KR20130034399A - 타이어압력 모니터링 시스템모듈 - Google Patents

타이어압력 모니터링 시스템모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명의 타이어압력 모니터링 시스템모듈은 전기신호의 송수신을 위한 전자부품 및 전기소자가 장착된 회로기판과, 상기 회로기판의 하부에 장착되어 상기 회로기판과 복층구조를 이루는 배터리와, 상기 회로기판의 측부에 구비된 밸브안테나와, 상기 회로기판과 상기 밸브안테나를 연결시키는 연결핀을 포함한다.

Description

타이어압력 모니터링 시스템모듈{Tire Pressure Monitoring System Module}
본 발명은 타이어압력 모니터링 시스템모듈에 관한 것이다.
본 발명은 타이어압력 모니터링 시스템모듈에 관한 것으로, 차량의 타이어압력이 적정압력에서 저하된 경우 연비감소 및 타이어 마모에 따른 운전자의 안전문제가 발생함에 따라 타이어 압력저하를 운전자에게 알리는 타이어압력 모니터링 시스템 (Tire Pressure Monitoring System)의 법제화가 시행 또는 시행예고되어 있다. 미국의 경우, 2007년부터 100% 법제화가 규정되었고 유럽(2012.10월), 한국(2013.1월)에서도 법제화가 예고되었다.
이에 따라 타이어압력 모니터링 시스템에 대한 시장 수요가 증가되고 있으며 불량방지와 비용절감을 위한 개발이 진행되고 있다. 타이어압력 모니터링 시스템의 불량문제는 주로 센서모듈은 밸브와 결합되어 휠에 장착되므로 강한 원심력을 받기 때문이다. 따라서, 무게를 최소화하여야 하는 이슈가 있다. 비용문제는 밸브의 장착비용과 제조단가 상승의 문제이다. 타이어압력 모니터링 시스템이 장착되지 않은 차량은 통상적인 고무소재로 휠 안쪽에서 바깥쪽으로 잡아당겨 장착하는 스냅-인 밸브를 사용한다. 반면 타이어압력 모니터링 시스템과 결합되는 밸브는 센서모듈의 무게로 인해 더 강한 원심력을 받으므로 메탈 재질로 볼팅에 의해 휠에 결합되는 클램프-인 밸브가 사용된다.
이에 따라 장착비용 및 밸브가격 상승이 유발되는 문제점이 발생된다. 스냅-인 밸브를 사용하기 위해서는 센서모듈의 부피를 최소화할 수 있는 구조가 필요하다. 따라서 타이어압력 모니터링 시스템 센서모듈의 무게를 줄여 불량을 방지하고 장착비용 및 제조비용이 작은 스냅-인 밸브를 사용할 수 있는 구조에 대한 연구가 진행되고 있다.
종래기술에 따른 타이어압력 모니터링 시스템모듈은 배터리와 PCB가 같은 평면상에 위치하는 구조를 가진다. 이로 인하여 배터리 설치부와 PCB 설치부의 무게를 맞추기 위해 불필요하게 코팅의 부피가 늘어나 무게가 증가하고 두 부분의 무게 차이에 의한 모듈의 회전불량의 소지가 발생한다.
불필요한 무게 증가는 장착비용 및 제조비용이 저렴한 스냅-인 밸브의 채용을 어렵게 하였다. 스냅-인 밸브를 채용한 타이어압력 모니터링 시스템 송신기 제작을 위해 아래와 같이 센서모듈을 밸브에 바닥표면에 수직이 되도록 설치하는 구조들이 제안되어 있다.
이러한 방식의 접근은 불필요한 코팅의 부피증가를 줄이고 대칭적인 구조를 갖는 장점을 가지고 있으나 센서모듈이 원심력방향에 대하여 15~20도 각도로 기울어져 있어 원심력을 최소화하는 형태의 결합을 갖지 못한다.
또한 이들 구조는 밸브를 안테나로 사용하여 안테나가 차지하는 부피를 줄이는 개념을 포함하고 있지 않다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 불량률을 줄이고 장착비용 및 제조비용을 줄일 수 있는 타이어압력 모니터링 시스템모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 타이어압력 모니터링 시스템모듈은 전기신호의 송수신을 위한 전자부품 및 전기소자가 장착된 회로기판과, 상기 회로기판의 하부에 장착되어 상기 회로기판과 복층구조를 이루는 배터리와, 상기 회로기판의 측부에 구비된 밸브안테나와, 상기 회로기판과 상기 밸브안테나를 연결시키는 연결핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 밸브안테나는 상기 회로기판의 평면을 기준으로 15도 또는 20도 기울어져 장착된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결핀은 도전성부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결핀은 상기 회로기판의 상부와 측부에 연결된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회로기판과 상기 배터리의 장착면은 자동차의 휠의 중심축에 대하여 직각을 이루도록 장착된다.
또한, 상기 밸브안테나는 밸브를 안테나로 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 회로기판은 상기 배터리의 접합을 위한 배터리솔더링용 랜드가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어압력 모니터링 시스템모듈은 회로기판이 배터리의 상부에 장착된 복층구조이며, 밸브안테나의 접속부역할을 하도록 회로기판과 밸브안테나의 사이에 연결핀이 구비된다.
연결핀은 도전성부재이며 밸브안테나에 장착 및 탈착이 용이하다. 또한, 밸브안테나와 장력을 이용하여 결합된다.
또한, 타이어압력 모니터링 시스템모듈이 원심력방향에 대하여 20도 내외의 각도로 기울어져 있어 원심력 영향을 최소화하여 제품의 불량률을 현저히 줄여 제조단가 및 시간을 절약할 수 있다.
밸브를 안테나로 사용하여 안테나가 차지하는 부피를 줄일 수 있으므로 제품의 단순화가 가능하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어압력 모니터링 시스템모듈의 전체도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어압력 모니터링 시스템모듈의 회로기판과 연결핀만을 확대하여 도시한 도면이며, 도 3은 도 2의 배면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어압력 모니터링 시스템모듈이 휠에 장착된 형상을 나타낸 것이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 타이어압력 모니터링 시스템모듈(타이어압력 모니터링 시스템모듈; Tire Pressure Monitoring System module)에 관한 것으로, 타이어압력 모니터링 시스템는 타이어에 부착된 센서로 압력과 온도를 감지하고 이를 담은 데이터를 실시간으로 운전석 앞까지 송신, 운전자가 실시간으로 타이어의 압력상태를 점검할 수 있도록 해주는 시스템이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어압력 모니터링 시스템모듈의 전체도이며, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어압력 모니터링 시스템의 회로기판과 연결핀만을 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 배면도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어압력 모니터링 시스템모듈이 휠에 장착된 형상을 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어압력 모니터링 시스템모듈(타이어압력 모니터링 시스템모듈; 100)은 회로기판(110), 배터리(120), 밸브안테나(130) 및 연결핀(140)을 포함하고 있다.
회로기판(110)은 각종 전기신호소자 및 전자회로가 장착되어 전기 신호 및 전류를 송수신하는 것으로, 배터리(120)의 상부에 복층으로 장착되고, 측부에 밸브안테나(130)가 장착된다.
회로기판(110)은 배터리(120)와의 접합을 위한 랜드부가 구현되며, 배터리(120)는 회로기판(110)의 하부에 장착되어 필요한 에너지를 인가한다.
회로기판(110)의 하부에 배터리(120)가 실장됨으로써 회로기판(110)의 한면에는 센서, MCU, 수동소자 등의 부품을 실장하고 반대면에는 배터리(120)가 장착된 구조이다.
회로기판(110)의 측부에는 밸브안테나(130)를 연결시키는 연결핀(140)이 구비된다. 이때 밸브안테나(130)는 회로기판(110)의 평면을 기준으로 비스듬히 장착되며 그 각도는 15도 또는 20도 내외가 바람직하다.
연결핀(140)은 회로기판(110)에 밸브안테나(130)를 장착 또는 탈착시키기 위해 구비된 것으로, 연결핀(140)이 구비됨으로써 밸브안테나(130)가 비스듬히 장착되기 유리하다.
또한, 연결핀(140)은 전도성재질로 되어 있으며 밸브안테나(130)와 장력을 이용하여 결합하는 구조로 이루어진다.
밸브안테나(130)가 회로기판(110)의 평면에 대하여 비스듬히 장착된 형상은 종래 회로기판과 밸브가 수직으로 장착된 형상에 비하여 원심력을 유지하는 측면에서 유리한 구조이다.
즉, 자동차의 휠에 상기와 같이 비스듬히 밸브안테나(130)가 장착된 타이어압력 모니터링 시스템모듈(100)의 구조는 대칭구조로 무게차이로 인한 자동차 운행 중 센서모듈의 회전불량을 최소화한다. 또한, 휠 중심으로부터의 거리를 최소화하여 원심력 영향을 최소화할 수 있다
또한, 통상부품이 장착될 수 없는 밸브안테나(130)와 센서모듈의 접속하부의 공간을 배터리 솔더링랜드 및 밸브안테나 형성용 도전부재의 접속부로 활용하여 부피를 최소화시킬 수 있다.
휠에 장착된 타이어압력 모니터링 시스템모듈(100)의 형상은 하기의 도 4를 참조로 보다 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어압력 모니터링 시스템모듈(100)의 회로기판(110)과 연결핀(140)만을 확대하여 도시한 도면이다.
연결핀(140)은 전도성재질로 되어 있으며, 회로기판(110)과 밸브안테나(미도시)를 장력을 이용하여 체결되어, 밸브안테나(미도시) 형성용 접속부 역할을 한다.
회로기판(110)은 상부 및 측부가 연결핀(140)과 전기적으로 도통하기 위하여 상부 및 측부가 도금되는 것이 바람직하다.
회로기판(110)과 연결핀(140)은 솔더링을 통하여 결합될 수도 있고 기계적인 결합으로 형성될 수도 있다.
도 3은 도 2의 배면도로써, 회로기판(110)에 배터리 접합을 위한 배터리솔더링용 랜드가 형성된 것을 도시한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어압력 모니터링 시스템모듈(100)이 휠(210)에 장착된 형상을 나타낸 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 타이어압력 모니터링 시스템모듈(100)은 휠(210)의 중심에 대하여 직각이며, 좌우대칭형상으로 장착되어 있다. 따라서 자동차 운행 중 모듈의 회전불량을 최소화할 수 있으며 휠(210) 중심으로부터의 거리를 최소화하여 원심력 영향을 최소화한다.
또한, 통상부품이 장착될 수 없는 밸브안테나(130)와 센서모듈의 접속하부 공간을 연결핀(140)의 접속부로 활용되여 부피를 최소화할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어압력 모니터링 시스템모듈(100)은 회로기판(110)이 배터리(120)의 상부에 장착된 복층구조이며, 밸브안테나(140)의 접속부역할을 하도록 회로기판(110)과 밸브안테나(130)의 사이에 연결핀(140)이 구비된다.
연결핀(140)은 도전성부재이며 밸브안테나(130)에 장착 및 탈착이 용이하다. 또한, 밸브안테나(130)와 장력을 이용하여 결합된다.
또한, 타이어압력 모니터링 시스템모듈(100)이 원심력방향에 대하여 20도 내외의 각도로 기울어져 있어 원심력 영향을 최소화하여 제품의 불량률을 현저히 줄여 제조단가 및 시간을 절약할 수 있다.
밸브를 안테나로 사용하여 안테나가 차지하는 부피를 줄일 수 있으므로 제품의 단순화가 가능하다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 타이어압력 모니터링 시스템모듈은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100: 타이어압력 모니터링 시스템모듈 110: 회로기판
120: 배터리 130: 밸브안테나
140: 연결핀 210: 휠

Claims (7)

  1. 전기신호의 송수신을 위한 전자부품 및 전기소자가 장착된 회로기판;
    상기 회로기판의 하부에 장착되어 상기 회로기판과 복층구조를 이루는 배터리;
    상기 회로기판의 측부에 구비된 밸브안테나; 및
    상기 회로기판과 상기 밸브안테나를 연결시키는 연결핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어압력 모니터링 시스템모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 밸브안테나는 상기 회로기판의 평면을 기준으로 15도 또는 20도 기울어져 장착된 것을 특징으로 하는 타이어압력 모니터링 시스템모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결핀은 도전성부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어압력 모니터링 시스템모듈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결핀은 상기 회로기판의 상부와 측부에 연결된 것을 특징으로 하는 타이어압력 모니터링 시스템모듈.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 회로기판과 상기 배터리의 장착면은 자동차의 휠의 중심축에 대하여 직각을 이루도록 장착된 것을 특징으로 하는 타이어압력 모니터링 시스템모듈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 밸브안테나는 밸브를 안테나로 사용하는 것을 특징으로 하는 타이어압력 모니터링 시스템모듈.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 회로기판은 상기 배터리의 접합을 위한 배터리솔더링용 랜드가 형성된 것을 특징으로 하는 타이어압력 모니터링 시스템모듈.
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