KR100336062B1 - Throttle position sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 각 부품을 단순화 및 경량화된 구조로 개선시킨 스로틀 포지션 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a throttle position sensor in which each component is improved to a simplified and lighter structure.
그 구성은 일측이 개구되는 하우징과, 하우징의 내부에 회전가능하게 수용되며 상측에 브러쉬가 설치되는 회전자와, 하우징의 개구된 일측에 몰딩 결합되고 내측면에 기판이 성형되어 그 기판에 회전자의 브러쉬와 접촉되는 저항체가 인쇄되며 외측으로 일부 돌출된 전극 터미널이 삽입 설치되는 커버와, 회전자에 일방향 탄성 바이어스력을 부여하도록 하우징의 내부에 수용 설치되는 리턴스프링을 구비한 것이다.The configuration includes a housing in which one side is opened, a rotor rotatably received inside the housing, and a brush installed at an upper side thereof, a molding coupled to an opened side of the housing, and a substrate formed on an inner side thereof, thereby forming a rotor on the substrate. The resistor is contacted with the brush of the printing is provided with a cover which is inserted into the electrode terminal protruding partly outward, and a return spring accommodated in the housing to provide a one-way elastic bias force to the rotor.
커버의 기판은 외측면에 가변저항값을 갖는 저항체를 인쇄하고, 전극 터미널은 하우징의 내부에 성형된 하우징 터미널과 코킹 결합한 후 그 위에 에폭시 몰딩작업을 수행한다.The substrate of the cover prints a resistor having a variable resistance value on the outer side, and the electrode terminal is coked with the housing terminal formed inside the housing and then epoxy molding is performed thereon.
본 발명은 조립 및 제조공정이 용이하고, 부품수를 절감하여 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 외부의 습기 또는 이물질의 유입을 방지하여 기밀성을 향상시킨다.The present invention facilitates the assembly and manufacturing process, can reduce the number of parts to reduce the cost, and also improve the airtightness by preventing the inflow of moisture or foreign matter.
Description
본 발명은 스로틀 포지션 센서에 관한 것으로, 특히 조립 구조 및 부품수 절감으로 경량화 및 위치 감지성능을 향상시킬 수 있도록 한 스로틀 포지션 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a throttle position sensor, and more particularly, to a throttle position sensor capable of improving weight and position sensing performance by reducing assembly structure and number of parts.
일반적으로, 스로틀 포지션 센서(Throttle Position Sensor; 이하 TPS라 약칭함)는 스로틀 밸브의 개도각을 감지하고, 이 개도각에 따른 외부공기의 흡입량을 시그널로 전환하여 ECU로 출력하는 기능을 갖는다.In general, the throttle position sensor (hereinafter, abbreviated as TPS) has a function of detecting an opening angle of a throttle valve, converting an intake amount of external air according to the opening angle into a signal, and outputting the signal to the ECU.
종래 엔진의 흡기장치는, 도 1을 참조, 액셀레이터 페달(8)의 힌지 운동을 직선운동으로 전달시키는 액셀레이터 로드(6)와, 그 액셀레이터 로드(6)의 단부에 와인딩된 케이블(4)에 연결되어 회전 운동되는 액셀레이터 레버(5)와, 액셀레이터 레버(5)와 연동되어 회전되도록 결합된 스로틀 샤프트 및 스로틀 밸브(미도시됨)가 내장된 스로틀 바디(1)와, 스로틀 바디(1)의 일측면에 결합되어 스로틀 밸브의 개도각을 검출하여 이를 시그널로 ECU측에 전달시키기 위한 TPS(2)등으로 구성된다.The intake apparatus of a conventional engine, with reference to FIG. 1, is connected to an accelerator rod 6 for transmitting the hinge movement of the accelerator pedal 8 in a linear movement, and a cable 4 wound at the end of the accelerator rod 6. And a throttle body 1 having a built-in throttle shaft 5 and a throttle shaft and a throttle valve (not shown) coupled to rotate in conjunction with the accelerator lever 5, and one of the throttle bodies 1. It is composed of a TPS (2) and the like coupled to the side to detect the opening angle of the throttle valve and transmit it as a signal to the ECU.
이 작동과정은 액셀레이터 페달(8)에 답력을 가하면, 액셀레이터 로드(6)와 케이블(4)이 당겨지면서 액셀레이터 레버(5)가 회전되고, 이 액셀레이터 레버(5)의 회전에 따라 스로틀 밸브가 열리게 되어 외부공기가 엔진 내부로 유입된다.In this operation, when the pedal pedal 8 is pressed, the accelerator rod 6 and the cable 4 are pulled, and the accelerator lever 5 is rotated, and the throttle valve is opened according to the rotation of the accelerator lever 5. Outside air flows into the engine.
그 스로틀 밸브의 개도각도는 TPS(2)에서 검출하여 ECU측으로 전달하고, ECU에서는 TPS(2)로부터 전달된 외부공기량을 파악하여 엔진의 상태를 제어할 수 있게 된다.The opening angle of the throttle valve is detected by the TPS 2 and transmitted to the ECU, and the ECU can control the state of the engine by grasping the amount of external air delivered from the TPS 2.
종래의 TPS는 센서 구동축과의 결합구조에 따라 구동축 안내고정형, 구동축안내형, 구동 레버형등으로 구분이 가능하며, 이중 구동축 안내형 TPS는 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징 터미널(A1)이 삽입 설치된 하우징(A)과, 그 하우징(A)의 내부에 회전가능하게 수용되어 구동축을 안내하며 상측으로 브러쉬(B1)가 설치되는 회전자(B)와, 회전자(B)의 상측에 안착 고정되어 브러쉬(B1)와 접촉되는 저항체를 가지는 전극어셈블리(C)와, 전극어셈블리(C)의 상측에 설치되어 외부 이물질을 차단하는 커버(D)로 구성된다.Conventional TPS can be classified into a drive shaft guide fixed type, a drive shaft guide type, a drive lever type, etc. according to the coupling structure with the sensor drive shaft, dual drive shaft guide type TPS as shown in Figure 2, the housing terminal (A1) A housing A inserted and rotatably housed inside the housing A, the rotor B guiding the drive shaft and the brush B1 installed upward, and seated on the upper side of the rotor B. It is composed of an electrode assembly (C) having a resistor fixed to the contact with the brush (B1), and a cover (D) provided on the upper side of the electrode assembly (C) to block foreign matter.
그외에도, 하우징(A)의 내부에 리턴 스프링(E)이 수용되어 회전자(B)에 탄성력을 부여하여 스로틀 개도와 회전자(B)와의 간극을 없애 동일한 개도를 갖게 하며. 회전자(B)와 하우징(A)의 사이에 웨이브 와셔(F)가 개재되어 축방향 트러스트 하중을 완충시키며, 하우징 터미널(A1)과 전극어셈블리(C)의 전극 터미널(C1)은 납땜 또는 스폿용접에 의해 일체로 결합되어 있다.In addition, the return spring (E) is accommodated inside the housing (A) to impart an elastic force to the rotor (B) to eliminate the gap between the throttle opening and the rotor (B) to have the same opening. The wave washer F is interposed between the rotor B and the housing A to cushion the axial thrust load, and the electrode terminal C1 of the housing terminal A1 and the electrode assembly C is soldered or spotted. It is integrally joined by welding.
또한, 구동 레버형 TPS는, 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(10)의 외측면에 결합되고 첨부된 도면에 미도시된 스로틀 바디의 구동레버와 연동되도록 결합되는 회전레버(20)와, 그 회전레버(20)의 단부에 끼움 결합되어 하우징(10)의 내부에 회전가능하도록 수용되고 외주면에 회전자(60)가 일체로 결합되는 샤프트(25)와, 그 회전자(60)의 회전시 일정부위에서 접촉되어 통전되고 이 통전된 시그널을 외부로 출력하기 위한 전극 어셈블리(30)와, 하우징(10)의 일측 내부에 삽입 설치되고 전극 어셈블리(30)의 전극 터미널(32)과 납땜 또는 스폿 용접으로 연결되어 시그널을 ECU로 출력하는 하우징 터미널(40)로 구성된다.In addition, the drive lever type TPS, as shown in Figure 3, coupled to the outer surface of the housing 10 and the rotary lever 20 is coupled to interlock with the drive lever of the throttle body not shown in the accompanying drawings, The shaft 25 is fitted to the end of the rotary lever 20 and is received to be rotatable inside the housing 10 and the rotor 60 is integrally coupled to the outer circumferential surface, and the rotation of the rotor 60 The electrode assembly 30 is contacted and energized at a predetermined time, and is inserted into one side of the housing 10 to output the energized signal to the outside, and is soldered with the electrode terminal 32 of the electrode assembly 30. It consists of a housing terminal 40 which is connected by spot welding and outputs a signal to the ECU.
그리고, 전극 어셈블리(30)는 그 일측면에 회전자(60)와의 접촉시 가변 저항값을 검출하기 위한 저항체가 인쇄되어 있다.The electrode assembly 30 is printed with a resistor for detecting a variable resistance value when the electrode assembly 30 comes into contact with the rotor 60 on one side thereof.
또, 하우징(10)의 일측면에는 외부 이물질의 유입을 방지하기 위하여 커버(50)가 열 융착 또는 용접에 의해 고정된다.In addition, the cover 50 is fixed to one side of the housing 10 by heat fusion or welding to prevent the inflow of foreign matter.
회전자(60)는 샤프트(25)와 일체로 형성되고, 스로틀 바디의 회전력이 전달되는 회전레버(20)와 리벳팅 결합되며, 그 하측에 탄성력에 의해서 브러쉬(62)및 스로틀 바디의 개도가 일정하게 유지될 수 있도록 리턴 스프링(72)이 설치된다.The rotor 60 is integrally formed with the shaft 25 and is riveted to the rotary lever 20 to which the rotational force of the throttle body is transmitted, and the opening of the brush 62 and the throttle body by elastic force on the lower side thereof. The return spring 72 is installed to be kept constant.
그외에도, 샤프트(25)의 외주면과 하우징(10)의 내측면 사이에 기밀을 유지하기 위한 씰링재인 O-링(74)이 개재되고, 회전자(60)와 하우징(10) 사이에 축방향 트러스트 하중을 완충시키기 위한 웨이브 와셔(76)가 개재된다.In addition, an O-ring 74, which is a sealing material for maintaining airtightness, is interposed between the outer circumferential surface of the shaft 25 and the inner surface of the housing 10, and between the rotor 60 and the housing 10 in the axial direction. A wave washer 76 is interposed to dampen the thrust load.
이러한 종래의 TPS는 각각의 독립적인 구성부품이 용접 또는 납땜등의 방법으로 조립되므로, 제조 및 조립공정이 복잡한 단점이 있다.This conventional TPS has a disadvantage in that the manufacturing and assembly processes are complicated because each independent component is assembled by welding or soldering.
또한, 제품의 기밀성을 유지하기 위하여 O-링을 설치하고, 브러쉬와 전극어셈블리와의 접촉력을 일정하게 유지하기 위한 부품이 추가되어 제조원가가 상승하게 되는 단점이 있다.In addition, the O-ring is installed to maintain the airtightness of the product, there is a disadvantage that the manufacturing cost is increased by adding a component for maintaining a constant contact force between the brush and the electrode assembly.
그리고, 기밀 유지를 위한 씰링재를 설치하더라도 부품조립시 오조립되거나, 부품 파손으로 인하여 외부의 이물질 또는 습기가 내부로 유입되어 제품의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있었다.In addition, even when the sealing material is installed for maintaining the airtightness, there is a problem of incorrect assembly during assembly of parts or foreign matter or moisture introduced into the interior due to component damage, thereby lowering the reliability of the product.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 부품 구조를 개선하여 조립공정을 단순화시킴과 아울러, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수있도록 한 스로틀 포지션 센서를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a throttle position sensor capable of improving the reliability of a product while simplifying an assembly process by improving a component structure.
도 1은 종래 차량의 흡기장치를 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing an intake apparatus of a conventional vehicle.
도 2는 종래 스로틀 포지션 센서의 일예를 나타낸 단면도.2 is a cross-sectional view showing an example of a conventional throttle position sensor.
도 3은 종래 스로틀 포지션 센서의 다른 예를 나타낸 단면도.3 is a cross-sectional view showing another example of a conventional throttle position sensor.
도 4는 본 발명에 따른 스로틀 포지션 센서를 나타낸 단면도.4 is a sectional view showing a throttle position sensor according to the present invention;
도 5는 본 발명 커버의 성형공정을 나타낸 저면도로서,Figure 5 is a bottom view showing the molding process of the cover of the present invention,
도 5a는 커버에 일체 성형된 터미널이 결합된 상태를 나타낸 것이고,Figure 5a shows a state in which the terminal integrally molded to the cover is coupled,
도 5b는 커버에 인쇄된 저항체 및 절단된 터미널을 나타낸 저면도.5B is a bottom view of the resistor and the cut terminal printed on the cover;
도 6은 본 발명의 전극터미널과 하우징 터미널의 결합구조를 개략적으로 나타낸 단면도.Figure 6 is a schematic cross-sectional view showing a coupling structure of the electrode terminal and the housing terminal of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 하우징 110 : 하우징 터미널100 housing 110 housing terminal
200 : 회전자 210 : 브러쉬200: rotor 210: brush
300 : 커버 310 : 전극 터미널300: cover 310: electrode terminal
320 : 기판 400 : 리턴스프링320: substrate 400: return spring
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일측이 개구되고 내부에 하우징 터미널이 삽입 설치되는 하우징과The present invention for achieving the above object is a housing that is open one side and the housing terminal is inserted into the installation;
상기 하우징의 내부에 회전가능하게 수용되며 상측에 브러쉬가 설치되는 회전자와,A rotor rotatably received in the housing and having a brush installed on the upper side thereof;
상기 하우징의 개구된 일측에 몰딩 결합되고 내측면에 상기 회전자의 브러쉬와 접촉되는 기판이 일체 성형되며 외측으로 일부 돌출된 전극 터미널이 삽입 설치되는 커버와,A cover which is molded in one open side of the housing and integrally formed with a substrate contacting the brush of the rotor on an inner side thereof, and having an electrode terminal partially protruded outward;
상기 회전자에 축방향 탄성 바이어스력 및 회전탄성력을 동시에 부여하도록 하우징의 내부에 수용 설치되는 리턴스프링을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it is provided with a return spring that is accommodated in the interior of the housing to impart axial elastic bias force and rotational elastic force to the rotor at the same time.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명에 따른 스로틀 포지션 센서는, 도 4 및 도 5에서와 같이, 일측이 개구되는 하우징(100)과, 하우징(100)의 내부에 회전가능하게 수용되며 상측에 브러쉬(210)가 설치되는 회전자(200)와, 하우징(100)의 개구된 일측에 몰딩 결합되고 내측면에 기판(320)이 성형되어 그 기판(320)에 회전자(200)의 브러쉬(210)와 접촉되는 저항체가 인쇄되며 외측으로 일부 돌출된 전극 터미널(310)이 설치되는 커버(300)와, 회전자(200)에 축방향 및 회전 탄성 바이어스력을 부여하도록 하우징(100)의 내부에 수용 설치되는 리턴스프링(400)을 구비한 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The throttle position sensor according to the present invention, as shown in Figs. 4 and 5, the housing 100 is open at one side, rotatably received inside the housing 100 and the brush 210 is installed on the upper side The electron 200 and a resistor coupled to the open side of the housing 100 and molded on the inner surface of the substrate 320 are contacted with the brush 210 of the rotor 200 on the substrate 320. And a cover 300 in which the electrode terminal 310 protruding outwardly is installed, and a return spring 400 accommodated in the housing 100 to impart axial and rotational elastic biasing force to the rotor 200. ) Is provided.
그리고, 하우징(100)의 외측에는 스로틀의 개도각도에 따른 검출값을 ECU로출력하기 위한 하우징 터미널(110)이 삽입 설치되어 있으며, 그 하우징 터미널(110)과 전극 터미널(310)은, 도 6에서와 같이, 하우징 터미널(110)이 전극 터미널(310)을 감싸도록 코킹(CAULKING)결합되어 있다.In addition, a housing terminal 110 for outputting a detection value according to the opening angle of the throttle to the ECU is inserted outside the housing 100. The housing terminal 110 and the electrode terminal 310 are illustrated in FIG. 6. As in, the housing terminal 110 is coupled to the caulking (CAULKING) to surround the electrode terminal (310).
또한, 커버(300)의 내측면에 일체 성형되는 기판(320)은 회전자(200)의 회전각도에 따라 가변되는 저항치를 갖는 저항체(액체상태의 저항액)를 도포하여 사용할 수도 있다.In addition, the substrate 320 integrally formed on the inner surface of the cover 300 may be used by applying a resistor (resist liquid in a liquid state) having a resistance value that varies depending on the rotation angle of the rotor 200.
커버(300)의 외측면 테두리에는 에폭시수지로 몰딩 결합되어 하우징(100)의 개구된 일측에 고정되며, 하우징 터미널(110)과 전극 터미널(310)부위도 함께 몰딩 결합된다.The outer edge of the cover 300 is molded in an epoxy resin and fixed to the open side of the housing 100, and the housing terminal 110 and the electrode terminal 310 are also molded together.
리턴스프링(400)은 회전자(200)의 하측에 설치되어 브러쉬(210)와 커버(300)의 기판(320)과의 접촉력을 유지함과 아울러, 회전자(200)에 복원 탄성력을 부여하며, 축방향 트러스트를 흡수하기 위해 압축기능을 갖는 토션스프링(TORSION SPRING)으로 설계한다.The return spring 400 is installed on the lower side of the rotor 200 to maintain contact force between the brush 210 and the substrate 320 of the cover 300, and impart a restoring elastic force to the rotor 200. Designed as a torsion spring with compression to absorb axial thrust.
그외에 전극 터미널(310)은 도 5a와 도 5b에 나타낸 바와 같이, 각각의 단자들을 일체 성형한 후에 일단을 커버(300)의 기판(320)에 일체화시키고 커버(300)의 외측으로 돌출된 타단 부위를 절단, 밴딩하는 작업을 실시하여 각각의 터미널로 분리하고, 커버(300)에 저항체를 인쇄한 후 그 돌출된 부위를 하우징 터미널(110)로 감싸는 코킹작업을 수행한다.In addition, as shown in FIGS. 5A and 5B, the electrode terminal 310 integrally forms one end with the substrate 320 of the cover 300 and the other end protruding out of the cover 300 after integrally molding the respective terminals. After cutting and banding the parts, the terminal is separated into respective terminals, and after the resistor is printed on the cover 300, the caulking operation is performed to wrap the protruding part in the housing terminal 110.
이러한 구성을 갖는 본 발명 스로틀 포지션 센서의 작용은 다음과 같다.The operation of the throttle position sensor of the present invention having such a configuration is as follows.
먼저 각 부품들의 조립과정을 설명하면, 하우징(100)의 개구된 일측을 통해내부에 리턴스프링(400)과 회전자(200)를 조립한 후에, 회전자(200)의 상측에 커버(300)를 안착 고정시킨다.First, the assembling process of each component will be described. After assembling the return spring 400 and the rotor 200 inside through an opened side of the housing 100, the cover 300 may be disposed above the rotor 200. Secure the seat.
이후에 커버(300)에 삽입 성형된 전극 터미널(310)의 타단부를 하우징 터미널(110)로 감싸도록 코킹 작업한 후에 커버(300)의 외주면 테두리를 동시에 에폭시수지로 몰딩 결합시켜 내부의 기밀을 유지한다.After caulking to wrap the other end of the electrode terminal 310 inserted into the cover 300 with the housing terminal 110, the outer circumference of the cover 300 is molded at the same time with epoxy resin to bond the inside airtightness. Keep it.
따라서, 본 발명에서는 코킹 및 하우징터미널을 에폭시 몰딩함으로서 내부기밀문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 한층 강도 및 기밀성을 개선할 수 있다.Therefore, in the present invention, not only the internal airtight problem can be solved by epoxy molding the caulking and the housing terminal, but also the strength and airtightness can be improved.
위의 실시예에서와 같이 본 발명 스로틀 포지션 센서는 스로틀의 개도에 따라 회전자(200)가 회전되고, 이어서 브러쉬(210)가 커버(300)의 기판(320)에 접촉되면서 그 가변저항값에 따른 시그널신호가 전극 터미널(310)과 하우징 터미널(110)을 통해 ECU측으로 입력된다.In the throttle position sensor of the present invention as in the above embodiment, the rotor 200 is rotated according to the opening degree of the throttle, and then the brush 210 contacts the substrate 320 of the cover 300 to the variable resistance value. The signal signal is input to the ECU through the electrode terminal 310 and the housing terminal 110.
이상에서 설명한 본 발명의 스로틀 포지션 센서는 저항체 및 전극 터미널(310)이 일체 성형된 커버(300)를 하우징의 외측면에 몰딩 결합된 것인바, 이에 따르면 본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.The throttle position sensor according to the present invention described above is molded by coupling the cover 300 in which the resistor and the electrode terminal 310 are integrally formed to the outer surface of the housing. Accordingly, the present invention has the following effects.
첫째, 전극어셈블리, 웨이브와셔, O-링등의 부품을 생략하여 단순화된 구조를 가지므로, 조립 공정이 용이해짐과 아울러 원가 절감 및 경량화되는 효과를 갖는다.First, since it has a simplified structure by omitting components such as an electrode assembly, a wave washer, and an O-ring, the assembly process is facilitated, and the cost is reduced and the weight is reduced.
둘째, 하우징 터미널과 전극 터미널과의 코킹부 및 커버의 외주면이 동시에 몰딩 결합되므로, 코킹부 강도를 만족시키며 외부의 습기 또는 이물질의 유입을 방지하여 기밀성을 향상시킨다.Second, since the outer peripheral surface of the caulking portion and the cover of the housing terminal and the electrode terminal is molded at the same time, it satisfies the caulking portion strength and prevents the inflow of moisture or foreign matter to improve the airtightness.
셋째, 일체 성형된 터미널이 커버에 일체화된 후에 절단, 밴딩작업을 통해서 제조되므로, 제조공정상 작업성이 향상되는 효과를 갖는다.Third, since the integrally formed terminal is manufactured through cutting and bending after being integrated into the cover, workability in the manufacturing process is improved.
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KR20020037836A (en) * | 2000-11-15 | 2002-05-23 | 이계안 | Structure for protecting oil leakage of injector wire for vehicle |
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2000
- 2000-02-25 KR KR1020000009341A patent/KR100336062B1/en not_active IP Right Cessation
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