KR102034861B1 - 액티브 에어 플랩 시스템의 플랩 위치 감지기 및 그 제조방법 - Google Patents

액티브 에어 플랩 시스템의 플랩 위치 감지기 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액티브 에어 플랩 시스템의 플랩 위치 감지기 및 그 제조방법에 관한 것이다. 플랩 위치 감지기는 회동체와, 센서 케이싱과, 제1,2 홀센서, 및 제1,2 영구자석을 포함한다. 회동체는 플랩의 회동축에 동축으로 고정된 상태로 회전력을 전달받아 플랩을 회동시키며 수지재로 이루어진다. 회동체는 하우징에 고정되어 회동체를 회동 가능하게 지지하며 수지재로 이루어진다. 제1,2 홀센서는 센서 케이싱에 인서트 사출 성형으로 일체화되며, 플랩의 개방 위치와 폐쇄 위치에 각각 대응되도록 배치된다. 제1,2 영구자석은 회동체에 인서트 사출 성형으로 일체화되며, 플랩의 개폐 각도만큼 상호 이격되게 배치되되 플랩의 개폐 동작에 따라 제1,2 홀센서와 상호 작용하여 플랩의 개방 위치와 폐쇄 위치 및 그 이외 위치를 감지하도록 배치된다.

Description

액티브 에어 플랩 시스템의 플랩 위치 감지기 및 그 제조방법{Flap position sensing device of active air flap system and method of manufacturing the same}
본 발명은 차량의 엔진룸으로 유입되는 외부 공기량을 차량 운행 조건에 따라 능동적으로 조절하는 액티브 에어 플랩 시스템에 채용되어 플랩의 위치를 감지하는 센서에 관한 것이다.
일반적으로, 엔진룸에는 엔진의 열을 흡수한 냉각수가 순환되면서 냉각되도록 하기 위한 라디에이터가 배치되어 있고, 차량 전방에는 라디에이터의 냉각에 필요한 공기를 받아들이는 통풍구 역할을 하는 라디에이터 그릴이 배치되어 있다.
최근, 차량에는 라디에이터 그릴을 통해 엔진룸으로 유입되는 외부 공기량을 차량 운행 조건에 따라 능동적으로 조절하기 위한 액티브 에어 플랩(Active Air Flap; AAF) 시스템이 채용되기도 한다.
액티브 에어 플랩 시스템은 차량이 초기 시동될 때와 엔진 온도가 일정 범위 내에 오를 때까지 외부공기 유입용 개구를 폐쇄하여 공력 및 연비 개선에 도움을 주며, 엔진 온도가 일정 온도 이상이 되면 외부공기 유입용 개구를 개방하여 엔진 냉각에 도움을 주며, 차량의 고속 주행시 공기의 유량을 적절히 조절하여 공기 저항을 감소시키는 역할을 수행한다. 이러한 액티브 에어 플랩 시스템은 라디에이터 그릴을 개폐하도록 회동하는 플랩과, 플랩을 회동시키기 위한 액추에이터를 포함하여 구성된다. 한편, 플랩이 외부 요인이나 파손 등으로 인해 정상적인 회동을 못하게 되면, 액티브 에어 플랩 시스템은 제기능을 수행하지 못하게 된다.
특히, 플랩이 라디에이터 그릴을 폐쇄한 상태에서 액추에이터에 의해 개방 동작하지 못하게 되면, 엔진 냉각이 필요할 때 외부 공기가 유입되지 않아 엔진 과열과 같은 심각한 문제를 초래할 수 있다. 따라서, 플랩의 위치가 개방, 폐쇄, 그 이외 상태에 있는지를 정확하게 감지하기 위한 방안이 요구된다.
본 발명의 과제는 플랩의 위치가 개방, 폐쇄, 그 이외 상태에 있는지를 정확하게 감지할 수 있는 액티브 에어 플랩 시스템의 플랩 위치 감지기 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액티브 에어 플랩 시스템의 플랩 위치 감지기는 라디에이터 그릴을 통해 유입되는 외부 공기를 통과시키는 공기 유입구가 형성된 하우징과, 하우징의 공기 유입구를 개방하는 위치와 폐쇄하는 위치 간에 왕복하도록 회동하는 적어도 하나의 플랩, 및 플랩을 회동시키는 플랩 액추에이터를 포함하는 액티브 에어 플랩 시스템의 플랩 위치 감지기로서, 회동체와, 센서 케이싱과, 제1,2 홀센서, 및 제1,2 영구자석을 포함한다. 회동체는 플랩의 회동축에 동축으로 고정된 상태로 회전력을 전달받아 플랩을 회동시키며 수지재로 이루어진다. 회동체는 하우징에 고정되어 회동체를 회동 가능하게 지지하며 수지재로 이루어진다. 제1,2 홀센서는 센서 케이싱에 인서트 사출 성형으로 일체화되며, 플랩의 개방 위치와 폐쇄 위치에 각각 대응되도록 배치된다. 제1,2 영구자석은 회동체에 인서트 사출 성형으로 일체화되며, 플랩의 개폐 각도만큼 상호 이격되게 배치되되 플랩의 개폐 동작에 따라 제1,2 홀센서와 상호 작용하여 플랩의 개방 위치와 폐쇄 위치 및 그 이외 위치를 감지하도록 배치된다.
본 발명에 따른 액티브 에어 플랩 시스템의 플랩 위치 감지기 제조방법은 라디에이터 그릴을 통해 유입되는 외부 공기를 통과시키는 공기 유입구가 형성된 하우징과, 상기 하우징의 공기 유입구를 개방하는 위치와 폐쇄하는 위치 간에 왕복하도록 회동하는 적어도 하나의 플랩, 및 상기 플랩을 회동시키는 플랩 액추에이터를 포함하는 액티브 에어 플랩 시스템의 플랩 위치 감지기를 제조하는 방법으로서, 센서 케이싱의 사출 성형시, 제1,2 홀센서를 플랩의 개폐 각도만큼 상호 이격시켜 배치한 상태로 인서트해서 센서 케이싱에 일체화시키는 단계; 및 회동체의 사출 성형시, 제1,2 영구자석을 플랩의 개폐 각도만큼 상호 이격시켜 배치하되 플랩의 개폐 동작에 따라 제1,2 홀센서와 상호 작용하여 상기 플랩의 개방 위치와 폐쇄 위치 및 그 이외 위치를 감지하도록 배치한 상태로 인서트해서 회동체에 일체화시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 플랩의 위치가 개방, 폐쇄, 그 이외 상태에 있는지를 정확하게 감지할 수 있으므로, 플랩의 이상 유무를 인지하여 적절하게 조치할 수 있다. 본 발명에 따르면, 홀센서들이 센서 케이싱에 일체화될 수 있으므로, 수분 침투로 인한 고장이 방지되고, 인쇄회로기판의 생략에 따른 제조 공정을 줄일 수 있으며, 플랩 위치 감지기의 크기를 줄일 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 홀센서들에 접속되는 커넥터 터미널의 개수를 줄일 수 있으며, 그에 따라 플랩 위치 감지기의 크기를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플랩 위치 감지기가 채용되는 액티브 에어 플랩 시스템의 일 예를 도시한 정면도이다.
도 2는 도 1에 대한 배면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플랩 위치 감지기에 대한 사시도이다.
도 4는 도 3에 대한 단면도이다.
도 5는 도 3에 대한 분해 사시도이다.
도 6은 도 4에 있어서, 제1,2 홀센서가 커넥터 터미널들에 접속된 상태를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6에 있어서, 제1,2 홀센서 및 커넥터 터미널이 프리 몰딩체에 몰딩된 상태를 도시한 사시도이다.
도 8은 제1,2 영구자석이 플랩의 개방 위치에서 배치된 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 있어서, 제1,2 영구자석이 플랩의 폐쇄 위치에 따라 이동된 상태를 나타낸 도면이다.
도 10은 플랩의 위치에 따라 제1,2 홀센서로부터 각각 출력되는 전류와 제1,2 홀센서로부터 출력된 전류를 합산한 전류를 나타낸 그래프이다.
도 11은 제1,2 영구자석이 플랩의 개방 위치에서 배치된 다른 예를 도시한 도면이다.
도 12는 도 11에 있어서, 제1,2 영구자석이 플랩의 폐쇄 위치에 따라 이동된 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플랩 위치 감지기가 채용되는 액티브 에어 플랩 시스템의 일 예를 도시한 정면도이다. 도 2는 도 1에 대한 배면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 액티브 에어 플랩 시스템(10)은 하우징(11)과, 적어도 하나의 플랩(12), 및 플랩 액추에이터(13)를 포함한다.
하우징(11)은 라디에이터 그릴을 통해 유입되는 외부 공기를 통과시키는 공기 유입구(11a)가 형성된다. 하우징(11)은 라디에이터 그릴과 차량 엔진룸 사이에 배치되어서, 라디에이터 그릴을 통해 유입된 외부 공기를 공기 유입구(11a)를 거쳐 엔진룸으로 전달할 수 있다.
플랩(12)은 하우징(11)의 공기 유입구(11a)를 개방하는 위치와 폐쇄하는 위치 간에 왕복하도록 회동한다. 플랩(12)은 하우징(11)의 공기 유입구(11a) 내에서 좌,우측 부위가 하우징(11)에 수평축을 중심으로 회동 가능하게 결합되어 공기 유입구(11a)를 개폐할 수 있다. 플랩(12)은 복수 개로 구비될 수 있다. 이 경우, 플랩(12)들은 하우징(11)의 공기 유입구(11a) 내에서 상하 방향으로 배열될 수 있다. 플랩(12)들 중 어느 하나는 플랩 액추에이터(13)의 회전 모터로부터 동력전달기구를 거쳐 동력을 전달받아서 개폐 동작하는 구동 플랩에 해당하며, 다른 하나는 플랩 액추에이터(13)의 링키지에 의해 구동 플랩과 연계되어 개폐 동작하는 종동 플랩에 해당한다.
플랩 액추에이터(13)는 플랩(12)을 회동시킨다. 플랩 액추에이터(13)는 하우징(11)에 장착되어 정,역 회전하는 회전 모터와, 회전 모터의 회전력을 구동 플랩에 전달하는 동력전달기구, 및 구동 플랩의 개폐 동작과 연계되어 종동 플랩이 개폐 동작하도록 구동 플랩과 종동 플랩을 연결하는 링키지를 구비할 수 있다.
동력전달기구는 기어세트를 포함하여 구성됨으로써, 회전 모터의 회전력을 구동 플랩에 전달할 수 있다. 링키지는 구동 플랩의 회동축에 고정되는 구동 링크와, 종동 플랩의 회동축에 고정되는 종동 링크와, 구동 링크의 회동력을 종동 링크로 전달하는 중간 링크를 포함하여 구성됨으로써, 종동 플랩이 구동 플랩의 개폐 동작과 연계되어 개폐 동작하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플랩 위치 감지기(100)는 플랩(12)들 중에서 종동 플랩에 장착되어 종동 플랩의 위치를 감지할 수 있다. 물론, 플랩 위치 감지기(100)는 구동 플랩에 장착되거나, 종동 플랩과 구동 플랩에 각각 장착되어, 해당 플랩의 위치를 감지할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플랩 위치 감지기에 대한 사시도이다. 도 4는 도 3에 대한 단면도이다. 도 5는 도 3에 대한 분해 사시도이다. 도 6은 도 4에 있어서, 제1,2 홀센서가 커넥터 터미널들에 접속된 상태를 도시한 사시도이다. 도 7은 도 6에 있어서, 제1,2 홀센서 및 커넥터 터미널이 프리 몰딩체에 몰딩된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플랩 위치 감지기(100)는 회동체(110)와, 센서 케이싱(120)과, 제1 홀센서(131)와, 제2 홀센서(132)와, 제1 영구자석(141), 및 제2 영구자석(142)을 포함한다.
회동체(110)는 플랩(12)의 회동축(12a)에 동축으로 고정된 상태로 회전력을 전달받아 플랩(12)을 회동시킨다. 회동체(110)는 수지재로 사출 성형된다. 회동체(110)는 사출 성형시 제1,2 영구자석(141, 142)을 인서트해서 일체화시킨다.
회동체(110)의 중앙홈(110a)은 플랩(12)의 회동축(12a)과 요철 구조로 결합되어 플랩(12)의 회동축(12a)에 대해 미끄럼 방지될 수 있다. 회동체(110)의 중앙홈(110a)은 내주 일부분에 일정 패턴의 끼움홈(110b)들이 형성되고, 내주 나머지 부분에 위치 설정홈(110c)이 형성된다. 플랩(12)의 회동축(12a)은 끼움홈(110b)들에 끼워지는 끼움돌기(12b)들과, 위치 설정홈(110c)에 끼워지는 위치 설정돌기(12c)를 갖는다.
여기서, 회동체(110)의 위치 설정홈(110c)은 제1,2 영구자석(141, 142)이 플랩(12)의 개폐 위치를 감지하기 위한 설정 위치로 배치된 상태에서 회동축(12)의 위치 설정돌기(12c)를 끼움으로써, 제1,2 영구자석(141, 142)을 설정 위치로 정확하게 배치할 수 있게 한다.
회동체(110)는 플랩(12)의 회동축(12a)과 결합되는 결합 축부(111)와, 결합 축부(111)보다 큰 외경을 갖고 결합 축부(111)에 동축으로 연결된 제1 지지 축부(112), 및 제1 지지 축부(112)보다 작은 외경을 갖고 제1 지지 축부(112)에 동축으로 연결된 제2 지지 축부(113)를 포함할 수 있다. 제2 지지 축부(113)는 결합 축부(111)보다 작은 외경을 가질 수 있다.
센서 케이싱(120)은 하우징(11)에 고정되어 회동체(110)를 회동 가능하게 지지한다. 센서 케이싱(120)은 수지재로 사출 성형된다. 센서 케이싱(120)은 사출 성형시 제1,2 홀센서(131, 132)를 인서트해서 일체화시킨다.
센서 케이싱(120)은 내부 공간을 갖고 한쪽 부위가 개구된 형태로 이루어진다. 센서 케이싱(120)은 한쪽 개구를 통해 회동체(110)를 삽입시켜 수용한다. 센서 케이싱(120)은 내부에 회동체(110)의 회동을 안내하기 위한 안내 홈(121)을 갖는다. 센서 케이싱(120)의 안내 홈(121)은 제1,2 지지 축부(112, 113)의 회동 궤적을 따라 형성되어 제1,2 지지 축부(112, 113)를 안착시킨 상태로 회동체(110)의 회동을 안내할 수 있다.
센서 케이싱(120)의 한쪽 개구는 커버(126)에 의해 덮일 수 있다. 커버(126)는 중앙 개구를 통해 회동체(110)의 결합 축부(111)를 인출시킨 상태로 센서 케이싱(120)의 한쪽 개구를 덮을 수 있다. 커버(126)의 중앙 개구와 회동체(110)의 결합 축부(111) 사이는 씰링재(127)에 의해 씰링될 수 있다. 따라서, 회동체(110)는 커버(126)의 중앙 개구에 대해 씰링 처리된 상태로 회동할 수 있다.
제1,2 홀센서(131, 132)는 센서 케이싱(120)에 인서트 사출 성형으로 일체화된다. 여기서, 제1,2 홀센서(131, 132)는 인서트 사출 성형으로 수지재의 프리 몰딩체(pre-molding body, 136)에 몰딩된 상태로 센서 케이싱(120)에 오버몰드 사출 성형으로 일체화될 수 있다. 즉, 제1,2 홀센서(131, 132)가 프리 몰딩체용 사출 금형에 인서트된 상태로 프리 몰딩체(136)가 프리 몰딩체용 사출 금형에 의해 사출 성형된 후, 프리 몰딩체(136)가 센서 케이싱용 사출 금형에 인서트된 상태로 센서 케이싱(120)이 센서 케이싱용 사출 금형에 의해 사출 성형될 수 있다.
따라서, 제1,2 홀센서(131, 132)는 프리 몰딩체(136)에 1차로 몰딩된 후 센서 케이싱(120)에 2차로 오버몰딩되므로, 센서 케이싱(120)의 사출 성형시 열적 손상을 방지할 수 있다. 또한, 제1,2 홀센서(131, 132)는 센서 케이싱(120)에 몰딩된 형태로 일체화될 수 있으므로, 수분 침투로 인한 고장이 방지될 수 있다.
제1 홀센서(131)는 플랩(12)의 개방 위치에 대응되도록 배치되고, 제2 홀센서(132)는 플랩(12)의 폐쇄 위치에 대응되도록 배치된다. 즉, 제1,2 홀센서(131, 132)는 플랩(12)의 개폐 각도, 예컨대 90°만큼 이격되어 플랩(12)의 개방 위치와 폐쇄 위치에 각각 대응되게 배치된다. 제1,2 홀센서(131, 132)는 전류가 흐르는 도체에 자기장을 걸어주면 전류와 자기장에 수직 방향으로 전압이 발생하는 홀 효과를 이용하여 자기장을 감지한다. 제1,2 홀센서(131, 132)는 쌍으로 이루어질 수 있다.
제1,2 영구자석(141, 142)은 회동체(110)에 인서트 사출 성형으로 일체화된다. 제1,2 영구자석(141, 142)이 회동체용 사출 금형에 인서트된 상태로 회동체(110)가 회동체용 사출 금형에 의해 사출 성형될 수 있다. 제1,2 영구자석(141, 142)은 회동체(110)에 일체화되므로, 플랩(12)의 회동에 따른 회동체(110)의 회동시 플랩(12)과 함께 회동할 수 있다.
제1,2 영구자석(141, 142)은 자기장을 발생시키기 위한 것이다. 제1,2 영구자석(141, 142)은 플랩(12)의 개폐 각도, 예컨대 90°만큼 상호 이격되게 배치되되 플랩(12)의 개폐 동작에 따라 제1,2 홀센서(131, 132)와 상호 작용하여 플랩(12)의 개방 위치와 폐쇄 위치 및 그 이외 위치를 감지하도록 배치된다. 제1,2 영구자석(141, 142) 중 어느 하나는 제1 홀센서(131) 또는 제2 홀센서(132)와 마주하도록 배치되고, 나머지 하나는 플랩(12)의 개폐 각도만큼 플랩(12)의 개방 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 제1,2 영구자석(141, 142)은 쌍으로 이루어질 수 있다.
일 예로, 제1 영구자석(141)은 플랩(12)의 개방 위치에서 제1 홀센서(131)로부터 플랩(12)의 개폐 각도만큼 플랩(12)의 개방 방향으로 이격되어 배치되며, 제2 영구자석(142)은 플랩(12)의 개방 위치에서 제1 홀센서(131)와 마주하도록 배치될 수 있다.
도 8 내지 도 10을 참조하여 설명하면, 제1 홀센서(131)가 제1 영구자석(141)에 대한 근접시 출력하는 전류 신호를 S1이라고 하고, 제1 영구자석(141)에 대한 이격시 출력하는 전류 신호를 S2라고 한다. 제2 홀센서(132)가 제1,2 영구자석(141, 142)에 대한 근접시 출력하는 전류 신호를 S1이라고 하고, 제1,2 영구자석(141, 142)에 대한 이격시 출력하는 전류 신호를 S2라고 한다.
여기서, 제1,2 홀센서(131, 132)로부터 출력되는 전류 신호는 제어부로 제공될 수 있다. S1, S2 전류 신호는 저항에 의해 전압으로 변환되어 제어부로 제공될 수 있다. 제어부는 제어 로직 형태로 구현되어 차량의 EMS(Engine Management System)에 탑재된 것일 수 있다.
제어부는 제1 홀센서(131)로부터 S1 신호가 출력되고 제2 홀센서(132)로부터 S2 신호가 출력되는 것으로 인식하면, 플랩(12)이 개방 위치에 있는 것으로 판단할 수 있다. 제어부는 제1,2 홀센서(131, 132)로부터 모두 S1 신호가 출력되는 것으로 인식하면, 플랩(12)이 폐쇄 위치에 있는 것으로 판단할 수 있다. 제어부는 제1,2 홀센서(131, 132)로부터 모두 S2 신호가 출력되는 것으로 인식하면, 플랩(12)이 개폐 위치 이외의 위치, 즉 중간 위치에 있는 것으로 판단할 수 있다.
제어부는 플랩(12)의 개방 위치와 폐쇄 위치와 그 이외의 위치에서 제1,2 홀센서(131, 132)로부터 출력되는 신호를 각각 합산할 수 있다. 플랩(12)의 개방 위치에서 제1,2 홀센서(131, 132)로부터 출력되는 신호를 합산한 신호 값은 S1+S2가 되며, 플랩(12)의 폐쇄 위치에서 제1,2 홀센서(131, 132)로부터 출력되는 신호를 합산한 신호 값은 S1+S1이 되며, 플랩(12)의 중간 위치에서 제1,2 홀센서(131, 132)로부터 출력되는 신호를 합산한 신호 값은 S2+S2가 된다.
예컨대, S1이 6㎃이고, S2가 14㎃이며, 저항이 100Ω이라면, 플랩(12)의 개방 위치에서 합산된 신호 값은 2.0V이고, 플랩(12)의 폐쇄 위치에서 합산된 신호 값은 1.2V이며, 플랩(12)의 중간 위치에서 합산된 신호 값은 2.8V이다.
이와 같이, 플랩(12)의 개방 위치와 폐쇄 위치와 그 이외의 위치마다 제1,2 홀센서(131, 132)로부터 출력되는 신호를 합산한 신호 값은 각기 다르게 되므로, 플랩(12)의 위치가 개방, 폐쇄, 그 이외 상태에 있는지 정확하게 감지될 수 있다.
따라서, 플랩(12)이 파손되거나 링키지가 파손되는 등과 같은 상황이 발생됨으로 인해, 플랩(12)의 개폐 동작이 정상적으로 이루어지지 않는 경우, 플랩 위치 감지기(100)는 플랩(12)의 위치 정보를 기초로 플랩(12)의 이상 유무를 인지하여 적절하게 조치할 수 있도록 한다. 그 결과, 엔진 냉각이 필요할 때 외부 공기가 유입되지 않아 엔진 과열 등과 같은 심각한 문제를 미연에 방지할 수 있다.
한편, 제1,2 홀센서(131, 132)는 커넥터 터미널(137)들에 접속되어 인서트 사출 성형으로 수지재의 프리 몰딩체(136)에 몰딩된 상태로 센서 케이싱(120)에 오버몰드 사출 성형으로 일체화될 수 있다. 이에 따라, 커넥터 터미널(137)들은 제1,2 홀센서(131, 132)와 함께 센서 케이싱(120)에 일체화될 수 있다. 따라서, 제1,2 홀센서(131, 132)와 커넥터 터미널(137)들의 실장을 위한 인쇄회로기판이 생략될 수 있으므로, 인쇄회로기판의 생략에 따른 제조 공정을 줄일 수 있고, 플랩 위치 감지기(100)의 크기를 줄일 수 있다.
제1 홀센서(131)는 1개의 전원단(131a)과, 1개의 접지단(131b)을 갖는다. 제2 홀센서(132)는 1개의 전원단(132a)과, 1개의 접지단(132b)을 갖는다. 제1,2 홀센서(131, 132)는 전원단(131a, 132a)끼리 하나의 커넥터 터미널(137)에 접속되며, 접지단(131b, 132b)끼리 다른 하나의 커넥터 터미널(137)에 접속될 수 있다.
즉, 제1,2 홀센서(131, 132)의 전원단들(131a, 132a)은 하나의 커넥터 터미널(137)에 공용으로 접속되고, 제1,2 홀센서(131, 132)의 접지단들(131b, 132b)은 다른 하나의 커넥터 터미널(137)에 공용으로 접속된다. 이에 따라, 제1,2 홀센서(131, 132)로부터 출력되는 전류를 제어부로 제공하기 위해 2개의 커넥터 터미널(137)만이 구비될 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 제1,2 홀센서(131, 132)의 전원단들(131a, 132a) 및 접지단들(131b, 132b)에 3개 또는 4개의 커넥터 터미널(137)들이 접속되는 것보다, 커넥터 터미널(137)의 개수를 줄일 수 있으며, 그에 따라 플랩 위치 감지기(100)의 크기를 줄일 수 있게 된다.
한편, 다른 예로, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 영구자석(141)은 플랩(12)의 개방 위치에서 제1 홀센서(131)와 마주하도록 배치되고, 제2 영구자석(142)은 플랩(12)의 개방 위치에서 제2 홀센서(132)와 마주하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 제어부는 제1,2 홀센서(131, 132)로부터 모두 S1 신호가 출력되는 것으로 인식하면, 플랩(12)이 개방 위치에 있는 것으로 판단할 수 있다. 제어부는 제1 홀센서(131)로부터 S2 신호가 출력되고 제2 홀센서(132)로부터 S1 신호가 출력되는 것으로 인식하면, 플랩(12)이 폐쇄 위치에 있는 것으로 판단할 수 있다. 제어부는 제1,2 홀센서(131, 132)로부터 모두 S2 신호가 출력되는 것으로 인식하면, 플랩(12)이 중간 위치에 있는 것으로 판단할 수 있다.
그리고, S1이 6㎃이고, S2가 14㎃이며, 저항이 100Ω이라면, 플랩(12)의 개방 위치에서 합산된 신호 값은 1.2V이고, 플랩(12)의 폐쇄 위치에서 합산된 신호 값은 2.0V이며, 플랩(12)의 중간 위치에서 합산된 신호 값은 2.8V이다.
이와 같이, 본 예에서도, 플랩(12)의 개방 위치와 폐쇄 위치와 그 이외의 위치마다 제1,2 홀센서(131, 132)로부터 출력되는 신호를 합산한 신호 값은 각기 다르게 되므로, 플랩(12)의 위치가 개방, 폐쇄, 그 이외 상태에 있는지 정확하게 감지될 수 있다.
제1,2 영구자석(141, 142)이 쌍을 이루면, 본 예에 따른 제1,2 영구자석(141, 142)의 배치는 전술한 예에 따른 제1,2 영구자석(141, 142)의 배치와 상하로 반전된 형태이다. 따라서, 회동체(110)는 플랩(12)의 좌,우측 어느 쪽이든 위치 설정홈(110c)을 통해 위치 설정되어 장착되더라도, 이와 대응되게 구성된 센서 케이싱(120)이 마련된다면, 플랩(12)의 위치를 감지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플랩 위치 감지기(100)를 제조하는 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
센서 케이싱(120)을 수지재로 사출 성형한다. 센서 케이싱(120)의 사출 성형시, 제1,2 홀센서(131, 132)를 플랩(12)의 개폐 각도만큼 상호 이격시켜 배치한 상태로 인서트해서 센서 케이싱(120)에 일체화시킨다. 즉, 제1,2 홀센서(131, 132)는 하우징(11)에 고정된 센서 케이싱(120)의 위치를 기준으로 플랩(12)의 개방 위치와 폐쇄 위치에 각각 대응되도록 배치된다.
이때, 제1,2 홀센서(131, 132)를 커넥터 터미널(137)들에 접속시킨다. 여기서, 제1,2 홀센서(131, 132)를 전원단끼리 하나의 커넥터 터미널(137)에 접속시키며, 접지단끼리 다른 하나의 커넥터 터미널(137)에 접속시킬 수 있다. 그 다음, 커넥터 터미널(137)들이 접속된 제1,2 홀센서(131, 132)를 프리 몰딩체(136)의 사출 성형시 인서트해서 프리 몰딩체(136)에 몰딩시킬 수 있다. 그 다음, 프리 몰딩체(136)에 대해 센서 케이싱(120)을 오버몰드 사출 성형해서 센서 케이싱(120)에 프리 몰딩체(136)를 일체화시킨다.
구체적으로, 제1,2 홀센서(131, 132)를 프리 몰딩체용 사출 금형에 인서트한 상태로 프리 몰딩체(136)를 프리 몰딩체용 사출 금형에 의해 사출 성형한 후, 프리 몰딩체(136)를 센서 케이싱용 사출 금형에 인서트한 상태로 센서 케이싱(120)을 센서 케이싱용 사출 금형에 의해 사출 성형할 수 있다.
회동체(110)를 수지재로 사출 성형한다. 회동체(110)의 사출 성형시, 제1,2 영구자석(141, 142)을 플랩(12)의 개폐 각도만큼 상호 이격시켜 배치하되 플랩(12)의 개폐 동작에 따라 제1,2 홀센서(131, 132)와 상호 작용하여 플랩(12)의 개방 위치와 폐쇄 위치 및 그 이외 위치를 감지하도록 배치한 상태로 인서트해서 회동체(110)에 일체화시킨다. 이때, 제1,2 영구자석(141, 142)을 회동체용 사출 금형에 인서트한 상태로 회동체(110)를 회동체용 사출 금형에 의해 사출 성형할 수 있다.
이와 같이, 제1,2 홀센서(131, 132)가 일체화된 센서 케이싱(120)과 제1,2 영구자석(141, 142)이 일체화된 회동체(110)는 플랩(12)의 회동축(12a)에 결합되어 플랩(12)의 위치를 감지할 수 있게 된다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10..액티브 에어 플랩 시스템 11.하우징
12..플랩 13..플랩 액추에이터
100..플랩 위치 감지기 110..회동체
120..센서 케이싱 131..제1 홀센서
132..제2 홀센서 136..프리 몰딩체
137..커넥터 터미널 141..제1 영구자석
142..제2 영구자석

Claims (6)

  1. 라디에이터 그릴을 통해 유입되는 외부 공기를 통과시키는 공기 유입구가 형성된 하우징과, 상기 하우징의 공기 유입구를 개방하는 위치와 폐쇄하는 위치 간에 왕복하도록 회동하는 적어도 하나의 플랩, 및 상기 플랩을 회동시키는 플랩 액추에이터를 포함하는 액티브 에어 플랩 시스템의 플랩 위치 감지기로서,
    상기 플랩의 회동축에 동축으로 고정된 상태로 회전력을 전달받아 상기 플랩을 회동시키는 수지재의 회동체;
    상기 하우징에 고정되어 상기 회동체를 회동 가능하게 지지하는 수지재의 센서 케이싱;
    상기 센서 케이싱에 인서트 사출 성형으로 일체화되며, 상기 플랩의 개방 위치와 폐쇄 위치에 각각 대응되도록 배치된 제1,2 홀센서; 및
    쌍을 이루어 상기 회동체에 인서트 사출 성형으로 일체화되며, 상기 플랩의 개폐 각도만큼 상호 이격되게 배치되되 상기 플랩의 개폐 동작에 따라 상기 제1,2 홀센서와 상호 작용하여 상기 플랩의 개방 위치와 폐쇄 위치 및 그 이외 위치를 감지하도록 배치된 제1,2 영구자석;을 포함하며,
    상기 제1,2 홀센서는,
    커넥터 터미널들에 접속되어 인서트 사출 성형으로 수지재의 프리 몰딩체에 몰딩된 상태로 상기 센서 케이싱에 오버몰드 사출 성형으로 일체화되며;
    상기 제1,2 홀센서는,
    전원단끼리 하나의 커넥터 터미널에 접속되며, 접지단끼리 다른 하나의 커넥터 터미널에 접속되며;
    상기 플랩의 회동축은 끼움돌기들과 위치 설정돌기를 가지며,
    상기 회동체는 내주 일부분에 상기 회동축의 끼움돌기들을 끼우는 끼움홈들을 갖고 내주 나머지 부분에 상기 회동축의 위치 설정돌기를 끼우는 위치 설정홈을 갖는 중앙홈이 형성된 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩 시스템의 플랩 위치 감지기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 라디에이터 그릴을 통해 유입되는 외부 공기를 통과시키는 공기 유입구가 형성된 하우징과, 상기 하우징의 공기 유입구를 개방하는 위치와 폐쇄하는 위치 간에 왕복하도록 회동하는 적어도 하나의 플랩, 및 상기 플랩을 회동시키는 플랩 액추에이터를 포함하는 액티브 에어 플랩 시스템의 플랩 위치 감지기를 제조하는 방법으로서,
    센서 케이싱의 사출 성형시, 제1,2 홀센서를 상기 플랩의 개폐 각도만큼 상호 이격시켜 배치한 상태로 인서트해서 상기 센서 케이싱에 일체화시키는 단계; 및
    회동체의 사출 성형시, 쌍을 이루는 제1,2 영구자석을 상기 플랩의 개폐 각도만큼 상호 이격시켜 배치하되 상기 플랩의 개폐 동작에 따라 상기 제1,2 홀센서와 상호 작용하여 상기 플랩의 개방 위치와 폐쇄 위치 및 그 이외 위치를 감지하도록 배치한 상태로 인서트해서 상기 회동체에 일체화시키는 단계;를 포함하며,
    상기 제1,2 홀센서를 상기 센서 케이싱에 일체화시키는 단계는,
    상기 제1,2 홀센서를 커넥터 터미널들에 접속시키는 과정과,
    상기 커넥터 터미널들이 접속된 상기 제1,2 홀센서를 프리 몰딩체의 사출 성형시 인서트해서 상기 프리 몰딩체에 몰딩시키는 과정, 및
    상기 프리 몰딩체에 대해 상기 센서 케이싱을 오버몰드 사출 성형해서 상기 센서 케이싱에 상기 프리 몰딩체를 일체화시키는 과정을 포함하며;
    상기 제1,2 홀센서를 커넥터 터미널들에 접속시키는 과정은,
    상기 제1,2 홀센서를 전원단끼리 하나의 커넥터 터미널에 접속시키며, 접지단끼리 다른 하나의 커넥터 터미널에 접속시키는 과정을 포함하며;
    상기 플랩의 회동축은 끼움돌기들과 위치 설정돌기를 가지며,
    상기 회동체의 사출 성형시, 회동체의 내주 일부분에 상기 회동축의 끼움돌기들을 끼우는 끼움홈들을 갖고 회동체의 내주 나머지 부분에 상기 회동축의 위치 설정돌기를 끼우는 위치 설정홈을 갖도록 중앙홈을 형성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩 시스템의 플랩 위치 감지기 제조방법.
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