(57)【要約】【課題】発熱ムラが生じることを抑制する。【解決手段】ヒータ１０は、絶縁性の材料を用いてシート状に形成された基材１２と、導電性の材料を用いて基材１２上に形成され、基材１２の一方側から他方側へ通電されることで発熱する導電部１４と、を備えている。基材１２は、通電方向と直交する方向への幅寸法が互いに異なる寸法に設定された部分を有しており、基材１２の幅寸法が広い部分における導電部１４どうしの幅方向への間隔が、幅寸法が狭い部分における導電部１４どうしの幅方向への間隔よりも広く設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の材料を用いて形成され、一方側から他方側へ通電されることで発熱する導電部を備え、
前記導電部は、通電方向と直交する方向への幅寸法が互いに異なる寸法に設定された部分を有しており、
前記導電部の幅寸法が広い部分における前記導電部の幅方向へ配置密度が、幅寸法が狭い部分における前記導電部の配置密度よりも小さく設定されたヒータ。
【請求項２】
導電性の材料を用いて形成され、一方側から他方側へ通電されることで発熱する導電部を備え、
前記導電部は、通電方向と直交する方向に沿って切断した断面視で環状に湾曲されており、
環状に湾曲された前記導電部の周方向端部側における前記導電部の周方向への配置密度が、周方向中央部における前記導電部の周方向への配置密度よりも小さく設定されたヒータ。
【請求項３】
前記導電部の幅方向又は周方向における断面積が、均一に設定された請求項１又は請求項２記載のヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、導電性ペーストが合成樹脂シートに接着されることにより製造された発熱樹脂シート（ヒータ）が開示されている。この文献に記載された発熱樹脂シートは、建物の窓ガラス等に使用可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１１７２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両のステアリングホイールや車両用シート等の乗員が触れる部分に設けられるヒータでは、当該ヒータが設けられた部分において発熱ムラが生じることを抑制できることが望ましい。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、発熱ムラが生じることを抑制できるヒータを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様のヒータは、導電性の材料を用いて形成され、一方側から他方側へ通電されることで発熱する導電部を備え、前記導電部は、通電方向と直交する方向への幅寸法が互いに異なる寸法に設定された部分を有しており、前記導電部の幅寸法が広い部分における前記導電部の幅方向へ配置密度が、幅寸法が狭い部分における前記導電部の配置密度よりも小さく設定されている。
【０００７】
本発明の第２の態様のヒータは、導電性の材料を用いて形成され、一方側から他方側へ通電されることで発熱する導電部を備え、前記導電部は、通電方向と直交する方向に沿って切断した断面視で環状に湾曲されており、環状に湾曲された前記導電部の周方向端部側における前記導電部の周方向への配置密度が、周方向中央部における前記導電部の周方向への配置密度よりも小さく設定されている。
【０００８】
本発明の第３の態様のヒータは、第１の態様又は第２の態様のヒータにおいて、前記導電部の幅方向又は周方向における断面積が、均一に設定されている。
【発明の効果】
【０００９】
第１の態様のヒータによれば、導電部に通電されると、導電部が発熱する。ここで、導電部は、通電方向と直交する方向への幅寸法が互いに異なる寸法に設定された部分を有している。そして、導電部の幅寸法が広い部分における導電部の幅方向へ配置密度が、幅寸法が狭い部分における導電部の配置密度よりも小さく設定されている。これにより、導電部の幅寸法が狭い部分における電気抵抗が、導電部の幅寸法が広い部分における電気抵抗に対して増加することが抑制される。その結果、導電部の幅寸法が狭い部分における過剰な発熱が抑制されて、ヒータの各部に発熱ムラが生じることを抑制することができる。
【００１０】
第２の態様のヒータによれば、導電部に通電されると、導電部が発熱する。ここで、導電部は、通電方向と直交する方向に沿って切断した断面視で環状に湾曲される。そして、環状に湾曲された導電部の周方向端部側における導電部の周方向への配置密度が、周方向中央部における導電部の周方向への配置密度よりも小さく設定されている。当該構成では、周方向中央部において導電部の径方向への寸法が小さくされたとしても、導電部の周方向端部側における断面積と導電部の周方向中央部における断面積とが大きく異なることを抑制することができる。これにより、ヒータの各部に発熱ムラが生じることを抑制することができる。
【００１１】
第３の態様のヒータによれば、導電部の幅方向又は周方向における断面積が、均一に設定されている。これにより、導電部の電気抵抗を導電部の通電方向又は周方向において均一にすることができる。その結果、導電部を通電方向又は周方向において均一に発熱させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係るヒータを示す平面図である。
【図２Ａ】図１に示された２Ａ線で囲まれた範囲を拡大して示す拡大平面図である。
【図２Ｂ】図１に示された２Ｂ線で囲まれた範囲を拡大して示す拡大平面図である。
【図３】第２実施形態に係るヒータを示す平面図である。
【図４】第２実施形態に係るヒータをパイプ材に取付ける工程を模式的に示す模式図である。
【図５】第２実施形態に係るヒータをパイプ材に取付ける工程を模式的に示す断面図である。
【図６】第２実施形態に係るヒータがパイプ材に取付けられた状態を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態に係るヒータ１０）
図１〜図２Ｂを用いて、本発明の第１実施形態に係るヒータ１０について説明する。
【００１４】
図１に示されるように本実施形態のヒータ１０は、車両用シートのシートヒータ等に用いられる薄型ヒータである。このヒータ１０は、絶縁性の材料を用いてシート状に形成された基材１２と、導電性の材料を用いて基材１２上に形成された導電部１４と、を含んで構成されている。
【００１５】
基材１２は、一例として柔軟性及び伸縮性に優れたゴム材や発泡材を用いて形成されており、この基材１２は、一方向（矢印Ａ方向）を長手方向とする帯状に形成されている。また、基材１２の長手方向の中央部は、長手方向両側部分に対して当該基材１２の長手方向と直交する方向である幅方向への寸法Ｗ１が狭まった幅狭部１２Ａとされている。なお、基材１２の長手方向両側部分を幅狭部１２Ａよりも幅方向への寸法Ｗ２が大きく設定された幅広部１２Ｂというものとする。
【００１６】
導電部１４は、一例として導電フィラーには銀、バインダにはシリコンが用いられた導電インク（導電ペースト）である。そして、導電インク（導電部１４）の基材１２への塗布の方法は、例えばスクリーン印刷である。また、基材１２上の導電インク（導電部１４）は、絶縁性のオーバーコート材で覆われている。
【００１７】
詳述すると、導電部１４は、基材１２の長手方向一方側から他方側にかけてのほぼ全面に設けられている。図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、この導電部１４は、基材１２の厚み方向からみて網目状に形成されている。そして、本実施形態では、基材１２の幅広部１２Ｂにおける導電部１４どうしの幅方向への間隔Ｄ２（最大間隔）が、幅狭部１２Ａにおける導電部１４どうしの幅方向への間隔Ｄ１（最大間隔）よりも広く設定されており、
幅広部１２Ｂにおける導電部１４の幅方向への配置密度（単位長さ当たりの配置長さ）が、幅狭部１２Ａにおける導電部１４の幅方向への配置密度が（単位長さ当たりの配置長さ）よりも小さく設定されている。これに加えて、本実施形態では、基材１２の幅広部１２Ｂにおける導電部１４の断面積（基材１２の長手方向と直交する方向に沿って切断した断面積）と、幅狭部１２Ａにおける導電部１４の断面積（基材１２の長手方向と直交する方向に沿って切断した断面積）と、が同じ断面積に設定されている。これにより、基材１２の幅広部１２Ｂの単位長さ（基材１２の長手方向への長さ）当たりの電気抵抗が、基材１２の幅狭部１２Ａの単位長さ（基材１２の長手方向への長さ）当たりの電気抵抗と同じ電気抵抗となっている。
【００１８】
また、基材１２の長手方向一方側の端部及び他方側の端部には、車両等に設けられたハーネスが接続されると共に導電部１４と電気的に接続された接続部１６、１８がそれぞれ設けられている。これにより、導電部１４への通電方向（矢印Ａ方向）と基材１２の長手方向とが一致している。なお、接続部１６、１８と導電部１４とは、一例として、圧接（挟込み、かしめ、縫製等）、接着（導電性接着剤等）、溶接（はんだ付け、パルスヒート等）によって接続すればよい。
【００１９】
（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００２０】
図１〜図２Ｂに示された本実施形態のヒータ１０は、基材１２が取付対象（一例として車両用シートを構成する部材）に面接合されることで取付対象に取付けられる。そして、接続部１６、１８間に電圧が印加されて、基材１２上に設けられた導電部１４に通電されると、導電部１４が発熱する。これにより、ヒータ１０が取付けられた部分が温められる。
【００２１】
ここで、本実施形態のヒータ１０では、基材１２は、通電方向と直交する方向への幅寸法が互いに異なる寸法に設定された幅広部１２Ｂと幅狭部１２Ａとを有している。そして、基材１２の幅広部１２Ｂにおける導電部１４どうしの幅方向への間隔Ｄ２が、幅狭部１２Ａにおける導電部１４どうしの幅方向への間隔Ｄ１よりも広く設定されている。これにより、基材１２の幅狭部１２Ａにおける導電部１４の電気抵抗が、幅広部１２Ｂにおける導電部１４の電気抵抗に対して増加することが抑制される。その結果、基材１２の幅狭部１２Ａにおける導電部１４の過剰な発熱が抑制されて、ヒータ１０の各部に発熱ムラが生じることを抑制することができる。
【００２２】
これに加えて、本実施形態のヒータ１０では、基材１２の幅広部１２Ｂにおける導電部１４の断面積と、幅狭部１２Ａにおける導電部１４の断面積と、が同じ断面積に設定されている。これにより、基材１２の幅広部１２Ｂの単位長さ当たりの電気抵抗と、基材１２の幅狭部１２Ａの単位長さ当たりの電気抵抗と、を同じ電気抵抗にすることができる。その結果、本実施形態では、ヒータ１０において基材１２の幅広部１２Ｂに対応する部分と幅狭部１２Ａに対応する部分とを均一に発熱させることができる。
【００２３】
（第２実施形態に係るヒータ２０）
図３〜図６を用いて、本発明の第２実施形態に係るヒータ２０について説明する。なお、本実施形態のヒータ２０において前述の第１実施形態に係るヒータ１０を構成する部材及び部分と対応する部材及び部分には、第１実施形態に係るヒータ１０を構成する部材及び部分と同一の符号を付してその説明を省略することがある。
【００２４】
図３に示されるように、本実施形態のヒータ２０は、幅方向への寸法Ｗ３が一定の帯状に形成された基材１２上に導電部１４が形成されることによって形成されている。なお、導電部１４は、第１実施形態に係るヒータ１０と同様に網目状に形成されている。
【００２５】
ここで、図４に示されるように、本実施形態のヒータ２０は、最外周の曲率半径がＲとされたパイプ状の部材２２（一例として車両のステアリングホイールの一部）に取付けられる。そして、ヒータ２０がパイプ状の部材２２に取付けられた状態で、ヒータ２０が均一に発熱するように、導電部１４のパターンが調節されている。
【００２６】
具体的には、図３及び図４に示されるように、本実施形態のヒータ２０は、基材１２の幅方向の中心線Ｌがパイプ状の部材２２の最外周部に沿って配置された状態でパイプ状の部材２２に取付けられる。そのため、図５及び図６に示されるように、ヒータ２０をパイプ状の部材２２に取付けた状態では、基材１２はパイプ状の部材２２の最外周部において最も引伸ばされることになる。これにより、引伸ばされた基材１２の厚みは、ヒータ２０のパイプ状の部材２２への取付前に比べて薄くなると共に、基材１２において厚みが薄くなった部分上の導電部１４の厚みも薄くなる。
【００２７】
そこで、本実施形態では、図５に示されるように、ヒータ２０を基材１２の長手方向と直交する方向に沿って切断した断面視で、導電部１４どうしの間隔Ｄ３（基材１２の幅方向への間隔）が、基材１２の中心線Ｌから当該基材１２の幅方向端部側に向かうにつれて広く設定されている。これにより、図６に示されるように、ヒータ２０をパイプ状の部材２２に取付けた状態では、環状に湾曲された基材１２の周方向端部側における導電部１４どうしの周方向への間隔Ｄ３が、周方向中央部における導電部１４どうしの周方向への間隔Ｄ３よりも広く設定されている。
【００２８】
なお、本実施形態では、ヒータ２０の基材１２をパイプ状の部材２２に面接合することで、ヒータ２０をパイプ状の部材２２に取付けているが、本発明はこれに限定されない。例えば、ヒータ２０における導電部１４側の面（オーバーコート側の面）をパイプ状の部材２２に面接合することで、ヒータ２０をパイプ状の部材２２に取付けてもよい。
【００２９】
（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００３０】
以上説明した本実施形態のヒータ２０によれば、基材１２上に設けられた導電部１４に通電されると、導電部１４が発熱する。
【００３１】
ここで、本実施形態のヒータ２０では、当該ヒータ２０がパイプ状の部材２２に取付けられた状態において、基材１２は、通電方向と直交する方向に沿って切断した断面視で環状に湾曲される。そして、環状に湾曲された基材１２の周方向端部側における導電部１４どうしの周方向への間隔Ｄ３が、周方向中央部における導電部どうしの周方向の間隔Ｄ３よりも広く設定されている。当該構成では、基材１２がパイプ状の部材２２に接合されることで、環状に湾曲された基材１２の周方向中央部において導電部１４の断面積が減少したとしても、環状に湾曲された基材１２の周方向端部側における導電部１４の断面積と周方向中央部における導電部の断面積とが大きく異なることを抑制することができる。これにより、ヒータ２０がパイプ状の部材２２に取付けられた状態において、ヒータ２０の各部に発熱ムラが生じることを抑制することができる。
【００３２】
なお、導電部１４のパターンは、第１実施形態に係るヒータ１０及び第２実施形態に係るヒータ２０の導電部１４のパターンに限定されない。ヒータの各部の温度を均一にするために、導電部１４のパターンが密な部分と疎な部分とが設けられていればよい。また、第２実施形態に係るヒータ２０では、通電方向と直交する方向に沿って切断した断面視で導電部１４どうしの周方向への間隔を調節することにより、ヒータ２０の各部の温度を均一にしたが、他の方法によってヒータ２０の各部の温度を均一にしてもよい。一例として、図３に示されるように、基材１２の幅方向の中心線Ｌからパイプ状の部材２２の径方向内側への距離をｘとし、図４に示されるように、パイプ状の部材２２の最外周の曲率半径をＲとし、基材１２においてｘ＝０の位置における導電部の幅をＷ０とする。この場合、ｘの位置における導電部の幅Ｗｘが以下の式（１）を満たすように設定すればよい。なお、πは円周率である。
（数１）
Ｗ０：Ｗｘ＝１：１−（ｘ／Ｒ）    ・・・式（１）
【００３３】
また、本発明のヒータ１０、２０は、車両用シートやステアリングホイールだけではなく、他のあらゆる工業製品に適用することができる。
【００３４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３５】
１０   ヒータ
１２   基材
１４   導電部
２０   ヒータ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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