(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本又は２本以上の繊維糸と、絶縁皮膜を有する４本以上の発熱線とを６ｍｍ以上１２ｍｍ以下のピッチで撚った撚り線を有し、前記撚り線の外周には絶縁外皮が設けられていないヒータ線であって、前記繊維糸の外径が前記発熱線の直径の４倍以上で、前記繊維糸の本数よりも前記発熱線の本数が多く、前記繊維糸が中央又は中央寄りに配置され、前記発熱線が前記繊維糸の周りに配置されている、ことを特徴とするヒータ線。
【請求項２】
１本又は２本以上の繊維糸と、絶縁皮膜を有する４本以上の発熱線とを６ｍｍ以上１２ｍｍ以下のピッチで撚った撚り線を有し、前記撚り線の外周には絶縁外皮が設けられていないヒータ線であって、前記繊維糸の外径が前記発熱線の直径の２倍以下で、前記繊維糸の本数よりも前記発熱線２の本数が多く、前記繊維糸と前記前記発熱線とが分散して配置されている、ことを特徴とするヒータ線。
【請求項３】
前記繊維糸が、外径の異なる２種以上の繊維糸である、請求項１又は２に記載のヒータ線。
【請求項４】
前記繊維糸と前記発熱線との一次撚り線が複数撚られてなる二次撚り線である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒータ線。
【請求項５】
前記撚り線の外周に、さらに１本又は２本以上の繊維糸が設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のヒータ線。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のヒータ線が基材に設けられている、ことを特徴とする座席用ヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の座席用ヒータに用いられ、着座時の異物感を低減した屈曲耐久性のあるヒータ線及び座席用ヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒータ線は、電気カーペット、電気毛布等の暖房製品や、座席用ヒータ、ステアリングヒータ等の車両用暖房部材の発熱源として利用され、それぞれの用途に応じた形態が提案されている。自動車の座席用ヒータとしては、例えば特許文献１には、ａ）複数本の発熱体素線を撚り合わせて発熱体を構成し、その発熱体の上に絶縁外皮を設けたもの、ｂ）リボン状の発熱体素線をポリエステル等の芯体に螺旋状に巻き付け、その上に絶縁外皮を設けたもの、ｃ）複数本の発熱体素線を撚り合わせた発熱体をポリエステル等の芯体に螺旋状に巻き付け、その上に絶縁外皮を設けたもの、ｄ）絶縁被覆した１本又は複数本の発熱体素線で構成した発熱体をポリエステル等の芯体に螺旋状に巻き付け、その上に絶縁外皮を設けたもの、が記載されている。同文献では、引張強度や折り曲げに強い発熱線の提供を目的としている。
【０００３】
特許文献２には、銅銀合金線からなる導体をポリウレタンで被覆した後、超高分子ポリエチレンを押出被覆した６本の被覆線を集合撚りしたシートヒータ用発熱線が提案されている。この技術は、撚り線を繰り返し屈曲すると、被覆線同士の摩擦によってポリウレタン被覆が摩耗し、断線に至るおそれがあるという課題を解決し、機械的強度、可撓性、半田付け性などのシートヒータ用発熱線に要求される他の特性を損なうことなく、屈曲耐久性を向上させることを目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−４７０８７号公報
【特許文献２】特開２００９−１１７０３７号公報
【特許文献３】特開２００７−１３４３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献３に記載のように、車両用の座席に面状発熱体を内蔵した場合、発熱線が着座時に異物感を与えたり、座席の表皮面への浮き出しが指摘されたりして、発熱線により可撓性や柔軟性を持たせる必要があった。この要求に対し、異物感を与えないためパット材を厚くして、このパット材を介して面状発熱体を装着することが提案されていた。しかし、パット材が断熱材となって、座席の表皮面を素早く暖める速熱性を阻害することがあり、逆に速熱性を向上しようとすれば面状発熱体の消費電力を大きくする必要があり、車両のバッテリー容量等による制約が生じた。
【０００６】
また、自動車の座席用ヒータを構成するヒータ線には、高い屈曲耐久性が要求され、さらには低コスト化も要求されている。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、自動車等の座席用ヒータに用いられ、着座時の異物感を低減した高い屈曲耐久性のヒータ線及び座席用ヒータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
＜１＞本発明に係るヒータ線は、１本又は２本以上の繊維糸と、絶縁皮膜を有する４本以上の発熱線とを６ｍｍ以上１２ｍｍ以下のピッチで撚った撚り線を有し、前記撚り線の外周には絶縁外皮が設けられていない、ことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、１本又は２本以上の繊維糸と４本以上の発熱線とを上記範囲のピッチで撚った撚り線からなり、且つ撚り線の外周には絶縁外皮が設けられていないので、柔軟性があり、発熱線だけを撚ってなるヒータ線や発熱線を繊維糸の束（繊維束ともいう。）の外周に横巻きしてなるヒータ線に比べて、着座時や振動時の外力を受けた際に変形し易く、異物感を低減することができる。また、発熱線が絶縁皮膜を有するので、発熱素線同士が直接摩擦するのを防いで発熱線の断線を抑制することができる。また、繊維糸と発熱線とが一緒に撚り合わされているので、発熱線同士の摩擦や絶縁皮膜の摩耗を低減して発熱線の断線を抑制することができる。その結果、このヒータ線は、低コスト化を実現できるシンプルな構成であるとともに、高い屈曲耐久性を示すことができる。
【００１０】
本発明に係るヒータ線において、前記撚り線は、（１）前記繊維糸と前記発熱線との一次撚り線が複数撚られてなる二次撚り線である、（２）前記繊維糸の外径が前記発熱線の直径の４倍以上で、繊維糸の本数よりも発熱線の本数が多い、（３）前記繊維糸の外径が前記発熱線の直径の２倍以下で、前記繊維糸の本数よりも前記発熱線の本数が多い、（４）外径の異なる２種以上の繊維糸を有する、ように構成できる。
【００１１】
これらの発明によれば、撚り線を種々の形態で形成することができる。（１）の撚り線では、繊維糸と発熱線とがペアとなって分散配置された形態となり、（２）の撚り線では、繊維糸が中央で発熱線がその周りに配置された形態となり、（３）の撚り線では、繊維糸が中央寄りで発熱線が外周寄りに配置されているが比較的分散した形態となり、（４）の撚り線は、大外径の繊維糸が中央に位置し、発熱線と小外径の繊維糸とがその周りの不特定（ランダム）位置に分散配置された形態となっている。繊維糸と発熱線とを上記（１）〜（４）のように構成することにより、形態の異なる種々の撚り線にすることができる。
【００１２】
本発明に係るヒータ線において、前記撚り線の外周に、さらに１本又は２本以上の繊維糸を設けてもよい。この発明によれば、撚り線の外周に設けられた繊維糸は、着座時や振動時の外力を受けた際の柔軟性と変形性をより容易にするように作用し、異物感をより低減することができる。
【００１３】
＜２＞本発明に係る座席用ヒータは、上記本発明に係るヒータ線が基材に設けられていることを特徴とする。この発明によれば、座席への着座時や振動時の外力を受けた際の柔軟性と変形性が容易なヒータ線が基材に設けられているので、発熱線だけを撚ってなるヒータ線や発熱線を繊維糸の束（繊維束）の外周に横巻きしてなるヒータ線に比べて、座席への着座時の異物感を低減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、自動車等の座席用ヒータに用いられ、着座時の異物感を低減したヒータ線及び座席用ヒータを提供することができる。このヒータ線は、低コスト化を実現できるシンプルな構成であるとともに、高い屈曲耐久性を示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１のヒータ線を示す模式的な説明図である。
【図２】ヒータ線を構成する繊維糸と発熱線の模式的な説明図である。
【図３】実施例２と実施例３のヒータ線を示す模式的な説明図である。
【図４】実施例４と実施例５のヒータ線を示す模式的な説明図である。
【図５】実施例６と実施例７のヒータ線を示す模式的な説明図である。
【図６】実施例８と実施例９のヒータ線を示す模式的な説明図である。
【図７】比較例１と比較例２のヒータ線を示す模式的な説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るヒータ線及び座席用ヒータについて図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は図示の実施形態に限定されるものではない。
【００１７】
［ヒータ線］
本発明に係るヒータ線１０は、図１〜図６に示すように、１本又は２本以上の繊維糸１と、絶縁皮膜３ｂを有する４本以上の発熱線２とを６ｍｍ以上１２ｍｍ以下のピッチで撚った撚り線５であり、その撚り線５の外周には絶縁外皮（例えば図７の符号１００）が設けられていないことに特徴がある。
【００１８】
このヒータ線１０は、柔軟性があり、発熱線２だけを撚ってなるヒータ線や発熱線２を繊維糸１又は繊維束（繊維糸を束ねたもの。）の外周に横巻きしてなるヒータ線に比べて、着座時や振動時の外力を受けた際に変形し易く、異物感を低減することができる。また、発熱線２が絶縁皮膜３ｂを有するので、発熱素線同士（３ａ，３ａ）が直接摩擦するのを防いで発熱線２の断線を抑制することができる。また、繊維糸１と発熱線２とが一緒に撚り合わされているので、発熱線同士（２，２）の摩擦や絶縁皮膜３ｂの摩耗を低減して発熱線２の断線を抑制することができる。その結果、このヒータ線１０は、低コスト化を実現できるシンプルな構成であるとともに、高い屈曲耐久性を示すことができる。
【００１９】
なお、ヒータ線１０は撚り線５だけで構成されていてもよいし、本発明の効果を阻害しない範囲でそれ以外の構成が含まれていてもよい。それ以外の構成としては、例えば、図６（Ｂ）に示すように、撚り線５ｉの外周にさらに設けられる繊維糸４等を挙げることができる。
【００２０】
以下、ヒータ線の各構成要素を詳しく説明する。
【００２１】
（繊維糸）
繊維糸１は、撚り線５の必須の構成であり、柔軟で強度がある糸である。繊維糸１は、発熱線２とともに撚り合わされて撚り線５を構成する。繊維糸１は、図２に示すように、複数の繊維１’で構成された糸状物のことである。繊維１’としては、強度があり、発熱線２の加熱によっても熱的影響のない耐熱性の繊維であればよく、例えば、テトロン（登録商標）等のポリエステル繊維や、ケブラ（登録商標）等の全芳香族ポリアミド繊維や、ベクトラン（登録商標）等のポリアリレート繊維、ガラス繊維等を挙げることができる。繊維糸１は、通常、「ｄｔｅｘ」で表される。１ｄｔｅｘは、長さ１００００ｍで１ｇであることを意味する。
【００２２】
繊維糸１は、複数の繊維１’が複合されたりや撚り合わされたりして同心円状の断面になっており、柔軟で変形が容易で偏平状にもなり易い（図４（Ａ）や図６（Ｂ）を参照。）。繊維糸１の本数は、１本以上であり、その外径Ｄ１の大きさや柔軟性等を考慮して選択される。その本数は、後述の実施例に示すように１本以上６本以下の場合が好ましいが、特に限定されない。また、実施例２にように３２本のような多くの本数の繊維糸１を用いてもよい。繊維糸１の外径Ｄ１は特に限定されないが、例えば０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下の範囲を例示できる。なお、繊維糸１は柔軟で変形し易いことから、繊維糸１の外径Ｄ１は、繊維糸１が真円形である場合はその直径とし、繊維糸１が偏平形である場合はその断面積から真円形の断面積に換算した直径として評価する。
【００２３】
繊維糸１は、複数種を同時に用いてもよい。例えば素材の異なる繊維糸を一緒に用いてもよいし、外径の異なる繊維糸を一緒に用いてもよい。後述の図６（Ａ）の例では、外径Ｄ１の異なる２種以上の繊維糸１ａ，１ｂを用いている。こうして作製した撚り線５ｈは、大外径の繊維糸１ａが中央に位置し、発熱線２と小外径の繊維糸１ｂとがその周りの不特定（ランダム）位置に分散配置された形態となっている。
【００２４】
（発熱線）
発熱線２は、撚り線５の必須の構成であり、電流によって発熱する。発熱線２は、繊維糸１とともに撚り合わされて撚り線５を構成する。発熱線２は、図２に示すように、発熱素線３ａと、その発熱素線３ａの外周に設けられた絶縁皮膜３ｂとで構成されている。発熱素線３ａは、電流によって発熱する抵抗線であり、その発熱仕様の抵抗値となるように、発熱素線３ａの直径及びその本数が任意に選択される。発熱素線３ａとしては、例えば、銅線や銅合金線等を挙げることができる。銅合金線としては、ＣｕＡｇ合金、ＣｕＳｎ合金、ＣｕＮｉ合金等を挙げることができる。一方、絶縁皮膜３ｂ（エナメル皮膜ともいう。）としては、耐熱性を有するポリエステルイミド（ＰＥＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）等を挙げることができる。
【００２５】
発熱素線３ａは、発熱仕様の抵抗値にすることを前提にして選択され、その直径は、０．０２ｍｍ以上、０．１ｍｍ以下の範囲内で任意に選択されることが好ましい。一方、絶縁皮膜３ｂの厚さは、一般的なＪＩＳ規格で１種、２種又は３種の程度であり、その中から任意の厚さを選択することができる。絶縁皮膜３ｂは発熱素線間３ａ，３ａを絶縁するので、仮に断線が発生したとしても、その部位でヒートスポットが発生することを抑制することができる。
【００２６】
こうした発熱素線３ａと絶縁皮膜３ｂとで構成される発熱線２の直径Ｄ２は、０．０３ｍｍ以上、０．１２ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。また、発熱線２の本数は、抵抗値と直径とを考慮して設計されるが、４本以上、２００本以下の範囲内であることが好ましく、４本以上、３２本以下の範囲内であることがより好ましい。
【００２７】
発熱線２の直径Ｄ２と本数については、一緒に撚り合わされる繊維糸１の外径Ｄ１や、得られるヒータ線１の柔軟性や変形性を考慮して任意に設定され、例えば後述の実施例１〜９のような各種の形態を挙げることができる。
【００２８】
（撚り線）
撚り線５は、図１〜図６に示すように、１本又は２本以上の繊維糸１と、絶縁皮膜３ｂを有する４本以上の発熱線２とを６ｍｍ以上１２ｍｍ以下のピッチで撚ったものである。撚り形態としては、（ア）繊維糸１と発熱線２との一次撚り線１１をさらに撚り合わせた二次撚り線であってもよいし、（イ）繊維糸１が中心側に配置され、発熱線２が外周側に配置されるようにして撚り合わせたものであってもよく、種々の撚り形態とすることができる。また、繊維糸１の外径Ｄ１や割合を変えたり、発熱線２の直径Ｄ２や割合を変えたりしてもよい。
【００２９】
こうした撚り線５において、繊維糸１はそれ自身が強度と柔軟性を有し、さらに発熱線同士の擦れを緩和する等の作用・機能を有しており、発熱線２はそれ自身が発熱体となる等の作用・機能を有している。したがって、撚り線５の構成要素としてそれぞれの作用・機能をどの程度発揮させるかで、撚り線の構成や形態を種々設計することができる。
【００３０】
座席用ヒータの設計と製造においては、最初のプロセス（ヒータ線仕様の決定プロセス）は、自動車用座席用ヒータの使用状態に適した特性を撚り線５にもたせるように、その使用状態に応じた繊維糸１の種類、太さ及び本数の仕様（繊維糸仕様の決定プロセス）を決め、一方で、発熱線２の種類、直径及び本数の仕様（発熱線仕様の決定プロセス）を決める。次のプロセス（製造準備プロセス）は、その繊維糸仕様と発熱線仕様に基づいた繊維糸１と発熱線２を入手して準備し、製造ラインに供給する。次のプロセス（撚り合わせプロセス）は、製造ラインに供給された繊維糸１と発熱線２とを撚り合わせて撚り線５を製造する。こうした一連の工程により、使用状態に応じた撚り線５を設計・製造することができる。なお、既述したが、撚り線５だけで構成されている場合は撚り線５がヒータ線１０となり、撚り線５の外周に別の繊維糸４等が設けられている場合はそれがヒータ線１０となる。
【００３１】
こうした設計・製造プロセスで製造される撚り線５の具体例としては、（１）繊維糸１と発熱線２との一次撚り線１１が複数撚られてなる二次撚り線であるように構成する、（２）繊維糸１の外径Ｄ１が発熱線２の直径Ｄ２の４倍以上で、繊維糸１の本数よりも発熱線２の本数が多いように構成する、（３）繊維糸１の外径Ｄ１が発熱線２の直径Ｄ２の２倍以下で、繊維糸１の本数よりも発熱線２の本数が多いように構成する、（４）外径Ｄ１の異なる２種以上の繊維糸１ａ，１ｂを有するように構成する、ことができる。
【００３２】
このように、撚り線５を種々の形態で形成することができる。（１）の撚り線５では、繊維糸１と発熱線２とがペアとなって分散配置された形態となり、（２）の撚り線５では、繊維糸１が中央で発熱線２がその周りに配置された形態となり、（３）の撚り線５では、繊維糸１が中央寄りで発熱線２が外周寄りに配置されているが比較的分散した形態となり、（４）の撚り線５は、大外径の繊維糸１ａが中央に位置し、発熱線２と小外径の繊維糸１ｂとがその周りの不特定（ランダム）位置に分散配置された形態となり易い。繊維糸１と発熱線２とをこうした（１）〜（４）のように構成することにより、形態の異なる種々の撚り線にすることができる。図１、図３〜図６はその具体的な断面形態の例である。
【００３３】
図１（Ｂ）に示す撚り線５ａは、準備した６本の繊維糸１の全てと準備した３２本の発熱線２の全てとを同一の撚り方向に同一の撚りピッチで一緒に撚り合わされている。この撚り線５ａでは、繊維糸１は比較的中央寄りになっているが、全体的には、繊維糸１と発熱線２とが不特定（ランダム）位置に分散配置されている。その結果、この撚り線５ａは、着座時や振動時の外力を受けた際に変形し易く、さらに、発熱線同士の摩擦や絶縁皮膜３ｂの摩耗を低減して発熱線２の断線を抑制することができる。
【００３４】
図３（Ａ）に示す撚り線５ｂは、繊維糸１と発熱線２との一次撚り線１１が複数撚られてなる二次撚り線である。この撚り線５ｂは、１本の繊維糸１と１本の発熱線２とを同一ピッチで撚った一次撚り線１１を３２組準備し、それらをさらに同一ピッチで撚り合わせた二次撚り線である。この撚り線５ｂは、繊維糸１と発熱線２とがペアになっているので、ペアの状態で高分散状態に散らばった撚り線５ｂとなり、特に外力を受けた際の変形性が良く、座席用ヒータに用いた場合の異物感を低減することができる。また、繊維糸１と発熱線２との分散性が高いので、発熱素線同士が直接摩擦するのをより一層緩和することができ、発熱線２の断線や絶縁皮膜３ｂの摩耗を低減することができる。なお、この例では、１本の繊維糸１と１本の発熱線２とで一次撚り線１１としているが、２本又はそれ以上の繊維糸１と２本又はそれ以上の発熱線２とで一次撚り線１１としてもよいし、それ以外の組合せの一次撚り線としてもよい。また、繊維糸１と発熱線２とが１対１の同数でもよいし、同数でなくてもよく、繊維糸１が多めの一次撚り線でもよいし、発熱線２が多めの一次撚り線でもよい。
【００３５】
図３（Ｂ）に示す撚り線５ｃは、１本の繊維糸１とその周囲にある６本の発熱線２とを撚り合わせたものであり、繊維糸１と発熱線２とがほぼ同じ外径、例えば繊維糸１の外径Ｄ１が発熱線２の直径Ｄ２の２倍以下程度になっている。この撚り線５ｃは、１本の繊維糸１を用いているので、繊維糸１が中央に寄り易く、その繊維糸１が周りに位置する発熱線２の緩衝材として作用し、座席用ヒータに用いた場合の異物感を低減することができる。また、発熱線２同士の摩擦を低減させることができる。
【００３６】
図４（Ａ）に示す撚り線５ｄは、２本の繊維糸１と３２本の発熱線２とを撚り合わせたものであり、繊維糸１と発熱線２とに外径差があり、例えば繊維糸１の外径Ｄ１が発熱線２の直径Ｄ２の４倍以上になっている。この撚り線５ｄは、発熱線２の直径Ｄ２に比べて繊維糸１の外径Ｄ１が相対的に大きいので、特に外力を受けた際の繊維糸１の変形性が良くて変形の程度が大きい。その結果、座席用ヒータに用いた場合の異物感を低減することができる。また、繊維糸１の良好な緩衝作用により、小径の発熱線２同士の摩擦を緩和することができるので、断線し易い小径の発熱線２の摩耗を低減することができ、断線を抑制することができる。なお、この場合も、繊維糸１と発熱線２の本数等は任意に設計することができ、例えば繊維糸１の本数を増すことにより変形性を増したり、さらに多本数の発熱線２を撚り合わせたりすることができる。
【００３７】
図４（Ｂ）に示す撚り線５ｅは、６本の繊維糸１と４８本の発熱線２とを撚り合わせたものであり、繊維糸１と発熱線２とがほぼ同じ外径、例えば繊維糸１の外径Ｄ１が発熱線２の直径Ｄ２の２倍以下程度になっている。この撚り線５ｅは、６本の繊維糸１は中央に寄り易いが、各繊維糸１の間にも発熱線２が入り込み易い。その結果、柔軟で変形し易い繊維糸１の作用により、座席用ヒータに用いた場合の異物感を低減することができるとともに、発熱線２の摩擦を低減させることができる。
【００３８】
図５（Ａ）に示す撚り線５ｆは、１本の繊維糸１とその周囲にある４本の発熱線２とを撚り合わせたものであり、繊維糸１と発熱線２とに外径差があり、例えば繊維糸１の外径Ｄ１が発熱線２の直径Ｄ２の４倍以上になっている。この撚り線５ｆは、１本の繊維糸１を用いているので、繊維糸１が中央に寄り易く、その繊維糸１が周りに位置する４本の発熱線２の緩衝材として作用し、座席用ヒータに用いた場合の異物感を低減することができる。また、発熱線２同士の摩擦を低減させることができる。また、発熱線２の直径Ｄ２に比べて繊維糸１の外径Ｄ１が相対的に大きいので、特に外力を受けた際の繊維糸１の変形性が良くて変形の程度が大きい。その結果、座席用ヒータに用いた場合の異物感を低減することができる。また、繊維糸１の良好な緩衝作用により、小径の発熱線２同士の摩擦を緩和することができるので、断線し易い小径の発熱線２の摩耗を低減することができ、断線を抑制することができる。なお、この場合も、繊維糸１と発熱線２の本数等は任意に設計することができ、例えば繊維糸１の本数を増すことにより変形性を増したり、さらに多本数の発熱線２を撚り合わせたりすることができる。
【００３９】
図５（Ｂ）に示す撚り線５ｇは、１本の繊維糸１とその周囲にある３２本の発熱線２とを撚り合わせたものであり、繊維糸１と発熱線２とに外径差があり、例えば繊維糸１の外径Ｄ１が発熱線２の直径Ｄ２の４倍以上になっている。この撚り線５ｇは、１本の繊維糸１を用いているので、繊維糸１が中央に寄り易く、その繊維糸１が周りに位置する３２本の小径の発熱線２の緩衝材として作用し、座席用ヒータに用いた場合の異物感を低減することができる。また、発熱線２の直径Ｄ２に比べて繊維糸１の外径Ｄ１が相対的に大きいので、特に外力を受けた際の繊維糸１の変形性が良くて変形の程度が大きい。その結果、座席用ヒータに用いた場合の異物感を低減することができる。なお、この場合も、繊維糸１と発熱線２の本数等は任意に設計することができ、例えば繊維糸１の本数を増すことにより変形性を増したり、さらに多本数の発熱線２を撚り合わせたりすることができる。
【００４０】
図６（Ａ）に示す撚り線５ｈは、外径の異なる２種の繊維糸１ａ，１ｂと、３２本の発熱線２とを撚り合わせたものである。繊維糸１ａ，１ｂについては、外径が相対的に大きい１本の繊維糸１ａと、外径が相対的に小さい１２本の繊維糸１ｂとを用いている。大径の繊維糸１ａの外径Ｄ１は発熱線２の直径Ｄ２の４倍以上であり、小径の繊維糸１ｂの外径Ｄ１は発熱線２の直径Ｄ２の２倍以下である。これら繊維糸１ａ，１ｂと発熱線２とを一緒にして撚ると、大径の繊維糸１が中央に寄り易く、小径の繊維糸１ｂが大径の繊維糸１ａの周りに配置され易い。発熱線２は、大径の繊維糸１ａの外周に周りに分散されたり、小径の繊維糸１ｂの周りに分散したりして配置されている。大径の繊維糸１ａは中央部に位置して撚り線全体の柔軟性を高めている。小径の繊維糸１ｂは、大径の繊維糸１ａの周りに位置し、さらに多数の発熱線２の間に絡み合うように位置して発熱線相互の摩擦を低減するように作用する。こうしたそれぞれの役割を有する外径の異なる２種以上の繊維糸１ａ，１ｂによって、この撚り線５ｈは、外力を受けた際の繊維糸１の変形性が良くて変形の程度が大きく、その結果、座席用ヒータに用いた場合の異物感を低減することができる。また、繊維糸１ｂの作用により、発熱線２同士の摩擦を緩和することができ、発熱線２の摩耗を低減して断線を抑制することができる。なお、この場合も、各繊維糸１ａ，１ｂと発熱線２の本数等は任意に設計することができ、例えば繊維糸１ａの外径を変えたり、繊維糸１ｂの本数を増したりすることができる。
【００４１】
図６（Ｂ）に示す撚り線５ｉは、図４（Ａ）と同様、２本の繊維糸１と３２本の発熱線２とを撚り合わせたものであり、繊維糸１と発熱線２とに外径差があり、例えば繊維糸１の外径Ｄ１が発熱線２の直径Ｄ２の４倍以上になっている。さらに、撚り線５ｉの外周に、さらに６本の繊維糸４が設けられている。この繊維糸４は、柔軟であり、図示のように偏平状に変形していることが多い。
【００４２】
この撚り線５ｉは、上記した撚り線５ｄと同様、発熱線２の直径Ｄ２に比べて繊維糸１の外径Ｄ１が相対的に大きいので、特に外力を受けた際の繊維糸１の変形性が良くて変形の程度が大きい。その結果、座席用ヒータに用いた場合の異物感を低減することができる。また、繊維糸１の良好な緩衝作用により、小径の発熱線２同士の摩擦を緩和することができるので、断線し易い小径の発熱線２の摩耗を低減することができ、断線を抑制することができる。さらに、撚り線５ｉの外周に撚り合わされた６本の繊維糸４は、着座時や振動時の外力を受けた際の柔軟性と変形性をより容易にするように作用し、異物感をより低減することができる。なお、この場合も、繊維糸１と発熱線２の本数等は任意に設計することができ、例えば繊維糸１の本数を増すことにより変形性を増したり、さらに多本数の発熱線２を撚り合わせたりすることができる。
【００４３】
（撚りピッチと外径差）
撚り線５は、例えば繊維糸１の外径Ｄ１が０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下の範囲内であり、発熱線２の直径Ｄ２が０．０３ｍｍ以上、０．１２ｍｍ以下の範囲内である場合に、撚りピッチが６ｍｍ以上、１２ｍｍ以下であることが好ましい。繊維糸１の外径Ｄ１と発熱線２の直径Ｄ２の上記範囲内で、撚り線５の撚りピッチをこの範囲とすることにより、撚りがほどけることを抑制できるとともに、異物感を小さくすることができ、撚り線５をヒータ線１０として座席用ヒータの基材に装着することができる。撚りピッチが６ｍｍ未満では、異物感が気になることがあり、撚りピッチが１２ｍｍを超えると、撚りがほどけたりすることがある。
【００４４】
繊維糸１と発熱線２との大きさは、繊維糸１の外径Ｄ１が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲内であり、発熱線２の直径Ｄ２が０．０３ｍｍ以上０．２２ｍｍ以下の範囲内であり、且つ、繊維糸１の外径Ｄ１が発熱線２の直径Ｄ２よりも大きい（Ｄ１＞Ｄ２）。したがって、繊維糸１と発熱線２が上記範囲内にあってもＤ１＜Ｄ２のようになることはない。Ｄ１＞Ｄ２の理由は、繊維糸１の外径Ｄ１は比較的大きいものが入手し易いとともに、発熱線２よりも大径の繊維糸１は、その柔軟性と変形性により、着座時や振動時の外力を受けた際に容易に変形して異物感をより低減することができるためである。なお、繊維糸１を構成する１本１本の繊維１’の直径は、発熱線２の直径よりも小さいか同程度である。
【００４５】
繊維糸１の外径Ｄ１と発熱線２の直径Ｄ２との関係は、少なくともＤ１＞Ｄ２であることが好ましいが、特にＤ１がＤ２の４倍以上である場合と、Ｄ１がＤ２の２倍以下である場合に好ましい。Ｄ１がＤ２の４倍以上である場合は、繊維糸が中央で発熱線がその周りに配置された形態となっており、中央の大径の繊維糸１は、撚り線全体の柔軟性をより一層高めるように作用しているものと考えられる。一方、Ｄ１がＤ２の２倍以下である場合は、繊維糸１が中央寄りで発熱線２が外周寄りに配置されているが、繊維糸１と発熱線２とは比較的分散した形態になっているので、発熱線同士の相互の摩擦を抑制するように作用するものと考えられる。なお、こうした両方の作用を同時に持たせることは有利であり、図６（Ａ）に示すように、Ｄ１がＤ２の４倍以上となる繊維糸１ａと、Ｄ１がＤ２の２倍以下となる繊維糸１ｂとを適用することが好ましい。
【００４６】
（その他）
撚り線５の外周には、図６（Ｂ）に示すように、必要に応じて繊維糸４が設けられていてもよい。この繊維糸４は、撚り線５の外周に設けられて、ヒータ線１０の柔軟性をより向上させつつ撚り線５を保護するように作用する。ここで用いる繊維糸４は、その外径については任意であり、上記繊維糸１と同様のものを適用できる。好ましくは、その外径が０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下の範囲内にものを用いることができる。
【００４７】
本発明に係るヒータ線１０は、外径が０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である場合に効果的に適用され、特にこの範囲の外径のヒータ線１０は自動車等の座席用ヒータとして好ましく用いられ、着座時の異物感を低減した高い屈曲耐久性のヒータ線とすることができる。なお、繊維糸１と同様、ヒータ線１０も柔軟で変形し易いことから、ヒータ線１０の外径は、ヒータ線１０が真円形である場合はその直径とし、ヒータ線１０が偏平形である場合はその断面積から真円形の断面積に換算した直径として評価する。
【００４８】
また、こうしたヒータ線１０は、自動車等の座席用ヒータとして、２０℃〜６０℃（最大１００℃）の温度範囲で制御され、その抵抗値としては０．１５Ω／ｍ〜３．８Ω／ｍ程度の範囲内のものが好ましく適用される。
【００４９】
本発明に係るヒータ線１０には、図７に示すように、従来のような溶融押出しによる絶縁外皮１００（絶縁被覆層ともいう。）が設けられておらず、この点で従来のヒータ線１０１とは大きく異なる。その結果、ヒータ線１０がより柔軟になり、着座時や振動時の外力を受けた際に変形し易く、異物感をより一層低減することができる。
【００５０】
［座席用ヒータ］
本発明に係る座席用ヒータは、ヒータ線として本発明に係るヒータ線１０を適用した他は、上記特許文献３等で示されている公知形態の面状発熱体と同様である。すなわち、本発明に係る座席用ヒータは、本発明に係るヒータ線１０を基材に配設した面状発熱体であるので、図７（Ａ）に示すように発熱線を繊維糸又は繊維束の外周に横巻きした場合や図７（Ｂ）に示すように発熱線だけで撚り合わせた場合に比べて、着座時や振動時の外力を受けた際に変形し易く、異物感を低減することができ、信頼性の高いヒータ線を備えた座席用ヒータを提供することができる。
【００５１】
本発明に係るヒータ線１０は、着座時の異物感を低減した柔軟で高い屈曲耐久性のヒータ線を実現できているので、座席用ヒータを構成するシート基材へのヒータ線１０の縫い付けが容易になるとともに、最小曲げ半径を小さくすることもできる。
【００５２】
シート基材へのヒータ線の縫い付けは、ヒータ線１０の直径が細く、柔軟であるほど好ましいが、本発明に係るヒータ線１０は、従来のような絶縁外皮を設けていないので、最小曲げ半径を小さくして縫い込むことができる点で有利である。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例と比較例により本発明をさらに詳しくて説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００５４】
［実施例１］
繊維糸１として、複数のポリアリレート繊維が集合した繊維糸（１１０ｄｔｅｘ、外径Ｄ１約０．１ｍｍ）を６本用いた。発熱線２として、直径０．０５ｍｍの発熱素線３ａに厚さ０．００５ｍｍのポリエステルイミド皮膜（絶縁皮膜３ｂ）が設けられた直径（Ｄ２）０．０６ｍｍのものを３２本用いた。この繊維糸１と発熱線２とを分散配置して集合させて撚りピッチ６ｍｍで撚り合わせた。発熱素線３ａはＣｕＳｎ合金線を用い、３２本の抵抗が約０．３Ω／ｍになるものを採用した。こうして、図１（Ｂ）に示すように、外径が０．４ｍｍの撚り線５ａを作製した。この撚り線５ａは、柔軟性があって潰れて変形するので、座席用ヒータ線として適用した場合に異物感はなかった。
【００５５】
［実施例２］
繊維糸１として、複数のポリアリレート繊維が集合した繊維糸（１１０ｄｔｅｘ、外径Ｄ１約０．１ｍｍ）を３２本用いた。発熱線２として、直径０．０５ｍｍの発熱素線３ａに厚さ０．００５ｍｍのポリエステルイミド皮膜（絶縁皮膜３ｂ）が設けられた直径（Ｄ２）０．０６ｍｍのものを３２本用いた。先ず１本の繊維糸１と１本の発熱線２とを撚って一次撚り線１１とし、その後、一次撚り線３２本を撚って二次撚り線として撚り線５ｂを作製した。一次撚り線１１の撚りピッチを６ｍｍとし、二次撚り線の撚りピッチを１２ｍｍとした。発熱素線３ａはＣｕＳｎ合金線を用い、３２本の抵抗が約０．３Ω／ｍになるものを採用した。こうして、図３（Ａ）に示すように、外径が０．７ｍｍの撚り線５ｂを作製した。この撚り線５ｂは、柔軟性があって潰れて変形するので、座席用ヒータ線として適用した場合に異物感はなかった。
【００５６】
［実施例３］
繊維糸１として、複数のポリアリレート繊維が集合した繊維糸（２８０ｄｔｅｘ、外径Ｄ１約０．１７ｍｍ）を１本用いた。発熱線２として、直径０．１ｍｍの発熱素線３ａに厚さ０．０１ｍｍのポリエステルイミド皮膜（絶縁皮膜３ｂ）が設けられた直径（Ｄ２）０．１２ｍｍのものを８本用いた。この繊維糸１と発熱線２とを分散配置して集合させて撚りピッチ１２ｍｍで撚り合わせた。発熱素線３ａはＣｕＳｎ合金線を用い、８本の抵抗が約０．３Ω／ｍになるものを採用した。こうして、図３（Ｂ）に示すように、直径が０．４ｍｍの撚り線５ｃを作製した。この撚り線５ｃは、柔軟性があって潰れて変形するので、座席用ヒータ線として適用した場合に異物感はなかった。
【００５７】
［実施例４］
繊維糸１として、複数のポリアリレート繊維が集合した繊維糸（５６０ｄｔｅｘ、外径Ｄ１約０．２７ｍｍ）を２本用いた。発熱線２として、直径０．０２５ｍｍの発熱素線３ａに厚さ０．００５ｍｍのポリエステルイミド皮膜（絶縁皮膜３ｂ）が設けられた直径（Ｄ２）０．０３５ｍｍのものを３２本用いた。この繊維糸１と発熱線２とを分散配置して集合させて撚りピッチ６ｍｍで撚り合わせた。発熱素線３ａはＣｕＳｎ合金線を用い、３２本の抵抗が約１．２Ω／ｍになるものを採用した。こうして、図４（Ａ）に示すように、外径が０．４ｍｍの撚り線５ｄを作製した。この撚り線５ｄは、柔軟性があって潰れて変形するので、座席用ヒータ線として適用した場合に異物感はなかった。
【００５８】
［実施例５］
繊維糸１として、複数のポリアリレート繊維が集合した繊維糸（１１０ｄｔｅｘ、外径Ｄ１約０．１ｍｍ）を６本用いた。発熱線２として、直径０．０５ｍｍの発熱素線３ａに厚さ０．００５ｍｍのポリエステルイミド皮膜（絶縁皮膜３ｂ）が設けられた直径（Ｄ２）０．０６ｍｍのものを４８本用いた。この繊維糸１と発熱線２とを分散配置して集合させて撚りピッチ１２ｍｍで撚り合わせた。発熱素線３ａはＣｕＳｎ合金線を用い、４８本の抵抗が約０．１５Ω／ｍになるものを採用した。こうして、図４（Ｂ）に示すように、外径が０．６ｍｍの撚り線５ｅを作製した。この撚り線５ｅは、柔軟性があって潰れて変形するので、座席用ヒータ線として適用した場合に異物感はなかった。
【００５９】
［実施例６］
繊維糸１として、複数のポリアリレート繊維が集合した繊維糸（５６０ｄｔｅｘ、外径Ｄ１約０．２７ｍｍ）を１本用いた。発熱線２として、直径０．０５ｍｍの発熱素線３ａに厚さ０．００５ｍｍのポリエステルイミド皮膜（絶縁皮膜３ｂ）が設けられた直径（Ｄ２）０．０６ｍｍのものを４本用いた。この繊維糸１と発熱線２とを分散配置して集合させて撚りピッチ６ｍｍで撚り合わせた。発熱素線３ａはＣｕＳｎ合金線を用い、４本の抵抗が約２．３Ω／ｍになるものを採用した。こうして、図５（Ａ）に示すように、外径が０．５ｍｍの撚り線５ｆを作製した。この撚り線５ｆは、柔軟性があって潰れて変形するので、座席用ヒータ線として適用した場合に異物感はなかった。
【００６０】
［実施例７］
繊維糸１として、複数のポリアリレート繊維が集合した繊維糸（５６０ｄｔｅｘ、外径Ｄ１約０．２７ｍｍ）を１本用いた。発熱線２として、直径０．０５ｍｍの発熱素線３ａに厚さ０．００５ｍｍのポリエステルイミド皮膜（絶縁皮膜３ｂ）が設けられた直径（Ｄ２）０．０６ｍｍのものを３２本用いた。この繊維糸１と発熱線２とを集合させて撚りピッチ８ｍｍで撚り合わせた。発熱素線３ａはＣｕＳｎ合金線を用い、３２本の抵抗が約０．３Ω／ｍになるものを採用した。撚り合わせた後は、繊維糸１が中央に寄り、３２本の発熱線２はその周りに位置していた。こうして、図５（Ｂ）に示すように、外径が０．４ｍｍの撚り線５ｇを作製した。この撚り線５ｇは、柔軟性があって潰れて変形するので、座席用ヒータ線として適用した場合に異物感はなかった。また、中心部に繊維糸１が配置され、その周りに細くて多くの発熱線２が配置されているので、後述する比較例１（芯材に発熱線を螺旋状に巻付けたヒータ線）と比べて異物感を低減することができた。
【００６１】
［実施例８］
繊維糸１として、複数のポリアリレート繊維が集合した繊維糸１ａ（５６０ｄｔｅｘ、外径Ｄ１約０．２７ｍｍ）１本と複数のポリアリレート繊維が集合した繊維糸１ｂ（１１０ｄｔｅｘ、外径Ｄ１約０．１ｍｍ）１２本とを用いた。発熱線２として、直径０．０５ｍｍの発熱素線３ａに厚さ０．００５ｍｍのポリエステルイミド皮膜（絶縁皮膜３ｂ）が設けられた直径（Ｄ２）０．０６ｍｍのものを３２本用いた。これらを撚りピッチ８ｍｍで撚り合わせた。発熱素線３ａはＣｕＳｎ合金線を用い、３２本の抵抗が約０．３Ω／ｍになるものを採用した。撚り合わせた後は、大径の繊維糸１ａが中央に寄り、小径の繊維糸１ｂがその周囲に位置し、３２本の発熱線２は小径の繊維糸１ｂの周りに分散しつつ外寄りに位置していた。こうして、図６（Ａ）に示すように、外径が０．６ｍｍの撚り線５ｈを作製した。この撚り線５ｈは、柔軟性があって潰れて変形するので、座席用ヒータ線として適用した場合に異物感はなかった。また、実施例６と同様、中心部に繊維糸の多くが配置され、その周りに細くて多くの発熱線が配置されているので、後述する比較例１（芯材に発熱線を螺旋状に巻付けたヒータ線）と比べて異物感を低減することができた。
【００６２】
［実施例９］
繊維糸１として、複数のポリアリレート繊維が集合した繊維糸（２８０ｄｔｅｘ、外径Ｄ１約０．１７ｍｍ）を２本用いた。発熱線２として、直径０．０５ｍｍの発熱素線３ａに厚さ０．００５ｍｍのポリエステルイミド皮膜（絶縁皮膜３ｂ）が設けられた直径（Ｄ２）０．０６ｍｍのものを３２本用いた。この繊維糸１と発熱線２とを分散配置して集合させて撚りピッチ６ｍｍで撚り合わせて撚り線５ｉを作製した。発熱素線３ａはＣｕＳｎ合金線を用い、３２本の抵抗が約０．３Ω／ｍになるものを採用した。次いで、その撚り線５ｉの外周に、１１０ｄｔｅｘ（外径約０．１ｍｍ）のポリアリレート繊維糸４を６本さらに撚り合わせた。こうして、図６（Ｂ）に示すように、外径が０．５ｍｍの撚り線５ｉ（ヒータ線１０）を作製した。このヒータ線は、柔軟性があって潰れて変形するので、座席用ヒータ線として適用した場合に異物感はなかった。
【００６３】
［比較例１］
繊維糸として、複数のポリアリレート繊維が集合した繊維糸（５６０ｄｔｅｘ、外径約０．２７ｍｍ）を用いた。この繊維糸上に、直径０．１ｍｍの発熱素線に厚さ０．０１ｍｍの絶縁皮膜が設けられた直径０．１２ｍｍの発熱線を７本引き揃え、その引き揃えた束を繊維糸の外周に横巻した。横巻きの際には、線の重なりを防ぐために引き揃えた束の隙間を１ｍｍ空けてピッチ２．０ｍｍで横巻きした。このときの発熱素線はＣｕ線を用い、７本の抵抗が約０．３Ω／ｍになるようにした。次に、溶融押出しによって、ナイロン樹脂を厚さ０．２ｍｍで形成し、図７（Ａ）に示すように、外径が０．９ｍｍのヒータ線を作製した。得られたヒータ線は、座席用ヒータに適用した場合に、ヒータ線の外径が０．５〜１ｍｍ程度でも着座時に異物感があった。
【００６４】
［比較例２］
芯材は使用せず、直径０．０５ｍｍの発熱素線に厚さ０．００５ｍｍのポリエステルイミド皮膜（絶縁皮膜）が設けられた直径０．０６ｍｍの３２本の発熱線をピッチ１２ｍｍで集合撚りして、図７（Ｂ）に示すヒータ線を得た。このときの発熱素線はＣｕＳｎ合金線を用い、３２本の抵抗が約０．３Ω／ｍになるようにした。このヒータ線は、剛性があって硬く、潰れて変形しないため、座席用ヒータに適用した場合に異物感があった。
【００６５】
［比較例３］
実施例１において、絶縁外皮として絶縁被覆層を樹脂押出しで形成した他は、実施例１と同様にして、絶縁被覆層付きのヒータ線を作製した。絶縁被覆層は、ナイロン樹脂を厚さ０．２ｍｍとなるように溶融押出して形成し、外径が０．９ｍｍのヒータ線を作製した。得られたヒータ線は、絶縁被覆層の存在により、実施例１と比較して可撓性や柔軟性が悪く、絶縁被覆層は潰れて変形しないため、座席用ヒータに適用した場合に異物感があった。
【００６６】
［特性評価］
各実施例と比較例について異物感を評価した。異物感の評価は、座席用ヒータを構成するシート基材にヒータ線を縫い付け、その後にその座席用ヒータに腰掛けて異物感の有無を感応評価した。その結果は、実施例と比較例の説明欄に記した。
【００６７】
各実施例と比較例について屈曲耐久試験を行った。屈曲耐久試験は、半径５ｍｍのマンドレルの間に各実施例と比較例で作製したヒータ線を挟み、マンドレルと垂直方向に両側９０度ずつの屈曲を１回として屈曲回数を測定した。屈曲回数の評価は、発熱線が１本切れるまでの回数とした。切断の有無は、各発熱線の抵抗値を計測して行った。実施例１〜９及び比較例１，３のヒータ線は、いずれも屈曲回数２０万回を超えたので、超えた時点で測定は終了した。一方、比較例２のヒータ線は、屈曲回数が７万回であり、２０万回まで到達しなかった。
【符号の説明】
【００６８】
１  繊維糸
１’  繊維
１ａ，１ｂ  外径の異なる繊維糸
２  発熱線
３ａ  発熱素線
３ｂ  絶縁皮膜（エナメル皮膜）
４  他の繊維糸
５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈ，５ｉ  撚り線
１０，１０Ａ，１０Ｂ  ヒータ線
１１  一次撚り線
１００  絶縁外皮
１０１，１０２  ヒータ線
Ｄ１  繊維糸の外径
Ｄ２  発熱線の直径
【図１】
0006708477.tif 000002
【図２】
0006708477.tif 000003
【図３】
0006708477.tif 000004
【図４】
0006708477.tif 000005
【図５】
0006708477.tif 000006
【図６】
0006708477.tif 000007
【図７】
0006708477.tif 000008