KR20150058895A - 차량용 초음파 센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 초음파 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 범퍼에 용이하게 장착할 수 있는 차량용 초음파 센서에 관한 것이다.
본 발명의 차량용 초음파 센서는, 장착홀이 관통 형성된 차량용 범퍼에 장착되는 차량용 초음파 센서에 있어서, 일단에 관통공이 관통 형성된 중공형상의 하우징, 상기 관통공에 배치되어 일단이 상기 관통공으로부터 돌출되는 센서셀, 중공형상으로 형성되어 상기 관통공으로부터 돌출된 상기 센서셀의 외주면에 결합되고, 상기 장착홀에 삽입되는 탄성재질의 러버캡;을 포함하여 이루어지되, 상기 러버캡의 일단에는 외주면의 둘레를 따라 돌출 형성되어 상기 범퍼의 외면에 접하는 걸림턱이 형성된다.

Description

차량용 초음파 센서{ULTRASONIC SENSOR FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 초음파 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 범퍼에 용이하게 장착할 수 있는 차량용 초음파 센서에 관한 것이다.

일반적으로, 초음파 센서는 압전(PIEZO-ELECTRIC) 방식과 자왜(MAGNEROSTRICTION) 방식의 2가지 종류가 주로 이용되고 있다.

압전방식은 수정(QUARTZ CRYSTAL)과 PZT(압전재료) 및 압전 폴리머 등의 물체에 압력을 가하면 전압이 유기되고 반대로 전압을 가하면 진동을 유발하는 현상을 이용한 방식을 뜻하며, 자왜방식은 철, 니켈, 코발트의 합금 등에 나타나는 줄 효과(JOULE EFFECT: 자장을 가하면 진동이 생기는 현상)와 빌라리 효과(VILLARI EFFECT: 응력을 가하면 자장이 발생하는 현상)를 이용하는 방식을 말한다.

초음파 센서는 상기 압전 및 전왜 특성을 갖는 소자를 진동원으로 이용하고, 그 세라믹 소자에 높은 주파수의 전기 에너지를 인가하면 주파수와 동일한 횟수의 빠른 진동이 발생하는데, 이때 상기 인가된 주파수가 20㎑ 이상일 경우에 압전 세라믹 소자는 진동에 의해 인간이 들을 수 없는 특정 주파수 대역을 갖는 초음파를 발생하게 된다.

특히, 압전소자를 매개로 발생되는 센서는 초음파를 이용하여 센싱을 행하는 것으로, 초음파 펄스 신호를 간헐적으로 송신하여, 주변에 존재하는 장해물로부터의 반사파를 수신함으로써 물체를 감지하는 것이다.

상기 초음파 센서는 차량의 백 소나(BACK SONAR)와 코너 소나(CORNER SONAR) 또한 종렬(縱列) 주차에서의 측벽 등의 장해물과의 스페이스의 유무를 검지하는 파킹 스팟 센서 등에 사용된다.

상기 차량용 초음파 센서는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 센서셀(1)과, 상기 센서셀(1)을 수용하는 하우징(2)과, 상기 센서셀(1) 및 하우징(2) 사이에 배치되어 상기 차량용 초음파 센서를 차량의 범퍼(6)에 장착시키는 러버캡(3)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 센서셀(1)에 결합된 상기 러버캡(3)은 차량의 범퍼(6)에 장착되는데 상기 센서셀(1)은 고유 주파수와 진동특성을 갖고 진동하기 때문에 상기 초음파 센서의 장착상태 및 주변환경에 민감하게 반응한다.

따라서, 상기 러버캡(3)은 두께가 얇고 경도가 낮은 재질로 이루어져 상기 센서셀(1)을 외부의 간섭으로부터 보호하고 진동특성을 유지하도록 돕는다.

그러나, 상기 러버캡(3)을 상기 범퍼(6)에 관통형성된 장착홀(61)에 장착시킬 때, 상기 러버캡(3)의 경도가 낮음으로써, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 장착홀(61)에 의해 눌려 상기 러버캡(3)과 상기 장착홀(61) 간의 편심이 발생되거나, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 장착홀(61)의 내경이 상기 러버캡(3)의 직경보다 작게 형성된 경우 상기 러버캡(3)이 상기 장착홀(61)에 덜 끼워지는 경우가 자주 발생하였고, 상기 러버캡(3)의 두께가 얇게 형성됨으로서, 상술한 조립불량은 현실적으로 조립공정에서 작업자가 육안 식별이 어려웠다.

또한, 상기 러버캡(3)의 눌림에 의한 편심을 작업자가 육안으로 식별할 수 있도록 상기 러버캡(3)의 두께를 두껍게 제작하는 경우에는, 상기 센서셀(1)의 진동을 방해할 뿐만 아니라 차량의 미관을 해칠 수 있고, 상기 러버캡(3)의 경도를 높일 경우, 상기 러버캡(3)에 의해 상기 센서셀(1)에 눌림이 발생되어 상기 센서셀(1)로부터 발생되는 초음파를 방해하거나 물체감지 오류 등의 문제가 발생될 수 있다.

공개특허공보 제10-2002-0096847호(2002, 12, 31)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 범퍼에 형성된 장착홀에 러버캡을 장착할 때, 러버캡이 눌리거나 불균형하게 장착되는 것을 방지하고, 초음파 센서와 범퍼간의 조립불량을 육안으로 용이하게 식별할 수 있는 차량용 초음파 센서를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 초음파 센서는, 장착홀이 관통 형성된 차량용 범퍼에 장착되는 차량용 초음파 센서에 있어서, 일단에 관통공이 관통 형성된 중공형상의 하우징, 상기 관통공에 배치되어 일단이 상기 관통공으로부터 돌출되는 센서셀, 중공형상으로 형성되어 상기 관통공으로부터 돌출된 상기 센서셀의 외주면에 결합되고, 상기 장착홀에 삽입되는 탄성재질의 러버캡을 포함하여 이루어진다.

상기 러버캡의 일단에는 외주면의 둘레를 따라 돌출 형성되어 상기 범퍼의 외면에 접하는 걸림턱이 형성된다.

상기 하우징의 타단에 결합되어 상기 하우징의 내부를 기밀시키는 커버부재를 더 포함하여 이루어진다.

상기 러버캡은 상기 센서셀에 장착된 상태에서 상기 범퍼의 내부에서 외부방향으로 삽입되고, 상기 걸림턱은 상기 장착홀에 삽입시 탄성변형되었다가 상기 장착홀을 관통한 후 원상태로 복원되어 상기 걸림턱의 타단이 상기 범퍼의 외면에 접한다.

상기 걸림턱에는 상기 러버캡의 삽입방향으로 경사진 경사면이 형성된다.

본 발명에 의하면, 상기 러버캡의 외주면에 상기 범퍼의 외면과 접하는 걸림턱이 돌출 형성됨으로써, 상기 러버캡과 결합하는 센서셀이 상기 범퍼에 용이하게 장착되고, 상기 걸림턱에 의해 상기 러버캡이 상기 범퍼로부터 탈거되는 것이 저지된다.

또한, 상기 범퍼의 장착홀에 탄성재질로 이루어진 상기 러버캡을 탄성적으로 장착시킬 때, 상기 러버캡이 상기 걸림턱에 의해 상기 장착홀에 완전히 장착됨으로써, 상기 러버캡이 상기 장착홀에 덜 끼워져 상기 장착홀에 눌리는 것을 방지할 수 있고, 상기 러버캡의 장착상태를 육안으로 식별할 수 있다.

상기 러버캡을 상기 범퍼의 내부에서 외부방향으로 삽입함으로써, 상기 차량용 초음파 센서가 상기 범퍼에 제대로 장착되었는지 명확하게 판단할 수 있다.

또한, 상기 러버캡을 상기 장착홀에 장착시킬 때, 상기 걸림턱이 탄성변형됨으로써, 상기 러버캡을 상기 장착홀에 용이하게 장착시킬 수 있다.

상기 걸림턱의 일단에 경사면이 형성되어, 상기 러버캡을 상기 장착홀에 장착시킬 때, 상기 경사면이 상기 장착홀의 내주면을 따라 삽입됨으로써, 상기 러버캡을 상기 장착홀에 용이하게 장착시킬 수 있다.

도 1은 종래의 일 실시예에 따른 차량용 초음파 센서를 나타낸 단면도이다.
도 2는 종래의 일 실시예에 따른 차랴용 초음파 센서가 범퍼에 잘못 장착된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 초음파 센서를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 A-A'를 따라 절단한 단면도이다.

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

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 초음파 센서를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 A-A'를 따라 절단한 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 장착홀(410)이 관통 형성된 차량용 범퍼(400)에 장착되는 차량용 초음파 센서는 하우징(100)과 센서셀(200)과 러버캡(300) 및 커버부재(500)를 포함하여 이루어진다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 하우징(100)은 상기 센서셀(200) 및 각종 부품들을 수용하는 몸체로서, 상기 하우징(100)의 일단 방향에는 관통공(110)이 관통 형성되고, 상기 하우징(100)의 타단 방향에는 수용구(120)가 개방 형성되어 상기 관통공(110)과 수용구(120)가 서로 연통된 중공형상으로 이루어진다.

상기 관통공(110)은 바람직하게는 원형으로 형성되고, 상기 수용구(120)와 서로 연통되며, 상기 센서셀(200)이 삽입 배치되어 상기 센서셀(200)의 일단이 상기 하우징(100)으로부터 돌출되는 구멍이다.

따라서, 상기 관통공(110)에는 상기 센서셀(200)의 일단이 상기 하우징(100)의 외부로 돌출됨으로써, 상기 하우징(100)의 외부로부터 상기 센서셀(200)로 송, 수신된 신호를 명확하게 송, 수신할 수 있도록 한다.

상기 수용구(120)는 상기 하우징(100)의 외부로부터 상기 센서셀(200) 및 각종 부품들이 상기 하우징(100)의 내부로 삽입되는 구멍이다.

따라서, 상기 하우징(100)의 일단 방향과 타단 방향은 상기 관통공(110)과 수용구(120)에 의해 서로 연통된 중공형상으로 형성된다.

상기 센서셀(200)은 초음파의 발생 및 수신 가능한 초음파 센서인 것인 것으로서, 바람직하게는 상기 관통공(110)에 삽입 배치될 수 있도록 원통형으로 형성되어 상기 센서셀(200)의 일단이 상기 관통공(110)으로부터 돌출된다.

상기 센서셀(200)은 상기 하우징(100)의 수용구(120) 방향으로 개방 형성되어 상기 하우징(100)의 내부와 연통되고, 상기 하우징(100)으로부터 돌출된 일단 외주면에 상기 러버캡(300)이 결합된다.

상기 러버캡(300)은 바람직하게는 고무 또는 실리콘 등의 탄성재질로 이루어지고, 일단과 타단이 서로 연통된 중공형상으로 형성되어 상기 센서셀(200)의 외주면에 결합되는 것으로서, 상기 러버캡(300)에 상기 센서셀(200)이 장착된 상태에서 상기 러버캡(300)은 상기 범퍼(400)의 내부에서 외부 방향으로 삽입되어 상기 러버캡(300)의 일단이 상기 범퍼(400)의 외부로 돌출되도록 상기 장착홀(410)에 장착된다.

따라서, 상기 러버캡(300)이 상기 범퍼(400)의 내부에서 외부방향으로 삽입됨으로써, 상기 러버캡(300)이 상기 범퍼(400)의 외부에 제대로 장착되었는지 명확하게 판단할 수 있다.

여기서, 상기 러버캡(300)은 상기 범퍼(400)의 장착홀(410)에 삽입된 후 상기 장착홀(410)로부터 탈거되지 않도록 걸림턱(310)이 형성된다.

상기 걸림턱(310)은 상기 러버캡(300)의 일단 외주면 둘레를 따라 상기 장착홀(410)의 내경보다 큰 외경으로 돌출 형성된다.

따라서, 탄성재질로 이루어진 상기 걸림턱(310)은 상기 장착홀(410)에 삽입시 탄성변형되었다가, 상기 장착홀(410)을 관통한 후 다시 원상태로 복원되면 상기 걸림턱(310)의 타면이 상기 범퍼(400)의 외면에 접한다.

이로 인해, 상기 러버캡(300)과 결합하는 센서셀(200)이 상기 범퍼(400)에 용이하게 장착될 수 있고, 상기 걸림턱(310)에 의해 상기 러버캡(300)이 상기 범퍼(400)로부터 탈거되는 것이 방지된다.

그리고, 종래에는 러버캡(3)의 경도가 낮음으로써, 러버캡(3)이 장착홀(61)에 의해 눌려 러버캡(3)과 장착홀(61) 간의 편심이 발생되는 경우가 자주 발생하였고, 러버캡(3)의 두께가 얇게 형성됨으로서, 상술한 조립불량은 현실적으로 조립공정에서 작업자가 육안 식별이 어려웠다.

또한, 러버캡(3)의 눌림에 의한 편심을 작업자가 육안으로 식별할 수 있도록 러버캡(3)의 두께를 두껍게 제작하는 경우, 센서셀(1)의 진동을 방해하였다.

그러나, 본 발명에서는 상기 러버캡(300)의 일단 외주면 둘레를 따라 상기 걸림턱(310)이 돌출 형성되어 상기 걸림턱(310)에 의해 상기 범퍼(400)의 외부로 노출되는 상기 러버캡(300)의 일단이 두껍게 형성됨으로써, 상기 러버캡(300)을 상기 장착홀(410)에 장착시킬 때, 상기 러버캡(300)이 상기 장착홀(410)에 장착된 상태를 육안으로 용이하게 식별할 수 있다.

따라서, 상기 러버캡(300)이 상기 장착홀(410)에 덜 장착되어 상기 러버캡(300)이 상기 장착홀(410)에 의해 눌려진 상태를 육안으로 용이하게 식별할 수 있음으로써, 상기 러버캡(300)의 장착불량을 바로 잡을 수 있다.

또한, 상기 러버캡(300)에서 상기 센서셀(200)을 감싸는 부분의 두께를 얇게 형성함으로써, 상기 센서셀(200)의 진동특성을 유지할 수 있다.

여기서, 상기 걸림턱(310)의 일면에는 상기 장착홀(410)의 내경과 같거나 작은 위치에서부터 상기 러버캡(300)의 삽입방향으로 경사진 경사면(320)이 형성된다.

따라서, 상기 러버캡(300)을 상기 장착홀(410)에 장착시킬 때, 상기 경사면(320)이 상기 장착홀(410)의 내주면을 따라 삽입됨으로써, 상기 러버캡(300)을 상기 장착홀(410)에 용이하게 장착시킬 수 있다.

상기 커버부재(500)는 상기 하우징(100)의 수용구(120)에 배치되어 상기 하우징(100)의 내부를 밀폐시킨다.

따라서, 상기 하우징(100)의 내부에 삽입된 각종 부품들이 상기 하우징(100)의 외부에서 유입되는 이물질로부터 보호할 수 있어 상기 초음파 센서 조립체의 수명을 늘릴 수 있다.

이상 상술한 바와 같이 상기 턴성재질로 이루어진 상기 러버캡(300)의 외주면에 상기 범퍼(400)의 외면과 접하는 걸림턱(310)이 돌출 형성되고, 상기 걸림턱(310)의 일단에 경사면(320)이 형성됨으로써, 상기 러버캡(300)을 상기 장착홀(410)에 장착시킬 때, 상기 걸림턱(310)이 탄성변형됨으로써, 상기 러버캡(300)을 상기 장착홀(410)에 용이하게 장착되고, 상기 걸림턱(310)에 의해 상기 러버캡(300)이 상기 범퍼(400)로부터 탈거되는 것이 저지된다.

또한, 상기 범퍼(400)의 장착홀(410)에 탄성재질로 이루어진 상기 러버캡(300)을 탄성적으로 장착시킬 때, 상기 러버캡(300)이 상기 걸림턱(310)에 의해 상기 장착홀(410)에 완전히 장착됨으로써, 상기 러버캡(300)이 상기 장착홀(410)에 덜 끼워져 상기 장착홀(410)에 눌리는 것이 저지할 수 있고, 상기 러버캡(300)의 장착상태를 육안으로 식별할 수 있다.

그리고, 상기 러버캡(300)을 상기 범퍼(400)의 내부에서 외부방향으로 삽입함으로써, 상기 차량용 초음파 센서가 상기 범퍼(400)에 제대로 장착되었는지 명확하게 판단할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 하우징 110: 관통공
120: 수용구 200: 센서셀
300: 러버캡 310: 걸림턱
400: 범퍼 410: 장착홀
500: 커버부재

Claims (5)

1. 장착홀이 관통 형성된 차량용 범퍼에 장착되는 차량용 초음파 센서에 있어서,
   일단에 관통공이 관통 형성된 중공형상의 하우징;
   상기 관통공에 배치되어 일단이 상기 관통공으로부터 돌출되는 센서셀;
   중공형상으로 형성되어 상기 관통공으로부터 돌출된 상기 센서셀의 외주면에 결합되고, 상기 장착홀에 삽입되는 탄성재질의 러버캡;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 러버캡의 일단에는 외주면의 둘레를 따라 돌출 형성되어 상기 범퍼의 외면에 접하는 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징의 타단에 결합되어 상기 하우징의 내부를 기밀시키는 커버부재를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초음파 센서 조립체.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 러버캡은 상기 센서셀에 장착된 상태에서 상기 범퍼의 내부에서 외부방향으로 삽입되고,
   상기 걸림턱은 상기 장착홀에 삽입시 탄성변형되었다가 상기 장착홀을 관통한 후 원상태로 복원되어 상기 걸림턱의 타단이 상기 범퍼의 외면에 접하는 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 걸림턱에는 상기 러버캡의 삽입방향으로 경사진 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서.

Images