JP2019026232A - シートヒータ及びそれを備えるシートカバー - Google Patents

Abstract

【課題】シートの外観品質の悪化を抑制し着座乗員が異物感を感じることを抑制したシートヒータ及びそれを備えるシートカバーを提供する。
【解決手段】伸縮性のある樹脂シート２１の表面に、伸縮性があるとともに通電により発熱する平面状の導電性インク層２２が形成されているシートヒータ２０である。
【選択図】図３

Description

本発明は、シートヒータ及びそれを備えるシートカバーに関する。

従来、車両等のシートにおいて、着座乗員の身体を温めるシートヒータが表皮材であるシートカバーとクッション体であるシートパッドとの間に配設されているものがある。特許文献１に開示された発明では、シートヒータとして面状の不織布にニクロム線等の発熱線をパターン配置したものが採用されシートカバーの裏地側に一体的に貼着して配置されている。

特開２００７−３０７１９０号公報

特許文献１に開示されたシートヒータでは、シートカバーの厚みが小さかった場合にシートの外側からシートヒータの発熱線の存在がハイライト線として視認でき外観品質を損なうおそれがあるという問題があった。さらに、着座乗員がシートカバーを通してシートヒータの発熱線の存在を異物感として感じるという問題があった。

このような問題に鑑み、本発明の課題は、シートの外観品質の悪化を抑制し着座乗員が異物感を感じることを抑制したシートヒータ及びそれを備えるシートカバーを提供することである。

本発明の第１発明は、シートヒータであって、伸縮性のある樹脂シートの表面に、伸縮性があるとともに通電により発熱する平面状の導電性インク層が形成されていることを特徴とする。

第１発明によれば、シートヒータが表皮材であるシートカバーとクッション材であるシートパッドとの間に配設されたシートに乗員が着座したとき、樹脂シート及び導電性インク層は伸縮性があるので、シートカバーの伸長やシートパッドの変形に応じて伸張することができる。そして、導電性インク層は平面状であるのでシートカバーの着座面にその存在を示すハイライト線が表れにくく外観品質を悪化させるおそれが少ないとともに、着座乗員に異物感を感じさせにくい。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記導電性インク層は厚みが１μｍ以上２０μｍ以下であり、連続した帯状に形成されていることを特徴とする。

第２発明によれば、導電性インクの使用量を低減できるとともに、導電性インク層は厚みが１μｍ以上２０μｍ以下と薄くシートカバーの着座面にその存在を示すハイライト線が表れにくいので外観品質を悪化させるおそれが少ないとともに、着座乗員に異物感を感じさせにくい。

本発明の第３発明は、上記第１発明又は上記第２発明において、前記樹脂シートは５％モジュラスが０．１ＭＰａ以上４．０ＭＰａ以下の範囲にあり、前記導電性インク層は少なくとも５％の伸びで破断しないものであることを特徴とする。

第３発明によれば、シートに乗員が着座したとき樹脂シートはシートカバーの伸長やシートパッドの変形に応じて伸張するので着座乗員が違和感を覚えにくい。また、導電性インク層は樹脂シートの伸長に応じて伸張し破断しないので乗員の着座によりヒータ性能が損なわれることがない。

本発明の第４発明は、上記第３発明において、前記樹脂シートは３０％モジュラスが１ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下の範囲にあり、前記導電性インク層は少なくとも３０％の伸びで破断しないものであることを特徴とする。

第４発明によれば、乗員がシートの着座面に膝をつくなど局部的にシートヒータに大きな力が印加された場合においても樹脂シート及び導電性インク層が損傷することを抑制できる。

本発明の第５発明は、上記第１発明ないし上記第４発明のいずれかにおいて、前記導電性インク層における前記樹脂シートと反対側の面は、樹脂製の保護フィルムで覆われていることを特徴とする。

第５発明によれば、他部材との摩擦等による前記導電性インク層の損傷を抑制できる。

本発明の第６発明は、少なくとも表皮を有するシートカバーであって、前記表皮の裏面の少なくとも一部に上記第１発明ないし上記第５発明のいずれかに記載のシートヒータが積層一体化されていることを特徴とする。

第６発明によれば、表皮の裏面にシートヒータが積層一体化されているので、導電性インク層による発熱を効率よく着座乗員の身体に伝えることができる。

本発明の第７発明は、上記第６発明において、前記シートヒータの前記表皮と反対側の面にスラブパッドが積層一体化されていることを特徴とする。

第７発明によれば、シートヒータの発熱が着座乗員と反対側のシートパッド側に逃げにくいのでより効率よく着座乗員の身体を暖めることができる。

本発明の一実施形態におけるシートヒータが取付けられた自動車用シートを斜め前から見た斜視図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視線断面図である。 上記実施形態におけるシートヒータの平面図である。 図３におけるＩＶ−ＩＶ矢視線断面図である。 図２におけるＶ部分を拡大して示す図である。 他の実施形態におけるシートヒータの図４に対応する図である。 さらに他の実施形態におけるシートヒータの図５に対応する図である。

図１〜図５は、本発明の一実施形態を示す。この実施形態は、自動車用シートのシートクッションに本発明を適用した例である。各図中、矢印により自動車用シートを自動車に取付けたときの自動車の各方向を示す。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。

自動車用シート１は、着座部となるシートクッション２と、背凭れとなるシートバック３と、頭部を支持するヘッドレスト４を備える。シートバック３は、その両サイドの下端部が、リクライナ５を介してシートクッション２の後端部に連結されている。シートバック３、ヘッドレスト４及びリクライナ５については、公知の構成のものであるので説明を省略し、シートクッション２について説明していく。

図１及び図２に示すように、シートクッション２は、その骨格をなすクッションフレーム２Ｆの上に、クッション材であるウレタン発泡体製のクッションパッド２Ｐを載置し、その上から表皮材であるクッションカバー１０で覆った構造をしている。また、シートクッション２は、その上面の中央部分である天板メイン部２ａと、その上面のサイド部分である天板サイド部２ｂと、を備える。天板メイン部２ａは、着座乗員の臀部及び大腿部に当接して着座乗員の体重を支持する部分であり、天板サイド部２ｂは、天板メイン部２ａの左右方向の両側に配置されて天板メイン部２ａに対して上方向に突出して形成された部分である。天板メイン部２ａは、その後部側に位置し主として着座者の臀部を支持する後メイン部２ａ１と、その前部側に位置し主として着座者の大腿部を支持する前メイン部２ａ２と、を有する。天板サイド部２ｂは、通常時には、着座乗員の下体部側方に位置するとともに、自動車のコーナリング時には、着座乗員の下体部側部に当接して着座乗員の身体が左右方向に移動しないように支える部分である。ここで、クッションカバー１０が、特許請求の範囲の「シートカバー」に相当する。

図２に示すように、クッションカバー１０は、天板メイン部２ａの後メイン部２ａ１において、ファブリック製の表皮１０ａと、シートヒータ２０と、発泡ウレタン樹脂製のスラブパッド１０ｂと、がこの順で積層一体化された構造をしている。すなわち、表皮１０ａの裏面にシートヒータ２０が積層一体化されている。また、クッションカバー１０は、天板サイド部２ｂにおいて、ファブリック製の表皮１０ａと、発泡ウレタン樹脂製のスラブパッド１０ｂと、がこの順で積層一体化された構造をしている。なお、図示はしないが、クッションカバー１０は、天板メイン部２ａの前メイン部２ａ２において、天板サイド部２ｂと同じくファブリック製の表皮１０ａと、発泡ウレタン樹脂製のスラブパッド１０ｂと、がこの順で積層一体化された構造をしている。表皮１０ａとして、ファブリックに代えて合成皮革や本革等を使用することもできる。スラブパッド１０ｂは、部位によってその肉厚を変えることもできる。例えば、後メイン部２ａ１と天板サイド部２ｂは薄肉なものとして、前メイン部２ａ２は厚肉のものとする等である。

図２〜図５に示すように、シートヒータ２０は、ポリウレタン樹脂製の樹脂シート２１の一面側に導電性インクが塗布されて導電性インク層２２が形成された構造をしている。各図において、樹脂シート２１の厚みに対し導電性インク層２２の厚みを誇張して大きめに示している。樹脂シート２１は、その厚みが１３０μｍ程度であり、伸縮性を有する。伸縮性の程度としては、樹脂シート２１に５％の一軸伸張を加えたときの引張応力である５％モジュラスが０．１ＭＰａ以上４．０ＭＰａ以下の範囲にあり、３０％の一軸伸張を加えたときの引張応力である３０％モジュラスが１ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下の範囲にある。樹脂シート２１として、ポリウレタン樹脂製シートに代えて上記物性を満足する天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性エラストマー等のシートを利用することもできる。しかし、後述するようにポリウレタン樹脂製シートはスラブパッド１０ｂや表皮１０ａに対してフレームラミネートによる一体化が円滑にできるので最適である。導電性インク層２２を形成する導電性インクは、導電性を有するフィラーと柔軟性の高いバインダー成分を有する。導電性を有するフィラーとしては、カーボンブラックやグラファイト粉等の炭素系の導電粒子、銅や鉄等の金属粒子、等を用いることができる。柔軟性の高いバインダー成分としては、室温にて伸縮性を有する素材であるポリウレタン樹脂、天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性エラストマー、等を用いることができる。導電性インク層２２は、その厚みが７μｍ程度であり、伸縮性を有する。導電性インク層２２は、樹脂シート２１の一面側に形成された状態で、樹脂シート２１に一軸伸張が加えられたとき樹脂シート２１と一体となって伸張し、少なくとも３０％の一軸伸張が加えられたときまで破断等の損傷を受けない。

図３に示すように、シートヒータ２０は、上面視で矩形状の樹脂シート２１の上面に導電性インク層２２が連続した帯状に形成されている。なお、ここで示す樹脂シート２１は、後述のクッションカバー１０の製造工程において、クッションカバー１０の後メイン部２ａ１に対応する部分のパーツを裁断したときの形態を示している。導電性インク層２２は、樹脂シート２１の後右端部の後端子部２２ａから樹脂シート２１の前右端部の前端子部２２ｂまで連続して、樹脂シート２１の右端部近傍から左端部近傍との間を左右に折り返しながら延びて形成されている。左右に延びる導電性インク層２２の帯同士の間隔は、帯の幅とほぼ同程度とされている。後端子部２２ａと前端子部２２ｂは、配線２４により電力供給装置２３に連結されている。後端子部２２ａと前端子部２２ｂの間の抵抗値は３．５Ωに設定されている。電力供給装置２３から後端子部２２ａと前端子部２２ｂに電力が供給されるとシートヒータ２０の導電性インク層２２は抵抗発熱する。

図１、図２及び図５に示すように、クッションカバー１０の天板メイン部２ａの後メイン部２ａ１に該当する部分のパーツは次のように製造される。まず、ロール状に巻き取られた樹脂シート２１を展開しながら所定箇所に導電性インクを塗布して導電性インク層２２を形成する。そして、この樹脂シート２１の導電性インク層２２が形成されていない面にスラブパッド１０ｂをフレームラミネートにより一体化する。次に、スラブパッド１０ｂの樹脂シート２１のラミネートされた面に接着剤を塗布して表皮１０ａを載置し接着により一体化する。この状態で、所定の形状に裁断して天板メイン部２ａの後メイン部２ａ１に該当する部分のパーツを得る。このとき、表皮１０ａ、シートヒータ２０、スラブパッド１０ｂがこの順で一体化されるとともに、表皮１０ａに対して導電性インク層２２が当接した状態となっている。また、クッションカバー１０の天板メイン部２ａの前メイン部２ａ２と天板サイド部２ｂに該当する部分のパーツは、次のように製造される。ロール状に巻き取られた表皮１０ａの裏面側に、スラブパッド１０ｂをフレームラミネートにより一体化し、この状態で、所定の形状に裁断して天板メイン部２ａの前メイン部２ａ２と天板サイド部２ｂに該当する部分のパーツを得る。得られた各パーツは、所定箇所を縫製により結合されて一体化され、クッションカバー１０が形成される。

以上のように構成される実施形態は、以下のような作用効果を奏する。シートヒータ２０がクッションカバー１０の後メイン部２ａ１に該当する部分に配設された自動車用シート１に乗員が着座したとき、樹脂シート２１及び導電性インク層２２は伸縮性があるので、クッションカバー１０の伸長やクッションパッド２Ｐの変形に応じて伸張することができる。そして、導電性インク層２２は平面状で厚みが１μｍ以上２０μｍ以下と薄いのでシートクッション２の着座面にその存在を示すハイライト線が表れにくく外観品質を悪化させるおそれが少ないとともに、着座乗員に異物感を感じさせにくい。

また、樹脂シート２１は５％モジュラスが０．１ＭＰａ以上４．０ＭＰａ以下の範囲にあり、導電性インク層２２は少なくとも５％の伸びで破断しないものである。これによって、自動車用シート１に乗員が着座したとき、樹脂シート２１はクッションカバー１０の伸長やクッションパッド２Ｐの変形に応じて伸張するので着座乗員が違和感を覚えにくい。また、導電性インク層２２は樹脂シート２１の伸長に応じて伸張し破断しないので乗員の着座によりヒータ性能が損なわれることがない。

さらに、樹脂シート２１は３０％モジュラスが１ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下の範囲にあり、導電性インク層２２は少なくとも３０％の伸びで破断しないものである。これによって、乗員が自動車用シート１の着座面に膝をつくなど局部的にシートヒータ２０に大きな力が印加された場合においても樹脂シート２１及び導電性インク層２２が損傷することを抑制できる。加えて、表皮１０ａにシートヒータ２０が積層一体化されているので、導電性インク層２２による発熱を効率よく着座乗員の身体に伝えることができる。シートヒータ２０の表皮１０ａと反対側の面にスラブパッド１０ｂが積層一体化されているので、シートヒータ２０の発熱がクッションパッド２Ｐ側に逃げにくく効率よく着座乗員の身体を暖めることができる。

図６は、本発明の他の実施形態を示す上記一実施形態における図４に対応する図である。上記一実施形態と重複する構成に関しては、図面に同一の符号を付して説明を省略する。上記一実施形態との違いは、シートヒータ２０の導電性インク層２２の樹脂シート２１と反対側の面に保護フィルム２１ａが配設されている点である。他の実施形態にかかるシートヒータ２０Ａの保護フィルム２１ａは、樹脂シート２１と同一の材質で樹脂シート２１より薄肉に形成されている。これによって、導電性インク層２２が表皮１０ａとの摩擦等によって損傷を受けにくいと同時に、表皮１０ａに対してシートヒータ２０Ａをフレームラミネートで一体化できるのでクッションカバー１０を効率よく製造できる。

図７は、本発明のさらに他の実施形態を示す上記一実施形態における図５に対応する図である。上記一実施形態と重複する構成に関しては、図面に同一の符号を付して説明を省略する。上記一実施形態との違いは、表皮１０ａ、スラブパッド１０ｂ、シートヒータ２０の積層順序の違いである。さらに他の実施形態にかかるクッションカバー１０Ａの後メイン部２ａ１に該当する部分は、表皮１０ａ、スラブパッド１０ｂ、シートヒータ２０がこの順序で積層一体化されている。したがって、表皮１０ａの裏面にシートヒータ２０の導電性インク層２２が当接しておらずスラブパッド１０ｂを介して当接している。これによって、上記一実施形態のクッションカバー１０の後メイン部２ａ１に該当する部分に比べて、導電性インク層２２による発熱が着座乗員の身体に伝わる効率は低下する。しかし、シートクッション２の着座面にシートヒータ２０の導電性インク層２２の存在を示すハイライト線がより表れにくく外観品質を悪化させるおそれが少ないとともに、着座乗員に異物感を感じさせにくい。ここで、クッションカバー１０Ａが、特許請求の範囲の「シートカバー」に相当する。

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、次のようなものが挙げられる。

１．上記実施形態では、シートヒータ２０をシートクッション２の後メイン部２ａ１に配置したが、シートクッション２の前メイン部２ａ２や天板サイド部２ｂに配置することもできる。さらに、シートヒータ２０をシートクッション２と同様にシートバック３に配置することもできる。

２．上記実施形態においては、シートヒータ２０をクッションカバー１０の中に一体化して配置した。しかし、これに限らず、クッションパッド２Ｐに接着して配置することもできるし、クッションパッド２Ｐとクッションカバー１０との間にいずれとも一体化せずに配置することもできる。

３．上記実施形態においては、保護フィルム２１ａは、樹脂シート２１と同一の材質で形成したが、これに限らず、伸縮性がありラミネートが可能であれば樹脂シート２１と異なる材質のフィルムを使用してもよい。

４．上記実施形態においては、本発明を自動車用シート１に適用したが、鉄道車両、飛行機、船等のシートに適用することもできる。

１ 自動車用シート
２ シートクッション
２ａ 天板メイン部
２ａ１ 後メイン部
２Ｐ クッションパッド
１０ クッションカバー（シートカバー）
１０ａ 表皮
１０ｂ スラブパッド
１０Ａ クッションカバー（シートカバー）
２０ シートヒータ
２０Ａ シートヒータ
２１ 樹脂シート
２２ 導電性インク層

Claims (7)

1. シートヒータであって、
   伸縮性のある樹脂シートの表面に、伸縮性があるとともに通電により発熱する平面状の導電性インク層が形成されているシートヒータ。
2. 請求項１において、前記導電性インク層は厚みが１μｍ以上２０μｍ以下であり、連続した帯状に形成されているシートヒータ。
3. 請求項１又は請求項２において、前記樹脂シートは５％モジュラスが０．１ＭＰａ以上４．０ＭＰａ以下の範囲にあり、前記導電性インク層は少なくとも５％の伸びで破断しないものであるシートヒータ。
4. 請求項３において、前記樹脂シートは３０％モジュラスが１ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下の範囲にあり、前記導電性インク層は少なくとも３０％の伸びで破断しないものであるシートヒータ。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記導電性インク層における前記樹脂シートと反対側の面は、樹脂製の保護フィルムで覆われているシートヒータ。
6. 少なくとも表皮を有するシートカバーであって、前記表皮の裏面の少なくとも一部に請求項１ないし請求項５のいずれか１項のシートヒータが積層一体化されているシートカバー。
7. 請求項６において、前記シートヒータの前記表皮と反対側の面にスラブパッドが積層一体化されているシートカバー。
   
   

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