此置入到成形针织物1e的第三层30中，但它们不会形成线圈。所述地经纱40a、40b、40c、41a、41b、41c局部地例如借助激光去除绝缘并且分别通过能导电的连接400a、400b、400c、410a、410b、410c与导电结构30a、30b、30c、31a、31b、31c连接并且由此电接触。能导电的连接400a、400b、400c、410a、410b、410c可以例如通过与能导电的缝合纱线缝合、通过与能导电的胶粘剂的粘接或者通过夹紧获得。

由前述阐释明确的是，三层的成形针织物1e的第一层10的条带状的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c彼此平行地沿第一方向延伸，而第三层30的条带形的导电结构30a、30b、30c、31a、31b、31c则彼此平行地沿不同于第一方向的第二方向延伸。第一方向和第二方向是两个彼此正交的空间方向并且在当前形成了成形针织物1e的垂直的和水平的方向。由此形成了第一层10的导电的、能单独地接触的结构10a、10b、10c、11a、11b、11c连同第三层30的导电的、能单独地接触的结构30a、30b、30c、31a、31b、31c的矩阵形结构，因而可以得到一种有在第一方向和第二方向上的位置分辨的传感器装置。这个矩阵形的结构备选也可以设计为斜角的或是自由形状面的。

成形针织物1e的第二层20和第三层30的连接可以例如通过纺织的连接工艺、特别是通过针织或缝合、或者也通过材料接合的连接工艺、特别是通过粘接实现。当全部三个层10、20、30均用针织技术制造时，在制造时获得了特别的优点，因为所述成形针织物1e的全部三个层10、20、30能在唯一一个针织过程中特别是在横机中制造。

所述成形针织物1e的第二(中间的)层20尤其可以由具有虽然存在但仅很小的导电性的纱线针织而成。第二层20例如可以由充碳纱线制造，充碳纱线与压力相关地改变其电气特性、例如其通过电阻。第二层20用其针织而成的纱线可以例如也由聚合物制成，所述聚合物用能导电的材料(特别是碳黑或金属)填充或者由本身型导电聚合物构成。所述聚合物同样根据压力改变其通过电阻。在另一种备选的实施方式中存在这样的可能性，即，第二层20用其针织而成的纱线，具有压敏的、能导电的涂层或者由压敏的材料制成。

按照第三实施例的三层的成形针织物1e因此可以使用在如下传感器装置中，该传感器装置具有至少一个通过外力作用到层10、20、30上而发生改变的电气特性。传感器装置可以与第二(中间的)层20的设计方案相关地尤其构造成电容式传感器装置和/或压电式传感器装置和/或电阻式或压阻式传感器装置。优选不仅能检测从外部作用到所述成形针织物1e上的力的存在，而且也能检测这个力(或由此合成的压力)的大小。

当由第一层10的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c和由第三层30的导电结构30a、30b、30c、31a、31b、31c形成的两个外置的电极以及处于其间的由第二层20形成的电介质一起，形成了一个电容器，并且该电容器的电容在外力作用下通过空间形状的变化而改变时，这个多层的成形针织物1e就起到电容式传感器装置的作用。电场的这种变化可以由评估电路50的连接到成形针织物1e上的评估单元检测并且用位置分辨评估。

当成形针织物1e在由第一层10的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c和由第三层30的导电结构30a、30b、30c、31a、31b、31c形成的两个外部的电极之间的内电阻根据从外部作用的力改变时，带有三层的成形针织物1e的传感器装置起到电阻式或压阻式传感器装置的作用。

反之，当在力作用下在由第一层10的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c和由第三层30的导电结构30a、30b、30c、31a、31b、31c形成的两个外部的电极之间构成了电压并且可以借助评估电路50的合适的评估单元测量该所述电压时，成形针织物1e也可以用作压电式传感器装置。

这些不同的测量方法优选也能组合地或按序使用。

当三层的成形针织物1e如之前所阐释那样构造成电阻式传感器装置时，第一层10的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c和第三层30的导电结构30a、30b、30c、31a、31b、31c优选能针织成面状的、特别是条带状的结构，所述结构通过——优选同样能线状地或条带状地针织而成的——狭窄的不导电结构12彼此电绝缘。第二(中间的)层20由与压力相关地导电的材料针织而成。因此在三个层10、20、30针织在一起时产生了一个矩阵结构，该矩阵结构位置分辨地提供了与压力相关的信号。

另一种传感的变型方案在于，与第一层10和第三层30连接的第二层20是不导电的。通过压力负荷或接近，在第一层10的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c和第三层30的导电结构30a、30b、30c、31a、31b、31c之间的电场发生改变，第一层和第三层形成了成形针织物1e的两个外层。因此当第二层20由不能导电的纱线制成时，获得了一种电容式传感器装置。不导电的第二层20在此形成了电介质，因而三层的成形针织物1e形成了平板电容器类型的电容式传感器装置。

第一层10的导电的条带状的结构10a、10b、10c、11a、11b、11c的宽度和/或第三层30的导电的条带状的结构30a、30b、30c、31a、31b、31c的宽度优选大于相关的层10、30的相邻的不导电的条带状的结构12的宽度，在两个层10、30中的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c、30a、30b、30c、31a、31b、31c借助所述相邻的不导电的条带状的结构彼此电绝缘。通过这种措施以有利的方式最小化第一层10的和/或第三层30的不导电的条带状的结构12的宽度，因而能相应地最大化成形针织物1e的传感有效的表面份额。

成形针织物1e的三个层10、20、30优选能在一道针织工序中这样彼此叠置地针织到一起，使得第一层10包括沿第一(水平的)方向的导电的、条带状的结构10a、10b、10c、11a、11b、11c并且第三层30包括沿第二(垂直的)方向的导电的、条带状的结构30a、30b、30c、31a、31b、31c，并且与压力相关地能导电的第二层20作为绝缘层布置在第一层和第三层之间。通过对第一层10的导电结构10a、10b、10c、11a、11b、11c的和第三层30的导电结构30a、30b、30c、31a、31b、31c的随时间变化交替的电操控，可以通过确定水平的和垂直的坐标系实现对接近和/或接触的位置分辨的探测。可以用传感有效的面结构获得的位置分辨尤其取决于用针织技术将面划分成导电的和不能导电的面或区域。在此，各面在两个电极平面中的相交布置结构是重要的，所述相交布置结构开始在各个线圈横列或沿线圈横列方向的浮纱中或者在各个线圈纵行中或沿线圈纵行方向的地经纱中形成。

此外，所述三个层10、20、30在制造时用针织技术以限定的方式这样相互连接，使得可以设定特定的间距或接触，例如作为间隔针织物。同样能用针织技术制造既能二维地悬垂(drapieren)也能三维地悬垂的特定的面形状。

也可能的是，所述三层的成形针织物1e的各个层10、20、30首先能单独地用针织技术制造并且紧接着用生产技术特别是通过缝合或胶粘将它们相互连接起来。

如果第二层20不构造成(面状的)中间层，而是包括与第一层10和与第三层30的多个点状的间隔保持件201，另一种类型的接触敏感的传感装置也是可能的。这种成形针织物1f在图10中在分解视图中示出。第一层10的导电结构和第三层30的导电结构在连接到评估电路50的电压供应装置上之后具有不同的电位。在压力作用下，形成了间隔保持件201的(特别是经针织的)线的机械阻力被克服，因而第一层10和第三层30彼此接触。由此生成了一个电气信号，该电气信号又能由评估电路50的评估单元用位置分辨检测到。

这种多层的成形针织物1f的制造尤其可以在一种双床的双面横机中完成，其中，例如在前部的针床上以嵌花工艺(在前部的导纱器轨上)对第一层10进行针织并且在后部的针床上用居中的导纱器在偶数的针上对第二层20进行针织并且在奇数的针上用两个用于能导电的和不能导电的纱线的导纱器(例如在两个最后方的导纱器轨道上)将第三层30针织为条纹结构。

所述三个层10、20、30彼此间的机械连接优选应当仅在在电极侧上不能导电区域中实现。所述连接可以例如通过集圈线弧或者通过将第二(中间的)层的线圈钩织到第一和第三层10、30的不导电结构12中实现，或者通过集圈线弧或将第一和第三层10、30的不导电结构12的线圈钩织到第二(中间的)层中实现。

接下来应当在重新参考附图10的情况下详细阐释所述三层的成形针织物1f的制造的另一些细节。

第一层10在前部的针床上借助每一个第二针、例如奇数的针进行针织。第三层30则在后部的针床上也借助每一个第二针，例如奇数的针进行针织。第二(中间的)层20则视需求而定在前部的或后部的针床的余下的(偶数的)针上进行针织。

所述三个层10、20、30用作为集圈线弧置入到相应的有待挂连在一起的层中的另一条线保持在一起。在此是带有图10中的直线延伸区域的线。

为了制造第一和第二层10、20，将第二层20向后移圈。然后四次将第一层10并且两次将第二层20用各两个连接行作为集圈线弧进行针织。只有第二层20被向前移圈并且相应地形成了第二和第三层20、30。为此，第三层30被针织四次并且第二层20用重新两个连接行作为集圈线弧针织两次。之后重新开始所述过程。成形针织物1f的层10、20、30的间距可以通过针床彼此间的相对位移和连接线的类型或长度以及接合频率进行调整。