專利名稱：用于方向盤的加熱裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于汽車、摩托艇等的方向盤上的加熱裝置以及裝有這種加熱裝置的方向盤。
日本專利公開公報特開平4-15162號、特開昭61-81273號中示出了現(xiàn)有的用于上述用途的加熱裝置，后面的圖14、圖15示出了其詳細結構。
圖14中所示的加熱裝置1由具有帶伸縮性的縱向編織結構的加熱器2、在加熱器接頭的邊緣處進行鑲邊的纖維織物3、和在加熱器2的整個寬度上延伸的、將電源與加熱器2進行連接的連接線4所構成。加熱裝置1粘接在方向盤的包覆材料5上。
圖15中所示的方向盤31由芯體32和配置在芯體32的外圍的隔熱材料33構成，隔熱材料33的外面設有加熱裝置34。加熱裝置34由電熱絲35和供電線36構成，供電線36提供電源。電熱絲35和供電線36的連接處37設置在方向盤的把柄31a的后面。檢測加熱裝置34溫度的熱敏電阻38設置在方向盤的圓圈部分31b上，其外面由方向盤蒙皮39覆蓋住。
但是，在圖14所示的結構中，由于加熱裝置1是直接粘接在合成樹脂層或皮革等構成的很薄的包覆材料5上的，加熱裝置1的加熱器2如果細的話對于負重等的耐久性就低；如果粗的話，就會有加熱器2在包覆材料5的表面上浮現(xiàn)出來的問題。
另外，由于加熱器2由帶伸縮性的材料所構成，連接線4在加熱器2的整個寬度上都需要連接。因此，連接點的數(shù)量很多，要使所有的連接點都可靠地連接上非常困難，存在著可靠性低的問題。
并且，雖然接頭的邊緣是由纖維織物3進行鑲邊的，但由于接頭的邊緣以外的部分也有伸縮性，粘接在包覆材料5時，加熱器2被拉伸時其大小會發(fā)生變化，故很難安裝到包覆材料5上，另外還存在加熱器2和連接線4的連接也很困難的問題。
另外，在圖15中所示的方向盤中，由于接線部分37設置在把柄部分31a的后面，故在方向盤31的表面上會產(chǎn)生凹凸。另外，由于熱敏電阻38設置在圓圈部分31b上，同樣也會使方向盤31的表面產(chǎn)生凹凸。因此，存在著駕駛操作時給司機造成不舒服感、外表上也不美觀的問題。
并且，在司機握住和不握住熱敏電阻38附近的部分時，熱敏電阻38的檢測溫度會不一樣，存在不能進行穩(wěn)定的溫度控制的問題。
另外，如果為了解決上面所述的觸覺和外觀的問題而采取將接線部分37及熱敏電阻38埋設在芯體32上形成的凹坑中的話，根據(jù)加熱裝置的安裝與否，芯體32的形狀也必須發(fā)生改變。因此，芯體32不能通用，存在著無法提供低成本的方向盤的問題。
本發(fā)明旨在解決所述的現(xiàn)有技術中存在的問題，其目的在于提供一種加熱裝置的加熱器及接線部分等構成部件不會在包覆材料的表面上浮現(xiàn)出來、且耐久性高、連接線和加熱器之間的連接牢固可靠性高、在方向盤上的可安裝性也好的方向盤用加熱裝置及裝有這種加熱裝置的方向盤。
采用本發(fā)明的話，能夠提供一種駕駛時不會給司機帶來不舒服感且外表美觀的方向盤。并且還能夠提供一種無論加熱裝置安裝與否、方向盤芯體都可以通用的低成本方向盤。
本發(fā)明的面狀加熱裝置中設有支承體和設置在支承體上的加熱器，所述支承體具有至少可讓所述加熱器的一部分陷入其中的變形特性。
采用本發(fā)明的上述結構后，加熱器即使較粗也能防止其在方向盤包覆材料的表面上浮現(xiàn)出來。故可以將線狀加熱器做的粗一些，提高對負重等的耐久性。另外，通過采用線狀加熱器，減少了加熱器和電源之間的連接點的數(shù)量，可以提高連接的可靠性。
另外，本發(fā)明的方向盤中設有上述加熱裝置和向加熱裝置供給電源的供電線，加熱裝置和供電線之間的接線部分設置在方向盤盤榖的內(nèi)部。
本發(fā)明的方向盤中還設有對加熱裝置進行溫度檢測的溫度檢測元件、對溫度檢測元件進行加熱的溫度檢測元件加熱用加熱器和溫度控制裝置，上述溫度檢測元件和溫度檢測元件加熱用加熱器設置在方向盤盤榖的內(nèi)部。
采用上述結構后，能夠提供一種接線部分不會在方向盤的表面上浮現(xiàn)出來、駕駛時不會給司機帶來不舒服感、溫度控制性能優(yōu)異、外表美觀的方向盤。另外，由于方向盤芯體形狀無須因加熱裝置的安裝與否發(fā)生改變，芯體能夠通用，故可以提供一種低成本的方向盤。


圖1為本發(fā)明實施例1中的加熱裝置的俯視圖；圖2為本發(fā)明實施例1中的加熱裝置的截面圖；圖3為本發(fā)明實施例1中的方向盤的俯視圖；圖4為本發(fā)明實施例1中的方向盤的截面圖；圖5為本發(fā)明實施例1中的線狀加熱器的構成圖；圖6為本發(fā)明實施例2中的加熱裝置的截面圖；圖7為本發(fā)明實施例3中的線狀加熱器的構成圖；圖8為本發(fā)明實施例4中的線狀加熱器的構成圖；圖9為本發(fā)明實施例1中的方向盤的俯視圖；圖10為本發(fā)明實施例1中的方向盤的放大示意圖；圖11為本發(fā)明實施例2中的方向盤的俯視圖；圖12為本發(fā)明實施例2中的方向盤的放大示意圖；圖13為本發(fā)明實施例4中的方向盤的截面形狀的放大示意圖；圖14為現(xiàn)有加熱裝置的俯視圖；圖15為現(xiàn)有方向盤的俯視圖。
(實施例1)圖1為本發(fā)明的加熱裝置的一個實施例的俯視圖，圖2為沿圖1的2-2線的截面圖，圖3為裝有加熱裝置的方向盤的俯視圖，圖4為沿圖3的4-4線的截面圖，圖5為表示用于加熱裝置中的線狀加熱器的一種結構例的示意圖。
在圖1及圖2中，本發(fā)明的加熱裝置由支承體13、保護層14及由它們夾住的線狀加熱器12所構成。支承體13由無紡布、泡沫氨基甲酸乙脂樹脂、泡沫聚乙烯等的泡沫樹脂構成。保護層14由織布、無紡布等構成，至少能夠覆蓋住線狀加熱器12。支承體13和保護層14通過粘接劑進行粘接，另外通過熱溶融層進行熱溶接。
另外，線狀加熱器12與供給電源的連接線15在2處的連接處16上通過焊錫焊、點焊等方法上進行連接。
在圖4中，加熱裝置11配置在由芯鐵17和硬質氨基甲酸乙脂樹脂等被覆層18形成的芯體19上，再由合成樹脂層、皮革等較薄的方向盤蒙皮20將加熱裝置11覆蓋住。
另外，在圖5中，線狀加熱器12由用于提高強度的聚脂纖維等制成的芯線21、銅、銅合金、不銹鋼等形成的多根導體22和氯化乙烯樹脂、氟樹脂等形成的絕緣層23所構成。導體22繞在芯線21的周圍，另外，導體22和芯線21由絕緣層23包覆住。
下面解釋具有上述結構的加熱裝置的工作情況及其作用。
支承體13由無紡布、泡沫氨基甲酸乙脂樹脂、泡沫聚乙烯等泡沫樹脂等構成。支承體13具有能使線狀加熱器12至少部分地陷入其中的變形特性。通過使線狀加熱器的一部分陷入支承體中，線狀加熱器12即使比較粗，也可以防止線狀加熱器12在方向盤蒙皮20表面上浮現(xiàn)出來。采用本實施例的結構的話，由于能夠使線狀加熱器12比較粗，可以提高對于負荷等的耐久性。
另外，在本實施例的結構中，比被覆層18硬的線狀加熱器12配置在芯體一側。這樣，加熱裝置11單體中的線狀加熱器12即便沒有完全埋沒到支承體13中，也會陷入被覆層18中，這樣就能夠防止線狀加熱器1在方向盤蒙皮20表面上浮現(xiàn)出來。
另外，由于本實施例中采用了線狀加熱器作為加熱器，加熱器和連接線之間的連接點能夠降低為2個。這樣，與使用具有大量連接點的加熱器的現(xiàn)有結構相比，連接點的數(shù)量減少，加熱器和連接線之間的可靠連接比較容易實現(xiàn)，連接可靠性可以提高。
另外，雖然本實施例中加熱裝置中的加熱器12的形狀采用的是線狀，但本發(fā)明并不限于此，比方說加熱器的形狀為使用金屬箔等的面狀也是可以的。
(實施例2)下面通過圖6描述第2實施例的加熱裝置。
本實施例與實施例1結構上的不同點在于，線狀加熱器12由縫制時的面線24和底線25所支承，并使之埋沒在支承體13中。
下面描述具有上述結構的加熱裝置的工作情況和作用。
本實施例中，通過面線24和底線25形成的縫線在縫制時的縫線拉力的作用下使線狀加熱器12埋沒到支承體13中。這樣，即使采用比實施例1中還粗的線狀加熱器12，也可以防止加熱器在方向盤蒙皮20的表面上浮現(xiàn)出來。這樣，通過加粗線狀加熱器12，能夠進一步通過對負重等的耐久性。另外，線狀加熱器12能被牢固地固定在支承體13上，加熱裝置11安裝在芯體19或方向盤蒙皮20上時形狀就能穩(wěn)定，將加熱裝置安裝到方向盤上時就比較容易。
(實施例3)圖7為本發(fā)明第3實施例中的方向盤用加熱裝置的線狀加熱器的俯視圖。本實施例中，線狀加熱器12使用的是由多根導體22形成的絞合線。
下面解釋具有上述結構的加熱裝置的工作情況和作用。
由于線狀加熱器12是由多根導體22形成的絞合線，線狀加熱器12就能做成扁平狀。由于線狀加熱器12的厚度變薄，支承體13的厚度也可以變薄。這樣，方向盤中裝有和未裝有加熱裝置的部分的表面之間的高度差就能夠減少。
另外，本實施例的線狀加熱器12由用金屬纖維強化了的合金線構成時，線狀加熱器12的強度還可以進一步提高。結果，可以使線狀加熱器12的厚度進一步變薄，支承體13的厚度也可以進一步變薄。這樣，因加熱器的安裝與未造成的方向盤表面的高度差也可以進一步減少。
另外，通過對導體22施加電鍍處理，可以提高其耐水性、耐腐蝕性及焊錫附著性能。與此同時還可以提高加熱器表面的硬度。其結果，可以防止線狀加熱器12埋沒支承體13中時加熱器發(fā)生損傷。
另外，提高在導體22上施加絕緣覆層，可以提高其耐水性及耐腐蝕性。與此同時，通過在絕緣覆層上加上彩色，還可以通過顏色來辨別線狀加熱器的種類，使得線狀加熱器的種類表示變得很容易。
(實施例4)圖8為本發(fā)明第4實施例中的加熱裝置的線狀加熱器的俯視圖。本實施例中，線狀加熱器12由多根的導體22編組構成。
下面描述具有上述結構的方向盤用加熱裝置的工作情況和其作用。
通過由多根導體22編組來構成線狀加熱器12，線狀加熱器12可以更加扁平，加熱器的厚度也可以變得更薄。這樣，支承體13的厚度可以變薄，因加熱裝置的安裝與否而造成的方向盤表面上的高度差也可以減少。
另外，本實施例中，采用由金屬纖維強化了的合金線、對每根導體22進行電鍍、以及在導體22上分別施加上絕緣覆層的話，也可以達到與實施例3中相同的效果。
(實施例5)圖9為本發(fā)明第5實施例中的方向盤的俯視圖，圖10為圖9的字母A所示部分的放大示意圖。
圖9中，方向盤41的芯體42上設置有加熱裝置43，加熱裝置43上卷有皮革、合成皮革等制成的表皮44。另外，加熱裝置43具有線狀加熱器45被縫在支承體46上的結構。支承體46由無紡布、泡沫氨基甲酸乙脂樹脂或泡沫聚脂樹脂等泡沫樹脂構成。在本實施例中，支承體46的至少一端46a穿過方向盤41的把柄41a，延伸到盤榖41b內(nèi)部。
并且，如圖10中所示，支承體的端部46a上設有檢測加熱裝置43的溫度的熱敏電阻47、用于加熱熱敏電阻的加熱器47a、向線狀加熱器45提供電源的供電線49及線狀加熱器45和供電線49的接線部分50。所述支承體的端部46a和溫度控制裝置48設置在盤榖41b內(nèi)部。
另外，熱敏電阻47及接線部分50通過粘接劑或粘接帶等材料固定在支持體46上。
此外，線狀加熱器45與供電線49在接線部分50處通過焊錫焊接、點焊等方法進行連接，并由熱收縮管51等進行絕緣。
下面說明具有上述結構的方向盤41的工作情況及其作用。
本實施例中，線狀加熱器45和供電線49的接線部分50、熱敏電阻47等容易突出的部件被設置在盤榖41b的內(nèi)部。采用這樣的結構后，接線部分50不會在方向盤41的表面上浮現(xiàn)出來，在駕駛時不會給司機帶來不舒服感，能夠提供外表美觀的方向盤41。并且，芯體42的形狀沒有必要因有無安裝加熱裝置而進行改變。這樣，芯體42可以通用，從而可以提供低成本的方向盤41。
另外，在本實施例中，由加熱裝置43中的線狀加熱器45的一部分形成的熱敏電阻加熱用加熱器47a對熱敏電阻47進行加熱。加熱裝置43的溫度控制是通過將熱敏電阻47的溫度和設定溫度進行比較、然后再控制供給線狀加熱器45及熱敏電阻加熱用加熱器47a中的電源功率來進行的。本實施例中是通過不斷地通電和斷電來進行溫度控制的。本實施例中由于預先采集了熱敏電阻47的溫度和加熱裝置43的溫度之間的相關關系，故可以將熱敏電阻47和熱敏電阻加熱用加熱器47a設置在盤榖41b的內(nèi)部。
由于熱敏電阻47和熱敏電阻加熱用加熱器47a如上面所述的那樣設置在盤榖41b的內(nèi)部，熱敏電阻47不會被司機握住。因此，熱敏電阻47可以穩(wěn)定地進行溫度檢測，對加熱裝置43也能進行穩(wěn)定的溫度控制，而且還可以防止熱敏電阻朝方向盤表面方向突出。另外，也沒有必要根據(jù)加熱裝置43的安裝與否改變方向盤芯體42的形狀，芯體42可以通用。
另外，本實施例中加熱裝置的加熱器45的形狀雖然為線狀，但本發(fā)明并不受此限制，將加熱器45的形狀制成其他形狀例如面狀也是可以的。
另外，本實施例中雖然是使用熱敏電阻47進行溫度檢測的，但也可以使用白金溫度傳感器、鎳溫度傳感器等為代表的電阻溫度元件等其他公知的溫度檢測元件來代替熱敏電阻。
(實施例6)
圖11為本發(fā)明第6實施例中的方向盤的俯視圖，圖12為圖11中字母B所示部分的放大示意圖。
圖11及圖12所示的方向盤與實施例5中的構成的不同之處在于溫度控制裝置由衡溫器52和用于加熱衡溫器的加熱器43所構成。用于加熱衡溫器的加熱器43由設在衡溫器52的下方的線狀加熱器45的一部分所構成。衡溫器52、衡溫器加熱用加熱機構53及線狀加熱器45以串聯(lián)方式相連接。
另外，在本實施例中，衡溫器52、衡溫器加熱用加熱機構53、及衡溫器52和衡溫器加熱用加熱機構53的接線部分54被設置在盤榖41b內(nèi)部。
下面描述具有上述構成的方向盤的工作情況及其效果。
首先，向加熱裝置43中供電時，線狀加熱器45及衡溫器加熱用加熱機構43發(fā)熱，衡溫器52被位于其下方的衡溫器加熱用加熱機構53所加熱。經(jīng)過一定時間后，衡溫器52就成為斷路狀態(tài)。由于衡溫器52和衡溫器加熱用加熱機構53為串聯(lián)連接，衡溫器52為斷路狀態(tài)時，對衡溫器加熱用加熱機構53的供電也被切斷。由于衡溫器52不再被加熱，衡溫器52便會冷卻，經(jīng)過一定時間后衡溫器52又成為導通狀態(tài)。通過這樣不斷地使電源接通/切斷，對加熱裝置43中的線狀加熱器45進行溫度控制。
通過使衡溫器加熱用加熱機構43由設在衡溫器52下方的線狀加熱器45的一部分構成，并使衡溫器加熱用加熱機構53與線狀加熱器45成串聯(lián)連接，就可以將衡溫器52和衡溫器加熱用加熱機構53設置在盤榖41b的內(nèi)部。
如上所述，通過將衡溫器52和衡溫器加熱用加熱機構53設置在盤榖41b的內(nèi)部，衡溫器52不會被司機握住，衡溫器52的溫度上升就能穩(wěn)定，溫度控制也就能夠穩(wěn)定地進行。
此外，采用本實施例的結構的話，衡溫器52不會在方向盤41的表面上浮現(xiàn)出來，駕駛時不會給司機帶來不舒服感，能夠提供外表美觀的方向盤41。另外，芯體42的形狀也沒有必要根據(jù)加熱裝置43的安裝與否而改變，芯體42可以通用。
另外，采用本實施例的結構的話，比起用熱敏電阻和溫度控制裝置來進行溫度控制的方法而言，構成部件可以減少，從而能夠提供成本更低的方向盤。
另外，在實施例5或本實施例中，還可以和實施例4一樣，使用如圖8所示的由多根導體22編組構成的線狀加熱器。
另外，本實施例中通過采用由金屬纖維進行強化了的合金線來構成線狀加熱器45，方向盤41的把柄41a和盤榖41b之間的線狀加熱器45的強度可以得到提高，其耐久性也能得到提高，從而可以防止線狀加熱器45斷線。
(實施例7)圖13為本實施例的方向盤的把柄41a沿圖9的12-12線的的截面圖。
圖13中，把柄41a的芯體部分42由芯鐵56及形成在芯鐵56上的、硬質氨基甲酸乙脂樹脂等構成的包覆材料57所構成。包覆材料57的外圍依次設有加熱裝置43的線狀加熱器45和支承體46。
下面描述具有上述構成的方向盤工作情況和效果。
通過在方向盤41及把柄41a的截面外圍方向上依次設置線狀加熱器45和支承體46，線狀加熱器45就不會在把柄41a和盤榖41b之間露出。這樣一來，把柄部分41a和盤榖41b之間的線狀加熱器45的耐久性可以提高，能夠防止把柄41a和盤榖41b之間的線狀加熱器45發(fā)生斷線。
另外，本實施例中，如果對線狀加熱器45的導體進行電鍍處理的話，還可以達到和實施例3同樣的效果，并且能夠進一步提高把柄41a和盤榖41b之間的線狀加熱器45的耐久性。
另外，通過對線狀加熱器45的導體進行絕緣被覆，可以提高其耐水性及耐腐蝕性。與此同時，線狀加熱器45的表面硬度也能夠提高，把柄41a和盤榖41b之間的線狀加熱器45的耐久性也可以進一步提高。
縱上所述，如果采用本發(fā)明的話，可以得到耐久性好、且加熱器不會在包覆材料的表面上浮現(xiàn)出的方向盤用加熱裝置。
另外，采用本發(fā)明的加熱裝置的話，加熱裝置的加熱器的接線部分等的構成部件不會在方向盤的表面上浮現(xiàn)出來，駕駛時不會給司機帶來不舒服感，能夠提供外表美觀的方向盤。并且，無論加熱裝置安裝與否，方向盤的芯體可以通用，從而可以提供低成本的方向盤。
權利要求
1.一種加熱裝置，其特征在于包括支承體和設置在所述支承體的加熱器，所述支承體具有至少讓所述加熱器的一部分陷入其中的變形特性。
2.如權利要求1中所述的加熱裝置，其特征在于所述加熱裝置為用于方向盤的加熱裝置。
3.如權利要求1中所述的加熱裝置，其特征在于還包括覆蓋住所述加熱器的保護層。
4.如權利要求1中所述的加熱裝置，其特征在于所述加熱器為線狀加熱器或面狀加熱器中的一種。
5.如權利要求4中所述的加熱裝置，其特征在于所述線狀加熱器在縫線的作用下被埋沒在支承體中。
6.如權利要求4中所述的加熱裝置，其特征在于所述線狀加熱器為多根導體的絞合線或多根導體的編組之中的一種。
7.如權利要求4中所述的加熱裝置，其特征在于所述線狀加熱器由用金屬纖維強化了的合金線所構成。
8.如權利要求1中所述的加熱裝置，其特征在于所述加熱器中的導體上具有電鍍層。
9.如權利要求1中所述的加熱裝置，其特征在于所述加熱器中的導體上設有絕緣覆層。
10.如權利要求9中所述的加熱裝置，其特征在于所述的絕緣覆層被帶上顏色。
11.一種方向盤，其特征在于包括支承體和設置在所述支承體上的加熱器，所述支承體包括具有至少讓所述加熱器的一部分陷入其中的變形特性的加熱裝置和向所述加熱裝置提供電源的供電線。
12.如權利要求11中所述的方向盤，其特征在于所述加熱器被設置成比所述支承體更靠近所述方向盤的芯體材料。
13.如權利要求11中所述的方向盤，其特征在于所述加熱器為線狀加熱器或面狀加熱器中的一種。
14.如權利要求13中所述的方向盤，其特征在于所述線狀加熱器在縫線的作用下被埋沒在支承體中。
15.如權利要求13中所述的方向盤，其特征在于所述線狀加熱器由多根導體形成的絞合線或多根導體的編組中的一種來構成。
16.如權利要求13中所述的方向盤，其特征在于所述線狀加熱器由用金屬纖維強化了的合金線所構成。
17.如權利要求11中所述的方向盤，其特征在于所述加熱器中的導體上具有電鍍層。
18.如權利要求11中所述的方向盤，其特征在于所述加熱器中的導體上設有絕緣覆層。
19.如權利要求18中所述的加熱裝置，其特征在于所述的絕緣覆層被帶上顏色。
20.如權利要求11中所述的方向盤，其特征在于所述加熱裝置和所述供電線之間的接線部分設在方向盤的盤轂內(nèi)部。
21.如權利要求11中所述的方向盤，其特征在于還包括對所述加熱裝置進行溫度檢測的溫度檢測元件；對所述溫度檢測元件進行加熱的溫度檢測元件加熱用加熱器；以及溫度控制裝置，所述溫度檢測元件和所述溫度檢測元件加熱用加熱器設置在方向盤的盤轂內(nèi)部。
22.如權利要求21中所述的方向盤，其特征在于所述溫度檢測元件為熱敏電阻、電阻溫度元件、衡溫器的中的一種。
23.如權利要求22中所述的方向盤，其特征在于所述衡溫器和衡溫器加熱用加熱機構之間的接線部分設在方向盤的盤轂內(nèi)部。
24.如權利要求22中所述的方向盤，其特征在于所述衡溫器、所述衡溫器加熱用加熱機構和所述加熱器以串聯(lián)方式進行連接。
全文摘要
本發(fā)明為一種設有支承體和設置在支承體上的加熱器的加熱裝置，支承體具有至少讓加熱器的一部分陷入其中的變形特性。本發(fā)明的加熱裝置用在方向盤上時，能夠防止加熱器在表面浮現(xiàn)出來。另外，由于采用了線狀加熱器，故可以減少加熱器和電源之間的的連接點的數(shù)量，提高連接的可靠性。另外，本發(fā)明的方向盤中設有上述加熱裝置和供電線，加熱裝置和供電線之間的接線部分設置在方向盤的盤轂內(nèi)部。本發(fā)明的方向盤加熱裝置還包括溫度檢測元件、對溫度檢測元件進行加熱的加熱器和溫度控制裝置，溫度檢測元件和加熱器設置在方向盤的盤轂內(nèi)部。這樣，能夠以低成本提供一種駕駛時不會給司機帶來不舒服感、溫度控制性能優(yōu)異、外表也美的方向盤。
文檔編號B62D1/06GK1453172SQ03122529
公開日2003年11月5日 申請日期2003年4月18日 優(yōu)先權日2002年4月25日
發(fā)明者米山充, 朝見直仁, 白武昭, 阿部憲生, 永山一巳 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社