KR20140133995A - 페달 스트로크 센서의 설치구조 - Google Patents

페달 스트로크 센서의 설치구조 Download PDF

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Abstract

페달 스트로크 센서의 설치구조가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 브레이크 페달의 답력에 따라 연동하는 이동부재의 이동거리를 측정하는 페달 스트로크 센서에 있어서, 상기 이동부재의 이동에 의한 변위 변화를 비접촉식으로 감지하는 감지부재를 갖춘 페달 스트로크 센서를 상기 이동부재가 내부에 슬라이딩 가능하도록 마련된 하우징의 외측에 설치하고, 상기 감지부재는 상기 하우징의 외측에 착탈가능하도록 설치되는 센서 하우징과, 상기 센서 하우징 내부에 마련되어 자력 세기 변화를 감지하는 홀 IC 및 상기 센서 하우징의 내부에 상기 홀 IC와 대향하며 이동가능하도록 마련되어 마그네트가 설치된 마그네트 하우징을 구비하며, 상기 하우징의 외면에는 상기 이동부재의 이동방향으로 장공이 형성되되, 상기 장공을 통해 상기 이동부재와 마그네트 하우징이 함께 이동하도록 연결부재를 이용하여 상기 이동부재와 마그네트 하우징을 연결시키는 페달 스트로크 센서의 설치구조를 제공할 수 있다.

Description

페달 스트로크 센서의 설치구조{Installation structure for pedal stroke sensor}
본 발명은 페달 스트로크 센서의 설치구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 페달 스트로크 센서의 구조를 단순화하며 조립의 용이성을 확보할 수 있는 페달 스트로크 센서의 설치구조에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 브레이크 페달 및 악셀 페달 등의 페달 암의 회동각도를 상시 검출하고, 그 검출된 데이터에 기초하여 정밀한 제어를 가능하게 하는 기구가 구비되도록 하고 있다.
예를 들면, 브레이크 페달의 페달 암이 어느 정도 회동되었는지를 페달 스트로크 센서로 검출하여 전기적으로 기기를 제어하게 된다. 이러한 페달 스트로크 센서는 공개특허 제10-2011-0053777호에 개시된 바와 같이, 브레이크 페달의 각도를 검출하는 타입으로서, 페달 암이 회동되도록 설치된 힌지축 부근에 마련되어 브레이크 페달의 회동각도에 따른 출력값의 변화를 통해 브레이크 페달의 진행 정도를 측정하는 방식으로 이루어진다.
그러나, 이러한 각도 타입의 페달 스트로크 센서는 브레이크 모듈로부터 이격된 브레이크 페달에 설치됨에 따라 조립이 완료된 상태에서 오프셋(offset) 보정을 위한 교정이 이루어져 교정 보정 및 품질이 저하되는 문제가 있다.
또한, 접촉방식에 의해 회전각도를 검출함에 따라 구조가 복잡함은 물론, 마찰소음의 발생 및 내구성 변화에 의한 정확한 검출에 대한 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.
공개특허 10-2011-0053777 (현대자동차, 기아자동차) 2011. 05. 24, 도면 1 내지 도면 5
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 비접촉방식으로 구성을 단순화시켜 마찰소음을 방지하며 내구성을 향상시킬 수 있는 페달 스트로크 센서의 설치구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 페달 스트로크 센서를 브레이크 모듈의 외부에 장착시켜 탈부착이 용이하도록 할 수 있는 페달 스트로크 센서의 설치구조를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 브레이크 페달의 답력에 따라 연동하는 이동부재의 이동거리를 측정하는 페달 스트로크 센서에 있어서, 상기 이동부재의 이동에 의한 변위 변화를 비접촉식으로 감지하는 감지부재를 갖춘 페달 스트로크 센서를 상기 이동부재가 내부에 슬라이딩 가능하도록 마련된 하우징의 외측에 설치하고, 상기 감지부재는 상기 하우징의 외측에 착탈가능하도록 설치되는 센서 하우징과, 상기 센서 하우징 내부에 마련되어 자력 세기 변화를 감지하는 홀 IC 및 상기 센서 하우징의 내부에 상기 홀 IC와 대향하며 이동가능하도록 마련되어 마그네트가 설치된 마그네트 하우징을 구비하며, 상기 하우징의 외면에는 상기 이동부재의 이동방향으로 장공이 형성되되, 상기 장공을 통해 상기 이동부재와 마그네트 하우징이 함께 이동하도록 연결부재를 이용하여 상기 이동부재와 마그네트 하우징을 연결시키는 페달 스트로크 센서의 설치구조를 제공할 수 있다.
또한, 상기 센서 하우징과 상기 하우징 사이에는 상기 마그네트 하우징과 연결된 연결부재가 상기 이동부재와 이동시 상기 연결부재를 가이드하는 가이드 플레이트가 더 설치될 수 있다.
또한, 상기 가이드 플레이트에는 상기 장공과 대응되는 위치에 가이드홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 이동부재에는 상기 연결부재가 끼워지도록 결합공이 형성될 수 있다.
또한, 상기 이동부재와 결합되는 상기 연결부재의 결합부에는 외측으로 돌출된 돌기부가 형성되고, 상기 결합공에는 상기 돌기부와 긴밀한 결합이 유지되도록 언더 컷팅되어 결합홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 연결부재는 상기 결합공에 삽입시 탄성변형 가능하도록 삽입되는 방향으로 절개된 절개부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 마그네트 하우징은 상기 마그네트가 설치되도록 마련된 지지부와, 상기 지지부와 결합되어 센서 하우징을 관통하여 외부로 돌출되도록 형성된 축부를 구비하며, 상기 축부는 연결부재와 결합될 수 있다.
또한, 상기 마그네트 하우징과 상기 연결부재는 일체로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 페달 스트로크 센서의 설치구조는 페달 스트로크 센서를 브레이크 모듈의 외측으로부터 탈부착 가능하도록 설치함에 따라 재조립의 용이성을 확보할 수 있다.
또한, 페달 스트로크 센서의 교정이 완료된 상태로 조립됨으로써 페달 스트로크 센서의 관리가 용이하다는 효과가 있다.
아울러, 페달 스트로크 센서가 비접촉타입으로 마련되며, 구성을 단순화시켜 마찰소음의 발생을 최소화함은 물론, 내구성을 향상시킴에 따라 이동 변위의 검출에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 페달 스트로크 센서가 하우징에 설치되는 상태를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 바람지한 일 실시예에 따른 페달 스트로크 센서를 나타내는 저면 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 페달 스트로크 센서와 이동부재가 결합되는 상태를 나타내는 측단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 페달 스트로크 센서에 마련된 연결부재와 이동부재의 결합상태를 나타내는 부분 확대도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 페달 스트로크 센서가 작동된 상태를 나타내는 단면도.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 페달 스트로크 센서가 하우징에 설치되는 상태를 나타내는 사시도이다.
도면을 참조하면, 하우징(10)에는 브레이크 페달(미도시)의 답력에 의해 연동하는 이동부재(20)가 슬라이딩 가능하게 마련된다. 이때, 이동부재(20)는 브레이크 페달의 답력에 의해 수평방향으로 이동되는 입력축(2)과 연결된 콘트롤 플런저로 이루어질 수 있다. 이러한 이동부재(20)는 일 예로써 후술할 페달 스트로크 센서에 마련된 마그네트 하우징(140)과 연결된 연결부재(150)를 통하여 함께 이동하도록 연결될 수 있다면 스트로크를 감지하기 위한 어떠한 기계장치와 결합되어 사용될 수 있다.
상기 하우징(10)의 외측에는 페달 스트로크 센서가 설치되기 위한 장착면이 마련되고, 이 장착면에는 내부와 외부가 관통하는 장공(15)이 형성된다. 이 장공(15)은 이동부재(20)가 이동하는 방향으로 길게 형성된다. 이때, 장착면은 페달 스트로크 센서가 용이하게 설치되도록 평평하게 마련될 수 있다.
이동부재(20)에는 연결부재(150)와의 결합을 위한 결합공(25)이 형성된다. 결합공(25)은 이동부재(20)의 이동방향과 수직되는 방향으로 마련된다. 이러한 결합공(25)에는 후술할 연결부재(150)의 돌기부(156)와 긴밀한 결합이 유지되도록 언더 컷팅(under cuting)되어 결합홈(26)이 형성될 수 있으며, 상기 결합홈(26)과 돌기부(156)의 결합구조에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 페달 스트로크 센서는 이동부재(20)의 이동에 따른 변위 변화를 감지하도록 감지부재(100)를 구비한다. 이 감지부재(100)는 하우징(10)의 외측에 장착되어 이동부재(20)의 이동 변위를 감지하는 비접촉식 타입으로 이루어진다.
보다 구체적으로, 감지부재(100)는 하우징(10)의 외측에 형성된 장착면에 탈부착 가능하도록 설치되는 센서 하우징(110)과, 센서 하우징(110) 내부에 마련되어 자력 세기 변화를 감지하는 홀 IC(120)와, 센서 하우징(110)의 내부에 홀 IC(120)와 대향하며 이동가능하도록 마련된 마그네트 하우징(140) 및 마그네트 하우징(140)과 이동부재(20)가 함께 이동하도록 이동부재(20)와 마그네트 하우징(140)을 연결시키는 연결부재(150)를 구비한다.
센서 하우징(110)은 하우징(10)에 고정되며, 내부에 마그네트(140)와의 위치 이동을 통한 자력 세기 변화를 감지하는 홀 IC(120)가 설치된다. 이때, 센서 하우징(110)은 하우징(10)의 외관에서 볼트(미도시) 등에 의하여 결합됨에 따라 탈부착이 용이하게 된다.
마그네트 하우징(140)은 센서 하우징(110) 내부에서 이동가능하도록 마련된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 마그네트 하우징(140)은 상측에 자기장을 발생시키는 마그네트(130)가 설치된 지지부(143)와, 지지부(143)와 결합되어 센서 하우징(110)을 관통하여 외부 일측으로 일정 부분 돌출되도록 형성된 축부(145)를 구비한다. 이러한 지지부(143)와 축부(145)는 일체로 이루어진다. 이때, 마그네트(130)는 상기 홀 IC(120)와 일정간격 이격되도록 지지부(143)에 설치되며, 마그네트 하우징(140)은 마그네트(130)가 홀 IC(120)와 대향하며 이동하도록 이루어진다.
마그네트 하우징(140)은 이동부재(20)와 결합되는 연결부재(150)와 결합된다. 도시된 바와 같이, 연결부재(150)는 일단이 마그네트 하우징(140)의 축부(145)와 결합되며, 타단은 이동부재(20)에 형성된 결합공(25)에 끼워져 결합된다. 이에, 마그네트 하우징(140)은 연결부재(150)에 의해 이동부재(20)와 함께 이동하도록 이루어진다.
한편, 마그네트 하우징(140)과 연결부재(150)는 마그네트 하우징(140)의 축부(145)가 연결부재(150)의 일단에 끼움 결합되는 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 마그네트 하우징(140)에 홈(미도시)이 형성되고, 이 홈에 끼워져 결합되도록 연결부재(150)에 축부(미도시)가 형성될 수도 있다.
또한, 비록 도시되지는 않았으나, 마그네트 하우징(140)과 연결부재(150)가 일체로 이루어질 수 있다. 즉, 마그네트 하우징(140)의 축부(145)가 하측으로 연장형성되어 이동부재(20)에 형성된 결합공(25)에 끼워져 결합되도록 이루어질 수 있다.
상기와 같은 마그네트 하우징(140)과 연결부재(150)의 다양한 결합구조는 본 발명의 일 실시예에 따른 페달 스트로트 센서의 설치구조에 접목되어 사용되는 것으로 이해되어야 한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 이동부재(20)와 결합되는 연결부재(150)의 결합부인 타단에는 외측으로 돌출된 돌기부(156)가 형성된다. 이 돌기부(156)는 이동부재(20)의 결합공(25)에 형성된 결합홈(26)에 삽입되도록 이루어진다. 이에, 결합공(25)이 언더 컷팅 처리되어 형성된 결합홈(26)은 연결부재(150)의 조립이 완료된 상태에서 돌기부(156)와 대응되는 위치에 형성된다. 따라서, 이동부재(20)와 연결부재(150)와의 긴밀한 결합이 유지되게 된다.
한편, 연결부재(150)를 결합공(25)에 결합시 상기 외측으로 돌출된 돌기부(156)에 의해 결합공(25)에 조립되는 불편함을 해소하기 위하여, 연결부재(150)의 결합부에는 절개부(157)가 형성된다. 절개부(157)는 연결부재(150)를 결합공(25)에 삽입시 중심축 방향으로 탄성변형 가능하도록 절개되며, 절개부(157)는 연결부재(150)가 삽입되는 방향 즉, 길이방향으로 절개되어 형성된다.
이러한 연결부재(150)를 통하여 이동부재(20)와 연결된 마그네트 하우징(140)은 이동부재(20)와 서로 평행하도록 마련되어 이동부재(20)가 장공(15)의 길이방향을 따라 이동시 함께 이동하게 된다.
부가적으로, 센서 하우징(110)과 하우징(10) 사이에는 마그네트 하우징(140)과 연결된 연결부재(150)가 이동부재(20)와 이동시 연결부재(150)를 가이드하는 가이드 플레이트(160)가 더 설치된다. 가이드 플레이트(160)에는 장공(15)과 대응되는 위치에 가이드홀(165)이 형성된다. 이에, 이동부재(20)가 이동시 연결부재(150)는 가이드홀(165)에 의해 가이드되며 안정적으로 이동되게 된다.
그러면, 상기와 같은 페달 스트로크 센서에 의해 이동부재(20)의 이동변화에 따른 변위를 감지하는 상태에 대해 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 운전자가 제동을 위해 브레이크 페달(미도시)을 밟으면 브레이크 페달의 작동에 의해 이 브레이크 페달과 연결된 입력축(2)이 콘트롤 플런저 즉, 이동부재(20)를 가압하여 이동부재(20)가 전진하게 된다. 이때 이동부재(20)와 연결된 연결부재(150)에 의하여 마그네트 하우징(140)이 이동부재(20)와 함께 이동하게 된다. 이에 따라, 감지부재(100) 즉, 홀 IC(120)에서는 마그네트 하우징(140)에 마련된 마그네트(130)와의 자력 세기 변화를 감지함에 따라 이동부재(20)의 이동 변위를 감지하게 된다.
상기와 같이 페달 스트로크 센서에 의해 이동부재(20)의 변위가 감지되면, 감지된 신호를 전자제어유닛(미도시)에 출력함으로써 브레이크 페달 즉, 이동부재(20)의 기계적인 운동량을 검출하게 된다. 따라서, 검출된 이동부재(20)의 측정값을 통하여 브레이크 시스템을 제어하게 된다.
결과적으로, 본 발명에 따른 페달 스트로크 센서를 브레이크 모듈의 외측으로부터 탈부착 가능하도록 설치함에 따라 재조립의 용이성을 확보할 수 있음은 물론, 교정이 완료된 상태로 조립됨으로써 페달 스트로크 센서의 관리가 용이하게 된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 하우징 20 : 이동부재
100 : 감지부재 110 : 센서 하우징
120 : 홀 IC 130 : 마그네트
140 : 마그네트 하우징 150 : 연결부재
160 : 가이드 플레이트

Claims (8)

  1. 브레이크 페달의 답력에 따라 연동하는 이동부재의 이동거리를 측정하는 페달 스트로크 센서에 있어서,
    상기 이동부재의 이동에 의한 변위 변화를 비접촉식으로 감지하는 감지부재를 갖춘 페달 스트로크 센서를 상기 이동부재가 내부에 슬라이딩 가능하도록 마련된 하우징의 외측에 설치하고,
    상기 감지부재는 상기 하우징의 외측에 착탈가능하도록 설치되는 센서 하우징과, 상기 센서 하우징 내부에 마련되어 자력 세기 변화를 감지하는 홀 IC 및 상기 센서 하우징의 내부에 상기 홀 IC와 대향하며 이동가능하도록 마련되어 마그네트가 설치된 마그네트 하우징을 구비하며,
    상기 하우징의 외면에는 상기 이동부재의 이동방향으로 장공이 형성되되, 상기 장공을 통해 상기 이동부재와 마그네트 하우징이 함께 이동하도록 연결부재를 이용하여 상기 이동부재와 마그네트 하우징을 연결시키는 것을 특징으로 하는 페달 스트로크 센서의 설치구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서 하우징과 상기 하우징 사이에는 상기 마그네트 하우징과 연결된 연결부재가 상기 이동부재와 이동시 상기 연결부재를 가이드하는 가이드 플레이트가 더 설치된 것을 특징으로 하는 페달 스트로크 센서의 설치구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가이드 플레이트에는 상기 장공과 대응되는 위치에 가이드홀이 형성된 것을 특징으로 하는 페달 스트로크 센서의 설치구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이동부재에는 상기 연결부재가 끼워지도록 결합공이 형성된 것을 특징으로 하는 페달 스트로크 센서의 설치구조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이동부재와 결합되는 상기 연결부재의 결합부에는 외측으로 돌출된 돌기부가 형성되고, 상기 결합공에는 상기 돌기부와 긴밀한 결합이 유지되도록 언더 컷팅되어 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 페달 스트로크 센서의 설치구조.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 결합공에 삽입시 탄성변형 가능하도록 삽입되는 방향으로 절개된 절개부가 형성된 것을 특징으로 하는 페달 스트로크 센서의 설치구조.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트 하우징은 상기 마그네트가 설치되도록 마련된 지지부와, 상기 지지부와 결합되어 센서 하우징을 관통하여 외부로 돌출되도록 형성된 축부를 구비하며,
    상기 축부는 연결부재와 결합되는 것을 특징으로 하는 페달 스트로크 센서의 설치구조.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트 하우징과 상기 연결부재는 일체로 이루어진 것을 특징으로 하는 페달 스트로크 센서의 설치구조.
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