WO2001021044A1 - Element chauffant plan - Google Patents

Description

明細書

面状発熱体 技術分野

本発明は座席等に用いられる面状発熱体に関する。 背景技術

従来の面状発熱体 2 1は、

( a ) 図 2 9に示すような、 複数本の導体 2 5 aに絶縁被覆 2 6 aを施した 構成の発熱体 2 2 a、 または

( b ) 図 3 0に示すような、 実開昭 6 0— 8 0 6 9 0号公報に記載されてい る、 弓 I張りや屈曲に対する性能の向上を目的とした、 合成繊維の芯体 2 7に 導体 2 5 bをスパイラル巻きして絶縁被覆 2 6 bを施した発熱体 2 2 b を、 図 3 1に示すように支持体 2 8に配線して構成されたものが一般的であ つた。

図 2 7は車両用の座席 2 0に面状発熱体 2 1を装着した例を示す。 面状発 熱体 2 1は、 発熱体 2 2の線径が 0 . 5〜l mm程度でも、 着座時に乗客に 異物感を与えたり、 座席 2 0の表皮 2 3面へ浮き出しが指摘されている。 し たがつて発熱体 2 2をより薄くまたは細くする必要があつた。

図 2 8は、 車両用の座席 2 0に面状発熱体 2 1が装着された部位の拡大断 面図である。 従来は、 発熱体 2 2の異物感ゃ座席 2 0の表皮 2 3面への浮き 出しを防止するため、 座席 2 0の表皮 2 3直下に配設されるパット材 2 4を 厚く （2 0〜3 0 mm程度） して、 このパット材 2 4の下側に面状発熱体 2 1が装着されていた。

また、 図 3 2は座席 2 0の表皮 2 3に吊り込み部を設けた部位の断面図で ある。 一般には表皮 2 3に吊り込み部が設けられている。 表皮 2 3の吊り込 み部では、 表皮 2 3とパット材 2 4とに吊り布 3 0が縫製部 3 3で縫製され ている。 ホッグリング 3 2は、 吊り布 3 0に挿通された吊り金具 2 9 aとメ インパッド材 3 1に埋設された吊り金具 2 9 bを保持している。

面状発熱体 2 1は、 座席 2 0の表皮 2 3の直下に装着されると、 吊り布 3 0と同時に縫製され、 発熱体 2 2を縫製針で嚙み込み、 発熱体 2 2が断線す る。 したがって、 吊り込み部では、 図 3 1に示すように、 面状発熱体 2 1に 抜き孔 3 3が設けられ、 図 3 3のように発熱体 2 2を避けて吊り布 3 0を挿 通することで、 発熱体 2 2が吊り布 2 8と同時に縫製されないようにしてい た。

このため座席 2 0の表皮 2 3直下に面状発熱体 2 1が装着されず、 パット 材 2 4が断熱材となって、 座席 2 0の表皮 2 3面を速く暖めることを阻害す る。 速く面を暖めようとすれば、 面状発熱体 2 1の大きな消費電力が必要で、 車両のバッテリー容量等により、 暖める速さに制約が生じた。

また、 従来の発熱体 2 2は、 図 2 9に示すように、 導体 2 5 a がばらける のを防止したり、 強度確保等のために絶縁被覆 2 6 a が施されていることか ら、 電源等との接続時には必要な部分の絶縁被覆 2 6 aが除去されなければ ならない。

車両用の座席 2 0に装着される面状発熱体 2 1に使用される発熱体 2 2は、 薄さまたは細さが要求される。 さらに、 着座時の荷重による繰り返し屈曲に 対する発熱体 2 2の断線対策が重要な課題である。 発明の開示

可撓性を有する支持体に複数本の導体を編組した発熱体を配設した面状発 熱体が提供される。 発熱体を編組状にすることで、 発熱体がより薄く細くなり、 着座時の異物 感ゃ発熱体の座席の表皮面への浮き出しが防止される。 またパット材を薄く できることから、 座席の表皮面を素早く暖められる。

また、 複数本の導体を編組状に構成することで、 着座時の荷重により屈曲 されても、 導体に加わる応力が分散され発熱体の強度が向上すると共に、 導 体がばらけることがなくなり、 絶縁被覆が廃止される。 図面の簡単な説明

図 1は、 本発明の実施の形態 1による面状発熱体の平面図である。

図 2は、 本発明の実施の形態 1による発熱体の拡大図である。

図 3は、 本発明の実施の形態 1による発熱体の拡大図である。

図 4は、 本発明の実施の形態 2による発熱体の拡大図である。

図 5は、 本発明の実施の形態 2による発熱体の拡大図である。

図 6は、 本発明の実施の形態 3による発熱体の拡大図である。

図 7は、 本発明の実施の形態 3による発熱体の拡大図である。

図 8は、 本発明の実施の形態 4による発熱体の拡大図である。

図 9は、 本発明の実施の形態 4による発熱体の拡大図である。

図 1 0は、 本発明の実施の形態 5による面状発熱体の平面図である。

図 1 1は、 本発明の実施の形態 5による座席吊り込み部の拡大断面図であ る。

図 1 2は、 本発明の実施の形態 6による発熱体の拡大図である。

図 1 3は、 本発明の実施の形態 6による発熱体の拡大図である。

図 1 4は、 本発明の実施の形態 7による発熱体の拡大図である。

図 1 5は、 本発明の実施の形態 8による面状発熱体の平面図である 図 1 6は、 本発明の実施の形態 9による面状発熱体の平面図である。 図 1 7は、 本発明の実施の形態 9による面状発熱体の平面図である。

図 1 8は、 本発明の実施の形態 1 0による面状発熱体の断面拡大図である。 図 1 9は、 本発明の実施の形態 1 0による面状発熱体の断面拡大図である。 図 2 0は、 本発明の実施の形態 1 0の面状発熱体の断面拡大図である。 図 2 1は、 本発明の実施の形態 1 0の面状発熱体の断面拡大図である。 図 2 2は、 本発明の実施の形態 1 0の面状発熱体の断面拡大図である。 図 2 3は、 本発明の実施の形態 1 1の導体の拡大図である。

図 2 4は、 本発明の実施の形態 1 1の発熱体の拡大図である。

図 2 5は、 本発明の実施の形態 1 2の発熱体の拡大図である。

図 2 6は、 本発明の実施の形態 1 2の発熱体の拡大図である。

図 2 7は、 車両用座席の斜視図である。

図 2 8は、 車両用座席の拡大断面図である。

図 2 9は、 従来の発熱体の拡大図である。

図 3 0は、 従来の発熱体の拡大図である。

図 3 1は、 従来の面状発熱体の平面図である。

図 3 2は、 従来の面状発熱体の座席装着図である。

図 3 3は、 従来の面状発熱体の座席表皮装着の斜視図である。 発明を実施するための好ましい形態

以下、 本発明の実施の形態について図 1から図 2 6を用いて説明する。

(実施の形態 1 )

図 1は車両用座席 2 0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に発熱体 3が配設された例を示す。 図 2は発熱体 3の拡大図で、 複数本の導体 4が編組まれた例を示す。

また図 3のように、 発熱体 3 aが、 複数本のより線でできた導体 4 aを編 s

組で構成されることも可能である。 図 2のように単線の導体 4を用いた場合 に比べ、 より柔軟性のある発熱体 3 aが得られる。

このように導体 4を編組状にすることで、 着座時の荷重により屈曲されて も導体に加わる応力が分散され、 屈曲に対する強度が飛躍的に向上する。 また、 導体 4のばらけが防止でき、 従来仕様で必要であった絶縁被覆を廃 止できる。 したがって発熱体 3の取付時に絶縁被覆を除去する必要がなく、 直接発熱体 3への半田付ができ、 スポット溶接等の半田レス加工も適用され る。

また、 導体 4の使用本数や編組時のピッチを変えることで、 自由に発熱体 3の必要な単位長さ当りの抵抗値 （Ω/m) が設定される。

(実施の形態 2 )

図 4は発熱体 3 bの拡大図で、 複数本の同種の導体 4 bを編組状に構成し た例を示す。 発熱体 3 bの必要な単位長さ当りの抵抗値 （Ω/m) は、 導体 4 bの使用本数を変えることで容易に設定される。

また図 5のように、 発熱体 3 cが複数本の同種の導体 4 cのより線にでき、 同様に導体 4 cの使用本数やより本数を変えることで、 必要な単位長さ当り の抵抗値 （ΩΖπι) が設定される。 (実施の形態 3 )

図 6は発熱体 3 dの拡大図で、 複数本の同種の導体 4 dと、 斜線で示した 複数本の異種の導体 4 eとを編組した例を示す。 発熱体 3 dの抵抗値 （Ω Ζ m) は、 導体 4 dと導体 4 eの材質やそれぞれの使用本数を変えることで、 同種の導体 4 bを用いる場合に比べ、 抵抗値 （ΩΖπι) の設定幅が拡大する。 図 7は発熱体 3 f の拡大図で、 複数本の同種の導体 4 f と、 斜線で示した 複数本の異種の導体 4 gとが編組された例を示す。 同種の導体 4 bを用いる 場合に比べ抵抗値 （Ω Ζπι) の設定が容易で、 さらに抵抗値 （ΩΖπι) の設 定幅が拡大する。 (実施の形態 4 )

図 8は発熱体 3 gの拡大図で、 複数本の導体 4 hと斜線で示した芯線 5と が編組された例を示す。 芯線 5にピアノ線やステンレス線等の鋼線を用いる ことで、 発熱体 3 gの引張りや屈曲強度が向上する。

図 9は発熱体 3 hの拡大図で、 より線状の芯線 5 aに複数本の導体 4 iが 編組された例を示す。 芯線 5 aを用いることで引張りや屈曲に対する強度が 向上すると共に、 より柔軟性のある発熱体 3 hが構成できる。 ここで芯線 5 aには、 芳香族ポリアミド繊維やポリエステル繊維、 炭素繊維等の集束糸が 有効である。 (実施例 5 )

図 1 0は車両用の座席 2 0に装着される面状発熱体 1 dの平面図で、 可撓 性を有する支持体 2に発熱体 3 iが配設された例を示す。 発熱体 3 iに、 金 属繊維強化を利用した導線が用いられている。 また、 発熱体 3 iに金属繊維 強化を利用した銀入り合金線を用いることで、 抵抗値が調整される。 なおこ の場合、 車両用の座席 2 0に装着される面状発熱体 1 d用の発熱体 3 iとし ては、 強度ゃ線径から、 0 . 0 2〜0 . 5 0 (mm) の線径^、 3〜 1 0 (w t %) の銀の含有量が、 最も好ましい。

金属繊維強化を利用した銀入り銅合金線は、 銅に銀を配合し溶解 ·急冷す ることにより、 初晶銅個溶体と共晶相からなる铸造合金とを得る。 この合金 は、 熱処理と冷間加工とを交互に施して铸造合金を析出させながら組織を引 き延ばし、 銅個溶体と銅銀共晶とが各々ファイバ一状となる複合構造を有す る。 引張りや屈曲強度が従来品の 1 0数倍も向上し、 ミシンによる縫製も可 能であり、 図 1 1に示すように、 座席 2 0の表皮 2 3の直下に面状発熱体 1 dを装着しパッド材 2 4と共に吊り布 3 0を同時に縫製できる。

(実施に形態 6 )

図 1 2は、 発熱体 3 iに金属繊維強化を利用した銀入り銅合金線の単線を 用いた例を示す。 図 1 3は、 発熱体 3 iを、 複数本の金属繊維強化を利用し た銀入り銅合金線 4 jをより線状に構成した例を示す。

図 1 2のような単線の場合は、 銀の含有量と発熱体 3 iの線径 を変える ことで発熱体 3 iの必要な単位長さ当りの抵抗値 （Ω Ζπι) が設定される。 図 1 3のようなより線ではさらに、 合金線 4 jのより本数を変えることで容 易に抵抗値 （Ω Ζπι) が設定される。 (実施の形態 7 )

図 1 4は発熱体 3 j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 jを編組された例を示す。 編組状の構成が銅合金線 4 jのばらけ を防止でき、 絶縁被覆を廃止できると共に、 それぞれの銅合金線 4 jに加わ る応力が分散されることから屈曲強度を大幅に向上できる。

さらに、 編組状にすることで銅合金線 4 j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、 銅合金線 4 jが逃げることで縫製針の嚙み込 みがなくなる。 したがって、 図 1 1に示すように、 座席 2 0の表皮 2 3の直 下に面状発熱体 1 dを装着しパッド材 2 4と共に吊り布 3 0が同時に縫製さ れる。 さらに、 この外周域と内周域に配設された発熱体を並列接続すること で、 単位長さ当りの抵抗値 （Ω Ζπι) が大きい発熱体を使用でき、 導体の線 径を細くできると共に使用本数を少なくできて抵抗値の異なる発熱体の種類 が削減される。

(実施の形態 8 )

図 1 5は面状発熱体 1 aの平面図である。 支持体 2に発熱体 3 aと 3 bを 配設し、 発熱体 3 aは支持体 2の配設領域内の外周域 6に、 発熱体 3 bは支 持体 2の配設領域内の内周域 7に配設される。 外周域 6と内周域 7とに配設 された発熱体 3 aと発熱体 3 bとは並列に接続され、 電源供給部 1 2に接続 される。 発熱体 3 a、 発熱体 3 bを並列に接続することで、 面状発熱体 l a の全抵抗値がを小さくなる。

発熱体 3の抵抗値 （Ω Ζπι) が大きい程、 細い線形の導体 4が使用でき、 少ない導体で編組を構成できる。 発熱体 3をより細くすることで抵抗値 （Ω Zm) が大きくなつても、 発熱体 3 a、 発熱体 3 bを並列接続することで対 応できる。

(実施の形態 9 )

図 1 6は面状発熱体 1 bの平面図で、 支持体 2の外周部 （図示では面状発 熱体 l bの左右域） に発熱体 3を波状に配設した例を示す。

一般に車両用座席 2 0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 きくなつて発熱体 3が断線する。

従って発熱体 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 に発熱体 3を波状に配設することで発熱体 3に加わる折り曲げ応力が分散さ れ、 さらに発熱体の屈曲強度が向上する。

図 1 7は面状発熱体 1 cの平面図で、 支持体 2の外周部全域に発熱体 3が ラ 波状に配設された例を示す。 より折り曲げ応力に対する強度が向上する。

(実施の形態 1 0 )

図 1 8、 1 9は面状発熱体 1の断面拡大図で、 発熱体 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を配した例を示す。 図 1 8は、 発熱体 3と反対側の支持体 2の面に均熱部材 8を配した例を示す。 図 1 9は発熱体 3側の支持体 2の面に均熱部材 8を配した例を示す。 特に発 熱体 3が線状の場合は、 発熱体 3の中心が最も温度が高く、 中心より離れる に従い温度が低下するため、 車両用座席 2 0の表皮 2 3面の温度分布に発熱 体の位置が影響する。 均熱部材 8が、 車両用座席 2 0の表皮 2 3面の温度分 布を均一化にする。

図 2 0、 2 1は面状発熱体 1の断面拡大図で、 発熱体 3を支持体 2と均熱 部材 8で保持した例を示す。 図 2 2は発熱体 3を支持体 2 aと 2 bで保持し 均熱部材 8を配した例を示す。 いずれも図 1 8、 1 9で示したものと同様の 効果が得られる。

(実施の形態 1 1 )

図 2 3はメツキ 9を施された導体 4の拡大図である。 このメツキ加工が、 より導体 4が薄く細くなるに伴う耐水性ゃ耐腐食性の低下を防止する。 さら に、 鋼線等のように半田付しにくい材質にメツキを施すことで容易に半田付 加工ができる。

またメツキ 9を施すことで、 図 2 4のように発熱体 3に色別マーカー 1 0 を付けることができ、 発熱体 3の抵抗値 （ΩΖιη) 種別を区分できる。 (実施の形態 1 2 ) \ 0 図 2 5は絶縁被覆 1 1が施された導体 4の拡大図である。 導体 4が薄く細 くなるに伴う耐水性ゃ耐腐食性の低下が防止される。

また図 2 6のように導体 4の絶縁被覆 1 1に色を付ける （図示では 2本の 導体 A) ことで、 発熱体 3の抵抗値 （ΩΖιη) 種別が区分される。 産業上の利用可能性

本発明は座席等に用いられる面状発熱体に関し、 薄く細い発熱体が得られ、 着座時の異物感ゃ発熱体の座席の表皮面への浮き出しが防止できる。 さらに この発熱体は座席の表皮面を素早く暖めることができる。

Claims

I I 特許請求の範囲

1 . 可撓性を有する支持体と、

前記支持体に配設され、 複数本の導体を編組状にした発熱体 とを備えた面状発熱体。

2 . 請求項 1記載の面状発熱体であって、 上記複数本の導体は互いに同種で ある。

3 . 請求項 1記載の面状発熱体であって、 上記複数の導体は互いに異種であ る。

4 . 請求項 1記載の面状発熱体であって、 前記発熱体に芯線が設けられる。

5 . 可撓性を有する支持体と、

前記支持体に配設され、 金属繊維強化を利用した導体で構成された発 熱体

とを備えた面状発熱体。

6 . 請求項 5記載の面状発熱体であって、 上記導体は銀入の合金線である。

7 . 請求項 5記載の面状発熱体であって、 上記導体は、 単線と複数本のより 線とのうちの 1つである。

8 . 請求項 5記載の面状発熱体であって、 上記導体は複数本組み合わせて編 組状にされる。 i

9. 請求項 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 または 8記載の面状発熱体であつ て、 前記発熱体は - 前記支持体の外周域に配された第 1の発熱体と、

前記第 1の発熱体と並列接続された、 前記支持体の内周域に配された 第 2の発熱体

とを備える。

10. 請求項 9記載の面状発熱体であって、 前記第 1の発熱体は波状に配設 される。

1 1. 支持体の一方の面上に配された均熱部材をさらに備える請求項 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 または 8記載の面状発熱体。

12. 請求項 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 または 8記載の面状発熱体であ つて、 上記導体にメツキが施される。

13. 請求項 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 または 8記載の面状発熱体であ つて、 上記導体に絶縁被覆が施される。

14. 支持体の一方の面上に配された均熱部材をさらに備える請求項 9記載 の面状発熱体。

15. 請求項 9記載の面状発熱体であって、 上記導体にメツキが施される。 (3

16. 請求項 9記載の面状発熱体であって、 上記導体に絶縁被覆が施される。

17. 支持体の一方の面上に配された均熱部材をさらに備える請求項 10記 載の面状発熱体。

18. 請求項 10記載の面状発熱体であって、 上記導体にメツキが施される。

19. 請求項 10記載の面状発熱体であって、 上記導体に絶縁被覆が施され る。