面状单元、转向盘和制造面状单元的方法与流程

专利2025-11-26  1


本发明涉及一种面状单元,该面状单元包括加热器单元和传感器单元,该加热器单元用于加热例如汽车或船舶中使用的转向盘的轮盘部,所述传感器单元用于转向盘的温度检测或抓握检测(grasp detection),并且具体地,涉及一种面状单元,该面状单元防止用户在转向操作等期间感到不适(违和感,a sense of discomfort),并且提供了优异的生产率。


背景技术:

1、传统上,已经提出将加热器单元安装到转向盘的轮盘部(wheel part),以便在寒冷的季节期间温暖驾驶员的手。转向盘由轮盘部、辐条部(spoke part)和凸台部(bosspart)构成,并且轮盘部由通过用聚氨酯树脂等覆盖金属芯而形成的轮芯材料和由合成树脂、纤维产品、皮革等制成的覆盖材料形成。加热器单元安装在轮芯材料与覆盖材料之间,并通过连接到布线通过辐条部和凸台部的导线来供电。

2、作为安装在转向盘中的加热器单元,例如,已知如专利文献1至4所示的其中在基材上以预定图案形状布置加热线的加热器单元。在这种情况下,作为基材,公开了各种发泡树脂片、发泡橡胶片、橡胶片、非织造织物、织造织物等。此外,相关技术的示例包括专利文献5等。

3、传感器单元的示例包括作为电容传感器(capacitance sensor)或温度传感器(temperature sensor)发挥功能的那些传感器。电容传感器用于触摸面板、落座传感器(seat occupancy sensor)等,特别是所谓的双电极型电容传感器,由于其优异的检测灵敏度而被广泛应用于各种应用中。该双电极型电容传感器利用这样的事实,即,当人体接近在接近状态下绝缘的两个电极时,这两个电极之间的电容值发生变化,并检测这种电容的变化。例如,正在考虑将这种技术用于转向盘的抓握检测。在专利文献6等中描述了由线状电容传感器构成的传感器单元的示例。温度传感器的已知示例包括用作加热工具(诸如,电热地毯和电热毯)的温度传感装置的那些传感器。这些示例采用在中心芯材料周围缠绕传感器线,并且传感器线的外周覆盖护套的结构,并且通过检测因传感器线的温度而引起的电阻值的变化来执行温度检测。传感器线的使用示例包括将传感器线布置在发热源(诸如,加热线)附近来检测加热线的温度,并且将传感器线布置成蛇形而作为面来检测温度。在专利文献7等中描述了由线状温度传感器构成的传感器单元的示例。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、[专利文献1]日本专利公告第4202071号:株式会社克拉比(kurabe industrialco.,ltd.)

7、[专利文献2]国际专利公开第wo 2014/104000号:丰田合成株式会社(toyodagosei co.,ltd.)、株式会社克拉比

8、[专利文献3]日本专利公告第6468701号:株式会社克拉比[专利文献4]日本专利公告第6760941号:株式会社克拉比[专利文献5]日本专利公告第3991750号:松下电器工业株式会社(matsushita electric industrial co.,ltd.)[专利文献6]日本专利公告第6851730号:株式会社克拉比[专利文献7]日本专利公告第5562678号:株式会社克拉比


技术实现思路

1、例如,专利文献2至4中描述的加热器单元形成为使得基材中布置加热线的位置的厚度变薄、以便遵循(追随,follow)加热线的形状,并且因此产生平坦(flat)的形状。利用这样的加热器单元,即使当加热器单元合并到转向盘中时,由于加热线引起的不规则性通常也不会出现,并且用户在转向操作期间不会感到不适。然而,如今,当将加热器单元合并到转向盘中时,为了防止加热器单元褶皱,加热器单元在紧紧拉的情况下进行合并。此外,为了提高加热器单元的加热效率,需要将布置有加热线的表面定位在转向盘的覆盖材料侧上。此外,可以根据各种制造方法将加热器单元合并到转向盘中,诸如预先将加热器单元粘贴(paste)到覆盖材料,然后将加热器单元与覆盖材料一起组装成轮芯材料,并预先将加热器单元粘贴到轮芯材料,然后用覆盖材料覆盖加热器单元。加热器单元的这种组装方法之间的差异还影响不规则如何出现,并且需要如下的加热器单元:无论采用何种组装方法、该加热器单元都不会出现因加热线而引起不规则、并且防止用户在转向操作期间感到不适。

2、此外,专利文献1至4中描述的加热器单元配置为使得加热线1以预定图案形状布置在基材上并粘接(glued)和固定。其制造方法如下。首先,使用设置有包括能够向上和向下移动的多个锁定构件的机构的热压夹具来在将加热线挂到多个锁定构件的情况下以预定的图案形状布置加热线1。接下来,将基材布置在加热线上。使热压板降低以对加热线和基材进行加热和加压,从而将加热线和基材粘接和固定。利用这种制造方法,当图案形状变得更细时,锁定构件的数量会显著增加。例如,需要具有高密度和高输出的图案形状(诸如,用于转向盘的加热器单元)需要超过1,000个的锁定构件。考虑到每次进行诸如基材的外部形状的改变或加热线的图案形状的改变的设计改变时,必须执行超过1,000个锁定构件的位置设计和布置,因此需要避免这种麻烦。

3、另一方面,专利文献5中描述的加热器单元涉及使用机器(诸如,缝合(stitching)用缝纫机)、用由面线(needle thread)和底线(bobbin thread)构成的缝线(sewingthread)来将加热线缝合到基材。在这样的加热器单元中,加热线仅通过缝线固定到基材。因此,会存在使用期间反复施加载荷而导致线逐渐磨损或断裂、加热线移动的问题。当加热线移动时,不仅不能均匀地加热座椅,而且还会出现局部异常发热的风险。还存在加热线从缝线之间脱出(break loose)的问题。在这种情况下,还存在加热线在加热线脱出的地方以锐角弯曲而发生断线的风险。此外,在缝线和加热线彼此重叠的部分中,缝线的厚度增加了总体厚度。如上所述,由于存在对用于转向盘的加热器单元的表面平整且没有不规则的巨大需求,因此缝线的触觉可以成为问题。

4、如专利文献6和7中所示出的,在基材上布置线状传感器线的平面传感器单元中也会出现类似的问题。

5、本发明是为了解决相关技术中的这种问题而完成的,并且其目的是提供一种防止用户在转向操作等期间感到不适并提供优异的生产率的面状单元。

6、为了实现上述目的,根据本发明的面状单元由基材和布置在基材上的线状体构成,线状体为加热线(heater wire)和传感器线中的一者或两者,其中,在线状体的最外层上形成热熔接部,该面状单元包括将线状体和基材彼此连结的缝线,并且缝线插入到线状体的热熔接部中。

7、此外,可以认为,使在基材中布置线状体的位置的厚度变薄、以便遵循线状体的形状,并且缝线插入到线状体的热熔接部中,并且能够设想(conceivably)具有基本上平坦的形状。

8、此外,根据本发明的另一模式的面状单元由基材和布置在基材上的线状体构成,线状体为加热线和传感器线中的一者或两者,其中,在线状体的最外层上形成热熔接部,面状单元包括通过使线状体和基材彼此连结的缝线熔融而形成的缝线标记,并且线状体的热熔接部和缝线标记被平坦化。

9、此外,可以认为,使在基材中布置线状体的位置的厚度变薄、以便遵循线状体的形状,并且线状体的热熔接部和缝线标记被平坦化,并且能够设想具有基本上平坦的形状。

10、此外,根据本发明的转向盘由面状单元、轮芯材料和覆盖材料构成,其中,面状单元安装在轮芯材料与覆盖材料之间。

11、此外,根据本发明的制造面状单元的方法包括以下步骤:通过缝线将线状体固定到基材上,该线状体具有在其最外层上形成的热熔接部;以及对基材和线状体进行加热和加压、以使在基材中布置线状体的位置的厚度变薄以便遵循线状体的形状,使缝线插入到线状体的热熔接部中、以赋予缝线基本上平坦的形状,并且利用热熔接部将基材和线状体彼此固定,其中,线状体为加热线和传感器线中的一者或两者。

12、此外,根据本发明的另一模式的制造面状单元的方法包括以下步骤:通过缝线将线状体固定到基材上,该线状体具有在其最外层上形成的热熔接部;对基材和线状体进行加热和加压、以使在基材中布置线状体的位置的厚度变薄以便遵循线状体的形状,使缝线和热熔接部熔融,使通过缝线和热熔接部熔融而产生的缝线标记平坦化、以赋予缝线标记和热熔接部基本上平坦的形状,以及利用热熔接部将基材和线状体彼此固定,其中,线状体为加热线和传感器线中的一者或两者。

13、根据本发明,由于不仅不会出现因线状体(诸如,加热线)而引起的不规则,也不会出现因缝线而引起的不规则,并且面状单元具有平坦的形状,因此即使使用各种方法将面状单元组装到转向盘上,也不会出现因线状体而引起的不规则并且防止用户在转向操作期间感到不适。

14、此外,由于能够采用在用机器(诸如,缝合用缝纫机)缝合线状体的情况下在基材上布置线状体的制造方法,因此不再需要大量的锁定构件。因此,能够显著减少执行设计更改时的麻烦,并且能够提高生产率。

15、此外,由于在通过缝线将线状体紧固和固定到基材之后,通过热熔接合固定基材和线状体,因此能够进一步增加面状单元的平坦度。


技术特征:

1.一种面状单元,所述面状单元包括基材和布置在所述基材上的线状体,所述线状体为加热线和传感器线中的一者或两者,其中

2.根据权利要求1所述的面状单元,其中,使在所述基材中布置所述线状体的位置的厚度变薄、以便遵循所述线状体的形状,并且所述缝线插入到所述线状体的热熔接部中并且具有基本上平坦的形状。

3.一种面状单元,所述面状单元包括基材和布置在所述基材上的线状体,所述线状体为加热线和传感器线中的一者或两者,其中

4.根据权利要求3所述的面状单元,其中,使在所述基材中布置所述线状体的位置的厚度变薄、以便遵循所述线状体的形状,并且所述线状体的热熔接部和缝线标记被平坦化并且具有基本上平坦的形状。

5.一种转向盘,所述转向盘包括根据权利要求1至4中的任一项所述的面状单元、轮芯材料和覆盖材料,其中,所述面状单元安装在所述轮芯材料与所述覆盖材料之间。

6.一种制造面状单元的方法,所述方法包括以下步骤:

7.一种制造面状单元的方法,所述方法包括以下步骤:


技术总结
本发明提供了一种面状单元和转向盘,该面状单元和转向盘防止用户在转向操作等期间感到不适,并且提供了优异的生产率。该面状单元由基材和布置在基材上的线状体制成,线状体为加热线和/或传感器线,其中,在线状体的最外层上形成热熔接部,并且面状单元包括将所述线状体和所述基材彼此连结的缝线,其中该缝线穿透到线状体的热熔接部中,或者面状单元包括由将线状体和基材彼此连结的缝线熔融而形成的缝线标记,线状体的热熔接部和缝线标记被平坦化。还提供了一种转向盘,其中面状单元安装在轮芯材料与覆盖材料之间。

技术研发人员:竹田浩也,森下典荣
受保护的技术使用者:株式会社克拉比
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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