KR20230065822A - 센서 조립체 및 이를 구비하는 휠베어링 - Google Patents

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KR20230065822A
KR20230065822A KR1020210151803A KR20210151803A KR20230065822A KR 20230065822 A KR20230065822 A KR 20230065822A KR 1020210151803 A KR1020210151803 A KR 1020210151803A KR 20210151803 A KR20210151803 A KR 20210151803A KR 20230065822 A KR20230065822 A KR 20230065822A
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김경현
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주식회사 일진글로벌
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 작동 상태에 관한 정보를 검출하는데 이용되는 센서 조립체가 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 조립체는 바디부와; 바디부에 배치되어 휠의 회전속도를 검출하도록 구성된 하나 이상의 속도 센싱부와; 바디부에 배치되어 차량의 가속도 정보를 검출하도록 구성된 하나 이상의 가속도 센싱부를 포함할 수 있고, 속도 센싱부와 가속도 센싱부는 바디부의 서로 다른 면에 배치되도록 구성될 수 있다.

Description

센서 조립체 및 이를 구비하는 휠베어링 {SENSOR ASSEMBLY AND WHEEL BEARING PROVIDED THEREWITH}
본 발명은 차량의 작동 상태를 검출하는 센서 조립체 및 이를 구비하는 휠베어링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휠의 회전속도를 검출하는 속도 센싱부와 주행 중인 차량의 가속도 정보를 검출하는 가속도 센싱부를 함께 구비해 센서의 기능성 및 제조성을 향상시킬 수 있도록 구성된 센서 조립체 및 이를 구비하는 휠베어링에 관한 것이다.
[본 발명은 "친환경 경량화(R&D) 기술개발 지원과제"의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다 (부처명: 충청북도 제천시, 연구관리 전문기관: 충북 테크노파크, 연구사업명: 친환경 경량화(R&D) 기술개발 지원과제, 연구과제명: 전기차 업체 니즈에 대응하기 위한 예측 정확도 75% 이상의 휠 베어링 Health Index 및 차량 진동 검출을 위한 가속도 센서 개발, 주관기관: 주식회사 일진글로벌, 연구기간: 2020.9.1. ~ 2021.10.31.)]
최근의 차량들은 주행성 및 안정성을 향상시키기 위해 다양한 제어 시스템들을 구비하고 있으며, 이러한 제어 시스템에 차량의 작동 상태에 관한 정보를 제공하기 위해 다양한 센서들이 장착되어 이용되고 있다.
차량에 구비되는 센서의 일례로 휠베어링에는 휠의 회전속도를 검출하는 휠속도 센서(WSS; Wheel Speed Sensor)가 배치되어 이용되고 있으며, 휠속도 센서에서 검출된 휠의 회전속도 정보는 ECU 등으로 전달되어 ABS(Anti-locking Brake System)나 ECS(Electronic Control System) 등의 제어 시스템을 작동하는데 이용되고 있다.
도 1을 참조하면, 휠의 회전속도를 검출하는 휠속도 센서가 구비된 차량용 휠베어링이 예시적으로 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 휠베어링(10)은 회전요소(20)가 비회전요소(30)에 전동체(40)를 통해 연결되어 회전요소(20)에 장착된 휠이 비회전요소(30)가 결합되는 차체에 회전 가능하게 장착되도록 구성될 수 있으며, 휠베어링(10)의 일측에는 휠속도 센서(50)가 구비되어 휠의 회전속도를 검출하도록 구성될 수 있다.
통상적으로, 휠속도 센서(50)는 휠베어링(10)에 장착되어 휠과 함께 회전하는 센서타겟(60; 예컨대, 엔코더)에 인접하게 배치되어 센서타겟(60)에 의해 발생되는 자기장의 변화를 감지함으로써 휠의 회전속도를 검출하도록 구성될 수 있으며, 휠속도 센서(50)를 통해 검출된 휠의 회전속도 정보는 차량의 ECU 등으로 전달되어 ABS나 ECS 등의 제어 시스템을 작동하는데 이용될 수 있게 된다.
뿐만 아니라, 최근의 차량들은 전술한 휠속도 센서 이외에도 가속도 센서 등과 같은 추가의 센서를 구비해 차량의 작동 상태에 관한 정보를 수집하도록 구성되고 있다.
예컨대, 차량의 샤시 부품 등에는 가속도 센서가 구비되어 가속도 센서를 통해 주행 중인 차량의 가속도 정보(진동 정보)를 수집한 다음, 이를 이용해 휠베어링이나 샤시 부품의 고장을 진단하거나, 실내로 유입되는 소음을 저감하는데 이용하거나, 차량의 주행을 제어하는데 이용되도록 구성될 수 있다.
그러나, 종래에 알려진 방식으로 차량에 센싱 및 제어 구조를 형성하기 위해서는 다양한 센서를 차량에 개별적으로 장착한 다음 각각의 센서로부터의 신호를 취합하도록 구성되어야 하고, 이로 인해 차량 조립에 보다 많은 공정 및 시간이 소요되고, 복수의 센서로부터의 신호를 연동하기 위해 차량 내부에 복잡한 배선 작업(wiring)이 요구되며, 차체 내부에 복잡한 하드웨어 및 소프트웨어를 구비해야 하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 휠의 회전속도를 검출하는 속도 센싱부와 주행 중인 차량의 가속도 정보를 검출하는 가속도 센싱부를 함께 포함하도록 센서 조립체를 형성해, 하나의 센서 조립체만으로 차량의 작동 상태에 관한 다양한 신호 정보를 얻을 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 작동 상태에 관한 정보를 검출하는데 이용되는 센서 조립체가 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 조립체는 바디부와; 바디부에 배치되어 휠의 회전속도를 검출하도록 구성된 하나 이상의 속도 센싱부와; 바디부에 배치되어 차량의 가속도 정보를 검출하도록 구성된 하나 이상의 가속도 센싱부를 포함할 수 있고, 속도 센싱부와 가속도 센싱부는 바디부의 서로 다른 면에 배치되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 속도 센싱부와 가속도 센싱부는 바디부의 서로 대향하는 반대측 면에 배치되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 속도 센싱부는 휠의 회전속도를 검출하는 속도 센서와; 속도 센서로부터 연장하는 리드 단자를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가속도 센싱부는 PCB 기판에 가속도 센서가 실장된 구조로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가속도 센싱부는 바디부에 구비된 리세스에 삽입되어 배치되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가속도 센싱부는 리세스의 바닥면으로부터 이격된 위치에 배치되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 속도 센싱부 및 가속도 센싱부는 케이블을 통해 외부의 전원장치나 제어장치에 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이블은 내부에 복수의 전선이 구비된 단일 케이블 구조로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바디부에는 하나 이상의 연결 단자가 구비될 수 있고, 연결 단자는 일측 부분이 바디부에서 속도 센싱부가 배치되는 면으로 노출되고 타측 부분이 바디부에서 가속도 센싱부가 배치되는 면으로 노출되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이블은 속도 센싱부가 배치되는 면 또는 가속도 센싱부가 배치되는 면을 통해 바디부에 배치되도록 구성될 수 있고, 속도 센싱부 또는 가속도 센싱부 중 케이블이 배치되는 면과 반대측 면에 배치되는 센싱부는 연결 단자를 통해 상기 케이블과 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 속도 센싱부 및 가속도 센싱부는 커넥터를 통해 외부의 전원장치나 제어장치에 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 일단은 속도 센싱부 또는 가속도 센싱부에 전기적으로 연결되고 타단은 센서 조립체의 일측에 구비된 커넥터 연결부를 통해 외부로 노출되도록 구성된 도전성 단자부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도전성 단자부는 속도 센싱부에 전기적으로 연결되는 하나 이상의 속도 센서용 단자부와; 가속도 센싱부에 전기적으로 연결되는 하나 이상의 가속도 센서용 단자부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 커넥터 연결부를 통해 외부로 노출되는 속도 센서용 단자부와 가속도 센서용 단자부 사이에는 미리 정해진 크기 이상의 블랭크부가 구비되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 센서 조립체를 구비하는 휠베어링이 제공될 수 있다.
이 외에도, 본 발명에 따른 센서 조립체 및 이를 구비하는 휠베어링에는 본 발명의 기술적 사상을 해치지 않는 범위에서 다른 부가적인 구성이 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센서 조립체는 휠의 회전속도를 검출하는 속도 센싱부와 차량의 가속도 정보를 검출하는 가속도 센싱부가 하나의 센서 조립체 내에 함께 구비되도록 구성되어 있어, 복수의 센서를 개별 장착하는 종래의 경우에 비해 센서의 장착 구조, 연결 케이블의 레이아웃 등을 보다 단순화할 수 있고, 차량 조립시 조립 공수를 감소시킬 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센서 조립체는 가속도 센싱부가 속도 센싱부와 하나의 센서 조립체 내에 함께 배치됨에 따라, 통상의 차량용 가속도 센서에 비해 가속도 센서가 노면과 가깝게 배치되어 노면으로부터의 진동을 보다 신속히 감지할 수 있게 되고, 이로 인해 검출된 가속도 정보(진동 정보)를 이용해 소음 제거 기술을 적용할 때 Anti-Noise 발생 시간을 확보할 수 있게 되어 실내로 유입되는 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센서 조립체는 속도 센싱부와 가속도 센싱부를 하나의 센서 조립체 내에 구비하면서 이들 센서를 서로 대향하는 반대측 면에 배치하도록 구성되어 있어, 서로 다른 복수의 센싱부를 하나의 센서 조립체 내에 구비하더라도 이들 센싱부 사이에서 신호 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 1은 휠속도 센서를 구비한 휠베어링의 구조를 예시적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 조립체의 구조를 예시적으로 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 센서 조립체의 내부 구조를 예시적으로 도시한다.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 구성요소들의 분해 사시도를 예시적으로 도시한다.
도 6은 도 2에 도시된 센서 조립체의 단면 구조를 예시적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 조립체의 구조를 예시적으로 도시한다.
도 8은 도 7에 도시된 센서 조립체의 내부 구조를 예시적으로 도시한다.
도 9는 도 7에 도시된 센서 조립체에서 속도 센싱부, 가속도 센싱부, 도전성 단자부 사이의 배치 구조를 예시적으로 도시한다.
도 10은 도 7에 도시된 센서 조립체에 연결될 수 있는 커넥터의 구조를 예시적으로 도시한다.
이하에서 기술되는 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이에 대한 구체적인 설명으로 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은 달리 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 가지며, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명을 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것으로서 본 발명의 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 명세서에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 명세서에 기재된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 일측에 “위치되어” 있다거나 “형성되어” 있다고 언급되는 경우, 이는 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 일측에 직접 접촉된 상태로 위치되거나 형성되는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 중간에 개재한 상태로 위치하거나 형성될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조부호를 통해 지시되어 있으며, 이하의 실시예들의 설명에 있어서 동일하거나 대응하는 구성요소는 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 다만, 아래의 설명에서 특정 구성요소에 관한 기술이 생략되어 있더라도, 이는 그러한 구성요소가 해당 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
먼저, 도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 조립체가 예시적으로 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 조립체는 전술한 종래의 휠속도 센서와 전체적으로 유사한 구조로 형성될 수 있으며, 센서 조립체 내에 속도 센싱부와 가속도 센싱부가 함께 구비되어 센서의 기능성 및 제조성을 향상시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서 조립체(100)는 내부의 바디부(200)에 차량의 작동 상태에 관한 정보를 검출하는 복수의 센싱부[예컨대, 속도 센싱부(300) 및 가속도 센싱부(400)]가 구비된 구조로 형성될 수 있으며, 이들 센싱부[예컨대, 휠속도 센싱부(300) 및 가속도 센싱부(400)]는 케이블(600) 등을 통해 외부의 전원장치나 제어장치와 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바디부(200)는 센서 조립체(100)의 내부 몸체를 형성하는 부분으로, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 일측 방향으로 연장된 대략 막대 형상의 구조로 형성될 수 있고, 후술하는 센싱부나 이에 전기적으로 연결되는 케이블 또는 도전성 단자부 등이 배치되어 이를 지지하는 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바디부(200)의 일측에는 휠의 회전속도를 검출하는 속도 센싱부(300)가 배치되어 지지되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 속도 센싱부(300)는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 바디부(200)의 상부면의 전방 단부(210) 부분에 배치되어 지지되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바디부(200)는 도면에 도시된 실시형태와 같이 하나의 일체형 구조로 형성될 수도 있고, 별개로 형성된 복수의 부재가 서로 결합된 구조로 형성될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 속도 센싱부(300)는 센서의 작동 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 도면에 도시된 바와 같이 복수로 구비되도록 구성될 수 있다.
예컨대, 도면에 도시된 실시형태의 경우에는 2개의 속도 센싱부(300; 300a, 300b)가 구비되어 어느 하나의 센싱부에 이상이 발생한 경우에도 다른 센싱부를 통해 휠속도를 검출할 수 있도록 구성되거나 복수의 센싱부에서 제공되는 정보를 함께 이용해 보다 정확하게 휠의 회전속도를 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서 조립체(100)에 구비되는 복수의 속도 센싱부(300; 300a, 300b)는 도면에 도시된 바와 같이 동일한 구조로 형성될 수도 있고 서로 상이한 구조로 형성될 수도 있다.
다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 조립체(100)는 도면에 도시된 바와 같이 속도 센싱부(300)를 복수로 구비하도록 형성되어야만 하는 것은 아니며, 통상의 휠속도 센서와 유사하게 센서 조립체(100) 내에 하나의 속도 센싱부(300)만 구비되도록 구성되어도 무방하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 속도 센싱부(300)는 휠의 회전속도를 감지하는 속도 센서(310)를 포함할 수 있으며, 속도 센서(310)는 휠베어링에 장착된 센서타겟(미도시)의 회전에 의해 발생되는 자기장의 변화를 감지해 휠의 회전속도를 검출하는 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 속도 센싱부(300)에 구비되는 속도 센서(310)는 홀(Hall) 센서, 이방성 자기 저항(AMR; Anisotropic Magneto Resistance) 센서, 거대 자기 저항(GMR; Giant Magneto Resistance) 센서 등으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 속도 센싱부(300)는 속도 센서(310)로부터 연장되는 리드 단자(320)를 구비해, 리드 단자(320)를 통해 속도 센서(310)를 외부의 전원장치 및/또는 제어장치에 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 속도 센싱부(300)에 구비되는 리드 단자(320)는 전원을 공급하는 전원단자 및 신호를 전달하는 신호단자를 포함해 복수의 단자로 형성되도록 구성될 수 있다.
예컨대, 속도 센싱부(300)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 속도 센서(310)로부터 한 쌍의 리드 단자(320)가 연장되어 구비된 형태로 형성될 수 있으며, 속도 센싱부(300)에 구비되는 이러한 리드 단자(320)는 각각 후술하는 케이블(600)을 통해 외부의 전원장치 및/또는 제어장치와 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
다만, 도면에 도시된 실시형태에서는 속도 센싱부(300)의 리드 단자(320)가 케이블(600)에 직접 전기적으로 연결되도록 구성되어 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 조립체는 반드시 이러한 구조로 형성되어야만 하는 것은 아니며, 속도 센싱부(300)의 리드 단자(320)가 도전성 부재를 통해 케이블(600)에 전기적으로 연결되도록 구성되는 등 다른 형태로 변형되어 형성되어도 무방하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바디부(200)의 일측에는 주행 중인 차량의 가속도 정보(진동 정보)를 검출하는 가속도 센싱부(400)가 배치되어 지지되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가속도 센싱부(400)는 전술한 속도 센싱부(300)와 이격된 상태로 배치되어, 속도 센싱부(300)와 가속도 센싱부(400) 사이에 발생할 수 있는 신호 간섭을 억제하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가속도 센싱부(400)는 속도 센싱부(300)와의 신호 간섭 위험을 효과적으로 저감할 수 있도록 바디부(200)에서 속도 센싱부(300)가 배치되는 면과 다른 면에 배치되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서 조립체(100)에 구비되는 속도 센싱부(300)와 가속도 센싱부(400)는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 바디부(200)의 서로 대향하는 반대측 면에 각각 배치되도록 구성될 수 있다.
예컨대, 도면에 도시된 실시형태의 센서 조립체(100)의 경우, 속도 센싱부(300)는 바디부(200)의 상부면의 전방 단부 부분에 배치되고 가속도 센싱부(400)는 바디부(200)의 하부면의 후방 단부 부분에 배치되도록 구성되어, 센서 조립체(100)에 구비되는 속도 센싱부(300)와 가속도 센싱부(400) 사이에서 신호 간섭이 발생하는 것을 안정적으로 방지하도록 구성되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가속도 센싱부(400)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 PCB 기판(410)에 가속도 센서(420)가 실장된 구조로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가속도 센싱부(400)에 구비되는 가속도 센서(420)는 차량의 작동 과정에서 발생하는 진동 상태를 검출하도록 구성될 수 있으며, 이러한 가속도 센서(420)는 서로 수직한 x, y, z축 방향 중 어느 한 방향의 가속도 측정이 가능한 1축 가속도 센서, 두방향의 가속도 측정이 가능한 2축 가속도 센서, 세방향의 가속도 측정이 모두 가능한 3축 가속도 센서 중 어느 하나도 구성될 수 있으며, 이러한 가속도 센서로부터 측정된 가속도 정보는 차량의 샤시 부품이나 휠베어링의 작동 상태를 진단하거나 차량의 주행 중에 발생하는 소음을 제거하거나 차량의 주행을 제어하는데 이용되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가속도 센싱부(400)는 바디부(200)의 하부면에 구비된 함몰된 구조의 리세스(220) 내에 수용되어 배치되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가속도 센싱부(400)가 수용되는 리세스(220)는 가속도 센싱부(400)에 대응하는 형상으로 형성되도록 구성될 수 있으며, 리세스(220)에는 하나 이상의 장착 돌기(230)가 구비되어 이러한 장착 돌기(230)에 가속도 센싱부(400)가 결합되도록 구성될 수 있다.
예컨대, 가속도 센싱부(400)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 PCB 기판(410)에 구비된 장착홀(430)에 장착 돌기(230)가 삽입되어 결합되도록 구성될 수 있으며, 장착 돌기(230)에 구비된 단차부(235)에 의해 지지되어 리세스(220)의 바닥면으로부터 이격된 위치에 유지되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가속도 센싱부(400)에는 전기 접속부(440)가 구비되어, 전기 접속부(440)를 통해 외부의 전원장치 및/또는 제어장치와 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있으며, 전기 접속부(440)는 PCB 기판(410)에 형성된 배선(미도시)을 통해 가속도 센서(420)에 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바디부(200)의 일측에는 가속도 센싱부(400)를 케이블(600)과 전기적으로 연결하는데 이용되는 하나 이상의 연결 단자(500)가 구비되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 연결 단자(500)는 가속도 센서의 구조, 통신 방식 등에 따라 필요한 수만큼 필요한 수만큼 복수로 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 연결 단자(500)는 도전성을 갖는 금속 부재로 형성될 수 있으며, 일측 부분은 속도 센싱부(300)가 배치되는 방향으로 노출되고 타측은 가속도 센싱부(400)가 배치되는 방향으로 노출되도록 구성될 수 있다.
예컨대, 도면에 도시된 실시형태의 경우, 연결 단자(500)는 대략 L자 형상으로 절곡된 금속 플레이트로 형성될 수 있으며, 일측 단부(510)는 바디부(200)에서 속도 센싱부(300)가 배치되는 상부면으로 노출되고, 타측 단부(520)는 바디부(200)에서 가속도 센싱부(400)가 배치되는 하부면으로 노출되도록 구성되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 연결 단자(500)의 일측 단부(510)는 후술하는 케이블(600)의 가속도 센서용 전선(620)에 전기적으로 연결되고, 연결 단자(500)의 타측 단부(520)는 가속도 센싱부(400)에 구비된 전기 접속부(440)에 결합되어 PCB 기판(410)에 형성된 배선(미도시)을 통해 가속도 센서(420)에 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
이러한 구조에 의하면, 전술한 바와 같이 속도 센싱부(300)와 가속도 센싱부(400)를 바디부(200)의 반대측 면에 배치시킨 구조로 센서 조립체(100)를 형성하는 경우에도, 하나의 케이블(600)에 배치된 전선을 속도 센싱부(300)와 가속도 센싱부(400) 양측에 모두 용이하게 연결시킬 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이블(600)은 센서 조립체(100)에 구비된 속도 센싱부(300) 및 가속도 센싱부(400)를 외부의 전원장치 및/또는 제어장치와 연결하기 위한 구성으로, 도면에 도시된 바와 같이 속도 센싱부(300) 및 가속도 센싱부(400)에 전기적으로 연결되는 복수의 전선[속도 센서용 전선(610) 및 가속도 센서용 전선(620)]이 구비된 구조로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이블(600)에 구비되는 속도 센서용 전선(610) 및 가속도 센서용 전선(620)은 센싱부의 구조, 통신 방식 등에 따라 필요한 수만큼 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이블(600)은 내부에 복수의 전선[속도 센서용 전선(610) 및 가속도 센서용 전선(620)]이 구비된 단일의 케이블 구조로 형성될 수도 있다.
다만, 케이블(600)은 이러한 구조로 한정되어 형성되어야만 하는 것은 아니고, 도면에 도시된 실시형태와 달리 복수의 케이블을 갖는 구조 등으로 변형되어 형성될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이블(600)에 구비되는 전선[속도 센서용 전선(610) 및 가속도 센서용 전선(620)]은 통상의 전선과 유사하게 중심부의 도체부가 피복부로 감싸진 구조로 형성될 수 있으며, 전선의 끝단부는 부분적으로 피복부가 벗겨져 도체부가 속도 센싱부(300)의 리드단자(320), 가속도 센싱부(400)에 결합되는 연결 단자(500) 등과 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이블(600)은 바디부(200)에서 속도 센싱부(300)가 배치되는 면[도면에 도시된 실시형태의 경우, 바디부(200)의 상부면]에 배치되도록 구성될 수 있으며, 바디부(200)에는 함몰된 구조의 수용홈(240)이 구비되어 케이블(600)이 수용홈(240)에 삽입되어 파지되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 바디부(200), 속도 센싱부(300), 가속도 센싱부(400), 연결 단자(500), 케이블(600) 등은 하우징(700)에 의해 전부 또는 일부가 둘러싸이도록 구성되어, 내부의 센서나 단자 등이 하우징(700)에 의해 보호되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 하우징(700)은 바디부(200)에 속도 센싱부(300), 가속도 센싱부(400), 연결 단자(500), 케이블(600) 등이 배치된 상태에서 플라스틱 사출 성형을 통해 형성되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가속도 센싱부(400)가 배치되는 리세스(220)에는 에폭시 등의 충진 부재를 채우거나 보호캡 등을 결합하도록 구성되어, 하우징(700)을 사출 성형할 때 가속도 센서(420)가 손상되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서 조립체(100)의 하우징(700)은 일측에 결합부(710)가 구비되어 결합부(710)에 형성된 체결공(720) 등을 통해 휠베어링 또는 샤시 부재 등에 고정되어 장착되도록 구성될 수 있다.
예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 조립체(100)는 통상의 차량용 횔속도 센서와 유사하게 휠베어링의 외륜 또는 이러한 외륜이 결합되는 샤시 부재에 고정되어, 차체에 고정된 상태로 휠베어링 근방에 배치되도록 구성될 수 있다.
다음으로, 도 7 내지 도 10을 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 조립체가 예시적으로 도시되어 있다.
도 7 내지 도 10에 도시된 실시예의 센서 조립체는 앞서 도 2 내지 도 6과 관련하여 설명한 센서 조립체와 마찬가지로 센서 조립체 내에 속도 센싱부(300)와 가속도 센싱부(400)가 함께 구비되도록 구성되어 있으며, 케이블 대신 커넥터를 통해 센싱부를 외부의 전원장치 및/또는 제어장치와 전기적으로 연결하도록 구성되어 있다는 점에서 차이를 갖는다.
구체적으로, 도 7 내지 도 10에 도시된 실시형태의 센서 조립체(100)는 센싱부[속도 센싱부(300) 및 가속도 센싱부(400)]에 전기적으로 연결되는 도전성 단자부(800)를 구비할 수 있으며, 도전성 단자부(800)는 일단은 속도 센싱부(300) 또는 가속도 센싱부(400)에 전기적으로 연결되고 타단은 센서 조립체(100)의 일측에 구비된 커넥터 연결부(730)를 통해 외부로 노출되어 커넥터 연결부(730)에 결합되는 커넥터(900)에 의해 외부의 전원장치 및/또는 제어장치와 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도전성 단자부(800)는 속도 센싱부(300)와 전기적으로 연결되는 속도 센서용 단자부(810)와 가속도 센싱부(400)와 전기적으로 연결되는 가속도 센서용 단자부(820)를 구비할 수 있으며, 속도 센서용 단자부(810) 및 가속도 센서용 단자부(820)는 센서의 구조, 통신 방식 등에 따라 필요한 수만큼 복수로 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 속도 센서용 단자부(810)의 일단은 속도 센싱부(300)의 리드 단자(320)에 연결되어 속도 센서(310)에 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있으며, 가속도 센서용 단자부(820)의 일단은 가속도 센싱부(400)의 PCB 기판(410)에 형성된 전기 접속부(440)에 결합되어 가속도 센서(420)에 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
다만, 속도 센서용 단자부(810) 및 가속도 센서용 단자부(820)는 도면에 도시된 바와 같이 일단이 속도 센싱부(300)의 리드 단자(320) 및 가속도 센싱부(400)의 전기 접속부(440)에 직접 연결되도록 구성될 수도 있고, 다른 도전성 부재를 개재한 상태로 연결되도록 구성될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 커넥터 연결부(730)를 통해 외부로 노출되는 속도 센서용 단자부(810)와 가속도 센서용 단자부(820)의 타단은 소정의 간격을 갖고 서로 이격되어 배치되도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 속도 센서용 단자부(810)와 가속도 센서용 단자부(820)의 타단은 그 사이에 미리 정해진 크기 이상의 블랭크부(830)가 구비되도록 배치되어, 다수의 도전성 단자부 사이에서 발생할 수 있는 신호 간섭을 억제하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 도면에 도시된 바와 같이 속도 센서용 단자부(810)와 가속도 센서용 단자부(820) 사이에 구비되는 블랭크부(830)는 속도 센서용 단자부들 사이의 간격 또는 가속도 센서용 단자부들 사이의 간격에 비해 넓은 간격을 갖도록 배치될 수 있다. (도 9 참조)
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 커넥터 연결부(730)에 연결되는 커넥터(900)는 도 10에 도시된 바와 같이 속도 센서용 단자부(810)가 삽입되는 속도 센서 연결부(910)와 가속도 센서용 단자부(820)가 삽입되는 가속도 센서 연결부(920)를 구비하도록 구성될 수 있으며, 속도 센서 연결부(910)와 가속도 센서 연결부(920) 사이에는 블랭크(930)가 구비되도록 구성될 수 있다.
한편, 도 7 내지 도 10에 도시된 실시예의 센서 조립체(100)의 다른 기술구성은 도 2 내지 도 6에 도시된 실시예와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구성될 수 있는바, 본 명세서에서는 이에 대한 상세한 설명을 생략하도록 한다.
이상 본 발명을 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예들에 의해 설명하였으나, 이들 실시예들은 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 앞서 설명된 실시예들에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위에 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 센서 조립체
200: 바디부
210: (바디부의 상부면의) 전방 단부
220: 리세스
230: 장착 돌기
240: (케이블이 삽입되는) 수용홈
300: 속도 센싱부
310: 속도 센서
320: 리드 단자
400: 가속도 센싱부
410: PCB 기판
420: 가속도 센서
430: 장착홀
440: 전기 접속부
500: 연결 단자
600: 케이블
610: 속도 센서용 전선
620: 가속도 센서용 전선
700: 하우징
710: 결합부
720: 체결공
730: 커넥터 연결부
800: 도전성 단자부
810: 속도 센서용 단자부
820: 가속도 센서용 단자부
830: 블랭크부
900: 커넉터

Claims (15)

  1. 차량용 센서 조립체(100)이며,
    바디부(200)와;
    상기 바디부(200)에 배치되어 휠의 회전속도를 검출하도록 구성된 하나 이상의 속도 센싱부(300)와;
    상기 바디부(200)에 배치되어 차량의 가속도 정보를 검출하도록 구성된 하나 이상의 가속도 센싱부(400)를 포함하고,
    상기 속도 센싱부(300)와 상기 가속도 센싱부(400)는 상기 바디부(200)의 서로 다른 면에 배치되도록 구성되는,
    센서 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 속도 센싱부(300)와 상기 가속도 센싱부(400)는 상기 바디부(200)의 서로 대향하는 반대측 면에 배치되도록 구성되는,
    센서 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 속도 센싱부(300)는 휠의 회전속도를 검출하는 속도 센서(310)와; 상기 속도 센서(310)로부터 연장하는 리드 단자(320)를 포함하는,
    센서 조립체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 가속도 센싱부(400)는 PCB 기판(410)에 가속도 센서(420)가 실장된 구조로 형성되는,
    센서 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가속도 센싱부(400)는 상기 바디부(200)에 구비된 리세스(220)에 삽입되어 배치되도록 구성되는,
    센서 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가속도 센싱부(400)는 상기 리세스(220)의 바닥면으로부터 이격된 위치에 배치되도록 구성되는,
    센서 조립체.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 속도 센싱부(300) 및 상기 가속도 센싱부(400)는 케이블(600)을 통해 외부의 전원장치나 제어장치에 전기적으로 연결되도록 구성되는,
    센서 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 케이블(600)은 내부에 복수의 전선이 구비된 단일 케이블 구조로 형성되는,
    센서 조립체.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 바디부(200)에는 하나 이상의 연결 단자(500)가 더 구비되고,
    상기 연결 단자(500)는 일측 부분이 상기 바디부(200)에서 상기 속도 센싱부(300)가 배치되는 면으로 노출되고 타측 부분이 상기 바디부(200)에서 가속도 센싱부(400)가 배치되는 면으로 노출되도록 구성되는,
    센서 조립체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 케이블(600)은 속도 센싱부(300)가 배치되는 면 또는 가속도 센싱부(400)가 배치되는 면을 통해 상기 바디부(200)에 배치되도록 구성되고,
    상기 속도 센싱부(300) 또는 가속도 센싱부(400) 중 상기 케이블(600)이 배치되는 면과 반대측 면에 배치되는 센싱부는 상기 연결 단자(500)를 통해 상기 케이블(600)과 전기적으로 연결되도록 구성되는,
    센서 조립체.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 속도 센싱부(300) 및 상기 가속도 센싱부(400)는 커넥터(900)를 통해 외부의 전원장치나 제어장치에 전기적으로 연결되도록 구성되는,
    센서 조립체.
  12. 제11항에 있어서,
    일단은 상기 속도 센싱부(300) 또는 상기 가속도 센싱부(400)에 전기적으로 연결되고 타단은 센서 조립체(100)의 일측에 구비된 커넥터 연결부(730)를 통해 외부로 노출되도록 구성된 도전성 단자부(800)를 더 포함하는,
    센서 조립체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 도전성 단자부(800)는,
    상기 속도 센싱부(300)에 전기적으로 연결되는 하나 이상의 속도 센서용 단자부(810)와;
    상기 가속도 센싱부(400)에 전기적으로 연결되는 하나 이상의 가속도 센서용 단자부(820)를 포함하는,
    센서 조립체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 커넥터 연결부(730)를 통해 외부로 노출되는 속도 센서용 단자부(810)와 가속도 센서용 단자부(820) 사이에는 미리 정해진 크기 이상의 블랭크부(830)가 구비되도록 구성되는,
    센서 조립체.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 센서 조립체를 구비하는, 휠베어링.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024106555A1 (ko) * 2022-11-15 2024-05-23 주식회사 일진글로벌 센서 조립체 및 이를 구비하는 휠베어링

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