KR20090006994A

KR20090006994A - 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치

Info

Publication number: KR20090006994A
Application number: KR1020070070532A
Authority: KR
Inventors: 김유근
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-07-13
Filing date: 2007-07-13
Publication date: 2009-01-16
Also published as: KR101350614B1

Abstract

본 발명에 의한 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치는, 타이어의 공기압을 감지할 수 있도록 구성되며, 부도체 재질의 수나사부가 형성되는 감지센서; 상기 수나사부에 결합되어 상기 감지센서를 차량의 바퀴에 결합시키며, 상기 수나사부와 접촉되는 부위가 도체로 제작되는 체결너트; 상기 수나사부 중 상기 체결너트가 결합되는 방향의 끝단 일부에 장착되어, 상기 체결너트와 접촉되었을 때 통전되는 도전선; 및 상기 도전선의 통전 여부를 감지하여, 상기 도전선이 통전되지 아니할 때 상기 체결너트가 풀린 것으로 판단하는 제어부를 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치를 이용하면, 상기 체결너트가 일정 수준 이상 풀리게 되었을 때 이를 사용자에게 전달함으로써 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 상기 체결너트의 풀림을 보다 간편하고 확실하게 감지할 수 있으므로 신뢰성이 향상된다는 장점이 있다.

타이어, 공기압, 감지센서, 체결너트, 풀림, 경고, 통전, 나사

Description

타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치{Nut-loosening alarm apparatus for tire pressure sensor}

본 발명은 타이어의 공기압을 감지하기 위한 감지센서가 정상적으로 결합되어 있는지를 감지하기 위한 것으로, 더 상세하게는 상기 감지센서를 결합시키기 위한 체결너트의 풀림 여부를 감지하고 이를 사용자에게 알릴 수 있도록 구성되는 체결너트 풀림 경고장치에 관한 것이다.

차량의 타이어압력에 문제가 생겼을 때 운전자들이 이를 인지하지 못하고 계속 운행을 하게 되면 차가 전복되는 등의 큰 사고에 이를 수도 있으므로, 최근 들어서는 이러한 사고를 사전에 방지하기 위하여 타이어의 압력이 비정상적인 경우 운전자에게 이를 경고하는 타이어 공기압 모니터링 시스템(tire pressure monitoring system)이 개발되고 있다.

종래의 타이어 공기압 모니터링 시스템(tire pressure monitoring system)은 주행 중 타이어의 공기압과 온도를 실시간으로 검출하고서, 이를 토대로 현재 타이어의 공기압이 규정된 값 이하로 저하될 경우에 이를 운전자에게 경고할 수 있도록 구성된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 타이어 공기압 모니터링 시스템에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 종래 타이어 공기압 모니터링 시스템의 구성을 도시하는 개략도이고, 도 2는 종래 타이어 공기압 모니터링 시스템에 포함되는 감지센서의 결합구조를 도시하는 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 종래 차량용 타이어 압력 모니터링 시스템(TPMS : Tire Pressure Monitoring System)은, 타이어가 장착되는 휠의 림부(3) 외주면에 타이어의 공기압과 온도를 각각 검출할 수 있는 감지센서(2)가 설치되고, 상기 감지센서(2)를 웨이크 업 시키기 위한 이니시에이터(initiator)(4)와, 상기 감지센서(2)로부터 전송된 각 타이어의 내부 압력/온도 정보를 RF신호를 통해 수신하는 수신기(6)와, 상기 수신기(6)에 수신된 각종 정보 즉, 각 타이어 상태를 표시하는 표시기(8)를 포함하여 구성된다. 이때 상기 감지센서(2)는 도 2에 도시된 바와 같이 체결너트(5)에 의해 바퀴의 림부(3)에 결합된다.

상기 감지센서(2)에 의해 감지되는 타이어의 공기압이나 온도와 관련된 정보는 전기적 신호로 변환되어 상기 수신기(6)로 전달되고, 상기 수신기(6)로 전달된 각 타이어의 공기압 및 온도는 표시기(8)를 통해 출력된다. 따라서 사용자는 각 타이어의 상태를 직접 체크하지 아니하고서도 각 타이어의 공기압 및 온도 등 타이어의 상태를 인지할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되는 종래 차량용 타이어 압력 모니터링 시스템이 적용된 차량이 고속으로 주행하다 보면, 감지센서(2)와 체결너트(5)의 결합이 풀림으로써 상기 감지센서(2)가 손상되는 경우가 발생한다. 또한, 상기 감지센서(2)가 림부(3)로부터 분리되는 경우 타이어의 공기압이 급격하게 낮아짐으로써 사고가 발생될 수 있다는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 압전소자나 광센서를 이용하여 너트의 풀림 여부를 감지할 수 있도록 구성되는 너트풀림 감지장치가 제안된바 있으나, 이와 같은 종래의 너트풀림 감지장치는 그 구조가 매우 복잡하여 제조비용이 많이 소요되고, 신뢰성이 높지 못하다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 상기 체결너트가 일정 수준 이상 풀리게 되면 이를 사용자에게 전달할 수 있으며, 상기 체결너트의 풀림을 보다 간편하게 감지할 수 있도록 구성되는 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명에 의한 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치는,

타이어의 공기압을 감지할 수 있도록 구성되며, 부도체 재질의 수나사부가 형성되는 감지센서;

상기 수나사부에 결합되어 상기 감지센서를 차량의 바퀴에 결합시키며, 상기 수나사부와 접촉되는 부위가 도체로 제작되는 체결너트;

상기 수나사부 중 상기 체결너트가 결합되는 방향의 끝단 일부에 장착되어, 상기 체결너트와 접촉되었을 때 통전되는 도전선; 및

상기 도전선의 통전 여부를 감지하여, 상기 도전선이 통전되지 아니할 때 상기 체결너트가 풀린 것으로 판단하는 제어부;

를 포함하여 구성된다.

상기 도전선은, 양단이 상기 수나사부의 외측면으로 노출되도록 구성된다.

상기 도전선은, 양단이 상기 수나사부의 나사골 부위로 노출되도록 구성된다.

상기 도전선은, 양단이 각각 둘 이상으로 분할되며, 분할된 각 끝단이 서로 다른 부위의 수나사부 외측면으로 노출되도록 구성된다.

상기 도전선은, 분할된 각 끝단이 상기 체결너트의 체결방향을 따라 일정한 간격으로 배열되도록 구성된다.

상기 체결너트가 풀린 것으로 판단되는 경우 이를 외부로 알리는 출력부를 더 포함한다.

상기 출력부는, 상기 체결너트의 풀림을 화면으로 출력하는 디스플레이부와, 상기 체결너트의 풀림을 경고음으로 출력하는 알람부 중 하나 이상을 포함하도록 구성된다.

본 발명에 의한 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치는, 감지센서를 차량의 바퀴(더 정확하게는 림부)에 결합시키기 위한 체결너트가 풀어지는지 여부를 감지하고, 체결너트가 풀어지는 경우 이를 사용자에게 알림으로써 타이어 공기압 저하에 의한 사고를 미연에 방지할 수 있도록 구성된다. 이때, 본 발명의 가장 큰 특징은 상기 체결너트가 안전하게 체결되었을 때에는 통전되고 상기 체결너트가 일정 범위 이상 풀어졌을 때에는 통전되지 아니하도록 구성되는 도전선을 추가로 구비함으로써, 상기 체결너트가 얼마나 풀렸는지를 보다 정확하게 감지할 수 있도록 구성된다는 점에 가장 큰 특징이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치의 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치에 적용되는 감지센서 및 체결너트의 내부 구성을 도시하는 분해 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치는, 타이어의 공기압을 감지하기 위한 감지센서(100)와, 상기 감지센서(100)를 차량의 바퀴(더 정확하게는 림부)에 결합시키기 위한 체결너트(200)와, 상기 체결너트(200)가 안전하게 체결된 상태에서는 통전되고 상기 체결너트(200)가 안전범위를 벗어나도록 풀어진 상태에서는 통전되지 아니하도록 구성되는 도전선(300)과, 상기 도전선(300)의 통전 여부를 감지하여 상기 도전선(300)이 통전되지 아니할 때 상기 체결너트(200)가 풀린 것으로 판단하는 제어부(400)를 포함하여 구성된다.

상기 감지센서(100)는 중단 외주면에 부도체 재질의 수나사부(110)가 형성되고, 상기 체결너트(200)는 도체 재질의 암나사부(210)가 형성되어, 상기 감지센서(100)와 체결너트(200)를 나사결합 구조로 상호 결합된다.

또한 상기 도전선(300)은 일단(310)과 타단(320)이 상호 전기적으로 연결되어야만 통전되도록 구성되며, 일단(310)과 타단(320)이 각각 상기 수나사부(110) 중 상기 체결너트(200)가 결합되는 방향의 끝단 일부(도 3에서는 수나사부(110)의 좌측 일부)에 외부로 노출되도록 구비된다. 이때 상기 수나사부(110)는 부도체로 제작되고 상기 도전선(300)의 일단(310)과 타단(320)은 상호 이격되도록 장착되는바, 상기 체결너트(200)가 결합되기 이전까지 상기 도전선(300)은 통전되지 아니하는 상태를 유지하게 된다.

상기 도전선(300)의 일단(310)과 타단(320)은 상기 수나사부(110)의 나사마루(나사산의 꼭대기)나 경사면에 위치되도록 구성될 수도 있으나, 도전선(300)의 일단(310)과 타단(320)이 수나사부(110)의 부위 중 외측으로 돌출된 부위에 위치되면 외부 충격이나 접촉에 의해 손상될 우려가 있으므로, 본 실시예에 도시된 바와 같이 수나사부(110)의 나사골 부위에 위치되도록 구성됨이 바람직하다.

또한 상기 도전선(300)의 일단(310)과 타단(320)이 각각 한 가닥으로 형성되면 일단(310)과 타단(320) 중 어느 한 부위만 손상되더라도 정상적으로 통전되지 못하게 되는바, 상기 도전선(300)의 일단(310)과 타단(320)은 각각 둘 이상으로 분할되며, 분할된 각 끝단이 서로 다른 부위의 수나사부(110) 외측면으로 노출되도록 구성됨이 바람직하다. 상기 도전선(300)의 일단(310)과 타단(320)이 본 실시예와 같이 각각 3개로 분할되어 수나사부(110)의 외측면으로 노출되면, 분할된 끝단 중 어느 하나가 손상되더라도 상기 체결너트(200)가 결합되었을 때 통전될 수 있으므로 신뢰성이 향상된다는 장점이 있다.

또한 상기 감지센서(100)가 분리될 우려가 없는 한도 내에서 상기 체결너트(200)가 풀리더라도 너트 풀림 경고가 출력되지 아니하도록 즉, 상기 도전 선(300)이 통전된 상태를 유지하도록, 상기 도전선(300)은 분할된 각 끝단이 상기 체결너트(200)의 체결방향을 따라 일정한 간격으로 배열되도록 구성됨이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치의 동작을 상세히 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치에 적용되는 감지센서(100) 및 체결너트(200)의 동작을 도시하는 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 체결너트(200)가 감지센서(100)에 완전히 결합되면, 상기 도전선(300)의 일단(310)과 타단(320)은 체결너트(200)의 암나사부(210)에 접촉된다. 이때 상기 암나사부(210)는 도체로 제작되므로, 상기 도전선(300)은 통전된 상태가 된다.

도 4에 도시된 상태에서 상기 체결너트(200)가 풀리게 되면 상기 체결너트(200)는 상기 체결너트(200)의 결합방향과 반대인 방향(본 실시예에서는 우측방향)으로 이동하게 되는데, 상기 체결너트(200)가 3개로 분할된 도전선(300)의 일단(310) 및 타단(320)과 완전히 떨어지게 되기 전까지 상기 도전선(300)은 통전된 상태를 유지한다.

상기 감지센서(100)가 바퀴의 림부로부터 분리될 우려가 있을 정도까지 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 체결너트(200)가 도전선(300)의 일단(310) 및 타단(320)과 완전히 떨어지는 지점까지 풀리게 되면 상기 도전선(300)은 통전되지 아니하는 상태가 되고, 상기 제어부(400)는 이를 감지하여 상기 체결너트(200)가 정상범위를 벗어나도록 풀린 것으로 판단하여, 너트풀림신호를 출력한다.

본 실시예에서는 상기 도전선(300)의 일단(310)과 타단(320)이 각각 세 개로 분할되어 좌측으로부터 수나사부(110)의 첫 번째, 두 번째, 세 번째 나사골에 구비되므로 상기 체결너트(200)가 좌측으로부터 세 번째 나사를 벗어날 때까지 상기 도전선(300)이 통전되지만, 상기 체결너트(200)가 좌측으로부터 두 번째 나사를 벗어나게 될 때 상기 감지센서(100)가 분리될 우려가 있는 경우 상기 도전선(300)의 일단(310)과 타단(320)은 수나사부(110)의 첫 번째 및 두 번째 나사골에만 마련될 수 있고, 상기 체결너트(200)가 좌측으로부터 네 번째 나사를 벗어나게 될 때 상기 감지센서(100)가 분리될 우려가 있는 경우 상기 도전선(300)의 일단(310)과 타단(320)은 수나사부(110)의 네 번째 나사골까지 마련될 수 있다. 즉, 상기 도전선(300)의 일단(310)과 타단(320)이 분할되는 개수 및 마련 위치는 감지센서(100)와 체결너트(200), 바퀴 등의 특성에 따라 자유롭게 변경될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 의한 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치는 상기 체결너트(200)가 얼마나 풀렸는지를 매우 정확하게 감지할 수 있으므로, 감지센서(100)가 바퀴로부터 분리됨으로써 발생될 수 있는 여러 가지 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명에 의한 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치의 전체 블록도이다.

본 발명에 의한 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(400)로부터 출력된 너트풀림신호를 수신하는 수신부(500)와, 상기 수신부(500)로 너트풀림신호가 수신되었을 때 이를 외부로 알리는 출력부(600)를 포함한다.

상기 출력부(600)는, 상기 체결너트(200)의 풀림을 화면으로 출력하는 디스플레이부로 적용될 수도 있고, 상기 체결너트(200)의 풀림을 경고음으로 출력하는 알람부로 적용될 수도 있으며, 상기 디스플레이부와 알람부를 모두 포함하도록 구성될 수도 있다.

이때, 도 3에 도시된 제어부(400)가 너트풀림신호를 직접 출력부(600)로 전달하도록 구성되는 경우, 상기 수신부(500)는 생략될 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 종래 타이어 공기압 모니터링 시스템의 구성을 도시하는 개략도이다.

도 2는 종래 타이어 공기압 모니터링 시스템에 포함되는 감지센서의 결합구조를 도시하는 사시도이다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치에 적용되는 감지센서 및 체결너트의 동작을 도시하는 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 감지센서 110 : 수나사부

200 : 체결너트 210 : 암나사부

300 : 도전선 400 : 제어부

500 : 수신부 600 : 출력부

Claims

타이어의 공기압을 감지할 수 있도록 구성되며, 부도체 재질의 수나사부(110)가 형성되는 감지센서(100);

상기 수나사부(110)에 결합되어 상기 감지센서(100)를 차량의 바퀴에 결합시키며, 상기 수나사부(110)와 접촉되는 부위가 도체로 제작되는 체결너트(200);

상기 수나사부(110) 중 상기 체결너트(200)가 결합되는 방향의 끝단 일부에 장착되며, 상기 체결너트(200)와 접촉되었을 때 통전되는 도전선(300); 및

상기 도전선(300)의 통전 여부를 감지하여, 상기 도전선(300)이 통전되지 아니할 때 상기 체결너트(200)가 풀린 것으로 판단하는 제어부(400);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치.
제1항에 있어서,

상기 도전선(300)은, 양단이 상기 수나사부(110)의 외측면으로 노출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치.
제2항에 있어서,

상기 도전선(300)은, 양단이 상기 수나사부(110)의 나사골 부위로 노출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치.
제2항에 있어서,

상기 도전선(300)은, 양단이 각각 둘 이상으로 분할되며, 분할된 각 끝단이 서로 다른 부위의 수나사부(110) 외측면으로 노출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치.
제4항에 있어서,

상기 도전선(300)은, 분할된 각 끝단이 상기 체결너트(200)의 체결방향을 따라 일정한 간격으로 배열되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 체결너트(200)가 풀린 것으로 판단되는 경우 이를 외부로 알리는 출력 부(600)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치.
제6항에 있어서,

상기 출력부(600)는, 상기 체결너트(200)의 풀림을 화면으로 출력하는 디스플레이부와, 상기 체결너트(200)의 풀림을 경고음으로 출력하는 알람부 중 하나 이상을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 감지센서용 체결너트 풀림 경고장치.