KR100250043B1 - 자동차용 스티어링 휠의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 스티어링 휠의 제조방법에 관한 것으로, 유리 섬유가 20% 함유된 에폭시 수지를 맨드럴 표면에 장력을 주어 감아 붙이면서 가열경화하는 필라멘트 와인딩 공법으로 링부를 성형하고, 열가소성 수지인 나일론으로 스포크를 성형한 후, 이 스포크를 링부에 일체로 사출성형함으로써, 전체 중량이 가벼우면서도 강성이 강한 스티어링 휠의 코어를 제작할 수 있게 되어, 조향조작을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 충돌/추돌 사고 발생시 그 충격을 흡수하여 안전성을 높일 수 있는 자동차용 스티어링 휠의 제조방법을 제공하는데 있다.

Description

자동차용 스티어링 휠의 제조방법

본 발명은 자동차용 스티어링 휠의 제조방법에 관한 것으로, 특히 유리섬유가 함유된 에폭시 수지를 필라멘트 와인딩 공법을 이용하여 링부를 제작하고, 열가소성 수지인 나일론을 이용하여 스포크를 성현한 다음, 이 링부에 스포크를 일체로 사출성형함으로써, 중량이 가벼운 휠몸체를 얻을 수 있는 자동차용 스티어링 휠의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 조향장치가 구성되어 있으며, 이 조향장치는 스티어링 휠의 조작에 의하여 이루어지게 된다.

이러한 스티어링 휠은 스틸로 제작된 바를 원형으로 용접하여 링부를 형성하고, 이 링부에 같은 재질로 된 스포크를 융착고정한 다음 다시 그 표면에 폴리우레탄을 발포성형하여 제작하게 된다.

그러나, 기존의 스티어링 휠은 스틸로 이루어져 있으면서 안전성을 높이기 위해 에어 백이 설치되지 때문에 전체 중량이 많이 나가게 되고, 또한 충돌/추돌사고가 발생하게 되면 스티어링 칼럼을 통해 충격이 그대로 탑승자에게 전달되는 문제가 발생하여, 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 유리섬유가 20% 함유된 에폭시 수지를 맨드럴 표면에 장력을 주어 감아 붙이면서 가열경화하는 필라멘트 와인딩 공법으로 링부를 성형하고, 열가소성 수지인 나일론으로 스포크를 성형한 후, 이 스로크를 링부에 일체로 사출성형함으로써, 전체 중량이 가벼우면서도 강성이 강한 스티어링 휠의 코어를 제작할 수 있게 되어, 조향조작을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 충돌/추돌 사고 발생시 그 충격을 흡수하여 안전성을 높일 수 있는 자동차용 스티어링 휠의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

제1도는 본 발명에 따른 스티어링 휠을 나타내는 사시도.

제2도는 본 발명에 따른 스티어링 휠을 제조방법을 나타내는 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 링부 20 : 스포크

30 : 스티어링 휠 코어

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 보강재가 일정 비율로 함유된 에폭시 수지를 필라멘트 와인딩 공법으로 링부(10)를 제작하는 과정과, 이 링부(10)와 별도로 열가소성 수지를 이용하여 스포크(20)를 사출하는 과정과, 상기 링부(10)와 스포크(20)를 금형내에 삽입하여 오버몰딩으로 사출하여 스티어링 휠 코어(30)를 제작하는 과정과, 열가소성 수지를 이용하여 상기 스티어링 휠 코어(30)의 표면을 매끄럽게 하면서 일정한 표면층을 형성하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 보강재는 유리섬유(GF)나 MF 또는 CF중에서 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 링부(10)는 유리섬유가 20% 함유된 에폭시 수지인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스포크(20)는 보강재가 함유된 비닐에스터 수지를 이용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스포크(20)는 망사모양의 리브 구조로 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스포크(20)는 유리섬유가 함유된 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)나 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드6 또는 폴리아미드66 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

이를 첨부도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 1은 본 발명에 따른 스티어링 휠을 나타내는 사시도이고, 첨부도면2는 본 발명에 따른 스티어링 휠의 제조방법을 나타내는 개략도로서, 도면부호 10과 20은 스티어링 휠 코어를 구성하는 링부와 스포크를, 30은 스티어링 휠 코어를 각각 나타낸다.

본 발명은 열가소성수지를 이용하여 상기 링부(10)를 필라멘트 와인딩 공법으로 제조하고, 상기 스포크(20)는 링부(10)의 재질과 다른 나일론 등의 열가소성 수지로 성형하여, 이 링부(10)와 스포크(20)를 오버몰딩으로 사출하여 스티어링 휠 코어(30)를 제조함으로써, 스티어링 휠의 전체 중량을 줄여 조향작동을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 스티어링 칼럼으로부터 전달되는 충격을 흡수할 수 있도록 한 것이다.

즉, 서로 다른 재질로 제조된 상기 링부(10)와 스포크(20)를 금형에 끼워 스티어링 휠 코어 형태로 설치하고, 이것을 오버몰딩 사출로 스티어링 휠 코어(30)를 제작하게 되는 것이다.

이러한 상기 링부(10)의 제조과정에서 필라멘트 와인딩 공법에 대하여 간단하게 살펴보면, 상술한 보강재 중에서 어느 하나가 함유된 열가소성 수지를 연속적으로 길게 성형하고, 이 열가소성 수지를 성형하고자 하는 링부(10)의 맨드럴에 소정의 장력을 가지도록 감아 붙인 다음에 가열경화하여 맨드럴로부터 분리하여 링부를 형성하게 된다.

특히, 상기 링부(10)는 유리섬유나 MF 또는 CF 중에서 어느 하나가 함유된 에폭시 수지나 비닐에스터수지를 이용하게 되며, 본 발명의 바람직한 구현예에서 상기 링부(20)는 유리섬유가 20% 함유된 에폭시 수지로 성형한 예를 보여주고 있다.

이렇게 제작된 링부(10)는 그 안쪽에 일정한 형태로 폭이 좁은 홈(slitting)을 만들어서, 이 홈에 상기 스포크(20)를 용이하게 조합가능할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 링부(10)는 일정한 곡률을 갖는 원호 형상으로 성형하게 되며, 이렇게 성형된 링부(10)에는 상기 스포크(20)가 일체로 사출성형되어서 스티어링 휠 코어(30)를 형성하게 된다.

또한, 상기 스포크(20)는 링부(10)와 다른 열가소성 수지를 이용하여 별도로 성형하게 되며, 이렇게 성형된 스포크(20)는 상기 링부의 내부에 형성된 홈에 끼워져서 하나로 사출된다.

이때, 상기 스포크(20)는 망사 모양의 리브를 가지도록 성형하여, 스티어링 칼럼으로부터 전달되는 충격에 대한 충격강성을 보강하여 안전성을 더욱 높일 수 있게 하는 것이 바람직하다.

이러한 스포크(20)의 재질은 유리섬유와 같은 보강재가 함유된 열가소성 수지를 이용하게 되며, 본 발명에서는 폴리부틸렌테레프탈레이트나 폴리카보네이트, 폴리아미드6와 폴리아미드66 중에서 어느 하나를 이용하는 것이 더욱 바람직하다.

즉, 상기 스포크(20)는 링부(10)에 설치된 상태에서 이 전체가 스티어링 휠코어(30)를 제작하기 위한 금형에 넣어 에어 백을 설치할 수 있는 보스 플레이트를 일체로 성형하게 되며, 이렇게 성형된 스티어링 휠 코어(30)는 트리밍 공정을 거쳐 성형품의 불필요한 부분을 제거하게 된다.

마지막으로 이 스티어링 휠 코어(30)를 금형에 넣어 전체 표면이 일정한 두께를 가지도록 표면화 작업을 거친 후 커버를 씌워 스티어링 휠의 제작을 마치게 되는 것이다.

따라서, 본 발명의 스티어링 휠은 스틸로 제작된 것에 비하여 그 중량을 많이 줄이면서도 그 강성을 높일 수 있게 되는 것이다.

이상에서 본 바와 같이 본 발명은 링부와 스포크를 서로 다른 열가소성 수지를 이용하여 별도로 사출 제조한 후, 이 링부와 스포크를 하나로 오버몰딩 사출방법으로 조합한 다음 그 표면에 리브를 제작하여 커버를 씌울 수 있게 함으로써, 스틸보다 중량이 가벼우면서 강성을 높일 수 있게 되어, 스티어링 칼럼으로부터 전달되는 충격에 대한 강성을 보완할 수 있을 뿐만 아니라 안전성을 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 보강제가 일정 비율로 함유된 에폭시 수지를 필라멘트 와인딩 공법으로 링부(10)를 제작하는 과정과, 이 링부(10)와 별도로 열가소성 수지를 이용하여 스포크(20)를 사출하는 과정과, 상기 링부(10)와 스포크(20)를 금형 내에 삽입하여 오버 몰딩으로 사출하여 스티어리 휠 코어(30)를 제작하는 과정과, 열가소성 수지를 이용하여 상기 스티어링 휠 코어(30)의 표면을 매끄럽게 하면서 일정한 표면층을 형성하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 스티어링 휠의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 보강재는 유리섬유(GF)MF 또는 CF 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자동차용 스티어링 휠의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 링부(10)는 유리섬유가 20% 함유된 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 자동차용 스티어링 휠의 제조방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 링부(10)는 보강재가 함유된 비닐에스터 수지를 이용할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 스티어링 휠의 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 스포크(20)는 유리섬유가 함유된 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)나 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드6 또는 폴리아미드66 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자동차용 스티어링 휠의 제조방법.
6. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 스포크(20)는 망사모양의 리브 구조로 된 것을 특징으로 하는 자동차용 스티어링 휠의 제조방법.