JP2011229905A - ヒータユニット及びシート - Google Patents

Abstract

【課題】ヒータ線が断線する可能性を低下させることができるヒータユニット及びこれが配置されたシートを提供すること。
【解決手段】ヒータ線３を有するヒータユニットにおいて、上記ヒータ線３の配設パターンが、直線部３ｓと曲線部３ｒを組み合わせた蛇行形状の往復により形成されており、一方向に向かうヒータ線３における直線部３ｓを延長してなる線３ｅともう一方向に向かうヒータ線３とを交差してなる角の鋭角ａが７０°以下であることを特徴とするシートヒータ。上記ヒータユニットが、シートの左右両側に盛り上げられて形成されたサイドサポート部に配置されたシート。
【選択図】 図４

Description

本発明は、例えば車両用などに好適に使用可能なヒータユニットと、このヒータユニットが配置されたシートに係り、特に、ヒータ線が断線する可能性を低下させることができるものに関する。

従来より、車両用シート等に装着されるシートヒータとして、例えば、特許文献１に挙げられるような、基材上に熱融着層を備えたコード状ヒータを蛇行配線し、加熱加圧による熱融着により基材と熱融着層を接着固定した構成のもの等が知られている。近年、シートの採暖に関し、更に高度な快適性の要求に対応して、例えば、特許文献２に挙げられるような、シートセンター部の左右両側に盛り上げられて形成されたサイドサポート部にヒータ線を配設して、サイドサポート部の暖房も行うシートが見られるようになってきた。また、本願発明に関連する技術として、例えば、特許文献３が挙げられる。

特許第４２０２０７１号公報：クラベ 特許第３９２８４１９号公報：松下電器産業 特開２００９−１５３６５０公報：松下電器産業

ここで、上記特許文献２のようなシートのサイドサポート部にヒータ線を配線したシートに関し、以下のような問題が明らかになってきた。サイドサポート部は、シートセンター部よりも盛り上げられて形成されているため、自動車に乗員が乗り込む際、サイドサポート部を尻で押し潰しながらシートセンター部に滑り込むというケースが多々ある。また、自動車から降りる際も同様に、サイドサポート部を押し潰した状態で尻を中心に体を９０°回転させて足を踏み出すケースが多々ある。このようなとき、ヒータ線には大きな荷重が加わることになるため、繰り返しの乗車・降車によって、ヒータ線が断線してしまう可能性があった。

特許文献２の図１，図２及び図４には、サイドサポート部におけるヒータ線の配設パターンが直線状の態様が記載されている。このような場合、サイドサポート部のクッションは変形して沈みこむのに対し、ヒータ線は変形のしようがないため、ヒータ線には非常に強い引張り応力が加わることになってしまう。一方、特許文献２の図５（ｂ）には、サイドサポート部におけるヒータ線の配設パターンが蛇行形状の態様が記載されている。このような場合、蛇行の間隔が広がったり縮んだりすることで、ヒータ線に係る応力を分散させることができる。しかし、このような配設パターンのシートヒータであっても断線は発生しており、充分な断線防止が図られているとはいえなかった。

本発明はこのような従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、特に、ヒータ線が断線する可能性を低下させることができるヒータユニット及びこれが配置されたシートを提供することにある。

上記目的を達成するべく、本発明の請求項１によるヒータユニットは、ヒータ線を有するヒータユニットにおいて、上記ヒータ線の配設パターンが、直線部と曲線部を組み合わせた蛇行形状の往復により形成されており、一方向に向かうヒータ線における直線部を延長してなる線ともう一方向に向かうヒータ線とを交差してなる角の鋭角が７０°以下であることを特徴とするものである。
又、請求項２記載のシートは、上記ヒータユニットが、シートの左右両側に盛り上げられて形成されたサイドサポート部に配置されたものである。

ヒータ線を有するシートヒータが配置されたサイドサポート部は、荷重を受けた際、ランダムに変形するわけではなく、一定の法則によって変形することが本願発明者の研究によって明らかとなった。即ち、ヒータ線の配設パターンにおける直線部を中心線として山折り又は谷折りされるように変形することが非常に多いのである。そのため、この直線部の延長線上に位置するヒータ線が屈曲を受けるのである。ここで、本願発明のような構成とすれば、屈曲を受けたとしても屈曲を受ける角度を小さくすることができるため、ヒータ線が断線する可能性を低下させることができる。

本発明による実施の形態を示す図で、シートヒータが配置された車両用シートを一部切り欠いて示す斜視図である。 本発明による実施の形態を示す図で、シートヒータが配置された車両用シートの座面を一部切り欠いて示す断面図である。 本発明による実施の形態を示す図で、シートヒータの構成を示す平面図である。 本発明による実施の形態を示す図で、図３におけるＩＶ−ＩＶ´部を拡大して示す平面図である。 本実施例及び比較例による屈曲試験を説明するための図で、（Ａ）は、屈曲試験の概略正面図、（Ｂ）は屈曲試験の概略側面図を示す。

以下、図１乃至図４を参照して本発明の実施の形態を説明する。これらの実施の形態は、本発明を車両用シートに適用することを想定した例を示すものである。

図３に示すように、本実施の形態で使用するシートヒータ１は構成される。不織布からなる基材５の上に、銅合金線やＮｉ−Ｃｒ線等の抵抗線を有するヒータ線３が所定のパターン形状で配設される。基材５は、不織布の他に、例えば、織布、発泡樹脂シート、発泡ゴムシートなど種々のものが使用できるし、状況によってはシートに直接ヒータ線３を配設することも考えられる。ヒータ線３にも限定はなく、例えば、中心の芯材に抵抗線を横巻したもの、個別絶縁した高強度抵抗線を横巻又は引き揃えたもの、温度検知線と組み合わせたものなど、種々のものが使用できる。ヒータ線３を基材５上に固定する際には、ヒータ線３や基材５に形成した熱融着材によって熱融着しても良いし、縫製しても良いし、他の方法によっても良い。

ヒータ線３の配設に当たっては、図３，図４に示すように、配設パターンが、直線部３ｓと曲線部３ｒを組み合わせた蛇行形状の往復により形成されており、一方向に向かうヒータ線３における直線部３ｓを延長してなる線（以下、延長線３ｅと記す）ともう一方向に向かうヒータ線３とを交差してなる角の鋭角ａが７０°以下となるようにする。上記のように、シートヒータ１は、ヒータ線３の配設パターンにおける直線部３ｓを中心線として山折り又は谷折りされるように折れる。ここで、上記のようなパターンにしていれば、このような折れ方をした場合に、延長線３ｅと交差する位置のヒータ線３は屈曲を受ける角度が小さくなる。実際に、シートヒータ１が曲げられた場合、ヒータ線３の屈曲は基材５の変形によっても小さくなるが、これらを複合すると、シートヒータ１が直線部３ｓに沿って９０°曲げられた場合、ヒータ線３自体の屈曲は７０°以下、シートヒータ１が直線部３ｓに沿って１５０°曲げられた場合でも、ヒータ線３の屈曲は１２０°以下とすることができ、断線の可能性を低下させることができる。特に、延長線３ｅともう一方向に向かうヒータ線３とを交差してなる角の鋭角ａが４５°以下であれば、シートヒータ１が直線部３ｓに沿って１８０°曲げられた場合でも、ヒータ線３の屈曲は９０°以下とすることができるため好ましい。尚、延長線３ｅともう一方向に向かうヒータ線３とを交差する箇所において、もう一方に向かうヒータ線３が曲線部である場合は、交差する箇所における接線と延長線３ｅとを交差してなる角の鋭角で判断される。

そして、上記構成をなすシートヒータ１は、図１に示すような状態で、車両用シート１１内に配置されることになる。車両用シート１１は、座面２１と背面２３とからなり、それぞれシートセンター部１３とその左右両側に盛り上げられて形成されたサイドサポート部１５からなり、それぞれパット１７の表面が表皮カバー１９で覆われたものとなっている。このパット１７又は表皮カバー１９にシートヒータ１が貼り付けられる。本実施の形態においては、座面２１及び背面２３の両方にシートヒータ１が配置されるが、何れか一方のみに配置される形態も考えられる。

屈曲に対する断線の耐久性を測定するため、図５及び以下に記載するようなサンプルを作成し屈曲試験を行った。図５の（Ａ）は、屈曲試験の概略正面図、（Ｂ）は概略側面図を示す。サンプルは、ポリエステル繊維からなり１５０ｇ／ｍ^２の不織布を５０ｍｍ×２００ｍｍの長方形で採取して基材５とし、この基材５上にヒータ線３を熱融着によって直線状に配置したものであり、シートヒータ１の一部分を抽出して示すものである。なお、ヒータ線３としては、外径０．２ｍｍの芳香族ポリアミド繊維束からなる芯材上に、素線径０．０８ｍｍの錫メッキ硬質錫入り銅合金線からなる導体素線を６本引き揃えて巻装し、その外周にフッ素樹脂からなる絶縁体層を肉厚０．１５ｍｍで被覆し、この絶縁体層の外周にポリエチレン樹脂の熱融着層を肉厚０．２ｍｍで被覆したものである。

このような実施例１，２、比較例によるサンプルについて、図５に示すように、に、半径５ｍｍの丸棒ｃを基材５の短辺と平行に配置して基材５長手方向の中央位置を挟持し、併せて下方向に２．２Ｎの荷重がかかるようにおもりｗを吊り下げた。そして、この丸棒ｃを支点にした２方向９０°ずつの屈曲を１回として、ヒータ線３が断線するまでの屈曲回数を測定し、屈曲試験とした。サンプルは、ヒータ線３の基材５上への配置を変えた３種類のものとした。丸棒ｃとヒータ線３との角度ａを７０°としたものを実施例１、３０°としたものを実施例２、９０°としたものを比較例とした。試験合格基準を１０万回以上とし、それぞれのサンプルについて２回測定を行って、平均値を試験結果とした。試験結果を表１に示す。

上記もしたように、シートヒータ１の変形は、ヒータ線３の配設パターンにおける直線部を中心線として山折り又は谷折りされるように変形することが非常に多く、この直線部の延長線上に位置するヒータ線３が強い屈曲を受ける。本屈曲試験は、このようなシートヒータ１の変形を想定した試験であり、ヒータ線３の配線パターンにおける直線部を丸棒ｃに置き換えて、屈曲を行ったものである。表１にしめすように、角度ａが７０°以下である実施例１，２は、屈曲回数が１０万回を越えており、屈曲に対する耐久性が高いものであった。これに対して、比較例は、屈曲回数が１０万回に到達せず、屈曲に対する耐久性が充分なものではなかった。

以上詳述したように本発明によれば、ヒータ線が断線する可能性を低下させることができる。このヒータユニットは、例えば、電気毛布、電気カーペット、カーシートヒータ、ステアリングヒータ、暖房便座、防曇鏡用ヒータ、加熱調理器具、床暖房用ヒータ等に好適に使用可能である。特に、シートに適用した場合は、例えば、自動車，自動二輪車，鉄道車両等の車両用シート、船舶や航空機などのシート、遊園地の観覧車のシート、各種競技場の観覧用シート、劇場や映画館等の鑑賞用シート、家庭内やオフィスで使用されるソファー、理髪店のシート、各種医療機関で使用されている医療用シートなど、種々の用途で好適に使用可能である。

１ シートヒータ
３ ヒータ線
３ｅ 延長線
３ｒ 曲線部
３ｓ 直線部
５ 基材
１１ シート
１３ シートセンター部
１５ サイドサポート部

Claims (2)

1. ヒータ線を有するヒータユニットにおいて、
   上記ヒータ線の配設パターンが、直線部と曲線部を組み合わせた蛇行形状の往復により形成されており、一方向に向かうヒータ線における直線部を延長してなる線ともう一方向に向かうヒータ線とを交差してなる角の鋭角が７０°以下であることを特徴とするシートヒータ。
2. 上記ヒータユニットが、シートの左右両側に盛り上げられて形成されたサイドサポート部に配置されたシート。

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