KR20150109714A - Wireless power transfer system for car wheel - Google Patents

Wireless power transfer system for car wheel Download PDF

Info

Publication number
KR20150109714A
KR20150109714A KR1020140032859A KR20140032859A KR20150109714A KR 20150109714 A KR20150109714 A KR 20150109714A KR 1020140032859 A KR1020140032859 A KR 1020140032859A KR 20140032859 A KR20140032859 A KR 20140032859A KR 20150109714 A KR20150109714 A KR 20150109714A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ring
receiving
coil
wheel
antenna
Prior art date
Application number
KR1020140032859A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101612477B1 (en
Inventor
노경태
진효석
박근용
Original Assignee
주식회사 오토산업
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 오토산업 filed Critical 주식회사 오토산업
Priority to KR1020140032859A priority Critical patent/KR101612477B1/en
Publication of KR20150109714A publication Critical patent/KR20150109714A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101612477B1 publication Critical patent/KR101612477B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24—Inductive coupling
    • H04B5/26—Inductive coupling using coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/79—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for data transfer in combination with power transfer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Provided is a wireless power supply device for a car wheel with an antenna part which is connected to a driving shaft wheel, rotates with the car wheel, and is robust against a centrifugal force. The wireless power supply device for the car wheel according to the desirable embodiment of the present invention is mounted around a hub bearing of the driving shaft of the car wheel and wirelessly supplies power from a car body to the car wheel. Thereby, an electric device like a sensor installed in the car wheel receives the power. The wireless power supply device for the car wheel includes a load coil unit which includes a hollow cylindrical receiving ring which includes one end thereof which is opened and the other end thereof with a circular hole on the center thereof and a receiving antenna which is attached on the inner circumference of the receiving ring, wherein, the inner ring of the hub bearing is fixedly inserted into the circular hole, and a source coil part which is located in the receiving ring of the load coil part and includes a transmitting ring which shields one end of the receiving ring which is opened by including a flange which protrudes and is extended in a radius direction on one end of a hollow cylindrical shape with both opened ends and a transmitting antenna which is attached on the outer circumference of the transmitting ring and faces the receiving antenna. Wherein, the outer ring of the hub bearing is fixedly inserted into the inner circumference of the transmitting ring. Thereby, the power is wirelessly transmitted from the source coil part to the load coil part.

Description

차륜의 무선 전력 공급장치{Wireless power transfer system for car wheel}[0001] The present invention relates to a wireless power supply system for a vehicle,

본 발명은 차륜의 무선 전력 공급장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 구동축 차륜에 설치되어 동작하는 센서 등의 전기장치에 차량의 배터리 등으로부터 공급되는 메인 전원을 무선으로 전송하는 무선 전력 공급장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless power supply apparatus for a wheel, and more particularly, to a wireless power supply apparatus for wirelessly transmitting main power supplied from an automobile battery or the like to an electric device such as a sensor .

최근의 자동차 기술은 안전과 환경문제에 대한 관심이 높아지면서 저연비 기술과 각종 안전 예방기술이 실용화되었다. 그 중의 하나가 타이어 공기압이 적정 공기압 이하로 감소되었을 때, 공기압 저하를 제어부에서 판단하여 운전자에게 경보하는 타이어 공기압 저하 경보 시스템이다.Recently, automobile technology has become more interested in safety and environmental problems, and low fuel consumption technology and various safety prevention technology have been put to practical use. One of them is a tire air pressure lowering alarm system which judges the air pressure decrease by the control unit and warns the driver when the tire air pressure is reduced to a proper air pressure or less.

자동차에서 타이어가 차지하는 성능 및 안전에 관한 비중은 굳이 강조하지 않더라도 이미 널리 알려진 사실이다. 널리 쓰이는 래디얼 타이어가 바이어스 타이어보다 안전성 및 성능 면에서 월등히 우수하다는 것은 사실이나, 아직도 그 사용상의 주의 점을 잘 지켜야 하고, 그렇지 못했을 때 발생하는 안전 상의 문제는 여전히 심각하다고 할 수 있다. 예컨대, 너무 낮은 공기압 상태로 고속 주행을 하면 스탠딩 웨이브 현상에 의한 과도한 발열로 인해 파열 사고를 일으키고, 선회 안전성이 크게 약화되며, 반대로 과도한 공기압 상태라면, 충분한 접지력 확보가 불가능하여 제동 성능이 저하되는 것은 물론, 차량 승차감 감소 및 차체 수명에도 악영향을 미치는 것은 이미 알려진 사실이다.The importance of the performance and safety of tires in automobiles is well known, although not emphasized. While it is true that the widely used radial tires are far superior in safety and performance to bias tires, the safety precautions to be followed when they are not used are still serious. For example, if the vehicle is driven at a high speed under a too low air pressure condition, excessive heat generated by the standing wave phenomenon causes a rupture accident and significantly reduces turn safety. Conversely, when the vehicle is in an excessive air pressure state, sufficient braking force can not be secured Of course, it is already known that vehicle ride comfort is reduced and vehicle body life is adversely affected.

이러한 타이어 공기압 관리 문제를 해결하기 위해 여러 가지 방법이 연구되어 왔는데, 그 중 한 가지 방법으로 타이어 차륜림에 압력 센서를 장착하여 타이어 공기압을 측정하는 직접 감지방법이 있다. 타이어 공기압을 압력 센서로 직접측정 하는 직접 감지 방법은 공기압 측정을 위해 타이어 차륜림의 공기주입구 홀 부위에 공기압센서를 장착하여 공기압을 측정하며, 측정된 데이터를 차량내부 제어장치로 전송한다.In order to solve this problem, various methods have been studied. One of them is a direct sensing method of measuring tire air pressure by mounting a pressure sensor on a tire wheel rim. The direct sensing method of directly measuring the tire air pressure with the pressure sensor is to measure the air pressure by mounting the air pressure sensor at the air inlet hole of the tire wheel rim for the air pressure measurement and transmit the measured data to the internal control device.

이런 종류의 공기압센서는 검출 신호를 전자파에 의해 무선으로 차체에 전송하는 것이 대부분이며, 송신기와 소형전지를 일체로 한 구조로 하여 동작전력을 확보하고 있다.In this type of air pressure sensor, the detection signal is mostly transmitted to the vehicle body by electromagnetic waves, and the transmitter and the small-sized battery are integrally structured to secure the operating power.

그러나 전지를 전원으로 한 타이어 공기압 관리 시스템은 전지에 한계수명이 있으므로, 전지를 지속적으로 교환해야 하는 번거로움이 있다. 그리고 전지의 폐기에 따른 환경 문제도 있다. 또한, 전파 장애 시 수신 에러 및 지연이 발생하며, 출발 전과 같이 정차 시 타이어 공기압을 읽는 것이 불가능한 문제가 있다.However, a tire air pressure management system using a battery as a power source has a limited lifetime, so that it is troublesome to continuously replace the battery. And there are environmental problems due to disposal of batteries. In addition, there is a problem that reception errors and delays occur in the case of a radio wave failure, and it is impossible to read the tire air pressure at the time of stop as before the start.

이러한 문제의 개선책으로 코일과 콘덴서를 연결한 공진회로를 이용하여 차륜에 무선으로 전원을 공급하는 장치가 미국등록특허공보 제7,688,216호(2010. 3. 30.)에 개시되었다. 그러나 종래의 발명에 따른 무선 전원공급장치는 차륜 측의 안테나부가 차륜과 함께 회전하면서 지속적으로 원심력을 받으므로, 부품이 쉽게 열화되고, 손상되는 문제가 발생하였다.As a solution to this problem, a device for wirelessly supplying power to a wheel using a resonance circuit in which a coil and a capacitor are connected is disclosed in U.S. Patent No. 7,688,216 (Mar. However, in the wireless power supply device according to the related art, since the antenna part on the wheel side rotates together with the wheel, the centrifugal force is constantly received, so that the parts are easily deteriorated and damaged.

미국등록특허공보 제7,688,216호(2010. 3. 30.)U.S. Patent No. 7,688,216 (Mar. 30, 2010)

본 발명의 과제는 차륜에 연결되어 차륜과 함께 회전하는 차륜 측의 안테나부가 원심력에 대해 강건하게 되는 무선 전력공급 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a wireless power supply apparatus that is connected to a wheel so that the antenna portion on the wheel side that rotates together with the wheel becomes robust against centrifugal force.

또한, 차체측에서 차륜측으로 전송한 전력이 손실없이 효율적으로 도달되도록 하는 차륜의 무선 전력 공급장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.It is also an object of the present invention to provide a wireless power supply apparatus for a wheel that allows power transmitted from a vehicle body to a wheel side to be efficiently reached without loss.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차륜의 무선 전력 공급장치는 차량의 구동축 허브 베어링 둘레에 장착되어 차체에서 차륜으로 전력을 무선 공급함으로써, 차륜에 설치된 센서 등의 전기 장치가 전원을 공급받을 수 있도록 하는 차륜의 무선 전력 공급장치로서, 일단이 개방되고 타단의 중앙에 원형홀이 구비된 중공원통형의 수신링과 상기 수신링의 내주면에 부착되어 있는 수신 안테나를 포함하여 형성되며, 상기 원형홀에 허브 베어링의 내측링이 삽입 고정되는 로드 코일부; 상기 로드 코일부의 수신링 내부에 위치하며, 양단이 개방된 중공원통형상의 일단에 반지름 방향으로 돌출 연장된 플랜지가 구비되어 상기 수신링의 개방된 일단을 차폐하는 송신링과 상기 송신링의 외주면에 부착되어 상기 수신 안테나와 마주하는 송신 안테나를 포함하여 형성되고, 상기 송신링의 내주면에는 허브 베어링의 외측링이 삽입 고정되는 소스 코일부;를 포함하여 형성되어, 상기 소스 코일부에서 상기 로드 코일부로 전력을 무선 송신한다.A wireless power supply apparatus for a wheel according to a preferred embodiment of the present invention is installed around a drive shaft hub bearing of a vehicle and wirelessly supplies electric power to the wheels from the vehicle body to enable electric devices such as sensors installed in the wheels to receive power A wireless power supply apparatus for a wheel, comprising: a hollow cylindrical reception ring having one end opened and a circular hole at the center of the other end; and a reception antenna attached to an inner peripheral surface of the reception ring, A load coil part into which an inner ring of the load coil is inserted and fixed; A transmission ring which is located inside the receiving ring of the rod coil part and has a flange protruding and extending in a radial direction on one end of a hollow cylindrical shape with both ends thereof opened to shield an open end of the receiving ring, And a source coil part formed on the inner circumferential surface of the transmission ring and having an outer ring of the hub bearing inserted and fixed therein so as to extend from the source coil part to the load coil part Wirelessly transmits power.

또한, 상기 로드 코일부는 차륜에 설치된 센서가 감지한 전기신호를 상기 소스 코일부에 송신하는 기능을 더 포함하는 것일 수 있다.The load coil unit may further include a function of transmitting an electric signal sensed by a sensor installed on the wheel to the source coil part.

또한, 상기 수신 안테나는 플라스틱 링, 상기 플라스틱 링 둘레에 배치된 코일, 상기 코일 위에 배치된 페라이트 시트, 상기 플라스틱 링, 상기 코일, 상기 페라이트 시트를 둘러싼 수신 수지링을 포함할 수 있다.The receiving antenna may include a plastic ring, a coil disposed around the plastic ring, a ferrite sheet disposed on the coil, a plastic ring, the coil, and a receiving resin ring surrounding the ferrite sheet.

또한, 상기 송신 안테나는 상기 송신링의 외주면에 배치된 페라이트 시트, 상기 페라이트 시트 위에 배치된 코일과 상기 페라이트 시트, 상기 코일을 둘러싼 송신 수지 링을 포함할 수 있다.The transmission antenna may include a ferrite sheet disposed on an outer circumferential surface of the transmission ring, a coil disposed on the ferrite sheet, the ferrite sheet, and a transmission resin ring surrounding the coil.

본 발명에 따르면, 전력을 수신하는 수신 안테나가 원형의 수신링의 내측면에 설치되어, 회전 시 원심력을 받더라도 수신링에 의해 받쳐지므로 원심력에 의한 열화, 손상 등이 최소화될 수 있다.According to the present invention, the receiving antenna for receiving power is provided on the inner surface of the circular receiving ring, and even when subjected to centrifugal force during rotation, it is supported by the receiving ring, so that deterioration and damage due to centrifugal force can be minimized.

또한, 송신링이 수신링의 개방부를 폐쇄하는 형태로 이루어지고, 송신 안테나와 수신 안테나가 마주하게 설치되므로, 차체측에서 전송한 전력이 손실 없이 효율적으로 차륜측에 도달되게 된다.Further, since the transmission ring is configured to close the opening of the reception ring, and the transmission antenna and the reception antenna are provided to face each other, the power transmitted from the vehicle body side can be efficiently reached to the wheel side without loss.

또한, 차량의 허브 베어링의 둘레에 설치되므로 설치가 간편하고 비용이 저렴하며, 모든 차량에 적용이 가능하다는 장점이 있다.In addition, since it is installed around the hub bearing of the vehicle, it is easy to install, low in cost, and applicable to all vehicles.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차륜의 무선 전력 공급장치의 단면도.
도 2는 도 1의 차륜의 무선 전력 공급장치가 차량의 허브 베어링에 장착되어 있는 것을 도시한 도면.
도 3은 도 1의 차륜의 무선 전력 공급장치의 로드 코일부의 사시도.
도 4는 도 1의 차륜의 무선 전력 공급장치의 소스 코일부의 사시도.1 is a cross-sectional view of a wireless power supply of a wheel according to a preferred embodiment of the present invention;
Fig. 2 shows that the wireless power supply of the wheel of Fig. 1 is mounted on a hub bearing of a vehicle; Fig.
3 is a perspective view of a load coil portion of the wireless power supply of the wheel of Fig.
4 is a perspective view of a source coil portion of the wireless power supply of the wheel of Fig.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명에 따른 차륜의 무선 전력 공급장치(1000)는 차량의 구동축 허브 베어링 둘레에 장착되어 고정된 차체에서 회전하는 차륜으로 전원을 무선 공급함으로써, 차륜에 설치된 센서 등의 전기 장치가 차량의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있도록 하는 장치이다.First, a wireless power supply apparatus 1000 for a wheel according to the present invention wirelessly supplies electric power to a rotating wheel mounted on a fixed body mounted around a driving shaft hub bearing of a vehicle, so that an electric device such as a sensor, A battery, and the like.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차륜의 무선 전력 공급장치(1000)는 소스 코일부(100)와 로드 코일부(200)를 포함하여 형성된다. 그리고 소스 코일부(100)에서 로드 코일부(200)로 전력을 무선 전송하게 된다. 소스 코일부(100)에서 로드 코일부(200)로 전자기 유도 방식에 의해 무선으로 전력을 전송하는 것은 공지의 기술이라 할 것이므로, 여기에서 전송 원리 등에 대한 설명은 생략하기로 한다.1 to 4, a wireless power supply apparatus 1000 for a wheel according to a preferred embodiment of the present invention includes a source coil part 100 and a load coil part 200. [ Then, power is transmitted from the source coil unit 100 to the load coil unit 200 by radio. The transmission of power from the source coil section 100 to the load coil section 200 by radio in an electromagnetic induction manner is a well-known technique, and thus a description of the transmission principle and the like will be omitted here.

로드 코일부(200)는 수신링(210)과 수신 안테나(220)를 포함하여 형성된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 로드 코일부(200)는 허브 베어링의 내측링(10)에 결합되는데, 아래에서 설명할 수신링(210)의 원형홀(211)에 허브 베어링의 내측링(10)이 삽입 고정되게 된다. 허브 베어링의 내측링(10)은 차륜 및 샤프트와 연결되어 함께 회전한다. 따라서, 이에 결합된 로드 코일부(200)도 함께 회전을 하게 된다.The load coil portion 200 is formed to include a receiving ring 210 and a receiving antenna 220. 2, the load coil section 200 is coupled to the inner ring 10 of the hub bearing, and the inner ring 10 of the hub bearing in the circular hole 211 of the receiving ring 210, Is inserted and fixed. The inner ring 10 of the hub bearing is connected to the wheel and shaft and rotates together. Therefore, the rod coil part 200 coupled thereto also rotates together.

수신링(210)은 일단이 개방되고 타단의 중앙에 원형홀(211)이 구비된 중공원통형으로 형성된다. 수신링(210)은 SUS나 알루미늄 등의 금속을 다이캐스팅하여 제작할 수 있다. 수신링(210)은 비자성 금속으로 제작되어야 소스 코일부(100)에서 로드 코일부(200)로 전력을 전송할 때, 전력 손실 등이 발생하는 것을 최소화할 수 있다.The receiving ring 210 is formed in a hollow cylindrical shape having an open end and a circular hole 211 at the center of the other end. The receiving ring 210 can be manufactured by die casting a metal such as SUS or aluminum. The reception ring 210 can minimize the occurrence of power loss and the like when transmitting power from the source coil part 100 to the load coil part 200 without being made of a non-magnetic metal.

수신 안테나(220)는 수신링(210)의 내주면(212)에 부착되어 있다. 로드 코일부(200)가 회전을 하므로, 수신링(210)에 부착되어 있는 수신 안테나(220)는 원심력을 받게 된다. 그러나, 본 발명에 따른 로드 코일부(200)의 수신 안테나(220)는 수신링(210)의 내주면(212)에 부착되어 있으므로, 원심력에 의해 수신 안테나(220)가 손상되거나 열화되는 등의 문제가 최소화될 수 있다.The receiving antenna 220 is attached to the inner circumferential surface 212 of the receiving ring 210. Since the load coil section 200 rotates, the receiving antenna 220 attached to the receiving ring 210 receives centrifugal force. However, since the receiving antenna 220 of the load coil section 200 according to the present invention is attached to the inner circumferential surface 212 of the receiving ring 210, problems such as damage or deterioration of the receiving antenna 220 due to the centrifugal force Can be minimized.

또한, 수신 안테나(220)는 플라스틱 링(225), 플라스틱 링(225) 둘레에 배치된 코일(223), 코일(223) 위에 배치된 페라이트 시트(221), 그리고 이와 둘러싼 수신 수지링(227)을 포함할 수 있다. 수신 수지링(227)이 코일(223)과 페라이트 시트(221)로 둘러싸고 있으므로 열, 습도 등의 환경요인에 의해 수신 안테나(220)가 열화, 손상되는 것을 방지할 수 있다. 수신 안테나(220)는 둘레에 코일(223)과 페라이트 시트(221)가 감긴 플라스틱 링(225)을 인서트 한 후 수지링(227)을 사출 성형하여 만들 수 있다. 또한, 둘레에 코일(223)과 페라이트 시트(221)가 배치된 플라스틱 링(225)을 먼저 수신링(210)에 끼우고, 이 수신링(210)을 금형에 인서트하여 수신 수지링(227)을 사출 성형할 수도 있다. 이 경우 수신 안테나(220)와 수신링(210)의 결합이 견고하게 되어, 차량의 진동이나 충격에도 수신 안테나(220)가 수신링(210)의 정위치에서 이탈되지 않고 유지되게 된다.The receiving antenna 220 includes a plastic ring 225, a coil 223 disposed around the plastic ring 225, a ferrite sheet 221 disposed on the coil 223, and a receiving resin ring 227 surrounding the same. . ≪ / RTI > Since the receiving resin ring 227 surrounds the coil 223 and the ferrite sheet 221, it is possible to prevent the reception antenna 220 from deteriorating or being damaged due to environmental factors such as heat and humidity. The receiving antenna 220 may be formed by inserting a plastic ring 225 wound around a coil 223 and a ferrite sheet 221 and then injection molding the resin ring 227. The plastic ring 225 having the coil 223 and the ferrite sheet 221 disposed therearound is first inserted into the receiving ring 210. The receiving ring 210 is inserted into the metal mold to receive the receiving resin ring 227, May be injection-molded. In this case, the reception antenna 220 and the reception ring 210 are firmly coupled with each other, and the reception antenna 220 can be maintained without deviating from the fixed position of the reception ring 210 even when the vehicle vibrates or impacts.

수신 수지링(227)의 재질로는 에폭시가 이용될 수 있다. 플라스틱 링(225)은 사출 성형될 수 있다. 코일(223)로는 구리선에 에나멜로 절연 피복한 에나멜선이 이용될 수 있다. 페라이트 시트(221)는 통신의 신뢰성과 안정성 확보를 위한 것으로 와전류를 발생시키는 도체판으로부터 전자기파를 차폐하여 전자기 결합 (Electromagnetic Coupling)을 유지하여 통신장애를 막아주는 역할을 하는 세라믹 소재의 물질이다.As the material of the receiving resin ring 227, epoxy may be used. The plastic ring 225 may be injection molded. As the coil 223, enameled wire insulated with enamel on a copper wire may be used. The ferrite sheet 221 is a ceramic material that shields electromagnetic waves from a conductor plate that generates eddy currents and maintains electromagnetic coupling to prevent communication trouble.

소스 코일부(100)는 송신링(110)과 송신 안테나(120)를 포함하여 형성된다. 그리고, 소스 코일부(100)는 수신링(210) 내부에 위치한다. 또한, 소스 코일부(100)는 허브 베어링의 외측링(20)에 결합되는데, 아래에서 설명할 송신링(110)의 내주면(111)에 허브 베어링의 외측링(20)이 삽입 고정되게 된다.The source coil part 100 is formed to include a transmission ring 110 and a transmission antenna 120. [ The source coil part 100 is located inside the receiving ring 210. The source coil part 100 is coupled to the outer ring 20 of the hub bearing so that the outer ring 20 of the hub bearing is inserted and fixed to the inner circumferential surface 111 of the transmission ring 110 to be described below.

송신링(110)은 양단이 개방된 중공원통형상의 일단에 반지름 방향으로 돌출 연장된 플랜지(112)가 구비되어 수신링(210)의 개방된 일단을 차폐하게 된다. 따라서, 송신링(110)은 수신링(210)의 개방된 일단의 차폐를 효율적으로 하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이 플랜지(112) 끝단에서 축방향으로 연장된 수평부(113)와 수평부(113)의 끝단에서 다시 반지름 방향으로 돌출 연장된 수직부(114)를 더 구비하고, 수평부(113)에 실링 브라켓(130)을 구비할 수 있다. 실링 브라켓(130)은 고무 등의 재질로 제작될 수 있다. 실링 브라켓(130)으로 수신링(210)의 개방된 일단을 완전히 차폐함으로써, 이물질 등이 유입되어 본 발명에 따른 차륜의 무선 전력 공급장치(1000)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 송신링(110)은 수신링(210)과 마찬가지로 SUS, 알루미늄 등의 금속을 다이캐스팅 하여 제작될 수 있다.The transmission ring 110 is provided with a flange 112 protruding and extending in a radial direction on one end of a hollow cylindrical shape having both ends opened to shield the open end of the reception ring 210. 1, the transmission ring 110 is provided with a horizontal portion 113 extending axially at the end of the flange 112 and a horizontal portion 113 extending axially from the end of the flange 112, as shown in Fig. 1. In order to effectively shield the open end of the reception ring 210, The vertical part 114 may further include a vertical part 114 protruding from the end of the part 113 in the radial direction and a sealing bracket 130 may be provided on the horizontal part 113. The sealing bracket 130 may be made of rubber or the like. By completely shielding the open end of the receiving ring 210 with the sealing bracket 130, it is possible to prevent foreign matter or the like from entering the wireless power supply apparatus 1000 of the wheel according to the present invention. The transmission ring 110 may be manufactured by die-casting a metal such as SUS or aluminum, in the same manner as the reception ring 210.

송신 안테나(120)는 송신링(110)의 외주면(115)에 부착되어 수신 안테나(220)와 마주한다. 송신 안테나(120)와 수신 안테나(220)가 가깝게 마주하고 있으므로, 송신 안테나(120)에서 송신한 전력은 손실이 최소화되면서 수신 안테나(220)로 전달될 수 있다. 송신 안테나(120)는 송신링(110)의 외주면에 배치된 페라이트 시트(121), 페라이트 시트(121) 위에 배치된 코일(123)와 페라이트 시트(121) 및 코일(123)을 둘러싼 송신 수지링(125)을 포함할 수 있다. 페라이트 시트(121) 및 코일(123), 송신 수지링(125)의 재질 및 형상 및 제작 방법은 위에서 설명한 수신링(210)의 것들과 같을 수 있다.The transmitting antenna 120 is attached to the outer circumferential surface 115 of the transmitting ring 110 and faces the receiving antenna 220. The power transmitted from the transmitting antenna 120 can be transmitted to the receiving antenna 220 while the loss is minimized because the transmitting antenna 120 and the receiving antenna 220 are close to each other. The transmission antenna 120 includes a ferrite sheet 121 disposed on the outer circumferential surface of the transmission ring 110, a coil 123 disposed on the ferrite sheet 121, a transmission resin ring 130 surrounding the ferrite sheet 121 and the coil 123, (125). The material and shape of the ferrite sheet 121 and the coil 123 and the transmitting resin ring 125 and the fabrication method thereof may be the same as those of the receiving ring 210 described above.

또한, 로드 코일부(200)는 차륜에 설치된 센서가 감지한 전기신호를 상기 소스 코일부(100)에 송신하는 기능을 더 포함할 수도 있다. 따라서, 본 발명에 따른 차륜의 무선 전력공급 장치(1000)를 통해 차륜에 설치된 센서들이 감지한 데이터를 차량의 MCU등에 전송할 수 있게 된다. 여기서, 두 안테나간에 전기신호를 무선으로 전송하는 것은 공지의 기술이라 할 것이므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The load coil section 200 may further include a function of transmitting an electric signal sensed by a sensor installed on the wheel to the source coil section 100. Therefore, data sensed by the sensors installed on the wheels can be transmitted to the MCU of the vehicle through the wireless power supply apparatus 1000 of the wheel according to the present invention. Here, it is a known technology to wirelessly transmit an electric signal between two antennas, and a detailed description thereof will be omitted.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차륜의 무선 전력 공급장치(1000)는 허브 베어링의 내측링(10)에 결합되어 회전하는 로드 코일부(200)의 수신링(210)이 중공원통형으로 형성되고, 수신 안테나(220)가 이 수신링(210)의 내주면(212)에 부착되어 회전하므로, 원심력에 안정적이게 된다. 또한, 소스 코일부(100)의 송신 안테나(120)가 수신 안테나(220)와 마주보고 있으며, 송신링(110)의 일단에 반지름 방향으로 돌출 연장되게 형성된 플랜지(112)를 구비하여 수신링(210)의 개방부를 폐쇄함으로써, 전파의 손실을 최소화하면서 전력을 송수신할 수 있게 된다. 또한, 차량의 허브 베어링의 둘레에 설치되므로 설치가 간편하고 비용이 저렴하며, 모든 차량에 적용이 가능하다는 장점이 있다.In the wireless power supply apparatus 1000 of the wheel according to the present invention configured as described above, the receiving ring 210 of the rod coil part 200 coupled to the inner ring 10 of the hub bearing rotates is formed into a hollow cylindrical shape, The receiving antenna 220 is attached to the inner peripheral surface 212 of the receiving ring 210 and rotates, so that the centrifugal force becomes stable. The transmitting antenna 120 of the source coil part 100 faces the receiving antenna 220 and has a flange 112 formed at one end of the transmitting ring 110 so as to protrude and extend in the radial direction, 210 are closed, power can be transmitted and received while minimizing the loss of radio waves. In addition, since it is installed around the hub bearing of the vehicle, it is easy to install, low in cost, and applicable to all vehicles.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation and that those skilled in the art will recognize that various modifications and equivalent arrangements may be made therein. It will be possible. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

10: 허브 베어링의 내측링 20: 허브 베어링의 외측링
100: 소스 코일부 110: 송신링
120: 송신 안테나 121: 페라이트 시트
123: 코일 125: 송신 수지링
130: 실링 브라켓 200: 로드 코일부
210: 수신링 220: 수신 안테나
221: 페라이트 시트 223: 코일
225: 플라스틱 링 227: 수신 수지링
1000: 무선 전력 공급장치10: inner ring of hub bearing 20: outer ring of hub bearing
100: Source coil part 110: Transmission ring
120: transmitting antenna 121: ferrite sheet
123: Coil 125: Transmission resin ring
130: Sealing bracket 200: Rod coil part
210: receiving ring 220: receiving antenna
221: ferrite sheet 223: coil
225: plastic ring 227: receiving resin ring
1000: Wireless power supply

Claims (4)

차량의 구동축 허브 베어링 둘레에 장착되어 차체에서 차륜으로 전력을 무선 공급함으로써, 차륜에 설치된 센서 등의 전기 장치가 전원을 공급받을 수 있도록 하는 차륜의 무선 전력 공급장치에 있어서,
일단이 개방되고 타단의 중앙에 원형홀이 구비된 중공원통형의 수신링과 상기 수신링의 내주면에 부착되어 있는 수신 안테나를 포함하여 형성되며, 상기 원형홀에 허브 베어링의 내측링이 삽입 고정되는 로드 코일부;
상기 로드 코일부의 수신링 내부에 위치하며, 양단이 개방된 중공원통형상의 일단에 반지름 방향으로 돌출 연장된 플랜지가 구비되어 상기 수신링의 개방된 일단을 차폐하는 송신링과 상기 송신링의 외주면에 부착되어 상기 수신 안테나와 마주하는 송신 안테나를 포함하여 형성되고, 상기 송신링의 내주면에는 허브 베어링의 외측링이 삽입 고정되는 소스 코일부;
를 포함하여 형성되어,
상기 소스 코일부에서 상기 로드 코일부로 전력을 무선 송신하는 차륜의 무선 전력 공급장치.A wireless power supply apparatus for a wheel mounted on a periphery of a drive shaft hub bearing of a vehicle and capable of supplying electric power to an electric device such as a sensor installed in a wheel by wirelessly supplying power from the vehicle body to the wheel,
A hollow cylindrical receiving ring having one end opened and a circular hole at the center of the other end, and a receiving antenna attached to an inner peripheral surface of the receiving ring, wherein the rod having the inner ring of the hub bearing inserted and fixed in the circular hole Nose;
A transmission ring which is located inside the receiving ring of the rod coil part and has a flange protruding and extending in a radial direction on one end of a hollow cylindrical shape with both ends thereof opened to shield an open end of the receiving ring, And a transmitting antenna facing the receiving antenna, wherein the outer ring of the hub bearing is inserted and fixed to the inner circumferential surface of the transmitting ring;
Respectively,
And wirelessly transmits power from the source coil portion to the load coil portion. 청구항 1에 있어서,
상기 로드 코일부는 차륜에 설치된 센서가 감지한 전기신호를 상기 소스 코일부에 송신하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차륜의 무선 전력 공급장치.The method according to claim 1,
Wherein the load coil unit further comprises a function of transmitting an electric signal sensed by a sensor installed on the wheel to the source coil part. 청구항 1에 있어서,
상기 수신 안테나는 플라스틱 링, 상기 플라스틱 링 둘레에 배치된 코일, 상기 코일 위에 배치된 페라이트 시트와 상기 플라스틱 링, 상기 코일, 상기 페라이트 시트를 둘러싼 수신 수지링을 포함하는 것을 특징으로 하는 차륜의 무선 전력 공급장치.The method according to claim 1,
Wherein the receiving antenna comprises a plastic ring, a coil disposed around the plastic ring, a ferrite sheet disposed on the coil, and a receiving resin ring surrounding the plastic ring, the coil, and the ferrite sheet. Supply device. 청구항 1에 있어서,
상기 송신 안테나는 상기 송신링의 외주면에 배치된 페라이트 시트, 상기 페라이트 시트 위에 배치된 코일과 상기 페라이트 시트 및 상기 코일을 둘러싼 송신 수지 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 차륜의 무선 전력 공급장치.The method according to claim 1,
Wherein the transmission antenna comprises a ferrite sheet disposed on an outer circumferential surface of the transmission ring, a coil disposed on the ferrite sheet, and a transmission resin ring surrounding the ferrite sheet and the coil.
KR1020140032859A 2014-03-20 2014-03-20 Wireless power transfer system for car wheel KR101612477B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140032859A KR101612477B1 (en) 2014-03-20 2014-03-20 Wireless power transfer system for car wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140032859A KR101612477B1 (en) 2014-03-20 2014-03-20 Wireless power transfer system for car wheel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150109714A true KR20150109714A (en) 2015-10-02
KR101612477B1 KR101612477B1 (en) 2016-04-14

Family

ID=54340991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140032859A KR101612477B1 (en) 2014-03-20 2014-03-20 Wireless power transfer system for car wheel

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101612477B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180023862A (en) * 2016-08-26 2018-03-07 주식회사 아모센스 Power supplying system for sensor mounted on the wheels of a vehicle using wireless power transfer
US11231069B2 (en) 2019-10-17 2022-01-25 Aktiebolaget Skf Wheel hub bearing provided with a wireless power transfer device
WO2023080597A1 (en) * 2021-11-05 2023-05-11 주식회사 아모센스 Wireless power transmission system and kitchen appliance accessories comprising same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003278782A (en) 2002-03-25 2003-10-02 Ntn Corp Antenna-equipped rolling bearing
JP2005301645A (en) 2004-04-12 2005-10-27 Ntn Corp Wireless sensor system and bearing device with wireless sensor
JP5085173B2 (en) 2007-03-30 2012-11-28 Ｎｔｎ株式会社 Wheel bearing with power transmission device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180023862A (en) * 2016-08-26 2018-03-07 주식회사 아모센스 Power supplying system for sensor mounted on the wheels of a vehicle using wireless power transfer
US11231069B2 (en) 2019-10-17 2022-01-25 Aktiebolaget Skf Wheel hub bearing provided with a wireless power transfer device
WO2023080597A1 (en) * 2021-11-05 2023-05-11 주식회사 아모센스 Wireless power transmission system and kitchen appliance accessories comprising same

Also Published As

Publication number Publication date
KR101612477B1 (en) 2016-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2368724B1 (en) Tire wear detection device
US5898388A (en) Rolling contact bearing with rotational speed measuring device
US9484791B2 (en) Remote rotor parameter sensor for electric drives
US4075603A (en) Apparatus and method for indicating condition of a rotating body
US7021132B2 (en) Measuring system for wheel parameters and measuring detector for such a system
CA2782293C (en) Device for monitoring a vehicle wheel
US20040244474A1 (en) System for transmitting tyre condition variables
US8723661B2 (en) Mount-free tire pressure monitoring system
US20120000277A1 (en) Tire pressure monitoring device having power supplied by magnetic induction
US6931920B2 (en) Tire monitoring system
KR101612477B1 (en) Wireless power transfer system for car wheel
KR102145287B1 (en) Method and apparatus for transmitting wireless power
EP3543042B1 (en) A tire with a module
JP3949568B2 (en) Transponder for tire condition monitoring device
US7997128B2 (en) Tachometer for tires
US11358421B2 (en) Tire monitoring system having a control unit configured to operate in a power saving mode and a normal mode
JP2004513015A (en) Safety insert with integrated transmit antenna
CN111516439B (en) In-tire type tire condition monitoring structure
EP1500528B1 (en) Transmitter and receiver for tire condition monitoring apparatus
JP2007008206A (en) Tire pressure monitoring system
JP2004203225A (en) Monitor for tire condition
KR102085006B1 (en) Self generating device
JP2007112163A (en) Wheel sensor device
KR20030051147A (en) Transmitter Of Tire Condition Monitoring Apparatus
JP2003157485A (en) Transmission device of signal for showing state of wheel support part

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee