具有供暖装置的座椅及其制造方法

专利名称：具有供暖装置的座椅及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于飞机、汽车、火车等各种交通工具中的具有供暖装置的座椅及其制造方法。
背景技术：
现有的具有供暖功能的的座椅一般如图12中所示，即在座椅112的蒙皮114和主座垫115之间装有用作发热元件的面状发热体113。制造这样的座椅的一种方法是，首先用双面胶带等将面状发热体粘接/固定在蒙皮114上，再将蒙皮114置入模具中，注入氨基甲酸酯原液并使其发泡/硬化，使蒙皮和主座垫形成一个整体。
在上述制造方法中所使用的现有面状发热体中，有一种是在图13、14中所示的无纺布及氨基甲酸酯面布等布料构成的基布上缝制上线状发热体(见第2621437号日本专利公报)。图13为现有的座椅加热器的外观图，图14为通过缝制将线状发热体固定到基布上时的概略示意图。在图13、14中，线状发热体117通过面线119和底线120缝制/固定在基布118上，构成面状发热体116。
另外，也有如图15、16中所示的那种面状发热体，其中的线状发热体由2块具有通气性的无纺布等的2枚基布上、下夹住(日本特表平8-507404号专利公报)。图15为面状发热体的斜视图，图16为其截面图。在图15、16中，面状发热体121由带有贯通孔125的基布123、124从上、下两侧夹住线状发热体122而形成。除了这样的构造以外，也可以在基布124上使用粘接薄膜，将线状发热体122粘接到蒙皮114上。
在这样的面状发热体中，由于基布上设有贯通孔125，在座椅的制造过程中，氨基甲酸酯原料能流过贯通孔125，使蒙皮114和主座垫115直接进行粘接，从而具有可以提高粘接强度的特点。
但是，在使用上述的现有面状发热体116、121来制造座椅的方法中，无纺布及氨基甲酸酯等构成的基布118、123容易浸渍氨基甲酸酯原液，且由于基布118、123中所浸渍氨基甲酸酯原液不发泡就硬化，座椅着座面的减震性能将降低，结果会产生有损座椅的着座感的问题。
另外，在采用面状发热体121的场合下，需要用基布123、124将线状发热体122夹住，因此需要设置用于将2块基布粘接起来的粘接层。这样，部件的数量及生产时的操作步骤会增加，造成生产过程变得复杂的问题。
另外，在现有的具有供暖装置的座椅的制造方法中，如图17中所示，在座椅的模具131中分别放置好蒙皮132和面状发热体134，然后再注入氨基甲酸酯原料136，使其发泡/硬化。
但是，采用现有的制造方法的话，在主座垫135中形成泡沫气腔时的压力作用下，面状发热体134会发生移动，结果配置不到规定的位置上，从而产生不能达到规定的座椅温度的问题。
另外，图18中所示，组装到座椅内中的另一种面状发热体134的结构为，由带有贯通孔133的布138夹住线状发热体137，形成垫状，同时还粘接上毛毡等形成的、防止氨基甲酸酯原液浸渍的浸渍防止垫139(参见比方说日本专利公报特公平7-87806号)。
在这种场合下，由于蒙皮132和主座垫135之间在发泡成型时是通过贯通孔133而粘接起来的，故希望开口面积一些。但是另一方面，线状发热体137是由带有贯通孔133的布138夹住而被固定住的，加大贯通孔133的直径会增大开口面积，线状发热体137就不能够由布138可靠地固定住。由于有这样的制约条件存在，贯通孔133不能取得充分大的开口面积，蒙皮132和主座垫135之间的粘接力将变弱，蒙皮132有时会发生浮起，产生使用感劣化的问题。
并且，由于在布138上粘接了防止氨基甲酸酯原液浸渍的浸渍防止垫139，面状发热体134就不能粘接到主座垫135上，在设有面状发热体134的部分上蒙皮134有可能发生浮起，产生使用感劣化的问题。
另外，日本专利公报特开2001-87080号示出了面状发热体中使用的线状发热体的一个实例。该公报中所示的线状发热体如图19中所示，将多根导体102编成组状，构成线状发热体101。在这种线状发热体中，人体着座时的负重给线状发热体101造成的应力能分散到各根导体102中，从而可以提高耐弯曲性(耐久性)。另外，在上述公报中还揭示了下面的方法，将导体102与钢琴线及不锈钢丝等钢丝构成的芯线103一起如图20中所示编成组状而形成线状发热体104，或者如图21中所示的那样以芳香族聚酰胺纤维、聚脂纤维、碳纤维等集束芯线105为中心将导体102编成组状，形成发热体106，从而提高拉伸强度及屈曲强度。
但是，现有的线状发热体104虽然能够提高线状发热体的拉伸强度，但对于着座时的负重等反复发生的负荷引起的折曲而言强度还不够。也就是说，钢琴线及不锈钢丝等钢丝构成的芯线103与导体102的交差部位处会因摩擦而产生磨耗，造成导体102断线，线状发热体104的耐久性能还不能充分提高。
另外，线状发热体106虽然能缓解上述的磨耗造成断线的发生，但从生产角度上来说，使导体104以集束芯线107为中心形成编组状是非常困难的。

发明内容
本发明的具有供暖功能的座椅中使用的发热元件由热熔接材料形成的基布和以规定的图形配置在基布上的线状发热体所构成。线状发热体通过粘接或者缝制固定到基布上，同时，在本发明的一个实施例中，线状发热体由编成组状的多根导体和芯线构成。另外，在另一实施例中，构成线状发热体的芯线的根数至少在导体的根数以上。
采用本发明的发热元件和本发明中所述的具有供暖装置的座椅的制造方法的话，制造出来的具有供暖装置的座椅可以达到良好的着座感和均匀的座椅温度，同时，还能提高发热元件的耐久性。


图1为本发明实施例1中的面状发热体的斜视图。
图2为表示使用本发明实施例1中的面状发热体来制造供暖座椅的制造方法的截面图。
图3为本发明实施例2中的面状发热体的截面图。
图4为本发明实施例3中的外面附加了热粘接层的发热体的概念图。
图5为表示本发明实施例4中的具有供暖装置的座椅制造方法的截面图。
图6为表示本发明实施例4中的面状发热体的背面示意图。
图7为本发明实施例5中的具有供暖装置的座椅的截面图。
图8为本发明实施例6中所示的发热体的截面图。
图9为本发明实施例7中所示的发热体的截面图。
图10为本发明实施例8中所示的线状发热体的放大示意图。
图11为本发明实施例2中所示的线状发热体的放大示意图。
图12为表示现有的面状发热体在车辆座椅上的安装状态的斜视图。
图13为现有的面状发热体的概略示意图。
图14为现有的面状发热体的发热体固定部分的截面图。
图15为另一种现有面状发热体的概略图。
图16为另一种现有面状发热体的截面图。
图17为表示现有的具有供暖装置的座椅的制造方法的概略图。
图18为表示另一种现有的具有供暖装置的座椅的截面图。
图19为现有的线状发热体的放大示意图。
图20为另一种现有的线状发热体的放大示意图。
图21为又一种现有的线状发热体的放大示意图。
发明的详细的说明以下参考附图来解释本发明的各个实施例。
(实施例1)图1为本发明的面状发热体(发热元件)的斜视图，它是将线状发热体以规定的配线图型固定在热熔接材料构成的基布上而形成的。在图1中，线状发热体2通过粘接剂7以规定的图形固定在热熔接材料构成的基布3上，形成面状发热体1。
下面，通过图2在解释使用了本实施例的面状发热体1的具有供暖装置的座椅的制造方法。如图2所示，蒙皮材料14包括由革、布等构成的蒙皮14c、泡沫氨基甲酸酯构成的表层坐垫14b、聚乙烯薄膜或涂有浸渍防止材料的织布构成的罩体材料14a。将面状发热体1固定在上述罩体材料14a上后，再将蒙皮14座椅安置到下模具6中。然后，注入将构成主座垫15的聚多羟基化合物、聚异氰酸盐等氨基甲酸酯原液8，再盖上座椅的上模具(图中未示出)，使氨基甲酸酯原液8发泡、硬化。氨基甲酸酯原液8具有粘接力，与罩体材料14a粘接成一个整体。在本实施例中，在氨基甲酸酯原液8发泡、硬化之际，热熔接材料构成的基布3将会熔融，从而使面状发热体1被粘接在蒙皮材料14上。
采用上述的具有供暖装置的座椅的制造方法的话，既能维持座椅的减震性能，同时又能简化座椅的构造。这是因为通过使热熔接材料构成的基布3熔融、将面状发热体1粘接在蒙皮材料14上，基布中就不会浸渍入氨基甲酸酯原液，在整个主座垫15中能够形成泡沫气腔。
另外，由于基布3起到了到现在为止一直使用的、无纺布等构成的基布及双面胶带等粘接材料双方的作用，故面状发热体1的构造能够简化。
在本发明中，基布3的热熔接材料使用了聚脂类、尼龙类、聚烯烃类、聚酰胺类等材料，但这不是限制性的规定。另外，热熔接材料需要具备的性能为，基布3的熔融温度最好在用于使座椅成型的模具温度以下，从而使面状发热体1对于蒙皮材料14中具有充分的粘接力。
另外，在面状发热体1对蒙皮材料14的粘接状态不均匀的状态下，在发泡成型时面状发热体和蒙皮材之间会渗透进氨基甲酸酯原液，并产生泡沫，使蒙皮材料和面状发热体之间的距离有可能发生偏差。在这种的状态发热时，座椅表面的温度也会参差不齐，入座舒适感也会下降。为了防止这样的情况发生，在将面状发热体1粘接到蒙皮材料14上之际，需要使其粘接状态一致，故最好将基布3预先作成座椅形状。
(实施例2)图3为第2实施例的面状发热体的截面图。如图3中所示，线状发热体2通过缝制被固定在基布3上。一般来说，将线状发热体2配设基布3上的方法是采用粘接剂。但是，如果使用粘接剂的话，构成基布3的热熔接材料在粘接剂的作用下会发生溶化，造成线状发热体2周围的固定强度有可能下降。在这样的情况下，通过缝制将线状发热体固定到基布3上，可以避免粘接剂对热熔接材料产生的不利影响。图3示出了通过缝制加以固定的线状发热体2的侧视图，线状发热体2通过面线4和底线5而被固定在热熔接材料构成的基布3上。
另外，如果用来进行缝制的面线4或底线5中的至少一方由热熔接材料构成的话，在将面状发热体1粘接到蒙皮材料14上时，可以减轻线状发热体上部的线在蒙皮面上浮现出来的情况。并且，通过使面线4或底线5发生熔融，还可以减小面状发热体1中配置有线状发热体2的那些部分的厚度。
并且，基布3使用纤维状热熔接材料的话，可以提高面状发热体与座椅状的基布相比的的柔软性，降低座椅安装时的突出感。另外，通过使用纤维状材料，在将线状发热体缝制在基布上时，可以抑制皱纹等的发生。在将基布3制成座椅状那样的规定形状的场合下，在被缝制的线状发热体及缝制中用的面线、底线的作用下，基布3上会被加上使其收缩、扩张的力。在这些力的作用下，基布会发生变形，产生很多皱纹。但是，在使用纤维状基布的场合下，线状发热体及面线、底线等即使在基布上加上使其收缩、扩张的力，纤维状基布也只会部分地变形。这样，可以减轻/分散使基布3整体变形的力，可以抑制基布上出现的皱纹等变形。
上述的由纤维状热熔接材料构成的基布可以采用美国BOSTIK公司的WEBADHESIVE及SHARNET系列基布。当然，本发明并不限定于上述材料。
(实施例3)图4为外围设有热熔接层的线状发热体的概略示意图。图4中，在本实施例的线状发热体9中，在发热体10的外围设有热熔接层11。随着热熔接层11在面状发热体被热熔接在蒙皮上时发生熔融、固化，可以提高线状发热体固定在蒙皮上的强度。
另外，构成热熔接层11的材料最好是使用聚脂类、尼龙类、聚烯烃类及聚酰胺类等材料，但这都不是限制性的规定。
另外，在本实施例的描述中，将线状发热体固定在基布上的方法采用的是用粘接剂和通过缝制的方法，但是将线状发热体固定到基布上的方法当然也不限于这些。
(实施例4)图5为表示制造本发明第4实施例中所述的具有供暖装置的座椅的方法的概略示意图，图6示出了安装到座椅中的发热体的背面。
如图5、6中所示，在发热体27中，线状发热体25及温度调节器35被通过粘接剂26固定在具有聚酯材料构成的网格构造的基布24上。线状发热体25及温度调节器35与电线36相连接。另外，蒙皮材22由革、布等构成的蒙皮33、发泡氨基甲酸酯构成的表层坐垫34、和聚乙烯薄膜或涂有浸渍防止材料的织布等构成的表层材料23通过粘接或借助框架进行层压等方法加以固定后形成。
下面使用图5来解释本实施例中的具有供暖装置的座椅21的制造方法。
如图5中所示，首先，将蒙皮材料22的表层材料23与发热体27通过粘接剂28加以固定，形成垫整罩体29。然后，将垫整罩体29放置在座椅的下模具30中，在垫整罩体29上注入将构成主座垫31的氨基甲酸酯原液32，盖上座椅的上模具(图中未示出)，使氨基甲酸酯原液32发泡并硬化。氨基甲酸酯原液32具有粘接能力，会流到基布24的开口部及发热体27以外的地方，与罩体材料23粘接成一个整体。
另外，基布24的构造虽然在图5中画成了格子状，但是基布24的开口部分的形状并不限定为格子状，也可以是比方所圆形、菱形、蜂窝形状等，另外在网格的交叉部分处也可以有多个开口部(图中未示出)。
另外，在上面的描述中，作为主座垫进行充填的树脂虽然举出了氨基甲酸酯树脂的例子，但充填树脂并不限于氨基甲酸酯树脂，硅树脂、聚乙烯、聚氯化乙烯、乙烯醋酸乙烯基聚合体、丙烯脂聚合物等也都可以使用。在使用热可塑性树脂的场合下，也可以采用泡沫喷射成形等成形方法。在采用泡沫喷射成形等那种熔融树脂的粘度很高的场合下，本发明能起到特别显著的效果。
下面解释以上面所述的方法制造的具有供暖装置的座椅的效果。
首先，发热体27在通过粘接剂28固定在蒙皮材料22上之后，将与主座垫31形成一个整体。在本实施例中，氨基甲酸酯原液32不会迂回到发热体27的蒙皮材料22一侧，发热体27也不会因为氨基甲酸酯原液32在发泡成形中形成的发泡压力而移动。结果，发热体27能够配置到规定的位置上，得到规定的、均匀的采暖温度。
另外，通过使用具有网格构造的基布24作为发热体27的基布，由于开口面积将大为增加，蒙皮材料22和主座垫31之间的粘接面积就会增大，从而加强蒙皮材料22和主座垫31之间的粘接力。结果，可以防止蒙皮材料22的浮起，提高作为具有供暖装置的座椅的使用舒适感。
并且，如果基布24的材质采用在主座垫31的发泡成形中的成形温度下能够熔融的热熔融材料的话，主座垫31、蒙皮材料22、基布24和线状发热体25之间能可靠地固定住。
结果，可以防止蒙皮材料22的浮起，提高作为具有供暖装置的座椅的使用舒适感。并且，由于线状发热体25能够可靠地配置在规定的位置上，从而可以得到规定的座椅温度。
(实施例5)图7为本发明第5实施例中的具有供暖装置的座椅的截面图。图5中与实施例4的不同之处在于本实施例中在发热体27和蒙皮材料22之间配置了聚酰胺、聚乙烯等构成的热熔融层37，发热体27通过热熔接固定在蒙皮材料22上。
下面说明具有上述构造的具有供暖装置的座椅的效果。
在本实施例中，蒙皮材料22和发热体27之间配置了热熔融层37，蒙皮材料22和发热体27通过热熔接进行固定。通过采用这样的结构，与使用粘接剂的制造方法相比，操作步骤将变得容易，不仅在短时间内就能进行粘接，而且由于未使用溶剂，从环境保护的观点来说也是优异的制造方法。并且，发热体27的全部表面都可以均匀地进行粘接/固定，蒙皮材料22和发热体27之间的粘接力可以进一步提高。结果，由于可以将发热体27的全部表面可靠地固定在蒙皮材料22上，能够防止蒙皮材料22发生浮起，提高作为具有供暖装置的座椅的使用舒适感。
(实施例6)图8为本发明的第3实施例中的发热体的截面图。在本实施例中，线状发热体25通过面线38和底线39以缝制方式固定在具有网格构造的基布24上，代替实施例4的发热体。
下面说明具有上述构造的具有供暖装置的座椅的制造方法的效果。
通过采用面线38和底线39进行缝制的方式将发热体27的线状发热体25和网格构造的基布24加以固定，可以将线状发热体25可靠地固定在具有网格构造的基布24上。并且，在本实施例中，固定线状发热体25和基布24的面线38和底线39中浸渍进了用于制造主座垫31的氨基甲酸酯原液，主座垫31和线状发热体25通过面线38和底线39能可靠地形成一个整体。结果，线状发热体25能够可靠地配置在规定的位置上，从而能够得到均匀的座椅温度。
(实施例7)图9为本发明第7实施例中的发热体的截面图。图9中与实施例6之间的不同之处在于线状发热体25的外层中设有在主座垫31的发泡成形过程的成形温度下能够熔融的热熔融层40。
下面说明上述的具有供暖装置的座椅的制造方法的效果。
由于在线状发热体25的外层中设有在主座垫31的发泡成形过程中的成形温度下能够熔融的热熔融层40，主座垫31及基布24和线状发热体25能够通过热熔融层40可靠地形成一个整体。这样，线状发热体25能可靠地配置在规定的位置上，从而得到规定的、均匀的座椅温度。
(实施例8)图10为可以在本发明的上述各个实施例中使用的线状发热体43的放大示意图，其中，线状发热体43由编组状的多根导体44和芯线45构成。
如图10中所示，由于导体44和芯线45构成编组状，可以减少乘客着座时的负重等产生的负荷加到导体44上的弯曲应力。另外，芯线45同时相对于导体44之间的摩擦还构成了一种缓冲材料，可以缓和导体44被弯曲成锐角的情况，大幅中提高线状发热体43的耐弯曲性。
特别是在需要采用高阻抗值的发热体的场合下，需要减少构成线状发热体43的导体44的根数。现有的线状发热体由于仅仅由导体构成，故线状发热体的强度不高。但是，采用将由导体44和芯线45编成的本实施例的线状发热体的话，即使是在需要高阻抗值的线状发热体43的场合下，由于芯线45的作用，很容易提高拉伸强度及耐弯曲性。这里，芯线45如果采用芳香族聚酰胺纤维、聚脂纤维及炭素纤维等的集束芯线的话，效果是非常好的，当然本发明中能够使用的芯线并不限定于这些材料。
另外，通过对导体44施加上绝缘覆层，可以提高耐水性及耐腐食性，并且提高线状发热体43的耐久性。施加绝缘覆层材料时，一般可以采用电解沉积涂敷、浸渍涂敷等方法覆上氨基甲酸酯树脂，但是将氟化树脂等润滑性高的材料用作导体的绝缘被覆的话非常有效果。在使用润滑性高的材料的场合下，导体44之间以及导体44和芯线45之间的摩擦会减少，从而可以抑制导体的磨耗，提高线状发热体43的耐久性。另外，绝缘覆层材料也可以使用一般的绝缘被覆材料，不必限定于本实施例中所述的材料。
另外，芯线45本身如果使用润滑性高的材料的话，也可以减少导体44和芯线45之间的摩擦。使芯线45带上润滑性的方法，有在聚酯等集束芯线上涂上或者浸渍上氟化树脂等光滑性高的材料的涂层、或者使用润滑性高的纤维进行纺织等各种各样的方法。
另外，在用于座椅的面状发热体中，根据其形状及输出的大小不同，有时需要适当地选用单位长度阻抗值不同的线状发热体，故在生产过程中能够容易地区别线状发热体43的阻抗值这一点是非常重要的。在本实施例中，通过对芯线45施加上不同颜色的标记，可以很容易区别线状发热体43的阻抗值，防止在生产过程中用错。另外，颜色标记设在上述绝缘覆层上也是可以的。
(实施例9)图11为在实施例8的构造中使用与导体47的根数相同或更多根数的芯线48制成的线状发热体46的放大示意图。如图11中所示，采用本实施例中所述的线状发热体构造的话，可以消除导体47之间的交差部分。这样，因加到线状发热体46上的应力等造成的导体47之间相互摩擦产生的磨损就不存在了，从而可以减少导体47断线的可能性，提高发热体46的耐久性。
综上所述，本发明中所述的具有供暖装置的座椅具有良好的着座感和可以得到均匀的座椅温度。另外，采用本发明中所述的具有供暖装置的座椅的制造方法的话，由于可将发热体配置在规定的位置上，可以得到均匀的、舒适的座椅温度。另外，本发明的线状发热体的强度也比现有的线状发热体要高，并且可以减少导体之间的摩擦造成的磨损，故可以提高面状发热体的耐久性。
权利要求
1.一种具有供暖装置的座椅，其特征在于包括座椅外皮；由热熔接材料形成的基布和配置在所述基布上的线状发热体构成的、固定在所述座椅外皮内部的发热元件；以及充填在所述座椅外皮内部的、覆盖住所述发热元件的充填树脂。
2.如权利要求1所述的座椅，其特征在于所述线状发热体通过粘接或者缝制固定在所述基布上。
3.如权利要求1中所述的座椅，其特征在于所述基布为シ一ト片状或者网格状构造。
4.如权利要求1中所述的座椅，其特征在于所述基布由纤维状材料所形成。
5.如权利要求2中所述的座椅，其特征在于所述缝制中所用的线由热熔接材料形成。
6.如权利要求1中所述的座椅，其特征在于所述线状发热体具有形成在发热体的外围的热熔接层。
7.如权利要求1所述的座椅，其特征在于所述线状发热体具有多根导体和芯线构成的编组状结构。
8.如权利要求7所述的座椅，其特征在于构成所述线状发热体的所述芯线的根数至少在所述导体的根数之上。
9.如权利要求8所述的座椅，其特征在于在所述线状发热体中，所述导体之间不发生交叉。
10.如权利要求7所述的发热元件，其特征在于所述导体具有绝缘包覆层。
11.如权利要求10所述的座椅，其特征在于所述绝缘包覆层具有润滑性。
12.如权利要求10所述的座椅，其特征在于所述绝缘包覆层具有用于识别种类的着色。
13.如权利要求7所述的座椅，其特征在于所述芯线具有润滑性。
14.如权利要求13所述的座椅，其特征在于其中使用了包覆有高润滑性的材质的芯线或者由高润滑性的纤维构成的芯线。
15.一种具有供暖装置的座椅的制造方法，其特征在于包括制备具有网格构造的基布和线状发热体构成的发热元件和座椅外皮的步骤；将所述发热元件固定在所述座椅外皮上的步骤；和使所述座椅外皮、所述发热元件和充填树脂构成一个整体的步骤。
16.如权利要求15所述的制造方法，其特征在于所述发热元件和所述座椅外皮之间的固定通过粘接或者热熔接来进行。
17.如权利要求15中所述的制造方法，其特征在于所述线状发热体通过缝制固定在所述基布上。
18.如权利要求15中所述的制造方法，其特征在于所述线状发热体具有在所述充填树脂的成形温度下熔融的外层。
19.如权利要求15中所述的制造方法，其特征在于所述基布由在所述充填树脂的成形温度下熔融的材料所构成。
20.如权利要求15中所述的制造方法，其特征在于所述充填树脂为氨基甲酸酯树脂。
21.如权利要求15中所述的制造方法，其特征在于所述充填树脂通过泡沫喷射成形来形成。
全文摘要
本发明的具有供暖功能的座椅中使用的发热元件由热熔接材料形成的基布和以规定的图形配置在基布上的线状发热体所构成。线状发热体通过粘接或者缝制固定在基布上，同时，在本发明的一个实施例中，线状发热体由编成组状的多根导体和芯线构成。另外，在另一实施例中，构成线状发热体的芯线的根数至少在导体的根数以上。采用本发明的发热元件和本发明中所述的具有供暖装置的座椅的制造方法的话，制造出来的具有供暖装置的座椅可以达到良好的着座感和均匀的座椅温度，同时，还能提高发热元件的耐久性。
文档编号H05B3/34GK1487772SQ03155740
公开日2004年4月7日 申请日期2003年9月1日 优先权日2002年9月4日
发明者米山充, 朝见直仁, 白武昭, 阿部宪生, 永山一巳, 仁, 巳, 生 申请人:松下电器产业株式会社