KR20090078970A

KR20090078970A - 자동차용 휠 스피드 센서

Info

Publication number: KR20090078970A
Application number: KR1020080004857A
Authority: KR
Inventors: 박성규; 고지윤; 문진웅; 장경훈
Original assignee: 한국하니웰 주식회사
Priority date: 2008-01-16
Filing date: 2008-01-16
Publication date: 2009-07-21

Abstract

본 발명은 허브 베어링에 장착되어 바퀴와 같이 회전되는 톤 휠(Tone Wheel)과, 톤 휠과 일정 에어 갭을 두고 배치되어 톤 휠의 동작을 감지하여 그 신호를 ABS 제어부로 전달하는 센싱 유닛과, 허브 베어링에 고정되고 톤 휠을 보호하도록 톤 휠이 삽입되며 링 형태로 형성되는 커버 부재로 구성되어, 센서의 크기를 소형화할 수 있고 센서의 내구성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 자동차의 휠 스피드 센서를 제공한다.

Description

자동차용 휠 스피드 센서{WHEEL SPEED SENSOR FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차의 허브 베어링에 일체형으로 장착되고 센서의 소형화 및 내구성을 향상시킬 수 있는 자동차용 휠 스피드 센서에 관한 것이다.

현재 자동차는 제어성과 안정성을 확보하기 위해 이에 관련된 부품들이 많이 장착된다. 특히, 주행중 자동차를 제어하기 위해 필수적인 부품 중 하나가 ABS(Ani-skid Braking System)이다.

자동차의 ABS(Ani-skid Braking System)는 미끄러운 도로에서 제동을 할 때나 위급한 상황에서 급제동을 하게 됐을 때 차량이 멈출 때까지 여러 번의 잠김과 풀림을 반복하여 바퀴가 잠기지 않도록 함으로써 최적의 제동효과와 차량의 안정성 그리고 조향성을 확보해주는 장치이다.

이러한 ABS(Ani-skid Braking System)는 브레이크를 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)와, 바퀴의 속도를 감지하는 휠 스피드 센서(ABS 센서)와, 브레이크의 답력을 감지하는 브레이크 스위치(Brake Switch) 및 ABS 시스템 중 어느 하나라도 이상이 발견되면 운전자가 알려주는 ABS 경고등 등으로 구성된다.

이러한 휠 스피드 센서(ABS 센서)는 페시브(Passive) 타입과 액티브(Active) 타입 등으로 구분된다. 먼저, 페시브(Passive) 타입 휠 스피드 센서는 마그네틱 픽업코일 방식으로 자기유도작용을 이용한 방식으로서, 마그네트와 코일로 구성되고 톤 휠(Tone Wheel)에 작은 간극으로 유지되어 장착된다. 이러한 휠 스피드 센서는 전자 유도 작용을 이용한 것이며 영구 자석에서 발생하는 자속이 톤 휠의 회전에 의해 코일에 교류 전압이 발생한다. 이 교류 전압은 톤 휠의 회전수에 비례하여 주파수가 변하며 이 주파수에 의해 차륜 속도를 검출한다.

그리고, 액티브(Active) 타입 휠 스피드 센서는 신호 처리를 위해 IC를 사용하는 것으로, 센서 크기를 소형화할 수 있고 차륜 속도를 0 KM/H까지도 감지가 가능하고 또한 에어 갭 변화에도 민감하지 않고 노이즈 내성도 우수한 것으로, Passive 타입 휠 스피드 센서에 비해 높은 신뢰성과 정확도를 가질 수 있다.

도 1은 현재 사용되고 있는 휠 스피드 센서의 단면도이다.

종래의 휠 스피드 센서는 허브 베어링의 아우터 레이스의 일측에 끼움 고정되는 센서 바디(32)와, 이 센서 바디(32)의 내부에 배치되고 인너 레이스의 일측에 고정되어 차륜과 같이 회전되는 톤 휠(Tone Wheel)(34)과, 센서 바디(32)에 장착되어 톤 휠(34)의 동작을 감지하여 휠 스피드에 대한 신호를 ABS 제어부로 전달하는 센싱 유닛(36)을 포함한다.

센서 바디(32)는 베어링의 일측을 전체적으로 덮어줄 수 있도록 일측이 막힌 원통 형태로 형성되고 아우터 레이스의 안쪽면에 강제 압입방식에 의해 끼움 결합된다.

센싱유닛(36)은 센서 바디(32)에 형성되는 센싱유닛 장착부(38)의 내부에 배치되는 하우징(40)과, 이 하우징(40)에 내장되고 톤 휠(34)의 회전에 의해 자장변화를 일으키는 마그넷(42)과, 이 마그넷(42)의 자장변화를 전기적인 신호로 변환하여 ABS 제어부로 전달하는 IC(44)와, 하우징(40)의 한쪽 끝부분에 외부로 노출되게 장착되어 ABS 제어부와 전기적으로 연결되는 터미널(46)을 포함한다.

이와 같은 종래 기술에 따른 휠 스피드 센서는 센서 바디가 톤 휠을 보호하기 위해 베어링 전체에 감싸지게 설치되므로 크기가 커지게 되고 허브 베어링의 아우터 레이스에 강제 압입 방식으로 조립되므로 센서 바디가 손상될 우려가 있는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 간단한 구조의 보호 커버를 사용하여 톤 휠을 보호하도록 함으로써, 센서의 크기를 소형화할 수 있고 센서의 내구성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 자동차의 휠 스피드 센서를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 보호 커버에 둘레방향으로 수납부가 형성되어 톤 휠의 외주면 뿐만 아니라 내주면을 보호할 수 있어 톤 휠의 보호능력을 향상시킬 수 있는 자동차의 휠 스피드 센서를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 자동차의 휠 스피드 센서는 허브 베어링에 장착되어 바퀴와 같이 회전되는 톤 휠(Tone Wheel)과, 톤 휠과 일정 에어 갭을 두고 배치되어 톤 휠 의 동작을 감지하여 그 신호를 ABS 제어부로 전달하는 센싱 유닛과, 허브 베어링에 고정되고 톤 휠을 보호하도록 톤 휠이 삽입되며 링 형태로 형성되는 커버 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

톤 휠은 커버 부재에 삽입되고, 그 측면에는 상기 마그넷에 자장변화를 일으키는 슬롯이 등 간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 한다.

커버 부재는 톤 휠의 슬롯 부위가 삽입되는 수납부가 형성되고, 상기 수납부는 톤 휠의 외주면을 보호하는 제1격벽과 톤휠의 내주면을 보호하는 제2격벽으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 따르면, 본 발명의 휠 스피드 센서는 커버부재의 둘레방향으로 수납부가 형성되어 톤 휠의 외주면과 내주면을 모두 보호하는 구조로 형성되므로 톤 휠의 보호성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 휠 스피드 센서는 톤 휠을 보호하는 커버부재의 구조를 단순화하여 센서를 소형화할 수 있고 제조비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 스피드 센서의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 스피드 센서의 결합 단면도이다.

일 실시예에 따른 휠 스피드 센서는 허브 베어링의 인너 레이스에 장착되어 바퀴와 같이 회전되는 톤 휠(Tone Wheel)(400)과, 톤 휠(400)과 일정 에어갭을 두 고 배치되어 톤 휠(400)의 동작을 감지하여 차륜 속도에 대한 신호를 ABS 제어부로 전달하는 센싱 유닛(500)과, 허브 베어링(200)의 아우터 레이스(220)에 장착되어 톤 휠(400)을 보호하는 커버 부재(600)를 포함한다.

톤 휠(400)은 원통 형태로 형성되고 그 둘레 면에는 일정 간격을 두고 센싱 유닛(500)에 장착되는 마그넷(520)의 자장변화를 일으키는 복수의 슬롯(410)이 형성되고, 하측에는 베어링의 인너 레이스의 외주면에 장착되는 베어링 장착부(420)가 형성된다.

이러한 톤 휠(400)에는 마그넷(520)의 자장변화를 일으키도록 복수의 슬롯(410)이 형성되는 구조이므로 톤 휠의 무게를 가볍게 할 수 있고 크기를 줄일 수 있게 된다.

센싱 유닛(500)은 커버부재(600)의 외면에 위치되는 센서 하우징(510)과, 이 센서 하우징(510)에 내장되고 톤 휠(400)의 회전에 의해 자장변화를 일으키는 마그넷(520)과, 이 마그넷(520)의 자장변화를 전기적인 신호로 변환하여 ABS 제어부로 전달하는 IC(530)와, ABS 제어부와 전기적으로 연결되는 커넥터(560)와, 이 커넥터(560)와 IC(530) 사이를 전기적으로 연결하는 케이블 로드(540)로 구성된다.

센서 하우징(510)은 그 상측에 케이블 로드(540)가 장착되고, 그 내부에는 마그넷(520) 및 IC(530)가 정확한 위치에 조립되도록 마그넷(520)과 IC(530)를 지지해주는 지지부재(570)가 장착된다.

커버 부재(600)는 중앙이 개구된 링 형태로 형성되고 톤 휠(400)을 보호할 수 있도록 톤 휠(400)의 슬롯 부위가 삽입되는 수납부(610)가 형성된다. 즉, 커버 부재는 외측에 형성되어 톤 휠의 외주면을 보호하는 제1격벽(620)과, 이 제1격벽(620)과 일정 간격을 두고 배치되어 내측에 형성되어 톤 휠(400)의 내주면을 보호하는 제2격벽(630)으로 구성된다.

수납부(610)는 커버 부재(600)의 둘레방향으로 형성되고 하측이 개구되어 톤 휠(400)의 슬롯 부위가 삽입될 수 있도록 한다.

이러한 커버부재(600)는 그 외주면이 베어링에 끼움 결합된다.

상기에서 설명한 커버 부재(600)는 허브 베어링(200)을 밀폐할 수 있는 밀폐구조가 허브 베어링에 구비된 경우에 적용되고, 허브 베어링(200)에 밀폐구조가 없는 경우 커버 부재(700)는 도 4에 도시된 바와 같이, 중앙이 막힌 형태로 형성되어 허브 베어링의 밀봉 역할을 겸할 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 자동차의 휠 스피드 센서의 작용을 다음에서 설명한다.

자동차가 주행을 하여 바퀴가 회전되면 베어링의 인너 레이스가 바퀴와 같이 회전되고, 이 인너 레이스의 끝부분에 장착된 톤 휠(400)이 회전된다. 그러면 톤 휠(400)의 슬롯(410)과 마주보게 배치된 마그넷(520)이 자장변화를 일으키게 되고 IC(530)에서 마그넷(520)의 자장변화를 전기적인 신호로 변환하여 ABS 제어부로 인가한다.

이때, 톤 휠(400)은 그 외주면과 내주면이 커버 부재(600)에 의해 보호되므로 톤 휠(400)의 슬롯에 이물질이 유입되는 것을 막고 톤 휠의 슬롯이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동차의 휠 스피드 센서의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 휠 스피드 센서의 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 휠 스피드 센서의 단면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 스피드 센서의 커버 부재의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.

Claims

허브 베어링에 장착되어 바퀴와 같이 회전되는 톤 휠(Tone Wheel)과;

상기 톤 휠과 일정 에어 갭을 두고 배치되어 톤 휠의 동작을 감지하여 그 신호를 ABS 제어부로 전달하는 센싱 유닛과;

상기 허브 베어링에 고정되고 톤 휠을 보호하도록 톤 휠이 삽입되며 링 형태로 형성되는 커버 부재를 포함하는 자동차의 휠 스피드 센서.
제1항에 있어서,

상기 톤 휠은 커버 부재에 삽입되고, 그 측면에는 상기 센싱 유닛의 마그넷에 자장변화를 일으키는 슬롯이 등 간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 휠 스피드 센서.
제1항에 있어서,

상기 커버 부재는 톤 휠의 슬롯 부위가 삽입되는 수납부가 둘레 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 휠 스피드 센서.
제1항에 있어서,

상기 커버 부재는 외측에 톤 휠의 외주면을 보호하는 제1격벽이 형성되고 내측에 톤 휠의 내주면을 보호하는 제2격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 휠 스피드 센서.