KR19980044493A

KR19980044493A - Wheel nut loosening detection device

Info

Publication number: KR19980044493A
Application number: KR1019960062586A
Authority: KR
Inventors: 김종수
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-12-06
Filing date: 1996-12-06
Publication date: 1998-09-05

Abstract

본 발명은 자동차 휠 고정너트 풀림감지장치에 관한 것으로, 휠허브(20)와 브레이크드럼(30) 사이에 압전소자(50)를 설치하여 이의 출력단에 제1트랜지스터(TR1)를 접속하고, 상기 제1트랜지스터(TR1)의 콜렉터에서는 제2트랜지스터(TR2)의 베이스가 접속되게 하며, 상기 제1,2트랜지스터(TR1) (TR2)는 포토센서를 통해 인가되는 전원라인과 연결되게 하여 제2트랜지스터(TR2)의 동작에 따라 제1트랜지스터(TR1)가 반전되게 구성되고, 제2트랜지스터(TR2)의 에미터에는 포토센서의 발광다이오드(D3)가 접속되며, 상기 발광다이오드(D2)의 대응된 위치에는 수광다이오드(D4)가 설치되며, 상기 수광다이오드(D4)의 출력단에는 콜렉터가 정전압(Vcc)과 연결된 제3트랜지스터(TR3)의 베이스와 연결되며, 상기 제3트랜지스터(TR3)의 에이터에는 휠너트의 풀림을 경보하기 위한 휠너트경고등(L1)이 전기적으로 접속되어 휠너트의 풀림을 감지하게 됨.The present invention relates to a wheel fixing nut loosening detecting device for an automobile, wherein a piezoelectric element (50) is provided between a wheel hub (20) and a brake drum (30) to connect a first transistor (TR1) to an output terminal thereof. In the collector of the first transistor TR1, the base of the second transistor TR2 is connected, and the first and second transistors TR1 and TR2 are connected to a power line applied through a photosensor. According to the operation of TR2, the first transistor TR1 is configured to be inverted, the emitter of the second transistor TR2 is connected to the light emitting diode D3 of the photosensor, and the corresponding position of the light emitting diode D2. A light receiving diode D4 is installed at the output terminal, a collector is connected to a base of the third transistor TR3 connected to the constant voltage Vcc at an output terminal of the light receiving diode D4, and a wheel nut is connected to the third transistor TR3. Wheeler for alarming Warning light (L1) are electrically connected to search to detect the disengagement of the hwilneoteu.

Description

Wheel nut loosening detection device

본 발명은 자동차 휠너트 풀림감지장치에 관한 것으로, 휠을 고정하고 있는 휠너트의 풀림을 감지하여 운전자에게 알릴 수 있도록 하는 자동차 휠너트 풀림감지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wheel nut loosening detecting device for a vehicle, and to a wheel nut loosening detecting device for detecting a loosening of a wheel nut fixing a wheel and informing a driver.

일반적으로 자동차 휠은 도1과 같이 회전하지 않는 구동축과 연설된 더스트커버(10)의 너클에 보울트(21)가 일체로 돌설된 휠허브(20)를 축설하고, 그 외측으로 상기 휠허브(20)의 보울트(21)가 통과되게 브레이크드럼(30)을 체결한 후 상기 브레이크드럼(30)에 휠을 체결하여 휠너트로 고정하도록 되어 있다.In general, the wheel of the automobile wheel and the wheel hub 20, the bolt 21 is integrally protruding from the knuckle of the dust cover 10 and the driving shaft does not rotate as shown in Figure 1, the wheel hub 20 to the outside After fastening the brake drum 30 to pass through the bolt 21 of the) is fastened to the brake drum 30 to be fixed by the wheel nut.

그러나 한 번 고정된 휠은 타이어를 교체하지 않는 이상 거의 점검을 하지 않기 때문에 장시간 주행할 경우 휠허브의 회전이나 차체진동에 의해 휠너트의 조임력이 느슨해지면서 풀리는 경우가 있으며, 이로 인해 휠이 탈거되어 예기치 못한 대형사고를 유발하는 문제점이 있었다.However, once a fixed wheel is rarely inspected unless the tire is replaced, the wheel nut's tightening force may loosen due to rotation of the wheel hub or body vibration. There was a problem that caused a large accident.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 특히 휠너트의 조임력을 감지하여 설정된 조임력이 완화될 경우 소정의 신호를 출력하여 운전자에게 알릴 수 있도록 함으로써 주행중 휠이 탈거되어 발생될 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있는 자동차 휠너트 풀림감지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of this point, and in particular, by detecting a tightening force of the wheel nut and outputting a predetermined signal to inform the driver when the set tightening force is relaxed, an accident that may occur due to the detachment of the wheel while driving is in advance. It is an object of the present invention to provide a vehicle wheel nut loosening detection device that can be prevented.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 휠너트의 조임력이 작용하는 방향으로 설치되어 그 조임력을 감지하는 감지수단과, 상기 감지수단에서 감지된 휠너트의 조임력신호를 근거로 스위칭되는 스위칭수단과, 상기 스위치수단의 스위칭 전환에 따라 구동되며 운전자가 인식할 수 있는 소정위치에 설치된 경보수단으로 구성됨을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is installed in the direction in which the tightening force of the wheel nut acts, the sensing means for sensing the tightening force, the switching means switched on the basis of the tightening force signal of the wheel nut detected by the sensing means, and the switch means Driven according to the switching switching of is characterized in that it consists of an alarm means installed in a predetermined position that the driver can recognize.

상기 감지수단은 일정한 압력에 따라 출력 전압이 변동하는 압전소자로 이루어짐을 특징으로 한다.The sensing means is characterized in that the output voltage is made of a piezoelectric element that changes in accordance with a constant pressure.

상기 감지수단은 휠허브와 브레이크드럼 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다. 또한 이는 브레이크드럼과 휠사이에 설치되어 좋다.The sensing means is installed between the wheel hub and the brake drum. It can also be installed between the brake drum and the wheel.

상기 스위칭수단은 압전소자의 출력전압을 바이어스전압으로 하는 제1트랜지스터와, 상기 제1트랜지스터의 통전시 반전되는 제2트랜지스터와, 상기 제2트랜지스터의 통전과 연동하는 포토센서와, 상기 포토센서의 수광다이오드 통전시 출력되는 전류를 바이어스전류로 하여 경보수단에 전원을 인가하는 제3트랜지스터로 구성됨을 특징으로 한다.The switching means includes a first transistor having an output voltage of the piezoelectric element as a bias voltage, a second transistor inverted when the first transistor is energized, a photosensor interlocked with the electricity supply of the second transistor, and a photo sensor. And a third transistor for applying power to the alarm means by using the current output when the light-emitting diode is energized as a bias current.

상기 제1트랜지스터와, 제2트랜지스터는 포토센서에 의해 전원이 인가되게 구성함을 특징으로 한다.The first transistor and the second transistor may be configured to be powered by a photosensor.

이러한 구성에 의하면, 휠너트가 풀려 조임력이 완화될 경우 휠허브와 브레이크드럼사이에 설치된 압전소자의 출력전압이 증가하여 스위칭수단을 도통시키게 되고 이에 따라 경보수단에 전원이 인가되면서 경음을 송출하거나 또는 표시등을 발광시켜 운전자에게 휠너트의 풀림을 알리게 된다.According to this configuration, when the wheel nut is loosened and the tightening force is relaxed, the output voltage of the piezoelectric element installed between the wheel hub and the brake drum is increased so that the switching means is conducted. The lamp will let the driver know that the wheel nut is loose.

도1은 일반적인 휠이 체결되는 부분을 보인 사시도,1 is a perspective view showing a part in which a general wheel is fastened,

도2는 본 발명의 휠너트 풀림을 감지하기 위한 압전소자 설치된 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view of the piezoelectric element installed for detecting the wheel nut loosening of the present invention.

도3은 본 발명의 휠너트 풀림감지장치를 보인 상세회로도.Figure 3 is a detailed circuit diagram showing a wheel nut loosening detecting device of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1:타이로드10:더스트커버1: tie rod 10: dust cover

20:휠허브30:브레이크드럼20: wheel hub 30: brake drum

40:휠50:압전소자40: wheel 50: piezoelectric element

60:휠너트TR1-TR3:트랜지스터60: Wheel nut TR1-TR3: Transistor

D1,D3:발광다이오드D2,D4:수광다이오드D1, D3: Light emitting diodes D2, D4: Light emitting diodes

L1:휠너트경고등L1: Wheel Nut Warning Light

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명의 압전소자가 설치된 예를 보인 것으로, 도면중 부호 50은 압전소자를 도시한 것이다. 상기 압전소자(50)는 휠허브(20)와 브레이크드럼(30) 사이에 설치되어 휠너트(60)에 조임력에 의해 전압이 변동하게 되며 본 발명에서는 휠너트(60)의 조임력이 완화될 경우 휠허브(20)와 브레이크드럼(30)사이의 간격이 이격되면 전압이 다운된다.2 shows an example in which the piezoelectric element of the present invention is installed, and reference numeral 50 in the drawing shows a piezoelectric element. The piezoelectric element 50 is installed between the wheel hub 20 and the brake drum 30, the voltage is changed by the tightening force on the wheel nut 60, and in the present invention, the wheel hub 60 when the tightening force of the wheel nut 60 is relaxed If the interval between the 20 and the brake drum 30 is spaced apart the voltage.

또한 상기 압전소자(50)는 휠너트(60)의 조임력이 작용하는 방향에 설치하는 것이 바람직하며, 따라서 브레이크드럼(30)과 휠(40)사이에 설치하여도 휠너트(60) 풀림을 감지하는 것은 동일하게 된다.In addition, the piezoelectric element 50 is preferably installed in the direction in which the tightening force of the wheel nut 60 acts. Thus, even if the piezoelectric element 50 is installed between the brake drum 30 and the wheel 40, the detection of the loosening of the wheel nut 60 may be prevented. Will be the same.

도3은 상기 압전소자(50)의 전압변동에 의해 휠너트(60)의 풀림을 감지하여 운전자에게 경보하기 위한 회로도로써, 이는 압전소자(50)의 출력단에 제1트랜지스터(TR1)의 베이스가 접속되게 하고, 상기 제1트랜지스터(TR1)의 콜렉터에서는 제2트랜지스터(TR2)의 베이스가 접속되게 하며, 상기 제1,2트랜지스터(TR1)(TR2)는 포토센서를 통해 인가되는 전원라인과 연결되게 하여 제2트랜지스터(TR2)의 동작에 따라 제1트랜지스터(TR1)가 반전되게 구성된다.FIG. 3 is a circuit diagram for detecting the release of the wheel nut 60 by the voltage change of the piezoelectric element 50 and for alerting the driver. The base of the first transistor TR1 is connected to the output terminal of the piezoelectric element 50. The base of the second transistor TR2 is connected to the collector of the first transistor TR1, and the first and second transistors TR1 and TR2 are connected to a power line applied through a photosensor. The first transistor TR1 is configured to be inverted according to the operation of the second transistor TR2.

또한 상기 제2트랜지스터(TR2)의 에미터에는 포토센서의 발광다이오드(D3)가 접속되며, 상기 발광다이오드(D2)의 대응된 위치에는 수광다이오드(D4)가 설치되며, 상기 수광다이오드(D4)의 출력단에는 콜렉터가 정전압(Vcc)과 연결된 제3트랜지스터(TR3)의 베이스와 연결되며, 상기 제3트랜지스터(TR3)의 에이터에는 휠너트의 풀림을 경보하기 위한 휠너트경고등(L1)이 전기적으로 접속되어 있다.In addition, the light emitting diode D3 of the photosensor is connected to the emitter of the second transistor TR2, and the light receiving diode D4 is installed at a corresponding position of the light emitting diode D2, and the light receiving diode D4 is provided. The output terminal of the collector is connected to the base of the third transistor (TR3) connected to the constant voltage (Vcc), the wheel nut warning light (L1) for alarming the loosening of the wheel nut is electrically connected to the third transistor (TR3) have.

이하, 상기한 실시예에 구성에 따른 본 발명의 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the present invention according to the configuration in the above embodiment will be described in detail.

본 발명은 휠너트(60)의 풀림을 감지하기 위한 것으로, 도2와 같이 휠허브(20)와 브레이크드럼(30)사이에 압전소자(50)를 설치하여 휠너트(60)의 조임력에 의해 변화하는 전압을 통해 상기 휠너트(60)의 풀림을 감지하게 된다.The present invention is to detect the loosening of the wheel nut 60, as shown in Figure 2 by installing a piezoelectric element 50 between the wheel hub 20 and the brake drum 30 is changed by the tightening force of the wheel nut 60 The loosening of the wheel nut 60 is detected through the voltage.

만약, 주행중 휠너트(60)가 차체진동이나 그밖의 원인에 의해 풀리게 되면, 휠허브(20)와 브레이크드럼(30)사이의 접촉력이 약화되면서 압전소자(50)의 출력전압이 다운된다.If the wheel nut 60 is loosened due to vehicle body vibration or other causes while driving, the contact force between the wheel hub 20 and the brake drum 30 is weakened and the output voltage of the piezoelectric element 50 is lowered.

따라서 상기 압전소자(50)의 출력단에 연결된 제1트랜지스터(TR1)의 베이스에 바이어스전류가 감소되면서 상기 제1트랜지스터(TR1)는 전기적으로 차단되며, 이와 동시에 제2트랜지스터(TR2)의 베이스에 전원이 인가되어 통전된다. 따라서 상기 제2트랜지스터(TR2)의 에미터는 하이레벨상태가 되어 포토센서의 발광다이오드(D3)를 발광시키게 된다.Therefore, as the bias current is reduced in the base of the first transistor TR1 connected to the output terminal of the piezoelectric element 50, the first transistor TR1 is electrically cut off, and at the same time, the power is supplied to the base of the second transistor TR2. Is applied and energized. Accordingly, the emitter of the second transistor TR2 is in a high level to emit the light emitting diode D3 of the photosensor.

상기 발광다이오드(D3)의 발광으로 인해 투사된 광이 수광트랜지스터(D4)에 수광되면 상기 수광트랜지스터(D4)는 통전되고 이와 동시에 제3트랜지스터(TR3)가 전기적으로 통전됨으로써 정전압(Vcc)이 흘러 휠너트경고등(L1)을 점등시키게 되고 운전자는 이를 통해 휠너트(60)가 규정이상으로 풀려있음을 인지하게 된다.When the light projected by the light emitting of the light emitting diode D3 is received by the light receiving transistor D4, the light receiving transistor D4 is energized, and at the same time, the third transistor TR3 is electrically energized so that a constant voltage Vcc flows. The wheel nut warning light L1 is turned on, and the driver recognizes that the wheel nut 60 is loosened more than specified.

반대로, 휠너트(60)가 완전히 조여 있을 경우에는 압전소자(50)의 전압이 상승하여 제1트랜지스터(TR1)를 통전시키게 되므로 상기 제2트랜지스터(TR2)가 단락되면서 포토센서의 수광다이오드(D4) 및 제3트랜지스터(TR3)도 단락되어 휠너트경고등(L1)은 소등상태가 되고 이를 통해 운전자는 휠너트가 완전히 체결되어 있음을 확인할 수 있다.On the contrary, when the wheel nut 60 is completely tightened, the voltage of the piezoelectric element 50 is increased to energize the first transistor TR1, so that the second transistor TR2 is short-circuited and the light receiving diode D4 of the photo sensor is shorted. And the third transistor TR3 is also short-circuited, the wheel nut warning light (L1) is turned off, through which the driver can confirm that the wheel nut is fully engaged.

한편, 본 발명의 실시예에서는 압전소자(60)를 휠허브(20)와 브레이크드럼(30)사이 설치하였으나, 다른 실시예로 브레이크드럼(30)과 휠(40)사이에 상기 압전소자(50)를 설치할 수도 있다. 결국 본 발명의 압전소자(50)는 휠너트(60)의 조임력이 작용하는 곳에 설치할 경우 휠너트의 풀림을 감지할 수 있음은 실시예와 동일함을 밝혀둔다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, the piezoelectric element 60 is installed between the wheel hub 20 and the brake drum 30. In another embodiment, the piezoelectric element 50 is disposed between the brake drum 30 and the wheel 40. FIG. You can also install). As a result, when the piezoelectric element 50 of the present invention is installed in the place where the tightening force of the wheel nut 60 is applied, it is understood that the loosening of the wheel nut can be sensed as in the embodiment.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 휠허브와 브레이크드럼사이에 압전소자를 설치하여 휠너트 조임력에 따라 발생하는 전압변동을 통해 휠너트의 풀림상태를 감지할 수 있도록 함으로써 주행중 휠이 탈거되어 발생할 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있다.As described above, the present invention installs a piezoelectric element between the wheel hub and the brake drum to detect the loosening state of the wheel nut through the voltage change caused by the wheel nut tightening force, thereby causing an accident that may occur when the wheel is removed while driving. It can prevent it beforehand.

Claims

A sensing means installed in a direction in which the tightening force of the wheel nut acts, sensing means for sensing the tightening force, a switching means switched based on the tightening force signal of the wheel nut detected by the sensing means, and driven according to the switching switching of the switching means. Car wheel nut loosening detection device, characterized in that consisting of alarm means installed in a predetermined position that can be recognized.

2. The wheel nut loosening detecting apparatus of claim 1, wherein the sensing means is made of a piezoelectric element whose output voltage changes according to a predetermined pressure.

The vehicle wheel nut loosening detecting device according to claim 1 or 2, wherein the sensing means is installed between the wheel hub and the brake drum.

The device of claim 1 or 2, wherein the sensing means is installed between the brake drum and the wheel.

The photoelectric sensor of claim 1, wherein the switching means comprises: a first transistor having an output voltage of the piezoelectric element as a bias voltage, a second transistor inverted when the first transistor is energized, and a photosensor interlocked with the electricity supply of the second transistor And a third transistor configured to apply power to an alarm means by using a current outputted when the light-emitting diode is energized by the photosensor as a bias current.

The apparatus of claim 5, wherein the first transistor and the second transistor are configured to be constantly powered by a photosensor.