ステアリング・ホイール用網状ヒータ
【課題】柔軟性及び伸縮性と共に防水性をも兼ね備える。
【解決手段】複数の絶縁されたヒータ素線１４が網目状に編まれ、曲面に対して密着可能な柔軟性及び伸縮性を有する網目状発熱体１１と、網目状発熱体１１の表裏両面を水密状態で覆うと共に、当該網目状発熱体１１の柔軟性及び伸縮性を保持したまま当該網目状発熱体１１に接着する防水性のストレッチ・フィルム１２と、硬化後も柔軟性及び伸縮性を有し、ストレッチ・フィルム１２の接着面側の全面に平面的な薄い状態で塗布され、ストレッチ・フィルム１２を引張許容範囲内において引き伸ばしても当該ストレッチ・フィルム１２と網目状発熱体１１とを水密状態で接着する弾性接着剤１３と備えている。
【解決手段】複数の絶縁されたヒータ素線１４が網目状に編まれ、曲面に対して密着可能な柔軟性及び伸縮性を有する網目状発熱体１１と、網目状発熱体１１の表裏両面を水密状態で覆うと共に、当該網目状発熱体１１の柔軟性及び伸縮性を保持したまま当該網目状発熱体１１に接着する防水性のストレッチ・フィルム１２と、硬化後も柔軟性及び伸縮性を有し、ストレッチ・フィルム１２の接着面側の全面に平面的な薄い状態で塗布され、ストレッチ・フィルム１２を引張許容範囲内において引き伸ばしても当該ストレッチ・フィルム１２と網目状発熱体１１とを水密状態で接着する弾性接着剤１３と備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ステアリング・ホイールの全周を覆って暖めるステアリング・ホイール用網状ヒータに係り、特に柔軟性及び伸縮性を有するステアリング・ホイール用網状ヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のステアリング・ホイール用ヒータ（自動車の進行方向を変えるためのステアリング・ホイールに使用されるヒータ）が寒冷地の快適装備として普及してきている。このヒータを備えたステアリング・ホイールの多くは、表皮が革巻きのタイプが主流である。具体的には図５に示すように、リング状に形成されたリング部６１と、リング部６１の略中心位置に配置されるボス部６２と、リング部６１の内径側からボス部６２に向かって延びてリング部６１とボス部６２とを結合するスポーク部６３と、リング部６１の周囲を覆う面状発熱体５０と、面状発熱体５０が覆われたリング部６１の周囲を皮革で覆う表皮部６４とからなり、ステアリング・ホイール全周を暖めることができる。なお、ステアリング・ホイール６０のリング部６１の周囲を覆うために面状発熱体５０が使用されているのは、リング部６１に密着させた際に、伸縮性や柔軟性と共に型崩れしないようにするためである。
【０００３】
このような面状発熱体５０として、例えば図６に示すような網状ヒータが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この網状ヒータ５０は、複数のヒータ素線５１が網目状に編まれている網目状発熱体５２から成り、この網目状発熱体５２の一方向の両端部５２ａ、５２ｂに隔てられた状態で給電用の電極５３が設けられている。網目状発熱体５２は複数のヒータ素線５１でループを経（たて）方向に連続且つ平面的に綴るトリコット編みで形成されている。ヒータ素線５１はヒータ裸線にエナメル線用塗料を塗布焼付けして絶縁被覆が形成され、電極５３は絶縁テープ等で保護されている。
【０００４】
この網状ヒータ５０を備えたステアリング・ホイール６０は、通常の使用条件では絶縁性や防水性は問題にならないが、表皮部６４に汗や飲料水等が繰り返して多量に滲み込むと、汗や飲料水等により漏れ電流が生じてヒータ素線５１の絶縁被覆に発生しているピンホール等の微細欠陥や、電極５３の半田付け部分の絶縁処理部の欠陥により電気分解による腐食断線が発生することになる。即ち、図７に示すように、網状ヒータ５０が水溶液中において通電されると、網状ヒータ５０の水溶液中での電位差により漏れ電流がピンホール等の微細欠陥などの導体露出部に集中して、電気分解に到るからである。このような好ましくない状況は、例えば、手汗の発汗量の多い運転者が長時間においてステアリング・ホイール６０のほぼ同じ部分を握ったり、運転者が誤って飲料水等をステアリング・ホイール６０にこぼしたり、屋根を開放するオープンカーで降雨状況で長時間運転したりすることで発生する虞がある。
【０００５】
このような網状ヒータ５０の不具合点に対して、通電することで発熱する金属薄箔を、ポリプロピレン若しくはポリエチレンを用いた接着剤付きのポリエステル・フィルムで覆う面状発熱体を適用することが考えられる（例えば、特許文献２参照。）。この面状発熱体は、金属薄箔にポリエステル・フィルムを接着するのに熱プレス機やラミネータを使用する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１１０５５５号公報
【特許文献２】特開２００２−１１７９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、熱プレス機やラミネータの高熱と圧力に耐え得るポリエステル・フィルムはほとんど伸縮性を有さないので、網状ヒータ５０の特色である網目状発熱体５２の伸縮性を有効活用できなくなる難点がある。また、熱プレス機やラミネータで網目状発熱体５２を押し潰すので、網目状発熱体５２のヒータ素線５１が痛む虞がある。さらに、熱プレス機やラミネータで網目状発熱体５２にポリエステル・フィルムを溶融溶着するので、網目状発熱体５２とポリエステル・フィルムとの間に隙間ができる難点がある。
【０００８】
本発明は、このような従来の難点を解決するためになされたもので、柔軟性及び伸縮性と共に防水性をも兼ね備えたステアリング・ホイール用網状ヒータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成する本発明の第１の態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータは、複数の絶縁されたヒータ素線が網目状に編まれ、曲面に対して密着可能な柔軟性及び伸縮性を有する網目状発熱体と、網目状発熱体の表裏両面を水密状態で覆うと共に、当該網目状発熱体の柔軟性及び伸縮性を保持したまま当該網目状発熱体に接着する防水性のストレッチ・フィルムと、硬化後も柔軟性及び伸縮性を有し、ストレッチ・フィルムの接着面側の全面に平面的な薄い状態で塗布され、ストレッチ・フィルムを引張許容範囲内において引き伸ばしても当該ストレッチ・フィルムと網目状発熱体とを水密状態で接着する弾性接着剤と備えたものである。
【００１０】
このような第１の態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、ストレッチ・フィルムと網目状発熱体とを弾性接着剤で水密状態に接着することができるので、網状ヒータをステアリング・ホイールに装着する際、網状ヒータを引き伸ばすことでステアリング・ホイールの外径側方向に位置する網状ヒータの部位は引き伸ばされたままステアリング・ホイールの外径側方向に密着させることができ、ステアリング・ホイールの内径側方向に位置する網状ヒータの部位はストレッチ・フィルムが元の大きさに向かって収縮していくので、網状ヒータ全体を皺なくステアリング・ホイールに密着して固定することができる。
【００１１】
本発明の第２の態様は第１の態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、ストレッチ・フィルムは、ポリオレフィン系ストレッチ・フィルムである。このようなステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、小さい引張り力で引っ張り方向に全体長の１５％程度引き伸ばすことができる。
【００１２】
本発明の第３の態様は第１の態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、ストレッチ・フィルムは、ポリ塩化ビニル系ストレッチ・フィルムである。このようなステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、小さい引張り力で引っ張り方向に全体長の２０％程度引き伸ばすことができる。
【００１３】
本発明の第４の態様は第２の態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、弾性接着剤は、ストレッチ・フィルムがポリオレフィン系ストレッチ・フィルムの場合には、基材がアクリル共重合物の水性接着剤である。このような水性接着剤は、難接着であるポリオレフィン系ストレッチ・フィルムの接着面側の全面に接着剤を平面的な薄い状態で塗布することができる。
【００１４】
本発明の第５の態様は第３の態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、弾性接着剤は、ストレッチ・フィルムがポリ塩化ビニル系ストレッチ・フィルムの場合には、合成ゴム系、シリコーン変性エポキシ樹脂系、シリコーンゴム系の何れか１つである。このような系統の弾性接着剤によれば、ポリ塩化ビニル系ストレッチ・フィルムの接着面側の全面に接着剤を平面的な薄い状態で塗布することができる。
【００１５】
本発明の第６の態様は第１の態様乃至第５の態様のうち何れか１つの態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、ストレッチ・フィルムの厚みは、５μｍ以上５０μｍ以下である。このようなステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、ストレッチ・フィルムの厚みが５μｍより薄くなると破断し易くなるので強度性、遮水性の低下を招き、５０μｍより厚くなると伸縮性の低下を招くことがあるからである。
【００１６】
本発明の第７の態様は第１の態様乃至第５の態様のうち何れか１つの態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、ストレッチ・フィルムの厚みは、１０μｍ以上２０μｍ以下である。このようなステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、遮水性、柔軟性、伸縮性、強度性の何れの性能も十分満足させることができる。
【００１７】
本発明の第８の態様は第１の態様乃至第７の態様のうち何れか１つの態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、ストレッチ・フィルムは、弾性接着剤による糊代を含めて網目状発熱体を覆うような大きさに形成されたものである。このようなステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、ストレッチ・フィルムで網目状発熱体全体を囲い込むと共に水密状態で密封することができる。
【００１８】
本発明の第９の態様は第１の態様乃至第８の態様のうち何れか１つの態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、網目状発熱体は、複数の絶縁されたヒータ素線がループを経方向に連続且つ平面的に綴るトリコット編みで形成されたものである。このようなステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、網目状発熱体がトリコット編みで形成されていることから、伸縮性に富み、柔軟性があるので、網目状発熱体自体はステアリング・ホイールに密着させることが可能になる。
【００１９】
本発明の第１０の態様は第９の態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、ループを綴る方向である経編み方向の両端部に隔置された状態で通電可能に設けられた電極を含むものである。このようなステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、電極もストレッチ・フィルムで水密状態に覆うことができる。
本発明の第１１の態様は第１０の態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、電極は、矩形状の金属箔に所定本数のヒータ素線の端部を重ねて平面的な薄い状態で半田付けされているものである。このようなステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、電極は金属箔と網目状発熱体とが平面的な薄い状態で半田付けされているので、電極自体を薄く形成させることができると共に電極の柔軟性が損なわれてしまうことを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、柔軟性及び伸縮性と共に防水性をも兼ね備えることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のステアリング・ホイール用網状ヒータを適用したその好ましい実施の形態例について、図面を参照して説明する。
【００２２】
本発明のステアリング・ホイール用網状ヒータが使用されるステアリング・ホイールは例えば図４（Ａ）に示すように、リング状に形成された芯材２と、芯材２を合成樹脂で覆ったリング部３と、リング部３の略中心位置に配置されるボス部４と、リング部３の内径側からボス部４に向かって延びてリング部３とボス部４とを結合するスポーク部５とから構成されている。このステアリング・ホイール６は自動車用で、ステアリングシャフト（図示せず）にボス部４を組み込むことで前輪を操舵可能になる。本発明のステアリング・ホイール用網状ヒータはリング部３の全周を覆うように配置される。
【００２３】
本発明のステアリング・ホイール用網状ヒータは図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、複数の絶縁されたヒータ素線１４が網目状に編まれ、曲面に対して密着可能な柔軟性及び伸縮性を有する網目状発熱体１１と、網目状発熱体１１の表裏両面を水密状態で覆うと共に、当該網目状発熱体１１の柔軟性及び伸縮性を保持したまま当該網目状発熱体１１に接着する防水性のストレッチ・フィルム１２と、硬化後も柔軟性及び伸縮性を有し、ストレッチ・フィルム１２の接着面側の全面に平面的な薄い状態で塗布され、ストレッチ・フィルム１２を引張許容範囲内において引き伸ばしても当該ストレッチ・フィルム１２と網目状発熱体１１とを水密状態で接着する弾性接着剤１３とを備えている。なお、図１（Ａ）においては、ストレッチ・フィルム１２を一点鎖線で示してある。
【００２４】
網目状発熱体１１は図２に示すように、線径が単一である複数のヒータ素線１４が例えばトリコット編みで形成されている。この網目状発熱体１１のヒータ素線１４は、線径が単一でほぼ銅から成るヒータ裸線にエナメル線用塗料が被覆されている市販のエナメル線を使用することがコストを下げるにはよいが、ヒータ裸線はニッケルが１％以上入った銅合金、またはニクロム線等の腐食に強い合金でもよい。このヒータ素線１４の素材の選択は、網目状発熱体１１の単位面積当たりの発熱量に応じて設定される。
【００２５】
エナメル線用塗料は、ヒータ裸線に塗布焼付けして絶縁皮膜が形成されている。このエナメル線用塗料としては、ポリビニルアセタール、ポリウレタン、ポリアミドイミドあるいはポリイミドなどを主成分にするものが好ましい。ポリビニルアセタールあるいはポリウレタンを主成分にするエナメル線用塗料は、１００〜１５０℃の耐熱性を備え、而も皮膜を剥離することなく半田付けができるので、信頼性が高くなり、また、電極を短時間で構成することができる。また、ポリアミドイミドあるいはポリイミドを主成分にするエナメル線用塗料は、耐熱性が高く耐磨耗性がよいので、トリコット編みがし易くなる。このようなエナメル線用塗料によれば、（１）極めて薄い均一な皮膜で絶縁性を確保することができ、例えば線径０．０７ｍｍの金属導体の場合、JＩＳ３種エナメル線ならば最小皮膜厚さが０．００３ｍｍになるので、ヒータ素線の外径が必要以上に太くならない、（２）編み込み時の厳しい機械的な屈曲に耐えうることができる、（３）必要に応じて耐熱クレードを幅広く選択でき、特殊なものを除き、ＵＬ規格で１０５〜２４０℃から選択できるようになる。
【００２６】
このようなヒータ裸線にエナメル線用塗料が被覆されたヒータ素線１４の線径は０．０２〜０．１２ｍｍ、好ましくは０．０６〜０．０８ｍｍであれば、強度と柔軟性とを両立させることができる。したがって、より細く柔軟性の高いヒータ素線を提供できるようになるので、複数のヒータ素線１４をループが経方向に連続するように綴れば、伸縮性、柔軟性に富んだ網目状発熱体１１を提供できる。
【００２７】
また、図１（Ａ）に示すように、複数のヒータ素線１４が網目状に編まれている網目状発熱体１１のループ綴る方向である経方向Ｖの両端部１１ａ、１１ｂそれぞれに、電極１５が隔置された状態で通電可能に設けられている。この電極１５は図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、金属箔１６に所定本数のヒータ素線１４の端部を重ねて平面的な薄い状態で半田付けされた電極基層１７と、電極基層１７の表裏両面を覆った状態で接着する絶縁材料１８とで構成されている。
【００２８】
電極基層１７を形成する金属箔１６は、予め定められた幅及び長さの矩形状で、厚さが０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍから成るもので、導電性及び耐腐食性を有する錫、半田あるいは金などの非鉄金属がめっきなどの皮膜処理されているものが好ましい。なお、金属箔自体を導電性及び耐腐食性を有する金、銀、ニッケルなどの非鉄金属にしても、同様の効果を得ることができる。半田付けは、加熱した半田ごてで金属箔１６に重ねられた面状発熱体１１に対して金属箔１６の幅一面に当該金属箔１６の厚さより薄い平面的な状態で行われる。この半田の厚みとしては、５μｍ〜３０μｍが好ましい。このような半田付けができる半田としては、フラックス含有量が多くて高温特性がよく、優れたヌレ性のあるものが好適である。なお、半田は環境保護の観点から、錫−銀−銅系や錫−銀−ビスマス系等の鉛フリー半田が好ましい。
【００２９】
絶縁材料１８は、難燃化処理が施され、且つ伸縮性に富み、柔軟性がある、例えば耐熱性のあるポリエステル系の繊維などの不織布が好ましい。また、絶縁材料１８を電極基層１７に接着するための接着剤としては、難燃性及び耐熱性の観点からシリコン系、難燃アクリル系、熱硬化性ゴム系などが好ましい。また、不織布以外の絶縁材料としては、難燃性ノーメックス粘着テープ、難燃性布粘着テープ、ポリイミドテープ、フッ素樹脂テープなどが好適である。なお、ストレッチ・フィルム１２に物理的な強度性がある場合には、絶縁材料１８は省略してもよい。
【００３０】
このように電極１５を、金属箔１６に所定本数のヒータ素線１４の端部を重ねて平面的な薄い状態で半田付けして構成することで、電極自体を薄く形成させることができると共に電極の柔軟性が損なわれてしまうことを防ぐことができる。
【００３１】
なお、図面には示されていないが、電極が設けられていない網目状発熱体の他方向の両端部に形成されている編目は、それぞれ解けないように耐熱性のある合成繊維の糸によって縁かがりされている。これにより、網目状発熱体１１のループを綴る方向である経方向Ｖへの必要以上の伸縮を防ぐことができるので、当該網目状発熱体１１の型崩れを防ぐことができる。
【００３２】
防水性のストレッチ・フィルム１２は、遮水性と共に柔軟性、伸縮性を有するもので、弾性接着剤１３による糊代を含めて網目状発熱体１１を覆うような大きさに形成され、網目状発熱体１１の表裏両面を覆うために、２枚使用される。ここで糊代とは、網目状発熱体１１の外周に形成される十分な接着スペースのことを言う。これにより、ストレッチ・フィルム１２で網目状発熱体１１の全体を囲い込むと共に弾性接着剤１３によって水密状態で密封することができる。なお、電極１５自体の耐水性が弱い場合には、この電極１５も含めた大きさでストレッチ・フィルム１２を形成することになる。
【００３３】
このような機能を有するストレッチ・フィルム１２としては、ポリオレフィン系ストレッチ・フィルムあるいはポリ塩化ビニル系ストレッチ・フィルムが好ましい。ポリオレフィン系ストレッチ・フィルムは、例えば幅３０ｍｍで長さ１００ｍｍのテスト片では引っ張り方向が長手方向の場合、小さい引っ張り力で長手方向に全体長の１５％程度引き伸ばすことができる。また、ポリ塩化ビニル系ストレッチ・フィルムは、例えば幅３０ｍｍで長さ１００ｍｍのテスト片では引っ張り方向が長手方向の場合、小さい引っ張り力で長手方向に全体長の２０％程度引き伸ばすことができる。なお、食品用ラップフィルムとして使用されるポリ塩化ビニリデン系フィルムでは、例えば幅３０ｍｍで長さ１００ｍｍのテスト片を長手方向に引っ張ると、全体長の８％程度引っ張ると破断してしまうので、伸縮性に劣ることが本発明者により確認されている。
【００３４】
また、ストレッチ・フィルム１２の厚みは、遮水性、柔軟性、伸縮性、強度性の何れの機能も満足できる厚さで決められるもので、５μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上２０μｍ以下である。ストレッチ・フィルム１２の厚みが５μｍより薄くなると破断し易くなるので強度性、遮水性の低下を招き、５０μｍより厚くなると伸縮性の低下を招くことがあるからで、１０μｍ以上２０μｍ以下にすることで遮水性、柔軟性、伸縮性、強度性の何れの性能も十分満足させることができる。
【００３５】
弾性接着剤１３は、強靭なゴム弾性と幅広い接着性を示すもので、ストレッチ・フィルム１２がポリオレフィン系ストレッチ・フィルムの場合には基材がアクリル共重合物の水性接着剤がよい。この水性接着剤は、水分散型接着剤で、硬化後は強力な分子結合体となり耐水性に優れている。したがって、難接着であるポリオレフィン系ストレッチ・フィルムの接着面側の全面に接着剤を平面的な薄い状態で塗布することができると共に、接着剤自体に防水性をもたせることができる。また、弾性接着剤１３がポリ塩化ビニル系ストレッチ・フィルムの場合には合成ゴム系、シリコーン変性エポキシ樹脂、シリコーンゴム系の何れか１つでよい。これらは、何れもポリ塩化ビニル系ストレッチ・フィルムの接着面側の全面に接着剤を平面的な薄い状態で塗布することができる。
【００３６】
なお、弾性接着剤１３をストレッチ・フィルム１２の接着面側の全面に平面的な薄い状態で塗布するのは、網状ヒータ１自体を薄くするためであるが、網目状発熱体１１のヒータ素線１４を隙間なく完全に密封できるような厚みは確保しなければならない。
【００３７】
次に、網状ヒータの製造方法及び網状ヒータをステアリング・ホイールに装着する方法について説明する。
（１）網状ヒータの製造方法
網目状発熱体１１には上述した２つの電極１５、１５が設けられ、各電極１５、１５には通電用のリード線８が電気的に固定されているものとする。
【００３８】
まず、２枚のストレッチ・フィルム１２の接着面側の全面にそれぞれ弾性接着剤１３を平面的な薄い状態で塗布する。平面的な薄い状態で塗布するには、ローラ、刷毛、スプレー等で行うことができる。そして、弾性接着剤１３が塗布された１枚のストレッチ・フィルム１２を接着面側を上にして平面上に載置する。このストレッチ・フィルム１２の所定位置に電極１５、１５が設けられた網目状発熱体１１を載せ、さらに、その上にもう１枚のストレッチ・フィルム１２を接着面側を下にして被せる。これにより、網目状発熱体１１を２枚のストレッチ・フィルム１２の間に水密状態で挟み込むことが可能になる。この時、表裏両面にストレッチ・フィルム１２が接着された網目状発熱体１１をローラで押圧することで、２枚のストレッチ・フィルム１２と網目状発熱体１１とを強固に接着することができる。したがって、２つの電極１５、１５と共に網目状発熱体１１を２枚のストレッチ・フィルム１２と弾性接着剤１３で水密状態に密封することができ、而も網状ヒータ自体の厚みを極めて薄く形成することができる。また、熱プレス機やラミネータで網目状発熱体１１を熱しながら押し潰さずに済むので、網目状発熱体１１のヒータ素線１４が痛むことがない。なお、２つの電極１５、１５に電気的に固定されたリード線８は通電用なので、一部分を除き２枚のストレッチ・フィルム１２から飛び出させている。
（２）網状ヒータをステアリング・ホイールに装着する方法
上述のように製造された網状ヒータ１をステアリング・ホイール６に装着するには、まず、網状ヒータ１をステアリング・ホイール６のリング部３の全周を覆うことができるように引き伸ばした状態で、ステアリング・ホイール６のリング部３の外径側方向に位置する網状ヒータ１の部位の何箇所かを両面テープや接着剤で固定する。網目状発熱体１１、２枚のストレッチ・フィルム１２及び弾性接着剤１３は、それぞれ柔軟性及び伸縮性を有しているので図４（Ｂ）に示すように、ステアリング・ホイール６のリング部３の外径側方向に位置する網状ヒータ１の部位は引き伸ばされたままステアリング・ホイール６のリング部３の外径側方向に密着させることができる。この際、ステアリング・ホイール６のリング部３の内径側方向に位置する網状ヒータ１の部位は、ストレッチ・フィルム１２が復元力により元の大きさに向かって収縮していくので、その状態でステアリング・ホイール６のリング部３の内径側方向に位置する網状ヒータ１の部位の何箇所かを両面テープや接着剤で固定する。このように網状ヒータ１をリング部３に固定することで、網状ヒータ全体を皺なくステアリング・ホイールのリング部３に密着して固定することができる。
【００３９】
そして、図４（Ｃ）に示すように、網状ヒータ１が覆われたリング部３の周囲を皮革で覆って表皮部７を構成することで、高級感を高める革巻ステアリング・ホイールとすることができる。
【００４０】
このようにして網状ヒータ１を装着しなければならないのは、ステアリング・ホイール６のリング部３の外径における円周（外周）の長さと内径における円周（内周）の長さに差が生じるからである。例えば、ステアリング・ホイール６の外径が３９０ｍｍで、握り部となるリング部３の断面直径が３０ｍｍの場合、ステアリング・ホイール６の外周直径と内周直径との長さの差が約１５％になる。したがって、網目状発熱体だけではなく、フィルム及び接着剤も柔軟性及び伸縮性を有していなければその長さの差を吸収できなくなり、フィルムに皺が生じたり、接着剤に剥離や破断が生じたりすることになる。即ち、柔軟性はあるが伸縮性に乏しい網状ヒータは、柔軟性があるのでステアリング・ホイールの外周に沿って曲げることはできるが、伸縮性がないので握り部の断面円周に沿って曲げると皺になる。これに対して、本発明の柔軟性及び伸縮性のある網状ヒータは、柔軟性があるのでステアリング・ホイールの外周に沿って曲げることができ、而も伸縮性があるので握り部の断面円周に沿って皺なく曲げることができる。
【００４１】
このような網状ヒータ１において以下のような実験を行った。
【００４２】
実験内容は、網状ヒータ１を塩水に浸漬した状態で通電し、その際の通電状態について観察した。
【００４３】
この実験の試験体として、直径が０．０７５ｍｍの銅合金であるヒータ裸線にＪＩＳ３種ウレタン絶縁コートされているヒータ素線がトリコット編みに形成され、幅が８０ｍｍ、長さが１１５０ｍｍ、抵抗値が１．８Ωの網目状発熱体と、幅７ｍｍ、長さ８０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの錫めっき銅箔とを選定し、錫が９６．５％、銀が３％、銅が０．５％の三元系の鉛フリー半田を用いて、３５０度〜４００度に加熱した半田ごてで接続して電極基層を形成し、この電極基層を幅３０ｍｍ、長さ８５ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのポリエステル系の繊維の不織布をアクリル系の粘着剤で密閉した電極を有する網状ヒータを使用した。また、網目状発熱体の大きさに糊代を含めた大きさで形成され、厚さ１０μｍのポリオレフィン系ストレッチ・フィルム（オカモト株式会社の製品である「スーパーラップ環境想い」）を使用した。さらに、弾性接着剤として基材がアクリル共重合物の水性接着剤（住友スリーエム株式会社の製品である「３Ｍ水性ボンド７」）を使用した。この水性接着剤をポリオレフィン系ストレッチ・フィルムに平面的な薄い状態で塗布するために、フッ素樹脂チューブが被覆されたローラを使用した。
【００４４】
この試験体を塩分の濃度が０．５％の塩水を満たしたバスケットにリード線以外はすべて浸漬し、１４ボルトの電圧、７アンペアの電流で課通電を４８時間行ったが、抵抗値の測定結果は１．８Ωで水没前と同等なので、網状ヒータは防水性が保たれ発熱異常などは認められなかった。
【００４５】
さらに、この試験体である網状ヒータを上述のようにしてステアリング・ホイールに装着し、以下の実験を行った。この際、この試験体である網状ヒータは、１９．６Ｎ〜２９．４Ｎの引っ張り力で容易に全体長の１０％程度引き伸ばすことができたので、ステアリング・ホイールに皺なく密着することができた。
【００４６】
実験内容は、網状ヒータと表皮部との間に塩分の濃度が０．５％の塩水を注入することで、常時湿潤した状態を保ち、その塩水の温度を６０度と５度で４時間毎に変更するヒート・サイクルを採用し、同時に１４ボルトの電圧、７アンペアの電流で課通電を行った。この実験を１週間連続して行ったが、網状ヒータは防水性が保たれ発熱異常などは認められなかった。
【００４７】
これら実験の結果から、網状ヒータ全体を皺なくステアリング・ホイールに密着して固定することができ、而も網目状発熱体のヒータ素線の絶縁被覆に発生しているピンホール等の微細欠陥や、電極の半田付け部分の絶縁処理に不具合が生じていたとしても水溶液が滲み込まないことが確認できたので、本発明の網状ヒータは柔軟性及び伸縮性と共に防水性をも兼ね備えていることがわかった。
【００４８】
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のステアリング・ホイール用網状ヒータにおける好ましい実施の形態例を示す図で、（Ａ）は全体平面図、（Ｂ）は部分断面図である。
【図２】本発明のステアリング・ホイール用網状ヒータの構成要素である網目状発熱体がトリコット編みの場合におけるパターン図。
【図３】本発明のステアリング・ホイール用網状ヒータの構成要素である電極を示す図で、（Ａ）は半田付けの説明図、（Ｂ）は電極の断面図である。
【図４】本発明のステアリング・ホイール用網状ヒータの適用状態を示す図で、（Ａ）はステアリング・ホイールの平面図、（Ｂ）は網状ヒータをステアリング・ホイールに装着した際のヒータ自体の形状を示す斜視図、（Ｃ）は網状ヒータが装着されたステアリング・ホイールの周囲を皮革で覆った状態の平面図である。
【図５】従来のステアリング・ホイール用ヒータをステアリング・ホイールに装着した状態の説明図である。
【図６】従来のステアリング・ホイール用ヒータを示す全体斜視図である。
【図７】従来のステアリング・ホイール用ヒータが水溶液中で通電された状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１……ステアリング・ホイール用網状ヒータ
１１……網目状発熱体
１２……ストレッチ・フィルム
１３……弾性接着剤
１４……ヒータ素線
１５……電極
１６……金属箔
１７……電極基層
１８……絶縁材料
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ステアリング・ホイールの全周を覆って暖めるステアリング・ホイール用網状ヒータに係り、特に柔軟性及び伸縮性を有するステアリング・ホイール用網状ヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のステアリング・ホイール用ヒータ（自動車の進行方向を変えるためのステアリング・ホイールに使用されるヒータ）が寒冷地の快適装備として普及してきている。このヒータを備えたステアリング・ホイールの多くは、表皮が革巻きのタイプが主流である。具体的には図５に示すように、リング状に形成されたリング部６１と、リング部６１の略中心位置に配置されるボス部６２と、リング部６１の内径側からボス部６２に向かって延びてリング部６１とボス部６２とを結合するスポーク部６３と、リング部６１の周囲を覆う面状発熱体５０と、面状発熱体５０が覆われたリング部６１の周囲を皮革で覆う表皮部６４とからなり、ステアリング・ホイール全周を暖めることができる。なお、ステアリング・ホイール６０のリング部６１の周囲を覆うために面状発熱体５０が使用されているのは、リング部６１に密着させた際に、伸縮性や柔軟性と共に型崩れしないようにするためである。
【０００３】
このような面状発熱体５０として、例えば図６に示すような網状ヒータが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この網状ヒータ５０は、複数のヒータ素線５１が網目状に編まれている網目状発熱体５２から成り、この網目状発熱体５２の一方向の両端部５２ａ、５２ｂに隔てられた状態で給電用の電極５３が設けられている。網目状発熱体５２は複数のヒータ素線５１でループを経（たて）方向に連続且つ平面的に綴るトリコット編みで形成されている。ヒータ素線５１はヒータ裸線にエナメル線用塗料を塗布焼付けして絶縁被覆が形成され、電極５３は絶縁テープ等で保護されている。
【０００４】
この網状ヒータ５０を備えたステアリング・ホイール６０は、通常の使用条件では絶縁性や防水性は問題にならないが、表皮部６４に汗や飲料水等が繰り返して多量に滲み込むと、汗や飲料水等により漏れ電流が生じてヒータ素線５１の絶縁被覆に発生しているピンホール等の微細欠陥や、電極５３の半田付け部分の絶縁処理部の欠陥により電気分解による腐食断線が発生することになる。即ち、図７に示すように、網状ヒータ５０が水溶液中において通電されると、網状ヒータ５０の水溶液中での電位差により漏れ電流がピンホール等の微細欠陥などの導体露出部に集中して、電気分解に到るからである。このような好ましくない状況は、例えば、手汗の発汗量の多い運転者が長時間においてステアリング・ホイール６０のほぼ同じ部分を握ったり、運転者が誤って飲料水等をステアリング・ホイール６０にこぼしたり、屋根を開放するオープンカーで降雨状況で長時間運転したりすることで発生する虞がある。
【０００５】
このような網状ヒータ５０の不具合点に対して、通電することで発熱する金属薄箔を、ポリプロピレン若しくはポリエチレンを用いた接着剤付きのポリエステル・フィルムで覆う面状発熱体を適用することが考えられる（例えば、特許文献２参照。）。この面状発熱体は、金属薄箔にポリエステル・フィルムを接着するのに熱プレス機やラミネータを使用する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１１０５５５号公報
【特許文献２】特開２００２−１１７９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、熱プレス機やラミネータの高熱と圧力に耐え得るポリエステル・フィルムはほとんど伸縮性を有さないので、網状ヒータ５０の特色である網目状発熱体５２の伸縮性を有効活用できなくなる難点がある。また、熱プレス機やラミネータで網目状発熱体５２を押し潰すので、網目状発熱体５２のヒータ素線５１が痛む虞がある。さらに、熱プレス機やラミネータで網目状発熱体５２にポリエステル・フィルムを溶融溶着するので、網目状発熱体５２とポリエステル・フィルムとの間に隙間ができる難点がある。
【０００８】
本発明は、このような従来の難点を解決するためになされたもので、柔軟性及び伸縮性と共に防水性をも兼ね備えたステアリング・ホイール用網状ヒータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成する本発明の第１の態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータは、複数の絶縁されたヒータ素線が網目状に編まれ、曲面に対して密着可能な柔軟性及び伸縮性を有する網目状発熱体と、網目状発熱体の表裏両面を水密状態で覆うと共に、当該網目状発熱体の柔軟性及び伸縮性を保持したまま当該網目状発熱体に接着する防水性のストレッチ・フィルムと、硬化後も柔軟性及び伸縮性を有し、ストレッチ・フィルムの接着面側の全面に平面的な薄い状態で塗布され、ストレッチ・フィルムを引張許容範囲内において引き伸ばしても当該ストレッチ・フィルムと網目状発熱体とを水密状態で接着する弾性接着剤と備えたものである。
【００１０】
このような第１の態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、ストレッチ・フィルムと網目状発熱体とを弾性接着剤で水密状態に接着することができるので、網状ヒータをステアリング・ホイールに装着する際、網状ヒータを引き伸ばすことでステアリング・ホイールの外径側方向に位置する網状ヒータの部位は引き伸ばされたままステアリング・ホイールの外径側方向に密着させることができ、ステアリング・ホイールの内径側方向に位置する網状ヒータの部位はストレッチ・フィルムが元の大きさに向かって収縮していくので、網状ヒータ全体を皺なくステアリング・ホイールに密着して固定することができる。
【００１１】
本発明の第２の態様は第１の態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、ストレッチ・フィルムは、ポリオレフィン系ストレッチ・フィルムである。このようなステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、小さい引張り力で引っ張り方向に全体長の１５％程度引き伸ばすことができる。
【００１２】
本発明の第３の態様は第１の態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、ストレッチ・フィルムは、ポリ塩化ビニル系ストレッチ・フィルムである。このようなステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、小さい引張り力で引っ張り方向に全体長の２０％程度引き伸ばすことができる。
【００１３】
本発明の第４の態様は第２の態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、弾性接着剤は、ストレッチ・フィルムがポリオレフィン系ストレッチ・フィルムの場合には、基材がアクリル共重合物の水性接着剤である。このような水性接着剤は、難接着であるポリオレフィン系ストレッチ・フィルムの接着面側の全面に接着剤を平面的な薄い状態で塗布することができる。
【００１４】
本発明の第５の態様は第３の態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、弾性接着剤は、ストレッチ・フィルムがポリ塩化ビニル系ストレッチ・フィルムの場合には、合成ゴム系、シリコーン変性エポキシ樹脂系、シリコーンゴム系の何れか１つである。このような系統の弾性接着剤によれば、ポリ塩化ビニル系ストレッチ・フィルムの接着面側の全面に接着剤を平面的な薄い状態で塗布することができる。
【００１５】
本発明の第６の態様は第１の態様乃至第５の態様のうち何れか１つの態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、ストレッチ・フィルムの厚みは、５μｍ以上５０μｍ以下である。このようなステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、ストレッチ・フィルムの厚みが５μｍより薄くなると破断し易くなるので強度性、遮水性の低下を招き、５０μｍより厚くなると伸縮性の低下を招くことがあるからである。
【００１６】
本発明の第７の態様は第１の態様乃至第５の態様のうち何れか１つの態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、ストレッチ・フィルムの厚みは、１０μｍ以上２０μｍ以下である。このようなステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、遮水性、柔軟性、伸縮性、強度性の何れの性能も十分満足させることができる。
【００１７】
本発明の第８の態様は第１の態様乃至第７の態様のうち何れか１つの態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、ストレッチ・フィルムは、弾性接着剤による糊代を含めて網目状発熱体を覆うような大きさに形成されたものである。このようなステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、ストレッチ・フィルムで網目状発熱体全体を囲い込むと共に水密状態で密封することができる。
【００１８】
本発明の第９の態様は第１の態様乃至第８の態様のうち何れか１つの態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、網目状発熱体は、複数の絶縁されたヒータ素線がループを経方向に連続且つ平面的に綴るトリコット編みで形成されたものである。このようなステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、網目状発熱体がトリコット編みで形成されていることから、伸縮性に富み、柔軟性があるので、網目状発熱体自体はステアリング・ホイールに密着させることが可能になる。
【００１９】
本発明の第１０の態様は第９の態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、ループを綴る方向である経編み方向の両端部に隔置された状態で通電可能に設けられた電極を含むものである。このようなステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、電極もストレッチ・フィルムで水密状態に覆うことができる。
本発明の第１１の態様は第１０の態様であるステアリング・ホイール用網状ヒータにおいて、電極は、矩形状の金属箔に所定本数のヒータ素線の端部を重ねて平面的な薄い状態で半田付けされているものである。このようなステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、電極は金属箔と網目状発熱体とが平面的な薄い状態で半田付けされているので、電極自体を薄く形成させることができると共に電極の柔軟性が損なわれてしまうことを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のステアリング・ホイール用網状ヒータによれば、柔軟性及び伸縮性と共に防水性をも兼ね備えることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のステアリング・ホイール用網状ヒータを適用したその好ましい実施の形態例について、図面を参照して説明する。
【００２２】
本発明のステアリング・ホイール用網状ヒータが使用されるステアリング・ホイールは例えば図４（Ａ）に示すように、リング状に形成された芯材２と、芯材２を合成樹脂で覆ったリング部３と、リング部３の略中心位置に配置されるボス部４と、リング部３の内径側からボス部４に向かって延びてリング部３とボス部４とを結合するスポーク部５とから構成されている。このステアリング・ホイール６は自動車用で、ステアリングシャフト（図示せず）にボス部４を組み込むことで前輪を操舵可能になる。本発明のステアリング・ホイール用網状ヒータはリング部３の全周を覆うように配置される。
【００２３】
本発明のステアリング・ホイール用網状ヒータは図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、複数の絶縁されたヒータ素線１４が網目状に編まれ、曲面に対して密着可能な柔軟性及び伸縮性を有する網目状発熱体１１と、網目状発熱体１１の表裏両面を水密状態で覆うと共に、当該網目状発熱体１１の柔軟性及び伸縮性を保持したまま当該網目状発熱体１１に接着する防水性のストレッチ・フィルム１２と、硬化後も柔軟性及び伸縮性を有し、ストレッチ・フィルム１２の接着面側の全面に平面的な薄い状態で塗布され、ストレッチ・フィルム１２を引張許容範囲内において引き伸ばしても当該ストレッチ・フィルム１２と網目状発熱体１１とを水密状態で接着する弾性接着剤１３とを備えている。なお、図１（Ａ）においては、ストレッチ・フィルム１２を一点鎖線で示してある。
【００２４】
網目状発熱体１１は図２に示すように、線径が単一である複数のヒータ素線１４が例えばトリコット編みで形成されている。この網目状発熱体１１のヒータ素線１４は、線径が単一でほぼ銅から成るヒータ裸線にエナメル線用塗料が被覆されている市販のエナメル線を使用することがコストを下げるにはよいが、ヒータ裸線はニッケルが１％以上入った銅合金、またはニクロム線等の腐食に強い合金でもよい。このヒータ素線１４の素材の選択は、網目状発熱体１１の単位面積当たりの発熱量に応じて設定される。
【００２５】
エナメル線用塗料は、ヒータ裸線に塗布焼付けして絶縁皮膜が形成されている。このエナメル線用塗料としては、ポリビニルアセタール、ポリウレタン、ポリアミドイミドあるいはポリイミドなどを主成分にするものが好ましい。ポリビニルアセタールあるいはポリウレタンを主成分にするエナメル線用塗料は、１００〜１５０℃の耐熱性を備え、而も皮膜を剥離することなく半田付けができるので、信頼性が高くなり、また、電極を短時間で構成することができる。また、ポリアミドイミドあるいはポリイミドを主成分にするエナメル線用塗料は、耐熱性が高く耐磨耗性がよいので、トリコット編みがし易くなる。このようなエナメル線用塗料によれば、（１）極めて薄い均一な皮膜で絶縁性を確保することができ、例えば線径０．０７ｍｍの金属導体の場合、JＩＳ３種エナメル線ならば最小皮膜厚さが０．００３ｍｍになるので、ヒータ素線の外径が必要以上に太くならない、（２）編み込み時の厳しい機械的な屈曲に耐えうることができる、（３）必要に応じて耐熱クレードを幅広く選択でき、特殊なものを除き、ＵＬ規格で１０５〜２４０℃から選択できるようになる。
【００２６】
このようなヒータ裸線にエナメル線用塗料が被覆されたヒータ素線１４の線径は０．０２〜０．１２ｍｍ、好ましくは０．０６〜０．０８ｍｍであれば、強度と柔軟性とを両立させることができる。したがって、より細く柔軟性の高いヒータ素線を提供できるようになるので、複数のヒータ素線１４をループが経方向に連続するように綴れば、伸縮性、柔軟性に富んだ網目状発熱体１１を提供できる。
【００２７】
また、図１（Ａ）に示すように、複数のヒータ素線１４が網目状に編まれている網目状発熱体１１のループ綴る方向である経方向Ｖの両端部１１ａ、１１ｂそれぞれに、電極１５が隔置された状態で通電可能に設けられている。この電極１５は図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、金属箔１６に所定本数のヒータ素線１４の端部を重ねて平面的な薄い状態で半田付けされた電極基層１７と、電極基層１７の表裏両面を覆った状態で接着する絶縁材料１８とで構成されている。
【００２８】
電極基層１７を形成する金属箔１６は、予め定められた幅及び長さの矩形状で、厚さが０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍから成るもので、導電性及び耐腐食性を有する錫、半田あるいは金などの非鉄金属がめっきなどの皮膜処理されているものが好ましい。なお、金属箔自体を導電性及び耐腐食性を有する金、銀、ニッケルなどの非鉄金属にしても、同様の効果を得ることができる。半田付けは、加熱した半田ごてで金属箔１６に重ねられた面状発熱体１１に対して金属箔１６の幅一面に当該金属箔１６の厚さより薄い平面的な状態で行われる。この半田の厚みとしては、５μｍ〜３０μｍが好ましい。このような半田付けができる半田としては、フラックス含有量が多くて高温特性がよく、優れたヌレ性のあるものが好適である。なお、半田は環境保護の観点から、錫−銀−銅系や錫−銀−ビスマス系等の鉛フリー半田が好ましい。
【００２９】
絶縁材料１８は、難燃化処理が施され、且つ伸縮性に富み、柔軟性がある、例えば耐熱性のあるポリエステル系の繊維などの不織布が好ましい。また、絶縁材料１８を電極基層１７に接着するための接着剤としては、難燃性及び耐熱性の観点からシリコン系、難燃アクリル系、熱硬化性ゴム系などが好ましい。また、不織布以外の絶縁材料としては、難燃性ノーメックス粘着テープ、難燃性布粘着テープ、ポリイミドテープ、フッ素樹脂テープなどが好適である。なお、ストレッチ・フィルム１２に物理的な強度性がある場合には、絶縁材料１８は省略してもよい。
【００３０】
このように電極１５を、金属箔１６に所定本数のヒータ素線１４の端部を重ねて平面的な薄い状態で半田付けして構成することで、電極自体を薄く形成させることができると共に電極の柔軟性が損なわれてしまうことを防ぐことができる。
【００３１】
なお、図面には示されていないが、電極が設けられていない網目状発熱体の他方向の両端部に形成されている編目は、それぞれ解けないように耐熱性のある合成繊維の糸によって縁かがりされている。これにより、網目状発熱体１１のループを綴る方向である経方向Ｖへの必要以上の伸縮を防ぐことができるので、当該網目状発熱体１１の型崩れを防ぐことができる。
【００３２】
防水性のストレッチ・フィルム１２は、遮水性と共に柔軟性、伸縮性を有するもので、弾性接着剤１３による糊代を含めて網目状発熱体１１を覆うような大きさに形成され、網目状発熱体１１の表裏両面を覆うために、２枚使用される。ここで糊代とは、網目状発熱体１１の外周に形成される十分な接着スペースのことを言う。これにより、ストレッチ・フィルム１２で網目状発熱体１１の全体を囲い込むと共に弾性接着剤１３によって水密状態で密封することができる。なお、電極１５自体の耐水性が弱い場合には、この電極１５も含めた大きさでストレッチ・フィルム１２を形成することになる。
【００３３】
このような機能を有するストレッチ・フィルム１２としては、ポリオレフィン系ストレッチ・フィルムあるいはポリ塩化ビニル系ストレッチ・フィルムが好ましい。ポリオレフィン系ストレッチ・フィルムは、例えば幅３０ｍｍで長さ１００ｍｍのテスト片では引っ張り方向が長手方向の場合、小さい引っ張り力で長手方向に全体長の１５％程度引き伸ばすことができる。また、ポリ塩化ビニル系ストレッチ・フィルムは、例えば幅３０ｍｍで長さ１００ｍｍのテスト片では引っ張り方向が長手方向の場合、小さい引っ張り力で長手方向に全体長の２０％程度引き伸ばすことができる。なお、食品用ラップフィルムとして使用されるポリ塩化ビニリデン系フィルムでは、例えば幅３０ｍｍで長さ１００ｍｍのテスト片を長手方向に引っ張ると、全体長の８％程度引っ張ると破断してしまうので、伸縮性に劣ることが本発明者により確認されている。
【００３４】
また、ストレッチ・フィルム１２の厚みは、遮水性、柔軟性、伸縮性、強度性の何れの機能も満足できる厚さで決められるもので、５μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上２０μｍ以下である。ストレッチ・フィルム１２の厚みが５μｍより薄くなると破断し易くなるので強度性、遮水性の低下を招き、５０μｍより厚くなると伸縮性の低下を招くことがあるからで、１０μｍ以上２０μｍ以下にすることで遮水性、柔軟性、伸縮性、強度性の何れの性能も十分満足させることができる。
【００３５】
弾性接着剤１３は、強靭なゴム弾性と幅広い接着性を示すもので、ストレッチ・フィルム１２がポリオレフィン系ストレッチ・フィルムの場合には基材がアクリル共重合物の水性接着剤がよい。この水性接着剤は、水分散型接着剤で、硬化後は強力な分子結合体となり耐水性に優れている。したがって、難接着であるポリオレフィン系ストレッチ・フィルムの接着面側の全面に接着剤を平面的な薄い状態で塗布することができると共に、接着剤自体に防水性をもたせることができる。また、弾性接着剤１３がポリ塩化ビニル系ストレッチ・フィルムの場合には合成ゴム系、シリコーン変性エポキシ樹脂、シリコーンゴム系の何れか１つでよい。これらは、何れもポリ塩化ビニル系ストレッチ・フィルムの接着面側の全面に接着剤を平面的な薄い状態で塗布することができる。
【００３６】
なお、弾性接着剤１３をストレッチ・フィルム１２の接着面側の全面に平面的な薄い状態で塗布するのは、網状ヒータ１自体を薄くするためであるが、網目状発熱体１１のヒータ素線１４を隙間なく完全に密封できるような厚みは確保しなければならない。
【００３７】
次に、網状ヒータの製造方法及び網状ヒータをステアリング・ホイールに装着する方法について説明する。
（１）網状ヒータの製造方法
網目状発熱体１１には上述した２つの電極１５、１５が設けられ、各電極１５、１５には通電用のリード線８が電気的に固定されているものとする。
【００３８】
まず、２枚のストレッチ・フィルム１２の接着面側の全面にそれぞれ弾性接着剤１３を平面的な薄い状態で塗布する。平面的な薄い状態で塗布するには、ローラ、刷毛、スプレー等で行うことができる。そして、弾性接着剤１３が塗布された１枚のストレッチ・フィルム１２を接着面側を上にして平面上に載置する。このストレッチ・フィルム１２の所定位置に電極１５、１５が設けられた網目状発熱体１１を載せ、さらに、その上にもう１枚のストレッチ・フィルム１２を接着面側を下にして被せる。これにより、網目状発熱体１１を２枚のストレッチ・フィルム１２の間に水密状態で挟み込むことが可能になる。この時、表裏両面にストレッチ・フィルム１２が接着された網目状発熱体１１をローラで押圧することで、２枚のストレッチ・フィルム１２と網目状発熱体１１とを強固に接着することができる。したがって、２つの電極１５、１５と共に網目状発熱体１１を２枚のストレッチ・フィルム１２と弾性接着剤１３で水密状態に密封することができ、而も網状ヒータ自体の厚みを極めて薄く形成することができる。また、熱プレス機やラミネータで網目状発熱体１１を熱しながら押し潰さずに済むので、網目状発熱体１１のヒータ素線１４が痛むことがない。なお、２つの電極１５、１５に電気的に固定されたリード線８は通電用なので、一部分を除き２枚のストレッチ・フィルム１２から飛び出させている。
（２）網状ヒータをステアリング・ホイールに装着する方法
上述のように製造された網状ヒータ１をステアリング・ホイール６に装着するには、まず、網状ヒータ１をステアリング・ホイール６のリング部３の全周を覆うことができるように引き伸ばした状態で、ステアリング・ホイール６のリング部３の外径側方向に位置する網状ヒータ１の部位の何箇所かを両面テープや接着剤で固定する。網目状発熱体１１、２枚のストレッチ・フィルム１２及び弾性接着剤１３は、それぞれ柔軟性及び伸縮性を有しているので図４（Ｂ）に示すように、ステアリング・ホイール６のリング部３の外径側方向に位置する網状ヒータ１の部位は引き伸ばされたままステアリング・ホイール６のリング部３の外径側方向に密着させることができる。この際、ステアリング・ホイール６のリング部３の内径側方向に位置する網状ヒータ１の部位は、ストレッチ・フィルム１２が復元力により元の大きさに向かって収縮していくので、その状態でステアリング・ホイール６のリング部３の内径側方向に位置する網状ヒータ１の部位の何箇所かを両面テープや接着剤で固定する。このように網状ヒータ１をリング部３に固定することで、網状ヒータ全体を皺なくステアリング・ホイールのリング部３に密着して固定することができる。
【００３９】
そして、図４（Ｃ）に示すように、網状ヒータ１が覆われたリング部３の周囲を皮革で覆って表皮部７を構成することで、高級感を高める革巻ステアリング・ホイールとすることができる。
【００４０】
このようにして網状ヒータ１を装着しなければならないのは、ステアリング・ホイール６のリング部３の外径における円周（外周）の長さと内径における円周（内周）の長さに差が生じるからである。例えば、ステアリング・ホイール６の外径が３９０ｍｍで、握り部となるリング部３の断面直径が３０ｍｍの場合、ステアリング・ホイール６の外周直径と内周直径との長さの差が約１５％になる。したがって、網目状発熱体だけではなく、フィルム及び接着剤も柔軟性及び伸縮性を有していなければその長さの差を吸収できなくなり、フィルムに皺が生じたり、接着剤に剥離や破断が生じたりすることになる。即ち、柔軟性はあるが伸縮性に乏しい網状ヒータは、柔軟性があるのでステアリング・ホイールの外周に沿って曲げることはできるが、伸縮性がないので握り部の断面円周に沿って曲げると皺になる。これに対して、本発明の柔軟性及び伸縮性のある網状ヒータは、柔軟性があるのでステアリング・ホイールの外周に沿って曲げることができ、而も伸縮性があるので握り部の断面円周に沿って皺なく曲げることができる。
【００４１】
このような網状ヒータ１において以下のような実験を行った。
【００４２】
実験内容は、網状ヒータ１を塩水に浸漬した状態で通電し、その際の通電状態について観察した。
【００４３】
この実験の試験体として、直径が０．０７５ｍｍの銅合金であるヒータ裸線にＪＩＳ３種ウレタン絶縁コートされているヒータ素線がトリコット編みに形成され、幅が８０ｍｍ、長さが１１５０ｍｍ、抵抗値が１．８Ωの網目状発熱体と、幅７ｍｍ、長さ８０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの錫めっき銅箔とを選定し、錫が９６．５％、銀が３％、銅が０．５％の三元系の鉛フリー半田を用いて、３５０度〜４００度に加熱した半田ごてで接続して電極基層を形成し、この電極基層を幅３０ｍｍ、長さ８５ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのポリエステル系の繊維の不織布をアクリル系の粘着剤で密閉した電極を有する網状ヒータを使用した。また、網目状発熱体の大きさに糊代を含めた大きさで形成され、厚さ１０μｍのポリオレフィン系ストレッチ・フィルム（オカモト株式会社の製品である「スーパーラップ環境想い」）を使用した。さらに、弾性接着剤として基材がアクリル共重合物の水性接着剤（住友スリーエム株式会社の製品である「３Ｍ水性ボンド７」）を使用した。この水性接着剤をポリオレフィン系ストレッチ・フィルムに平面的な薄い状態で塗布するために、フッ素樹脂チューブが被覆されたローラを使用した。
【００４４】
この試験体を塩分の濃度が０．５％の塩水を満たしたバスケットにリード線以外はすべて浸漬し、１４ボルトの電圧、７アンペアの電流で課通電を４８時間行ったが、抵抗値の測定結果は１．８Ωで水没前と同等なので、網状ヒータは防水性が保たれ発熱異常などは認められなかった。
【００４５】
さらに、この試験体である網状ヒータを上述のようにしてステアリング・ホイールに装着し、以下の実験を行った。この際、この試験体である網状ヒータは、１９．６Ｎ〜２９．４Ｎの引っ張り力で容易に全体長の１０％程度引き伸ばすことができたので、ステアリング・ホイールに皺なく密着することができた。
【００４６】
実験内容は、網状ヒータと表皮部との間に塩分の濃度が０．５％の塩水を注入することで、常時湿潤した状態を保ち、その塩水の温度を６０度と５度で４時間毎に変更するヒート・サイクルを採用し、同時に１４ボルトの電圧、７アンペアの電流で課通電を行った。この実験を１週間連続して行ったが、網状ヒータは防水性が保たれ発熱異常などは認められなかった。
【００４７】
これら実験の結果から、網状ヒータ全体を皺なくステアリング・ホイールに密着して固定することができ、而も網目状発熱体のヒータ素線の絶縁被覆に発生しているピンホール等の微細欠陥や、電極の半田付け部分の絶縁処理に不具合が生じていたとしても水溶液が滲み込まないことが確認できたので、本発明の網状ヒータは柔軟性及び伸縮性と共に防水性をも兼ね備えていることがわかった。
【００４８】
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のステアリング・ホイール用網状ヒータにおける好ましい実施の形態例を示す図で、（Ａ）は全体平面図、（Ｂ）は部分断面図である。
【図２】本発明のステアリング・ホイール用網状ヒータの構成要素である網目状発熱体がトリコット編みの場合におけるパターン図。
【図３】本発明のステアリング・ホイール用網状ヒータの構成要素である電極を示す図で、（Ａ）は半田付けの説明図、（Ｂ）は電極の断面図である。
【図４】本発明のステアリング・ホイール用網状ヒータの適用状態を示す図で、（Ａ）はステアリング・ホイールの平面図、（Ｂ）は網状ヒータをステアリング・ホイールに装着した際のヒータ自体の形状を示す斜視図、（Ｃ）は網状ヒータが装着されたステアリング・ホイールの周囲を皮革で覆った状態の平面図である。
【図５】従来のステアリング・ホイール用ヒータをステアリング・ホイールに装着した状態の説明図である。
【図６】従来のステアリング・ホイール用ヒータを示す全体斜視図である。
【図７】従来のステアリング・ホイール用ヒータが水溶液中で通電された状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１……ステアリング・ホイール用網状ヒータ
１１……網目状発熱体
１２……ストレッチ・フィルム
１３……弾性接着剤
１４……ヒータ素線
１５……電極
１６……金属箔
１７……電極基層
１８……絶縁材料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の絶縁されたヒータ素線が網目状に編まれ、曲面に対して密着可能な柔軟性及び伸縮性を有する網目状発熱体と、
前記網目状発熱体の表裏両面を水密状態で覆うと共に、当該網目状発熱体の柔軟性及び伸縮性を保持したまま当該網目状発熱体に接着する防水性のストレッチ・フィルムと、
硬化後も柔軟性及び伸縮性を有し、前記ストレッチ・フィルムの接着面側の全面に平面的な薄い状態で塗布され、前記ストレッチ・フィルムを引張許容範囲内において引き伸ばしても当該ストレッチ・フィルムと前記網目状発熱体とを前記水密状態で接着する弾性接着剤と備えたことを特徴とするステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項２】
前記ストレッチ・フィルムは、ポリオレフィン系ストレッチ・フィルムであることを特徴とする請求項１記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項３】
前記ストレッチ・フィルムは、ポリ塩化ビニル系ストレッチ・フィルムであることを特徴とする請求項１記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項４】
前記弾性接着剤は、前記ストレッチ・フィルムが前記ポリオレフィン系ストレッチ・フィルムの場合には、基材がアクリル共重合物の水性接着剤であることを特徴とする請求項２記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項５】
前記弾性接着剤は、前記ストレッチ・フィルムがポリ塩化ビニル系ストレッチ・フィルムの場合には、合成ゴム系、シリコーン変性エポキシ樹脂系、シリコーンゴム系の何れか１つであることを特徴とする請求項３記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項６】
前記ストレッチ・フィルムの厚みは、５μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうち何れか１項に記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項７】
前記ストレッチ・フィルムの厚みは、１０μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうち何れか１項に記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項８】
前記ストレッチ・フィルムは、前記弾性接着剤による糊代を含めて前記網目状発熱体を覆うような大きさに形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のうち何れか１項に記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項９】
前記網目状発熱体は、前記複数の絶縁されたヒータ素線がループを経方向に連続且つ平面的に綴るトリコット編みで形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項８のうち何れか１項に記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項１０】
前記網目状発熱体は、前記ループを綴る方向である経編み方向の両端部に隔置された状態で通電可能に設けられた電極を含むことを特徴とする請求項９記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項１１】
前記電極は、矩形状の金属箔に所定本数の前記ヒータ素線の端部を重ねて平面的な薄い状態で半田付けされていることを特徴とする請求項１０記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項１】
複数の絶縁されたヒータ素線が網目状に編まれ、曲面に対して密着可能な柔軟性及び伸縮性を有する網目状発熱体と、
前記網目状発熱体の表裏両面を水密状態で覆うと共に、当該網目状発熱体の柔軟性及び伸縮性を保持したまま当該網目状発熱体に接着する防水性のストレッチ・フィルムと、
硬化後も柔軟性及び伸縮性を有し、前記ストレッチ・フィルムの接着面側の全面に平面的な薄い状態で塗布され、前記ストレッチ・フィルムを引張許容範囲内において引き伸ばしても当該ストレッチ・フィルムと前記網目状発熱体とを前記水密状態で接着する弾性接着剤と備えたことを特徴とするステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項２】
前記ストレッチ・フィルムは、ポリオレフィン系ストレッチ・フィルムであることを特徴とする請求項１記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項３】
前記ストレッチ・フィルムは、ポリ塩化ビニル系ストレッチ・フィルムであることを特徴とする請求項１記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項４】
前記弾性接着剤は、前記ストレッチ・フィルムが前記ポリオレフィン系ストレッチ・フィルムの場合には、基材がアクリル共重合物の水性接着剤であることを特徴とする請求項２記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項５】
前記弾性接着剤は、前記ストレッチ・フィルムがポリ塩化ビニル系ストレッチ・フィルムの場合には、合成ゴム系、シリコーン変性エポキシ樹脂系、シリコーンゴム系の何れか１つであることを特徴とする請求項３記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項６】
前記ストレッチ・フィルムの厚みは、５μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうち何れか１項に記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項７】
前記ストレッチ・フィルムの厚みは、１０μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうち何れか１項に記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項８】
前記ストレッチ・フィルムは、前記弾性接着剤による糊代を含めて前記網目状発熱体を覆うような大きさに形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のうち何れか１項に記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項９】
前記網目状発熱体は、前記複数の絶縁されたヒータ素線がループを経方向に連続且つ平面的に綴るトリコット編みで形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項８のうち何れか１項に記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項１０】
前記網目状発熱体は、前記ループを綴る方向である経編み方向の両端部に隔置された状態で通電可能に設けられた電極を含むことを特徴とする請求項９記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【請求項１１】
前記電極は、矩形状の金属箔に所定本数の前記ヒータ素線の端部を重ねて平面的な薄い状態で半田付けされていることを特徴とする請求項１０記載のステアリング・ホイール用網状ヒータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１１４６８０（Ｐ２００８−１１４６８０Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９８７１３（Ｐ２００６−２９８７１３）
【出願日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【出願人】（３０６０１３１１９）昭和電線デバイステクノロジー株式会社 (118)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【出願人】（３０６０１３１１９）昭和電線デバイステクノロジー株式会社 (118)
【Ｆターム（参考）】
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