加热单元以及方向盘的制作方法
加热单元以及方向盘的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种例如在汽车、船舶等中使用的方向盘、和用于对方向盘的轮缘部进行加热的加热单元，特别是涉及一种使得使用者在转向操作时不会感受到不适感的加热单元和方向盘。
【背景技术】
[0002]以往，提出有如下技术，S卩，为了在寒冷时供驾驶员的手取暖，在方向盘的轮缘部安装加热单元。并且，作为设置于方向盘的加热单元，例如，已知一种如专利文献1、2所示的在基材上以规定的图案形状配置线状加热器的加热单元。在此，作为基材，公开了各种发泡树脂片材、发泡橡胶片材、橡胶片材、无纺布、纺织布等。
[0003]专利文献1:日本特开2003 - 317905公报
[0004]专利文献2:日本特开2011 - 121477公报
【发明内容】
[0005]然而，在以上述专利文献1、2为代表的现有的加热单元中，如图9所示，由于只是在基材110、110'上配置线状加热器101，因此，在配置线状加热器101的部位会产生厚度。因此，在使用者握住方向盘时，会感到凹凸，导致在转向操作时感受到不适感。
[0006]本发明就是为了解决上述现有技术的缺点而提出的，其目的在于提供一种使得使用者在转向操作时不会感受到不适感的方向盘、和用于该方向盘的加热单元。
[0007]为了实现上述目的，本发明所涉及的加热单元，其由一对基材、和夹持配置在该一对基材之间的线状加热器构成，其中，该一对基材由高分子发泡体构成，该加热单元的特征在于，上述基材的配置上述线状加热器的部位的厚度以沿着该线状加热器的形状的方式变薄，由此，该加热单元形成为平坦的形状。
[0008]另外，考虑通过粘接层粘接上述一对基材，其中，该粘接层仅由粘合剂构成。在上述的结构中，不会损失加热单元的伸缩性，因此，能够适当地进行基材彼此的粘接。
[0009]另外，考虑上述线状加热器在最外层形成有热熔接部。在上述的结构中，不利用缝制等，而是仅利用热量，由此能够容易地将线状加热器固定在基材上。
[0010]本发明所涉及的方向盘，其中，在转向操纵时所把持的轮缘部构成为具有上述的加热单元、轮缘芯材、覆盖该轮缘芯材的覆盖材料，覆盖材料具有覆盖轮缘芯材的基体覆盖部、和配置在外表面侧的罩覆盖部，上述加热单元设置在基体覆盖部和罩覆盖部之间。
[0011]另外，本发明所涉及的加热单元的制造方法，该加热单元由一对基材、和线状加热器构成，其中，该一对基材由高分子发泡体构成，在上述一对基材之间，以规定的图案形状配置上述线状加热器，通过平板对上述基材进行加热加压，从而使上述基材的配置上述线状加热器的部位的厚度，以沿着该线性加热器的形状的方式变薄，由此，形成为平坦的形状的加热单元。
[0012]发明的效果
[0013]根据本发明，不会出现由线状加热器产生的凹凸，加热单元成为平坦的形状，因此，使用者在转向操作时不会感受到不适感。
【附图说明】
[0014]图1是将本发明所涉及的加热单元的结构的一部分切除而示出的俯视图。
[0015]图2是将本发明所涉及的加热单元的主要部分放大示出的剖面图。
[0016]图3是用于设置本发明所涉及的加热单元的方向盘的俯视图。
[0017]图4是用于设置本发明所涉及的加热单元的方向盘的轮缘部的剖面，其与图3的IV — IV部位相对应。
[0018]图5是将在本发明中使用的线状加热器的结构的一部分切除而示出的侧视图。
[0019]图6是将在本发明中使用的线状加热器的结构的一部分切除而示出的侧视图。
[0020]图7是表示在本发明中使用的热压式加热器制造装置的结构的图。
[0021]图8是表示在本发明的加热单元中，将线状加热器配置为规定的图案形状的状况的局部斜视图。
[0022]图9是将现有的加热单元的主要部分放大示出的剖面图。
【具体实施方式】
[0023]下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。
[0024](实施方式I)
[0025]首先，从本实施方式中的线状加热器I的结构开始说明。本实施方式中的线状加热器I形成为如图5所示的结构。首先，在外径约为0.2mm的由芳香族聚酰胺纤维束构成的加热器芯3的外周，使7根导体裸线5a对齐，该导体裸线5a由裸线直径为0.08mm的锡铜合金线构成，以1.0Omm的间距将这些导体裸线5a卷绕安装成螺旋状，由此构成线状加热器I。此外，由聚氨酯构成的绝缘被膜5b以大约0.005mm的厚度覆盖于导体裸线5a上。线状加热器I形成为上述结构，其完成后的外径为0.38mm。
[0026]下面，对配置形成为上述结构的线状加热器I的基材10以及基材10’的结构进行说明。本实施例中的基材10以及基材10’由视密度(apparent density)为0.03g/cm3(依据JIS K7222)、硬度为11.77(依据JIS K6400 一 2)、厚度为4mm的发泡聚氨酯树脂构成。
[0027]下面，对以规定的图案形状将上述线状加热器I配置在基材10和基材10’之间的结构进行说明。图7是表示用于对配置有线状加热器I的基材进行加热加压的热压式加热器制造装置13的结构的图。首先，具有热压夹具15，在该热压夹具15上设置有多个卡止机构17。如图8所示，上述卡止机构17具有销19，该销19从下方插入于对热压夹具15进行穿孔而形成的孔21内。在该销19的上部，以能够在轴向上移动的方式安装有前端成为针的卡止部件23，并通过线圈弹簧25始终向上方进行预紧。并且，如图8中虚拟线所示，在这些多个卡止机构17的卡止部件23上挂有线状加热器1，同时，在一方的基材10上以规定的图案形状配置线状加热器I。
[0028]返回至图7，热压板27能够升降地配置在上述多个卡止机构17的上方。S卩，在将一方的基材10插入于各卡止部件23上，并将一方的基材10配置于热压夹具15上，在该状态下，将线状加热器I挂在多个卡止机构17的卡止部件23上，并且以规定的图案形状进行配置，并将在表面形成有粘接层(未图示)的另一方的基材10’放置在其上。在该状态下，使上述热压板27下降，对线状加热器I和基材10以及10’实施加热?加压。由此，将基材10以及10’压缩，并且通过粘接层对基材10、基材10’以及线状加热器I进行粘接.固定。此外，在通过上述热压板27的下降而实现的加热?加压时，多个卡止机构17的卡止部件23抵抗线圈弹簧25的预紧力而向下方移动。
[0029]通过进行上述作业，能够得到如图1以及图2所示的方向盘用的加热单元31。此夕卜，图2是将图1的主要部分放大而示出的剖面图。基材10以及基材10’被平板的热压板27压缩，因此，对于用于配置线状加热器I的部位，进行更强的加压。由此，基材10以及基材10’中的配置线状加热器I的部位形成为如沿着线状加热器I的形状的形状，并且上述部位比其他部位薄。由此，即使在用于配置线状加热器I的部位，加热单元31也不会出现凹凸，而是形成为平坦的形状。换而言之，配置有线状加热器I的加热器配置部11和未配置线状加热器I的非配置部12以厚度均匀的方式而形成为平坦的平板状。
[0030]另外，通过上述方式得到的加热单元31，由于基材10以及基材10’被压缩，而形成为高密度，因此，能够使机械强度提高。此外，通过本实施方式得到的加热单元的厚度为1.00mm，配置有线状加热器I的部位(加热器配置部11)的基材10以及基材10’的最小厚度分别为0.31_，未配置线状加热器I的部位(非配置部12)的基材10以及基材10’的厚度分别为0.50mm。
[0031]此外，如图3所示，设置加热单元31的方向盘71由在转向操作的转向操纵时所把持的轮缘部72、辐条部73、套筒部74构成，轮缘部72由轮缘芯材77、和覆盖材料78形成，其中，该覆盖材料78由合成树脂、纤维制品、皮革等构成。覆盖材料78例如构成为具有配置在轮缘芯材77的周围的由聚氨酯等构成的基体覆盖部79、和外表面侧的罩覆盖部80。加热单元31设置在该基体覆盖部79和罩覆盖部80之间，与穿过辐条部73以及套筒部74的导线(未图示)连接并通过该导线进行供电。
[0032](实施方式2)
[0033]首先，从本实施方式中的线状加热器I的结构开始说明。本实施方式中的线状加热器I成为如图6所示的结构。首先，在外径大约0.2mm的由芳香族聚酰胺纤维束构成的加热器芯3的外周，使7根导体裸线5a对齐，该导体裸线5a由裸线直径为0.08mm的锡铜合金线构成，以1.0Omm的间距将这些导体裸线5a卷绕成螺旋状，由此构成线状加热器I。此外，由聚氨酯构成的绝缘被膜5b以大约0.005mm的厚度覆盖于导体裸线5a上。在其外周，挤压并覆盖有厚度为0.25mm的作为热熔接部9的混合有阻燃剂聚乙烯树脂。线状加热器I形成为上述结构，其完成后的外径为0.9_。
[0034]下面，对配置形成为上述结构的线状加热器I的基材10以及基材10’的结构进行说明。本实施例中的基材10以及基材10’由视密度为0.03g/cm\ (依据JIS K7222)、硬度为11.77 (依据JIS K6400 一 2)、厚度为4mm的发泡聚氨酯树脂构成。
[0035]下面，对以规定的图案形状将上述线状加热器I配置在基材10和基材10’之间的结构进行说明。图7是表示用于对配置有线状加热器I的基材进行加热加压的热压式加热器制造装置13的结构的图。首先，具有热压夹具15，在该热压夹具15上设置有多个卡止机构17。如图8所示，上述卡止机构17具有销19，该销19从下方插入于对热压夹具15进行穿孔而形成的孔21内。在该销19的上部，以能够在轴向上移动的方式安装有前端成为针的卡止部件23，并通过线圈弹簧25始终向上方进行预紧。将一方的基材10插入各卡止部件23上，从而将一方的基材10配置在热压夹具15上。并且，如图8中虚拟线所示，在这些多个卡止机构17的卡止部件23挂有线状加热器1，同时在一方的基材10上以规定的图案形状配置线状加热器I。
[0036]返回至图7，热压板27能够升降地配置在上述多个卡止机构17的上方。S卩，在将一方的基材10插入于各卡止部件23，并将一方的基材10配置于热压夹具15，在该状态下，将线状加热器I挂在多个卡止机 构17的卡止部件23上，并且以规定的图案形状进行配置，并将粘贴有双面胶的另一方的基材10’放置在其上。在该状态下，使上述热压板27下降，对线状加热器I和基材10以及10’实施加热?加压。由此，将基材10以及10’压缩，并且将线状加热器I的热熔接层(热熔接部)9熔接，从而经由线状加热器I将基材10、基材10’粘接.固定。此外，在通过上述热压板27的下降而实现的加热.加压时，多个卡止机构17的卡止部件23抵抗线圈弹簧25的预紧力而向下方移动。
[0037]通过进行上述作业，能够得到如图1以及图2所示的方向盘用的加热单元31。此夕卜，图2是将图1的主要部分放大而示出的剖面图。基材10以及基材10’被平板的热压板27压缩，因此，对于用于配置线状加热器I的部位(加热器配置部11)，进行更强的加压。由此，基材10以及基材10’中的配置线状加热器I的部位(加热器配置部11)形成为如沿着线状加热器I的形状的形状，并且上述部位比其他部位(非配置部12)薄。由此，即使在用于配置线状加热器I的部位，加热单元31也不会出现凹凸，而是形成为平坦的形状。另夕卜，通过上述方式得到的加热单元31，由于基材10以及基材10’被压缩而形成为高密度，因此，能够使机械强度提高。此外，通过本实施方式得到的加热单元的厚度为1.00mm，配置有线状加热器I的部位的基材10以及基材10’的最小厚度分别为0.26_，未配置线状加热器I的部位的基材10以及基材10’的厚度分别为0.50mm。此外，线状加热器I的热熔接部9通过加热加压而变形，因此，实际上线状加热器I形成为扁平的形状。
[0038]关于通过上述方式得到的实施方式I?2所涉及的加热单元31，线状加热器I的两端被引出而与导线35连接，通过该导线35，线状加热器1、温度控制装置39以及连接器(未图示)相连接。温度控制装置配置在线状加热器I上，通过线状加热器I的发热而进行加热单元的温度控制。另外，也可以在基材10或基材10’上形成凸出部10f。为了抵御冲击等，也可以考虑温度控制装置39以及线状加热器I和导线35的连接部形成为由基材的凸出部1f包围而进行保护的结构。从该观点出发，也可以考虑不对凸出部1f进行加热加压。并且，经由上述的连接器与未图示的车辆电气系统连接。另外，形成为上述结构的加热单元31在图4所示的状态下，配置在方向盘71的基体覆盖部79的周围，并且，在其外表面侧卷绕罩覆盖部80，从而，将加热单兀31设置在基体覆盖部79和罩覆盖部80之间。
[0039]在基材10或基材10’上形成粘接层(未图示)，该粘接层用于粘接加热单元31和方向盘的覆盖材料78 (基体覆盖部79和罩覆盖部80)。粘接层的形成优选为预先在离型片材上形成仅由粘接剂构成的粘接层，并从上述离型片材上将该粘接层转印于上述基材10或基材10’的表面。由此，粘接剂不会侵入基材10或基材10’的内部，而仅在基材10或基材10’的表面形成粘接层。
[0040]关于通过上述方式得到的实施方式I?2所涉及的加热单元31，如图3所示，在安装在方向盘71的轮缘部72上的状态下，用于实际使用而进行不适感的确认。确认以如下方式进行，即，10名使用者握住方向盘71的轮缘部72，左右各进行10次进行转向操纵作业，对是否感受到线状加热器I的凹凸进行询问调查。其结果，对于实施方式I?2中的任一种，回答感受到不适感的使用者均为O人。
[0041]此外，本发明并不限定于上述的实施方式。能够将当前众所周知的任何线状加热器用于线状加热器I。例如，也可以使用下述的线状加热器等，即，如日本专利第4202071号公报所记载的线状加热器，在加热器芯的外周卷绕通过使发热体裸线对齐而构成的发热体，并在其外周形成由FEP构成绝缘体层，按照需要形成由聚乙烯构成的热熔接层；如日本特愿2007 - 158452说明书所记载的线状加热器，加热器芯3具有热收缩性以及热熔融性；如日本特愿2007 - 158453说明书所公开的线状加热器，该线状加热器由发热体而构成。该发热体通过使被绝缘被膜覆盖的导体裸线对齐而形成；如日本特开2007 - 134341公报所公开的线状加热器，该线状加热器由发热体构成，该发热体是铜固溶体和铜银共晶以纤维状混入的含银的铜合金线的裸线构成。另外，在基材10和基材10’之间配置线状加热器的情况下，能够使用仅由未绝缘的发热体的裸线构成的线状加热器。
[0042]关于基材10，并不限定于发泡聚氨酯树脂，例如，可以考虑由其他材质构成的发泡树脂片材、发泡橡胶片材等各种高分子发泡体。特别是优选伸缩性优异的材质，优选调节了硬度的材质，以使得表面不会出现线状加热器的凹凸。另外，对于调节硬度，具有下述方法，即，调整发泡率、将气泡的状态设为独立气泡或连续气泡、使用与目的相对应的硬度材料等。作为材料，只要从各种树脂、橡胶、热塑性聚氨酯弹性体等中选择即可，其中，包括聚氨酯树脂、氯丁二烯橡胶、硅树脂、硅橡胶、氯丁橡胶、二烯类橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、乙烯一醋酸乙烯共聚物等。另外，也可以使用多个基材10。如上述实施方式1、2所示，也可以设为通过两片基材10以及基材10’夹持线状加热器I的方式，也可以以层状层叠多个基材10。在该情况下，也可以将多个基材10分别设为不同的材质。在通过多个基材10夹入线状加热器I的情况下，优选与位于轮缘芯材77侧的基材相比，使位于作为外表面侧的罩覆盖部80侧的基材更加柔软的方式。具体地说，对于罩覆盖部80侧的基材10，考虑高发泡率、硬度较低的材质等。由此，在表面不易出现线状加热器的凹凸。另外，如果为了不使粘接剂侵入至气泡内等基材10的内部空隙而形成粘接层，则基材10不会出现硬化而损失伸缩性的情况，手感也不会变差。
[0043]另外，对于罩覆盖部80，为了使轮缘部72的触感变得更加柔软，也可以设置缓冲橡胶等缓冲层。在该情况下，罩覆盖部80构成为具有，外表面为皮革等的表面层、配置在该表面层的背面侧的缓冲层。
[0044]另外，在将线状加热器I配置在基材10上时，也可以不是通过由加热加压而实现的熔接进行粘接?固定的方式，而是通过其他方式将线状加热器I固定在基材10上。另外，也可以通过缝制将线状加热器I固定在基材10上，也可以使用其他的方式。另外，在对基材10以及基材10’进行加热加压时，也可以不仅对热压板27进行加热，还对热压夹具15进行加热。此时，可以考虑将热压板27和基材10的温度设为不同，从而改变基材10和基材10’的压缩率，S卩，使气孔率变化。
[0045]另外，作为粘接层，例如能够使用下述各种粘接层，即，由高分子丙烯酸酸粘合剂构成且未使用胶带基材的粘接层，在聚丙烯薄膜的两面形成有粘接剂的粘接层等。如果粘接层具有诸如其自身在FMVSS N0.302汽车内部材料的燃烧试验中合格这样的阻燃性，则加热单元的阻燃性提高，因此，优选上述粘接层。另外，为了不损失加热单元的伸缩性，优选仅由粘合剂构成粘接层。
[0046]工业实用性
[0047]根据本发明，能够消除使用者在转向操作时感受到的不适感。上述的加热单元能够用于在汽车、船舶、各种运输用车辆、各种农耕用车辆、各种土木建设用重型机器等中使用的方向盘，并作为对其轮缘部进行加热的加热单元而使用。另外，本发明所涉及的加热单元，灵活运用其没有线状加热器部分的凹凸而为平坦的结构这一点，不仅应用于方向盘，也可以考虑将其应用于例如电热毛毯、电热地毯、车座加热器、转向器加热器、暖气坐便、防雾镜用加热器、加热烹调用具、地板暖气用加热器、服装用加热器等。
[0048]标号的说明
[0049]L...线状加热器，
[0050]10、10，…基材，
[0051]31…加热单元，
[0052]71...方向盘，
[0053]72…轮缘部，
[0054]77…轮缘芯材，
[0055]78…覆盖材料，
[0056]79…基体覆盖部，
[0057]80…罩覆盖部。
【主权项】
1.一种加热单元，其由一对基材、和夹持配置在该一对基材间的线状加热器构成，其中，该一对基材由高分子发泡体构成， 该加热单元的特征在于， 所述基材的配置有所述线状加热器的部位的厚度，以沿着该线状加热器的形状的方式变薄，由此，该加热单元形成为平坦的形状。2.根据权利要求1所述的加热单元，其特征在于， 通过粘接层粘接所述一对基材，其中，该粘接层仅由粘合剂构成。3.根据权利要求1或2所述的加热单元，其特征在于， 所述线状加热器在最外层形成有热熔接部。4.一种方向盘，其特征在于， 在转向操纵时所把持的轮缘部构成为，具有权利要求1至3中任一项所述的加热单元、轮缘芯材、覆盖该轮缘芯材的覆盖材料， 所述覆盖材料具有覆盖所述轮缘芯材的基体覆盖部、和配置在外表面侧的罩覆盖部，所述加热单元设置在所述基体覆盖部和所述罩覆盖部之间。5.一种加热单元的制造方法，该加热单元由一对基材、和线状加热器构成，其中，该一对基材由高分子发泡体构成， 该加热单元的制造方法的特征在于，在所述一对基材之间，以规定的图案形状配置所述线状加热器，通过平板对所述基材进行加热加压，从而使所述基材的配置有所述线状加热器的部位的厚度，以沿着该线性加热器的形状的方式变薄，由此，形成为平坦的形状的加热单元。
【专利摘要】加热单元(31)由一对基材(10、10’)、和夹持配置在该一对基材(10、10’)之间的线状加热器(1)构成，其中，该一对基材(10、10’)由高分子发泡体构成，上述基材(10、10’)的配置有上述线状加热器(1)的部位的厚度，以沿着该线状加热器(1)的形状的方式变薄，由此，成为平坦的形状的加热单元(31)。对于加热单元(31)，通过粘接层粘接上述一对基材(10、10’)，其中，该粘接层仅由粘合剂构成。
【IPC分类】B62D1/04, H05B3/34, H05B3/20
【公开号】CN104904312
【申请号】CN201380068171
【发明人】斋藤雅嗣, 内藤悠纪, 森田文平, 永田笃, 梅村纪夫
【申请人】株式会社克拉比, 丰田合成株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月24日
【公告号】EP2911471A1, US20150336602, WO2014104000A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种例如在汽车、船舶等中使用的方向盘、和用于对方向盘的轮缘部进行加热的加热单元，特别是涉及一种使得使用者在转向操作时不会感受到不适感的加热单元和方向盘。
【背景技术】
[0002]以往，提出有如下技术，S卩，为了在寒冷时供驾驶员的手取暖，在方向盘的轮缘部安装加热单元。并且，作为设置于方向盘的加热单元，例如，已知一种如专利文献1、2所示的在基材上以规定的图案形状配置线状加热器的加热单元。在此，作为基材，公开了各种发泡树脂片材、发泡橡胶片材、橡胶片材、无纺布、纺织布等。
[0003]专利文献1:日本特开2003 - 317905公报
[0004]专利文献2:日本特开2011 - 121477公报
【发明内容】
[0005]然而，在以上述专利文献1、2为代表的现有的加热单元中，如图9所示，由于只是在基材110、110'上配置线状加热器101，因此，在配置线状加热器101的部位会产生厚度。因此，在使用者握住方向盘时，会感到凹凸，导致在转向操作时感受到不适感。
[0006]本发明就是为了解决上述现有技术的缺点而提出的，其目的在于提供一种使得使用者在转向操作时不会感受到不适感的方向盘、和用于该方向盘的加热单元。
[0007]为了实现上述目的，本发明所涉及的加热单元，其由一对基材、和夹持配置在该一对基材之间的线状加热器构成，其中，该一对基材由高分子发泡体构成，该加热单元的特征在于，上述基材的配置上述线状加热器的部位的厚度以沿着该线状加热器的形状的方式变薄，由此，该加热单元形成为平坦的形状。
[0008]另外，考虑通过粘接层粘接上述一对基材，其中，该粘接层仅由粘合剂构成。在上述的结构中，不会损失加热单元的伸缩性，因此，能够适当地进行基材彼此的粘接。
[0009]另外，考虑上述线状加热器在最外层形成有热熔接部。在上述的结构中，不利用缝制等，而是仅利用热量，由此能够容易地将线状加热器固定在基材上。
[0010]本发明所涉及的方向盘，其中，在转向操纵时所把持的轮缘部构成为具有上述的加热单元、轮缘芯材、覆盖该轮缘芯材的覆盖材料，覆盖材料具有覆盖轮缘芯材的基体覆盖部、和配置在外表面侧的罩覆盖部，上述加热单元设置在基体覆盖部和罩覆盖部之间。
[0011]另外，本发明所涉及的加热单元的制造方法，该加热单元由一对基材、和线状加热器构成，其中，该一对基材由高分子发泡体构成，在上述一对基材之间，以规定的图案形状配置上述线状加热器，通过平板对上述基材进行加热加压，从而使上述基材的配置上述线状加热器的部位的厚度，以沿着该线性加热器的形状的方式变薄，由此，形成为平坦的形状的加热单元。
[0012]发明的效果
[0013]根据本发明，不会出现由线状加热器产生的凹凸，加热单元成为平坦的形状，因此，使用者在转向操作时不会感受到不适感。
【附图说明】
[0014]图1是将本发明所涉及的加热单元的结构的一部分切除而示出的俯视图。
[0015]图2是将本发明所涉及的加热单元的主要部分放大示出的剖面图。
[0016]图3是用于设置本发明所涉及的加热单元的方向盘的俯视图。
[0017]图4是用于设置本发明所涉及的加热单元的方向盘的轮缘部的剖面，其与图3的IV — IV部位相对应。
[0018]图5是将在本发明中使用的线状加热器的结构的一部分切除而示出的侧视图。
[0019]图6是将在本发明中使用的线状加热器的结构的一部分切除而示出的侧视图。
[0020]图7是表示在本发明中使用的热压式加热器制造装置的结构的图。
[0021]图8是表示在本发明的加热单元中，将线状加热器配置为规定的图案形状的状况的局部斜视图。
[0022]图9是将现有的加热单元的主要部分放大示出的剖面图。
【具体实施方式】
[0023]下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。
[0024](实施方式I)
[0025]首先，从本实施方式中的线状加热器I的结构开始说明。本实施方式中的线状加热器I形成为如图5所示的结构。首先，在外径约为0.2mm的由芳香族聚酰胺纤维束构成的加热器芯3的外周，使7根导体裸线5a对齐，该导体裸线5a由裸线直径为0.08mm的锡铜合金线构成，以1.0Omm的间距将这些导体裸线5a卷绕安装成螺旋状，由此构成线状加热器I。此外，由聚氨酯构成的绝缘被膜5b以大约0.005mm的厚度覆盖于导体裸线5a上。线状加热器I形成为上述结构，其完成后的外径为0.38mm。
[0026]下面，对配置形成为上述结构的线状加热器I的基材10以及基材10’的结构进行说明。本实施例中的基材10以及基材10’由视密度(apparent density)为0.03g/cm3(依据JIS K7222)、硬度为11.77(依据JIS K6400 一 2)、厚度为4mm的发泡聚氨酯树脂构成。
[0027]下面，对以规定的图案形状将上述线状加热器I配置在基材10和基材10’之间的结构进行说明。图7是表示用于对配置有线状加热器I的基材进行加热加压的热压式加热器制造装置13的结构的图。首先，具有热压夹具15，在该热压夹具15上设置有多个卡止机构17。如图8所示，上述卡止机构17具有销19，该销19从下方插入于对热压夹具15进行穿孔而形成的孔21内。在该销19的上部，以能够在轴向上移动的方式安装有前端成为针的卡止部件23，并通过线圈弹簧25始终向上方进行预紧。并且，如图8中虚拟线所示，在这些多个卡止机构17的卡止部件23上挂有线状加热器1，同时，在一方的基材10上以规定的图案形状配置线状加热器I。
[0028]返回至图7，热压板27能够升降地配置在上述多个卡止机构17的上方。S卩，在将一方的基材10插入于各卡止部件23上，并将一方的基材10配置于热压夹具15上，在该状态下，将线状加热器I挂在多个卡止机构17的卡止部件23上，并且以规定的图案形状进行配置，并将在表面形成有粘接层(未图示)的另一方的基材10’放置在其上。在该状态下，使上述热压板27下降，对线状加热器I和基材10以及10’实施加热?加压。由此，将基材10以及10’压缩，并且通过粘接层对基材10、基材10’以及线状加热器I进行粘接.固定。此外，在通过上述热压板27的下降而实现的加热?加压时，多个卡止机构17的卡止部件23抵抗线圈弹簧25的预紧力而向下方移动。
[0029]通过进行上述作业，能够得到如图1以及图2所示的方向盘用的加热单元31。此夕卜，图2是将图1的主要部分放大而示出的剖面图。基材10以及基材10’被平板的热压板27压缩，因此，对于用于配置线状加热器I的部位，进行更强的加压。由此，基材10以及基材10’中的配置线状加热器I的部位形成为如沿着线状加热器I的形状的形状，并且上述部位比其他部位薄。由此，即使在用于配置线状加热器I的部位，加热单元31也不会出现凹凸，而是形成为平坦的形状。换而言之，配置有线状加热器I的加热器配置部11和未配置线状加热器I的非配置部12以厚度均匀的方式而形成为平坦的平板状。
[0030]另外，通过上述方式得到的加热单元31，由于基材10以及基材10’被压缩，而形成为高密度，因此，能够使机械强度提高。此外，通过本实施方式得到的加热单元的厚度为1.00mm，配置有线状加热器I的部位(加热器配置部11)的基材10以及基材10’的最小厚度分别为0.31_，未配置线状加热器I的部位(非配置部12)的基材10以及基材10’的厚度分别为0.50mm。
[0031]此外，如图3所示，设置加热单元31的方向盘71由在转向操作的转向操纵时所把持的轮缘部72、辐条部73、套筒部74构成，轮缘部72由轮缘芯材77、和覆盖材料78形成，其中，该覆盖材料78由合成树脂、纤维制品、皮革等构成。覆盖材料78例如构成为具有配置在轮缘芯材77的周围的由聚氨酯等构成的基体覆盖部79、和外表面侧的罩覆盖部80。加热单元31设置在该基体覆盖部79和罩覆盖部80之间，与穿过辐条部73以及套筒部74的导线(未图示)连接并通过该导线进行供电。
[0032](实施方式2)
[0033]首先，从本实施方式中的线状加热器I的结构开始说明。本实施方式中的线状加热器I成为如图6所示的结构。首先，在外径大约0.2mm的由芳香族聚酰胺纤维束构成的加热器芯3的外周，使7根导体裸线5a对齐，该导体裸线5a由裸线直径为0.08mm的锡铜合金线构成，以1.0Omm的间距将这些导体裸线5a卷绕成螺旋状，由此构成线状加热器I。此外，由聚氨酯构成的绝缘被膜5b以大约0.005mm的厚度覆盖于导体裸线5a上。在其外周，挤压并覆盖有厚度为0.25mm的作为热熔接部9的混合有阻燃剂聚乙烯树脂。线状加热器I形成为上述结构，其完成后的外径为0.9_。
[0034]下面，对配置形成为上述结构的线状加热器I的基材10以及基材10’的结构进行说明。本实施例中的基材10以及基材10’由视密度为0.03g/cm\ (依据JIS K7222)、硬度为11.77 (依据JIS K6400 一 2)、厚度为4mm的发泡聚氨酯树脂构成。
[0035]下面，对以规定的图案形状将上述线状加热器I配置在基材10和基材10’之间的结构进行说明。图7是表示用于对配置有线状加热器I的基材进行加热加压的热压式加热器制造装置13的结构的图。首先，具有热压夹具15，在该热压夹具15上设置有多个卡止机构17。如图8所示，上述卡止机构17具有销19，该销19从下方插入于对热压夹具15进行穿孔而形成的孔21内。在该销19的上部，以能够在轴向上移动的方式安装有前端成为针的卡止部件23，并通过线圈弹簧25始终向上方进行预紧。将一方的基材10插入各卡止部件23上，从而将一方的基材10配置在热压夹具15上。并且，如图8中虚拟线所示，在这些多个卡止机构17的卡止部件23挂有线状加热器1，同时在一方的基材10上以规定的图案形状配置线状加热器I。
[0036]返回至图7，热压板27能够升降地配置在上述多个卡止机构17的上方。S卩，在将一方的基材10插入于各卡止部件23，并将一方的基材10配置于热压夹具15，在该状态下，将线状加热器I挂在多个卡止机 构17的卡止部件23上，并且以规定的图案形状进行配置，并将粘贴有双面胶的另一方的基材10’放置在其上。在该状态下，使上述热压板27下降，对线状加热器I和基材10以及10’实施加热?加压。由此，将基材10以及10’压缩，并且将线状加热器I的热熔接层(热熔接部)9熔接，从而经由线状加热器I将基材10、基材10’粘接.固定。此外，在通过上述热压板27的下降而实现的加热.加压时，多个卡止机构17的卡止部件23抵抗线圈弹簧25的预紧力而向下方移动。
[0037]通过进行上述作业，能够得到如图1以及图2所示的方向盘用的加热单元31。此夕卜，图2是将图1的主要部分放大而示出的剖面图。基材10以及基材10’被平板的热压板27压缩，因此，对于用于配置线状加热器I的部位(加热器配置部11)，进行更强的加压。由此，基材10以及基材10’中的配置线状加热器I的部位(加热器配置部11)形成为如沿着线状加热器I的形状的形状，并且上述部位比其他部位(非配置部12)薄。由此，即使在用于配置线状加热器I的部位，加热单元31也不会出现凹凸，而是形成为平坦的形状。另夕卜，通过上述方式得到的加热单元31，由于基材10以及基材10’被压缩而形成为高密度，因此，能够使机械强度提高。此外，通过本实施方式得到的加热单元的厚度为1.00mm，配置有线状加热器I的部位的基材10以及基材10’的最小厚度分别为0.26_，未配置线状加热器I的部位的基材10以及基材10’的厚度分别为0.50mm。此外，线状加热器I的热熔接部9通过加热加压而变形，因此，实际上线状加热器I形成为扁平的形状。
[0038]关于通过上述方式得到的实施方式I?2所涉及的加热单元31，线状加热器I的两端被引出而与导线35连接，通过该导线35，线状加热器1、温度控制装置39以及连接器(未图示)相连接。温度控制装置配置在线状加热器I上，通过线状加热器I的发热而进行加热单元的温度控制。另外，也可以在基材10或基材10’上形成凸出部10f。为了抵御冲击等，也可以考虑温度控制装置39以及线状加热器I和导线35的连接部形成为由基材的凸出部1f包围而进行保护的结构。从该观点出发，也可以考虑不对凸出部1f进行加热加压。并且，经由上述的连接器与未图示的车辆电气系统连接。另外，形成为上述结构的加热单元31在图4所示的状态下，配置在方向盘71的基体覆盖部79的周围，并且，在其外表面侧卷绕罩覆盖部80，从而，将加热单兀31设置在基体覆盖部79和罩覆盖部80之间。
[0039]在基材10或基材10’上形成粘接层(未图示)，该粘接层用于粘接加热单元31和方向盘的覆盖材料78 (基体覆盖部79和罩覆盖部80)。粘接层的形成优选为预先在离型片材上形成仅由粘接剂构成的粘接层，并从上述离型片材上将该粘接层转印于上述基材10或基材10’的表面。由此，粘接剂不会侵入基材10或基材10’的内部，而仅在基材10或基材10’的表面形成粘接层。
[0040]关于通过上述方式得到的实施方式I?2所涉及的加热单元31，如图3所示，在安装在方向盘71的轮缘部72上的状态下，用于实际使用而进行不适感的确认。确认以如下方式进行，即，10名使用者握住方向盘71的轮缘部72，左右各进行10次进行转向操纵作业，对是否感受到线状加热器I的凹凸进行询问调查。其结果，对于实施方式I?2中的任一种，回答感受到不适感的使用者均为O人。
[0041]此外，本发明并不限定于上述的实施方式。能够将当前众所周知的任何线状加热器用于线状加热器I。例如，也可以使用下述的线状加热器等，即，如日本专利第4202071号公报所记载的线状加热器，在加热器芯的外周卷绕通过使发热体裸线对齐而构成的发热体，并在其外周形成由FEP构成绝缘体层，按照需要形成由聚乙烯构成的热熔接层；如日本特愿2007 - 158452说明书所记载的线状加热器，加热器芯3具有热收缩性以及热熔融性；如日本特愿2007 - 158453说明书所公开的线状加热器，该线状加热器由发热体而构成。该发热体通过使被绝缘被膜覆盖的导体裸线对齐而形成；如日本特开2007 - 134341公报所公开的线状加热器，该线状加热器由发热体构成，该发热体是铜固溶体和铜银共晶以纤维状混入的含银的铜合金线的裸线构成。另外，在基材10和基材10’之间配置线状加热器的情况下，能够使用仅由未绝缘的发热体的裸线构成的线状加热器。
[0042]关于基材10，并不限定于发泡聚氨酯树脂，例如，可以考虑由其他材质构成的发泡树脂片材、发泡橡胶片材等各种高分子发泡体。特别是优选伸缩性优异的材质，优选调节了硬度的材质，以使得表面不会出现线状加热器的凹凸。另外，对于调节硬度，具有下述方法，即，调整发泡率、将气泡的状态设为独立气泡或连续气泡、使用与目的相对应的硬度材料等。作为材料，只要从各种树脂、橡胶、热塑性聚氨酯弹性体等中选择即可，其中，包括聚氨酯树脂、氯丁二烯橡胶、硅树脂、硅橡胶、氯丁橡胶、二烯类橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、乙烯一醋酸乙烯共聚物等。另外，也可以使用多个基材10。如上述实施方式1、2所示，也可以设为通过两片基材10以及基材10’夹持线状加热器I的方式，也可以以层状层叠多个基材10。在该情况下，也可以将多个基材10分别设为不同的材质。在通过多个基材10夹入线状加热器I的情况下，优选与位于轮缘芯材77侧的基材相比，使位于作为外表面侧的罩覆盖部80侧的基材更加柔软的方式。具体地说，对于罩覆盖部80侧的基材10，考虑高发泡率、硬度较低的材质等。由此，在表面不易出现线状加热器的凹凸。另外，如果为了不使粘接剂侵入至气泡内等基材10的内部空隙而形成粘接层，则基材10不会出现硬化而损失伸缩性的情况，手感也不会变差。
[0043]另外，对于罩覆盖部80，为了使轮缘部72的触感变得更加柔软，也可以设置缓冲橡胶等缓冲层。在该情况下，罩覆盖部80构成为具有，外表面为皮革等的表面层、配置在该表面层的背面侧的缓冲层。
[0044]另外，在将线状加热器I配置在基材10上时，也可以不是通过由加热加压而实现的熔接进行粘接?固定的方式，而是通过其他方式将线状加热器I固定在基材10上。另外，也可以通过缝制将线状加热器I固定在基材10上，也可以使用其他的方式。另外，在对基材10以及基材10’进行加热加压时，也可以不仅对热压板27进行加热，还对热压夹具15进行加热。此时，可以考虑将热压板27和基材10的温度设为不同，从而改变基材10和基材10’的压缩率，S卩，使气孔率变化。
[0045]另外，作为粘接层，例如能够使用下述各种粘接层，即，由高分子丙烯酸酸粘合剂构成且未使用胶带基材的粘接层，在聚丙烯薄膜的两面形成有粘接剂的粘接层等。如果粘接层具有诸如其自身在FMVSS N0.302汽车内部材料的燃烧试验中合格这样的阻燃性，则加热单元的阻燃性提高，因此，优选上述粘接层。另外，为了不损失加热单元的伸缩性，优选仅由粘合剂构成粘接层。
[0046]工业实用性
[0047]根据本发明，能够消除使用者在转向操作时感受到的不适感。上述的加热单元能够用于在汽车、船舶、各种运输用车辆、各种农耕用车辆、各种土木建设用重型机器等中使用的方向盘，并作为对其轮缘部进行加热的加热单元而使用。另外，本发明所涉及的加热单元，灵活运用其没有线状加热器部分的凹凸而为平坦的结构这一点，不仅应用于方向盘，也可以考虑将其应用于例如电热毛毯、电热地毯、车座加热器、转向器加热器、暖气坐便、防雾镜用加热器、加热烹调用具、地板暖气用加热器、服装用加热器等。
[0048]标号的说明
[0049]L...线状加热器，
[0050]10、10，…基材，
[0051]31…加热单元，
[0052]71...方向盘，
[0053]72…轮缘部，
[0054]77…轮缘芯材，
[0055]78…覆盖材料，
[0056]79…基体覆盖部，
[0057]80…罩覆盖部。
【主权项】
1.一种加热单元，其由一对基材、和夹持配置在该一对基材间的线状加热器构成，其中，该一对基材由高分子发泡体构成， 该加热单元的特征在于， 所述基材的配置有所述线状加热器的部位的厚度，以沿着该线状加热器的形状的方式变薄，由此，该加热单元形成为平坦的形状。2.根据权利要求1所述的加热单元，其特征在于， 通过粘接层粘接所述一对基材，其中，该粘接层仅由粘合剂构成。3.根据权利要求1或2所述的加热单元，其特征在于， 所述线状加热器在最外层形成有热熔接部。4.一种方向盘，其特征在于， 在转向操纵时所把持的轮缘部构成为，具有权利要求1至3中任一项所述的加热单元、轮缘芯材、覆盖该轮缘芯材的覆盖材料， 所述覆盖材料具有覆盖所述轮缘芯材的基体覆盖部、和配置在外表面侧的罩覆盖部，所述加热单元设置在所述基体覆盖部和所述罩覆盖部之间。5.一种加热单元的制造方法，该加热单元由一对基材、和线状加热器构成，其中，该一对基材由高分子发泡体构成， 该加热单元的制造方法的特征在于，在所述一对基材之间，以规定的图案形状配置所述线状加热器，通过平板对所述基材进行加热加压，从而使所述基材的配置有所述线状加热器的部位的厚度，以沿着该线性加热器的形状的方式变薄，由此，形成为平坦的形状的加热单元。
【专利摘要】加热单元(31)由一对基材(10、10’)、和夹持配置在该一对基材(10、10’)之间的线状加热器(1)构成，其中，该一对基材(10、10’)由高分子发泡体构成，上述基材(10、10’)的配置有上述线状加热器(1)的部位的厚度，以沿着该线状加热器(1)的形状的方式变薄，由此，成为平坦的形状的加热单元(31)。对于加热单元(31)，通过粘接层粘接上述一对基材(10、10’)，其中，该粘接层仅由粘合剂构成。
【IPC分类】B62D1/04, H05B3/34, H05B3/20
【公开号】CN104904312
【申请号】CN201380068171
【发明人】斋藤雅嗣, 内藤悠纪, 森田文平, 永田笃, 梅村纪夫
【申请人】株式会社克拉比, 丰田合成株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月24日
【公告号】EP2911471A1, US20150336602, WO2014104000A1
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