KR20160135728A

KR20160135728A - 시트벨트 장력 센서 판

Info

Publication number: KR20160135728A
Application number: KR1020167025943A
Authority: KR
Inventors: 브라이언 존슨; 사무엘 풀러; 줄콰나인 칸
Original assignee: 리텔퓨즈 인코포레이티드
Priority date: 2014-03-24
Filing date: 2015-03-18
Publication date: 2016-11-28
Also published as: JP6175189B2; EP3033250B1; EP3033250A1; WO2015148200A1; JP2016536582A; CN105722731B; US20150266440A1; CN105722731A; EP3033250A4; US9592781B2

Abstract

개구, 스프링 구조물, 및 갭을 갖는 판형 장력 센서가 제공된다. 스프링 구조물은 판이 부착되는 시트 벨트에 장력이 인가될 때 개구가 서로에 대해 이동할 수 있게 한다. 이동은 갭의 폭을 변화시킨다. 차량 구속 시스템에 인가되는 장력은 갭 폭에 기초하여 결정될 수 있다.

Description

시트벨트 장력 센서 판{SEATBELT TENSION SENSOR PLATE}

관련 출원에 대한 상호-참조

본 출원은 발명의 명칭이 "시트벨트 장력 센서 판(Seatbelt Tension Sensor Plate)"이고 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용되는 2014년 3월 24일자 미국 가특허출원 제61/969,482호의 이익을 청구한다.

기술 분야

본 발명은 일반적으로 차량 구속(restraint) 시스템 분야에 관한 것이며, 구체적으로 차량 구속 시스템용 센서에 관한 것이다.

"시트 벨트"로도 지칭되는 차량 구속 시스템은 차량 내의 탑승객을 보호하기 위해 사용된다. 차량 구속 시스템은 충돌 상황 중에 탑승객의 부상을 감소시키는데 있어서 중요한 역할을 한다. 또한, 차량 구속 시스템은 흔히 각종 규제 및 인가 기관에 의해 의무화된다. 일반적인 차량 구속 시스템은 무릎 벨트와 어깨 벨트를 구비한다. 통상적으로, 무릎 벨트와 어깨 벨트는 일 단부에서 함께 연결되고 래치 판을 구비한다. 무릎 벨트와 어깨 벨트의 타 단부는 차량 구조물에 연결된다. 래치 판을 수용하도록 구성된 버클 또한 차량 구조물에 연결된다. 버클과 래치 판이 (예를 들어 탑승자의 어깨와 허리를 가로질러) 연결될 때, 차량 구속 시스템은 충돌 중에 탑승객의 움직임을 구속하도록 작동할 수 있다.

현대의 차량은 대개 충돌 상황 중에 잠재적 부상을 더 감소시키기 위해 "에어백"으로도 지칭되는 팽창성(inflatable) 시스템을 포함한다. 팽창성 시스템이 펼쳐질 때를 결정하기 위해 센서가 차량 구속 시스템에 통합될 수 있다. 예를 들어, 센서는 차량 구속 시스템에서 차량의 시트에 탑승객이 존재하는지를 결정하기 위해 실행될 수 있다. 팽창성 시스템의 펼쳐짐은 센서에 의해 공급되는 정보에 의존할 수 있다. 또한, 센서는 시트 탑승객이 성인인지 어린이인지를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 탑승객이 어린이인 경우에는 에어백을 펼치는 것이 바람직하지 않으므로, 센서는 에어백을 펼칠지 여부를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 어린이 탑승객이 착석한 어린이 시트가 시트에 배치되고 차량 구속 시스템에 의해 적소에 고정될 때, 시트 내의 센서는 성인 탑승객을 나타내는 큰 질량을 판독할 수 있다. 그러나 이 시나리오에서는 시트 벨트에 큰 장력이 존재할 것이다. 연구에 의하면 성인 탑승객은 자신의 시트 벨트를 어린이 시트가 고정되는 만큼 타이트하게 착용하지 않는 것으로 나타났다. 따라서, 시트에 성인 탑승객이 있는지 또는 어린이 시트 내의 어린이 탑승객이 있는지의 결정은 시트 벨트의 장력에 기초하여 이루어질 수 있다.

따라서, 차량의 시트 구속 시스템의 장력을 감지하기 위한 조립체를 제공하는 것이 바람직하다. 본 발명이 제공하는 것은 이상에 관한 것이다.

이 개요는 상세한 설명 항목에서 추가로 후술되는 개념을 간단한 형태로 선택하여 소개하기 위해 제공된다. 이 개요는 청구 요지의 핵심 특징부 또는 필수 특징부를 확인하도록 의도되지 않을 뿐더러, 청구 요지의 범위를 결정하기 위한 보조 수단으로서 의도되지 않는다.

본 발명에 따르면, 시트 장력 센서가 제공된다. 특히, 개구를 갖는 판형 장력 센서, 스프링 구조물, 및 갭이 제공된다. 스프링 구조물은 판이 부착되는 시트 벨트에 장력이 인가될 때 개구가 서로에 대해 이동할 수 있게 한다. 이 이동은 갭의 폭을 변화시킨다. 차량 구속 시스템에 인가되는 장력은 갭 폭에 기초하여 결정될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 판형 장력 센서를 구비하는 차량 구속 시스템을 도시하는 블록선도이다.
도 2는 본 발명에 따른 도 1의 판형 장력 센서의 블록선도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 도 1 및 도 2의 판형 장력 센서용 판의 예의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 도 1 및 도 2의 판형 장력 센서용 판의 추가 예의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 도 1 및 도 2의 판형 장력 센서용 도 5의 판의 센서 및 자기 시스템의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 도 1 및 도 2의 판형 장력 센서용 도 5의 판의 센서를 커버하는 시일의 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 도 1 및 도 2의 판형 장력 센서용 도 5의 판의 저면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 도 1 및 도 2의 판형 장력 센서용 판에 대한 견인-테스트 검사 데이터의 예이다.
도 10은 본 발명에 따른 도 1 및 도 2의 판형 장력 센서를 제조하는 방법의 흐름도이다.
도 11은 본 발명에 따른 도 1 및 도 2의 판형 장력 센서를 제조하는 추가 방법의 흐름도이다.

이제 첨부도면을 참조하여 예를 보다 상세하게 설명하며, 도면에는 본 발명의 예시적 실시예가 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 여러가지 다른 형태로 구체화될 수 있으며, 본 명세서에 제시된 실시예로 한정되는 것으로 간주되지 않아야 한다. 오히려, 이들 실시예는 본 발명이 철저하고 완전해지며 청구 요지의 범위를 충실하게 전달하도록 제공된다. 도면에서, 유사한 번호는 내내 유사한 요소를 지칭한다.

일반적으로, 본 발명은 차량 구속 시스템용 판형 장력 센서를 제공한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 시트 벨트 내의 장력을 감지하기 위한 판 및 장치를 제공한다. 장력은 이후 시트 벨트가 체결되었는지, 시트 벨트가 성인 또는 어린이 탑승객 위에 체결되었는지, 시트 벨트가 어린이 시트 위에 체결되었는지 등을 결정하기 위해 사용될 수 있다.

도 1은 예시적 차량 구속 시스템(100)의 블록선도이다. 차량 구속 시스템(100)은 차량 내에서 실행될 수 있다. 특히, 차량 구속 시스템(100)은 차량 내에서 하나 이상의 팽창성 구속 장치와 함께 실행될 수 있다. 팽창성 구속 시스템의 펼쳐짐은 차량 구속 시스템(100) 내의 센서(이하에서 보다 상세히 설명됨)로부터의 출력에 기초하여 결정될 수 있다. 특히, 센서는 차량 구속 시스템의 장력을 결정하기 위해 사용될 수 있으며 차량내 탑승객이 성인인지, 어린이인지 및/또는 어린이 시트 내의 어린이인지를 결정하기 위해 사용될 수 있다.

차량 구속 시스템(100)은 어깨 벨트(110), 무릎 벨트(120) 및 래치 판(130)을 구비한다. 어깨 벨트(110)와 무릎 벨트(120)는 래치 판(130)에 연결된다. 즉, 어깨 벨트(110)와 무릎 벨트(120)는 일 단부에서 함께 연결될 수 있고 래치 판(130)에 결합될 수 있다. 차량 구속 시스템(100)은 버클(140)을 추가로 구비한다. 버클(140)은 래치 판(130)을 수용하도록 구성된다. 달리 말해서, 래치 판(130)은 (예를 들면, 충돌, 제동 등의 경우에) 어깨 벨트(110)와 무릎 벨트(120)를 구속하기 위해 버클(140)에 삽입되어 그 안에 고정될 수 있다.

어깨 벨트(110), 무릎 벨트(120) 및 버클(140)의 각각은 어깨 벨트 부착 지점(150) 및 무릎 벨트 부착 지점(150)과 같은 부착 지점을 갖는다. 어깨 벨트 부착 지점(150) 및 무릎 벨트 부착 지점(150)과 같은 부착 지점은 어깨 벨트(110), 무릎 벨트(120) 및 버클(140)의 타 단부를 차량 구조물(도시되지 않음)에 고정하기 위해 사용될 수 있다.

버클(140)은 판형 장력 센서(200)를 추가로 구비한다. 센서(200)는 버클(140) 내에 구비되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 이것은 단지 예시적인 것이며 제한적이도록 의도된 것은 아니다. 일부 예는 버클(140)과 별개의 센서(200)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 센서(200)는 버클(140)과 버클 부착 지점(150) 사이에 부착될 수도 있다. 다른 예로서, 다수의 센서가 실행될 수 있는 바, 예를 들어 제1 센서(200)가 어깨 벨트 부착 지점(150) 사이에 구비될 수 있고 제2 센서(200)가 무릎 벨트 부착 지점(150) 사이에 구비될 수 있다. 또한, 차량 구속 시스템(100)은 단지 예시적인 것이며 무릎 벨트(120)만 구비하거나 어깨 벨트(110)만 구비할 수도 있음에 유의하는 것이 중요하다. 또한, 본 명세서에 기재된 판형 장력 센서(200)에서는 다른 구조(예를 들어, 5점 하네스 등)가 실행될 수도 있다. 또한, 차량 구속 시스템(100)은 임의의 형태의 차량(예를 들면, 자동차, 선박, 비행기 등)에서 실행될 수 있다. 또한, 차량 구속 시스템(100)은 차량 내의 하나 이상의 시트(전방 시트, 후방 시트, 운전자 시트, 승객 시트, 중앙 시트 등)에서 실행될 수 있다.

도 2는 판형 장력 센서(200)의 블록선도이다. 도 2에 도시된 판형 장력 센서(200)는 도 1의 차량 구속 시스템(100)을 참조하여 설명된다. 그러나 이것은 제한적이도록 의도되지 않으며, 판형 장력 센서(200)는 도 1에 도시된 차량 구속 시스템과 다른 차량 구속 시스템 내의 장력을 결정하기 위해 실행될 수도 있다.

도 2를 보다 구체적으로 참조하면, 센서(200)는 하우징(290) 내에 포위되는 판(210)과 장력 모듈(220)을 구비한다. 일부 예에서는, 센서(200)가 하우징 내에 포위되지 않을 수 있다. 예를 들어, 판(210)과 장력 모듈(220)은 차량 구속 시스템(100) 내에 배치되지만 하우징 내에 포위되지 않을 수 있다. 또한, 하우징(290)은 각종 재료로 형성될 수 있으며 센서(200)의 일부만 수용하도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 판(210)과 장력 모듈(220)은 하우징 내에 포위될 수 있지만 판(210)의 단부는 차량 구속 시스템에 부착되도록 하우징으로부터 돌출한다.

판(210)은 제1 고정 개구(212), 제2 고정 개구(214), 갭(216) 및 절취부(218)를 구비한다. 판(210)은 다양한 재료(예를 들면, 스틸, 스틸 합금, 알루미늄 등)로 형성될 수 있다. 일반적으로, 판(210)은 차량 구속 시스템(100)이 사용 중에(예를 들면, 정상 작동 시에, 충돌 상황에서 등) 마주칠 수 있는 장력을 견디기에 충분한 강도 및 품질의 재료로 형성될 수 있다. 또한, 판(210)은 단일 피스의 재료로 형성될 수 있다. 달리 말해서, 판(210)은 단일 피스의 재료로 제조(예를 들면, 스탬핑, 절단, 형성 등)될 수 있으며 따라서 부분 개수를 감소시키고 제조를 간단하게 만들 수 있다.

제1 및 제2 고정 개구(212, 214)는 센서(200)를 차량 구속 시스템(100)에 부착하기 위해 제공된다. 예를 들어, 제1 및 제2 고정 개구(212, 214) 중 하나는 센서(200)를 어깨 벨트(110)의 단부 및/또는 버클(140)에 고정하기 위해 사용될 수 있으며, 제1 및 제2 고정 개구(212, 214) 중 나머지 개구는 센서(200)를 차량 구조물에 고정하기 위해 사용될 수 있다. 다른 예로서, 제1 및 제2 고정 개구(212, 214)는 센서(200)를 어깨 벨트 부착 지점(150) 및/또는 무릎 벨트 부착 지점(150)과 어깨 벨트(110), 무릎 벨트(120) 및/또는 버클(140) 중 하나 사이에 고정하기 위해 사용될 수 있다.

절취부(218)는 제1 및 제2 고정 개구(212, 214)가 서로에 대해 이동할 수 있게 한다. 보다 구체적으로, 제1 및 제2 고정 개구(212, 214)에 힘이 인가될 때, 이들 고정 개구는 상호 멀어지도록 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1 고정 개구(212)는 적소에 고정(예를 들어 차량 구조물 등에 고정)되고 제2 고정 개구(214)는 어깨 벨트에 고정되는 것으로 가정한다. 어깨 벨트가 조여짐에 따라, 힘이 (예를 들어 도 2에 도시된 방향으로) 인가될 수 있으며 이는 제1 및 제2 고정 개구(212, 214)와 같은 개구를 상호 견인하는 작용을 한다. 따라서, 에지(216A)는 갭(216) 내로 이동할 수 있으며, 따라서 갭 폭(219)을 감소시킬 수 있다.

장력 모듈(220)은 차량 구속 시스템(100)에 인가되는 장력을 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 장력 모듈(220)은 제1 및 제2 고정 개구(212, 214)의 서로에 대한 이동과 관련한 갭(216)의 갭 폭(219)에 적어도 부분적으로 기초하여 제1 및 제2 고정 개구(212, 214) 중 하나에 인가되는 장력의 양을 결정하도록 구성될 수 있다. 장력 모듈(220)은 프로세서(222), 메모리(224) 및 갭 측정기(226)를 구비한다. 일반적으로, 갭 측정기(226)는 갭 폭(219)을 측정하도록 구성된다. 갭 폭(219)은 에지(216A)와 에지(216B) 사이의 폭으로 정의될 수 있다. 프로세서는 범용 프로세서, 마이크로프로세서, FPGA, ASIC, 또는 일반적으로, 지령을 수행하도록 구성된 임의의 연산 장치일 수 있다. 메모리는 프로세서(222)에 의해 실행될 때 프로세서가 하나 이상의 작동을 수행하게 만드는 컴퓨터 실행가능한 지령을 저장하도록 구성된 비휘발성 컴퓨터 판독가능한 매체 및/또는 비일과성 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함하는 컴퓨터 판독가능한 매체일 수 있다. 특히, 메모리(224)는 프로세서(222)에 의해 실행될 때 프로세서(222)가 센서(200)에 인가되는 장력을 결정하게 만드는 하나 이상의 지령을 저장할 수 있다. 예를 들어, 지령은 프로세서(222)가 갭 측정기(226)로부터 갭 폭(219)의 갭 폭 측정치를 수신하고, 갭 폭(219)의 갭 폭 측정치에 기초하여 장력을 결정하며, 차량 구속 시스템 컨트롤러 및/또는 팽창 안전 시스템 컨트롤러에 장력을 제공하게 만들 수 있다.

일부 예에서, 갭 측정기(226)는 자기 측정 장치일 수 있다. 일부 예에서, 갭 측정기(226)는 유도 측정 장치일 수 있다. 일부 예에서, 갭 측정기(226)는 광학 측정 장치일 수 있다. 작동 중에, 센서(200)[예를 들면, 특히 판(210)]에 힘이 인가될 때, 갭 측정기(226)는 갭 폭(219)을 측정할 수 있다. 인가되는 힘이 변경되면, 갭 폭(219)이 변경될 수 있다. 따라서, 갭 측정기(226)는 반복적으로[예를 들어, 프로세서(222)에 의해 요구되는 설정된 간격으로, 랜덤하게, 등] 갭 폭(219)을 측정할 수 있다.

도시하듯이, 절취부(218)는 "스프링 구조물"(230)을 형성한다. 스프링 구조물(230)은 센서(200) 및/또는 판(210)이 부착되는 시트 벨트[예를 들면, 어깨 벨트(110), 무릎 벨트(120) 등]에 장력이 인가될 때 개구(212, 214)가 이동(예를 들어 개방 및 폐쇄)할 수 있게 한다. 판(210)의 부분은 갭(216) 및 스프링 구조물(230)을 형성하기 위해 (예를 들어, 스탬핑, 절단, EDM 가공 등에 의해) 제거될 수 있다. 설명했듯이, 스프링 구조물(230)은 개구가 서로에 대해 이동할 수 있게 한다. 이 이동은 제1 및 제2 고정 개구(212, 214)와 같은 개구에 인가되는 힘의 양에 종속될 수 있다. 이 힘은 판형 장력 센서(200)가 장착되는 차량 구속 시스템에서 장력으로 변환될 수 있다. 갭 폭(219)은 힘 및/또는 장력을 결정하기 위해 측정될 수 있다. 또한, 센서 내에는 장력 한계가 형성될 수 있다[예를 들면, 갭 폭(219)을 제한함으로써]. 따라서, 최대 장력이 인가될 때[예를 들어, 갭 폭(219)이 실질적으로 제로], 갭(216)은 폐쇄될 것이고 에지(216A)는 에지(216B)에 의해 지지될 것이다. 일 실시예에서, 에지(216A)와 에지(216B)는 동일 평면에 있다. 따라서, 에지(216A)는 지지되는 동안 에지(216B)와 대면할 수 있다.

도 3 및 도 4는 판(210)의 예를 도시한다. 특히, 도 3 및 도 4는 판(210)의 예시적 실시예(310, 410)의 사시도를 각각 도시한다. 이들 예는 단지 예시적으로 제공된 것이며 제한적이도록 의도되지 않음을 알아야 한다. 판(310 및/또는 410)뿐 아니라 본 명세서에 도시되지 않은 등가 판의 어느 것이나 도 2에 도시된 판(210)을 대체할 수 있다.

보다 구체적으로 도 3을 참조하면, 예시적 판(310)이 도시되어 있다. 판(310)은 고정 개구(312, 314)를 구비한다. 갭(316)도 도시되어 있다. 판(310)은 또한 절취부(318)를 갖는다. 절취부(318)는 고정 개구(312, 314) 중 어느 하나에 힘이 인가될 때 고정 개구(312, 314)가 서로에 대해 이동할 수 있게 한다. 특히, 절취부(318)는 갭(316)의 폭을 감소시키기 위해 고정 개구(314)가 고정 개구(312)로부터 이격 이동할 수 있게 한다.

도시하듯이, 절취부(318)는 "스프링 구조물"(330)을 형성한다. 스프링 구조물(330)은 판(310)이 부착되는 시트 벨트[예를 들면, 어깨 벨트(110), 무릎 벨트(120) 등]에 장력이 인가될 때 고정 개구(312, 314)가 이동(예를 들어 개방 및 폐쇄)할 수 있게 한다.

판(310)은 정렬 탭(340)을 추가로 구비한다. 정렬 탭(340)은 판(310)의 가동 부분[예를 들면 개구(314)에 인접한 부분]을 판(310)의 다른 부분과 정렬된 상태로 유지하기 위해 판(310)의 에지 주위로 구부러진 것으로 도시되어 있다.

보다 구체적으로 도 4를 참조하면, 예시적 판(410)이 도시되어 있다. 판(410)은 고정 개구(412, 414)를 구비한다. 갭(416)도 도시되어 있다. 판(410)은 또한 절취부(418)를 갖는다. 절취부(418)는 고정 개구(412, 414) 중 어느 하나에 힘이 인가될 때 고정 개구(412, 414)가 서로에 대해 이동할 수 있게 한다. 특히, 절취부(418)는 갭(416)의 폭을 감소시키기 위해 고정 개구(414)가 고정 개구(412)로부터 이격 이동할 수 있게 한다.

도시하듯이, 절취부(418)는 "스프링 구조물"(430)을 형성한다. 스프링 구조물(430)은 판(410)이 부착되는 시트 벨트[예를 들면, 어깨 벨트(110), 무릎 벨트(120) 등]에 장력이 인가될 때 고정 개구(412, 414)가 이동(예를 들어 개방 및 폐쇄)할 수 있게 한다.

판(410)은 정렬 탭(440)을 추가로 구비한다. 정렬 탭(440)은 판(410)의 가동 부분[예를 들면 개구(414)에 인접한 부분]을 판(410)의 다른 부분과 정렬된 상태로 유지하기 위해 판(410)의 에지 주위로 구부러진 것으로 도시되어 있다.

도 5는 판(510)의 예를 도시한다. 특히, 도 5는 도 3 및 도 4와 유사한 판(510)의 예를 도시한다. 판(510)은 고정 개구(512, 514)를 구비한다. 정렬 판(570, 575)도 도시되어 있다. 갭(516)도 도시되어 있다. 판(510)은 또한 절취부(518)를 갖는다.

절취부(518)는 고정 개구(512, 514) 중 어느 하나에 힘이 인가될 때 고정 개구(512, 514)가 서로에 대해 이동할 수 있게 한다. 특히, 절취부(518)는 갭(516)의 폭을 감소시키기 위해 고정 개구(514)가 고정 개구(512)로부터 이격 이동할 수 있게 한다. 일 실시예에서 절취부(518)는 판(510)으로부터 형성(예를 들면, 절취)될 수 있음을 알아야 한다. 대체 실시예에서, 절취부(518)는 다양한 재료(예를 들면, 스틸, 스틸 합금, 알루미늄 등) 중 하나를 갖고 판(510)에 비해서 더 큰 강도 및/또는 두께를 갖는 대체 판으로부터 형성(예를 들면, 절취)될 수 있다. 대체 판으로부터 형성(예를 들면 절취)된 절취부(518)는 이후 접합부(585)에서 판(510)에 결합될 수 있다. 즉, 대체 판으로부터 형성된 절취부(518)는 이후 접합부(585)에서 판(510)에 용접될 수 있다. 대체 판으로부터 형성되고 판(510)에 용접되는 절취부(518)는 판(510)에 대해 추가 강도 및 내구성을 제공한다.

도시하듯이, 절취부(518)는 스프링 구조물(530)을 형성한다. 스프링 구조물(530)은 판(510)이 부착되는 시트 벨트[예를 들면, 어깨 벨트(110), 무릎 벨트(120) 등]에 장력이 인가될 때 고정 개구(512, 514)가 이동(예를 들어 개방 및 폐쇄)할 수 있게 한다.

정렬 판(570, 575)은 그 안에 개구를 갖는 것으로 도시되어 있으며 정렬 판(570, 575) 사이에 판(510)이 수용된다. 고정 개구(514)는 정렬 판(570, 575)의 각각에 형성된 개구와 중심맞춤된다. 즉, 정렬 판(570)은 판(510)의 상측과 같은 일 측에 결합되고, 정렬 판(575)은 판(510)의 하측과 같은 반대 측에 결합되며, 정렬 판(570, 575)은 정렬 판(570, 575)의 각각에 형성된 개구가 고정 개구(514)와 정렬되도록 배치된다. 일 실시예에서, 정렬 판(570, 575)은 둘 다 고정 개구(514)에 결합되며 갭(516)의 폭을 감소시키기 위해 고정 개구(512)로부터 동시에 이격 이동한다. 즉, 판(510)이 부착되는 시트 벨트[예를 들면, 어깨 벨트(110), 무릎 벨트(120) 등]에 장력이 인가될 때 정렬 판(570, 575)은 고정 개구(512, 514)와 함께 이동(예를 들어, 개방 및 폐쇄)한다.

정렬 판(570, 575)은 판(510)의 가동 부분[예를 들면, 스프링 구조물(530)]을 판(510)의 다른 부분과 정렬된 상태로 유지한다. 즉, 정렬 판(570, 575)은 스프링 구조물(530)을 판(510)의 다른 부분과 정렬된 상태로, 예를 들면 동일 평면 배치된 상태로 유지한다.

도 6은 본 발명에 따른 도 1 및 도 2의 판형 장력 센서용 도 5의 판의 센서 및 자기 시스템의 사시도이다. 판(510)은 자석 하우징(506), 자석(502, 504), 센서 하우징(555), 센서(550) 및 커버(535)를 구비한다. 센서(550) 및 자석(502, 504)은 판(510) 상에 배치되어 판에 결합될 수 있다. 자석(502, 504)은 판(510)에 결합될 수 있는 자석 하우징(506) 내에 수용될 수 있다.

센서(550)는 센서 하우징(555) 내에 수용될 수 있으며 센서(550)의 일부는 자석(502, 504) 사이에 배치된다. 센서(550) 및 자석(502, 504)은 홀(Hall) 효과를 사용하여 작동될 수 있다. 센서(550) 및 자석(502, 504)은 불균일한 자기장을 발전시키도록(예를 들어 자기장이 주기적으로 변동) 배치되거나 작동되며 이 자기장 변동은 홀-효과에 따라 전도체에 유도되는 전위차의 대응 변동을 생성할 것이다. 센서(550)는 센서(550)의 개별 감지 요소(예를 들면, 통전 도체)가 겪는 자기장 변동을 검출할 수 있으며 이 홀-효과 현상에 기초하여 구성될 수 있다. 따라서, 홀-효과를 사용하여, 센서(550) 및 자석(502, 504)은 갭(516)의 폭에 적어도 부분적으로 기초하여 판형 장력 센서에 인가되는 장력을 결정하는데 도움을 준다. 즉, 센서(550) 및 자석(502, 504)은 스프링 구조물의 운동을 감지 및/또는 검출하고 갭(516)을 측정하도록 구성될 수 있다. 센서(550) 및 자석(502, 504)은 자기 측정 장치(예를 들면, 갭 측정기)로서 간주될 수 있다. 센서(550)는 또한 도 2에서 센서(200)의 장력 모듈(220), 프로세서(222), 메모리(224) 및/또는 갭 측정기(226)와 함께 작동할 수 있다.

일 실시예에서, 센서(550)는 고정 개구(514)와 자석(502, 504) 사이의 상대 이동을 검출한다. 갭(516)(예를 들면, 에어 갭) 자체는 직접 측정되지 않는다. 센서(550)는 센서(550)와 자석(502, 504) 사이의 상대 이동이 갭(516)에서의 이동과 동일하도록 스프링 구조물(530)의 일 단부에 단단히 장착될 수 있다. 일 실시예에서, 스프링 구조물(530)은 일 단부에 센서(550)에 결합되는 스프링 판을 구비한다.

일 실시예에서, 센서(550)는 판(510)이 견인되는 동안의 이동을 측정한다. 즉, 고정 개구(512, 514)와 자석(502, 504)은 센서(550)에 대해 이동하며 고정 개구(512, 514)와 자석(502, 504) 사이의 이동 및/또는 거리의 변동은 측정되고 인가되는 장력/힘의 양으로 변환된다.

도 7은 본 발명에 따른 도 1 및 도 2의 판형 장력 센서용 도 5의 판의 센서를 커버하는 시일의 사시도이다. 센서 하우징(555)은 포팅(potting) 재료(예를 들면, 에폭시)로 충전될 수 있고 시일(750)로 밀봉될 수 있다. 와이어 라인(725)은 센서(550)를 도 2의 장력 모듈(220)과 같은 종단 장치 및/또는 전원에 전기적으로 결합시키기 위한 입력/출력 라인을 제공한다.

도 8은 본 발명에 따른 도 1 및 도 2의 판형 장력 센서용 도 5의 판(510)의 저면도이다. 도 8에 추가로 도시되어 있듯이, 센서 하우징(555)은 판(510)에 결합될 수 있다. 보다 구체적으로, 센서 하우징(555)은 예를 들어, 스프링 구조물(530)의 일부를 통해서 삽입되거나 및/또는 접착 물질, 스냅-핏 부착 기구, 납땜 및/또는 기타 고정 수단을 통해서 고정되는 페그 또는 핀과 같은 다양한 고정 수단 중 하나를 통해서 스프링 구조물(530)의 일부에 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 스프링 구조물(530)은 또한 일 단부에 센서(550)에 결합되는 스프링 판(810)을 구비할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른, 도 5의 판(510)에 대해 견인-테스트를 적용함으로써 얻어진 데이터의 예이다. 견인-테스트는 인장 테스트 기계 상에 판(510)을 설치하는 단계 및 판(510)을 견인하여 에어 갭을 측정하는 단계로 이루어진다. 판(510)의 고정 개구(512)는 힘 측정기를 통해서 인장 테스트 기계의 이동 부분에 부착된다. 판(510)의 고정 개구(514)는 인장 테스트 기계 기초판에 부착된다. 판(510)은 이후 최소 300 뉴턴(N)의 힘에 의한 40회의 견인 테스트를 적용받는다. 각각의 테스트의 전과 후에 에어 갭을 측정한다. 판(510)은 전체 이동 범위까지 40회의 견인 테스트를 적용받는다. 테스트에 의하면 에어 갭의 현저한 시프트 발생이 전혀 없는 것으로 나타났다.

즉, 판(510)은 테스트 1 및 테스트 2를 적용받으며, 각각의 테스트는 최소 300 뉴턴(N)의 힘에 의한 20회의 견인 테스트(1-20)를 포함한다. 양 테스트 1 및 테스트 2 중 제1 테스트의 시작 시에, 에어 갭은 실질적으로 1.001 mm로 측정되었다. 테스트 1의 20회의 견인 테스트의 종료 시에, 에어 갭은 실질적으로 1.056 mm로 측정되었다. 테스트 2의 20회의 견인 테스트의 종료 시에, 에어 갭은 실질적으로 1.052 mm로 측정되었다. 양 테스트 1 및 테스트 2는 반복되며, 에어 갭의 이동을 감지하기 위한 판(510)에 대한 총 80사이클의 샘플 테스트 견인에 대해서 유사한 결과가 발생한다. 따라서, 관찰되듯이, 에어 갭에 있어서 단지 약간의 시프트(예를 들면, 대략 0.055 mm)가 발생했다.

도 10은 본 발명에 따른 도 1 및 도 2의 판형 장력 센서를 제조하는 방법(1000)의 흐름도이다. 제조 방법(1000)은 본 명세서에 기재된 판형 장력 센서 또는 모듈을 제조하거나 조립하기 위해 사용될 수 있다. 제조 방법(1000)은 블록 1002에서 시작된다. 제조 방법(1000)은 블록 1004로 진행된다. 블록 1004에서, 제조 방법(1000)은 제1 개구와 제2 개구를 갖는 판을 제공한다. 블록 1006에서, 제조 방법(1000)은 판 내의 절취부로부터 형성된 스프링 구조물 및 갭을 제공한다. 일 실시예에서, 절취부는 제1 개구와 제2 개구를 갖는 판에 비해서 더 두꺼운 대체 판으로 제조될 수 있으며, 이후 제 1 개구와 제2 개구를 갖는 판에 용접될 수 있다. 판에 장력이 인가될 때 제1 개구와 제2 개구는 서로에 대해 이동 가능하다. 블록 1008에서, 제조 방법(1000)은 판에 인가되는 장력을 결정하도록 구성된 장력 모듈을 제공한다. 제조 방법은 블록 1010에서 종료될 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 도 1 및 도 2의 판형 장력 센서를 제조하는 방법(1100)의 흐름도이다. 제조 방법(1100)은 본 명세서에 기재된 판형 장력 센서 또는 모듈을 제조하거나 조립하기 위해 사용될 수 있다. 제조 방법(1100)은 블록 1102에서 시작된다. 제조 방법(1100)은 블록 1104로 진행된다. 블록 1104에서, 제조 방법(1100)은 제1 개구와 제2 개구를 갖는 판을 제공한다. 블록 1106에서, 제조 방법(1100)은 판 내의 절취부로부터 형성된 스프링 구조물 및 갭을 제공한다. 판에 장력이 인가될 때 제1 개구와 제2 개구는 서로에 대해 이동 가능하다. 블록 1108에서, 제조 방법(1100)은 판에 인가되는 장력을 결정하도록 구성된 장력 모듈을 제공한다. 블록 1110에서, 제조 방법(1100)은 스프링 구조물의 이동을 감지 및/또는 검출하고 갭을 측정하기 위한 센서 및/또는 자기 시스템을 제공한다. 제조 방법은 블록 1112에서 종료될 수 있다.

따라서, 단일 판으로 형성된 판형 장력 센서가 제공된다. 특히, 소수의 이동 부분을 갖는 차량용 장력 센서가 제공된다. 본 발명의 장력 센서는 종래의 장력 센서보다 더 튼튼하고 더 비용 효과적인 센서일 수 있다.

본 명세서에 사용될 때, "실시예", "실행", "예" 및/또는 등가물의 참조는 인용된 특징부를 역시 포함하는 추가 실시예의 존재를 배제하는 것으로 해석되도록 의도되지 않는다.

본 발명을 특정 실시예를 참조하여 설명했지만, 첨부 청구범위(들)에서 한정되는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 수정, 변경 및 변화가 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 개시된 실시예로 제한되지 않으며, 하기 청구범위 및 그 등가물의 언어에 의해 한정되는 전체 범위를 갖도록 의도된다.

Claims

차량 구속 시스템용 판형 장력 센서이며,
제1 개구와 제2 개구를 갖고, 스프링 구조물 및 갭을 형성하는 절취부를 갖는 판으로서, 제1 개구와 제2 개구는 서로에 대해 이동 가능한 판; 및
갭의 폭에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 판형 장력 센서에 인가되는 장력을 결정하도록 구성된 장력 모듈을 포함하는 판형 장력 센서.
제1항에 있어서, 상기 판은 단일 피스의 재료로 형성되는 판형 장력 센서.
제1항에 있어서, 하우징을 추가로 포함하고, 상기 판과 상기 장력 모듈은 하우징 내에 포위되는 판형 장력 센서.
제1항에 있어서, 상기 제1 개구와 제2 개구 중 하나는 상기 판을 차량 구조물 또는 차량 구속 장치에 고정하도록 구성되는 판형 장력 센서.
제1항에 있어서, 상기 절취부는 제1 개구가 제2 개구를 향해서 또는 제2 개구로부터 이격 이동할 수 있게 하도록 구성되는 판형 장력 센서.
제1항에 있어서, 상기 절취부는 제1 개구와 제2 개구 사이에 형성되는 판형 장력 센서.
제1항에 있어서, 상기 절취부의 스프링 구조물은 장력이 판에 인가되거나 판으로부터 제거될 때 제1 개구 및 제2 개구가 서로에 대해 이동할 수 있게 하도록 구성되는 판형 장력 센서.
제1항에 있어서, 상기 판은 제1 에지와 제2 에지를 추가로 구비하고, 상기 제1 에지와 제2 에지는 갭을 형성하는 판형 장력 센서.
제8항에 있어서, 상기 제1 에지와 제2 에지는 동일 평면에 있는 판형 장력 센서.
제1항에 있어서, 상기 장력 모듈은 갭 측정기와 프로세서를 추가로 구비하며, 상기 갭 측정기는 자기 측정 장치인 판형 장력 센서.
제10항에 있어서, 상기 갭 측정기는 갭의 폭을 측정하는 판형 장력 센서.
제11항에 있어서, 상기 갭 측정기는 갭의 폭을 측정함으로써 판형 장력 센서에 인가되는 장력을 결정하는 판형 장력 센서.
제1항에 있어서, 상기 장력 모듈은 판의 최대 장력 한계를 갖는 판형 장력 센서.
제1항에 있어서, 상기 판에 결합되는 정렬 탭을 추가로 포함하는 판형 장력 센서.
장력 센서용 판이며,
제1 개구와 제2 개구;
절취부로부터 형성되는 스프링 구조물 및 갭을 포함하고,
상기 제1 개구와 제2 개구는 판에 장력이 인가될 때 서로에 대해 이동 가능하며, 상기 제1 개구와 제2 개구 중 하나의 이동은 갭의 증가 또는 감소를 초래하고, 상기 판에 인가되는 장력은 갭의 폭에 적어도 부분적으로 기초하여 측정되는 장력 센서용 판.
제15항에 있어서, 상기 판은 단일 피스의 재료로 형성되는 장력 센서용 판.
제15항에 있어서, 상기 제1 개구와 제2 개구 중 하나는 상기 판을 차량 구조물 또는 차량 구속 장치에 고정하도록 구성되는 장력 센서용 판.
제15항에 있어서, 상기 스프링 구조물은 제1 개구가 제2 개구를 향해서 또는 제2 개구로부터 이격 이동할 수 있게 하도록 구성되고, 상기 스프링 구조물은 제1 개구와 제2 개구 사이의 절취부로부터 형성되는 장력 센서용 판.
제15항에 있어서, 상기 판에 결합되는 정렬 탭 또는 정렬 판을 추가로 포함하는 장력 센서용 판.
차량 구속 시스템용 센서이며,
제1 개구와 제2 개구를 갖는 판으로서, 제1 개구와 제2 개구는 서로에 대해 이동 가능한 판;
상기 판 내의 절취부로부터 형성되는 스프링 구조물 및 갭을 포함하고, 상기 스프링 구조물은 제1 개구와 제2 개구 사이에 형성되며;
제1 개구와 제2 개구의 서로에 대한 이동과 관련하여 갭의 폭에 적어도 부분적으로 기초하여 제1 개구와 제2 개구 중 하나에 인가되는 장력의 양을 결정하도록 구성된 장력 모듈을 포함하는 차량 구속 시스템용 센서.