KR100369115B1 - 자동차용 에이비에스 센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 에이비에스 센서에 관한 것으로서, 차량의 차륜축 베어링의 샤프트에 삽입 장착되는 마그네트 링과; 이 마그네트 링의 외주면에 장착되는 마그네트와; 상기 베어링의 샤프트를 감싸며 베어링의 외륜에 삽입 장착되는 케이스와; 상기 마그네트와 인접되게 위치되도록 케이스의 내면에 장착되는 센서와; 상기 센서의 신호 출력단으로서, 상기 케이스의 내면에서 후면으로 연장되며 설치되고 몰딩체로 감싸여진 터미널로 구성된 것을 특징으로 내장형의 자동차용 에이비에스 센서를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 에이비에스 센서{a sensor of antilock brake system for cars}

본 발명은 자동차용 에이비에스 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 홀(Hall) 효과와 자기저항 효과를 이용하여, 분해능이 높고 제로 스피드(Zero speed) 검지가 가능하게 구성된 자동차용 에이비에스 센서에 관한 것이다.

통상적으로 자동차용 에이비에스(Antilock brake system)는 차속에 비례하는 기본 제동거리 및 전후륜 고착으로 마찰계수가 저하되어 조향력 상실 및 차체 스핀등의 불가항력으로 발생되는 피해를 최소화시키고자 개발된 것으로서, 각 바퀴에 분배되는 제동유압을 제어하여 미끄럼율을 감소시킴에 따라, 제동시 차체의 안정성을 확보할 수 있고, 운전자 의지에 따라 조향 능력 유지를 도모할 수 있으며, 제동거리 단축으로 인하여 인적 물적 피해를 최소화시킬 수 있는 장점을 제공하게 된다.

종래의 에이비에스의 구성과 작용을 첨부한 도 4를 참조로 간략히 설명하면 다음과 같다.

앞바퀴의 허브 축등에 설치된 톤 휠(40)(Tone wheel)의 회전속도를 스피드 감지 센서(26)에서 감지하여, ECU에 그 신호를 전달하게 된다.

이때, 상기 스피드 감지 센서(26)의 내부에 영구자석이 설치되어 있는 바, 영구자석의 폴피스 부분이 톤 휠의 회전속도를 감지하게 된다.

즉, 첨부한 도 5에 도시한 바와 같이, 회전하는 톤 휠(40)에 센서(26)를 근접시키면 센서와 톤 휠 사이의 거리가 변하고, 이 거리의 변화에 따라 코일을 통과하는 자속량의 변화가 코일의 유도전압을 발생시키게 되며, 이 전압신호가 ECU에전달되어진다.

다음으로, 상기 ECU에서는 하이드로릭 유니트(hydraulic unit)에 신호를 보내게 되고, 하이드로릭 유니트(hydraulic unit)는 각각의 휠 실린더의 유압을 조절하게 되어 브레이킹이 이루어진다.

상기 종래의 에이비에스 센서는 마그네틱을 포함하는 외장형 센서가 톤 휠에 근접되게 위치시킨 구조로 되어 있으나, 외부로 노출되어 있어서 외부환경(오염먼지, 물)에 의하여 효율이 떨어지게 되고, 가변저항에 의하여 속도를 감지하여 분해능이 낮고, 제로 스피드의 검출이 불가능한 단점이 있었다.

또한, 종래의 에이비에스 센서의 출력은 정현파이기 때문에 변환회로가 필요하고, 회전속도에 따른 출력변화가 심하여 신호처리가 어려웠고, 센서 신호에 외부 노이즈가 혼입되어 별도의 IC칩이 필요한 단점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 제로 스피드를 검출하고, 신호처리 회로가 필요 없으며, 또한 출력형태가 사인파가 아닌 구형파이기 때문에 별도의 변환회로가 필요없으며, 회전속도에 따른 출력변화가 작아 ECU와의 신호처리가 용이하게 이루어지게 하여, 그 성능을 향상시킨 내장형의 자동차용 에이비에스 센서를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 차량의 차륜축 베어링의 샤프트에 삽입 장착되는 마그네트 링과; 이 마그네트 링의 외주면에 장착되는 N극과 S극이 번갈아 형성된 마그네트와; 상기 베어링의 샤프트를 감싸며 베어링의 외륜에 삽입장착되는 케이스와; 상기 마그네트와 인접되게 위치되도록 케이스의 내면에 장착되는 센서와; 상기 센서의 신호 출력단으로서, 상기 케이스의 내면에서 후면으로 연장되며 설치되고 몰딩체로 감싸여진 터미널로 구성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 센서의 후면과 터미널을 감싸고 있는 몰딩체가 상기 케이스의 내후면에 에폭시수지(36)로 접합된 것을 특징으로 한다.

상기 베어링의 외륜에 끼워지는 케이스의 하단 부분에는 밀봉용 인서트 링이 일체로 부착되어, 상기 외륜과 케이스간의 밀폐성을 향상시킨 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이스의 후면에는 커넥터 장착구가 형성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 에이비에스 센서의 설치상태를 나타내는 단면도,

도 2 및 3은 본 발명에 따른 자동차용 에이비에스 센서의 작동원리를 나타내는 도면,

도 4는 종래의 자동차용 에이비에스 센서의 설치상태를 나타내는 단면도,

도 5는 종래의 자동차용 에이비에스 센서의 작동원리를 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 에이비에스 센서 12 : 마그네트

14 : 마그네트 링 22 : 베어링의 샤프트(shaft )

24 : 베어링의 외륜 26 : 센서

28 : 터미널 30 : 케이스

32 : 커넥터 장착구 34 : 몰딩체

36 : 에폭시 수지 38 : 인서트 링(insert ring)

40 : 톤 휠(tone wheel)

여기서 본 발명을 실시 예로서, 첨부한 도면을 참조로 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 내장형의 자동차용 에이비에스 센서의 설치상태를 나타내는 단면도로서, 마그네트 링(14)는 차륜축 베어링의 샤프트(22)에 삽입 장착되게 구성되어 있다.

상기 마그네트 링(14)의 외주면에는 마그네트(12)가 장착되는 바, 상기 마그네트(12)는 링형으로 성형되되, 그 내부에 요철결합으로 인서트 몰드와 부시가 요철결합 되어 있다.

한편, 상기 마그네트(12)는 자극은 N극과 S극 영역이 반복되며 균등 분할되어 형성되고, 그 자극수는 차량의 에이비에스시스템에 따라 달리하여 형성시킬 수 있다.

따라서, 상기 차륜축의 베어링의 샤프트(22)에 상기 마그네트 링(14)이 삽입 장착되어진다.

여기서, 상기 차륜축 베어링의 외륜(24)에 케이스(30)가 장착되는데, 케이스의 하단부위에 인서트 링(38)이 부착되어, 케이스(30)와 외륜(24)간의 밀봉이 이루어지게 된다.

좀 더 상세하게는 상기 케이스(30)의 내후면에는 센서(26)가 에폭시수지(36)에 의하여 접합되며 장착되는 바, 이 센서(26)는 상기 마그네트(12)와 인접되게 위치되도록 장착된다.

또한, 상기 케이스(30)의 내후면에는 센서(26)의 신호출력단 역할을 하는 것으로서, 몰딩체(34)의 내부에 함몰되어 있는 부분에 센서를 장착하여 에폭스 수지로 고정 후 상기 터미널(28)을 포함하는 몰딩체(34)에 오버 몰딩하는 구조로 되어 있다.

상기 터미널(28)의 끝단은 케이스(30)의 후면에 형성된 커넥터 장착구(32)까지 연장시켜, ECU와 연결되는 커넥터와 연결되도록 한다.

여기서 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 자동차용 에이비에스 센서의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

차륜축의 회전과 동시에 상기 베어링의 샤프트(22)가 회전을 하게 되면, 상기 마그네트 링(14)과 마그네트(12)도 함께 회전을 하게 되는 바, 이때 마그네트(12)의 자장 변화는 인접되게 설치된 센서(26)에 회전속도 신호로서 출력되어진다.

좀 더 상세하게는, 본 발명의 에이비에스 센서는 첨부한 도 2에 도시한 바와 같이, 자기저항소자에 자석의 자력선을 가하면 자력선의 세기에 따라 저항이 변하는 자기저항 소자의 특성을 이용하거나, 첨부한 도 3에 도시한 바와 같이 입력단자(a-b)간에 IH되는 홀(hall) 전류를 흘리면 출력단자(c-d)에는 VH되는 홀전압이 출력되며, 이 출력은 자속의 세기에 의존하는 특성을 이용한 것으로서, 상기 마그네트(12)의 회전으로 인한 자장의 변화를 상기 센서(26)에서 감지하여 터미널(28)로 출력하게 되고, 이 출력신호는 터미널(28)에 끼워지는 커넥터에 의하여 ECU에 전달되어진다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 에이비에스 센서에 의하면, 베어링의 외륜에 장착되는 케이스의 내부에 에이비에스 센서의 각 구성품이 설치됨에 따라, 기계적 외부적 충격으로부터 부품을 보호할 수 있고, 기존의 외장형 에이비에스 센서 장착시 사용되는 홀가공이나 브라켓등이 필요없어 장착이 용이하고 비용을 절감할 수 있게 된다. 또한, 기존의 외장형 센서의 경우, 톤휠의 공차, 톤휠의 위치, 센서의 장착위치에 따른 공차등에 의하여 에어갭의 변화가 생길 수 있는 점을 방지할 수 있게 된다.

특히, 제로스피드를 검출하고, 출력형태가 구형파이기 때문에 별도의 변환회로가 필요없으며, 회전속도에 따른 출력변화가 작아 ECU와의 신호처리가 용이하게 이루어지게 되어, 결국 에이비에스센서의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 차량의 차륜축 베어링의 샤프트(22)에 삽입 장착되는 마그네트 링(14)과;

   상기 마그네트 링(14)의 외주면에 장착되는 N극과 S극이 번갈아 형성된 마그네트(12)와;

   상기 베어링의 샤프트(22)을 감싸며 베어링의 외륜(24)에 삽입 장착되는 케이스(30)와;

   상기 마그네트(12)와 인접되게 위치되도록 케이스(30)의 내면에 장착되는 센서(26)와;

   상기 센서(26)의 신호 출력단으로서, 상기 케이스(30)의 내면에서 후면으로 연장되며 설치되고 몰딩체(34)로 감싸여진 터미널(28)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에이비에스 센서.
2. 제 1항에 있어서, 상기 센서(26)의 후면과 터미널(28)을 감싸고 있는 몰딩체(34)가 상기 케이스(30)의 내부면에 에폭시수지(36)로 접합된 것을 특징으로 하는 자동차용 에이비에스 센서.
3. 제 1항에 있어서, 상기 베어링의 외륜(24)에 끼워지는 케이스(30)의 하단 부분에는 밀봉용 인서트 링(38)이 일체로 부착되어진 것을 특징으로 하는 자동차용 에이비에스 센서.
4. 제 1항에 있어서, 상기 케이스(30)의 후면에는 커넥터 장착구(32)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에이비에스 센서.