(57)【要約】      （修正有）【課題】通電時及び作業時の安全性に優れたハンドル用ヒーターを提供する。【解決手段】ハンドル用ヒーターは、複数のヒーター素線が網目状に編み込まれてなる網目状発熱体１１と、網目状発熱体の両端部に配置される電極１２Ａ、１２Ｂと、を備える。電極は、網目状発熱体が溶着される金属箔１２１と、幅方向に沿って折り返すことにより、網目状発熱体の端部と金属箔を含む電極基体の表裏面を挟持する絶縁性の保護テープ１２２と、を有する。網目状発熱体は、長さ方向端部が金属箔の端面に沿うように配置され、電極基体の長さ方向端部と保護テープの折り返し部分との間にスペース１２３がある。【選択図】図６
2017162562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のヒーター素線が網目状に編み込まれてなる網目状発熱体と、
前記網目状発熱体の両端部に配置される電極と、を備え、
前記電極は、前記網目状発熱体が溶着される金属箔と、幅方向に沿って折り返すことにより、前記網目状発熱体の端部と前記金属箔を含む電極基体の表裏面を挟持する絶縁性の保護テープと、を有し、
前記網目状発熱体は、長さ方向端部が前記金属箔の端面に沿うように配置され、
前記電極基体の長さ方向端部と前記保護テープの折り返し部分との間にスペースがあることを特徴とするハンドル用ヒーター。
【請求項２】
前記スペースに配置されるスペーサーを備えることを特徴とする請求項１に記載のハンドル用ヒーター。
【請求項３】
前記スペーサーは帯形状を有し、前記電極基体と平行に配置されることを特徴とする請求項２に記載のハンドル用ヒーター。
【請求項４】
当該ハンドル用ヒーターの幅方向に沿う前記スペーサーの長さは、前記電極基体の長さの７０％以上であることを特徴とする請求項３に記載のハンドル用ヒーター。
【請求項５】
前記スペーサーと前記電極基体との離間距離は、前記スペーサーの幅の５０％以下であることを特徴とする請求項３又は４に記載のハンドル用ヒーター。
【請求項６】
当該ハンドル用ヒーターの長さ方向に沿う前記スペーサーの幅は、前記電極基体の幅の３０％〜１００％であることを特徴とする請求項５に記載のハンドル用ヒーター。
【請求項７】
前記スペーサーは、不織布で形成され、
前記スペーサーの組立前の厚さは、前記電極基体の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載のハンドル用ヒーター。
【請求項８】
当該ハンドル用ヒーターの幅方向に沿う前記保護テープの長さは、前記電極基体の長さよりも長く、
前記保護テープは、前記電極基体の幅方向端部を覆うことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のハンドル用ヒーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンドル用ヒーターに有用な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、寒冷地で使用される自動車においては、ステアリングホイールを暖めるハンドル用ヒーターが実用化されている（例えば特許文献１〜３）。運転開始時にハンドル用ヒーターによりステアリングホイールが速やかに加温されることにより、運転者は快適に運転を行うことができる。
【０００３】
図１、図２は、従来のハンドル用ヒーターを示す図である。図１はハンドル用ヒーターのヒーター本体２０を示す平面図であり、図２はヒーター本体２０の端部（電極部分）を示す断面図である。図１、図２に示すように、ヒーター本体２０は、ヒーター素線（符号略）が網目状に編み込まれた網目状発熱体２１を有する。網目状発熱体２１は、全体として帯状に形成される。網目状発熱体２１のループを綴る経（たて）方向Ｖの両端部には、電極２２Ａ、２２Ｂが配置される。網目状発熱体２１の網目形状が崩れるのを防止するために、網目状発熱体２１の経方向Ｖに沿う両縁部には糸による縁かがりが施される。
【０００４】
ヒーター本体２０は、例えば皮革製又は樹脂製のカバーに密着し、ハンドル用ヒーター２としてステアリングホイール本体３０に装着される（図３参照）。具体的には、ハンドル用ヒーター２は、ヒーター本体２０が内側となるようにステアリングホイール本体３０のリム部（運転時に把持される円環部）に沿わせ、経方向Ｖに沿うカバーの縁部を縫合することにより、ステアリングホイール本体３０に装着される。また、ハンドル用ヒーター２の長さ方向端部同士は突き合わされて縫合される。ヒーター本体２０の長さ方向両端に配置された電極部分が近接することになる。
【０００５】
ここで、電極２２Ａ、２２Ｂは、金属箔２２１に網目状発熱体２１の端部を重ねて平面的な薄い状態で溶着し、絶縁材料からなる保護テープ２２２で挟持した構成を有する。具体的には、金属箔２２１と網目状発熱体２１を溶着した電極基体２３を保護テープ２２２上に配置し、電極基体２３に沿って保護テープ２２２を折り返すことにより、電極基体２３の表裏が保護されている。したがって、電極２２Ａ、２２Ｂのそれぞれにおいて、電極基体２３の端部は、保護テープ２２２の折り返し部分と当接する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１２３９４７号公報
【特許文献２】特開２００８−１１４６８０号公報
【特許文献３】特開２００７−１３４０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
通常、電極基体２３において、網目状発熱体２１の端部は金属箔２２１の端面に揃えて切断されている。そのため、上述した従来のヒーター本体２０においては、電極基体２３から髭状に突出するヒーター素線が保護テープ２２２の折り返し部分を突き破って突出することがある。この場合、ハンドル用ヒーター２をステアリングホイール本体３０に装着して通電したときに、近接する電極部分が短絡する虞がある。また、保護テープ２２２から突出するヒーター素線によって作業者が負傷する虞があり、作業上の安全性の面でも改善の余地がある。なお、電極基体２３においてヒーター素線が髭状に突出しないように切断作業を行うことで上述した問題は解決できるが、切断面を顕微鏡で観察する必要があるなど、作業が繁雑になり好ましくない。
【０００８】
本発明の目的は、通電時及び作業時の安全性に優れたハンドル用ヒーターを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係るハンドル用ヒーターは、複数のヒーター素線が網目状に編み込まれてなる網目状発熱体と、
前記網目状発熱体の両端部に配置される電極と、を備え、
前記電極は、前記網目状発熱体が溶着される金属箔と、幅方向に沿って折り返すことにより、前記網目状発熱体の端部と前記金属箔を含む電極基体の表裏面を挟持する絶縁性の保護テープと、を有し、
前記網目状発熱体は、長さ方向端部が前記金属箔の端面に沿うように配置され、
前記電極基体の長さ方向端部と前記保護テープの折り返し部分との間にスペースがあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電極基体から髭状にヒーター素線が突出していても、保護テープから外部に突出せず、保護テープ内に確実に保持されるので、通電時に短絡が生じることはなく、また作業者が負傷することもない。したがって、通電時及び作業時の安全性に優れたハンドル用ヒーターが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来のハンドル用ヒーターのヒーター本体を示す平面図である。
【図２】従来のヒーター本体の端部（電極部分）を示す断面図である。
【図３】従来のハンドル用ヒーターを装着したステアリングホイールを示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るハンドル用ヒーターを装着したステアリングホイールを示す図である。
【図５】実施の形態のヒーター本体を示す平面図である。
【図６】ヒーター本体の端部（電極部分）を示す断面図である。
【図７】ヒーター本体を示す斜視図である。
【図８】トリコット編みを示す図である。
【図９】ヒーター本体の電極における溶着状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図４は、本発明の一実施の形態に係るハンドル用ヒーター１を装着したステアリングホイールＳを示す図である。図４Ａはハンドル用ヒーター１を装着した状態を示し、図４Ｂはハンドル用ヒーター１を装着する前の状態を示す。
【００１４】
図４Ｂに示すように、ステアリングホイール本体３０は、ステアリングシャフト（図示略）に接続されるボス部３１、運転時に把持される円環状のリム部３２、及びボス部３１からリム部３２に向かって延びるスポーク部３３を有する。図４Ａに示すように、ハンドル用ヒーター１は、リム部３２に配置される。
【００１５】
図５〜図７は、ハンドル用ヒーター１に組み込まれるヒーター本体１０を示す図である。図５はヒーター本体１０を示す平面図であり、図６はヒーター本体１０の端部（電極部分）を示す断面図であり、図７はヒーター本体１０を示す斜視図である。図５〜図７に示すように、ヒーター本体１０は、網目状発熱体１１及び電極１２Ａ、１２Ｂを有する。
【００１６】
網目状発熱体１１は、複数のヒーター素線１１ａが網目状に編み込まれ、全体として帯状に形成される。網目状発熱体１１は、例えば同一線径の複数のヒーター素線１１ａを、トリコット編みすることにより形成される（図８参照）。トリコット編みとは、ループを経方向Ｖに連続的且つ平面的に綴る編み方である。網目状発熱体１１の形成には、通常、経編機が用いられる。
【００１７】
ヒーター素線１１ａは、金属導体に絶縁皮膜が形成されたエナメル線である。ヒーター素線１１ａの金属導体は、一般には銅線で形成されるが、ニッケルが１％以上入った銅合金線、またはニクロム線等の腐食に強い合金線で形成することもできる。ヒーター素線１１ａの導体材料は、網目状発熱体１１に要求される単位面積当たりの発熱量に応じて選択される。
【００１８】
ヒーター素線１１ａの絶縁皮膜を形成する絶縁塗料は、ポリビニルアセタール、ポリウレタン、ポリアミドイミド、又はポリイミドなどを主成分にするものが好ましい。
【００１９】
ポリビニルアセタール又はポリウレタンを主成分にする絶縁塗料は、１００〜１５０℃の耐熱性を備え、しかもヒーター素線１１ａの絶縁皮膜を剥離することなく半田付けすることができる。したがって、電極１２Ａ、１２Ｂにおいて、金属箔１２１に網目状発熱体１１を半田付けする際の作業時間を短縮でき、半田接続部の信頼性も高い。
【００２０】
一方、ポリアミドイミド又はポリイミドを主成分にする絶縁塗料は、耐熱性が高く、耐磨耗性に優れる。したがって、極めて薄い均一な皮膜で絶縁性を確保することができるので、ヒーター素線１１ａの外径が必要以上に太くならない。例えば、線径０．０７ｍｍの金属導体の場合、JＩＳ３種エナメル線ならば最小皮膜厚さは０．００３ｍｍになる。また、編み込み時の厳しい機械的な屈曲に耐えることができるので、トリコット編みがし易くなる。さらには、必要に応じて耐熱クレードを幅広く選択できる。
【００２１】
ヒーター素線１１ａの線径は、０．０２〜０．１２ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．０６〜０．０８ｍｍである。これにより、ヒーター素線１１ａの強度と柔軟性を両立させることができる。したがって、ループが経方向に連続するように複数のヒーター素線１１ａを綴ることにより、伸縮性、柔軟性に富んだ網目状発熱体１１を形成することができる。
【００２２】
電極１２Ａ、１２Ｂは、それぞれ網目状発熱体１１の経方向Ｖ（以下「長さ方向Ｖ」と称する）の両端部に配置される。電極１２Ａ、１２Ｂからはリード線１５Ａ、１５Ｂが引き出される。一方のリード線１５Ｂには、サーモスタット１６が接続される。リード線１５Ａ、１５Ｂは、例えばスポーク部３３の内部を通って、自動車の電源端子（図示略）に接続される。
【００２３】
電極１２Ａ、１２Ｂは、金属箔１２１に網目状発熱体１１の端部を重ねて平面的な薄い状態で溶着し、絶縁性の保護テープ１２２で挟持した構成を有する。金属箔１２１と網目状発熱体１１を溶着する方法としては、例えば半田付け、超音波溶接、スポット溶接、又はレーザ溶接などが好適である。本実施の形態では、金属箔１２１と網目状発熱体１１は半田付けにより溶着される（図９参照）。
【００２４】
金属箔１２１は、予め定められた幅（ハンドル用ヒーター１の長さ方向に沿う長さ）及び長さ（ハンドル用ヒーター１の幅方向に沿う長さ）の矩形状を有する。金属箔１２１の厚さは、０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍであることが好ましい。これにより、適度な柔軟性が確保されるので、ハンドル用ヒーター１をステアリングホイール本体３０に装着するときに、電極１２Ａ、１２Ｂが破損するのを防止することができる。また、必要以上に発熱するのを防止することができる。
【００２５】
金属箔１２１は、導電性及び耐腐食性を有する錫、半田又は金などの非鉄金属に、めっきなどの皮膜処理を施したものが好ましい。これにより、金属箔１２１の表面が、使用中に酸化するのを防止できる。なお、金属箔１２１は、導電性及び耐腐食性を有する金、銀、又はニッケルなどの非鉄金属であってもよい。
【００２６】
半田層１２４の厚みは、５〜３０μｍであることが好ましい。フラックス含有量が多く、高温特性、ヌレ性に優れる半田が好適である。なお、環境保護の観点から、錫−銀−銅系や錫−銀−ビスマス系等の鉛フリー半田が好ましい。
【００２７】
保護テープ１２２は、難燃化処理が施され、且つ伸縮性に富み、柔軟性がある絶縁材料で形成されることが好ましく、例えば耐熱性のあるポリエステル系の繊維からなる不織布を適用できる。保護テープ１２２の接着剤としては、難燃性及び耐熱性の観点から、シリコン系、難燃アクリル系、熱硬化性ゴム系などが好ましい。具体的には、保護テープ１２２として、難燃性ノーメックス粘着テープ、難燃性布粘着テープ、ポリイミドテープ、フッ素樹脂テープ等を適用できる。さらに、金属箔１２１に網目状発熱体１１を半田付けした電極基体１３と保護テープ１２２の間に、防水性の高分子フィルムを介在させてもよい。これにより、防水性の高い電極構造とすることができる。
【００２８】
電極基体１３において、網目状発熱体１１の端部は、金属箔１２１に溶着された後、金属箔１２１の端面に揃えて切断される。これにより、網目状発熱体１１は、長さ方向端部が金属箔１２１の端面に沿うように配置される。この場合、電極基体１３の端面からヒーター素線１１ａが髭状に突出することがあり得る。電極基体１３の端面から突出するヒーター素線１１ａが保護テープ１２２を突き破って外部にまで突出すると、通電時の短絡や作業者の負傷を引き起こす原因となり得る。
【００２９】
本実施の形態では、ヒーター素線１１ａが保護テープ１２２の折り返し部分を突き破って外部に突出するのを防止するために、電極基体１３の長さ方向端部と保護テープ１２２の折り返し部分との間にスペース（符号略）が設けられ、このスペースに例えば不織布からなるスペーサー１２３が配置されている。スペースの長さは、電極基体１３から突出しうるヒーター素線１１ａを収容できる程度であればよい。
【００３０】
ここで、スペーサー１２３は、帯形状を有し、電極基体１３と平行に配置されることが好ましい。また、ハンドル用ヒーター１の幅方向に沿うスペーサー１２３の長さは、電極基体１３の長さの７０％以上であることが好ましい。スペーサー１２３の長さは、ハンドル用ヒーター１が装着されるリム部３２の外周よりも短ければよい。図５では、スペーサー１２３の長さと電極基体１３の長さを同じに設定した場合について示している。これにより、ヒーター素線１１ａを保護テープ１２２内に確実に保持できるとともに、保護テープ１２２に電極基体１３を位置決めする際の目印として利用することもできる。
【００３１】
また、スペーサー１２３と電極基体１３との離間距離がスペーサー１２３の幅の５０％よりも大きいと、ハンドル用ヒーター１を取り扱う際に、この部分で屈曲しやすくなり、ヒーター素線１１ａが保護テープ１２２を突き破る虞がある。したがって、スペーサー１２３と電極基体１３との離間距離は、スペーサー１２３の幅の５０％以下であることが好ましい。
【００３２】
また、スペーサー１２３の幅が電極基体１３の幅の３０％未満であると、スペースを十分に確保することができず、１００％を超えると、電極１２Ａ、１２Ｂが必要以上に大きくなる。したがって、ハンドル用ヒーター１の長さ方向に沿うスペーサーの幅は、電極基体１３の幅の３０〜１００％であることが好ましい。
【００３３】
さらに、スペーサー１２３は、弾力性のある不織布で形成され、組立前の厚さは、電極基体１３の厚さよりも厚いことが好ましい。これにより、電極基体１３に保護テープ１２２を貼り付けたときに、スペーサー１２３と電極基体１３が確実に保護テープ１２２によって挟持される。したがって、ヒーター素線１１ａはスペーサー１２３を乗り越えることができず、保護テープ１２２内に確実に保持される。
【００３４】
また、ハンドル用ヒーター１の幅方向に沿う保護テープ１２２の長さは、電極基体１３の長さよりも長いことが好ましい。具体的には、保護テープ１２２の両端部が、それぞれ、電極基体１３の端部よりも０．５〜２．０ｍｍ突出することが好ましい。これにより、電極基体１３の幅方向端部も保護テープ１２２によって覆われるので、電極基体１３の幅方向端部からヒーター素線１１ａが突出していても、保護テープ１２２内に確実に保持される。
【００３５】
このように、ハンドル用ヒーター１は、複数のヒーター素線１１ａが網目状に編み込まれてなる網目状発熱体１１と、網目状発熱体１１の両端部に配置される電極１２Ａ、１２Ｂと、を備える。電極１２Ａ、１２Ｂは、網目状発熱体１１が溶着される金属箔１２１と、幅方向に沿って折り返すことにより、網目状発熱体１１の端部と金属箔１２１を含む電極基体１３の表裏面を挟持する絶縁性の保護テープ１２２と、を有する。網目状発熱体１１は、長さ方向端部が金属箔１２１の端面に沿うように切断（配置）され、電極基体１３の長さ方向端部と保護テープ１２２の折り返し部分との間には、スペースがある。
【００３６】
これにより、電極基体１３から髭状にヒーター素線１１ａが突出していても、保護テープ１２２を突き破って外部にまでは突出せず、保護テープ１２２内に確実に保持されるので、通電時に短絡が生じることはなく、また作業者が負傷することもない。したがって、ハンドル用ヒーター１は、通電時及び作業時の安全性に極めて優れる。また、金属箔１２１の端面に沿って網目状発熱体１１を切断する際、ヒーター素線１１ａが突出していないか確認する必要はないので、作業性も損なわれない。
【００３７】
また、スペーサー１２３を配置することにより、電極基体１３の長さ方向端部と保護テープ１２２の折り返し部分との間にスペースを形成するのを作業者が忘れていても、確実にスペースが形成される。
【００３８】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００３９】
例えば、スペーサー１２３は必ずしも必要ではなく、電極基体１３から突出しうるヒーター素線１１ａを収容できるスペースが形成されていればよい。
【００４０】
また例えば、スペーサー１２３の形状は帯形状に限定されず、例えば電極基体１３に沿って点在していてもよい。
【００４１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４２】
１  ハンドル用ヒーター
１０  ヒーター本体
１１  網目状発熱体
１１ａ  ヒーター素線
１２Ａ、１２Ｂ  電極
１３  電極基体
１２１  金属箔
１２２  保護テープ
１２３  スペーサー
【図１】
2017162562.tif 000003
【図２】
2017162562.tif 000004
【図３】
2017162562.tif 000005
【図４】
2017162562.tif 000006
【図５】
2017162562.tif 000007
【図６】
2017162562.tif 000008
【図７】
2017162562.tif 000009
【図８】
2017162562.tif 000010
【図９】
2017162562.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月23日(2017.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のヒーター素線が網目状に編み込まれてなる網目状発熱体と、
前記網目状発熱体の両端部に配置される電極と、を備え、
前記電極は、前記網目状発熱体が溶着される金属箔と、幅方向に沿って折り返すことにより、前記網目状発熱体の端部と前記金属箔を含む電極基体の表裏面を挟持する絶縁性の保護テープと、を有し、
前記網目状発熱体は、長さ方向端部が前記金属箔の端面に沿うように配置され、
前記電極基体の長さ方向端部と前記保護テープの折り返し部分との間にスペースがあり、
前記スペースにスペーサーが配置されていることを特徴とするハンドル用ヒーター。
【請求項２】
前記スペーサーは帯形状を有し、前記電極基体と平行に配置されることを特徴とする請求項１に記載のハンドル用ヒーター。
【請求項３】
当該ハンドル用ヒーターの幅方向に沿う前記スペーサーの長さは、前記電極基体の長さの７０％以上であることを特徴とする請求項２に記載のハンドル用ヒーター。
【請求項４】
前記スペーサーと前記電極基体との離間距離は、前記スペーサーの幅の５０％以下であることを特徴とする請求項２又は３に記載のハンドル用ヒーター。
【請求項５】
当該ハンドル用ヒーターの長さ方向に沿う前記スペーサーの幅は、前記電極基体の幅の３０％〜１００％であることを特徴とする請求項４に記載のハンドル用ヒーター。
【請求項６】
前記スペーサーは、不織布で形成され、
前記スペーサーの組立前の厚さは、前記電極基体の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のハンドル用ヒーター。
【請求項７】
当該ハンドル用ヒーターの幅方向に沿う前記保護テープの長さは、前記電極基体の長さよりも長く、
前記保護テープは、前記電極基体の幅方向端部を覆うことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のハンドル用ヒーター。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の一態様に係るハンドル用ヒーターは、複数のヒーター素線が網目状に編み込まれてなる網目状発熱体と、
前記網目状発熱体の両端部に配置される電極と、を備え、
前記電極は、前記網目状発熱体が溶着される金属箔と、幅方向に沿って折り返すことにより、前記網目状発熱体の端部と前記金属箔を含む電極基体の表裏面を挟持する絶縁性の保護テープと、を有し、
前記網目状発熱体は、長さ方向端部が前記金属箔の端面に沿うように配置され、
前記電極基体の長さ方向端部と前記保護テープの折り返し部分との間にスペースがあり、
前記スペースにスペーサーが配置されていることを特徴とする。