WO2023204022A1 - 面状ユニット、ステアリングホイール及び面状ユニットの製造方法 - Google Patents
面状ユニット、ステアリングホイール及び面状ユニットの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2023204022A1 WO2023204022A1 PCT/JP2023/014020 JP2023014020W WO2023204022A1 WO 2023204022 A1 WO2023204022 A1 WO 2023204022A1 JP 2023014020 W JP2023014020 W JP 2023014020W WO 2023204022 A1 WO2023204022 A1 WO 2023204022A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- linear body
- base material
- wire
- heat
- planar unit
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 169
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000009958 sewing Methods 0.000 claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 52
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 52
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 51
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 47
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 34
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 34
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 25
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 19
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 16
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 11
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 11
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 10
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 9
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 9
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 7
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 7
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 6
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 6
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 5
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 5
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 4
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 4
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 4
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 4
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 4
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 239000004953 Aliphatic polyamide Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 3
- 229920003231 aliphatic polyamide Polymers 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 3
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 3
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004972 Polyurethane varnish Substances 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 2
- UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N chromium iron Chemical compound [Cr].[Fe] UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N copper nickel Chemical compound [Ni].[Cu] YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKOAAUKSGOOJH-UHFFFAOYSA-N copper silver Chemical compound [Cu].[Ag].[Ag] YCKOAAUKSGOOJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 238000007765 extrusion coating Methods 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000623 nickel–chromium alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 2
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 2
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 2
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 2
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920001207 Noryl Polymers 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 239000004693 Polybenzimidazole Substances 0.000 description 1
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003522 acrylic cement Substances 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 244000145845 chattering Species 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012775 heat-sealing material Substances 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000007974 melamines Chemical class 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical compound [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003055 poly(ester-imide) Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002480 polybenzimidazole Polymers 0.000 description 1
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 229910000597 tin-copper alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229920001862 ultra low molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 1
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/04—Hand wheels
- B62D1/06—Rims, e.g. with heating means; Rim covers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
- H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
- H05B3/54—Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
- H05B3/56—Heating cables
Definitions
- the present invention relates to a planar unit including a heater unit for warming the wheel portion of a steering wheel used in an automobile, a ship, etc., and a sensor unit for detecting the temperature and grip of the steering wheel, and more particularly, This invention relates to something that does not make the user feel uncomfortable when operating the steering wheel, etc., and has excellent productivity.
- a steering wheel consists of a wheel part, a spoke part, and a boss part, and the wheel part is made of a wheel core material made of a metal core covered with urethane resin, etc., and a covering material made of synthetic resin, textiles, leather, etc. Ru.
- the heater unit is installed between the wheel core material and the covering material, and is connected to a lead wire passed through the spoke portion and the boss portion to receive power.
- Patent Documents 1 to 4 As a heater unit installed in a steering wheel, there are known heater units in which heater wires are arranged in a predetermined pattern on a base material, as shown in Patent Documents 1 to 4, for example.
- the base material various foamed resin sheets, foamed rubber sheets, rubber sheets, nonwoven fabrics, woven fabrics, etc. are disclosed. Further, as a related technique, for example, Patent Document 5 can be cited.
- Examples of the sensor unit include those that function as a capacitance sensor or a temperature sensor.
- Capacitive sensors are used in touch panels, seating detectors, and the like, and in particular, so-called two-electrode capacitive sensors are widely used in a variety of applications due to their excellent detection sensitivity. This is to detect a change in capacitance because when a human body approaches two electrodes that are insulated in close proximity, the capacitance value between the two electrodes changes. Such technology is being considered, for example, for detecting the grip of a steering wheel.
- An example of a sensor unit using a linear capacitance sensor is disclosed in Patent Document 6. 2. Description of the Related Art Temperature sensors are known to be used as temperature detection means for heating appliances such as electric carpets and electric blankets.
- This has a structure in which a sensor wire is wound around a central core material, and the outer periphery is covered with a sheath, and temperature is detected by detecting the change in resistance value of the sensor wire due to temperature.
- This sensor wire is used, for example, by being placed near a heat generating source such as a heater wire to detect the temperature of the heater wire, or by being placed in a meandering shape to detect the temperature as a surface.
- a heat generating source such as a heater wire
- a meandering shape to detect the temperature as a surface.
- Patent No. 4202071 Kurabe International Publication No. 2014/104000: Toyoda Gosei
- Kurabe Patent No. 6468701 Kurabe Patent No. 6760941: Kurabe Patent No. 3991750: Matsushita Electric Industrial Patent No. 6851730: Kurabe Patent No. 5562678: Kurabe
- the thickness of the base material at the location where the heater wire is disposed is thinner to follow the shape of the heater wire, thereby creating a flat shape. It becomes.
- unevenness caused by the heater wires will not normally appear, and the user will not feel any discomfort when operating the steering wheel.
- the heater unit is being strongly stretched.
- heaters can be manufactured using various manufacturing methods, such as attaching a heater unit to the coating material side in advance and then assembling it together with the coating material, or attaching the heater unit to the wheel core material in advance and then covering it with the coating material.
- the unit may be incorporated into the steering wheel.
- the appearance of unevenness will vary depending on the method of assembling the heater unit, and no matter what method is used, the unevenness caused by the heater wire will not appear and the user will be able to operate the steering wheel easily. People are looking for something that doesn't make them feel uncomfortable.
- the heater units described in Patent Documents 1 to 4 have a configuration in which the heater wires 1 are arranged on a base material in a predetermined pattern shape and bonded and fixed.
- the manufacturing method is as follows. First, using a hot press jig equipped with a mechanism having a plurality of locking members that can move up and down, the heater wire 1 is shaped into a predetermined pattern while hooking the heater wire to the plurality of locking members. It will be installed at Next, a base material is placed on top of this heater wire. Then, the press hot plate is lowered to apply heat and pressure to the heater wire and the base material, thereby adhering and fixing them. In such a manufacturing method, as the pattern shape becomes finer, the number of retaining members becomes extremely large.
- the pattern shape requires high density and high output, such as a heater unit for a steering wheel, more than 1000 locking members are required. Every time there is a design change, such as a change in the outer shape of the base material or a change in the pattern shape of the heater wire, it is necessary to design and arrange the positions of over 1,000 retaining members, and there was a need to eliminate this effort. .
- the heater unit described in Patent Document 5 uses a machine such as a sewing machine to sew the heater wire to the base material with a sewing thread consisting of an upper thread and a lower thread.
- a machine such as a sewing machine to sew the heater wire to the base material with a sewing thread consisting of an upper thread and a lower thread.
- the heater wire is fixed to the base material only with sewing thread. Therefore, there is a problem in that the threads gradually become frayed or broken due to the load repeatedly applied during use, causing the heater wire to move. If the heater wire were to move, not only would it be impossible to uniformly heat the seat, but there was also a risk of localized abnormal heat generation. Furthermore, there was also the problem that the heater wire could slip out from between the sewing threads.
- the present invention was made in order to solve the problems of the conventional technology, and its purpose is to prevent the user from feeling discomfort when operating the steering wheel, etc., and to improve productivity.
- the purpose of the present invention is to provide a planar unit.
- a planar unit includes a base material and a linear body disposed on the base material, and the linear body is a heater wire, a sensor wire, or both.
- a planar unit includes a base material and a linear body disposed on the base material, and the linear body is a heater wire, a sensor wire, or both.
- a certain planar unit in which a heat-fused portion is formed on the outermost layer of the linear body, and has thread marks formed by melting a sewing thread connecting the linear body and the base material, The heat-sealed portion of the linear body and the suture trace are flattened.
- the thickness of the base material at the portion where the linear body is arranged is thinner so as to follow the shape of the linear body, and the heat-sealed portion of the linear body and the sewing thread trace are thinner. It is considered that the area is flattened and has a generally flat shape.
- the steering wheel according to the present invention includes the above-mentioned planar unit, a wheel core material, and a covering material, and the above-mentioned planar unit is installed between the wheel core material and the covering material.
- the method for manufacturing a planar unit according to the present invention includes a step of fixing a linear body having a heat-sealed portion in the outermost layer onto a base material using a sewing thread, and heating the base material and the linear body.
- Pressing is applied to reduce the thickness of the base material at the location where the linear body is disposed so as to follow the shape of the linear body, and the sewing thread is bitten into the heat-sealed portion of the linear body, having a generally flat shape, and fixing the base material and the linear body by the heat-sealing part, and the linear body is either a heater wire or a sensor wire, or both. It is something.
- a method for manufacturing a planar unit includes a step of fixing a linear body in which a heat-sealed portion is formed in the outermost layer onto a base material using a sewing thread, and heating and pressurizing the body to reduce the thickness of the portion of the base material where the linear body is disposed so as to follow the shape of the linear body, and melting the sewing thread and the heat-fused portion; flattening the sewing thread trace formed by melting the sewing thread and the heat-fused portion to have a generally flat shape, and fixing the base material and the linear body by the heat-fused portion; and the linear body is either a heater wire or a sensor wire, or both.
- the planar unit has a flat shape. Therefore, the planar unit can be assembled to the steering wheel by various methods. Even so, the unevenness caused by the linear body does not appear, and the user does not feel any discomfort when operating the steering wheel. Furthermore, since the manufacturing method can be such that the filamentous body is sewn onto the base material using a machine such as a suturing sewing machine, a large number of retaining members are not required. Therefore, the effort required for design changes can be greatly reduced, and productivity can be increased. Further, after the linear body is tightened and fixed to the base material with the sewing thread, the base material and the linear body are fixed by heat fusion, so that the flatness of the planar unit can be further improved.
- FIG. 2 is a plan view showing the configuration of a planar unit according to the present invention.
- 1 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a main part of a planar unit according to Embodiment 1 of the present invention.
- 1 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating the configuration of a hot press type heater manufacturing apparatus.
- 1 is a cross-sectional photograph of a main part of a planar unit according to Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 2 is a partially cutaway side view showing an example of a heater wire used in the present invention.
- FIG. 2 is a partially cutaway side view showing an example of a heater wire used in the present invention.
- FIG. 2 is a partially cutaway side view showing an example of a heater wire used in the present invention.
- FIG. 2 is a partially cutaway side view showing an example of a heater wire used in the present invention.
- FIG. 2 is a partially cutaway side view showing an example of a heater wire used in the present invention.
- FIG. 2 is a partially cutaway side view showing an example of a heater wire used in the present invention.
- FIG. 2 is a partially cutaway side view showing an example of a heater wire used in the present invention.
- FIG. 2 is a partially cutaway side view showing an example of a heater wire used in the present invention.
- FIG. 2 is a partially cutaway side view showing an example of a heater wire used in the present invention.
- FIG. 2 is a partially cutaway side view showing an example of a sensor wire used in the present invention.
- FIG. 2 is a partially cutaway side view showing an example of a sensor wire used in the present invention.
- FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a planar unit according to the present invention embedded in a steering wheel.
- FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a planar unit according to the present invention embedded in a vehicle seat.
- the heater wire 1 in the first embodiment has a configuration as shown in FIGS. 7 and 8.
- the core material 3 is formed of an aromatic polyamide fiber bundle having an outer diameter of about 0.2 mm.
- Five conductor wires 5a which are hard tin-containing copper alloy wires with a wire diameter of 0.08 mm, are arranged around the outer periphery of the core material 3 and wound spirally at a pitch of about 1.0 mm. .
- an insulating coating 5b is formed around the conductor strand 5a.
- the insulating coating 5b is formed from an inner layer 5c made of polyurethane resin and an outer layer 5d made of polyamideimide resin.
- the inner layer 5c of the insulating coating 5b was formed to have a thickness of 4 ⁇ m by applying polyurethane varnish around the conductor wire 5a and drying it.
- the outer layer 5d was formed by applying polyamide-imide varnish to the outer periphery of the inner layer 5c and drying it to a thickness of 4 ⁇ m.
- the outer periphery of the core material 3 around which the conductor wire 5a is wound is coated with an insulating layer.
- the insulator layer is formed by extrusion coating polyethylene resin containing a flame retardant to a thickness of 0.2 mm.
- the polyethylene resin of the insulator layer functions as the heat-sealed portion 9.
- the finished outer diameter of the heater wire 1 described above is 0.8 mm.
- the core material 3 is effective in that it has high flexibility and tensile strength. It is also possible to use a plurality of conductor wires aligned or twisted together without using the core material 3.
- the base material 11 in the first embodiment is made of polyurethane foam resin having an apparent density of 40 kg/m 3 (based on JIS K7222), a hardness of 220 N (based on JIS K6400), and a thickness of 8 mm.
- Such a base material 11 is formed into a desired shape by a known method such as die cutting.
- the base material 11 is placed on a movable table, and the heater wire 1 is placed in a heater wire feeder installed in association with a sewing machine.
- the heater wire 1 is supplied immediately in front of the needle bar unit of the suture sewing machine, and in synchronization with this, the movable base moves in a predetermined pattern, and at the same time, the heater wire 1 is supplied to the base material 11 by the suture sewing machine. sutured. In this way, the heater wire 1 is arranged on the base material 11 in a meandering shape.
- FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the planar unit 21 with the heater wire 1 sewn onto the surface of the base material 11.
- the sewing thread consists of a needle thread 23 and a bobbin thread 25, and the needle thread 23 wraps around the heater wire 1 almost all the way around and is sewn to the base material 11 by intertwining with the bobbin thread 25 on the back side.
- the upper thread 23 is a 165 dtex polyester filament thread
- the lower thread 25 is a 165 dtex polyester filament thread.
- the stitching pitch is 2 mm in the straight line part of the meandering shape and 1 mm in the curved part of the meandering shape.
- FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a hot press type heater manufacturing apparatus 13 for adhering and fixing the cord-shaped heater wire 1 onto the base material 11.
- the base material 11 to which the heater wire 1 is sewn is placed on the hot press jig 15 .
- the press hot plate 17 descends and presses the base material 11 against the heater wire 1.
- the press hot plate 17 heats and pressurizes the base material 11 and the heater wire 1 at 230° C. for 5 seconds.
- the heat-fusible portion 9 of the heater wire 1 and the heat-fusible fibers of the base material 11 are heated and pressurized, and are fused to each other.
- the heater wire 1 and the base material 11 are bonded and fixed.
- the hot press jig 15 side may also be heated.
- FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the main part of FIG. 1. Since the base material 11 is compressed by the press hot plate 17, the area where the heater wire 1 is disposed will be more strongly pressed. As a result, the portion of the base material 11 where the heater wire 1 is disposed has a shape that follows the shape of the heater wire 1, and is denser and thinner than other portions. As a result, the surface of the planar unit 21 on which the heater wire 1 is disposed has a flat shape without unevenness even at the location where the heater wire 1 is disposed. Moreover, since the base material 11 is compressed and the planar unit 21 obtained in this way has a high density, mechanical strength can be improved.
- FIG. 5 shows a cross-sectional photograph of the planar unit 21 according to the first embodiment. As shown in FIG. 5, it can be confirmed that the needle thread 23 is biting into the heat-sealed portion 9 of the heater wire 1.
- the base material 11 and the heater wire 1 are fixed by heat fusion.
- the flatness can be further improved.
- the thickness of the planar unit 21 obtained in Embodiment 1 is 2.0 mm
- the thickness of the base material 11 at the location where the heater wire 1 is disposed is 1.4 mm
- the thickness of the base material 11 at the location where the heater wire 1 is disposed is 1.4 mm.
- the thickness of the base material 11 at the portions where it was not provided was 2.0 mm.
- the apparent density of the base material 11 in the area where the heater wire 1 was not arranged was 160 kg/m3 (based on JIS K7222), and the hardness was ASKER C 15 (based on JIS K7312).
- the heat-sealed portion 9 on the outer periphery of the heater wire 1 was deformed and fluidized by heating and pressurization, and a portion thereof entered the gaps (pores) of the base material 11 . Furthermore, the location where the heater wire 1 was disposed had no unevenness and was generally flat compared to the thickness of the surrounding area.
- a change in thickness within a range of approximately ⁇ 10% can be said to be generally flat, and the thickness is substantially constant. Furthermore, if the change in thickness is such that the user does not notice any unevenness visually or tactilely, it can be said to be generally flat.
- both ends of the heater wire 1 are pulled out and connected to a lead wire 27, and the heater wire 1, the temperature control device 29, and the connector ( (not shown) are connected.
- the temperature control device is placed on the heater wire 1, and controls the temperature of the planar unit by the heat generated by the heater wire 1. Then, it is connected to the electrical system of the vehicle (not shown) via the above-mentioned connector.
- the planar unit 21 having the above configuration is installed on the steering wheel 71 in a state as shown in FIG. 16.
- the steering wheel 71 includes a wheel portion 72, spoke portions 73, and a boss portion 74, and the planar unit 21 is installed between the wheel core material 77 and the covering material 78 of the wheel portion 72.
- An adhesive layer (not shown) for bonding the planar unit 21 and the steering wheel covering material 78 or the planar unit 21 and the steering wheel wheel core material 77 is formed on the base material 11. .
- the adhesive layer it is preferable to form an adhesive layer made of only an adhesive on a release sheet in advance, and transfer the adhesive layer from the release sheet to the surface of the base material 11. As a result, the adhesive does not penetrate into the inside of the base material 11, and an adhesive layer is formed only on the surface of the base material 11.
- the upper thread 23 is a polylactic acid fiber with an outer diameter of 0.165 mm
- the lower thread 25 is a low melting point polyethylene thread of 110 dtex
- the other conditions are the same as in the first embodiment.
- a unit 21 was obtained.
- FIG. 6 shows a cross-sectional photograph of the planar unit 21 according to the second embodiment. As shown in FIG. 6, it can be confirmed that the heat-sealed portion of the heater wire and the sewing thread trace are flattened.
- the linear body 31 in the third embodiment has a configuration as shown in FIGS. 14 and 15.
- the core material 33 is formed of an aromatic polyamide fiber bundle having an outer diameter of about 0.2 mm.
- two conductor wires 35a which are hard tin-containing copper alloy wires with a wire diameter of 0.08 mm, are aligned and wound in a spiral at a pitch of about 1.0 mm.
- an insulating coating 35b is formed around the conductor wire 35a.
- the insulating coating 35b is formed from an inner layer 35c made of polyurethane resin and an outer layer 35d made of polyamideimide resin.
- the inner layer 35c of the insulating coating 35b was formed to have a thickness of 4 ⁇ m by applying polyurethane varnish around the conductor wire 35a and drying it.
- the outer layer 35d was formed by applying polyamide-imide varnish to the outer periphery of the inner layer 35c and drying it to form a layer with a thickness of 4 ⁇ m.
- the outer periphery of the core material 33 around which the conductor wire 35a is wound is coated with an insulating layer.
- the insulator layer is formed by extrusion coating polyethylene resin containing a flame retardant to a thickness of 0.2 mm.
- the polyethylene resin of the insulator layer functions as the heat-sealed portion 39.
- the finished outer diameter of the above linear body 31 is 0.8 mm.
- the linear body 31 functioning as the sensor wire detects the capacitance value between the two conductor wires 35a.
- planar units 21 according to Embodiments 1 to 3 obtained as described above were installed in a steering wheel 71 as shown in FIG. 16 by the methods shown in Manufacturing Methods 1 to 4, respectively. In this state, it was put into actual use and any discomfort was confirmed. To confirm, 10 users held the steering wheel and steered the steering wheel 10 times on each side, asking them if they felt any unevenness, and surveying the number of people who said they felt uncomfortable.
- the linear body 31 may be the heater wire 1 or the sensor wire. If the heater wire 1 is used, the unit including the linear body 31 becomes a heater unit, and if the sensor wire is used, the unit including the linear body 31 becomes a sensor unit.
- the linear body 31 functioning as a sensor wire can be used not only as a capacitance sensor but also as another sensor such as a temperature sensor. As a type of temperature sensor, the linear body may be a solder wire and an abnormal temperature detection unit may be used. In the sense of detecting radio waves, it is also possible to use a linear body as an antenna wire to form an antenna unit.
- a heater wire 1 is formed by covering a fitting part 9. 2. As shown in FIG. 9, a heater wire 1 is formed by twisting together a plurality of conductor wires 5a covered with an insulating coating 5b. 3. As shown in FIG. 10, a heater wire 1 is formed by aligning a plurality of conductor wires 5a covered with an insulating coating 5b. 4. As shown in FIG. 11, a heater wire 1 is formed by alternately arranging conductor strands 5a covered with an insulating coating 5b and conductor strands 5a not covered with an insulating coating 5b. 5. As shown in FIG.
- the number of conductor wires 5a covered with the insulation coating 5b is increased compared to that shown in FIG. 11, and the conductor wires 5a covered with the insulation coating 5b are aligned and arranged.
- the heater wire 1 is formed by 6. As shown in FIG. 13, the heater wire 1 is provided with an insulating coating 7 separate from the heat-sealed portion 9.
- the heater wire 1 can be assumed to have various configurations in addition to these. Moreover, the heater wire 1 can also be constructed by twisting the core material 3 and the conductor wire 5a. The same applies when the sensor wire is used instead of the heater wire 1.
- the core material 3 for example, inorganic fibers such as glass fibers, polyester fibers such as polyethylene terephthalate, monofilaments, multifilaments, spuns, etc. of organic fibers such as aliphatic polyamide fibers, aromatic polyamide fibers, fully aromatic polyester fibers, etc.
- a core material 3 having heat-shrinkable and heat-meltable properties is used, if the conductor strands 5a are broken and heated abnormally, the core material 3 will melt, be cut, and shrink.
- the core material 3 contracts, the conductor wires 5a wound around the core material 3 follow the movement of the core material 3, so that the ends of the disconnected conductor wires 5a separate from each other. Therefore, the respective ends of the disconnected conductor strands 5a do not repeatedly touch and separate. Furthermore, the respective ends of the disconnected conductor strands 5a do not come into contact with each other with a small contact area such as point contact. This prevents abnormal heat generation.
- the core material 3 does not need to be made of an insulating material.
- the core material 3 stainless steel wire, titanium alloy wire, etc. can be used.
- the core material 3 is preferably formed of an insulating material.
- the conductor wire 5a conventionally known wires can be used, such as copper wire, copper alloy wire, nickel wire, iron wire, aluminum wire, nickel-chromium alloy wire, iron-chromium alloy wire, etc.
- the copper alloy wire include a tin-copper alloy wire, a copper-nickel alloy wire, and a silver-containing copper alloy wire in which copper solid solution and copper-silver eutectic are formed into fibers.
- These copper wires or copper alloy wires include soft ones and hard ones, but from the viewpoint of bending resistance, hard ones are particularly preferable to soft ones.
- a hard copper wire or a hard copper alloy wire is a wire in which individual metal crystal grains are elongated in the processing direction by cold working such as wire drawing to form a fibrous structure.
- a hard copper wire or hard copper alloy wire is heated to a temperature higher than the recrystallization temperature, the processing strain generated in the metal crystal is eliminated, and crystal nuclei that become the starting point of a new metal crystal begin to appear. This crystal nucleus develops, and recrystallization occurs to replace old crystal grains, resulting in further growth of crystal grains.
- a soft copper wire or a soft copper alloy wire is a state in which such crystal grains have grown.
- soft copper wires and soft copper alloy wires have higher elongation and electrical resistance values but lower tensile strength than hard copper wires and hard copper alloy wires, so the bending resistance is lower than that of hard copper wires and hard copper alloy wires. lower than that of alloy wire.
- hard copper wires and hard copper alloy wires become soft copper wires and soft copper alloy wires with low bending resistance through heat treatment, it is preferable to perform processing with as little heat history as possible.
- hard copper wire is defined in JIS-C3101 (1994)
- soft copper wire is defined in JIS-C3102 (1984), and when the outer diameter is 0.10 to 0.26 mm, the elongation is 15% or more, and the outer diameter is 0.
- Soft copper wire is defined as a wire with an elongation of 20% or more for an outer diameter of 29 to 0.70 mm, an elongation of 25% or more for an outer diameter of 0.80 to 1.8 mm, and an elongation of 30% or more for an outer diameter of 2.0 to 7.0 mm.
- Copper wires also include tin-plated wires. Tin-plated hard copper wire is defined in JIS-C3151 (1994), and tin-plated soft copper wire is defined in JIS-C3152 (1984). Further, various cross-sectional shapes of the conductor wire 5a can be used, and the cross-sectional shape is not limited to the commonly used one having a circular cross section, but a so-called rectangular wire may also be used.
- the conductor wire 35a is preferably made of a material that has a large resistance value change due to temperature change.
- Examples include various metal wires such as copper wire, copper alloy wire, nickel wire, iron wire, aluminum wire, nickel-chromium alloy wire, copper-nickel alloy, iron-chromium alloy, carbon fiber wire, conductive resin wire, etc. .
- those having a positive characteristic temperature coefficient are preferred.
- nickel wire and platinum wire which have a large coefficient, can be preferably used. If it has a positive characteristic temperature coefficient, the resistance value will increase as the temperature rises, so if the resistance value increases, it will be determined that the temperature is abnormal, and the control method will be to stop energization. Therefore, in the unlikely event that the conductor wire 35a is disconnected, the resistance value will become ⁇ , and the current supply will be stopped in the same way as when an abnormal temperature occurs. This is an extremely reliable method when viewed as a safety device.
- a material that exhibits a small amount of springback when wound For example, a silver-containing copper alloy wire made of a copper solid solution and a copper-silver eutectic in the form of fibers has excellent tensile strength and tensile strength and bending strength, but tends to spring back when wound. Therefore, when winding around the core material 3, the conductor strands 5a are likely to float, the conductor strands 5a are likely to break due to excessive winding tension, and they tend to become twisted after processing, which is not preferable.
- the insulating coating 5b covering the conductor wire 5a may be formed of two layers, the inner layer 5c and the outer layer 5d, as in the above embodiment, or may be formed of three or more layers. , may be a single layer.
- the thermal decomposition temperature of the material constituting the inner layer is preferably lower than the melting point or thermal decomposition temperature of the material constituting the outer layer, whichever is lower.
- the inner layer is a layer formed on the conductor wire 5a.
- the outer layer is only required to be outside the inner layer, it is also possible to form another outer layer further outside the outer layer, or to form another intermediate layer between the inner layer and the outer layer.
- Examples of the material of the insulating coating 5b include polyurethane resin, polyamide resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyesterimide resin, nylon resin, polyester nylon resin, polyethylene resin, polystyrene resin, polypropylene resin, polyester resin, polybenzimidazole resin, Various materials such as vinyl chloride resin, fluororesin, and silicone resin can be used. A plurality of these materials may be used in combination, or various known additives such as flame retardants and anti-aging agents may be blended. Materials from among these resins are combined to create a material in which the thermal decomposition temperature of the material constituting the inner layer is lower than the melting point or the thermal decomposition temperature of the material constituting the outer layer, whichever is lower.
- the material for the inner layer can be selected from polyurethane resin, vinyl chloride resin, polyacetal resin, polystyrene resin, polypropylene resin, polyester resin such as polymethyl methacrylate and polyethylene terephthalate, polyvinyl alcohol, and the like.
- the material of the inner layer is a thermosetting resin
- the material constituting the outer layer is a thermosetting resin.
- the thermosetting resin also includes crosslinkable materials.
- the material of the inner layer is polyurethane resin or polyester resin
- the material of the outer layer is polyimide resin, polyamideimide resin, or silicone resin. It is preferable that it be either.
- the material of the inner layer is polyurethane resin and the material of the outer layer is polyamideimide resin.
- This polyurethane resin may be one that has been variously modified or blended, such as imide-containing polyurethane.
- the thickness of the insulating coating 5b is preferably 3 to 30% of the diameter of the conductor strand 5a. If it is less than 3%, sufficient voltage resistance characteristics may not be obtained, and there is a possibility that there is no point in individually covering the conductor strands 5a. Moreover, if it exceeds 30%, it becomes difficult to remove the insulating coating 5b when crimping the connection terminal, and the heater wire becomes unnecessarily thick.
- the conductor strands 5a are aligned or twisted together and wound around the core material 3, it is preferable to align them rather than twist them together. This is because the diameter of the heater wire becomes smaller and the surface becomes smoother. In addition to aligning or twisting, it is also possible to braid the conductor wires 5a on the core material 3.
- an insulating coating 7 is formed around the outer periphery of the conductor strand 5a (for example, see FIG. 13). With this insulating coating 7, even if the conductor strand 5a is broken, current to other members is insulated, and even if a spark occurs, high temperature heat is insulated.
- the insulating coating 7 it may be performed by extrusion molding or the like, or it may be covered with an insulating coating 7 previously formed into a tube shape, and there is no particular limitation on the method of formation.
- the insulating coating 7 by extrusion molding, since the position of the conductor strand 5a is fixed, thereby preventing friction and bending of the conductor strand 5a due to positional displacement, and improving bending resistance.
- the material constituting the insulating coating 7 may be appropriately designed depending on the usage type and usage environment of the heater wire. For example, polyolefin resin, polyester resin, polyurethane resin, aromatic polyamide resin, aliphatic polyamide resin, etc.
- thermoplastic elastomers Resin, vinyl chloride resin, modified noryl resin (polyphenylene oxide resin), nylon resin, polystyrene resin, fluororesin, synthetic rubber, fluororubber, ethylene thermoplastic elastomer, urethane thermoplastic elastomer, styrene thermoplastic elastomer, polyester
- flame-retardant polymer compositions are preferably used.
- the flame-retardant polymer composition refers to one with an oxygen index of 21 or more in the JIS-K7201 (1999) flammability test. Those having an oxygen index of 26 or more are particularly preferred.
- a flame retardant or the like may be appropriately added to the material constituting the above-mentioned insulating coating 7.
- the flame retardant include metal hydrates such as magnesium hydroxide and aluminum hydroxide, antimony oxide, melamine compounds, phosphorus compounds, chlorine flame retardants, and bromine flame retardants. These flame retardants may be appropriately surface-treated by known methods.
- the heater wire 1 By forming the heat-sealing portion 9 on the outer periphery of the heater wire 1, the heater wire 1 can be heat-sealed to the base material 11 by heating and pressurizing.
- a thermally fused portion 9 is formed on the outer periphery of the insulating coating 7.
- the material constituting the heat-sealed portion 9 can be the same as the material constituting the insulation coating 7 described above. Among these, olefin resins are preferred because they have excellent adhesiveness to the base material.
- olefin resins examples include high-density polyethylene, low-density polyethylene, ultra-low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, polypropylene, polybutene, ethylene- ⁇ -olefin copolymer, ethylene-unsaturated ester copolymer, etc. can be mentioned.
- ethylene-unsaturated ester copolymers are particularly preferred. Because the ethylene-unsaturated ester copolymer has a molecular structure with oxygen in its molecules, the heat of combustion is lower than that of resins such as polyethylene, which have a molecular structure of only carbon and hydrogen. , which leads to suppression of combustion.
- ethylene-unsaturated ester copolymer examples include ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-methyl (meth)acrylate copolymer, ethylene-ethyl (meth)acrylate copolymer, and ethylene-(meth)acrylate copolymer.
- examples include butyl acrylate copolymer, and these may be used alone or in a mixture of two or more.
- (meth)acrylic acid refers to both acrylic acid and methacrylic acid.
- Any material may be selected from among these, but it is better to use a material that melts at a temperature below the decomposition start temperature or below the melting point of the material constituting the above-mentioned insulating coating 5b.
- a polyester thermoplastic elastomer may be used as a material that has excellent adhesiveness to the base material 11.
- Polyester thermoplastic elastomers include polyester-polyester type and polyester-polyether type, but polyester-polyether type is preferred because it has higher adhesiveness.
- the adhesive strength between the heater wire 1 and the base material 11 is very important.
- the heater wire 1 will separate from the base material 11 during use, and as a result, the heater wire 1 will be subjected to unexpected bending. There is a high possibility that the wire will be disconnected. If the conductor wire 5a is disconnected, not only will it no longer function as a heater, but there is also a risk of sparks due to chattering.
- the melting point of the insulating coating 7 is required to be higher than the melting point of the thermally fused portion 9. As a result, the shape of the insulation coating 7 is not substantially deformed even when the heat-sealing portion 9 is fused by heating and pressurizing, and sufficient insulation performance can be maintained.
- the melting point of the insulating coating 7 is preferably 215°C to 250°C, and the melting point of the thermally fused portion 9 is preferably 100°C to 185°C.
- the melting point of the insulation coating 7 is lower than the melting point of the insulation coating 5b.
- the material forming the insulating coating 7 and the material forming the heat-sealed portion 9 are polymeric materials of the same type.
- similar polymer materials include polymer materials that have a common main chain structure, polymer materials that have a common functional group, polymer materials that differ only in molecular weight, and polymer materials that have a common main chain structure. This includes copolymers containing monomer units, mixtures containing common polymeric materials, and the like.
- the insulating coating 7 and the heat-sealing portion 9 are not limited to being formed continuously in the length direction, but may be formed in a straight line or spiral line shape along the length direction of the heater wire 1, for example. Possible forms include forming it in a dot pattern or forming it intermittently. However, from the viewpoint of adhesive strength, it is preferable that the insulating coating 7 and the heat-sealed portion 9 be formed continuously in the length direction.
- the number of bends until at least one conductor wire breaks is 2.
- the number of times is 10,000 or more.
- the base material 11 is also not limited to foamed polyurethane resin, and various polymeric foams such as foamed resin sheets and foamed rubber sheets made of other materials can be considered.
- the material has voids and has excellent elasticity, and the hardness is preferably adjusted so that the unevenness of the heater wire does not appear on the surface.
- the hardness there are methods such as adjusting the foaming rate, changing the state of the cells to closed cells or open cells, and using a material with hardness depending on the purpose.
- Materials include polyurethane resin, chloroprene rubber, silicone resin, silicone rubber, neoprene rubber, diene rubber, nitrile rubber, natural rubber, polyethylene resin, polypropylene resin, vinyl chloride resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, etc. It may be selected from resin, rubber, thermoplastic elastomer, etc.
- Various other materials can be used as the base material 11, such as nonwoven fabric, woven fabric, paper, aluminum foil, mica board, resin sheet, and stretched porous material.
- the base material 11 is preferably flame-retardant, and preferably contains a mixture of flame-retardant fibers and flame retardants. Further, it is also possible to use a plurality of base materials 11 in a layered manner, and in this case, each base material 11 may be made of a different material, a different porosity, or the like.
- various known thread materials can be used.
- inorganic fibers such as glass fibers, polyester fibers such as polyethylene terephthalate, aliphatic polyamide fibers, aromatic polyamide fibers, wholly aromatic polyester fibers, polyethylene fibers, polypropylene fibers, polyvinyl chloride fibers, polylactic acid fibers, fluorine fibers, etc.
- the core material is a monofilament, multifilament, or spun organic fiber such as resin fiber, or a fiber material thereof, or an organic polymer material constituting the fiber material, and a thermoplastic organic polymer material is placed on the periphery of the core material. Examples include fibers having a coated structure.
- the sewing thread When fusing the linear bodies by heating and pressurizing, the sewing thread may be melted together to form a thread trace, or the thread may remain without being melted. If the suture is melted, it can be expected that the filamentous body and the base material will be fused together due to the suture trace, and if the suture thread remains, it can be expected that the filamentous body and the base material will be fixed by the suture thread. Furthermore, there are no particular restrictions on the method of sewing. When sewing with a sewing machine, the upper thread 23 and the lower thread 25 may be made of different materials or may be made of the same material. For example, it is conceivable that only the upper thread 23 is melted when the linear bodies are fused together by heating and pressurizing.
- the lower thread 25 will remain, but since the upper thread 23 is melted, it is also possible to remove the lower thread 25.
- the stitching pitch with the sewing thread since the sewing process is followed by the process of fusing by heating and pressurizing, so it is sufficient that the fixing is done with a strength comparable to that of temporary fixing.
- the stitching pitch may be changed from place to place.
- the linear bodies are arranged in a pattern such as a meandering shape, it may be possible to make only the curved portion of the meander a small stitching pitch so that the meandering shape does not shift.
- the heater wire 1 may be fixed on the base material 11 by other methods instead of adhering and fixing by fusion by heating and pressurizing.
- the heater wire 1 is energized to heat it to a higher temperature than normal use, and the thermally fused portion 9 is melted by the heat and bonded/fixed to the base material 11, and the conductor element is heated by induction heating.
- Possible embodiments include a mode in which the substrate is held and fixed between a pair of base materials 11 while being heated.
- the press hot plate 17 when heating and pressurizing the base material 11, not only the press hot plate 17 but also the hot press jig 15 may be heated. At this time, it is also possible to change the compressibility of the base material 11, that is, change the porosity, by setting the temperatures of the press hot plate 17 and the hot press jig 15 to be different.
- various types of adhesive layers can be used, such as, for example, an adhesive layer made of a polymeric acrylic adhesive that does not use a tape base material, or an adhesive layer formed by forming an adhesive on both sides of a polypropylene film. It alone is FMVSS No. It is preferable that the flame retardant material pass the No. 302 automobile interior material combustion test because the flame retardant property of the planar unit will be improved. Further, in order not to impair the elasticity of the planar unit, it is preferable that the adhesive layer is made of only an adhesive.
- the planar unit 21 according to the present invention can be used for various purposes other than the steering wheel shown in FIG. 16 above.
- the planar unit 21 having the above-mentioned configuration is embedded and disposed within the vehicle seat 81 in a state as shown in FIG. 17 .
- the planar unit 21 in FIG. 17 is attached to the skin cover 83 or the seat pad 85 and is arranged between the skin cover 83 and the seat pad 85.
- the planar unit 21 is a heater unit using a linear body as a heater wire, and is used as a heating device for a seat. It is also conceivable to use a sensor unit in which the linear body is a capacitance sensor wire to detect the seating state.
- planar units are used, for example, in steering wheels and seats used in automobiles, ships, various transportation vehicles, various agricultural vehicles, various civil engineering and construction heavy machinery, etc., and are used to heat the steering wheel and seats. It can be suitably used as a heater unit for a vehicle, as a temperature sensor unit for detecting the temperature of a steering wheel or a seat, or as a capacitance sensor unit for detecting the seat position of a steering wheel. can. Further, the planar unit according to the present invention can be used not only for steering wheels and seats but also for other uses by taking advantage of the fact that the linear body portion is flat without any unevenness. For example, we are considering applying it to electric blankets, electric carpets, heated toilet seats, anti-fog mirror heaters, heating cooking equipment, floor heating heaters, clothing heaters, various flat temperature detectors, capacitance detectors, etc. It will be done.
- Heater wire (linear body) 3 Core material 5a Conductor wire 5b Insulating coating 9 Heat-fused portion 11 Base material 21 Planar unit 23 Needle thread (sewing thread) 25 Lower thread (sewing thread) 31 Linear body 33 Core material 35a Conductor wire 35b Insulating coating 39 Heat fusion part 71 Steering wheel 77 Wheel core material 78 Covering material 81 Vehicle seat 83 Outer skin cover 85 Seat pad
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Surface Heating Bodies (AREA)
- Steering Controls (AREA)
Abstract
使用者がステアリング操作等の際に違和感を覚えることがなく、且つ、生産性に優れる面状ユニットとステアリングホイールを提供すること。基材と、該基材上に配設される線状体とからなり、該線状体がヒータ線またはセンサ線の何れかまたは両方である面状ユニットであって、上記線状体の最外層に熱融着部が形成されており、上記線状体と上記基材とを連結する縫糸を有し上記線状体の熱融着部に上記縫糸が食い込んでいるか、又は、上記線状体と上記基材とを連結する縫糸が溶融してなる縫糸痕を有し上記線状体の熱融着部と上記縫糸痕とが平坦化されている面状ユニット。上記ホイール芯材と上記被覆材の間に上記面状ユニットが設置されるステアリングホイール。
Description
本発明は、例えば、自動車、船舶などに使用されるステアリングホイールのホイール部を暖めるためのヒータユニットと、ステアリングホイールの温度検知や把持検知を行うためのセンサユニットを含む面状ユニットに係り、特に、使用者がステアリング操作等の際に違和感を覚えることがなく、且つ、生産性に優れるものに関する。
従来より、寒冷時に運転手の手を温めるために、ステアリングホイールのホイール部にヒータユニットを装着することが提案されている。ステアリングホイールは、ホイール部、スポーク部、ボス部からなり、ホイール部は、金属芯がウレタン樹脂等で覆われてなるホイール芯材と合成樹脂、繊維製品、皮革などからなる被覆材とから形成される。ヒータユニットは、このホイール芯材と被覆材の間に設置され、スポーク部及びボス部を通されたリード線に接続されて給電される。
ステアリングホイールに設置されるヒータユニットとしては、例えば、特許文献１～４に示すような、基材上に所定のパターン形状でヒータ線を配設したものが知られている。ここで、基材としては、各種の発泡樹脂シート、発泡ゴムシート、ゴムシート、不織布、織布などが開示されている。また、関連する技術として、例えば、特許文献５等が挙げられる。
センサユニットとしては、例えば、静電容量センサや温度センサとして機能するものが挙げられる。静電容量センサは、タッチパネルや着座検知器等に使用されており、特に、所謂２電極型静電容量センサは、優れた検出感度から、様々な用途で広く使用されている。これは、近接状態で絶縁された２つの電極に人体が近付くことにより、この２つの電極間の静電容量値が変化することから、この静電容量の変化を検出するものである。このような技術は、例えば、ステアリングホイールの把持検知として検討されている。線状の静電容量センサによるセンサユニットとしては、例えば、特許文献６等が挙げられる。温度センサは、電気カーペット、電気毛布などの採暖器具の温度検知手段として使用されるものが知られている。これは、中心の芯材上にセンサ線を巻回し、その外周にシースを被覆した構造となっており、センサ線の温度による抵抗値変化を検知することで、温度検知が行われる。このセンサ線は、例えば、ヒータ線などの発熱源の近傍に配設されてヒータ線の温度を検知する、蛇行形状に配設されて面として温度を検知する、といった使用がなされている。線状の温度センサによるセンサユニットとしては、例えば、特許文献７等が挙げられる。
例えば、上記特許文献２～４に記載されたヒータユニットは、基材におけるヒータ線が配設される箇所の厚さが、ヒータ線の形状に沿うように薄くなっており、それによって平坦な形状となっている。このようなヒータユニットであれば、ステアリングホイールに組み込んだ際も、通常はヒータ線による凹凸が現れず、使用者がステアリング操作の際に違和感を覚えることはない。しかしながら、昨今では、ヒータユニットをステアリングホイールに組み込む際に、ヒータユニットのシワを防止するため、ヒータユニットを強く引き伸ばしながら組み込むことが行われている。また、ヒータユニットの加熱効率を向上させるため、ヒータ線を配設した面をステアリングホイールの被覆材側にすることも求められている。更には、被覆材側に予めヒータユニットを貼付した後に被覆材とともにホイール芯材に組付けたり、ホイール芯材に予めヒータユニットを貼付した後に被覆材を被せたりするなど、様々な製造方法によりヒータユニットをステアリングホイールに組み込むことがある。このようなヒータユニットの組み付け方法の違いによっても、凹凸の現れ方は変わってくるものであり、どのような方法をとった場合でも、ヒータ線による凹凸が現れず、使用者がステアリング操作の際に違和感を覚えることはないものが求められている。
また、特許文献１～４に記載されたヒータユニットは、ヒータ線１が、基材に所定のパターン形状で配設して接着・固定された構成となっている。その製造方法については、以下の通りである。まず、上下移動が可能な複数個の係り止め部材を有する機構が設けられたホットプレス治具を使用し、これら複数個の係り止め部材にヒータ線を引っ掛けながら、ヒータ線１を所定のパターン形状にて配設する。次いで、このヒータ線の上に基材を配置する。そして、プレス熱板を降下させてヒータ線及び基材に、加熱加圧を施し、接着・固定する。このような製造方法は、パターン形状が細かくなると、係り止め部材の数量が非常に多くなる。例えば、ステアリングホイール用のヒータユニットなどのように高密度高出力が求められるパターン形状であると、１０００個を超える係り止め部材が必要となる。基材の外形変更やヒータ線のパターン形状変更などの設計変更があるたびに、この１０００個を超える係り止め部材の位置設計と配置をする必要があり、その手間を省くことが求められていた。
一方、特許文献５に記載されたヒータユニットは、縫合用ミシンなどの機械を使用し、上糸と下糸からなる縫糸でヒータ線を基材に縫合するものである。このようなヒータユニットは、ヒータ線が縫糸のみで基材に固定されているものである。そのため、使用の際に繰り返し加えられる荷重によって次第に糸にほつれや切れが発生し、ヒータ線が移動してしまうという問題があった。ヒータ線が移動した場合には、座席シートを均一に加熱することができなくなるばかりでなく、局部的に異常発熱を起こす恐れもあった。また、縫糸の間からヒータ線が抜け出てしまう問題もあった。その場合、抜け出た部分でヒータ線が鋭角に折れ曲がり、断線が生じてしまう恐れもあった。また、縫糸とヒータ線が重なる部分において、縫糸分だけ厚みが加わることになる。上記のように、ステアリングホイールで使用されるヒータユニットは、表面に凹凸がなく平坦であることが非常に強く要求されることから、この縫糸の感触が問題とされることがあった。
上記のような課題は、特許文献６，７に示すような線状のセンサ線を基材に配設した面状のセンサユニットにおいても同様のものとなっている。
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、使用者がステアリング操作等の際に違和感を覚えることがなく、且つ、生産性に優れる面状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、本発明による面状ユニットは、基材と、該基材上に配設される線状体とからなり、該線状体がヒータ線またはセンサ線の何れかまたは両方である面状ユニットであって、上記線状体の最外層に熱融着部が形成されており、上記線状体と上記基材とを連結する縫糸を有し、上記線状体の熱融着部に、上記縫糸が食い込んでいるものである。
また、上記基材における上記線状体が配設される箇所の厚さが、該線状体の形状に沿うように薄くなっているとともに、上記線状体の熱融着部に上記縫糸が食い込んでおり、概ね平坦な形状となっていることが考えられる。
また、本発明の他の形態による面状ユニットは、基材と、該基材上に配設される線状体とからなり、該線状体がヒータ線またはセンサ線の何れかまたは両方である面状ユニットであって、上記線状体の最外層に熱融着部が形成されており、上記線状体と上記基材とを連結する縫糸が溶融してなる縫糸痕を有し、上記線状体の熱融着部と上記縫糸痕とが平坦化されているものである。
また、上記基材における上記線状体が配設される箇所の厚さが、該線状体の形状に沿うように薄くなっているとともに、上記線状体の熱融着部と上記縫糸痕が平坦化されており、概ね平坦な形状となっていることが考えられる。
また、本発明によるステアリングホイールは、上記面状ユニットと、ホイール芯材と、被覆材とからなり、上記ホイール芯材と上記被覆材の間に上記面状ユニットが設置されるものである。
また、本発明による面状ユニットの製造方法は、最外層に熱融着部が形成された線状体を縫糸によって基材上に固定する工程と、上記基材及び上記線状体を加熱加圧して、上記基材における上記線状体が配設される箇所の厚さを線状体の形状に沿うように薄くするとともに、上記線状体の熱融着部に上記縫糸を食い込ませ、概ね平坦な形状とし、且つ、上記熱融着部により上記基材と上記線状体とを固定する工程と、を有し、上記線状体がヒータ線またはセンサ線の何れかまたは両方であるものである。
また、本発明の他の形態による面状ユニットの製造方法は、最外層に熱融着部が形成された線状体を縫糸によって基材上に固定する工程と、上記基材及び上記線状体を加熱加圧して、上記基材における上記線状体が配設される箇所の厚さを線状体の形状に沿うように薄くするとともに、上記縫糸と上記熱融着部と溶融させ、上記縫糸が溶融してなる縫糸痕と上記熱融着部とを平坦化して、概ね平坦な形状とし、且つ、上記熱融着部により上記基材と上記線状体とを固定する工程と、を有し、上記線状体がヒータ線またはセンサ線の何れかまたは両方であるものである。
また、上記基材における上記線状体が配設される箇所の厚さが、該線状体の形状に沿うように薄くなっているとともに、上記線状体の熱融着部に上記縫糸が食い込んでおり、概ね平坦な形状となっていることが考えられる。
また、本発明の他の形態による面状ユニットは、基材と、該基材上に配設される線状体とからなり、該線状体がヒータ線またはセンサ線の何れかまたは両方である面状ユニットであって、上記線状体の最外層に熱融着部が形成されており、上記線状体と上記基材とを連結する縫糸が溶融してなる縫糸痕を有し、上記線状体の熱融着部と上記縫糸痕とが平坦化されているものである。
また、上記基材における上記線状体が配設される箇所の厚さが、該線状体の形状に沿うように薄くなっているとともに、上記線状体の熱融着部と上記縫糸痕が平坦化されており、概ね平坦な形状となっていることが考えられる。
また、本発明によるステアリングホイールは、上記面状ユニットと、ホイール芯材と、被覆材とからなり、上記ホイール芯材と上記被覆材の間に上記面状ユニットが設置されるものである。
また、本発明による面状ユニットの製造方法は、最外層に熱融着部が形成された線状体を縫糸によって基材上に固定する工程と、上記基材及び上記線状体を加熱加圧して、上記基材における上記線状体が配設される箇所の厚さを線状体の形状に沿うように薄くするとともに、上記線状体の熱融着部に上記縫糸を食い込ませ、概ね平坦な形状とし、且つ、上記熱融着部により上記基材と上記線状体とを固定する工程と、を有し、上記線状体がヒータ線またはセンサ線の何れかまたは両方であるものである。
また、本発明の他の形態による面状ユニットの製造方法は、最外層に熱融着部が形成された線状体を縫糸によって基材上に固定する工程と、上記基材及び上記線状体を加熱加圧して、上記基材における上記線状体が配設される箇所の厚さを線状体の形状に沿うように薄くするとともに、上記縫糸と上記熱融着部と溶融させ、上記縫糸が溶融してなる縫糸痕と上記熱融着部とを平坦化して、概ね平坦な形状とし、且つ、上記熱融着部により上記基材と上記線状体とを固定する工程と、を有し、上記線状体がヒータ線またはセンサ線の何れかまたは両方であるものである。
本発明によれば、ヒータ線等の線状体による凹凸だけでなく縫糸による凹凸も現れず、面状ユニットが平坦な形状となっているため、種々の方法によって面状ユニットをステアリングホイールに組み付けたとしても、線状体による凹凸が現れず、使用者がステアリング操作の際に違和感を覚えることはない。
また、縫合用ミシンなどの機械によって線状体を縫合しながら基材に配置する製造方法とすることができるので、大量の係り止め部材は不要となる。そのため、設計変更の際の手間を大きく減少することができ、生産性を高めることができる。
また、縫糸によって線状体を基材に締め付けて固定した後に、基材と線状体を熱融着で固定することになるため、面状ユニットの平坦さを更に高めることができる。
また、縫合用ミシンなどの機械によって線状体を縫合しながら基材に配置する製造方法とすることができるので、大量の係り止め部材は不要となる。そのため、設計変更の際の手間を大きく減少することができ、生産性を高めることができる。
また、縫糸によって線状体を基材に締め付けて固定した後に、基材と線状体を熱融着で固定することになるため、面状ユニットの平坦さを更に高めることができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。これらの実施の形態は、線状体としてヒータ線を使用し、本発明の面状ユニットを車両用ステアリングヒータに適用することを想定した例を示すものである。
（実施の形態１）
まず、図１，図２を参照して実施の形態１を説明する。この実施の形態１におけるヒータ線１の構成から説明する。実施の形態１におけるヒータ線１は図７，図８に示すような構成になっている。まず、芯材３は外径約０．２ｍｍの芳香族ポリアミド繊維束で形成されている。該芯材３の外周に、素線径０．０８ｍｍの硬質錫入り銅合金線である５本の導体素線５ａを引き揃えて、ピッチ約１．０ｍｍで、螺旋状に巻装されている。図７，図８に示すように、導体素線５ａの周囲には、絶縁被膜５ｂが形成されている。絶縁被膜５ｂは、ポリウレタン樹脂製の内層５ｃと、ポリアミドイミド樹脂製の外層５ｄとから形成されている。絶縁被膜５ｂの内層５ｃは、導体素線５ａの周囲にポリウレタンワニスを塗布し乾燥させることで厚さ４μｍの層となるように形成された。次に、外層５ｄは、この内層５ｃの外周にポリアミドイミドワニスを塗布し乾燥して厚さ４μｍの層となるように形成された。導体素線５ａを巻装した芯材３の外周には、絶縁体層が被覆されている。絶縁体層は、難燃剤が配合されたポリエチレン樹脂を０．２ｍｍの厚さとなるように押出被覆して形成されている。この実施の形態では、絶縁体層のポリエチレン樹脂は、熱融着部９として機能する。以上のヒータ線１の仕上外径は０．８ｍｍである。芯材３は屈曲性や引張強度が高くなる点で有効である。芯材３を使用せずに、複数本の導体素線を引き揃えるか或いは撚り合わせたものとすることも可能である。
まず、図１，図２を参照して実施の形態１を説明する。この実施の形態１におけるヒータ線１の構成から説明する。実施の形態１におけるヒータ線１は図７，図８に示すような構成になっている。まず、芯材３は外径約０．２ｍｍの芳香族ポリアミド繊維束で形成されている。該芯材３の外周に、素線径０．０８ｍｍの硬質錫入り銅合金線である５本の導体素線５ａを引き揃えて、ピッチ約１．０ｍｍで、螺旋状に巻装されている。図７，図８に示すように、導体素線５ａの周囲には、絶縁被膜５ｂが形成されている。絶縁被膜５ｂは、ポリウレタン樹脂製の内層５ｃと、ポリアミドイミド樹脂製の外層５ｄとから形成されている。絶縁被膜５ｂの内層５ｃは、導体素線５ａの周囲にポリウレタンワニスを塗布し乾燥させることで厚さ４μｍの層となるように形成された。次に、外層５ｄは、この内層５ｃの外周にポリアミドイミドワニスを塗布し乾燥して厚さ４μｍの層となるように形成された。導体素線５ａを巻装した芯材３の外周には、絶縁体層が被覆されている。絶縁体層は、難燃剤が配合されたポリエチレン樹脂を０．２ｍｍの厚さとなるように押出被覆して形成されている。この実施の形態では、絶縁体層のポリエチレン樹脂は、熱融着部９として機能する。以上のヒータ線１の仕上外径は０．８ｍｍである。芯材３は屈曲性や引張強度が高くなる点で有効である。芯材３を使用せずに、複数本の導体素線を引き揃えるか或いは撚り合わせたものとすることも可能である。
次に、上記構成をなすコード状ヒータ（例えば、ヒータ線１）を接着・固定する基材１１の構成について説明する。実施の形態１における基材１１は、見かけ密度４０ｋｇ／ｍ３、（ＪＩＳ Ｋ７２２２準拠）、硬さ２２０Ｎ（ＪＩＳ Ｋ６４００準拠）、厚さ８ｍｍの発泡ポリウレタン樹脂からなる。このような基材１１は、型抜き等の公知の手法により所望の形状とされる。
次に、上記ヒータ線１を基材１１上に所定のパターン形状で配設する構成について説明する。基材１１は可動台の上に配置され、ヒータ線１は縫合用ミシンに付随して設置されたヒータ線供給機に配置される。ヒータ線１は縫合用ミシンの針棒ユニットのすぐ前方に供給され、これと同期して、可動台が所定のパターンにて移動し、併せて、縫合用ミシンによって基材１１にヒータ線１が縫合される。このようにして、ヒータ線１は基材１１上に蛇行形状で配設される。図３は、基材１１の表面にヒータ線１が縫合された状態の面状ユニット２１の要部を拡大して示す断面図である。縫糸は、上糸２３と下糸２５とからなり、上糸２３はヒータ線１をほぼ全周にわたって包み込み、裏側で下糸２５と絡み基材１１に縫合されている。上糸２３は、１６５ｄｔｅｘのポリエステルフィラメント糸であり、下糸２５は１６５ｄｔｅｘのポリエステルフィラメント糸である。縫合のピッチは、蛇行形状の直線部で２ｍｍ、蛇行形状の曲線部で１ｍｍとなっている。
次に、上記ヒータ線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４はコード状のヒータ線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に、ヒータ線１が縫合された基材１１が置かれる。その状態でプレス熱板１７が降下して基材１１をヒータ線１に押し当てる。このとき、例えば、プレス熱板１７は２３０℃／５秒間の加熱・加圧を基材１１とヒータ線１に施す。すると、ヒータ線１の熱融着部９と基材１１の熱融着性繊維はともに加熱・加圧されて互いに融着する。その結果、ヒータ線１と基材１１が接着されて固定される。この際、ホットプレス治具１５の側を併せて加熱しても良い。
上記作業を行うことにより、図１及び図２に示すような面状ユニット２１を得ることができる。なお、図２は図１の要部を拡大して示す断面図である。基材１１は、プレス熱板１７によって圧縮されることになるため、ヒータ線１が配設される箇所については、より強く加圧されることになる。これにより、基材１１におけるヒータ線１が配設される箇所は、ヒータ線１の形状に沿うような形状で、他の箇所よりも高密度化され且つ薄くなる。これにより、面状ユニット２１のヒータ線１が配設される面は、ヒータ線１が配設される箇所においても凹凸がなく、平坦な形状となる。また、このようにして得られた面状ユニット２１は、基材１１が圧縮され高密度になっているため、機械的強度を向上させることができる。
また、上糸２３は、プレス熱板１７の加熱加圧により、ヒータ線１の熱融着部９に食い込むこととなる。これにより、縫糸（上糸２３）による凸がなくなり、面状ユニット２１のヒータ線１が配設される面は、平坦な形状となる。図５として、実施の形態１による面状ユニット２１の断面写真を示す。図５の通り、ヒータ線１の熱融着部９に上糸２３が食い込んでいることが確認できる。
また、縫糸（上糸２３と下糸２５）によってヒータ線１を基材１１に締め付けて固定した後に、基材１１とヒータ線１を熱融着で固定することになるため、面状ユニット２１の平坦さを更に高めることができる。
実施の形態１によって得られた面状ユニット２１の厚さは２．０ｍｍであり、ヒータ線１が配設された箇所における基材１１の厚さは１．４ｍｍであり、ヒータ線１が配設されていない箇所における基材１１の厚さは２．０ｍｍであった。また、ヒータ線１が配設されていない箇所における基材１１の見かけ密度は、１６０ｋｇ／ｍ３（ＪＩＳ Ｋ７２２２準拠）、硬さＡＳＫＥＲ Ｃ １５（ＪＩＳ Ｋ７３１２準拠）であった。
なお、ヒータ線１の外周の熱融着部９は、加熱加圧により変形して流動し、その一部が基材１１の空隙（気孔）間に侵入していた。また、ヒータ線１が配設される箇所において、周囲の厚さと比較しても凹凸がなく、概ね平坦であった。ここで、±１０％程度の範囲内の厚さの変化は概ね平坦であるといえ、実質的にほぼ一定の厚さである。また、使用者が視認的にも感触的にも凹凸を感じない範囲の厚さの変化の程度であるなら概ね平坦ともいえる。
上記のようにして得られた面状ユニット２１について、ヒータ線１の両端は、引き出されてリード線２７に接続され、このリード線２７により、ヒータ線１、温度制御装置２９、及び、コネクタ（図示しない）が接続されている。温度制御装置はヒータ線１上に配置され、ヒータ線１の発熱によって面状ユニットの温度制御を行うこととなる。そして、上記したコネクタ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。
上記構成をなす面状ユニット２１は、図１６に示すような状態で、ステアリングホイール７１に設置される。このステアリングホイール７１は、ホイール部７２、スポーク部７３及びボス部７４からなり、面状ユニット２１は、ホイール部７２のホイール芯材７７と被覆材７８の間に設置されることになる。
基材１１には、面状ユニット２１とステアリングホイールの被覆材７８とを、または、面状ユニット２１とステアリングホイールのホイール芯材７７とを接着するための接着層（図示しない）が形成される。接着層の形成は、予め離型シート上に接着剤のみからなる接着層を形成し、該接着層を上記離型シートから上記基材１１の表面に転写することが好ましい。これにより、接着剤は基材１１の内部には侵入せず、基材１１の表面のみに接着層が形成されることになる。
面状ユニット２１をステアリングホイールへ設置する際、以下の製法１～４何れかによる方法を用いた。
（製法１）
製法１においては、面状ユニット２１と被覆材７８とを接着し、その際、ヒータ線１が配設された面側と被覆材７８とを接着するものとした。その後、面状ユニット２１が接着された被覆材７８をホイール芯材７７に被覆した。
（製法２）
製法２においては、面状ユニット２１と被覆材７８とを接着し、その際、ヒータ線１が配設されなかった面側と被覆材７８とを接着するものとした。その後、面状ユニット２１が接着された被覆材７８をホイール芯材７７に被覆した。
（製法３）
製法３においては、面状ユニット２１とホイール芯材７７とを接着し、その際、ヒータ線１が配設された面側とホイール芯材７７とを接着するものとした。その後、面状ユニット２１が接着されたホイール芯材７７に被覆材７８を被覆した。
（製法４）
製法４においては、面状ユニット２１とホイール芯材７７とを接着し、その際、ヒータ線１が配設されなかった面側とホイール芯材７７とを接着するものとした。その後、面状ユニット２１が接着されたホイール芯材７７に被覆材７８を被覆した。
（製法１）
製法１においては、面状ユニット２１と被覆材７８とを接着し、その際、ヒータ線１が配設された面側と被覆材７８とを接着するものとした。その後、面状ユニット２１が接着された被覆材７８をホイール芯材７７に被覆した。
（製法２）
製法２においては、面状ユニット２１と被覆材７８とを接着し、その際、ヒータ線１が配設されなかった面側と被覆材７８とを接着するものとした。その後、面状ユニット２１が接着された被覆材７８をホイール芯材７７に被覆した。
（製法３）
製法３においては、面状ユニット２１とホイール芯材７７とを接着し、その際、ヒータ線１が配設された面側とホイール芯材７７とを接着するものとした。その後、面状ユニット２１が接着されたホイール芯材７７に被覆材７８を被覆した。
（製法４）
製法４においては、面状ユニット２１とホイール芯材７７とを接着し、その際、ヒータ線１が配設されなかった面側とホイール芯材７７とを接着するものとした。その後、面状ユニット２１が接着されたホイール芯材７７に被覆材７８を被覆した。
（実施の形態２）
上記した実施の形態１において、縫糸として、上糸２３を外径０．１６５ｍｍのポリ乳酸繊維、下糸２５を１１０ｄｔｅｘの低融点ポリエチレン糸とし、他の条件は実施の形態１と同様にして面状ユニット２１を得た。
上記した実施の形態１において、縫糸として、上糸２３を外径０．１６５ｍｍのポリ乳酸繊維、下糸２５を１１０ｄｔｅｘの低融点ポリエチレン糸とし、他の条件は実施の形態１と同様にして面状ユニット２１を得た。
実施の形態２においては、ホットプレス式ヒータ製造装置１３による加熱加圧によって、上糸及び下糸は溶融し、面状ユニットのヒータ線近傍には、縫糸痕が形成された。この縫糸痕も加熱加圧によって平坦化されるので、面状ユニット２１のヒータ線１が配設される面は、平坦な形状となる。図６として、実施の形態２による面状ユニット２１の断面写真を示す。図６の通り、ヒータ線の熱融着部と縫糸痕とが平坦化されていることが確認できる。
（実施の形態３）
上記した実施の形態１において、線状体として、センサ線とし、他の条件は実施の形態１と同様にして面状ユニット２１を得た。実施の形態３における線状体３１は図１４，図１５に示すような構成になっている。まず、芯材３３は外径約０．２ｍｍの芳香族ポリアミド繊維束で形成されている。該芯材３３の外周に、素線径０．０８ｍｍの硬質錫入り銅合金線である２本の導体素線３５ａを引き揃えて、ピッチ約１．０ｍｍで、螺旋状に巻装されている。図１４，図１５に示すように、導体素線３５ａの周囲には、絶縁被膜３５ｂが形成されている。絶縁被膜３５ｂは、ポリウレタン樹脂製の内層３５ｃと、ポリアミドイミド樹脂製の外層３５ｄとから形成されている。絶縁被膜３５ｂの内層３５ｃは、導体素線３５ａの周囲にポリウレタンワニスを塗布し乾燥させることで厚さ４μｍの層となるように形成された。次に、外層３５ｄは、この内層３５ｃの外周にポリアミドイミドワニスを塗布し乾燥して厚さ４μｍの層となるように形成された。導体素線３５ａを巻装した芯材３３の外周には、絶縁体層が被覆されている。絶縁体層は、難燃剤が配合されたポリエチレン樹脂を０．２ｍｍの厚さとなるように押出被覆して形成されている。この実施の形態では、絶縁体層のポリエチレン樹脂は、熱融着部３９として機能する。以上の線状体３１の仕上外径は０．８ｍｍである。このセンサ線と機能する線状体３１は、２本の導体素線３５ａ間の静電容量値を検知するものである。
上記した実施の形態１において、線状体として、センサ線とし、他の条件は実施の形態１と同様にして面状ユニット２１を得た。実施の形態３における線状体３１は図１４，図１５に示すような構成になっている。まず、芯材３３は外径約０．２ｍｍの芳香族ポリアミド繊維束で形成されている。該芯材３３の外周に、素線径０．０８ｍｍの硬質錫入り銅合金線である２本の導体素線３５ａを引き揃えて、ピッチ約１．０ｍｍで、螺旋状に巻装されている。図１４，図１５に示すように、導体素線３５ａの周囲には、絶縁被膜３５ｂが形成されている。絶縁被膜３５ｂは、ポリウレタン樹脂製の内層３５ｃと、ポリアミドイミド樹脂製の外層３５ｄとから形成されている。絶縁被膜３５ｂの内層３５ｃは、導体素線３５ａの周囲にポリウレタンワニスを塗布し乾燥させることで厚さ４μｍの層となるように形成された。次に、外層３５ｄは、この内層３５ｃの外周にポリアミドイミドワニスを塗布し乾燥して厚さ４μｍの層となるように形成された。導体素線３５ａを巻装した芯材３３の外周には、絶縁体層が被覆されている。絶縁体層は、難燃剤が配合されたポリエチレン樹脂を０．２ｍｍの厚さとなるように押出被覆して形成されている。この実施の形態では、絶縁体層のポリエチレン樹脂は、熱融着部３９として機能する。以上の線状体３１の仕上外径は０．８ｍｍである。このセンサ線と機能する線状体３１は、２本の導体素線３５ａ間の静電容量値を検知するものである。
上記のようにして得られた実施の形態１～３による面状ユニット２１について、製法１～４に示す方法で、それぞれ図１６に示すようにステアリングホイール７１に設置した。その状態で、実使用に供し、違和感の確認を行った。確認は、１０人の使用者がステアリングホイールを握り、左右１０回ずつ操舵作業を行って、凹凸を感じるかを聞き取り、違和感を覚えると回答した人数を調査した。
実施の形態１～３の面状ユニットについては、何れの製法によってステアリングホイールに設置しても、違和感を覚えると回答した使用者は０人だった。
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。線状体３１としては、ヒータ線１でもよいし、センサ線でもよい。ヒータ線１を使用すれば線状体３１を含むユニットはヒータユニットとなり、センサ線を使用すれば線状体３１を含むユニットはセンサユニットとなる。センサ線として機能する線状体３１としては、静電容量センサの他、温度センサなど他のセンサとして使用することができる。温度センサの一種として、線状体をハンダ線とし、異常温度検知ユニットとすることもできる。電波を検知するという意味で、線状体をアンテナ線としてアンテナユニットとすることも考えられる。
ヒータ線１としては、従来公知の種々のコード状ヒータを使用されることができ、例えば、以下の構成とすることができる。
１．図７に示す上記実施の形態のように、まず、絶縁被膜５ｂにより被覆された導体素線５ａを複数本撚り合わせ又は引き揃えて芯材３上に巻装し、さらに、その外周に熱融着部９を被覆して形成されるヒータ線１。
２．図９に示すように、絶縁被膜５ｂにより被覆された導体素線５ａを複数本撚り合わせて形成されるヒータ線１。
３．図１０に示すように、絶縁被膜５ｂにより被覆された導体素線５ａを複数本引き揃えて形成されるヒータ線１。
４．図１１に示すように、絶縁被膜５ｂによって被覆された導体素線５ａと、絶縁被膜５ｂによって被覆されていない導体素線５ａとを、交互に配置して形成されるヒータ線１。
５．図１２に示すように、絶縁被膜５ｂにより被覆された導体素線５ａの本数を図１１に示すものよりも増やした状態で、絶縁被膜５ｂにより被覆された導体素線５ａを引き揃えて配置して形成されるヒータ線１。
６．図１３に示すように、熱融着部９とは別の絶縁被覆７を形成したヒータ線１。
ヒータ線１は、これら以外にも様々な構成のものが想定できる。また、芯材３と導体素線５ａを撚り合せたものによってヒータ線１を構成することもできる。ヒータ線１でなく、センサ線としたときも同様である。
１．図７に示す上記実施の形態のように、まず、絶縁被膜５ｂにより被覆された導体素線５ａを複数本撚り合わせ又は引き揃えて芯材３上に巻装し、さらに、その外周に熱融着部９を被覆して形成されるヒータ線１。
２．図９に示すように、絶縁被膜５ｂにより被覆された導体素線５ａを複数本撚り合わせて形成されるヒータ線１。
３．図１０に示すように、絶縁被膜５ｂにより被覆された導体素線５ａを複数本引き揃えて形成されるヒータ線１。
４．図１１に示すように、絶縁被膜５ｂによって被覆された導体素線５ａと、絶縁被膜５ｂによって被覆されていない導体素線５ａとを、交互に配置して形成されるヒータ線１。
５．図１２に示すように、絶縁被膜５ｂにより被覆された導体素線５ａの本数を図１１に示すものよりも増やした状態で、絶縁被膜５ｂにより被覆された導体素線５ａを引き揃えて配置して形成されるヒータ線１。
６．図１３に示すように、熱融着部９とは別の絶縁被覆７を形成したヒータ線１。
ヒータ線１は、これら以外にも様々な構成のものが想定できる。また、芯材３と導体素線５ａを撚り合せたものによってヒータ線１を構成することもできる。ヒータ線１でなく、センサ線としたときも同様である。
芯材３としては、例えば、ガラス繊維等の無機繊維や、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル繊維、脂肪族ポリアミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維等の有機繊維のモノフィラメント、マルチフィラメント、スパン、或いはそれらの繊維材料、若しくは、それらの繊維材料を構成する有機高分子材料を芯材とし、その周上に熱可塑性の有機高分子材料が被覆された構成を有する繊維などが挙げられる。又、熱収縮性及び熱溶融性を有する芯材３を使用した場合、導体素線５ａが断線して異常加熱すると、芯材３が溶融して切断されるとともに収縮する。芯材３が収縮すると、芯材３に巻装された導体素線５ａは芯材３の動作に追従するため、断線した導体素線５ａの端部同士が分離する。そのため、断線した導体素線５ａのそれぞれの端部が、接したり離れたりすることを繰り返さなくなる。また、断線した導体素線５ａのそれぞれの端部が点接触のようなわずかな接触面積で接することがなくなる。すると、異常発熱が防止される。又、導体素線５ａが絶縁被膜５ｂにより絶縁されている場合、芯材３が絶縁材料で形成されている必要はない。例えば、芯材３として、ステンレス鋼線やチタン合金線等を使用できる。しかし、導体素線５ａが断線する可能性があるので、芯材３は絶縁材料で形成される方が良い。
導体素線５ａとしては、従来公知のものを使用することができ、例えば、銅線、銅合金線、ニッケル線、鉄線、アルミニウム線、ニッケル－クロム合金線、鉄－クロム合金線、などが挙げられ、銅合金線としては、例えば、錫－銅合金線、銅－ニッケル合金線、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などが挙げられる。このうち、コストと特性のバランスの点から、銅線又は銅合金線を使用することが好ましい。これら銅線又は銅合金線には軟質のものと硬質のものがあるが、耐屈曲性の観点から、軟質のものよりも硬質のものの方が特に好ましい。尚、硬質銅線や硬質銅合金線とは、線引き加工等の冷間加工によって個々の金属結晶粒が加工方向に長く引き伸ばされ繊維状組織となったものである。このような硬質銅線や硬質銅合金線は、再結晶温度以上で加熱すると、金属結晶内に生じた加工歪みが解消されるとともに、新たな金属結晶の基点となる結晶核が出現し始める。この結晶核が発達して、順次旧結晶粒と置換される再結晶が起き、更に結晶粒が成長した状態となる。軟質銅線や軟質銅合金線はこのような結晶粒が成長した状態のものである。この軟質銅線や軟質銅合金線は、硬質銅線や硬質銅合金線と比べて伸びや電気抵抗値は高いものの引張強さが低い性質となるため、耐屈曲性は硬質銅線や硬質銅合金線と比べて低くなる。このように、硬質銅線や硬質銅合金線は、熱処理によって耐屈曲性が低い軟質銅線や軟質銅合金線になるため、できるだけ熱履歴の少ない加工を行うことが好ましい。尚、硬質銅線はＪＩＳ－Ｃ３１０１（１９９４）、軟質銅線はＪＩＳ－Ｃ３１０２（１９８４）においても定義がなされており、外径０．１０～０．２６ｍｍでは伸び１５％以上、外径０．２９～０．７０ｍｍでは伸び２０％以上、外径０．８０～１．８ｍｍでは伸び２５％以上、外径２．０～７．０ｍｍでは伸び３０％以上のものが軟質銅線とされる。また、銅線には錫メッキが施されているものも含まれる。錫メッキ硬質銅線はＪＩＳ－Ｃ３１５１（１９９４）、錫メッキ軟質銅線はＪＩＳ－Ｃ３１５２（１９８４）にて定義がなされている。又、導体素線５ａの断面形状についても種々のものが使用でき、通常使用される断面円形のものに限られず、いわゆる平角線と称されるものを使用しても良い。
線状体として、温度検知のセンサ線とする場合、導体素線３５ａとしては、温度変化による抵抗値変化が大きい材料が好ましい。例えば、銅線、銅合金線、ニッケル線、鉄線、アルミニウム線、ニッケル－クロム合金線、銅－ニッケル合金、鉄－クロム合金などの各種金属線、炭素繊維線、導電性樹脂線などが挙げられる。これらの中でも、正特性温度係数を有するものが好ましい。特に係数が大きいニッケル線、プラチナ線が好ましく使用できる。正特性温度係数を有するものであると、温度が上昇するに従い抵抗値が大きくなることになるため、抵抗値が大きくなると異常温度と判断され、通電を停止する制御の方式になる。従って、万が一、導体素線３５ａが断線したときには、抵抗値が∞になることから、異常温度が発生したときと同様、通電を停止することになる。これは、安全装置としてみたときに非常に信頼度の高い方式である。
芯材３に導体素線５ａを巻装する場合は、上記した導体素線５ａの材料の中でも、巻付けたときのスプリングバックする量が小さいものが好ましい。例えば、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などは、抗張力性に優れ引張強度や屈曲強度には優れるものの、巻付けたときスプリングバックし易い。そのため、芯材３に巻装する際に、導体素線５ａの浮きや、過度の巻付けテンションによる導体素線５ａの破断が生じ易く、又加工後には撚り癖が生じ易いため好ましくない。特に、導体素線５ａに絶縁被膜５ｂが被覆される形態とした場合は、この絶縁被膜５ｂによる復元力も加わることになる。そのため、導体素線５ａの復元率が小さいものを選定し、絶縁被膜５ｂによる復元力をカバーすることが重要となる。
導体素線５ａに被覆される絶縁被膜５ｂは、上記実施の形態のように、内層５ｃと外層５ｄの２層によって形成されても良いし、３層以上の複数層によって形成されても良いし、単層であっても良い。複数層とする場合、内層を構成する材料の熱分解温度は、外層を構成する材料の融点または熱分解温度の内の低い方より低いことが好ましい。ここで、内層とは、導体素線５ａ上に形成される層である。また、外層とは、この内層より外側であればよいので、外層のさらに外側に他の外層を形成したり、内層と外層の間に他の中間層を形成したりすることも可能である。
絶縁被膜５ｂの材料は、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステルナイロン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂など種々の材料が挙げられる。これらの材料は、複数種類を組み合わせて使用しても良いし、難燃剤や老化防止剤などの公知の添加剤を種々配合しても良い。これらの樹脂の中から材料を組み合わせて、内層を構成する材料の熱分解温度が、外層を構成する材料の融点または熱分解温度の内の低い方より、低くなる材料にする。内層の材料は、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール等を選択できる。特に、内層の材料が、熱硬化性樹脂であり、外層を構成する材料が、熱硬化性樹脂であることが好ましい。ここで熱硬化性樹脂には、架橋性材料も含まれる。コード状ヒータとしての発熱特性や、半田付け等の端末加工の容易さの観点から、内層の材料は、ポリウレタン樹脂またはポリエステル樹脂であり、外層の材料は、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂またはシリコーン樹脂の何れかであることが好ましい。特に、内層の材料が、ポリウレタン樹脂であり、外層の材料が、ポリアミドイミド樹脂であることが好ましい。このポリウレタン樹脂は、例えばイミド含有ポリウレタン等、種々の変性や配合をしているようなものであっても良い。
また、絶縁被膜５ｂの厚さは、導体素線５ａの直径の３～３０％であることが好ましい。３％未満であると、十分な耐電圧特性が得られず、導体素線５ａを個別に被覆する意味がなくなる可能性がある。また、３０％を超えると、接続端子を圧着する際に絶縁被膜５ｂの除去が困難となるとともに、ヒータ線が無駄に太くなってしまうことになる。
上記導体素線５ａを引き揃え又は撚り合せて芯材３上に巻装する際には、撚り合せるよりも、引き揃えた方が好ましい。これは、ヒータ線の径が細くなるとともに、表面も平滑になるためである。又、引き揃え又は撚り合わせの他に、芯材３上に導体素線５ａを編組することも考えられる。
本発明によるヒータ線１として、導体素線５ａの外周に絶縁被覆７が形成されているものも考えられる（例えば、図１３参照）。この絶縁被覆７により、万が一、導体素線５ａが断線した場合にも、他の部材への通電が絶縁されるとともに、スパークが発生した場合も高温の発熱を断熱することになる。絶縁被覆７を形成する場合は、押出成形等によって行っても良いし、予めチューブ状に成形した絶縁被覆７を被せても良く、形成の方法には特に限定はない。押出成形によって絶縁被覆７を形成すると、導体素線５ａの位置が固定されるため、位置ズレによる導体素線５ａの摩擦や屈曲を防止できることから、耐屈曲性が向上されるため好ましい。絶縁被覆７を構成する材料としても、ヒータ線の使用形態や使用環境などによって適宜設計すれば良く、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、芳香族ポリアミド系樹脂、脂肪族ポリアミド系樹脂、塩化ビニル樹脂、変性ノリル樹脂（ポリフェニレンオキサイド樹脂）、ナイロン樹脂、ポリスチレン樹脂、フッ素樹脂、合成ゴム、フッ素ゴム、エチレン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー等、種々のものが挙げられる。特に、難燃性を有する高分子組成物が好ましく使用される。ここでの難燃性を有する高分子組成物とは、ＪＩＳ－Ｋ７２０１（１９９９年）燃焼性試験における酸素指数が２１以上のものを示す。酸素指数が２６以上のものは特に好ましい。このような難燃性を得るため、上記した絶縁被覆７を構成する材料に適宜難燃材等を配合してもよい。難燃剤としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の金属水和物、酸化アンチモン、メラミン化合物、リン系化合物、塩素系難燃剤、臭素系難燃剤などが挙げられる。これらの難燃剤には公知の方法で適宜表面処理を施しても良い。
ヒータ線１の外周に熱融着部９を形成することにより、加熱加圧によりヒータ線１を基材１１に熱融着することができる。絶縁被覆７を形成した場合、この絶縁被覆７の外周に熱融着部９が形成される。熱融着部９を構成する材料は、上記の絶縁被覆７を構成する材料と同様のものを使用することができる。これらの中でも、基材との接着性に優れるオレフィン系樹脂が好ましい。オレフィン系樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン－α－オレフィン共重合体、エチレン－不飽和エステル共重合体などが挙げられる。これらの中でも特に、エチレン－不飽和エステル共重合体が好ましい。エチレン－不飽和エステル共重合体は、分子内に酸素を有する分子構造であるため、ポリエチレンのような炭素と水素のみの分子構造をしている樹脂と比較して燃焼熱が小さくなり、その結果、燃焼の抑制につながることとなる。又、元々の接着性が高いため基材との接着性も良好である上、無機粉末等を配合した際の接着性の低下が少ないため、種々の難燃剤を配合するのに好適である。エチレン－不飽和エステル共重合体としては、例えば、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－（メタ）アクリル酸メチル共重合体、エチレン－（メタ）アクリル酸エチル共重合体、エチレン－（メタ）アクリル酸ブチル共重合体などが挙げられ、これらの単独又は２種以上の混合物であってもよい。ここで「（メタ）アクリル酸」とは、アクリル酸とメタクリル酸の両方を表すものである。これらの内から任意に選択すれば良いが、上記した絶縁被膜５ｂを構成する材料の分解開始温度以下又は融点以下の温度で溶融する材料である方が良い。又、基材１１との接着性に優れる材料として、ポリエステル系熱可塑性エラストマーが挙げられる。ポリエステル系熱可塑性エラストマーとしては、ポリエステル－ポリエステル型、ポリエステル－ポリエーテル型のものがあるが、ポリエステル－ポリエーテル型の方が高い接着性を有するため好ましい。尚、ヒータ線１と基材１１を熱融着する場合、ヒータ線１と基材１１との接着強度は非常に重要なものである。この接着強度が充分でないと、使用していくうちに基材１１からヒータ線１が離脱してしまい、それにより、ヒータ線１には予期せぬ屈曲が加わることになるため、導体素線５ａが断線する可能性が高くなる。導体素線５ａが断線すると、ヒータとしての役を果たさなくなるだけでなく、チャタリングによりスパークに至るおそれもある。
絶縁被覆７を形成する場合、絶縁被覆７の融点は、熱融着部９の融点よりも高いことが求められる。これにより、加熱加圧等により熱融着部９を融着させる際にも、絶縁被覆７の形状が略変形せず、充分な絶縁性能を維持することができる。絶縁被覆７の融点としては、２１５℃～２５０℃であることが好ましく、熱融着部９の融点としては、１００℃～１８５℃であることが好ましい。また、導体素線５ａに絶縁被膜５ｂを形成する場合は、絶縁被覆７の融点は、絶縁被膜５ｂの融点よりも低いことが好ましい。
また、絶縁被覆７を構成する材料と、熱融着部９を構成する材料は、同系の高分子材料であることが好ましい。ここで、同系の高分子材料とは、それぞれが、共通の主鎖構造を有している高分子材料、共通の官能基を有している高分子材料、分子量のみ異なる高分子材料、共通のモノマー単位を有している共重合体、共通の高分子材料を配合している混合物、などが該当する。このようなものであれば、絶縁被覆７と熱融着部９の相互が充分に接着するため、ヒータ線が基材から脱離することを防ぐことができる。
導体素線５ａの外周には、絶縁被覆７と熱融着部９の２層だけでなく、他の層を適宜形成してもよい。又、絶縁被覆７や熱融着部９は、長さ方向に連続して形成することに限定されず、例えば、ヒータ線１の長さ方向に沿って直線状やスパイラル線状に形成する、ドット模様に形成する、断続的に形成するなどの態様が考えられる。但し、接着強度の観点から、絶縁被覆７及び熱融着部９は、長さ方向に連続して形成することが好ましい。
また、上記のようにして得られたヒータ線１は、自己径の６倍の曲率半径で９０度ずつの屈曲を行う屈曲性試験において、導体素線が少なくとも１本切れるまでの屈曲回数が２万回以上であることが好ましい。
基材１１についても、発泡ポリウレタン樹脂に限定されるものではなく、例えば、他の材質からなる発泡樹脂シート、発泡ゴムシートなど種々の高分子発泡体が考えられる。特に空隙を有するもので、伸縮性に優れるものが好ましく、表面にヒータ線の凹凸が現れないように硬度を調節したものが好ましい。また、硬度を調節するには、発泡率を調整する、気泡の状態を独立気泡または連続気泡にする、目的に応じた硬度の材料を使用するなどの方法がある。材料としては、ポリウレタン樹脂、クロロプレンゴム、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、ネオプレンゴム、ジエン系ゴム、ニトリルゴム、天然ゴム、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂、エチレン－酢酸ビニル共重合体など、種々の樹脂、ゴム、熱可塑性エラストマーなどから選択すれば良い。基材１１としては、その他にも、例えば、不織布、織布、紙、アルミ箔、マイカ板、樹脂シート、延伸多孔質体等、種々のものが使用できる。基材１１としては、難燃性のものが好ましく、難燃性繊維や難燃剤を適宜混合したものが好ましく使用される。また、複数の基材１１を積層する等して使用することもでき、この場合は、それぞれの基材１１で異なる材料や異なる気孔率等のものを使用しても良い。
縫糸については、種々の公知の糸材料を使用することができる。例えば、ガラス繊維等の無機繊維や、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル繊維、脂肪族ポリアミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維等、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ乳酸繊維、フッ素樹脂繊維等の有機繊維のモノフィラメント、マルチフィラメント、スパン、或いはそれらの繊維材料、若しくは、それらの繊維材料を構成する有機高分子材料を芯材とし、その周上に熱可塑性の有機高分子材料が被覆された構成を有する繊維などが挙げられる。加熱加圧による線状体の融着を行う際に、縫糸が併せて溶融して縫糸痕を形成するものでも良いし、縫糸が溶融せずに残存するものでもよい。縫糸が溶融する場合は、縫糸痕による線状体と基材との融着が期待でき、縫糸が残存する場合は、縫糸による線状体と基材との固定が期待できる。また、縫い方にも特に制限はない。縫合用ミシンによって縫製する場合、上糸２３と下糸２５で異なる材料としても良いし、同じ材料としても良い。例えば、加熱加圧による線状体の融着の際に上糸２３のみが溶融するようにすることが考えられる。この場合、下糸２５は残存することになるが、上糸２３は溶融しているため、下糸２５を除去することも可能である。縫糸による縫合ピッチについては、縫製の工程の後に加熱加圧による融着の工程があることから、仮固定程度の強度で固定がされていれば良いため、特に限定はない。縫合ピッチが小さくなるほど固定の強度は高くなるが、一方で、生産速度が低下するため、線状体のパターン形状が維持できる最低限の縫合ピッチで縫製すればよい。また、縫合ピッチは場所ごとに変化させても良い。線状体を蛇行形状等のパターン形状で配設する場合、蛇行形状がずれないように、蛇行の曲線部分のみを小さい縫合ピッチとすることも考えられる。
また、ヒータ線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、他の態様によりヒータ線１を基材１１に固定しても良い。例えば、通常の使用よりも高い温度になるよう、ヒータ線１に通電して加熱させ、その熱で熱融着部９を溶融させて基材１１と接着・固定する態様、誘導加熱によって導体素線５ａを加熱させ、その熱で熱融着部９を溶融させて基材１１と接着・固定する態様、温風により熱融着材からなる熱融着部９を溶融させて接着・固定する態様、加熱しながら一対の基材１１で挟持固定する態様などが考えられる。また、基材１１を加熱加圧する際には、プレス熱板１７のみでなくホットプレス治具１５についても加熱しても良い。この際、プレス熱板１７とホットプレス治具１５の温度を異なるものとして、基材１１の圧縮率を変え、即ち気孔率を変化させることも考えられる。
また、接着層としては、例えば、高分子アクリル系粘着剤からなりテープ基材を使用しない接着層や、ポリプロピレンフィルムの両面に接着剤を形成してなる接着層など種々のもの使用できる。それ単独でＦＭＶＳＳ Ｎｏ．３０２自動車内装材料の燃焼試験に合格するような難燃性を有するものであれば、面状ユニットの難燃性が向上し好ましい。また、面状ユニットの伸縮性を損なわないために、粘着剤のみからなる接着層であることが好ましい。
本発明による面状ユニット２１の用途として、上記図１６で示したようなステアリングホイールの他にも種々の用途に使用することができる。例えば、上記構成をなす面状ユニット２１は、図１７に示すような状態で、車両用座席８１内に埋め込まれて配置されることが考えられる。図１７における面状ユニット２１は、表皮カバー８３または座席パット８５に貼り付けられ、表皮カバー８３と座席パット８５の間に配置されている。ここで、面状ユニット２１は、線状体をヒータ線としたヒータユニットであり、座席の暖房装置として使用されることになる。また、線状体を静電容量センサ線としたセンサユニットとし、着座状態の検知をすることも考えられる。
以上詳述したように本発明によれば、使用者がステアリング操作の際に違和感を覚えることのないようにすることができる。このような面状ユニットは、例えば、自動車、船舶、各種輸送用車両、各種農耕用車両、各種土木建設用重機などに使用されるステアリングホイールや座席に使用され、ステアリングホイール部や座席を暖めるためのヒータユニットとして、ステアリングホイールや座席の温度検知をするための温度センサユニットとして、或いは、ステアリングホイールの恥状態は座席の着座状態を検知するための静電容量センサユニットとして好適に使用することができる。また、本発明による面状ユニットは、線状体部分の凹凸がなく平坦なものであることを活かし、ステアリングホイールや座席のみでなく、他の用途に活用することができる。例えば、電気毛布、電気カーペット、暖房便座、防曇鏡用ヒータ、加熱調理器具、床暖房用ヒータ、被服用ヒータ、各種の平面状温度検知器、静電容量検知器等に応用することも考えられる。
この出願は、２０２２年４月２１日に出願された日本出願特願２０２２－７０００５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１ ヒータ線（線状体）
３ 芯材
５ａ 導体素線
５ｂ 絶縁被膜
９ 熱融着部
１１ 基材
２１ 面状ユニット
２３ 上糸（縫糸）
２５ 下糸（縫糸）
３１ 線状体
３３ 芯材
３５ａ 導体素線
３５ｂ 絶縁被膜
３９ 熱融着部
７１ ステアリングホイール
７７ ホイール芯材
７８ 被覆材
８１ 車両用座席
８３ 表皮カバー
８５ 座席パット
３ 芯材
５ａ 導体素線
５ｂ 絶縁被膜
９ 熱融着部
１１ 基材
２１ 面状ユニット
２３ 上糸（縫糸）
２５ 下糸（縫糸）
３１ 線状体
３３ 芯材
３５ａ 導体素線
３５ｂ 絶縁被膜
３９ 熱融着部
７１ ステアリングホイール
７７ ホイール芯材
７８ 被覆材
８１ 車両用座席
８３ 表皮カバー
８５ 座席パット
Claims (7)
- 基材と、該基材上に配設される線状体とからなり、該線状体がヒータ線またはセンサ線の何れかまたは両方である面状ユニットであって、
上記線状体の最外層に熱融着部が形成されており、
上記線状体と上記基材とを連結する縫糸を有し、
上記線状体の熱融着部に、上記縫糸が食い込んでいる面状ユニット。 - 上記基材における上記線状体が配設される箇所の厚さが、該線状体の形状に沿うように薄くなっているとともに、上記線状体の熱融着部に上記縫糸が食い込んでおり、概ね平坦な形状となっている請求項１に記載の面状ユニット。
- 基材と、該基材上に配設される線状体とからなり、該線状体がヒータ線またはセンサ線の何れかまたは両方である面状ユニットであって、
上記線状体の最外層に熱融着部が形成されており、
上記線状体と上記基材とを連結する縫糸が溶融してなる縫糸痕を有し、
上記線状体の熱融着部と上記縫糸痕とが平坦化されている面状ユニット。 - 上記基材における上記線状体が配設される箇所の厚さが、該線状体の形状に沿うように薄くなっているとともに、上記線状体の熱融着部と上記縫糸痕が平坦化されており、概ね平坦な形状となっている請求項３に記載の面状ユニット。
- 請求項１～請求項４いずれか１項に記載の面状ユニットと、ホイール芯材と、被覆材とからなり、上記ホイール芯材と上記被覆材の間に上記面状ユニットが設置されるステアリングホイール。
- 最外層に熱融着部が形成された線状体を縫糸によって基材上に固定する工程と、
上記基材及び上記線状体を加熱加圧して、上記基材における上記線状体が配設される箇所の厚さを線状体の形状に沿うように薄くするとともに、上記線状体の熱融着部に上記縫糸を食い込ませ、概ね平坦な形状とし、且つ、上記熱融着部により上記基材と上記線状体とを固定する工程と、を有し、
上記線状体がヒータ線またはセンサ線の何れかまたは両方である面状ユニットの製造方法。 - 最外層に熱融着部が形成された線状体を縫糸によって基材上に固定する工程と、
上記基材及び上記線状体を加熱加圧して、上記基材における上記線状体が配設される箇所の厚さを線状体の形状に沿うように薄くするとともに、上記縫糸と上記熱融着部と溶融させ、上記縫糸が溶融してなる縫糸痕と上記熱融着部とを平坦化して、概ね平坦な形状とし、且つ、上記熱融着部により上記基材と上記線状体とを固定する工程と、を有し、
上記線状体がヒータ線またはセンサ線の何れかまたは両方である面状ユニットの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022070005A JP2023160011A (ja) | 2022-04-21 | 2022-04-21 | 線状体を備えた面状ユニット及びその応用品 |
| JP2022-070005 | 2022-04-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023204022A1 true WO2023204022A1 (ja) | 2023-10-26 |
Family
ID=88419794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/014020 WO2023204022A1 (ja) | 2022-04-21 | 2023-04-05 | 面状ユニット、ステアリングホイール及び面状ユニットの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2023160011A (ja) |
| WO (1) | WO2023204022A1 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002270338A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 着座センサー付き面状発熱体 |
| JP2005285602A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 面状発熱体 |
| JP2007200866A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 面状発熱体 |
| JP2019129112A (ja) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | 株式会社クラベ | ヒータユニット及びステアリングホイール |
-
2022
- 2022-04-21 JP JP2022070005A patent/JP2023160011A/ja active Pending
-
2023
- 2023-04-05 WO PCT/JP2023/014020 patent/WO2023204022A1/ja unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002270338A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 着座センサー付き面状発熱体 |
| JP2005285602A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 面状発熱体 |
| JP2007200866A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 面状発熱体 |
| JP2019129112A (ja) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | 株式会社クラベ | ヒータユニット及びステアリングホイール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023160011A (ja) | 2023-11-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6468701B2 (ja) | ヒータユニット及びステアリングホイール | |
| JP7360942B2 (ja) | コード状ヒータ、面状ヒータおよび面状ヒータの製造方法 | |
| WO2011001953A1 (ja) | コード状ヒータと面状ヒータ | |
| KR20150080548A (ko) | 코드 형상 히터와 면 형상 히터 | |
| JP6351999B2 (ja) | ヒータユニット及びシート | |
| JP2011181316A (ja) | ヒータユニット | |
| JP2013020951A (ja) | コード状ヒータと面状ヒータ | |
| WO2023204022A1 (ja) | 面状ユニット、ステアリングホイール及び面状ユニットの製造方法 | |
| WO2024142835A1 (ja) | 線状体を備えた面状ユニット、ステアリングホイール及び面状ユニットの製造方法 | |
| JP6636825B2 (ja) | ヒータユニット及び車両用シート | |
| JP2019129112A (ja) | ヒータユニット及びステアリングホイール | |
| WO2022054701A1 (ja) | コード状ヒータと面状ヒータ | |
| JP7210299B2 (ja) | 面状ヒータ | |
| JP2024068100A (ja) | 面状ユニット | |
| JP6101480B2 (ja) | ヒータユニット | |
| JP6602071B2 (ja) | ヒータユニット及びステアリングホイール | |
| WO2023162409A1 (ja) | コード状ヒータと面状ヒータ | |
| JP6512816B2 (ja) | ヒータユニット及びステアリングホイール | |
| JP2023015829A (ja) | ヒータユニット及び車両用シート | |
| JP2023122598A (ja) | コード状ヒータと面状ヒータ | |
| JP2024121895A (ja) | コード状ヒータと面状ヒータ | |
| JP2024075526A (ja) | コード状ヒータと面状ヒータ | |
| JP2022108228A (ja) | ヒータユニット及び車両用シート | |
| JP2022108229A (ja) | ヒータユニット及び車両用シート | |
| KR20240152293A (ko) | 코드형상 히터와 면형상 히터 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 23791673 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |