(57)【要約】【課題】導電糸と非導電糸とを含む導電布帛において、一部の通電を行う導電糸に導電性の接続部材を接続する際に、別部材である絶縁部材を使用せずに通電を行わない導電糸の端部を接続部材及び近隣の通電を行う導電糸から絶縁できる導電布帛及びその製造方法を提供すること。【解決手段】導電糸と非導電糸とを含む導電布帛において、通電しない導電糸の端末は、導電布帛の端縁に面一に形成され、溶融されて再凝固した非導電糸の構成材料によって被覆される。このような導電布帛は、通電しない導電糸の端部を導電布帛の端縁に面一に揃うように切断すると同時に、切断箇所の周辺を非導電糸の融点以上の温度まで加熱することによって製造される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電糸と非導電糸とを含み、少なくとも一部の導電糸の端末は、布帛端縁と面一に形成され、溶融されて再凝固した非導電糸の構成材料によって前記端末が被覆されていることを特徴とする導電布帛。
【請求項２】
導電糸と非導電糸とを含む導電布帛の少なくとも一部の導電糸の端部を、前記非導電糸よりなる布帛端縁と面一に切断すると同時に、切断された導電糸に隣接する非導電糸を非導電糸の融点以上の温度まで加熱することにより、前記切断された導電糸の端末を非導電糸の構成材料によって絶縁被覆することを特徴とする導電布帛の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電布帛及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、導電糸と非導電糸とを含み、一部の導電糸が他の導電糸及び導電布帛外部の部材に対して電気的に絶縁された導電布帛及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
導電糸を含む導電布帛が公知であり、導電性を利用してヒータや各種センサ等の用途に使用される。例えば、車両用シートのシート表皮（シートカバー）としてこの種の導電布帛が用いられ、シートヒータや静電容量式の着座センサを備えたシート表皮として使用される。
【０００３】
導電糸を含む導電布帛に通電を行うに際し、導電布帛の端部において導電糸を別の導電性の接続部材に接続することが多い。接続部材はさらに電源や制御機器等に接続される。導電布帛端部で導電糸を接続部材に接続する方法として、特許文献１に開示される方法が公知である。つまり、布材を構成する絶縁繊維（非導電糸）の一部を除去して、布材本体と布材片に分割し、その分断部から複数の導電線材（導電糸）を露出させた後、その分断部から露出した導電線材をシート状の接続部材で包み込んで縫着することで、導電線材を接続部材に電気的につなげるという方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４５００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の方法は、導電布帛中のある領域内に配置された導電糸全てを接続部材に電気的に接続する方法としては好適に使用することができる。しかし、例えば導電布帛をヒータとして使用する際に、ヒータの出力を通電する導電糸の本数（密度）によって調節する場合や、単一の導電布帛における隣接した領域に加熱する箇所と加熱しない箇所を設ける場合のように、接続部材に電気的に接続したい導電糸と、接続部材に接続せず、接続部材に対して電気的に絶縁したい導電糸が、ある領域中に混在又は隣接する状況においては、分断部から露出した導電線材を一括してシート状の接続部材で包み込む上記の方法をそのまま用いることはできない。
【０００６】
例えば、図４に示すように、上記特許文献１に開示された方法で分断部４４から導電糸４２を露出させた後、接続部材に電気的に接続したくない導電糸、つまり不使用導電糸４２ｂを導電布帛４１の端縁４１ａの箇所で切断すれば、上記方法を利用しつつ接続部材に電気的に接続しない導電糸を設定することが可能である。もし、導電布帛４１の端縁４１ａに導電性を有するシート状の接続部材を取り付けた際に、不使用導電糸４２ｂの端末が接続部材と接触することがないのならば、不使用導電糸４２ｂは接続部材に電気的に接続されない。しかし、実際には、不使用導電糸４２ｂを導電布帛本体４１の端縁４１ａの箇所で切断したのみでは、切断された不使用導電糸４２ｂの端末に露出した導電材料が容易に接続部材と接触し、接続部材との間に電気的接続が形成されてしまう。
【０００７】
接続部材の接続工程で不使用導電糸４２ｂの端末の導電材料が接続部材と接触することがなかったとしても、接続部材に接続された通電用導電糸４２ａへの通電中に導電布帛４１や接続部材に例えば屈曲変形させるような力が加えられた場合には、不使用導電糸４２ｂの端末と接続部材が接触したり、不使用導電糸４２ｂとそれに近接する通電用導電糸４１ａとが接触したりということが容易に起こる虞がある。すると、不使用導電糸４２ｂに接続部材を介して電流が供給されたり、不使用導電糸４２ｂとそれに近接する通電用導電糸４２ａとの間でショートが起こったりする。
【０００８】
そこで、導電布帛４１の端縁４１ａの箇所で不使用導電糸４２ｂを切断した部分を、絶縁性のテープ状布材などの絶縁部材で被覆してから接続部材を取り付けるという方法を採用することができる。すると、不使用導電糸４２ｂの接続部材に対する絶縁を確保することはできるが、導電布帛４１とは別部材である絶縁部材が必要となるうえ、縫製等によって絶縁部材を導電布帛４１に取り付ける必要があるため、工程数が増加してしまう。特に、ヒータの出力を通電用導電糸４２ａの本数（密度）で調節する場合などのように、通電用導電糸４２ａと不使用導電糸４２ｂが数本単位で隣接して多数設けられるような場合には、小面積の絶縁部材で被覆しなければならない箇所が導電糸数本ごとに多数存在することになり、絶縁箇所の数だけ部品点数及び工程数が増加するとともに、絶縁部材の取り付け作業が著しく煩雑になる。絶縁部材の取り付け忘れや不完全な取り付けなどの不備が発生する確率も高くなる。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、導電糸と非導電糸とを含む導電布帛において、一部の通電を行う導電糸に導電性の接続部材を接続する際に、別部材である絶縁部材を使用せずに、通電を行わない導電糸の端部を、接続部材等の外部の部材及び近接する通電を行う導電糸から絶縁できる導電布帛及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明にかかる導電布帛は、導電糸と非導電糸とを含み、少なくとも一部の導電糸の端末は、布帛端縁と面一に形成され、溶融されて再凝固した非導電糸の構成材料によって前記端末が被覆されていることを要旨とする。
【００１１】
また、本発明にかかる導電布帛の製造方法は、導電糸と非導電糸とを含む導電布帛の少なくとも一部の導電糸の端部を、前記非導電糸よりなる布帛端縁と面一に切断すると同時に、切断された導電糸に隣接する非導電糸を非導電糸の融点以上の温度まで加熱することにより、前記切断された導電糸の端末を非導電糸の構成材料によって絶縁被覆することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記発明にかかる導電布帛によると、導電布帛の端縁に面一に形成された導電糸の端末が、溶融されて再凝固した非導電糸の構成材料によって被覆されることにより、電気的に絶縁されているので、その近傍の通電したい導電糸を導電性の接続部材等に接続して通電しても、その被覆された導電糸は接続部材等及び他の導電糸に対して確実に絶縁され、接続部材等を介して通電されてしまう虞や、近傍の通電された導電糸と接触してショートを起こす虞がない。さらに、導電糸の端部を覆う絶縁被覆が、導電布帛の非導電糸由来の材料であるため、テープ状の布材のような別部材の絶縁部材を使用する必要がなく、従来の導電布帛を接続部材に接続するのに、一部の導電糸を切断して端部を絶縁部材で被覆する場合に比べて、部品点数が削減される。
【００１３】
また、上記発明にかかる導電布帛の製造方法によると、導電糸の切断と加熱による非導電糸の溶融を同時に行い、切断した導電糸の端部を同時に絶縁被覆することができるので、別体の絶縁部材を導電糸の切断部に取り付ける場合に比べ、電気的絶縁の形成のための工程が易化されるとともに、工程数も削減される。また、加熱された刃などを用いてこの工程を実行すれば、切断して絶縁する導電糸と切断せず通電する導電糸とが隣接し、多数存在している場合にも、切断した導電糸全てに遺漏なく絶縁加工を施すことができるので、一部の箇所の絶縁加工を行い忘れるなど絶縁加工についての不備の発生が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる導電布帛の正面図である。
【図２】図１の導電布帛の端縁に接続部材を取り付けた状態を示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ（ａ）のＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる導電布帛の製造方法及び接続部材の取り付け方法を示す概略図である。
【図４】従来の導電布帛の製造方法を利用して不使用導電糸を設けた導電布帛の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態にかかる導電布帛の詳細を図１及び図２に基づいて説明する。図１に本発明の一実施形態にかかる導電布帛の正面図を示す。本実施形態にかかる導電布帛は、それ自体が発熱してヒータ装置となる車両用シートの表皮や、シートカバーの裏側に配されるヒータ装置として好適に利用できるものである。
【００１６】
導電布帛１は導電糸２および非導電糸を有する。導電糸２としては、金属細線等の導電材料のみからなる導電線材、又はそれらの導電線材とその他の繊維が複合されてなる導電糸など、多様な導電性を有する繊維状の材料を使用することができる。ただし、後述するように、導電糸２を切断すると同時に切断箇所周辺を加熱し、切断箇所周辺の非導電糸を溶融させるので、導電糸２を構成する金属又はその他の導電材料としては、導電布帛１を構成する非導電糸の構成材料の融点よりも高い融点、昇華点、燃焼点を有するものを選択する必要がある。この点において、導電線材として金属細線を使用した導電糸を選択することが好ましい。引張強度及び耐腐食性が高いステンレス線材を用いることが特に好適である。金属細線は、単線であっても撚り線であってもよい。また、外周を樹脂等によって被覆されていてもよい。
【００１７】
非導電糸としては、種々の絶縁性の高い繊維材料を使用することが可能であるが、後述するように溶融させて不使用導電糸２ｂの端末を被覆させる必要があるので、溶融しやすいものを使用する必要がある。具体的には、後述する切断加熱手段による加熱温度よりも融点が低く、かつ大気中での燃焼点及び昇華点が融点よりも高いものでなければならない。この点において、非導電糸の構成材料として熱可塑性樹脂が適している。
【００１８】
導電布帛１は、導電糸２と非導電糸を含んでいれば、編物、織物、不織布等、どのような組織で構成されていてもよい。本実施形態においては、導電布帛１は織物によって形成され、経糸又は緯糸の一部として導電糸２が略直線状に等間隔に配置されている。導電糸２に通電することで導電糸２が発熱し、導電布帛１が面状のヒータ装置として機能する。なお、各図面には、導電布帛１中において非導電糸が顕に描かれてはいないが、導電糸２が配置されている箇所以外の導電布帛１中の領域は、非導電糸によって構成されている。他の部材や使用者の体などが導電糸２に接触しないように、導電糸２は導電布帛１の表面に現れていない方が望ましい。
【００１９】
導電布帛１を長尺状の織物から種々の用途に必要な形状に裁断して形成する場合、用途によって、所望される加熱量が異なることもある。例えば車両用シートヒータとして使用する場合、シートの領域に応じて所望される加熱量が異なる。この場合、全ての導電糸２に通電を行うのではなく、通電を行う通電用導電糸２ａと通電を行わない不使用導電糸２ｂを周期的に設け、通電用導電糸２ａの割合（密度）を適宜設定することで、用途や領域に応じて所望される加熱量が発揮されるようにすればよい。本実施形態においては、例として、通電用導電糸２ａと不使用導電糸２ｂが２本ずつ交互に配置されている。
【００２０】
通電用導電糸２ａの両端部には、導電布帛１の端縁１ａから延出し、非導電糸に周囲を囲まれずに露出した延出部２ａ１が設けられる。通電用導電糸２ａの導電材料の外周が樹脂材料等によって被覆されている場合は、延出部２ａ１の外周の被覆材が除去され、導電材料が露出している。この導電材料の露出された延出部２ａ１が後述するように導電性の接続部材６に接続される。
【００２１】
不使用導電糸２ｂの端末は、導電布帛１の端縁１ａから延出せず、端縁１ａと面一になるように終端されている。不使用導電糸２ｂの端末２ｂ１は絶縁被覆３によって全体が被覆されている。つまり、不使用導電糸２ｂを構成する導電材料が導電布帛１の端縁１ａから露出しておらず、絶縁被覆３によって導電布帛１以外の部材及び近隣の通電用導電糸２ａに対して電気的に絶縁されている。
【００２２】
絶縁被覆３は、不使用導電糸２ｂの端末２ｂ１の近傍に配置された非導電糸が溶融され、再凝固したものよりなる。つまり、非導電糸を構成する熱可塑性樹脂等の絶縁材料よりなる薄膜が不使用導電糸２ｂの端末２ｂ１を被覆している。一般に、溶融して再凝固した熱可塑性樹脂は、緻密な組織を有する膜を形成するので、熱可塑性樹脂よりなる非導電糸が溶融して再凝固した絶縁被覆３によって不使用導電糸２ｂの端末２ｂ１が被覆されれば、不使用導電糸２ｂは高い絶縁性を付与される。絶縁被覆３は、十分に不使用導電糸２ｂを電気的に絶縁できるものであれば、ごく薄く不使用導電糸２ｂの端末２ｂ１を覆っているだけで足りるが、図においては、見やすいように、絶縁被覆３を誇張して大きな半円形に表示している。
【００２３】
図１においては、通電用導電糸２ａの延出部２ａ１の先端には別の導電布帛等が何もつながっていないが、図３（ｂ）に示すように、布帛片５が通電用導電糸２ａを介して導電布帛１とつながった状態としておくこともできる。このような状態にしておくと、通電用導電糸２ａの延出部２ａ１が相互に相対位置を維持してまっすぐに伸びた状態が保たれ、不使用導電糸２ｂの端末２ｂ１の形成と絶縁のための加工を行う際や接続部材６を縫製等によって接続する際の作業性が高められる。
【００２４】
図２に、図１の導電布帛１の通電用導電糸２ａに接続部材６を取り付けた状態を示す。接続部材６は、少なくとも一方の面に導電性を有する導電面６ａが形成されたシート部材である。この導電性のシート部材としては、導電性材料（例えば銅）がシート状に形成された部材や、導電性材料で形成された糸を含む導電性織物が例示できる。接続部材６は、導電面６ａを内側にして通電用導電糸２ａの延出部２ａ１を挟み込むように断面略「Ｕ」字状にされて、縫い付けられるなどして導電布帛１の端縁１ａに取り付けられている。この接続部材６は電線７を介して、電源に接続されている。
【００２５】
図２（ｂ）に通電用導電糸２ａが配置された箇所の断面図を示す。延出部２ａ１が接続部材６によって包み込まれ、接続部材６の導電面６ａに接触している。これにより、通電用導電糸２ａと接続部材６の間に導通が形成され、通電用導電糸２ａに通電することで導電布帛１の加熱が行われる。なお、図２（ｂ）では延出部２ａ１は直線状に伸びているが、途中箇所で曲げられた状態で接続部材６に包まれていてもよい。
【００２６】
一方、図２（ｃ）に不使用導電糸２ｂが配置された箇所の断面図を示す。接続部材６が複数の導電糸２の端部に跨る長細いシート状であるため、不使用導電糸２ｂの端末２ｂ１が存在する箇所も含めて導電布帛１の端縁１ａ全体を包み込んでいる。しかしながら、導電布帛１の端縁１ａと面一に形成された不使用導電糸２ｂの端末２ｂ１は、絶縁被覆３によって被覆、絶縁されている。よって、不使用導電糸２ｂの端末２ｂ１と接続部材６の間には導通が形成されず、電源から接続部材６に電流が供給されて通電用導電糸２ａに通電が行われても、不使用導電糸２ｂには通電が行われることはない。
【００２７】
接続部材６や導電布帛１が例えば屈曲されるような変形を受けて、不使用導電糸２ｂの端末２ｂ１が接続部材６や隣接する通電用導電糸２ａの延出部２ａ１に物理的に接触することがあったとしても、不使用導電糸２ｂの端末２ｂ１は絶縁被覆３に覆われているので、それらの物理的接触箇所において、電気的接続が形成されることはない。導電布帛１が車両用シートのシートヒータとして使用される場合には、乗員の乗降や着座状態での運動に伴い、導電布帛１は屈曲等の変形を受けるので、通電用導電糸２ａ１への通電中に不使用導電糸２ｂの端末２ｂ１が接続部材６や通電用導電糸２ａの延出部２ａ１に物理的に接触することは頻繁に起こると考えられ、本実施形態のように不使用導電糸２ｂの端末２ｂ１に絶縁被覆３を設けることは特に有効である。
【００２８】
次に、図３を参照しながら、本発明にかかる導電布帛１の製造方法の一実施形態及び製造された導電布帛１への接続部材６の接続方法の一例について説明する。まず、図３（ａ）のように、矩形の導電布帛（布帛本体）１を、非導電糸が除去された除去部４を介して導電糸２によって布帛片５とつながった状態として形成する。このような状態の導電布帛１を形成するには、導電布帛１の領域から除去部４及び布帛片５の領域に亘る矩形の原反を準備し、除去部４となるべき領域から非導電糸のみを除去すればよい。除去部４を形成する方法としては、レーザー光を除去部４となる領域全体に走査しながら照射して非導電糸を溶融又は燃焼させる方法が挙げられる。又は、特許文献１に記載されるように、刃物やレーザー等で導電布帛１の端縁１ａとなる箇所の非導電糸を直線状に切断してから、布帛片５となる部分を抜き取るように導電布帛１から引き離すことでも除去部４を形成することができる。この場合には、図３（ａ）などに示した状態とは異なり、布帛片５中の通電用導電糸２ａは、除去部４の幅の分だけ除去部４の側に引き出された状態になっている。いずれの方法を採用する場合でも、レーザーを使用する場合には、レーザーの出力及び波長を、非導電糸を溶融又は燃焼する一方で、導電糸２を構成する導電材料を溶融も燃焼もしない範囲に設定する必要がある。また、通電用導電糸２ａが、外周に樹脂等の被覆を有する場合は、これも除去しておく必要がある。なお、布帛片５を形成しない場合には、端縁１ａより外側の非導電糸を上記いずれかの方法で完全に除去しておけばよい。
【００２９】
次に、どの導電糸２を不使用導電糸２ｂとするかを選択し、選択した不使用導電糸２ｂを、切断加熱手段によって導電布帛１の端縁１ａと面一になるように切断しながら、その周囲の非導電糸を溶融させる。ここで、切断加熱手段として、例えば熱刃、つまり加熱されたカッター又は鋏状の刃物を例示することができる。熱刃を不使用導電糸２ｂの端末２ｂ１となる位置に配置し、不使用導電糸２ｂを切断する。熱刃は有限の大きさを有しているので、不使用導電糸２ｂを切断する際に端末２ｂ１の周囲の非導電糸に接触し、非導電糸を溶融させる。溶融した非導電糸の構成材料は流動し、不使用導電糸２ｂの端末２ｂ１を含む周辺領域に拡散する。熱刃を切断箇所から離すと、加熱された箇所が放冷され、溶融した非導電糸の構成材料が再凝固する。不使用導電糸２ｂの切断面を含む端末２ｂ１を被覆して再凝固した非導電糸の構成材料が、絶縁被覆３となる。
【００３０】
熱刃の加熱温度は、非導電糸の融点以上にしておく必要がある。ただし、近隣の通電用導電糸２ａの導電材料を溶融等によって切断してしまったり、極度に酸化させてしまったりするような温度にまで加熱温度を上げてはならない。また、通電用導電糸２ａにそのような変化を与えるまでには至らなくても、非導電糸を高温まで加熱しすぎると、溶融した非導電糸の構成材料が蒸発してしまって絶縁被覆３を形成することができなかったり、不必要に広範囲の非導電糸を溶融させてしまったりするので、絶縁被覆３を形成するのに必要十分な量の非導電糸が溶融されるように加熱温度を適宜設定する必要がある。
【００３１】
熱刃で不使用導電糸２ｂが切断され、絶縁被覆３がその端末２ｂ１に形成された導電布帛１は、図３（ｂ）のように通電用導電糸２ａによって布帛片５とつながっており、除去部４の幅が一定に保たれている。なお、切断されて除去部４及び布帛片５の側に残った不使用導電糸２ｂは引き抜いて除去されている。この状態で、図３（ｃ）のように接続部材６を除去部４に配置する。このとき、接続部材６の導電面６ａが確実に通電用導電糸２ａの延出部２ａ１に接触する位置に接続部材６を配置する必要がある。不使用導電糸２ｂの端末２ｂ１は、接続部材６の導電面６ａに物理的に接触していたとしても、絶縁被覆３の効果によって、導電面６ａと電気的に接触することはないので、不使用導電糸２ｂと接続部材６との位置関係を厳密に定める必要はない。
【００３２】
最後に、図３（ｄ）のように、導電布帛１の端縁１ａを包むようにして接続部材６を折り曲げ、縫合するなどして導電布帛１に接続部材６を固定すればよい。このとき、布帛片５は切除しておいても、接続部材６とともに導電布帛１側に折り曲げた状態で残しておいてもよい。
【００３３】
このようにして、不使用導電糸２ｂを切断すると同時に切断箇所を加熱して絶縁被覆３を形成することで、通電用導電糸２ａと不使用導電糸２ｂが隣接している場合にも、簡便に不使用導電糸２ｂの絶縁を確保することが可能である。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態においては、通電用導電糸と不使用導電糸とが等間隔に周期的に配置されているが、これらをどのように配置してもよい。一例として、シートヒータとして使用する場合、接触する人体の部位に応じて加熱量を変更したければ、ある位置を境に通電用導電糸の密度が高い領域と低い領域を設ければよい。さらに、このような領域の境界を確実に設定するため、領域の境界に不使用導電糸が集中して設けられた箇所を形成してもよい。また、導電布帛を矩形に形成する必要はなく、種々の用途に応じた形状に形成すればよい。
【００３５】
また、上記除去部及び布帛片を必ずしも設ける必要はなく、例えば導電布帛の端縁の導電布帛組織をほぐして通電用導電糸を端縁から引き出すとともに、不使用導電糸は端縁から引き出さずに、端縁の箇所で終端させておけばよい。最後に、不使用導電糸の切断と絶縁被覆の形成に使用される切断加熱手段は、導電糸を切断しながら同時に周囲の非導電糸を溶融させることができる手段であれば、熱刃に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３６】
１        導電布帛
１ａ      端縁
２        導電糸
２ａ      通電用導電糸
２ａ１    延出部
２ｂ      不使用導電糸
２ｂ１    不使用導電糸端末
３        絶縁被覆
４        除去部
５        布帛片
６        接続部材
６ａ      導電面
【図１】
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【図２】
2013140752.tif 000004
【図３】
2013140752.tif 000005
【図４】
2013140752.tif 000006