CN110816174A - 以螺钉方式固定的轮胎用传感器及适用其的轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及以螺钉方式固定的轮胎用传感器及适用其的轮胎。更加详细地，涉及如下的以螺钉方式固定的轮胎用传感器及适用其的轮胎，上述以螺钉方式固定的轮胎用传感器的特征在于，包括：传感器模块部，附着于气压轮胎的胎面部的内部面，用于检测轮胎的状态；传感器壳体部，以包围上述传感器模块部的方式形成；以及传感器固定部，包括固定用螺钉，上述固定用螺钉用于使上述传感器壳体部以螺钉方式旋转来固定附着在上述轮胎的胎面部的内部面。

Description

以螺钉方式固定的轮胎用传感器及适用其的轮胎
技术领域
本发明涉及附着于轮胎内部面的轮胎用传感器及适用其的轮胎，更加详细地，涉及为了确保强附着耐久性而具有以螺钉方式固定在轮胎的内部面的固定用螺钉的轮胎用传感器及适用其的轮胎。
背景技术
在即将到来的无人驾驶时代，不是由驾驶员直接驾驶车辆，而是车辆自行在道路上行驶。因此，需要由传感器而不是驾驶员直接检测在汽车行驶中所发生的轮胎动作或路面状况，并提供警告信号，或者需要持续地向车辆控制装置和道路管制系统提供信息。
由此，在未来的轮胎上必须固定有用于检测温度、气压、加速度等的传感器，但是，由于在车辆行驶中轮胎反复发生严重的变形和升温现象，因而存在很难维持固定于轮胎的传感器的固定耐久性。因此，为了解决该问题，用于确保传感器附着耐久性的技术可能成为与未来轮胎相关的核心技术。
以往使用的在轮胎内部面附着传感器的方式主要采用在以宽面积制造传感器底面之后适用粘结剂或黏着剂来固定传感器的方式。但是，在采用这种附着方式的情况下，由于轮胎的发热和反复扭曲，致使传感器意外脱离的隐患增加，尤其，当车辆高速行驶时，这种问题更加严重。
当传感器从轮胎的内部面脱离时，不仅丧失传感器自身功能，而且由于在轮胎加速或减速过程中脱离的传感器的移动而导致轮胎内部面被磨削并发生轮胎内部的损坏，从而可能导致由爆胎等引起的二次事故。因此，需要一种确保强附着耐久性的传感器固定方式的技术，以防止上述问题。
美国公开专利公报第2017-001483号(发明名称：轮胎传感器设备(TYRE SENSORDEVICE))公开了在轮胎的内部面附着作为附着有气压阀的轮胎气压警报装置的轮胎压力监测系统(TPMS)传感器，并且公开了通过增加功能来测量气压、压力、加速度信号的技术。
韩国授权专利第10-1846207号(发明名称：轮胎附着型轮胎传感器)提供了具有紧凑的结构且可以直接附着于轮胎的轮胎附着型轮胎传感器，并且公开了可与外部终端进行通信，从而可通过终端接收轮胎感测信息的技术。
上述专利技术公开了通过在轮胎的内部面附着轮胎状态传感器来检测温度、气压、加速度等的技术，但是未公开可通过确保传感器的附着耐久性来防止传感器脱离的技术。
因此，考虑到用于监测作为车辆行驶中必要控制要素的轮胎状态的传感器的自身技术重要性，以及通过防止因上述传感器的脱离而可能发生的二次事故来可实现的稳定性，本发明提出具有固定用螺钉的轮胎用附着传感器技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：韩国授权专利公报第10-1846207号
专利文献2：美国公开专利公报第2017-001483号
发明内容
用于解决如上所述问题的本发明的目的在于，提供具有固定用螺钉的轮胎用传感器，以能够通过旋转且以螺钉方式固定在轮胎内部面来提高螺钉附着耐久性。
本发明所要实现的技术问题并不局限于以上所述的技术问题，本发明所属技术领域的普通技术人员可通过以下记载来明确理解未涉及到的其他技术问题。
用于实现上述目的的本发明的结构提供以螺钉方式固定的轮胎用传感器，其特征在于，包括：传感器模块部，附着于轮胎的胎面部的内部面，用于检测轮胎的状态；传感器壳体部，以包围上述传感器模块部的方式形成；以及传感器固定部，包括固定用螺钉，以将上述传感器壳体部附着于上述轮胎的胎面部的内部面，上述固定用螺钉以螺钉方式旋转来将上述传感器壳体部固定附着在上述轮胎的胎面部的内部面。
本发明实施例的特征在于，上述固定用螺钉的螺钉头可附着于上述传感器壳体部的下部面。
本发明实施例的特征在于，可通过将上述固定用螺钉的螺钉头插入于上述传感器壳体部来将上述传感器壳体部和上述固定用螺钉制造成一体。
本发明实施例的特征在于，可在上述传感器壳体部的下部面及上述传感器固定部的表面追加涂敷黏着剂、粘结剂及密封胶物质中的一种。
本发明实施例的特征在于，上述固定用螺钉的螺钉本体能够以完全贯通上述轮胎的胎面部位置的方式形成。
本发明实施例的特征在于，上述传感器固定部在上述轮胎的胎面部的外部面还可包括螺钉固定用内螺钉，上述螺钉固定用内螺钉可与贯通上述胎面部后突出的上述固定用螺钉的螺钉本体部分相结合。
本发明实施例的特征在于，上述固定用螺钉的螺钉头可呈圆形、椭圆形、多边形、星形及锯齿形中的一种形状，以在将上述固定用螺钉插入于上述轮胎的胎面部或从上述轮胎的胎面部去除的情况下，防止上述传感器壳体部和上述固定用螺钉空转。
本发明实施例的特征在于，上述传感器固定部的材质可以是金属或高硬度塑料。
本发明实施例的特征在于，上述固定用螺钉的厚度可以是1mm以上且5mm以下。
本发明实施例的特征在于，在轮胎的胎面部的内部面还可包括固定螺钉支撑部，可在上述固定螺钉支撑部先附着于轮胎的胎面的内部面之后，上述传感器壳体部通过上述传感器固定部的上述固定螺钉来固定附着在上述固定螺钉支撑部。
本发明实施例的特征在于，上述固定螺钉支撑部在上述传感器壳体部的侧面形成有两个以上。
本发明实施例的特征在于，上述固定螺钉支撑部可利用黏着剂、粘结剂及密封胶物质中的一种来附着于上述轮胎的胎面部的内部面。
本发明实施例的特征在于，上述固定螺钉支撑部可通过橡胶加热硬化工序附着于上述轮胎的胎面部的内部面。
用于实现上述目的的本发明的另一结构提供适用以螺钉方式固定的轮胎用传感器的轮胎，在内部附着有用于检测轮胎状态的轮胎用传感器，其特征在于，上述轮胎用传感器为上述本发明一实施例的以螺钉方式固定的轮胎用传感器中的一种。
上述结构的本发明的效果在于，提供以螺钉方式固定的轮胎用传感器来确保固定于轮胎的传感器的强耐久性，从而在车辆行驶中，具有确保轮胎用传感器自身功能的第一效果和预先防止因传感器的脱离而可能发生的车辆二次事故。
应当理解，本发明的效果不限于上述效果，并且包括可以从本发明的详细描述或发明要求保护范围中所记载的发明的结构推导出的所有效果。
附图说明
图1为以往在传感器的底面适用粘结剂或黏着剂来在轮胎内部面附着传感器的方式的剖视图。
图2为本发明一实施例的附着于轮胎的胎面部的内部面的轮胎用传感器的示意图。
图3为本发明一实施例的固定用螺钉附着于传感器壳体部的下部的轮胎用传感器的剖视图。
图4为本发明一实施例的固定用螺钉与传感器壳体部形成为一体的轮胎用传感器的剖视图。
图5为本发明一实施例的固定用螺钉的螺钉本体通过贯通轮胎的胎面部来与螺钉固定用内螺钉相结合的轮胎用传感器的剖视图。
图6为本发明一实施例的传感器壳体部被固定螺钉支撑部固定附着的轮胎用传感器的剖视图。
图7为本发明一实施例的传感器壳体部被两个以上的固定螺钉支撑部固定附着的轮胎用传感器的剖视图。
附图标记的说明
10：胎面部
20：胎侧部
30：胎圈部
100：传感器模块部
200：传感器壳体部
300：传感器固定部
310：固定用螺钉
311：螺钉头
312：螺钉本体
320：螺钉固定用内螺钉
400：固定螺钉支撑部
具体实施方式
以下，参照附图对本发明进行说明。但是，本发明能够以多种不同的方式体现，因此，并不局限于在此所说明的实施例。而且，为了在附图中准确地说明本发明，省略了与说明无关的部分，在说明书全文中，对类似的部分赋予了类似的附图标记。
在说明书全文中，当提出一个部分与另一部分“连接(联接、接触、结合)”时，这包括“直接连接”的情况和两者中间存在其他部件的“间接连接”的情况。并且，当提出一个部分“包括”另一结构要素时，只要没有特别相反的记载，这并不意味着排除其他结构要素，而是还可包括其他结构要素。
在本说明书中所使用的术语仅用于说明特定的实施例，而并非所要限定本发明。除非在文脉上明确表示不同的含义，单数的表达包括复数的表达。在本说明书中，“包括”或“具有”等术语所要指定说明书中所记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或这些组合的存在，而不得理解为排除一个或一个以上的其他特征或数字、步骤、动作、结构要素、部件或这些组合的存在或附加可能性。
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。
在未来的无人驾驶时代，需要由传感器直接检测在汽车行驶中所发生的轮胎或路面状况并控制车辆及轮胎，或者需要持续地向道路管制系统提供信息。
因此，在未来的轮胎上必须固定有用于检测温度、气压、加速度等的传感器，但是，由于在车辆行驶中轮胎反复发生严重的变形和升温现象，因而存在上述传感器很难具有强耐久性来附着的问题。
如图1所示，作为用于解决上述问题的现有的传感器附着方式，利用了在以宽面积制造传感器底面之后适用粘结剂或黏着剂来固定传感器的方式。
但是，在适用现有技术的情况下，尤其在车辆高速行驶的情况下，由于轮胎的发热和反复扭曲等而存在传感器意外脱离的隐患。在上述传感器脱离的情况下，不仅丧失传感器的自身功能，而且由于在轮胎加速减速过程中脱离的传感器的移动而导致轮胎内部面发生损坏，并导致由爆胎等引起的二次事故，因而这更成问题。
因此，为了在轮胎的内部面固定传感器时使固定更加牢固且提高耐久性，本发明提出具有固定用螺钉的轮胎用传感器技术。
图2至图5示出本发明一实施例的以螺钉方式固定的轮胎用传感器附着于轮胎的胎面部10的内部面的状态。
如图2所示，轮胎的基本结构包括：胎面部10，与路面直接接触；胎侧部20，起到对相当于轮胎的骨架的胎体进行保护的作用，并向车辆赋予乘坐感；以及胎圈部30，起到将轮胎结合并固定在轮圈的作用。
本发明一实施例的结构包括：传感器模块部100，附着于轮胎的胎面部10的内部面，用于检测轮胎及路面的状态；传感器壳体部200，以包围上述传感器模块部100的方式形成，用于保护上述传感器模块部100；以及传感器固定部300，包括固定用螺钉310，起到使上述传感器壳体部200以螺钉方式旋转来固定附着在上述轮胎的胎面部10的内部面的作用。
上述固定用螺钉310包括：螺钉头311，用于固定上述传感器壳体部200；以及螺钉本体312，插入于上述胎面部10，在上述螺钉本体312形成有螺纹，以适合插入于上述胎面部10。
上述传感器模块部100在内部包括印刷电路板(PCB基板)、收发天线、电能供给部等。因而上述传感器模块部100测量轮胎的气压、温度、加速度，并且由此起到数据整合及无线收发作用。并且，为了供给能量，可以包括能量供给器件或与单独的能量供给器件有线连接。
上述传感器模块部100直接插入于相当于车辆的前轮和后轮的各个轮胎内部，从而在行驶中检测轮胎的气压状态及温度变化并整合信息来以可视和可听的方式提供给驾驶员。
应适当地确定上述固定用螺钉310的厚度尺寸，以在安装时防止轮胎加强带部的铁丝被切断。轮胎加强带为通过确定对轮胎的胎面部产生最大影响的要素中的抓地力(Grip)来决定车辆的操纵性能及乘坐感的要素。
因此，为了既确保传感器的附着耐久性又防止轮胎加强带部的铁丝被切断，优选地，使上述螺钉本体312的厚度具有1mm以上且5mm以下的尺寸。
但是，当为了在轮胎的内部面附着或拆卸上述传感器而将上述固定用螺钉310插入于上述胎面部10或从上述胎面部10去除时，可能发生上述传感器壳体部200和上述固定用螺钉310空转的副作用。
为了解决这种问题，根据本发明的一实施例，可将上述螺钉头的形状制成圆形、椭圆形、多边形、星形、锯齿形等。螺钉头表示形态和槽不同的螺钉的宽尾部。
在此情况下，即使在将上述固定用螺钉310插入于上述胎面部10或从上述胎面部10去除的过程中，上述传感器壳体部200与上述固定用螺钉310之间的结合力也会增加，因而可防止发生空转的问题。
如图3所示，本发明一实施例的特征在于，上述螺钉头可利用粘结剂或黏着剂附着于上述传感器壳体部200的下部面。
或者，如图4所示，本发明一实施例的特征在于，上述螺钉头可在制造上述传感器壳体部200的下部时插入上述螺钉头311来注塑成型或通过压铸等模塑成型来与上述传感器壳体部200制造成一体。
注塑成型是形成热塑性树脂成型方法核心的塑料的成型加工法，并且是将通过加热熔融的塑料材料注塑到模具内并进行固化或硬化来制造成型品的加工方法。通过压缩成型法加快生产速度，因而可有利于大量生产。
压铸是在以与所需的铸造形状完全一致的方式准确机械加工的强制模具中注入熔融金属来制造成与模具一模一样的精密铸造法。其特征在于，由于尺寸准确，因而几乎不需要精加工，且可以大量生产。
通过如上所述的成型方法以使上述螺钉头311插入于上述传感器壳体部200的方式以一体型制造，从而可加强本发明的轮胎用传感器的附着力和耐久性。
并且，本发明一实施例的特征在于，为了防止在上述固定用螺钉310与上述轮胎的胎面部的内部面之间的接触面发生空气的流出，可在上述传感器壳体部200的下部面和上述固定用螺钉310的表面追加涂敷粘结剂、黏着剂或密封胶(Sealant)物质。
密封胶是橡胶状物质或高粘度的液相橡胶组合物，其使用于部件相互之间的窗框等接合部空隙中，从而除了气密、水密功能之外，还吸收并缓解部件相互之间的伸缩、振动、变形。
在追加涂敷这种粘结剂、黏着剂或密封胶物质的情况下，除了具有本发明一实施例的通过适用旋转螺钉方式来加强耐久性的效果之外，还可以期待使得传感器附着固定的耐久性更加牢固的效果。
如图5所示，本发明一实施例的特征在于，上述固定用螺钉310以使上述螺钉本体312能够完全贯通上述胎面部10部位的方式形成，从而可进一步提高轮胎用传感器的附着耐久性。
在此情况下，本发明的特征在于，为了确保更加可靠的附着耐久性，上述传感器固定部300在上述胎面部10的外部面还可包括螺钉固定用内螺钉320。上述螺钉固定用内螺钉320与在贯通上述螺钉本体312的上述胎面部10之后突出的部分相结合。
上述固定用螺钉310和上述螺钉固定用内螺钉320的材质可以是金属，并且，即使不是金属，也可适用具有高硬度的塑料来制造。
与前述的本发明的一实施例不同，图6示出根据本发明的一实施例还包括固定螺钉支撑部400的以螺钉方式固定的轮胎用传感器。在此情况下，在将上述固定螺钉支撑部400初步附着于上述胎面部的内部面之后，通过上述传感器固定部300将上述传感器模块部100及上述传感器壳体部200固定附着在上述固定螺钉支撑部400。
如图7所示，上述固定螺钉支撑部400并非设置一个，而是可设置两个以上来进一步增加发明的效果。根据需要，上述固定螺钉支撑部400的材质可选择使用橡胶、塑料、金属等。
在上述固定螺钉支撑部400附着于上述轮胎的胎面部的内部面的过程中，可利用粘结剂、黏着剂或密封胶物质等粘结，或者可以使用橡胶高温硬化工序(curing)。
硬化工序是指利用高温并添加硫来硬化橡胶的工序。天然橡胶具有粘合性，并且在温暖的地方变形，而在寒冷的地方容易破碎。但是，若通过硫原子的桥键来连接橡胶的聚合物分子，则使橡胶更加坚硬，并且随着粘合性的降低，阻力和耐久性也随之增加。
由此，经过硬化的橡胶可在多种领域中应用，尤其可应用于封堵移动的部件之间的缝隙，因而在工业机械的开发中起到核心作用，从而可以是将上述固定螺钉支撑部400附着于轮胎的胎面部的内部面的最佳方法。
在先附着上述固定螺钉支撑部400之后通过其来附着传感器的情况下，可能存在制造工序增加的缺点。但是，在通过上述固定螺钉支撑部400附着传感器的情况下，相对于将上述固定用螺钉310直接插入于上述胎面部的情况，具有不发生轮胎加强带的铁丝受损的隐患的效果。
本发明另一实施例的特征在于，具有用于实时检测轮胎状态的轮胎用传感器，上述轮胎用传感器可以是前述本发明一实施例的以螺钉方式固定的轮胎用传感器中的一种。
如前所述，在适用本发明一实施例的情况下，与现有的轮胎内部面的附着方式不同，轮胎用传感器通过螺钉方式固定附着于轮胎内部面来确保传感器固定附着的耐久性，从而具有预先防止传感器脱离的效果。
由此，可使轮胎用传感器稳定地执行对轮胎气压等进行检测的其自身功能，并且预先防止因传感器的脱离而可能发生的二次事故，从而可实现使固定有传感器的轮胎具有安全性和可靠性的技术。
上述本发明的说明用于例示，可以理解的是，本发明所属技术领域的普通技术人员在不变更本发明的技术思想或必要特征的情况下，可简单地变形为其它具体方式。因此，以上所记述的实施例在所有方面仅为例示，并不是限制性的。例如，以单一型进行说明的各结构要素可分散来实施，与此相同，以分散的形式说明的结构要素还能够以结合的形式实施。
本发明的范围通过后述的发明要求保护范围示出，发明要求保护范围的含义、范围以及从其等同概念导出的所有变更或变形的形态应当解释为包括在本发明的范围之内。

Claims (14)

1.一种以螺钉方式固定的轮胎用传感器，其特征在于，
包括：
传感器模块部，附着于轮胎的胎面部的内部面，用于检测轮胎的状态；
传感器壳体部，以包围上述传感器模块部的方式形成；以及
传感器固定部，包括固定用螺钉，以将上述传感器壳体部附着于上述轮胎的胎面部的内部面，
上述固定用螺钉以螺钉方式旋转来将上述传感器壳体部固定附着在上述轮胎的胎面部的内部面。
2.根据权利要求1所述的以螺钉方式固定的轮胎用传感器，其特征在于，上述固定用螺钉的螺钉头附着于上述传感器壳体部的下部面。
3.根据权利要求1所述的以螺钉方式固定的轮胎用传感器，其特征在于，通过将上述固定用螺钉的螺钉头插入于上述传感器壳体部来将上述传感器壳体部和上述固定用螺钉制造成一体。
4.根据权利要求1所述的以螺钉方式固定的轮胎用传感器，其特征在于，在上述传感器壳体部的下部面及上述传感器固定部的表面追加涂敷黏着剂、粘结剂及密封胶物质中的一种。
5.根据权利要求1所述的以螺钉方式固定的轮胎用传感器，其特征在于，上述固定用螺钉的螺钉本体以完全贯通上述轮胎的胎面部位置的方式形成。
6.根据权利要求5所述的以螺钉方式固定的轮胎用传感器，其特征在于，
上述传感器固定部在上述轮胎的胎面部的外部面还包括螺钉固定用内螺钉，
上述螺钉固定用内螺钉与贯通上述胎面部后突出的上述固定用螺钉的螺钉本体部分相结合。
7.根据权利要求1所述的以螺钉方式固定的轮胎用传感器，其特征在于，上述固定用螺钉的螺钉头呈圆形、椭圆形、多边形、星形及锯齿形中的一种形状，以在将上述固定用螺钉插入于上述轮胎的胎面部或从上述轮胎的胎面部去除的情况下，防止上述传感器壳体部和上述固定用螺钉空转。
8.根据权利要求1所述的以螺钉方式固定的轮胎用传感器，其特征在于，上述传感器固定部的材质为金属或高硬度塑料。
9.根据权利要求1所述的以螺钉方式固定的轮胎用传感器，其特征在于，上述固定用螺钉的厚度为1mm以上且5mm以下。
10.根据权利要求1所述的以螺钉方式固定的轮胎用传感器，其特征在于，
在轮胎的胎面部的内部面还包括固定螺钉支撑部，
在上述固定螺钉支撑部先附着于轮胎的胎面的内部面之后，上述传感器壳体部通过上述传感器固定部的上述固定螺钉来固定附着在上述固定螺钉支撑部。
11.根据权利要求10所述的以螺钉方式固定的轮胎用传感器，其特征在于，上述固定螺钉支撑部在上述传感器壳体部的侧面形成有两个以上。
12.根据权利要求10所述的以螺钉方式固定的轮胎用传感器，其特征在于，上述固定螺钉支撑部利用黏着剂、粘结剂及密封胶物质中的一种来附着于上述轮胎的胎面部的内部面。
13.根据权利要求10所述的以螺钉方式固定的轮胎用传感器，其特征在于，上述固定螺钉支撑部通过橡胶加热硬化工序附着于上述轮胎的胎面部的内部面。
14.一种适用以螺钉方式固定的轮胎用传感器的轮胎，在内部附着有用于检测轮胎状态的轮胎用传感器，其特征在于，上述轮胎用传感器为根据权利要求1至13中的任一项所述的以螺钉方式固定的轮胎用传感器。
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