KR20090008520U - 이중 사출 구조의 발열 스티어링 휠 - Google Patents

Abstract

본 고안은 발열 기능을 갖는 차량용 스티어링 휠에 관한 것으로, 스티어링 휠 내부에 장착되어 안전성 및 내구성을 향상시켜 사용자의 쾌적한 차량 운전을 가능하게 하는 것으로써, 스티어링 휠의 형상을 이루며 원형 프레임과 내부로 연장 형성된 고정 프레임을 포함하는 스티어링 휠 프레임; 상기 프레임에 발포 부착되는 합성수지 재질의 1차 발포 사출부; 상기 1차 발포 사출부에 접착되어 발열 기능을 하는 발열부; 상기 발열부 외표면에 발포 사출되어 최종 외관을 형성하는 2차 발포 사출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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Description

이중 사출 구조의 발열 스티어링 휠 { A double injection steering wheel for vehicle having heating function}

자동차의 스티어링 휠에 발열체를 부가하는 기술은 현재 합성 수지의 외관을 갖는 스티어링 휠 표면에 발열체를 부착하고 그 외부를 가죽이나 필름으로 감싸는 방식이며 온도 콘트롤을 위해 별도의 센서와 조절 장치를 추가하여 장착하고 있다.

위의 종래 방식의 기술 분야는 스티어링 휠 외부에 부착이 가능한 발열체의 제작 및 부착 방식이며, 통상 공지된 기술 분야이다.

본 고안은 단순히 스티어링 휠 외표면에 발열체를 부착하는 것이 아니라 합성 수지를 1차 발포 사출후 발열체를 부착하고 그 외부에 다시 2차 발포 사출하는 기술이다.

본 고안은 발열 기능을 갖는 차량용 스티어링 휠에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이중 사출 구조에 의해 발열체를 스티어링 휠 내부에 장착하는 것이다.

스티어링 휠은 사용자가 차량의 주행 방향을 조종하기 위해 사용되는 조작 장치이다.

스티어링 휠은 차량의 조향축과 연결되어 있으며, 금속 프레임의 주위를 합성수지로 발포 사출하는 것을 기본 사양으로 하며 그 외부를 가죽이나 필름 등으로 마감하여 외관을 미려하게 하는 경우도 있다.

한편, 겨울철 차량의 주행시 운전자가 손으로 스티어링 휠을 잡게 되는 경우 스티어링 휠의 냉기로 인해 운전자의 불쾌감은 물론 조종이 방해받는 경우도 발생한다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 도1에 도시된 바와 같이 스티어링 휠에 발열 기능을 부가한 기술이 제안되었다.

도1은 종래 기술에 따른 발열 스티어링 휠의 투시도이다.

도3은 종래 기술에 따른 발열 스티어링 휠의 단면도이다.

도3에 도시된 바와 같이 종래 기술에 따르면 발열 스티어링 휠은 금속 프레임(31)에 합성수지(32)를 발포한 것을 기본으로 하여 그 외면에 발열체(34)를 접착하고 접착된 발열체를 가죽이나 필름(35) 등으로 마감하여 외관 표면(36)을 구성한다. 이와 같은 구성을 갖는 발열 스티어링 휠은 가죽이나 필름의 표면이 열에 반응하여 최종 외표면의 외관의 품질을 저하시킬 수 있으며 내구성 및 내충격성이 약한 단점을 가지고 있으며 공정이 복잡하여 품질 관리 및 생산에 소요되는 비용이 부담이 된다. 또한, 외부에 별물로 부착하지 않고서는 발열 기능을 할 수 없게됨에 따라 가죽이나 필름 등의 재질을 선호하지 않는 고객은 발열 스티어링 휠을 사용할 수 없게 되는 단점이 있다.

본 고안은 위의 기존 제품이 가지고 있는 단점을 보완하기 위하여 고안되었다.

도2는 본 고안의 제1 실시예에 따른 발열 스티어링 휠의 단면도이다.

도2에 도시된 바와 같이 이중 발포 사출 구조의 발열 스티어링 휠은 금속 프레임(21)에 합성수지(22)를 1차 발포 사출후 그 외면에 발열체(23)을 접착하고 접착된 발열체 외부에 합성수지(24)를 2차 발포 사출하여 외관 표면(25)를 구성한다. 이와 같은 구성을 갖는 발열 스티어링 휠은 스티어링 휠 외부에 별물로 장착을 해야하는 기존의 발열 스티어링 휠에 비해서 외부에 노출되지 않는 형태이므로 외관 품질이 우수하며 2차 발포 사출에 의해 고정 및 보호되어 있는 상태이므로 내구성, 내충격성, 내환경성 등이 우수하다. 또한, 기존의 발열 스티어링 휠은 외부를 가죽이나 필름(우드그레인) 처리를 해야만 하는 한계가 있지만 이중 발포 사출의 경우는 외부에 아무런 별물을 장착하지 않아도 발열 기능을 발휘할 수 있다.

본 고안의 실시 형태에 따른 발열 기능을 갖는 차량용 스티어링 휠은, 사용자가 주행 방향을 조종하기 위해 사용하는 스티어링 휠에 있어서, 스티어링 휠의 형상을 이루며 원형 형상의 금속 프레임(21)에 합성수지(22)를 1차 발포 사출후 그 외면에 발열체(23)을 접착하고 접착된 발열체 외부에 합성수지(24)를 2차 발포 사 출하여 외관 표면(25)를 구성한다.

해결하고자 하는 과제는 종래의 발열 스티어링 휠은 가죽이나 필름의 표면이 열에 반응하여 최종 외표면의 외관의 품질을 저하시킬 수 있고 내구성 및 내충격성이 약한 단점을 가지고 있으며 공정이 복잡하여 품질 관리 및 생산에 소요되는 비용이 부담이 된다. 또한, 외부에 별물로 부착하지 않고서는 발열 기능을 할 수 없게됨에 따라 가죽이나 필름 등의 재질을 선호하지 않는 고객은 발열 스티어링 휠을 사용할 수 없게 되는 단점이 있다.

본 고안의 효과는 이중 발포 사출 구조의 발열 스티어링 휠은 스티어링 휠 외부에 별물로 장착을 해야하는 기존의 발열 스티어링 휠에 비해서 외부에 노출되지 않는 형태이므로 외관 품질이 우수하며 2차 발포 사출에 의해 고정 및 보호되어 있는 상태이며 내구성, 내충격성, 내환경성 등이 우수하다. 또한, 기존 발열 스티어링 휠은 외부를 가죽이나 필름(우드그레인) 처리를 해야만 하는 한계가 있지만 이중 발포 사출의 경우는 외부에 별도의 별물을 장착하지 않아도 기능을 발휘할 수 있다.

이중 발포 사출에 의한 발열 스티어링 휠을 구성하기 위해서는 다음과 같은 기술이 필요하다. 당사는 발열체로 PTC 면상 발열체를 실시 1례에서 구성하였다.

첫째, 발열체로 사용되는 전극의 설계와 발열체의 형상 설계이다.

전극과 발열체를 별도로 가진 경우의 면상 발열체는 전극이 성형되어 끊어지 거나 얇아지는 현상이 발생할 경우 이상발열을 하게 되는바 성형이 심하게 되는 부위는 피하거나 부득이 성형을 하여야 한다면 통상의 면상발열체보다 전극을 두껍게하거나 넓게 형성하여 전극의 이상발열을 피하여야 한다.

발열체 역시 성형의 정도에 따라 성형이 되더라도 기능을 유지할 수있도록 성형 형상에 맞추어 두께 및 발열 형상을 조정하도록 하는 것이 히터로서의 기능 유지에 좋다. 전극과 발열체가 하나로 되어있는 면상 발열체의 경우는 성형부위에서 전극발열체가 끊기거나 이상발열을 하지 않도록 두께와 넓이를 조정하는 것이 필요하다. 전극으로 사용되는 실버나 금속재료의 바람직한 두께는 1미크론~50미크론 사이이다.

둘째, 발열체를 스티어링 휠에 이중 발포 사출 구조로 부착하는 기술과 2차 발포 기술이다.

1차로 스티어링 금속 프레임에 발포 사출을 한 후 대상물체에 부착을 위하여 테이프 등을 부착하고 그 외부에 2차 발포 사출을 한다. 이중 발포 사출은 통상의 제조 공법이지만 가운데 층에 사상 발열체, 금속선, 면상 발열체, PTC 면상 발열체 등을 넣은 구조의 이중 발포 사출은 종래에 없던 공법이다.

당사는 종래의 기술대로 스티어링 휠에 외부에 부착되어 발열 기능을 갖는 발열체이지만 발열체의 온도 조절이 필요 없는 PTC 면상 발열체를 사용하여 발열 성능을 만족하는 기술을 고안하였으며(실용신안 등록출원 제2007-10714호) 본 고안은 종래에 없던 이중 발포 사출 구조의 발열 스티어링 휠이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안의 실시 예가 기술된다. 아래 에서 본 고안을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 또한 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로써 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

(제1 실시예)

스티어링 휠에 이중 발포 사출과 동등한 조건하에 -20도, 0도, 20도에서 13.5V를 인가한 후20분 동안 표면온도를 측정했다. 스티어링 휠의 상면 5개소, 하면 3개소, 측면 2개소에 온도 감지 센서를 부착후 항온항습기에 넣은 다음 -20도로 주변온도를 맞춘다. 자동차 관련 제품의 전기 관련 테스트 전압인 13.5볼트를 인가한 후 20분 동안 온도 변화를 측정한다.

동일한 테스트를 주변온도 0도와 20도에서 실시한다.(총 3차 테스트)

온도 측정 포인트 (온도 센서 부착 부위, 외부 표면에 부착후 측정)

온도 측정 결과

(1차 테스트 결과)

(2차 테스트 결과)

(3차 테스트 결과)

온도 측정 결과 그래프

(1차 테스트 결과)

(2차 테스트 결과)

(3차 테스트 결과)

실시 결과에 따르면 PTC 면상발열체의 특징인 일정온도 유지 성능이 나타나고 있으며 전류 또한 초기전류 9A 수준에서 5.5~6A 수준으로 떨어지며 일정하게 유지하고 있다. 이를 통해 과열 방지 효과가 있음을 알 수 있다. 또한, -20도에서 5 분후 15도~20도 정도의 성능을 나타내며 20분후 부터는 25~30도 정도의 성능을 나타낸다.

도1은 종래 기술에 따른 발열 기능을 갖는 스티어링 휠의 투시도이다.

도2는 본 고안의 제1 실시예에 따른 발열 스티어링 휠의 단면도이다.

도3은 종래기술에 따른 발열 스티어링 휠의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 ; 발열 기능을 갖는 스티어링 휠의 외부 형상

20 ; 이중 발포 사출의 구조의 발열 기능을 갖는 스티어링 휠의 단면

21 ; 스티어링 휠 프레임

22 ; 1차 발포 사출부

23 ; 발열체

24 ; 2차 발포 사출부

25 ; 스티어링 휠의 최종 외관면

30 ; 발열체를 외부에 부착하는 방식의 기존 발열 스티어링 휠의 단면

31 ; 스티어링 휠 프레임

32 ; 발포 사출부

33 ; 스티어링 휠의 표면

34 ; 발열체

35 ; 발열체 외표면을 덮는 가죽 등 외부 접착물

36 ; 스티어링 휠의 최종 외관면

Claims (1)

1. 사용자가 차량의 주행 방향을 조종하기 위해 사용하는 스티어링 휠에 있어서, 스티어링 휠의 형상을 이루며 원형 프레임과 내부로 연장 형성된 고정 프레임을 포함하는 스티어링 휠 프레임; 상기 프레임에 발포 부착되는 합성수지 재질의 1차 발포 사출부; 상기 1차 발포 사출부에 필름이나 섬유, 발열금속선, 사상발열체, 면상 발열체, PTC 면상 발열체 등을 부착하여 발열 기능을 하는 발열부; 상기 발열부 외표면에 발포 사출되어 최종 외관을 형성하는 2차 발포 사출부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 발열 기능을 갖는 차량용 스티어링 휠.

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