KR20180055172A - Sensor for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 감지센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 센서셀의 전면에 센서셀의 효율적인 성능을 유지할 수 있는 두께의 도막이 형성된 차량용 감지센서에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a sensor for a vehicle, and more particularly, to a sensor for a vehicle in which a coating film having a thickness capable of maintaining an efficient performance of a sensor cell is formed on a sensor cell.
일반적으로 차량의 전방과 후방, 또는 전방과 후방 중 어느 하나의 범퍼에는 초음파센서 등의 감지센서가 장착되어 주, 정차 시 물체 및 장애물을 감지한다.In general, a bumper, such as an ultrasonic sensor, is mounted on the front and rear of the vehicle, or both the front and rear bumper to detect objects and obstacles when the vehicle is stationary.
차량용 감지센서는 압전 및 전왜 특성을 갖는 소자를 진동원으로 이용하고, 특히, 압전소자를 매개로 발생되는 센서는 초음파를 이용하여 센싱을 행하는 것으로, 압전소자에 높은 주파수의 전기 에너지를 인가하면 주파수와 동일한 횟수의 빠른 진동이 발생한다.In particular, a sensor, which is generated via a piezoelectric element, performs sensing using ultrasonic waves. When a high frequency electric energy is applied to a piezoelectric element, The same number of rapid vibrations occur.
이때 압전소자에 인가된 주파수가 20㎑ 이상일 경우에 압전소자는 진동에 의해 인간이 들을 수 없는 특정 주파수 대역을 갖는 초음파를 발생하게 된다.At this time, when the frequency applied to the piezoelectric element is 20 kHz or more, the piezoelectric element generates ultrasonic waves having a specific frequency band that can not be heard by humans due to vibration.
즉, 초음파 펄스 신호를 간헐적으로 송신하여, 주변에 존재하는 장애물로부터의 반사파를 수신함으로써 물체 및 장애물을 감지한다.That is, the ultrasonic pulse signal is transmitted intermittently, and objects and obstacles are detected by receiving reflected waves from nearby obstacles.
이러한 종래의 일반적인 차량용 감지센서는, 도 1에 도시된 바와 같이 내부에 수용홈이 형성된 하우징(1)과, 물체를 감지하는 센서셀(2)과, 상기 하우징(1) 및 상기 센서셀(2) 사이에 배치되어 상기 차량용 감지센서를 차량의 범퍼(6)에 장착시키는 러버캡(3)과, 센서셀(2)과 전기적으로 연결되는 PCB(4)와, 하우징(1)의 수용홈에 충진되어 PCB(4) 등을 외부로부터 차단하는 포팅부재(5)을 포함하여 이루어진다.1, the conventional conventional vehicle sensing sensor includes a housing 1 having a receiving groove formed therein, a
러버캡(3)은 센서셀(2)을 수용함으로써, 센서셀(2)의 진동시, 센서셀(2)이 자유진동 하도록 다른 부품과의 간섭을 방지하고, 센서셀(2)의 진동이 다른 부품으로 전달되지 않도록 하는 방진역할을 한다.The
이러한 러버캡(3)은 센서셀(2)을 수용한 상태에서 하우징(1)에 고정된다.The
여기서, 센서셀(2)이 결합된 러버캡(3)은 차량의 범퍼(6)에 장착되는데 센서셀(2)은 고유 주파수와 진동특성을 갖고 진동하기 때문에 감지센서의 장착상태 및 주변환경에 민감하게 반응한다.Here, the
따라서, 상기 러버캡(3)은 두께가 얇고 경도가 낮은 재질로 이루어져 센서셀(2)을 외부의 간섭으로부터 보호하고 진동특성을 유지하도록 돕는다.Therefore, the
한편, 차량의 범퍼(6)에 감지센서를 장착하면 센서셀(2)의 전면이 범퍼의 외부로 노출된다.On the other hand, when the sensor is mounted on the
따라서, 센서셀(2)의 전면은 범퍼의 색상과 조화를 이루는 색상으로 도장해야 한다.Therefore, the front surface of the
센서셀(2)의 전면에 도장을 하게 되면 센서셀(2) 내부에서 진동하는 압전소자 진동에 영향을 준다. When the front surface of the
즉, 도장두께가 얇은 경우에는 감지센서의 성능에 미치는 영향이 적다.That is, when the coating thickness is thin, the influence on the performance of the sensing sensor is small.
그러나, 오랜 시간 동안 도장하거나 여러 번 겹도장을 하는 경우, 도장두께가 두꺼워져 압전소자의 진동 및 센서셀(2) 고유 임피던스 특성값이 변하여 센서 성능의 중요 관리 항목인 링타임(RING TIME; 초음파 송출시 초음파 센서셀의 물리적인 진동으로 인한 여진 파형이 발생된 구간) 및 센서셀(2)의 감도에 문제가 발생하였다.However, when the coating is applied for a long time or multiple times, the coating thickness becomes thick, and the vibration characteristic of the piezoelectric element and the inherent impedance characteristic value of the
즉, 종래에는 상기와 같은 도장의 두께로 인해 센서의 오감지를 일으키는 등 제품의 신뢰를 저하시키는 문제가 있었다.In other words, there has been a problem of lowering the reliability of a product such as causing a sense of a sensor due to the thickness of the coating as described above.
상기의 이유로 해당분야에서는 센서셀(2)의 효율적인 성능을 유지하기 위한 도장두께를 형성함으로서, 센서셀(2)의 오감지를 방지할 수 있는 방안을 모색하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.For the above reason, in the related art, a coating thickness for maintaining the efficient performance of the
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 센서셀의 전면에 형성되는 도장층의 두께를 센서셀의 효율적인 성능을 유지할 수 있는 두깨로 형성함으로서, 센서셀의 오감지 현상을 저하시켜 제품의 신뢰를 향상시킬 수 있는 차량용 감지센서를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances and it is an object of the present invention to provide a sensor cell in which the thickness of a coating layer formed on the front surface of a sensor cell is formed into a shoulder capable of maintaining an efficient performance of a sensor cell, Which can improve the reliability of the vehicle.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 감지센서는, 장착홀이 관통 형성된 차량용 범퍼에 장착되는 차량용 초음파 센서에 있어서, 일단에 외부와 연통되는 관통공이 형성되고, 타단에 수용홈이 형성된 중공형상의 하우징; 상기 관통공에 배치되어 일단이 상기 관통공으로부터 노출되는 센서셀; 상기 센서셀의 내부에 충진되는 흡음재; 중공형상으로 형성되어 상기 관통공으로부터 돌출된 상기 센서셀의 외주면에 결합되고, 상기 장착홀에 삽입되는 탄성재질의 러버캡; 상기 센서셀과 전기적으로 연결되어 상기 수용홈에 배치되는 PCB; 상기 수용홈에 충진되어 상기 러버캡의 일단 및 상기 PCB를 외부로부터 기밀시키는 포팅부재;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic sensor for a vehicle in which a mounting hole is formed in a vehicle bumper having a through-hole formed therein, A housing; A sensor cell disposed in the through hole and having one end exposed from the through hole; A sound absorbing material filled in the sensor cell; An elastic rubber cap formed in a hollow shape and coupled to an outer circumferential surface of the sensor cell protruded from the through hole and inserted into the mounting hole; A PCB electrically connected to the sensor cell and disposed in the receiving groove; And a potting member filled in the receiving groove to seal one end of the rubber cap and the PCB from the outside.
상기 센서셀은, 전면이 상기 관통공으로부터 노출되고, 후면에 압전소자(250)와 면접촉된 바닥부; 상기 바닥부로부터 수직방향으로 연장된 측벽부;를 포함하되, 상기 바닥부의 두께는 상기 측벽부의 두께보다 얇다.The sensor cell includes a bottom surface exposed from the through hole and in surface contact with the
상기 바닥부의 전면에는 상기 바닥부의 전면에 녹이 발생되는 것을 방지하는 도막층;을 더 포함한다.And a coating layer on the front surface of the bottom portion to prevent rust from being generated on the front surface of the bottom portion.
상기 도막층의 두께는, 40㎛ 내지 88.6㎛로 이루어진다.The thickness of the coating layer is 40 占 퐉 to 88.6 占 퐉.
상기 도막층과 바닥부의 서로 더하여진 두께는 측벽부의 두께보다 얇거나 또는 동일하다.The thickness of the coating layer and the bottom portion is thinner than or equal to the thickness of the side wall portion.
상기 도막층은, 아미노 알키드 수지(aminoalkyd resin), 불소 수지(fluorine resin varnish), 아크릴 수지(acrylic resin), 폴리우레탄 수지(polyurethane resin) 중 어느 하나로 이루어진다.The coating layer is formed of any one of aminoalkyd resin, fluorine resin varnish, acrylic resin, and polyurethane resin.
상기 센서셀은, 일단이 상기 센서셀에 전기적으로 연결되고, 타단은 PCB에 전기적으로 연결되는 연결부재를 구비한다.The sensor cell has a connection member, one end of which is electrically connected to the sensor cell, and the other end of which is electrically connected to the PCB.
상기 포팅부재는, 실리콘으로 이루어진다.The potting member is made of silicon.
상기 하우징의 타단에 결합되어 상기 하우징의 내부를 기밀시키는 커버부재;를 더 포함한다.And a cover member coupled to the other end of the housing to seal the inside of the housing.
본 발명에 의한 차량용 감지센서는, 도막층의 두께가 40㎛~88.6㎛로 이루어짐으로써, 센서셀의 전면에 형성된 도막층의 두께에 의한 센서셀의 오감지를 감소시킬 수 있고, 차량용 감지센서의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.The sensor for a vehicle according to the present invention has a coating layer thickness of 40 to 88.6 mu m so as to reduce the sense of the sensor cell due to the thickness of the coating layer formed on the front surface of the sensor cell, Can be improved.
또한, 도막층 및 바닥부의 서로 더하여진 두께는 측벽부 두께보다 얇거나 동일하게 형성됨으로써, 차량용 감지센서의 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있다.Further, the thickness of the coating film layer and the bottom portion is made thinner or equal to the thickness of the side wall portion, thereby further improving the reliability of the vehicle sensor.
하우징의 일단방향인 센서셀의 전면은 관통공을 통해 하우징의 외부로 노출됨으로써, 하우징의 외부로부터 센서셀로 송, 수신된 신호를 명확하게 송, 수신할 수 있다.The front surface of the sensor cell, which is one direction of the housing, is exposed to the outside of the housing through the through hole, thereby clearly transmitting and receiving signals transmitted and received from the outside of the housing to the sensor cell.
하우징은 2개 이상으로 분리되어 제작 후 조립됨으로써, 센서셀 및 러버캡과 PCB 등 각종 부품들을 원활하게 조립할 수 있다.The housing is separated into two or more parts and assembled, so that various parts such as sensor cell, rubber cap and PCB can be assembled smoothly.
러버캡은 탄성재질로 형성됨으로써, 하우징의 관통공에 용이하게 결합될 수 있고, 러버캡의 외주면이 관통공의 내주면에 강하게 밀착되어 러버캡이 관통공으로부터 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.The rubber cap is formed of an elastic material so that it can be easily coupled to the through hole of the housing and the outer circumferential surface of the rubber cap is strongly adhered to the inner circumferential surface of the through hole to effectively prevent the rubber cap from being detached from the through hole.
이러한 포팅부재는 PCB 등 하우징의 내부에 수용된 각종 부품들을 외부로부터 차단하여 기밀시킴으로써, 포팅부재가 하우징의 내부에 수용된 PCB 등 각종 부품들을 외부의 충격이나 흔들림과 외부로부터 하우징의 내부로 유입된 이물질로부터 보호할 수 있어 차량용 감지센서의 수명을 늘릴 수 있다.Such a potting member is used to protect various components housed inside a housing such as a PCB from the outside to thereby airtightly seal various components such as a PCB housed inside the housing with external shock or vibration and foreign substances introduced from the outside into the inside of the housing It is possible to increase the lifetime of the vehicle sensor.
도 1은 종래기술에 따른 차량용 감지센서의 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 감지센서의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 감지센서의 단면도.1 is a sectional view of a vehicle sensing sensor according to the prior art;
2 is an exploded perspective view of a vehicle sensing sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a sectional view of a vehicle sensing sensor according to an embodiment of the present invention;
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. And is provided to fully illustrate the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is defined by the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that " comprises, " or "comprising," as used herein, means the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Do not exclude the addition.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 감지센서의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 감지센서의 단면도이다.FIG. 2 is an exploded perspective view of a vehicle sensing sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a sectional view of a vehicle sensing sensor according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 장착홀이 관통 형성된 차량용 범퍼에 장착되는 차량용 감지센서는 하우징(100)과, 센서셀(200)과, 흡음재(300)와, 러버캡(400)과, PCB(500)와, 포팅부재(600) 및 커버(700)를 포함한다.2 and 3, a vehicle sensing sensor mounted on a vehicle bumper having a mounting hole formed therethrough includes a
하우징(100)은 PCB(500) 및 각종 부품들을 수용하는 몸체로서, 일단방향에는 관통공(110)이 형성되고, 타단방향에는 수용홈(120)이 개방 형성되어 관통공(110)과 수용홈(120)이 상호 연통된 중공형상으로 이루어진다.The
관통공(110)은 바람직하게는 하우징(100)의 일단이 외부와 연통된 원형으로 형성되고, 수용홈(120)과 연통되며, 러버캡(400)이 삽입되는 구멍이다.The
그리고, 관통공(110)은 센서셀(200)이 배치되어 센서셀(200)의 전면이 하우징(100)으로부터 돌출되는 구멍이다.The through
따라서, 관통공(110)은 센서셀(200)의 전면이 하우징(100)의 외부로 노출됨으로써, 하우징(100)의 외부로부터 센서셀(200)로 송신 또는 수신된 신호를 명확하게 수신 또는 송신할 수 있다.The
수용홈(120)은 하우징(100)의 타단방향 외부로부터 PCB(500) 및 각종 부품들이 하우징(100)의 내부로 수용되는 구멍이다.The receiving
따라서, 하우징(100)의 일단방향과 타단방향은 관통공(110)과 수용홈(120)에 의해 상호 연통된 중공형상으로 형성된다.Therefore, the one end direction and the other end direction of the
그리고 하우징(100)은 센서셀(200) 및 러버캡(400)과 PCB(500)의 조립이 원활하게 이루어지도록 하기 위해 2개 이상으로 분리되어 제작된 후 조립될 수도 있다.In addition, the
센서셀(200)은 초음파의 발생 및 수신에 의해 물체를 감지하는 것으로서, 바람직하게는 러버캡(400)을 매개로 하여 관통공(110)에 결합된다.The
그리고, 하우징(100)의 일단방향인 센서셀(200)의 전면은 관통공(110)으로부터 노출된다.The front surface of the
즉, 센서셀(200)이 관통공(110)을 통해 하우징(100)의 외부로 노출됨으로써, 하우징(100)의 외부로부터 센서셀(200)로 송신 또는 수신된 신호를 명확하게 수신 도는 송신할 수 있다.That is, the
이러한 센서셀(200)은 바닥부(210)와 측벽부(220)와 연결부재(230) 및 도막층(240)을 포함한다.The
바닥부(210)는 전면이 관통공(110)으로부터 노출되고, 후면에 압전소자(250)가 면접촉된다.The bottom of the
따라서, 바닥부(210)에 압전소자(250)가 장착되어 일정하거나 또는 불규칙하게 펄스(PULSE) 형식의 전기적인 신호가 인가되면 진동을 발생시킨다.Accordingly, when the
즉, 센서셀(200)은 압전소자(250)의 진동에 의해 센서셀(200)의 바닥부(210)와의 마찰로 인한 초음파를 송출 후, 차량 주변의 장애물에 부딪혀 반사되어 되돌아오는 반사 초음파를 수신하고, 수신된 초음파 신호가 PCB(500)에 전달된다.That is, the
측벽부(220)는 바닥부(210)로부터 수직방향으로 연장된다.The
이로 인해, 센서셀(200)의 내부에는 수용공간이 형성되어 압전소자(250)가 수용된다.Accordingly, a space is formed in the
한편, 압전소자(250)는 상술한 바와 같이 진동을 발생시키는 것으로서, 바닥부(210)와의 마찰로 인하여 진동을 발생시킨다.On the other hand, the
따라서, 바닥부(210)는 얇은 두께로 이루어짐이 바람직하고, 더욱 상세하게는 측벽부(220)의 두게보다 얇게 형성됨이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the
이로 인해, 바닥부(210)는 압전소자(250)와의 마찰로 인한 진동이 더욱 효과적으로 발생되어 초음파를 송, 수신할 수 있다.Therefore, the
연결부재(230)는 도 3에 도시된 바와 같이 일단이 센서셀(200)과 전기적으로 연결되고, 타단이 PCB(500)와 전기적으로 연결된다.3, one end of the
그리고, 연결부재(230)는 PCB(500) 및 센서셀(200)과 납땜방식으로 결합됨이 바람직하다.The
또한, 연결부재(230)는 리드 와이어 등으로 이루어짐이 바람직하다.Further, the connecting
도막층(240)은 바닥부(210)의 전면을 코팅함으로써, 바닥부(210)의 전면에 녹이 스는 것을 방지한다.The
또한, 바닥부(210)의 전면이 관통공(110)의 외부로 노출됨과 동시에 범퍼의 외부로도 노출됨으로써, 도막층(240)은 바닥부(210)의 전면이 차량의 범퍼와 조화를 이루는 색상으로 형성되어야 한다.The front surface of the
이러한 도막층(240)은 센서셀(200)을 지그에 장착 시킨 후, 센서셀(200)의 전면에 스프레이 분사 방식으로 분사하여 형성된다.The
그리고 도막층(240)은 아미노 알키드 수지(aminoalkyd resin), 불소 수지(fluorine resin varnish), 아크릴 수지(acrylic resin), 폴리우레탄 수지(polyurethane resin) 중 어느 하나로 이루어짐이 바람직하다.The
한편 본 발명의 일실시예에 따른 도막층(240)은 스프레이 분사 방식으로 분사하여 형성된 것으로 설명하였지만, 센서셀(200)의 전면에 도막층(240)을 형성할 수 있다면, 필름 등과 같은 구성으로 형성됨도 가능하다.However, if the
한편, 바닥부(210)의 전면에 형성된 도막층(240)의 두께(D)가 얇은 경우에는 감지센서의 성능에 미치는 영향이 적으나, 도막층(240)의 두께(D)가 두꺼운 경우, 압전소자(250)의 진동 및 센서셀(200) 고유 임피던스 특성값이 변하여 센서 성능의 중요 관리 항목인 링타임(RING TIME; 초음파 송출시 초음파 센서셀(200)의 물리적인 진동으로 인한 여진 파형이 발생된 구간) 및 센서셀(200)의 감도에 문제가 발생한다.On the other hand, when the thickness D of the
따라서, 바닥부(210)의 전면에 형성된 도막층(240)은 센서셀(200)의 성능에 영향을 미치지 않는 이상적인 두께로 이루어져야 한다.Therefore, the
출원인은 상기와 같은 조건을 얻기 위한 실험을 하였으며, 그 결과는 아래의 표와 같다.Applicants have conducted experiments to obtain the above conditions, and the results are shown in the table below.
실험예의Experimental example 준비 Ready
센서셀(200)의 전면에 형성되는 도막층(240)의 두께(D)를 아래 표 1과 같이 준비한다.The thickness D of the
실험1Experiment 1 : 임피던스 : Impedance 특성값Property value
위 실험결과에 따르면, 도막층(240)의 두께(D)가 두꺼워 질수록 R1값의 변화율이 최대 약 40% 가까이 변화하는 것을 확인할 수 있다.According to the experimental results, it can be seen that the change rate of the R 1 value changes by about 40% at the maximum as the thickness D of the
따라서, 센서셀(200)의 저항값이 도막층(240)의 두께(D)가 두꺼워질수록 가장 크게 변화하는 특성값임을 확인할 수 있다.Therefore, it can be confirmed that the resistance value of the
실험2Experiment 2 : 센서 성능: Sensor performance
위 실험결과에 따르면, 도막층(240)의 두께(D)가 두꺼워질수록 센서셀(200)의 감도 변화율이 -25%이하로 감소하는 것을 확인할 수 있다.According to the experimental results, it can be seen that the sensitivity change rate of the
이와 같은 실험 결과는 센서셀(200)의 전면에 형성된 도막층(240)의 두께(D)가 두꺼울수록 압전소자(250)의 진동원에 의해 발생되는 센서셀(200)의 초음파가 외부로 전달되는 것이 방해되기 때문이다.The experimental results show that as the thickness D of the
실험3Experiment 3 : 임피던스와 감도의 상관관계: Correlation between Impedance and Sensitivity
위 실험결과에 따르면, 도막층(240)의 두께(D)가 두꺼워질수록 Q값의 변화율이 -20%이하로 감소하는 것을 확인할 수 있다.According to the experimental results, it can be seen that as the thickness D of the
이상적인 센서셀(200)의 품질은 다음 수학식 1로 요약된다.The quality of the
상기 수식에서 Q는 Quality Factor(주파수 선택 특성 품질)로써, 저장되는 에너지와 손실되는 에너지의 비를 나타낸 것이다.In the above equation, Q is a quality factor (frequency selection characteristic quality), which represents the ratio of the stored energy to the lost energy.
더욱 상세하게는 저장되는 에너지는 센서셀(200)에 초음파가 발생하도록 세라믹 소자에 인가되는 전기 에너지이고, 손실되는 에너지는 도막층(240)의 두께(D)가 두꺼워질수록 증가된 저항값에 손실 에너지이다.More specifically, the stored energy is the electrical energy applied to the ceramic element to generate ultrasonic waves in the
실험결과Experiment result
위 실험들을 종합하여 보면, <표 5>에 나타난 바와 같이 도막층(240)의 두께(D)가 두꺼워질 수록 R1의 값이 증가하고, R1의 값이 증가함에 따라 Q값 및 센서셀(200)의 감도가 감소한다.As shown in Table 5, as the thickness D of the
즉, Q값의 변화율이 0%인 상태일 때의 도막층(240) 두께(D)가 가장 적합한 것으로서, 도막층(240)의 두께(D)는 R1값 변화율이 5%이상 증가하며, 센서셀(200)의 감도가 5%이상 감소하는 실험예 D(102.1㎛)를 기준으로 하여 실험예 D보다 얇은 실험예 C(88.6㎛)로 형성됨이 바람직하다.That is, the thickness D of the
또한, 센서셀(200)의 전면이 차량의 외부로 노출되어 있기 때문에, 도막층(240)은 센서셀(200) 전면의 부식 발생을 억제하는 기능도 갖는다.In addition, since the front surface of the
따라서, 도막층(240)은 내후성 평가를 만족해야 한다.Therefore, the
통상적으로 내후성 평가의 만족을 위해 도막층(240)의 두께(D)는 40㎛ 이상으로 이루어져야 한다.Typically, for the satisfaction of the weatherability evaluation, the thickness D of the
즉, 도막층(240)의 이상적인 두께는 40㎛~88.6㎛로 이루어짐이 바람직하다.That is, the ideal thickness of the
이로 인해, 센서셀(200)의 전면에 형성된 도막층(240)의 두께(D)에 의한 센서셀(200)의 오감지를 감소시킬 수 있어 차량용 감지센서의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.This can reduce the sense of touch of the
한편, 도막층(240)과 바닥부(210)의 서로 더하여진 두께가 측벽부(220) 두께보다 얇거나 동일하게 형성됨이 바람직하다.The thickness of the
따라서, 센서셀(200)은 도막층(240)과 바닥부(210)의 두께가 더하여져도 측벽부(220)의 두께보다 얇게 형성됨으로써, 차량용 감지센서의 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 잇다.Therefore, although the thicknesses of the
흡음재(300)는 압전소자(250)의 초음파 발생 후 나타나는 잔향을 감소시키고, 초음파가 하우징(100)의 타단방향으로 전파되는 것을 방지하며, 불필요한 진동 및 잡음을 방지한다.The
흡음재(300)는 센서셀(200)의 개방된 타단을 통해 센서셀(200)의 내부 공간에 충진된다. The
흡음재(300)는 센서셀(200)의 내부 공간에 주입되어 경화됨에 따라 센서셀(200)의 내부를 기밀시킨다.The
러버캡(400)은 상기 관통공(110)에 결합될 수 있도록 관통공(110)과 대응되는 원통형으로 형성되고, 러버캡(400)의 외경은 관통공(110)의 내경보다 크거나 같게 형성된다.The
이로 인해, 러버캡(400)이 관통공(110)에 결합될 때, 상호 강하게 밀착 결합된다.As a result, when the
또한, 러버캡(400)은 바람직하게는 탄성재질로 이루어진다.Further, the
이로 인해, 러버캡(400)은 상기 관통공(110)에 결합될 때, 러버캡(400)이 탄성변형되어 관통공(110)에 용이하게 결합될 수 있다.Therefore, when the
즉, 러버캡(400)은 센서셀(200)을 관통공(110)의 내부에 용이하게 결합시킬 수 있고, 러버캡(400)의 외주면이 관통공(110)의 내주면에 강하게 밀착되어 러버캡(400)이 관통공(110)으로부터 이탈되는 것을 저지할 수 있다.That is, the
이러한 러버캡(400)은 안착홈(410)이 형성된다.The
안착홈(410)은 러버캡(400)의 내부에 형성된 것으로서, 센서셀(200)이 안착된다.The
이를 위해 안착홈(410)은 바람직하게는 센서셀(200)과 대응되는 원통형상으로 형성된다To this end, the
그리고 안착홈(410)은 센서셀(200)과 연결된 연결부재(230)가 하우징(100)의 수용홈(120) 방향으로 노출될 수 있도록 타방향으로 관통되어 수용홈(120)과 연통된다.The
PCB(500)는 하우징(100)의 수용홈(120)을 통해 하우징(100)의 내부에 장착된 것으로서, PCB(500)의 한쪽 또는 양측면 상에 도전체 패턴이 형성되고, 각종 회로 소자가 탑재된다.The
이러한 PCB(500)는 연결부재(230)를 매개로 하여 센서셀(200)과 전기적으로 연결되고, 센서셀(200)로부터 초음파 신호를 수신한다.The
또한, PCB(500)에는 각종 회로 소자가 그 형태에 따라 전도성 접착제를 이용한 플립 칩(FLIP CHIP) 방식에 의해서 실장될 수도 있다.In addition, various circuit elements may be mounted on the
그리고, PCB(500)가 하우징(100)의 수용홈(120)에 삽입된 후, 하우징(100)의 내부에 액상으로 이루어진 포팅부재(600)가 충진된다.After the
포팅부재(600)는 바람직하게는 실리콘 등의 액상으로 이루어진 것으로서, 하우징(100)의 수용홈(120)을 통해 하우징(100)의 내부에 충진된 후, 경화된다.The porting
이러한 포팅부재(600)는 PCB(500) 등 하우징(100)의 내부에 수용된 각종 부품들을 외부로부터 차단하여 기밀시킨다.The porting
따라서, 포팅부재(600)는 하우징(100)의 내부에 수용된 PCB(500) 등 각종 부품들을 외부의 충격이나 흔들림으로부터 보호할 수 있고, 외부로부터 하우징(100)의 내부로 유입된 이물질로부터 보호할 수 있어 차량용 감지센서의 수명을 늘릴 수 있다.Accordingly, the potting
한편, 포팅부재(600)는 하우징(100)의 내부에 충진 된 후, 경화된 실리콘 재질로 이루어진 것으로서, 외부의 충격에 의해 쉽게 찢어질 우려가 있다.On the other hand, the potting
이를 방지하기 위해 하우징(100)에 포팅부재(600)가 충진되어 경화된 후, 하우징(100)의 타단에 커버(700)가 장착된다.In order to prevent this, after the potting
커버(700)는 하우징(100)의 내부에 포팅부재(600)가 충진되어 경화 된 후, 하우징(100)의 타단에 장착된다.The
이로 인해, 커버(700)는 포팅부재(600)를 외부의 충격으로부터 용이하게 보호할 수 있고, 이로 인하여 센서셀(200)의 수명을 늘일 수 있다.As a result, the
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 차량용 감지센서는, 도막층(240)의 두께(D)가 40㎛~88.6㎛로 이루어짐으로써, 센서셀(200)의 전면에 형성된 도막층(240)의 두께(D)에 의한 센서셀(200)의 오감지를 감소시킬 수 있고, 차량용 감지센서의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.As described above, since the thickness D of the
또한, 도막층(240) 및 바닥부(210)의 서로 더하여진 두께는 측벽부(220) 두께보다 얇거나 동일하게 형성됨으로써, 차량용 감지센서의 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, the combined thicknesses of the
하우징(100)의 일단방향인 센서셀(200)의 전면은 관통공(110)을 통해 하우징(100)의 외부로 노출됨으로써, 하우징(100)의 외부로부터 센서셀(200)로 송, 수신된 신호를 명확하게 송, 수신할 수 있다.The front surface of the
하우징(100)은 2개 이상으로 분리되어 제작 후 조립됨으로써, 센서셀(200) 및 러버캡(400)과 PCB(500) 등 각종 부품들을 원활하게 조립할 수 있다.The
러버캡(400)은 탄성재질로 형성됨으로써, 하우징(100)의 관통공(110)에 용이하게 결합될 수 있고, 러버캡(400)의 외주면이 관통공(110)의 내주면에 강하게 밀착되어 러버캡(400)이 관통공(110)으로부터 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.The
이러한 포팅부재(600)는 PCB(500) 등 하우징(100)의 내부에 수용된 각종 부품들을 외부로부터 차단하여 기밀시킴으로써, 포팅부재(600)가 하우징(100)의 내부에 수용된 PCB(500) 등 각종 부품들을 외부의 충격이나 흔들림과 외부로부터 하우징(100)의 내부로 유입된 이물질로부터 보호할 수 있어 차량용 감지센서의 수명을 늘릴 수 있다.The porting
본 발명은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made within the scope of the technical idea of the present invention.
100: 하우징
110: 관통공
120: 수용홈
200: 센서셀
210: 바닥부
220: 측벽부
230: 연결부재
240: 도막층
300: 흡음재
400: 러버캡
410: 안착홈
500: PCB
600: 포팅부재
700: 커버100: housing 110: through-hole
120: receiving groove 200: sensor cell
210: bottom part 220: side wall part
230: connecting member 240: coating layer
300: sound absorbing material 400: rubber cap
410: seating groove 500: PCB
600: Potting member 700: Cover
Claims (9)
일단에 외부와 연통되는 관통공이 형성되고, 타단에 수용홈이 형성된 중공형상의 하우징;
상기 관통공에 배치되어 일단이 상기 관통공으로부터 노출되는 센서셀;
상기 센서셀의 내부에 충진되는 흡음재;
중공형상으로 형성되어 상기 관통공으로부터 돌출된 상기 센서셀의 외주면에 결합되고, 상기 장착홀에 삽입되는 탄성재질의 러버캡;
상기 센서셀과 전기적으로 연결되어 상기 수용홈에 배치되는 PCB;
상기 수용홈에 충진되어 상기 러버캡의 일단 및 상기 PCB를 외부로부터 기밀시키는 포팅부재;를 포함하는 것
인 차량용 감지센서.1. An ultrasonic sensor for a vehicle mounted on a vehicle bumper having a mounting hole formed therein,
A hollow housing in which a through hole communicating with the outside is formed at one end and a receiving groove is formed at the other end;
A sensor cell disposed in the through hole and having one end exposed from the through hole;
A sound absorbing material filled in the sensor cell;
An elastic rubber cap formed in a hollow shape and coupled to an outer circumferential surface of the sensor cell protruded from the through hole and inserted into the mounting hole;
A PCB electrically connected to the sensor cell and disposed in the receiving groove;
And a potting member filled in the receiving groove to seal one end of the rubber cap and the PCB from the outside
In vehicle detection sensor.
전면이 상기 관통공으로부터 노출되고, 후면에 압전소자와 면접촉된 바닥부;
상기 바닥부로부터 수직방향으로 연장된 측벽부;를 포함하되,
상기 바닥부의 두께는 상기 측벽부의 두께보다 얇은 것
인 차량용 감지센서.2. The sensor according to claim 1,
A bottom surface exposed from the through hole and having a surface contact with the piezoelectric element on the rear surface;
And a side wall portion extending vertically from the bottom portion,
The thickness of the bottom portion is thinner than the thickness of the side wall portion
In vehicle detection sensor.
상기 바닥부의 전면에는 상기 바닥부의 전면에 녹이 발생되는 것을 방지하는 도막층;을 더 포함하는 것
인 차량용 감지센서.3. The method of claim 2,
And a coating layer on the front surface of the bottom portion to prevent rust from being generated on the front surface of the bottom portion
In vehicle detection sensor.
상기 도막층의 두께는,
40㎛ 내지 88.6㎛로 이루어진 것
인 차량용 감지센서.The method of claim 3,
The thickness of the coating layer is,
40 占 퐉 to 88.6 占 퐉
In vehicle detection sensor.
상기 도막층과 바닥부의 서로 더하여진 두께는 측벽부의 두께보다 얇거나 또는 동일한 것
인 차량용 감지세서.The method of claim 3,
The thickness of the coating film layer and the bottom portion is thinner than or equal to the thickness of the side wall portion
In-car detection sensor.
아미노 알키드 수지(aminoalkyd resin), 불소 수지(fluorine resin varnish), 아크릴 수지(acrylic resin), 폴리우레탄 수지(polyurethane resin) 중 어느 하나로 이루어진 것
인 차량용 감지센서.The method according to claim 3,
And is made of any one of an aminoalkyd resin, a fluorine resin varnish, an acrylic resin, and a polyurethane resin
In vehicle detection sensor.
일단이 상기 센서셀에 전기적으로 연결되고, 타단은 PCB에 전기적으로 연결되는 연결부재를 구비하는 것
인 차량용 감지센서.2. The sensor according to claim 1,
One end of which is electrically connected to the sensor cell and the other end of which is electrically connected to the PCB
In vehicle detection sensor.
상기 포팅부재는,
실리콘으로 이루어진 것
인 차량용 감지센서.The method according to claim 1,
Wherein the potting member comprises:
Made of silicon
In vehicle detection sensor.
상기 하우징의 타단에 결합되어 상기 하우징의 내부를 기밀시키는 커버부재;를 더 포함하는 것
인 차량용 감지센서.
The method according to claim 1,
And a cover member coupled to the other end of the housing to seal the inside of the housing
In vehicle detection sensor.
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---|---|---|---|
KR1020160152650A KR102543526B1 (en) | 2016-11-16 | 2016-11-16 | Sensor for vehicle |
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KR20220167615A (en) | 2021-06-14 | 2022-12-21 | 현대모비스 주식회사 | Ultrasonic sensor for vehicle and method for controlling the same |
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JP2006203563A (en) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Nippon Soken Inc | Ultrasonic sensor |
JP2009227085A (en) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Denso Corp | Mounting structure of ultrasonic sensor |
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2016
- 2016-11-16 KR KR1020160152650A patent/KR102543526B1/en active IP Right Grant
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---|---|---|---|
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