KR100467959B1 - 타이어 상태 모니터링 장치의 송신기 및 그의 제조 방법 - Google Patents

타이어 상태 모니터링 장치의 송신기 및 그의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

타이어의 상태 모니터링 장치의 송신기(21)는 높은 수분 저항 특성을 갖고, 크기를 줄일 수 있으며, 제조가 용이하다. 송신기는 수지로 형성된 케이싱(24)을 포함한다. 전기 회로 유니트(25)는 케이싱내에 배치되어, 타이어의 상태를 탐지하고 타이어의 상태에 따른 신호를 발생시킨다. 배터리(28)는 케이싱내에 배치되어, 전기 회로 유니트로 전기를 공급한다. 케이싱은 인서트 몰드되어, 전기 회로 유니트와 배터리가 케이싱을 형성하는 수지에 내장된다.

Description

타이어 상태 모니터링 장치의 송신기 및 그의 제조 방법{TRANSMITTER OF TIRE CONDITION MONITORING APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING TRANSMITTER OF TIRE CONDITION MONITORING APPARATUS}
본 발명은 타이어 상태 모니터링 장치의 송신기 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
운전자가 실내에서 차량 타이어들을 점검할 수 있도록 한 무선형 타이어 상태 모니터링 장치가 종래 기술로서 제안되어 왔다. 이러한 모니터링 장치는 각 타이어내에 배치되어 해당 휠에 부착된 송신기와, 차량의 몸체에 배치된 수신기를 포함한다. 각 송신기는 해당 타이어의 상태, 즉 타이어의 내부 공기압과 내부 온도를 탐지한다. 이어서, 송신기는 탐지된 타이어 상태를 나타내는 신호를 무선 전송(wireless transmission)에 의해 수신기로 전송한다.
도 5 및 도 6은 일본공개공보 제2000-25430호에 개시된 종래의 송신기(1)를 도시하고 있다. 송신기(1)는 밸브 코어(2)가 결합된 밸브 스템(3)과, 수지재의 케이싱(4)을 포함한다. 케이싱(4) 형성시, 밸브 스템(3)의 저단은 케이싱(4)과 일체로 형성된다. 케이싱(4)은 밸브 스템(3)을 통해 연장된 내부 공기 통로와 연결된 공기 도관(12)을 갖는다. 공기를 타이어에 주입하면, 공기는 밸브 코어(2)로부터 밸브 스템(3)의 내부 공기 통로와 공기 도관(12)을 통해 타이어로 주입된다.
케이싱(4)은 전기 회로 유니트와, 전기 회로 유니트(5)로 전기를 공급하는 배터리(8)를 수용한다. 한 쌍의 전도판(13)이 배터리(8)를 전기 회로 유니트(5)에 연결시킨다. 전기 회로 유니트(5)는 회로 기판(6)과, 회로 기판(6)에 연결된 압력센서와 신호 처리 장치와 같은 전기 디바이스(14)들을 포함한다. 전기 디바이스(14)들은 도 1에 개략적으로 도시되어 있다. 3개의 보스(7)가 케이싱(4)에 형성된다. 회로 기판(6)은 보스(7)들에 대응하는 구멍들을 갖는다. 보스(7)들은 구멍들에 삽입되어 가열된다. 이러한 가열이 보스(7)들의 단부를 녹여서 전기 회로 유니트(5)를 케이싱(4)에 고정시킨다. 케이싱(4)은 커버(10)로 폐쇄되는 개구부를 갖는다.
송신기(1) 조립시, 우선 전기 회로 유니트(5)와 배터리(8)가 케이싱(4)내의 사전 설정된 위치에 배치된 후, 전기 회로 유니트(5)가 보스(7)들에 고정된다. 이어서, 케이싱(4)이 충진제(potting agent:9)로 채워진다. 충진제(9)는 전기 회로 유니트(5)와 배터리(8)를 수분으로부터 보호한다. 최종적으로, 케이싱(4)의 개구부가 커버(10)로 밀봉된다. 타이어의 내부 공기압이 전기 회로 유니트(5)의 압력 센서와 연통되도록, 어퍼처(aperture:11)가 커버(10)를 통해 연장된다.
전술된 바와 같이, 송신기(1)를 제조하기 위해서, 전기 회로 유니트(5)와 배터리(8)가 우선 케이싱(4)내에 배치되고, 전기 회로 유니트(5)가 보스(7)들에 고정된 후, 케이싱(4)이 충진제(9)로 채워진 다음, 마지막으로 커버(10)가 케이싱(4)에 부착된다. 따라서, 송신기(1) 제조에 많은 작업이 요구된다. 더욱이, 전기 회로 유니트(5)를 고정하기 위해서 보스(7)들이 케이싱(4)내에 반드시 제공되어야 하기 때문에, 케이싱(4)의 구조가 복잡해진다. 이것은 송신기(1)의 크기를 줄이는 것을 곤란하게 한다. 게다가, 충진제(9)를 채우기 위한 장비가 필요하게 되고, 또한 충진제(9)를 경화시키기 위한 시간도 요구된다. 이것은 송신기(1)의 제조를 번거롭게 하고 또한 제조 비용을 증가시킨다.
본 발명의 목적은 수분에 대한 우수한 저항 특성을 갖고, 크기를 감소시킬 수 있으며, 제조가 용이한 타이어 상태 모니터링 장치의 송신기 및 그의 제조 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어 상태 모니터링 장치의 송신기를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 2-2 선을 따라 취한 단면도.
도 3은 케이싱이 인서트 몰드되는 것을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 송신기를 나타낸 단면도.
도 5는 종래 기술에 따른 타이어 상태 모니터링 장치의 송신기를 나타낸 사시도.
도 6은 도 5의 6-6 선을 따라 취한 단면도.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
21 : 송신기 15 : 휠
23 : 밸브 스템 24 : 케이싱
22 : 밸브 코어 25 : 전기 회로 유니트
28 : 배터리 41 : 몰드
42 : 캐비티
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 차량 타이어의 상태를 모니터링하는 장치의 송신기를 제공한다. 송신기는 수지로 형성된 케이싱을 포함한다. 타이어 상태를 탐지하고 타이어의 상태에 따른 신호를 발생시키는 전기 회로 유니트가 케이싱내에 배치된다. 전기 회로 유니트로 전기를 제공하는 배터리가 케이싱내에 배치된다. 수지로 형성되는 케이싱내에 전기 회로 유니트와 배터리가 내장되도록, 케이싱은 인서트 몰드(insert mold)된다.
본 발명의 다른 견지는 차량 타이어의 상태를 모니터링하는 장치의 송신기를 제조하는 방법이다. 본 방법은 타이어의 상태를 탐지하고 탐지된 타이어 상태에 관한 신호를 발생하는 전기 회로 유니트와, 전기 회로 유니트로 전기를 공급하는 배터리를 몰드내에 배치하는 단계를 포함한다. 이어서, 본 방법은 몰드에 융해된 수지를 주입하여 수지로 전기 회로 유니트와 배터리가 둘러싸지도록 케이싱을 인서트 몰드하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 견지와 이점들은 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 원리를 예시하는 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
목적 및 이점들과 함께, 본 발명은 첨부도면들과 함께 바람직한 실시예의 하기 기술을 참조하는 것에 의해 가장 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어 상태 모니터링 장치의 송신기를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 2-2 선을 따라 취한 단면도이며, 도 3은 케이싱이 인서트 몰드되는 것을 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 송신기를 나타낸 단면도이다.
이제, 본 발명의 바람직한 실시예가 도 1 내지 도 3을 참조로 논의될 것이다.
타이어 상태 모니터링 장치는 도 1 및 도 2에 도시된 송신기(21)와, 차량의 몸체에 배치된 수신기(미도시)를 포함한다. 도 2를 참조로, 송신기(21)는 각 타이어의 휠(15)에 부착된다. 송신기(21)는 해당 타이어의 상태, 즉 타이어의 내부 공기압과 내부 온도를 탐지한다. 이어서, 송신기(21)는 탐지된 타이어 상태를 나타내는 신호를 무선 전송 방식으로 수신기로 송신한다. 수신기는 신호를 수신하여 차량 실내에 배치된 표시부상에 관련된 타이어 상태의 정보를 표시한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 송신기(21)는 수지 케이싱(24)과, 케이싱(24)으로부터 휠(15)을 관통하여 타이어의 외부로 연장된 밸브 스템(23)을 포함한다. 고무 또는 수지 재질의 부싱(16)이 밸브 스템(23)의 저단에 고정된다. 부싱(16)은 휠(15)에 형성된 밸브 구멍(17)에 맞추어진다. 너트(19)가 밸브 스템(23)에 결합되어, 부싱(16)과 칼라(18) 사이에서 휠(15)을 고정시킨다. 이에 의해, 송신기(21)가 휠(15)에 고정된다.
밸브 스템(23)은 내부 공기 통로를 갖는다. 밸브 코어(22)는 밸브 스템(23)의 말단 근처의 내부 공기 통로내에 배치된다. 케이싱(24)은 밸브 스템(23)의 내부 공기 통로와 연통된 공기 도관(32)을 갖는다. 공기가 타이어에 주입되면, 공기는 밸브 코어(22)로부터 밸브 스템(23)의 내부 공기 통로와 공기 도관(32)을 통해 타이어로 진입된다.
케이싱(24)은 전기 회로 유니트(25)와, 전기 회로 유니트(25)로 전기를 공급하는 배터리(28)를 수용한다. 한 쌍의 도전판(27)이 배터리(28)를 전기 회로 유니트(25)에 연결시킨다. 전기 회로 유니트(25)는 회로 기판(26)과, 회로 기판(26)에 연결된 압력 센서와 신호 처리 장치와 같은 전기 디바이스(29)들을 포함한다. 전기 회로 유니트(25)는 타이어의 상태를 탐지하고 탐지된 타이어 상태를 나타내는 신호를 발생시킨다. 타이어의 내부 압력이 전기 회로 유니트(25)의 압력 센서와 연통되도록, 어퍼처(31)가 케이싱(24)을 통해 연장된다.
케이싱(24)은 인젝트 몰드된다. 보다 구체적으로, 밸브 스템(23)의 저단과, 전기 회로 유니트(25) 및 배터리(28)가 케이싱(24)을 형성하는데 사용되는 몰드내에 인서트로서 배치된다. 이러한 상태에서, 몰드가 융해 수지로 충진되어, 수지내의 인서트들이 둘러싸인다. 수지가 경화되면, 케이싱(24)이 인서트들과 일체로 형성된다. 따라서, 바람직한 실시예에서, 케이싱(24)을 형성하는 수지내에 전기 회로 유니트(25)와 배터리(28)가 내장되도록, 케이싱(24)이 인서트 몰드된다.
바람직한 인서트 몰딩, 한 예로 인서트들 또는 전기 회로 유니트(25)와 배터리(28)는 도 2에 도시된 바와 같이 몰드(41)의 캐비티(42)내에 배치된다.배터리(28)는 도전판(27)들에 의해 지지를 받으면서 전기 회로 유니트(25)에 연결된다. 비록 도 3에는 도시되지 않았지만, 인서트가 되는 밸브 스템(23)의 저단도 캐비티(42)내에 배치된다. 지지 기능을 하는 지지핀(40)이 캐비티(42)내에 삽입되어, 전기 회로 유니트(25)와 배터리(28)를 캐비티(42)내의 사전 설정된 위치에 유지시킨다.
이러한 상태에서, 융해 수지가 캐비티(42)내로 주입되어 인서트들이 수지로 둘러싸인다. 수지 주입이 완료되기 바로 직전에, 지지핀(40)이 캐비티(42)로부터 제거된다. 수지가 경화되면, 밸브 스템(23)의 저단과 전기 회로 유니트(25) 및 배터리(28)와 일체로 형성된 케이싱(24)이 완성된다.
지지핀(40)은 지지핀(40)을 냉각 장치(43)에 연결하기 위한 냉각핀으로 사용될 수도 있다. 이러한 경우, 배터리(28) 지지시, 지지핀(40)이 배터리(28)에 접촉하게 된다. 온도가 상대적으로 높은 융해 수지가 캐비티(42)로 주입될 때, 지지핀(40)이 배터리(28)를 냉각하게 된다. 이에 의해, 배터리(28)의 성능이 열에 의해 영향을 받는 것이 방지된다.
바람직한 실시예는 다음과 같은 이점을 갖는다.
케이싱(24)은 인서트 몰드되어, 밸브 스템(23)의 저단과 전기 회로 유니트(25) 및 배터리(28)가 케이싱(24)을 형성하는 수지에 내장된다. 즉, 전기 회로 유니트(25)와 배터리(28)는 케이싱(24)을 형성할 때 케이싱(24)에 연결된다. 따라서, 전기 회로 유니트(25)와 배터리(28)를 케이싱(24)에 연결하는 동작과, 케이싱(24)을 형성하는 동작이 독립적으로 수행되지 않는다. 더욱이, 전기 회로 유니트(25)와 배터리(28)는 케이싱(24)을 형성하는 수지내에 내장된다. 따라서, 전기 회로 유니트(25)와 배터리(28)는 충진제로 둘러싸일 필요가 없어지게 된다. 그러므로, 도 5 및 도 6에 도시된 종래 기술과 비교해서, 송신기(21)의 제조가 용이해진다. 특히, 송신기(21)의 제조에 소요되는 시간과 비용이 절감된다. 게다가, 배터리(28)와 전기 회로 유니트(25)를 케이싱(24)에 고정하기 위한 종래 기술과 같은 구조물이 필요없어지게 된다. 이에 의해 전송기(21)의 크기를 줄일 수가 있게 된다.
전기 회로 유니트(25)와 배터리(28)는 케이싱(24)을 형성하는 수지로 직접 둘러싸이게 된다. 따라서, 송신기(21)는 높은 수분 저항 특성을 갖게 된다.
본 발명의 다른 실시예인 도 4를 참조로, 회로 기판(26)에 연결된 전기 디바이스(29)들은 상대적으로 낮은 경도를 갖는 완충재(응력 흡수재:45)로 둘러싸인다. 케이싱(24)을 형성하는 수지보다 연성이면서 케이싱(24)상에 인가되는 응력을 충분히 흡수하는 재질이 완충재로 사용된다. 이러한 재질로는 고무와 같은 탄성체(elastic body)나 실리콘 젤(silicon gel)과 같은 점성 탄성체(viscous elastic body)일 수 있다. 실리콘 젤은 우수한 열저항 특성과 진동 및 충격 흡수 특성을 가지므로, 실리콘 젤을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 특히, 실리콘 젤은 회로 기판(26)내의 전기 디바이스(29)에 대해서 우수한 접착 특성을 갖는다.
전기 디바이스(29)들이 완충재(45)로 둘러싸인 상태에서, 케이싱(24)을 인서트 몰드하는 동작이 도 1 내지 도 3의 실시예와 동일한 방식으로 수행된다.
전기 디바이스(29)를 보호하는 완충재(45)는 케이싱(24)에 인가되는 응력을 흡수하여 응력이 전기 디바이스(29)에 인가되는 것을 방지한다. 이것은 송신기(21)의 작동 신뢰성을 향상시킨다.
본 발명의 정신과 범주를 벗어나지 않고 다른 특정한 형태로 본 발명을 구현할 수 있음은 당업자에게 자명함은 명백하다. 특히, 본 발명은 다음의 형태로 구현될 것으로 이해될 수 있다.
케이싱(24)이 인서트 몰드되고 지지핀(40)이 냉각핀으로 작용하면, 지지핀(40)은 전기 회로 유니트(25)를 지지할 것이다. 이러한 경우, 지지핀(40)은 전기 회로 유니트(25)를 냉각하여, 주입된 융해 수지의 열이 전기 디바이스(29)의 성능에 영향을 주는 것을 방지한다.
케이싱(24)은 케이싱(24)으로부터 노출된 전기 회로 유니트(25)의 부분 또는 배터리(28)의 부분과 함께 인서트 몰드될 수도 있다.
본 구현예들과 실시예들은 예증된 것으로 고려될 수 있지만 한정되는 것은 아니고, 본 발명은 여기에서 개시된 상세한 설명으로 제한되지 않고 첨부된 청구범위의 범주와 균등 범위내에서 수정될 수 있을 것이다.

Claims (11)

  1. 수지로 형성된 케이싱(24)과, 상기 케이싱으로부터 연장된 밸브 스템(23)과,
    상기 케이싱내에 배치되어 타이어의 상태를 탐지하고 타이어의 상태에 상응하는 신호를 발생시키는 전기 회로 유니트(25), 및 상기 케이싱내에 배치되어 상기 전기 회로 유니트로 전기를 공급하는 배터리(28)를 포함하는 차량 타이어의 상태를 모니터링하는 장치의 송신기(21)에 있어서,
    상기 케이싱은 인서트 몰드되어, 상기 케이싱을 형성하는 수지내에 상기 밸브스템과 상기 전기 회로 유니트와 배터리가 내장된 것을 특징으로 하는 송신기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 회로 유니트는 케이싱에 인가되는 응력을 흡수하는 완충재(45)로 둘러싸인 전기 디바이스(29)를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 완충재는 케이싱을 형성하는 수지보다 연성인 것을 특징으로 하는 송신기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 완충재는 실리콘 젤인 것을 특징으로 하는 송신기.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 완충재는 고무인 것을 특징으로 하는 송신기.
  7. 타이어의 상태를 탐지하고 탐지된 타이어의 상태에 따른 신호를 발생시키는 전기 회로 유니트(25)와, 상기 전기 회로 유니트로 전기를 공급하는 배터리(28)와, 케이싱으로부터 연장된 밸브 스템(23)을 몰드내(41)에 배치하는 단계를 포함하는 차량 타이어의 상태를 모니터링하는 장치의 송신기를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 몰드를 융해 수지로 충진하여, 상기 전기 회로 유니트와 배터리와 상기 밸브스템의 적어도 일부분을 수지로 둘러싸서, 상기 케이싱을 인서트 몰드하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 케이싱을 인서트 몰드할 때, 상기 배터리를 냉각시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 배터리를 냉각시키는 단계는 냉각핀(40)으로 배터리를 지지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기의 제조 방법.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이싱을 인서트 몰드할 때, 상기 전기 회로 유니트를 냉각시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전기 회로 유니트를 냉각시키는 단계는 냉각핀(40)으로 전기 회로 유니트를 지지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기의 제조 방법.
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