JP6892112B2

JP6892112B2 - 面状発熱体、ステアリングホイール及び車両用シート

Info

Publication number: JP6892112B2
Application number: JP2017105945A
Authority: JP
Inventors: 良太北村
Original assignee: Hiroshima Metal and Machinery Co Ltd
Current assignee: Hiroshima Metal and Machinery Co Ltd
Priority date: 2017-05-29
Filing date: 2017-05-29
Publication date: 2021-06-18
Anticipated expiration: 2037-05-29
Also published as: JP2018200849A

Description

本発明は、面状発熱体、ステアリングホイール及び車両用シートに関し、詳しくは、構造が簡単で凹凸の少ない面状発熱体と、この面状発熱体を用いたステアリングホイール及び車両用シートに関するものである。

近年、車両用シートの座面部や背面部、ステアリングホイールとして、面状発熱体が取付けられたものがある。この種の面状発熱体として、例えば特許文献１に記載のものが提案されており、不織布などの面状基材にミシン縫いされた上糸、下糸を用いて発熱線が固定されている。

特開２００３−１７３８６０号公報

しかし、特許文献１に記載のものにおいては、面状基材上に配置した発熱線に対して上糸及び下糸が交差するように左右にジグザグに縫っていくチドリ縫い（「ジグザグ縫い」ともいう。）が用いられており、発熱線の取り付けの構造が複雑である。また、チドリ縫いは、上糸及び下糸を直線に縫っていく直線縫いよりも時間を要するため、発熱線の面状基材への取り付けに時間がかかるという問題がある。
また、面状基材の表面には発熱線と、上糸又は下糸とが現れるため、面状基材の表面に発熱線、上糸、下糸による凹凸が顕著に現れ、手触りなどの風合いが悪いものとなっていた。

本発明は、上記した課題に着目してなされたものであり、構造が簡単で取り付けに時間がかからず、表面に凹凸が現れにくい面状発熱体と、この面状発熱体を用いたステアリングホイール及び車両用シートを提供することを課題としている。

本発明による面状発熱体は、絶縁性を有する面状基材と、面状基材の裏面に設けられる発熱線と、発熱線を面状基材の裏面に沿わせて係止するための糸とを備え、糸は、面状基材の表面に発熱体に沿って配置され、所定の間隔をあけた各位置で面状基材の裏面に引き出されて発熱線を係止するものである。

上記の構成によれば、係止用の１本の糸を用いて発熱線を係止するので、上糸及び下糸の両方を用いる従来例と比較して、面状基材への発熱線の取り付けの構造が簡単であり、部品点数が少なくなる。また、係止用の糸と発熱線とを直線縫いすることで、従来技術のようにチドリ縫いをする場合に比べて取り付けに要する時間が短縮される。
さらに、面状基材の表面には係止用の糸のみが配置され、発熱線は面状基材の裏面に位置するため、面状基材の表面に凹凸が現れにくく、風合いが柔らかくなる。

好ましい実施形態においては、糸は、各位置において発熱線と交差させて発熱線を係止する。

糸を発熱線と交差させることで、発熱線を面状基材の裏面にしっかりと係止することができる。また、糸を上糸、発熱線を下糸として、ミシンにより糸と発熱線とを直線縫い（「本縫い」ともいう）できるので、発熱線の取り付けに要する時間が短縮され、簡単に発熱線を面状基材に係止することができる。

この発明によるステアリングホイールは、上記した面状発熱体と、環状の芯材と、芯材の表面を覆う被覆部材とを備え、面状発熱体は、芯材の少なくとも把持部と被覆部材との間に、面状基材の裏面が芯材側となるように配設される。

面状発熱体をステアリングホイールに用いる場合、従来技術においては、被覆部材に面状発熱体の凹凸が浮き出てしまう、いわゆるハイライトが現れるため、面状発熱体と被覆部材との間にウレタンフォームやネオプレーンゴムなどの緩衝材を配置してハイライトが現れるのを防いでいる。
しかし、本発明によれば、面状発熱体の面状基材の表面、すなわち被覆部材側の面には係止用の糸のみが配置されるため、ステアリングホイールの被覆部材の表面に面状発熱体の凹凸が浮き出るのを防ぐことができる。また、面状発熱体と被覆部材との間に緩衝材を挟む必要がない。

この発明による車両用シートは、上記した面状発熱体と、座面部及び背面部を備えたクッション部材と、クッション部材を覆うカバー部材とを備え、面状発熱体は、クッション部材の座面部及び背面部の少なくとも一方とカバー部材との間に、面状基材の裏面がクッション部材側となるように配設される。

本発明によれば、面状発熱体の面状基材の表面、すなわちカバー部材側の面には係止用の糸のみが配置されるため、車両用シートのカバー部材の表面に面状発熱体の凹凸が浮き出るのを防ぐことができる。また、面状発熱体とカバー部材との間に緩衝材を挟む必要がない。

本発明によれば、面状基材への発熱線の取り付けの構造が簡単であり、取り付けに要する時間が短縮される。さらに、面状基材の表面には係止用の糸のみが配置されるため、面状基材の表面に凹凸が現れにくい。

本発明の一実施形態に係る面状発熱体の断面図である。ステアリングホイールの平面図である。面状発熱体の平面図である。図２のＡ−Ａ線に沿う断面図とその拡大図である。車両用シートの平面図である。面状発熱体の平面図である。図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態の面状発熱体１０の断面図である。面状発熱体１０は、絶縁性を有する面状基材１１と、面状基材１１の裏面１１ａに設けられる発熱線１２と、発熱線１２を面状基材１１の裏面１１ａに沿わせて係止するための糸１３とを備えている。

面状基材１１は、ニードルパンチング法により製造されたニードルパンチング不織布、発泡体を備えた発泡形成体、ダブルラッセル編地、スパンボンド法により製造されたスパンボンド不織布、ニードルパンチング不織布に穴あけ加工した穴あけ不織布などのいずれかの素材から構成されている。また、複数の同じ素材または異なる素材をひとつづきに接続して構成したものであってもよい。

ニードルパンチング不織布は、先端が鋭利で側部にフック（鉤）の付いた多数のニードル（針）を高速で上下させて繊維に繰り返し突き刺して繊維同士を互いに絡ませるニードルパンチング法により製造されている。ニードルパンチング不織布は、材質が主にポリエステルであり、１０５ｇ以上、３００ｇ以下の目付（１ｍ^２あたりの質量が１０５ｇ〜３００ｇ）、厚みが０．７ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下のものが用いられる。ニードルパンチング不織布は発泡形成体よりも剛性が高く固い。

発泡形成体は、例えばウレタン発泡形成体と呼ばれるポリウレタンを原料とした発泡体から構成されている。なお、発泡体の原料はポリエーテル系樹脂としてもよい。また、発泡体は、軟質発泡体でもよく、硬質発泡体でもよい。さらに、圧縮発泡体、高密度発泡体でもよい。
発泡体には、経方向にループが作られた経糸が横方向に配置され、隣り合う経糸同士が絡み合うように編まれたトリコット編み基材が貼り付けられている。トリコット編み基材は主にポリエステルで製造されており、発泡体が裂けるのを防ぎ、発泡体の強度を保つ機能を有する。

ダブルラッセル編地は、表地と裏地との間に通気性を確保するための間隙が形成されるように表地と裏地との間に連結糸を往来させることによって、表地と裏地とを一体化するダブルラッセル編みで編まれている素材であり、材質は主にポリエステルである。ダブルラッセル編地は、スパンボンド不織布、ニードルパンチング不織布、穴あけ不織布よりも通気性が良く、クッション性があり、軽い。

スパンボンド不織布は、材質が主にポリエステルであり、紡糸金口に多数設けた細い穴から多数のフィラメントを押し出し、それらを走行するベルト上に集めて接着するスパンボンド法により製造されている。スパンボンド不織布はニードルパンチング不織布よりも硬いため、他の不織布よりも発熱線１２をミシン縫いしやすく、ニードルパンチング不織布ではミシン縫いがしにくい硬さの発熱線１２であってもミシン縫いすることができる。穴あけ不織布は、ニードルパンチング不織布に穴あけ加工しているため、ニードルパンチング不織布よりも通気性が良く、軽く、柔らかい。

ダブルラッセル編地、スパンボンド不織布、穴あけ不織布には難燃材が含有されていてもよい。

発熱線１２は金属線からなり、例えば、ETFE線（銅ニッケル線にハイフロンふっ素樹脂外皮をつけたもの）、銅マグネシウムの撚線（マグネシウムを含有した銅線にポリウレタンコーティングをした素線を撚り合わせた撚線）、銅合銀線（銀を含有した銅線にポリウレタンコーティングをした素線を撚り合わせた撚線）などが挙げられるが、これに限定されるものではない。また、発熱線１２の発熱温度はこれら金属線の単位抵抗値に応じて変化するため、所望の発熱線１２の発熱温度となるよう金属線の単位抵抗値を選択する。発熱線１２の直径は、例えば０．０５ｍｍ以上、１．２ｍｍ以下である。

発熱線１２を面状基材１１に係止するための係止用の糸１３は、テトロンミシン糸からなり、番手が＃１００、＃５０、＃３０の糸が用いられる。＃１００の糸１３として、例えば、ポリエステル１００%、構成５６dtex/1×2、引張り強力７００gf、伸度２０%のものを用いてもよい。＃５０の糸１３として、ポリエステル１００%、構成７８dtex/1×3、引張り強力１４００gf、伸度２３%のものを用いてもよい。＃３０の糸１３として、ポリエステル１００%、構成１６７dtex/1×3、引張り強力２９００gf、伸度２３%のものを用いてもよい。糸１３は発熱線よりも細いものが選択される。糸１３は素糸を撚り合わせた糸であってもよい。

面状基材１１の厚みに応じて、適切な引張り強力及び伸度を備える糸１３が選択される。面状基材１１の厚みに対して糸１３の引張り強力が小さすぎる場合には、製造時や使用時に糸１３が切断しやすくなり、引張り強力が大きすぎる場合には、製造時に面状基材１１が破損しやすくなる。また、面状基材１１の厚みに対して糸１３の伸度が小さすぎる場合には、製造時や使用時に糸１３が切断しやすくなり、糸１３の伸度が大きすぎる場合には、シームパッカリングやミシン掛けの際の目飛びの原因となる。例えば、面状基材１１の材質がニードルパンチング不織布であり、厚みが０．７ｍｍの面状基材１１に対しては、＃１００の糸１３が用いられ、厚みが１．１ｍｍの面状基材１１に対しては、＃３０の糸１３が用いられることが好ましい。

面状発熱体１０は、発熱線１２及び糸１３の一方を上糸とし、他方を下糸としてミシンを用いて面状基材１１に直線縫いすることで製造される。このとき、面状基材１１の裏面１１ａに発熱線１２が位置するようにミシン掛けされる。これにより、糸１３は、面状基材１１の表面１１ｂに発熱線１２に沿って配置され、所定の間隔をあけた各位置で面状基材１１の裏面１１ａに引き出されて発熱線１２と交差し、発熱線１２を係止する。

本発明の面状発熱体１０によれば、係止用の糸１３を用いて発熱線１２を係止しており、従来技術のように上糸及び下糸の両方を用いる必要がないため、面状基材１１への発熱線１２の取り付けの構造が簡単であり、部品点数が少なくなる。また、係止用の糸１３と発熱線１２とを直線縫いできるので、従来技術のようにチドリ縫いをする場合に比べて取り付けに要する時間が短縮される。
さらに、面状基材１１の表面１１ｂには係止用の糸１３のみが配置されるため、面状基材１１の表面１１ｂに凹凸が現れにくく、風合いが柔らかくなる。

図２〜図４は、上記の面状発熱体１０をステアリングホイール２０に用いた実施形態を示す。
図２に示すように、ステアリングホイール２０は、円環状のリム部２１と、リム部２１によって囲まれた空間に位置し、図示しないステアリングシャフトに連結しているパット部２２と、パット部２２とリム部２１とを連結するスポーク部２３ａ、２３ｂ、２３ｃとを備えている。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、リム部２１は、鉄、アルミニウム等の金属やこれらの合金によって形成された環状の芯材２４と、芯材２４の表面を覆う被覆部材２５とを有している。リム部２１の左右の一定の角度範囲は、運転者によって把持される把持部２６、２６を構成しており、各把持部２６の芯材２４の表面と被覆部材２５の間には、それぞれ面状発熱体１０が配設されている。各面状発熱体１０は、面状基材１１の裏面１１ａが芯材２４側となるように芯材２４の表面に巻かれるようにして接着固定されている。図３は、一対の面状発熱体１０の形態を示しており、面状基材１１の周縁には適宜切り込みを設けて芯材２４に巻き付け易くしている。左右の各把持部２６、２６に配置される左右の面状発熱体１０、１０は、それぞれ発熱線１２を有し、各発熱線１２には電源供給のための電線１４、１４が接続されている。各電線１４は、図２に示すように、スポーク部２３ａ、２３ｂ及びパット部２２の内部に通されてコネクタ１５と接続され、コネクタ１５は図示しない電源に接続される。

発熱線１２は、ＥＴＦＥ線よりも細い銅マグネシウムの撚線または銅合銀線が使用される。また、係止用の糸１３は、番手が＃１００の糸が使用される。面状発熱体１０はステアリングホイール２０の芯材２４の表面に接着固定されており、運転者が把持部２６を把持しても面状発熱体１０の位置がずれて糸１３や発熱線１２が屈曲したり引っ張られたりしないため、細めの糸１３及び発熱線１２を用いることが可能である。面状発熱体１０のその他の構成については、図１の実施形態と同様であり、対応する部分に同一の符号を付すことで説明を省略する。

上記のステアリングホイール２０によれば、面状発熱体１０の面状基材１１の表面１１ｂ、すなわち被覆部材２５側の面には係止用の糸１３のみが配置されるため、ステアリングホイール２０の被覆部材２５の表面に凹凸が浮き出る、いわゆるハイライトが現れるのを防ぐことができる。また、面状発熱体１０と被覆部材２５との間にハイライト防止用の緩衝材を挟む必要がないため、部品点数が少なくなり、製造が容易になる。

図５〜図７は、上記の面状発熱体１０を車両用シート３０に用いた実施形態を示す。
図５、図７に示すように、車両用シート３０は、座面部３４及び背面部３５の各クッション部材３１に座面部用のカバー部材３２および背面部用のカバー部材３３を被せたものである。本実施形態では、面状発熱体１０は座面部用カバー部材３２とクッション部材３１との間に配置されているが、背面部用カバー部材３３とクッション部材３１との間に配置されていてもよい。

図６は、面状発熱体１０の形態を示している。面状発熱体１０は、裏面１１ａがクッション部材３１側となるように配設された面状基材１１Ａ〜１１Ｃを備えている。面状基材１１Ａは、車両用シート３０の座面部３４の中央部３４ａに位置している。面状基材１１Ｂ、１１Ｃは、車両用シート３０の座面部３４の両側部３４ｂ、３４ｂに位置している。発熱線１２は、全ての面状基材１１Ａ〜１１Ｃにひとつながりに設けられている。面状基材１１Ａには発熱線１２と導通させて取り付けられる電源供給のためのコネクタ１６を備えている。

発熱線１２は、ＥＴＦＥ線、銅マグネシウムの撚線、銅合銀線のいずれかが使用される。座面部３４に位置する係止用の糸１３は、引張り強力が大きい番手の＃３０の糸が使用される。背面部３５に位置する係止用の糸１３は、引張り強力が番手＃３０のものより小さい番手＃５０の糸が使用される。背面部３５に比べて座面部３４には太い発熱線１２及び引張り強力が大きい糸１３を使用しているのは、座面部３４には背面部３５に比べて車両への乗員の乗り降りの際に強い圧力がかかるためである。面状発熱体１０のその他の構成については、図１の実施形態と同様であり、対応する部分に同一の符号を付すことで説明を省略する。

上記の車両用シート３０によれば、面状発熱体１０の面状基材１１の表面１１ｂ、すなわちカバー部材３２側の面には係止用の糸１３のみが配置されるため、車両用シート３０の被覆部材２５の表面に凹凸が浮き出る、いわゆるハイライトが現れるのを防ぐことができる。また、面状発熱体１０とカバー部材３２、３３との間に緩衝材を挟む必要がないため、部品点数が少なくなり、製造が容易になる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

１０面状発熱体
１１面状基材
１１ａ裏面
１１ｂ表面
１２発熱線
１３糸
２０ステアリングホイール
２４芯材
２５被覆部材
２６把持部
３０車両用シート
３１クッション部材
３２、３３カバー部材
３４座面部
３５背面部

Claims

絶縁性を有する面状基材と、前記面状基材の裏面に設けられる発熱線と、前記発熱線を前記面状基材の裏面に沿わせて係止するための糸とを備え、前記糸は、前記面状基材の表面に前記発熱線に沿って配置され、所定の間隔をあけた各位置で前記面状基材の裏面に引き出されて前記発熱線を係止する面状発熱体と、
環状の芯材と、
前記芯材の表面を覆う被覆部材とを備え、
前記面状発熱体は、前記芯材の少なくとも把持部と前記被覆部材との間に、前記面状基材の裏面が前記芯材側となるように配設されるステアリングホイール。
前記糸は、前記各位置において前記発熱線と交差させて前記発熱線を係止する請求項１に記載のステアリングホイール。