KR20130065555A - 스티어링휠용 히팅장치 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티어링휠용 히팅장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 조립작업을 신속하고 간편하게 수행할 수 있고 내구성과 안전성을 향상시킬 수 있고, 자재비 및 생산원가가 절감되고 생산성이 향상되며 외관이 미려한 스티어링휠용 히팅장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 스티어링휠용 히팅장치는 스티어링휠의 림에 설치되는 스티어링휠용 히팅장치에 있어서, 상기 림에 밀착 설치되고 띠 형상을 갖도록 형성된 면상 베이스; 및 상기 면상 베이스에 배치되고 전원의 공급시에 발열되는 발열수단를 구비하되, 상기 면상 베이스의 양쪽 단부가 서로 연결되어 하나의 폐곡선을 형성하는 링 형상을 갖도록 상기 면상 베이스의 양단부 사이에 배치되는 연결부재를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스티어링휠용 히팅장치의 제조방법은 스티어링휠의 림에 설치되는 스티어링휠용 히팅장치의 제조방법에 있어서, 띠 형상의 면상 베이스를 형성하는 베이스 형성단계; 및 상기 면상 베이스에 전원의 공급시에 발열되는 발열수단을 배치하는 발열수단 배치단계를 구비하되, 상기 면상 베이스의 양쪽 단부를 서로 연결하여 하나의 폐곡선을 갖는 링 형상으로 형성하는 연결단계를 포함하고, 상기 베이스 형성단계는 섬유사를 위사 및 경사로 공급하여 상기 면상 베이스를 띠 형태를 갖는 띠형 면상체로 제직하고, 상기 발열수단 배치단계는 상기 발열선을 상기 면상 베이스의 제직시에 위사 또는 경사의 일부로 공급하여 상기 섬유사와 서로 엮겨져 파형 구조로 배치되도록 하거나, 상기 발열선을 상기 띠형 면상체의 상면 또는 저면에 자수사로 공급하여 고정사에 의해 파형 구조로 배치, 고정하고 상기 연결단계는 상기 면상 베이스의 양쪽 단부 사이를 연결사를 이용하여 서로 연결하거나, 상기 면상 베이스의 양쪽 단부 사이에 신축성 연결밴드를 연결하는 것을 특징으로 한다.

Description

스티어링휠용 히팅장치 및 그 제조방법{HEATING APPARATUS OF STEERING WHEEL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 스티어링휠용 히팅장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 조립작업을 신속하고 간편하게 수행할 수 있고 내구성과 안전성을 향상시킬 수 있고, 자재비 및 생산원가가 절감되고 생산성이 향상되며 외관이 미려한 스티어링휠용 히팅장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 핸들로 호칭되고 있고 자동차 등과 같은 차량의 조향시에 조향력을 인가하기 위한 장치로서 스티어링 휠이 구비되어 있다.

스티어링 휠은 운전자의 회전 조작력을 그 중심에 결합되는 조향축을 매개로 조향장치에 전달하여 차륜를 각운동시키는 작용을 수행한다. 이러한, 스티어링 휠은 운전자가 잡는 원형의 림과, 이 림의 중앙에 형성되고 그 중심에 조향축이 결합되는 림 서포트로 구성되어 있다.

그리고, 스티어링 휠은 다양한 재질에 의해 형성될 수 있지만, 금속 파이프를 링 형상으로 형성한 림에 림 서포트를 용접하는 방식으로 제작하거나, 비교적 강성이 크고 가벼운 비철금속인 알루미늄을 이용하여 주조방식으로 제작하게 된다. 이와 같이 제작된 스티어링 휠의 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, 스티어링 휠은 열전도성이 큰 강재나 알루미늄으로 제작되므로 동절기에 대기 온도와 동일한 온도로 냉각되게 된다. 이에 따라 운전을 위해 림을 잡게 될 경우, 불쾌감을 느낄 뿐만 아니라 손이 차가워 운전자가 림을 정확하게 잡지 않게 되므로 안전운행을 저해하는 원인으로 작용되고 있다.

전술한 문제점으로 인해, 최근에는 림 부분을 가열하기 위해 림 커버의 내부에 열선을 포함하는 히팅장치가 내장된 스티어링 휠이 일부 차종에 적용되고 있고 점차 그 적용 범위는 증가되고 있다.

히팅장치는 동선 등의 열선, 이 열선이 소정 경로로 배치되는 띠형 패드, 열선에 전원을 공급하기 위한 전원공급선, 및 온도센서 등으로 구성되어 있다.

예컨대, 히팅장치(미국특허 특허번호 US 6,727,467,B1호)는 도1에 나타난 바와 같이 가는 동선을 면상의 패드에 배치하여 면상으로 형성하되, 띠형으로 형성하여 자동차의 스티어링 휠용 발열체로 사용하는 것이 일반적인 형태이다.

이러한 형태의 히팅장치는 그 저면에 부착되는 양면 접착테이프를 이용하여 림(rim)에 부착하고, 그 외면에 림 커버를 덧씌워 꿰매어 고정하게 되면 스티어링 휠의 조립은 완료한다.

하지만, 전술한 종래 히팅장치는 띠형의 면상 발열체를 원형 단면을 갖는 림에 감아 부착하는 방식이므로 부착하는 과정에서 주름이 발생되므로 이물감이 발생되고 외관이 불량해지는 단점이 있다. 또한, 면상 발열체를 림에 감아 부착하는 과정에서 동선이 접혀져 급격하게 동선이 꺽이게 되므로 충분한 내구성을 확보할 수 없고 국부 가열과 같은 문제점을 유발하여 화재의 원인이 되고 있다.

또한, 히팅장치를 림에 실치하기 위해서는 양면테이프와 같은 별도의 접착부재가 필요하여 원가의 상승요인이 되고, 부착시에는 접착부재를 제거하여 정확하게 부착위치를 설정한 다음 조심스럽게 부착하여야 하여야 하므로 조립에 지나치게 많은 시간이 소요되어 생산성이 저하되는 단점이 있다. 또한, 최초에 접착위치를 잘못 설정하여 그 부착위치를 변경하기 위해 면상 발열체를 분리하고자 할 경우 접착부재의 강력한 접착력으로 인해 면상 발열체의 전체적 형상이 일그러지고 변형되어 재사용이 불가능하므로 비용의 손실이 지나치게 증가되는 단점이 있다.

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 조립작업을 신속하고 간편하게 수행할 수 있고 내구성과 안전성을 향상시킬 수 있도록 한 스티어링휠용 히팅장치 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 자재비 및 생산원가가 절감되고 생산성이 향상되며 외관이 미려한 스티어링휠용 히팅장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 스티어링휠용 히팅장치는 스티어링휠의 림에 설치되는 스티어링휠용 히팅장치에 있어서, 상기 림에 밀착 설치되고 띠 형상을 갖도록 형성된 면상 베이스; 및 상기 면상 베이스에 배치되고 전원의 공급시에 발열되는 발열수단를 구비하되, 상기 면상 베이스의 양쪽 단부가 서로 연결되어 하나의 폐곡선을 형성하는 링 형상을 갖도록 상기 면상 베이스의 양단부 사이에 배치되는 연결부재를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 연결부재는 상기 면상 베이스의 양쪽 단부 사이에 연결되는 연결사이거나, 상기 면상 베이스의 양쪽 단부 사이에 연결되는 신축성 연결밴드로 구성될 수 있다.

상기 발열수단은 상기 면상 베이스에 배치되고 전원의 공급시에 발열되도록 도전성을 갖는 선형부재로 형성된 발열선으로 구성된다.

그리고, 상기 면상 베이스는 섬유사가 위사 및 경사로 공급되어 띠 형태로 제직되는 띠형 면상체로 이루어지되, 상기 면상 베이스에 인장력이 작용될 경우 신축될 수 있도록 상기 섬유사의 전부 또는 일부는 신축성 고분자사로 구성되며, 상기 발열선은 상기 면상 베이스의 제직시에 위사 또는 경사의 일부로 공급되어 상기 섬유사와 서로 엮겨져 파형 구조로 배치되거나, 상기 발열선은 상기 띠형 면상체의 상면 또는 저면에 자수사로 공급되어 고정사에 의해 파형 구조로 배치, 고정될 수 있다.

상기 발열선이 배치된 영역에는 상기 발열선의 열기를 주변으로 신속하게 전달하기 위해 열전달사가 공급되어 제직될 수 있다.

상기 발열선이 위치하는 상기 면상 베이스는 표면에 섬유사에 의해 돌출되게 형성된 접촉돌부가 구비될 수 있다.

상기 면상 베이스는 저주파자극기로부터 인가되는 전기 자극을 인체에 인가는 저주파자극기용 선형 전극부재가 배치될 수 있다.

이러한, 상기 저주파자극기용 선형 전극부재는 도전성물질에 의해 제작된 선사 또는 도전성물질이 외면에 적층된 선사로 구성되고, 내부 중심에 위치하도록 배치되는 전원선사; 및 상기 전원선사와 전기적으로 접속되도록 그 외주면에 감김 되거나 엮음 되고, 도전성고분자에 의해 선사로 형성된 고분자도전사 또는 도전성물질을 포함하는 섬유사로 구성된 자극선사를 포함할 수 있다.

상기 면상 베이스는 직물지, 부직포, 내열성 합성수지시트, 발포시트, 신축성 고무시트, 발포시트 또는 신축성 고무시트의 일면에 부직포가 덧대어진 적층시트 중에서 어느 하나로 구성되고, 상기 발열선은 상기 면상 베이스의 상면 또는 저면에 자수사로 공급되어 고정사에 의해 파형 구조로 배치, 고정될 수 있다.

그리고, 상기 면상 베이스는 면상으로 제직되고 상부에 배치되는 상부 면상체, 면상으로 제직되고 상기 상부 면상체의 하방으로 이격, 배치되는 하부 면상체, 및 상기 상부 면상체와 하부 면상체의 사이에 연결되어 이격공간을 형성하는 다수의 파일사로 구성되고, 상기 발열선은 상기 상부 면상체의 외표면이나 상기 이격공간에 배치될 수 있다.

또한, 상기 면상 베이스는 면상으로 제직되고 상부에 배치되는 상부 면상체, 면상으로 제직되고 상기 상부 면상체의 하방으로 이격, 배치되는 하부 면상체, 및 상기 상부 면상체와 하부 면상체의 사이에 연결되어 이격공간을 형성하는 다수의 파일사로 구성되고, 상기 발열선은 상기 상부 및 하부 면상체의 제직시에 위사 또는 경사로 공급되어 상기 상부 면상체 및 하부 면상체 중 적어도 한 곳 이상에 배치되거나, 상기 파일사의 일부로 공급되어 상기 이격공간에 배치될 수 있다.

상기 이격공간에는 완충작용을 수행하는 소재로 형성된 쿠션재, 진동을 흡수하는 진동 흡수재, 보온작용을 수행하는 소재로 형성된 보온재, 및 원적외선 방사물질로 형성된 원적외선 방사재로 이루어진 충진재 군 중에서 적어도 하나 이상의 충진재가 채워져 구성될 수 있다.

상기 발열선의 가열온도를 감지하기 위해 상기 면상 베이스에 배치되는 온도센서; 및 상기 발열선의 가열온도를 감지하기 위해 동반되어 배치되고 상기 발열선의 가열온도를 제어부에 인가하여 과열 여부를 검출할 수 있도록 하는 열감지선 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 발열선은, 섬유사, 또는 전기저항값이 큰 금속사의 외주면에 전기저항값이 낮은 도전성물질이 코팅되고 절연피복층이 형성된 선형부재; 내부 중심에 배치되고 섬유사 또는 금속사로 구성된 중심사, 상기 중심사의 외면에 권취되고 도전성물질에 의해 제작된 선사 또는 섬유사 외면에 도전성물질이 적층된 선사로 구성되고 절연피복층이 형성된 복수의 도전사로 형성된 선형부재; 도전성물질에 의해 제작된 선사 또는 섬유사 외면에 도전성물질이 적층된 선사로 구성되고 절연피복층이 형성된 복수의 도전사와, 상기 도전사에 비해 도전성은 떨어지고 인장강도는 큰 복수의 보강사가 서로 합사된 선형부재; 내부 중심에 배치되고 도전성물질에 의해 제작된 선사 또는 섬유사 외면에 도전성물질이 적층된 선사로 구성되고 절연피복층이 형성된 복수의 도전사와, 상기 도전사의 외면에 권취되고 상기 도전사에 비해 도전성은 떨어지고 인장강도는 큰 복수의 보강사로 형성된 선형부재; 내부 중심에 배치되고 섬유사로 형성된 중심사, 상기 중심사의 외부에 감김 또는 엮음되고 도전성물질에 의해 제작된 선사 또는 섬유사 외면에 도전성물질이 적층된 선사의 외주면에 절연피복층이 형성된 복수의 도전사와, 상기 도전사의 외면에 권취되어 외피층을 형성하는 복수의 외피섬유사를 구비한 선형부재; 중에서 어느 하나로 구성될 수 있다.

한편, 상기 면상 베이스의 표면에 피혁층이 적층되거나, 상기 피혁층의 내부에 상기 면상 베이스가 배치될 수 있다.

그리고, 상기 면상 베이스의 외면을 향해 냉기를 제공하기 위해 설치되는 복수의 열전모듈; 및 상기 열전모듈의 냉각면과 열전달 가능하게 접속되고 냉기를 확산하기 위해 상기 면상 베이스에 배치되는 다수의 열전달사를 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 스티어링휠용 히팅장치의 제조방법은 스티어링휠의 림에 설치되는 스티어링휠용 히팅장치의 제조방법에 있어서, 띠 형상의 면상 베이스를 형성하는 베이스 형성단계; 및 상기 면상 베이스에 전원의 공급시에 발열되는 발열수단을 배치하는 발열수단 배치단계를 구비하되, 상기 면상 베이스의 양쪽 단부를 서로 연결하여 하나의 폐곡선을 갖는 링 형상으로 형성하는 연결단계를 포함하고, 상기 베이스 형성단계는 섬유사를 위사 및 경사로 공급하여 상기 면상 베이스를 띠 형태를 갖는 띠형 면상체로 제직하고, 상기 발열수단 배치단계는 상기 발열선을 상기 면상 베이스의 제직시에 위사 또는 경사의 일부로 공급하여 상기 섬유사와 서로 엮겨져 파형 구조로 배치되도록 하거나, 상기 발열선을 상기 띠형 면상체의 상면 또는 저면에 자수사로 공급하여 고정사에 의해 파형 구조로 배치, 고정하고 상기 연결단계는 상기 면상 베이스의 양쪽 단부 사이를 연결사를 이용하여 서로 연결하거나, 상기 면상 베이스의 양쪽 단부 사이에 신축성 연결밴드를 연결하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 베이스 형성단계는 상기 면상 베이스에 인장력이 작용될 경우 신축될 수 있도록 상기 위사 및 경사의 전부 또는 일부를 신축성 고분자사로 공급하여 시행할 수 있다.

본 발명에 따른 스티어링휠용 히팅장치에 의하면, 링 형상으로 형성되어 늘려서 삽입방식으로 장착하는 것이므로 조립작업을 신속하고 간편하게 수행할 수 있다. 그리고, 면상 베이스가 팽팽하게 탄성적으로 안착, 고정되므로 주름이 발생되지 않고 이물감이 발생되지 않아 접촉감이 좋고 외관이 미려한 장점이 있다. 또한, 주름이 발생되지 않아 발열선이 접혀져 급격하게 굴절되지 않으므로 손상이나 파단이 방지되면서 충분한 내구성을 확보할 수 있고 국부 가열과 같은 문제점이 해소되어 화재의 위험성을 근본적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 스티어링휠용 히팅장치에 의하면, 설치시에 양면테이프와 같은 많은 양의 접착부재가 불필요하여 제조원가가 절감되고, 조립시간이 단축되며, 설치위치를 변경하거나 제거할 경우에도 면상베이스나 발열선의 변형이나 손상 없이 간편하고 신속하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라 반복적인 재사용이 가능한 장점이 있다.

도1은 종래 스티어링휠용 히팅장치를 설명하기 위한 도면,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치를 나타내는 사시도,
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치에 적용되는 면상 베이스의 펼쳐진 상태를 나타낸 도면,
도4a 내지 도4f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치에서 발열수단으로 적용되는 발열선을 나타낸 도면,
도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치의 제1 변형예를 설명하기 위한 도면,
도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치의 제2 변형예를 설명하기 위한 도면,
도7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치의 제3 변형예를 설명하기 위한 도면,
도8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치의 제4 변형예를 설명하기 위한 도면,
도9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치의 제5 변형예를 설명하기 위한 도면,
도10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치를 나타낸 요부 확대 사시도,
도11a 내지 도11e는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치에 적용할 수 있는 면상 베이스를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도2 내지 도11d에 의거하여 상세히 설명하고, 도2 내지 도11e에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.

도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치를 나타내는 사시도, 도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치에 적용되는 면상 베이스의 펼쳐진 상태를 나타낸 도면이다.

도2 및 도3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치(1)는 스티어링휠의 림(미도시)에 설치되고 띠 형상을 갖도록 형성된 면상 베이스(10), 면상 베이스(10)에 배치되고 전원의 공급시에 발열되는 발열수단(20), 발열수단(20)에 전원을 공급하기 위해 차량의 전원공급부와 접속되는 전원공급부재(40,차량의 시가잭에 접속되는 커넥터 및 전원공급케이블), 및 발열수단(20)으로 공급되는 전원을 제어하는 제어부(미도시)를 구비하고, 면상 베이스(10)의 양쪽 단부가 서로 연결되어 하나의 폐곡선을 형성하도록 면상 베이스(10)의 양단부 사이에 배치되는 연결부재(30)를 더 구비한다.

상기 면상 베이스(10)는 위사 및 경사로 섬유사가 공급되어 띠 형태로 제직되는 띠형 면상체로 이루어지는 것으로, 이 면상 베이스(10)의 제직과정에서 위사 및 경사의 전부 또는 일부로서 스판사, 폴리우레탄사 등과 같이 신축성 고분자로 형성된 신축성 고분자사가 포함되는 것이 중요하다.

이와 같이 면상 베이스(10)의 형성에 이용되는 위사 및 경사의 일부로서 신축성 고분자사가 포함되면 스티어링휠용 히팅장치(1)를 림에 장착하는 과정에서 인장력을 인가할 경우 면상 베이스(10)가 늘어나 쉽게 장착할 수 있으므로 장착성을 향상시킬 수 있다.

상기 발열수단(20)은 면상 베이스(10)에 배치되고 전원의 공급시에 발열되는 부재나 장치라면 열전소자와 같은 다양한 발열체를 적용할 수도 있지만, 본 실시예에서는 파지한 상태에서 손바닥에 이물감이 발생되지 않도록 도전성을 갖는 선형부재로 형성된 발열선(20a)으로 구성되어 있다.

그리고 발열선(20a)은 면상 베이스(10)의 제직시에 위사 또는 경사의 일부로 공급되어 섬유사와 서로 엮겨져 파형 구조로 배치된다. 이와 같이 발열선(20a)이 면상 베이스의 제직시에 동시에 제직되는 구조는 본 출원인에 의해 출원된 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2010-0004164호에 개시된 도전성 직조물의 제조방법 및 제조장치를 적용하여 구현할 수 있다.

한편, 발열선(20a)은 전술한 바와 같이 띠형 면상체에 일체로 직조되는 방식 외에도 다양한 방식으로 구현할 수 있다. 예컨대, 자수기에 띠형 면상체를 배치한 상태에서 발열선을 자수사로 공급하게 되면 고정사(밑실)에 의해 고정되면서 파형구조로 배치된다.

그리고, 발열선(20a)은 도전성을 가지고 있어서 전원공급부로부터 전원이 공급되면 발열되는 금속사, 도금사, 탄소사 등 다양한 선형부재를 적용할 수 있는 것으로 이하에서 구체적으로 설명한다.

상기 연결부재(30)는 도2의 확대부에 나타난 바와 같이 면상 베이스(10)의 양쪽 단부 사이에 서로 연결되는 연결사(31)로 구성되어 있다.

그리고, 도3에 도시된 바와 같이 면상 베이스(10)가 위사 및 경사로서 신축성 고분자사가 포함되어 신축성을 갖는 구조일 경우에는 연결사(31)가 늘어나지 않더라도 자체적으로 신축되므로 연결사(31)를 인장강도가 큰 아라미드사, 케브라사와 같이 신축성이 없는 섬유사를 적용할 수 있고, 반면 면상 베이스(10)가 직물지, 부직포와 같이 신축범위가 작거나 신축되지 않는 경우에는 장착성을 고려하여 연결사(31)를 신축성을 갖는 선형부재를 적용할 수 있다.

한편, 스티어링휠용 히팅장치(1)는 발열선(20a)에 전원을 공급하는 전원공급케이블(41)이 접속되고 발열선의 가열온도를 감지하기 위해 면상 베이스에 온도센서(미도시)가 배치되어 있다. 이러한 온도센서는 통상의 전열기기에서 온도를 감지하여 감지신호를 제어부에 인가함으로써 발열선으로 공급되는 전원의 단속, 발열선의 온도제어 등을 가능하게 하는 통상적인 구성이므로 구체적으로 도시하거나 설명하지는 않는다.

그리고, 스티어링휠용 히팅장치(1)는 림에 설치된 상태에서 설치위치가 변경되지 않도록 하기 위해 면상 베이스(10)의 내면의 일부분에 접착제(미도시)가 도포되거나 접착테이프(미도시)가 부착될 수 있다. 이때, 접착제 또는 접착테이프는 면상 베이스 일부분에만 조각 형태로 부착되거나, 가장자리 둘레 일부분에 배치되어 면상 베이스를 삽입하는 과정에서 방해가 되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

도4a 내지 도4f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치에서 발열수단으로 적용되는 발열선을 나타낸 도면이다.

상기 발열선은 도4a에 도시된 바와 같이 아라미드사, 케브라사와 같이 인장강도가 큰 것으로 알려진 섬유사, 또는 스테인레스사, 철사 등과 같이 비교적 전기저항값이 큰 금속으로 제조된 금속사(21)의 외주면에 금, 은, 동, 주석 등과 같이 비교적 전기저항값이 낮은 도전성물질이 도금, 증착 등의 방법으로 코팅되고 그 외면에 불소계 등의 절연피복층(21a)이 형성된 복수 가닥의 선형부재로 구성된다. 이때, 발열선(20a)은 전체 외경이 600㎛가 넘지 않도록 하여 면상 베이스에 배치된 상태에서 이물감이 발생되지 않도록 한다.이를 위해 발열선을 형성하는 선형부재 한 가닥의 직경은 10 내지 100㎛ 범위가 되도록 한다.

그리고, 상기 발열선(20a)은 도4b에 도시된 바와 같이 내부 중심에 배치되고 아라미드사, 케브라사와 같이 인장강도가 큰 것으로 알려진 섬유사, 유리섬유사, 세라믹섬유사, 스테인레스사, 철사 등과 같이 전기저항값이 큰 금속사로 구성된 중심사(22), 이 중심사(22)의 외면에 권취되고 탄소, 금, 은, 동과 같은 도전성물질에 의해 제작된 선사 또는 섬유사 외면에 탄소, 금, 은, 동, 주석 등과 같이 전기저항값이 낮은 도전성물질이 도금, 증착 등의 방법으로 적층된 선사로 구성되고 절연피복층이 형성된 복수의 도전사(23)로 이루어진 선형부재로 구성되어 있다. 이때, 중심사(22) 및 도전사(23) 한 가닥의 직경은 10 내지 100㎛ 범위가 되도록 하여 발열선 전체 외경이 600㎛가 넘지 않도록 한다.

도4b에 도시된 발열선(20a)은 중심사(22)로 인장강도가 큰 소재로 적용하고 그 외부에 도전성은 뛰어나지만 인장강도가 취약한 도전사(23)가 배치되는 구조이므로 면상 베이스(10)에 반복적으로 인장력이 작용되더라도 중심사(22)가 인장력을 지지(지탱)하게 되므로 도전사(23)의 파단이나 손상을 방지할 수 있다.

또한, 상기 발열선(20a)은 도4c에 도시된 바와 같이 탄소, 금, 은, 동과 같은 도전성물질에 의해 제작된 선사 또는 섬유사 외면에 탄소, 금, 은, 동과 같은 도전성물질이 적층된 선사로 구성되고 절연피복층이 형성된 복수의 도전사(24)와, 이 도전사(24)에 비해 도전성은 떨어지고 인장강도는 큰 스테인레스사와 같은 복수의 보강사(25)가 서로 합사되어 하나의 묶음으로 형성된 선형부재로 구성되어 있다. 이때, 도전사(24)와 보강사(25)의 한 가닥 직경은 10 내지 100㎛ 범위가 되도록 하여 발열선 전체 외경이 600㎛가 넘지 않도록 한다.

도4c에 도시된 발열선(20a)은 인장강도가 큰 보강사(25)와 인장강도가 취약한 도전사(24)가 합사된 구조이므로 면상 베이스(10)에 반복적으로 인장력이 작용되더라도 보강사(25)가 인장력을 지탱하게 되므로 도전사(24)의 파단이나 손상을 방지할 수 있다.

그리고, 상기 발열선(20a)은 도4d에 도시된 바와 같이 내부 중심에 배치되고 도전성물질에 의해 제작된 선사 또는 섬유사 외면에 도전성물질이 적층된 선사로 구성되고 절연피복층이 형성된 복수의 도전사(24)와, 이 도전사(24)의 외면에 권취되고 도전사에 비해 도전성은 떨어지고 인장강도는 큰 스테인레스사와 같은 복수의 보강사(25)로 형성된 선형부재로 구성된다. 이때, 도전사(24)와 보강사(25)의 한 가닥 직경은 10 내지 100㎛ 범위가 되도록 하여 발열선 전체 외경이 600㎛가 넘지 않도록 한다.

도4d에 도시된 발열선(20a)은 인장강도가 큰 보강사(25)가 도전사(24)의 외부에 배치되어 내부 도전사(24)를 보호하는 한편 저항값이 낮아 신속하게 가열되는 도전사(24)의 가열된 열기를 인가받아 외부로 전달하는 열전달선으로서의 기능을 수행한다.

또한, 상기 발열선(20a)은 도4e에 도시된 바와 같이 내부 중심에 배치되고 아라미드사, 케브라사와 같이 인장강도가 큰 것으로 알려진 섬유사로 형성된 중심사(26), 이 중심사(26)의 외부에 감김 또는 엮음되고 도전성물질에 의해 제작된 선사 또는 섬유사 외면에 도전성물질이 적층되고 절연피복층이 형성된 복수의 도전사(27), 및 도전사(27)의 외면에 권취되어 외피층을 형성하는 복수의 외피섬유사(28)를 구비한 선형부재로 구성되어 있다. 이때, 중심사(26), 도전사(27), 및 외피섬유사(28)의 한 가닥 직경은 10 내지 100㎛ 범위가 되도록 하여 발열선 전체 외경이 600㎛가 넘지 않도록 한다.

도4e에 도시된 발열선(20a)은 중심사(26)에 의해 충분한 인장강도를 갖는 동시에 최외곽에 외피섬유사(28)로 형성되는 외피층이 구비되어 있으므로 인체와의 접촉시 섬유 고유의 부드러운 촉감을 제공할 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 발열선은 도4f에 도시된 바와 같이 발열선(20a)의 가열온도를 감지하여 제어부에 인가하여 과열 여부를 검출할 수 있도록 하는 열감지선(29)이 포함되어 있다. 이 열감지선(29)은 발열선의 외주면에 별도로 동반되어 배치될 수도 있지만, 본 실시예에서는 도4e와 도시된 구조의 발열선(20a)의 내부에 도전사(27)와 함께 감김되는 구조로 배치되어 있다. 이때, 열감지선(29)은 도전사(27)에 비해 전기저항이 낮은 소재로 형성된 선사로 구성하여 도전사(27)의 발열온도에 민감하게 반응할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 예컨대, 도전사(27)가 동(Cu)으로 제작된 선사일 경우 열감지선(29)은 은(Au)으로 제작된 선사나 금 또는 은을 도금한 선사를 적용할 수 있을 것이다.

이러한, 열감지선(29)은 발열선(20a)에 전원을 공급하는 전원공급케이블에 접속되는 것이 아니라 별도의 제어용 케이블를 매개로 제어부와 접속된다. 이와 같이 발열선(20a)에 열감지선(29)이 배치될 경우 발열선이 설정된 온도 보다 가열된 경우 온도변화에 따라 변화되는 저항 특성값을 제어부(미도시)에 인가하여 발열선으로 인가되는 전원을 차단함으로써 과열을 방지하도록 한다. 즉, 발열선(20a)의 도전사(27)에 열감지선(29)이 함께 권선되어 있으면 발열선의 특정 부위가 과열될 경우 저항값이 변화되고 이러한 저항값의 변화에 따라 제어부는 전원의 공급을 적절하게 제어하거나 차단함으로써 비상적인 과열과 같은 문제점을 방지할 수 있다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치의 제조방법을 간략하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치의 제조방법은 베이스 형성단계, 발열수단 배치단계, 및 연결단계를 구비한 것으로 상기 단계를 시행하게 되면 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치를 제조할 수 있다.

베이스 형성단계는 띠 형상의 면상 베이스(10)를 형성하는 단계로서, 직기에 위사 및 경사로 다수 가닥의 섬유사를 공급하여 띠형의 면상체를 제직한다. 이러한 면상 베이스(10)의 제직과정에서 위사 및 경사의 전부 또는 일부로서 스판사, 폴리우레탄사 등과 같이 신축성 고분자로 형성된 신축성 고분자사를 공급하여 제직한다.

그리고, 베이스 형성단계에서 위사 및 경사의 전부 또는 일부로 신축성 고분자사를 공급하게 되면 면상 베이스(10) 자체가 신축성을 갖게 되어 인장력의 인가시 늘어나게 되고 인장력의 해제시에 원위치되어 복귀되므로 면상 베이스를 스티어링휠의 림에 장착하는 과정을 편리하게 수행할 수 있다. 또한, 면상 베이스(10)가 림에 팽팽하게 긴장된 상태로 밀착되므로 면상 베이스에 배치된 발열선(20a) 또한 굴절되지 않고 팽팽하게 펼쳐져 정위치 되므로 발열시 열이 고르게 확산, 방출되는 장점을 있다.

발열수단 배치단계는 면상 베이스(10)에 전원의 공급시 발열되는 발열수단(20)을 배치하는 단계로서, 발열선(20a)을 띠형 면상체의 제직시에 위사 또는 경사의 일부로 공급하여 섬유사와 서로 엮겨져 파형 구조로 배치되도록 제직방식으로 시행한다.

그리고, 발열수단 배치단계는 먼저 면상 베이스(10)를 형성한 후에 발열선(20a)을 면상 베이스의 상면 또는 저면에 자수사로 공급하여 고정사에 의해 파형 구조로 배치되게 고정할 수도 있지만, 본 실시예에서는 면상 베이스(10)를 제직하는 섬유사와 함께 발열선(20a)을 공급하여 발열수단 배치단계를 베이스 형성단계와 동시에 시행함으로서 생산성이 향상되도록 한다.

연결단계는 면상 베이스(10)의 양쪽 단부를 서로 연결하여 하나의 폐곡선을 갖는 링 형상으로 형성하는 단계로서, 면상 베이스(10)의 양쪽 단부 사이를 연결사(31)를 이용하여 서로 연결한다.

이때, 연결사(31)의 연결방법은 통상의 박음질 방식으로 연결사(31)를 면상 베이스(10)의 양쪽 단부에 꿰매어져 설치될 수도 있지만, 본 실시예에서는 봉제분야에서 통상적으로 지도리미싱이라고 호칭되고 있는 재봉기를 이용하여 시행함으로써 신속하고 간편하게 시행할 수 있다.

그리고, 연결단계에서 면상 베이스(10)의 양쪽 단부 사이를 연결하는 수단으로서 연결사(31)를 적용하지 않고 후술되는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스티어링휠 히팅장치에 나타난 신축성 연결밴드(32)를 이용할 경우에는 미리 준비된 신축성 연결밴드의 양 단부를 면상 베이스의 양쪽 단부에 위치시킨 상태에서 박음질, 부착 등의 방법으로 고정한다.

이러한 연결단계를 통해 면상 베이스(10)가 링 형상으로 형성되면, 면상 베이스에 온도센서(미도시)를 설치하고 발열선(20a)의 단부에 전원공급케이블(41) 등을 접속하는 마감단계를 시행하여 스티어링휠용 히팅장치를 완성한다.

한편, 전술한 바와 같은 제조과정을 통해 제작 완료된 스티어링휠용 히팅장치(1)는 종래와 같이 접착제를 도포하거나 양면 테이프를 부착하고 이형지 분리한 후 부착위치를 조정하면서 조심스럽게 긴 시간 동안 어렵게 설치하는 것이 아니라 면상 베이스을 좌우 또는 상하로 벌린 다음 림에 끼워넣는 방법으로 간단하게 장착할 수 있다.

도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치의 제1 변형예를 설명하기 위한 도면으로, 면상 베이스의 개략적인 종단면도이다.

도5를 참조하면, 스티어링휠용 히팅장치는 면상 베이스(10)의 외표면에 피혁층(50)이 적층되어 있다. 피혁층(50)은 우피, 돈피와 같은 천연 피혁으로 형성된 천연피혁층으로 구성되거나, 폴리우레탄과 같은 인조물질된 형성된 인조피혁층으로 구성될 수 있다. 이와 같이 면상 베이스(10)에 천연피혁층이나 인조피혁층이 형성되면 림에 별도의 가죽커버를 덧씌우지 않더라도 피복층의 기능을 수행하고 가죽 질감을 표현할 수 있으므로 제조공정을 단순화할 수 있고, 제조원가를 절감할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 도5에서는 피혁층(50)이 면상 베이스(10)의 외표면에 형성되어 있지만 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 면상 베이스(10)가 피혁층(50)의 내부에 배치될 수도 있다. 예컨대, 통상의 천연피혁층은 우피, 돈피 등의 원피 외표면에 폴리우레탄(PU)가 코팅되어 제조되므로 천연피혁의 가공과정에서 발열선(20a)이 배치된 면상 베이스(10)를 원피와 폴리우레탄층 사이에 배치하여 구성할 수 있을 것이다.

도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치의 제2 변형예를 설명하기 위한 도면, 면상 베이스의 개략적인 종단면도이다.

도6을 참조하면, 스티어링휠용 히팅장치는 면상 베이스(10)의 발열선(20a)이 배치된 영역에 발열선으로부터 방출되는 열기를 주변으로 신속하게 전달하기 위한 복수의 열전달사(61)가 띠형 면상체의 제직과정에서 위사(a) 또는 경사(b)의 일부로 공급되어 제직, 배치된다.

열전달사(61)는 열전도성이 우수한 소재를 10 내지 100㎛ 범위의 직경을 갖도록 형성한 선형부재이다. 예컨대, 열전달사는 열전도성이 우수한 세라믹을 함유한 세라믹섬유사, 동, 금, 은이 도금, 증착 등의 방법으로 코팅된 섬유사가 적용될 수 있다.

도7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치의 제3 변형예를 설명하기 위한 도면, 면상 베이스의 개략적인 종단면도이다.

도7을 참조하면, 스티어링휠용 히팅장치(1)는 면상 베이스(10)의 표면에 섬유사에 의해 상방으로 돌출되게 제직되는 접촉돌부(62)가 형성되어 있다. 그리고, 접촉돌부(62)는 발열선의 보호기능, 발열선으로부터 발산되는 열기의 보온기능, 미끄럼방지기능 또는 장식 기능을 수행하는 것으로 운전자가 림을 잡았을 때 손바닥 부분이 위치하는 부분에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 접촉돌부(62)는 면상 베이스(10)의 외표면상에 섬유사가 돌출되도록 제직되는 다양한 제직방식에 의해 구현될 수 있다. 예컨대, 면상 베이스(10)의 특정 부분에 허니콤(huneycomb) 조직이 제직되도록 직물설계를 하거나 면상 베이스(10)의 제직시에 파일조직(pile weave)이 제직되도록 직물설계를 하여 시행할 수 있다.

도8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치의 제4 변형예를 설명하기 위한 도면이다.

도8을 참조하면, 스티어링휠용 히팅장치(1)는 면상 베이스(10)에 저주파자극기로부터 인가되는 전기 자극을 인체에 인가하는 저주파자극기용 선형 전극부재(70)가 배치되어 있다. 이러한 저주파자극기용 선형 전극부재(70)는 인체의 손바닥 부분과 접촉되는 접촉돌부(62)측에 배치되는 것이 바람직하다. 그리고, 저주파자극기는 구체적으로 도시하지는 않았으나 차량의 스티어링휠 주변이나 대시 보드 등에 내장되어 케이블을 통해 마이너스(-) 선형 전극부재(70) 및 플러스(+) 선형 전극부재(70)와 전기적으로 연결된다.

저주파자극기는 전기 자극을 피부 및 피하조직에 인가함으로써 혈행을 촉진하는 기능을 수행하므로 주로 치료효과나 미용효과를 위해 사용되었으나 본 실시예에서는 졸음운전시에 운전자에게 전기 자극을 인가하여 운전 중 졸음(잠)을 깨우는 기능을 수행하기 위해 마련되는 것으로, 차량에 운전자의 운전상태(정상운전 상태인지 졸음 상태인지 여부)를 감지하는 감지수단(이미지 센싱장치 등)이 구비되어 있고 이 감지수단으로부터 감지된 신호에 따라 저주파자극기를 작동시킬 수 있는 차량제어부(ECU)가 구비된 경우에 저주파자극기는 차량제어부와 전기적으로 연결되어 차량제어부의 제어신호에 따라 작동되도록 구현할 수 있다.

한편, 저주파자극기용 선형 전극부재(70)는 통상적인 저주파자극기에 적용되는 것은 부피가 큰 사각판 형태로서 차량의 스티리어링휠에 설치하기가 곤란하므로 본 실시예에서는 선형 전극부재로 구성된 것을 적용한다.

예컨대, 저주파자극기용 선형 전극부재(70)는 도8에 도시된 바와 같이 도전성물질에 의해 제작된 선사 또는 도전성물질이 외면에 적층된 선사로 구성되고, 내부 중심에 위치하도록 배치되는 전원선사(71), 및 전원선사(71)와 전기적으로 접속되도록 그 외주면에 감김 되거나 엮음 되고, 도전성고분자에 의해 선사로 형성된 고분자도전사 또는 도전성물질을 포함하는 섬유사로 구성되는 자극선사(72)로 구성되어 있다.

전술한 바와 같이 구성된 저주파자극기용 선형 전극부재(70)는 면상 베이스(10)에 배치되고, 전원선사(71)의 단부에는 도8에 도시된 바와 같이 연결단자(73)를 제작하여 접속함으로써 저주파자극기(미도시)의 전원공급케이블(미도시)과 접속되도록 한다.

이와 같이 저주파자극기용 선형 전극부재(70)의 연결단자(73)에 저주파자극기의 전원공급케이블을 접속하고, 온오프스위치를 온 상태로 조작하는 한편, 저주파자극기에 마련된 전압조절스위치, 시간설정스위치 등을 조작하여 전압과 시간을 희망하는 조건으로 설정하게 되면 운전자의 손바닥에 저주파 자극을 인가하는 기능을 수행한다.

도9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치의 제5 변형예를 설명하기 위한 도면이다.

도9를 참조하면, 스티어링휠용 히팅장치(1)는 공급되는 전원에 의해 작동되고, 면상 베이스(10)의 외면을 향해 냉기 또는 열기를 제공하기 위해 설치되는 복수의 열전모듈(64)과, 이 열전모듈(64)의 냉각면 또는 발열면과 열전달 가능하게 접속되어 냉기 또는 열기를 확산하기 위해 면상 베이스(10)에 배치되는 다수의 열전달사(65)를 구비한다.

상기 열전모듈(64)은 열전소자(64a)와, 이 열전소자(64a)의 일면 및 타면에 구비되는 한 쌍의 기판(64b,64c)를 구비한다. 열전소자(64a)는 널리 알려진 바와 같이 물질 a와 b의 접합회로에 전지를 연결하여 직류를 흘려주면 한쪽의 접합부에서는 열을 흡수하고 다른 쪽의 접합부에서는 열을 발생하는 펠티어(Peltier) 효과를 이용한 소자이고, 이 열전소자(64a)의 일측 접합부에 부착되는 기판(64b)은 냉각측 기판으로 형성하게 되고 타측 접합부에 부착되는 기판(64c)은 발열측 기판을 형성하게 된다.

그리고, 열전모듈(64)은 전술한 바와 같이 전원의 공급방향에 따라 냉기 또는 열기가 모두 방출되므로 핸들커버를 가열하도록 구성할 수도 있지만, 본 실시예에서는 면상 베이스(10)에 발열작용을 수행하는 발열선(20a)이 구비되어 있으므로 냉각측 기판이 핸들커버측을 향하도록 배치하여 태양광에 의해 가열된 핸들을 냉각시키는 기능을 수행하도록 구성한 것이다.

도10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치를 나타낸 요부 확대 사시도로서, 전술한 제1 실시예와 동일 유사한 구성에 대하여는 동일 부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.

도10을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치(1)는 스티어링휠의 림에 설치되고 띠 형상을 갖도록 형성된 면상 베이스(10), 면상 베이스에 배치되고 전원의 공급시에 발열되는 발열수단(20), 발열수단에 전원을 공급하기 위해 차량의 전원공급측과 접속되는 전원공급부재(40), 및 발열수단으로 공급되는 전원을 제어하는 제어부(미도시), 면상 베이스의 양쪽 단부가 서로 연결되어 하나의 폐곡선을 형성하도록 면상 베이스의 양단부 사이에 배치되는 연결부재(30)를 구비하되, 연결부재(30)는 면상 베이스(10)의 양쪽 단부 사이에 서로 연결되는 신축성 연결밴드(32)로 구성되어 있다.

신축성 연결밴드(32)는 신축성을 가지고 있으면서 면상 베이스(10)의 양쪽 단부 사이의 이격공간과 대응하는 길이를 갖는 밴드 형태의 부재라면 제한 없이 선택하여 구성할 수 있다. 예컨대, 신축성 연결밴드(32)는 스판사를 이용한 띠 형태로 제직한 스판밴드나, 폴리우레탄, 고무 등과 같이 신축성을 갖는 신축밴드가 선택되어 구성될 수 있다.

도11a 내지 도11e는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치에 적용할 수 있는 면상 베이스를 나타낸 도면으로, 도11a는 요부 확대 사시도, 도11b 내지 도11d는 도10의 C-C선 단면을 도시한 단면도, 도11e는 면상 베이스의 일부 절개 사시도이다.

도11a를 참조하면, 면상 베이스(10')는 띠 형상의 직물지, 부직포, 내열성 합성수지시트, 발포시트, 신축성 고무시트, 발포시트 또는 신축성 고무시트의 일면에 부직포가 덧대어진 적층시트 중에서 어느 하나로 구성된다.

상기 발열선(20a)은 면상 베이스(10')의 상면 또는 저면에 자수사로 공급되어 고정사(81)에 의해 파형 구조로 배치, 고정되도록 되어 있다.

그리고, 발열선(20a)이 배치되는 면상 베이스(10)의 소재 중에서 발포시트, 신축성 고무시트와 같은 소재는 자수과정에서 바늘이 통과된 부위에 인장력이 작용될 경우 쉽게 크랙이 발생되므로 자수방식 외에 접착방식, 고주파 융착방식, 등으로 발열선을 부착, 고정할 수 있다.

도11b를 참조하면, 면상 베이스(10")는 복층 직물지로 구성되고, 발열선(20a)은 복층 직물지의 내부에 배치되도록 되어 있다.

복층 직물지는 위사(a) 및 경사(b)에 의해 엮여져 면상으로 제직되고 상부에 배치되는 상부 면상체(11), 위사(a) 및 경사(b)에 의해 엮여져 면상으로 제직되고 상부 면상체(11)의 하방으로 이격, 배치되는 하부 면상체(12), 및 상부 면상체(11)와 하부 면상체(12)의 사이에 연결되어 이격공간을 형성하는 다수의 파일사(13)로 구성된다.

발열선(20a)은 도11b에 도시된 바와 같이 상부 및 하부 면상체(11,12)의 제직시에 위사 또는 경사로 공급되어 상부 면상체(11)에 배치된다. 그리고, 발열선(20a)은 상부 면상체(11) 외에도 하부 면상체(12)에도 배치될 수 있다.

또한, 발열선(20a)은 도11c에 도시된 바와 같이 상부 및 하부 면상체(11,12)를 연결하는 파일사(13)의 일부로 공급되어 이격공간 내에 배치되도록 구성할 수 있다.

한편, 면상 베이스(10")는 도11d에 나타난 바와 같은 상부 면상체(11)와 하부 면상체(12)의 사이의 이격공간에 스펀지, 스티로폼 등과 같이 완충작용을 수행하는 소재로 형성된 쿠션재, 폴리우레탄 등과 같이 진동을 흡수하는 진동 흡수재, 스티로폼, 에어로겔 등과 같이 보온작용을 수행하는 소재로 형성된 보온재, 및 세라믹, 황토, 숯, 토르말린 등의 원적외선 방사물질로 형성된 원적외선 방사재로 이루어진 충진재(15) 군 중에서 적어도 하나 이상이 선택되어 투입될 수 있다.

또한, 상부 면상체의 외표면에 폴리우레탄계 인조피혁층이나 천연피혁층과 같은 피혁층(16)이 덧대어져 설치될 수도 있을 것이다.

도11e를 참조하면, 면상 베이스(10")는 11b에 나타난 복층 직물지와 마찬가지로 상부 면상체(11), 하부 면상체(12) 및 상부 및 하부 면상체(11,12) 사이에 연결되는 파일사(13)로 이루어진 복층 직물지로 구성되되, 발열선(20a)은 복층 직물지의 직조와 동시에 직조되는 것이 아니라 복층 직물지를 먼저 제직한 후에 상부 면상체(11)의 표면이나 이격공간에 내부에 발열선(20a)을 파형구조 또는 지그재그 구조로 배치한다. 이때, 발열선의 설치방식은 삽입방식, 부착방식, 봉재방식 및 자수 방식이 선택되어 적용될 수 있다.

한편, 도11a 내지 도11e에 도시된 면상 베이스(10',10")는 도3에 도시된 면상 베이스(10)에 비해 현저히 신축성이 떨어지므로 신장거리가 긴 신축성 연결밴드(32)가 구비된 제2 실시예의 면상 베이스로 적용하는 것이 바람직하지만, 직물지, 복층 직물지, 고무시트, 발포시트 등은 소재 자체가 어느 정도의 신축성을 가지고 있으므로 제1 실시예에 따른 스티어링휠용 히팅장치의 면상 베이스로도 구성할 수도 있을 것이다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 스티어링휠용 히팅장치 및 그 제조방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

1:스티어링휠용 히팅장치 10,10',10":면상 베이스
20:발열수단 20a:발열선
29:열감지선 30:연결부재
31:연결사 32:신축성 연결밴드
40:전원공급부재 50:피혁층
61:열전달사 62:접촉돌부
81:고정사 70: 선형 전극부재

Claims (18)

1. 스티어링휠의 림에 설치되는 스티어링휠용 히팅장치에 있어서,
   상기 림에 밀착 설치되고 띠 형상을 갖도록 형성된 면상 베이스; 및
   상기 면상 베이스에 배치되고 전원의 공급시에 발열되는 발열수단를 구비하되,
   상기 면상 베이스의 양쪽 단부가 서로 연결되어 하나의 폐곡선을 형성하는 링 형상을 갖도록 상기 면상 베이스의 양단부 사이에 배치되는 연결부재를 구비한 것을 특징으로 하는 스티어링휠용 히팅장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 연결부재는 상기 면상 베이스의 양쪽 단부 사이에 연결되는 연결사이거나, 상기 면상 베이스의 양쪽 단부 사이에 연결되는 신축성 연결밴드인 것을 특징으로 하는 스티어링휠용 히팅장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 발열수단은 상기 면상 베이스에 배치되고 전원의 공급시에 발열되도록 도전성을 갖는 선형부재로 형성된 발열선인 것을 특징으로 하는 스티어링휠용 히팅장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 면상 베이스는 섬유사가 위사 및 경사로 공급되어 띠 형태로 제직되는 띠형 면상체로 이루어지되, 상기 면상 베이스에 인장력이 작용될 경우 신축될 수 있도록 상기 섬유사의 전부 또는 일부는 신축성 고분자사로 구성되며,
   상기 발열선은 상기 면상 베이스의 제직시에 위사 또는 경사의 일부로 공급되어 상기 섬유사와 서로 엮겨져 파형 구조로 배치되거나, 상기 발열선은 상기 띠형 면상체의 상면 또는 저면에 자수사로 공급되어 고정사에 의해 파형 구조로 배치, 고정되는 것을 특징으로 하는 스티어링휠용 히팅장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 발열선이 배치된 영역에는 상기 발열선의 열기를 주변으로 신속하게 전달하기 위해 열전달사가 공급되어 제직된 것을 특징으로 하는 스티어링휠용 히팅장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 발열선이 위치하는 상기 면상 베이스는 표면에 섬유사에 의해 돌출되게 형성된 접촉돌부가 구비된 것을 특징으로 하는 스티어링휠용 히팅장치.
7. 제2항에 있어서,
   상기 면상 베이스는 저주파자극기로부터 인가되는 전기 자극을 인체에 인가는 저주파자극기용 선형 전극부재가 배치된 것을 특징으로 하는 스티어링휠용 히팅장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 저주파자극기용 선형 전극부재는,
   도전성물질에 의해 제작된 선사 또는 도전성물질이 외면에 적층된 선사로 구성되고, 내부 중심에 위치하도록 배치되는 전원선사; 및
   상기 전원선사와 전기적으로 접속되도록 그 외주면에 감김 되거나 엮음 되고, 도전성고분자에 의해 선사로 형성된 고분자도전사 또는 도전성물질을 포함하는 섬유사로 구성된 자극선사를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링휠용 히팅장치.
9. 제3항에 있어서,
   상기 면상 베이스는 직물지, 부직포, 내열성 합성수지시트, 발포시트, 신축성 고무시트, 발포시트 또는 신축성 고무시트의 일면에 부직포가 덧대어진 적층시트 중에서 어느 하나로 구성되고,
   상기 발열선은 상기 면상 베이스의 상면 또는 저면에 자수사로 공급되어 고정사에 의해 파형 구조로 배치, 고정되는 것을 특징으로 하는 스티어링휠용 히팅장치.
10. 제3항에 있어서,
    상기 면상 베이스는 면상으로 제직되고 상부에 배치되는 상부 면상체, 면상으로 제직되고 상기 상부 면상체의 하방으로 이격, 배치되는 하부 면상체, 및 상기 상부 면상체와 하부 면상체의 사이에 연결되어 이격공간을 형성하는 다수의 파일사로 구성되고,
    상기 발열선은 상기 상부 면상체의 외표면이나 상기 이격공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 스티어링휠용 히팅장치.
11. 제3항에 있어서,
    상기 면상 베이스는 면상으로 제직되고 상부에 배치되는 상부 면상체, 면상으로 제직되고 상기 상부 면상체의 하방으로 이격, 배치되는 하부 면상체, 및 상기 상부 면상체와 하부 면상체의 사이에 연결되어 이격공간을 형성하는 다수의 파일사로 구성되고,
    상기 발열선은 상기 상부 및 하부 면상체의 제직시에 위사 또는 경사로 공급되어 상기 상부 면상체 및 하부 면상체 중 적어도 한 곳 이상에 배치되거나, 상기 파일사의 일부로 공급되어 상기 이격공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 스티어링휠용 히팅장치.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 이격공간에는 완충작용을 수행하는 소재로 형성된 쿠션재, 진동을 흡수하는 진동 흡수재, 보온작용을 수행하는 소재로 형성된 보온재, 및 원적외선 방사물질로 형성된 원적외선 방사재로 이루어진 충진재 군 중에서 적어도 하나 이상의 충진재가 채워져 구성되는 것을 특징으로 하는 스티어링휠용 히팅장치.
13. 제3항에 있어서,
    상기 발열선의 가열온도를 감지하기 위해 상기 면상 베이스에 배치되는 온도센서; 및 상기 발열선의 가열온도를 감지하기 위해 동반되어 배치되고 상기 발열선의 가열온도를 제어부에 인가하여 과열 여부를 검출할 수 있도록 하는 열감지선 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링휠용 히팅장치.
14. 제3항에 있어서,
    상기 발열선은,
    섬유사, 또는 전기저항값이 큰 금속사의 외주면에 전기저항값이 낮은 도전성물질이 코팅되고 절연피복층이 형성된 선형부재;
    내부 중심에 배치되고 섬유사 또는 금속사로 구성된 중심사, 상기 중심사의 외면에 권취되고 도전성물질에 의해 제작된 선사 또는 섬유사 외면에 도전성물질이 적층된 선사로 구성되고 절연피복층이 형성된 복수의 도전사로 형성된 선형부재;
    도전성물질에 의해 제작된 선사 또는 섬유사 외면에 도전성물질이 적층된 선사로 구성되고 절연피복층이 형성된 복수의 도전사와, 상기 도전사에 비해 도전성은 떨어지고 인장강도는 큰 복수의 보강사가 서로 합사된 선형부재;
    내부 중심에 배치되고 도전성물질에 의해 제작된 선사 또는 섬유사 외면에 도전성물질이 적층된 선사로 구성되고 절연피복층이 형성된 복수의 도전사와, 상기 도전사의 외면에 권취되고 상기 도전사에 비해 도전성은 떨어지고 인장강도는 큰 복수의 보강사로 형성된 선형부재;
    내부 중심에 배치되고 섬유사로 형성된 중심사, 상기 중심사의 외부에 감김 또는 엮음되고 도전성물질에 의해 제작된 선사 또는 섬유사 외면에 도전성물질이 적층된 선사의 외주면에 절연피복층이 형성된 복수의 도전사와, 상기 도전사의 외면에 권취되어 외피층을 형성하는 복수의 외피섬유사를 구비한 선형부재; 중에서 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 스티어링휠용 히팅장치.
15. 제1항 내지 제11항, 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 면상 베이스의 표면에 피혁층이 적층되거나,
    상기 피혁층의 내부에 상기 면상 베이스가 배치되는 것을 특징으로 하는 스티어링휠용 히팅장치.
16. 제1항 내지 제11항, 제13항, 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 면상 베이스의 외면을 향해 냉기를 제공하기 위해 설치되는 복수의 열전모듈; 및
    상기 열전모듈의 냉각면과 열전달 가능하게 접속되고 냉기를 확산하기 위해 상기 면상 베이스에 배치되는 다수의 열전달사를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링휠용 히팅장치.
17. 스티어링휠의 림에 설치되는 스티어링휠용 히팅장치의 제조방법에 있어서,
    띠 형상의 면상 베이스를 형성하는 베이스 형성단계; 및
    상기 면상 베이스에 전원의 공급시에 발열되는 발열수단을 배치하는 발열수단 배치단계를 구비하되,
    상기 면상 베이스의 양쪽 단부를 서로 연결하여 하나의 폐곡선을 갖는 링 형상으로 형성하는 연결단계를 포함하고,
    상기 베이스 형성단계는 섬유사를 위사 및 경사로 공급하여 상기 면상 베이스를 띠 형태를 갖는 띠형 면상체로 제직하고,
    상기 발열수단 배치단계는 상기 발열선을 상기 면상 베이스의 제직시에 위사 또는 경사의 일부로 공급하여 상기 섬유사와 서로 엮겨져 파형 구조로 배치되도록 하거나, 상기 발열선을 상기 띠형 면상체의 상면 또는 저면에 자수사로 공급하여 고정사에 의해 파형 구조로 배치, 고정하고
    상기 연결단계는 상기 면상 베이스의 양쪽 단부 사이를 연결사를 이용하여 서로 연결하거나, 상기 면상 베이스의 양쪽 단부 사이에 신축성 연결밴드를 연결하는 것을 특징으로 하는 스티어링휠용 히팅장치의 제조방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 베이스 형성단계는 상기 면상 베이스에 인장력이 작용될 경우 신축될 수 있도록 상기 위사 및 경사의 전부 또는 일부를 신축성 고분자사로 공급하여 시행하는 것을 특징으로 하는 스티어링휠용 히팅장치의 제조방법.

Images