KR100921097B1 - 차량의 티피엠에스센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간단한 구조를 가지고 내구성이 강하며, 저렴한 비용으로 구성할 수 있고, 중량이 가벼워서 휠밸런스 측면에 유리하면서도 타이어 내부의 공기압 상태를 적당한 수준으로 티피엠에스 컨트롤러에 송출할 수 있도록 한다.

TPMS, 공기압, 압력판

Description

차량의 티피엠에스센서{TPMS Sensor of Vehicle}

본 발명은 차량의 티피엠에스센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저렴한 비용과 간단한 구조로 타이어의 공기압에 대한 정보를 티피엠에스컨트롤러로 송출할 수 있도록 하는 센서의 구조에 관한 기술이다.

차량의 타이어 내부의 공기압과 온도는 타이어의 파손과 관련하여 매우 중요한 요소로서, 타이어의 파손을 방지하고, 적정 공기압의 유지를 통한 차량의 안전 운행 및 경제적 운행이 가능하도록 하기 위해, 최근의 차량에는 티피엠에스(TPMS: Tire Pressure Monitoring System)가 구비되고 있는 추세이다.

상기한 바와 같은 티피엠에스는 직접식인 경우 기본적으로 타이어 내부의 휠에 장착되어 타이어 내부의 온도와 압력 등을 직접 측정하여 송신하는 티피엠에스센서와, 이들 티피엠에스센서들로부터 전송된 신호를 입력 받아 처리하여 계기판에 디스플레이해줄 수 있도록 하는 티피엠에스 컨트롤러를 포함하여 구성된다.

종래 상기 티피엠에스센서(502)는 도 1에 도시된 바와 같이 휠(500)에 설치되어 타이어 내부의 공기압과 온도 및 가속도 등의 정보를 상기 티피엠에스 컨트롤 러로 무선 송신하도록 되어 있는 바, 다양한 물리량에 대한 정밀한 측정이 가능하지만, 그 만큼 구조가 복잡하고 가격이 비싸며, 전자기기가 많아서 내구성이 취약하고, 중량이 무거워서 휠밸런스 측면에 불리한 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 간단한 구조를 가지고 내구성이 강하며, 저렴한 비용으로 구성할 수 있고, 중량이 가벼워서 휠밸런스 측면에 유리하면서도 타이어 내부의 공기압 상태를 적당한 수준으로 티피엠에스 컨트롤러에 송출할 수 있도록 한 차량의 티피엠에스센서를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 티피엠에스센서는

타이어 내부의 공기압이 유입되는 공기압유입구를 구비한 바디와;

상기 바디 내에서 상기 공기압유입구로 유입되는 공기의 압력에 의해 직선슬라이딩 가능하도록 설치되며 영구자석이 구비된 압력판과;

상기 공기압유입구로 유입되는 공기의 압력이 작용하는 방향에 반대방향으로 상기 압력판을 탄성지지하는 스프링과;

상기 압력판의 직선슬라이딩 운동시 상기 영구자석의 접근에 의해 각각 와전류를 발생시키도록 설치된 다수의 전극판과;

상기 다수의 전극판들 중 어느 전극판에서 와전류가 발생되었는지를 무선으로 티피엠에스 컨트롤러로 송출할 수 있도록 상기 바디 내에 구비된 송신기와;

상기 송신기에 전력을 공급할 수 있도록 상기 바디 내에 구비된 배터리;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 바디에는 타이어에 공기를 공급하는 공기공급밸브가 일체로 연결되고;

상기 공기공급밸브로 공급되는 공기가 상기 공기압유입구를 통해 타이어의 내부로 공급될 수 있도록 공기공급통로가 상기 바디에 구비되어 있으며;

상기 바디는 휠의 림에 고정되는 구조로 할 수 있다.

상기 공기공급밸브의 타이어 내측에는 상기 압력판이 내부에 삽입되어 직선 슬라이딩하도록 된 실린더가 장착되며;

상기 스프링과 전극판들은 상기 실린더 내에 설치되고;

상기 실린더의 타이어 내측 단부에는 상기 압력판이 상기 실린더로부터 이탈되는 것을 억제하도록 부트가 구비된 구조로 할 수 있다.

상기 전극판들은 상기 압력판의 직선 슬라이딩된 위치에 따라, 과도한 공기압과 적당한 공기압 및 부족한 공기압 상태를 감지하도록 상기 압력판의 직선 슬라이딩 방향을 따라 차례로 직선적으로 배열된 구조로 할 수 있다.

본 발명은 간단한 구조를 가지고 내구성이 강하며, 저렴한 비용으로 구성할 수 있고, 중량이 가벼워서 휠밸런스 측면에 유리하면서도 타이어 내부의 공기압 상 태를 적당한 수준으로 티피엠에스 컨트롤러에 송출할 수 있도록 한다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명 실시예는 타이어 내부의 공기압이 유입되는 공기압유입구(1)를 구비한 바디(3)와; 상기 바디(3) 내에서 상기 공기압유입구(1)로 유입되는 공기의 압력에 의해 직선슬라이딩 가능하도록 설치되며 영구자석(5)이 구비된 압력판(7)과; 상기 공기압유입구(1)로 유입되는 공기의 압력이 작용하는 방향에 반대방향으로 상기 압력판(7)을 탄성지지하는 스프링(9)과; 상기 압력판(7)의 직선슬라이딩 운동시 상기 영구자석(5)의 접근에 의해 각각 와전류를 발생시키도록 설치된 다수의 전극판(11)과; 상기 다수의 전극판(11)들 중 어느 전극판(11)에서 와전류가 발생되었는지를 무선으로 티피엠에스 컨트롤러로 송출할 수 있도록 상기 바디(3) 내에 구비된 송신기(13)와; 상기 송신기(13)에 전력을 공급할 수 있도록 상기 바디(3) 내에 구비된 배터리(15)를 포함하여 구성된다.

즉, 타이어 내부의 공기압 변화에 따라 상기 압력판(7)이 이동하면서 상기 압력판(7)에 구비된 영구자석(5)이 접근한 전극판(11)에서 와전류가 발생되면, 그 해당 전극판(11)에 해당하는 신호를 상기 송신기(13)에서 송출함으로써, 차체에 장착된 티피엠에스 컨트롤러가 이를 수신하여 현재 타이어의 내부 공기압 상태를 판단하게 하는 것이다.

상기 압력판(7)은 도면에 도시된 바와 같이 단순한 평판의 형상이 아니라 중앙부가 타이어의 내측을 향하여 튀어나온 컵의 형상으로 형성하였다.

상기 바디(3)에는 타이어에 공기를 공급하는 공기공급밸브(17)가 일체로 연 결되고, 상기 공기공급밸브(17)로 공급되는 공기가 상기 공기압유입구(1)를 통해 타이어의 내부로 공급될 수 있도록 공기공급통로(19)가 상기 바디(3)에 구비되어 있으며, 상기 바디(3)는 휠의 림(21)에 고정되는 구조이다.

즉, 종래에 타이어에 공기를 공급하기 위해 구비되었던 일반적인 공기공급밸브(17)가 상기 바디(3)에 일체로 구비되도록 하여 상기 공기공급밸브(17)는 타이어의 외측에 위치함으로써, 타이어의 내부에 공기를 주입하여 공기압을 맞출 수 있도록 한 것이다.

상기 공기공급밸브(17)의 타이어 내측에는 상기 압력판(7)이 내부에 삽입되어 직선 슬라이딩하도록 된 실린더(23)가 장착되며, 상기 스프링(9)과 전극판(11)들은 상기 실린더(23) 내에 설치되고, 상기 실린더(23)의 타이어 내측 단부에는 상기 압력판(7)이 상기 실린더(23)로부터 이탈되는 것을 억제하도록 부트(25)가 구비된 구조이다.

즉 상기 부트(25)의 중앙에는 구멍이 형성되고 상기 구멍을 통해 상기 압력판(7)의 중앙부가 삽입되어 가이드되면서 타이어 내부의 공기압을 전달 받도록 된 것이다.

상기 전극판(11)들은 상기 압력판(7)의 직선 슬라이딩된 위치에 따라, 과도한 공기압과 적당한 공기압 및 부족한 공기압 상태를 감지하도록 상기 압력판(7)의 직선 슬라이딩 방향을 따라 차례로 직선적으로 배열된 구조이다.

즉, 타이어 내부의 공기압이 높을수록 상기 압력판(7)이 상기 스프링(9)을 더욱 압착시키고 타이어의 외측을 향해 이동할 것이므로, 도 6에 도시된 바와 같이 타이어의 가장 내측은 공기압이 부족한 상태(A)를 나타내고, 그 다음은 적정 공기압 상태(B)를 나타내며, 마지막으로 타이어의 가장 외측은 공기압이 과잉인 상태(C)를 나타내도록 구성할 수 있다.

도 7은 상기한 바와 같은 본 실시예의 티피엠에스센서가 작동하는 상태를 비교하여 설명한 것으로서, 첫 번째는 타이어의 내부 공기압이 적정한 상태이며, 타이어 내부의 공기압과 상기 스프링(9)의 탄성력이 균형을 이루고 있는 상태이고, 상기와 같은 상태는 상기 압력판(7)의 영구자석(5)이 상기 전극판(11)에 접근하면서 발생시킨 와전류에 의해 상기 송신기(13)가 현재 와전류가 발생한 전극판(11)에 해당하는 신호를 송출하여, 상기 신호를 수신 받은 티피엠에스 컨트롤러는 타이어의 공기압이 정상적인 상태로 운전자에게 표시하게 된다.

두 번째는 타이어의 내부 공기압이 과도하게 높은 경우로서, 상기 압력판(7)이 상기 스프링(9)을 압축시켜서 상기 첫 번째의 경우에 비해 실린더(23)의 내부로 더 많이 삽입된 상태이며, 이 상태 역시 상기 압력판(7)의 영구자석(5)이 이 상태에 해당되는 위치의 전극판(11)에 접근하면서 와전류를 발생시키게 되어, 상기 송신기(13)가 이 정보를 티피엠에스 컨트롤러로 송신함에 따라, 티피엠에스 컨트롤러는 그 신호를 해석하여 현재 공기압이 과도한 상태임을 운전자에게 알려주게 된다.

마지막 세 번째는 타이어 내부의 공기압이 부족한 상태로서, 상기 압력판(7)은 상기 스프링(9)에 의해 상기 첫 번째에 비해 타이어 내측으로 더 돌출된 상태로서, 상기 압력판(7)의 영구자석(5)은 이 상태에 맞추어 위치해 있는 전극판(11)에 와전류를 발생시키게 되며, 이러한 상황은 상기 송신기(13)에 의해 송신되어, 티피엠에스 컨트롤러는 운전자에게 현재 타이어의 공기압이 부족한 상태임을 알려주게 되는 것이다.

물론, 상기와 같은 정보에 의해 운전자가 상기 공기공급밸브를 통해 타이어의 공기압을 적정수준으로 공급하면, 상기 티피엠에스센서는 이러한 변화를 상기 송신기로 티피엠에스 컨트롤러로 제공하고, 이에 의해 운전자에게 제공되었던 경고가 해제되게 된다.

상기한 바와 같이 구성된 티피엠에스센서는 간단한 구조와 구성을 가지고 있어서 비록 타이어 내부의 공기압을 정밀하게 측정할 수는 없지만, 타이어 내부의 공기압이 비교적 부적절한 상태에 있어서 위험한 경우에 대해서만큼은 이를 감지하여 티피엠에스 컨트롤러로 송출할 수 있으므로, 저렴하게 티피엠에스를 대중화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 그 내부구조가 간단하여 내구성이 좋고, 중량이 저감되어 휠밸런스 측면에서 유리한 장점이 있다.

참고로 미설명 부호 27은 상기 공기공급밸브의 캡이다.

도 1은 종래 기술에 의한 티피엠에스센서가 휠에 장착된 상태를 설명한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 차량의 티피엠에스센서의 구조를 설명한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 티피엠에스센서의 주요 부품의 분해사시도,

도 4는 본 발명 티피엠에스센서의 외관도,

도 5는 본 발명의 티피엠에스센서가 휠에 장착된 상태를 도시한 단면도,

도 6은 압력판의 움직임에 따른 전극판의 와전류 발생을 설명한 도면,

도 7은 본 발명 티피엠에스센서의 작동을 비교하여 설명한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 공기압유입구 3; 바디

5; 영구자석 7; 압력판

9; 스프링 11; 전극판

13; 송신기 15; 배터리

17; 공기공급밸브 19; 공기공급통로

23; 실린더 25; 부트

27; 캡

Claims (4)

1. 타이어 내부의 공기압이 유입되는 공기압유입구를 구비한 바디와;

   상기 바디 내에서 상기 공기압유입구로 유입되는 공기의 압력에 의해 직선슬라이딩 가능하도록 설치되며 영구자석이 구비된 압력판과;

   상기 공기압유입구로 유입되는 공기의 압력이 작용하는 방향에 반대방향으로 상기 압력판을 탄성지지하는 스프링과;

   상기 압력판의 직선슬라이딩 운동시 상기 영구자석의 접근에 의해 각각 와전류를 발생시키도록 설치된 다수의 전극판과;

   상기 다수의 전극판들 중 어느 전극판에서 와전류가 발생되었는지를 무선으로 티피엠에스 컨트롤러로 송출할 수 있도록 상기 바디 내에 구비된 송신기와;

   상기 송신기에 전력을 공급할 수 있도록 상기 바디 내에 구비된 배터리;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 티피엠에스센서.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 바디에는 타이어에 공기를 공급하는 공기공급밸브가 일체로 연결되고;

   상기 공기공급밸브로 공급되는 공기가 상기 공기압유입구를 통해 타이어의 내부로 공급될 수 있도록 공기공급통로가 상기 바디에 구비되어 있으며;

   상기 바디는 휠의 림에 고정되는 것

   을 특징으로 하는 차량의 티피엠에스센서.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 공기공급밸브의 타이어 내측에는 상기 압력판이 내부에 삽입되어 직선 슬라이딩하도록 된 실린더가 장착되며;

   상기 스프링과 전극판들은 상기 실린더 내에 설치되고;

   상기 실린더의 타이어 내측 단부에는 상기 압력판이 상기 실린더로부터 이탈되는 것을 억제하도록 부트가 구비된 것

   을 특징으로 하는 차량의 티피엠에스센서.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 전극판들은 상기 압력판의 직선 슬라이딩된 위치에 따라, 과도한 공기압과 적당한 공기압 및 부족한 공기압 상태를 감지하도록 상기 압력판의 직선 슬라이딩 방향을 따라 차례로 직선적으로 배열된 것

   을 특징으로 하는 차량의 티피엠에스센서.

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