JP5765242B2 - 導電性布帛 - Google Patents

Description

本発明は、導電性部材を有する布帛本体および導電性部材に電気的に接続される接続部材を備える導電性布帛に関する。

下記特許文献１には、導電性部材を有する布帛本体と、この導電性部材に電気的に接続される接続部材と、を備える布帛（表面加熱部材）が記載されている。接続部材は、電源等と電気的に接続されており、この接続部材を介して導電性部材に通電されて導電性部材が発熱する。つまり、この導電性部材を含む布帛本体がシート状のヒータ部材として機能するものである。このような布帛は、車両用シートなどのヒータ装置（ヒータ機能を有するシートカバー）として用いられる。

このような車両用シートのヒータ装置として使用される場合、乗員が濡れたままシートに着座したり、乗員が発汗したりすることなどによって布帛本体（シートカバー）に水（シートにしみこむ乗員の汗や飲料などを含めて「水」と称する。以下同じ）がしみこんでしまうことがある。導電性部材を撥水性材料でコーティングしておけば、このしみこんだ水によって導電性部材が腐食することはないが、導電性部材と接続部材の電気的な接続部分は、導通を確保するためコーティングすることはできない。そのため、布帛本体にしみこんだ水が布帛本体を構成する繊維を伝って当該電気的接続部分に浸入し、当該部分でショートするおそれがある。

このような問題に対し、下記特許文献２に記載されるように、接続部分に防水材料を含浸させることが考えられる。しかし、このように接続部分に直接防水材料を含浸させようとしても、布を構成する糸のフィラメントが非常に細いため、樹脂が含浸しづらく、毛細管現象で水が浸透してしまう。つまり、従来の構成では、布帛本体からの水の浸透を確実に遮断することができない。また、かかる手法は、防水を施す別工程が必要となるため、製造コストの増加に繋がる。

特開２００７−２２７３８４号公報 特開平８−８８９１７号公報

上記実情に鑑みて、本発明が解決しようとする課題は、導電性部材を有する布帛本体および導電性部材に電気的に接続される接続部材を備える導電性布帛において、製造コストの増加を抑制しつつ、布帛本体から浸透する水による導電性部材と接続部材の接続部分におけるショートを防止することにある。

上記課題を解決するために本発明にかかる導電性布帛は、導電性部材および熱可塑性樹脂で形成された非導電性繊維を有する布帛本体と、この布帛本体の縁から露出した前記導電性部材に電気的に接続される接続部材と、を備え、前記布帛本体における前記接続部材が接続される側の端部に、前記非導電性繊維が溶融されてなる防水部が形成されていることを要旨とする。

上記本発明では、布帛本体における接続部材が接続される側の端部に、非導電性繊維が溶融されてなる防水部が形成されているため、布帛本体にしみこんだ水が浸透することによって導電性部材と接続部材の接続部分においてショートすることを防止できる。また、防水部は、布帛本体を構成する非導電性繊維が溶融されてなるものであるため、製造コストが大幅に増加することもない。

また、前記接続部材の外面を覆う被覆部材をさらに備え、前記接続部材の外面を覆う熱可塑性樹脂で形成された被覆部材をさらに備え、前記防水部は、前記被覆部材が前記布帛本体に溶着される際に、前記非導電性繊維が溶融されたものであればよい。

上記構成によれば、接続部材は、接続部材の外面から導電性部材との接続部分に水が直接浸透するのを防止する被覆部材で覆われていることが好ましい。このような被覆部材を用いる場合には、被覆部材を布帛本体に溶着により取り付ける際に、一緒に非導電性繊維を溶融することで防水部を形成すれば、製造コストの増加を抑えつつ、布帛本体からの水の浸透および直接的な水の浸入による導電性部材と接続部材の接続部分におけるショートを防止することができる。

また、前記防水部は、前記接続部材が前記布帛本体に溶着される際に、前記非導電性繊維が溶融されたものであればよい。

接続部材が布帛本体に溶着によって取り付けられることのできるものである場合には、接続部材を布帛本体に溶着により取り付ける際に、一緒に非導電性繊維を溶融することで防水部を形成することができる。これにより、製造コストの増加を抑えつつ、布帛本体からの水の浸透による導電性部材と接続部材の接続部分におけるショートを防止することができる。

本発明にかかる導電性布帛によれば、布帛本体に形成された防水部によって、布帛本体から浸透する水による導電性部材と接続部材の接続部分におけるショートを防止することができる。また、防水部は布帛本体の非導電性繊維を溶融することで形成することができるから、製造コストが大きく増加することもない。

図１（ａ）は本発明の実施形態（第一の実施形態）にかかる導電性布帛の正面図、図１（ｂ）は本発明の実施形態（第一の実施形態）にかかる導電性布帛の断面図（図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図）、図１（ｃ）は図１（ａ）および図１（ｂ）に示した導電性布帛に用いられる接続部材の断面図である。 本発明の第一の実施形態にかかる導電性布帛の端部の断面図である。 本発明の第二の実施形態にかかる導電性布帛の端部の断面図である。 本発明の第三の実施形態にかかる導電性布帛の端部の断面図である。 本発明の第四の実施形態にかかる導電性布帛の端部の断面図である。

以下、本発明の実施形態にかかる導電性布帛について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかる導電性布帛は、それ自体が発熱してヒータ装置となる車両用シートのシートカバー（表皮）や、シートカバーの裏側に配されるヒータ装置として好適に利用できるものである。

図１および図２を参照して第一の実施形態にかかる導電性布帛１について説明する。本実施形態にかかる導電性布帛１は、布帛本体１０および接続部材２０を有する。以下各構成について詳細に説明する。

布帛本体１０は、導電性部材１１およびこの導電性部材１１よりも融点が低い非導電性繊維１２を有する。導電性部材１１は、金属材料（本発明の「導電性部材」はカーボンファイバ等の導電性材料で形成されたものを含む）によって形成された線状の部材であり、通電されることによって発熱する発熱線である。この導電性部材１１は、非導電性繊維１２によって構成される布帛としてのベース部分に織り込まれたり縫い付けられたりすることにより取り付けられている。非導電性繊維１２は、水を通さない（通しにくい）熱可塑性の合成樹脂材料（例えばＰＥ、ＰＥＴ等が例示できる）によって形成された繊維である。本実施形態では、図１（ａ）に示すように、複数の導電性部材１１が幅方向に沿って略等間隔に並んでベース部分に編み込まれている。この布帛本体１０は、導電性部材１１に通電することで導電性部材１１が発熱し、面状のヒータ装置として機能するものである。導電性部材１１は、布帛本体１０の幅方向両側縁で露出している。具体的には、ベース部分の縁から幅方向外側に向かって突出した部分が露出している。この露出した部分は、後述するように接続部材２０に電気的に接続される部分である。この露出した部分を除き、導電性部材１１は撥水性材料によってコーティングされている（露出した部分は接続部材２０との電気的な導通を確保するためコーティングすることができない）。

接続部材２０は、布帛本体１０の幅方向両側縁で露出した導電性部材１１に電気的に接続される部材である。具体的には、接続部材２０は、この導電性部材１１の露出した端部を挟み込むように断面略「Ｕ」字状にされて取り付けられている。接続部材２０は、少なくとも一方の面が導電性を有する（以下かかる面を導電面と称する）シート部材である。この導電性のシート部材としては、導電性材料（例えば銅）がシート状に形成された部材や、導電性材料で形成された糸を含む導電性織物が例示できる。この導電性織物の例としては、図１（ｃ）に示すような縦糸に導電性材料で形成された糸２１を用い、横糸に合成樹脂等の非導電性材料で形成された糸２２を用いたものが挙げられる。図示されるように、一方側の面（図１（ｃ）では上側の面）に導電性材料で形成された糸２１がより多く露出するようにすれば、当該一方側の面が導電面として機能する。このような接続部材２０が、その導電面で導電性部材１１の両端部を挟み込むようにして布帛本体１０に取り付けられる（例えば縫い付けられる）ことにより、導電性部材１１と接続部材２０の導電面が接触した状態となる。なお、各図においては、直線状の導電性部材１１が導電面に挟まれた構成を示しているが、これはあくまで例示であって、屈曲した状態の導電性部材１１が導電面に挟まれた構成であってもよい。この接続部材２０は電源に接続されている。つまり、布帛本体１０をヒータ装置として機能させる際には、接続部材２０を介して導電性部材１１に通電する。

このような構成を備える本実施形態にかかる導電性布帛１は、布帛本体１０に防水部Ｒ１が形成される。具体的には、布帛本体１０における接続部材２０が接続される側の端部、すなわち幅方向両端部に、布帛本体１０を構成する非導電性繊維１２（の一部）が溶融されてなる防水部Ｒ１が形成される。防水部Ｒ１は、非導電性繊維１２が溶融されると同時に、繊維同士の隙間が潰されるようにして押し固められることにより形成される。上述したように、非導電性繊維１２は導電部材よりも融点が低いから、非導電性繊維１２の融点以上、かつ、導電性部材１１の融点以下の温度で端部を熱することにより、容易に防水部Ｒ１を形成することができる。具体的な方法としては、熱プレスや超音波溶着等が例示できる。

このような防水部Ｒ１が形成されることにより、布帛本体１０にしみこんだ水が、導電性部材１１と接続部材２０の接続部分に浸入してしまうことが防止される。つまり、防水部Ｒ１は、いわば間隙が少なく水を通さない樹脂ブロックであるから、布帛本体１０にしみこんだ水が上記接続部分に向かって浸透したとしても防水部Ｒ１で遮断されることになる。そのため、布帛本体１０にしみこんだ水が上記接続部分に浸入することはない。

なお、防水部Ｒ１の防水効果を高めるため、非導電性材料が溶融されて押し固められるとき、できるだけ大きな荷重をかけるとよい。当該荷重によって繊維同士の隙間が潰され、防水部Ｒ１となったときの間隙が少なくなるからである。

第二の実施形態にかかる導電性布帛２について説明する。図３に示す第二の実施形態にかかる導電性布帛２は、上記第一の実施形態の構成に加えて、被覆部材３０を備えるものである。

被覆部材３０は、水を通さない（通しにくい）熱可塑性の合成樹脂材料で形成されたフィルム状の部材である。接続部材２０の外面はこの被覆部材３０に覆われている。接続部材２０がこのような被覆部材３０に覆われることにより、接続部材２０の外面からの水の浸入（直接的な水の浸入）が阻止され、導電性部材１１と接続部材２０の接続部分におけるショートが防止される。

この被覆部材３０は、接続部材２０を包み込むように断面略「Ｕ」字状にして布帛本体１０に取り付けられる。詳しくは、被覆部材３０の両端部が、布帛本体１０の端部に溶着されることによって取り付けられる。本実施形態にかかる導電性布帛２は、この被覆部材３０の溶着の際、一緒に非導電性繊維１２が溶融されて防水部Ｒ２が形成されたものである。つまり、被覆部材３０および非導電性繊維１２の融点以上、かつ、導電性部材１１の融点以下の温度で布帛本体１０の端部とそれに重なる被覆部材３０の所定部位を熱することにより、被覆部材３０が溶融して布帛本体１０に溶着され、これと同時に非導電性繊維１２が溶融されて防水部Ｒ２が形成される。このように、本実施形態にかかる導電性布帛２は、接続部材２０を覆う被覆部材３０が、布帛本体１０の防水部Ｒ２となる部分に溶着された構成である。そのため、接続部材２０は、防水部Ｒ２と被覆部材３０によって形成される密閉空間に収容された状態となる。

以上の構成を備える本実施形態にかかる導電性布帛２によれば、布帛本体１０にしみこんだ水が浸透によって導電性部材１１と接続部材２０の接続部分に浸入すること、および、接続部材２０の外面から直接的に当該接続部分に水が浸入すること、の両方が防止される。また、「防水部Ｒ２の形成」と「被覆部材３０の取り付け」を一度に行うことができ、製造工程の簡略化につながる。

この第二の実施形態にかかる導電性布帛２の変形例として、被覆部材３０を後工程で布帛本体１０に取り付けてなる構成が考えられる。つまり、第一の実施形態にかかる導電性布帛１を得た後の工程で、被覆部材３０を布帛本体１０に取り付けるものである。この場合、布帛本体１０の端部に形成された防水部Ｒ１は、非導電性繊維１２が溶かし固められてなる硬い部分である。そのため、防水部Ｒ１に被覆部材３０を縫い付けて固定する構成とすれば、縫い付ける対称部分が硬いため、被覆部材３０を縫い付ける作業が容易である。

第三の実施形態にかかる導電性布帛３について説明する。図４に示す第三の実施形態にかかる導電性布帛３は、接続部材２０が布帛本体１０に溶着されることによって取り付けられたものである。接続部材２０としては図１（ｃ）に示したような導電性織物が用いられる。導電性織物を構成する非導電性材料で形成された糸２２は、熱可塑性の合成樹脂材料で形成されており、その融点は導電性部材１１の融点以下である。この非導電性材料で形成された糸２２を溶融させることにより接続部材２０を布帛本体１０の端部に溶着させている。

本実施形態にかかる導電性布帛３は、この接続部材２０の溶着の際、一緒に非導電性繊維１２が溶融されて防水部Ｒ３が形成されたものである。つまり、接続部材２０を構成する非導電性材料で形成された糸２２および導電性布帛３を構成する非導電性繊維１２の融点以上、かつ、導電性部材１１の融点以下の温度で布帛本体１０の端部とそれに重なる接続部材２０の所定部位を熱することにより、接続部材２０の非導電性材料で形成された糸２２が溶融して布帛本体１０に溶着され、これと同時に布帛本体１０の非導電性繊維１２が溶融されて防水部Ｒ３が形成される。この防水部Ｒ３の機能は、上記第一および第二の実施形態と同様である。なお、接続部材２０を溶着するに際し、接続部材２０の導電性材料で形成された糸２１と、導電性部材１１が接触しないようにする必要がある。つまり、溶着時にかける圧力を大きくしすぎると、接続部材２０の導電性材料で形成された糸２１と導電性部材１１が接触し、溶着部分において短絡してしまう可能性があるから、両者の間に非導電性材料（接続部材２０の非導電性材料で形成された糸２２や布帛本体１０の非導電性繊維１２が溶けて固まったもの）が存在するようにしなければならない。

以上の構成を備える本実施形態にかかる導電性布帛３によれば、「防水部Ｒ３の形成」と「接続部材２０の布帛本体１０への取り付け」を同時に行うことができ、製造工程の簡略化につながる。

なお、本実施形態にかかる導電性布帛３を得た後、上記第二の実施形態で説明した被覆部材３０を接続部材２０を覆うように取り付けるとよい。このようにすれば、接続部材２０の外面から直接的に接続部分に水が浸入することが防止できる。この場合、防水部Ｒ３に被覆部材３０を縫い付けて固定する構成とすれば、縫い付ける対称部分が硬いため、被覆部材３０を縫い付ける作業が容易である。

第四の実施形態にかかる導電性布帛４について説明する。図５に示す第四の実施形態にかかる導電性布帛４は、接続部材２０および被覆部材３０の両方が布帛本体１０に溶着されることによって取り付けられたものである。接続部材２０としては図１（ｃ）に示した第三の実施形態で用いたものと同種のもの、すなわち融点が導電性部材１１の融点以下である熱可塑性の合成樹脂材料で形成された糸２２が用いられた導電性織物が用いられる。被覆部材３０としては第二の実施形態で用いたものと同種のもの、すなわち水を通さない融点が導電性部材１１の融点以下である熱可塑性の合成樹脂材料で形成されたフィルム状の部材が用いられる。

接続部材２０はその導電面が導電性部材１１に接触するように断面略「Ｕ」字状にされ、被覆部材３０は接続部材２０の外面を覆うように同じく断面略「Ｕ」字状にされる。この状態で接続部材２０と被覆部材３０が一緒に布帛本体１０に溶着される。具体的には、接続部材２０の非導電性材料で形成された糸２２、被覆部材３０、および布帛本体１０の非導電性繊維１２の融点以上の温度、かつ、導電性部材１１の融点以下の温度で接続部材２０および被覆部材３０の端部を熱することにより、接続部材２０および被覆部材３０が布帛本体１０に溶着され、これと同時に布帛本体１０の非導電性繊維１２が溶融されて防水部Ｒ４が形成される。この防水部Ｒ４の機能は、上記第一〜第三の実施形態と同様である。なお、本実施形態においても、第三の実施形態と同様に、接続部材２０の導電性材料で形成された糸２１と導電性部材１１が接触しないように、溶着時の圧力を大きくしすぎないようにする必要がある。

以上の構成を備える本実施形態にかかる導電性布帛４によれば、「防水部Ｒ４の形成」と「接続部材２０および被覆部材３０の布帛本体１０への取り付け」を同時に行うことができ、製造工程の簡略化につながる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

１、２、３、４ 導電性布帛
１０ 布帛本体
１１ 導電性部材
１２ 非導電性繊維（ベース部分）
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４ 防水部
２０ 接続部材
３０ 被覆部材

Claims (3)

1. 導電性部材および熱可塑性樹脂で形成された非導電性繊維を有する布帛本体と、
   この布帛本体の縁から露出した前記導電性部材に電気的に接続される接続部材と、を備え、
   前記布帛本体における前記接続部材が接続される側の端部に、前記非導電性繊維が溶融されてなる防水部が形成されていることを特徴とする導電性布帛。
2. 前記接続部材の外面を覆う被覆部材をさらに備え、
   前記防水部は、前記被覆部材が前記布帛本体に溶着される際に、前記非導電性繊維が溶融されたものであることを特徴とする請求項１に記載の導電性布帛。
3. 前記防水部は、前記接続部材が前記布帛本体に溶着される際に、前記非導電性繊維が溶融されたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導電性布帛。

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