KR100820030B1 - 마그네틱 센서 구조 및 그것의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 상부에 서브 삽입부가 구비되는 하우징과; 상기 하우징의 서브 삽입부의 중간 부분에 삽입되는 PCB와; 상기 하우징의 서브 삽입부의 일측에 삽입되고 상기 PCB와 센서 IC가 직접 연결되는 마그넷 어셈블리와; 상기 하우징의 서브 삽입부의 타측에 케이블의 일부가 삽입되는 동시에 이 케이블이 상기 PCB에 직접 접합되어 연결되는 커넥터를 포함하여 구성됨으로써, 리드 프레임의 접합 공정과 타이 바 커팅 공정 등이 제거되고, 이에 따라 전체 부품수와 공정수를 최소화하여 관리비용 및 부품비를 줄이고, 원가를 절감함과 아울러, 공정 관리를 줄임으로써 품질 수준을 향상시킬 수 있는 마그네틱 센서 구조 및 그것의 제조 방법을 제공한다.

리드 프레임, 타이 바 커팅, 케이블, Hall IC, MR IC

Description

마그네틱 센서 구조 및 그것의 제조 방법{Magnetic sensor structure and its manufacturing method}

도 1은 종래 마그네틱 센서가 도시된 사시도,

도 2 내지 도 9는 종래 마그네틱 센서의 조립 공정이 순서대로 도시된 도면들,

도 10은 본 발명에 따른 마그네틱 센서가 도시된 사시도,

도 11 내지 도 17은 본 발명에 따른 마그네틱 센서의 조립 공정이 순서대로 도시된 도면들이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 하우징 50a, 50b, 50c : 케이블 고정부

51 : 서브 삽입부 52 : 부시

54 : 고정체 55 : IC

56 : 고정체 어셈블리 57 : 마그넷

60 : 마그넷 어셈블리 62 : 터미널

64 : 케이블 65 : 케이블 어셈블리

66 : 커넥터부 67 : 커넥터

69 : PCB 70 : 서브 어셈블리

75 : 에폭시

본 발명은 마그네틱 센서에 관한 것으로서, 특히 리드 프레임 등의 구성을 삭제하여 전체적인 구조를 간단히 함과 아울러 제조비용을 절감할 수 있는 마그네틱 센서 구조 및 그것의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 마그네틱 센서는 회전 물체의 속도, 위치 또는 각도를 검출하는데 이용되고, 산업용으로 많이 이용되고 있다. 최근에는 사용 환경 특성의 우수성으로 자동차의 엔진 점화시기를 제어하는 캠 및 크랭크 센서의 대체품으로 이용되거나 차량속도 검출 목적으로 많이 이용되고 있고, 그 활용분야가 점차 확산되고 있다.

이러한 마그네틱 센서는 적용되는 검출소자의 종류에 따라 인덕티브(Inductive)형, 홀(Hall)형, 엠알(MR)형 등으로 분류된다.

도 1은 종래 마그네틱 센서의 외관 구조를 보인 사시도이고, 도 2 내지 도 9는 종래 마그네틱 센서의 조립 공정이 순서대로 도시된 도면들이다.

도 1 내지 도 9를 참조하여 종래 마그네틱 센서의 조립 공정을 살펴보면 다음과 같다.

도 2에서와 같이 인서트 사출 제작한 하우징(10)에 볼트취부를 위한 부시(12, 13)들을 고정한다.

도 3에서와 같이 플라스틱 등의 소재로 제작된 고정체(14)에 IC(Hall IC 혹은 MR IC)(15)를 삽입하여 본딩 방법으로 부착 고정시킨 후, 이 고정체 어셈블리(16)를 마그넷(17)에 삽입하면 마그넷 어셈블리(20)를 제작할 수 있게 된다. 이때 상기 마그넷 어셈블리(20)는 고정체 어셈블리(16)를 마그넷(17)에 조립후 IC(15)를 전자회로와 연결하여 도면에서 화살표 방향으로 고정체 어셈블리(16)를 조정하여 최적의 센싱 위치를 찾은 후 고정체 어셈블리(16)를 마그넷(17)에 접착시킨다.

한편, 도 4에서와 같이 케이블(23)과 터미널(22)을 접합(납땜)하여 케이블 어셈블리(25)를 제작하고, 도 5에서와 같이 케이블 어셈블리(25)의 터미널(22) 부분을 커넥터부(26)에 인서트 사출 제작하여 커넥터(27)를 제작한다.

그리고 도 6에서와 같이 상기 커넥터(27)에 리드 프레임(28)을 납땜 혹은 스팟 용접(Spot welding) 등으로 접합하여 커넥터 어셈블리(30)를 제작한다.

이후, 도 7에서와 같이 커넥터 어셈블리(30)의 리드 프레임(28) 부분을 인서트 사출 제작한 후 타이 바 커팅(Tie bar cutting)한 케이블 가이드 어셈블리(33)를 제작한다.

이후, 도 8에서와 같이 상기 케이블 가이드 어셈블리(33)와 도 3의 마그넷 어셈블리(20)를 PCB(35)와 조립한 다음, 케이블 가이드 어셈블리(33)의 리드 프레임(28) 부분과 마그넷 어셈블리(20)의 IC(15) 리드부를 PCB(35)와 각각 접합(납땜)하여 서브 어셈블리(40)를 제작한다.

이후, 도 9에서와 같이 상기 서브 어셈블리(40)를 도 2의 하우징(10)에 조립하고, 이후 하우징(10)에 에폭시(45)를 주입하여 경화시키면 도 1에서와 같은 마그네틱 센서가 완성된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 마그네틱 센서 구조는, 도 8에서와 같이, 커넥터(27)와 IC(15) 및 PCB(35)와 같은 전자회로 간의 연결을 위하여 마그넷 어셈블리(20)와 리드 프레임(28)도 도 6과 도 7에서와 같이 용접 후 인서트 사출한 케이블 가이드 어셈블리(33)라는 별도의 구조물을 사용하여 상기 PCB(35)에 각각 납땜하는 방식이었기 때문에, 도 6에서의 커넥터 어셈블리(30) 제조 공정 및 도 7에서의 케이블 가이드 어셈블리(33) 사출 후 타이 바 커팅 공정(Tie Bar Cutting)으로 인하여, 작업 지그 설정에 따른 접합 및 절삭품질이 민감해지는 공정상의 어려움과 공정 시간이 길어지는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 리드 프레임과 케이블 가이드 어셈블리 등의 부품을 삭제하여 구성함으로써 전체 부품수와 제조 공정수를 최소화하고, 관리비용 및 부품비를 줄여 원가를 절감함과 아울러 공정 관리를 줄여 품질 수준을 향상시킬 수 있는 마그네틱 센서 구조 및 그것의 제조 방 법을 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 마그네틱 센서 구조는, 상부에 서브 삽입부가 구비되는 하우징과; 상기 하우징의 서브 삽입부의 중간 부분에 삽입되는 PCB와; 상기 하우징의 서브 삽입부의 일측에 삽입되고 상기 PCB와 센서 IC가 직접 연결되는 마그넷 어셈블리와; 상기 하우징의 서브 삽입부의 타측에 케이블의 일부가 삽입되는 동시에 이 케이블이 상기 PCB에 직접 접합되어 연결되는 커넥터를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 하우징에는 상기 커넥터의 케이블을 삽입하여 고정할 수 있도록 케이블 고정부가 형성되는 것이 바람직하다.

여기서 상기 케이블 고정부는 상기 서브 삽입부의 내면에 수평 방향으로 형성되어 상기 케이블이 끼워지는 제 1 고정부와, 상기 서브 삽입부의 안쪽에 수직 방향으로 형성되어 상기 케이블이 끼워지는 제 2 고정부와, 상기 서브 삽입부의 외측에서 바깥쪽으로 수평 방향으로 형성되어 상기 케이블이 끼워지는 제 3 고정부로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 하우징의 서브 삽입부에는 상기 PCB, 마그넷 어셈블리, 커넥터의 케이블이 삽입되어 조립된 후에 수지재가 충진되어 각 부품을 고정하는 것이 바람직하다.

다음, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 마그네틱 센서 제조 방 법은, 케이블을 끼워 고정할 수 있는 복수의 케이블 고정부가 형성된 하우징을 제작하는 제 1 단계와; 고정체에 IC를 삽입하여 고정시킨 후, 이 고정체 어셈블리를 마그넷에 삽입하여 마그넷 어셈블리를 제작하는 제 2 단계와; 케이블과 터미널을 접합하여 케이블 어셈블리를 제작하고, 이 케이블 어셈블리의 터미널 부분을 포함하도록 커넥터부를 인서트 사출하여 커넥터를 제작하는 제 3 단계와; PCB의 일측단에 상기 제 2 단계의 마그넷 어셈블리의 IC 리드부를 직접 접합하고, 상기 PCB의 타측단에 상기 제 3 단계의 커넥터의 케이블을 직접 접합하여 서브 어셈블리를 제작하는 제 4 단계와; 상기 서브 어셈블리를 상기 제 1 단계의 하우징에 삽입하고 상기 케이블을 케이블 고정부에 끼워서 조립하는 제 5 단계와; 상기 서브 어셈블리가 조립된 하우징에 에폭시를 충진하여 경화시키는 제 6 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 10은 본 발명에 따른 마그네틱 센서가 도시된 사시도이고, 도 11 내지 도 17은 본 발명에 따른 마그네틱 센서의 조립 공정이 순서대로 도시된 도면들이다.

본 발명에 따른 마그네틱 센서 구조는, 주로 도 10과 도 16을 참조하면, 상부에 서브 삽입부(51)가 구비되는 하우징(50)과, 상기 하우징(50)의 서브 삽입부(51)의 중간 부분에 삽입되는 PCB(69)와, 상기 하우징(50)의 서브 삽입부(51)의 일측에 삽입되고 상기 PCB(69)와 센서 IC(55)가 직접 연결되는 마그넷 어셈블 리(60)와, 상기 하우징(50)의 서브 삽입부(51)의 타측에 케이블(64)의 일부가 삽입되는 동시에 이 케이블(64)이 상기 PCB(69)에 직접 접합되어 연결되는 커넥터(67)를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 하우징(50)에는 상기 커넥터(67)의 케이블(64)을 삽입하여 고정할 수 있도록 케이블 고정부(50a, 50b, 50c)가 형성된다.

즉, 상기 케이블 고정부(50a, 50b, 50c)는 상기 서브 삽입부(51)의 내면에 수평 방향으로 형성되어 상기 케이블(64)이 끼워지는 제 1 고정부(50a)와, 상기 서브 삽입부(51)의 안쪽에 수직 방향으로 형성되어 상기 케이블(64)이 끼워지는 제 2 고정부(50b)와, 상기 서브 삽입부(51)의 외측에서 바깥쪽으로 수평 방향으로 형성되어 상기 케이블(64)이 끼워지는 제 3 고정부(50c)로 이루어진다.

이러한 케이블 고정부는 케이블(64)이 삽입된 후 이탈하지 않도록 원형 홈 구조에서 일부만 개방된 구조로 형성된다.

상기 마그넷 어셈블리(60)는 도 12를 참조하면, 고정체(54)에 센서 IC(Hall IC 혹은 MR IC)(55)를 삽입하여 본딩 방법으로 부착 고정된 고정체 어셈블리(56)가 마그넷(57)에 삽입되는 구성으로 이루어진다.

상기 커넥터(67)는 도 13과 도 14에서와 같이 케이블(64)의 한쪽에 터미널(62)이 고정되고, 그 외측에 커넥터부(66)가 사출 성형되며, 케이블(64)의 다른 쪽은 상기 PCB(69)에 접합되도록 노출된 상태로 구성된다.

한편, 상기 하우징(50)의 서브 삽입부(51)에는 상기 PCB(69), 마그넷 어셈블리(60), 커넥터(67)의 케이블(64)이 삽입되어 조립된 후에 에폭시(75)와 같은 수지 재가 충진되어 각 부품을 고정하게 된다.

상기와 같은 본 발명에 따른 마그네틱 센서의 조립 방법을 도 11 내지 도 17을 참조하여 설명한다.

먼저, 도 11에서와 같이 인서트 사출 제작한 하우징(50)에 볼트취부를 위한 부시(52, 53)들을 고정한다.

다음, 도 12에서와 같이 플라스틱 등으로 제작된 고정체(54)에 IC(55)를 삽입하여 본딩 방법으로 고정시킨 후, 이 고정체 어셈블리(56)를 마그넷(57)에 삽입하면 마그넷 어셈블리(60)가 제작된다. 이때 상기 마그넷 어셈블리(60)는 고정체 어셈블리(56)를 마그넷(57)에 조립후 IC(55)를 전자회로와 연결하여 화살표 방향으로 고정체 어셈블리(56)를 조정하여 최적의 센싱 위치를 찾은 후 고정체 어셈블리(56)를 마그넷(57)에 접착시켜 제작한다.

다음, 도 12에서와 같이 케이블(64)과 터미널(62)을 납땜 등의 방법으로 접합하여 케이블 어셈블리(65)를 제작하고, 도 14에서와 같이 케이블 어셈블리(65)의 터미널(62) 부분을 포함하도록 커넥터부(66)를 인서트 사출하여 커넥터(67)를 제작한다.

다음, 도 15에서와 같이 상기 커넥터(67)의 케이블(64)과 마그넷 어셈블리(60)의 IC(55) 리드부를 PCB(69)와 각각 납땝 등의 방법으로 접합하여 서브 어셈블리(70)를 제작한다.

다음, 도 16에서와 같이 상기 서브 어셈블리(70)를 도 11에서 조립된 하우 징(50)의 서브 삽입부(51)에 넣어 조립하다. 이때 도 16의 확대도에서와 같이 각 케이블 고정부(50a, 50b, 50c)에 케이블(64)을 끼워서 고정하면, 케이블이 안정되게 고정된다.

다음, 도 17에서와 같이 상기 서브 어셈블리(70)가 조립된 하우징(50)에 에폭시(75)를 충진하여 경화시키면 마그네틱 센서가 완성된다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 마그네틱 센서 구조 및 그것의 제조 방법은, 상기와 같은 본 발명의 마그네틱 센서는 종래에 사용되었던 리드 프레임과 케이블 가이드 어셈블리 등의 부품을 삭제하여 구성함으로써 종래 기술의 문제점이었던 리드 프레임의 접합 공정과 타이 바 커팅 공정 등이 제거되어, 전체 부품수와 공정수를 최소화하여 관리비용 및 부품비를 줄일 수 있게 되어 원가를 절감할 수 있고, 공정 관리를 줄임으로써 품질 수준을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 상부에 서브 삽입부가 구비되는 하우징과;

   상기 하우징의 서브 삽입부의 중간 부분에 삽입되는 PCB와;

   상기 하우징의 서브 삽입부의 일측에 삽입되고 상기 PCB와 센서 IC가 직접 연결되는 마그넷 어셈블리와;

   상기 하우징의 서브 삽입부의 타측에 케이블의 일부가 삽입되는 동시에 이 케이블이 상기 PCB에 직접 접합되어 연결되는 커넥터를 포함하고,

   상기 하우징에는 상기 서브 삽입부의 내면에 수평 방향으로 형성되어 상기 케이블이 끼워지는 제 1 고정부와, 상기 서브 삽입부의 안쪽에 수직 방향으로 형성되어 상기 케이블이 끼워지는 제 2 고정부와, 상기 서브 삽입부의 외측에서 바깥쪽으로 수평 방향으로 형성되어 상기 케이블이 끼워지는 제 3 고정부로 이루어지는 케이블 고정부가 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 센서 구조.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 하우징의 서브 삽입부에는 상기 PCB, 마그넷 어셈블리, 커넥터의 케이블이 삽입되어 조립된 후에 수지재가 충진되어 각 부품을 고정하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 센서 구조.
5. 케이블을 끼워 고정할 수 있는 복수의 케이블 고정부가 형성된 하우징을 제작하는 제 1 단계와;

   고정체에 IC를 삽입하여 고정시킨 후, 이 고정체 어셈블리를 마그넷에 삽입하여 마그넷 어셈블리를 제작하는 제 2 단계와;

   케이블과 터미널을 접합하여 케이블 어셈블리를 제작하고, 이 케이블 어셈블리의 터미널 부분을 포함하도록 커넥터부를 인서트 사출하여 커넥터를 제작하는 제 3 단계와;

   PCB의 일측단에 상기 제 2 단계의 마그넷 어셈블리의 IC 리드부를 직접 접합하고, 상기 PCB의 타측단에 상기 제 3 단계의 커넥터의 케이블을 직접 접합하여 서브 어셈블리를 제작하는 제 4 단계와;

   상기 서브 어셈블리를 상기 제 1 단계의 하우징에 삽입하고 상기 케이블을 케이블 고정부에 끼워서 조립하는 제 5 단계와;

   상기 서브 어셈블리가 조립된 하우징에 에폭시를 충진하여 경화시키는 제 6 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 마그네틱 센서 제조 방법.

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