JP4315189B2

JP4315189B2 - 面状発熱体

Info

Publication number: JP4315189B2
Application number: JP2006323407A
Authority: JP
Inventors: 直仁朝見; 充米山; 浩志光永; 昭白武; 一巳永山; 修 ▲よし▼田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2019-09-22
Also published as: JP2007134341A

Description

本発明は座席等に用いられる面状発熱体に関するものである。

従来の面状発熱体は、図１４のように複数本の導体２５に絶縁被覆２６を施した構成の発熱体２２や、引張りや屈曲性の向上を目的として図１５に示す合成繊維の芯体２７に導体２５をスパイラル巻きして絶縁被覆２６を施した発熱体２２を、図１６に示すように支持体２８に配線して構成されたものが一般的であった（例えば特許文献１参照）。

また、導体２５には一般に銅と錫あるいは銅とニッケルやアルミニウム等の合金線が用いられていた。
実開昭６０−８０６９０号公報

図１７は車両用の座席２０に面状発熱体２１を内蔵した例で、発熱線２２の線径が０．５〜１ｍｍ程度でも着座時に異物感を与えたり、座席２０の表皮２３面への浮き出しが指摘され発熱線２２をより極薄化または細線化する必要があった。

図１８は車両用の座席２０に面状発熱体２１が装着された部位の拡大断面図で、従来は発熱線２２の異物感や座席２０の表皮２３面への浮き出しを防止するため、座席２０の表皮２３直下に配設されるパット材２４を厚く（２０〜３０ｍｍ程度）して、このパット材２４を介して面状発熱体２１を装着していた。

また、図１９は座席２０の表皮２３に吊り込み部を設けた部位の断面図で、一般にはこのうに表皮２３に吊り込み部が設けられている。

図１９に示すように表皮２３の吊り込み部では、表皮２３とパット材２４に吊り布２８が縫製され、それぞれ吊り布２８に挿通された吊り金具２９ａとメインパッド材３１に埋設された吊り金具２９ｂがホッグリング３２で保持されている。

従って、面状発熱体２１を座席２０の表皮２３の直下に装着すると、吊り布２８の縫製３３時に同時に縫製され発熱線２２を縫製針で噛み込み、発熱線２２が断線するという不具合が生じるため、吊り込み部では図１６に示すように面状発熱体２１に抜き孔３３を設け、図２０のように発熱線２２を避けて吊り布２８を挿通することで、発熱線２２を吊り布２８と同時に縫製されないようにしていた。

このため座席２０の表皮２３直下に面状発熱体２１を装着することができず、パット材２４が断熱材となって、座席２０の表皮２３面を素早く暖める速熱性を阻害したり、逆に速熱性を向上しようとすれば面状発熱体２１の消費電力を大きくする必要があり、車両のバッテリー容量等による制約が生じた。

また、従来の発熱線２２は図１４に示すように導体２５のばらけ防止や、強度確保等のために絶縁被覆２６が施されており、この絶縁被覆２６が柔らかいため縫製針が噛み込み易くなると共に、電源等との接続時にはこの絶縁被覆２６を除去する必要もあった。

さらに、車両用座席２０に内蔵される面状発熱体２１に使用される発熱線２２は、極薄
化または細線化が要求されると共に、着座時の荷重による繰り返し屈曲に対する断線対策が重要な課題であった。

つまり本願発明は、前記従来の課題を解決するものであり、細線化されていながら強度が高く、断線に対する信頼性の高い発熱線を備えた面状発熱体を提供することを目的とするものである。

本発明は上記課題を解決するために、発熱線を、金属繊維強化（銅固溶体と銅銀共晶が各々ファイバー状の構造となることにより引っ張り強度および屈曲強度を高くすること）を利用した銀入り銅合金線の素線１本１本に個別に絶縁被覆を施し、それを更に複数本撚り合せた撚り線で構成し、かつ撚り合わせて構成した発熱線の外側には被覆を施さず、その発熱線を可撓性を有する支持体に配設して面状発熱体を構成したものである。

したがって、外側に被覆を施さないことにより、発熱線をより極薄化、細線化できるため座席装着時の異物感や座席の表皮面への浮き出しが防止でき、パット材の厚みを薄くできると共に、吊り布と同時に縫製が可能となり面状発熱体を座席の表皮直下に装着できるため、座席の表皮面を素早く暖める速熱性が飛躍的に向上する。

また、金属繊維強化を利用した銀入り銅合金線は従来の錫やニッケルの銅合金線と比較し、引張り強度、屈曲強度が大幅に向上し、更に撚り線状あるいは編組状に構成することで発熱線に加わる応力が分散され屈曲性を飛躍的に向上できる共に、銀入り銅合金線のばらけが生じることを防止することができる。

さらに、銀入り銅合金線の素線１本１本に個別に絶縁被覆を施しているため、断線に対する信頼性も向上する。

本発明の面状発熱体によれば、金属繊維強化を利用した銀入り銅合金線に個別に絶縁被覆を施すことで、発熱線の耐久性、信頼性をより向上することができる。

第１の発明は、座席に装着され着座面を暖房する面状発熱体において、面状発熱体は可撓性を有する支持体と、支持体に配設される発熱線から構成され、発熱線は、銅固溶体と銅銀共晶が各々ファイバー状の構造となることにより引っ張り強度および屈曲強度を高くした銀入り銅合金線の素線１本１本に個別に絶縁被覆を施したものを複数本撚り合せた撚り線で構成し、かつ撚り合わせて構成した発熱線の外側には被覆を施さないことを特徴とするものである。これにより、発熱線を細くすることができ、かつ高強度で断線に対する信頼性を向上させることができる。

第２の発明は、座席に装着され着座面を暖房する面状発熱体において、面状発熱体は可撓性を有する支持体と、支持体に配設される発熱線から構成され、発熱線は、銅固溶体と銅銀共晶が各々ファイバー状の構造となることにより引っ張り強度および屈曲強度を高くした銀入り銅合金線の素線１本１本に個別に絶縁被覆を施したものを複数本組み合わせて編組状に構成し、かつ編組状に構成した発熱線の外側には被覆を施さないことを特徴とするものである。これにより、発熱線を細くすることができ、かつ高強度で断線に対する信頼性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は車両用の座席に装着される面状発熱体１の平面図で、可撓性を有する支持体２に発熱線３が配設された例である。

発熱線３は金属繊維強化を利用した銀入り銅合金線を用いたもので、車両用の座席に装着される面状発熱体１用の発熱線３としては、その素線が、強度や線径から、線径φが０．０２〜０．５０ｍｍ、銀の含有量は３〜１０ｗｔ％が、最も良い範囲である。

金属繊維強化を利用した銀入り銅合金線とは、銅に銀を配合し溶解・急冷することにより初晶銅固溶体と共晶相からなる鋳造合金を得、熱処理と冷間加工とを交互に施して鋳造合金を析出させながら組織を引き延ばし、銅固溶体と銅銀共晶とが各々ファイバー状となる複合構造を有するもので、引張りや屈曲強度が従来品の１０数倍も向上し、ミシンによる縫製も可能となり図２に示すように、座席の表皮２３の直下に面状発熱体１を装着しパッド材２４と共に吊り布２８を同時に縫製が可能となる。

図３は発熱線３の拡大図で、複数本の金属繊維強化を利用した銀入り銅合金線４の素線を撚り線状に構成したものであり、図４は、発熱線３を、複数本の金属繊維強化を利用した銀入り銅合金線４の素線を編組状にしたものである。このようにすることにより、銀入り銅合金線４のばらけを防止することができるとともに、それぞれの銀入り銅合金線４に加わる応力が分散されることから屈曲性を大幅に向上できる。また、撚り合わす、あるいは編組する銀入り銅合金線４の本数を変えることで容易に所望の抵抗値（Ω／ｍ）を設定することができる。

またいずれの場合も、撚り合せた、あるいは編組した発熱線３の外側には被覆を施していないため、発熱線３の外径を小さくすることができ、座席への着座時の違和感（異物感）を軽減することができる。

なお、編組状にした場合は、銀入り銅合金線４が固定されず動き易くなるため、縫製時に縫製針が当たっても銀入り銅合金線４が逃げることで縫製針の噛み込みがなくなり、図２に示すように、座席２０の表皮２３の直下に面状発熱体１を装着しパッド材２４と共に吊り布２８を同時に縫製することが可能となる。また、編組時の銀入り銅合金線４のピッチを変えることでも抵抗値（Ω／ｍ）を設定することができる。

図５は発熱線３を構成する金属繊維強化を利用した銀入り銅合金線４の素線の拡大図で、絶縁被覆１０を施している。これにより銀入り銅合金線４の極薄化や細線化に伴う耐水性や耐腐食性の低下を防止することができる。

なお、銀入り銅合金線４に絶縁被覆１０を施すと言うことは、銀入り銅合金線４の１本１本が個別に絶縁され、つまり接触する他の銀入り銅合金線４との間では電気伝導がないことである。このことより、銀入り銅合金線４が一部断線したとしても、電流集中は起こらず異常発熱には至らない。

（実施の形態２）
図６は面状発熱体１ａの平面図で、支持体２に発熱線３ａと３ｂを配設し発熱線３ａは支持体２の配設領域内の外周域５を、発熱線３ｂは支持体２の配設領域内の内周域６に配設され、外周域５と内周域６に配設された発熱線３ａ、発熱線３ｂはそれぞれ並列接続され電源供給部７に接続された例である。

このように外周域５と内周域６に配設された発熱線３ａ、発熱線３ｂをそれぞれ並列接
続することで、面状発熱体１ａの全抵抗値を小さくすることができる。

これは、発熱線３の抵抗値（Ω／ｍ）が大きい程使用する発熱線３や銀入り銅合金線４の線径が細くでき、編組状を構成する銀入り銅合金線４の本数も少なくできるという利点を活用するもので、発熱線３をより細くすることで抵抗値（Ω／ｍ）が大きくなっても、外周域５と内周域６に配設された発熱線３ａ、発熱線３ｂをそれぞれ並列接続することで対応することができる。

（実施の形態３）
図７は面状発熱体１ｂの平面図で、支持体２の外周部（図示では面状発熱体１ｂの左右域）に配設される発熱線３を波状に配設した例である。

一般に車両用の座席２０に装着される面状発熱体１では、荷重が加わる中央部より放射状に折れじわが生じ、面状発熱体１の周縁部が最も折れじわが大きくなって発熱線３の断線の原因となっている。従って発熱線３自身の屈曲強度を向上すると共に、面状発熱体１の周縁部の発熱線３を波状に配設することで発熱線３に加わる折り曲げ応力が分散され、さらに屈曲強度をアップできる。

図８は面状発熱体１ｃの平面図で、支持体２の外周部全域に配設される発熱線３を波状に配設した例で、部分的に波状に配設した場合よりさらに折り曲げ応力に対する強度を向上できる。

（実施の形態４）
図９は面状発熱体１の断面拡大図で、発熱線３を縫製糸９で支持体２に保持してこの支持体２の一方の面に均熱部材８を構成した例である。

図１０では発熱線３と反対側の支持体２の面に均熱部材８を構成した場合、図１１は発熱線３側の支持体２の面に均熱部材８を構成した場合の例である。

特に発熱線３が線状の場合は、発熱線３の中心が最も温度が高く、中心部より離れるに従い温度が低下するため、車両用の座席２０の表皮２３面の温度分布に影響を与えることになるが、均熱部材８を構成することで車両用座席２０の表皮面の温度分布を均一化できる。

図１２、１３は面状発熱体１の断面拡大図で、発熱線３を支持体２と均熱部材８で保持した例で、図１３は発熱線３を支持体２ａと２ｂで保持し均熱部材８を構成した例で、いずれも同様の効果を得ることができる。

本発明の実施の形態１における面状発熱体の平面図同実施の形態における座席吊り込み部の拡大断面図同実施の形態における発熱線の拡大図同実施の形態における発熱線の拡大図同実施の形態における金属繊維強化を利用した銀入り銅合金線の拡大図本発明の実施の形態２における面状発熱体の平面図本発明の実施の形態３における面状発熱体の平面図同実施の形態における面状発熱体の平面図本発明の実施の形態４における面状発熱体の拡大断面図同実施の形態における面状発熱体の拡大断面図同実施の形態における面状発熱体の拡大断面図同実施の形態における面状発熱体の拡大断面図同実施の形態における面状発熱体の拡大断面図従来の発熱線の拡大図従来の発熱線の拡大図従来の面状発熱体の平面図車両用座席の斜視図車両用座席の拡大断面図従来の面状発熱体の座席装着図従来の面状発熱体の座席表皮装着の斜視図

符号の説明

１面状発熱体
２支持体
３発熱線
４銀入り銅合金線
５外周域
６内周域
８均熱部材
１０絶縁被覆

Claims

座席に装着され着座面を暖房する面状発熱体において、前記面状発熱体は可撓性を有する支持体と、前記支持体に配設される発熱線から構成され、前記発熱線は、銅固溶体と銅銀共晶が各々ファイバー状の構造となることにより引っ張り強度および屈曲強度を高くした銀入り銅合金線の素線１本１本に個別に絶縁被覆を施したものを複数本撚り合せた撚り線で構成し、かつ撚り合わせて構成した前記発熱線の外側には被覆を施さないことを特徴とする面状発熱体。
座席に装着され着座面を暖房する面状発熱体において、前記面状発熱体は可撓性を有する支持体と、前記支持体に配設される発熱線から構成され、前記発熱線は、銅固溶体と銅銀共晶が各々ファイバー状の構造となることにより引っ張り強度および屈曲強度を高くした銀入り銅合金線の素線１本１本に個別に絶縁被覆を施したものを複数本組み合わせて編組状に構成し、かつ編組状に構成した前記発熱線の外側には被覆を施さないことを特徴とする面状発熱体。