JP7223495B2

JP7223495B2 - ヒータ及びステアリングホイール

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Publication number: JP7223495B2
Application number: JP2017218776A
Authority: JP
Inventors: 健志長田
Original assignee: Joyson Safety Systems Japan GK
Current assignee: Joyson Safety Systems Japan GK
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2023-02-16
Anticipated expiration: 2037-11-14
Also published as: WO2019098051A1; JP2019089425A

Description

本発明は、ヒータ及びステアリングホイールに関する。

従来、ステアリングホイールの環状のリム部に取り付けられるヒータが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２－９６７３９号公報

しかしながら、ヒータを環状のリム部に取り付ける従来の取り付け工程では、ヒータの幅方向の中央部をリム部の外周に沿わせてから、ヒータの幅方向の側縁部同士が向かい合うようにヒータをリム部の内周側に巻き込む作業が必要となる。そのため、ヒータをステアリングホイールに取り付ける作業が煩雑となり、工数やコストが膨らんでしまう。

そこで、本開示では、ステアリングホイールへの取り付けが容易なヒータ、及び該ヒータを備えるステアリングホイールが提供される。

本開示では、
ステアリングホイール用のヒータであって、
前記ヒータがステアリングホイールの環状のリム部に取り付けられた状態で前記リム部の周方向に沿うように形成された一対の側縁部を有する帯状の発熱体と、
前記発熱体の長手方向に沿って前記一対の側縁部に装着される一対の弾性体とを備え、
前記発熱体は、前記一対の側縁部を有する編地と、前記編地にインレイ編みでインレイされた少なくとも一本のヒータ線とを有し、
前記ヒータが前記リム部の外周側から前記リム部に取り付けられると、前記一対の弾性体が編み込まれた前記一対の側縁部は、前記一対の弾性体の収縮によって前記リム部の内周側に向けて巻き込んで位置する、ヒータが提供される。また、当該ヒータを備えるステアリングホイールが提供される。本開示では、
ステアリングホイール用のヒータであって、
前記ヒータがステアリングホイールの環状のリム部に取り付けられた状態で前記リム部の周方向に沿うように形成された一対の側縁部を有する帯状の発熱体と、
前記発熱体の長手方向に沿って前記一対の側縁部に装着される一対の弾性体とを備え、
前記発熱体は、前記一対の側縁部を有する編地と、前記編地に編み込まれた少なくとも一本のヒータ線とを有し、
前記ヒータが前記リム部の外周側から前記リム部に取り付けられると、前記一対の弾性体が編み込まれた前記一対の側縁部は、前記一対の弾性体の収縮によって前記リム部の内周側に向けて巻き込んで位置する、ヒータが提供される。また、当該ヒータを備えるステアリングホイールが提供される。

本開示によれば、ヒータがリム部の外周側からリム部に取り付けられると、一対の側縁部は、一対の弾性体の収縮によってリム部の内周側に向けて巻き込んで位置する。よって、ステアリングホイールへの取り付けが容易なヒータ、及び該ヒータを備えるステアリングホイールの提供が可能となる。

ステアリングホイールの構成の一例を示す正面図である。ヒータの構成の一例を示す斜視図である。第１の実施形態におけるヒータの構成の一例を部分的に示す斜視図である。図３の二点鎖線部Ａ付近の拡大図である。ヒータに一対の弾性体が装着されている場合と装着されていない場合とを示す図である。一対の弾性体が装着されていないヒータがステアリングホイールの環状のリム部に取り付けられた状態を示す図である。一対の弾性体が装着されているヒータがステアリングホイールの環状のリム部に取り付けられた状態を示す図である。第２の実施形態におけるヒータの構成の一例を部分的に示す斜視図である。図８の二点鎖線部Ｂ付近の拡大図である。

以下、本開示に係る実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、互いに直交する。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、それぞれ、Ｘ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向及びＺ軸に平行な方向を表す。ＸＹ平面、ＹＺ平面、ＺＸ平面は、それぞれ、Ｘ軸とＹ軸を含む平面、Ｙ軸とＺ軸とを含む平面、Ｚ軸とＸ軸とを含む平面を表す。

図１は、ステアリングホイールの構成の一例を示す正面図である。図１に示されるステアリングホイール４０は、車両を操舵するために運転者により操作される操作部材である。ステアリングホイール４０は、例えば、リム部５０、ハブ部７０、右スポーク部６１、左スポーク部６２及び下スポーク部６３を備える。

リム部５０は、運転者に把持される環状の部分であり、例えば、円環状に形成された部分でもよいし、楕円等のその他の環状形状に形成された部分でもよい。リム部は、グリップ部とも呼ばれる。リム部５０は、外周５１と内周５２とを有する。外周長Ｄ１は、リム部５０の外周５１の長さを表し、内周長Ｄ２は、リム部５０の内周５２の長さを表す。内周長Ｄ２は、外周長Ｄ１の長さよりも短い。

ハブ部７０は、リム部５０の内側中央部に位置する部分である。ハブ部７０には、車体側のステアリングシャフトが結合されるとともに、エアバッグモジュールが固定されるホーンプレートが取り付けられる。ハブ部７０は、リム部５０に対してステアリングシャフト側（運転者から見て奥側）にオフセットしている。

右スポーク部６１は、ハブ部７０の右側部とリム部５０の右側部とを連結する部分である。左スポーク部６２は、ハブ部７０の左側部とリム部５０の左側部とを連結する部分である。下スポーク部６３は、ハブ部７０の下側部とリム部５０の下側部とを連結する部分である。なお、スポーク部の本数は、３本に限られず、例えば４本でもよい。

図２は、ステアリングホイール４０の環状のリム部５０に取り付けられる、ステアリングホイール用のヒータ１０の構成の一例を示す斜視図である。ヒータ１０の長手方向がリム部５０の周方向に沿うように、ヒータ１０はリム部５０に取り付けられる。

ヒータ１０は、伸縮性を有する帯状の発熱体２０を備える。発熱体２０は、例えば、通電により発熱する部品である。図２に示される形態では、発熱体２０は、発熱体２０の長手方向の両側の先端部に設けられる一対の電極２１，２２を有する。一方の電極２１は、発熱体２０の一方の先端部２０ａに設けられ、他方の電極２２は、発熱体２０の他方の先端部２０ｂに設けられる。一方の電極２１は、電源の正極側に接続されるリード線２３に接続され、他方の電極２２は、電源の負極側に接続されるリード線２４に接続される。なお、一対の電極２１，２２が、発熱体２０の長手方向の両側の先端部２０ａ，２０ｂのうち、いずれか一方の先端部のみに設けられてもよい。

また、図２に示される形態では、発熱体２０は、一対の電極２１，２２との間に接続される１本又は複数本のヒータ線３０を有する。図２は、２本のヒータ線３０Ａ，３０Ｂが一対の電極２１，２２との間に並列に接続されている形態を一部省略して例示している。

電極２１と電極２２との間に電源によって電圧が印加されることにより、１本又は複数本のヒータ線３０が全て通電して発熱する。ヒータ線３０の発熱により、ヒータ１０が取り付けられたリム部５０を革又は樹脂等で覆う表面部が温まるので、当該表面部に触れる運転者の手が温められる。

一対の電極２１，２２は、例えば、銅板である。一対の電極２１，２２とヒータ線３０との接続は、はんだ付けでもよいし、導電性接着剤による接着でもよい。

発熱体２０は、ヒータ１０がリム部５０に取り付けられた状態でリム部５０の周方向に沿うように形成された一対の側縁部２５，２６を有する。一対の側縁部２５，２６は、発熱体２０の幅方向に向かい合う部位であり、発熱体２０の一方の先端部２０ａから他方の先端部２０ｂまで発熱体２０の長手方向に延在する。例えば、発熱体２０の幅方向の幅寸法を１とするとき、一対の側縁部２５，２６の当該幅方向におけるそれぞれの幅寸法は、０よりも大きく０．３０以下である。

ヒータ１０は、発熱体２０の長手方向に沿って一対の側縁部２５，２６に装着される一対のゴム２７，２８を有する。ゴム２７は、一方の側縁部２５に装着される弾性体であり、ゴム２８は、他方の側縁部２６に装着される弾性体である。本実施形態では、一対のゴム２７，２８は、発熱体２０の一方の先端部２０ａから他方の先端部２０ｂまで発熱体２０の長手方向に延在する。なお、図２は、ヒータ１０が平面状になるように一対のゴム２７，２８が引き伸ばされた状態を示している。

ゴム２７は、先端部２０ａに固定される一方のゴム端部と、先端部２０ｂに固定される他方のゴム端部とを有する。例えば、一方のゴム端部は、先端部２０ａに位置する電極２１と発熱体２０の基材との間に挟まれた状態で固定され、他方のゴム端部は、先端部２０ｂに位置する電極２２と発熱体２０の基材との間に挟まれた状態で固定される。ゴム２８の両側のゴム端部が固定される形態も、ゴム２７の場合と同様でよい。

図３は、第１の実施形態におけるヒータの構成の一例を部分的に示す斜視図である。図３に示されるヒータ１１は、図２に示されるヒータ１０の一例である。発熱体２０は、一対の側縁部２５，２６を有する編地３４と、編地３４に設けられる少なくとも一本のヒータ線３０とを有する。ゴム２７は、一方の側縁部２５に装着され、ゴム２８は、他方の側縁部２６に装着されている。編地３４は、地糸で編まれた帯状の基材である。

ヒータ線３０の具体例として、銅、銅合金、ステンレス等の単線もしくは撚り糸、又はこれらの金属線と他の有機繊維とを撚り合わせた複合線条などが挙げられる。ヒータ線３０の太さは、直径７０～８０μｍであることが好ましいが、この限りではない。ヒータ線３０の表面は、他のヒータ線３０とショートしないように、ポリウレタンエナメル等によってコーティングされていることが好ましい。

ヒータ線３０は、例えば、編地３４にインレイ編み（inlay stitch）でインレイされている。つまり、ヒータ線３０はそれ自体では編地３４の編目を作っていない。ヒータ線３０はインレイ線として機能するので、ヒータ線３０が切れても、編地３４の編目は解れない。したがって、地糸と異質のヒータ線３０が編地３４に含まれていても、編地３４の型崩れが生じにくい。また、編地３４の強度が安定し、編地３４の編目が解れにくくなる。

なお、ヒータ線３０がそれ自体で編地３４の編目を作るように、ヒータ線３０が地糸に絡み合って編み込まれることによって、編地３４が形成されてもよい。また、ヒータ線３０のみで編地３４が形成されてもよい。

図４は、図３に示される二点鎖線部Ａ付近の拡大図である。編地３４は、例えば、地糸３１で鎖編みにより編まれている。鎖編みは、地糸３１が同じウェールを移動する編み方である。なお、編目のたての連なりをウェールといい、編目のよこの連なりをコースという。図４において、１，２と列記された数字は、ウェールの列数を表す。

地糸３１の素材の具体例として、綿、ウール、麻等の有機天然繊維、ポリアミド、ポリエステル、アクリル等の有機合成繊維、あるいはこれらの混織糸等が挙げられる。地糸３１の太さは、７５デニール程度であるが、この限りではない。

図４に示される編地３４には、ヒータ線３０とは別のインレイ線が、インレイ編みでインレイされている。図４には、２種類のインレイ糸３２，３３が例示されている。インレイ糸３２は、隣り合う複数列のウェールに絡み合ってインレイされている。インレイ糸３３は、隣り合う複数列のウェールに絡み合ってインレイされている。このように、ヒータ線３０とは別のインレイ線が編地３４にインレイ編みでインレイされていることにより、鎖編みで編まれた編地３４が解れることを防止することができる。なお、インレイ線がウェールに絡む数は、これに限られない。また、ヒータ線３０とは別のインレイ線の種類は、２種類に限られず、３種類以上でもよい。

インレイ糸３２，３３は、互いに逆向きの方向から編地３４の共通の編目に絡んでいる。これにより、ヒータ線３０入りの編地３４がより安定的に形成される。例えば、２列目のウェールにおいて、インレイ糸３２は、コース方向の一方の側から、編目３６Ａに絡んでいて、インレイ糸３３は、コース方向の他方の側から、同じ編目３６Ａに絡んでいる。また、同じ２列目のウェールにおいて、インレイ糸３２は、コース方向の他方の側から、編目３６Ａにウェール方向に隣接する編目３６Ｂに絡んでいて、インレイ糸３３は、コース方向の一方の側から、同じ編目３６Ｂに絡んでいる。２列目以外の他の列のウェールについても同様に、インレイ糸３２，３３は、互いに逆向きの方向から編地３４の共通の編目に絡んでいる。なお、共通の編目に絡むインレイ糸の本数は、２本に限られず、３本以上でもよい。

ゴム２７は、側縁部２５に延在する少なくとも一つのウェールに編み込まれ、例えば、当該ウェールにインレイ編みでインレイされている。なお、図４には示されていないが、もう一方のゴム２８は、側縁部２６に延在する少なくとも一つのウェールに編み込まれ、例えば、当該ウェールにインレイ編みでインレイされている。

また、本実施形態では、一対の側縁部２５，２６に延在する一対のゴム２７，２８は、それぞれ、帯状の編地３４の幅方向において、最も外側のウェールに編み込まれている。しかしながら、一対の側縁部２５，２６に延在する一対のゴム２７，２８は、それぞれ、帯状の編地３４の幅方向において、最も外側のウェールに対して内寄りに位置するウェール（例えば、側縁から２列目のウェール）に編み込まれてもよい。

図５は、ヒータに一対の弾性体が装着されている場合と装着されていない場合とを示す図である。図５の上段に示されるヒータ１１では、一対のゴム２７，２８が一対の側縁部２５，２６に装着されている。これに対し、図５の下段に示されるヒータ１９は、一対のゴムが一対の側縁部２５，２６に装着されていない。図５は、ヒータ１１，１９のいずれにも引っ張り荷重がかかっていない自然状態を示す。

下段のヒータ１９では、一対の側縁部２５，２６のそれぞれにゴムが装着されていないため、編地３４は、平面的な形状に保たれている。一方、上段のヒータ１１では、一対の側縁部２５，２６に一対のゴム２７，２８が装着されているため、編地３４は、一対のゴム２７，２８の収縮によって編地３４の長手方向に収縮している。例えば、一対のゴム２７，２８の自然長は、発熱体２０の一対の側縁部２５，２６の長さよりも短く、一対のゴム２７，２８のそれぞれの両側のゴム端部は、発熱体２０の両側の先端部にそれぞれ固定されている。

図６は、一対のゴムが装着されていないヒータ１９がステアリングホイールの環状のリム部５０に取り付けられた状態を示す図である。図６は、上段に、正面視図、中段に、正面視でのａ付近での拡大図、下段に、正面視でのｂ付近での拡大図を示す。

図６に示されるように、ヒータ１９がリム部５０の外周側からリム部５０に取り付けられても、一対の側縁部２５，２６のそれぞれにゴムが装着されていないため、一対の側縁部２５，２６は、リム部５０の内周側に向けて巻き込まずに離れたままである。したがって、ヒータ１９の側縁部２５，２６同士がリム部５０の内周側で向かい合うようにヒータ１９をリム部５０の内周側に巻き込む作業が必要となる。また、一対の側縁部２５，２６のそれぞれにゴムが装着されていないため、ヒータ１９をリム部５０の内周側に巻き込んだ状態で何らかの仮止めをしなければ、一対の側縁部２５，２６は互いに離れ、ヒータ１９はリム部５０から離れてしまう。

これに対し、図７は、一対のゴムが装着されているヒータ１１がステアリングホイールの環状のリム部５０に取り付けられた状態を示す図である。図７は、上段に、正面視図、中段に、正面視でのｃ付近での拡大図、下段に、正面視でのｄ付近での拡大図を示す。

ヒータ１１がその長手方向に引き伸ばされると、一対のゴム２７，２８も同じ方向に引き伸ばされる。図７に示されるように、ヒータ１１は引き伸ばされた状態でリム部５０の外周側からリム部５０に取り付けられると、一対の側縁部２５，２６は、一対のゴム２７，２８の収縮によってリム部５０の内周側に向けて自ずと巻き込んで位置する。したがって、ヒータ１１の側縁部２５，２６同士がリム部５０の内周側で向かい合うようにヒータ１１をリム部５０の内周側に巻き込む作業が、簡単になる又は不要になる。また、ヒータ１１をリム部５０に仮止めしなくても、一対のゴム２７，２８の収縮力によって、ヒータ１１をリム部５０の内周側に巻き込んだままリム部５０に取り付けた状態を保つことが可能となる。したがって、本実施形態におけるヒータ１１によれば、ヒータ１１を環状のリム部５０に容易に取り付けることが可能となる。

図２に示されるように、一対の側縁部２５，２６の長さをＬ１とし、一対のゴム２７，２８の自然長をＬ２とする。Ｌ２をＬ１よりも短くすることによって、ヒータ１１は一対のゴム２７，２８の収縮によってリム部５０に密着しやすくなるので、ヒータ１１をリム部５０に巻くときの作業性が向上する。後述のヒータ１２についても同様である。

また、自然長Ｌ２は、内周長Ｄ２（リム部５０の内周５２の長さ。図１参照）よりも短くすることが好ましい。これにより、一対の側縁部２５，２６は、一対のゴム２７，２８の収縮によってリム部５０の内周側に向けて自ずと巻き込みやすくなるので、リム部５０に巻かれた状態でのヒータ１１のしわやよれを抑えることができる。後述のヒータ１２についても同様である。

図８は、第２の実施形態におけるヒータの構成の一例を部分的に示す斜視図である。図８に示されるヒータ１２は、図２に示されるヒータ１０の一例である。第２の実施形態において、上掲の実施形態と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで省略又は簡略する。発熱体２０は、一対の側縁部３５，３６を有するマット状基材３７と、マット状基材３７に設けられる少なくとも一本のヒータ線３０とを有する。一対の側縁部３５，３６は、ヒータ１２がリム部５０に取り付けられた状態でリム部５０の円周方向に沿うように形成される。

図９は、図８に示される二点鎖線部Ｂ付近の拡大図である。マット状基材３７は、例えば、ウレタンスポンジ又は不織布等の帯状の基材である。ゴム２７は、側縁部３５に糸２９で縫い付けられている。なお、図９には示されていないが、もう一方のゴム２８は、側縁部３６に糸２９で縫い付けられている。

第２の実施形態においても、ヒータ１２がその長手方向に引き伸ばされると、一対のゴム２７，２８も同じ方向に引き伸ばされる。図７に示される第１の実施形態の場合と同様、ヒータ１２は引き伸ばされた状態でリム部５０の外周側からリム部５０に取り付けられると、一対の側縁部３５，３６は、一対のゴム２７，２８の収縮によってリム部５０の内周側に向けて自ずと巻き込んで位置する。したがって、ヒータ１２の側縁部３５，３６同士がリム部５０の内周側で向かい合うようにヒータ１２をリム部５０の内周側に巻き込む作業が、簡単になる又は不要になる。また、ヒータ１２をリム部５０に仮止めしなくても、一対のゴム２７，２８の収縮力によって、ヒータ１２をリム部５０の内周側に巻き込んだままリム部５０に取り付けた状態を保つことが可能となる。したがって、本実施形態におけるヒータ１２によれば、ヒータ１２を環状のリム部５０に容易に取り付けることが可能となる。

以上、ヒータ及びステアリングホイールを実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。

例えば、ゴム２７等の弾性体の本数は、一本に限られず、複数本でもよい。同様に、ゴム２８等の弾性体の本数は、一本に限られず、複数本でもよい。また、一対の弾性体の形状は、線状又は紐状に限られず、帯状などの他の形状でもよい。また、一対の弾性体は、ゴムに限られず、ウレタン等の他の部材でもよい。

また、例えば、編地の形態は、地糸で鎖編みにより編まれる形態に限られず、地糸でデンビー編みなどの他の経編みにより編まれる形態でもよい。また、地糸で経編みにより編まれた編地にヒータ線がインレイ編みでインレイされる形態に限られず、地糸で緯編みにより編まれた編地にヒータ線がインレイ編みでインレイされる形態でもよい。

また、例えば、ヒータをステアリングホイールに取り付ける工程では、ヒータがリム部に取り付けられた後、ヒータが取り付けられたリム部を革又は樹脂等で覆う表面部が形成される。しかしながら、ヒータが革等の表面部の内側に取り付けられた後、当該表面部の内側に取り付けられたヒータがリム部に取り付けられてもよい。

１０，１１，１２ヒータ
１９ヒータ
２０発熱体
２５，２６側縁部
２７，２８ゴム
２９糸
３０ヒータ線
３４編地
３５，３６側縁部
３７マット状基材
４０ステアリングホイール
５０リム部
５１外周
５２内周
７０ハブ部

Claims

ステアリングホイール用のヒータであって、
前記ヒータがステアリングホイールの環状のリム部に取り付けられた状態で前記リム部の周方向に沿うように形成された一対の側縁部を有する帯状の発熱体と、
前記発熱体の長手方向に沿って前記一対の側縁部に装着される一対の弾性体とを備え、
前記発熱体は、前記一対の側縁部を有する編地と、前記編地にインレイ編みでインレイされた少なくとも一本のヒータ線とを有し、
前記ヒータが前記リム部の外周側から前記リム部に取り付けられると、前記一対の弾性体が編み込まれた前記一対の側縁部は、前記一対の弾性体の収縮によって前記リム部の内周側に向けて巻き込んで位置する、ヒータ。
ステアリングホイール用のヒータであって、
前記ヒータがステアリングホイールの環状のリム部に取り付けられた状態で前記リム部の周方向に沿うように形成された一対の側縁部を有する帯状の発熱体と、
前記発熱体の長手方向に沿って前記一対の側縁部に装着される一対の弾性体とを備え、
前記発熱体は、前記一対の側縁部を有する編地と、前記編地に編み込まれた少なくとも一本のヒータ線とを有し、
前記ヒータが前記リム部の外周側から前記リム部に取り付けられると、前記一対の弾性体が編み込まれた前記一対の側縁部は、前記一対の弾性体の収縮によって前記リム部の内周側に向けて巻き込んで位置する、ヒータ。
前記一対の弾性体の自然長は、前記一対の側縁部の長さよりも短い、請求項１又は２に記載のヒータ。
前記一対の弾性体の自然長は、前記リム部の内周の長さよりも短い、請求項１から３のいずれか一項に記載のヒータ。
請求項１から４のいずれか一項に記載のヒータと、前記ヒータが取り付けられる環状のリム部とを備える、ステアリングホイール。