JP2011004936A

JP2011004936A - 車両用シートの表皮材

Info

Publication number: JP2011004936A
Application number: JP2009150942A
Authority: JP
Inventors: Kohei Kato; 康平加藤; Fumitoshi Akaike; 文敏赤池
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2011-01-13

Abstract

【課題】車両用シートの表皮材を構成するファブリックの組織内に導電糸を含ませ、そのファブリックの面に通電部材を配設して導電糸に安定して通電可能とする。
【解決手段】通電により発熱する導電糸２３を組織内に含むファブリック３３からなり、導電糸２３に通電するための通電部材２７をファブリック３３の面に配設するにあたって、通電部材２７とファブリック３３とを導電性のコーティング材３５を介して配設し、通電部材２７とファブリック３３の導電糸２３との通電を導電性のコーティング材３５を介して可能な構成として、通電部材２７を介して導電糸２３に電流が通されて導電糸２３が発熱することでシートヒータを構成することを特徴とする車両用シートの表皮材である。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用シートの表皮材に関する。

従来、表皮材の下に面状の発熱体を装着することによって、着座面を暖めることのできるヒータ機能の付加された車両用シートがあった（例えば、下記特許文献１参照）。かかる車両用シートによれば、着座時の快適性を向上することができる。しかし、発熱線を基材に縫い止めることにより形成された面状の発熱体をシートに追加設定するので、部品点数が増加する点では改善の余地があった。

そこで、面状の発熱体に着目してみると、下記特許文献２には、導電性の糸（導電糸）と電気絶縁性の糸とが、それぞれ縦糸、横糸として織成されてなる織物が開示されている。この織物によれば、複数の導電糸の各々に対して両端末に電極を接続して通電することで織物自体が発熱可能となっている。

特開２００３−２９７５３２号公報特開平６−２９５７８０号公報

そこで、上記特許文献２に記載されるような導電糸を含む織物を車両用シートの表皮材に適用できれば、表皮材自体を発熱させることができ、車両用シートの部材点数の増加を抑えることはできると考えられる。しかし、織物組織を構成する複数の導電糸の各々に対して両端末に電極を接続することは必ずしも容易ではない。そこで、本発明者らは、導電糸に通電するための通電部材を織物の面に対して接触させることにより導電糸に通電することを想起した。しかしながら、織物は、縦糸と横糸とが浮き沈みして組織を構成しているため、その面形状は、厳密には平らではない。したがって、織物の面に対して通電部材を接触させた場合でも、導電糸に対しては、当該面側に浮いている部分に点で接触するため、通電が不安定になりやすかった。また、織物の組織構造によっては、導電糸が通電部材を接触させる領域において必ずしも浮いているとは限らず、接触させること自体が困難な場合さえもある。また、導電糸は、製織しやすさを向上させる等の目的から、導電性の繊維束に非導電性のカバリング糸が巻き付けられて構成されている場合がある。このような導電糸を用いた場合には、非導電性の繊維が導電性の繊維束と通電部材との接触を阻害して導電糸と通電部材との電気的な接続を妨げる場合があった。したがって、織物や編物（ファブリック）に、織組織又は編組織を構成する繊維として導電糸を含ませた場合、その織物や編物の面に通電部材を配設することにより導電糸に安定して通電することは困難だった。

そこで、本発明の課題は、車両用シートの表皮材を構成するファブリックの組織内に導電糸を含ませ、そのファブリックの面に通電部材を配設して導電糸に安定して通電可能とすることにある。

上記課題を解決するために本発明は次の手段を採用する。
本発明は、着座者が接する着座表面を構成する車両用シートの表皮材であって、通電により発熱する導電糸を組織内に含むファブリックからなり、該導電糸に通電するための通電部材を該ファブリックの面に配設するにあたって、該通電部材と前記ファブリックとを導電性のコーティング材を介して配設し、該通電部材と前記ファブリックの導電糸との通電を前記コーティング材を介して可能な構成として、該通電部材を介して前記導電糸に電流が通されて該導電糸が発熱することでシートヒータを構成することを特徴とする。

本発明においてファブリックとは織物又は編物である。本発明において、導電糸は、ファブリックの織組織又は編組織を構成する繊維としてファブリックに含まれている。この表皮材によれば、ファブリックまたは導電糸の構成上、ファブリックの面において導電糸と通電部材とを接触させにくい場合であっても、導電性のコーティング材がファブリックの組織にくい込んで導電糸に接触して通電部材との通電を仲介するため、ファブリックの面に配設した通電部材とファブリックに含まれる導電糸との通電を安定化させることができる。

この表皮材において、前記通電部材は、前記ファブリックの面に前記導電性を有するコーティング材で被覆された後であって該コーティング材が固化する前に配設されて該コーティング材の接着力で前記ファブリックの面に固定されるのが好ましい。この場合、コーティング材がファブリックのみならず通電部材にも密着するため、ファブリックの面に配設した通電部材とファブリックに含まれる導電糸との通電を一層安定化させやすい。この場合、前記通電部材を、前記コーティング材に埋設させて、該通電部材と前記通電部材が埋設されないコーティング材の表面とを面一形態とすれば、見栄えが良く好ましい。

本発明の車両用シートの表皮材によれば、ファブリックの面に配設した通電部材とファブリックに含まれる導電糸との通電を安定化させることができる。
更に、通電部材が、ファブリックの面に導電性を有するコーティング材で被覆された後であって該コーティング材が固化する前に配設されて該コーティング材の接着力で前記ファブリックの面に固定されていると、ファブリックの面に配設した通電部材とファブリックに含まれる導電糸との通電を一層安定化させやすい。

本発明の実施形態に係る車両用シートの斜視図である。図１に示される車両用シートの表皮材の裏面側から見た平面図である。図２に示される表皮材のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。本実施形態の表皮材の製造方法の一例を模式的に示す図である。本実施形態の表皮材の製造方法の別の例を模式的に示す図である。比較例について図３に対応して示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態の表皮材３１は、自動車等の車両に装備される車両用シート１１において、着座者が接する着座表面を構成することができる。すなわち、図１に示されるように、車両用シート１１は、座面となるシートクッション１３、背凭れとなるシートバック１５、および、ヘッドレスト１７を備えている。車両用シート１１の着座者が接する着座表面とは、シートクッション１３の座面１３ａ及びシートバック１５の背凭れ面１５ａの外表面のことである。本実施形態の表皮材３１は、座面１３ａ又は背凭れ面１５ａを形作るパッドを表装して着座表面の全体ないし一部を構成することができる。図１には、表皮材３１での座面１３ａの着座者の臀部下の箇所を構成した車両用シート１１を例示した。

まず、本実施形態の表皮材３１の構成について説明する。
図２に示されるように、表皮材３１は織物３３からなる。織物３３は、その織組織を構成する繊維として導電糸２３を含む。導電糸２３は、電流が通されて発熱する糸であって、シートヒータ２１の発熱部位を構成する。導電糸２３としては、例えば、抵抗値５〜１０Ω／ｃｍのカーボンファイバーを用いることができる。本実施形態では、図３に示されるように、導電糸２３として、約１０００本のカーボンファイバー（φ７μｍ）の束２３ａにナイロン等からなる非導電性のカバリング糸２４が巻きつけられてなる糸を用いている。この導電糸２３において、カバリング糸２４は導電性の繊維の束２３ａのほつれを防止するものであり、導電性の繊維の束２３ａの表面を完全に被覆するように巻き付けられているのではなく、カバリング糸２４の隙間から導電性の繊維の束２３ａの表面が露出するように巻きつけられている。表皮材３１においては、この導電糸２３が、例えばポリエステル繊維などの導電性を有しない繊維３７とともにタテ糸またはヨコ糸として織物３３の織組織を構成している。導電糸２３は、複数本が相互に間隔を置いて並行して配置されている。

織物３３の一方の面には、導電糸２３に通電するための通電部材２７が配設される。本実施形態では、織物３３の表皮材３１の外表面に露出しない方の面（裏面）に通電部材２７が配設される。通電部材２７は、例えば金属等の導電性の材料よりなる長尺な部材である。通電部材２７は、例えば、板状、帯状、紐状、糸状などの形態が好ましい。また、電気抵抗値が小さく、通電により発熱しないものであるのが好ましい。図２に示されるように、本実施形態において、通電部材２７は帯状であり、導電糸２３の長手方向の両端部付近において、平面視で各導電糸２３と交差するように、織物３３の面に配設される。

織物３３における通電部材２７の配設領域は、導電性のコーティング材３５で被覆されている。図２には、導電性のバッキング材３５での被覆箇所に斜線を付して示している。導電性のコーティング材３５としては、例えば、ウレタン系樹脂やアクリル系樹脂等のバインダ樹脂に導電材料を混合したものを用いることができる。導電材料としては、例えば、導電性のカーボン粒子を用いることができ、導電性のカーボンに替えて、あるいは、導電性のカーボンに加えて導電性の繊維や金属粒子、高分子導電材等を用いることができる。導電性のカーボン粒子に加えて導電性の繊維や金属粒子を用いれば、導電性を確保しやすいため好ましい。導電性のコーティング材３５の抵抗率は、好ましくは、５×１０²Ω・ｃｍ以下とされる。例えば、導電材料としてカーボンブラックを用いた場合、その濃度の目安は１０〜２０ｗｔ％である。

導電性のコーティング材３５は、織物３３の通電部材２７の配設される面を被覆しており、織物３３の組織にくい込むことにより、導電糸２３の外表面の広範囲に対して接触している。通電部材２７は、この導電性のコーティング材３５を介して導電糸２３と電気的に接続される。すなわち、導電糸２３を構成する束になった導電性の繊維２３ａは、外表面が絶縁被覆されておらず、該外表面と接触する導電性のコーティング材３５を介して通電部材２７と電気的に接続される。

なお、図２に示されるように、シートヒータ２１は、通電部材２７に電源供給装置２５が接続されることで並列回路が形成されてなる。そして、電源供給装置２５により導電糸２３に通電することにより、該導電糸２３が発熱する。この実施形態では、通電部材２７はシートヒータ２１の電極として機能している

以上の構成の表皮材３１によれば、以下の作用効果を奏する。
すなわち、通電部材２７と織物３３に構成繊維として含まれる導電糸２３とが導電性のコーティング材３５を介して電気的に接続されるため、通電部材２７と導電糸２３との間の通電を安定化させることができる。
この効果を一層分かりやすく示すために、図６には、比較例として、導電性のコーティング材３５を介さずに織物３３の面に通電部材２７を配置した場合を示した。このような場合、図中に符号Ａで示されるように、導電糸２３は、織物３３の組織中において通電部材２７側に浮いた部分が通電部材２７と直に接触することにより通電部材２７と電気的に接続される。しかし、導電糸２３と通電部材２７とが点で接触するため、電気的な接続を安定させるのが難しい。また図中に符号Ｂで示されるように、導電糸２３を構成する非導電性のカバリング糸２４が通電部材２７に接触する場合には、導電糸２３と通電部材２７とを電気的に接続することができない。これに対し、本実施形態の表皮材３１では、図３に示されるように、導電性のコーティング材３５が織物３３の組織にくい込むことで、導電性のコーティング材３５が導電糸２３の織物３３の表面に浮いていない部分にまで接触し、通電部材２７と導電糸２３との電気的な接続を仲介する。そのため、通電部材２７と織物３３に構成繊維として含まれる導電糸２３との通電を安定化させることができる。

表皮材３１は以下のように製造することができる。
すなわち、表皮材３１は、織物３３を導電性のコーティング材３５で被覆することにより製造することができる。その被覆方法は限定されないが、例えば、図４に示されるように、繰り出した織物３３の原反にノズル４１から導電性のコーティング材３５を垂らし、織物３３に押し当てた、あるいは近接させた刃４３で余分な導電性のコーティング材３５を取り除くことで表面が平滑な導電性のコーティング材３５の皮膜を形成することができる。この場合、導電性のコーティング材３５に含まれる導電材料の種類、濃度、導電性のコーティング材３５の粘度、織物３３の送り速度、又は、刃４３を織物３３に押し当てる圧力のうち少なくとも一条件を制御することで導電性のコーティング材３５の皮膜が所望の導電率となるように制御するのが好ましい。

また、例えば、図５に示されるように、繰り出した織物３３の原反に噴射ノズル４５で導電性のコーティング材３５を吹き付けることによっても導電性のコーティング材３５の皮膜を形成することができる。この場合、導電性のコーティング材３５に含まれる導電材料の種類、濃度、導電性のコーティング材３５の粘度、織物３３の送り速度、噴射ノズル４５と織物３３との距離、又は、導電性のコーティング材３５の噴射量のうち少なくとも一条件を制御することで導電性のコーティング材３５の皮膜が所望の導電率となるように制御するのが好ましい。

また、予め裁断した織物３３に対して、塗布又は吹き付ける等種々の方法にて導電性のコーティング材３５の皮膜を形成してもよい。

表皮材３１に対する通電部材２７の配設方法について説明する。
通電部材２７は、表皮材３１に対して、導電性のコーティング材３５の皮膜が形成されている位置に縫製又は接着により固定することができる。あるいは、導電性のコーティング材３５の皮膜を形成した後であって、該被膜が固化する前に導電性のコーティング材３５に含まれるバインダ樹脂の接着力で表皮材３１に対して固定される。この場合、通電部材２７が導電性のコーティング材３５と密着することで、通電部材２７と導電性のコーティング材３５の接触面積が増えるため、通電部材２７と導電糸２３との電気的な接続がより確実となる点で好ましい。また、導電性のコーティング材３５の皮膜が薄くても接続の確実性が得られるため、皮膜を薄くして導電性のコーティング材３５の電気抵抗値を抑えることができる点でも好ましい。また、この場合、図３に示されるように、通電部材２７と、その周囲の導電性のコーティング材３５とを面一となるように通電部材２７を導電性のコーティング材３５に埋設すれば、見栄えが良いため好ましい。

なお、本発明は、要旨を逸脱しない範囲内でその他種々の実施形態が考えられるものである。
表皮材は、織物に限らず、編組織中に構成繊維として導電糸２３を含む編物で構成することもできる。

１１車両用シート
２１シートヒータ
２３導電糸
２５電源供給装置
２７通電部材
３１表皮材
３３織物
３５コーティング材

Claims

着座者が接する着座表面を構成する車両用シートの表皮材であって、
通電により発熱する導電糸を組織内に含むファブリックからなり、該導電糸に通電するための通電部材を該ファブリックの面に配設するにあたって、該通電部材と前記ファブリックとを導電性のコーティング材を介して配設し、該通電部材と前記ファブリックの導電糸との通電を前記コーティング材を介して可能な構成として、該通電部材を介して前記導電糸に電流が通されて該導電糸が発熱することでシートヒータを構成することを特徴とする車両用シートの表皮材。
請求項１に記載の車両用シートの表皮材であって、
前記通電部材は、前記ファブリックの面に前記導電性を有するコーティング材で被覆された後であって該コーティング材が固化する前に配設されて該コーティング材の接着力で前記ファブリックの面に固定されていることを特徴とする車両用シートの表皮材。
請求項２に記載の車両用シートの表皮材であって、
前記通電部材は、前記コーティング材に埋設されており、該通電部材と前記通電部材が埋設されないコーティング材の表面とが面一形態とされていることを特徴とする車両用シートの表皮材。