专利名称：面状加热体的制作方法
技术领域：
本发明涉及用在座椅等处的面状加热体，主要涉及安装在车辆中的座椅上的座椅加热器。
另外，近年来，作为进一步提高车内环境的舒适性的一种手段，要求座椅本身也要加装上冷气装置，加装有珀耳帖(Peltier)元件的冷暖气化也已经实用化了。但是，采用这样的办法取暖时，暖风是从座席表面吹出的，故身体感觉到的温度要比实际的暖风温度低，不能得到充分的取暖效果。可行的解决方法是将现有的面状加热体与使用珀耳帖元件产生的冷气或者风扇产生的送风一起使用。该解决方法的必要条件是面状加热体的通气性必须提高。
有关具有通气性的面状加热体，日本专利公报特表平第08-507404号中就示出了一种。图9中示出了该公报中所述的现有面状加热体的截面图。
图9中，加热元件(以下称面状加热体)由既有电气绝缘性又有通气性的载体层(以下称基底材料)105、设在载体层105上的发热丝(以下称加热丝)106、以及用于保护加热丝的摩擦层(以下称保护材料)107所构成。作为具有通气性的基底材料，可以举出具有网状构造的基底材料等例子。目前，将加热丝106固定在基底材料105上以及将保护材107固定在基底材料105和加热丝106上时一般是用粘合剂。
但是，在这样的现有结构中，在反复通电产生的热应力的作用下，固定住加热丝106的粘合剂会劣化，存在着因人坐在座椅上时的负荷等作用下加热丝106从基底材料105上脱落的问题。
另外，由于加热丝106是以粘合方式固定在基底材料105上的，加热丝106没有自由度，在负荷的作用下加热丝106有容易断线的问题。具体地说，由于加热丝106是固定在基底材料105上的，在人入座时的负重等负荷作用下基底材料105上产生皱纹时，加热丝106也跟随基底材料105的皱纹发生弯曲。结果，在皱纹部分处负重集中在加热丝106上，使用过程中的不断弯曲会造成加热丝106断线。特别是在为保持通气性而在基底材料105上设有贯通孔的场合下，由于基底材料105的强度被降低，基底材料105中比较容易产生皱纹，结果与无贯通孔的场合相比，加热丝106更容易断线。
并且，由于加热丝106是通过粘接固定在基底材料105上的，基底材料105中也渗透着粘合剂，基底材料105自身也变硬了，从而还会发生使坐在座椅上时舒适感下降等其他问题。
另外，为提高通气性而使用具有网状结构的基底材料105时，加热丝106和基底材料105之间的粘接面积将变小。因此，为了相对于人入座时的负重充分地支撑住加热丝106，必须用基底材料105和保护材料107将加热丝106夹住后进行粘接、固定。这样一来，虽然可以提高对于加热丝106的粘接力并降低直接施加在加热丝106上的负重，但存在着部件的成本上升及生产时的作业量增加的问题。
为了解决现有技术中的上述问题，在本发明的面状加热体中，加热丝被以缝制方式固定在具有通气性的基底材料上。
图2为表示本发明第1实施例中面状加热体的加热体固定部分的侧视图。
图3为本发明第2实施例的面状加热体的斜视图。
图4为表示本发明第2实施例中的面状加热体的另一种基底材料的详细状况的结构图。
图5A为表示本发明第2实施例中的面状加热体的又一种基底材料的俯视图。
图5B为表示本发明第2实施例中的面状加热体的又一种基底材料的俯视图。
图5C为表示本发明第2实施例中的面状加热体的又一种基底材料的俯视图。
图6为表示本发明第2实施例中的面状加热体上的大开口部分的放大示意图。
图7为本发明第3实施例中的面状加热体的俯视图。
图8为表示现有的面状加热体在车辆座椅上的安装状态的斜视图。
图9为现有的面状加热体的侧视截面图。
(实施例1)
图1为实施例1中的面状加热体的概略示意图，加热丝被以缝制方式固定在具有通气性的基底材料上。图1中，具有通气性的基底材料1上设有多个贯通孔3，加热丝2通过缝制方式以所需的配线图案固定在基底材料1上。
图2为通过缝制将加热丝加以固定的一个例子。图2中，加热丝2被用面线4和底线5固定在基底材料1上。
下面说明上述结构的效果。在用粘合剂固定加热丝2的场合下，因反复通电而产生的热应力会使粘合剂劣化，造成加热丝有时会从基底材料剥离。通过图2中所示的用面线4和底线5将加热丝2固定在基底材料1上的办法，可以解决上述问题。
另外，加热丝2只是被夹在面线4和底线5之间，加热丝2在图2中的左右方向有一定程度的自由度。因人入座时的负荷作用基底材料1中产生皱纹时，在目前用粘合剂固定的情形下加热丝2会跟随皱纹被弯曲成锐角，这样的情况不断重复就会使加热丝2发生断线。以此相反，在实施例1的采用缝制固定方式下，加热丝2在一定程度上可以自由运动，被弯曲成锐角的情况会被缓和，断线就不容易发生。特别是在贯通孔3较多的基板1上，由于皱纹比较容易发生，采用本发明的话可以显著地改善对于人入座时的负重的耐久性。
而且，比起现有的通过粘接将加热丝进行固定的情形来，本发明的面状加热体的伸缩性也能够提高。在现有的用粘合剂将加热丝加以固定的方式下，粘合剂渗透入基底材料中，使基底材料变硬，同时，加热丝自身的自由度也低。因此，相对于人入座时产生的座席弯曲而言，面状加热体不能发生形变，座椅的舒适感也会下降。通过如实施例1中所述的那样通过缝制将加热丝2加以固定的话，基底材料1不会变硬，且加热丝2的自由度较高。其结果，面状加热体能随着人入座时座席的弯曲发生形变，座椅的舒适感不会下降。
另外，虽然在实施例1中用缝制方式将加热丝2加以固定时采用的手段是面线4和底线5，但本发明并不受此限制。通过对缝制方法进行改进，也可以用加热丝2来代替底线5。具体地说，将图2中基底材料1下侧的底线5换成加热丝2，用加热丝代替底线和面线4进行组合，进行缝制。这样一来，在基底材料1的上下两面都可以缝上加热丝，能够产生很大的发热量。另外，省略图2中所示的位于基底材料1上部的加热丝2，只使用作为底线的位于下部的加热丝也是可以的。这样一来，就可以省去供给上侧的加热丝2的机构或者一边对准着上侧的加热丝2的位置一边进行缝制的机构，可以在需要的位置上自由地缝上加热丝。这样就能够简化制造步骤。
另外，在本实施例中，由于贯通孔3是设置在未缝上加热丝2的部分上的，贯通孔可以在加热丝2配线完成后用冲床等形成。
另外，虽然图中没有示出，采用预先设有孔径在加热丝的缝制间距以下的贯通孔的基底材料，在其上完成加热部分的配线也是可以的。在这种情况下，可以确保在面状加热体的整个面上具有均匀的通气性，同时缝制时不会产生空针，从而可将加热体可靠地固定住。因此，加工效率可以提高。下面，对本发明中缝制时的空针进行说明。在本发明中，进行时，缝针将穿过基底材料1的面线4、勾住穿过基底材料1的面线4并与其组合在一起的底线5、以及送入的加热丝2加以组合，将加热丝2缝制在基底材料1上。此时，由于加热丝2的粗细及张力与面线4及底线5不同，各自的张力平衡调整得不好时，面线4和底线5将组合不到一起，成为“飞针”状态。这是空针的一种形式。另外，即使面线4和底线5组合到了一起，加热丝2未被固定住的缝制状态也属于空针。后面一种情况还包括加热丝2没被缝上的情形和在基底材料1中的贯通孔部分中连续缝制的形式。
另外，这里的缝制间距是指底线和面线的交差点之间的间隔。
(实施例2)图3为加热丝6以缝制方式固定在网状构造的基底材料7上的面状加热体概略图。图3中，基底材料7为网状结构，加热丝6通过缝制方式以任意的配线图案固定在基底材料7上。
通过采用网状结构的基底材料7，可以很容易地实现比设有贯通孔的无纺布等基底材料还要优异的通气性。
另外，将加热丝6固定在网状结构的基底材料7上时，由于加热丝6和基底材料7之间的接触面积较小，通过粘合将加热体6和基底材料7加以固定时，相对于人入座时的负重而言不能实现牢固的固定，加热丝6有时会被从基底材料7剥下来。针对这一情况，采用实施例2中所示的缝制方式将加热丝6固定在基底材料7上的话，即使有负重加热丝6也能牢固地固定在基底材料7上。这样，保护材料就可以省掉，部件及生产时的操作可以简化，可以实现面状加热体的低成本化。
图4中示出了用线编成基底材料的网状结构的一个例子。基底材料8由用线9密集地编织成的小开口部分10a和在小开口部10a之间上形成的大开口部分10b构成。如图4中所示，基底材料8由小开口部10a和大开口部10b组合而成，故基底材料8的机械强度可以提高，同时还可以得到足够的通气性。一般来说，网状结构的交叉部分由2根线构成时，加在基底材料上的张力会集中地加到网状结构的交叉部分上，结果造成交叉部分上的网状结构被破坏等问题。如果象实施例2中那样，在大开口部分10b的附近设置多个网眼状的小开口部分10a的话，人入座时的负重形成的加到交叉部分上的应力将被分散，故基底材料8的强度能够得到提高。
网状结构中的开口部分的形状的例子如图5A、5B、5C中所示。图5A、5B、5C所示的是网状结构中开口部分的形状分别略呈菱形、略呈圆形、略呈龟壳形的基底材料。基底材料11a、11b、11c分别由略呈菱形的大开口部分13a、略呈圆形的大开口部分13b、略呈龟壳形的大开口部分13c和小开口部分12a、12b、12c所构成。采用这样的构成后，邻接的大开口部分被配置成密集状态。其结果，能够最大程度地确保开口部分的总面积，同时也可以确保其机械强度。
另外，构成基底材料11a、11b、11c中的网状结构的原材料可以由聚脂线等构成。但这只是一个例子，对构成上面的网状结构部分的材料及成份是没有限制的，另外开口形状也不限于图5A，5B，5C中所示的形状。
通过采用具有网状开口形状的基底材料11a，11b，11c，比较容易缓和缝制加工后的面状加热体的形状变化。下面对使用基底材料11a的情况进行说明。
使用普通的缝纫设备将加热丝6加以固定时，缝针的位置不动，而使基底材料11a移动。在使基底材料11a移动时，需要将基底材料11a的输送方向一侧或者与输送方向垂直的方向一侧的基底材料11a用夹具夹住，再使该夹具移动。但是用夹具一边加住基底材料11a一边使其移动时，将有一定程度的张力加到基底材料11a上。在网状结构那样伸缩性很高的基底材料11a的场合下，由于被夹具夹住，基底材料11a的拉伸将变得很大，出现加热丝6的缝制加工完成后这样的拉伸又会复原，形成加热丝6的固定形状及面状加热体的外形形状发生歪斜的问题。
这一问题可以通过根据保持基底材料11a之际产生的张力适当地选择网状结构的开口形状或开口方向来加以解决。图6为网状结构的大开口形状为略呈菱形的基底材料的部分放大示意图。在这种略呈菱形形状的网状结构的场合下，即使在基底材料上加上同样的张力，长对角线方向A上的变形量也比短对角线方向B上的变形量要小。此时，在缝制过程时中通过将夹具安装在A侧，就可以抑制加工后的变形。同样，在网状结构的大开口部分的形状略呈圆形和龟壳形的场合下，可以将基底材料11b，11c的大口径部分的长边方向安装上夹具。这样一来，在夹紧方向上的拉伸就会减小，加工后的拉伸复原也就减小，外形形状和加热丝6的固定位置等的精度就能够提高。另外，在实施例2中，对于大开口部分的形状虽然举出了略呈菱形、略呈圆形、略呈龟壳形等例子，但这些并不构成限定因素。
(实施例3)图7为表示缝制间距和网状结构中的开口部分间距之间的关系的概略示意图。图7中，加热丝15由面线16和底线17以规定的图形固定在网状基底材料14上。图中，参考数字18表示缝合部分，这是面线16和底线17发生交叉，起到将加热丝15固定在基底材料14上的效果的地方。这里，通过将网状结构的开口间距C和加热丝15的缝制间距D之间的关系设定为C＜D，可以使加工效率得到提高。如果设定成C＞D，则相对于1个开口部分将有2处缝合部18产生，加工出的缝合部18将起不到将基底材料14加以固定的作用，造成加工效率下降。换句话说，通过使C＜D，将不会出现无用的缝合部18，从而提高加工效率，可以提供低成本的面状加热体。
纵上所述，本发明的面状加热体通过缝制方式将加热丝固定在具有通气性的基底材料上，故即使有人入座时的负重等负荷存在，也能够牢固地将加热丝加以固定住。另外，与加热丝通过粘合剂加以固定的情况相比，自由度将被提高。从而即使在人入座时的负重等作用下基底材料中产生了皱纹，加热丝也很少跟随基底材料上的皱纹发生形变。因此，可以抑制人入座时的负重的不断重复造成的加热丝中出现的断线情况。
权利要求
1.一种面状加热体，包括具有通气性透气性基底材料和加热丝，其特征在于所述加热丝通过缝制方式固定在所述基底材料上。
2.如权利要求1中所述的面状加热体，其特征还在于，所述基底材料的上表面和下表面上具有面线和底线，所述加热丝由所述面线和所述底线固定在所述基底材料上。
3.如权利要求1中所述的面状加热体，其特征在于所述基底材料上具有多个贯通孔。
4.如权利要求3上所述的面状加热体，其特征在于所述贯通孔的孔径小于用来固定所述加热丝的缝制间距。
5.如权利要求1所述的面状加热体，其特征在于所述基底材料具有网状结构。
6.如权利要求5中所述的面状加热体，其特征在于所述网状结构中的线为编织线。
7.如权利要求5上所述的面状加热体，其特征在于所述网状结构中的开口部分的形状为略呈菱形、略呈圆形、略呈龟壳形的任何一种。
8.如权利要求7所述的面状加热体，其特征在于所述开口部分的长度比所述加热丝的缝制间距要短。
全文摘要
本发明的面状加热体具有通过缝制方式将加热丝2固定在通气性基底材料1上的结构。通过这样的结构，可以提供一种能提高加热丝2对于人入座时的负荷等的耐久性同时又能保持入座时的舒适感和很高的通气性的面状加热体。
文档编号B60N2/44GK1450835SQ0310770
公开日2003年10月22日 申请日期2003年4月2日 优先权日2002年4月8日
发明者米山充, 朝见直仁, 白武昭, 阿部宪生, 永山一巳 申请人:松下电器产业株式会社