KR20030051147A

KR20030051147A - 타이어 상태 모니터링 장치용 전송기

Info

Publication number: KR20030051147A
Application number: KR1020020034749A
Authority: KR
Inventors: 사헤키세쯔히로
Original assignee: 태평양공업 주식회사
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2003-06-25
Also published as: DE60214816T2; EP1319529A2; US6708558B2; DE60214816D1; TW528688B; JP2003182321A; EP1319529B1; EP1319529A3; KR100454223B1; US20030110850A1

Abstract

타이어 상태 모니터링 장치용 전송기는 차량의 타이어의 상태를 나타내는 데이터를 전송한다. 장치의 전송기(3)는 실장부(23), 케이싱(13) 및 아암(24, 25)을 포함한다. 타이어 상태 검출 소자(22)가 실장부(23) 내에 장착된다. 케이싱(13)은 실장부(23)를 수용한다. 실장부(23)는 아암(24, 25)에 의하여 케이싱(13)에 연결된다. 아암(24, 25)은 작용력에 대하여 내구성을 가지고 작용력으로부터 실장부를 보호한다.

Description

타이어 상태 모니터링 장치용 전송기{Transmitter Of Tire Condition Monitoring Apparatus}

본 발명은 타이어 상태 모니터링 장치용 전송기에 관한 것으로서, 특히 타이어가 장착된 차륜에 부착되어 공기압 등의 타이어 상태를 나타내는 데이터를 차량에 장착된 수신기로 송출하는 전송기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

무선 타이어 상태 모니터링 장치는 차량의 탑승 공간 내에서 운전자가 차륜에 장착된 타이어의 상태를 모니터링할 수 있도록 하기 위하여 제안되었다.

도 4를 참조하면, 타이어 상태 모니터링 장치는 공기압을 나타내는 데이터를 차량 내에 설치된 수신기(비도시)로 송신하는 전송기(50)를 포함한다. 전송기(50)는 정방형 박스 형태의 케이싱(51) 및 케이싱과 일체로 형성된 밸브 스템(52)을 포함한다. 케이싱(51)은 전자 보드(53) 및 배터리(54)를 포함한다. 케이싱(51) 내에는 통기공이 형성된다.

전자 보드(53)는 실질적으로 정방형으로 형성된다. 케이싱과 일체로 형성된 2개의 보스들(55, 56)이 전자 보드(53)에 고정된다. 보스들(55, 56)은 전자 보드(53)의 대각선 위치에 위치된다. 전자 보드(53)에는 압력 검출 소자 및 다양한 신호처리 소자와 같은 회로 소자들(57)이 제공된다. 배터리(54)는 전자 보드(53)에 연결되어 회로 소자(57)에 전력을 공급한다.

도 5를 참조하면, 전송기(50)의 케이싱(51)은 차륜(62)의 밸브 홀(63) 내에 끼워져 케이싱(51)이 타이어(61)의 내부에 위치하게 된다. 밸브 스템(52)은 통기공을 통하여 타이어(61) 내부로 공기를 도입한다. 밸브 스템(52)은 또한 타이어(61)의 공기압을 나타내는 데이터를 전송하는 안테나로서 기능 한다.

케이싱(51)은 전송기(51)의 중량을 줄이기 위해서 수지 재료로 형성된다. 차량이 주행할 때에, 차륜(62)에 부탁된 전송기(50)에는 원심력이 작용된다. 원심력은 차륜(62)의 외측 직경, 타이어(61)의 외측 직경 및 차량의 주행 속도에 대응하여 발생한다. 예를 들어, 차량의 주행 속도가 시속 300km인 경우 원심력은 대략1,500G가 된다. 이러한 원심력은 보스들(55, 56)의 상대적 위치가 변경되도록 케이싱(51)을 변형시킨다. 이러한 변형은 전자 보드(53)에 작용하는 응력을 발생시킨다. 전자 보드(53)는 또한 차량의 주행에 의하여 발생하는 원심력에 의하여 영향을 받는다. 그리하여 전자보드(53)는 이러한 힘들에 의하여 변형된다. 이러한 현상은 회로 소자(57)에 과도한 힘을 인가하여 회로 소자(57)를 손상시킨다.

차륜(62)의 밸브 홀(63)은 소정의 각도 범위(17.5 내지 20.0도) 내에서 차륜(62)의 회전축에 대하여 기울게 형성된다. 또한 밸브 홀(63)의 위치는 제품에 따라 달라질 수 있다. 따라서 케이싱(51)에 대한 밸브 스템(52)의 기울기 각도는 전송기(50)가 차륜(62)에 부착되었을 때 케이싱(51)이 차륜의 드롭 센터부(62a)와 접촉하지 않도록 선택될 필요가 있다.

차륜(62)의 회전축에 대한 밸브 홀(63)의 기울기 각도가 상대적으로 큰 경우에, 전송기(50)가 차륜(62)에 부착되었을 때 케이싱(51)은 차륜(62)의 드롭 센터부(62a)로부터 상대적으로 멀리 이격된다. 그리하여 타이어(61)를 차륜(62)에 장착하거나 그로부터 분리할 때 타이어(61)의 비드부(61a)가 케이싱(51)과 접촉할 때 케이싱(51)에 작용하는 힘이 케이싱(51)을 차륜(62)의 드롭 센터부(62a)를 향하여 압박하게 된다. 도 6a 및 6b를 참조하면 이러한 힘은 쇄선으로 표시된 바와 같이 케이싱(51)을 변형시킨다. 따라서 전자 보드(53)가 변형되고 회로 소자(57)가 손상되는 문제가 발생한다.

따라서 본 발명의 목적은 회로 소자의 손상을 방지하는 타이어 상태 모니터링 장치용 전송기를 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적 및 기타 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 차량의 타이어의 상태를 모니터링하는 장치에 사용되는 전송기의 개선된 구조를 제공한다. 본 발명에 따른 전송기는 실장부, 케이싱 및 아암을 포함한다. 타이어의 상태를 검출하기 위한 소자가 실장부에 설치된다. 케이싱은 실장부를 수용한다. 실장부는 아암에 의하여 케이싱에 연결된다. 아암은 케이싱에 작용하는 작용력을 견디고 실장부를 작용력으로부터 보호한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 상태 모니터링 장치의 개략도.

도 2는 차륜에 부착된 상태의 도 1의 장치에 설치된 전송기를 도시하는 단면도.

도 3a는 도 2의 전송기의 구조를 도시하는 도면.

도 3b는 도 3a의 선 3b-3b를 따라 절개한 단면도.

도 4는 종래의 전송기의 구조를 보여주는 도면.

도 5는 도 4의 전송기가 장착된 차륜에 타이어를 장착하는 과정을 보여주는 도면.

도 6a 및 6b는 도 4의 전송기의 케이싱의 변형을 보여주는 도면.

본 발명의 기타 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 원리를 예시하는 이하의 설명으로부터 명확히 이해될 수 있다.

본 발명의 하나의 실시예가 도 1 내지 3b를 참조하여 설명될 것이다.

도 1을 참조하면, 타이어 상태 모니터링 장치는 4개의 전송기(3)와 하나의 수신기(4)를 포함하는데 전송기는 차량(1)의 4개의 타이어에 하나씩 설치된다. 수신기(4)는 차량(1)의 보디 프레임 내에 설치된다. 각 전송기(3)는 그것이 설치된 타이어(2)의 상태를 나타내는 타이어의 공기압 및 내부 온도와 같은 파라미터를 측정한다. 전송기는 측정 결과를 나타내는 데이터를 무선으로 수신기(4)로 전송한다. 전송기(3)로부터 수신한 데이터에 기초하여, 수신기(4)는 탑승 공간에 설치된 표시기(비도시)를 활성화 시켜 타이어의 공기압 및 온도에 관한 정보를 표시한다.

도 2를 참조하면, 각 타이어(2)는 차륜(5)에 장착된다. 각 전송기(3)는 타이어(2)가 내부에 위치한 본체(10) 및 밸브 스템(11)을 포함한다. 각 전송기(3)에서 밸브 스템(11)은 본체(10)로부터 차륜(5)의 림(5a)을 통과하여 외부로 돌출 된다. 밸브 스템(11)은 도전 재료 또는 양호하게는 금속 재료로 형성된다. 밸브 스템(11)은 공기를 타이어(2) 내부로 도입한다. 수지재료 또는 금속으로 형성된 캡(12)이 밸브 스템(11)의 선단에 제거 가능하도록 끼워진다.

도 3a를 참조하면, 본체(10)는 정방형의 상자 형태의 케이싱(13)을 포함한다. 케이싱(13)은 신호 처리 유닛(14) 및 배터리(15)를 포함한다. 케이싱(13)의 개구는 뚜껑(비도시)에 의하여 덮여있다.

신호 처리 유닛(14)은 전자 보드(21) 및 전자 보드(21)에 설치된 다수의 회로 소자(22)를 포함한다. 회로 소자(22)는 압력 검출부를 포함한다. 회로 소자(22)는 타이어의 공기압과 같은 해당 타이어(2)의 상태를 인지한다. 이해의 편의를 위하여 회로 소자(22)는 도면에서 단일 콤포넌트로 도시되어 있다.

전자 보드(21)는 실질적으로 정방형인 실장부(23) 및 한 쌍의 아암(24, 25)을 포함한다. 회로 소자(22)는 실장부(23)에 설치된다. 본 실시예에서, 도 3b를 참조하면 회로 소자(22)는 실장부(23)의 대향 면들에 설치된다.

아암(24,25)은 서로에 대하여 거울상을 형성하도록 형성된다. 본 실시예에서, 아암(24,25)은 실장부(23)의 두 대향 면들(도 3a의 우측면 및 좌측면)에 연결된다. 또한 각 아암(24, 25)은 실장부(23)와 일체로 형성되고 실장부가 아암(24,25)에 의하여 둘러싸이도록 실질적으로 L자 형태를 가진다. 각 아암(24,25)의 선단부는 원반 형상을 가진다. 2개의 장착홀(26,27)이 아암(24,25)의 각 선단부에 형성된다.

아암(24,25)은 전체적으로 전자 보드(21)에 작용하는 다양한 작용력(원심력, 인장력 및 압축력)을 견뎌내고 작용력으로부터 실장부를 보호한다. 또한, 아암(24,25)은 탄성적으로 변형될 수 있다.

2개의 보스들(29,30)은 케이싱(13)과 일체로 형성된다. 보스들(29,30)은 각 장착홀(26,27)에 끼워진다. 이 상태에서 보스들(29,30)의 선단부는 예를 들어 리벳 형상으로 열 변형된다. 그리하여 전자 처리 유닛(14)의 전자 보드(21)가 케이싱(13)에 고정된다.

도시되지는 않았으나, 회로 소자(22)는 유연한 탄성재료를 코팅하거나 폿팅(potting)하여 보호된다.

배터리(15)의 전극은 아암(24,25)의 운동을 방해하지 않도록 실장부(23)에 연결된다. 그리하여 배터리(15)는 회로 소자(22)에 전력을 공급한다.

도시되지는 않았으나, 신호 처리 유닛(14)은 밸브 스템(11)에 전기적으로 연결된다. 신호 처리 유닛(14)은 밸브 스템(11)을 사용하여 관련 타이어(2)의 상태를 나타내는 데이터를 무선으로 전송한다. 즉, 밸브 스템(11)은 전송 안테나로서도 기능 한다.

전술한 실시예는 다음과 같은 작용효과를 가진다.

(1) 전자 보드(21)는 아암(24,25)을 포함한다. 아암(24,25)은 회로 소자(22)가 설치된 실장부(23)를 케이싱(13)에 고정시킨다. 아암(24,25)은 전자 보드(23)에 작용하는 힘(원심력, 인장력 및 압축력)을 전체적으로 견뎌낸다. 그리하여, 차량의 주행에 의하여 발생되는 원심력이 아암(24,25)의 변형에 의하여 흡수되어 케이싱(13)이 변형되는 것을 방지한다. 그리하여 실장부(23)가 변형되지 않게 된다. 따라서, 실장부(23)에 설치된 회로 소자(22)가 변형되거나 과도한 힘을 받는 현상이 방지된다. 그리하여 회로 소자(22)의 손상이 방지된다.

(2) 타이어(2)의 장착 및 분리 작업 도중에 타이어의 비드부(2a)가 전송기(3)의 케이싱(13)에 가깝게 이동하면, 케이싱(13)은 변형되어 차륜(5)의 드롭 센터부(5b)와 접촉하게 된다. 그러한, 케이싱(13)의 변형이 아암(24,25)에 의하여 흡수되어 실장부(23)가 변형되는 현상이 방지된다. 그리하여 실장부(23)에 설치된 회로 소자(22)의 손상이 방지된다.

(3) 아암(24,25)은 회로 소자(22)의 축에 대하여 거울상을 형성하도록 위치되어 있다. 그리하여 실장부(23)가 최적으로 균형 잡힌 상태로 유지된다.

(4) 아암(24,25)은 실장부(23)와 일체로 형성된다. 그리하여 전송기(3)의 부품수가 감소되고 전송기(3)를 제조하는 공정수가 감소된다.

(5) 아암(24,25)은 실질적으로 L자 형상을 가진다. 이는 전자 보드(21)의 전체적 크기를 최소화하고 전송기(3)의 구조를 콤팩트하게 한다.

(6) 전자 보드(21)를 장착할 때에, 케이싱(13)과 일체로 형성된 보스들(29,30)은 장착홀(26,27)에 각각 끼워진다. 그리고 각 보스들(29,30)의 선단부는 리벳 형태로 변형된다. 그리하여 전자 보드(21)는 스프링과 같은 특별한 부착 수단을 사용하지 않고도 용이하게 장착될 수 있다. 그리하여 전송기(3)가 상대적으로 경량화될 수 있다.

본 발명이 속하는 분야의 통상의 기술자는 본 발명의 원리 및 범위를 벗어나지 아니하고 본 발명이 많은 상이한 형태로 실시될 수 있음을 명백히 알 수 있다. 특히, 본 발명은 다음과 같은 형태로 실시될 수 있음을 이해하여야 한다.

온도 센서가 각각의 전송기(3) 내에 장착될 수 있다. 이 경우에 각 전송기는 타이어(2)의 상태를 나타내는 데이터로서 공기압 데이터와 타이어 내부 온도를 나타내는 데이터를 무선으로 전송한다.

본 발명은 또한 4륜 차량에만 적용되는 것이 아니라 자전거나 모터사이클과 같은 2륜 차량, 또는 버스, 피견인 차량 또는 예를 들어 포크리프트와 같이 타이어를 장착한 중장비에도 적용될 수 있다. 본 발명이 피견인 차량에 적용되는 경우에 수신기(40) 및 표시기는 견인차량에 설치된다.

아암(24, 25)의 형태도 실시예에 제시된 형태로 제한되지 않는다. 또한 각 전자 보드(21)에 3개 이상의 아암이 설치될 수 있다. 전자 보드(21)를 케이싱(13)에 고정하는 방법도 각 보스의 선단부를 리벳 형상으로 변형하는 방법만을 사용할 필요는 없고 예들 들어 스프링을 사용할 수도 있다. 아암(24, 25)은 실장부(23)와 별도로 형성될 수도 있다.

본 명세서에서 제시된 실시예는 제한적인 목적이 아니라 예시의 목적임을 이해하여야 하며, 본 발명은 명세서에 기재된 세부적 사항에 의하여 제한되지 않고 첨부된 특허청구범위의 문언적 및 균등 범위 내에서 변형될 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에 따른 타이어 상태 모니터링 송신기는 타이어 상태 검출소자를 포함하는 실장부를 탄성 아암을 사용하여 송신기의 케이싱에 연결하여 차량의 주행시 송신기에 작용하는 힘 또는 타이어의 탈착시 케이싱에 작용하는 응력 등으로부터 실장부의 회로 소자를 효과적으로 보호할 수 있는 작용효과가 있다.

Claims

차량의 타이어의 상태를 나타내는 데이터를 전송하는 타이어 상태 모니터링 장치에 사용되는 전송기에 있어서,

타이어 상태 검출 소자(22)가 설치된 실장부(23);

상기 실장부(23)를 수용하는 케이싱(13); 및

상기 실장부(23)를 상기 케이싱(13)에 연결하는 아암(24, 25)을 포함하고,

상기 아암(24, 25)이 상기 전송기에 인가되는 작용력을 견뎌내고 작용력으로부터 상기 실장부를 보호하는 것을 특징으로 하는 전송기.
제1항에 있어서, 상기 아암(24,25)이 상기 실장부(23)와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 전송기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 아암(24,25)은 2개의 아암(24,25) 중 하나이며, 상기 아암(24,25)이 상기 실장부(23)에 대하여 서로 거울상을 형성하는 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 전송기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 아암(24,25)이 실질적으로 L자 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 전송기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 아암(24,25)의 선단부에 장착홀(26)이 형성되고 상기 케이싱(13)과 일체로 형성된 보스(29,30)가 상기 장착홀(26)에 끼워진 상태에서 상기 보스(29,30)의 선단부가 리벳 형상으로 변형되는 것을 특징으로 하는 전송기.