WO2007048520A2 - Flächenheizelement für einen kraftfahrzeugsitz - Google Patents

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textile
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    • D04B—KNITTING
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    • D04B21/16—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes incorporating synthetic threads
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D10B2403/031—Narrow fabric of constant width
    • D10B2403/0311—Small thickness fabric, e.g. ribbons, tapes or straps

Definitions

  • the invention relates to a surface heating element for a motor vehicle seat, in particular a motor vehicle specified in the preamble of claim 1.
  • Such a surface heating element can already be seen from DE 41 01 290 C2 as known and comprises a plurality of heating conductors, via which the seat occupant facing seat or backrest surface is to be heated.
  • the heating conductors are supplied with electrical current via a contact conductor band connected to a current source.
  • a plurality of contact conductors in the form of sinusoidal or wave-shaped strands are fastened for this purpose, which consist for example of a carbon material.
  • a disadvantage of the surface heating element described is the fact that the contact conductors are exposed to a very high load, in particular during entry and exit of a seat occupant. Especially with contact conductors made of carbon material, such a strong stress can lead to breakage or a material-related overheating of the individual contact conductors. Object of the present invention is therefore to improve a surface heating of the type mentioned so that this can withstand high loads by a seat occupant.
  • the contact conductor strip itself is designed as an electrically conductive textile flat structure.
  • Such a textile flat structure is designed naturally limp and therefore can very well absorb high loads, such as arise when entering and exiting a seat occupant in a motor vehicle seat.
  • the contact conductor band is designed to be sufficiently flexible both in the direction of extent and transversely thereto.
  • the contact conductor band is formed electrically conductive.
  • a textile fabric has shown to be advantageous, the threads, yarns or the like portions of polyamide and shares of silver.
  • Such threads, yarns or the like are on the one hand very flexible and unbreakable, and on the other hand very good electrically conductive.
  • the contact conductor strip has been shown to fasten the contact conductor strip by means of a textile connection to a base layer of the surface heating element. Since the contact band has a high degree of flexibility, it is possible to show different contour profiles-adapted to the contour of the seat or backrest surface of the vehicle seat. In addition, a very good attachment of the contact conductor band to the base layer is created by the textile compound, which also withstands high mechanical stresses, for example when entering and exiting the seat occupant in and out of the vehicle seat.
  • the heating conductors can be fastened to the base layer by means of a sewing connection and, in particular, a stitch bonding connection, resulting overall in a positionally accurate, yet nonetheless realize flexible arrangement of the plurality of heating conductors on the base layer.
  • Fig. 1 is a schematic plan view of a
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the textile fabric of the contact conductor band formed as knitted fabric according to a first embodiment
  • Fig. 3 is a schematic representation of the formed as knitted fabric of the Contact conductor band according to a further embodiment.
  • a surface heating element is shown in plan view, which can be arranged for example below a seat cover of a seat part or a backrest part of a motor vehicle seat.
  • the surface heating is placed on an example of foam-designed lower layer of the seat or backrest part and then covered with a cover made of fabric or leather.
  • the structure of the seat back may include other layers such as a ventilation layer for ventilation of the vehicle seat or additional foam layers.
  • the surface heating element itself comprises in the present embodiment, a textile base layer 10, which is adapted here to a seat surface of the vehicle seat.
  • the textile base 10 may be made of a single or multi-layer textile, which may additionally comprise as a sandwich one or more layers of foam.
  • the contact conductor strips 12 Arranged laterally of the base layer 10 are two contact conductor strips 12 which extend in the installed state in the longitudinal direction of the motor vehicle seat or of the motor vehicle and which extend essentially over the entire length of the base layer 10.
  • the contact conductor strips 12 are designed as electrically conductive textile fabrics and will be explained in more detail in particular with reference to Figures 2 and 3 below.
  • the two contact conductor strips 12 are fixed in the present embodiment by means of a textile connection to the textile base layer 10.
  • a sewing connection is provided as a textile connection. This allows the contact conductor strips 12 in the curved shown here Shape - adapted to side cheeks of the seat of the vehicle seat - permanently and dimensionally stable on the base layer 10 are fixed.
  • the twomaschineleiterbander 12 are connected at their front ends respectively with Stromzuschreibungsleitern 14, which are connected at the other end to a power distributor 16.
  • the power distributor 16 in turn is to be connected via a line 18 to a power source, not shown.
  • a power source not shown.
  • the present exemplary embodiment serves as a power source, the vehicle-side wiring system.
  • the two contact conductor strips 12 serve to supply a plurality of heating conductors 20, of which only three are symbolically indicated in FIG.
  • the heating conductors 20 are heated in a power supply and thus effect, if desired, the electric seat heating.
  • the heat conductors 20 are made in the present embodiment of carbon fiber filaments, which are on the one hand sufficiently flexible and on the other hand very good warmeiteitfahig.
  • the heating conductors 20 are attached here by means of a Nahwirkriv, so that they remain at least largely in place even at high mechanical loads, for example when entering and exiting a seat occupant.
  • the heating element 20 can of course also be made of a different material.
  • the lateral contact conductor strips 12 are covered by the heating conductors 20 in such a manner that between the regions of the contact conductor strips 12 arranged below and the regions of the heating conductors 20 disposed above, there are pressure contact points via which the current flows safely between the contact conductor strips 12 and the heating conductors 20 can be transferred. It is clear that in particular in the area of these pressure contact points, the heating conductors 20 can be fastened to the contact conductor strips 12 with a particularly durable close connection or close-acting connection.
  • FIGS. 2 and 3 show the structure of the flat textile structure of the contact conductor strips 12 on the basis of two exemplary embodiments.
  • the contact conductor strips 12 are shown as mesh-produced textile flat structures in the form of a knitted fabric 24.
  • a yarn 22 is used in the present exemplary embodiment, which has portions of polyamide and portions of silver.
  • this yarn 22 is electrically conductive.
  • a thread, a wire, a filament or the like could be used. Due to the stitch formation of the knitted fabric 24 shown here, the contact conductor strips 12 are correspondingly flexible and yielding, so that on the one hand - as shown in Fig. 1 - curved contour paths are possible and on the other hand, a high durability against mechanical loads, for example when entering and exiting a seat occupant , is guaranteed.
  • the contact conductor strip is designed as a knitted fabric 26 of a multiplicity of yarns 28. It is clear that here too a thread, a wire, a filament or the like could be used instead of the yarn 28.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Flächenheizelement für einen Kraftfahrzeugsitz, insbesondere eines Kraftwagens mit einer Mehrzahl von Heizleitern (20), welche mit wenigstens einem an einer Stromquelle anzuschließenden elektrischen Kontaktleiterband (12) verbunden sind. Um ein Kontaktleiterband (12) zu schaffen, welches insbesondere bei mechanischen Belastungen wie beispielsweise dem Ein- und Ausstieg eines Sitzinsassen in einen bzw. aus einem Kraftfahrzeugsitz heraus sehr widerstandsfähig ist, ist dieses selbst als elektrisch leitfähiges textiles Flächengebilde gestaltet.

Description

Flächenheizelement für einen Kraftfahrzeugsitz
Die Erfindung betrifft ein Flächenheizelement für einen Kraftfahrzeugsitz insbesondere eines Kraftwagens der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Ein derartiges Flächenheizelement ist bereits aus der DE 41 01 290 C2 als bekannt zu entnehmen und umfasst eine Mehrzahl von Heizleitern, über welche die dem Sitzinsassen zugewandte Sitz- bzw. Rückenlehnenfläche zu erwärmen ist. Die Heizleiter werden dabei über ein an einer Stromquelle angeschlossenes Kontaktleiterband mit elektrischem Strom versorgt. Oberseitig des Kontaktleiterbandes sind hierzu eine Mehrzahl von Kontaktleitern in Form von sinus- bzw. wellenförmigen Litzen befestigt, welche beispielsweise aus einem Karbonmaterial bestehen.
Als nachteilig bei dem beschriebenen Flächenheizelement ist jedoch der Umstand anzusehen, dass die Kontaktleiter insbesondere beim Ein- und Ausstieg eines Sitzinsassen auf Dauer einer sehr hohen Belastung ausgesetzt werden. Insbesondere bei Kontaktleitern aus Karbonmaterial kann eine derart starke Beanspruchung zu einem Brechen oder einem materialbedingten Überhitzen der einzelnen Kontaktleiter führen . Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Flachenheizelement der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass dieses auch hohen Belastungen durch einen Sitzinsassen widerstehen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß durch ein Flachenheizelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelost. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen beschrieben.
Bei dem Flachenheizelement wird die erfindungsgemaße Aufgabe dadurch gelost, dass das Kontaktleiterband selbst als elektrisch leitfahiges textiles Flachengebilde gestaltet ist. Ein derartiges textiles Flachengebilde ist naturgemäß biegeschlaff gestaltet und kann demnach hohe Belastungen sehr gut aufnehmen, wie sie beispielsweise beim Ein- und Ausstieg eines Sitzinsassen in einen Kraftfahrzeugsitz entstehen. Das Kontaktleiterband ist dabei sowohl in Erstreckungsrichtung wie auch quer dazu hinreichend flexibel gestaltet. Um die Mehrzahl von Heizleitern entsprechend mit Strom versorgen zu können, ist das Kontaktleiterband elektrisch leitend ausgebildet. Hierzu ist es denkbar, samtliche Faden, Garne oder dergleichen des textilen Flachengebildes aus einem entsprechend leitfahigen Material zu gestalten. Gleichfalls ist es naturlich auch denkbar, lediglich Anteile der Faden, Garne oder dergleichen elektrisch leitend zu gestalten. Insgesamt ist es jedoch erforderlich, dass über das Kontaktleiterband eine zuverlässige Stromversorgung der Mehrzahl von Heizleitern gewahrleistet werden kann. Es ist ersichtlich, dass durch die erfindungsgemaßen Maßnahmen das bislang beim Stand der Technik erforderliche Aufbringen der elektrisch leitfahigen Kontaktleiter auf einem nichtleitenden Band entfallen kann. Als besonders flexibel hat sich dabei ein als maschenerzeugtes textiles Flächengebilde gestaltetes Kontaktleiterband gezeigt. Insbesondere haben sich dabei ein Gestricke oder Gewirke als bevorzugt herausgestellt, da über ein derart maschenerzeugtes Flächengebilde einerseits eine gute elektrische Kontaktierung zwischen den einzelnen Maschen und andererseits eine sehr hohe Flexibilität des gesamten Kontaktleiterbandes erreicht werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat sich ein textiles Flächengebilde als vorteilhaft gezeigt, dessen Fäden, Garne oder dergleichen Anteile von Polyamid und Anteile von Silber aufweisen. Derartige Fäden, Garne oder dergleichen sind einerseits sehr flexibel und bruchfest, und andererseits sehr gut elektrisch leitend.
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, das Kontaktleiterband mittels einer textilen Verbindung an einer Grundschicht des Flächenheizelementes zu befestigen. Da das Kontaktband eine hohe Flexibilität aufweist, können dabei unterschiedliche Konturverläufe - angepasst an die Kontur der Sitz- oder Rückenlehnenfläche des Fahrzeugsitzes - dargestellt werden. Außerdem ist durch die textile Verbindung eine sehr gute Befestigung des Kontaktleiterbandes an der Grundschicht geschaffen, welche auch hohen mechanischen Belastungen beispielsweise beim Ein- und Ausstieg des Sitzinsassen in den bzw. aus dem Fahrzeugsitz heraus widersteht. Nach dem Befestigen des wenigstens einen Kontaktleiterbandes an der Grundschicht können die Heizleiter mittels einer Nähverbindung und insbesondere einer Nähwirkverbindung an der Grundschicht befestigt werden, wodurch sich insgesamt eine sehr positionsgenaue und dennoch flexible Anordnung der Mehrzahl von Heizleitern an der Grundschicht realisieren lässt.
Schließlich hat sich die Anordnung von zwei seitlich des Flächenheizelementes verlaufenden Kontaktleiterbändern als vorteilhaft gezeigt, welche von den Heizleitern zur Bildung von Druckkontaktstellen überdeckt sind. Durch die seitliche Anordnung der Kontaktleiterbänder wird in allen Bereichen des Flächenheizelementes eine etwa gleich schnelle bzw. gleichmäßige Aufheizung der Mehrzahl von Heizleitern erreicht. Die Stromversorgung der Heizleiter erfolgt dabei auf technisch einfache Weise durch die zwischen den Heizleitern und den Kontaktleiterbändern gebildeten Druckkontaktstellen .
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein
Flächenheizelement mit zwei seitlich verlaufenden Kontaktleiterbändern, zwischen denen symbolisch einige der mit Strom zu versorgenden Heizleitern erkennbar sind;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des als Gestricke ausgebildeten textilen Flächengebildes des Kontaktleiterbandes nach einer ersten Ausführungsform; und in
Fig. 3 eine schematische Darstellung des als Gewirke ausgebildeten textilen Flächengebildes des Kontaktleiterbandes nach einer weiteren Ausführungsform.
In Fig. 1 ist in Draufsicht ein Flächenheizelement gezeigt, welches beispielsweise unterhalb eines Sitzbezuges eines Sitzteils oder eines Rückenlehnenteils eines Kraftfahrzeugsitzes angeordnet werden kann. Hierzu wird das Flächenheizelement auf eine beispielsweise aus Schaumstoff gestaltete Unterschicht des Sitz- bzw. Rückenlehnenteils aufgelegt und anschließend mit einem Bezug aus Stoff oder Leder überzogen. Natürlich kann der Aufbau des Sitz- bzw. Rückenlehnenteils weitere Schichten wie beispielsweise eine Ventilationsschicht zur Belüftung des Fahrzeugsitzes oder zusätzliche Schaumstoffschichten umfassen. Das Flächenheizelement selbst umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine textile Grundschicht 10, welche hier an eine Sitzfläche des Kraftfahrzeugsitzes angepasst ist. Die textile Grundfläche 10 kann dabei aus einem ein- oder mehrschichtigen Textil gestaltet sein, welches zusätzlich als Sandwich eine oder mehrere Schichten aus Schaumstoff umfassen kann. Seitlich der Grundschicht 10 sind zwei in eingebautem Zustand in Längsrichtung des Kraftfahrzeugsitzes bzw. des Kraftwagens verlaufende Kontaktleiterbänder 12 angeordnet, welche sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Grundschicht 10 erstrecken. Die Kontaktleiterbänder 12 sind dabei als elektrisch leitfähige textile Flächengebilde gestaltet und werden insbesondere unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 im Folgenden noch näher erläutert werden. Die beiden Kontaktleiterbänder 12 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels einer textilen Verbindung an der textilen Grundschicht 10 fixiert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist als textile Verbindung dabei eine Nähverbindung vorgesehen. Diese ermöglicht, dass die Kontaktleiterbänder 12 in der hier dargestellten gekrümmten Form - angepasst an Seitenwangen der Sitzflache des Kraftfahrzeugsitzes - dauerhaft und formbeständig auf der Grundschicht 10 fixiert sind. Die beiden Kontaktleiterbander 12 sind an ihren vorderen Enden jeweils mit Stromzufuhrungsleitern 14 verbunden, welche am jeweils anderen Ende an einen Stromverteiler 16 angeschlossen sind. Der Stromverteiler 16 wiederum ist über eine Leitung 18 an eine nicht dargestellte Stromquelle anzuschließen. Im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel dient als Stromquelle das kraftwagenseitige Bordnetz.
Die beiden Kontaktleiterbander 12 dienen zur Stromversorgung einer Mehrzahl von Heizleitern 20, von denen in Fig. 1 lediglich drei symbolisch angedeutet sind. Die Heizleiter 20 erwarmen sich bei einer Stromversorgung und bewirken demgemäß auf Wunsch die elektrische Sitzbeheizung. Dabei verlaufen über die gesamte Erstreckungsrichtung der Kontaktleiterbander 12 quer dazu die Heizleiter 20. Die Heizleiter 20 sind im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel aus Kohlefaserfilamenten hergestellt, welche einerseits hinreichend flexibel und andererseits sehr gut warmeleitfahig sind. Auf der Grundschicht 10 sind die Heizleiter 20 hier mittels einer Nahwirkverbindung befestigt, so dass diese auch bei hohen mechanischen Belastungen, beispielsweise beim Ein- und Ausstieg eines Sitzinsassen, zumindest weitgehend an Ort und Stelle verbleiben. Im Rahmen der Erfindung ist als mitumfasst zu betrachten, dass die Heizleiter 20 selbstverständlich auch aus einem anderen Material gestaltet sein können. Die seitlichen Kontaktleiterbander 12 werden von den Heizleitern 20 derart überdeckt, dass sich zwischen den unterhalb angeordneten Bereichen der Kontaktleiterbander 12 und den oberhalb angeordneten Bereichen der Heizleiter 20 Druckkontaktstellen ergeben, über welche der Strom sicher zwischen den Kontaktleiterbandern 12 und den Heizleitern 20 übertragen werden kann. Es ist klar, dass insbesondere im Bereich dieser Druckkontaktstellen die Heizleiter 20 mit einer besonders haltbaren Nahverbindung bzw. Nahwirkverbindung an den Kontaktleiterbandern 12 befestigt sein können.
In den Figuren 2 und 3 ist der Aufbau des textilen Flachengebildes der Kontaktleiterbander 12 anhand von zwei Ausfuhrungsbeispielen dargestellt. Bei der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 2 sind die Kontaktleiterbander 12 als maschenerzeugtes textiles Flachengebilde in Form eines Gestrickes 24 dargestellt. Zur Bildung dieses Gestrickes 24 wird im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel ein Garn 22 verwendet, welches Anteile von Polyamid und Anteile von Silber aufweist. Mit anderen Worten ist dieses Garn 22 elektrisch leitfahig. Es ist klar, dass anstelle des hxer verwendeten Garns 22 auch ein Faden, ein Draht, ein Filament oder dergleichen verwendet werden konnte. Durch die Maschenbildung des hier dargestellten Gestrickes 24 sind die Kontaktleiterbander 12 entsprechend flexibel und nachgiebig ausgebildet, so dass einerseits - wie in Fig. 1 erkennbar - gekrümmte Konturverlaufe möglich sind und andererseits eine hohe Haltbarkeit gegenüber mechanischen Belastungen, beispielsweise beim Ein- und Ausstieg eines Sitzinsassen, gewahrleistet ist.
Beim Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist das Kontaktleiterband als maschenerzeugtes Gewirke 26 aus einer Vielzahl von Garnen 28 gestaltet. Es ist klar, dass auch hier anstelle des Garns 28 ein Faden, ein Draht, ein Filament oder dergleichen eingesetzt werden konnte.
Als im Rahmen der Erfindung mitumfasst ist es zu betrachten, dass naturlich nicht alle Faden, Garne, Drahte, Filamente oder dergleichen des Gestrickes 24 bzw. des Gewirkes 26 elektrisch leitfahig sein müssen. Gleichfalls wäre es auch denkbar, lediglich einen Anteil der Faden, Garne, Drahte, Filamente oder dergleichen elektrisch leitfahig zu gestalten, Dieser Anteil muss jedoch hinreichend groß sein, um eine zuverlässige Stromfuhrung innerhalb der Kontaktleiterbander 12 gewahrleisten zu können. Weiter ist es im Rahmen der Erfindung als mitumfasst zu betrachten, dass anstelle der beiden Kontaktleiterbander 12 auch mehrere oder lediglich eines vorgesehen und entsprechend auf der Grundschicht 10 fixiert sein können.

Claims

Patentansprüche
1. Flachenheizelement für einen Kraftfahrzeugsitz mit einer Mehrzahl von Heizleitern (20), welche mit wenigstens einem an einer Stromquelle anzuschließenden elektrischen Kontaktleiterband (12) verbundenen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktleiterband (12) selbst als elektrisch leitfahiges textiles Flachengebilde gestaltet ist.
2. Flachenheizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktleiterband (12) aus elektrisch leitfahigem Faden, Garn (22, 28), Draht, Filament oder dgl . hergestellt ist.
3. Flachenheizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktleiterband (12) als maschenerzeugtes textiles Flachengebilde gestaltet ist.
4. Flachenheizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktleiterband (12) aus einem Gestricke (24) oder Gewirke (28) hergestellt ist.
5. Flächenheizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde Fäden, Garne (22, 28) oder dgl . umfasst, welche Anteile von Polyamid und Anteile von Silber aufweisen.
6. Flächenheizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundschicht (10) vorgesehen ist, auf welcher das Kontaktleiterband (12) mit einer textilen Verbindung befestigt ist.
7. Flächenheizelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleiter (20) mittels einer Nähverbindung, insbesondere eine Nähwirkverbindung an der Grundschicht (10) befestigt sind.
8. Flächenheizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleiter (20) aus Kohlefaserfilamenten gebildet sind .
9. Flächenheizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei seitlich des Flächenheizelements verlaufende Kontaktleiterbänder (12) vorgesehen sind, welche zur Bildung von Druckkontaktstellen von den Heizleitern (20) überdeckt sind.
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