(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の繊維束を編組して紐状に形成した構造の抵抗導体を有するコード状抵抗体であって、該紐状編組構造の抵抗導体を構成する複数本の繊維束のうち、右回転方向又は左回転方向のどちらか一方向の繊維束の少なくとも一部分に金属抵抗線を使用し、その他方向の繊維束には絶縁性繊維を使用しており、該絶縁性繊維が、芯鞘構造を有する熱融着性繊維から構成されていることを特徴とするコード状抵抗体。
【請求項２】
上記金属抵抗線には、絶縁被覆が施されていることを特徴とする請求項１記載のコード状抵抗体。
【請求項３】
上記抵抗導体が、芯糸上に形成されていることを特徴とする
請求項１又は請求項２記載のコード状抵抗体。
【請求項４】
熱融着繊維から構成された不織布の布体からなる基材布に、請求項１、請求項２又は請求項３記載のコード状抵抗体を熱融着により接着固定してなるシートヒータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コード状抵抗体に係り、特に、複雑な屈曲などの外部ストレスを受けた場合にも金属抵抗線の断線が発生することなく、長期間安定した発熱特性を得ることが可能な、例えば、車両用座席の暖房を行うシートヒータの発熱線材などとして好適なコード状抵抗体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コード状抵抗体として、ガラス繊維糸、芳香族ポリアミド糸等の芯糸上に、ニッケルクロム合金線、銅ニッケル合金線等の金属抵抗線を横巻きしたものが知られている。この種のコード状抵抗体は、使用する金属抵抗線の種類や巻ピッチなどを適宜に変更することにより、所望とする発熱量を簡単に得ることができ設計の自由度が極めて高いことから、各種機器の保温用ヒータや加熱用ヒータの発熱線材などとして幅広く使用されている。例えば、車両用座席の暖房を行うシートヒータにおいては、上記構成のコード状抵抗体が布体等の縫製可能な支持体に蛇行配線され上糸及び下糸によって縫製固定されたり、布体等の支持体上に蛇行配線され一対の接着付きの布体で挟持固定されたりしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のコード状抵抗体は、芯糸上に横巻きされた金属抵抗線の自由度が無いため、例えば、シートヒータにおいては、運転者の着座、離座によって屈曲や引っ張りなどの外部ストレスが継続的又は断続的に長期間加わると、金属抵抗線に断線が発生してしまう恐れがあった。金属抵抗線が断線した場合には、座席シートを均一に加熱することができなくなる恐れがあった。そこで、このような問題に対しては、例えば、銅線の編組により構成されるシールドなどからも容易に想像できるように、複数本の金属抵抗線を編組して紐状に形成する紐状編組構造のコード状抵抗体を構成することにより、金属抵抗線に自由度を持たせることが考えられる。
【０００４】
しかしながら、このような紐状編組構造のコード状抵抗体は、右回転方向の金属抵抗線と左回転方向の金属抵抗線とが交差する点に、屈曲や引っ張りなどの外部ストレスが集中してしまい、その部分の金属抵抗線が断線してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、複雑な屈曲などの外部ストレスを受けた場合にも金属抵抗線の断線が発生することなく、長期間安定した発熱特性を得ることが可能な、例えば、車両用座席の暖房を行うシートヒータの発熱線材などとして好適なコード状抵抗体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく本発明によるコード状抵抗体は、複数本の繊維束を編組して紐状に形成した構造の抵抗導体を有するコード状抵抗体であって、該紐状編組構造の抵抗導体を構成する複数本の繊維束のうち、右回転方向又は左回転方向のどちらか一方向の繊維束の少なくとも一部分に金属抵抗線を使用し、その他方向の繊維束には絶縁性繊維を使用することを特徴とするものである。
この際、上記金属抵抗線には、絶縁被覆が施されていることが考えられる。
又、上記抵抗導体が、芯糸上に形成されていることが考えられる。
又、上記絶縁性繊維は、芯鞘構造を有する熱融着繊維から構成されていることが考えられる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明のコード状抵抗体を構成する紐状編組構造の抵抗導体とは、複数本の繊維束を、公知の製紐法によって編組することにより長手方向に連続した紐状に形成したものである。この際、繊維束は中空筒状に編組しても良いし、芯糸上に編組しても良いが、芯糸上に編組した方が屈曲性や引っ張り特性が向上するとともに、ヒータとしての抵抗値の安定化や仕上り外径の安定化の面でより好ましい。。芯糸としては、ガラス繊維糸、ポリエステル繊維糸、芳香族ポリアミド繊維糸、全芳香族ポリエステル繊維糸などが挙げられる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく本発明によるコード状抵抗体は、複数本の繊維束を編組して紐状に形成した構造の抵抗導体を有するコード状抵抗体であって、該紐状編組構造の抵抗導体を構成する複数本の繊維束のうち、右回転方向又は左回転方向のどちらか一方向の繊維束の少なくとも一部分に金属抵抗線を使用し、その他方向の繊維束には絶縁性繊維を使用しており、該絶縁性繊維が、芯鞘構造を有する熱融着性繊維から構成されていることを特徴とするものである。
この際、上記金属抵抗線には、絶縁被覆が施されていることが考えられる。
又、上記抵抗導体が、芯糸上に形成されていることが考えられる。
又、本発明によるシートヒータは、熱融着繊維から構成された不織布の布体からなる基材布に、上記のコード状抵抗体を熱融着により接着固定してなるものである。
【０００９】
金属抵抗線としては、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などの単線や撚り線をそのまま、或いは、それらの周上に絶縁被覆が施されたものなどが挙げられる。絶縁被覆としては、従来公知の電気絶縁材料をいずれも使用することができる。絶縁被覆の有無は、本発明によって得られるコード状抵抗体の使用条件などを考慮して適宜に選択される。
【００１０】
絶縁性繊維としては、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、ポリオレフィン、ポリエステル、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性の有機高分子材料が鞘材として被覆された芯鞘構造を有する熱融着性繊維などが挙げられる。これらは、右回転方向の繊維束と左回転方向の繊維束の硬度のバランスや、本発明によって得られるコード状抵抗体の使用条件などを考慮して適宜に選択される。例えば、本発明によって得られるコード状抵抗体を、車両用座席の暖房を行うシートヒータの発熱線材などとして使用する場合には、芯鞘構造を有する熱融着性繊維を使用することが望ましい。そうすれば、熱融着繊維などから構成された不織布等の布体からなる基材布に、コード状抵抗体を熱融着により簡単に接着固定することができる。勿論、これらの絶縁性繊維は単独で使用しても良いし、複数種類のものを併用しても良い。
【００１１】
上記構成の抵抗導体は、そのままコード状抵抗体として使用しても良いし、最外層に保護被覆を施してコード状抵抗体としても良い。保護被覆としては、従来公知の電気絶縁材料をいずれも使用することができる。保護被覆の有無は、コード状抵抗体の使用条件等を考慮して適宜に選択される。例えば、本発明によって得られるコード状抵抗体を、車両用座席の暖房を行うシートヒータの発熱線材などとして使用する場合には、ポリエチレン、塩化ビニル樹脂，ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂を保護被覆の構成材料として用いることが好ましい。そうすれば、熱融着繊維などから構成された不織布等の布体からなる基材布に、熱融着により簡単に接着固定することができる。
【００１２】
このようにして得られる本発明のコード状抵抗体は、交差点での金属抵抗線の断線を、片方の回転方向に該金属抵抗線とは全く硬度が異なる絶縁性繊維、特に、有機繊維を用いることによって解決し、編組構造の特徴から、長手方向の自由度を確保したものである。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を説明する。
【００１４】
実施例１
１６打ちの製紐機を使用し、右回転方向の４箇所のキャリアに絶縁性繊維として４４０デシテックスのパラ系芳香族ポリアミド繊維、左回転方向の２個所のキャリアに絶縁性繊維として４４０デシテックスのパラ系芳香族ポリアミド繊維、左回転方向の２個所のキャリアに金属抵抗線として肉厚５μｍの耐熱ウレタン樹脂からなる絶縁被覆が施された導体径０．０５ｍｍの銅合金線を４本引き揃えたものをそれぞれセットし、ピッチ４ｍｍ、回転数１２０ｒｐｍで編組して紐状編組構造の抵抗導体を製造した。芯糸は使用せず、又、最外層には保護被覆を施さなかった。
【００１５】
実施例２
左回転方向の２個所のキャリアにセットされた金属抵抗線を、絶縁被覆が施されていない導体径０．０５ｍｍの銅合金線を４本引き揃えたものに変更した他は、実施例１と同様にして紐状編組構造の抵抗導体を製造した。
【００１６】
実施例３
右回転方向の４箇所のキャリアにセットされた絶縁性繊維を、ポリエチレンテレフタレートからなる芯材の周上に低融点ポリエステルからなる鞘材が被覆された芯鞘構造を有する熱融着性繊維に変更した他は、実施例１と同様にして紐状編組構造の抵抗導体を製造した。
【００１７】
実施例４
芯糸として１３２０デシテックスのパラ系芳香族ポリアミド繊維を使用した他は、実施例１と同様にして紐状編組構造の抵抗導体を製造した。
【００１８】
実施例５
芯糸として１３２０デシテックスのパラ系芳香族ポリアミド繊維を使用するとともに、左回転方向の２個所のキャリアにセットされた金属抵抗線を絶縁被覆が施されていない導体径０．０５ｍｍの銅合金線を４本引き揃えたものに変更した他は、実施例１と同様にして紐状編組構造の抵抗導体を製造した。
【００１９】
実施例６
芯糸として１３２０デシテックスのパラ系芳香族ポリアミド繊維を使用するとともに、右回転方向の４箇所のキャリアと左回転方向の２個所のキャリアにセットされた絶縁性繊維をポリエチレンテレフタレートからなる芯材の周上に低融点ポリエステルからなる鞘材が被覆された芯鞘構造を有する熱融着性繊維に変更した他は、実施例１と同様にして紐状編組構造の抵抗導体を製造した。
【００２０】
実施例７
芯糸として１３２０デシテックスのパラ系芳香族ポリアミド繊維を使用するとともに、左回転方向の２個所のキャリアにセットされた金属抵抗線を絶縁被覆が施されていない導体径０．０５ｍｍの銅合金線４本を引き揃えたものに変更した他は、実施例１と同様にして紐状編組構造の抵抗導体を製造した。又、抵抗導体の周上には、保護被覆として肉厚０．２０ｍｍのポリエチレンを順次被覆した。
【００２１】
比較例１
１６打ちの製紐機を使用し、右回転方向の４箇所のキャリアと左回転方向の４個所のキャリアに金属抵抗線として絶縁被覆が施されていない導体径０．０５ｍｍの銅合金線を４本引き揃えたものをそれぞれセットし、ピッチ４ｍｍ、回転数１２０ｒｐｍで編組して紐状編組構造の抵抗導体を製造した。芯糸は使用せず、又、最外層には保護被覆を施さなかった。
【００２２】
ここで、上記のようにして得られた８種類のコード状抵抗体の特性を評価するために、以下に示すような試験を実施した。
【００２３】
屈曲試験
まず、直径１０ｍｍ、長さ８０ｍｍの円筒状の屈曲金属スペーサ２本を、所定の間隔を開けて並行状態に配置し、その間に試料を配置した。次いで、屈曲Ｒ＝５Ｒ、屈曲角度＝左右９０°／回、屈曲速度＝５０回／分、荷重＝５００ｇの条件で、金属抵抗線が断線するまで試料を屈曲させた。断線は金属抵抗線の総数の内、少数が断線したことを抵抗値の変動から測定し、その時点の屈曲回数を測定した。試料数は各々５個とし、それらの測定値の平均値を評価値とした。尚、最外層に保護被覆を施していない試料（実施例１乃至実施例６、比較例１）については、屈曲金属スペーサーと金属抵抗線の短絡を防ぐために、保護材として絶縁チューブを各試料に被覆した状態で試験を行った。試験結果は表１に示した。
【００２４】
破断強度試験：
片端を固定した試料を速度＝１０ｍｍ／分の条件で金属抵抗線が断線するまで引っ張った。断線は金属抵抗線の総数の内、少数が断線したことを抵抗値の変動から測定し、その時点の張力を測定した。試料数は各々５個とし、それらの測定値の平均値を評価値とした。尚、試料を固定した部分の負荷断線を防ぐために、試料を複数回巻き付け、固定式とした。結果は表１に示した。
【００２５】
【表１】
0004774174.tif 000002
【００２６】
これらの結果によれば、本実施例によるコード状抵抗体は、金属抵抗線のみからなるコード状抵抗体に比べて、屈曲性、破断強度ともに優れた特性を示していることが判る。又、本実施例によるコード状抵抗体の中でも、芯糸を使用している実施例４乃至実施例７は、芯糸を使用していないものに比べて、屈曲性、破断強度ともに優れた特性を示していることが判る。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によるコード状抵抗体は、紐状編組構造を構成する複数の繊維束のうち、片方の回転方向に、金属抵抗線とは全く硬度が異なる絶縁性繊維を用いていることにより、複雑な屈曲などの外部ストレスを受けた場合にも金属抵抗線の断線が発生することなく長期間安定した発熱特性を得ることが可能である。従って、例えば、車両用座席の暖房を行うシートヒータの発熱線材などとして好適である。