(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
突出部を有する基材と、所定のパターン形状にて上記基材上に配設されるコード状ヒータと、を具備したヒータユニットにおいて、上記基材における上記コード状ヒータ近傍ではなく上記突出部のみが高密度化された状態となっており、上記基材の突出部には、上記ヒータユニットを他部材に取付けるための取付具又は取付孔が設置されることを特徴とするヒータユニット。
【請求項２】
分かれた部分を有すとともに該分かれた部分を繋ぐブリッジ部を有する基材と、所定のパターン形状にて上記基材上に配設されるコード状ヒータと、を具備したヒータユニットにおいて、上記基材における上記コード状ヒータ近傍ではなく上記ブリッジ部のみが高密度化された状態となっていることを特徴とするヒータユニット。
【請求項３】
基材と、所定のパターン形状にて上記基材上に配設されるコード状ヒータと、を具備し、上記基材が、突出部を有し、分かれた部分を有するとともに該分かれた部分を繋ぐブリッジ部を有するヒータユニットにおいて、上記基材における上記コード状ヒータ近傍ではなく上記突出部及び上記ブリッジ部のみが高密度化された状態となっていることを特徴とするヒータユニット。
【請求項４】
上記高密度化が、上記基材を加熱加圧により圧縮することでなされることを特徴とする請求項１〜請求項３何れか記載のヒータユニット。
【請求項５】
上記基材が、熱融着性繊維を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４何れか記載のヒータユニット。
【請求項６】
突出部を有する基材と、所定のパターン形状にて上記基材上に配設されるコード状ヒータと、を具備し、上記基材の突出部には、上記ヒータユニットを他部材に取付けるための取付具又は取付孔が設置されるヒータユニットの製造方法において、上記コード状ヒータを加熱加圧により基材上に配設すると同時に、上記基材におけるコード状ヒータ近傍ではなく上記突出部のみを加熱加圧することで高密度化することを特徴とするヒータユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両用シートに装着されて暖房用として使用されるヒータユニットに係り、特に、充分な強度と良質な風合いを兼ね備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両用シートに装着されシートヒータとして供されるヒータユニットとしては、例えば、コード状ヒータを布体等の縫製可能な支持体に蛇行配線し、上糸及び下糸によって縫製固定した構成のもの（例えば、特許文献１参照）、コード状ヒータを布体等の支持体上に蛇行配線したものを一対の接着剤付き布体で挟持固定した構成のもの（例えば、特許文献２参照）、基材上に熱融着層を備えたコード状ヒータを蛇行配線し、加熱加圧による熱融着により基材と熱融着層を接着固定した構成のもの（例えば、特許文献３、４参照）、カレンダー加工を施して表面を硬化させた不織布を基材とし、基材上にヒータ線を縫合したもの（例えば、特許文献５）などがある。
【０００３】
【特許文献１】特許第２６２１４３７号公報
【特許文献２】特公昭６３−１９０６８号公報
【特許文献３】実公平６−２５９１６号公報
【特許文献４】特開２００３−１７４９５２公報
【特許文献５】特開２００７−２００８６６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シートヒータをシートの表皮カバーに取付ける際には、図４に示す基材１１の外周に形成された突出部１１ａにタグピン等の取付具５１を設置し、この取付具によりシートの表皮カバーにシートヒータが固定されることになる。そのため、シートヒータを取付ける際、或いは、取り付け後の実使用時における外力は、基材１１における取付具５１の近傍に集中することになり、この部分で基材１１が破損してしまうことが考えられる。特に、シートヒータの基材１１には、良質な風合いを得るため、即ち、座り心地を良くするため、繊維密度が低く柔軟な不織布等が使用されていることから、破損を未然に防ぐ方法を検討する必要があった。
【０００５】
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、充分な強度と良質な風合いを兼ね備えたヒータユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するべく、本発明によるヒータユニットは、突出部を有する基材と、所定のパターン形状にて上記基材上に配設されるコード状ヒータと、を具備したヒータユニットにおいて、上記基材における上記コード状ヒータ近傍ではなく上記突出部のみが高密度化された状態となっており、上記基材の突出部には、上記ヒータユニットを他部材に取付けるための取付具又は取付孔が設置されることを特徴とするものである。
また、本発明による他のヒータユニットは、分かれた部分を有すとともに該分かれた部分を繋ぐブリッジ部を有する基材と、所定のパターン形状にて上記基材上に配設されるコード状ヒータと、を具備したヒータユニットにおいて、上記基材における上記コード状ヒータ近傍ではなく上記ブリッジ部のみが高密度化された状態となっていることを特徴とするものである。
また、上記高密度化が、上記基材を加熱加圧により圧縮することでなされることが考えられる。
また、上記基材が、熱融着性繊維を含むことが考えられる。
また、本発明によるヒータユニットの製造方法は、突出部を有する基材と、所定のパターン形状にて上記基材上に配設されるコード状ヒータと、を具備し、上記基材の突出部には、上記ヒータユニットを他部材に取付けるための取付具又は取付孔が設置されるヒータユニットの製造方法において、上記コード状ヒータを加熱加圧により基材上に配設すると同時に、上記基材におけるコード状ヒータ近傍ではなく上記突出部のみを加熱加圧することで高密度化することを特徴とするものである。
本発明で言う「高密度化」とは、単位体積当たりの質量を増加させることをいう。例えば、基材として不織布を使用した場合は、繊維間の空隙を減少させ、単位体積当たりの繊維量を増加させることなどが該当する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によるヒータユニットは、基材の所定の位置、特に、他部材に取付けるための取付具近傍や取付孔近傍が、高密度化された状態となっているため、この部分の強度が向上し、破損し難いものとなる。一般に、不織布等が高密度化されると繊維密度が高い状態となり固く風合いも低下してしまうが、高密度化される部分は強度の向上が必要な部分のみに止めているため、基材全体としては柔軟で良質な風合いを保持したものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図１〜図６を参照して本発明の実施の形態１を説明する。この実施の形態は、本発明を車両用のシートヒータに適用することを想定した例を示すものである。
【０００９】
まず、本実施の形態１におけるコード状ヒータ１の構成から説明する。本実施の形態１におけるコード状ヒータ１は図１に示すような構成になっている。まず、外径約０．２ｍｍの芳香族ポリアミド繊維束からなるヒータ芯３があり、該ヒータ芯３の外周には、素線径０．０８ｍｍの錫鍍金硬質錫入り銅合金線（ＴＨ−ＳＮＣＣ−３）からなる６本の発熱体素線を引き揃えて構成された発熱体５がピッチ約０．７ｍｍで螺旋状に巻装されている。上記発熱体５の外周には、絶縁体層７としての四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）が約０．１５ｍｍの肉厚で押出・被覆されている。又、この絶縁体層７の外周には、更に、熱融着層９としてのポリエチレン（ＰＥ）が０．２ｍｍの厚さで押出・被覆されている。コード状ヒータ１はこのような構成になっていて、その仕上外径は１．１ｍｍである。尚、この実施の形態１の場合には、上記したように、絶縁体層7の外周に熱融着層９を別の層として設けた構成にしているが、例えば、これら両層を混在させて一層構造とすることも考えられる。又、屈曲性や引張強度を考慮した場合には上記ヒータ芯３は有効であるが、ヒータ芯３の代わりに複数本の発熱体素線を引き揃えるか或いは撚り合わせたものを使用することも考えられる。
【００１０】
次に、上記構成をなすコード状ヒータ１を接着・固定する基材１１(図２〜図４に示す)の構成について説明する。本実施例における基材１１は、不織布（目付１００ｇ／ｍ２，厚さ０．６ｍｍ）に、熱融着性繊維としての低融点ポリエステルを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維（以下、「低融点ポリエステル繊維」と称す）を所定の割合（３％〜３０％程度）で混入させた構成になっている。又、この実施の形態の場合には上記したように熱融着性繊維としての低融点ポリエステルを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維を使用しているが、それ以外にも、例えば、低融点ポリプロピレンを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維、又はポリエチレンを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維等の使用が考えられる。
【００１１】
又、上記基材１１の大きさや厚さなどは、使用用途によって適宜に変更するものであるが、その厚さ（乾燥時に測定した値）は、例えば、０．６ｍｍ〜１．４ｍｍ程度とすることが望ましい。このような厚さの基材１１を使用すれば、加熱・加圧によりコード状ヒータ１と基材１１とを接着・固定した際、基材１１がコード状ヒータ１の外周の３０％以上、好ましくは５０％以上の部分と良好に接着することになるからであり、それによって、強固な接着状態を得ることができるからである。
【００１２】
次に、上記コード状ヒータ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２はコード状ヒータ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があり、このホットプレス治具１５上には複数個の係り止め機構１７が設けられている。上記係り止め機構１７は、図３に示すように、ピン１９を備えていて、このピン１９はホットプレス冶具１５に穿孔された孔２１内に下方より差し込まれている。このピン１９の上部には係り止め部材２３が軸方向に移動可能に取り付けられていて、コイルスプリング２５によって常時上方に付勢されている。そして、図３中仮想線で示すように、これら複数個の係り止め機構１７の係り止め部材２３にコード状ヒータ１を引っ掛けながら所定のパターン形状にて配設することになる。
【００１３】
図２に戻って、上記複数個の係り止め機構１７の上方にはプレス熱板２７が昇降可能に配置されている。すなわち、コード状ヒータ１を複数個の係り止め機構１７の係り止め部材２３に引っ掛けながら所定のパターン形状にて配設し、その上に基材１１を置く。その状態で上記プレス熱板２７を降下させてコード状ヒータ１と基材１１に、例えば、２３０℃／５秒間の加熱・加圧を施すものである。それによって、コード状ヒータ１側の熱融着層９と基材１１側の熱融着性繊維、すなわち、低融点ポリエステル繊維が融着することになり、その結果、コード状ヒータ１と基材１１が接着・固定されることになる。尚、上記プレス熱板２７の降下による加熱・加圧時には複数個の係り止め機構１７の係り止め部材２３はコイルスプリング２５の付勢力に抗して下方に移動するものである。
【００１４】
ここで、上記ホットプレス治具１５又はプレス熱板２７の所定の位置に凸部２９を形成しておけば、基材１１における凸部２９に対応する位置にのみ強い圧縮力がかかることになる。本実施の形態１では、基材１１の外周に形成された突出部１１ａのみに強い圧縮力がかかるようにしている。そのため、コード状ヒータ１を基材１１上に接着・固定すると同時に、突出部１１ａが圧縮された状態となる（図６参照）。この圧縮された状態の部分は、単位体積当たりの繊維量が多い、高密度化された状態となり、圧縮前と比較して引張強度等が非常に高い状態となる。但し、このような高密度化された箇所は、固く風合いの悪い状態にもなってしまう。そのため、特許文献５のようにカレンダー加工を施すと、基材１１全体を圧縮して高密度化することになり、基材１１全体が固く風合いの悪い状態にもなってしまう。そのため、例えば、上記の突出部１１ａのみなど、高い引張強度等が必要な箇所のみを選択して高密度化することが必要となる。
【００１５】
上記作業を行うことにより、図４に示すような車両用のヒータユニット３１を得ることができる。尚、上記ヒータユニット３１におけるコード状ヒータ１の両端、及び、温度制御装置３９にはコードが接続されており、このコードにより、コード状ヒータ１、温度制御装置３９、及び、コネクタ３５が接続されている。そして、このコネクタ３５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。又、上記構成をなす車両のヒータユニット３１は、図５に示すような状態で、車両用のシート４１内に埋め込まれることになる。即ち、車両用シート４１の表皮カバー４３と座席パット４５との間にヒータユニット３１を挿入するものである。このとき、ヒータユニット３１は、基材１１の突出部１１ａに設置された取付具５１により、予め表皮カバー４３に取付けられているものである。上記の通り、突出部１１ａは高密度化されて引張強度が高くなっている状態であるため、取付時や使用時の外力による基材１１の破損を防止することができる。
【００１６】
このようにして得られたシートヒータ３１について、取付具５１を挟持して引張り、基材１１が破断する際の力を測定し、引張強度を評価した。併せて、突出部１１ａを高密度化していないシートヒータを同様に作成して比較の形態１とし、同じく引張強度を評価した。何れもｎ＝５の平均値とし、表１に示す。
【００１７】
【表１】
0005360790.tif 000002
【００１８】
表２に示すように、突出部１１ａが高密度化された実施の形態１は、比較の形態１に比べて、優れた引張強度を有していることが確認できる。このようなものであれば、シートヒータを車両用シート等に取付ける際、或いは、実使用時の外力によって、取付具の近傍が破損し、シートヒータが位置ずれしてしまうようなことは起こらない。
【００１９】
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。コード状ヒータ１には、上記特許文献４に記載されたものをはじめとした、従来公知の如何なるコード状ヒータも使用することができる。また、例えば、特願２００７−１５８４５２明細書に開示されているような、ヒータ芯３が熱収縮性及び熱溶融性を有するものであるコード状ヒータ、特願２００７−１５８４５３明細書に開示されているような、発熱体５が絶縁被膜により被覆された導体素線を引き揃えたものから構成されたコード状ヒータ、特開２００７−１３４３４１公報に開示されているような、発熱体５が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の素線であるものから構成されたコード状ヒータなどを使用しても良い。
【００２０】
基材１１についても、不織布に限定されるものではなく、加圧により圧縮されるなどして高密度化された状態となるものであれば構わない。例えば、織布、発泡樹脂シートなども考えられる。また、基材１１として不織布や織布を使用した際には、構成する繊維についても限定されるものではないが、上記実施の形態のように、熱融着性繊維を含むものであることが好ましい。このようなものであれば、高密度化された状態で加熱をすることにより、高密度化された状態を確実に保持し続けることができ、この部分の強度をより向上させることができる。
【００２１】
本発明で言う「高密度化」とは、単位体積当たりの質量を増加させることをいう。例えば、基材１１として不織布を使用した場合は、繊維間の空隙を減少させ、単位体積当たりの繊維量を増加させることなどが該当する。具体的な「高密度化」の手法としては、例えば、加熱加圧により圧縮する、結着剤や溶剤等を塗布して空隙を減少させた状態で硬化させる、などが挙げられる。その中でも、上記実施の形態のように、加熱加圧により圧縮する手法が、工程の簡略化や高密度化させる位置の精度などの面より好ましい。また、上記のような熱融着性繊維を含む基材１１を使用した場合には、加熱加圧により熱融着性繊維が溶融・融着し、高密度化された状態を確実に保持し続けることができ、この部分の強度をより向上させることができる。
【００２２】
上記実施の形態では、コード状ヒータ１と基材１１とを接着・固定する際に併せて突出部１１ａを圧縮し高密度化しているが、予め、突出部１１ａのみに加熱加圧をしておき、高密度化させておいても良い。また、コード状ヒータ１と基材１１とを接着・固定した後に、改めて突出部１１ａに加熱加圧をして、高密度化させても良い。勿論、高密度化させる位置は突出部１１ａに限られず、強度の向上が必要な箇所を任意に選択して高密度化させれば良い。例えば、基材１１の外周全体を高密度化して、引裂きに強いものとしても良いし、骨組みや吊り込み部に当たる箇所を高密度化して、擦れに強いものとしても良い。
【００２３】
また、コード状ヒータ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、他の態様によりコード状ヒータ１を基材１１に固定しても良い。例えば、縫製によりコード状ヒータ１を基材１１に固定しても良いし、一対の接着剤付き布体で挟持固定することでコード状ヒータ１を基材１１に固定しても良いし、他の態様を用いても良い。
【００２４】
次いで、本願発明における実施の形態２について、図７，図８等を参照して説明する。上記実施の形態１においては、取付具５１によって、図５に示す車両用シート４１の表皮カバー４３に取付けているが、この実施の形態２においては、基材１１の突出部１１ａに取付孔５３を形成し、この取付孔５３により、図５に示す車両用シート４１の座席パット４５に取付けるものである。この際、取付孔近傍に該当する突出部１１ａは、上記実施の形態１と同様に高密度化され、引張強度等が非常に高い状態となる。更に本実施の形態２においては、二又に分かれた基材１１を繋ぐブリッジ部１１ｂについても、同時に加熱加圧し高密度化されている。
【００２５】
このようにして得られたシートヒータ３１について、突出部１１ａの先端を挟持して引張り、基材１１が破断する際の力を測定し、引張強度を評価した。併せて、突出部１１ａを高密度化していないシートヒータを同様に作成して比較の形態２とし、同じく引張強度を評価した。何れもｎ＝５の平均値とし、表２に示す。
【００２６】
【表２】
0005360790.tif 000003
【００２７】
表２に示すように、突出部１１ａが高密度化された実施の形態２は、比較の形態２に比べて、優れた引張強度を有していることが確認できる。このようなものであれば、シートヒータを車両用シート等に取付ける際、或いは、実使用時の外力によって、取付孔が破損し、シートヒータが位置ずれしてしまうようなことは起こらない。また、ブリッジ部１１ｂは、車両用シート４１に組込んだ際、吊り込みの下に配置されることになる。本実施の形態のように、高密度化がされていれば、このような箇所に配置された場合でも、擦れや繰返しの引張による破損等を防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上詳述したように本発明によれば、充分な強度と良質な風合いを兼ね備えたヒータユニットを得ることができる。また、このようなヒータユニットは、車両用シートヒータや車両用以外のシートヒータのみならず、電気毛布、電気カーペット、暖房便座、加熱調理器具といった各種加熱器具にも好適に応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態を示す図で、コード状ヒータの構成をその一部を切り欠いて示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す図で、ホットプレス式ヒータ製造装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す図で、コード状ヒータを所定のパターン形状に配設する様子を示す一部斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態を示す図で、ヒータユニットの構成を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態を示す図で、ヒータユニットを車両用シート内に埋め込んだ様子を一部切り欠いて部示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態を示す図で、基材における取付具近傍を拡大して示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態を示す図で、ヒータユニットの構成を示す平面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態を示す図で、基材における取付孔近傍を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  コード状ヒータ
１１  基材
１１ａ  突出部
３１  ヒータユニット
５１  取付具
５３  取付孔
【図１】
0005360790.tif 000004
【図２】
0005360790.tif 000005
【図３】
0005360790.tif 000006
【図４】
0005360790.tif 000007
【図５】
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【図６】
0005360790.tif 000009
【図７】
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【図８】
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