KR20190136145A - 초음파 센서 모듈 조립체 및 이를 포함하는 초음파 센서 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초음파 센서가 노출되는 관통홀을 구비하는 패널; 상기 패널의 내면에 고정되며, 상기 패널의 내면에 대응하는 형상을 가지는 플레이트부와, 상기 플레이트부에서 전방으로 돌출 형성된 보스부와, 상기 플레이트부의 후방에서 돌출 형성된 센서 고정부를 포함하는 베이스 플레이트; 및 외관을 형성하며 상기 센서 고정부에 끼움 결합되는 하우징과, 상기 하우징에 수용된 초음파 센서;를 포함하는 초음파 센서 장치를 제공한다.

Description

초음파 센서 모듈 조립체 및 이를 포함하는 초음파 센서 장치{Ultrasonic sensor module assembly and ultrasonic sensor device including the same}

본 발명은 초음파를 이용하여 장애물을 탐지하는 초음파 센서 모듈 조립체 및 이를 포함하는 초음파 센서 장치에 관한 것이다.

초음파 센서는 장애물의 여부를 탐지하거나, 장애물과의 거리를 탐지하기 위한 용도로 널리 사용되고 있다.

현재 대부분의 차량의 전후방 범퍼에는 초음파 센서가 부착되어 범퍼와 장애물 사이의 거리를 측정하여, 이를 운전자에게 알려주고 있다.

차량 범퍼는 합성수지 재질 또는 복합재료 재질로 타공 성형이 용이하며, 합성수지 재질의 사출물과의 부착도 용이하다.

한편, 차량 도어를 비교적 적은 힘으로 또는 자동으로 개폐할 수 있는 장치의 개발이 이루어지고 있다.

슬라이딩 타입으로 개폐되는 도어의 경우 장애물과의 충돌 발생 가능성이 낮으나, 힌지 타입 회동 방식으로 개폐되는 도어의 경우 주변 장애물과의 충돌 가능성이 높아서 자동으로 개방되는 기능보다는 자동으로 닫히는 기능만 구현되고 있는 실정이다.

힌지 타입 회동 방식으로 개방되는 동작을 구현하기 위해서는 도어 패널에 장애물을 감지할 수 있는 초음파 센서를 부착하는 것이 필요하다.

본 발명은 금속 판재인 패널에 초음파 센서를 정확하게 고정할 수 있는 구조를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은 금속 판재에 정확하게 부착 고정될 수 있는 초음파 센서 모듈 조립체를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 차량의 도어 패널에 외관을 손상시키지 않고 부착 고정될 수 있는 초음파 센서 모듈 조립체를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 차량 도어에 부착되어 장애물의 존재 여부와 장애물과의 거리를 측정할 수 있는 초음파 센서 모듈 조립체를 제공함에 있다.

본 발명은 부착 대상물인 패널의 내면에 대응하는 형상을 가지는 플레이트부와, 상기 플레이트부에서 전방으로 돌출 형성된 보스부와, 상기 플레이트부의 후방에서 돌출 형성된 센서 고정부를 포함하는 베이스 플레이트;와 외관을 형성하며 상기 센서 고정부에 끼움 결합되는 하우징과, 상기 하우징에 수용된 초음파 센서;를 포함하는 초음파 센서 모듈 조립체를 제공한다.

상기 플레이트부는 접착제가 도포되는 부분에 절개공을 구비하여 플레이트부가 패널에 보다 견고하게 접착될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 센서 고정부는 끼움홈을 구비하고, 상기 하우징은 상기 끼움홈에 삽입되는 끼움돌기를 구비하여, 상기 하우징이 상기 센서 고정부에 끼움 결합되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명은 초음파 센서가 노출되는 관통홀을 구비하는 패널; 상기 패널의 내면에 고정되며, 상기 패널의 내면에 대응하는 형상을 가지는 플레이트부와, 상기 플레이트부에서 전방으로 돌출 형성된 보스부와, 상기 플레이트부의 후방에서 돌출 형성된 센서 고정부를 포함하는 베이스 플레이트; 및 외관을 형성하며 상기 센서 고정부에 끼움 결합되는 하우징과, 상기 하우징에 수용된 초음파 센서;를 포함하는 초음파 센서 장치를 제공한다.

상기 패널은 내면에 상기 베이스 플레이트와 정렬되는 위치 가이드를 구비하여, 베이스 플레이트를 패널의 정위치에 부착할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 위치 가이드는 타각, 도색의 방법으로 형성되며, 부착되는 상기 베이스 플레이트의 테두리와 나란하게 정렬되도록 형성될 수 있다.

한편, 상기 하우징은 초음파 센서 수용공간과 커넥터부를 구비하는 하우징 본체와, 상기 하우징 본체에 끼움 결합되는 하우징 캡을 포함하여, 상기 하우징 본체와 상기 하우징 캡의 사이에 초음파 센서의 센서부가 고정될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 하우징 본체는 초음파 센서 수용 공간을 분리하는 중간 격벽을 구비하며, 상기 초음파 센서는 센서부와 회로부가 상기 중간 격벽을 사이에 두고 결합되도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 구조는 외부로 노출되는 센서부를 통해서 수분이 유입되더라도 회로부로 침투하지 못하도록 하는 역할을 수행한다.

본 발명에 따른 초음파 센서 모듈 조립체 및 이를 포함하는 초음파 센서 장치는 금속 재질의 패널 등에 초음파 센서 모듈을 정확한 위치에 장착할 수 있도록 하는 효과를 가져온다.

또한, 본 발명에 따른 초음파 센서 모듈 조립체 및 이를 포함하는 초음파 센서 장치는 외부로 노출되는 센서부 측을 통하여 수분이 유입되더라도 내부의 회로부로 수분이 침투하지 않도록 하는 구조를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 모듈 조립체가 패널에 부착된 외부를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 초음파 모듈 조립체가 패널에 부착된 내부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 초음파 모듈 조립체와 패널이 분리된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 초음파 모듈 조립체의 베이스 플레이트를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 초음파 모듈 조립체의 초음파 센서 본체를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 초음파 센서 본체의 분리 상태를 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 초음파 센서 본체의 하우징을 나타낸 사시도이다.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 모듈 조립체가 패널에 부착된 외부를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 초음파 모듈 조립체가 패널에 부착된 내부를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 초음파 모듈 조립체와 패널이 분리된 상태를 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 모듈 조립체는 패널(10)과, 베이스 플레이트(200)와, 초음파 센서 본체(100)를 포함한다.

본 발명에 따른 초음파 모듈 조립체는 합성수지 재질의 베이스 플레이트(200)와 융착이나 접착이 곤란한 금속 재질의 패널(10)에 초음파 센서 본체(100)를 장착할 수 있는 구조를 제공한다.

패널(10)은 금속 판재 또는 복합 재료 재질의 판재로 제조될 수 있다. 패널(10)은 원형의 관통홀(12)을 구비한다. 상기 관통홀(12)을 기준으로 베이스 플레이트(200)가 부착되며, 베이스 플레이트(200)에 초음파 센서 본체(100)가 끼움 방식으로 결합된다.

또한, 외장 패널(10)은 내면에 위치 가이드(15)를 구비한다. 위치 가이드(15)는 인쇄, 타각, 도장 등의 방법으로 형성될 수 있다. 또한 위치 가이드(15)는 테이프 또는 사출물을 부착하여 형성될 수도 있다.

위치 가이드(15)는 외장 패널(10)에 부착되는 베이스 플레이트(200)의 방향을 정렬시키는 기준을 제공한다.

베이스 플레이트(200)는 부착 대상물인 패널(10)에 면접촉하는 형상을 가지는 플레이트부(210)를 포한한다. 플레이트부(210)가 패널(10)에 면접촉하도록 배치된 상태에서, 상기 플레이트부(210)를 접착제(20)를 이용하여 패널(10)에 고정한다.

다시말해, 상기 플레이트부(210)는 상기 패널(10)에 접착제(20)를 이용하여 부착된다. 베이스 플레이트(200)는 합성수지 재질의 사출물이어서, 외장 패널이 금속 재질인 경우 이종 재질 간의 부착에 적합한 재질의 접착제를 사용할 수 있다.

상기 베이스 플레이트(200)의 플레이트부(210)는 접착제가 도포되는 부분에 절개공(212)을 구비할 수 있다. 절개공(212)의 내부로 접착제가 주입되어 접착제로 인한 고정력을 향상할 수 있는 효과를 가져온다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 초음파 모듈 조립체의 베이스 플레이트를 나타낸 사시도이다.

베이스 플레이트(200)는 부착 대상물인 외장 패널의 내면 형상에 대응하는 형상을 가지는 플레이트부(210)와, 상기 플레이트부(210)의 외면에서 상기 외장 패널의 관통홀(12)을 관통하도록 돌출 형성된 보스부(220)와, 상기 플레이트부(210)의 내면에서 돌출 형성된 센서 고정부(230)를 포함한다.

상기 센서 고정부(230)는 초음파 센서 본체(100)의 돌기(도 6의 112a)가 삽입되는 끼움홈(232)을 구비한다. 보스부(220)는 초음파 센서 본체(100)가 관통되며 삽입되는 부분으로, 초음파 센서 본체(100)를 가이드 하는 역할을 수행한다.

또한, 상기 보스부(220)는 외장 패널(10)의 관통홀(12)을 관통하여 외장 패널의 외부로 일부 노출되도록 형성된다. 다시 말해 상기 보스부(220)의 외측 단부는 패널(10)의 외부로 노출된다.

이러한 구조는 금속 재질의 외장 패널에 초음파 센서 본체부에 직접 접촉하지 않도록 하는 효과를 가져온다. 초음파 센서 본체(100)가 금속 재질의 패널(10)의 관통공(도 3의 12)에 직접 삽입되면, 초음파 센서 본체가 패널(10)의 관통공을 통과하는 부분이 외장 패널과의 접촉 또는 마찰에 의하여 손상될 수 있다.

한편 베이스 플레이트(200)는 초음파 센서 본체(100)와 방향성을 가지고 끼움 결합된다. 베이스 플레이트(200)는 초음파 센서 본체(100)를 외장 패널(10)에 고정시키는 매개체 역할을 수행한다.

또한, 베이스 플레이트(200)는 초음파 센서 본체(100)의 끼움 방향을 안내하는 가이드돌기(240,250)를 구비할 수 있다. 상기 가이드돌기(240,250)는 결합되는 초음파 센서 본체(100)의 외면을 지지하면 초음파 센서 본체(100)가 일정한 방향으로만 끼움 결합되도록 하는 역할을 수행한다.

상기 가이드돌기(240,250)는 초음파 센서 본체(100)의 초음파 측정 범위가 상하 또는 좌우로 다른 검출폭을 가지는 경우 초음파 센서 본체(100)가 오조립 되지 않도록 하는 역할을 수행한다.

도 6은 본 발명에 따른 초음파 모듈 조립체의 초음파 센서 본체를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 초음파 센서 본체의 분리 상태를 나타낸 도면이고, 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 초음파 센서 본체의 하우징을 나타낸 사시도이다.

초음파 센서 본체(100)는 외관을 형성하는 하우징(110)과, 하우징(110)에 장착된 초음파 센서(120)와, 초음파 센서(120)에 연결되는 커넥터부(150)를 포함한다. 상기 커넥터부(150)는 상기 하우징(110)에 일체로 형성될 수 있다.

상기 하우징(110)은 하우징 본체(112)와 결합캡(114)을 포함한다. 초음파 센서(120)는 센서부(122)와 회로부(124)를 포함한다. 결합캡(114)은 결합홈(114b)을 구비하고, 상기 하우징 본체(112)는 상기 결합홈(114b)에 끼워지는 결합돌기(112b)를 구비한다. 이러한 결합구조는 별도의 도구나 접착제 없이 하우징 본체(112)와 결합캡(114)의 조립이 가능하도록 하는 효과를 가져온다.

초음파 센서(120)의 센서부(122)는 하우징 본체(112)에 장착된 상태에서 결합캡(114)을 통하여 하우징 본체(112)에서 이탈하지 않도록 고정된다.

회로부(124)는 하우징 본체(112)의 저면에서 하우징 본체(112)의 내부로 삽입되어, 상기 센서부(122)와 연결된다. 또한, 회로부(124)는 하우징 본체(112)를 통하여 커넥터부(150)와 전기적으로 접속된다.

하우징 본체(112)는 초음파 센서 수용공간(112d,112e)을 구비한다. 초음파 센서 수용공간(112d,112e)은 중간격벽(112c)로 분할된 형태를 가진다. 중간격벽(112c)의 상부에 형성된 초음파 센서 수용공간(112d)에는 초음파 센서(120)의 센서부(122)가 수용된다. 중간격벽(112c)의 하부에 형성된 초음파 센서 수용공간(112e)에는 초음파 센서(120)의 회로부(124)가 수용된다. 센서부(122)는 중간격벽을 사이에 두고 회로부(124)에 접속된다.

하우징 본체(112)는 전자 부품인 센서부(122)와 회로부(124)를 수용하고 고정하는 역할을 수행한다. 센서부(122)가 일정한 위치에 고정되도록 하며, 센서부(122)와 회로부(124)를 보호하는 역할을 수행한다.

센서부(122)는 패널(10)을 관통하여 외부로 노출되므로, 외부의 수분이 센서부(122)와 하우징 본체(112)의 수용 공간(112d) 사이로 유입될 수도 있다. 중간격벽은 외부의 수분이 유입되더라도 회로부(124)측으로 침투하지 못하도록 하는 수밀 격벽 역할을 수행하게 된다.

그리고, 상기 하우징 본체(112)는 베이스 플레이트(200)의 센서 고정부(230)에 형성된 끼움홈(232)에 끼워지는 돌기(112a)를 구비한다. 하우징 본체(112)는 베이스 플레이트(200)에 상기 돌기(112a)와 끼움홈(232)의 끼움 결합을 통해서 결합된다.

한편, 하우징 본체(112)는 회로부(124)와 커넥터부(150)를 연결하는 연결배선(112g)을 내부에 포함한다. 상기 연결배선은 인서트 사출 방법으로 하우징 본체(112)와 일체로 제조될 수 있다.

커넥터부(150)는 제어부(미도시)와 배선을 통하여 연결되어 제어부로부터 전원을 공급받으며, 센서부의 측정 신호를 제어부로 전달한다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 센서 모듈 조립체 및 이를 포함하는 초음파 센서 장치는 초음파 센서의 센서부가 하우징 본체와 결합캡의 사이에 끼워져 고정되며, 회로부는 하우징 본체의 내부에 장착되는 구조를 가진다. 이 때, 센서부와 회로부가 중간격벽으로 분할되어 센서부측에서 수분이 유입되더라도 회로부로 침투하지 않는 구조를 제공한다.

또한, 초음파 센서가 결합된 초음파 센서 본체는 패널에 접착 방식으로 고정되는 베이스 플레이트에 끼움 방식으로 결합될 수 있도록 함으로써, 초음파 센서의 탈부착이 용이하도록 하느 효과를 가져온다.

전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 패널 100: 초음파 센서 본체
110: 하우징 112: 하우징 본체
112a: 돌기 112b: 결합돌기
112c: 중간격벽 112d, 112d: 초음파 센서 수용공간
112g: 배선
114: 결합캡 114b: 결합홈
120: 초음파 센서 122: 센서부
124: 회로부 200: 베이스 플레이트
210: 플레이트부 212: 절개공
220: 보스부 230: 센서 고정부
232: 끼움홈 240,250: 가이드돌기

Claims (10)

1. 부착 대상물인 패널의 내면에 대응하는 형상을 가지는 플레이트부와, 상기 플레이트부에서 전방으로 돌출 형성된 보스부와, 상기 플레이트부의 후방에서 돌출 형성된 센서 고정부를 포함하는 베이스 플레이트;
   외관을 형성하며 상기 센서 고정부에 끼움 결합되는 하우징과, 상기 하우징에 수용된 초음파 센서;를 포함하는 초음파 센서 모듈 조립체.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 플레이트부는 접착제가 도포되는 부분에 절개공을 구비하는 것을 특징으로 하는 초음파 센서 모듈 조립체.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 센서 고정부는 끼움홈을 구비하고,
   상기 하우징은 상기 끼움홈에 삽입되는 끼움돌기를 구비하여,
   상기 하우징이 상기 센서 고정부에 끼움 결합되는 초음파 센서 모듈 조립체.
   
4. 초음파 센서가 노출되는 관통홀을 구비하는 패널;
   상기 패널의 내면에 고정되며, 상기 패널의 내면에 대응하는 형상을 가지는 플레이트부와, 상기 플레이트부에서 전방으로 돌출 형성된 보스부와, 상기 플레이트부의 후방에서 돌출 형성된 센서 고정부를 포함하는 베이스 플레이트; 및
   외관을 형성하며 상기 센서 고정부에 끼움 결합되는 하우징과, 상기 하우징에 수용된 초음파 센서;를 포함하는 초음파 센서 장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 패널은 내면에 상기 베이스 플레이트와 정렬되는 위치 가이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 초음파 센서 장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 위치 가이드는 타각, 도색의 방법으로 형성되며, 부착되는 상기 베이스 플레이트의 외면과 나란하게 정렬되도록 형성된 초음파 센서 장치.
   
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 플레이트부는 접착제가 도포되는 부분에 절개공을 구비하는 것을 특징으로 하는 초음파 센서 장치.
   
8. 제 4 항에 있어서,
   상기 센서 고정부는 끼움홈을 구비하고,
   상기 하우징은 상기 끼움홈에 삽입되는 끼움돌기를 구비하여,
   상기 하우징이 상기 센서 고정부에 끼움 결합되는 초음파 센서 장치.
   
9. 제 4 항에 있어서,
   상기 하우징은
   초음파 센서 수용공간과 커넥터부를 구비하는 하우징 본체와,
   상기 하우징 본체에 끼움 결합되는 하우징 캡을 포함하며,
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 하우징 본체는 초음파 센서 수용 공간을 분리하는 중간 격벽을 구비하며,
    상기 초음파 센서는 센서부와 회로부가 상기 중간 격벽을 사이에 두고 결합되는 초음파 센서 장치.

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