KR20090109703A - 속도감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 속도감지장치를 제공한다. 상기 속도감지장치는 자기발생유닛 및 홀센서가 장착된 회로부를 가지는 속도감지유닛을 구비한다. 여기서, 상기 자기발생유닛은 자동차 변속기의 차동장치 케이스와 결합하여 연동회전하고, 상기 속도감지유닛은 상기 자기발생유닛의 외주면과 이격거리를 두어 배치된다.

자기발생유닛, 속도감지유닛, 홀센서

Description

속도감지장치{Vehicle speed sensor}

본 발명은 속도감지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 변속기의 차동장치 케이스와 결합하여 연동회전하는 자기발생유닛을 이용하여 자장의 변화를 감지함으로써 자동차의 속도를 측정하는 속도감지장치에 관한 것이다.

일반적인 자동차 속도감지장치는 자동차 변속기의 차동장치 케이스와 함께 회전하는 톱니형 구동기와, 이 구동기어의 회전을 감지하는 속도센서를 포함하는 것으로, 구동기어가 회전할 때 속도센서에 생기는 자장의 변화를 감지하여 차륜의 회전속도를 감지하는 장치이다.

이러한 감지장치의 속도센서는 구동기어의 외주부와 근접한 상태가 되도록 차량의 변속기에 장착된다. 속도센서를 고정하는 장치는 통상 속도센서의 하우징과 일체를 이루도록 마련되는 플랜지와, 이 플랜지를 변속기에 고정하는 고정나사로 구성된다. 즉, 속도센서와 일체를 이루도록 구성된 플랜지가 변속기의 센서장착부에 밀착된 상태에서 플랜지에 형성된 나사구멍에 고정나사가 체결됨으로써 속도센서의 고정이 이루어진다. 속도센서로부터 연장되는 케이블은 속도센서의 장착성을 감안하여 속도센서의 끝단부로부터 속도센서의 길이방향과 교차하는 방향으로 연장 되도록 납땜하여 연결되며, 통상 수지재의 사출물로 이루어지는 속도센서의 하우징에 매립상태로 연결된다.

도 1은 종래기술에 따른 속도감지장치를 설명하기 위한 분해도이다. 도 2는 종래기술에 따른 속도감지장치의 동작을 설명하기 위한 평면도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 속도감지장치는 외부연결단자(12)를 갖는 속도감지유닛(10), 상기 속도감지유닛(10)에 자장(magnetic field)의 변화를 일으켜 속도를 감지하기 위한 자기발생유닛(16), 자동차 변속기의 차동장치 케이스와 연동되어 회전하고 톱니모양의 외주면을 갖는 구동기어(18) 및, 상기 구동기어(18)와 맞물려 상기 자기발생유닛(16)에 회전력을 전달하는 샤프트(20)를 내부에 관통시키는 슬리브(22)를 구비한다. 이때 자동차 속도감지 유닛의 구동부는 변속기의 출력축 또는 변속기의 차동장치 케이스일 수 있다.

상기 속도감지유닛(10)은 내부에 인쇄회로기판(14)을 구비하고, 상기 인쇄회로기판(14)에는 자장의 변화를 감지하는 홀센서(15)가 구비될 수 있다.

상기 슬리브(22) 내부를 관통하는 상기 샤프트(20)의 한 끝단에는 피동기어(21)가 장착될 수 있다. 상기 피동기어(21)는 상기 구동기어(18)와 맞물려 상기 자기발생유닛(16)에 회전력을 전달할 수 있다.

도 2를 참조하면, 상기 자기발생유닛(16)은 상기 피동기어(21)의 반대편으로 연장된 샤프트(20)의 다른 끝단에 결합될 수 있다. 또한, 상기 자기발생유닛(16)은 상기 속도감지유닛(10) 내부에 삽입되어 상기 인쇄회로기판(14)의 상기 홀센서(15)와 인접할 수 있다. 상기 자기발생유닛(16)이 회전함에 따라 자장의 변화가 일어나 고, 이를 상기 홀센서(15)가 감지하여 속도를 측정할 수 있다. 상기 홀센서(15)에 전류를 공급하기 위한 전선(25)이 상기 외부연결단자(12)와 연결될 수 있다. 상기 외부연결단자(12)를 덮는 커버부(27)가 구비될 수 있다.

상기 속도감지유닛(10)이 상기 슬리브(22)와 결합되고, 상기 슬리브(22)는 자동차 변속기의 차동장치 케이스(50)와 볼트에 의해 고정될 수 있다.

상기 자동차 변속기의 차동장치 케이스(50)에 연동되어 회전하는 구동기어(18)가 상기 샤프트(20)의 한 끝단에 형성된 톱니모양의 피동기어(21)와 맞물려 상기 자기발생유닛(16)에 회전력을 전달할 수 있다. 이 때, 기계적인 부품인 상기 구동기어(18)는 상기 피동기어(21)와 맞물려 회전함에 따라 장시간 사용시 기계적인 부품이 마모될 수 있다. 이에 따라, 실제 속도를 정확하게 홀센서가 감지하지 못하여 자동차 운전시 사고를 일으킬 수 있는 문제가 있다. 또한, 구성요소가 복잡하여 설계에 어려움이 있고, 속도감지장치의 부피와 무게가 늘어나는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자동차 변속기의 차동장치 케이스와 결합된 자기발생유닛을 연동회전시켜 이에 인접한 홀센서를 갖는 속도감지유닛에 의해 자장의 변화를 감지하여 속도를 측정하는 속도감지장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 양태는 자기발생유닛 및 상기 자기발생유닛의 외주면과 이격거리를 두어 배치되고, 홀센서가 장착된 회로부를 가지는 속도감지유닛을 포함한다. 여기서, 상기 자기발생유닛은 자동차 변속기의 차동장치 케이스와 결합하여 연동회전한다.

또한, 상기 자기발생유닛은 링 타입(ring type)으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자기발생유닛은 영구자석으로 형성한다. 여기서, 상기 영구자석은 여러개가 독립되어 장착되며, 각각 S극이 홀센서와 마주보는 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 홀센서의 반대편 다른 끝단에 외부연결단자가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 속도감지유닛은 상기 회로부를 외부충격으로부터 보호하기 위한 하우징을 구비한다. 여기서, 상기 하우징은 상기 자동차 변속기의 차동장치 케이스 에 체결되어 고정되기 위한 플랜지를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 형태는 회전체 및 자기소자로 분할구성되는 자기발생유닛을 구비하며, 상기 회전체의 외주면과 이격거리를 두어 배치되고, 홀센서를 가지는 속도감지유닛을 포함한다. 여기서 상기 회전체는 자동차 변속기의 차동장치 케이스와 결합하여 연동회전하고, 상기 자기소자는 상기 구동기어의 강자성 금속편 외주면과 마주보는 상기 홀센서 뒷편에 배치된다.

또한, 상기 회전체는 일정간격을 두고 형성된 강자성 금속편을 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 자기발생유닛을 자동차 변속기의 차동장치 케이스와 직접 결합하여 연동회전시킴으로써, 구성요소를 단순화하여 속도감지장치의 부피와 무게를 줄일 수 있고, 비접촉 방식으로 종래의 구동기어와 피동기어의 접촉방식에 비하여 내구성을 강화시킬 수 있는 장점이 있다. 이에 따라, 자동차 속도를 정확히 감지하여 사고를 예방할 수 있다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 속도감지장치를 설명하기 위한 분해사시도이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 속도감지유닛의 내부에 장착된 회로부를 설명하기 위한 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 속도감지장치의 동작을 설명하기 위한 평면도이다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 속도감지장 치를 설명하기 위해 제 1 방향(A)에 따른 결합사시도이다. 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 속도감지장치를 설명하기 위해 제 2 방향(B)에 따른 결합사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 속도감지장치는 자기발생유닛(100), 속도감지유닛(200)을 구비한다.

상기 자기발생유닛(100)은 링 타입(ring type)으로 형성될 수 있다. 상기 자기발생유닛(100)은 영구자석으로 형성할 수 있다. 상기 자기발생유닛(100)의 각각의 영구자석들은 S극만이 속도감지유닛(200)을 향하는 형태로 형성할 수 있다.

상기 속도감지유닛(200)의 내부에는, 한 끝단에 홀센서(210)가 장착된 회로부(220)와 상기 회로부(220)의 다른 끝단에 형성된 외부연결단자(230)가 구비될 수 있다. 상기 회로부(220)는 외부의 충격으로부터 보호하기 위해 하우징(240)을 구비할 수 있다. 상기 하우징(240)은 자동차 변속기의 차동장치 케이스와 체결되어 고정되기 위한 플랜지(260)를 가질 수 있다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 자기발생유닛(100)은 자동차 변속기의 차동장치 케이스(400)와 결합하여 연동되어 회전한다. 여기서, 상기 자기발생유닛(100)의 구동부는 상기 변속기의 차동장치 케이스(400) 또는 차륜(변속기의 출력축)일 수 있다.

상기 자기발생유닛(100)은 링 타입(ring type)으로 형성될 수 있다. 상기 자기발생유닛(100)은 영구자석으로 형성될 수 있다. 상기 각각의 영구자석은 S극만이 속도감지유닛(200)을 향하는 형태로 형성될 수 있다.

상기 자기발생유닛(100)의 외주면에 인접하도록 상기 속도감지유닛(200)이 위치할 수 있다. 구체적으로, 상기 속도감지유닛(200)의 상기 홀센서(210)가 위치한 인쇄회로기판의 끝단부가 상기 자기발생유닛(100)의 외주면에 가깝게 위치하는 것이 바람직하다.

상기 속도감지유닛(200)은 막대모양으로 형성할 수 있다. 이 때, 상기 속도감지유닛(200)은 상기 자기발생유닛(100)의 회전방향에 접하는 방향을 따라 배치될 수 있다. 상기 속도감지유닛(200)은 상기 하우징(240)에 구비된 상기 플랜지(260)에서 상기 자동차 변속기의 차동장치 케이스(400)에 체결되어 고정될 수 있다.

상기 홀센서(210)는 홀 효과(hall effect)를 이용한 센서로 홀 효과 IC(hall effect IC)가 내장되어 있으며 이 IC에 전류가 흐르는 상태에서 자계를 인가하면 전압이 변하는 원리로 작동한다.

상기 자기발생유닛(100)이 상기 자동차 변속기의 차동장치 케이스(400)와 결합됨으로써, 상기 자동차 변속기의 차동장치 케이스(400)가 회전함에 따라 상기 자기발생유닛(100)도 함께 연동회전하기 때문에 종래와 같은 구동기어와 맞물리는 피동기어가 불필요하다. 따라서, 구성요소가 단순해지고 기계적인 마모발생으로 인한 문제점이 해결될 수 있다. 상기 자기발생유닛(100)은 상기 변속기의 차동장치 케이스(또는 변속기의 출력축)(400) 회전속도에 따라 회전하면서 자장의 변화를 일으키고, 이를 상기 자기발생유닛(100)에 인접한 상기 속도감지유닛(200)에 구비된 상기 홀센서(210)가 감지하여 자동차 속도를 측정할 수 있다.

상기 홀센서(210)는 링 타입의 영구자석으로 형성할 수 있다. 상기 영구자석은 자기발생유닛(100)의 외주에 일정한 간격으로 각각 설치되어 있으며, 영구자석 의 S극만이 속도감지유닛(200)을 향하도록 장착되어 있어, 상기 변속기의 차동장치 케이스(400)의 회전속도를 감지하여 자동차의 속도를 측정할 수 있다.

상기 자기발생유닛(100)이 회전함에 따라 자장(magnetic field)의 변화가 생기고, 이 자장의 변화를 상기 홀센서(210)가 감지하여 전기신호를 상기 외부연결단자(230)와 연결된 케이블(250)을 통해 마이콤(미도시)에 전달할 수 있다. 이에 따라, 자동차의 속도를 감지할 수 있다.

종래의 속도감지장치에서 기계적 부품인 구동기어와 피동기어의 접촉방식으로 자기발생유닛에 차륜 또는 변속기의 회전력을 전달하는 것과 달리, 본 발명의 자기발생유닛은 직접 자동차 변속기의 차동장치 케이스에 결합하여 연동회전함으로써 자장의 변화를 발생시킴에 따라 내구성이 향상될 수 있다. 또한, 종래의 구동기어와 피동기어가 달린 샤프트 등의 구성요소가 불필요해짐에 따라, 구성요소를 단순화할 수 있어 설계 상의 장점과 속도감지장치의 부피와 무게를 줄일 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 속도감지장치를 설명하기 위한 평면도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 속도감지장치는 자기발생유닛(600)과 속도감지유닛(500)을 포함한다. 상기 속도감지유닛(500)은 상기에서 설명한 본 발명의 일실시예와 동일한 구성을 갖는다. 이하, 본 발명의 다른 실시예에 대해 상기에서 설명한 본 발명의 일실시예와 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.

상기 자기발생유닛(600)은 회전체(570) 및 자기소자(550)를 포함한다.

홀센서(530)를 가지는 상기 속도감지유닛(500)은 상기 구동기어(570)의 외주 면과 이격거리를 두어 배치된다. 상기 회전체(570)는 자동차 변속기의 차동장치 케이스(700)와 결합하여 연동회전한다. 또한, 상기 자기소자(550)는 상기 홀센서(530)의 뒷면에 배치된다.

상기 회전체(570)는 링 타입(ring type)으로 형성될 수 있다. 상기 회전체(570)는 일정간격을 두고 형성된 금속편(590)을 포함할 수 있다. 상기 금속편(590)은 철, 니켈 등과 같은 강자성체인 것이 바람직하다.

상기 자기소자(550)는 영구자석으로 형성할 수 있다. 상기 자기소자(550)는 상기 속도감지유닛(500)의 인쇄회로기판 또는 내부 케이스에 부착될 수 있다.

상기 자기소자(550)에 의해 발생한 자장은 상기 자동차 변속기의 차동장치 케이스(700)와 결합하여 연동회전하는 상기 회전체(570)에 영향을 미칠 수 있다. 상기 회전체(570)가 회전함에 따라 상기 금속편(590)은 자장의 변화를 일으켜서, 이를 상기 홀센서(530)가 감지하여 자동차의 속도를 측정할 수 있다.

이하, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

도 1은 종래기술에 따른 속도감지장치를 설명하기 위한 분해도이다.

도 2는 종래기술에 따른 속도감지장치의 동작을 설명하기 위한 평면도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 속도감지장치를 설명하기 위한 분해사시도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 속도감지장치의 내부에 장착된 회로부를 설명하기 위한 사시도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 속도감지장치의 동작을 설명하기 위한 평면도이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 속도감지장치를 설명하기 위해 제 1 방향(A)에 따른 결합사시도이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 속도감지장치를 설명하기 위해 제 2 방향(B)에 따른 결합사시도이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 속도감지장치를 설명하기 위한 평면도이다.

Claims (7)

1. 자기발생유닛; 및

   홀센서가 장착된 회로부를 가지는 속도감지유닛을 포함하되,

   상기 자기발생유닛은 자동차 변속기의 차동장치 케이스와 결합하여 연동회전하고, 상기 속도감지유닛은 상기 자기발생유닛의 외주면과 이격거리를 두어 배치되는 것을 특징으로 하는 속도감지장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 자기발생유닛은 링 타입(ring type)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 속도감지장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 자기발생유닛은 영구자석으로 형성하되, 상기 자기발생유닛의 각각의 영구자석들은 S극만이 속도감지유닛을 향하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 속도감지장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 홀센서의 반대편 다른 끝단에 외부연결단자가 형성된 것을 특징으로 하는 속도감지장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 속도감지유닛은 상기 회로부를 외부충격으로부터 보호하기 위한 하우징을 구비하되, 상기 하우징은 상기 자동차 변속기의 차동장치 케이스에 체결되어 고정되기 위한 플랜지를 갖는 것을 특징으로 하는 속도감지장치.
6. 회전체 및 자기소자를 포함하는 자기발생유닛; 및

   상기 회전체의 외주면과 이격거리를 두어 배치되고, 홀센서를 가지는 속도감지유닛을 포함하되,

   상기 회전체는 자동차 변속기의 차동장치 케이스와 결합하여 연동회전하고, 상기 자기소자는 상기 구동기어의 외주면과 상기 홀센서 사이에 배치되는 속도감지장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 회전체는 일정간격을 두고 형성된 금속편을 포함하는 속도감지장치.

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