JP5628437B2

JP5628437B2 - 加熱要素を持つステアリングホイール

Info

Publication number: JP5628437B2
Application number: JP2013534794A
Authority: JP
Inventors: ホチョ、マン
Original assignee: ファジンカンパニーリミテッド
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2031-04-20
Also published as: RU2533847C1; JP2013541459A; RU2013122877A; US9119228B2; KR101031630B1; US20130228561A1; EP2630022B1; WO2012053709A1; EP2630022A1; EP2630022A4; CN103180196A; CN103180196B

Description

本発明は、加熱要素を持つステアリングホイールに係り、特に、リムの全体表面で一定の温度に加熱されるようにして運転手が感じる温度偏差を最小化可能にした加熱要素を持つステアリングホイールに関する。

また、本発明は、加熱要素の一部分に傷が発生するか、または電気的断線が発生しても継続的発熱作動が行われ、また加熱要素の採用にもかかわらずステアリングホイールの直径の増大を最小化でき、加熱要素の表面に直接木目などの審美的装飾紋が印刷された転写フィルムを転写して仕上げるようにした、加熱要素を持つステアリングホイールに関する。

自動車操向装置の一要素であるステアリングホイールは、運転手が常に把持して操作するものであり、外観の審美化、把持の便利性及び機能的要素の採択など多角度で研究開発されている。

特に、冬期の運転初期にはステアリングホイールが体温よりも低温状態にあって、把持が体験的に不便で安全運転に妨害要素として作用している。

これにより、ステアリングホイールを体温よりも高温に加熱するための多様な装置が開発されている。

このようにステアリングホイールを加熱させる技術の開発傾向を見れば、初期開発段階では、韓国実用新案出願番号第１９８９−００２０５９９号、韓国特許出願番号第１９９２−００００９４５号、韓国実用新案出願番号第１９９６−１６９５８号に記述されたステアリングホイールの構造（図１）でのように、ステアリングホイールのリム１０部分に熱線３を埋設することである。

熱線３の埋設方式では、図２のように、コア１の外側に絶縁被覆材２を被覆して熱線３を絶縁被覆材２の外周面に接着させた後、合成樹脂材などの仕上げ部材４で仕上げるものである。

他の埋設方式では、韓国実用新案登録出願番号第１９９６−０６６２１３号（図３）に示したように、コア１の外周面にコイル状の熱線５を巻き取った後、合成樹脂材成形物６で仕上げることである。

しかし、図２のように、熱線３を絶縁被覆材２の外周面に包んで固定させる場合、作業工程で細かい熱線３同士の間隔を同一にする作業に相当な熟練度を要求し、実際作業時に熱線間隔の偏差によってリム１０の位置ごとに温度偏差が発生する。

また、図３のように、熱線５をコイル状に巻き取る場合にも、同様に巻き取り間隔の差で温度偏差が発生し、特に、一本の熱線５で巻き取ることで、作業工程で断線される場合に、熱線５全体を再び巻き取らねばならない。

また前記のように熱線３、５を埋設して使用する場合、埋設された熱線３、５からリム１０表面への熱伝逹時間が多少かかるという問題点がある。

特開第２００７−２９０６８５号公報（図４）に記述されたステアリングホイール用の面状発熱体１４は、不織布材質の支持体１６に熱線１７が固定されたものであり、実際の製品写真を示す図５、及びステアリングホイールに装着した状態を示す図６のように、ステアリングホイールのリムの外周面に包んで装着して使用するものである。

かかる面状発熱体１４は、支持体１６が不織布材質で形成されることで、運転手がステアリングホイールを把持する時にクッションを提供して使用感を向上させる効果がある。

しかし、前記のような面状発熱体１４を使用する場合には、不織布材質の支持体１６によってステアリングホイールの厚さ（直径）が厚くなり、また面状発熱体１４の保護及び装飾の審美化のために、実際にウッド（ｗｏｏｄ）２０を結合させるか、または革を包んで仕上げるようになるが、これは、ステアリングホイールの厚さをさらに増大させる。

また、前記のような表面の粗い面状発熱体１４の表面には、本出願人の韓国登録特許第１０−０４７２３９９号（自動車用ステアリングホイール・リムの水圧転写方法）の技術を適用できない。すなわち、ステアリングホイールの審美的な装飾のための木目が印刷された転写フィルムを、表面の粗い面状発熱体１４の表面に直接的に転写できず、図６のように、実際のウッド２０を加工（２つの半円型ウッドを加工して面状発熱体の表面を包むように接合）して適用せざるを得ないため、製作時間及びコスト面でも不利である。この場合、ウッド２０によって熱伝導度が低下して面状発熱体１４の熱を効率的に利用できなくなる。

本発明は、前記のような問題点を解決するためになされたものであり、リムの全体表面で一定の温度に加熱させて運転手が感じる温度偏差を最小化可能にする加熱要素を持つステアリングホイールを提供するところに目的がある。

本発明の他の目的は、加熱要素の一部分に電気的断線が発生しても、残りの他の部分での加熱が持続的に行われるようにする加熱要素を持つステアリングホイールを提供するところにある。

本発明のさらに他の目的は、加熱要素の表面に装飾紋が印刷された転写フィルムの転写を可能にする加熱要素を持つステアリングホイールを提供するところに目的がある。

前記目的を達成する本発明は、リムに加熱要素が設けられ、電源の供給によって加熱要素が加熱されるステアリングホイールにおいて、前記各加熱要素は、電気伝導される導電性ペーストとしてリムの表面に塗布され、前記各加熱要素がリムの表面に電気的に直列に連結される場合、各加熱要素がリムの内径部から外径部へ行くほど単位面積当り電気抵抗値が段々大きくなるように形成され、前記各加熱要素がリムの表面に電気的に並列に連結される場合、各加熱要素がリムの内径部から外径部へ行くほど単位面積当り電気抵抗値が段々小さくなるように形成されることを特徴とする。

また、本発明のステアリングホイールにおいて、前記加熱要素は、前記リムの内径部から外径部に塗布される複数の第１加熱ラインと、前記リムの内径部から外径部に塗布されるものの、前記第１加熱ラインを横切って塗布される複数の第２加熱ラインと、を備え、前記第１加熱ライン及び第２加熱ラインは、前記リムの内径部から外径部へ行くほど単位面積当り電気抵抗値が段々小さくなるようになっていることを特徴とする。

また、前記第１加熱ライン及び第２加熱ラインは、前記リムの内径部から外径部へ行くほど導電性ペーストの塗布厚さが段々厚くなるように塗布されたことを特徴とする。

また、前記第１加熱ライン及び第２加熱ラインは、前記リムの内径部から外径部へ行くほど導電性ペーストの塗布幅が段々広くなるようになっていることを特徴とする。

また、前記リムの内径部に、前記第１加熱ラインと前記第２加熱ラインとを連結する第３加熱ラインがさらに塗布され、前記リムの外径部に、前記第１加熱ラインと前記第２加熱ラインとを連結する第４加熱ラインがさらに塗布されたことを特徴とする。

また、本発明のステアリングホイールは、前記リムの上面部と前記第４加熱ラインとの間に、前記第４加熱ラインと平行な第５加熱ラインがさらに塗布されたことを特徴とする。

また、本発明のステアリングホイールは、前記加熱要素の表面に装飾紋が印刷された転写フィルムが転写されて、装飾紋層がさらに形成されたことを特徴とする。

また、本発明のステアリングホイールは、前記加熱要素と装飾紋層との間にベース層がさらに形成されたことを特徴とする。

第１に、本発明のステアリングホイールは、加熱要素として導電性ペーストをリムの表面に所定パターンで形成させ、リムの内径部から外径部へ行くほど単位面積当り電気抵抗値が小さくなるようにすることで、リムの内径部と外径部とでの発熱温度の偏差を従来より低減させる。

第２に、本発明のステアリングホイールは、加熱要素が複数の発熱ラインを備えることで、一部発熱ラインが断線されても残りの他の部分での加熱が持続的に行われるようにする。

第３に、本発明のステアリングホイールは、加熱要素として導電性ペーストをリムの表面に形成させることで、手でリムを把持する時にソフトな感じを得るようにして使用感を便利にする。

第４に、ステアリングホイールのリムの表面に、加熱要素として導電性ペーストを塗布して形成することで、加熱要素の表面に装飾紋が印刷された薄膜の転写フィルムの転写を可能にする。これによりまた、加熱要素の熱損失を最小化し、かつリムの厚さ（直径）を従来より小さくして安定した把持を可能にする。

従来の加熱構造を持つステアリングホイールを示す概略図である。従来の加熱構造を持つステアリングホイールを示す概略図である。従来の他のステアリングホイールを示す概略図である。従来の加熱要素として面状発熱体を示す概略図である。図４の面状発熱体を示す写真である。図５の面状発熱体をステアリングホイールに装着した状態を示す写真である。本発明の実施形態の加熱要素をステアリングホイールに適用した状態を示す写真である。図７の要部の抜粋写真である。加熱要素として導電性ペーストが塗布されたステアリングホイールに転写フィルム及び革が採用された状態を示す概略図である。加熱要素が塗布されたステアリングホイールの表面に転写紋層を形成させる過程を説明する概略図である。加熱要素が塗布されたステアリングホイールの表面に転写紋層を形成させる過程を説明する概略図である。加熱要素が塗布されたステアリングホイールの表面に転写紋層を形成させる過程を説明する概略図である。加熱要素が塗布されたステアリングホイールの表面に転写紋層を形成させる過程を説明する概略図である。加熱要素の多様なパターンを示す概略図である。加熱要素の多様なパターンを示す概略図である。加熱要素の多様なパターンを示す概略図である。加熱要素の多様なパターンを示す概略図である。複数の成形物が連結されたリムを各成形物単位で区切った図面である。図７の格子状の加熱要素を電気回路要素で図式化した図面である。図１５の各Ａ区間、Ｂ区間、Ｃ区間、Ｄ区間、Ｅ区間における加熱要素の電気回路図を簡略に示す図面である。

本発明の実施形態のステアリングホイールは、加熱要素を採用して冬期に体温以上に加熱させて、暖かく運転可能にし、特に、リムの表面で全体的に均一な温度に加熱させることで、ハンドルを把持する時の感じを向上させる。

また、本発明の実施形態のステアリングホイールは、加熱要素の表面に装飾紋層を持つ転写フィルムの直接転写を可能にし、木目などの審美的な装飾紋層を採択可能にすると同時に、リムの把持時にソフトな感じを得られるようにする。

また、加熱要素の一部分が電気的に断線されても、安定的に発熱可能にする。

図７は、本発明の実施形態のステアリングホイール１００を示すものであり、リム１３０の表面に加熱要素２００が塗布された状態を示し、図９は、図７のように加熱要素２００が塗布されたリム１３０の一部分に装飾紋層４１０を形成し、残りの部分については革４５０を結合させた状態を示す。

図１６は、図７の格子状の加熱要素を図式化したものであり、各区間が抵抗の役割を行い、図１７は、図１５の各Ａ区間、Ｂ区間、Ｃ区間、Ｄ区間、Ｅ区間における加熱要素の電気回路図を簡略に示す。各区間同士は直列に連結され、各区間における加熱要素は並列に連結される。

本発明の実施形態では、ボス１１０、スポーク１２０及びリム１３０で構成されるステアリングホイール１００で、運転手が主に把持して運転するリム１３０の部分に加熱要素２００を塗布させる。

リム１３０の表面に格子状の加熱要素が塗布された図７と、図７の要部を拡大して示す図８とを参照すれば、前記加熱要素２００は、電気伝導される導電性ペーストであって、前記リム１３０の表面に格子状に塗布される。

前記各加熱要素２００は、リム１３０の表面に図１６及び図１７のように電気的に並列に連結され、各加熱要素がリム１３０の内径部から外径部へ行くほど単位面積当り電気抵抗値が段々小さくなるように形成される。

この場合、円周の長さが内径部より相対的に長い外径部側へ行くほど加熱要素の発熱温度が高くなるので、リムが均一な温度に加熱される。

図１１ないし図１４は、本発明の実施形態に採用される加熱要素の多様なパターンを示す。

前記加熱要素２００は、前記リム１３０の内径部から外径部に塗布される複数の第１加熱ライン２０１と、前記リム１３０の内径部から外径部に塗布されるものの、前記第１加熱ライン２０１を横切って塗布される複数の第２加熱ライン２０２と、を備え、前記第１加熱ライン２０１及び第２加熱ライン２０２は、前記リム１３０の内径部から外径部へ行くほど単位面積当り電気抵抗値が段々小さくなるように形成される。すなわち、外径部へ行くほど電気抵抗値が小さくなることで、円周の長さの長い外径部へ行くほど発熱温度が高くなって、内径部と外径部との間で均一な温度で発熱する。

また、前記第１加熱ライン２０１及び第２加熱ライン２０２は、前記リム１３０の内径部から外径部へ行くほど導電性ペーストの塗布厚さが段々厚くなるように塗布される。この場合、外径部へ行くほど単位面積当り電気抵抗値が小さくなることで、円周の長さの長い外径部へ行くほど発熱温度が高くなって、内径部と外径部との間で均一な温度に発熱される。

また、前記第１加熱ライン２０１及び第２加熱ライン２０１は、前記リムの内径部から外径部へ行くほど導電性ペーストの塗布幅が段々広くなるように形成される。この場合、外径部へ行くほど単位面積当り電気抵抗値が小さくなることで、円周の長さが長い外径部へ行くほど発熱温度が高くなって内径部と外径部との間で均一な温度に発熱される。

また、図１２ないし図１４に示したように、加熱要素２００には、前記リム１３０の内径部側に前記第１加熱ライン２０１と前記第２加熱ライン２０２とを連結する第３加熱ライン２０３がさらに塗布され、前記リムの外径部に、前記第１加熱ライン２０１と前記第２加熱ライン２０２とを連結する第４加熱ライン２０４がさらに塗布される。

前記加熱要素を、リム１３０の上面部と下面部とに２回に分けて塗布するが、この時、前記第１、２加熱ライン２０１、２０２が前記第３、４加熱ライン２０３、２０４によって円滑に電気的に連結されるようにする。

また、図１４に示したように、本発明のステアリングホイールは、前記リムの上面部と前記第４加熱ライン２０４との間に、前記第４加熱ライン２０４と平行な第５加熱ライン２０５がさらに塗布される。この場合、表面積の広い外径部側で、内径部より相対的にさらに発熱されるようになるので、全体的に均一な温度に加熱される。

一方、ステアリングホイール１００の審美化のために、図９のように、リム１３０は、木目の形成された装飾紋層４１０が転写される部分と、革４５０が包まれる部分とに区分成形される。すなわち、図８及び図９のように、リム１３０は、装飾紋層４１０が転写される第１成形物１３１と革４５０が包まれる第２成形物１３２とに分離製作され、第１及び第２成形物１３１、１３２の間に溝部１３３を形成して、革４５０を第２成形物１３２に包んだ後、エッジを溝部１３３で終えるようにする。

前記のように、第１成形物１３１と第２成形物１３２との間に溝部１３３が形成されることで、リム１３０の第１成形物１３１の外周面に塗布される発熱ライン２０１〜２０５と、第２成形物１３２の外周面に塗布される複数の発熱ライン２０１〜２０５とを互いに電気的に連結させ難いという点がある。

したがって、溝部１３３の部分には連結部２２０（全体的に塗布されるように）を形成して、各発熱ラインが互いに連結されるように構成した。

一方、前記加熱要素２００の表面には、装飾紋の印刷された転写フィルムが転写されて装飾紋層４１０が形成される。図１０Ｃを参照すれば、転写フィルム４００は、木目などの紋が印刷された装飾紋層４１０とポリビニルアルコール層（ＰＶＡ）４１１とで形成され、転写工程では、水面に浮かべられた転写フィルム４００の上面にシンナ―などの活性剤で装飾紋層４１０を活性化させた後、リム１３０を水面下に下降させれば、水圧によって装飾紋層４１０がリム１３０の表面に転写される。

この時、複数の発熱ライン２１０間の溝によって装飾紋の立体感を組成でき、また運転時にリム１３０との滑りを防止可能にする。

また、図１０Ａないし図１０Ｄのように、前記加熱要素２００と装飾紋層４１０との間には、前記装飾紋層４１０の装飾紋と異なる色相のベース層３００がさらに形成される。前記ベース層３００は、装飾紋層４１０の紋色相とは異なる色相の塗料が添加されて、装飾紋がさらに目立つようにする。

また、ベース層３００は、前記複数の発熱ライン２０１〜２０５によって形成される発熱ライン間の溝を埋め込むことで、装飾紋層４１０をさらに滑らかに転写させる。

前記のような実施形態のステアリングホイールは、リム１３０の表面に塗布される加熱要素２００が複数の発熱ラインを備えることで、いずれか一本の発熱ラインに断線が発生しても残りの発熱ラインでの発熱が可能になる。

また、第１成形物１３１と第２成形物１３２との間に溝部１３３が形成されるリム１３０において、溝部１３３及びその周辺に加熱要素２００の連結部２２０を形成することで、第１成形物１３１の外周面に塗布される複数の発熱ラインと、第２成形物１３２の外周面に塗布される複数の発熱ラインとを互いに電気的に容易に連結させられるようにする。

本発明のステアリングホイールは、加熱要素として導電性ペーストを塗布して構成し、リムの内径部から外径部へ行くほど単位面積当り電気抵抗値が小さくなるように形成することで、リムが全体的に均一な温度に発熱されて、運転手が温度偏差なしに把持可能にする。

自動車のステアリングホイールに加熱要素が採用されて、冬期に運転手が暖かく把持可能にして安全運転に寄与し、加熱要素の一部分が電気的にショートしても他の部分での加熱が持続的に行われるようにし、また木目などの審美的な装飾紋の採択にもかかわらず、ステアリングホイールの直径を小さくして便利性を高める。

以上、図面及び明細書で最適の実施形態が開示された。当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想により定められねばならない。

Claims

リムと、複数の加熱ラインを有しかつ電源の供給によって加熱される加熱要素とを備えるステアリングホイールにおいて、
前記加熱要素は、前記リムの表面に塗布された導電性ペーストであり、
前記リムの表面は、複数の区間に区分されており、１つの区間内で加熱要素は、互いに並列に連結され、区間の間には直列に連結され、
１つの区間内で前記加熱要素は、リムの内径部から外径部へ行くほど単位面積当り電気抵抗値が段々小さくなるように形成されることを特徴とするステアリングホイール。
前記加熱要素は、前記リムの内径部から外径部に塗布される複数の第１加熱ラインと、前記第１加熱ラインを横切るように前記リムの内径部から外径部に塗布される複数の第２加熱ラインと、を備え、
前記第１加熱ライン及び第２加熱ラインは、前記リムの内径部から外径部へ行くほど単位面積当り電気抵抗値が段々小さくなるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のステアリングホイール。
前記第１加熱ライン及び第２加熱ラインは、前記リムの内径部から外径部へ行くほど導電性ペーストの塗布厚さが段々厚くなるように塗布されたことを特徴とする請求項２に記載のステアリングホイール。
前記第１加熱ライン及び第２加熱ラインは、前記リムの内径部から外径部へ行くほど導電性ペーストの塗布幅が段々広くなるようになっていることを特徴とする請求項２に記載のステアリングホイール。
前記リムの内径部に、前記第１加熱ラインと前記第２加熱ラインとを連結する第３加熱ラインがさらに塗布され、
前記リムの外径部に、前記第１加熱ラインと前記第２加熱ラインとを連結する第４加熱ラインがさらに塗布されたことを特徴とする請求項２ないし４のうちいずれか１項に記載のステアリングホイール。
前記リムの上面部と前記第４加熱ラインとの間に、前記第４加熱ラインと平行な第５加熱ラインがさらに塗布されたことを特徴とする請求項５に記載のステアリングホイール。
前記加熱要素の表面に装飾紋が印刷された転写フィルムが転写されて、装飾紋層がさらに形成されたことを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載のステアリングホイール。
前記加熱要素と装飾紋層との間にベース層がさらに形成されたことを特徴とする請求項７に記載のステアリングホイール。