KR101733896B1 - 스티어링휠용 우드부의 발열선 설치 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티어링휠용 우드부의 발열선 설치 방법에 관한 것으로서,
스티어링휠의 아마츄어 림(21)을 우드부용 1차 사출물 제작금형에 장착하여 일정 길이의 원호 형상으로 만곡된 1차 사출물(31)을 성형하되 그 표면과 이면에 열선설치홈(32)이 구비되게 하는 제1단계; 1차 사출물(31) 표면과 이면의 열선설치홈(32)을 따라 한 쌍의 발열선(33)을 삽입 설치하는 제2단계; 열선설치홈(32)에 삽입된 발열선(33) 위로 테이프(34)를 부착하거나 본딩재로 접착하여 발열선(33)의 설치 상태를 유지시키는 제3단계; 테이프(34)나 본딩재가 시공된 1차 사출물(31)을 2차 금형장치에 장착하고 그 외표면에 2차 사출물(35)을 일정 두께로 씌워 성형하는 제4단계; 2차 사출물(35)의 외표면에 우드 무늬부(36)를 전사하여 코팅하는 제5단계;로 구성하면 1차 사출물(31)의 요홈에 넣어진 전열선을 그 외부에 일정 두께로 성형되는 2차 사출물(35)이 완전히 감싼 형태를 이루고 있어 전열선의 설치 상태를 매우 안정적으로 견고하게 유지할 수 있으므로 일정하면서도 지속적인 우드부(30)의 발열 온도를 안정적으로 얻을 수 있는 것이며, 본 발명은 양산성이 좋고 안정된 품질의 제품 생산이 가능하여 원가 절감 및 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Description

스티어링휠용 우드부의 발열선 설치 방법{steering wheel wood of heating cable install method}

본 발명은 스티어링휠용 우드부의 발열선 설치 방법에 관한 것으로서, 특히 스티어링휠의 일부 구간에 적용되는 우드부에 발열을 위한 열선을 안정성있게 설치하여 우드부가 발열선의 발열에 의해 일정 온도로 발열 되면서도 발열선의 안정성을 확보할 수 있는 스티어링휠용 우드부의 발열선 설치 방법에 관한 것이다.

일반적으로 핸들로 호칭되고 있고, 자동차 등과 같은 차량이 조향 시에 조향력을 인가하기 위한 장치로서 스티어링휠이 구비되어 있다.

스티어링휠은 운전자의 회전 조작력을 그 중심에 결합되는 조향축을 매개로 조향장치에 전달하여 차륜을 운동시키는 작용을 수행한다.

이러한 스티어링휠은 운전자가 잡는 원형의 림과 이 림의 중앙에 형성되고, 그 중심에 조향축이 결합되는 림 서포트로 구성되어 있다.

그리고 스티어링휠은 다양한 재질에 의해 형성될 수 있지만 금속파이프를 링 형상으로 형성한 림에 림 서포트를 용접하는 방식으로 제작하거나, 비교적 강성이 크고 비철금속인 마그네슘 또는 알루미늄을 이용하여 주조방식으로 제작하게 된다.

이와 같이 제작된 스티어링휠의 림 서포트 부분에는 에어백, 경음기 버튼, 오디오 조작버튼 등이 내장된 후 합성수지재 커버가 덧씌워져 결합되고, 림 부분에는 천, 인조가죽, 가죽 등으로 제작된 림 커버가 덧씌워지게 된다.

한편, 스티어링휠은 열전도성이 큰 강재가 알루미늄으로 제작되므로 동절기에 대기온도와 동일한 온도로 냉각되게 된다.

이에 따라 운전을 위해 림을 잡게 될 경우 매우 차가운 감촉으로 인해 불쾌감을 느낄 뿐만 아니라, 손이 시려서 운전자가 림을 정확하게 잡지 못하게 되므로 안전 운행을 저해하는 원인으로 작용 되고 있다.

전술한 문제점으로 인해 림 부분을 가열하기 위해 림 커버의 내부에 발열선을 포함하는 히팅장치가 내장된 스티어링휠이 일부 차종에 적용되고 있고, 점차 그 적용범위는 증가 되고 있다.

이러한 스티어링휠의 히팅장치로 개발된 선행기술로는 아래 특허문헌에 개시된 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0109734호(2012.10.09 공개)(이하 '선행기술'이라 칭함)의 "차량용 조향핸들 열선의 설치구조"가 있다.

상기 선행기술은 림을 감싸는 합성수지체의 표면에 패드와 커버를 씌우고, 상기 패드와 커버 사이에 열선을 배치하며, 상기 열선 주위의 열을 감지하는 온도센서가 패드에 배치되어 외부케이블에 접합 되는 것으로 이루어진 것이다.

최근에는 스티어링휠의 고급화에 기여하고자 림의 일부 구간에 표면이 목재형상으로 보여 지도록 적용한 우드부를 갖는 스티어링휠이 개시되었다.

이러한 스팅링휠의 우드부에도 전술한 히팅장치를 설치하여 발열 되게 하기 위한 노력이 시도되고 있다.

즉, 발열선을 은박지에 싸서 우드부에 감싸도록 접착한 후 발열선이 접착된 우드부를 사출성형함으로써 우드부에 발열선을 일체로 결합하였다.

하지만 이러한 우드부에 적용된 히팅장치는 은박지로 감싸진 발열선을 우드부에 감기 어려울 뿐만 아니라 사출 성형 시 은박지가 쉽게 박리되는 구조적 결함으로 인하여 제품의 불량율이 높아지고, 균일하게 발열되지 못함으로써 일정한 품질로 양산할 수 없는 문제가 있다.

이에 스티어링휠의 일부 구간에 적용되는 우드부가 발열선에 의해 일정한 온도로 발열되도록 발열선의 안정성을 확보할 수 있는 스티어링휠용 우드부의 열선 설치 방법에 관한 연구개발이 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0109734호(2012.10.09 공개)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 스티어링휠의 일부 구간에 적용되는 우드부에 발열부를 보다 안정성 있게 설치하여 우드부가 발열부에 의해 일정한 온도로 발열 됨과 아울러 발열부를 장시간 사용할 때의 안정성을 최대한 확보할 수 있는 스티어링휠용 우드부의 열선 설치 방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상기에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이러한 본 발명의 과제는 스티어링휠의 아마츄어 림을 우드부용 1차 사출물 제작금형에 장착하여 일정 길이의 원호 형상으로 만곡된 1차 사출물을 성형하되 그 표면과 이면에 열선설치홈이 구비되게 하는 제1단계; 1차 사출물 표면과 이면의 열선설치홈을 따라 한 쌍의 발열선을 삽입 설치하는 제2단계; 열선설치홈에 삽입된 발열선 위로 테이프를 부착하거나 본딩재로 접착하여 발열선의 설치 상태를 유지시키는 제3단계; 테이프나 본딩재가 시공된 1차 사출물을 2차 금형장치에 장착하고 그 외표면에 2차 사출물을 일정 두께로 씌워 성형하는 제4단계; 2차 사출물의 외표면에 우드 무늬를 전사하여 코팅하는 제5단계;로 구성함으로서 달성될 수 있다.

또한 1차 사출물의 열선설치홈은 지그재그의 형상을 반복하도록 하고, 이에 대응하여 전열선도 지그재그의 형상으로 삽입 설치하면 우드부의 넓은 면적에서 발열이 될 수 있으며, 열선설치홈의 깊이는 전열선이 충분히 삽입되거나 일부위가 돌출되는 깊이 어느 것으로 형성하여도 1차 사출물 외부에 2차 사출물이 일정 두께로 성형되므로 상기 목적 달성이 가능하다.

그리고 테이프나 본딩부재는 우드부의 2차 사출물 사출 온도에서 충분히 견딜 수 있는 내열성이 있는 것이면 2차 사출물 성형 시 발생하는 고온 및 고압에 의해 발열선이 열선설치홈에서 이탈됨을 억제 가능하여 발열선이 매우 안정적으로 설치될 수 있어 상기 목적 달성이 가능하다.

이와 같은 본 발명은 1차 사출물의 요홈에 넣어진 전열선을 그 외부에 일정 두께로 성형되는 2차 사출물이 완전히 감싼 형태를 이루고 있어 전열선의 설치 상태를 매우 안정적으로 견고하게 유지할 수 있는 것으로서, 일정하면서도 지속적인 우드부의 발열 온도를 안정적으로 얻을 수 있는 것이며, 양산성이 좋고 안정된 품질의 제품 생산이 가능하여 원가 절감 및 품질 향상의 효과가 있는 것이다.

도 1 은 본 발명의 우드부가 실시된 스티어링휠을 일례로 보인 사시도
도 2 내지 도 7 은 본 발명의 우드부 성형 과정을 단계별로 보인 도면
도 8 는 본 발명에 의해 완성된 우드부를 일례로 보인 사시도

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기술 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1 은 도 1 은 본 발명의 우드부가 실시된 스티어링휠을 일례로 보인 사시도이고, 도 2 내지 도 7 은 본 발명의 우드부 성형 과정을 단계별로 보인 도면이다.

이에 도시된 본 발명은 도넛 형상의 스티어링휠(10)을 형성하기 위해 원호 형상의 림부(20)에서 연장되는 우드부(30)를 제조할 때 열선을 안정적으로 설치할 수 있는 스티어링휠용 우드부의 발열선 설치 방법을 특징으로 한다.

여기서, 본 발명에 의해 만들어지는 우드부(30)는 우드부 본체인 1차 사출물(31), 한 쌍의 발열선(33), 우드부 외피를 이루는 2차 사출물(35)로 구성된다. 이러한 우드부(30)를 제조할 때 발열선(33)이 설치되는 방법을 단계별로 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1단계(우드부용 1차 사출물 성형단계)

도 2 에서와 같이 스티어링휠(10)의 아마츄어 림(21)을 상형과 하형으로 이루어진 1차 금형장치(A)의 성형면에 삽입하여 일정 길이의 원호 형상으로 만곡되는 우드부 본체용 1차 사출물(31)을 성형하며, 이때 도 3 과 같이 성형되는 1차 사출물(31)의 표면과 이면에는 길이 방향을 따라 열선설치홈(32)이 구비되게 한다.

여기서 상기 우드부 본체용 1차 사출물(31)의 표면과 이면에 형성되는 열선설치홈(32)은 도 1 에서와 같이 지그재그의 형상을 반복하여 이루도록 형성되며, 상기 열선설치홈(32)은 발열선(33)이 외부로 돌출되지 않고 삽입되도록 충분한 깊이로 형성하여도 되고, 또는 열선설치홈(32) 외부로 발열선(33)의 일 부위가 돌출되는 깊이로 형성하여도 무방하다.

상기 1차 사출물(31)로 구성되는 우드부 본체는 스티어링휠 형성 시 림부(20) 구간을 제외한 나머지 구간을 형성하는 길이로 마련된다.

제2단계(1차 사출물에 히팅용 발열선 설치단계)

도 4 에서와 같이 우드부 본체용 1차 사출물(31)의 표면과 이면에 형성된 열선설치홈(32)을 따라 한 쌍의 발열선(33)을 각각 지그재그로 삽입하여 설치한다.

이때 열선설치홈(32)이 발열선(33)의 단면 구경보다 크게 형성된 경우는 발열선(33)을 충분히 끼우면 되고, 열선설치홈(32)의 깊이가 발열선(33)의 단면 구경보다 깊지 않은 것은 그에 대응하여 발열선(33)의 절반 또는 일 부위가 돌출되도록 열선설치홈(32)에 끼우면 된다.

제3단계(1차 사출물에 단열테이프 또는 단열 본딩부재 시공단계)

도 5 와 같이 1차 사출물(31)의 표면과 이면의 열선설치홈(32)에 삽입되어 설치된 히팅용 발열선(33)이 열선설치홈(32)에서 이탈되지 않도록 열선설치홈(32)에 설치된 발열선(33) 위로 테이프(34)를 테이핑 처리하여 발열선(33)의 설치상태를 유지시켜주거나 또는 본딩재를 시공하여 열선설치홈(32)에 발열선(33)이 끼워진 상태를 유지시켜 준다.

상기 테이프(34)나 본딩재는 다음 단계의 우드부 2차 사출물(35)의 온도인 200~300℃ 에서 충분히 견딜 수 있는 내열성이 있는 것으로서, 2차 사출물(35)을 성형할 때 사출과정에서 발생하는 고온 및 고압에 의해 발열선(33)이 열선설치홈(32)에서 이탈됨을 방지하여 준다.

제4단계(우드부 2차 사출물 성형단계)

상기 테이프(34)나 본딩재가 충진된 1차 사출물(31)을 도 5 와 같이 2차 금형장치(B)의 성형면에 삽입한 후 1차 사출물(31)의 외표면 전체에 우드부 커버용 2차 사출물(35)이 일정 두께로 씌워지도록 성형한다.

도 6 과 같이 2차 사출물(35)이 성형되면 1차 사출물(31) 표면과 이면의 열선설치홈(32)을 막아주던 테이프(34)나 본딩재는 외부에 씌워진 2차 사출물(35)이 눌러주는 압력에 의해 발열선(33)의 설치 상태를 매우 견고하게 유지할 수 있다.

그리고, 발열선(33)이 열선설치홈(32) 외부로 일부 돌출된 상태의 것이라 하더라도 그 외표면 전체를 우드부 커버인 2차 사출물(35)이 전체적으로 고르게 충분히 씌워져 감싸는 형태를 이루고 있으므로 2차 사출물(35)의 외표면을 만졌을 때 열선설치홈(32)에서 돌출된 발열선(33)의 상태는 전혀 느낄 수 없다.

여기서 상기 2차 사출물(35)은 운전자가 스티어링휠(10)의 우드부(30)를 잡는 경우에 일정한 쿠션감과 우수한 촉감을 느낄 수 있도록 쿠션감이 있는 합성수지 재질로 형성될 수 있다.

제5단계(2차 사출물의 우드 전사코팅 단계)

도 7 과 같이 상기 1차 사출물(31)을 감싸는 형태로 성형된 2차 사출물(35)의 외표면에는 우드 무늬부(36)를 전사하여 코팅한다. 그러면 도 8 과 같이 본 발명의 스티어링휠용 우드부(30)가 완성되는 것이다.

이와 같이 우드 무늬부(36)를 전사 코팅하여 만들어진 우드부(30)는 별도의 결합부재를 매개로 하여 림부(20)와 견고하게 결합되며, 이때 발열선(33)은 외부 전원과 연결되는 것으로서, 이러한 본 발명에 의한 우드부(30)는 표면에 우드 무늬가 매우 이상적으로 표출되므로 스티어링휠(10)의 품질을 고급스럽게 하여 준다.

이러한 본 발명의 전열선 설치 과정을 거쳐 완성된 우드부(30)는 일정한 원호 형상의 림부(20)의 나머지 구간에 원호 형상을 이루도록 연장 조립되어 도넛 형상의 스티어링휠(10)을 이루는 것으로서, 1차 사출물(31)의 열선설치홈(32)에 넣어진 발열선(33)을 일정 두께의 2차 사출물(35)이 완전히 감싼 형태를 이루고 있으므로 전열선의 설치 상태를 매우 안정적으로 확보할 수 있어 우드부(30)에서의 일정한 발열 온도를 지속적으로 얻을 수 있는 것으로서, 양산성과 안정된 품질의 제품 생산이 가능한 것이다.

10 : 스티어링휠 20 : 림부
21 : 림 30 : 우드부
31 : 1차 사출물 32 : 열선설치홈
33 : 발열선 34 : 테이프
35 : 2차 사출물 36 : 우드 무늬부

Claims (4)

1. 스티어링휠(10)의 아마츄어 림(21)을 1차 금형장치(A)에 장착하여 일정 길이의 원호 형상으로 만곡된 우드부 본체용 1차 사출물(31)을 성형하되 그 표면과 이면에 열선설치홈(32)이 지그재그의 형상을 반복하여 구비되게 하는 제1단계;
   1차 사출물(31) 표면과 이면의 열선설치홈(32)을 따라 한 쌍의 발열선(33)을 각각 지그재그로 반복 삽입하여 설치하는 제2단계;
   열선설치홈(32)에 삽입된 발열선(33) 위로 테이프(34)를 부착하거나 본딩재로 접착하여 발열선(33)의 열선설치홈(32) 설치 상태를 유지시키는 제3단계;
   테이프(34)나 본딩재가 시공된 1차 사출물(31)을 2차 금형장치(B)의 성형면에 삽입하고 그 외표면에 2차 사출물(35)을 일정 두께로 씌워 성형하는 제4단계;
   1차 사출물(31)을 감싸는 2차 사출물(35)의 외표면에 우드 무늬부(36)를 전사하여 코팅하는 제5단계;로 이루어지며,
   제3단계의 테이프(34)나 본딩부재는 우드부의 2차 사출물(35) 사출 온도인 200~300℃에서 견딜 수 있는 내열성을 갖고 있어서
   2차 사출물(35)을 성형할 때 발생하는 고온 및 고압에 의해 발열선(33)이 열선설치홈(32)에서 이탈됨을 방지하여 주는 것임을 특징으로 하는 스티어링휠용 우드부의 발열선 설치 방법.
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