KR20220070010A - 무선 주파수 식별 연결체 - Google Patents

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KR20220070010A
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마틴 알. 프라이스
크리스티안 제임스 하겐
제임스 이. 캐롤
카리 앤 사우센
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외티커 엔와이, 인크.
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Abstract

무선 주파수 식별(RFID) 유체 연결체는, 반경방향 외향 표면을 포함하는 튜브 또는 호스(220); 및 반경방향 외향 표면에 연결되는 RFID 조립체 또는 라벨(260)로서, RFID 태그, 및 RFID 태그에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 접점을 포함하는 RFID 조립체 또는 라벨(260)을 포함한다.

Description

무선 주파수 식별 연결체
(관련 출원에 대한 상호-참조)
본 출원은 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용되는 2019년 9월 30일에 출원된 미국 가특허출원 제62/907,758호의 산업재산권 보호를 위한 파리 조약의 스톡홀름법 제4조 및 제8조에 따른 이익을 주장한다.
본 발명은 유체 연결체를 위한 연결 검증기에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 무선 전송을 통한 연결 상태를 나타내는 무선 주파수 식별(radio-frequency identification: RFID) 태그를 포함하는 유체 연결체에 관한 것이다.
관련 기술분야에서 알려져 있듯이, "유체"는 인가된 전단 응력 또는 외력 하에 지속적으로 변형(유동)하는 물질이다. 유체는 물질의 상이며 액체, 기체 및 플라즈마를 포함한다.
유체 커넥터는 많은 용도, 특히 자동차 용도에서 필수불가결한 부품이다. 자동차 시스템은 라디에이터, 변속기, 및 엔진과 같은 다양한 부품으로 구성되어 있기 때문에, 유체는 각각의 부품 내에서 뿐만 아니라 여러 부품 사이를 이동할 수 있어야 한다. 부품 사이를 이동하는 유체의 예는 변속기 유체의 온도를 낮추기 위해 변속기로부터 변속기 오일 쿨러로 이동하는 변속기 유체이다. 유체는 주로, 유체 커넥터 및/또는 클램프/클램핑 요소에 의해 각각의 부품에 연결되는 가요성 또는 강성 호스를 통해서 부품 사이를 이동한다. 이러한 유체 커넥터는 통상적으로 튜브 단부 형태가 유체 커넥터에 완전히 삽입될 때 튜브 단부 형태의 융기된 숄더 뒤로 스냅하도록 구성된 유체 커넥터에 탑재되는 유지 링, 유지 클립, 스냅 링, 클램프 또는 기타 클램핑 요소를 포함한다. 튜브 단부 형태 또는 호스가 유체 커넥터에 완전히 삽입되지 않거나 커넥터에 고정되지 않으면, 유체 연결이 실패하여 유체 누출 및 기타 더 심각한 결과를 초래할 수 있다. 유체 커넥터는 액체 연결부뿐만 아니라 가스 및 플라즈마 연결부까지 연장된다는 것을 알아야 한다. 예를 들어, 프로판, 부탄, 천연 가스 등의 이송에 사용되는 유체 커넥터는 상업적으로 및 비상업적으로 널리 사용된다. 액체 커넥터의 경우와 마찬가지로 가스 연결의 실패는 심각한 결과를 초래할 수 있다.
RFID는 전자기장을 사용하여 물체에 부착된 태그를 자동으로 식별하고 추적한다. 태그에는 전자적으로 저장된 정보가 담겨 있다. 수동형 RFID 태그는 근처에 있는 RFID 리더의 송신 전파로부터 에너지를 수집한다. 능동형 RFID 태그는 로컬 전원(배터리 등)을 가지고 있으며 RFID 리더로부터 수백 미터 떨어져서 작동할 수 있다. 바코드와 달리, RFID 태그는 리더의 시선 내에 있을 필요가 없으며, 따라서 추적 대상에 매립될 수 있다. RFID는 자동 식별 및 데이터 캡처(automatic identification and data capture: AIDC)의 한 가지 방법이다. RFID 태그는 많은 산업 분야에서 사용된다. 예를 들어, 생산 중에 자동차에 부착된 RFID 태그는 조립 라인을 통한 그 진행 상황을 추적하는 데 사용될 수 있고, RFID 태그 부착된 의약품은 창고를 통해서 추적될 수 있으며, RFID 마이크로칩을 가축과 애완동물에 이식하면 동물의 확실한 식별이 가능해진다.
따라서, 유체 연결체가 확실하게 연결되는 것을 보장하기 위해 RFID를 이용하는 연결 검증기에 대한 필요성이 오랫동안 인지되었다.
본 명세서에 예시된 양태에 따르면, 반경방향 외향 표면을 포함하는 튜브, 반경방향 외향 표면에 연결되고 RFID 태그를 포함하는 RFID 조립체, 및 RFID 태그에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 접점을 포함하는 무선 주파수 식별(RFID) 유체 연결체가 제공된다.
일부 실시예에서, 튜브는 반경방향 외향 표면에 연결되는 숄더를 더 포함하며 RFID 조립체는 숄더 근처에 배치된다. 일부 실시예에서, RFID 조립체는 제1 층 상에 배치되고 제1 층은 반경방향 외향 표면에 연결된다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 접점은 RFID 태그에 전기적으로 연결되는 제1 접점 및 RFID 태그에 전기적으로 연결되는 제2 접점을 포함하며, 제2 접점은 RFID 조립체의 개방 상태를 형성하기 위해 제1 접점으로부터 분리된다. 일부 실시예에서, 폐쇄 상태에서, 제1 접점은 제2 접점에 전기적으로 연결된다. 일부 실시예에서, 제1 접점은 튜브가 유체 커넥터에 연결될 때 유지 링을 통해서 제2 접점에 전기적으로 연결되도록 작동적으로 구성된다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 접점은 제1 도체 및 제2 도체를 통해서 RFID 태그에 전기적으로 연결되는 감압(pressure sensitive) 접점을 포함한다. 일부 실시예에서, 감압 접점은 제1 도체에 전기적으로 연결되는 제1 도전층, 제2 도체에 전기적으로 연결되는 제2 도전층, 및 RFID 조립체의 개방 상태를 형성하기 위해 제1 도전층과 제2 도전층을 분리하는 절연층을 포함한다. 일부 실시예에서, 폐쇄 상태에서, 제1 도전층은 제1 도전층에 가해지는 힘을 통해서 제2 도전층에 전기적으로 연결된다. 일부 실시예에서, 튜브가 유체 커넥터에 연결될 때 유체 커넥터의 유지 링을 통해서 힘이 제1 도전층에 인가된다. 일부 실시예에서, RFID 태그는 안테나를 포함하며, RFID 태그의 개방 상태에서 안테나 회로는 개방되고, RFID 태그의 폐쇄 상태에서 안테나 회로는 폐쇄된다.
본 명세서에 예시된 양태에 따르면, 유체 커넥터, 유체 커넥터와 결합하도록 작동적으로 구성되는 유지 링, 유체 커넥터에 연결되도록 작동적으로 구성되고 제1 반경방향 외향 표면을 포함하는 튜브, 및 제1 반경방향 외향 표면 상에 배치되고 RFID 태그 및 RFID 태그에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 접점을 포함하는 RFID 조립체를 포함하는 무선 주파수 식별(RFID) 유체 연결체가 제공된다.
일부 실시예에서, 튜브는 제1 반경방향 외향 표면에 연결되는 숄더(또는 지정된 호스 위치 또는 호스 결합면)를 더 포함하고, 숄더는 유지 링과 상호작용하여 튜브를 유체 커넥터 내에 로크시키도록 구성되며, 적어도 하나의 접점은 유지 링과 결합하기 위해 숄더 근처에 작동적으로 배치된다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 접점은 RFID 태그에 전기적으로 연결되는 제1 접점 및 RFID 태그에 전기적으로 연결되는 제2 접점을 포함하며, 제2 접점은 RFID 조립체의 개방 상태를 형성하기 위해 제1 접점으로부터 분리된다. 일부 실시예에서, 튜브가 유체 커넥터에 적절하게 고정될 때, 유지 링은 제1 접점 및 제2 접점과 결합하고, 제1 접점은 RFID 조립체의 폐쇄 상태를 형성하기 위해 제2 접점에 전기적으로 연결된다. 일부 실시예에서, 유지 링은 클램프이다. 일부 실시예에서, 유체 커넥터는 제2 반경방향 외향 표면을 포함하고, 튜브와 유지 링은 제2 반경방향 외향 표면과 결합하도록 작동적으로 구성된다. 일부 실시예에서, RFID 조립체는 층 상에 배치되고 층은 제1 반경방향 외향 표면에 연결된다. 일부 실시예에서, RFID 태그는 안테나를 포함하며, RFID 태그의 개방 상태에서 안테나 회로는 개방되고, RFID 태그의 폐쇄 상태에서 안테나 회로는 폐쇄된다.
본 명세서에 예시된 양태에 따르면, 유체 커넥터, 유체 커넥터와 결합하도록 작동적으로 구성된 유지 링, 유체 커넥터에 연결되도록 작동적으로 구성되고 반경방향 외향 표면을 포함하는 튜브, 및 반경방향 외향 표면 상에 배치되는 RFID 조립체로서, 안테나와 집적 회로를 포함하는 RFID 태그, 및 집적 회로에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 접점을 포함하고, 집적 회로가 개방되어 있을 때 RFID 태그는 RFID 유체 연결체의 부적절한 연결을 나타내며, 집적 회로가 폐쇄되어 있을 때 RFID 태그는 RFID 유체 연결체의 적절한 연결을 나타내는, RFID 조립체를 포함하는 무선 주파수 식별(RFID) 유체 연결체가 제공된다.
본 발명의 상기 및 기타 목적, 특징 및 장점은 도면 및 첨부된 청구범위를 고려하여 본 발명의 하기 상세한 설명을 검토하면 쉽게 명백해질 것이다.
대응하는 참조 부호가 대응하는 부분을 나타내는 첨부된 개략도를 참조하여 다양한 실시예가 단지 예로서 개시된다.
도 1은 RFID 유체 연결체의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 RFID 유체 연결체의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른 RFID 조립체의 평면도이다.
도 4는 튜브 단부 형태 상에 배치된 도 3에 도시된 RFID 조립체의 사시도이다.
도 5는 대체로 도 4의 5-5 라인을 따라서 취한 튜브 단부 형태 상에 배치된 RFID 조립체의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예에 따른, RFID 조립체의 평면도이다.
도 7은 튜브 단부 형태 상에 배치된 도 6에 도시된 RFID 조립체의 사시도이다.
도 8은 대체로 도 7의 8-8 라인을 따라서 취한 튜브 단부 형태 상에 배치된 RFID 조립체의 단면도이다.
도 9a는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 개방 상태에서의 RFID 조립체의 개략적인 부분 단면도이다.
도 9b는 폐쇄 상태에서의, 도 9a에 도시된 RFID 조립체의 개략적인 부분 단면도이다.
도 10은 폐쇄 상태에서의, RFID 유체 연결체의 사시도이다.
도 11은 개방 상태에서의, 도 10에 도시된 RFID 유체 연결체의 사시도이다.
도 12는 도 10에 도시된 RFID 유체 연결체의 분해 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일부 실시예에 따른, RFID 조립체의 평면도이다.
도 14는 개방 상태에서의, 대체로 도 11의 14-14 라인을 따라서 취한 RFID 유체 연결체의 단면도이다.
도 15는 폐쇄 상태에서의, 대체로 도 10의 15-15 라인을 따라서 취한 RFID 유체 연결체의 단면도이다.
먼저, 상이한 도면에서의 유사한 도면 번호는 동일하거나 기능적으로 유사한 구조적 요소를 나타낸다는 것을 알아야 한다. 청구범위는 개시된 양태로 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다.
또한, 본 발명은 기재된 특정 방법론, 재료 및 수정으로 제한되지 않으며, 따라서 물론 변형될 수 있다는 것이 이해된다. 본 명세서에 사용되는 용어는 단지 특정 양태를 설명하기 위한 것이며 청구범위의 범위를 한정하도록 의도되지 않는 다는 것도 이해된다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에 사용되는 모든 기술 용어 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 기재된 것과 유사하거나 동등한 임의의 방법, 장치 또는 재료가 예시적 실시예의 실시 또는 테스트에 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 본 발명의 조립체는 유압, 전자기기, 공압 및/또는 스프링에 의해 구동될 수 있다.
"실질적으로"라는 용어는 "거의", "아주 거의", "약", "대략", "쯤", "아주 가까운", "가까운", "본질적으로", "가까이에", "근처에" 등과 같은 용어와 동의어이며, 이러한 용어는 명세서 및 청구범위에 나타나듯이 상호교환적으로 사용될 수 있음을 알아야 한다. "근접한"이라는 용어는 "인근의", "가까운", "인접한", "이웃하는", "아주 가까운", "부근의" 등과 같은 용어와 동의어이며, 이러한 용어는 명세서 및 청구범위에 나타나듯이 상호교환적으로 사용될 수 있음을 알아야 한다. "대략"이라는 용어는 지정된 값의 10% 이내의 값을 의미하도록 의도된다.
본 출원에서 "또는"의 사용은 달리 언급되지 않는 한 "비배타적" 배열에 관한 것임을 이해해야 한다. 예를 들어, "항목 x는 A 또는 B이다"라고 말할 때, 이것은 다음 중 하나를 의미할 수 있음을 이해해야 한다: (1) 항목 x는 A와 B 중 어느 하나이다; (2) 항목 x는 A와 B 둘 다이다. 달리 말해서, "또는"이라는 단어는 "배타적 또는" 배열을 정의하기 위해 사용되지 않는다. 예를 들어, "항목 x는 A 또는 B이다"라는 진술에 대한 "배타적 또는" 배열은 x가 A와 B 중 하나만일 수 있을 것을 요구할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용될 때, "및/또는"은 열거되는 요소 또는 조건의 하나 이상이 포함되거나 발생될 수 있음을 나타내기 위해 사용되는 문법적 접속사를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, 제1 요소, 제2 요소 및/또는 제3 요소를 포함하는 장치는 이하의 구조적 배열 중 어느 하나로 해석되도록 의도된다: 제1 요소를 포함하는 장치; 제2 요소를 포함하는 장치; 제3 요소를 포함하는 장치; 제1 요소 및 제2 요소를 포함하는 장치; 제1 요소 및 제3 요소를 포함하는 장치; 제1 요소, 제2 요소 및 제3 요소를 포함하는 장치; 또는 제2 요소 및 제3 요소를 포함하는 장치.
더욱이, 본 명세서에서 사용될 때, 시스템 또는 요소와 조합하여 "적어도 하나를 포함한다" 및 "적어도 하나를 포함하는"이라는 문구는 그 시스템 또는 요소가 문구 뒤에 열거되는 요소를 하나 이상 포함하는 것을 의미하도록 의도된다. 예를 들어, 제1 요소; 제2 요소; 및 제3 요소 중 적어도 하나를 포함하는 장치는 이하의 구조적 배열 중 어느 하나로 해석되도록 의도된다: 제1 요소를 포함하는 장치; 제2 요소를 포함하는 장치; 제3 요소를 포함하는 장치; 제1 요소 및 제2 요소를 포함하는 장치; 제1 요소 및 제3 요소를 포함하는 장치; 제1 요소, 제2 요소 및 제3 요소를 포함하는 장치; 또는 제2 요소 및 제3 요소를 포함하는 장치. "적어도 하나에 사용된다"는 문구가 본 명세서에 사용될 때 유사한 해석이 의도된다. 또한, 본 명세서에서 사용될 때, "및/또는"은 열거되는 요소 또는 조건의 하나 이상이 포함되거나 발생될 수 있음을 나타내기 위해 사용되는 문법적 접속사를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, 제1 요소, 제2 요소 및/또는 제3 요소를 포함하는 장치는 이하의 구조적 배열 중 어느 하나로 해석되도록 의도된다: 제1 요소를 포함하는 장치; 제2 요소를 포함하는 장치; 제3 요소를 포함하는 장치; 제1 요소 및 제2 요소를 포함하는 장치; 제1 요소 및 제3 요소를 포함하는 장치; 제1 요소, 제2 요소 및 제3 요소를 포함하는 장치; 또는 제2 요소 및 제3 요소를 포함하는 장치.
"회전 불가능하게 연결된" 요소는 이하를 의미한다: 요소 중 하나가 회전할 때마다 모든 요소가 회전하도록 요소가 연결된다; 및 요소 사이의 상대 회전이 불가능하다. 서로에 대해 회전 불가능하게 연결된 요소의 반경방향 및/또는 축방향 이동이 가능하지만 필수는 아니다.
본 명세서에 사용되는 용어 "튜브"는 호스, 파이프, 채널, 도관, 또는 유압 및 유체 역학에 사용되는 임의의 다른 적절한 배관과 동의어임을 알아야 한다. 용어 "튜브"는 기체 또는 액체의 흐름을 수용하고 허용하는 데 적합한 임의의 재료의 강성 또는 가요성 도관을 의미할 수 있다는 것도 알아야 한다.
이제 도면으로 넘어가면, 도 1은 RFID 유체 연결체(10)의 사시도이다. 도 2는 RFID 유체 연결체(10)의 분해 사시도이다. RFID 유체 연결체(10)는 일반적으로 튜브 또는 튜브 단부 형태 또는 호스(20), 유체 커넥터(40), 유지 링(50) 및 RFID 조립체(60, 160)를 포함한다. 이하의 설명은 도 1 및 도 2를 참조하여 읽어야 한다.
튜브 단부 형태(20)는 단부(22), 섹션(23), 숄더(27), 섹션(29), 단부(32) 및 관통 구멍(21)을 포함한다. 관통 구멍(21)은 튜브 단부 형태(20)를 통해서 단부(22)에서 단부(32)까지 연장된다. 섹션(23)은 단부(22)와 숄더(27) 사이에 배치되며 반경방향 외향 표면(24)을 포함한다. 반경방향 외향 표면(24)은 실질적으로 일정한 직경을 갖는다. 숄더(27)는 섹션(23)과 섹션(29) 사이에 배치되며 반경방향 외향 표면(26)을 포함한다. 반경방향 외향 표면(26)은 선형 원추형(또는 절두원추형) 형상이며 축방향(AD2)으로 직경이 증가한다. 섹션(29)은 숄더(27)와 단부(32) 사이에 배치되며 반경방향 외향 표면(30)을 포함한다. 반경방향 외향 표면(30)은 실질적으로 일정한 직경을 갖는다. 숄더(27)는 숄더 표면(28)을 거쳐서 반경방향 외향 표면(30)에 연결된다. 튜브 단부 형태(20)는 특히 단부(22)가 먼저 유체 커넥터(40)에 삽입되도록 구성된다. 튜브 단부 형태(20)는 직선 램프(즉, 일정한 선형 램프) 또는 곡선형 램프를 이용할 수 있으며, 유지 링(50)이 숄더(27) 위로 스냅되고 섹션(29)과 대체로 정렬될 때까지 축방향(AD1)으로 유체 커넥터(40)에 삽입된다. 튜브 단부 형태(20)는 유지 링, 스냅 링, 또는 와이어 클립을 유체 커넥터 내에서 변위시켜 튜브 단부 형태를 유체 커넥터 내에 고정하기 위해 튜브 단부 형태의 외표면 상에서 반경방향 외측으로 및 축방향으로 연장되는 램프를 포함하는 임의의 전통적인 튜브 단부 형태일 수 있음을 알아야 한다. 일부 실시예에서, 튜브 단부 형태(20)는 유지 링, 유지 클립, 스냅 링 등을 사용할 수 있는 임의의 튜브 단부 형태를 포함한다. 예를 들어, 램프형 숄더 대신에, 튜브 단부 형태(20)는 비드, 노치, 복수의 램프, 스레딩, 가변 직경 부분(램프) 및 이에 연결되는 일정한 직경 부분을 갖는 숄더, 임의의 표준 SAE(Society of Automotive Engineers) 단부 형태 등을 포함할 수 있다. 본 발명은 도면에 도시된 튜브 단부 형태뿐만이 아니라, 유지 링을 통해서 유체 커넥터에 유체 연결하기에 적합한 임의의 튜브 단부 형태의 사용에 제한되지 않아야 한다. RFID 조립체(60, 160)는 이하에서 더 자세히 설명되듯이, RFID 유체 연결체(10)가 적절하게 연결되어 있는 것을 판정하기 위해 유지 링(50)이 숄더(27) 위로 "스냅"되었음을[그리고 숄더 표면(28)에 인접하여 및/또는 근접하여 배치되는 것을] 확인한다.
유체 커넥터(40)는 관통 구멍(42), 반경방향 내향 표면(44), 반경방향 내향 표면(46)(도시되지 않음) 및 반경방향 외향 표면(48)을 포함한다. 반경방향 외향 표면(48)은 홈(49)을 포함한다. 홈(49)에는 유지 링(50)이 배치된다. 유지 링(50)은 돌출부(52A, 52B, 52C)를 포함한다(도 5 및 도 8 참조). 돌출부(52A-C)는 숄더(27), 특히 숄더 표면(28)과 결합하기 위해 홈(49)의 개구를 통해서 반경방향 내측으로 연장된다. 유지 링(50)은 이하에서 더 자세히 설명하듯이 튜브 단부 형태(20)와 유체 커넥터(40)를 적절하게 연결하고 적절한 연결을 나타내기 위해 RFID 조립체(60, 160)의 하나 이상의 접점과 접촉하기에 적합한 임의의 개수의 돌출부(예를 들어, 하나 이상의 돌출부)를 포함할 수 있음을 알아야 한다. 일부 실시예에서, 유지 링(50)은 돌출부를 갖지 않는다. 예를 들어, 유지 링(50)은 반경방향으로 확장되고 스냅 백되어 하나 이상의 접점과 결합할 수 있도록 작은 섹션이 제거된 링을 포함하는 "C" 클립을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른, RFID 조립체(60)의 평면도이다. 도 4는 튜브 단부 형태(20) 상에 배치된 RFID 조립체(60)의 사시도이다. 도 5는 대체로 도 4의 5-5 라인을 따라서 취한 튜브 단부 형태(20) 상에 배치된 RFID 조립체(60)의 단면도이다. RFID 조립체(60)는 일반적으로 적어도 하나의 층[예를 들어, 접착제 층(62) 및/또는 층(64)], RFID 태그(70), 및 적어도 하나의 접점[예를 들어, 접점(80A) 및/또는 접점(80B)]을 포함한다. 일부 실시예에서, RFID 조립체(60)는 튜브 또는 부품에 연결되는 RFID 라벨이며, 여기에서 튜브 또는 부품은 다른 부품에 연결되도록 구성된다. RFID 조립체(60)는 유체의 흐름과 관련된 연결뿐만 아니라, 모든 형태의 연결, 예를 들어, 등속(constant-velocity: CV) 조인트, 트레일러 히치 연결, 전기적 연결 등을 보장하기 위해 사용될 수 있음을 알아야 한다. 이하의 설명은 도 1 내지 도 5를 참조하여 읽어야 한다.
접착제 층(62)은 튜브 단부 형태(20)에 고정되도록 작동적으로 구성된다. 일부 실시예에서, 접착제 층(62)은 층(64) 및/또는 접점(80A, 80B)을 튜브 단부 형태(20)에 고정시킨다. 층(64)은 반드시 접착제[즉, 접착제 층(62)]를 통해서 튜브 단부 형태(20)에 연결될 필요가 없으며, 오히려 임의의 다른 적절한 수단, 예를 들어 끈, 테이프, 후크 및 루프 체결구, 땜납, 용접 등을 사용하여 연결 및/또는 적용될 수 있음을 알아야 한다. 일부 실시예에서, 접착제 층(62)은 튜브 단부 형태(20)의 섹션(29) 주위에 권취되며 숄더(27)에 근접한 반경방향 외향 표면(30)에 고정된다. 일부 실시예에서, 접착제 층(62)은 반경방향 외향 표면(30)을 완전히 둘러싸고 그 단부에서 중첩된다(도 5 참조). 일부 실시예에서, 접착제 층(62)은 반경방향 외향 표면(30)을 완전히 둘러싸고 그 단부가 서로 맞닿는다(도 8 참조). 일부 실시예에서, 접착제 층(62)은 반경방향 외향 표면(30)을 완전히 둘러싸지 않는다.
RFID 조립체(60)는 층(64)을 더 포함할 수 있다. 층(64)은 접착제 층(62)의 상면에 연결되고 RFID 태그(70) 및 접점(80A-B)을 위한 플랫폼 또는 베이스로서 작동적으로 구성된다. 일부 실시예에서, 층(64)은 페라이트를 포함한다. 일부 실시예에서, RFID 태그(70) 및 접점(80A-B)은 층(64)에 대한 필요 없이 접착제 층(62)의 상면에 직접 연결된다. 일부 실시예에서, RFID 태그(70) 및 접점(80A-B)은 접착제 층(62) 또는 층(64)에 대한 필요 없이 반경방향 외향 표면(30)에 직접 연결된다. 일부 실시예에서, RFID 조립체(60)는 층(66)을 더 포함한다. 층(66)은 RFID 태그(70)를 커버하고 보호하도록 작동적으로 구성된다. 도 3에 도시되어 있듯이, 층(66)은 RFID 태그(70)를 완전히 커버하며 접점(80A, 80B)을 적어도 부분적으로 커버한다. 그러나, 접점(80A, 80B)의 적어도 일부, 예를 들어 노출된 부분(82A, 82B)은 이하에서 더 자세히 설명되듯이 유지 링(50)과 결합할 수 있도록 노출될 것이 요구된다.
RFID 태그(70)는 집적 회로(IC) 또는 칩(72) 및 안테나(74)를 포함한다. 일부 실시예에서, RFID 태그(70)는 수동형 RFID 태그를 포함한다. 일부 실시예에서, RFID 태그(70)는 능동형 RFID 태그를 포함한다(그리고 전원을 더 포함한다). 일부 실시예에서, RFID 태그(70)는 반수동형 RFID 태그를 포함한다. 일부 실시예에서, RFID 태그(70)는 정보, 예를 들어 고유 식별(unique identification: UID) 번호, RFID 조립체(60)의 상태(즉, 개방 또는 폐쇄) 등을 전송하도록 사전 프로그래밍된다. 안테나(74)는 도체(76A, 76B) 각각을 통해서 제1 단부에서는 안테나 무선 주파수(RF) 입력부(LA)에서의 IC(72)에 연결되고 제2 단부에서는 안테나 RF 입력부(LB)에서의 IC(72)에 연결된다. RFID 태그(70)는 추가로 접점(80A) 및 접점(80B)에 연결된다. 구체적으로, 도체(78A)는 접지 핀(GND)에서 접점(80A)을 IC(72)와 연결하고 도체(78B)는 검출기 핀(DP)에서 접점(80B)을 IC(72)와 연결한다.
접점(80A)은 갭(84) 및 갭(86)에 의해 접점(80B)으로부터 분리된다(도 5 참조). 일부 실시예에서, 갭(84)은 갭(86)과 동일하다. 일부 실시예에서, 갭(84)은 갭(86)보다 작다. 일부 실시예에서, 갭(84)은 갭(86)보다 크다. 접점(80A, 80B)은 숄더(27), 구체적으로 숄더 표면(28)에 대해 근접하여 또는 맞닿아서 배치된다. 접점(80A, 80B)은 유지 링(50)과 결합하도록 작동적으로 구성된다. 일부 실시예에서, 접점(80A, 80B)은 전기 도체이다. 튜브 단부 형태(20)가 유체 커넥터(40)에 적절하게 고정될 때, 유지 링(50)은 숄더(27)를 따라서 확장되며 이후 숄더 표면(28) 뒤로 스냅되어 튜브 단부 형태(20)를 유체 커넥터(40) 내에 로크시킨다. 유지 링(50)이 숄더(27) 뒤로 스냅 백되어 숄더 표면(28)에 맞닿거나 및/또는 근접하여 배치되면, 돌출부(52A-C)는 접점(80A, 80B)과 결합한다. 예를 들어, 도 5에 도시되어 있듯이, 돌출부(52C)[및 돌출부(52B)]는 접점(80B)과 결합되고 돌출부(52A)는 접점(80A)과 결합된다. 일부 실시예에서, 유지 링(50)은 전기 전도성 재료(예를 들어, 금속)를 포함한다. 그러므로, 유지 링(50)은 접점(80A-B)과 IC(72) 사이의 회로를 완성하고 RFID 태그(70)가 활성화되거나[즉, RFID 태그(70)가 외부 기기(도시되지 않음)에 의해 생성된 전자기장에 의해 급전될 수 있음] (개방 상태로부터) 폐쇄 상태로 전환되게 한다. 회로의 완성 이전에, 즉 접점(80B)을 접점(80A)과 직접 전기적으로 연결하기 전에, RFID 태그(70)는 활성화되지 않거나[즉, RFID 태그(70)는 외부 기기에 의해 생성된 전자기장에 의해 급전될 수 없음] 또는 일부 실시예에서, 이 태그는 개방 상태를 나타낸다. 회로가 완성될 때[즉, 유지 링(50)이 도 5에 도시되어 있듯이 접점(80A)과 접점(80B)을 직접 연결할 때], RFID 리더와 같은 외부 기기는 RFID 태그(70)가 활성화되거나 폐쇄 상태에 있음을 검출하여, RFID 유체 연결체(10)가 적절하게 연결되어 있음을 표시할 것이다. 다시 말해서, RFID 태그(70)가 활성화될 때, RFID 리더는 RFID 태그(70)가 존재함을 식별할 것이고 따라서 RFID 유체 연결체(10)가 적절하게 연결된 것으로 판정할 것이다. 회로가 완성되지 않을 때[즉, 접점(80A)이 접점(80B)에 직접 연결되지 않을 때], RFID 리더는 활성화된 RFID 태그(70)를 검출하지 못할 것이고 따라서 RFID 유체 연결체(10)가 적절하게 연결되지 않았음을 표시할 것이다. 또 다른 방식으로 말하면, RFID 태그(70)가 비활성화될 때, RFID 리더는 RFID 태그(70)가 존재함을 식별하지 못할 것이고 따라서 RFID 유체 연결체(10)가 적절하게 연결되지 않은 것으로 판정할 것이다.
일부 실시예에서, RFID 태그(70)는 항상 활성화되고, 접점(80A, 80B)이 연결되었는지와 무관하게 RFID 리더에 의해 검출 및 판독될 수 있다. 이러한 실시예에서, 접점(80A, 80B)이 예를 들어 유지 링(50)을 통해서 직접 연결되지 않을 때, RFID 태그(70)는 RFID 리더에 특정 정보를 전송할 수 있다. 이러한 정보는 UID 번호(예를 들어, RFID 태그, 튜브 단부 형태 등에 대한), 사이즈 번호, 모델 번호, 일련 번호, RFID 태그(70)의 상태(즉, 개방 또는 폐쇄), URL(uniform resource locator), 스테이션 식별(즉, 제조 LOT 번호), 날짜/시간 스탬프, 설명 등을 포함할 수 있지만 이것에 한정되지 않는다. 달리 말해서, 접점(80A, 80B)이 연결되었는지와 무관하게, RFID 태그(70)는 그것이 적절하게 기능하고 있다면 항상 특정 데이터(예를 들어, UID 번호, 상태 등)를 전송할 것이다. 따라서, RFID 태그(70)는 예를 들어 16진수 데이터 또는 값을 사용하여 적어도 UID 번호 및 상태(즉, 개방 또는 폐쇄)를 항상 전송하도록 사전 프로그래밍된다. 이것은 사용자가 주어진 RFID 태그를 스캔하여 태그가 적절하게 기능하고 있는지(즉, RFID 태그가 데이터를 적절하게 전송하고 있으면 적절하게 기능하고 있는 것)를 판정할 수 있게 할 뿐 아니라 그 현재 상태(즉, 개방 또는 폐쇄 상태)를 판정할 수 있게 하기 때문에 중요하다. 접점(80A, 80B)이 예를 들어 유지 링(50)을 통해서 연결될 때, RFID 태그(70)는 폐쇄 상태를 나타내는 데이터를 전송한다. 일부 실시예에서, RFID 태그(70)는 개방 상태에 대한 제1 값(예를 들어, 제1 16진수 값) 및 폐쇄 상태에 대한 제2 값(예를 들어, 제2 16진수 값)을 나타내며, 제2 값은 제1 값과는 상이하다. RFID 태그(70)는 그것이 적절하게 기능하고 있는 것과 개방 상태와 폐쇄 상태 사이의 구별을 표시하기에 적합한 임의의 프로그래밍을 포함할 수 있으며, 본 발명은 16진법 시스템의 사용에만 한정되어서는 안된다는 것을 알아야 한다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예에 따른, RFID 조립체(160)의 평면도이다. 도 7은 튜브 단부 형태(20) 상에 배치된 RFID 조립체(160)의 사시도이다. 도 8은 대체로 도 7의 8-8 라인을 따라서 취한 튜브 단부 형태(20) 상에 배치된 RFID 조립체(160)의 단면도이다. RFID 조립체(160)는 일반적으로 적어도 하나의 층[예를 들어, 접착제 층(162) 및/또는 층(164)], RFID 태그(170), 및 적어도 하나의 접점[예를 들어, 접점(180)]을 포함한다. 일부 실시예에서, RFID 조립체(160)는 튜브 또는 부품에 연결되는 RFID 라벨이며, 여기에서 튜브 또는 부품은 다른 부품에 연결되도록 구성된다. RFID 조립체(160)는 유체의 흐름과 관련된 연결뿐만 아니라, 모든 형태의 연결, 예를 들어 등속(CV) 조인트, 트레일러 히치 연결, 전기적 연결 등을 보장하기 위해 사용될 수 있음을 알아야 한다. 이하의 설명은 도 1 내지 도 2 및 도 6 내지 도 9b를 참조하여 읽어야 한다.
접착제 층(162)은 튜브 단부 형태(20)에 고정되도록 작동적으로 구성된다. 일부 실시예에서, 접착제 층(162)은 층(164) 및/또는 접점(180)을 튜브 단부 형태(20)에 고정시킨다. 층(164)은 접착제[즉, 접착제 층(162)]를 통해서 튜브 단부 형태(20)에 연결될 필요가 없으며, 오히려 임의의 다른 적절한 수단, 예를 들어 끈, 테이프, 후크 및 루프 체결구, 땜납, 용접 등을 사용하여 연결 및/또는 적용될 수 있음을 알아야 한다. 일부 실시예에서, 접착제 층(162)은 튜브 단부 형태(20)의 섹션(29) 주위에 권취되며 숄더(27)에 근접한 반경방향 외향 표면(30)에 고정된다. 일부 실시예에서, 접착제 층(162)은 반경방향 외향 표면(30)을 완전히 둘러싸고 그 단부에서 중첩된다(도 5 참조). 일부 실시예에서, 접착제 층(162)은 반경방향 외향 표면(30)을 완전히 둘러싸고 그 단부가 서로 맞닿는다(도 8 참조). 일부 실시예에서, 접착제 층(62)은 반경방향 외향 표면(30)을 완전히 둘러싸지 않는다.
RFID 조립체(160)는 층(164)을 더 포함할 수 있다. 층(164)은 접착제 층(162)의 상면에 연결되고 RFID 태그(170) 및 접점(180)을 위한 플랫폼 또는 베이스로서 작동적으로 구성된다. 일부 실시예에서, 층(164)은 페라이트를 포함한다. 일부 실시예에서, RFID 태그(170) 및 접점(180)은 층(164)에 대한 필요 없이 접착제 층(162)의 상면에 직접 연결된다. 일부 실시예에서, RFID 태그(170) 및 접점(180)은 접착제 층(162) 또는 층(164)에 대한 필요 없이 반경방향 외향 표면(30)에 직접 연결된다. 일부 실시예에서, RFID 조립체(160)는 층(166)을 더 포함한다. 층(166)은 RFID 태그(170)를 커버하고 보호하도록 작동적으로 구성된다. 도 6에 도시되어 있듯이, 층(166)은 RFID 태그(170)를 완전히 커버하며 접점(180)을 적어도 부분적으로 커버한다. 그러나, 접점(180)의 적어도 일부, 예를 들어 노출된 부분(182)은 이하에서 더 자세히 설명되듯이 유지 링(50)과 결합할 수 있도록 노출될 것이 요구된다.
RFID 태그(170)는 집적 회로(IC) 또는 칩(172) 및 안테나(174)를 포함한다. 일부 실시예에서, RFID 태그(170)는 수동형 RFID 태그를 포함한다. 일부 실시예에서, RFID 태그(170)는 능동형 RFID 태그를 포함한다(그리고 전원을 더 포함한다). 일부 실시예에서, RFID 태그(170)는 반수동형 RFID 태그를 포함한다. 일부 실시예에서, RFID 태그(170)는 정보, 예를 들어 UID 번호, RFID 조립체(160)의 상태(즉, 개방 또는 폐쇄) 등을 전송하도록 사전 프로그래밍된다. 안테나(174)는 도체(176A, 176B) 각각을 통해서 제1 단부에서는 안테나 무선 주파수(RF) 입력부(LA)에서의 IC(172)에 연결되고 제2 단부에서는 안테나 RF 입력부(LB)에서의 IC(172)에 연결된다. RFID 태그(170)는 추가로 접점(180)에 연결된다. 구체적으로, 도체(178A)는 접지 핀(GND)에서 접점(80)을 IC(172)와 연결하고 도체(178B)는 검출기 핀(DP)에서 접점(80)을 IC(172)와 연결한다.
접점(180)은 반경방향 외향 표면(30)을 둘러싼다. 일부 실시예에서, 도 8에 도시되어 있듯이, 접점(180)의 단부는 갭(184)에 의해 분리될 수 있다. 일부 실시예에서, 접점(180)의 단부는 서로 맞닿는다. 일부 실시예에서, 접점(180)의 단부는 서로 중첩된다. 접점(180)은 숄더(27), 구체적으로 숄더 표면(28)에 대해 근접하여 또는 맞닿아서 배치된다. 접점(180)은 유지 링(50)과 결합하도록 작동적으로 구성된다. 일부 실시예에서, 접점(180)은 감압 접점이다. 튜브 단부 형태(20)가 유체 커넥터(40)에 적절하게 고정될 때, 유지 링(50)은 숄더(27)를 따라서 확장되며 이후 숄더 표면(28) 뒤로 스냅되어 튜브 단부 형태(20)를 유체 커넥터(20) 내에 로크시킨다. 유지 링(50)이 숄더(27) 뒤로 스냅 백되어 숄더 표면(28)에 맞닿으면, 돌출부(52A-C)는 접점(180)과 결합하여 그것에 압력을 인가한다. 예를 들어, 도 8에 도시되어 있듯이, 돌출부(52A-C)는 접점(180)과 결합된다. 일부 실시예에서, 유지 링(50)은 금속을 포함한다. 일부 실시예에서, 유지 링(50)은 폴리머 또는 엘라스토머와 같은 비금속 재료를 포함한다. 유지 링(50)은 숄더(27) 위로 스냅되어 접점(180)에 압력을 인가하기에 적합한 임의의 재료를 포함할 수 있음을 알아야 한다. 접점(180)에 충분한 압력이 인가되면, 회로는 도체(178A, 178B)와 IC(172) 사이에서 완성되어 RFID 태그(170)가 활성화되게[즉, RFID 태그(170)가 외부 기기(도시되지 않음)에 의해 생성된 전자기장에 의해 급전될 수 있음] 하거나 폐쇄 상태를 나타내게 한다. 회로의 완성 이전에, 즉 도체(178A, 178B)의 단부를 전기적으로 연결하기 전에, RFID 태그(170)는 활성화되지 않거나[즉, RFID 태그(170)는 외부 기기에 의해 생성된 전자기장에 의해 급전될 수 없음] 또는 개방 상태를 나타낸다. 회로가 완성될 때[즉, 유지 링(50)이 접점(180)에 충분한 압력을 인가하여 도체(178A)를 직접 도체(178B)와 전기적으로 연결할 때], RFID 리더와 같은 외부 기기는 RFID 태그(170)가 활성화되거나 폐쇄 상태에 있음을 검출하여, RFID 유체 연결체(10)가 적절하게 연결되어 있음을 표시할 것이다. 다시 말해서, RFID 태그(170)가 활성화될 때, RFID 리더는 RFID 태그(170)가 존재함을 식별할 것이고 따라서 RFID 유체 연결체(10)가 적절하게 연결된 것으로 판정할 것이다. 회로가 완성되지 않을 때[즉, 도체(178A)의 단부가 접점(178B)에 직접 연결되지 않을 때], RFID 리더는 활성화된 RFID 태그(170)를 검출하지 못할 것이고 따라서 RFID 유체 연결체(10)가 적절하게 연결되지 않았음을 표시할 것이다. 또 다른 방식으로 말하면, RFID 태그(170)가 비활성화될 때, RFID 리더는 RFID 태그(170)가 존재함을 식별하지 못할 것이고 따라서 RFID 유체 연결체(10)가 적절하게 연결되지 않은 것으로 판정할 것이다.
일부 실시예에서, RFID 태그(170)는 항상 활성화되고, 도전층(190, 194)이 직접 접촉하는지와 무관하게 RFID 리더에 의해 검출 및 판독될 수 있다. 이러한 실시예에서, 및 앞서 논의했듯이, 도전층(190, 194)이 예를 들어 유지 링(50)의 힘으로 직접 연결되지 않을 때, RFID 태그(170)는 RFID 리더에 특정 정보를 전송할 수 있다. 이러한 정보는 UID 번호, 사이즈 번호, 모델 번호, 일련 번호, RFID 태그(170)의 상태(즉, 개방 또는 폐쇄), URL, 스테이션 식별, 날짜/시간 스탬프, 설명 등을 포함할 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 달리 말해서, 도전층(190, 194)이 연결되는지와 무관하게, RFID 태그(170)는 그것이 적절하게 기능하고 있다면 항상 데이터(예를 들어, UID 번호, 상태 등)를 전송할 것이다. 따라서, RFID 태그(170)는 예를 들어 16진수 데이터 또는 값을 사용하여 적어도 UID 번호 및 상태(즉, 개방 또는 폐쇄)를 항상 전송하도록 사전 프로그래밍된다. 이것은 사용자가 주어진 RFID 태그를 스캔하여 태그가 적절하게 기능하고 있는지(즉, RFID 태그가 데이터를 적절하게 전송하고 있으면 적절하게 기능하고 있는 것)를 판정할 수 있게 할 뿐 아니라 그 현재 상태(즉, 개방 또는 폐쇄 상태)를 판정할 수 있게 하기 때문에 중요하다. 예를 들어 유지 링(50)에 의해 층(194)에 적절한 힘(F)을 인가함으로써 도전층(190, 194)이 연결될 때, RFID 태그(170)는 폐쇄 상태를 나타내는 데이터를 전송한다. 일부 실시예에서, RFID 태그(170)는 개방 상태에 대한 제1 값(예를 들어, 제1 16진수 값) 및 폐쇄 상태에 대한 제2 값(예를 들어, 제2 16진수 값)을 나타내며, 제2 값은 제1 값과는 상이하다. RFID 태그(170)는 그것이 적절하게 기능하고 있는 것과 개방 상태와 폐쇄 상태 사이의 구별을 표시하기에 적합한 임의의 프로그래밍을 포함할 수 있으며, 본 발명은 16진법 시스템의 사용에만 한정되어서는 안된다는 것을 알아야 한다.
도 9a는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 개방(또는 비활성화) 상태에서의 RFID 조립체(160)의 개략적인 부분 단면도이다. 이것은 감압 접점의 일 실시예일 뿐이며, 관련 기술분야에 공지되어 있거나 미래에 개발될 다양한 다른 감압 접점이 사용될 수도 있음을 알아야 한다. 접점(180)은 도전층(190), 절연층(192) 및 도전층(194)을 포함한다. 도전층(190)은 164의 상면에 배치된다. 일부 실시예에서, 도전층(190)은 [층(164)이 포함되지 않을 때] 접착제 층(162)의 상면에 배치된다. 일부 실시예에서, 도전층(190)은 [층(162, 164)이 포함되지 않을 때] 튜브 단부 형태(20)의 반경방향 외향 표면(30) 상에 배치된다. 절연층(192)은 층(190)의 상부에 배치된다. 도전층(194)은 절연층(192)의 상부에 배치된다. 절연층(192)은 이하에서 더 자세히 설명되듯이 도전층(194)에 충분한 힘(F)이 가해질 때까지 도전층(190, 194)을 분리하도록 작동적으로 구성된다. 도체(178A)는 접지 핀(GND)을 도전층(190)과 연결하고 도체(178B)는 검출 핀(DP)을 도전층(194)과 연결한다. 일부 실시예에서, 도체(178A)는 접지 핀(GND)을 도전층(194)과 연결하고 도체(178B)는 검출 핀(DP)을 도전층(190)과 연결한다. 도 9a에 도시되어 있듯이, 도체(178A, 178B)는 연결되지 않은 상태로 유지되고 따라서 RFID 태그(170)는 개방 상태를 나타내거나 비활성화된 상태로 유지될 것이다[즉, RFID 리더는 RFID 태그(170)가 존재함을 검출하지 못할 것이다]. 그러므로, 어느 경우에나, RFID 리더는 RFID 유체 연결체(10)가 적절하게 고정되지 않았음을 나타낼 것이다.
도 9b는 폐쇄된(또는 활성화된) 상태에서의, 도 9a에 도시된 RFID 조립체(160)의 개략적인 부분 단면도이다. 예를 들어 유지 링(50)을 통해서 도전층(194)에 충분한 힘(F)이 가해지면, 도전층(194)은 절연층(192)을 통해서 변위되고 도전층(190)과 접촉한다. 도전층(194)이 도전층(190)과 접촉할 때, 도체(178A, 178B)는 전기적으로 연결되어 회로를 완성하고 RFID 태그(170)는 폐쇄 상태를 나타내거나 활성화된다[즉, RFID 태그(170)는 RFID 리더에 의해 생성된 전자기장에 의해 급전될 수 있다]. 그러므로, 어느 경우에나, RFID 리더는 RFID 유체 연결체(10)가 적절하게 고정되었음을 나타낼 것이다.
도 10은 폐쇄된(즉, 고정된) 상태에서의 RFID 유체 연결체(210)의 사시도이다. 도 11은 개방된(즉, 고정되지 않은) 상태에서의 RFID 유체 연결체(210)의 사시도이다. 도 12는 RFID 유체 연결체(210)의 분해 사시도이다. RFID 유체 연결체(210)는 일반적으로 튜브 또는 호스(220), 유체 커넥터(240), 유지 링 또는 클램프(250), 및 RFID 조립체(260)를 포함한다. 이하의 설명은 도 10 내지 도 12를 참조하여 읽어야 한다.
튜브(220)는 단부(222), 단부(232), 반경방향 외향 표면(230), 및 관통 구멍(221)을 포함한다. 관통 구멍(221)은 튜브(220)를 통해서 단부(222)에서 단부(232)까지 연장된다. 반경방향 외향 표면(230)은 실질적으로 일정한 직경을 포함한다. 일부 실시예에서, 반경방향 외향 표면(230)은 직경이 변화한다. 일부 실시예에서, 튜브(220)는 반경방향 외향 표면(230)에 연결되는 숄더 또는 비드를 더 포함한다. 튜브(220)는 유체 커넥터(240)와 결합하도록 구성된다. 구체적으로, 튜브(220)는 바브(barb)(246) 및 반경방향 외향 표면(244) 위에서 축방향(AD3)으로 슬라이딩된다. 일부 실시예에서 유체 커넥터(240)는 바브(246)를 포함하지 않는다는 것을 알아야 한다. 튜브(220)가 유체 커넥터(240)와 적절하게 결합되면, 유지 링(250)은 도 11에 도시되어 있듯이 튜브(220) 위에서 축방향(AD3)으로 슬라이딩된다. 튜브(220)의 지정된 클램프 위치에 적절하게 배치되면, 유지 링(250)은 이하에서 더 자세히 설명하듯이 튜브(220)를 유체 커넥터(240)에 고정하기 위해 크림핑된다. 일부 실시예에서, 튜브(220)는 리테이너 링 또는 클램프를 통해서 유체 커넥터에 고정될 수 있기에 적합한 고무 또는 다른 탄성 또는 가요성 재료를 포함한다. 본 발명은 도면에 도시된 튜브만의 사용으로 제한되지 않아야 하며, 오히려 유지 링 또는 클램프를 통해서 유체 커넥터에 유체적으로 연결하기에 적합한 임의의 튜브도 사용될 수 있다. RFID 조립체(260)는 이하에서 더 자세히 설명하듯이 RFID 유체 연결체(210)가 적절하게 연결되었는지를 판정하기 위해 유지 링(250)이 튜브(220) 및 유체 커넥터(240) 주위에 적절하게 조여진 것을 확인한다.
유체 커넥터(240)는 관통 구멍(242), 반경방향 외향 표면(244) 및 바브(246)를 포함한다. 반경방향 외향 표면(244) 및 바브(246)는 튜브(220)의 관통 구멍(221)과 결합하도록 구성된다. 유지 링(250)은 도 10 내지 도 11에 도시되어 있듯이 반경방향 외향 표면(244)과 정렬하도록 구성된다. 유지 링(250)은 반경방향 내향 표면(252) 및 크림프 섹션(254)을 포함한다. 크림프 섹션(254)이 "크림핑" 또는 압착될 때, 반경방향 내향 표면(252)의 반경은 감소하며 이는 유지 링(250)이 튜브(220)를 유체 커넥터(240)에 고정할 수 있게 한다. 도면은 "크림프" 스타일 유지 링 또는 클램프를 도시하지만, 이하에서 더 자세히 설명하듯이, 튜브 또는 호스를 유체 커넥터에 고정시키고 적절한 연결을 나타내기 위해 RFID 조립체(260)의 하나 이상의 접점과 접촉하기에 적합한 임의의 클램프가 사용될 수 있음을 알아야 한다. 사용될 수 있는 다양한 유지 링 및 클램프의 일부 예는 강성 클램프, U-볼트 클램프, 플랫 쿠션 클램프, 쿠션 클램프를 구비한 U-볼트, P 스타일 클램프, 회전 볼트 클램프, 워엄 기어 호스 클램프, OETIKER® 크림프, 무단 이어 호스 클램프(stepless ear hose clamp), OETIKER® 밴드 클램프, OETIKER® 이어 클램프, OETIKER® STEPLESS® 이어 클램프 PEX 시리즈(예를 들어, PEXGRIP® 시리즈 이어 클램프), OETIKER® 스프링 호스 클램프, OETIKER® 스냅 그립 클램프 등이다.
도 13은 본 발명의 일부 실시예에 따른, RFID 조립체(260)의 평면도이다. 도 14는 개방 상태에서의, 대체로 도 11의 14-14 라인을 따라서 취한 RFID 유체 연결체(210)의 단면도이다. 도 15는 폐쇄 상태에서의, 대체로 도 10의 15-15 라인을 따라서 취한 RFID 유체 연결체(210)의 단면도이다. RFID 조립체(260)는 일반적으로 적어도 하나의 층[예를 들어, 접착제 층(262) 및/또는 층(264)], RFID 태그(270), 및 적어도 하나의 접점[예를 들어, 접점(280A) 및/또는 접점(280B)]을 포함한다. 일부 실시예에서, RFID 조립체(260)는 튜브 또는 부품에 연결되는 RFID 라벨이며, 여기에서 튜브 또는 부품은 다른 부품에 연결되도록 구성된다. RFID 조립체(260)는 유체의 흐름과 관련된 연결뿐만 아니라, 모든 형태의 연결, 예를 들어, 등속(CV) 조인트, 트레일러 히치 연결, 전기적 연결 등을 보장하기 위해 사용될 수 있음을 알아야 한다. 이하의 설명은 도 10 내지 도 15를 참조하여 읽어야 한다.
접착제 층(262)은 튜브(220)에 고정되도록 작동적으로 구성된다. 일부 실시예에서, 접착제 층(262)은 층(264) 및/또는 접점(280A, 280B)을 튜브(220)에 고정시킨다. 층(264)은 접착제[즉, 접착제 층(262)]를 통해서 튜브(220)에 연결될 필요가 없으며, 오히려 임의의 다른 적절한 수단, 예를 들어 끈, 테이프, 후크 및 루프 체결구, 땜납, 용접 등을 사용하여 연결 및/또는 적용될 수 있음을 알아야 한다. 일부 실시예에서, 접착제 층(262)은 튜브(220) 주위에 권취되며 단부(222)에 근접한 반경방향 외향 표면(230)에 고정된다. 일부 실시예에서, 접착제 층(262)은 반경방향 외향 표면(230)을 완전히 둘러싸고 그 단부에서 중첩된다(도 5 참조). 일부 실시예에서, 접착제 층(262)은 반경방향 외향 표면(230)을 완전히 둘러싸고 그 단부가 서로 맞닿는다(도 8 참조). 일부 실시예에서, 접착제 층(262)은 반경방향 외향 표면(230)을 완전히 둘러싸지 않는다(도 14 및 도 15 참조).
RFID 조립체(260)는 층(264)을 더 포함할 수 있다. 층(264)은 접착제 층(262)의 상면에 연결되고 RFID 태그(270) 및 접점(280A-B)을 위한 플랫폼 또는 베이스로서 작동적으로 구성된다. 일부 실시예에서, 층(264)은 페라이트를 포함한다. 일부 실시예에서, RFID 태그(270) 및 접점(280A-B)은 층(264)에 대한 필요 없이 접착제 층(262)의 상면에 직접 연결된다. 일부 실시예에서, RFID 태그(270) 및 접점(280A-B)은 접착제 층(262) 또는 층(264)에 대한 필요 없이 반경방향 외향 표면(230)에 직접 연결된다. 일부 실시예에서, RFID 조립체(260)는 층(266)을 더 포함한다. 층(266)은 RFID 태그(270)를 커버하고 보호하도록 작동적으로 구성된다. 도 13에 도시되어 있듯이, 층(266)은 RFID 태그(270)를 완전히 커버한다. 일부 실시예에서, 층(266)은 접점(280A, 280B)을 적어도 부분적으로 커버한다. 그러나, 접점(280A, 280B)의 적어도 일부는 이하에서 더 자세히 설명되듯이 유지 링(250)과 결합할 수 있도록 노출될 것이 요구된다.
RFID 태그(270)는 집적 회로(IC) 또는 칩(272) 및 안테나(274)를 포함한다. 일부 실시예에서, RFID 태그(270)는 수동형 RFID 태그를 포함한다. 일부 실시예에서, RFID 태그(270)는 능동형 RFID 태그를 포함한다(그리고 전원을 더 포함한다). 일부 실시예에서, RFID 태그(270)는 반수동형 RFID 태그를 포함한다. 일부 실시예에서, RFID 태그(270)는 정보, 예를 들어 고유 식별(UID) 번호, RFID 조립체(260)의 상태(즉, 개방 또는 폐쇄) 등을 전송하도록 사전 프로그래밍된다. 안테나(274)는 도체(276A, 276B) 각각을 통해서 제1 단부에서는 안테나 무선 주파수(RF) 입력부(LA)에서의 IC(272)에 연결되고 제2 단부에서는 안테나 RF 입력부(LB)에서의 IC(272)에 연결된다. RFID 태그(270)는 추가로 접점(280A) 및 접점(280B)에 연결된다. 구체적으로, 도체(278A)는 접지 핀(GND)에서 접점(280A)을 IC(272)와 연결하고 도체(278B)는 검출기 핀(DP)에서 접점(280B)을 IC(272)와 연결한다.
접점(280A)은 갭(284) 및 갭(286)에 의해 접점(280B)으로부터 분리된다(도 14 참조). 일부 실시예에서, 갭(284)은 갭(286)과 동일하다. 일부 실시예에서, 갭(284)은 갭(286)보다 작다. 일부 실시예에서, 갭(284)은 갭(286)보다 크다. 접점(280A, 280B)은 단부(222)에 대해 근접하여 또는 맞닿아서 배치된다. 보다 구체적으로, 접점(280A, 280B)은 RFID 유체 연결체(210)가 적절하게 조립될 때 커넥터 보디 및 유지 링(250)의 반경방향 외향 표면(244)과 정렬하도록 작동적으로 구성된다. 접점(280A, 280B)은 유지 링(250)과 결합하도록 작동적으로 구성된다. 일부 실시예에서, 접점(280A, 280B)은 전기 도체이다. 튜브(220)가 유체 커넥터(240) 상에 적절하게 고정될 때, 유지 링(250)은 반경방향 외향 표면(244) 및 접점(280A, 280B)과 정렬되고 크림핑 또는 압착되어, 튜브(220)를 유체 커넥터(240) 상에 로크시킨다. 유지 링(250)이 크림핑될 때, 반경방향 내향 표면(252)은 접점(280A, 280B)과 결합한다. 예를 들어, 도 14에 도시되어 있듯이, 고정되지 않은 상태에서, 유지 링(250)의 반경방향 내향 표면(252)은 접점(280A 또는 280B) 중 어느 것과도 결합되지 않거나 대안적으로 접점(280A, 280B) 중 하나와만 결합된다. 고정되지 않은 상태에서, 반경방향 내향 표면(252)은 접점(280A 또는 280B) 전체와 결합되지 않는다. 도 15에 도시되어 있듯이, 적절하게 고정된 상태에서, 반경방향 내향 표면(252)은 접점(280A, 280B) 모두와 결합된다. 일부 실시예에서, 유지 링(250)은 전기 전도성 재료(예를 들어, 금속)를 포함한다. 그러므로, 유지 링(250)은 접점(280A-B)과 IC(272) 사이의 회로를 완성하고 RFID 태그(270)가 (개방 상태로부터) 폐쇄 상태로 전환되게 한다. 회로의 완성 이전에, 즉 접점(280B)을 접점(280A)과 직접 전기적으로 연결하기 전에, RFID 태그(270)는 개방 상태를 나타낸다. 회로가 완성될 때[즉, 유지 링(250)이 도 15에 도시되어 있듯이 접점(280A)과 접점(280B)을 직접 연결할 때], RFID 리더와 같은 외부 기기는 RFID 태그(270)가 폐쇄 상태에 있음을 검출하여, RFID 유체 연결체(210)가 적절하게 연결되어 있음을 표시할 것이다.
일부 실시예에서, RFID 태그(270)는 항상 활성화되고, 접점(280A, 280B)이 연결되었는지와 무관하게 RFID 리더에 의해 검출 및 판독될 수 있다. 이러한 실시예에서, 접점(280A, 280B)이 예를 들어 유지 링(250)을 통해서 직접 연결되지 않을 때, RFID 태그(270)는 RFID 리더에 특정 정보를 전송할 수 있다. 이러한 정보는 UID 번호(예를 들어, RFID 태그, 튜브 단부 형태 등에 대한), 사이즈 번호, 모델 번호, 일련 번호, RFID 태그(270)의 상태(즉, 개방 또는 폐쇄), URL, 스테이션 식별(즉, 제조 LOT 번호), 날짜/시간 스탬프, 설명 등을 포함할 수 있지만 이것에 한정되지 않는다. 달리 말해서, 접점(280A, 280B)이 연결되었는지와 무관하게, RFID 태그(270)는 그것이 적절하게 기능하고 있다면 항상 특정 데이터(예를 들어, UID 번호, 상태 등)를 전송할 것이다. 따라서, RFID 태그(270)는 예를 들어 16진수 데이터 또는 값을 사용하여 적어도 UID 번호 및 상태(즉, 개방 또는 폐쇄)를 항상 전송하도록 사전 프로그래밍된다. 이것은 사용자가 주어진 RFID 태그를 스캔하여 태그가 적절하게 기능하고 있는지(즉, RFID 태그가 데이터를 적절하게 전송하고 있으면 적절하게 기능하고 있는 것)를 판정할 수 있게 할 뿐 아니라 그 현재 상태(즉, 개방 또는 폐쇄 상태)를 판정할 수 있게 하기 때문에 중요하다. 접점(280A, 280B)이 예를 들어 유지 링(250)을 통해서 연결될 때, RFID 태그(270)는 폐쇄 상태를 나타내는 데이터를 전송한다. 일부 실시예에서, RFID 태그(270)는 개방 상태에 대한 제1 값(예를 들어, 제1 16진수 값) 및 폐쇄 상태에 대한 제2 값(예를 들어, 제2 16진수 값)을 나타내며, 제2 값은 제1 값과는 상이하다. RFID 태그(270)는 그것이 적절하게 기능하고 있는 것과 개방 상태와 폐쇄 상태 사이의 구별을 표시하기에 적합한 임의의 프로그래밍을 포함할 수 있으며, 본 발명은 16진법 시스템의 사용에만 한정되어서는 안된다는 것을 알아야 한다.
본 명세서에 설명된 RFID 태그 및 조립체, 예를 들어 RFID 태그(70, 170, 270) 및 RFID 조립체(60, 160, 260)는 임의의 적절한 무선 주파수 범위를 이용할 수 있다는 것을 알아야 한다. 일부 실시예에서, RFID 태그(70, 170, 270)는 30 KHz 내지 300 KHz 범위에서 작동하는 저주파(LF) RFID 태그를 포함하고, 최대 10cm의 판독 범위를 갖는다. LF RFID 태그는 다른 기술보다 짧은 판독 범위 및 보다 느린 데이터 판독 속도를 갖지만, 금속이나 액체(다른 형태의 RFID 태그 전송을 방해할 수 있음)가 존재할 경우 더 양호한 성능을 보인다. LF RFID에 대한 공통 표준은 ISO 14223 및 ISO/IEC 18000-2를 포함한다. 일부 실시예에서, RFID 태그(70, 170, 270)는 3 MHz 내지 30 MHz 범위에서 작동하는 고주파(HF) RFID 태그를 포함하며 10cm 내지 1m의 판독 거리를 제공한다. 이러한 실시예에서, RFID 태그(70, 170, 270)는 근거리 무선 통신(near-field communication: NFC) 태그일 수도 있는데 그 이유는 NFC 기술이 HF RFID를 기반으로 하기 때문이다. HF RFID에 대한 공통 표준은 ISO 15693, ECMA-340, ISO/IEC 18092(NFC용), ISO/IEC 14443A 및 ISO/IEC 14443(MIFARE 및 기타 스마트 카드 솔루션용)을 포함한다. 일부 실시예에서, RFID 태그(70, 170, 270)는 300 MHz 내지 2 GHz 범위에서 작동하는 초고주파(UHF) RFID를 포함하며 최대 12m의 판독 거리를 제공한다. UHF RFID에 대한 잘 알려진 표준은 EPCglobal Gen2/ISO 18000-6C이다. 추가로, 일부 실시예에서, 단일 RFID 리더는 단 하나가 아니라 복수의 RFID 태그로부터 데이터를 검출 및 수신할 수 있다.
본 발명의 상기 및 기타 특징과 기능, 또는 그 대안의 다양한 양태는 바람직하게 많은 다른 상이한 시스템 또는 용도에 조합될 수 있음을 알 것이다. 현재 예측되지 않거나 예상되지 않는 다양한 대안, 수정, 변형 또는 개선은 통상의 기술자에 의해 후속적으로 이루어질 수 있으며, 이는 또한 하기 청구범위에 포함되는 것으로 의도된다.
10: RFID 유체 연결체 20: 튜브(또는 튜브 단부 형태 또는 호스)
21: 관통 구멍 22: 단부
23: 섹션 24: 반경방향 외향 표면
26: 반경방향 외향 표면 27: 숄더
28: 숄더 표면 29: 섹션
30: 반경방향 외향 표면 32: 단부
40: 유체 커넥터 42: 관통 구멍
44: 반경방향 내향 표면 46: 반경방향 내향 표면
48: 반경방향 외향 표면 49: 홈
50: 유지 링(또는 스냅 링) 52A: 돌출부
52B: 돌출부 52C: 돌출부
60: RFID 조립체(또는 라벨) 62: 접착제 층
64: 층 66: 층
70: RFID 태그 72: 집적 회로(또는 칩)
74: 안테나 76A: 도체
76B: 도체 78A: 도체
78B: 도체 80A: 접점
80B: 접점 82A: 노출된 부분
82B: 노출된 부분 84: 갭
86: 갭 160: RFID 조립체(또는 라벨)
162: 접착제 층 164: 층
166: 층 170: RFID 태그
172: 집적 회로(또는 칩) 174: 안테나
176A: 도체 176B: 도체
178A: 도체 178B: 도체
180: 접점 182: 노출된 부분
184: 갭 190: 층
192: 층 194: 층
210: RFID 유체 연결체 220: 튜브(또는 호스)
221: 관통 구멍 222: 단부
230: 반경방향 외향 표면 232: 단부
240: 유체 커넥터 242: 관통 구멍
244: 반경방향 외향 표면 246: 바브(또는 튜브 바브)
250: 유지 링(또는 클램프) 252: 반경방향 내향 표면
254: 크림프 섹션 260: RFID 조립체(또는 라벨)
262: 층 264: 층
266: 층 270: RFID 태그
272: 집적 회로(또는 칩) 274: 안테나
276A: 도체 276B: 도체
278A: 도체 278B: 도체
280A: 접점 280B: 접점
284: 갭 286: 갭
LA: 안테나 RF 입력부 LB: 안테나 RF 입력부
GND: 접지 핀 DP: 검출 핀
F: 힘 AD1: 축방향
AD2: 축방향 AD3: 축방향
AD4: 축방향

Claims (23)

  1. 무선 주파수 식별(RFID) 유체 연결체이며,
    반경방향 외향 표면을 포함하는 튜브; 및
    반경방향 외향 표면에 연결되는 RFID 조립체로서,
    RFID 태그; 및
    RFID 태그에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 접점을 포함하는 RFID 조립체를 포함하는, RFID 유체 연결체.
  2. 제1항에 있어서, 튜브는 반경방향 외향 표면에 연결되는 숄더를 더 포함하며;
    RFID 조립체는 숄더 근처에 배치되는 RFID 유체 연결체.
  3. 제1항에 있어서, RFID 조립체는 제1 층 상에 배치되고 제1 층은 반경방향 외향 표면에 연결되는 RFID 유체 연결체.
  4. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 접점은,
    RFID 태그에 전기적으로 연결되는 제1 접점; 및
    RFID 태그에 전기적으로 연결되는 제2 접점을 포함하며,
    제2 접점은 RFID 조립체의 개방 상태를 형성하기 위해 제1 접점으로부터 분리되는 RFID 유체 연결체.
  5. 제4항에 있어서, 폐쇄 상태에서, 제1 접점은 제2 접점에 전기적으로 연결되는 RFID 유체 연결체.
  6. 제5항에 있어서, 제1 접점은 튜브가 유체 커넥터에 연결될 때 유지 링을 통해서 제2 접점에 전기적으로 연결되도록 작동적으로 구성되는 RFID 유체 연결체.
  7. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 접점은 제1 도체 및 제2 도체를 통해서 RFID 태그에 전기적으로 연결되는 감압 접점을 포함하는 RFID 유체 연결체.
  8. 제7항에 있어서, 감압 접점은,
    제1 도체에 전기적으로 연결되는 제1 도전층;
    제2 도체에 전기적으로 연결되는 제2 도전층; 및
    RFID 조립체의 개방 상태를 형성하기 위해 제1 도전층과 제2 도전층을 분리하는 절연층을 포함하는 RFID 유체 연결체.
  9. 제8항에 있어서, 폐쇄 상태에서, 제1 도전층은 제1 도전층에 가해지는 힘을 통해서 제2 도전층에 전기적으로 연결되는 RFID 유체 연결체.
  10. 제9항에 있어서, 튜브가 유체 커넥터에 연결될 때 유체 커넥터의 유지 링을 통해서 힘이 제1 도전층에 인가되는 RFID 유체 연결체.
  11. 제1항에 있어서, RFID 태그는 안테나를 포함하며;
    RFID 태그의 개방 상태에서, 안테나 회로는 개방되고;
    RFID 태그의 폐쇄 상태에서, 안테나 회로는 폐쇄되는 RFID 유체 연결체.
  12. 무선 주파수 식별(RFID) 유체 연결체이며,
    유체 커넥터;
    유체 커넥터와 결합하도록 작동적으로 구성되는 유지 링;
    유체 커넥터에 연결되도록 작동적으로 구성되고, 제1 반경방향 외향 표면을 포함하는 튜브; 및
    제1 반경방향 외향 표면 상에 배치되는 RFID 조립체로서,
    RFID 태그; 및
    RFID 태그에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 접점을 포함하는 RFID 조립체를 포함하는 RFID 유체 연결체.
  13. 제12항에 있어서, 튜브는 제1 반경방향 외향 표면에 연결되는 숄더를 더 포함하고, 숄더는 유지 링과 상호작용하여 튜브를 유체 커넥터 내에 로크시키도록 구성되며;
    적어도 하나의 접점은 유지 링과 결합하기 위해 숄더 근처에 작동적으로 배치되는 RFID 유체 연결체.
  14. 제12항에 있어서, 적어도 하나의 접점은,
    RFID 태그에 전기적으로 연결되는 제1 접점; 및
    RFID 태그에 전기적으로 연결되는 제2 접점을 포함하며,
    제2 접점은 RFID 조립체의 개방 상태를 형성하기 위해 제1 접점으로부터 분리되는 RFID 유체 연결체.
  15. 제14항에 있어서, 튜브가 유체 커넥터에 적절하게 고정될 때,
    유지 링은 제1 접점 및 제2 접점과 결합하고,
    제1 접점은 RFID 조립체의 폐쇄 상태를 형성하기 위해 제2 접점에 전기적으로 연결되는 RFID 유체 연결체.
  16. 제12항에 있어서, 유지 링은 클램프인 RFID 유체 연결체.
  17. 제12항에 있어서, 유체 커넥터는 제2 반경방향 외향 표면을 포함하고;
    튜브와 유지 링은 제2 반경방향 외향 표면과 결합하도록 작동적으로 구성되는 RFID 유체 연결체.
  18. 제12항에 있어서, RFID 조립체는 층 상에 배치되고 층은 제1 반경방향 외향 표면에 연결되는 RFID 유체 연결체.
  19. 제12항에 있어서, RFID 태그는 안테나를 포함하며;
    RFID 태그의 개방 상태에서, 안테나 회로는 개방되고;
    RFID 태그의 폐쇄 상태에서, 안테나 회로는 폐쇄되는 RFID 유체 연결체.
  20. 무선 주파수 식별(RFID) 유체 연결체이며,
    유체 커넥터;
    유체 커넥터와 결합하도록 작동적으로 구성된 유지 링;
    유체 커넥터에 연결되도록 작동적으로 구성되고, 반경방향 외향 표면을 포함하는 튜브; 및
    반경방향 외향 표면 상에 배치되는 RFID 조립체로서,
    안테나와 집적 회로를 포함하는 RFID 태그; 및
    집적 회로에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 접점을 포함하고;
    집적 회로가 개방되어 있을 때, RFID 태그는 RFID 유체 연결체의 부적절한 연결을 나타내며;
    집적 회로가 폐쇄되어 있을 때, RFID 태그는 RFID 유체 연결체의 적절한 연결을 나타내는, RFID 조립체를 포함하는 RFID 유체 연결체.
  21. 무선 주파수 식별(RFID) 조립체이며,
    집적 회로;
    집적 회로에 연결되는 안테나; 및
    집적 회로에 연결되는 적어도 하나의 접점을 포함하며;
    집적 회로가 개방되어 있을 때, RFID 조립체는 제1 상태를 나타내고;
    집적 회로가 폐쇄되어 있을 때, RFID 조립체는 제1 상태와는 상이한 제2 상태를 나타내는, RFID 조립체.
  22. 제21항에 있어서, 적어도 하나의 접점은 제1 접점 및 제2 접점을 포함하는 RFID 조립체.
  23. 제22항에 있어서, 제2 접점이 제1 접점에 전기적으로 연결되지 않을 때, RFID 조립체는 제1 상태를 나타내고;
    제2 접점이 제1 접점에 전기적으로 연결될 때, RFID 조립체는 제2 상태를 나타내는 RFID 조립체.
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