JP3053834U - 電気的なシートタイプ・加熱エレメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ安価に製作可能であり、それぞれ所
望の加熱出力集中及びそれぞれ幾何学的な座席形状に容
易に適合できかつ製作時及び後での作動時に生ずる負荷
の影響を受け難くいように、電気的なシートタイプ・加
熱エレメントを改良することにある。 【解決手段】 電気的なシートタイプ・加熱エレメント
が、ウエーブ状に敷設されたコンタクト導体を有してい
て、該コンタクト導体の間に、互いに並行に敷設されて
接続されたウエーブ状の加熱導体が配置されており、両
導体のウエーブ状の敷設によって、両導体は１つ以上の
個所で接触し、これにより確実な接触接続が保証され
る。両導体のウエーブ状の敷設によって、加熱エレメン
トの最良の適合性及びフレキシブル性が保証され、加熱
導体の並行接続によって損傷に対する加熱エレメントの
高い安定性及び耐性が得られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、特に自動車座席用の、コンタクト導体の間に互いに並行に敷設され た加熱導体を備えた電気的なシートタイプ・加熱エレメントに関する。

【０００２】

【従来の技術】

公知のシートタイプ・加熱エレメントにおいては、線状の加熱導体は２つのプ ラスチックマットの間で一平面内で程度の差こそあれ一様に分配されて配置され ている。この場合加熱導体は、電気的な両接続個所の間の単一の連続ラインを成 す。

【０００３】 公知のシートタイプ・加熱エレメントにおいては有利には、敷設形式を事実上 それぞれ任意の所望の加熱出力集中及びそれぞれ幾何学的なバリエーションに比 較的容易に適合できる。

【０００４】 しかしこの利点に伴って若干の欠点が生ずる。即ち、自動車における回路網電 圧、座席によって規定された加熱面積、ほぼ３メータ乃至１０メータの合目的な 加熱導体長さ及びできるだけ小さくされねばならない加熱導体横断面に基づき、 加熱導体を座席被覆を介して感知できないようにするために、伝導性が銅の伝導 性領域にある加熱導体材料が必ず必要である。

【０００５】 経済的にみて重要な低オームの材料は使用されない。高オームの、例えばフェ ライト性の材料又は伝導性のプラスチックをベースとした材料は、加熱導体の公 知の敷設形式の場合には面をカバーする加熱出力分布を生ぜしめないか又は極め て厚くひいては多くの使用において座席被覆を介して感知可能な加熱導体を生ぜ しめる。

【０００６】 銅をベースとした加熱導体又はリッツ線は、高い引張り強度及び交番曲げ強度 を有していない。この欠点は、加熱リッツ線が機械的及び熱的に効果的に機能す る絶縁体を備えるか又は多数の細い単個線材と極めて強くより合わされることに よって、回避しようとした。しかしこのような措置によってコストが嵩むように なる。

【０００７】 比較的強度の低い加熱導体は、このような加熱エレメントを座席の被覆内に縫 込まねばならない場合に、困難性を生ぜしめる。ニードル衝突によって、加熱導 体が完全に断線されひいては即座の故障又は横断面弱化領域が生ぜしめられ得る 虞れがあり、これにより後での作動において温度が増大せしめられかつ最終的に 加熱導体が断線されるようになる。座屈によっても同様の結果が生ずる。

【０００８】 同じ理由から座席の発泡部材内の中間領域を介したＵ字形の貫通案内部も危険 をもたらす。それというのもこの領域は通常機械的に著しく負荷されるからであ る。それ故、付加的な補強挿入層のような特別な措置が必要である。

【０００９】 個々の加熱導体が手動で又は自動的に敷設されるかとは無関係に、この過程は 部分毎３０秒乃至３分の規定の時間を必要とし、これによって全加熱エレメント にかかるコストが著しく増大する。

【００１０】 ドイツ国特許公告第２４４５３３４号及び３４２４３６２号並びに３３２９２ ８２号明細書からそれぞれ、コンタクト導体の間に互いに並行に敷設された加熱 導体が設けられているシートタイプ・加熱エレメントが公知である。加熱導体及 びコンタクト導体は、非伝導性のファイバーウエブ内に織り込まれている。ファ イバーウエブ内への織り込みによって、加熱導体及びコンタクト導体は、非伝導 性のファイバーウエブと同じ程度引張り及び曲げ負荷にさらされるようになる。 従って、例えば銅から成る加熱導体の場合、加熱導体が破損するという危険が生 じ、これにより最早シートタイプ・加熱エレメントの機能性が保証されなくなる 。

【００１１】 更に、ドイツ国特許公告第３１１７２４７号明細書から、加熱導体を、織り込 まれた、差し込まれた、縫い込まれた又は編み込まれた銅線として構成すること が公知である。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】

従来技術から出発して本考案の課題は、特に自動車座席用の電気的なシートタ イプ・加熱エレメントを、簡単かつ安価に製作可能であり、それぞれ所望の加熱 出力集中及びそれぞれ幾何学的な座席形状に容易に適合できかつ製作時及び後で の作動時に生ずる負荷の影響を受け難くいように、改良することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

前記課題は本考案によれば、電気的なシートタイプ・加熱エレメントにおいて 、コンタクト導体の間に互いに並行に敷設された加熱導体が設けられており、コ ンタクト導体及び加熱導体がウエーブ状に加熱エレメントの平面内に敷設されて いることによって、解決された。

【００１４】

【考案の効果】

加熱導体のウエーブ状の敷設は、それぞれの座席形状及び座席領域への改善さ れた適合性を得るために、湾曲した、有利には周期的に又は非周期的にウエーブ した軌道に沿って、例えば蛇行状、三角形状又はサインカーブ状に行われる。互 いに並行に配置されて接続された加熱導体の電気的な接触接続は、それぞれ互い に向かい合って位置する両加熱面縁部において加熱導体に対してほぼ垂直に延び るコンタクト導体内で行われる。

【００１５】 本考案によるシートタイプ・加熱エレメントにおいては、全てではないが多数 の加熱導体を一作業過程で並行に敷設することができ、これにより敷設時にそれ ぞれ、運動長さが加熱エレメントの幅に相応する所定の運動を必要とするに過ぎ ない。これによって、加熱導体を敷設するために必要な時間が従来の加熱エレメ ントに比して１０パーセント又はこれ以下に減少され、これはコスト的にみて有 利である。

【００１６】 上記形式の加熱導体配置によって、全体として多数の幾何学バリエーションを カバーできる。

【００１７】 自動車の回路網電圧に電気的に接続された４つの並行な加熱導体の配置形式に よって、加熱導体の別の固有のコンダクタンスが得られる。この場合加熱導体は 、鉄又は鋼及び合金から製作でき、加熱導体は０．１ｍｍ以下の直径を有する。 鋼製の加熱導体の強度は、銅製の加熱導体の強度よりも著しく高い。座席固有の 曲げ及び交番テストにおいては従来の絶縁された銅製リッツ線とこのような鋼製 加熱導体との間で、１００ファクタだけ高い曲げ及び交番強度が測定された。

【００１８】 この場合、銅製加熱導体に比して個々の鋼製加熱導体は、ほぼ０．１Ａである 著しく僅かな電流負荷を受ける。これによって一面では過熱問題が事実上回避さ れる。小さな直径に基づき、加熱導体が縫付け時にミシンのニードルに衝突する ことは全く生じない。加熱導体に衝突したとしても、加熱導体はほぼ側方にそら され、従って、損傷はほとんど生じない。個々の加熱導体が完全に破損した場合 ですら、加熱エレメントの使用性が損なわれることはない。

【００１９】 公知の銅製加熱導体の場合のように４Ａ乃至８Ａの電流を伝達する必要はない ので、コンタクト導体と加熱導体との接触接続は著しく簡単である。

【００２０】 加熱導体がカーボンファイバー、表面的にカーボン化されたファイバー又はカ ーボンフィラメント糸から製作されると、特に有利である。

【００２１】 本考案では加熱導体のみならず、コンタクト導体も湾曲した軌道に沿って、即 ち、周期的に又は非周期的にウエーブ状に配置される。このことの利点は、シー トタイプ・加熱エレメントがコンタクト導体の方向でも任意に伸張及び圧縮可能 でありかつ作動中に座席の連続的な運動に従順するということにある。しかもコ ンタクト導体のこの構成の主要の利点は、単一のコンタクト導体を使用した場合 に既に頻繁に加熱導体との多数の接触個所が得られるということにある。高い安 全性は、２つ又はこれ以上のコンタクト導体が並べて敷設される場合に得られる 。更に、単数又は複数のコンタクト導体を付加的に加熱導体の下面又は上面に設 けるか又は単数又は複数の加熱導体を付加的にコンタクト導体の下面又は上面に 設けることができる。これによって、多数の冗長の接触接続が倍加される。

【００２２】 冗長性の更なる増大は、加熱導体が接触接続領域でまず単数又は複数のコンタ クト導体を介して案内されかつ次いで再び戻し案内される場合に、得られる。

【００２３】 加熱導体及びコンタクト導体の経過は、通常同じに又は類似して構成されてい る、即ち、例えばサインカーブ状に敷設された加熱導体及びコンタクト導体は同 じウエーブ長さ及び振幅を有している、つまりウエーブは同じ長さ及び同じ高さ である。

【００２４】 有利な構成では、加熱導体及びコンタクト導体のウエーブの長さは異なってい る。この場合有利には、コンタクト導体のウエーブの長さは加熱導体のウエーブ の長さよりも著しく短いので、コンタクト個所の数が一層増大される。

【００２５】 特に確実な結合は、加熱導体及びコンタクト導体が加熱導体内に形成されたル ープによって絡み合わされている場合に、得られる。

【００２６】 コンタクト導体は有利には、０．０５ｍｍの直径の単個線材を有する多極のリ ッツ線から形成される。材料としては、加熱導体とコンタクト導体との間ででき るだけ低い接触抵抗（Uebergangswiderstand）を得るために、表面を銀メッキ、 錫メッキ又は有利にはニッケルメッキされた銅が使用される。

【００２７】 更にコンタクト導体は、フレキシブルな、圧縮及び伸張可能な、織り込まれた 又は編み込まれたバンドから形成される。

【００２８】 コンタクト導体の全横断面は、所属の接続ケーブルハーネスと同じ範囲にある 、即ち、ほぼ０．５ｍｍ² 乃至０．１ｍｍ² である。横断面は個々の構成に応じ て互いに並行に案内された種々のコンタクト導体に分配される。

【００２９】 別の有利な構成では、加熱導体及びコンタクト導体は互いに縫付けられている 、つまり、コンタクト導体に沿って延びる単数又は複数の例えばジグザグ状の縫 合部によって又は全面で、シートタイプ・加熱エレメント全体に亘ってコンタク ト導体に対してほぼ垂直に延びる互いに並行な縫合部によって、縫付けられてい る。縫合によって、加熱導体とコンタクト導体との間でコンスタントな圧着力ひ いては特に確実なコンタクトが得られる。

【００３０】

【考案の実施の形態】

第１図では、本考案によるシートタイプ・加熱エレメント（Flaechenheizelem ent）の原則的な構造が図示されていて、このシートタイプ・加熱エレメントは 、互いに並行に敷設された多数のウエーブ状の加熱導体１（３つだけ図示）を備 えていて、この加熱導体は、加熱エレメントの縁部で（第１図でみて左右の）コ ンタクト導体２に接触している。第１図の左側では、ウエーブ状に敷設された２ つのコンタクト導体２が図示されていて、このコンタクト導体２は、共通に電圧 源の１つの極に接続されている。

【００３１】 第１図の右側では、２つのコンタクト導体２が図示されていて、この場合、第 １図の左側の図示とは異なって、加熱導体１はまずコンタクト導体２を介して案 内されかつ次いで曲げ戻されている。左側並びに右側の両コンタクト導体２の間 隔は、加熱導体１及びコンタクト導体２の半分のウエーブ長さにほぼ等しい。

【００３２】 第１図左側で図示の実施例では、各コンタクト導体２は各加熱導体１に交互に それぞれ３回もしくは１回接触しているので、コンタクト導体２が互いに並行接 続されているため、全体として４つの接触個所が得られる。第１図右側で図示の 実施例では、接触個所の数は事実上倍である。

【００３３】 第２図では、コンタクト導体２のウエーブ長さが加熱導体１のウエーブ長さよ りも著しく短い（ほぼ１／３）シートタイプ・加熱エレメントの実施例を図示し ている。単数又は複数のコンタクト導体２は支持バンド３に固定されていて、コ ンタクト導体２と支持バンドとは協働してコンタクト条片４を形成している。支 持バンド３は例えば、自己接着作用を有する条片から形成される。更にコンタク ト導体２は、支持バンド３に縫付けられるか又は縁飾りとして例えば第３図のバ ンドに編み込まれるか又は織り込まれる。

【００３４】 第３図の有利な実施例では、コンタクト導体２自体又はコンタクト条片４は、 予め製作された支持バンド５の縁部に沿って敷設される。シートタイプ・加熱エ レメントを製作する場合、加熱導体１は支持バンドの長手方向に対して横方向で のみ支持バンドに設けられればよい。また、加熱導体１を支持バンド５に相応す るバンドに取付けて支持バンドに固定しかつ次いで、両バンドを互いに結合し、 これにより加熱導体１とコンタクトバンド３とを交差させかつ両種の導体を互い に接触させる（簡単な冗長性）こともできる。

【００３５】 選択的な実施例では、コンタクト条片４及び加熱導体１の方向を互いに交換す ることができる。この場合、加熱導体１は支持バンド５の方向に延びるのに対し て、コンタクト条片４は、コンタクト導体２と共に支持バンドの延び方向に対し て横方向で予め規定の間隔を置いて支持バンドに固定されている。

【００３６】 第４図及び第５図ではそれぞれシートタイプ・加熱エレメントの横断面図を図 示していて、この場合、第４図では明瞭に図示するために個々の構成部材を互い に離して図示している。

【００３７】 第３図に類似して基礎材料６には、２つの支持バンド３がこれに固定されたコ ンタクト導体２と共に取り付けられている。コンタクト導体２及び支持バンド３ に対して横方向に加熱導体１が延びている。これら全ての構成部分はカバー条片 ７によって覆われる。この場合、基礎材料６は例えば１mm乃至５mmの厚さの発泡 材料から形成されかつカバー条片７は織物、編み物、フォイル又は第２の発泡材 料層から形成される。これら全ての構成部分は、熱反応性の面被覆によって結合 されて一体的なシートタイプ・加熱エレメントを形成する。この場合、コンタク ト導体２は当然接続端子に案内される。所要のコンタクト圧力は、材料、つまり 基礎材料６、支持バンド３及びカバー条片のばね弾性的な特性によるだけで保証 されかつ座席に縫込んだ後で及び負荷を受けた際に増強される。

【００３８】 特に高い負荷の場合、加熱導体とコンタクト導体との間の結合部は形状係合式 の結合、例えば縫合部２６によって強化される。

【００３９】 第６図の実施例では、加熱エレメントは面全体に亘って縫合されていて、この 場合、縫合部２６′はコンタクト導体に対してほぼ垂直でありかつ互いに１mm乃 至５mmの間隔を置いて延びている。

【００４０】 第７図では、（第４図及び第５図の基礎材料６及びカバー条片７を除いて）シ ートタイプ・加熱エレメントの平面図を図示している。加熱導体１は均一にシー トタイプ・加熱エレメントに亘って分配されている。個々の加熱導体又は加熱導 体グループを省くことによって又は分離することによって、加熱領域８，９の間 に極めて容易に非加熱領域１０が形成される。

【００４１】 必要であればシートタイプ・加熱エレメントは、事実上任意の基面形状を備え ることができる。一例は第８図で図示されていて、この場合、シートタイプ・加 熱エレメントは台形状の基面を有している。コンタクト条片４の間隔は、台形の 非平行な縁部の経過に従っている。熱分布を制御又は均質化するために、加熱導 体間隔ｄは台形の短辺側で長辺側におけるよりも大きくかつそれぞれ別の側に向 けて連続的に又は不連続的に小さく又は大きくなる。

【００４２】 第９図及び第１０図では、対称的なもしくは非対称的な側方の自由な輪郭を備 えたシートタイプ・加熱エレメントが図示されている。この実施例は本発明よる シートタイプ・加熱エレメントを有する広範の構成の可能性を特に明確に示して いる。

【００４３】 第１１図で図示のシートタイプ・加熱エレメントでは、外側のコンタクト条片 ４に付加的に中央範囲にほぼ三角形に付加的なコンタクト条片１１が敷設されて いて、この場合、三角形の辺は主接触接続部に対してほぼ平行に延びている。コ ンタクト条片１１の、台形の長縁に位置する両端部がブリッジ１２によって互い に結合される場合には、コンタクト条片１１によって取り囲まれる三角形の領域 は非加熱に維持される。

【００４４】 第１２図で図示の座席１４の平面図で、本発明によるシートタイプ・加熱エレ メントの変化実施例が図示されている。座席は領域１５，１６，１７，１８での み加熱されるのに対して、これら領域の間に位置する溝状の凹部２１は非加熱に 維持される。

【００４５】 形状及びサイズがそれぞれ加熱領域１５，１６，１７，１８の形状及びサイズ に相応するシートタイプ・加熱エレメントを準備する必要はない。むしろ、第１ ３図で図示の形式の単一のシートタイプ・加熱エレメントを使用でき、このシー トタイプ・加熱エレメントにおいては座席の前縁及び後縁においてそれぞれ、加 熱導体１に電流を供給するのに役立つコンタクト条片４が延びている。シートタ イプ・加熱エレメントの、凹部１９，２０に対応する領域は、加熱導体１を省く ことによって又は分離すことによって形成されるのに対して、凹部２１に対応す る領域はブリッジ２３によって短絡される２つのコンタクト条片２２によって縁 取りされる。このようにして、シートタイプ・加熱エレメントの、凹部１９，２ ０に対応する領域は非加熱に維持される。

【００４６】 第１１図のブリッジ１２又はブリッジ２３の代わりに、連続したコンタクト条 片１１，２２を使用することもできる。

【００４７】 第１４図平面図で図示の実施例では、加熱導体１及びコンタクト導体２は互い に絡み合わされている。この場合、絡み合わせは加熱導体に形成されたループに よって行われる。場合によっては、１つ置き又は２つ置き等の交点にループを設 けかつループを碁盤縞状にずらせば、十分である。

【００４８】 第１５図の実施例では、コンタクト導体は、場合によっては金属製の防護被覆 （ニッケル、錫、銀）を備えた金属織物又は金属編物から成るフレキシブルな、 圧縮及び伸張可能なバンド２５から形成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】加熱及びコンタクト導体の相互配置のための実
施例の平面図。

【図２】コンタクト導体のウエーブ長さを加熱導体のウ
エーブ長さよりも著しく短かくして、コンタクト導体バ
ンドに加熱導体を設けた実施例の平面図。

【図３】縁部で延びる２つのコンタクト導体を有するコ
ンタクト導体バンドの斜視図。

【図４】シートタイプ・加熱エレメントの横断面図。

【図５】組立て後のシートタイプ・加熱エレメントの横
断面図。

【図６】組立て後のシートタイプ・加熱エレメントの横
断面図。

【図７】非加熱領域を有するシートタイプ・加熱エレメ
ントの平面図。

【図８】台形状のシートタイプ・加熱エレメントの平面
図。

【図９】側方輪郭が対称的なシートタイプ・加熱エレメ
ントの平面図。

【図１０】側方輪郭が非対称的なシートタイプ・加熱エ
レメントの平面図。

【図１１】非加熱領域を有する台形状のシートタイプ・
加熱エレメントの平面図。

【図１２】座席面の平面図。

【図１３】第１２図の座席用のシートタイプ・加熱エレ
メントの平面図。

【図１４】加熱導体とコンタクト導体とが互いに絡み合
わされている実施例の平面図。

【図１５】コンタクト導体としてフレキシブルなバンド
を使用した実施例の平面図。

【符号の説明】

１ 加熱導体 ２ コンタクト導体 ３，５ 支持バンド ４，１１，２２ コンタクト条片 ６ 基礎材料 ７ カバー条片 ８，９，１５，１６，１７，１８ 加熱領域 １０ 非加熱領域 １２，２３ ブリッジ １４ 座席 １９，２０，２１ 凹部 ２５ バンド ２６，２６′ 縫合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 フェルディナント シュラー ドイツ連邦共和国 ケーニヒスブルン ノ ルトリンガー シュトラーセ 126

Claims (10)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気的なシートタイプ・加熱エレメント
   において、コンタクト導体（２）の間に互いに並行に敷
   設された加熱導体（１）が設けられており、コンタクト
   導体（２）及び加熱導体（１）がウエーブ状に加熱エレ
   メントの平面内に敷設されていることを特徴とする、電
   気的なシートタイプ・加熱エレメント。
2. 【請求項２】 コンタクト導体（２）のウエーブの長さ
   が、加熱導体（１）のウエーブの長さよりも著しく短
   い、請求項１記載のシートタイプ・加熱エレメント。
3. 【請求項３】 加熱導体（１）が、下側のコンタクト導
   体（２）に載設されている、請求項１又は２記載のシー
   トタイプ・加熱エレメント。
4. 【請求項４】 加熱導体（１）に更に、コンタクト導体
   （２）が載設されている、請求項３記載のシートタイプ
   ・加熱エレメント。
5. 【請求項５】 コンタクト導体（２）及び加熱導体
   （１）が、加熱導体（１）に形成されたループによって
   絡み合わされている、請求項１から３までのいずれか１
   項記載のシートタイプ・加熱エレメント。
6. 【請求項６】 コンタクト導体（２）が、支持バンド
   （３）にウエーブ状に敷設されている、請求項１から５
   までのいずれか１項記載のシートタイプ・加熱エレメン
   ト。
7. 【請求項７】 単数又は複数のコンタクト導体（２）
   が、フレキシブルな、圧縮及び伸張可能なバンド（２
   ５）から形成されている、請求項１から６までのいずれ
   か１項記載のシートタイプ・加熱エレメント。
8. 【請求項８】 コンタクト導体（２）及び加熱導体
   （１）が、コンタクト導体（２）に沿って延びる縫合部
   （２６）によって互いに縫付けられている、請求項１か
   ら７までのいずれか１項記載のシートタイプ・加熱エレ
   メント。
9. 【請求項９】 シートタイプ・加熱エレメントが、コン
   タクト導体（２）に対してほぼ垂直に延びる縫合部（２
   ６′）によって全面で縫付けられている、請求項１から
   ７までのいずれか１項記載のシートタイプ・加熱エレメ
   ント。
10. 【請求項１０】 加熱導体（１）が、カーボンファイバ
    ー、表面的にカーボン化されたファイバー又はカーボン
    フィラメント糸から形成されている、請求項１から９ま
    でのいずれか１項記載のシートタイプ・加熱エレメン
    ト。