KR20230072169A - 휠 너트 풀림 감지 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR20230072169A
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김근진
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Abstract

휠 너트 체결부가 형성된 휠, 허브, 상기 휠과 상기 허브를 관통하는 휠 볼트, 상기 휠 볼트에 체결되어 휠과 허브를 고정시키는 휠 너트, 상기 휠 너트에 장착된 적어도 하나 이상의 자석, 상기 휠 너트 체결부 내에 상기 자석에 인접하여 장착된 폐회로, 상기 폐회로에 전류 변화에 따라 해당 신호를 출력하는 전류 검출기 및 상기 전류 검출기의 출력 신호에 따라 경고 신호를 출력하는 출력부를 포함하는 휠 너트 풀림 감지 장치가 개시된다.

Description

휠 너트 풀림 감지 장치 및 그 제어 방법{Wheel nut loosening detection device and control method for the same}
본 발명은 차량의 휠과 허브를 고정하기 위해 사용되는 휠 너트의 풀림 상태를 운전자에게 경고할 수 있는 휠 너트 풀림 감지 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 휠 고정장치는 엔진의 동력이 전달되는 차축에 허브 및 드럼이 설치되어 차축과 같이 회전된다. 또한, 상기 허브에 구비된 휠 볼트를 통해 휠이 결합되고, 휠에 끼워진 휠 볼트에 휠 너트가 체결되어 휠이 허브에 고정된다. 따라서 상기 휠은 차축과 일체로 회전될 수 있다.
이러한 구조를 가진 차량의 구동바퀴는 주행 중 휠을 고정하는 휠 너트가 풀릴 경우, 차량에서 이탈될 수 있어 대형사고를 유발한다. 따라서, 해당 기술 분야에서는 휠 너트의 체결력이 중요시되고 있다. 이 때문에, 차량의 주행 전후에는 휠 너트의 체결상태를 항상 점검하는 것이 바람직하다. 하지만, 휠 너트 풀림량을 육안으로 인지하기 어렵기 때문에 별도의 공구를 사용하여 체결 토크를 측정하거나, 상시 휠 너트를 조임으로써 휠 너트가 풀리는 것을 예방해야 한다.
이에 따라, 별도의 공구나 기타 장비 없이 휠 너트 풀림 여부를 확인할 수 있으며, 휠 너트 풀림이 발생할 경우, 경고 신호를 전달하는 휠 너트 풀림 감지 장치에 대한 연구가 진행되어 왔다.
일 예로 가변 저항을 이용하여 저항값의 변화에 따라 휠 너트의 회전을 감지할 수 있으나, 이 경우 배터리를 통해 전원을 공급해야 하는 문제가 있다.
또한, 가변 저항이 지속적으로 작동하는 경우, 차량 내부의 배터리로는 사용 전력을 감당할 수 없어, 특정 시점(예를 들어, 주행 완료 후)에만 상기 휠 너트 풀림 감지 장치를 구동할 수 있다. 따라서, 차량 주행 중, 실시간으로 휠 너트의 풀림을 감지하지 못하는 문제점이 존재한다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 전자기 유도 원리를 적용하여, 자석을 포함하는 휠 너트의 풀림이 존재하는 경우, 자기장의 변화로 인해 폐회로에 발생하는 유도전류를 감지하여 운전자에게 경고할 수 있는 휠 너트 풀림 감지 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치는 휠 너트 체결부가 형성된 휠, 허브, 상기 휠과 상기 허브를 관통하는 휠 볼트, 상기 휠 볼트에 체결되어 휠과 허브를 고정시키는 휠 너트, 상기 휠 너트에 장착된 적어도 하나 이상의 자석, 상기 휠 너트 체결부 내에 상기 자석에 인접하여 장착된 폐회로, 상기 폐회로에 전류 변화에 따라 해당 신호를 출력하는 전류 검출기 및 상기 전류 검출기의 출력 신호에 따라 경고 신호를 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.
상기에서, 자석은 복수 개로 구비되며, 상기 복수 개의 자석은 휠 너트의 둘레를 따라 일정한 간격으로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치는 상기 전류 검출기의 출력 신호에 따라 출력값 및 출력 횟수를 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.
상기에서, 폐회로는 상기 휠 너트 체결부에 장착될 수 있다.
상기에서, 전류 검출기와 상기 출력부는 무선으로 연통(communicated)할 수 있다.
상기 전류 검출기는 상기 휠 너트의 회전에 의해 유도되는 유도 전류에 따라 상기 유도 전류의 발생값을 출력할 수 있다.
상기 출력부는 상기 측정된 유도 전류 출력값이 설정된 기준값을 초과하는 경우 경고 신호를 출력할 수 있다.
상기 출력부는 상기 측정된 유도 전류의 출력 횟수가 설정된 기준 횟수를 초과하는 경우 경고 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치 제어 방법은 상기 전류 검출기에 의해 상기 폐회로 내 유도 전류를 검출하는 단계, 상기 전류 검출기에 의해 유도 전류가 검출된 경우, 상기 출력부가 상기 전류 검출기에 의해 출력된 출력값과 미리 설정된 유도 전류의 기준값을 비교하는 단계 및 상기 출력값이 상기 설정된 유도 전류 기준값을 초과하는 경우, 상기 출력부가 경고 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치는 상기 전류 검출기의 출력 신호에 따라 출력값 및 출력 횟수를 저장하는 메모리를 더 포함하되, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치 제어 방법은 상기 전류 검출기의 신호 출력이 발생하면 상기 메모리에 출력된 신호를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치 제어 방법은 상기 출력부가 상기 측정된 유도 전류의 출력 횟수를 설정된 기준 횟수와 비교하는 단계 및 상기 측정된 유도 전류의 출력 횟수가 설정된 기준 횟수를 초과하는 경우, 상기 출력부가 경고 신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 유도전류의 발생을 운전자가 인지하여 휠 너트의 풀림을 예상할 수 있고, 차량 주행 중에도 휠 너트의 풀림 상태를 운전자가 인지하여, 이로 인해 발생할 수 있는 안전 사고를 예방할 수 있다.
또한, 별도의 배터리 없이 휠 너트의 풀림을 감지할 수 있기에, 휠 너트 풀림 감지에 있어서 발생하는 차량 배터리의 전력 소모를 요하지 않는다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치에 적용될 수 있는 휠 너트의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치에 적용될 수 있는 휠 너트의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 폐회로 및 전류 검출기를 포함하는 휠 너트 체결부를 도시한 일부 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치의 유도전류가 발생하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다.
또한, 하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
일반적으로 볼트와 너트는 대상물을 연결 및 고정하기 위해 설치되며, 너트의 풀림이 발생될 경우 사고발생 및 기구의 파손으로 이어질 수 있다. 즉, 볼트와 너트의 체결상태는 안전상의 이유로 항상 점검해주는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 차량의 휠 구조에 있어서, 휠과 허브를 연결하기 위해 사용되는 볼트 및 너트의 풀림을 감지하기 위한 수단을 중심으로 기재하였으며, 본 발명은 차량의 휠 구조에 국한되는 것이 아닌, 볼트와 너트를 사용하는 모든 기구물에 적용될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 1 및 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치는 휠 너트 체결부(11)가 형성된 휠(10), 상기 휠(10)과 허브(20)를 관통하는 휠 볼트(100), 상기 휠 볼트(100)에 체결되어 휠(10)과 허브(20)를 고정시키는 휠 너트(200)를 포함한다. 상기 휠 너트(200)에는 적어도 하나 이상의 자석(210)이 장착되며, 상기 휠 너트 체결부(11) 내에는 상기 자석(210)에 인접하여 폐회로(220)가 장착된다. 상기 휠 너트 체결부(11)는 휠 너트(200)와 휠 볼트(100)가 상호간에 체결되는 차량의 휠(10) 상의 임의의 위치이다.
상기 폐회로(220)는 예를 들어 구리 등의 도선일 수 있다.
후술할 내용처럼, 상기 휠 너트(200)가 풀리면 상기 휠 너트(200)에 장착된 상기 자석(210)이 함께 움직이고, 이에 따라 상기 폐회로(220)에 자속 변화가 발생한다. 이러한 자속 변화는 폐회로 내 유도전류를 발생시키게 된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치는 이러한 폐회로(220)의 전류 변화에 따라 해당 신호를 출력하는 전류 검출기(300) 및 상기 전류 검출기(300)의 출력 신호에 따라 전류 검출 신호 또는 경고 신호를 출력하는 출력부(400)를 포함할 수 있다.
상기 전류 검출기(300)와 폐회로(220)는 전기적으로 연결될 수 있으며. 특별히 연결 방식을 제한하지는 않는다. 상기 전류 검출기(300)와 출력부(400)는 연통(communicated)이 가능하다. 하나의 예로, 상기 전류 검출기(300)와 출력부(400)는 무선으로 연통이 가능하다.
상기 전류 검출기(300)와 상기 폐회로(220)가 전기적으로 연결되며, 상기 폐회로(220)에 유도 전류가 발생하는 경우, 상기 유도 전류에 의해 상기 전류 검출기(300)가 작동한다. 그리고, 상기 전류 검출기(300)는 해당 유도 전류의 전류량 신호를 상기 출력부(400)로 출력할 수 있다.
상기 출력부(400)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 방법을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 장치는 출력부(400)의 전류 검출 신호 또는 경고 신호 출력 방식을 특별히 한정하지 않는다. 하나의 예로, 상기 출력부(400)는 차량 계기판에 형성되어 이미지 형태로 상기 전류 검출 신호 또는 경고 신호를 출력할 수 있다. 다른 하나의 예로, 상기 출력부는 발광 램프(미도시) 형식으로 상기 전류 검출기(300)의 출력 신호가 존재하는 경우, 발광 램프를 점등하는 방식으로 전류 검출 신호 또는 경고 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 운전자가 차량 내부에서 휠 너트(200)의 풀림 상태를 인식할 수 있다.
하나의 예로, 상기 출력부(400)는 해당 경고 신호를 출력하는 별도의 경고부(410)를 포함할 수 있다. 하나의 예로, 상기 경고부(410)를 통해 알림음 또는 이미지 형태로 경고신호가 출력될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 장치는 상기 전류 검출기(300)의 출력값 및/또는 상기 전류 검출기(300)의 신호 출력 횟수를 저장하는 메모리(420)를 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치에 적용될 수 있는 휠 너트의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치에 적용될 수 있는 휠 너트의 단면도이다.
도 3 내지 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치에서, 상기 휠 너트(200)에 자석(210)이 삽입되어 있다. 하나의 예로, 상기 자석(210)은 복수 개로 휠 너트(200)에 구비되며, 상기 복수 개의 자석(210)은 상기 휠 너트(200)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 통상적으로 휠 너트(200)는 육각형의 단면 형상을 갖고, 요구 토크 및 설계에 따라 다양하게 제작될 수 있다. 하나의 예로, 상기 휠 너트(200)는 일면이 폐쇄된 형상을 가질 수 있으나, 특별히 상기 휠 너트(200)의 일면이 폐쇄되는 것을 제한하지는 않는다.
하나의 예로, 상기 휠 너트(200)는 상기 휠 너트(200)의 외형을 형성하는 너트 바디(201)를 포함하고, 상기 너트 바디(201)의 내측에 상기 휠 볼트(100)와 체결되는 나사선(203)이 형성될 수 있다.
상기 자석(210)이 상기 휠 너트(200)의 둘레를 따라 상기 너트 바디(201)의 내측에 일정한 간격으로 삽입될 수 있다.
일반적으로 상기 휠 너트(200)와 상기 휠 볼트(100)는 체결된 상태를 유지한다. 하지만, 차량의 진동 또는 외부적 요인에 의하여 휠 너트(200) 풀림 현상이 발생할 수 있으며, 이에 따라 상기 폐회로(220)에 유도전류가 발생하는 과정을 자세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 폐회로 및 전류 검출기를 포함하는 휠 너트 체결부를 도시한 일부 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치의 유도전류가 발생하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참고하면, 상기 휠 너트(200)와 휠 볼트(100)가 체결되는 휠(10)의 임의의 위치에 해당하는 휠 너트 체결부(11)에는 폐회로(220)가 장착될 수 있다. 하나의 예로, 상기 폐회로(220)는 상기 휠 너트 체결부(11) 상에서, 상기 자석(210)의 자기력이 미치는 위치에 장착될 수 있다.
차량의 진동 또는 외부적 요인에 의하여 상기 휠 너트(200)가 풀릴 수 있으며, 상기 휠 너트(200)가 풀림에 따라 상기 폐회로(220)와 상기 휠 너트(200)에 장착된 상기 자석(210)의 상대적 위치도 변하게 된다. 더욱 자세하게는 폐회로(220)의 위치를 기준으로 폐회로(220)에 자기력을 미치게 하는 임의의 자석(210) 중 적어도 어느 하나의 상대적 위치가 변하면 상기 폐회로(220)에는 자속의 변화가 발생한다. 상기 자속의 변화에 따라 상기 폐회로(220) 내에서 유도 전류가 발생한다.
즉, 도 6을 참고하면, 상기 자석(210), 예를 들어 상기 복수 개의 자석(210a, 210b, 210c) 중 적어도 어느 하나의 상대적인 위치 변화로 인해 자기장의 변화(B1, B2 또는 B3)가 발생하고, 이를 통해 상기 폐회로(220)에는 유도 전류(I)가 발생하게 된다.
즉, 상기 휠 너트(200)의 풀림에 따라 로 상기 폐회로(220)의 위치를 기준으로 한 자석(210)의 상대적 위치가 변하게 되는 경우, 유도 전류(I)가 발생하고, 상기 유도 전류(I)는 플레밍의 오른손 법칙에 의해 폐회로(220) 내에서 상기 자속의 증가를 제한하는 방향으로 흐르게 된다. 하나의 예로, 도 6을 기준으로 유도전류는 폐회로(220) 상에서 시계 방향으로 흐를 수 있다.
즉, 상기 휠 너트(200)의 풀림에 따라 폐회로(220)와의 상기 자석(210)의 상대적 위치가 변하게 되는 경우, 유도 전류(I)가 발생하고, 상기 유도 전류(I)는 상기 폐회로(220) 내에서 상기 자속의 감소를 제한하는 방향으로 흐르게 된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 자석(210)이 일정한 간격을 두고 휠 너트(200) 내 복수개(210a, 210b, 210c)가 구비된 경우, 상기 휠 너트(200)가 풀릴 경우, 상기 자석(210)마다 상기 폐회로(220)의 자속의 변화에 영향을 미치게 된다. 하나의 예로, 상기 휠 너트(200)가 풀릴 경우, 임의의 자석(210)은 상기 폐회로(220)로부터 상대 위치가 멀어지지만, 다른 임의의 자석(210)은 상대 위치가 가까워질 수 있다. 총 자속의 변화는 상기 복수의 자석의 변화 값을 종합적으로 고려하여 결정할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치의 제어 방법에 대해 자세히 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참고하면, 먼저 상기 전류 검출기(300)에 의해 상기 폐회로(220) 내 유도 전류를 검출하는 단계(S100)가 수행된다.
차량의 진동 또는 외부적 요인에 의하여 상기 휠 너트(200)가 상기 휠 볼트(100)와 상대적인 회전이 발생하며 풀릴 수 있다. 상기 휠 너트(200)에 장착된 하나 또는 복수 개의 상기 자석(210)이 회전하고, 이에 따라 상기 폐회로(220)에 유도 전류(I)가 발생한다.
상기 폐회로(220)에 유도 전류(I)가 발생하면, 상기 폐회로(220)와 전기적으로 연결된 상기 전류 검출기(300)는 상기 유도 전류(I)에 의해 전류값에 해당하는 신호를 출력하게 된다. 여기서, 상기 유도 전류(I)는 상기 전류 검출기(300)의 작동 에너지(operation energy or electric power)가 된다.
상기 전류 검출기(300)의 출력 신호에 따라 상기 출력부(400)는 상기 폐회로(220) 내 유도 전류(I)가 발생하였는지를 판단하고, 상기 전류 검출기(300)에 의해 유도 전류(I)가 검출된 경우, 상기 유도 전류(I)의 출력값을 비교한다.
하나의 예로, 상기 출력부(400)는 상기 전류 검출기(300)에 의해 출력된 상기 출력값(I)과 미리 설정된 유도 전류의 기준값(Is)을 비교하여(S200), 상기 출력값(I)이 상기 설정된 유도 전류 기준값(Is)을 초과하는 경우, 운전자에게 경고 신호를 출력할 수 있다(S300).
상기 기준값(Is)은 상기 휠 너트(200)의 풀림으로 인해 발생한 유도 전류(I)의 총량, 발생한 유도 전류(I)의 평균 값, 발생한 유도 전류(I)의 절대 값의 총합 중 어느 하나에 해당할 수 있으며, 특별히 산정방식 및 종류를 제한하지는 않는다.
하나의 예로, 상기 유도 전류의 기준값(Is)은 미리 설정된 상기 휠 너트(200)의 한계 회전 각도, 예를 들어 180도 이상 상기 휠 너트(200)가 풀린 경우 발생한 유도 전류(I)의 총량에 해당할 수 있다. 따라서 운전자는 상기 휠 너트(200)의 풀림 상태가 일정 수준을 넘어섰다는 것을 간접적으로 인지할 수 있으며, 사용자에게 경고할 수 있다(S300).
상기 전류 검출기(300)의 신호 출력이 발생하면 상기 메모리(420)에 출력된 신호가 저장될 수 있다(S150).
상기 출력부(400)는 상기 측정된 유도 전류(I)의 출력 횟수(In)를 설정된 기준 횟수(In_s)와 비교하고(S250), 상기 측정된 유도 전류(I)의 출력 횟수(In)가 설정된 기준 횟수(In_s)를 초과하는 경우 경고 신호를 출력할 수도 있다(S300).
즉, 상기 메모리(420)에 저장된 상기 측정된 유도 전류(I)의 출력 횟수(In)가 설정된 기준 횟수(In_s)를 초과하는 경우는, 상기 휠 너트(200)의 반복적인 풀림 현상이 발생하여 상기 휠 너트(200)의 분리될 수 있다는 경고를 발생시킬 수 있다.
상기 풀림 현상의 경고를 위한 상기 유도 전류(I)의 총량, 유도 전류(I)의 평균 값, 발생한 유도 전류(I)의 절대 값의 총합 또는 상기 측정된 유도 전류(I)의 출력 기준 횟수(In_s)는 미리 실험에 의해 결정되어 상기 메모리(420)에 저장될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치는 유도 전류(I)의 발생을 운전자가 인지하여 휠 너트의 풀림을 예상할 수 있고, 차량 주행 중에도 휠 너트의 풀림 상태를 운전자가 인지하여, 이로 인해 발생할 수 있는 안전 사고를 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치는 별도의 배터리 없이 휠 너트의 풀림을 감지할 수 있기에, 휠 너트 풀림 감지에 있어서 발생하는 차량 배터리의 전력 소모를 요하지 않는다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 휠 11: 휠 너트 체결부
20: 허브 100: 휠 볼트
200: 휠 너트 201: 너트 바디
203: 나사선 210: 자석
220: 폐회로 300: 전류 검출기
400: 출력부 410: 경고부
420: 메모리

Claims (11)

  1. 휠 너트 체결부가 형성된 휠;
    허브;
    상기 휠과 상기 허브를 관통하는 휠 볼트;
    상기 휠 볼트에 체결되어 휠과 허브를 고정시키는 휠 너트;
    상기 휠 너트에 장착된 적어도 하나 이상의 자석;
    상기 휠 너트 체결부내에 상기 자석에 인접하여 장착된 폐회로;
    상기 폐회로에 전류 변화에 따라 해당 신호를 출력하는 전류 검출기; 및
    상기 전류 검출기의 출력 신호에 따라 경고 신호를 출력하는 출력부;
    를 포함하는 휠 너트 풀림 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자석은 복수 개로 구비되며,
    상기 복수 개의 자석은 상기 휠 너트의 둘레를 따라 일정한 간격으로 배치된휠 너트 풀림 감지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전류 검출기의 출력 신호에 따라 출력값 및 출력 횟수를 저장하는 메모리;
    를 더 포함하는 휠 너트 풀림 감지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폐회로는 상기 휠 너트 체결부에 장착된 휠 너트 풀림 감지 장치.
  5. 제1항에 있어서.
    상기 전류 검출기와 상기 출력부는 무선으로 연통(communicated)하는 휠 너트 풀림 감지 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전류 검출기는
    상기 휠 너트의 회전에 의해 유도되는 유도 전류에 따라 상기 유도 전류의 발생값을 출력하는 휠 너트 풀림 감지 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 출력부는 상기 측정된 유도 전류 출력값이 설정된 기준값을 초과하는 경우 경고 신호를 출력하는 휠 너트 풀림 감지 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 출력부는 상기 측정된 유도 전류의 출력 횟수가 설정된 기준 횟수를 초과하는 경우 경고 신호를 출력하는 휠 너트 풀림 감지 장치.
  9. 제1항에 따른 휠 너트 풀림 감지 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 전류 검출기에 의해 상기 폐회로 내 유도 전류를 검출하는 단계;
    상기 전류 검출기에 의해 유도 전류가 검출된 경우, 상기 출력부가 상기 전류 검출기에 의해 출력된 출력값과 미리 설정된 유도 전류의 기준값을 비교하는 단계; 및
    상기 출력값이 상기 설정된 유도 전류 기준값을 초과하는 경우, 상기 출력부가 경고 신호를 출력하는 단계;
    를 포함하는 휠 너트 풀림 감지 장치의 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 휠 너트 풀림 감지 장치는 상기 전류 검출기의 출력 신호에 따라 출력값 및 출력 횟수를 저장하는 메모리;
    를 더 포함하되,
    상기 전류 검출기의 신호 출력이 발생하면 상기 메모리에 출력된 신호를 저장하는 단계;
    를 더 포함하는 휠 너트 풀림 감지 장치의 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 출력부가 상기 측정된 유도 전류의 출력 횟수를 설정된 기준 횟수와 비교하는 단계; 및
    상기 측정된 유도 전류의 출력 횟수가 설정된 기준 횟수를 초과하는 경우, 상기 출력부가 경고 신호를 출력하는 단계;
    를 더 포함하는 휠 너트 풀림 감지 장치의 제어 방법.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7994901B2 (en) * 2008-02-18 2011-08-09 Tag Blue L.L.C. Lug stud and lug nut monitoring system, method, and components therefor
WO2015075823A1 (ja) * 2013-11-22 2015-05-28 株式会社サンノハシ ボルト、ナット、および歪測定システム
DE202014104451U1 (de) * 2014-09-18 2015-12-21 Maxion Wheels Germany Holding Gmbh Mutter, insbesondere Rad- oder Achsmutter, Unterlegscheibe, Kontrolleinrichtung für Rad- oder Achsmuttern an Fahrzeugen und Fahrzeug hiermit
US11338771B2 (en) * 2016-10-28 2022-05-24 Maclean-Fogg Company Wheel fastener alarm

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