KR0165713B1 - 회전 센서 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저속 회전 범위에서도 높은 정밀도와 신뢰성있게 회전 자기부재의 회전 속도를 검출할 수 있는 회전 센서 장치 및 이러한 회전 센서 장치를 간단한 공정으로 제조하는 방법에 관한 것이다.

이붙이 휠과 같은 회전 자기부재(100)의 회전 주파수를 검출하기 위한 수단으로서 영구자석(25)과 자전기 변환 소자(22)가 사용된다.

이들 소자(22, 25)가 선단부에 장착되어 있는 도체(24)는 소자(22, 25) 및 도체에서 장착용 전극을 구성하는 부분이 기부(23)의 표면상에 적어도 부분적으로 노출되도록 삽입 성형 공정을 통해 수지재료의 기부(23)내에 일체식으로 매설된다.

전자부품(26)은 장착용 전극부(24a)상에 장착된다.

Description

회전 센서 장치 및 그 제조 방법

제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 회전 센서 장치의 측면도.

제2도는 회전 센서 장치 제조의 중간 단계에서의 회전 센서 장치의 기부의 저면도.

제3a도는 최종 단계에서의 회전 센서 장치의 기부를 도시한 평면도.

제3b도는 제3a도의 원A로 표시한 기부 일부분의 확대도.

제3c도는 제3b도의 선 B-B에 따른 단면도.

제4a도는 프레스 가공 작업으로 소정 형상으로 블랭크되거나 패터닝된 삽입 도체 스트립의 측면도.

제4b도는 상기 삽입 도체 스트립의 평면도.

제4c도는 제4b도의 선 C-C에 따른 삽입 도체 스트립의 단면도.

제5도는 회전 센서 장치의 선단부를 도시하는 회전 센서 장치의 부분 확대도.

제6도는 회전 센서 장치에 채용된 자전기 변환 소자(magneto-electric conversion element)의 균등 회로 구성의 회로도.

제7도는 종래의 회전 센서 장치를 도시한 단면도.

제8도는 회전 센서 장치를 사용하여 회전부재의 회전 속도를 측정하기 위한 시스템을 단지 개략적으로 도시한 블럭도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 케이싱 22 : 자전기 변환 소자

23 : 기부 24 : 도체 스트립

24a : 장착용 전극부 25 : 영구자석

26 : 전자부품 31 : 오목부

[발명의 배경]

[발명의 분야]

본 발명은 예컨대 치형 휠(a toothed wheel)과 같은 형상으로 형성된 회전 자기부재의 회전 상태(즉, 회전 속도 또는 회전수)를 검출하는 회전 센서 장치에 관한 것이다

본 발명은 또한 이러한 회전 센서 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

[관련 기술의 설명]

본 발명의 기술적 배경에 관하여 보다 양호한 이해를 위하여 먼저 지금까지 공지된 종래의 회전 센서 장치에 대하여 설명한다.

제7도는 종래의 회전 센서 장치를 도시하는 단면도이다.

도면을 참조하면 참조번호 14로 표기한 회전 센서 장치는 로드형 자기 코어(4) 및 자기 코어(4)둘레에 감겨진 코일(2)로 이루어져 있고, 보빈(3)이 이들 사이에 개제되어 있으며, 코일(2)의 외주면 전체는 성형에 의해 수지로 형성된 케이싱(1)으로 덮혀 있다.

자기 코어(4)는 케이싱(1)으로부터 외향 돌출하고 예컨대 회전 상태가 검출되게 되는 축상에 장착되는 치형 휠 형상의 회전 자기부재(또한 치형 자기디스크라고도함)(100)에 대향 배치된 선단부를 가지고 있다.

자기 코어(4)의 다른 단부상에는 자기 회로를 완성시키기 위한 스페이서(6)와 편향 자석(bias magnet; 5)이 놓여진다.

편향 자석(5)과 스페이서(6)는 고무로 만들어진 그라미트(7; grammet)에 의해 적소에 고정 유지된다.

코일(2)에서 밖으로 나온 와이어(도시않음)는 단자 피팅부(fitting; 8)에 접속되어 리드 와이어(10) 및 커넥터(12)에 의해 외부 회로에 접속된다.

회전 센서 장치(14)의 후방 단부는 커버(9)로 감싸여 있다.

회전 센서 장치의 방진성을 위하여 0-링(11)이 구비된다.

제8도는 회전 센서 장치(14)의 출력에 따라 치형 자기디스크(100)의 회전 속도를 측정하기 위한 장치의 블럭도이다.

제8도를 참조하면 회전 센서 장치(14)는 소음 제거를 위해 제공된 필터 회로(15) 및 콤퍼레이터와 스위칭 회로로 구성된 슈미트 트리거 회로(Schmitt trigger circuit)(16)를 통해 컴퓨터 장치(17)에 접속되어 있다.

다음 상기 장치의 동작을 설명한다.

자기 코어(4)와 스페이서(6)가 제7도에 도시된 바와같이 각각 편향 자석(5)의 양측면에 근접 배치되고 코일(2)이 자기 코어(4)의 둘레에 감겨 있는 회전 센서 장치(14)의 구성으로 인하여, 코일(2)에는 자기 코어(4)의 자유단 근처에 배치된 치형 자기디스크(100)의 회전으로 AC 전압이 유도된다.

이때 도입된 AC 전압은 외부 회로에 접속된 리드 와이어(10)로 출력된다.

특히 AC 출력 전압은 필터 회로(15)에 공급되어 소음을 제거한다음, 슈미트트리거 회로(16)에 의해 펄스형 파동 형태의 전압 신호로 변환된다.

컴퓨터 유닛(마이크로 컴퓨터 등)(17)은 펄스 신호의 주기를 계산하여(또는 펄스수를 카운트함), 회전 치형 자기 디스크(100)의 회전수 또는 회전 속도(rpm)를 수학적으로 결정한다.

종래의 회전 센서 장치와 상기의 회전 속도 측정 시스템은 회전 상태가 검출되는 치형 자기 디스크(100)가 저속으로 회전하는 경우 디스크(100)의 회전을 고정밀도와 신뢰성있게 검출하기가 곤란해진다는 문제점이 있다.

특히, 페러데이의 전자기 유도 법칙으로 알려져 있는 바와같이, 치형 자기 디스크(100)에 의해 발생된 자장을 변환시키므로써 회전 센서 회로에 유도된 기전력은 회로를 위한 자속 연쇄 결합(magnetic flux linkage)의 변화량의 네거티브와 동등하다.

따라서, 치형 자기디스크(100)의 회전 속도가 저속일때 회전 센서 장치의 출력 전압의 크기는 비례하여 감속되고, 이는 센서 출력 신호의 S/N 비율(신호 대 소음 비율)이 작아져 회전 속도의 검출 정확도를 저하시킨다.

[발명의 개요]

상술된 문제점들을 고려하여 본 발명은 회전 가능한 치형 자기디스크의 회전 속도 변화에 관계없이 그 출력 전압 레벨이 소정 레벨로 유지될 수 있어서 회전 속도가 저속일 때도 높은 정밀도와 신뢰성 있게 회전 속도(rpm)를 검출할 수 있는 향상된 회전 센서 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 단순한 구조로 값싸게 제조할 수 있으면서도 작동의 높은 신뢰성을 줄 수 있는 상술된 형태의 회전 센서 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 상술된 회전 센서 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.

후술된 설명으로부터 명백해질 상술된 목적들을 위해, 본 발명의 제1양태에 따라 회전 자기부재의 회전 상태 검출용 회전 센서 장치가 제공되며, 상기 장치는 회전 자기부재가 회전할 때 발생하는 자속의 검출하기 위한 자전기 변환 소자; 자전기 변환 소자를 유지하기 위한 수지 재료로 이루어진 기부; 삽입 성형 공정을 통해 기부내에 일체식으로 매설되고, 기부의 표면상에 부분적으로 노출되어 있으며 자전기 변환 소자가 전기적으로 접속되어 있는 삽입 도체; 각각의 노출 장착용 전극의 겹구조의 각 장착면이 상기 기부의 표면을 따라 놓이도록, 삽입 도체의 노출부의 대응부분을 겹구조로 굽힘 가공함으로써 각각 형성된 노출 장착용 전극; 하나 이상의 노출 장착용 전극상에 장착되고 자전기 변환 소자에 전기적으로 접속된 적어도 하나의 전자부품; 및 삽입 도체의 단부로 형성된 단자 전극을 가진 커넥터부를 포함하고 있다.

본 발명을 실시하기 위한 바람직한 양태에 있어서, 자전기 변환 소자는 홀소자(Hall element)로 이루어질 수 있다.

본 발명을 실시하기 위한 다른 바람직한 양태에 있어서, 자전기 변환 소자는 자기 저항 소자로 이루어질 수 있다.

본 발명을 실시하기 위한 또다른 바람직한 양태에 있어서, 상기 전자부품은 소음 제거 필터 회로 및 자전기 변환 소자의 출력 신호를 펄스 신호로 쉐이핑(shaping)하기 위한 신호 쉐이핑 회로로 이루어질 수 있다.

본 발명을 수행하기 위한 또다른 양태에 있어서, 회전 자기부재는 치형 휠 형태로 제공될 수 있다.

자전기 변환 소자(즉, 자력 대 전력 변환 소자)로서 홀 소자 또는 자기 저항 소자(즉, 저항이 자기장의 영향하에서 변하는 소자)를 채용하므로써, 회전 센서 장치의 출력 전기 신호는 회전 상태가 감시될 회전 자기부재의 회전 속도에 영향을 받지 않는 자속 밀도의 절대값에 비례한다.

따라서 회전 자기부재가 저속으로 회전하고 있을 때라도 회전 자기부재의 회전을 검출하는 것이 가능하고, 이에따라 종래의 회전 센서 장치가 갖고 있던 문제점이 만족스럽게 극복 될 수 있다.

또한 삽입 성형 방법(즉, 기부를 성형할 때 동시에 수지내에 전기 도체 스트립을 매설 또는 배치하는 방법)을 통해 수지로 된 기부내에 삽입 도체를 매설하므로써, 제조 방법이 회전 센서 장치의 자동 제조에 알맞게 간소화 될 수 있다.

그 외에, 전자 부품 장착부를 구성하는 부분을 제외한 삽입 도체 스트립의 대부분은 각각 수지 기부내에 매설되어 있기 때문에, 회전 센서 장치의 사용 수명이 길어지진다.

또한, 전자부품 장착부들은 수지로 덮혀 있지 않기 때문에 레지스트로서 주변의 수지재료를 사용하므로써 리플로우(reflow) 납땜이 용이하게 수행될 수 있고, 그래서 회전 센서 장치의 외면상에 전자부품을 장착하는 것이 매우 수월해 질 수 있기 때문에 회전 센서 장치 제조의 자동화 실현에 또한 유리하다.

부수적으로, 노출 장착용 전극의 겹구조 덕분에, 납땜시 기부 재료의 열수축에 기인하는 응력이 겹침부(doubled-up portion)에 의해 흡수될 수 있고, 이에 따라 회전 센서 장치의 기계적 강성이 향상될 수 있다.

본 발명을 수행하기 위한 또다른 바람직한 양태에 따르면, 회전 센서 장치는 자기 회로를 완결하기 위해 회전 자기부재 및 자전기 변환 소자의 자로내에 개재된 영구자석을 더 포함하며, 상기 자전기 변환 소자는 영구자석과 자전기 변환 소자 사이에 개재된 접착제에 의해 영구자석의 정상면에 접착된다.

상술된 회전 센서의 장치의 구조로, 영구자석, 자전기 변환 소자 및 회전 자기 부재로 구성된 자기 회로는 진동을 받는 경우에도 안정되게 유지될 수 있다.

본 발명을 수행하기 위한 또다른 바람직한 양태에 있어서, 상기 접착제는 접착제가 굳거나 경화된 후에도 탄성을 나타낼 수 있는 성분으로 제조될 수 있다.

굳거나 경화된 상태에서도 탄성을 나타내는 접착제를 사용하여 자전기 변환 소자를 영구자석상에 고착시킴으로써, 자전기 변환 소자가 받을 수 있는 응력이 완화될 수 있다.

본 발명을 수행하기 위한 다른 바람직한 양태에 있어서, 영구자석은 상기 영구자석의 정상면이 기부의 표면상에 노출된 상태로 삽입 성형 공정을 통해 기부내에 매설될 수 있다.

삽입 성형을 레조르팅하여 영구자석을 수지로 된 기부에 고정함으로써 영구자석을 고정하기 위해 접착제를 사용하는 경우에 비하여 제조 공정이 훨씬 단순화 될 수 있고, 이에의해 회전 센서 장치는 높은 생산성과 함께 강성 구조로 값싸게 제조될 수 있다.

그 외에, 회전 센서 장치의 작동 신뢰성이 향상될 수 있다.

본 발명의 제2양상에 따라 회전가능한 자기부재의 회전 상태를 검출하기 위한 회전 센서 장치의 제조 방법이 제공되며, 상기 방법은 접합부로 상호 접속된 개개의 삽입 도체를 가진 삽입 도체 스트립을 프레스 가공 작업에 의해 예정된 패턴으로 형성하는 단계와, 삽입 도체의 예정부분을 겹구조로 굽힘 가공하므로써 노출 장착용 전극부를 형성하는 단계와, 상기 각각의 노출 장착용 전극부의 겹구조의 각 장착면이 기부의 표면을 따라 위치되도록, 상기 삽입 도체 스트립을 삽입 성형 공정을 통해 수지 재료로 된 기부내에 매설하는 단계와, 상기 접합부의 불필요한 부분을 절단하는 단계와, 자전기 변환 소자를 삽입 도체에 접속시킴으로써 전기적 접속을 형성하는 단계와, 전자부품을 삽입 도체의 노출 장착용 전극상의 예정된 위치에 장착하는 단계와, 기부를 케이싱내에 수용하여 케이싱의 개방 단부에 가열 고착하므로써 기부와 케이싱을 서로 고정하는 단계를 포함한다.

이러한 방법으로, 제조 공정이 단순화될 수 있으며, 또한 높은 구조적 강성과 작동 신뢰성뿐만 아니라 완성된 회전 센서 장치의 사용 수명의 연장을 얻을 수 있다.

상기 언급된 제조 방법을 수행하는 바람직한 양태에 있어서, 삽입 성형 공정을 통해 수지 재료로부터 기부를 형성할 때, 삽입 도체 스트립의 접합부에 대응하는 부위에 오목부가 형성될 수 있고, 삽입 도체 스트립을 삽입 성형 공정을 통해 기부내에 매설한 후, 삽입 도체 스트립의 불필요한 접합부는 대응 오목부 또는 구멍을 통해 공구를 삽입하므로써 절취될 수 있다.

상술된 회전 센서 장치 제조 방법에 있어서, 구멍 또는 오목부는 개개의 도체 사이의 접합부가 절취될 때 공구를 위치 결정하기 위한 위치 결정 수단으로서 사용될 수 있다.

이러한 접합부는 도체 스트립이 삽입 성형 공정을 통해 기부에 고정될 때 삽입 도체 스트립을 변형으로부터 보호하는데 필요하다.

그외에, 구멍 또는 오목부는 전자부품을 노출된 장착 전극상에 장착하기 위한 위치 결정 수단으로서 이용될 수 있고, 이에 따라 리플로우 납땜이 용이해질 수 있다.

상기의 방법을 수행하기 위하여 유사한 오목부가 상기 기부에서 노출 장착용 전극부에 대응하는 위치에 형성될 수 있다.

노출 장착용 전극에 각각 대응시켜 구멍 또는 오목부를 설치하므로써, 전자부품과 전극 사이에 형성된 결합부의 열-충격 저항성이 향상될 수 있고, 이는 회전 센서 장치의 높은 신뢰성 실현에 기여한다.

본 발명은 또한 축과 같은 회전 부재의 회전 속도를 측정하기 위한 장치에 관한 것이다.

따라서, 본 발명의 제3양상에 따르면, 회전부재상에 고정 장착된 치형 자기디스크, 회전부재상에 장착된 치형 자기디스크에 대향 배치된 회전 센서 장치, 회전 센서 장치의 출력 신호를 쉐이핑하여 펄스 신호를 발생하도록 회전 센서 장치의 출력부에 접속된 쉐이핑 회로 수단, 및 펄스 신호에 근거하여 회전부재의 회전 속도를 결정하기 위한 산술 수단을 포함하며 상기 회전 센서 장치는 치형 자기디스크가 회전할 때 발생하는 자속의 변화를 검출하기 위한 자전기 변환 소자, 자전기 변환 소자를 유지하기 위한 수지 재료로 된 기부, 삽입 성형 공정을 통해 기부내에 매설되고 기부의 표면상에 부분적으로 노출되어 있으며 자전기 변환 소자가 전기적으로 접속되어 있는 삽입 도체, 각각의 노출 장착용 전극의 겹구조의 각 장착면이 상기 기부의 표면을 따라 놓이도록 삽입 도체의 노출부를 겹구조 굽힘 가공함으로써 형성된 노출 장착용 전극부, 하나 이상의 노출 장착 전극상에 장착되고 자전기 변환 소자에 전기적으로 접속된 하나 이상의 전자부품 및 삽입 도체의 단부에 의해 형성된 단자 전극을 가지고 있는 커넥터부로 이루어진 회전부재의 회전 속도를 측정하기 위한 장치가 제공된다.

[바람직한 실시예의 설명]

이제, 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 설명한다.

하기 설명에 있어서 유사한 참조부호는 유사 또는 대응부분을 지시한다.

또한 하기 설명에 있어서 전방, 후방 등과 같은 용어는 일용적인 단어이며 한정적인 용어로 해석되어서는 않된다.

본 발명의 제1실시예에 따른 회전 센서 장치는 먼저 제1, 2 및 3a도를 참조하여 설명되는데, 제1도는 본 발명의 실시예에 따른 회전 센서 장치의 측면도이고, 제2도는 회전 센서 장치를 제조하는 중간 단계에서의 회전 센서 장치의 기부의 저면도, 제3a도는 완성단계에서의 회전 센서 장치의 기부를 도시하는 저면도이다.

이들 도면에 있어서, 패턴화된 도체 스트립(삽입 도체 스트립이라고도 지칭됨)(24)은 상기 기부(23)를 수지로 형성할 때 도체 스트립의 대부분이 수지로 덮히는 방식으로 용융 수지내에 삽입 또는 매설된다.

상기 패턴화된 도체 스트립 또는 기타 부재의 대부분을 기부(23)를 형성하는 수지 본체내에 매설하는 공정은 삽입 성형 공정으로 언급된다.

패턴화된 도체 스트립(24)은 개개의 도체 및 그들 사이를 상호 연결하기 위한 접합부를 포함한다.

삽입 성형에 의해 기부(23)에 고정된 영구자석(25)은 대응 도체의 선단부에 고정 배치된다.

자전기 변환 소자(즉, 자기/전기 변환 장치)(22)가 이 영구자석(25)에 매우 인접하게 배치된다.

회전 센서 장치는 영구자석(25)과 자전기 변환 소자(22)가 예컨대 회전축상에 고정장착되는 회전 치형 자기디스크(100)에 대향 위치되는 배치로 설치된다.

각각 패턴화된 도체 스트립(24)의 대응 부분을 겹구조로 굽힘가공함으로써 형성된 장착 전극(24a)은 기부(23)의 소정 표면 부위에 노출되어 있다.

캐패시터 및 그 유사 회로 소자와 같은 전자부품(26)이 상기 노출 장착용 전극(24a)상에 장착될 수 있다.

특히, 패턴화된 도체 스트립(24)은 장착용 전극(24a), 그 위에 자전기 변환 소자(22)를 장착하기 위한 랜드부(24c) 및 도체 단자 결합부(24b)만이 기부(23)의 바깥쪽으로 노출되도록 상술된 삽입 성형 공정을 통해 기부(23)내에 삽입 또는 매설된다.

또한, 케이싱(21)은 기부(23)의 주변부 둘레에 고정되는데, 0-링(28)이 기부(23)와 케이싱(21) 사이에 배치되어 이물질이 회전 센서 장치의 내부로 침입하는 것을 방지한다.

한편, 케이스(21)의 후방단부(21a)는 수지(29)로 채워져 있는 기부와 케이싱 사이의 내부 공간과 가열 고착 또는 코킹 고정된다.

제5도는 자전기 변환 소자(22)가 장착되어 있는 기부(23)의 선단부를 도시하는 회전 센서 장치의 부분 확대도이다.

상기 도면에 도시된 바와같이, 자전기 변환 소자(22)는 RTV고무(실온 가황 고무)(72)를 중간에 배치하여 영구자석(25)상에 장착된다.

영구자석(25)은 상술한 바와같이 삽입 성형 공정을 통해 기부(23)에 고착된다.

RTV고무(27)의 탄성에 기인하여 외부 진동에 의해 야기되는 자전기 변환 소자의 진동 또는 변형이 최소화 될 수 있다.

자전기 변환 소자(22)의 리드(22a)는 앞서 설명된 바와같이 기부(23)내에 일체식으로 매설된 패턴화된 도체 스트립(24)의 랜드부에 접속되어 있다.

제6도는 홀소자가 자전기 변환 소자(22)로서 사용되는 자전기 변환 IC 장치의 회로 구성도이다.

치형 자기디스크(100)의 회전 속도의 변화가 일어날때, 교번 자장의 주파수 변동은 홀소자(200)에 의해 대응하는 전압 변화로서 검출된다.

홀소자(200)의 아날로그 출력 신호가 차동 증폭기(201)에 의해 증폭된 다음에 슈미트 트리거 회로(202)를 통해 사각형의 파동 형태 또는 펄스 신호로 변환된다.

이와같이 얻어진 펄스 신호는 리드(22a)를 통해 외부로부터 장착된 소음 제거용 전자 회로(26) 및 패턴화된 도체 스트립(24), 그리고 커넥터(도시않음)를 통해 컴퓨터 장치(도시않음)에 공급되어 회전 치형 자기디스크(100)의 회전수 또는 회전 속도(rpm)를 검출하도록 처리된다.

예시된 실시예의 변형 실시예로서, 자기저항 소자등이 홀소자(200)를 대신하여 채용될 수도 있다.

용어 자기저항소자는 그 저항이 자장의 영향하에서 변경되는 소자를 의미한다.

다음 본 발명의 상기 실시예에 따른 회전 센서 장치의 회전 검출 작동에 대하여 설명한다.

이미 설명한 바와같이, 자전기 변환 소자(22)는 슈미트 트리거와 일체식으로 결합된 홀 소자 또는 자기 저항 소자로 구성되어 있고 자속 또는 자장 변화에 응답하여 소정의 이력곡선(hysteresis loop)을 추종하므로써 로직 H 상태와 L 상태 사이에서 전환 동작을 수행할 수 있다.

따라서, 자전기 변환 소자(22)는 검출 출력 크기가 회전 속도의 변화에 관계없이 일정하게 유지되어 있는 주파수로 환산하여 회전 치형 자기 디스크(100)의 회전 속도(rpm)를 검출할 수 있다.

따라서, 종래의 회전 센서 장치(제7도 및 제8도 참조)와 비교할 때, 출력 신호의 S/N 비율이 향상될 수 있고, 그래서 회전 속도가 저속인 대역에서도 회전 치형 자기디스크(100)의 회전 속도가 매우 정밀하고 신뢰성 있는 검출이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 상기 실시예에 따른 회전 센서 장치에 있어서, 삽입 도체(24), 영구자석(25) 등이 이미 언급된 바와같이 삽입 성형 공정을 통해 수지로 된 기부(23)에 일체식으로 고착되어 있다.

따라서, 삽입 도체(24)의 대부분이 외부 환경 상태로부터 보호되어서 회전 센서 장치의 사용 수명의 연장에 기여한다.

또한, 기부(23)와 케이싱(21) 사이에 구비된 0-링(28)은 회전 센서 장치의 내부에 대한 기밀성을 확보할 수 있다.

기부(23)는 다른 단부에서 가열 코킹 또는 고착되는 케이싱(21)의 선단부에 삽입되고, 상기 코킹부는 내부에 수지(29)로 덮혀 있기 때문에, 회전 센서 장치의 내부 공간 안으로 습기 및 이물질의 침입이 효과적으로 방지된다.

또한, 자전기 변환 소자(22)는 RTV 고무(27)를 사용하여 영구자석(25)에 고착되기 때문에, 자기 회로는 기계적 응력으로 부터 보호되어 있는 자전기 변환 소자(22)로 안정화 될 수 있다.

다음, 본 발명에 따른 회전 센서 장치의 제조 방법에 관하여 기술한다.

제1단계에 있어서, 소정 패턴으로 접합부에 의해 상호 연결된 개개의 도체로 구성된 패턴화된 도체 스트립(24)이 롤 형태로 감겨진 황동체를 블랭킹(blanking) 가공하여 형성된다.

이와 관련하여, 제4a도는 소정 형상으로 블랭킹 가공된 패턴화 도체 스트립(24)의 측면도이다.

제4b도는 그 평면도이고, 제4c도는 제4b도의 선 C-C을 따라 취한 도체 스트립의 단면도이다.

제4a, 4b 및 4c도에 도시된 바와같이, 패턴화 도체 스트립(24)에 있어서 장착용 전극부(24a)와 커넥터 단자 결합부(24b)를 형성하는데 사용되는 부분은 프레스 작업에 의해 겹침부를 형성하도록 각각 소정 형상으로 만곡된다.

상술한 방식으로 처리된 패턴화 도체 스트립(24)은 앞서 언급된 삽입 성형 공정을 통해 수지로 형성된 기부(23)에 일체식으로 고착된다.

이때, 영구자석(25)도 삽입 성형에 의해 기부(23)에 일체식으로 고착된다.

다음, 제2도에 도시된 패턴화된 도체 스트립(24)의 불필요한 접합부가 프레스 가공 작업으로 절취된다.

이를 위하여, 절단 프레스 작업에 사용되는 다이가 패턴화된 도체 스트립(24)의 접합부(30)에 대하여 용이하게 위치 결정되도록 접합부(30)가 절취되어야 할 기부(23)의 부분에는 구멍 또는 오목부(31)가 형성된다.

제3a도는 중단 제조 단계에서 기부(23)를 도시한 평면도이고, 제3b도는 원A로 둘러싸인 기부(23)의 일부분의 확대도, 제3c도는 제3b도의 선 B-B를 따라 취한 단면도이다.

이들 도면으로부터 알 수 있는 바와같이, 삽입 성형에 의해 기부(23)에 일체식으로 고착된 패턴화된 도체 스트립(24)의 장착용 전극부(24a)는 그 위에 외부로부터 포장되는 전자부품을 장착하기 위한 노출된 랜드부를 구성한다.

특히, 각각의 랜드부는 기부(23)를 형성하는 수지 재료내에 매설되지 않고서 기부(23)의 표면상에 노출되고 패턴화된 도체 스트립(24)의 두께(t)의 두배만큼 큰 두께(2t)를 갖도록 패턴화된 도체 스트립(24)의 대응부분을 굽힘 가공하므로써 형성된다.

RTV 고무층(27)은 영구자석(25) 위에 피복되고, 그 위에는 자전기 변환 소자(22)의 리드부가 대응 삽입 도체(24)의 선단부에 형성된 랜드부(24c)에 접속된다.

이때, 외부 포장된 커패시터, 저항기 등과 같은 전자부품(26)이 장착용 전극부(24a)상에 장착되어 리플로우 납땜에 의해 고착된다.

최종적으로, 0-링(28)이 케이싱(21) 안으로 가능한 깊게 삽입되는 기부(23)의 0-링 홈에 끼워지며 기부(23)의 후방 엣지부(21a)가 가열 코킹된다.

이때 이 코킹부는 수지층(29)으로 덮힌다.

상기 설명으로부터 이해되는 바와같이, 본 발명에 따른 회전 센서 장치에 있어서, 패턴화 도체 스트립(24)의 전자 부품 장착부들은 기부(23)를 형성하는 수지로 덮혀 있지 않아서 외부로부터 포장되는 전자부품을 그 위에 장착하기 위한 장착용 전극부(24a)를 구성하고 반면에, 장착용 전극부(24a)의 주변 수지재료는 리플로우 납땜이 효과적으로 수행되도록 하는 레지스트의 기능을 할 수 있다.

본 발명에 따른 회전 센서 장치는 대량 자동 생산에 매우 적합하면서도 높은 수율을 얻을 수 있다.

그외에, 삽입 성형을 통해 패턴화 도체 스트립(24)을 기부(23)에 고착할 때 패턴화 도체 스트립의 본래 상태를 유지하는데 요구되는 패턴화 도체 스트립의 접합부들이 뒤이어 외부로부터 포장되는 전자부품(26)이 장착되는 삽입 성형 후 기부(23)내에 형성된 대응하는 구멍 또는 오목부(31) 안으로 다이를 삽입하므로서 절취될 수 있기 때문에 리플로우 납땜이 상기 오목부(31)를 사용하므로써 용이하게 수행될 수 있다.

또한, 기부 재료의 열수축에 기인하여 납땜부에 발생되는 응력이 패턴화 도체 스트립(24)의 굽힘부에 의해 흡수될 수 있고, 회전 센서 장치의 실제 사용중 뿐만 아니라 제조중에도 일어나는 응력이 분산되므로써 완성된 회전 센서 장치의 동작에 높은 신뢰성이 보장될 수 있다.

또한, 장착용 전극부(24a)의 근처에 구멍 또는 오목부(31)를 형성하므로써, 기부 재료의 열수축에 기인하는 납땜부에 대항 응력이 완화될 수 있고, 이에따라 회전 센서 장치의 완성된 제품에 높은 신뢰성이 확보될 수 있다.

본 발명의 많은 변형 및 수정이 첨부된 특허청구의 범위내에서 가능한 것으로 이해된다.

Claims (14)

1. 회전 자기부재의 회전 상태 검출용 회전 센서 장치에 있어서, 상기 회전 자기 부재가 회전할 때 발생하는 자속(magnetic flux)의 변화를 검출하기 위한 자전기 변환 소자; 상기 자전기 변환 소자를 유지하기 위한 수지 재료로 이루어진 기부; 삽입 성형 공정을 통해 상기 기부내에 일체식으로 매설되고, 상기 기부의 표면상에 부분적으로 노출되어 있으며, 상기 자전기 변환 소자가 전기적으로 접속되어 있는 삽입 도체; 각각의 노출 장착용 전극의 겹구조의 각 장착면이 상기 기부의 표면을 따라 놓이도록, 삽입 도체의 노출부의 대응부분을 겹구조로 굽힘 가공함으로써 각각 형성된 노출 장착용 전극; 하나 이상의 노출 장착용 전극상에 장착되고 상기 자전기 변환 소자에 전기적으로 접속된 하나 이상의 전자 부품; 및 상기 삽입 도체의 단부로 형성된 단자 전극을 가진 커넥터부를 구비하는 것을 특징으로 하는 회전 센서 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 자전기 변환 소자는 홀 소자(Hall element)로 형성된 것을 특징으로 하는 회전 센서 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 자전기 변환 소자는 자기 저항 소자로 형성된 것을 특징으로 하는 회전 센서 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 전자부품은 소음 제거 필터 회로 및 상기 자전기 변환 소자의 출력 신호를 펄스 신호로 쉐이핑(shping)하기 위한 신호 쉐이핑 회로로 이루어진 것을 특징으로 하는 회전 센서 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 회전 자기부재는 치형 휠의 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 회전 센서 장치.
6. 제1항에 있어서, 자기 회로를 완성하기 위해 상기 자전기 변환 소자와 상기 회전 자기부재의 자기통로내에 끼워진 영구자석을 부가로 구비하며 상기 자전기 변환 소자는 상기 영구자석과 자전기 변환 소자 사이에 끼워진 결합제로 상기 영구자석의 최상부면에 접합되는 것을 특징으로 하는 회전 센서 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 결합제는 경화된 후에도 탄성을 나타낼 수 있는 성분으로 제조된 것을 특징으로 하는 회전 센서 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 영구자석은 그 최상부면이 기부의 표면상에 노출되게, 삽입 성형 공정을 통해 상기 기부내에 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 센서 장치.
9. 회전부재의 회전 속도를 측정하기 위한 장치에 있어서, 상기 회전부재상에 고정된 치형 자기 디스크; 상기 회전부재상에 장착된 치형 자기디스크에 대향 배치된 회전 센서 장치; 상기 회전 센서 장치의 출력 신호를 쉐이핑하여 펄스 신호를 발생하도록 상기 회전 센서 장치의 출력부에 접속된 쉐이핑 회로수단; 및 상기 펄스 신호에 근거하여 상기 회전부재의 회전 속도를 결정하기 위한 산술 수단을 구비하며, 상기 회전 센서 장치는, 상기 치형 자기디스크가 회전할 때 발생하는 자속의 변화를 검출하기 위한 자전기 변환 소자; 상기 자전기 변환 소자를 유지하기 위한 수지 재료로 된 기부; 삽입 성형 공정을 통해 상기 기부내에 매설되고 상기 기부의 표면상에 부분적으로 노출되어 있으며, 상기 자전기 변환 소자가 전기적으로 접속되어 있는 삽입 도체; 각각의 노출 장착용 전극의 겹구조의 각 장착면이 상기 기부의 표면을 따라 놓이도록, 삽입 도체의 노출부를 겹구조로 굽힘 가공함으로써 형성된 노출 장착용 전극부; 하나 이상의 노출 장착용 전극상에 장착되고 자전기 변환 소자에 전기적으로 접속된 하나 이상의 전자부품; 및 상기 삽입 도체의 단부로 형성된 단자 전극을 가진 커넥터부로 구비된 것을 특징으로 하는 회전부재의 회전 속도를 측정하기 위한 장치.
10. 회전 자기부재의 회전 상태 검출을 위한 회전 센서 장치의 제조 방법에 있어서, 접합부(joint portions)로 상호 접속된 개개의 삽입 도체를 가진 삽입 도체 스트립을 프레스 가공 작업에 의해 예정된 패턴으로 형성하는 단계와; 상기 삽입 도체의 예정부분을 겹 구조로 굽힘 가공하므로써 노출 장착용 전극부를 형성하는 단계와; 상기 각각의 노출 장착용 전극부의 겹구조의 각 장착면이 기부의 표면을 따라 위치되도록, 상기 삽입 도체 스트립을 삽입 성형 공정을 통해 수지재료로 된 기부내에 매설하는 단계와, 상기 접합부의 불필요한 부분을 절단하는 단계와, 자전기 변환 소자를 삽입 도체에 접속시킴으로써 전기적 접속을 형성하는 단계와; 전자 부품을 상기 삽입 도체의 노출 장착용 전극상의 예정된 위치에 장착하는 단계와; 상기 기부를 케이싱내에 수용하여 상기 케이싱의 개방 단부에 가열 고착하므로써 상기 기부와 케이싱을 서로 고정하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 회전 센서 장치의 제조 방법.
11. 제10항에 있어서, 삽입 성형 공정을 통해 상기 기부를 수지재료로 형성할 때, 상기 삽입 도체스트립의 상기 접합부에 대응하는 부위에 오목부가 형성되고, 상기 삽입 도체 스트립을 상기 삽입 성형 공정을 통해 상기 기부내에 매설한 후, 상기 삽입 도체 스트립의 불필요한 접합부가 공구를 상기 오목부를 통해 삽입하므로써 절단되는것을 특징으로 하는 회전 센서 장치의 제조 방법.
12. 제10항에 있어서, 삽입 성형 공정을 통해 상기 기부를 수지재료로 형성할 때, 상기 삽입 도체 스트립의 상기 접합부에 대응하는 부위에 오목부가 형성되고, 상기 삽입 도체 스트립을 상기 삽입 성형 공정을 통해 상기 기부내에 매설한 후, 상기 삽입 도체 스트립의 불필요한 접합부가 공구를 상기 오목부를 통해 삽입하므로써 절단되는 것을 특징으로 하는 회전 센서 장치의 제조 방법.
13. 제11항에 있어서, 상기 오목부는 상기 기부내에서 상기 노출 장착용 전극부에 대응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 센서 장치의 제조 방법.
14. 제10항에 있어서, 상기 전자부품은 리플로우 납땜 공정(reflow soldering process)을 통해 노출 장착 전극에 장착되어 고정되는 것을 특징으로 하는 회전 센서 장치의 제조 방법.