KR100362991B1 - 스피드 센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 속도를 검출하기 위해 변속장치에 장착되는 스피드 센서로서, 링 마그넷을 인서트 사출하여 형성된 로터어셈블리에 스프링과 볼 베어링을 삽입하여 이로써 회전축을 지지할 수 있도록 하고, 링 마그넷의 측면에 자기 감지소자가 위치되게 해서 안정적으로 링 마그넷의 자속변화를 감지하여 속도를 검출하기 위한 장치로서, 센서의 구조를 단순화시켜 공정을 단순화하고, 불량요인을 줄여 신뢰성을 높이고, 제조단가를 낮추도록 한 것이다.

이를 위한 특징적인 수단으로는 링 마그넷을 인서트 사출하여 형성된 로터에, 상기 로터를 회전축에 지지될 수 있도록 스프링과 볼베어링을 로터의 중심 내부에 삽입시키고 홀드암에 의해 고정시키는 로터 어셈블리, 상기 로터 어셈블리를 상기 하우징의 로터 안착부에 삽입하여 리테이닝 링으로 로터 어셈블리를 하우징에 고정시키고, 상기 하우징의 회로 안착부에 자기 감지소자가 저면에 부착되고, 하우징에 인서트 사출된 3개의 탭에 PCB기판을 납땜하여 고정시키고, 커버로 진동용착하여 밀폐시키고, 상기 탭의 타 끝단으로는 배선을 위한 커넥터를 연결할 수 있도록 되어있는 스피드 센서를 구성한 것이다.

Description

스피드 센서 {SPEED SENSOR}

본 고안은 변속장치의 구동기어에 설치되어 속도를 감지하는 스피드 센서에 관한 것으로서, 로터의 회전에 따라 다극 착자 되어 있는 마그넷이 함께 회전하고, 자기감지 소자가 마그넷의 자기 변화를 감지하여 속도를 측정할 수 있도록 한 것이다.

상기와 같이 사용되는 종래의 스피드 센서는 도 1에 도시된 바와 같이 내부에로터(1a)와 마그넷(7) 및 자기감지소자를 포함하고 있는 회로기판(5a) 등이 안착될 수 있는 중공이 형성된 컵모양의 하우징(4a)에 로터(1a)가 설치되고, 로터의 외주면으로 소정의 간격을 두고 마그넷이 위치하며, 마그넷의 상부와 자기감지소자의 사이에 로터와 같이 회전할 수 있도록 바람개비 모양의 베인(6)이 설치되고, 마그넷과 소정의 에어갭을 두고 자기감지소자(3a)가 PCB기판에 고정되어있고, 3개의 탭이 일 끝단은 PCB기판에 납땜으로 고정되고 타 끝단은 하우징의 커넥터 연결구를 통해 노출되어 있어 외부로 배선을 가능하도록 구성한다.

이와 같은 종래의 센서는 구동기어의 회전에 따라 로터가 회전되면 베인이 함께 회전하면서, 마그넷과 자기감지소자 사이에 베인의 날개가 위치하면 자기력선이 줄어들고 베인의 날개가 비켜나면 자기감지소자에 미치는 자기력선의 양이 증가함으로써, 이 자속의 변화를 감지하여 하나의 신호의 형태인 구형파로 출력하며 시간당 구형파의 주파수로써 이동체의 속도를 측정한다.

그러나 상기와 같은 종래의 기술은 베인의 날개가 자기감지소자를 지날때의 닫힘과 지나가지 않는 열림에 의해서 자속의 변화를 감지하는 것으로서, 로터가 저속회전시 마그넷의 인력에 의하여 베인의 회전이 원활하지 못한 문제가 있고, 조인트가 로터와 분리되어있는 구조이기 때문에 소음 발생 및 불량 발생의 원인이 되기도 한다. 또한, 베인식 로터 및 분리형 조인트에서 오는 구조적 복잡성으로 인해 오조립 가능성이 높고 공정이 복잡하며 제조단가가 높아 생산성이 하락된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안은 마그넷과 자기변화를 감지하는 자기감지 소자 사이에 베인이 설치된 종래의 스피드센서 대신, 링 마그넷이 인서트 사출된 로터를 설치하고, 마그넷이 위치한 일 측에 자기 감지소자를 설치한 것으로서, 마그넷과 로터 및 조인트를 일체로 성형하여 구조가 단순화됨으로 인해 공정이 단순화되고, 로터가 구동기어 축의 상측 조인트 연결부에 의해 지지되므로 로터가 슬리브등에 지지되지 않아도 되므로 불량발생의 원인이 감소하고, 내측의 스프링 및 볼 베어링에 의해 마그넷과 자기감지 소자의 위치가 일정하게 유지되기 때문에, 출력 특성이 보다 안정되게 하며, 동시에 제조단가를 낮춘 것이다.

이를 위한 특징적인 수단으로는 링 마그넷을 인서트 사출하여 형성된 로터에, 상기 로터를 회전축에 지지될 수 있도록 스프링과 볼 베어링을 로터의 중심 내부에 삽입시키고 홀드암에 의해 고정시키는 로터 어셈블리 및 상기 로터 어셈블리 안착부와 회로 안착부 및 탭 통공이 구비된 하우징, 상기 로터 어셈블리를 상기 하우징의 로터 안착부에 삽입하여, 하우징에서 이탈되지 않도록 리테이닝 링으로 고정시키고, 상기 하우징의 회로 안착부에 자기 감지소자가 저면에 부착되고, 하우징에 인서트 사출된 3개의 탭 끝단에 PCB기판을 안착시켜 납땜하고, 커버로 진동용착하여 밀폐시키고, 상기 탭의 타 끝단은 커넥터 연결구로 통해져 있어 이를 통해 배선이 이루어지도록 하는 스피드 센서를 구성한 것이다.

도 1은 종래의 스피드센서의 측단면도 및 베인의 사시도

도 2는 본 고안 스피드센서 하우징의 측단면도

도 3은 본 고안 링 마그넷 로터의 측단면도 및 상측단면도

도 4는 본 고안 스피드센서의 측단면도, 상면도 및 측면도

*도면의 주요부분에 대한 부오의 설명*

1a, 1b : 로터

2 : 링 마그넷

3a, 3b : 자기 감지 소자

4a, 4b : 하우징

5a, 5b : PCB

6 : 베인

7 : 마그넷

8a, 8b : 탭

9a, 9b : 스피드센서

10 : 로터 어셈블리

11 : 볼 베어링

12 : 로터 중공

13 : 홀드 암

14 : 리테이닝 링

15 : 스프링

16 : 조인트

41 : 커버

42 : 회로 안착부

43 : 하부중공

44 : 로터 고정 돌출봉

45 : 커넥터 연결구

첨부도면에 따라 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 하우징의 측단면도로서, 도시된 바와 같이 하우징(4b)은 하부중공(43), 회로 안착부(42), 커넥터연결구(45)로 구성되며, 하부중공 내에 로터(1b)가 구비되고, 일 측외주면에는 돌출된 회로안착부(42)가 구비되며, 회로안착부에서 직각으로 커넥터연결구(45)로 연결되는 탭(8b)이 통해져있어, 회로안착부의 탭 일 끝단에 PCB기판을 납땜하여 고정시키고, 타 끝단은 커넥터연결구로 연장되어지며, 하부중공의 중심에는 로터를 고정시키고 베어링을 지지하는 로터고정 돌출봉(44)이 형성된다.

또, 도 3은 로터 어셈블리를 도시한 것으로서, 링 마그넷(2)을 인서트 사출하여 형성된 로터(1b)의 중공 내부에, 조립도중 및 로터 작동중에 스프링 및 볼베어링의 이탈 방지를 위한 홀드 암(13)이 4개의 방위에서 돌출되어 있고, 상기 로터 중공 내부에는 스프링 및 스프링 상부로 볼 베어링(11)이 삽입된다.

상기와 같은 구성의 하우징과 로터 어셈블리를 도 4에 도시된 것과 같이 설치한다. 하우징의 외부 일 측면에 형성된 회로 안착부(42)에, 자기감지소자(3b)가 저면에 부착되어있는 PCB기판을 삽입하여 3개의 탭 일 끝단을 납땜하여 고정하고, 설치된 회로가 보호될 수 있도록 회로 안착부 상면에 커버(41)를.진동용착하여 밀폐시킨다.

로터 어셈블리(10)의 내부의 볼 베어링 상부로 하우징의 고정돌출봉(44)이 맞물려지도록 끼워 로터어셈블리(10)를 하우징(4b)에 고정시키고, 상기 로터 중간 외주면에 리테이닝 링(14)을 끼워 로터 어셈블리가 하우징에서 이탈되지 않도록 하여 스피드 센서를 조립한다.

상기와 같은 구조의 본 고안은 종래의 하우징, 로터의 형상을 변경하고, 마그넷과 자기 감지소자 사이에 설치된 베인을 설치하지 않고, 링 마그넷을 로터와 함께 인서트 사출하고, 하우징의 일 측 링 마그넷이 위치하는 부분에 자기 감지소자가 위치되도록 하기 때문에 스피드센서의 구조가 단순하여 생산 공정이 단순화되고, 생산성이 향상되며, 제조원가가 낮고, 구동기어축 상측 조인트에 의해 로터가 지지되어서 마그넷의 위치와 자기감지소자의 감지부 위치가 일치되어 일정한 에어갭을 두고 회전하기 때문에 정확하게 속도가 검출되며, 로터의 동력 전달경로가 짧아지고 프라스틱 사출물로 일체화 됨으로써 마찰로 인한 고착 및 녹, 부식 발생등의 불량 요소가 대폭 감소하였다. 또한, 리테이닝 링을 후에 다시 분리해낼 수 있게 함으로써 조립 과정에서 불량 발생시 부품의 재활용이 가능하도록 한 것이다.

Claims (5)

1. 커넥터 연결구(45) 및 하부중공(43)이 구비되고, 외주면 일 측면에 회로 안착부(42)인 돌출부가 형성된 하우징(4b)에, 자기 감지소자(3b)가 부착된 PCB(5) 기판을 탭(8b)과 연결되도록 부착하고, 링 마그넷(2)이 인서트 사출된 로터(1)의 중심에 스프링(15)과 볼베어링(11)이 삽입되어 형성되어진 로터 어셈블리(10)를 연결하여 슬리브에 지지하지 않고 로터 자체만으로 조인트에 고정되어 동작함으로써 마찰에의한 고착현상 방지 및 구조의 단순화를 특징으로 하는 스피드 센서.
2. 제 1항에 있어서, 하우징에 상기 로터 어셈블리(10)가 조립되어 이탈되지 않도록 리테이닝 링(14)을 로터 어셈블리와 하우징 사이에 삽입하되 이후에 도구를 사용하여 쉽게 분리할 수 있도록 하여 조립을 용이하게 하며, 조립과정에서 불량 발생시 부품의 재활용이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 스피드센서.
3. 제 1항에 있어서, 상기 하우징은 자기감지 소자의 감지부가 마그넷의 위치와 일치되도록 일 측면에 자기감지소자 등의 회로가 삽입되어지는 회로안착부(42)를 일측면에 구비하고, 인서트 사출되어진 탭을 통하여 상기 회로안착부와 커넥터 연결구 사이를 연결하는 것을 특징으로 하는 스피드 센서.
4. 제 1항에 있어서, 상기 스프링과 볼 베어링이 삽입되는 상기 로터 어셈블리의 중공에는, 볼의 삽입과 조립을 편리하게 하고 조립도중 및 작동중의 이탈을 방지하기 위한 4개의 홀더 암(13)이 구비되는 것을 특징으로 하는 스피드 센서.
5. 제 1항에 있어서, 상기 하우징에 안착된 회로가 보호되도록, 회로 안착부를 습기 및 오일이 침투하기 쉬운 하부중공과 격벽으로 격리시킴으로써 오염을 방지하고, 진동용착으로 커버를 부착하여 외부로부터의 오염을 차단시키는 것을 특징으로 하는 스피드 센서.