KR100774152B1 - 타이어 공기압 감지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 휠에 장착되어 타이어 내부의 공기압을 측정하여 그 정보를 운전자에게 알려주기 위한 타이어 공기압 감지 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 하우징 내부의 공간을 최소화 하여 컴팩트한 하우징 구조를 포함하는 타이어 압력 감지 시스템을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 타이어 내측에 설치되는 PCB 하우징; 상기 PCB 하우징내에 설치되며 유연성을 갖는 재질로 마련되는 플랙시블 PCB;를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 구성에 의해 달성된다.

Description

타이어 공기압 감지 시스템 {Tire Pressure Monitoring System}

도 1은 종래 타이어 공기압 감지 시스템에서 송신부를 나타낸 분해 사시도이다.

도 2는 도 1에서 하우징의 저면을 나타낸 사시도이다.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 공기압 감지 시스템의 송신부를 나타낸 분해사시도이다.

도 4는 PCB가 하우징 내에 조립된 상태를 나타낸 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : PCB 하우징 11 : 밸브 조립체,

13 : 공간부, 14 : 커버,

20 : 플랙시블 PCB, 21 : 압력센서,

22 : 배터리,

본 발명은 타이어 공기압 감지 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동 차의 휠에 장착되어 타이어 내부의 공기압을 측정하여 그 정보를 운전자에게 알려주기 위한 타이어 공기압 감지 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 타이어는 차체를 지탱하고 지면과의 마찰을 통해 접지력을 얻기 위한 요소로 그 내부는 적정한 압력을 유지하여야 한다.

만약, 타이어의 공기압이 적정수준 이하일 경우에는 타이어와 지면과의 접촉면이 넓어져 타이어의 마모를 초래하고 증가되는 마찰손실에 따라 연비가 저하되게 되고, 반대로 타이어의 공기압이 적정수준 이상일 경우 승차감을 저하시킴은 물론 주행중의 충격 등에 의해 타이어가 파손될 수 있다.

특히, 타이어의 공기압은 최초 충전상태 그대로 유지되지 않고 타이어의 노화, 외부기후 조건 등에 의해 변하게 되므로, 안전을 위하여 일정한 주기로 타이어의 압력을 확인할 필요가 있다.

이러한 필요성 때문에 최근에는 타이어의 압력을 실시간 모니터링 할 수 있도록 타이어 공기압 감지시스템(TPMS : Tire Pressure Monitoring System )의 장착이 점차 증가되고 있는 추세이다.

도 1은 종래의 타이어 공기압 감지시스템의 송신기의 구조를 나타낸 분해사시도이다.

종래의 송신부(1)는 타이어 내부로의 공기의 유출입을 차단하는 밸브 조립체(2)에 송신부(1)가 설치되는 구조로 마련된다.

밸브조립체(2)는 외부의 공기 압축기와 연결되는 연결포트(2a)와, 이 연결포트(2a)와 연통되는 체크밸브부(2b)를 포함한다.

연결포트(2a)가 마련된 일단의 반대측 타단에는 송신부 하우징(3)이 나사에 의해 결합 설치되는데, 이 송신부 하우징(3)에는 타이어 내부의 압력을 측정하기 위한 압력센서(4)와, 압력센서(4)의 신호를 수신부(미도시)로 무선 송신하기 위한 송신부를 형성하는 회로를 포함하는 PCB 기판(5)이 설치된다.

PCB 기판(5)에는 전원으로써의 배터리(6)와, 송신부를 구성하는 전자소자 그리고 압력센서(4)가 설치되며, 이러한 PCB 기판(5)은 평판형태로 형성되고 이에 따라 하우징(3)도 소정의 두께를 갖는 판형상으로 마련된다.

이때 PCB 기판(5)에는 압력센서(4)가 설치되고 하우징(3)에는 그 내부의 압력센서(4)가 타이어의 공기압을 측정할 수 있도록 외부인 타이어 내부와 연통되는 별도의 통공(3a)이 마련되며, 하우징(30) 내부의 전자소자는 타이어 내부의 공기 및 이에 포함된 먼지 등에 노출되는 것은 바람직하지 않으므로, 통공(3a)에는 이를 방지하기 위한 필터가 별도로 설치된다.

그러나, 압력센서(4)에는 자체적으로 필터가 설치되는 것이 일반적이라는 점에서 이러한 통공(3a)과 이에 설치되는 필터구조는 중복적인 요소로써, 제품의 생산원가를 증가시키는 요인이 되어 왔다.

또한, PCB(5)를 보호하기 위하여 PCB(5)에 몰딩을 행하는 경우에도 몰딩재(8)가 압력센서(4)를 막지 않도록 제한적으로 일면만 행하고, 이에 따라 전자소자는 몰딩에 의한 보호를 받지 못한 상태에서 타이어 내부의 각종 먼지와 회전에 따른 관성에 의해 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 하우징 내부의 공간을 최소화 하여 컴팩트한 하우징 구조를 포함하는 타이어 압력 감지 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 압력센서를 타이어 내부로 노출되게 설치함으로써 하우징에 설치될 필터없이 구성 가능한 타이어 압력 감지 시스템을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은; 타이어 내측에 설치되는 PCB 하우징; 상기 PCB 하우징내에 설치되며 유연성을 갖는 재질로 마련되는 플랙시블 PCB;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 PCB 하우징에는 상기 타이어 외측에 설치되는 밸브조립체와의 결합을 위하여 상기 PCB 하우징을 길이방향으로 관통하는 나사홀이 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 나사홀의 외주연에는 상기 플랙시블 PCB가 설치될 수 있도록 소정의 공간부가 마련되어 상기 플랙시블 PCB는 상기 나사홀을 감싸는 구조로 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플랙시블 PCB에는 상기 타이어 내부의 압력을 측정하기 위한 압력센서가 설치되고, 상기 PCB 하우징의 외주 일면에는 상기 압력센서가 상기 타이어 내부로 노출되도록 센서노출홀이 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 센서노출홀 및 상기 공간부는 상기 PCB 하우징의 길이방향 일측 으로 개구되어 상기 플랙시블 PCB를 길이방향에 따라 상기 공간부에 착탈하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 센서 노출홀과 상기 압력센서사이는 소정의 이격공간이 마련되어 상기 이격공간을 통해 상기 PCB 하우징 내부의 몰딩이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 타이어 공기압 감지 시스템은 타이어 내부의 압력을 측정하여 그 값을 무선을 송신하기 위한 송신기와, 상기 송신기로부터 전송되는 신호를 수신하는 수신기를 포함한다.

상기 송신기는 타이어 내부의 압력을 측정하기 위한 압력센서(21)와, 상기 압력센서(21)로부터 측정된 신호를 무선송신하기 위하여 신호를 변환하는 송신회로를 포함하며, 이러한 압력센서와 송신회로는 PCB(20)에 전자소자 및 압력센서(21)가 설치됨으로써 구성된다.

이때, 상기 PCB(20)는 가소성이 있는 재질로 구성되어 그 휨이 자유로운 플랙시블 PCB(20)로 마련되며, 플랙시블 PCB(20)는 PCB 하우징(10) 내에 수용, 설치된다.

PCB 하우징(10)은 타이어 휠(미도시)에 결합되어 타이어내로 공기의 입출입을 개폐하기 위한 체크밸브를 포함하는 밸브 조립체(11)와 결합되는 구조로 설치된 다.

이를 위해, PCB 하우징(10)에는 상기 밸브 조립체(11)와의 나사결합을 위하여 PCB 하우징(10)의 길이방향으로 관통하는 중공인 나사홀(12)이 마련되어 있다.

PCB 하우징(10)에 이와같은 나사홀(12)이 마련됨에 따라 플랙시블 PCB(20)가 설치될 공간부(13)는 나사홀(12)의 외주에 도우넛 형상으로 마련된다.

도시된 실시예에서 상기 공간부(13)는 단면이 대략 사각형상으로 형성되고, 이에 따라 플랙시블 PCB(20)도 공간부(13)의 형상에 대응되도록 밴딩되어 공간부(13)내에 설치된다.

PCB(20)에는 압력센서(21)가 설치되는데, 특히 이 압력센서(21)는 타이어 내부의 압력측정을 위하여 하우징 외부에 노출되는 구조로 설치된다.

이를 위해, 상기 PCB 하우징(10)에는 압력센서(21)가 노출될 수 있도록 센서노출홀(17)이 마련되어 있으며, 센서노출홀(17)과 압력센서(21)사이에는 소정의 이격공간(16)이 존재한다.

이 이격공간(16)은 PCB(20)가 하우징(10) 내부로 조립된 상태에서 내부에 몰딩재로 도포하여 몰딩을 이루기 위한 몰딩재 투입구를 형성하기 위함이다.

또한, PCB(20)가 하우징(10) 내부로 삽입, 설치될 수 있도록 PCB 하우징(10)의 공간부(13)와 상기 센서노출홀(17)은 PCB 하우징(10)의 길이방향 일측으로 개구되어 있고, 이 개구를 통해 공간부(13)의 형상에 맞게 밴딩된 플랙시블 PCB(20)를 공간부(13) 내부로 삽입하는 방법으로 조립이 이루어진다.

PCB(20)가 삽입된 상태에서 상기 개구에는 커버(14)가 조립되고, 이렇게 PCB(20)가 하우징(10)내에 조립된 상태에서 커버(14)의 조립함으로써 일단 하우징(10)의 조립이 끝나게 된다.

PCB(20)에는 무선송신을 위한 전원으로써 배터리(22)가 설치되는데, 본 실시예에서 하우징(10) 하부에 넓게 배치되어 있고, 압력센서(21)는 이에 대향되는 상부에 설치된 구조로 되어 있다.

이러한 하우징(10)과 PCB(20) 구조는 내부의 구성부품의 형상에 맞게 공간부를 구성할 수 있어 하우징(10) 내부의 공간을 최소화할 수 있고, 이렇게 최소화된 공간과 내부 부품사이에는 상기 이격공간(16)을 통해 몰딩재가 투입되어 하우징 내부의 구성요소는 몰딩에 의해 충분한 보호를 받을 수 있게 된다.

또한, 이러한 몰딩후에도 압력센서(21)를 타이어 내부로 노출된 상태로 있게되고, 이에 따라 종래와 같이 별도의 필터를 설치할 필요없이 압력센서 자체에 포함된 센서를 이용할 수 있어 생산원가가 절감되게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 타이어 압력 감지 시스템은 송신부를 구성하는 PCB가 유연성이 있는 플랙시블 PCB로 마련되고, 이 PCB를 도우넛 형상으로 밴딩하여 하우징 내에 설치되는 구조로 구성되며, 하우징과 밸브조립체와 하우징에 중공형태로 마련되는 나사홀에 나사가 조립되는 구조로 결합된다.

따라서, 하우징 내부의 공간을 최소화하여 하우징을 전체적으로 컴팩트하게 구성할 수 있어 적은량의 몰딩재만으로도 하우징 내부에의 완벽한 몰딩을 이룰 수 있게 되어 내구성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 압력센서가 타이어 내부로 노출되는 구조로 설치될 수 있어 별도의 필터가 불필요하게 되므로, 필터와 그 조립과정이 생략되어 생산원가가 절감되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 타이어 내측에 설치되는 PCB 하우징; 상기 PCB 하우징내에 설치되며 유연성을 갖는 재질로 마련되는 플랙시블 PCB;를 포함하고,

   상기 PCB 하우징에는 상기 타이어 외측에 설치되는 밸브조립체와의 결합을 위하여 상기 PCB 하우징을 길이방향으로 관통하는 나사홀이 마련된 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 감지 시스템.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 나사홀의 외주연에는 상기 플랙시블 PCB가 설치될 수 있도록 소정의 공간부가 마련되어 상기 플랙시블 PCB는 상기 나사홀을 감싸는 구조로 설치되는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 감지 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 플랙시블 PCB에는 상기 타이어 내부의 압력을 측정하기 위한 압력센서가 설치되고, 상기 PCB 하우징의 외주 일면에는 상기 압력센서가 상기 타이어 내부로 노출되도록 센서노출홀이 마련되는 것을 특징으로 타이어 공기압 감지 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 센서노출홀 및 상기 공간부는 상기 PCB 하우징의 길이 방향 일측으로 개구되어 상기 플랙시블 PCB를 길이방향에 따라 상기 공간부에 착탈하는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 감지 시스템.
6. 제4항에 있어서, 상기 센서 노출홀과 상기 압력센서사이는 소정의 이격공간이 마련되어 상기 이격공간을 통해 상기 PCB 하우징 내부의 몰딩이 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 감지 시스템.

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