KR20120119124A - 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 스티어링 휠 및 그 제조방법 - Google Patents

온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 스티어링 휠 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특정한 온도 영역에서 정확한 온도조절이 가능하고 열손실이 적어서 전력사용량이 절감되는 온도 자가조절형(SR: Self-Regulation) SR 발열체를 적용한 스티어링 휠에 관한 것으로, 본 발명에 따른 스티어링휠은 조향축에 결합되는 보스(Boss)와, 원형태의 림(Rim)과, 상기 보스와 림을 연결하는 스포크(Spoke)와, 상기 림의 외측에 마련되며, 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 페이스트(paste)가 경화되어 이루어져 전원을 공급받아 발열하되, 온도 자가조절 기능을 수행하여 정해진 영역의 온도가 일정하게 유지되도록 하는 SR 발열체(self regulation heating element)와, 상기 SR 발열체에 전원을 공급하는 전원부와, 상기 SR 발열체의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 스티어링 휠 및 그 제조방법 {steering wheel with Self-Regulation Plane Heating element and Method for Manufacturing the Same}
본 발명은 스티어링 휠에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 특정한 온도 영역에서 정확한 온도조절이 가능하고, 온도 자가조절형(SR: Self-Regulation) SR 발열체를 적용한 스티어링 휠에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 조향핸들은 실내공간에 그 표면이 노출되어 있기 때문에 실내공간의 온도에 따라 같은 온도를 유지하게 된다.
그러므로, 겨울에는 차체에 의하여 외부 공기와 직접적인 접촉은 없더라도 차량내부에 구비된 조향핸들이 아주 낮은 온도로 떨어지게 되어 탑승 후 조향핸들을 잡고 운전하게 되면 운전자는 손을 통해 냉기를 느끼게 된다.
이러한, 보통 차량에는 난방장치가 구비되어 있어 운전자가 공기조화장치를 가동시켜 실내온도를 조절하게 되면 조향핸들도 실내온도를 따라 서서히 올라가게 된다.
그런데, 상기 공기조화장치는 냉각수의 열을 이용하여 난방에 필요한 더운 바람을 발생시키고 있기 때문에 소기의 목적에 맞는 온풍을 배출하기 위해서는 엔진 냉각수가 가열되어 적정온도까지 올라가는데는 상당한 시간이 걸리게 된다.
차량 운행시 조향핸들의 조작은 주행방향을 결정한다는데 있어서 매우 중요한 역할을 하기 때문에 자칫 부주의하게 조작을 하게 되면 타 차량 혹은, 장애물과 추돌사고의 위험이 있어 정확한 조작이 요구되는 것이다.
또한, 차량에서는, 운전자의 신체부위 중 주로 손과 손가락을 많이 사용하게 되는데, 특히 손가락은 차량의 가감속, 램프조작 등 미세 운전 조작을 수행하고 있으므로 손가락의 경직도는 차량 운전에 직접적인 영향을 준다. 그리고 종래의 핸들 덮개는 방한 기능을 가지고 있지 않으며, 이로 인해 원활한 핸들조작에 지장을 주어 예기치 않은 사고를 유발할 가능성도 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 특정한 온도 영역에서 정확한 온도조절이 가능하고, 시간에 따른 전력 및 온도의 자기제어가 가능한 SR(Self-Regulation) 발열체를 적용하여 온도를 균일하게 유지할 수 있으며, 전력소비량을 대폭 절감할 수 있는 스티어링 휠을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스티어링휠은 조향축에 결합되는 보스(Boss)와, 원형태의 림(Rim)과, 상기 보스와 림을 연결하는 스포크(Spoke)와, 상기 림의 외측에 마련되며, 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 페이스트(paste)가 경화되어 이루어져 전원을 공급받아 발열하되, 온도 자가조절 기능을 수행하여 정해진 영역의 온도가 일정하게 유지되도록 하는 SR 발열체(self regulation heating element)와, 상기 SR 발열체에 전원을 공급하는 전원부와, 상기 SR 발열체의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 한 범주에 따르면, 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 SR 발열체 형성용 페이스트(paste)를 준비하는 단계와, 림의 표면에 상기 SR 발열체 형성용 페이스트를 일정 두께로 도포하는 단계와, 상기 SR 발열체 형성용 페이스트를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 차량의 시동과 동시에 핸들의 온도를 높일 수 있어 운전자의 운전 조작을 용이하게 할 수 있다.
또한, 스티어링 휠의 SR 발열체가 주위의 온도환경에 대응하여 발열 상태를 조절하면서 온도가 일정하게 유지되도록 하므로, 전력소비를 줄일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 스티어링 휠의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SR 발열체가 적용된 림의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스티어링 휠의 제어를 나타낸 블럭도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스티어링휠의의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명 바람직한 실시예에 따른 발열 스티어링 휠은 전원의 공급에 의해서 가열되는 SR 발열체(self regulation heating element)가 채용되어서, 동절기 또는 필요에 따라 발열 스티어링 휠을 가열시킴으로써 편안한 운전이 가능하도록 되어 있다.
도 1내지 도 2에 도시된 스티어링 휠들은 본 발명 실시 예들에 따라 완성된 발열 스티어링 휠들을 나타낸다.
도 1및 도 3를 참조하면, 이 스티어링 휠(100)은 조향축(미도시)에 결합되는 보스(boss;300)와, 스포크(spoke;200)에 의해서 보스와 연결되는 림(rim ;110)을 구비한다.
상기 림(110)은 림 몸체의 표면에 SR 발열체(self regulation heating element)(114)가 형성되고, 상기 SR 발열체(114)에는 전원이 공급되어 가열되며 적정온도유지를 위하여 전원을 개폐할 수 있도록 되어 있다.
상기 SR 발열체(110)는 림(112)의 표면을 따라 절곡되어 형성될 수 있으며, 또한 복수개로 분할 형성되어 절곡되지 않도록 형성될 수도 있다.
상기 전원(400)은 자동차의 축전지나 발전기로부터 공급받는 직류 전원이다.
상기 SR 발열체(110)의 표면에는 전사필름(116)이 수압(水壓)등의 방법에 의해 전사된다. 이 경우 소정패턴의 무늬가 형성된 전사필름(116)에 의해서 발열 스티어링 휠(100)의 고급화를 가능하게 하면서, 얇은 전사필름(116)으로 인하여 SR 발열체(114)의 빠른 열전도로 동절기 발열 스티어링 휠(100)을 따듯하게 파지하여 운전을 할 수 있게 한다.
한편, 상기 본 발명 바람직한 실시 예의 발열 스티어링 휠(100)에 있어서, 상기 SR 발열체(114)와 림(110) 몸체(112) 사이에는 접착성, 절연 및 단열성을 가지는 제1애벌칠층(미도시)이 위치할 수도 있다. 이 제1애벌칠층은 프라이머(primer)가 사용되어지며, 림(110) 내부로의 열전도를 차단하여 열효율을 향상시킨다.
이와 같이 상기 림(110)의 표면에 형성된 SR 발열체(114)에 따라 운전자가 차량에 탑승 후, 차량 시동을 걸고 상기 SR 발열체(114)의 전원 스위치(410)를 조작하여 SR 발열체(114)를 발열시킬 수 있으며, 경우에 따라서는 차량에 구비되는 온도감지 센서(미도시)에 의해 외부 온도가 일정온도 이하일 경우 차량의 시동에 따라 자동으로 SR 발열체(114)가 발열될 수 있도록 구비하여 줄 수도 있다.
또한, SR 발열체(114)를 형성하고 전사필름(116)을 수압전사하기 전에 제2애벌칠층(미도시)을 형성하여서, 전사필름(116)과의 접착성 및 절연성이 향상될 수 있도록 구비하여 줄 수도 있다.
그리고 상기 림이 원통형으로 형성되는 경우 상기 SR 발열체를 상기 림의 원통 내부에 위치시키도록 구비하여 줄 수도 있다.
이하에서는 상기 스티어링휠(100)의 림(112)의 표면에 형성되는 SR 발열체(114)에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
상기 SR 발열체(114)는 상기 전원공급부(400)로부터 전원을 공급받아 발열하게 된다. 이와 같은 SR 발열체(114)는 온도 자가조절 기능을 수행하게 되는 것으로, 주위의 온도환경에 대응하여 발열 상태를 조절하면서 온도가 설정온도 범위로 일정하게 유지되도록 한다.
즉, SR 발열체(114)는 SR 발열체(114) 주위의 정해진 영역 온도가 설정된 온도를 지속적으로 유지하도록 하는데, SR 발열체(114) 주위의 정해진 영역 온도가 외부의 영향 등으로 설정된 온도값보다 낮아지게 되면 고온으로 발열하여 SR 발열체(114) 주위의 정해진 영역 온도가 설정된 온도로 신속하게 도달하도록 하고, SR 발열체(114) 주위의 정해진 영역 온도가 높아지면 오프 동작하면서 SR 발열체(114) 주위의 정해진 영역 온도가 낮추어지도록 한다.
또한, SR 발열체(114)는 SR 발열체(114) 주위의 정해진 영역 온도와 설정된 온도 간의 차이에 따라 발열상태가 조절되는데, SR 발열체(114) 주위의 정해진 영역 온도와 설정된 온도 간 차이가 클수록 고온으로 발열하여 신속한 온도 상승이 도모되도록 하는 성능을 가지고 있다.
이와 같은 SR 발열체(114)의 자가온도조절(Temperature Self-regulation) 기능은 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 페이스트(paste)를 경화시켜 제작한 일정 두께의 필름 또는 코팅막에 의해 구현된다.
상기 SR 발열체는 상기 림(110) 면에 직접 부착되거나 도포될 수도 있으며, 사용자의 선택에 따라서는 유연성을 가지는 면상에 상기 SR 발열체(114)를 형성한 후 상기 림(110)에 부착하는 형태로도 구비될 수 있다.
상기 SR 발열체(114)는 (A) 절연바인더 성분 14 내지 28 중량%; (B) 저항 성분 46 내지 62 중량%; 및 (C) 온도조절 성분 20 내지 40 중량%;를 포함하는 조성물로서, 상기 조성물을 이용하여 형성된 발열체가 통전된 온도가 조절되는 것을 특징으로 하는 SR 발열체(114) 조성물을 제공한다.
상기 (A)절연바인더 성분은 통상의 면상 발열체에 사용되는 것을 사용할 수 있으며, 예를 들어 페놀계, 아미드계, 폴리에스테르계, 에폭시계, 폴리비닐알콜계, 폴리비닐부티랄계, 폴리이미드계, 폴리에테르이미드, 폴리카르보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리에테르케톤, 우레탄계, 염화고무계, 아크릴계, 염화비닐계, 니트로셀룰로스, 및 아세틸셀룰로스 등이 있다. 적합한 플루오로중합체의 예로는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌 퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA, 비제한적인 예: 테트라플루오로에틸렌 퍼플루오로메틸비닐에테르 공중합체, 테트라플루오로에틸렌 퍼플루오로에틸비닐에테르 공중합체, 테트라플루오로에틸렌퍼플루오로프로필비닐에테르 공중합체), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 에틸렌 클로로트리플루오로에틸렌 공중합체(ECTFE) 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 등에서 임의로 선택되어 사용될 수 있다. 그 중에서도 폴리에스테르계 또는 에폭시계 고분자가 바람직하다. 또한, 사용되는 고분자 수지에 맞는 경화제를 선택하여 통상의 사용범위 내에서 추가로 투입하여 사용할 수 있다.
(A)절연바인더 성분의 함량은 14 내지 28 중량%인 것이 바람직하고, 함량이 14 중량% 미만인 경우에는 조성물의 결합력이 저하되기 때문에 바람직하지 못하고, 28 중량%를 초과하는 경우에는 저항 성분 등 기타 조성물의 성분 함량이 적어서 발열성능이 저하되기 때문에 바람직하지 못하다.
(B)저항 성분(resistive composition)은 니켈과 알루미늄의 혼합물인 것이 바람직하다. 저항 성분에 상대저항값을 변화시키기 위하여 몰리브덴(Mo), 보론(B), 규소(Si) 중에서 선택된 하나 이상의 교정 성분들이 추가로 포함되는 것이 바람직하다. 교정 성분은 파라메터를 안정화시키기 위하여 나노 구조의 분말 형태의 안정화물이라고 할 수 있다. 이러한 안정화물의 비표면적은 200 m2/g 이하인 것이 바람직하다. 이때 구조(structure)의 형성 시간이 단축되며, 사용되는 함량은 조성물 함량의 0.4-0.6 중량%가 첨가될 수 있다. 이때 온도저항계수 변화의 안정성은 장기간 사용하여도 변화하지 않는다.
(B)저항 성분의 함량은 46 내지 62 중량%인 것이 바람직하다. 저항 성분의 함량이 46 중량% 미만인 경우에는 발열체의 발열 성능을 구현하기에 미흡하기에 바람직하지 못하고, 62 중량%를 초과하는 경우에는 온도조절의 안정성이 저하되기 때문에 바람직하지 못하다.
저항 성분에서 이를 교정하기 위한 성분의 함량은 1/10 ~ 1/100 at%인 것이 바람직하다. 여기서 교정이라는 것은 저항 성분의 효과를 더욱 개선하기 위하여 추가로 첨가되는 첨가제로 이해되어질 수 있다.
저항 성분 중에서 혼합물의 평균 입자 입경이 0.5 ~ 5.0㎛인 것이 바람직하다.
저항 성분은 상대 저항의 기본 수준과 온도저항계수를 결정하고 몰리브덴과 보론 첨가물의 교정 성분들은 상대 저항값을 변경시킨다. 온도저항계수의 변화는 입자 성분의 분산값이 0.5-5㎛로 변화함으로써 조절되는데, 그러한 변화는 보올밀(ball mill)에서의 준비 시간에 의해 결정된다. 공기투과법으로 상대표면을 측정하는 기기인 PSK-12에 의해 제어된다.
본 발명에서는 (C)온도조절 성분을 통하여 통전된 상태에서 SR 발열체(114)의 온도가 조절되는 데에 역할을 담당한다. 온도조절 성분으로서 특정한 물질이 적절한 함량으로 포함되어야 발열체의 과열을 방지하고, 적절한 전력을 소모하는데 기여하는 것이다. 구체적으로 (C)온도조절 성분은 산화규소, 산화알루미늄, 산화붕소, 산화바륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 산화물인 것이 바람직하다.
(C)온도조절(regulative composition) 성분의 함량은 20 내지 40 중량%인 것이 바람직하다. 온도조절 성분의 함량이 20 중량% 미만인 경우에는 특정 온도로 조절하는 기능을 실현하기에 부족하기에 바람직하지 못하고, 40 중량%를 초과하는 경우에는 저항 성분 등 기타 성분들의 함량이 너무 적게 되어 바람직하지 못하다.
(C)온도조절 성분은 산소의 유입없이 6~10 시간 동안 유성형 볼 밀의 폐쇄공간에서 제작된다. 입자의 입경은 0.1~1.0㎛ 범위 내에서 정해지는 것이 바람직하다.
나머지 각 성분들의 비율 대비 전체 조성물의 중량%를 변경하는 방식으로 광범위한 비저항 범위에서 다양한 온도저항계수를 갖는 가열요소들을 얻을 수 있다.
조절성분에 첨가되는 납성분이 없는 유리(lead-free glass)의 함량은 가열 요소의 일반적인 특성에 영향을 미치기 시작하는 수준을 결정하는데, 그 양은 각각의 저항성분에 대하여 경험적인 방법으로 결정된다.
본 발명에 따른 SR 발열체(114) 조성물은 유기용제로서 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부탄올 등의 알콜류, 벤젠, 크실렌, 텍사놀, 에틸렌글리콜, 부틸카비톨, 에틸셀로솔브, 글리세롤, 및 디메틸술폭시드 등으로부터 선택된 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 이러한 유기용제 대신에 수성(물)을 용제로 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 SR 발열체(114) 조성물은 분산제를 추가로 포함할 수 있다. 분산제는 우레탄계, 아크릴계, 인계, 유기산염계 및 무기산염계로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 SR 발열체(114)는 증점제를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 증점제는 페이스트 상에서의 점도를 증가시켜 SR 발열체의 제조 시 코팅성 등의 가공성을 위한 것으로, 이는 셀룰로즈계, 폴리아크릴아미드계, 폴리우레탄계, 폴리사카라이드계 및 이들의 공중합체로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 이때, 상기 셀룰로즈계로는 메틸 셀룰로즈, 하이드록시 에틸셀룰로즈, 하이드록시 프로필셀룰로즈 등을 예로 들 수 있으며, 상기 폴리아크릴아미드계로는 폴리아크릴아미드 및 이의 공중합체 등을 예로 들 수 있다. 또한 상기 폴리우레탄계로는 폴리우레탄, 폴리우레탄-아크릴 및 이들의 공합체 등을 예로 들 수 있으며, 상기 폴리사카라이드계는 웰란검, 커들란 등의 바이오 고분자 등을 예로 들 수 있다.
본 발명에 따른 SR 발열체용(114) 수지 조성물은 필요에 따라 통상의 소포제, 레벨링제, 산화방지제 등을 더 첨가하여 사용할 수 있다.
상기 SR 발열체(114)는 전극에 전압을 걸어주게 되면 열이 발생하게 되는데, 본 발명에서는 SR 발열체(114) 전면에 걸쳐 균일한 발열온도 분포를 보임과 동시에 저항이 일정하여 발열온도가 일정하게 된다. 또한 기존의 구리 열선 및 탄소 SR 발열체 대비 내구성이 뛰어나다.
상기 SR 발열체(114) 조성물은 전원 인가에 의해 열을 발생시키는 발열체의 재료로 유용하게 사용될 수 있다.
상기 SR 발열체(114)는 기재; 상기 기재 상에 상기 SR 발열체 조성물을 이용하여 형성된 발열층; 및 상기 발열층에 형성된 전극;을 포함한다. 상기 SR 발열체(114)에 전압을 인가하는 경우 물의 Heat Capacity가 비선형 곡선과 유사하게 전력을 공급한다. 이는 종래의 SR 발열체 제품이 물이 끓을 때까지 동일한 전력량을 공급하는 것에 비하여 열손실을 상당 부분 줄임으로써 공급되는 전력량의 손실을 감소시킬 수 약 40% 정도의 에너지를 절약할 수 있다.
상기 SR 발열체(114)는 비저항이 0.09 내지 1.9Ω/스퀘어인 것이 바람직하고, 온도저항계수가 560×10-6 내지 40×10-4/℃ 인 것이 바람직하다. 이러한 온도저항계수는 저항기 물질에 있어서 저항 변화를 온도의 함수로서 나타낸다. 반드시 선형 관계는 아니지만, 정(+) 값은 저항 특성이 온도가 올라가거나 떨어지는 것에 정비례하여 증가하거나 감소하는 물질을 가리키고, 반대로, 부(-) 값은 저항 특성이 온도 변화에 반비례하여 변화하는 물질을 가리킨다.
SR 발열체의 제조방법을 보다 상세하게 설명하면, 기재를 준비하는 단계와, SR 발열체를 제조하는 방법은 용제에 절연성바인더, 저항 성분, 조절성분을 포함하는 바인더를 혼합하여 페이스트를 형성하는 단계와, 상기 페이스트를 기재에 도포하는 단계와, 도포단계 이후에 전극을 형성시키는 전극형성단계를 포함하는 공정을 통하여 제조될 수 있다.
상기 기재는 유연성을 갖는 것으로서, 합성수지 필름, 섬유시트 또는 종이로부터 선택될 수 있다. 이때, 상기 합성수지 필름은 PE(폴리에틸렌), PP(폴리프로필렌), PS(폴리스티렌), PC(폴리카보네이트), PA(폴리아미드), PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), PU(폴리우레탄) 또는 불소 수지 등으로의 구성된 필름 및 이들의 발포 시트 (발포 PS 시트 등)를 예로 들 수 있다. 또한, 상기 섬유시트는 천연섬유나 합성섬유로부터 제조된 직포 및 부직포를 포함한다.
상기 페이스트를 기재 상에 도포함에 있어서, 스크린 프린팅, 롤, 그라비아, 나이프, 분사, 침지코팅방식 등 다양한 방법을 이용할 수 있고 스크린 프린팅 방식을 이용하여 도포하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전극은 알루미늄, 은, 금, 철, 백금, 및 구리 등으로 이루어진 군중에서 선택된 단일 금속 또는 합금을 이루어질 수 있으며, 이러한 전극은 띠 형상으로 증착에 의하거나 소정의 폭으로 절단된 후 부착될 수 있다. 또한, 상기 전극은 발열층 상에 적층 부착(또는 증착)되거나, 발열층에 포함될 수 있다.
복합 페이스트는 발려진 후 130-160 ℃에서 8-12분 동안 적외선 광선이 나오는 컨베이서 용광로(conveyer furnace)에서 열처리되고, 그 후 170-200 ℃에서 10-30분간 열처리된다. 그 다음 전도 통로(pathes)가 제작되는데, 스크린 프린팅을 비롯하여 알려져 있는 방법 중 어떠한 것을 사용하여도 된다. 그 후 가열요소는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 필름으로 코팅되고 열 압축법으로 서로 결합된다. 가열요소에 대한 전원공급은 기계적인 방식, 전도 통로가 있는 위치에서 보호 필름을 박리하는 방식으로 이루어질 수 있다.
전술한 것과 같이, 본 발명에 따른 스티어링 휠(100)은 SR 발열체(114)가 주위의 온도환경에 대응하여 발열 상태를 조절하면서 온도가 일정하게 유지되도록 하므로, 전력소비를 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, SR 발열체(114)가 복수개로 분할되어 독립적으로 전원을 인가받아 발열하도록 구성될 경우, 발열 면적을 가변시킬 수 있으므로 소비전력의 낭비를 방지할 수 있는 이점도 있다.
전술한 본 발명에 따른 스티어링휠에 대한 실시예는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시 목적으로 제시된 것으로 본 발명은 이에 국한되지 않으며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 첨부된 특허청구범위에 기재된 기술 사상의 범주 내에서 다양한 변경 및 실시가 가능할 것이다.
100: 스티어링 휠 110: 림
200: 스포크 300: 보스
400: 전원 공급부 410: 스위치부

Claims (18)

  1. 조향축에 결합되는 보스(Boss)와;
    원형태의 림(Rim)과
    상기 보스와 림을 연결하는 스포크(Spoke)와;
    상기 림의 일측에 마련되며, 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 페이스트(paste)가 경화되어 이루어져 전원을 공급받아 발열하되, 온도 자가조절 기능을 수행하여 정해진 영역의 온도가 일정하게 유지되도록 하는 SR 발열체(self regulation heating element)와;
    상기 SR 발열체에 전원을 공급하는 전원부와;
    상기 SR 발열체의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 온도 자가조절형 SR 발열체를 적용한 스티어링 휠.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    사용자가 상기 SR 발열체의 작동을 조작하는 조작부(30)와;
    상기 사용자의 조작에 따라 상기 SR 발열체로 인가되는 전원을 On/Off하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 SR 발열체를 적용한 스티어링 휠.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    사용자가 상기 SR 발열체의 작동을 조작하는 조작부(30)와;
    상기 사용자의 조작에 따라 상기 SR 발열체로 인가되는 전원을 On/Off하거나, 전류량을 제어하여 상기 SR 발열체의 발열온도를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 SR 발열체를 적용한 스티어링 휠.
  4. 제1항에 있어서, 상기 SR 발열체는 복수개로 분할 형성되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 SR 발열체를 적용한 스티어링 휠.
  5. 제1항에 있어서, 상기 SR 발열체와 림 사이에 절연, 접착 및 단열성의 제 1 애벌칠층이 마련된 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 SR 발열체를 적용한 스티어링 휠.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 SR 발열체의 외면은 마감재로 마감된 것을 특징으로하는 온도 자가조절형 SR 발열체를 적용한 스티어링 휠.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 SR 발열체와 마감재 사이에는 절연 및 접착성의 제 2애벌층이 마련된 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 SR 발열체를 적용한 스티어링 휠.
  8. 제1항에 있어서, 상기 SR 발열체는 표면에 전도로(conduction path)가 형성되며, 상기 전도로에는 전원선이 위치되어 상기 전원부로부터 전원을 전도받아 발열하게 되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 SR 발열체를 적용한 스티어링 휠.
  9. 제1항에 있어서, 상기 SR 발열체는
    (A) 절연바인더 성분 14 내지 28 중량%;
    (B) 저항 성분 46 내지 62 중량%; 및
    (C) 온도조절 성분 20 내지 40 중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 SR 발열체를 적용한 스티어링 휠.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 (A)절연바인더 성분은 폴리에스테르계 또는 에폭시계 재료인 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 SR 발열체를 적용한 스티어링 휠.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 (B)저항 성분은 니켈과 알루미늄의 혼합물인 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 SR 발열체를 적용한 스티어링 휠.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 (B)저항 성분에 상대저항값을 변화시키기 위하여 몰리브덴(Mo), 보론(B), 규소(Si) 중에서 선택된 하나 이상의 교정 성분들이 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 SR 발열체를 적용한 스티어링 휠.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 교정 성분의 함량은 1/10 ~ 1/100 at%인 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 SR 발열체를 적용한 스티어링 휠.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 혼합물의 평균 분산값이 0.5 ~ 5.0㎛인 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 SR 발열체를 적용한 스티어링 휠.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 규소의 비표면적이 200 m2/g 이하인 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 SR 발열체를 적용한 스티어링 휠.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 온도조절 성분은 산화규소, 산화알루미늄, 산화붕소, 산화바륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 산화물인 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 SR 발열체를 적용한 스티어링 휠.
  17. 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 SR 발열체 형성용 페이스트(paste)를 준비하는 단계와;
    림의 표면에 상기 SR 발열체 형성용 페이스트를 일정 두께로 도포하는 단계와;
    상기 SR 발열체 형성용 페이스트를 경화시키는 단계를 포함하는 온도 자가조절형 SR 발열체를 적용한 스티어링 휠의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 전기저항물질 성분은 니켈, 알루미늄에 몰리브덴(Mo), 보론(B), 규소(Si) 등의 교정 성분(corrective ingredients)을 첨가하여 산소 유입없이 4~12시간 동안 유성형 보올 밀(ball mill)의 폐쇄공간에서 제조되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 SR 발열체를 적용한 스티어링 휠의 제조방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150095406A (ko) * 2014-02-13 2015-08-21 전자부품연구원 인쇄가능한 고내열성 발열 페이스트 조성물
CN104904312A (zh) * 2012-12-25 2015-09-09 株式会社克拉比 加热单元以及方向盘
US10536993B2 (en) 2014-02-13 2020-01-14 Korea Electronics Technology Institute Heating paste composition, surface type heating element using the same, and portable low-power heater

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112977593A (zh) * 2019-12-13 2021-06-18 北汽福田汽车股份有限公司 方向盘、车辆以及方向盘的控制方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6495799B1 (en) * 2001-09-28 2002-12-17 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Steering wheel with self-regulating heating element
KR101098168B1 (ko) * 2005-04-22 2011-12-23 주식회사 화진 발열 스티어링 휠 및 이의 제조방법
KR200467327Y1 (ko) * 2007-12-17 2013-06-10 대성전기공업 주식회사 차량용 핸들
JP2013505865A (ja) * 2009-08-06 2013-02-21 ノース アメリカン レスキュー リミテッド ライアビリティー カンパニー 自動車のハンドルへの直接適用ヒータ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104904312A (zh) * 2012-12-25 2015-09-09 株式会社克拉比 加热单元以及方向盘
KR20150095406A (ko) * 2014-02-13 2015-08-21 전자부품연구원 인쇄가능한 고내열성 발열 페이스트 조성물
US10536993B2 (en) 2014-02-13 2020-01-14 Korea Electronics Technology Institute Heating paste composition, surface type heating element using the same, and portable low-power heater

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