專利名稱：軟墊電加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與為加熱泡沫材料模塑的諸如車座座墊或其他墊子之類的軟墊而設(shè)計(jì)的電加熱器有關(guān)。
電加熱的車座已有了好多年了。發(fā)熱效應(yīng)由通過導(dǎo)線的電流產(chǎn)生，導(dǎo)線的電阻率保證在有電流通過時(shí)導(dǎo)線散發(fā)出所需的熱量。導(dǎo)線夾在所謂載熱片的紡織材料或塑料材料層之間，形成片狀的加熱件。然后將幾層這樣的片件粘在一起，層間夾上適當(dāng)?shù)募訜峋€。這是相當(dāng)花費(fèi)的工藝。做好的加熱片粘到通常是用泡沫材料模塑而成的座墊上，再在頂上包上座套。一般要用勒槽來勒緊座套。也就是說，泡沫墊上至少形成一個(gè)這樣的勒槽，使座套可被下拉勒入這槽內(nèi)。在座墊上用了一片加熱件時(shí)，這片加熱件通常也要勒入勒槽內(nèi)，這樣座套才能被拉下罩住座墊。因此勒槽要基本上是直的。在勒槽是彎的和/或有多條勒槽時(shí)，加熱器通常需做成由幾片分開的加熱件構(gòu)成的形式。這顯然又增加了不少成本。當(dāng)車座經(jīng)受負(fù)荷時(shí)，泡沫墊會(huì)發(fā)生較大的形變，從而通常使勒槽受到側(cè)向擠壓。在這種情況下就可能導(dǎo)致導(dǎo)線斷裂，加熱器不能工作。如果加熱器安裝在靠背上，雖然靠背經(jīng)受的負(fù)荷不那么大，但問題還是一樣有的。此外，對(duì)于可能需要用到電加熱器的家具、床墊上的軟墊，可遇到的問題在許多方面是相同的。
本發(fā)明的目的是提出一種在模鑄期間植入泡沫材料模塑軟墊或植入軟墊的一個(gè)部件的電加熱器，以便大大緩解了上述這些問題。
上述目的是由本發(fā)明所提出的電加熱器來達(dá)到的。
本發(fā)明所提出的電加熱器的基本特征是這種電加熱器包括一根導(dǎo)線，例如是一根絕緣的或非絕緣的金屬線，彎曲成有一條或幾條各由一系列緊挨并列的小彎構(gòu)成的回紋帶的形狀，每個(gè)小彎包括一個(gè)回環(huán)和一個(gè)與回環(huán)相對(duì)的開口部，基本上所有的開口部都用局部互連裝置，例如用膠、塑料焊頭或接鏈互連，形成一條或幾條由粘連的圖案構(gòu)成的回紋帶，用來置入模鑄軟墊或軟墊部件的鑄模，使得加熱器在真正模鑄操作中基本上就固定在軟墊或軟墊的一個(gè)部件內(nèi)。因此，本發(fā)明的電加熱器并沒有片狀的載熱片，而只是一條或幾個(gè)由彎曲成互連圖案的導(dǎo)線構(gòu)成的回紋帶。也就是說這些圖案是非常稀疏的，絕大部分漏空，因此有利于植入泡沫材料模塑軟墊。也曾嘗試過將有載熱片的傳統(tǒng)加熱件在模鑄期間植入，但終因這種加熱件過于密導(dǎo)致在模鑄期間受到向上朝向表面的壓力而失敗。本發(fā)明所提出的加熱器如果在模鑄操作期間植入的是整個(gè)模鑄的軟墊或墊子，通常最為優(yōu)越。也可以設(shè)想，加熱器在模鑄操作中植入的是一個(gè)較薄的軟墊，它是整個(gè)軟墊的最好是粘到頂上的一個(gè)部件。局部互連裝置最好是至少一根窄條，沿圖案延伸方向延伸，而導(dǎo)線用膠、膠帶或接縫固定到這些窄條上。圖案可以采用各種各樣的，范圍很廣，而導(dǎo)線兩端的電連接也可以采用幾種不同方式。這些可以從對(duì)各實(shí)施例的詳細(xì)說明中清楚地看到，附圖也具體反映了這些情況。本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)也可從以下對(duì)各實(shí)施的說明中看出。
下面將通過本發(fā)明的各實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。在這些附圖中，相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)記的是相同的部分。


圖1為本發(fā)明所提出的電加熱器植入車座座墊后的透視圖。座墊面層部分切去，局部露出了加熱器。
圖2示出了一條由幾個(gè)用局部互連裝置互連起來的回環(huán)構(gòu)成的回紋帶的一部分。
圖3示出了另一種形狀有些不同的回環(huán)。在這種情況下，局部互連裝置包括兩根窄條。
圖4示出了導(dǎo)線3所彎成的相繼回環(huán)相互碰著的圖案，其中用兩根窄條作為局部互連裝置。
圖5示出了相同的環(huán)形圖案，但不是用縱向伸展的窄條將這些回環(huán)連接在一起，而是用膠或接縫來互連。圖中點(diǎn)劃線所示的是另一個(gè)在接近圖案中間有一根縱向延伸的窄條的實(shí)施例。
圖6示出了一個(gè)便于加熱器植入后電連接的圓形模鑄植入體。
圖7示出了形狀有些不同的植入體，用來容納導(dǎo)線3兩端的連接器。
圖1以透視圖示出了一個(gè)裝有電加熱器1的車座座墊2。電加熱器1包括幾條由一根導(dǎo)線3彎成的回紋帶4。導(dǎo)線3來回彎曲成一系列緊挨并列在一起的小彎，形成各條回紋帶4。在所示例中，有五條這樣的回紋帶，三條在勒槽28前，兩條在勒槽28后。勒槽28用來勒緊包住座墊的座套材料。勒槽28包括在模鑄期間形成的窄長凹槽，帶著一個(gè)鑄埋的金屬型件。如圖1所示，最后的那條回紋帶4連著輸入端29。輸入端29最好鑄埋成通過座墊伸到座墊底面，在那里電連接，當(dāng)然也可以采用其他方式。導(dǎo)線3從一條回紋帶4延續(xù)到相鄰的另一條回紋帶4。由于只切去了座墊的部分表面層，因此只露出最前面的兩條回紋帶4之間的過渡段31，不過可以想象第二和第三條回紋帶4之間也有這樣的過渡段，但得從后面才能看到。在這種情況下，過渡段通過座墊，處于勒槽28以下。在模鑄操作期間，導(dǎo)線的稱為過渡段30的這部分就已相對(duì)座墊表面拉下。正是在模鑄期間采用這樣的植入加熱器1的方法才能將從一條回紋帶到另一條回紋帶的過渡段30、31在座墊內(nèi)定位在較深下的位置上。允許過渡段30下拉到勒槽28下是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。由于座墊越靠下的部位形變?cè)叫。虼丝肯碌倪^渡段30所遭受的負(fù)荷和應(yīng)力也較小。與輸入端29的情況相同，圖中未顯示的輸出端最好從電加熱器的另一端引出，向下通過座墊，在座墊底面電連接。
按照?qǐng)D示這個(gè)實(shí)施例，座墊2是整件模鑄的，加熱器鑄入在座墊內(nèi)。然而，座墊2同樣也可以是多層的。例如，可以用一層軟表面層。點(diǎn)劃線32表示一個(gè)想象的實(shí)施例。按照這個(gè)實(shí)施例，座墊2包括兩部分，線32為分界線。在這種情況下，加熱器1最好鑄埋在上面那個(gè)部分。這樣，這上面部分就是整個(gè)座墊的一個(gè)部件。在采用這種結(jié)構(gòu)安排時(shí)，將導(dǎo)線3的輸入端和輸出端都引到座墊的一側(cè)是方便的。最好座墊的上部膠在下部上。座墊的這種分為多層的結(jié)構(gòu)從經(jīng)濟(jì)角度看來并不怎么合理，但可能有其他優(yōu)點(diǎn)，例如更為舒適一些。
傳統(tǒng)的加熱器包括一個(gè)載熱片，這個(gè)載熱片在座墊的頂上，通常也被勒入勒槽內(nèi)。這意味著在這種情況下勒槽必需基本上是直的。當(dāng)采用一個(gè)彎的勒槽時(shí)，必需用兩個(gè)分開的載熱片，這就增加了成本。但是，本發(fā)明所提出的加熱器無論座椅的勒槽結(jié)構(gòu)如何復(fù)雜(即無論有幾個(gè)勒槽，無論勒槽是什么形狀的)都可以做成一個(gè)單件。也就是說，座椅在勒槽方面的設(shè)計(jì)越復(fù)雜，本發(fā)明所提出的加熱器與傳統(tǒng)的加熱器之間的成本差異就越大。
如圖1所示，形成一些(圖中是五條)互連粘結(jié)圖案的回紋帶?？梢杂脦追N方式將每條回紋帶4中的圖案保持在一起，不致散開。圖2至5詳細(xì)示出了幾種不同的圖案和圖案互連裝置的例子。通常希望能將幾個(gè)回紋帶相互連接在一起，這樣在放置它們(例如放入鑄模)時(shí)把握更為方便。一種方法是將那些分別將各自回紋帶保持在一起的窄條17、18的外端連接到一根橫條上。采用這種方法，圖案周圍便形成一圈搭條。另一種方法是為圖案配上一個(gè)保持這幾條回紋帶4一體性的運(yùn)送架或包裝物，在圖案放入鑄模內(nèi)后即拆去。
圖2示出了由緊挨并列的小彎構(gòu)成的回紋帶4的一部分。每個(gè)小彎部有一個(gè)回環(huán)5、7、9、11和一個(gè)與回環(huán)相對(duì)的開口部6、8、10、12?；旧纤械拈_口部都用局部互連裝置13、14、15、16互連?？梢酝ㄟ^膠合、塑料融接或用接縫進(jìn)行局部互連。也可以用如圖3所示的縱向延伸窄條17、18作為局部互連裝置。這樣形成的一條或幾條具有整體或粘連圖案結(jié)構(gòu)的回紋帶，可以放入鑄模，在真正模鑄操作中植入軟墊。可以通過將導(dǎo)線3曲折地圍著一系列筒形芯來回纏成圖2至5這樣的回紋圖案的方式來制作加熱器1。在這種情況下，每條回紋帶要用一組筒形芯，而在兩組筒形芯之間的導(dǎo)體就形成連到相鄰回紋帶的過渡段，如圖1中的30或31所示。局部互連裝置13、14、15、16也可以是塑料線夾。在這種情況下，線夾包括一個(gè)置于成形模具內(nèi)與筒形芯一起的下件和一個(gè)壓到下件上的上件，或者線夾是鉸接的，可以開、合，夾住導(dǎo)線3 。一種實(shí)現(xiàn)局部互連的可行方法是用一條或幾條縱向延伸的窄條17、18，如圖3至5所示。窄條可以是一種兩件結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)還沒布置導(dǎo)線前鋪放就位的下件和一個(gè)在布置導(dǎo)線后膠到下件上的上件。最好有一個(gè)件是或者兩個(gè)件都是象膠帶那樣自粘的。這樣各回環(huán)相互得到固定，從而形成了粘連的整體圖案。導(dǎo)線也可以用膠、膠帶或接縫固定到窄條上。按照?qǐng)D3、4所示的實(shí)施例，采用兩條窄條17、18作為局部互連裝置，這兩條窄條分別處于各自對(duì)應(yīng)的開口部6、8、10、12的靠近開口處。
按照?qǐng)D4、5所示的實(shí)施例，圖案配置成在相同方面彎曲的兩個(gè)并列回環(huán)5、9基本相碰，而在每個(gè)相碰點(diǎn)用膠、融接絕緣物或通過接縫進(jìn)行局部互連。在導(dǎo)線這樣相碰的情況下，應(yīng)該用絕緣導(dǎo)線。按照?qǐng)D5所示的實(shí)施例，導(dǎo)線之間留有一個(gè)很小的間隙。在這種情況下，可以用非絕緣導(dǎo)線，但每個(gè)局部互連裝置13、14、15、16應(yīng)該能防止導(dǎo)線會(huì)相互接觸。例如，互連裝置可以是中間帶導(dǎo)線分隔壁的塑料線夾。一種簡單明了的解決方法如圖5所示，在局部互連點(diǎn)13、14、15、16將導(dǎo)線膠在一起或通過融化導(dǎo)線的絕緣層融合在一起。如果需要的話，可以再用一條縱向延伸的窄條17，與這種結(jié)構(gòu)配合。如果這樣做的話，這條窄條就安置在圖案橫向的中間。也可以設(shè)想只用窄條17而不用局部互連裝置13、14、15、16。結(jié)果連成的圖案有些松散，但作用仍不錯(cuò)。
以上給出了幾種不同的回環(huán)形狀的例子，當(dāng)然也可以采用其他設(shè)計(jì)。例如，可以用連續(xù)正弦曲線型。圖4、5所示這兩種回環(huán)形狀比較優(yōu)越，都可以在相鄰的導(dǎo)線段之間形成簡單的局部互連13、14、15、16，而且由于回環(huán)大，橫向撓曲性更好一些。這后一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是很重要的，因?yàn)樵谧谧簧系娜烁淖兾恢脮r(shí)車座座墊將受到拉伸應(yīng)力。在這方面，圖3這種解決方法不如其他解決方法，然而，在圖案的高度受限制時(shí)效果不錯(cuò)。
在鑄埋操作中，整個(gè)圖案結(jié)構(gòu)最好固定在鑄模內(nèi)的一些銷釘(例如四個(gè)銷釘)之間。最好，一些回環(huán)鉤在銷釘上。
圖6和7示出了在模鑄操作期間植入軟墊的模鑄植入體19、20。所述植入體圍有導(dǎo)線的一端或兩端，以及為導(dǎo)線提供的任何連接器21、20。每個(gè)植入體19、20都有一個(gè)粘接表面23。粘接表面23通常是平的，用膠之類或用雙面膠帶粘接到鑄模上。這樣，可以保證在軟墊模鑄成后能夠夠及導(dǎo)線線端或接在線端上的連接器，對(duì)電加熱器進(jìn)行電連接。圖6示出了一種模鑄植入體，它具有圓筒狀的外形和口朝向粘接表面23的內(nèi)空間24。內(nèi)空間24是橢圓形的，當(dāng)然也可以是其他形狀，例如是圓形的。導(dǎo)線在內(nèi)空間24內(nèi)拆疊或團(tuán)成一團(tuán)，使得在使用時(shí)可以從內(nèi)空間拉出導(dǎo)線進(jìn)行電連接。植入體19可以例如從泡沫塑料上沖下。在植入體19的上表面上置有一片膠帶之類，一方面可使導(dǎo)線3不致脫出，另一方面也在頂上封住了內(nèi)空間24。粘接表面23上最好加上帶一層在粘到鑄模前撕去的保護(hù)層的膠帶。但顯然也可用快干膠來膠接。導(dǎo)線3在線端上裝一個(gè)連接器21。最簡單的形式就是用焊接將金屬線焊在一起。然而也可以包括一個(gè)扁平的插針之類。植入體19中只有導(dǎo)線3的一個(gè)線端。換句話說，還需要一個(gè)植入體配導(dǎo)線3的另一個(gè)線端。然而，不用說可以將植入體做成相同樣式，但能容納導(dǎo)線3的兩個(gè)線端，而每個(gè)線端顯然可以有各自的連接器21。
圖7示出了一個(gè)容納一個(gè)為導(dǎo)線3的兩個(gè)線端配置的連接器22的模鑄植入體20。這個(gè)植入體配置成可將連接器22保持在適當(dāng)位置上，而且提供足夠的空間可以在電連接時(shí)對(duì)這協(xié)同連接器進(jìn)行接線。因此，這個(gè)植入體本身用比圖6那個(gè)植入體19所用的更為堅(jiān)固的材料制造。例如，它可以用密度更高一些的泡沫模塑材料制造。植入體20上開有兩個(gè)槽26、27。這樣就可以先將連接器22接到導(dǎo)線3的兩個(gè)線端后再置入植入體20內(nèi)部。然后，再使兩個(gè)導(dǎo)線端部通過槽26、27。槽26、27最好一直開到圓形的開口內(nèi)，以適合導(dǎo)線3。槽27的用途是使導(dǎo)線解除線負(fù)載。因?yàn)樵谀ｈT操作中槽26和27之間的導(dǎo)線將安全地固定在軟墊2內(nèi)部。然而，顯然并不一定要用槽27，因此可以省去。顯然，其他為了其他電功能而不是用于加熱器1而設(shè)計(jì)的植入體也可以鑄埋在軟墊內(nèi)。
不用植入體19、20同樣也可以得到良好的電連接。方法之一是在鑄模內(nèi)為連接器21提供一些輔助裝置。在這種情況下，輔助裝置將連接器21保持在模具內(nèi)的正確位置上，保證留有足夠的空間，可讓一個(gè)匹配的連接器(通常是插座型的)接上。顯然，同樣也可以在模鑄后分開模具時(shí)直接將導(dǎo)線拉出。
如上所述的實(shí)施例涉及車座座墊2。顯然，同樣技術(shù)也可用于車座靠背。由于靠背所受的壓力應(yīng)變較小，因此加到靠背墊內(nèi)的加熱器上的應(yīng)力通常也較小。當(dāng)然，在靠背、枕頭、扶手中的支持墊都可以安上電加熱裝置。此外，就轎車后座、沙發(fā)以及作為家具的沙發(fā)、圈椅等而言情況也是這樣。本發(fā)明的電加熱器還可用于床墊之類。在大規(guī)模生產(chǎn)例如車座或墊子的情況下，配備專門設(shè)計(jì)的加熱器顯然是自然的。然而，在小規(guī)模生產(chǎn)各種軟墊或墊子的情況下，生產(chǎn)適合習(xí)慣購買的各種尺寸的加熱器是合適的。于是用戶可以按照所需的圖案陣列來布置加熱器。如果在一些適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)將窄條17、18中的一條或兩條全部切斷或撕去以便可以彎曲和形成不同的過渡段，那就更為方便。顯然，可以生產(chǎn)厚度為5至10毫米、其中鑄埋有加熱器的薄軟墊。這種薄墊可以膠到常規(guī)的墊子上面。這種方法有些類似那種將電加熱器粘到載熱片上的傳統(tǒng)方法。但是本質(zhì)上的差別是，本發(fā)明的加熱器是鑄埋在具有與主體軟墊或墊子本身相同的結(jié)構(gòu)的泡沫材料內(nèi)。這樣就能使上層薄軟墊更為安全可靠地膠合到下面的軟墊或墊子上。在車座座墊的情況下，對(duì)強(qiáng)度的要求是最為嚴(yán)厲的，而上層的薄軟墊覆蓋整個(gè)車座本身或主要部分是很普通的。
此外，也可以將加熱器夾在軟墊的部件之間而用膠合或融合方法將軟墊部件貼合在一起。所得結(jié)果與通過鑄埋操作而得到的極為相似。
權(quán)利要求
1.一種用來加熱泡沫材料模塑的諸如車座座墊(2)或其他墊子之類的軟墊的電加熱器(1)，其特征是所述加熱器(1)包括一根導(dǎo)線(3)，例如是一根絕緣的或不絕緣的金屬線，彎曲成有一條或幾條各由一系列緊挨并列的小彎構(gòu)成的回紋帶(4)的形狀，每個(gè)小彎包括一個(gè)回環(huán)(5、7、9、11)和一個(gè)對(duì)著這個(gè)回環(huán)的開口部(6、8、10、12)，基本上所有的開口部都用局部互連裝置(13、14、15、16)，例如用膠、塑料焊頭或接縫互連，從而形成一條或幾條由粘連的圖案構(gòu)成的回紋帶(4)，用來置入模鑄軟墊或軟墊部件的鑄模，使得加熱器在真正的模鑄操作中基本上就固定在軟墊或軟墊的部件內(nèi)，或者用來放置在軟墊的然后要膠合或融合在一起的部件之間。
2.一種如權(quán)利要求1中所提出的電加熱器(1)，其特征是所述局部互連裝置包括至少一根窄條(17、18)，在相應(yīng)一個(gè)或幾個(gè)部位沿所述圖案延伸方向延伸，而所述導(dǎo)線用膠、膠帶或接縫固定到所述窄條上。
3.一種如權(quán)利要求2中所提出的電加熱器(1)，其特征是所述兩根窄條(17、18)形成所述局部互連裝置，這兩根窄條(17、18)配置在緊鄰所連接的各相應(yīng)開口部(6、8、10、12)的口部。
4.一種如權(quán)利要求1中所提出的電加熱器(1)，其特征是所述局部互連裝置是一些塑料線夾。
5.一種如權(quán)利要求1中所提出的電加熱器(1)，其特征是所述導(dǎo)線(3)是一根帶有絕緣套管的導(dǎo)線，而所述圖案設(shè)計(jì)成在相同方向彎曲的兩個(gè)相鄰的回環(huán)(5、9)基本上相互接觸，而在每個(gè)這種相互接觸的點(diǎn)處用膠、融合絕緣物或用接縫來形成局部互連。
6.一種按以上各權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所提出的電加熱器(1)，其特征是所述導(dǎo)線(3)的端部裝有一個(gè)模鑄植入體(19、20)，對(duì)于導(dǎo)線的兩個(gè)端部來說可以共用一個(gè)也可以各用一個(gè)植入體，所述植入體(19、20)用來容納導(dǎo)線端部和任何為所述導(dǎo)線配備的連接器(21、22)，所述植入體(19、20)具有一個(gè)一般平坦的粘接表面(23)，用膠或其他粘合劑或用雙面膠帶固定在鑄模內(nèi)，從而使得導(dǎo)線端部在模鑄操作中不致埋入軟墊內(nèi)部而可以用來進(jìn)行電連接。
7.一種如權(quán)利要求6中所提出的電加熱器(1)，其特征是所述植入體(19)包括一個(gè)口朝向粘接表面(23)的內(nèi)空間(24)，其中容納導(dǎo)線(3)的裝有或不裝諸如扁平插針之類的連接器的纏成一團(tuán)的一個(gè)或兩個(gè)端部，使得導(dǎo)線(3)的端部在模鑄后可以從內(nèi)空間(24)拉出，以簡便的方式建立電連接。
8.一種如權(quán)利要求6中所提出的電加熱器(1)，其特征是所述植入體(19)包括一個(gè)口朝向粘接表面(23)的空內(nèi)間(25)，用來容納一個(gè)連接器(21、22)，而在一個(gè)封住所述內(nèi)空間(25)的側(cè)壁上開有一個(gè)槽(26)，使得導(dǎo)線(3)的一個(gè)或兩個(gè)端部可以裝上連接器(21、22)后再置入內(nèi)空間(25)，而導(dǎo)線(3)的端部壓在所述槽(26)內(nèi)通過。
9.一種如權(quán)利要求8中所提出的電加熱器(1)，其特征是所述植入體(19)上在粘接表面(23)相反的那側(cè)開有一個(gè)附加槽(27)，用來輔助消除電纜負(fù)荷。
全文摘要
用來加熱泡沫材料模塑的諸如車座座墊(2)或其他墊子之類的軟墊的電加熱器(1)包括一根導(dǎo)線(3)，例如是一根絕緣的或不絕緣的金屬線，彎曲成有一條或幾條各由一系列緊挨并列的小彎構(gòu)成的回紋帶(4)的形狀，每個(gè)小彎包括一個(gè)回環(huán)和一個(gè)對(duì)著這個(gè)回環(huán)的開口部，基本上所有的開口部都用局部互連裝置，例如用膠、塑料焊頭或接縫互連，從而形成一條或幾條由粘連的圖案構(gòu)成的回紋帶(4)，用來置入模鑄軟墊的鑄模，使得加熱器基本上固定在軟墊內(nèi)。
文檔編號(hào)B60H1/00GK1157688SQ9519466
公開日1997年8月20日 申請(qǐng)日期1995年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月18日
發(fā)明者戈拉·約翰尼森 申請(qǐng)人:特克斯福什實(shí)驗(yàn)室公司