JP5127381B2

JP5127381B2 - ヒータユニットの製造方法

Info

Publication number: JP5127381B2
Application number: JP2007251993A
Authority: JP
Inventors: 典栄森下
Original assignee: Kurabe Industrial Co Ltd
Current assignee: Kurabe Industrial Co Ltd
Priority date: 2007-09-27
Filing date: 2007-09-27
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2027-09-27
Also published as: JP2009087565A

Description

本発明は、例えば、車両用シートに装着されて暖房用として使用されるヒータユニットと該ヒータユニットの製造方法に係り、特に、諸部材の正確な位置決めを容易にすることにより、生産性の向上を図るとともに、正確な温度制御を可能とするものに関する。

従来より、車両用シートに装着されシートヒータとして供されるヒータユニットとしては、例えば、コード状ヒータを布体等の縫製可能な支持体に蛇行配線し、上糸及び下糸によって縫製固定した構成のもの（例えば、特許文献１参照）、コード状ヒータを布体等の支持体上に蛇行配線したものを一対の接着剤付き布体で挟持固定した構成のもの（例えば、特許文献２参照）、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（例えば、特許文献３、４参照）などがある。

特許第２６２１４３７号公報特公昭６３−１９０６８号公報実公平６−２５９１６号公報特開２００３−１７４９５２公報

このようなシートヒータには、適切な温度に調節するため、或いは、異常加熱を防止するため、サーモスタットやサーミスタといった、シートヒータの温度を検知する温度検知素子が併せて配設されている。この温度検知素子が受ける熱量により、コード状ヒータ通電のＯＮ−ＯＦＦが決定されるため、この温度検知素子を配設する位置は、シートヒータとしての発熱特性に非常に大きな影響を与える。

しかしながら、従来のシートヒータにおいては、組立装置の設定や治具による位置決めによって、温度検知素子等の配設が行われており、温度検知素子の配設位置が製品毎にずれてしまう恐れがあり、また、ずれが生じた場合にもそれを確認する手段がなかった。

本発明はこのような従来技術の問題点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、諸部材の正確な位置決めを容易にすることにより、生産性の向上を図るとともに、正確な温度制御を可能とするヒータユニットを提供することにある。

上記目的を達成するべく、本発明によるヒータユニットの製造方法は、基材上に、コード状ヒータと、温度を検知する温度検知素子とを配設するものであり、上記コード状ヒータを加熱加圧により基材上に配設すると同時に、上記基材における所定の位置に加熱加圧により圧縮痕を付し、該圧縮痕を目印として上記温度検知素子を配設することを特徴とするものである。
又、本発明による他のヒータユニットの製造方法は、一枚の基材上に、コード状ヒータと、温度を検知する温度検知素子とを配設するものであり、上記コード状ヒータを所定のパターン形状に配設し、該コード状ヒータ上に上記基材を置いた後、上記コード状ヒータを加熱加圧により基材上に配設すると同時に、上記基材における所定の位置に加熱加圧により圧縮痕を付し、該圧縮痕を目印として上記温度検知素子を配設することを特徴とするものである。
又、上記圧縮痕の位置と、上記コード状ヒータの位置が、一義的に定まるようにして、上記圧縮痕が付されることが考えられる。
又、本発明による他のヒータユニットの製造方法は、基材上に、コード状ヒータと、温度を検知する温度検知素子とを配設するものであり、ホットプレス治具上に上記コード状ヒータを所定のパターン形状に配設し、該コード状ヒータ上に上記基材を置いた後、上記コード状ヒータを加熱加圧により基材上に配設すると同時に、上記ホットプレス治具に形成された凸部によって、上記基材における所定の位置に加熱加圧により圧縮痕を付し、該圧縮痕を目印として上記温度検知素子を配設することを特徴とするものである。

本発明によるヒータユニットは、基材に位置決めとなるべく圧縮痕が付されているため、この圧縮痕に温度検知素子或いはコード状ヒータを位置合わせすることで、設計で意図した位置にこれら諸部材を正確且つ迅速に配設することができる。更に、もし、配設位置にずれが合った場合は、目視によって容易にそのずれを確認することができる。そのため、生産性の向上を図ることができるとともに、製品毎のバラつきなく、設計で意図した正確な温度制御が可能となる。

以下、図１乃至図６を参照して本発明の実施の形態を説明する。この実施の形態は、本発明を車両用シートヒータに適用することを想定した例を示すものである。

まず、本実施の形態におけるコード状ヒータ１の構成から説明する。本実施の形態におけるコード状ヒータ１は図１に示すような構成になっている。まず、外径約０．２ｍｍの芳香族ポリアミド繊維束からなるヒータ芯３があり、該ヒータ芯３の外周には、素線径０．０８ｍｍの錫鍍金硬質錫入り銅合金線（ＴＨ−ＳＮＣＣ−３）からなる６本の発熱体素線を引き揃えて構成された発熱体５がピッチ約０．７ｍｍで螺旋状に巻装されている。上記発熱体５の外周には、絶縁体層７としての四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）が約０．１５ｍｍの肉厚で押出・被覆されている。又、この絶縁体層７の外周には、更に、熱融着層９としてのポリエチレン（ＰＥ）が０．２ｍｍの厚さで押出・被覆されている。コード状ヒータ１はこのような構成になっていて、その仕上外径は１．１ｍｍである。尚、この実施の形態の場合には、上記したように、絶縁体層7の外周に熱融着層９を別の層として設けた構成にしているが、例えば、これら両層を混在させて一層構造とすることも考えられる。又、屈曲性や引張強度を考慮した場合には上記ヒータ芯３は有効であるが、ヒータ芯３の代わりに複数本の発熱体素線を引き揃えるか或いは撚り合わせたものを使用することも考えられる。

次に、上記構成をなすコード状ヒータ１を接着・固定する基材１１(図２〜図４に示す)の構成について説明する。本実施例における基材１１は、不織布（目付１００ｇ／ｍ^２，厚さ０．６ｍｍ）に、熱融着性繊維としての低融点ポリエステルを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維（以下、「低融点ポリエステル繊維」と称す）を所定の割合（３％〜３０％程度）で混入させた構成になっている。又、この実施の形態の場合には上記したように熱融着性繊維としての低融点ポリエステルを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維を使用しているが、それ以外にも、例えば、低融点ポリプロピレンを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維、又はポリエチレンを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維等の使用が考えられる。

又、上記基材１１の大きさや厚さなどは、使用用途によって適宜に変更するものであるが、その厚さ（乾燥時に測定した値）は、例えば、０．６ｍｍ〜１．４ｍｍ程度とすることが望ましい。このような厚さの基材１１を使用すれば、加熱・加圧によりコード状ヒータ１と基材１１とを接着・固定した際、基材１１がコード状ヒータ１の外周の３０％以上、好ましくは５０％以上の部分と良好に接着することになるからであり、それによって、強固な接着状態を得ることができるからである。

次に、上記コード状ヒータ１を基材１１上に所定のパターン形状で配設して接着・固定する構成について説明する。図２はコード状ヒータ１を基材１１上に接着・固定させるためのホットプレス式ヒータ製造装置１３の構成を示す図である。まず、ホットプレス治具１５があり、このホットプレス治具１５上には複数個の係り止め機構１７が設けられている。上記係り止め機構１７は、図３に示すように、ピン１９を備えていて、このピン１９はホットプレス冶具１５に穿孔された孔２１内に下方より差し込まれている。このピン１９の上部には係り止め部材２３が軸方向に移動可能に取り付けられていて、コイルスプリング２５によって常時上方に付勢されている。そして、図３中仮想線で示すように、これら複数個の係り止め機構１７の係り止め部材２３にコード状ヒータ１を引っ掛けながら所定のパターン形状にて配設することになる。

図２に戻って、上記複数個の係り止め機構１７の上方にはプレス熱板２７が昇降可能に配置されている。すなわち、コード状ヒータ１を複数個の係り止め機構１７の係り止め部材２３に引っ掛けながら所定のパターン形状にて配設し、その上に基材１１を置く。その状態で上記プレス熱板２７を降下させてコード状ヒータ１と基材１１に、例えば、２３０℃／５秒間の加熱・加圧を施すものである。それによって、コード状ヒータ１側の熱融着層９と基材１１側の熱融着性繊維、すなわち、低融点ポリエステル繊維が融着することになり、その結果、コード状ヒータ１と基材１１が接着・固定されることになる。尚、上記プレス熱板２７の降下による加熱・加圧時には複数個の係り止め機構１７の係り止め部材２３はコイルスプリング２５の付勢力に抗して下方に移動するものである。

ここで、上記ホットプレス治具１５又はプレス熱板２７の所定の位置に凸部２９を形成しておけば、基材１１における凸部２９に対応する位置にのみ強い圧縮力がかかることになる。そのため、コード状ヒータ１を基材１１上に接着・固定すると同時に、基材１１の所定の位置に圧縮痕１１ａを付すことができる（図６参照）。そして、この圧縮痕１１ａに適合するように、温度制御装置３９としてのサーモスタットが配設される。

上記作業を行うことにより、図４に示すような車両用シートヒータのヒータユニット３１を得ることができる。尚、上記ヒータユニット３１におけるコード状ヒータ１の両端、及び、温度制御装置３９にはコードが接続されており、このコードにより、コード状ヒータ１、温度制御装置、及び、コネクタ３５が接続されている。そして、このコネクタ３５を介して図示しない車両の電気系統に接続されることになる。又、上記構成をなすヒータユニット３１は、図５に示すような状態で、車両用のシート４１内に埋め込まれることになる。すなわち、車両用シート４１の表皮カバー４３と座席パット４５との間にヒータユニット３１を挿入するものである。

尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。コード状ヒータ１には、上記特許文献４に記載されたものをはじめとした、従来公知の如何なるコード状ヒータも使用することができる。また、例えば、特願２００７−１５８４５２明細書に開示されているような、ヒータ芯３が熱収縮性及び熱溶融性を有するものであるコード状ヒータ、特願２００７−１５８４５３明細書に開示されているような、発熱体５が絶縁被膜により被覆された導体素線を引き揃えたものから構成されたコード状ヒータ、特開２００７−１３４３４１公報に開示されているような、発熱体５が銅固溶体と銅銀共晶がファイバー状になった銀入り銅合金線の素線であるものから構成されたコード状ヒータなどを使用しても良い。

基材１１についても、不織布に限定されるものではなく、加圧等により圧縮痕１１ａが付されるものであれば構わない。例えば、織布、ゴムシート、発泡樹脂シートなども考えられる。また、基材として金属箔等の塑性変形をする材料を使用しても良い。この場合は、加圧した箇所に変形痕が付されることになるが、これも本発明で言うところの圧縮痕に包含されるものである。圧縮痕を付す際、常温でも構わないが、上記のように加熱加圧によれば、圧縮痕が明確となり、圧縮痕の経時復元もし難いので好ましい。基材１１として不織布や織布を使用した際には、構成する繊維についても限定されるものではないが、特に、上記実施の形態のように、熱融着性繊維を含むものであることが好ましい。このようなものであれば、加熱加圧による圧縮痕がより明確となり、且つ、経時復元することが確実になくなるため、諸部材の位置決めの確認が極めて容易となり、生産性が更に向上することになる。

上記実施の形態では、コード状ヒータ１と基材１１とを接着・固定する際に併せて圧縮痕１１ａを付しているが、予め、基材１１の所定の位置に加熱加圧等をしておき、圧縮痕１１ａを付しておいても良い。この場合、この圧縮痕１１ａは、コード状ヒータ１の位置決めをするための目印として役立てることもできる。また、コード状ヒータ１と基材１１とを接着・固定した後に、改めて基材１１の所定の位置に加熱加圧等をして、圧縮痕１１ａを付しても良い。

また、コード状ヒータ１を基材１１に配設する際、加熱加圧による融着によって接着・固定する態様でなく、他の態様によりコード状ヒータ１を基材１１に固定しても良い。例えば、縫製によりコード状ヒータ１を基材１１に固定しても良いし、一対の接着剤付き布体で挟持固定することでコード状ヒータ１を基材１１に固定しても良いし、他の態様を用いても良い。

以上詳述したように本発明によれば、諸部材の正確な位置決めを容易にすることにより、生産性の向上を図るとともに、正確な温度制御を可能とするヒータユニットを得ることができる。また、このようなヒータユニットは、車両用シートヒータや車両用以外のシートヒータのみならず、電気毛布、電気カーペット、暖房便座、加熱調理器具といった各種加熱器具にも好適に応用可能である。

本発明の実施の形態を示す図で、コード状ヒータの構成をその一部を切り欠いて示す側面図である。本発明の実施の形態を示す図で、ホットプレス式ヒータ製造装置の構成を示す図である。本発明の実施の形態を示す図で、コード状ヒータを所定のパターン形状に配設する様子を示す一部斜視図である。本発明の実施の形態を示す図で、ヒータユニットの構成を示す平面図である。本発明の実施の形態を示す図で、ヒータユニットを車両用シート内に埋め込んだ様子を一部切り欠いて部示す斜視図である。本発明の実施の形態を示す図で、基材に付された圧縮痕の近傍を拡大して示す断面図である。

符号の説明

１コード状ヒータ
１１基材
１１ａ圧縮痕
３１ヒータユニット
３９温度制御装置

Claims

基材上に、コード状ヒータと、温度を検知する温度検知素子とを配設するヒータユニットの製造方法において、上記コード状ヒータを加熱加圧により基材上に配設すると同時に、上記基材における所定の位置に加熱加圧により圧縮痕を付し、該圧縮痕を目印として上記温度検知素子を配設することを特徴とするヒータユニットの製造方法。
一枚の基材上に、コード状ヒータと、温度を検知する温度検知素子とを配設するヒータユニットの製造方法において、上記コード状ヒータを所定のパターン形状に配設し、該コード状ヒータ上に上記基材を置いた後、上記コード状ヒータを加熱加圧により基材上に配設すると同時に、上記基材における所定の位置に加熱加圧により圧縮痕を付し、該圧縮痕を目印として上記温度検知素子を配設することを特徴とするヒータユニットの製造方法。
上記圧縮痕の位置と、上記コード状ヒータの位置が、一義的に定まるようにして、上記圧縮痕が付されることを特徴する請求項１又は請求項２記載のヒータユニットの製造方法。
基材上に、コード状ヒータと、温度を検知する温度検知素子とを配設するヒータユニットの製造方法において、ホットプレス治具上に上記コード状ヒータを所定のパターン形状に配設し、該コード状ヒータ上に上記基材を置いた後、上記コード状ヒータを加熱加圧により基材上に配設すると同時に、上記ホットプレス治具に形成された凸部によって、上記基材における所定の位置に加熱加圧により圧縮痕を付し、該圧縮痕を目印として上記温度検知素子を配設することを特徴とするヒータユニットの製造方法。