JP2003217802A

JP2003217802A - 異形網状ヒータ

Info

Publication number: JP2003217802A
Application number: JP2002011603A
Authority: JP
Inventors: Shiro Hasegawa; 志朗長谷川; Masahiro Nagai; 正弘永井
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2003-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】ハンドルのスポーク部や枝分かれする複雑な配
管等の樹枝状部位を、他の部位と共に均一に加熱させ
る。【解決手段】複数のヒータ素線が網目状に編まれて矩形
状に形成され、ループを綴る方向である経方向の両端部
に隔置された状態で電極３が設けられた網目状発熱体２
を、ハンドルのスポーク部にも密着した状態で覆わせる
ために、展開状態が樹木状に枝分かれする形状に形成さ
れ、網目状発熱体２は３つ並設され当該３つ並設された
網目状発熱体２Ａ、２Ｂ、２Ｃのうち外側に位置する２
つの網目状発熱体２Ａ、２Ｃにはハンドルのスポーク部
に密着した状態で覆わせることができるＵの字状屈曲部
位２ｚが設けられ、且つ当該３つ並設された網目状発熱
体２Ａ、２Ｂ、２Ｃそれぞれの両端部に隔置された各電
極３がそれぞれ実質的に一直線上に位置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、異形網状ヒータ
に係り、特に自動車のハンドルやシート、あるいは複雑
な配管のエルボー部などに使用される異形網状ヒータに
関する。

【０００２】

【従来の技術】寒冷地において厳冬期に自動車に乗り込
んでハンドルを掴むと、手の皮膚の水分により手がハン
ドルに氷結することがあるので、短時間で温度上昇する
と共に、ハンドルのグリップ感に違和感のない快適性を
備えたハンドル用ヒータを設けることが提案されてい
る。このハンドル用ヒータは図９（ａ）、（ｂ）に示す
ように、自動車のハンドル５０に対して滑り止め機能や
美観をもたせるために握り部５０ａおよびスポーク部５
０ｂを覆うように貼着されるハンドル被覆部材５１とハ
ンドル５０との間に内設されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなハンドル用ヒータ５２は矩形状に形成されているの
で、握り部５０ａを加熱することはできるが、スポーク
部５０ｂを加熱することはできなかった。

【０００４】本発明は、このような従来の難点を解決す
るためになされたもので、ハンドルのスポーク部や枝分
かれする複雑な配管等の樹枝状部位を、他の部位と共に
均一に加熱させることができ、而も電気的にも極めて安
定する異形網状ヒータを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の異形網状ヒータは、複数のヒータ素線が網目状に編
まれて矩形状に形成され、ループを綴る方向である経
（たて）緯（よこ）方向の何れか一方向の両端部に隔置
された状態で電極が設けられた網目状発熱体を、屈曲部
位を有する被加熱体の当該屈曲部位にも密着した状態で
覆わせるために、展開状態が樹木状に枝分かれする形状
に形成される異形網状ヒータであって、網目状発熱体は
複数並設され当該複数並設された網目状発熱体のうち外
側に位置する２つの網目状発熱体の少なくとも何れか一
方は樹木状に枝分かれする形状に形成するように、被加
熱体の屈曲部位に密着した状態で覆わせる個所がＵの字
状やコの字状に屈曲され、且つ当該複数並設された網目
状発熱体それぞれの両端部に隔置された各電極がそれぞ
れ実質的に一直線上に位置するものである。

【０００６】このような異形網状ヒータによれば、例え
ば自動車のハンドルに適用する場合には、内側に位置す
る網目状発熱体および外側に位置する網目状発熱体のＵ
の字状やコの字状に屈曲された部位以外でハンドルの握
り部を覆い、スポーク部を外側に位置する網目状発熱体
のＵの字状やコの字状に屈曲された部位で覆うことがで
きるようになるので、ハンドルの握り部と共にスポーク
部も加熱することができる。

【０００７】また、本発明の異形網状ヒータにおいて複
数並設された網目状発熱体は、それぞれ耐熱性、絶縁性
および柔軟性を有する薄い接着部材によって固着され、
且つ外側に位置する２つの網目状発熱体のＵの字状やコ
の字状に屈曲されている部位もこの接着部材によって当
該Ｕの字状やコの字状の形状が崩れないように固着され
ていることが好ましい。これにより、被加熱体の屈曲部
位にも密着した状態で覆わせても、ヒータ自体の形状は
崩れないので、電気的に安定させることができる。

【０００８】また、本発明の異形網状ヒータにおいて網
目状発熱体は、素線径が０．０２mm〜０．１２mmで且つ
当該素線径が単一である複数のヒータ素線が、ループを
経（たて）方向に連続且つ平面的に綴るトリコット編み
で形成され、このトリコット編みの編目ピッチが０．５
mm〜５mmであることが好ましい。また、本発明の網状ヒ
ータにおいて網目状発熱体は、線径が０．０２mm〜０．
１２mmで且つ当該線径が単一であるヒータ裸線にエナメ
ル線用塗料が被覆された複数のヒータ素線が、ループを
経（たて）方向に連続且つ平面的に綴るトリコット編み
で形成され、このトリコット編みの編目ピッチが０．５
mm〜５mmであることが好ましい。また、本発明の網状ヒ
ータにおいて網目状発熱体は、線径が０．０２mm〜０．
１２mmで且つ当該線径が単一であるヒータ裸線のみから
成る複数の第１のヒータ素線と、エナメル線用塗料が被
覆されたヒータ裸線から成る複数の第２のヒータ素線と
が、ループを経（たて）方向に連続且つ平面的に綴るト
リコット編みで、第１のヒータ素線同士が交差しないよ
うに形成され、このトリコット編みの編目ピッチが０．
５mm〜５mmであることが好ましい。さらに、本発明の網
状ヒータにおいて網目状発熱体は、線径が０．０２mm〜
０．１２mmで且つ当該線径が単一である複数のヒータ素
線が、ループを経（たて）方向に連続且つ平面的に綴る
トリコット編みで形成され、このトリコット編みの編目
ピッチが０．５mm〜５mmであると共に、このトリコット
編みで形成した複数のヒータ裸線には絶縁処理が施され
ていることが好ましい。これら網目状発熱体は、トリコ
ット編みで形成されていることから、伸縮性に富み、柔
軟性があるので、複雑な曲面に対しても密着させること
ができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の異形網状ヒータに
おける好ましい実施の形態例について図面を参照して説
明する。

【００１０】本発明の好ましい実施の形態例である異形
網状ヒータは図２（ａ）に示すように、複数のヒータ素
線が網目状に編まれて矩形状に形成され、ループを綴る
方向である経（たて）方向の両端部に隔置された状態で
電極３、３が設けられた網目状発熱体２を、屈曲部位を
有する被加熱体、例えば自動車のハンドル５０の握り部
５０ａだけではなくスポーク部５０ｂにも密着した状態
で覆わせるために、図２（ｂ）に示すように展開状態が
樹木状に枝分かれする形状に形成させている。このよう
な異形網状ヒータは、滑り止め機能や美観をもたせるた
めに握り部５０ａおよびスポーク部５０ｂを覆うように
貼着されるハンドル被覆部材１５とハンドル５０との間
に内設される。

【００１１】このような網目状発熱体２は例えば図１
（ａ）に示すように、３つ並設され当該３つ並設された
網目状発熱体２Ａ、２Ｂ、２Ｃのうち外側に位置する２
つの網目状発熱体２Ａ、２Ｃは、ハンドル５０のスポー
ク部５０ｂに密着した状態で覆わせるために該当箇所を
Ｕの字状に屈曲させることにより、樹木状に枝分かれす
る形状に形成される。なお、このハンドル５０のスポー
ク部５０ｂは３本なので、このＵの字状屈曲部位２ｚは
３箇所に設けられている。また、このようにＵの字状屈
曲部位２ｚが３箇所に設けられた網目状発熱体２Ａ、２
Ｃおよびこれらに並設された網目状発熱体２Ｂそれぞれ
の両端部に隔置された各電極３、３は、それぞれ実質的
に一直線上に位置するように配置されている。これによ
り、内側に位置する網目状発熱体２Ｂおよび外側に位置
する網目状発熱体２Ａ、２ＣのＵの字状屈曲部位２ｚ以
外でハンドル５０の握り部５０ａを覆い、スポーク部５
０ｂを外側に位置する網目状発熱体２Ａ、２ＣのＵの字
状屈曲部位２ｚで覆うことができるようになるので、ハ
ンドル５０の握り部５０ａと共にスポーク部５０ｂも加
熱することができる。また、内側に位置する網目状発熱
体２Ｂと外側に位置する一方の網目状発熱体２Ａと、他
方の網目状発熱体２Ｃとは、個別に製作されるので、単
位面積当たりの発熱量を均一にすることが可能になる。
さらに、並設された網目状発熱体２Ａ、２Ｂ、２Ｃそれ
ぞれの両端部に隔置された各電極３がそれぞれ実質的に
一直線上に位置するので、この各電極３を接続して給電
用のリード線も共通化することが可能になり、従来通り
に単純な配線でハンドルに取り付けることができる。

【００１２】なお、外側に位置する網目状発熱体２Ａ、
２Ｃは、Ｕの字状屈曲部位２ｚを３箇所に設けた状態
で、内側に位置する網目状発熱体２Ｂと、電極３、３が
実質的に一直線上に位置するように配置させるので、屈
曲前は網目状発熱体２Ｂより長く形成させる。

【００１３】さらに、このようにして３つ並設された網
目状発熱体２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、それぞれ耐熱性、絶縁
性および柔軟性を有する薄い接着部材９によって固着さ
れている。また、外側に位置する２つの網目状発熱体２
Ａ、２Ｃの３箇所のＵの字状屈曲部位２ｚも、同じ材質
の接着部材１０によって当該Ｕの字状の形状が崩れない
ように固着されている。これにより、ハンドル５０のス
ポーク部５０ｂにも密着した状態で覆わせても、ヒータ
自体の形状は崩れないので、電気的に安定させることが
できる。

【００１４】このように構成された異形網状ヒータの各
網目状発熱体２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、例えば図３に示すよ
うに、線径が単一である複数のヒータ素線２０がトリコ
ット編みで形成されている。ここで、トリコット編みと
は、ループを経（たて）方向Ｖに連続に且つ平面的に綴
る編み方をいう。この網目状発熱体２のヒータ素線２０
の材料は、ニッケルが１％以上入った銅合金、またはニ
クロム線等の腐食に強く抵抗値をコントロールし易い合
金が好ましく、また、体積固有抵抗が純銅の１〜１００
倍、好ましくは２〜２０倍であれば、加工性がよくな
る。さらに、ヒータ素線２０の線径は０．０２〜０．１
２mm、好ましくは０．０６〜０．０８mmであれば、強度
と柔軟性とを両立させることができる。

【００１５】なお、ヒータ素線２０の線径を０．０２〜
０．０４mmにする場合には、上述のような材料では抗張
力が弱くなるので、銀が含有された銅合金線が好まし
い。この銀が含有された銅合金線は、銀の含有率によっ
ては軟銅線の２〜３倍の抗張力を得ることが可能なの
で、線径０．０４mmでも、抗張力をニッケルが１％以上
入った銅合金線の線径０．０５〜０．０７mmとほぼ同じ
にすることができる。したがって、より細く柔軟性の高
いヒータ素線２０を提供できるようになるので、網状ヒ
ータの伸縮性、柔軟性を、さらに向上させることが可能
になる。

【００１６】このようなヒータ素線２０をトリコット編
みで形成する際の編目ピッチは、０．５〜５mm、好まし
くは１〜３mmであれば、発熱の均一性、加工性、経済性
をすべて満足できる。例えば、経（たて）ピッチＶＰを
１mm、１編目の頂角αを６０°とした場合の緯（よこ）
１マスにおける経（たて）４マス分の実際の経（たて）
ヒータ素線２０の長さは、経方向Ｖにおける仮想経ヒー
タ素線の長さをの４マス分とすると、

【００１７】

【数１】

【００１８】となる。したがって、ヒータ素線２０が交
差する箇所（以下、「交点」という。）ですべて非接触
だとすると、単純な測定長さの３．４６倍の抵抗値とな
る。

【００１９】また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、
網目状発熱体２が幅５５mm、長さ１．２５ｍの長方形
で、幅方向に２９本の経ヒータ素線２０が配設されてい
るとすると、緯（よこ）ピッチＨＰは、

【００２０】

【数２】

【００２１】となるので、経ヒータ素線２０の交点が完
全非接触だとすると、１本が１．２５ｍ×３．４６倍の
経ヒータ素線２０による２９本の並列回路となる。ここ
で、ヒータ素線２０に線径が０．０６mm、体積固有抵抗
値が５４Ω／ｍの合金線を使用すると仮定した場合、網
目状発熱体２の抵抗Ｒは、１ｍ当りが、

【００２２】

【数３】

【００２３】となるので、

【００２４】

【数４】

【００２５】となる。したがって、網目状発熱体２のす
べての交点が非接触のときの最大抵抗値は約８Ωにな
る。

【００２６】一方、網目状発熱体２のすべての交点が接
触しているとすると、経ピッチＶＰが１mmの場合、その
基本長さＶＰに対して１×cos^-1３０°の長さの経ヒー
タ素線２０がどの区画マスにも均等に３本あることにな
るので、図５に示すような単純な並列回路にモデル化で
きる。これにより、網目状発熱体２の抵抗Ｒは、

【００２７】

【数５】

【００２８】

【数６】

【００２９】となる。

【００３０】これらのことから、網目状発熱体２の抵抗
値を安定させることが可能になる。なお、ヒータ素線２
０の材料として焼鈍しを行っていない硬線を使用した場
合には、交点においてヒータ素線２０が浮きやすくなる
ので、自然体横置きでの測定では、最大抵抗値の方に近
寄ることになる。逆に、よく焼鈍しした軟線を使用した
場合には、交点においてヒータ素線２０の接触点が増え
るので、最小抵抗値の方に近寄ることになる。

【００３１】このように、複数のヒータ素線２０を、ル
ープが経方向に連続するように規則的に綴れば、局部的
な断線や交点などによる影響が少なくなり、而も伸縮性
に富んだ網目状発熱体２を提供できる。

【００３２】また、この異形網状ヒータは、複数のヒー
タ素線２０が網目状に編まれている網目状発熱体２のル
ープを綴る方向である例えば経方向Ｖの両端部２ａ、２
ｂそれぞれに、電極３が隔置された状態で設けられてい
ることから、網目状発熱体２を並列回路にすることがで
きるので、抵抗値は安定する。この２つの電極３、３の
端部にはそれぞれ図６（ａ）に示すように、リード線
４、４が固着され、一方のリード線４にはサーモスタッ
ト５が接続されている。

【００３３】このような電極３は、例えば図６（ｂ）、
（ｃ）に示すように、予め定められた幅および長さで厚
さが０．０１mm〜０．５mmから成る金属箔６が網目状発
熱体２のループを綴る方向である経方向Ｖの両端部２
ａ、２ｂにそれぞれ重ねられて溶着されている。なお、
金属箔６の厚さは、柔軟性をできるだけ維持するために
は、０．０１mm〜０．２mmが好ましく、この範囲内の厚
さならば必要以上に発熱することを防ぐことができ、且
つ機械的強度が悪くなることもない。

【００３４】この金属箔６としては、導電性および耐腐
蝕性を有する錫、半田あるいは金などの非鉄金属が、め
っきなどの皮膜処理されているものが好ましい。これに
より、金属箔６の表面が、使用中に酸化することを防ぐ
ことができる。なお、金属箔６自体を導電性および耐腐
蝕性を有する金、銀、ニッケルなどの非鉄金属にして
も、同様の効果を得ることができる。また、この金属箔
６、６と、網目状発熱体２の両端部２ａ、２ｂとの溶着
方法としては、半田付け、超音波溶接、スポット溶接あ
るいはレーザ溶接などが好適である。

【００３５】特に、半田付けの場合、網目状発熱体２が
重ねられた金属箔６の幅一面に当該金属箔６の厚さより
薄い平面的な状態で半田付けするので（５μ〜３０μの
厚みが好ましい。）、電極３の柔軟性を損なわず、而も
電極部において破断強度が低下してしまうことを防ぐこ
とができる。なお、半田は流れがよいものであれば、特
に限定しないが、環境保護の観点から、錫−銀−銅系や
錫−銀−ビスマス系等の鉛フリー半田が好ましい。

【００３６】なお、スポット溶接やレーザ溶接の場合に
は、加工時における高熱による金属箔６の酸化を防ぐた
めに、不活性ガス中で溶接するか、貴金属の金属箔６を
使用するかなどの対策を施すことが必要となる。

【００３７】また、このような電極３は図６（ｄ）に示
すように、難燃化処理が施され、且つ伸縮性に富み、柔
軟性がある絶縁材料、例えば不織布７が覆われた状態で
接着されている。これにより、電極３を他の導電体から
電気絶縁できるので、電極３が電気的に安定する。な
お、この不織布７としては例えば耐熱性のあるポリエス
テル系の繊維のものが好ましく、この不織布７を電極３
に接着するための接着剤としては、難燃性及び耐熱性の
観点からシリコン系、難燃アクリル系、熱硬化性ゴム系
等が好ましい。また、不織布７以外の絶縁材料として
は、難燃性粘着テープ（テープ材質：アラミッド繊維
等）、難燃性布粘着テープ、ポリイミドテープ、フッ素
樹脂テープなどが好適である。

【００３８】なお、電極３は上述したようなものに限ら
ず、図７に示すように、網目状発熱体２の縦方向Ｖの両
端部２ａ、２ｂの全幅を被覆するために、導電性テープ
３１と、導電性テープ３１を網目状発熱体２の表裏に固
着させる導電性粘着剤３２とから成るものでもよく、こ
の導電性テープ３１としては肉厚３０μｍ程度の銅箔テ
ープ、アルミマイラーテープなどの錆びにくく、電気容
量が適正な肉厚を有するものが、また、導電性粘着剤３
２としてはシリコーンゴム系粘着材に導電性カーボンが
配合されたものが、それぞれ好ましい。このような電極
３によっても、網目状発熱体２を並列回路にすることが
できるので、抵抗値は極めて安定する。

【００３９】また、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、
電極３、３が設けられていない網目状発熱体２の他方向
の両端部２ｃ、２ｄに形成されている編目は、それぞれ
解けないように耐熱性のある合成繊維で３０デシテック
ス〜３００デシテックス、好ましくは５５デシテックス
〜２８０デシテックス、より好ましくは９０デシテック
ス〜１５５デシテックスの太さから成る糸８によって縁
かがりするとよい。これにより、網目状発熱体２のルー
プを綴る方向である縦（たて）方向Ｖへの伸縮を防ぐこ
とができるので、当該網目状発熱体２の型崩れを防ぐこ
とができる。なお、糸８の太さを、好ましくは５５デシ
テックス〜２８０デシテックス、より好ましくは９０デ
シテックス〜１５５デシテックスに限定したのは、製造
時の生産性（切断しにくい太さ等）や、自動車のハンド
ルやシート、あるいは複雑な配管のエルボー部などに密
着させた際の外観の見栄え等を比較考慮した場合、この
ような範囲のものがこれら機能を兼ね備えることができ
るからである。このような糸８に用いる合成繊維として
は、耐熱性のあるポリエステル系が好ましい。

【００４０】さらに、外側に位置する２つの網目状発熱
体２Ａ、２Ｃの３箇所のＵの字状屈曲部位２ｚや、この
ようなＵの字状屈曲部位２ｚを有する網目状発熱体２
Ａ、２Ｃおよび網目状発熱体２Ｂをそれぞれ固着させる
薄い接着部材９、１０は、耐熱性、絶縁性および柔軟性
がある絶縁材料、例えば不織布が覆われた状態で接着さ
れている。この不織布としては例えば耐熱性のあるポリ
エステル系の繊維のものが好ましく、この不織布を電極
３に接着するための接着剤としては、難燃性及び耐熱性
の観点からシリコン系、難燃アクリル系、熱硬化性ゴム
系等が好ましい。また、不織布以外の絶縁材料として
は、難燃性粘着テープ（テープ材質：アラミッド繊維
等）、難燃性布粘着テープ、ポリイミドテープ、フッ素
樹脂テープなどが好適である。また、難燃性及び耐熱性
を有するシリコン系、難燃アクリル系、熱硬化性ゴム系
等の粘着材や接着剤をベースとした両面テープになって
いるものを用いれば、この両面テープの剥離紙を剥すだ
けで、異形網状ヒータをハンドル被覆部材１５に直接、
貼り付けことができるようになる。

【００４１】このような薄い接着部材９、１０の厚みと
しては、ハンドル被覆部材１５とハンドル５０との間に
内設したときに凹凸のない外観を維持させるために、ア
ラミッド繊維やポリイミドテープ等をベースとする場合
には０．０５〜０．１５ｍｍ、不織布のように多孔質で
特に柔かい材料では０．１〜０．４ｍｍ程度の厚さが好
ましい。

【００４２】なお、上述した網目状発熱体２は、ヒータ
裸線のみから成るヒータ素線２０がトリコット編みで形
成されていたが、これに限らず、図８（ａ）、（ｂ）に
示すように、線径が単一であるヒータ裸線２００ａにエ
ナメル線用塗料２００ｂが被覆された複数のヒータ素線
２００が、トリコット編みで形成されている網目状発熱
体２′でもよい。この網目状発熱体２′に使用されるヒ
ータ素線２００のヒータ裸線２００ａの材料は、上述し
た網目状発熱体２のヒータ素線２０と同種のものが用い
られ、同様の効果を得られる。

【００４３】エナメル線用塗料２００ｂは、ヒータ裸線
２００ａに塗布焼付けして絶縁皮膜が形成されている。
このエナメル線用塗料２００ｂとしては、ポリビニルア
セタール、ポリウレタン、ポリアミドイミドあるいはポ
リイミドなどを主成分にするものが好ましい。ポリビニ
ルアセタールあるいはポリウレタンを主成分にするエナ
メル線用塗料は、１００〜１５０℃の耐熱性を備え、而
も皮膜を剥離することなく半田付けができるので、信頼
性が高くなり、また、電極を短時間で構成することがで
きる。また、ポリアミドイミドあるいはポリイミドを主
成分にするエナメル線用塗料は、耐熱性が高く耐磨耗性
がよいので、トリコット編みがし易くなる。このような
エナメル線用塗料によれば、極めて薄い均一な皮膜で
絶縁性を確保することができ、例えば線径０．０７mmの
金属導体の場合、JＩＳ３種エナメル線ならば最小皮膜
厚さが０．００３mmになるので、ヒータ素線の外径が必
要以上に太くならない、編み込み時の厳しい機械的な
屈曲に耐えうることができる、必要に応じて耐熱クレ
ードを幅広く選択でき、特殊なものを除き、ＵＬ規格で
１０５〜２４０℃から選択できるようになる。

【００４４】また、ヒータ裸線の絶縁皮膜として、紙巻
き、絹巻きや、ポリエチレン、塩化ビニルなどの熱可塑
性樹脂を用いることも考えられるが、紙巻き、絹巻きの
場合、表面の滑り性が悪くなるので、編み込み時にほつ
れ、断線等の障害になると共に外径が肥大化する。ま
た、熱可塑性樹脂の場合も表面の滑り性が悪くなるの
で、トリコット編みをすることができなくなり、而も、
絶縁皮膜厚さがエナメル線用塗料の絶縁皮膜より大幅に
厚くなるので、熱伝達効率が低下する。

【００４５】このようなヒータ素線２００をトリコット
編みで形成する際の編目ピッチは、上述した網目状発熱
体２と同様で、０．５〜５mm、好ましくは１〜３mmであ
れば、発熱の均一性、加工性、経済性をすべて満足でき
る。例えば、経（たて）ピッチＶＰを１mm、１編目の頂
角αを６０°とした場合の緯（よこ）１マスにおける経
（たて）４マス分の実際の経（たて）ヒータ素線２００
の長さは、経方向Ｖにおける仮想経ヒータ素線の長さを
の４マス分とすると、３．４６倍となる。したがって、
ヒータ素線２００のヒータ裸線２００ａは、交点ではす
べて非接触なので、単純な測定長さの３．４６倍の抵抗
値となる。

【００４６】また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、
網目状発熱体２′が幅５５mm、長さ１．２５ｍの長方形
で、幅方向に２９本の経ヒータ素線２００が配設されて
いるとすると、緯（よこ）ピッチＨＰは、１．９mmとな
り、而も、経ヒータ素線２００のヒータ裸線２００ａの
交点は完全非接触なので、１本が１．２５ｍ×３．４６
倍の経ヒータ素線２００による２９本の並列回路とな
る。ここで、ヒータ素線２００に素線径が０．０６mm、
体積固有抵抗値が５４Ω／ｍの銅合金線を使用すると仮
定した場合、網目状発熱体２′の抵抗Ｒは、１ｍ当り
が、Ｒ＝５４／２９となるので、Ｒ＝８．０５となる。
したがって、網目状発熱体２′に使用されるヒータ素線
２００のヒータ裸線２００ａのすべての交点が非接触な
ので、最大抵抗値は約８Ωになる。

【００４７】このことから、網目状発熱体２′の抵抗値
を安定させることができることがわかる。

【００４８】なお、上述した網目状発熱体２′において
は、ヒータ裸線２００ａにエナメル塗料２００ｂが被覆
された複数のヒータ素線２００のみで形成していたが、
これに限らず、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、ヒー
タ裸線のみから成る複数の第１のヒータ素線２０００
と、エナメル塗料２００ｂが被覆された複数のヒータ裸
線２００ａから成る複数の第２のヒータ素線２００と
が、ループを経（たて）方向に連続且つ平面的に綴るト
リコット編みで形成されている網目状発熱体２″でもよ
い。

【００４９】この場合、第１のヒータ素線２０００同士
が交差しないように編み込む。これにより、ヒータ素線
の交点においてエナメル線用塗料によって確実に絶縁さ
せることができるので、このような網目状発熱体２″の
抵抗値を安定させることができる。また、第１のヒータ
素線２０００と第２のヒータ素線２００とを交互に編み
込む等、単価の安いヒータ裸線のみから成る第１のヒー
タ素線２０００の割合を多くすれば、量産化の際、コス
トダウンを図ることが可能になる。

【００５０】さらに、予め複数のヒータ裸線２０００が
トリコット編みで形成された網目状発熱体２″自体に、
絶縁処理を施してもよい。

【００５１】このような絶縁処理としては、加熱による
酸化皮膜形成や、絶縁塗料あるいは絶縁性オイルの塗布
が考えられる。加熱による酸化皮膜は、例えばニッケル
が１％以上入った銅合金の場合、予めヒータ裸線２００
０がトリコット編みで形成された網目状発熱体２″に電
極を接続し発熱温度を２００℃にして１時間加熱するこ
とにより形成できる。また、絶縁塗料の塗布は、ウレタ
ン塗料、アクリル塗料、エポキシ塗料あるいはフッ素樹
脂塗料などの絶縁塗料を、予めヒータ裸線２０００がト
リコット編みで形成された網目状発熱体２″に塗布後、
焼き付けて皮膜を形成させる。絶縁性オイルの塗布は、
シリコーンオイル等の絶縁性オイルを少量塗布すること
により皮膜を形成させる。何れにおいても、網目状発熱
体２の柔軟性を著しく損なわないように加工しなければ
ならない。

【００５２】このように、網目状発熱体２″のヒータ裸
線２０００のすべての交点が接触していると、経ピッチ
ＶＰが１mmの場合、その基本長さＶＰに対して１×cos
^-1３０°の長さの経ヒータ裸線２０００がどの区画マス
にも均等に３本あることになるので、図５に示すような
単純な並列回路にモデル化できる。これにより、網目状
発熱体２″の抵抗Ｒは、

【００５３】

【数７】

【００５４】

【数８】

【００５５】となる。このことから、網目状発熱体２″
の抵抗値を安定させることができることがわかる。

【００５６】なお、ヒータ裸線２０００の材料として焼
鈍しを行っていない硬線を使用した場合には、交点にお
いてヒータ裸線２０００が浮きやすくなるので、自然体
横置きでの測定では、最大抵抗値の方に近寄ることにな
る。逆に、よく焼鈍しした軟線を使用した場合には、交
点においてヒータ裸線２０００の接触点が増えるので、
最小抵抗値の方に近寄ることになる。

【００５７】このように、複数のヒータ素線２００やヒ
ータ裸線２０００を、ループが経方向に連続するように
規則的に綴れば、局部的な断線や交点などによる影響が
少なくなり、而も伸縮性に富んだ異形網状ヒータを提供
できるので、ヒータ素線２００やヒータ裸線２０００の
交点で当該ヒータ素線２００あるいはヒータ裸線２００
０が浮き上がらなくなる。

【００５８】このような網目状発熱体２（２′、２″）
が用いられる異形網状ヒータを、図２（ａ）に示すよう
な自動車のハンドル５０に適用する場合には、内側に位
置する網目状発熱体２Ｂ（２′Ｂ、２″Ｂ）および外側
に位置する網目状発熱体２Ａ（２′Ａ、２″Ａ）、２Ｃ
（２′Ｃ、２″Ｃ）のＵの字状屈曲部位２ｚ以外でハン
ドル５０の握り部５０ａを覆い、スポーク部５０ｂを外
側に位置する網目状発熱体２Ａ（２′Ａ、２″Ａ）、２
Ｃ（２′Ｃ、２″Ｃ）のＵの字状屈曲部位２ｚで覆うこ
とができるようになるので、ハンドル５０の握り部５０
ａと共にスポーク部５０ｂも加熱することができ、ま
た、電気的に安定するので短時間で昇温させることがで
き、特にヒータ素線が交差する箇所で当該ヒータ素線が
浮き上がらなくなるので、ヒータを覆うためのハンドル
被覆部材にヒータ素線が浮き出なくなる。また、複雑な
配管のエルボー部などにも使用でき、短時間で昇温させ
ることができるので、厳冬期の水の流動性確保にも役立
つ。

【００５９】また、このような網目状発熱体２（２′、
２″）は、通常、経編機で編まれている。

【００６０】

【実施例】次に、トリコット編みで形成された網目状発
熱体２を有する本発明の異形網状ヒータにおいて、以下
のような実験を行った。

【００６１】実験内容は、異形網状ヒータを１２Ｖの電
源に接続した場合における当該異形網状ヒータの発熱量
を測定した。

【００６２】この試験の試料として、外側に位置する網
目状発熱体２Ａ、２Ｃはそれぞれ、幅Ｈが２０ｍｍ、長
さＬが１５１０ｍｍの長方形で、面積Ｓが３０２ｃ
ｍ²、直流抵抗値Ｒが５．７Ω、内側に位置する網目状
発熱体２Ｂは、幅Ｈが４０ｍｍ、長さＬが１１００ｍｍ
の長方形で、面積Ｓが４４０ｃｍ²、直流抵抗値Ｒが
４．０Ωのものを使用し、幅１０ｍｍ、厚さ０．０９５
ｍｍのノーメックス絶縁粘着テープで上述のようにして
固定した。

【００６３】このような異形網状ヒータに、１２Ｖの電
源を印加して網目状発熱体２Ａ、２Ｂ、２Ｃ全体に流れ
る電流と、全体発熱量とを測定したところ、網目状発熱
体２Ａ、２Ｂ、２Ｃ全体に７．２Ａの電流が流れ、全体
発熱量が８６．４Ｗになった。この結果を証明すると、
合成抵抗Ｒが

【００６４】

【数９】

【００６５】となり、この結果、網目状発熱体２Ａ、２
Ｂ、２Ｃ全体に流れる電流Ｉは、

【００６６】

【数１０】

【００６７】となり、全体発熱量Ｐは、

【００６８】

【数１１】

【００６９】となるので、結果、発熱量が大幅に低下し
ていないことが確認でき、３つ並設された網目状発熱体
２Ａ、２Ｂ、２Ｃが均一に加熱されていることがわかっ
た。

【００７０】なお、上述した本発明の実施の一形態にお
いては、外側に位置する２つの網目状発熱体にＵの字状
屈曲部位を設けていたが、これに限らず、加熱する箇所
によっては何れか一方にのみＵの字状屈曲部位を設けて
もよく、また、この屈曲部位はＵの字状に限らず、加熱
する箇所の形状等によってはコの字状でもよく、さら
に、内側に位置する網目状発熱体は１つだけ設けていた
が、これに限らず、被加熱体の形状によっては２つ以上
の複数であってもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の異形網
状ヒータによれば、屈曲部位を有する被加熱体の当該屈
曲部位を、外側に位置する網目状発熱体に形成されたＵ
の字やコの字に屈曲された部位にて密着状態で覆うこと
ができ、被加熱体の屈曲部位以外を、内側に位置する網
目状発熱体および外側に位置する網目状発熱体のＵの字
やコの字に屈曲された部位以外にて密着状態で覆うこと
ができるので、屈曲部位を有する被加熱体を均一に加熱
することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の異形網状ヒータにおける好ましい実施
の形態例を示す図で、（ａ）は網目状発熱体の外観形状
を示す説明図、（ｂ）は網目状発熱体の固着状態を示す
説明図。

【図２】本発明の異形網状ヒータの適用状態を示す図
で、（ａ）は自動車のハンドルに装着した状態の説明
図、（ｂ）は展開図。

【図３】本発明の異形網状ヒータの構成要素である網目
状発熱体がトリコット編みの場合におけるパターン図。

【図４】本発明の異形網状ヒータの説明図で、（ａ）は
大きさを示す図、（ｂ）は並列回路であることを示す
図。

【図５】本発明の異形網状ヒータに用いられる網目状発
熱体のすべての交点が接触しているときのヒータ素線の
状態を示す説明図。

【図６】本発明の異形網状ヒータにおける他の好ましい
実施の形態例を示す図で、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）
は構成図、（ｃ）は（ｂ）の矢視Ａ方向から見た部分拡
大図、（ｄ）は電極の断面図。

【図７】本発明の異形網状ヒータにおける電極と網目状
発熱体との固定状態の他の実施例を示す説明図。

【図８】本発明の異形網状ヒータの構成要素である網目
状発熱体の他の実施例を示す図で、（ａ）はトリコット
編みのパターン図、（ｂ）はヒータ素線の断面図。

【図９】従来の異形網状ヒータを示す図で、（ａ）は自
動車のハンドルに装着した状態の説明図、（ｂ）は展開
図。

【符号の説明】

２、２′、２″・・・・・網目状発熱体２Ａ、２′Ａ、２″Ａ・・・・・外側に位置する網目状発熱
体２Ｂ、２′Ｂ、２″Ｂ・・・・・内側に位置する網目状発熱
体２Ｃ、２′Ｃ、２″Ｃ・・・・・外側に位置する網目状発熱
体２ｚ・・・・・Ｕ字状屈曲部位３、３′・・・・・電極９、１０・・・・・薄い接着部材２０・・・・・ヒータ素線２００・・・・・ヒータ素線、第２のヒータ素線２００ａ・・・・・ヒータ裸線２００ｂ・・・・・エナメル線塗料２０００・・・・・第１のヒータ素線Ｖ・・・・・経方向Ｈ・・・・・緯方向ＶＰ・・・・・経ピッチ（経方向の編目ピッチ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3K034 AA02 AA12 AA24 BA08 BB10 BB13 BB16 BC03 BC12 CA02 CA25 CA26 CA32 CA37 HA07 JA01 JA09 3K092 PP15 QA05 QB02 QB26 QB41 QB65 QC02 QC20 QC25 QC51 QC52 RF02 RF13 RF19 RF22 TT27 VV23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のヒータ素線が網目状に編まれて矩形
状に形成され、ループを綴る方向である経（たて）緯
（よこ）方向の何れか一方向の両端部に隔置された状態
で電極が設けられた網目状発熱体を、屈曲部位を有する
被加熱体の当該屈曲部位にも密着した状態で覆わせるた
めに、展開状態が樹木状に枝分かれする形状に形成され
る異形網状ヒータであって、前記網目状発熱体は複数並設され当該複数並設された網
目状発熱体のうち外側に位置する２つの前記網目状発熱
体の少なくとも何れか一方は前記樹木状に枝分かれする
形状に形成するように、前記被加熱体の前記屈曲部位に
密着した状態で覆わせる個所がＵの字状やコの字状に屈
曲され、且つ当該複数並設された網目状発熱体それぞれ
の前記両端部に隔置された各電極がそれぞれ実質的に一
直線上に位置することを特徴とする異形網状ヒータ。
【請求項２】前記複数並設された前記網目状発熱体はそ
れぞれ耐熱性、絶縁性および柔軟性を有する薄い接着部
材によって固着され、且つ前記外側に位置する２つの網
目状発熱体の前記Ｕの字状やコの字状に屈曲されている
部位も前記接着部材によって当該Ｕの字やコの字の形状
が崩れないように固着されていることを特徴とする請求
項１記載の異形網状ヒータ。
【請求項３】前記網目状発熱体は、素線径が０．０２mm
〜０．１２mmで且つ当該素線径が単一である複数のヒー
タ素線が、ループを経（たて）方向に連続且つ平面的に
綴るトリコット編みで形成され、このトリコット編みの
編目ピッチが０．５mm〜５mmであることを特徴とする請
求項１または請求項２記載の異形網状ヒータ。
【請求項４】前記網目状発熱体は、線径が０．０２mm〜
０．１２mmで且つ当該線径が単一であるヒータ裸線にエ
ナメル線用塗料が被覆された複数のヒータ素線が、ルー
プを経（たて）方向に連続且つ平面的に綴るトリコット
編みで形成され、このトリコット編みの編目ピッチが
０．５mm〜５mmであることを特徴とする請求項１または
請求項２記載の異形網状ヒータ。
【請求項５】前記網目状発熱体は、線径が０．０２mm〜
０．１２mmで且つ当該線径が単一であるヒータ裸線のみ
から成る複数の第１のヒータ素線と、エナメル線用塗料
が被覆された前記ヒータ裸線から成る複数の第２のヒー
タ素線とが、ループを経（たて）方向に連続且つ平面的
に綴るトリコット編みで、前記第１のヒータ素線同士が
交差しないように形成され、このトリコット編みの編目
ピッチが０．５mm〜５mmであることを特徴とする請求項
１または請求項２記載の異形網状ヒータ。
【請求項６】前記網目状発熱体は、線径が０．０２mm〜
０．１２mmで且つ当該線径が単一である複数のヒータ素
線が、ループを経（たて）方向に連続且つ平面的に綴る
トリコット編みで形成され、このトリコット編みの編目
ピッチが０．５mm〜５mmであると共に、このトリコット
編みで形成した前記複数のヒータ裸線には絶縁処理が施
されていることを特徴とする請求項１または請求項２記
載の異形網状ヒータ。