KR20100008712U

KR20100008712U - 박막필름을 이용한 스티어링 휠 히터

Info

Publication number: KR20100008712U
Application number: KR2020090002077U
Authority: KR
Inventors: 이승재
Original assignee: 주식회사 제이디텍
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2010-09-02

Abstract

본 고안은 발열 기능을 갖는 차량용 스티어링 휠에 부착되는 히터에 관한 것으로, 스티어링 휠 내부에 장착되어 보온성, 안전성 및 내구성을 향상시켜 사용자의 쾌적한 차량 운전을 가능하게 하는 것으로써, 알미늄, 동, 은 등 전도성 재질이 증착 및 도금, 접착된 필름을 발열할 수 있는 전기회로 형상으로 재단후 스티어링 휠에 접착하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

차량, 스티어링 휠, 핸들, 발열, 온열, 면상 발열체

Description

박막필름을 이용한 스티어링 휠 히터 {steering wheel for vehicle having thin film heating pad}

본 고안은 발열 기능을 갖는 차량용 스티어링 휠를 구성하는 발열체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기회로를 형상으로 재단된 박막 필름에 의해 발열체를 구성하고 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 전기열선을 스티어링 휠 외부에 감고 전원을 인가해 발열기능을 갖도록 하는 방법 (등록번호 20-0412800-0000 등)이 제안되었고, 전기열선 대신에 면상발열체를 감싸서 발열기능을 갖도록 하는 방법(등록번 호 20-0353909-0000 등)이 제안되었다.

도2과 도3에 도시된 바와 같이 스티어링 휠에 발열 기능을 부가한 종래 기술이 제안되었다.

도1은 발열 스티어링 휠의 투시도이다.

도2는 종래 기술에 따른 전기 열선에 의한 발열 스티어링 휠의 단면도이다.

도3은 종래 기술에 따른 전면적 면상발열체에 의한 발열 스티어링 휠의 단면도이다.

도2과 도3에 도시된 바와 같이 종래 기술에 따르면 발열 스티어링 휠은 금속 프레임(21)에 합성수지(22)를 발포한 것을 기본으로 하여 그 외면에 전기열선(24)이나 면상발열체(27) 등의 발열체를 감거나 접착하고 이 발열체를 가죽이나 필름(25) 등으로 마감하여 외관 표면(26)을 구성한다. 이와 같은 구성을 갖는 발열 스티어링 휠은 전기 열선의 경우 전기 열선의 두께 만큼 가죽 표면에 흠집이 생기며 또한 선에서만 발열하므로 추후 가죽 표면에 자국이 생기는 경우가 발생하며 전체적으로 따뜻하지 않고 일부에서만 온열을 느끼며 온도 콘트롤 유니트가 고장시 과열에 의한 발화 가능성이 있다는 단점이 있다. 또한 면상발열체를 접착하는 경우 면상발열체의 특성상 3차원 형상을 갖는 스티어링 휠에 장착하면서 주름이 발생하여 국부적인 품질의 문제를 발생시키는 단점이 있다.

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

도5와 도6은 본 고안의 제1 실시예에 따른 발열체의 사진이다.

도4에 도시된 바와 같이 발열체를 제작함에 있어 알미늄 박막 필름에 전기 회로를 구성하고 주름이 발생하는 면상발열체의 단점을 극복하기 위해 전기 회로 형상을 재단하여 부분적인 면상발열체를 제작하였다. 이와 같은 구성을 갖는 발열체는 선 발열체인 전기 열선의 단점과 전제 면적을 갖는 면상발열체의 단점을 극복하는 새로운 부분 면상발열체이다.

자동차의 스티어링 휠에 발열체를 부가하는 기술은 현재 합성 수지의 외관을 갖는 스티어링 휠 표면에 전기 열선이나 전면적 면상 발열체를 부착하고 그 외부를 가죽이나 필름으로 감싸는 방식이다.

위의 종래 방식의 기술 분야는 스티어링 휠 외부에 부착이 가능한 발열체의 제작 및 부착 방식이며, 전기열선을 스티어링 휠 외부에 감고 전원을 인가해 발열기능을 갖도록 하는 방법 (등록번호 20-0412800-0000), 전기열선 대신에 면상발열체를 감싸서 발열기능을 갖도록 하는 방법(등록번호 20-0353909-0000) 등이 제안되었다.

본 고안은 단순히 스티어링 휠 외표면에 전기 열선이나 전면적 면상 발열체를 부착하는 것이 아니라 전기회로를 형상으로 재단된 박막 필름에 의해 발열체를 구성하고 스티어링 휠 내부에 장착하는 것이다.

종래의 스티어링 휠용 발열체는 전기 열선의 경우 전기 열선의 두께 만큼 가죽 표면에 흠집이 생기며 또한 선에서만 발열하므로 추후 가죽 표면에 자국이 생기는 경우가 발생하며 전체적으로 따뜻하지 않고 일부에서만 온열을 느끼며 온도 콘트롤 유니트가 고장시에는 과열에 의한 발화 가능성이 있다는 단점이 있다. 또한 전면적 면상발열체를 접착하는 경우 면상발열체의 특성상 3차원 형상을 갖는 스티어링 휠에 장착하면서 주름이 발생하여 과열, 단선 등 국부적인 품질의 문제를 발생시키는 단점이 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 발포 사출후 그 외면에 발열체(28)을 접착하고 이 발열체를 가죽이나 필름(25) 등으로 마감하여 외관 표면(26)을 구성한다.

본 고안인 전도성 박막 피름으로 전기회로를 구성한 스티어링 휠 히터는 전기 열선의 단점인 선 발열로 인한 가죽 표면 자국 및 전체적인 발열 기능 저하와 전면적 면상발열체의 단점인 주름 발생으로 인한 과열, 단선 등의 문제를 극복할 수 있다.

박막 피름으로 전기회로를 구성한 스티어링 휠 히터를 구성하기 위해서는 다음과 같은 기술이 필요하다. 당사는 발열체로 실시 1례에서 구성하였다.

첫째, 발열체로 사용되는 전극의 설계와 발열체의 형상 설계이다.

전기 회로를 구성하는 발열체로서의 면상 발열체는 회로가 끊어지거나 국부적인 저항 증가 현상이 발생할 경우 이상발열을 하게 되는바 지속적인 테스트를 통하여 최적의 회로를 설계해야 한다.

둘째, 발열체를 전기 회로 형상으로 재단하는 기술이다.

1차로 전도성 박막 필름에 전기회로를 구성하고 후속 작업이 용이하도록 우선 양면테이프를 부착한다. 이 때 양면테이프는 필름 기재가 있는 것으로 해도 좋지만 바람직 하게는 기재가 없는 점착제로만 된 양면테이프를 사용하는 것이 좋다. 다음으로는 전기 회로 형상 그대로 재단하는데 플로팅 컷터나 프레스, 톰슨 기계등을 사용할 수 있다. 이렇게 재단된 전기 회로 형상의 박막 필름은 부드러운 스폰지나 폼에 부착하여 발열체를 완성한다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안의 실시 예가 기술된다. 아래에서 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 본 발열체를 제작후 장착하여 -20도, 0도, 20도에서 13.5V를 인가한 후20분 동안 표면온도를 측정했다. 스티어링 휠의 상면 5개소에 온도 감지 센서를 부착후 항온항습기에 넣은 다음 -20도로 주변온도를 맞추고 자동차 관련 제품의 전기 관련 테스트 전압인 13.5볼트를 인가한 후 20분 동안 온도 변화를 측정했다. 본 실시예에서는 스티어링의 상부(180도)만 발열체를 부착한 후 측정하였다. 따라서 소모 전류는 2배를 하여야 스티어링 휠 전체에 대한 전류가 계산된다.

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)

도1은 발열 기능을 갖는 스티어링 휠의 투시도이다.

도4는 본 고안의 제1 실시예에 따른 발열 스티어링 휠의 단면도이다.

도5는 본 고안의 제1 실시예에 따른 발열체의 사진이다.

도6은 본 고안의 제1 실시예에 따른 발열체 장착상태의 스티어링 휠의 사진이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 ; 발열 기능을 갖는 스티어링 휠의 외부 형상

20 ; 종래 기술에 따른 전기 열선에 의한 발열 스티어링 휠의 단면

21 ; 스티어링 휠 프레임

22 ; 발포 사출부

23 ; 발포 완료 상태의 스티어링 휠 표면

24 ; 전기 열선 발열체

25 ; 가죽이나 필름

26 ; 스티어링 휠의 최종 외관면

30 ; 종래 기술에 따른 전면적 면상발열체에 의한 발열 스티어링 휠의 단면

27 ; 전면적 면상발열체

40 ; 본 고안의 제1 실시예에 따른 발열 스티어링 휠의 단면도

28 ; 본 고안에 따른 박막 필름으로 전기회로를 직접 구성한 발열체

Claims

사용자가 차량의 주행 방향을 조종하기 위해 사용하는 스티어링 휠에 장착되어 발열기능을 하는 발열체에 있어서, 알미늄, 동, 은 등 전도성 재질이 증착 및 도금, 접착된 필름을 발열할 수 있는 전기회로 형상으로 재단하여 스티어링 휠에 장착되어 발열 기능을 하는 것을 특징으로 하는 박막 필름으로 전기 회로를 구성한 스티어링 휠용 히터.