KR200383746Y1 - 개량된 안테나가 있는 무선 타이어 압력 모니터장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 개량된 안테나가 있는 무선 타이어 압력 모니터장치에 관한 것으로, 탐지장치와 이 탐지장치에 결합된 에어탭을 구비하고 있다.

탐지장치는 방사회로판이 수용되는 편평한 박스, 이 박스를 덮는 덮개를 갖추고 있으며, 에어탭은 튜브, 튜브의 자유선단상의 커버 및 공기가 흐르고 탐지장치의 박스 중간부분의 튜브선단을 확실하게 지지하기 위한 볼트를 갖추고 있어서, 상기 탐지장치와 에어탭은 외륜과 타이어 사이에 장착된다. 안테나는 탐지장치의 박스 내에 매립되어서 안테나와 박스는 단일 구성부재로서 일체적으로 결합하게 된다.

Description

개량된 안테나가 있는 무선 타이어 압력 모니터장치{Improved aerial of wireless tire pressure monitoring device}

본 고안은 타이어 압력 모니터장치에 관한 것으로, 보다 상세히 말하면 타이어 압력을 감지하기 위하여 소정 거리에서 전기 신호를 수신기에 방사하는 보다 긴 안테나를 구비하는 무선 타이어 압력 모니터장치에 대한 것이다.

운전자들은 초기에 압력측정기로 타이어의 압력을 확인하여야만 하였으며, 압력측정기는 타이어의 압력을 측정하기 위하여 타이어 탭(tap)에 결합되어야만 하였으므로 운전자를 위험한 상태로 만드는 운전시의 타이어 압력은 감시할 수 없었다.

그후 개량된 타이어 압력 측정장치는 수신기(receiver)와 이미터(emitter)가 있는 무선 타이어 압력 모니터장치가 적용되었으며, 이때 타이어 압력의 신호를 수신기에 방사하기 위하여 타이어에 설치된 이미터는 언제든지 특정 타이어의 압력과 온도를 감지하기 위하여 자동차에 장착되었었다. 실제로 이미터는 타이어의 압력 또는 온도가 정상범위를 넘었을 때 무선 신호를 발생한다. 수신기는 이미터로부터의 신호를 받아서 오디오 또는 비디오를 통하여 타이어의 문제점을 운전자에게 알려준다.

도 6 및 도 7은 종래 무선 타이어 압력 모니터장치를 나타내며, 이 장치는 인쇄회로기판(6: PCB)과 이 인쇄회로기판(6)에 장착된 안테나(7)를 구비하고 있다.

이 종래 무선 타이어 압력 모니터장치에서의 안테나는 다음과 같은 단점이 있었다.

1. 구리로 제조되는 안테나(7)는 용접에 의해 인쇄회로기판(6)에 접합되고, 진동에 의해 부러지거나 용접부분이 떨어지는 것을 방지하기 위하여 직사각형의 대략 30㎜의 짧은 길이로 형성된다. 또한 이 안테나(7)는 진동에 의해 느슨해지거나 이동될 때 짧아진다.

2. 타이어 압력 모니터 시스템(TPMS)은 가능한 사이즈가 작아야하며 저중량일 것이 요구되고 있다. 인쇄회로기판(6)은 길이가 긴 안테나가 사용될 수 있을 정도의 충분한 공간을 확보하고 있지 않으므로 단지 짧은 길이의 안테나가 적용될 수 밖에 없다. 그러나 안테나(7)의 길이가 짧을 경우 신호를 발생하는 능력이 저조하다.

3. 길이가 짧은 안테나(7)는 수신기가 신호를 잘못 확인할 정도로 좁은 범위의 약한 신호를 발생시킨다. 게다가, 길이가 짧은 안테나(7)를 통하여 강한 신호를 발생시키려면 보다 많은 전력이 들기 때문에 밧데리의 전력 소모량이 증대된다.

4. 길이가 짧은 안테나(7)가 보다 많은 전력이 든다는 것이외에도, 이미터의 밧데리가 일반인에 의해 대체될 수 없고, 이미터의 전력 소모량은 타이어 압력 모니터 시스템(TPMS)에 있어 주요한 점이다.

5. 길이가 짧은 안테나(7)는 능숙한 조작에 의해 처리되어져야 하는 표면장착기술(SMT)에 의해서는 인쇄회로기판(6)에 장착될 수 없으며, 안테나(7)는 용접용의 특정 지지체에 의해 파지되어야 하기 때문에 3차원 형상으로 제조되며, 또 용접공정은 도 6 및 도 7의 사시도를 통해서는 알 수 없는 실패도 있을 수 있다. 그 결과, 제대로 용접이 안된 새 제품은 밧데리가 새것이므로 작동은 가능하나 그 내구성이나 품질에 있어서는 떨어진다. 따라서 길이가 짧은 안테나(7)를 조립하는 것은 어려운 일이어서 제조단가가 증가하게 된다.

본 고안은 당 제품에 있어서의 상술한 문제점을 해결할 수 있도록 조립이 빠르고 쉬우며 전력소모량이 적고 정확한 탐지가 가능하여 운전자를 보호할 수 있는 무선 타이어 압력 모니터장치를 제공하는 것이 그 주요 목적이다.

본 고안의 주요 목적에 따르면 무선 타이어 압력 모니터장치는 탐지장치와 이 탐지장치에 결합된 에어탭을 구비하고 있다.

상기 탐지장치는 방사회로판이 수용되는 편평한 박스와 이 박스를 덮는 덮개를 갖추고 있으며, 상기 에어탭은 튜브, 상기 튜브의 자유선단상의 커버와 상기 탐지장치의 박스의 중간부분상의 튜브선단을 확실히 지지하고 그 내에 공기가 흐르는 볼트를 갖추고 있으며, 상기 탐지장치와 에어탭은 외륜과 타이어 사이에 장착된다.

상기 탐지장치의 박스 내에 안테나가 매립되어 있어서 안테나와 박스는 단일 부재로 일체적으로 결합되어 있다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안의 바람직한 구체례에 따른 무선 타이어 압력 모니터장치는 탐지장치(1)와 이 탐지장치(1)에 결합된 에어탭(2)으로 이루어진다. 상기 탐지장치(1)는 방사회로판(12)이 수용되는 편평한 박스(11)와 이 박스(11)를 폐쇄하기 위한 덮개(13)를 갖추고 있다. 에어탭(2)은 튜브(21)와 이 튜브(21)의 자유선단상에 나사결합된 커버(22)를 갖고 있다. 공기가 흐르는 볼트(23)는 탐지장치(1)의 박스(11)의 중간부분 위의 튜브(21) 선단에 확실하게 고착된다. 상기 탐지장치(1)와 에어탭(2)은 외륜(3)과 타이어(4) 사이에 장착된다.

안테나(14)는 탐지장치(1)의 박스(11) 저부 벽에 매립되어 안테나(14)와 박스(11)는 단일 요소로서 일체적으로 결합되므로 제작공정이 쉽고 탐지의 정확도가 증가된다. 안테나(14)는 직사각형 프레임이고 박스(11)와 결합되도록 중간부분에 아치형 부분이 갖추어져 있다. 안테나(14)의 주요 부분은 박스(11) 내에 매립되나 방사회로판(12)에 연결되도록 양선단과 아치형 부분에 인접한 부분에 노출부를 구비하고 있다.

본 고안에 따르면 제작 공정이 빠르며, 안테나(14)는 사출성형에 의해 초기에 박스 내에 구비되므로 단일부재로서 일체적으로 형성된다. 그리고 방사회로판(12)은 노출부분을 통하여 안테나(14)에 전기적으로 연결되고 박스 내에 장착된다. 박스(11)는 덮개(13)로 덮혀지며 에어탭(2)에 연결되어서 본 고안의 무선 타이어 압력 모니터장치를 완성하게 되며, 마지막으로 완성된 본 고안에 따른 무선 타이어 압력 모니터장치는 도 5에 도시된 바와 같이 외륜(3)과 타이어(4) 사이에 설치된다.

본 고안에 따르면 다음에 기술하는 바와 같이 종래 장치에서의 단점들을 극복할 수 있다.

1. 타이어 압력 모니터장치는 실제 운전 구동시 그 구성요소가 느슨해지지 않는다는 것을 확인하기 위하여 진동시험과 내구성 시험을 통과해야 하는데, 본 고안의 안테나는 단일 구성요소로서 박스 내에 확고하게 결합되므로 본 고안에 따른 타이어 압력 모니터장치는 어떠한 시험도 통과할 수 있다.

또한 본 고안에서의 안테나는 인쇄회로기판과 다른 전기적 장치에도 확고하게 결합될 수 있어서 종래 안테나에서와 같이 길이가 짧음에 따라 야기될 수 있는 느슨함 또는 이동의 위험이 적다.

2. 박스 내에 매립된 안테나는 종래 장치에서와 같이 박스의 공간과 유형에 제한을 받지 않고 외부로의 돌출이 없으므로 박스의 크기는 줄어들 수 있으면서도 안테나는 충분한 길이를 갖출 수 있다. 본 고안에 따른 안테나의 길이는 종래 안테나 보다 5배이상 긴 160㎜이다.

3. 본 고안에 따른 보다 긴 길이의 안테나에 의하여 본 고안의 타이어 압력 모니터장치는 종래보다 높은 정확도로 보다 더 먼 거리로 신호를 제공할 수 있으며, 더욱이 전력 소모량이 줄어들어서 밧데리를 장시간 사용할 수 있으므로 제조자와 소비자의 욕구를 충족시킨다.

4. 길이가 긴 안테나는 방사회로판으로부터 발생된 신호의 세기를 증대시키고 타이어 압력 모니터시스템의 키포인트인 전력 소모량을 줄인다. 무선 타이어 압력 모니터장치는 타이어로부터 무선 타이어 압력 모니터장치를 일반인이 분해할 수 없으므로 데이타의 높은 정확도와 신호의 높은 세기 및 낮은 전력소모량을 가져야 한다.

5. 안테나와 박스가 애초에 일체적으로 단일부재로 형성되므로 안테나 조립공정이 없으며, 품질관리 공정에서 결점있는 제품이 발견되지 않는다. 시험시간, 노동 단가, 장비 및 시험을 줄이는 시험절차가 필요없다.

6. 본 고안에 따른 무선 타이어 압력 모니터장치는 부품 수가 적어서 재료절감의 이점이 있다.

이상과 같은 구조의 본 고안에 따른 개량된 안테나가 있는 무선 타이어 압력 모니터장치의 이점은 다음과 같다.

1. 본 고안의 안테나는 제품에 관한 모든 시험을 통과하며 기타 다른 전기 장치와도 간섭이 없으며 쇼트를 야기시키지 않는다. 안테나의 길이는 종래 안테나 보다 더 길기 때문에 무선 전송에서 데이타의 정확도와 신호의 세기를 증가시킨다.

2. 박스 내 안테나용 공간을 줄이면서도 안테나의 길이를 증가시킬 수 있다.

3. 안테나가 종래 안테나보다 5배 더 길기 때문에 신호 세기, 데이터 정확도, 신호전송거리, 밧데리의 수명이 증가하므로 제조자 및 소비자의 요구를 충족시킨다.

4. 보다 긴 길이의 안테나는 전력 소모량을 줄여서 타이어 압력 모니터시스템의 요구를 합치시킨다.

5. 조립시 에러가 줄어서 시험절차, 결합도, 노동력, 조립단가 및 품질관리 절차가 적다. 실제 운전구동시 진동에 의한 안테나의 이동 또는 절단이 방지되고 누전이 없다.

6. 장치의 구성 부품수가 적어서 재료 단가가 감소된다.

도 1은 본 고안에 따른 개량된 안테나가 있는 무선 타이어 압력 모니터장치의 바람직한 구체례를 예시하는 사시도,

도 2는 본 고안에 따른 개량된 안테나가 있는 무선 타이어 압력 모니터장치의 바람직한 구체례의 분해도,

도 3은 본 고안에 따른 개량된 안테나가 있는 무선 타이어 압력 모니터장치의 바람직한 구체례의 단면도,

도 4는 본 고안에 따른 개량된 안테나가 있는 무선 타이어 압력 모니터장치의 바람직한 구체례에서의 박스 내부를 보여주는 사시도,

도 5는 본 고안에 따른 개량된 안테나가 있는 무선 타이어 압력 모니터장치의 적용시의 사시도,

도 6 및 도 7은 종래 무선 타이어 압력 모니터장치의 사시도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

1 : 탐지장치 2 : 에어탭(air tap)

3 : 외륜(rim) 4 : 타이어

11 : 박스 12 : 방사회로판(emitting circuit board)

13 : 덮개 14 : 안테나

21 : 튜브 22 : 커버

23 : 볼트

Claims (4)

1. 방사회로판(12)이 수용되는 편평한 박스(11)와 상기 박스(11)를 폐쇄하는 덮개(13)를 갖는 탐지장치(1)와, 튜브(21), 상기 튜브(21)의 자유선단상의 커버(22)와 공기가 흐르며 상기 탐지장치(1)의 박스(11) 중간부분 위의 튜브(21)선단을 확실하게 고착하기 위한 볼트(23)를 갖추고 있으며, 상기 탐지장치(1)에 결합되는 에어탭(2)으로 이루어지며;

   상기 탐지장치(1)와 상기 에어탭(2)이 외륜(3)과 타이어(4) 사이에 장착되며;

   상기 탐지장치(1)의 박스(11) 내에 안테나(14)가 매립되어 있어, 안테나(14)와 박스(11)가 일체적으로 단일 부재로 결합되는 것을 특징으로 하는 개량된 안테나가 있는 무선 타이어 압력 모니터장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 안테나(14)가 직사각형 프레임이며, 박스(11)와 결합되도록 중간부분에 아치형 부분을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 개량된 안테나가 있는 무선 타이어 압력 모니터장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 안테나(14)가 방사회로판(12)에 결합되도록 노출부분을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 개량된 안테나가 있는 무선 타이어 압력 모니터장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 안테나(14)가 상기 방사회로판(12)에 연결되도록 아치형 부분에 인접한 부분과 그 선단에 노출부분을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 개량된 안테나가 있는 무선 타이어 압력 모니터장치.