KR20030049219A - 자동차의 스피도미터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 스피도미터에 관한 것으로, 변속기의 디프렌셜 케이스와 디프렌셜 드라이브 기어 사이를 체결하는 볼트상에 영구 자석을 설치하고서, 상기 디프렌셜 케이스와 디프렌셜 드라이브 기어의 회전에 따라 영구 자석으로부터 초래되는 자속의 변화를 변속기의 케이스상에 고정된 홀센서를 매개로 검출하도록 함으로써, 구성의 단순화와 함께 디프렌셜 케이스에 형성되는 피니언 기어와 이에 치합되는 워엄 기어의 폐지를 도모할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 변속기의 디프렌셜 케이스(10)와 디프렌셜 드라이브 기어(30) 사이를 체결시키는 다수개의 볼트(32)중 등간격을 두고 있는 특정 볼트(32)에 고정된 영구 자석(34)과, 이 영구 자석(34)으로부터 다소 이격된 변속기의 케이스(36)상에 설치된 홀센서(16)로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 스피도미터{speedometer for automotive vehicles}
본 발명은 자동차의 스피도미터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디프렌셜 케이스와 디프렌셜 드라이브 기어 사이의 체결을 도모하는 볼트상에 영구 자석을 설치함과 더불어 변속기의 케이스상에 영구 자석의 회전에 따른 자속의 변화를 검출하는 홀센서를 구비하여, 이를 매개로 차속 및 주행거리에 대한 정보를 검출할 수 있도록 하는 자동차의 스피도미터에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에 구비된 스피도미터(speedometer)는 주행중인 차량의 차속과 주행거리에 대한 정보를 검출하는 장치인 바, 상기 스피도미터중 자동변속기에 구비된 스피도미터는 도 1에 도시된 바와 같이, 변속기내 디프렌셜 케이스(10)의 외주에 형성된 피니언 기어(12)와, 이 피니언 기어(12)에 치합된 워엄 기어(14) 및, 이 워엄 기어(14)의 회전 정도를 자속의 변화로서 검출하는 홀센서(16; 도 2 내지 도 3에 도시됨) 등으로 구성된다.
그리고, 상기 스피도미터는 링형 스피도미터와 베인형 스피도미터 등으로 구분되는 바, 상기 링형 스피도미터는 도 2에 도시된 바와 같이, 변속기의 드리븐 기어(18)상에 조인트 부재(20)를 매개로 연결되어 일체로 회전되는 링형 마그넷(22)과, 이 링형 마그넷(22)으로 이격된 위치에 고정된 홀센서(16) 및, 이 홀센서(16)를 부착하고 있는 전기회로(24) 등으로 이루어진다.
여기서, 상기 링형 마그넷(22)은 도우넛 형태의 금속판상에 S극과 N극의 영구 자석이 교대로 배치된 것으로, 상기 홀센서(16)는 드리븐 기어(18)와 일체로 회전하는 링형 마그넷(22)으로부터 자속의 변화를 검출하여 차속 및 주행거리에 대한 정보를 알 수 있도록 해 준다.
또한, 상기 베인형 스피도미터는 도 3에 도시된 바와 같이, 변속기의 드리븐 기어(18)상에 조인트 부재(20)를 매개로 연결되어 일체로 회전되는 베인(26)과, 이 베인(26)의 일측에 고정된 영구 자석(28) 및, 상기 베인(26)으로부터 이격된 위치에 고정되어 베인(26)을 통해 영구 자석(28)의 자속의 변화를 검출하는 홀센서(16) 및, 이 홀센서(16)를 부착하고 있는 전기회로(24) 등으로 이루어진다.
여기서, 상기 홀센서(16)는 드리븐 기어(18)의 회전에 따라 일체로 회전하는 베인(26)을 매개로 하여 상기 영구 자석(28)으로부터 방사되는 자속의 변화를 검출하여 차속 및 주행거리에 대한 정보를 알 수 있도록 해 준다.
한편, 상기와 같이 구성되는 스피도미터에서 상기 디프렌셜 케이스(10)측에 형성된 피니언 기어(12)와 이에 치합된 워엄 기어(14) 사이의 기어비는 전륜 구동형의 차량의 경우에 타이어의 동반경과 관련이 있으며, 후륜 구동형의 차량의 경우에는 타이어의 동반경 및 종감속비로부터 선정되어진다.
즉, 차량이 60km/Hr로 1km를 주행하였을 때, 상기 홀센서(16)가 637회전을 검출할 수 있도록 기어비가 선정되는 바, 이때 상기 홀센서(16)는 링형 마그넷(22) 내지 베인(26)의 1회전당 보통 4펄스를 검출하고서 이를 계기판으로 보내 차속 및 주행거리에 대한 정보를 표시할 수 있도록 한다.
그런데, 상기와 같은 종래의 스피도미터에서는 타이어의 동반경 및 종감속비에 따라 정수의 잇수를 갖는 상기 피니언 기어(12)와 워엄 기어(14)의 기어쌍이 나타내는 기어비로 환산하여야 하므로, 근본적으로 오차율을 포함하고 있으며, 타이어의 크기가 다른 경우에는 새로운 종동 기어를 선정해 주어야 하는 문제가 있다.
또한, 상기와 같이 기어쌍을 이용하는 경우에 기어 치합에 따른 소음 및 마모 등의 품질 문제를 초래할 수 도 있어, 자동변속기의 경우에는 변속점 제어에 이용하는 전기 신호, 즉 출력축의 회전수를 검출하는 펄스제너레이터-B로부터 생성되는 출력 신호를 변조하여 사용하기도 한다.
그러나, 수동변속기의 경우에는 상기와 같은 출력 센서(펄스제너레이터-B)를 구비하고 있지 않음에 따라 반드시 기어쌍을 이용하여야 하므로, 소음 및 마모에 대한 품질 문제가 필연적일 수 밖에 없다.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 변속기의 디프렌셜 케이스와 디프렌셜 드라이브 기어 사이를 체결하는 볼트상에 영구 자석을 설치하고서, 상기 디프렌셜 케이스와 디프렌셜 드라이브 기어의 회전에 따라 영구 자석으로부터 초래되는 자속의 변화를 변속기의 케이스상에 고정된 홀센서를 매개로 검출하도록 함으로써, 구성의 단순화와 함께 디프렌셜 케이스에 형성되는 피니언 기어와 이에 치합되는 워엄 기어의 폐지를 도모할 수 있도록 하는 자동차의 스피도미터를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 변속기의 디프렌셜 케이스와 디프렌셜 드라이브 기어 사이를 체결시키는 다수개의 볼트중 등간격을 두고 있는특정 볼트에 고정된 영구 자석과, 이 영구 자석으로부터 다소 이격된 변속기의 케이스상에 설치된 홀센서로 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래 자동변속기의 디프렌셜 케이스측에 구비된 스피도미터를 도시한 단면도.
도 2는 링형 스피도미터의 상세 구성을 도시한 단면도.
도 3은 베인형 스피도미터의 다른 구성을 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 자동차의 스피도미터의 구성을 도시한 단면도.
도 5는 도 4의 요부를 도시한 정면도와 측면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10-디프렌셜 케이스12-피니언 기어
14-워엄 기어16-홀센서
18-드리븐 기어20-조인트 부재
22-링형 마그넷24-전기회로
26-베인28-영구 자석
30-디프렌셜 드라이브 기어32-볼트
34-영구 자석36-변속기 케이스
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 자동차의 스피도미터의 구성을 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4의 요부를 도시한 정면도와 측면도인 바, 본 발명의 상세한 설명을 위해 종래 스피도미터의 구성을 도시한 도 1에서와 동일한 참조부위에는 동일한 참조부호를 병기하기로 한다.
본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 자동변속기의 디프렌셜 장치상에 등간격을 두고 고정되는 영구 자석(34)과, 이 영구 자석(34)으로부터 다소 이격된 변속기의 케이스(36)상에 설치되어 자속의 변화를 검출하는 홀센서(16)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 영구 자석(34)은 자동변속기의 디프렌셜 케이스(10)와, 디프렌셜 드라이브 기어(30) 사이를 체결시켜 주는 다수개의 볼트(32)중에 특정의 볼트(32)상에 고정된다.
여기서, 상기 디프렌셜 케이스(10)와 디프렌셜 드라이브 기어(30) 사이를 체결하는 볼트(32)는 이들 사이의 전 둘레를 따라 방사상으로 소정의 각도를 두고 이격되는 위치로 체결되는 다수개의 것인 바, 상기 영구 자석(34)은 다수개의 볼트(32)중 소정의 갯수임과 더불어 상호 등간격을 두고서 배치된 볼트(32)에 국한되어 고정되는 것이다.
또한, 상기 홀센서(16)는 종래와 동일하게 전기회로와 연결되어 있어, 상기 홀센서(16)로부터 검출된 차속 및 주행거리에 대한 정보는 계기판으로 전달될 수 있게 된다.
즉, 상기 영구 자석(34)은 도 5에 도시된 바와 같이, 볼트(32)의 머리부(32a)내에 오목하게 형성된 안착홈내에 삽입되어 고정되는 것으로, 상기 홀센서(16)는 디프렌셜 케이스(10)와 디프렌셜 드라이브 기어(30) 사이의 회전에 따라 일체로 회전되는 영구 자석(34)으로부터 자속의 변화를 검출하여 이를 통해 차속 및 주행거리에 대한 정보를 알 수 있게 된다.
또한, 상기 디프렌셜 케이스(10)와 디프렌셜 드라이브 기어(30) 사이를 체결시키는 다수개의 볼트(32)중에 특정 위치에 놓인 볼트(32)의 머리부(32a)에 고정되는 영구 자석(34)은 종래 스피도미터에 있어서, 타이어의 동반경 내지 종감속비의 변화시 이에 대응하는 데 한결 용이함을 줄 수 있는 것인 바, 이는 타이어의 동반경 내지 종감속비의 변화에 따라 기어쌍들에 대한 기어비를 변화시키지 않고도 다수개의 볼트(32)중에서 이에 설치되는 영구 자석(34)의 수량만을 조절하면 되기 때문인 것이다.
즉, 본 발명에 따른 스피도미터에서는 센서의 분주계수가 기존의 기어비를 대체하기 때문에, 종래와 같이 정수의 잇수를 갖는 피니언 기어(12)와 워엄 기어(14)의 기어쌍으로 이루어진 스피도미터에 비해 타이어의 크기가 달라지는 경우에도 손쉽게 대응할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 스피도미터에서 타이어의 동반경 및 종감속비에 의해 필요한 주파수의 보정은 분주계수를 영구 자석(34)이 설치되는 볼트(32)의 수량 및 위치의 조절에 따른 하드 웨어적인 방법으로 조절할 수도 있고, 또는 상기 홀센서(16)에 대한 분주계수의 조절에 따른 소프트 웨어적인 방법으로도 조절함으로써, 계기판에서 필요로 하는 신호로 변조되게 할 수 있다.
그리고, 본 발명의 스피도미터는 자동변속기는 물론 수동변속기에도 용이하게 적용이 가능함과 더불어, 기어쌍을 이용하지 않음에 따라 소음 및 마모에 대한 품질 문제가 대두되지 않아도 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 스피도미터에 의하면, 변속기의 디프렌셜 케이스와 디프렌셜 드라이브 기어 사이를 체결하는 다수개의 볼트중 등간격을 둔 특정 볼트상에 영구 자석을 설치함과 더불어, 변속기의 케이스상에 홀센서를 고정시킴에 따라, 상기 디프렌셜 케이스와 디프렌셜 드라이브 기어의 회전에 따라 영구 자석으로부터 초래되는 자속의 변화를 변속기의 케이스상에 고정된 홀센서를 매개로 검출함으로써, 차속 및 주행거리에 대한 정보를 용이하게 알 수 있게 된다.
또한, 타이어의 동반경 및 종감속비의 변화시에도 영구 자석의 설치 수량 및 위치만을 변경시켜 이에 대응할 수 있으므로, 타기종에 대한 범용성을 인정받을 수 있으며, 디프렌셜 케이스에 피니언 기어의 까다로운 가공 공정이 불필요하게 되므로, 제조 비용의 절감도 도모할 수 있게 된다.

Claims (3)

  1. 변속기의 디프렌셜 장치상에 등간격을 두고 고정되는 영구 자석(34)과, 이 영구 자석(34)으로부터 다소 이격된 변속기의 케이스(36)상에 설치되어 자속의 변화를 검출하는 홀센서(16)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 스피도미터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영구 자석(34)은 변속기의 디프렌셜 케이스(10)와 디프렌셜 드라이브 기어(30) 사이를 체결시키는 다수개의 볼트(32)중 등간격을 두고 있는 특정 볼트(32)에 고정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 스피도미터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 영구 자석(34)은 볼트(32)의 머리부(32a)에 형성된 안착홈내에 고정된 것을 특징으로 하는 자동차의 스피도미터.
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