专利名称：用于方向盘的加热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于汽车、摩托艇等的方向盘上的加热装置以及装有这种加热装置的方向盘。
日本专利公开公报特开平4-15162号、特开昭61-81273号中示出了现有的用于上述用途的加热装置，后面的图14、图15示出了其详细结构。
图14中所示的加热装置1由具有带伸缩性的纵向编织结构的加热器2、在加热器接头的边缘处进行镶边的纤维织物3、和在加热器2的整个宽度上延伸的、将电源与加热器2进行连接的连接线4所构成。加热装置1粘接在方向盘的包覆材料5上。
图15中所示的方向盘31由芯体32和配置在芯体32的外围的隔热材料33构成，隔热材料33的外面设有加热装置34。加热装置34由电热丝35和供电线36构成，供电线36提供电源。电热丝35和供电线36的连接处37设置在方向盘的把柄31a的后面。检测加热装置34温度的热敏电阻38设置在方向盘的圆圈部分31b上，其外面由方向盘蒙皮39覆盖住。
但是，在图14所示的结构中，由于加热装置1是直接粘接在合成树脂层或皮革等构成的很薄的包覆材料5上的，加热装置1的加热器2如果细的话对于负重等的耐久性就低；如果粗的话，就会有加热器2在包覆材料5的表面上浮现出来的问题。
另外，由于加热器2由带伸缩性的材料所构成，连接线4在加热器2的整个宽度上都需要连接。因此，连接点的数量很多，要使所有的连接点都可靠地连接上非常困难，存在着可靠性低的问题。
并且，虽然接头的边缘是由纤维织物3进行镶边的，但由于接头的边缘以外的部分也有伸缩性，粘接在包覆材料5时，加热器2被拉伸时其大小会发生变化，故很难安装到包覆材料5上，另外还存在加热器2和连接线4的连接也很困难的问题。
另外，在图15中所示的方向盘中，由于接线部分37设置在把柄部分31a的后面，故在方向盘31的表面上会产生凹凸。另外，由于热敏电阻38设置在圆圈部分31b上，同样也会使方向盘31的表面产生凹凸。因此，存在着驾驶操作时给司机造成不舒服感、外表上也不美观的问题。
并且，在司机握住和不握住热敏电阻38附近的部分时，热敏电阻38的检测温度会不一样，存在不能进行稳定的温度控制的问题。
另外，如果为了解决上面所述的触觉和外观的问题而采取将接线部分37及热敏电阻38埋设在芯体32上形成的凹坑中的话，根据加热装置的安装与否，芯体32的形状也必须发生改变。因此，芯体32不能通用，存在着无法提供低成本的方向盘的问题。
本发明旨在解决所述的现有技术中存在的问题，其目的在于提供一种加热装置的加热器及接线部分等构成部件不会在包覆材料的表面上浮现出来、且耐久性高、连接线和加热器之间的连接牢固可靠性高、在方向盘上的可安装性也好的方向盘用加热装置及装有这种加热装置的方向盘。
采用本发明的话，能够提供一种驾驶时不会给司机带来不舒服感且外表美观的方向盘。并且还能够提供一种无论加热装置安装与否、方向盘芯体都可以通用的低成本方向盘。
本发明的面状加热装置中设有支承体和设置在支承体上的加热器，所述支承体具有至少可让所述加热器的一部分陷入其中的变形特性。
采用本发明的上述结构后，加热器即使较粗也能防止其在方向盘包覆材料的表面上浮现出来。故可以将线状加热器做的粗一些，提高对负重等的耐久性。另外，通过采用线状加热器，减少了加热器和电源之间的连接点的数量，可以提高连接的可靠性。
另外，本发明的方向盘中设有上述加热装置和向加热装置供给电源的供电线，加热装置和供电线之间的接线部分设置在方向盘盘榖的内部。
本发明的方向盘中还设有对加热装置进行温度检测的温度检测元件、对温度检测元件进行加热的温度检测元件加热用加热器和温度控制装置，上述温度检测元件和温度检测元件加热用加热器设置在方向盘盘榖的内部。
采用上述结构后，能够提供一种接线部分不会在方向盘的表面上浮现出来、驾驶时不会给司机带来不舒服感、温度控制性能优异、外表美观的方向盘。另外，由于方向盘芯体形状无须因加热装置的安装与否发生改变，芯体能够通用，故可以提供一种低成本的方向盘。
图1为本发明实施例1中的加热装置的俯视图；图2为本发明实施例1中的加热装置的截面图；图3为本发明实施例1中的方向盘的俯视图；图4为本发明实施例1中的方向盘的截面图；图5为本发明实施例1中的线状加热器的构成图；图6为本发明实施例2中的加热装置的截面图；图7为本发明实施例3中的线状加热器的构成图；图8为本发明实施例4中的线状加热器的构成图；图9为本发明实施例1中的方向盘的俯视图；图10为本发明实施例1中的方向盘的放大示意图；图11为本发明实施例2中的方向盘的俯视图；图12为本发明实施例2中的方向盘的放大示意图；图13为本发明实施例4中的方向盘的截面形状的放大示意图；图14为现有加热装置的俯视图；图15为现有方向盘的俯视图。
(实施例1)图1为本发明的加热装置的一个实施例的俯视图，图2为沿图1的2-2线的截面图，图3为装有加热装置的方向盘的俯视图，图4为沿图3的4-4线的截面图，图5为表示用于加热装置中的线状加热器的一种结构例的示意图。
在图1及图2中，本发明的加热装置由支承体13、保护层14及由它们夹住的线状加热器12所构成。支承体13由无纺布、泡沫氨基甲酸乙脂树脂、泡沫聚乙烯等的泡沫树脂构成。保护层14由织布、无纺布等构成，至少能够覆盖住线状加热器12。支承体13和保护层14通过粘接剂进行粘接，另外通过热溶融层进行热溶接。
另外，线状加热器12与供给电源的连接线15在2处的连接处16上通过焊锡焊、点焊等方法上进行连接。
在图4中，加热装置11配置在由芯铁17和硬质氨基甲酸乙脂树脂等被覆层18形成的芯体19上，再由合成树脂层、皮革等较薄的方向盘蒙皮20将加热装置11覆盖住。
另外，在图5中，线状加热器12由用于提高强度的聚脂纤维等制成的芯线21、铜、铜合金、不锈钢等形成的多根导体22和氯化乙烯树脂、氟树脂等形成的绝缘层23所构成。导体22绕在芯线21的周围，另外，导体22和芯线21由绝缘层23包覆住。
下面解释具有上述结构的加热装置的工作情况及其作用。
支承体13由无纺布、泡沫氨基甲酸乙脂树脂、泡沫聚乙烯等泡沫树脂等构成。支承体13具有能使线状加热器12至少部分地陷入其中的变形特性。通过使线状加热器的一部分陷入支承体中，线状加热器12即使比较粗，也可以防止线状加热器12在方向盘蒙皮20表面上浮现出来。采用本实施例的结构的话，由于能够使线状加热器12比较粗，可以提高对于负荷等的耐久性。
另外，在本实施例的结构中，比被覆层18硬的线状加热器12配置在芯体一侧。这样，加热装置11单体中的线状加热器12即便没有完全埋没到支承体13中，也会陷入被覆层18中，这样就能够防止线状加热器1在方向盘蒙皮20表面上浮现出来。
另外，由于本实施例中采用了线状加热器作为加热器，加热器和连接线之间的连接点能够降低为2个。这样，与使用具有大量连接点的加热器的现有结构相比，连接点的数量减少，加热器和连接线之间的可靠连接比较容易实现，连接可靠性可以提高。
另外，虽然本实施例中加热装置中的加热器12的形状采用的是线状，但本发明并不限于此，比方说加热器的形状为使用金属箔等的面状也是可以的。
(实施例2)下面通过图6描述第2实施例的加热装置。
本实施例与实施例1结构上的不同点在于，线状加热器12由缝制时的面线24和底线25所支承，并使之埋没在支承体13中。
下面描述具有上述结构的加热装置的工作情况和作用。
本实施例中，通过面线24和底线25形成的缝线在缝制时的缝线拉力的作用下使线状加热器12埋没到支承体13中。这样，即使采用比实施例1中还粗的线状加热器12，也可以防止加热器在方向盘蒙皮20的表面上浮现出来。这样，通过加粗线状加热器12，能够进一步通过对负重等的耐久性。另外，线状加热器12能被牢固地固定在支承体13上，加热装置11安装在芯体19或方向盘蒙皮20上时形状就能稳定，将加热装置安装到方向盘上时就比较容易。
(实施例3)图7为本发明第3实施例中的方向盘用加热装置的线状加热器的俯视图。本实施例中，线状加热器12使用的是由多根导体22形成的绞合线。
下面解释具有上述结构的加热装置的工作情况和作用。
由于线状加热器12是由多根导体22形成的绞合线，线状加热器12就能做成扁平状。由于线状加热器12的厚度变薄，支承体13的厚度也可以变薄。这样，方向盘中装有和未装有加热装置的部分的表面之间的高度差就能够减少。
另外，本实施例的线状加热器12由用金属纤维强化了的合金线构成时，线状加热器12的强度还可以进一步提高。结果，可以使线状加热器12的厚度进一步变薄，支承体13的厚度也可以进一步变薄。这样，因加热器的安装与未造成的方向盘表面的高度差也可以进一步减少。
另外，通过对导体22施加电镀处理，可以提高其耐水性、耐腐蚀性及焊锡附着性能。与此同时还可以提高加热器表面的硬度。其结果，可以防止线状加热器12埋没支承体13中时加热器发生损伤。
另外，提高在导体22上施加绝缘覆层，可以提高其耐水性及耐腐蚀性。与此同时，通过在绝缘覆层上加上彩色，还可以通过颜色来辨别线状加热器的种类，使得线状加热器的种类表示变得很容易。
(实施例4)图8为本发明第4实施例中的加热装置的线状加热器的俯视图。本实施例中，线状加热器12由多根的导体22编组构成。
下面描述具有上述结构的方向盘用加热装置的工作情况和其作用。
通过由多根导体22编组来构成线状加热器12，线状加热器12可以更加扁平，加热器的厚度也可以变得更薄。这样，支承体13的厚度可以变薄，因加热装置的安装与否而造成的方向盘表面上的高度差也可以减少。
另外，本实施例中，采用由金属纤维强化了的合金线、对每根导体22进行电镀、以及在导体22上分别施加上绝缘覆层的话，也可以达到与实施例3中相同的效果。
(实施例5)图9为本发明第5实施例中的方向盘的俯视图，图10为图9的字母A所示部分的放大示意图。
图9中，方向盘41的芯体42上设置有加热装置43，加热装置43上卷有皮革、合成皮革等制成的表皮44。另外，加热装置43具有线状加热器45被缝在支承体46上的结构。支承体46由无纺布、泡沫氨基甲酸乙脂树脂或泡沫聚脂树脂等泡沫树脂构成。在本实施例中，支承体46的至少一端46a穿过方向盘41的把柄41a，延伸到盘榖41b内部。
并且，如图10中所示，支承体的端部46a上设有检测加热装置43的温度的热敏电阻47、用于加热热敏电阻的加热器47a、向线状加热器45提供电源的供电线49及线状加热器45和供电线49的接线部分50。所述支承体的端部46a和温度控制装置48设置在盘榖41b内部。
另外，热敏电阻47及接线部分50通过粘接剂或粘接带等材料固定在支持体46上。
此外，线状加热器45与供电线49在接线部分50处通过焊锡焊接、点焊等方法进行连接，并由热收缩管51等进行绝缘。
下面说明具有上述结构的方向盘41的工作情况及其作用。
本实施例中，线状加热器45和供电线49的接线部分50、热敏电阻47等容易突出的部件被设置在盘榖41b的内部。采用这样的结构后，接线部分50不会在方向盘41的表面上浮现出来，在驾驶时不会给司机带来不舒服感，能够提供外表美观的方向盘41。并且，芯体42的形状没有必要因有无安装加热装置而进行改变。这样，芯体42可以通用，从而可以提供低成本的方向盘41。
另外，在本实施例中，由加热装置43中的线状加热器45的一部分形成的热敏电阻加热用加热器47a对热敏电阻47进行加热。加热装置43的温度控制是通过将热敏电阻47的温度和设定温度进行比较、然后再控制供给线状加热器45及热敏电阻加热用加热器47a中的电源功率来进行的。本实施例中是通过不断地通电和断电来进行温度控制的。本实施例中由于预先采集了热敏电阻47的温度和加热装置43的温度之间的相关关系，故可以将热敏电阻47和热敏电阻加热用加热器47a设置在盘榖41b的内部。
由于热敏电阻47和热敏电阻加热用加热器47a如上面所述的那样设置在盘榖41b的内部，热敏电阻47不会被司机握住。因此，热敏电阻47可以稳定地进行温度检测，对加热装置43也能进行稳定的温度控制，而且还可以防止热敏电阻朝方向盘表面方向突出。另外，也没有必要根据加热装置43的安装与否改变方向盘芯体42的形状，芯体42可以通用。
另外，本实施例中加热装置的加热器45的形状虽然为线状，但本发明并不受此限制，将加热器45的形状制成其他形状例如面状也是可以的。
另外，本实施例中虽然是使用热敏电阻47进行温度检测的，但也可以使用白金温度传感器、镍温度传感器等为代表的电阻温度元件等其他公知的温度检测元件来代替热敏电阻。
(实施例6)
图11为本发明第6实施例中的方向盘的俯视图，图12为图11中字母B所示部分的放大示意图。
图11及图12所示的方向盘与实施例5中的构成的不同之处在于温度控制装置由衡温器52和用于加热衡温器的加热器43所构成。用于加热衡温器的加热器43由设在衡温器52的下方的线状加热器45的一部分所构成。衡温器52、衡温器加热用加热机构53及线状加热器45以串联方式相连接。
另外，在本实施例中，衡温器52、衡温器加热用加热机构53、及衡温器52和衡温器加热用加热机构53的接线部分54被设置在盘榖41b内部。
下面描述具有上述构成的方向盘的工作情况及其效果。
首先，向加热装置43中供电时，线状加热器45及衡温器加热用加热机构43发热，衡温器52被位于其下方的衡温器加热用加热机构53所加热。经过一定时间后，衡温器52就成为断路状态。由于衡温器52和衡温器加热用加热机构53为串联连接，衡温器52为断路状态时，对衡温器加热用加热机构53的供电也被切断。由于衡温器52不再被加热，衡温器52便会冷却，经过一定时间后衡温器52又成为导通状态。通过这样不断地使电源接通/切断，对加热装置43中的线状加热器45进行温度控制。
通过使衡温器加热用加热机构43由设在衡温器52下方的线状加热器45的一部分构成，并使衡温器加热用加热机构53与线状加热器45成串联连接，就可以将衡温器52和衡温器加热用加热机构53设置在盘榖41b的内部。
如上所述，通过将衡温器52和衡温器加热用加热机构53设置在盘榖41b的内部，衡温器52不会被司机握住，衡温器52的温度上升就能稳定，温度控制也就能够稳定地进行。
此外，采用本实施例的结构的话，衡温器52不会在方向盘41的表面上浮现出来，驾驶时不会给司机带来不舒服感，能够提供外表美观的方向盘41。另外，芯体42的形状也没有必要根据加热装置43的安装与否而改变，芯体42可以通用。
另外，采用本实施例的结构的话，比起用热敏电阻和温度控制装置来进行温度控制的方法而言，构成部件可以减少，从而能够提供成本更低的方向盘。
另外，在实施例5或本实施例中，还可以和实施例4一样，使用如图8所示的由多根导体22编组构成的线状加热器。
另外，本实施例中通过采用由金属纤维进行强化了的合金线来构成线状加热器45，方向盘41的把柄41a和盘榖41b之间的线状加热器45的强度可以得到提高，其耐久性也能得到提高，从而可以防止线状加热器45断线。
(实施例7)图13为本实施例的方向盘的把柄41a沿图9的12-12线的的截面图。
图13中，把柄41a的芯体部分42由芯铁56及形成在芯铁56上的、硬质氨基甲酸乙脂树脂等构成的包覆材料57所构成。包覆材料57的外围依次设有加热装置43的线状加热器45和支承体46。
下面描述具有上述构成的方向盘工作情况和效果。
通过在方向盘41及把柄41a的截面外围方向上依次设置线状加热器45和支承体46，线状加热器45就不会在把柄41a和盘榖41b之间露出。这样一来，把柄部分41a和盘榖41b之间的线状加热器45的耐久性可以提高，能够防止把柄41a和盘榖41b之间的线状加热器45发生断线。
另外，本实施例中，如果对线状加热器45的导体进行电镀处理的话，还可以达到和实施例3同样的效果，并且能够进一步提高把柄41a和盘榖41b之间的线状加热器45的耐久性。
另外，通过对线状加热器45的导体进行绝缘被覆，可以提高其耐水性及耐腐蚀性。与此同时，线状加热器45的表面硬度也能够提高，把柄41a和盘榖41b之间的线状加热器45的耐久性也可以进一步提高。
纵上所述，如果采用本发明的话，可以得到耐久性好、且加热器不会在包覆材料的表面上浮现出的方向盘用加热装置。
另外，采用本发明的加热装置的话，加热装置的加热器的接线部分等的构成部件不会在方向盘的表面上浮现出来，驾驶时不会给司机带来不舒服感，能够提供外表美观的方向盘。并且，无论加热装置安装与否，方向盘的芯体可以通用，从而可以提供低成本的方向盘。
权利要求
1.一种加热装置，其特征在于包括支承体和设置在所述支承体的加热器，所述支承体具有至少让所述加热器的一部分陷入其中的变形特性。
2.如权利要求1中所述的加热装置，其特征在于所述加热装置为用于方向盘的加热装置。
3.如权利要求1中所述的加热装置，其特征在于还包括覆盖住所述加热器的保护层。
4.如权利要求1中所述的加热装置，其特征在于所述加热器为线状加热器或面状加热器中的一种。
5.如权利要求4中所述的加热装置，其特征在于所述线状加热器在缝线的作用下被埋没在支承体中。
6.如权利要求4中所述的加热装置，其特征在于所述线状加热器为多根导体的绞合线或多根导体的编组之中的一种。
7.如权利要求4中所述的加热装置，其特征在于所述线状加热器由用金属纤维强化了的合金线所构成。
8.如权利要求1中所述的加热装置，其特征在于所述加热器中的导体上具有电镀层。
9.如权利要求1中所述的加热装置，其特征在于所述加热器中的导体上设有绝缘覆层。
10.如权利要求9中所述的加热装置，其特征在于所述的绝缘覆层被带上颜色。
11.一种方向盘，其特征在于包括支承体和设置在所述支承体上的加热器，所述支承体包括具有至少让所述加热器的一部分陷入其中的变形特性的加热装置和向所述加热装置提供电源的供电线。
12.如权利要求11中所述的方向盘，其特征在于所述加热器被设置成比所述支承体更靠近所述方向盘的芯体材料。
13.如权利要求11中所述的方向盘，其特征在于所述加热器为线状加热器或面状加热器中的一种。
14.如权利要求13中所述的方向盘，其特征在于所述线状加热器在缝线的作用下被埋没在支承体中。
15.如权利要求13中所述的方向盘，其特征在于所述线状加热器由多根导体形成的绞合线或多根导体的编组中的一种来构成。
16.如权利要求13中所述的方向盘，其特征在于所述线状加热器由用金属纤维强化了的合金线所构成。
17.如权利要求11中所述的方向盘，其特征在于所述加热器中的导体上具有电镀层。
18.如权利要求11中所述的方向盘，其特征在于所述加热器中的导体上设有绝缘覆层。
19.如权利要求18中所述的加热装置，其特征在于所述的绝缘覆层被带上颜色。
20.如权利要求11中所述的方向盘，其特征在于所述加热装置和所述供电线之间的接线部分设在方向盘的盘毂内部。
21.如权利要求11中所述的方向盘，其特征在于还包括对所述加热装置进行温度检测的温度检测元件；对所述温度检测元件进行加热的温度检测元件加热用加热器；以及温度控制装置，所述温度检测元件和所述温度检测元件加热用加热器设置在方向盘的盘毂内部。
22.如权利要求21中所述的方向盘，其特征在于所述温度检测元件为热敏电阻、电阻温度元件、衡温器的中的一种。
23.如权利要求22中所述的方向盘，其特征在于所述衡温器和衡温器加热用加热机构之间的接线部分设在方向盘的盘毂内部。
24.如权利要求22中所述的方向盘，其特征在于所述衡温器、所述衡温器加热用加热机构和所述加热器以串联方式进行连接。
全文摘要
本发明为一种设有支承体和设置在支承体上的加热器的加热装置，支承体具有至少让加热器的一部分陷入其中的变形特性。本发明的加热装置用在方向盘上时，能够防止加热器在表面浮现出来。另外，由于采用了线状加热器，故可以减少加热器和电源之间的的连接点的数量，提高连接的可靠性。另外，本发明的方向盘中设有上述加热装置和供电线，加热装置和供电线之间的接线部分设置在方向盘的盘毂内部。本发明的方向盘加热装置还包括温度检测元件、对温度检测元件进行加热的加热器和温度控制装置，温度检测元件和加热器设置在方向盘的盘毂内部。这样，能够以低成本提供一种驾驶时不会给司机带来不舒服感、温度控制性能优异、外表也美的方向盘。
文档编号B62D1/06GK1453172SQ03122529
公开日2003年11月5日 申请日期2003年4月18日 优先权日2002年4月25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