KR100848787B1 - 속도 센서 - Google Patents

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KR100848787B1
KR100848787B1 KR1020070017811A KR20070017811A KR100848787B1 KR 100848787 B1 KR100848787 B1 KR 100848787B1 KR 1020070017811 A KR1020070017811 A KR 1020070017811A KR 20070017811 A KR20070017811 A KR 20070017811A KR 100848787 B1 KR100848787 B1 KR 100848787B1
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wheel carrier
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고장현
성민찬
최상훈
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한국하니웰 주식회사
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    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
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Abstract

본 발명은, 피검출체의 상대 회전 운동에 의하여 자기장 변화를 발생시키는 마그네트와, 상기 마그네트의 자기장 변화를 검출하는 검출소자와, 상기 마그네트와 검출소자가 고정되는 몸체를 포함하여 이루어지되, 상기 몸체는 휠 캐리어의 내측에 장착되는 것을 특징으로 하는 속도 센서를 제공한다. 바람직하게는, 상기 몸체의 외주면에는 상기 휠 캐리어의 내주면과의 사이에 리브가 돌출 형성되어, 상기 몸체가 상기 휠 캐리어의 내주면에 압입 고정된다. 바람직하게는, 상기 리브는 상기 몸체의 외주를 따라 복수개가 이격되어 형성된다.

Description

속도 센서{SPEED SENSOR}
도 1 내지 도 9는 종래의 프로브 타입(probe type) 속도 센서를 설명하기 위한 도면으로서,
도 1은 검출소자를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 마그네트를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 케이블을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 인서트를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 헤드 유닛을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 속도 센서를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 톤휠을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 속도 센서 및 톤휠의 상대 관계를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 속도 센서 및 톤휠이 휠 캐리어에 설치된 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 10 내지 도 19는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 속도 센서를 설명하기 위한 도면으로서,
도 10은 검출소자를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 11은 마그네트를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 12는 케이블을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 13은 인서트를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 14는 검출소자, 마그네트, 케이블 및 인서트의 조립체에 하우징을 일체형 사출하여 얻어지는 중간체를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 15는 속도 센서를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 16은 톤휠을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 17은 속도 센서 및 톤휠의 상대 관계를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 18은 속도 센서 및 톤휠이 휠 캐리어에 장착된 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 19는 도 15의 속도 센서의 동작도이다.
본 발명은, 속도 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 우수한 내구성 및 신뢰성과 장착성을 가지는 속도 센서에 관한 것이다.
속도 센서는 다양한 산업 분야에서 운동하는 물체의 속도를 측정하는 장치로 사용된다. 예컨대 자동차의 ABS 시스템에 적용되는 속도 센서(일명 ABS 센서)가 이에 해당된다.
자동차의 주행 중 급제동 및 노면 악조건하에서 제동시 휠(wheel)의 잠김 현상이 발생하면 이로 인해 차량은 제어 불능 상태에 빠지게 된다. ABS 시스템은 이러한 잠김을 미연에 방지, 최적의 슬립을 유지하여 사고의 위험성을 줄이는 안전 장치이다.
ABS 시스템에 적용되는 액티브 타입의 속도 센서에는 프로브 타입(Probe Type) 속도 센서와 IBS 타입의 속도 센서가 알려져 있다. 프로브 타입의 속도 센서는 휠 캐리어의 외측에 장착되고 있으며, IBS 타입의 속도 센서는 베어링과 일체형으로 형성된다.
도 1 내지 도 9는 종래의 프로브 타입 속도 센서를 설명하기 위한 도면으로, 도 1은 검출소자(10)를 개략적으로 보여주는 도면이다.
검출소자(10)는 피검출체, 즉 톤휠(200)의 동작을 감지하여 속도를 검출한다. 톤휠(200)의 속도에 따라, 마그네트(20)의 자기장의 변화가 발생되는데, 검출소자(10)가 이러한 자기장 변화를 검출한다. 검출소자(10)로는 전형적으로는 홀 IC(Hall IC) 또는 MR IC가 사용된다.
도 2는 마그네트(20)를 개략적으로 보여주는 도면이다.
마그네트(20)는 톤휠(200)의 상대 회전 운동에 의하여 자기장 변화를 발생시킨다. 마그네트(20)는 N-S 극으로 착자되어 있다.
도 3은 케이블(30)을 개략적으로 보여주는 도면이다.
케이블(30)은 검출소자(10)에서 검출한 전기적 신호를 외부로 전달한다.
도 4는 인서트(40)를 개략적으로 보여주는 도면이다.
인서트(40)는 플라스틱 비자성체 물질로 이루어진다. 인서트(40)에는 검출소자(10), 마그네트(20) 및 케이블(30)이 조립된다.
도 5는 헤드 유닛(60)을 개략적으로 보여주는 도면이다.
검출소자(10), 마그네트(20) 및 케이블(30)이 인서트(40)에 조립된 결합체에 플라스틱의 비자성체 물질로 덮인 상태이며, 내부 부품을 보호한다.
도 6은 속도 센서(100)를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5의 헤드 유닛(60)에 부싱 및 커넥터를 조립한 후, 휠 캐리어(300)의 외측에 장착한다.
도 7은 톤휠(200)을 개략적으로 보여주는 도면이다.
톤휠(200)은 마그네트(20)의 자기장 변화를 유도한다.
도 8은 속도 센서(100) 및 톤휠(200)의 상대 관계를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 9는 속도 센서(100) 및 톤휠(200)이 휠 캐리어(300)에 설치된 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.
톤휠(200)이 회전하면 톤휠(200)의 회전 속도에 따라 마그네트(20)에 의해 자장 변화를 일으킨다. 이 자기장 변화는 검출소자(10) 주위에서 발생하고, 검출소자(10)는 자장 변화를 구형파로 검출한다. 이렇게 발생한 구형파는 케이블(30)을 통하여 자동차의 제어장치인 제어 모듈(control module)로 전달된다.
상기 프로브 타입의 속도 센서는 다음과 같은 문제점을 갖는다.
상기 프로브 타입의 속도 센서는 단순 조립 공정에 의하여 제품이 이루어지므로, 내구성이나 신뢰성이 미흡하다.
또한 구조상 휠 캐리어(300)의 외측에 장착되므로, 외부의 충격에 영향을 받게 되므로, 센서의 안정성이 미흡하다.
또한 속도 센서(100)와 톤휠(200) 사이에는 예컨대 0.7~0.8mm의 미소한 에어 갭이 유지되어야 하는데, 조립 공차 등으로 인하여 정밀한 수준의 에어 갭의 형성 및 유지가 어려워 제품 신뢰성이 좋지 못한 문제점이 있다.
한편, 종래의 IBS 타입의 속도 센서도 유사한 문제점을 가지고 있고, 아울러 종래의 IBS 타입의 속도 센서는 장착성이 매우 좋지 못한 문제점을 가지고 있다. 즉, IBS 타입의 속도 센서의 장착을 위해서는 유압 프레스 등과 같은 중량이 크고 사용이 번거로운 압입 장비가 요구되고, 공차나 부품 구속 조건이 매우 제한적이어서 장착성이 좋지 못하다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 종래의 프로브 타입 속도 센서의 내구성 문제와 IBS 타입 속도 센서의 장착성 문제를 해소한 새로운 캐리어 다이렉트 어셈블리 타입(careier direct assembly typer)의 속도 센서를 제공하는데 있다.
본 발명은 속도 센서가 휠 캐리어의 내측에 장착되는 구조를 제공함으로써, 센서의 안정성 및 신뢰성을 향상시키는데 목적이 있는 것이다.
또한, 본 발명은 우수한 내구성 및 신뢰성을 가지는 속도 센서를 제공하는데 목적이 있다.
또한 본 발명은 피검출체와 속도 센서 사이의 에어 갭을 일정한 수준으로 형성 및 유지할 수 있도록 함으로써, 일정한 검출 신호(signal)를 유지할 수 있는 캐리어 일체형 센서를 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 피검출체의 상대 회전 운동에 의하여 자기장 변화를 발생시키는 마그네트와, 상기 마그네트의 자기장 변화를 검출하는 검출소자와, 상기 마그네트와 검출소자가 고정되는 몸체를 포함하여 이루어지되, 상기 몸체는 휠 캐리어의 내측에 장착되는 것을 특징으로 하는 속도 센서를 제공한다.
바람직하게는, 상기 몸체의 외주면에는 상기 휠 캐리어의 내주면과의 사이에 리브가 돌출 형성되어, 상기 몸체가 상기 휠 캐리어의 내주면에 압입 고정된다.
바람직하게는, 상기 리브는 상기 몸체의 외주를 따라 복수개가 이격되어 형성된다.
바람직하게는, 상기 몸체의 외주면과 상기 몸체가 압입되는 상기 휠 캐리어의 내주면은 원형 형상을 가진다.
바람직하게는, 상기 휠 캐리어는 상기 몸체가 압입 고정되는 피팅홀을 가지고, 상기 몸체는 상기 피검출체가 회전 가능하게 삽입 설치되는 중공을 가진다.
바람직하게는, 상기 몸체는 고정용 브라켓을 구비하고, 상기 몸체는 상기 고정용 브라켓을 매개하여 상기 휠 캐리어에 고정된다.
바람직하게는, 상기 검출소자에서 발생한 전기적 신호를 외부로 전달하기 위하여 상기 휠 캐리어의 외측으로 인출되는 케이블을 추가적으로 구비하고, 상기 케이블의 끝단에는 커넥터가 구비된다.
바람직하게는, 상기 커넥터는 상기 휠 캐리어의 외측에 장착된다.
바람직하게는, 상기 피검출체는 톤휠이다.
바람직하게는, 상기 검출소자는 홀 IC 또는 MR IC 이다.
바람직하게는, 상기 몸체는 상기 마그네트 및 상기 검출소자가 조립되는 인서트와, 상기 마그네트, 상기 검출소자 및 상기 인서트의 조립체의 외부에 사출 성형되어 일체로 형성되는 하우징을 포함하여 이루어진다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 10 내지 도 19는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 속도 센서를 설명하기 위한 도면으로서, 도 10은 검출소자(10)를 개략적으로 보여주는 도면이다.
검출소자(10)는 피검출체, 즉 톤휠(200)의 동작을 감지하여 속도를 검출한다. 톤휠(200)의 속도에 따라, 마그네트(20)의 자기장 변화를 검출한다. 검출소자(10)로는 전형적으로는 홀 IC 또는 MR IC가 사용된다.
도 11은 마그네트(20)를 개략적으로 보여주는 도면이다.
마그네트(20)는 톤휠(200)의 상대 회전 운동에 의하여 자기장 변화를 발생시킨다. 마그네트(20)는 N-S 극으로 착자되어 있다.
도 12는 케이블(30)을 개략적으로 보여주는 도면이다.
케이블(30)은 검출소자(10)에서 검출한 전기적 신호를 외부로 전달한다.
검출소자(10), 마그네트(20) 및 케이블(30)은 몸체에 고정되는데, 몸체는 후술하는 인서트(40)와 하우징(50)으로 이루어진다.
도 13은 인서트(40)를 개략적으로 보여주는 도면이다.
인서트(40)는 플라스틱 비자성체 물질로 이루어진다. 인서트(40)에는 검출소자(10), 마그네트(20) 및 케이블(30)이 조립된다.
도 14는 검출소자(10), 마그네트(20), 케이블(30) 및 인서트(40)의 조립체에 하우징(50)을 일체형 사출하여 얻어지는 중간체를 개략적으로 보여주는 도면이다.
검출소자(10), 마그네트(20) 및 케이블(30)이 인서트(40)에 조립된 조립체에 플라스틱의 비자성체 물질로 일체형 사출(인서트 사출)하여 하우징(50)을 형성한다. 따라서 단순 조립 구조와 대비하여 제품의 신뢰성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.
하우징(50)의 외주면에는 리브(rib)(51)가 형성된다. 리브(51)는 하우징(50)의 외주를 따라 복수개가 이격되어 형성된다. 도 14에서는 리브(51)가 등간격으로 5개소에 형성된 실시예를 보여주고 있다.
또한 하우징(50)은 고정용 브라켓(53)을 구비한다. 따라서 하우징(50)은 고정용 브라켓(53)을 매개하여 휠 캐리어(300)에 고정된다. 예컨대, 고정용 브라켓(53)의 홀을 관통하여 고정구(예컨대 나사)를 삽입하여 휠 캐리어(300)에 고정함으로써, 하우징(50)을 휠 캐리어(300)에 고정한다.
도 15는 속도 센서(100)를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 14의 중간체에 커넥터(80)를 조립 한 후, 휠 캐리어(300)에 장착한다.
도 16은 톤휠(200)을 개략적으로 보여주는 도면이다.
톤휠(200)은 마그네트(20)의 자기장 변화를 유도한다.
도 17은 속도 센서(100) 및 톤휠(200)의 상대 관계를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 18은 속도 센서(100) 및 톤휠(200)이 휠 캐리어(300)에 설치된 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도시한 바와 같이, 속도 센서(100)의 몸체는 휠 캐리어(300)의 내측에 장착된다. 속도 센서(100)가 휠 캐리어(300)의 내측에 장착됨으로써, 센서(100)가 외관에 보이지 않도록 장착된다. 이를 통하여 외부 충격으로부터 속도 센서를 보호할 수 있으므로, 센서의 수명을 연장할 수 있다. 즉, 자동차의 휠 캐리어(300)의 내측에 센서를 장착하는 구조로 내구성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
휠 캐리어(300)는 몸체가 압입 고정되는 피팅홀(fitting hole)을 갖는다. 몸체의 외주면과 휠 캐리어(300)의 피팅홀의 내주면은 원형 형상을 가진다. 또한 몸체는 중공을 가지는데, 이 중공에 톤휠(200)이 회전 가능하게 삽입 설치된다.
몸체의 외주면에는 전술한 바와 같이, 리브(51)가 돌출 형성되어, 몸체의 외주면과 휠 캐리어(300)의 내주면의 사이에 리브(51)가 개재된다. 리브(51)는, 몸체가 휠 캐리어(300)의 내주면에 압입될 때, 압착되어 뭉개짐으로써, 본 발명의 속도 센서가 정밀한 위치에 압입 고정될 수 있도록 한다.
이를 통하여 속도 센서(100)와 톤휠(200) 사이의 정밀한 에어 갭의 형성 및 유지를 가능하게 한다. 일반적으로 에어 갭은 0.7~0.8mm의 미소한 간극으로 유지되 어야 하는데, 고정용 브라켓(53)의 홀에 삽입되는 고정구(나사)로 속도 센서(100)를 휠 캐리어(300)에 고정하는 구조로는, 고정 나사의 공차 등으로 인하여 상기와 같은 미소한 에어 갭을 유지할 수 없다.
에어 갭의 정밀한 유지는 속도 센서의 신뢰성 및 품질 수준을 결정하는 가장 중요한 요소임을 감안할 때, 나사에 의하여 고정되는 구조로는 이러한 신뢰성 및 품질 수준을 만족할 수 없다.
따라서 본 발명에서는 몸체의 외주면에 리브(51)를 돌출 형성하고, 몸체가 리브(51)를 개재하여 휠 캐리어(300)의 내주면에 압입 고정되도록 함으로써, 에어 갭을 일정하게 유지하여 회전 속도에 따른 정밀한 신호(signal)를 검출할 수 있게 된다.
본 발명의 속도 센서는 유압 프레스와 같은 압입 장비가 요구되지 않고, 예컨대 손으로도 조립할 수 있어, 설치 공정이 매우 단순하다. 따라서, 공정 시간 및 노력의 단축을 통하여 제조 원가를 절감할 수 있다.
케이블(30)은 검출소자(10)에서 발생한 전기적 신호를 외부로 전달하기 위하여, 휠 캐리어(300)의 외측으로 인출된다. 케이블(30)의 끝단에는 커넥터(80)가 구비된다. 커넥터(80)는 브라켓(83)을 이용하여 휠 캐리어(300)의 외측에 고정된다.
도 19는 도 15의 속도 센서(100)의 동작도이다.
톤휠(200)이 회전하면 톤휠(200)의 회전 속도에 따라 마그네트(20)에 자장 변화를 일으킨다. 이 자기장 변화는 검출소자(10) 주위에서 발생하고, 검출소자(10)는 자장 변화를 구형파로 검출한다. 이렇게 발생한 구형파는 케이블(30)을 통하여 자동차의 제어장치인 제어 모듈(controle module)로 전달된다.
상기한 구성에 따르면, 본 발명은 종래의 프로브 타입 속도 센서의 내구성 문제와 IBS 타입 속도 센서의 장착성 문제를 해소한 캐리어 다이렉트 어셀블리 타입의 속도 센서를 제공할 수 있다.
본 발명은 속도 센서가 휠 캐리어의 내측에 장착되는 구조를 제공함으로써, 센서의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 우수한 내구성 및 신뢰성을 가지는 속도 센서를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 피검출제와 속도 센서 사이의 에어 갭을 일정한 수준으로 형성 및 유지할 수 있도록 함으로써, 일정한 검출 신호(signal)를 유지할 수 있는 캐리어 일체형 센서를 제공할 수 있다.

Claims (11)

  1. 피검출체의 상대 회전 운동에 의하여 자기장 변화를 발생시키는 마그네트와,
    상기 마그네트의 자기장 변화를 검출하는 검출소자와,
    상기 마그네트와 검출소자가 고정되는 몸체를 포함하여 이루어지되,
    상기 몸체는 휠 캐리어의 내측에 장착되는 것을 특징으로 하는 속도 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체의 외주면에는 상기 휠 캐리어의 내주면과의 사이에 리브가 돌출 형성되어, 상기 몸체가 상기 리브를 개재하여 상기 휠 캐리어의 내주면에 압입 고정되는 것을 특징으로 하는 속도 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 리브는 상기 몸체의 외주를 따라 복수개가 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 속도 센서.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 몸체의 외주면과 상기 몸체가 압입되는 상기 휠 캐리어의 내주면은 원형 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 속도 센서.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 휠 캐리어는 상기 몸체가 압입 고정되는 피팅홀을 가지고,
    상기 몸체는 상기 피검출체가 회전 가능하게 삽입 설치되는 중공을 가지는 것을 특징으로 하는 속도 센서.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 몸체는 고정용 브라켓을 구비하고, 상기 몸체는 상기 고정용 브라켓을 매개하여 상기 휠 캐리어에 고정되는 것을 특징으로 하는 속도 센서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 검출소자에서 발생한 전기적 신호를 외부로 전달하기 위하여 상기 휠 캐리어의 외측으로 인출되는 케이블을 추가적으로 구비하고,
    상기 케이블의 끝단에는 커넥터가 구비되는 것을 특징으로 하는 속도 센서.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 커넥터는 상기 휠 캐리어의 외측에 장착되는 것을 특징으로 하는 속도 센서.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 피검출체는 톤휠인 것을 특징으로 하는 속도센서.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 검출소자는 홀 IC 또는 MR IC 인 것을 특징으로 하는 속도센서.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 몸체는
    상기 마그네트 및 상기 검출소자가 조립되는 인서트와,
    상기 마그네트, 상기 검출소자 및 상기 인서트의 조립체의 외부에 일체형 사출되어 일체로 형성되는 하우징을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 속도 센서.
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KR101833301B1 (ko) * 2017-02-13 2018-02-28 주식회사 현대케피코 회전체 속도 측정용 센서조립체 및 그 제조방법

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KR940018666A (ko) * 1993-01-25 1994-08-18 프랑크 엠 사죠백 회전자캡을 이용한 차량바퀴 속도센서
KR960038295U (ko) * 1995-05-11 1996-12-18 만도기계주식회사 차륜속도 감지장치
KR20060063966A (ko) * 2003-09-15 2006-06-12 지멘스 악티엔게젤샤프트 센서 헤드용 고정 부재

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