WO2020071661A1 - 차량용 센싱 장치, 휠 베어링 조립체 및 차량용 센싱 장치의 제조방법 - Google Patents

차량용 센싱 장치, 휠 베어링 조립체 및 차량용 센싱 장치의 제조방법

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WO2020071661A1
WO2020071661A1 PCT/KR2019/012098 KR2019012098W WO2020071661A1 WO 2020071661 A1 WO2020071661 A1 WO 2020071661A1 KR 2019012098 W KR2019012098 W KR 2019012098W WO 2020071661 A1 WO2020071661 A1 WO 2020071661A1
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WO
WIPO (PCT)
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housing
sensing device
insert
sensing unit
vehicle
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/012098
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English (en)
French (fr)
Inventor
전찬구
김영태
허종우
Original Assignee
주식회사 일진글로벌
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Filing date
Publication date
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    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0047—Hubs characterised by functional integration of other elements
    • B60B27/0068—Hubs characterised by functional integration of other elements the element being a sensor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/443—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed mounted in bearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
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    • B60B2900/50—Improvement of
    • B60B2900/511—Sealing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2233/00—Monitoring condition, e.g. temperature, load, vibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02—Wheel hubs or castors

Definitions

  • the present disclosure relates to a sensing device for sensing information related to a vehicle wheel, a wheel bearing assembly including the vehicle sensing device, and a method of manufacturing the vehicle sensing device.
  • ABS anti-lock brake system
  • the wheel speed sensor may include, for example, a target member provided in the form of a ring on the inner ring of the bearing coupled with the rotation axis of the wheel.
  • the target member consists of multiple pairs of stimuli.
  • the rotation speed and direction of the wheel are measured based on the rotation speed and direction of the target member, and the precision is determined by the number of pairs of magnetic poles.
  • various sensing techniques for sensing information related to a vehicle wheel are known.
  • a technique that surrounds a sensing unit by an injection molded body so that the sensing unit is not affected by moisture or the like in the external environment.
  • Embodiments of the present disclosure provide a technique for preventing the sensing unit of the vehicle sensing device from being affected by an external environment.
  • Embodiments of the present disclosure provide a technique for improving convenience in a manufacturing process of a vehicle sensing device.
  • a sensing device for a vehicle includes a housing forming an opening on one side; A sensing unit which is disposed inside the housing and senses information related to the wheel to generate a signal; An insert fixed to the sensing unit and disposed in the housing through the opening; At least one connection unit connected to the detection unit to supply power to the detection unit or to transmit a signal from the detection unit; A body formed of a first material to engage the housing and to lock a portion of the insert therein; And a filling material filling the space inside the housing and formed of a second material different from the first material.
  • the filler may fill the gap between the inner surface of the housing and the sensing unit.
  • the filling material may cover at least a portion of the sensing unit so that the sensing unit is spaced from the body.
  • the sensing unit may include a sensor located in the front portion of the sensing unit to sense information related to the wheel, and the filler may fill a gap between the inner surface of the housing and the front surface of the sensor.
  • the rear surface facing the sensing unit among the inner surfaces of the housing may include a sensor facing surface recessed forward and facing the front surface of the sensor.
  • the sensor facing surface may be recessed 1.8 to 2.2 mm forward compared to the rest of the back facing surface.
  • the insert includes the frontmost stopper counterpart that contacts the rearward surface of the inner surface of the housing, and the stopper counterpart may be located in front of the frontmost surface of the sensing unit.
  • the sensing unit includes a PCB facing the front, and the sensor can be disposed on the front surface of the PCB.
  • the front surface of the sensor may be located 0.15 to 0.25 mm ahead of the front surface of the PCB, and the stopper counter surface may be located 0.8 to 1.2 mm ahead of the front surface of the PCB.
  • the first material includes a synthetic resin
  • the second material may include at least one of epoxy, urethane, and hot melt adhesives.
  • the body may cover the opening of the housing.
  • the distal end of the housing forming the opening is locked inside the body, and the distal end of the housing is a rib protruding in a direction perpendicular to the coupling direction of the housing and the body and a recess recessed in a direction perpendicular to the engaging direction It may include a coupling portion having at least one.
  • the engaging portion may extend to surround the perimeter of the opening.
  • the housing may include a coupling portion that engages with the body and forms an opening, and the coupling portion can include a lip protruding outward and surrounding the opening.
  • the housing may include an insert guide forming a groove or protrusion extending parallel to the coupling direction of the housing and the insert, and the insert may include a slider engaged with the insert guide.
  • the insert includes a seating portion having a surface on which the sensing unit is seated, and the housing may include a sensing unit guide forming a groove for guiding the position of the sensing unit.
  • the body is formed by injection molding while the insert and the housing are disposed, so that a part of the insert and at least a part of the housing are locked inside.
  • the filler may be formed by injecting into the housing as a liquid and curing.
  • the sensing unit includes a sensor that senses information related to the wheel, and the sensing unit may include a protection circuit that protects the sensor.
  • the senor includes an IC chip
  • the protection circuit can be configured to protect the IC chip.
  • the sensing unit may be preset to generate a signal with a signal interface selected through programming.
  • Wheel bearing assembly according to an exemplary embodiment, the outer ring portion is configured to be fixed to the vehicle body; An inner ring portion rotatable relative to the outer ring portion and configured to rotate integrally with the wheel; A bearing disposed between the outer ring portion and the inner ring portion; It may include a sensing device for sensing the information related to the wheel.
  • the sensing device is formed of a first material and the body is disposed to be fixed relative to the outer ring portion;
  • a housing forming an opening on one side and engaging the body;
  • a sensing unit disposed inside the housing and sensing a signal related to the wheel to generate a signal;
  • An insert which is arranged such that a part of the sensor is fixed and disposed through the opening and is partially locked inside the body;
  • At least one connection unit connected to the detection unit to supply power to the detection unit or to transmit a signal from the detection unit;
  • a filling material filling the space inside the housing and formed of a second material different from the first material.
  • a method of manufacturing a sensing device for a vehicle includes the steps of: (a) coupling a sensing unit and an insert; Inserting the insert into the opening of the housing, wherein the insert is disposed through the opening of the housing and the sensing unit is disposed inside the housing (b); (C) curing by injecting a liquid filler into the housing; And (d) injection molding the body such that part of the insert and part of the housing are locked inside.
  • the filler and the body are formed of different materials, and the maximum temperature according to curing of the filler in step (c) may be lower than the maximum temperature according to injection molding of the body in step (d).
  • the body covers the opening of the housing and may be injection molded.
  • the sensing device may protect the sensing unit from high temperature or high pressure materials by forming a separate protective layer around the sensing unit through a filling material.
  • the sensing unit can be stably protected from high temperature or high pressure injection products.
  • the sensing unit includes a PCB (Printed Circuit Board)
  • the PCB is more susceptible to high temperature or high pressure, so the protection function of the sensing unit through the filling material may become more important.
  • the sensing device can improve the structure of the coupling portion of the housing to improve the fastening force between the housing and the body, and effectively prevent moisture from penetrating between the housing and the body.
  • the sensing device can improve the assembly structure between the sensing unit and the insert to more conveniently and accurately perform the manufacturing process of the sensing device.
  • the sensing device can improve the assembly structure between the housing and the insert to perform the manufacturing process of the sensing device more conveniently and accurately.
  • FIG. 1 is a perspective view of a wheel bearing assembly 1 according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the wheel bearing assembly 1 of FIG. 1 taken along line S1-S1 '.
  • FIG. 3 and 4 are perspective views of a part of the body 400 in a sensing device for a vehicle according to an embodiment of the present disclosure, FIG. 3 is a view excluding the filler 700, and FIG. 4 includes a filler 700 It is a drawing.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the sensing device of FIG. 3, excluding the filler 700.
  • FIG. 6 is a perspective view showing an assembled state of the sensing unit 100, the insert 200 and the connection unit 300 of FIG. 5.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an assembled state of the sensing unit 100 and the insert 200 of FIG. 5 from different directions.
  • FIG. 8 is a perspective view of the housing 600 of FIG. 5.
  • FIG. 9 is an elevational view of the housing 600 of FIG. 8.
  • FIG. 10 is a flowchart of a method of manufacturing a sensing device for a vehicle according to an embodiment of the present disclosure.
  • the expression “based on” is used to describe one or more factors affecting an action or action of decision, judgment, described in a phrase or sentence containing the expression, which expression is It does not exclude additional factors that influence the action or action of a decision, judgment.
  • a component when referred to as being “connected” to or “connected to” another component, the component may be directly connected to or connectable to the other component, or new It should be understood that it may or may be connected via other components.
  • the "outer radial" direction directive means a direction away from the axis in a radial direction with respect to the rotation axis of the rotating body, and the "direction in the inner radial direction” direction direction is opposite to the outer radial direction Means
  • the "direction in the outer axial direction” used in the present disclosure means a direction toward the outside of the vehicle body along the rotation axis of the rotating body, and the “direction in the inner axial direction” direction inside the vehicle body along the rotation axis of the rotating body Means the direction towards
  • the drawings show the rotational axis C of the rotating body, the outer radial direction OR, the inner radial direction IR, the outer axial direction OA and the inner axial direction IA.
  • the wheel bearing assembly 1 is a perspective view of a wheel bearing assembly 1 according to one embodiment of the present disclosure.
  • the wheel bearing assembly 1 includes a wheel bearing 5 installed between a wheel of a vehicle and a vehicle body.
  • the wheel bearing assembly 1 includes at least one vehicle sensing device 10 or 20 installed on the wheel bearing 5.
  • the wheel bearing assembly 1 includes a first sensing device 10 and a second sensing device 20, but only one of the first sensing device 10 and the second sensing device 20 is provided.
  • the wheel bearing assembly 1 is also feasible.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the wheel bearing assembly 1 of FIG. 1 taken along line S1-S1 '.
  • the wheel bearing 5 includes an outer ring portion 40 fixed to the vehicle body and an inner ring portion 30 configured to be rotatable relative to the outer ring portion 40.
  • the outer ring portion 40 supports the inner ring portion 30 so as to be capable of relative rotation.
  • the outer ring portion 40 may include an outer ring 41.
  • the outer ring 41 is coupled to a knuckle (not shown).
  • the outer ring portion 40 includes a flange 43 protruding from the outer ring 41 in the outer radial direction (OR).
  • the outer ring portion 40 and the knuckle may be coupled via a knuckle bolt (not shown) passing through the flange 43 in the axial direction (OA, IA).
  • the inner ring portion 30 is configured to rotate integrally with the wheel.
  • the inner ring portion 30 includes a wheel hub 31 and an inner ring 33, but in another embodiment, not shown, the inner ring portion 30 may be composed of only the wheel hub 31.
  • the inner ring 33 is pressed onto the outer circumferential surface of the wheel hub 31.
  • the inner ring 33 rotates integrally with the wheel hub 31.
  • a wheel is coupled to the wheel hub 31, and the wheel hub 31 and the wheel rotate integrally.
  • the wheel hub 31 has a flange projecting in the outer radial direction (OR).
  • the wheel hub 31 and the wheel may be coupled via a wheel bolt penetrating the flange of the wheel hub 31 in the axial direction (OA, IA).
  • the "first rotation" of the first component and the second component means that the first component rotates in the same rotational speed and the same rotational speed as the second component, and the first component Not only when is coupled (or connected) to the second component and rotates together, the first component is coupled (or connected) to the third component and the third component is coupled (or connected) to the second component. It means that it is included until the first component rotates with the second component.
  • the wheel bearing 5 includes a bearing 50 disposed between the outer ring portion 40 and the inner ring portion 30.
  • the bearing 50 is disposed between the outer circumferential surface of the inner ring portion 30 and the inner circumferential surface of the outer ring portion 40.
  • the bearing 50 may include a plurality of rolling elements 51 disposed between the outer circumferential surface of the wheel hub 31 and the inner circumferential surface of the outer ring 41 opposed thereto.
  • the bearing 50 may include a plurality of rolling elements 51 disposed between the outer circumferential surface of the inner ring 33 and the inner circumferential surface of the outer ring 41 opposed thereto.
  • the plurality of rolling elements 51 are arranged in two rows at predetermined intervals in the axial direction (OA, IA), but the number of rows in the axial direction (OA, IA) of the plurality of rolling elements 51 is accordingly It is not limited, and the plurality of rolling elements 51 may be arranged in one row or three or more rows. Further, in the present embodiment, the plurality of rolling elements 51 are shown as ball bearings, but the plurality of rolling elements 51 may be formed of roller bearings, tapered roller bearings, needle bearings, and the like. In addition, in the present embodiment, the plurality of rolling elements 51 is formed of a metal material, but the plurality of rolling elements 51 may be formed of various materials such as plastic.
  • the plurality of rolling elements 51 arranged in each row are arranged in the circumferential direction around the rotation axis C.
  • the bearing 50 may include a retainer 56 (retainer) for maintaining a plurality of rolling elements 51 at regular intervals along the circumferential direction.
  • the retainer 56 constrains the positions of the plurality of rolling elements 51.
  • the retainer 56 is located between the outer ring portion 40 and the inner ring portion 30.
  • the vehicle sensing devices 10 and 20 sense information related to the wheel.
  • the sensing devices 10 and 20 may sense rotation speed information of the wheel.
  • the rotational speed information of the wheel may be information about a scalar amount that is the size of the rotational speed of the wheel, or may be information about a vector amount that includes the size and rotational direction of the rotational speed of the wheel.
  • the sensing devices 10 and 20 may sense rotation angle information of the wheel.
  • the sensing devices 10 and 20 may detect magnetic field strength information and provide basic information for determining whether an encoder (a first target or a second target to be described later) is abnormal.
  • the sensing devices 10 and 20 may detect temperature, acceleration, or pressure information at a specific point of the wheel bearing assembly 1 connected to the wheel.
  • the vehicle sensing devices 10 and 20 will be described based on an embodiment in which rotation speed information or rotation angle information of each wheel is sensed, but need not be limited thereto.
  • the wheel bearing 5 includes a first target 71.
  • the second sensing device 20 senses at least rotational speed information or rotational angle information of the wheel
  • the wheel bearing 5 includes a second target 72.
  • the wheel bearing 5 includes a first target 71 and a second target 72, but only one of the first target 71 and the second target 72 is provided with a wheel bearing assembly 1 ) Can also be implemented.
  • the first target 71 is coupled to the inner ring portion 30 and rotates integrally with the inner ring portion 30.
  • the first target 71 is coupled to the wheel hub 31 to be disposed on the rotation axis C.
  • the first target 71 has a pair of different stimuli.
  • the pair of different stimuli refers to a pair of different stimuli (eg, N-pole and S-pole).
  • the first target 71 may have a cylindrical shape or a disk shape.
  • the first target 71 may include a semi-circular N-pole and a semi-circular S-pole.
  • the first target 71 may be coupled to the wheel hub 31 by the first coupling member 39.
  • the first coupling member 39 is a wheel hub coupling portion 39b coupled to the wheel hub 31 and a first target coupling portion located at the tip of the wheel hub coupling portion 39b and the first target 71 coupled It may include (39a).
  • the wheel hub coupling portion 39b may be coupled to the center of the wheel hub 31 by a coupling method such as press fitting, screw coupling, welding, and the like.
  • the second target 72 is coupled to the inner ring portion 30 and rotates integrally with the inner ring portion 30.
  • the second target 72 is coupled to the inner ring 33 so as to be located radially outside the first target 71.
  • the second target 72 has a ring shape and different magnetic poles are alternately arranged along a circumferential direction centered on the rotation axis C.
  • the N-pole and the S-pole are alternately disposed on the second target 72, and a pair of magnetic poles composed of the N-pole and the S-pole may be disposed in a plurality of pairs.
  • the second target 72 may be coupled to the inner ring 33 by the second coupling member 37.
  • the second coupling member 37 extends vertically from the second target coupling portion 37a and the second target coupling portion 37a corresponding to the shape of the second target 72 to be coupled to the outer circumferential surface of the inner ring 33. It may include an inner ring engaging portion (37b).
  • the second coupling member 37 may be coupled to the inner ring 33 by pressing the inner ring coupling portion 37b into the outer circumferential surface of the inner ring 33.
  • the wheel bearing 5 includes a cap 60 coupled to the inner axial (IA) end of the outer ring 41.
  • the cap 60 covers the inner axial direction IA of the inner ring portion 30.
  • the cap 60 is coupled to the outer ring 41 so as to entirely cover the second target 72 and the first target 71.
  • the cap 60 may be made of reinforced plastic or a non-magnetic metal (eg, stainless steel). When the cap 60 is made of a non-magnetic metal, the cap 60 may be manufactured by performing press working or punching on a thin metal plate material.
  • the cap 60 may include a first cap 61 coupled to the inner peripheral surface of the outer ring 41 and a second cap 62 coupled to the outer peripheral surface of the outer ring 41.
  • the first cap 61 covers the inner ring portion 30, the first target 71 and the second target 72.
  • the first cap 61 may be air-tightly sealed or water-tightly sealed to the outer ring 41 by press-fitting the inner circumferential surface of the outer ring 41.
  • the second cap 62 covers the first cap 61 and the outer ring 41.
  • the second cap 62 may be coupled to the outer ring 41 by caulking, swaging, forced press, etc. in a state arranged to surround the outer circumferential surface of the outer ring 41.
  • the second cap 62 may have a through hole through which the first sensing device 10 passes. The through hole of the second cap is formed at the center of the second cap 62.
  • the wheel bearing 5 may further include a mount 80 that secures the first sensing device 10 to the cap 60.
  • the mount 80 can be secured to the second cap 62.
  • the mount 80 may be manufactured by injection molding or over-molding a plastic material while the second cap 62 is fixed to the mold.
  • the mount 80 includes an opening through which the first sensing device 10 passes and a fastening part (not shown) for fastening the first sensing device 10.
  • the fastening portion of the mount 80 may be formed of a screw hole or a nut.
  • the first sensing device 10 may detect a change in a magnetic field according to the rotation of the first target 71.
  • the sensing unit 11 of the first sensing device 10 may be disposed on the rotation axis C.
  • the first sensing device 10 is spaced apart from the first target 71 in the inner axial direction IA.
  • the first sensing device 10 may be disposed at the center of the cap 60.
  • the first sensing device 10 may detect a magnetic field change (information related to the wheel) by the first target 71 rotating integrally with the wheel to generate a signal.
  • the information related to the wheel sensed by the first sensing device 10 may be rotation angle information of the wheel.
  • the first sensing device 10 transmits the generated signal to the electronic control unit (ECU) of the vehicle.
  • ECU electronice control unit
  • the sensing unit 11 of the first sensing device 10 has a Hall effect and an anisotropic magneto resistance (AMR) effect to detect a change in the magnetic field of the first target 71 according to the rotation of the wheel hub 31 , GMR (Giant Magneto Resistance) effect and TMR (Tunnel Magneto Resistance) effect may be used.
  • AMR anisotropic magneto resistance
  • GMR Gate Magneto Resistance
  • TMR Tunnelnel Magneto Resistance
  • the first sensing device 10 is induced in the magnetic body by measuring the resistance value of the magnetic body changing in accordance with the magnetic field induced by the AMR, GMR or TMR effect by measuring the voltage that changes according to the current applied to the magnetic body The strength of the magnetic field can be measured.
  • the second sensing device 20 may detect a change in a magnetic field according to the rotation of the second target 72.
  • the sensing unit 21 of the second sensing device 20 is disposed at a position spaced apart from the rotation axis C in the outer radial direction OR.
  • the second sensing device 20 extends radially (IR, OR) so that the portion where the sensing unit 21 is located forms a distal end.
  • the second sensing device 20 is spaced apart from the second target 72 in the inner axial direction IA.
  • the second sensing device 20 may generate a signal by sensing a change in magnetic field (information related to the wheel) by the second target 72 rotating integrally with the wheel.
  • the information related to the wheel sensed by the second sensing device 20 may be rotation speed information of the wheel.
  • the second sensing device 20 transmits the generated signal to the ECU of the vehicle.
  • the second sensing device 20 may detect the intensity of the magnetic field derived from the second target 72 and generate a signal corresponding to the intensity of the magnetic field. For example, the second sensing device 20 outputs a (+) electrical signal when it is close to the N pole of the second target 72, and (-) electric when it is close to the S pole of the second target 72. You can output a signal. Accordingly, when the second target 72 having a pair of NS poles rotates once, the electrical signal value is output at the boundary of the NS pole and the strength of the magnetic field in the middle of each of the N pole and the S pole. Since the values are output as the maximum (+) and (-) electric signals respectively, it is possible to output a signal of a sine wave of one cycle.
  • the resolution of the second sensing device 20 can be determined based on the number of poles of the magnet of the second target 72. For example, when the second target 72 has five pairs of N-pole and S-pole, electrical signals of a sine wave of 5 cycles in total are output while the second target 72 rotates once. 2
  • the rotation speed of the wheel can be measured by the sensing device 20 at a resolution of 360 degrees / 5, that is, 72 degrees.
  • the second target 72 has 43 to 80 pairs of magnetic pole pairs, and in this case, the second sensing device 20 senses the rotational speed information of the vehicle wheel with a resolution of about 3 to 8 degrees to generate a signal. can do.
  • first sensing device 10 and the second sensing device 20 described above are only examples, and the first sensing device 10 is configured to perform the functions of the second sensing device 20 described above. Alternatively, the first sensing device 10 may be configured to detect information related to the wheel by performing other functions.
  • a sensing device for a vehicle will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 9.
  • a sensing device according to an embodiment of the present disclosure will be described below based on an embodiment having an external shape of the first sensing device, but the description of the vehicle sensing device, which will be described later, is also applicable to the second sensing device.
  • a spatial Cartesian coordinate system defined by X-axis, Y-axis and Z-axis orthogonal to each other is defined.
  • Each axial direction (X-axis direction, Y-axis direction, Z-axis direction) means both directions in which each axis extends.
  • the "+" sign in front of each axial direction (+ X-axis direction, + Y-axis direction, + Z-axis direction) means a positive direction, which is one of both directions in which each axis extends.
  • the "-" sign in front of each axial direction (-X-axis direction, -Y-axis direction, -Z-axis direction) means the negative direction, which is the other of the two directions in which each axis extends.
  • FIG. 3 and 4 are perspective views of a part of the body 400 in a sensing device for a vehicle according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 3 is a view excluding the filler 700
  • FIG. 4 includes a filler 700
  • the sensing device according to an embodiment of the present disclosure includes a sensing unit 100, an insert 200, a connecting unit 300, a body 400, and a fixing unit 500, It includes a housing 600 and a filler 700.
  • the sensing unit 100 is disposed inside the housing 600. At least a part of the sensing unit 100 is covered by the filler 700. The front portion of the sensing unit 100 and the insert 200 may be surrounded by a filler.
  • the "direction" direction directive used in the present disclosure means a direction of a sensing target corresponding to the sensing unit 100, and the "backward” direction directive means an opposite direction of the front.
  • the sensing target of the sensing unit 100 is the first target 71, the front becomes the outer axial direction (OA), and the rear becomes the inner axial direction (IA).
  • the sensing unit 100 detects information related to the wheel and generates a signal.
  • Each of the sensing units 100 may include sensors 120 (ICs) that perform signal generation functions.
  • the information related to the wheel is rotation speed information of the wheel, rotation angle information, or information on whether a target is abnormal, and may be information about a change in a magnetic field or strength of a magnetic field.
  • the information related to the wheel is temperature information of a point at which one sensing unit is disposed, and based on this, other signals generated by the other sensing unit may be compensated.
  • the information related to the wheel is acceleration or pressure information, and based on this, the ECU may determine the environment and an abnormality of the position where the sensing unit is disposed.
  • information related to the wheel includes rotation angle information of the wheel.
  • the information related to the wheel is rotation speed information of the wheel
  • the sensing unit 100 may include a sensor 120 (eg, a wheel speed sensor) for measuring it.
  • the information related to the wheel may include rotation angle information of the wheel
  • the sensing unit 100 may include a sensor 120 (eg, a high-resolution wheel rotation position sensor) related thereto.
  • the information related to the wheel may include information on whether or not the target is abnormal, and the sensing unit 100 may include a sensor 120 that detects intensity information of the magnetic field.
  • the sensor 120 may be formed of an IC.
  • the sensor 120 may be disposed on the PCB 110.
  • the information related to the wheel may include temperature information, acceleration information, pressure information, and the like.
  • the sensing unit 100 may further include an element (not shown) that measures temperature, acceleration, or pressure. Such a device may be disposed on the PCB 110.
  • the signal generated by the sensing unit 100 may constitute a signal interface according to an application, and may adopt different types of signals according to vehicle characteristics.
  • the sensing unit 100 may be preset to generate such a signal with a signal interface selected through programming.
  • the signal generated by the detection unit is a square wave, PWM (Pulse Width Modulation), AK-protocol (ArbeitsKreis protocol), incremental signal, SPI (Serial Peripheral Interface), SENT (Single Edge Nibble Transmission), ABI (application binary) interface) and UVW.
  • the sensing unit 100 is fixed to the insert 200.
  • the sensing unit 100 is fixed to the front portion of the insert 200.
  • the insert 200 is inserted into the opening 600h of the housing 600.
  • the insert 200 is disposed through the opening 600h of the housing 600.
  • the insert 200 is supported by the body 400.
  • a portion of the insert 200 is disposed inside the body 400.
  • a portion of the insert 200 is arranged to be locked inside the body 400.
  • the other part of the insert 200 is disposed inside the housing 600.
  • the other part of the insert 200 is arranged to be immersed in the filler 700.
  • the portion supporting the sensing unit 100 of the insert 200 is disposed inside the housing 600.
  • the portion supporting the sensing unit 100 of the insert 200 is arranged to be immersed in the filler 700.
  • the rear portion of the insert 200 is disposed inside the body 400, and the front portion of the insert 200 is disposed inside the housing 600.
  • the connection unit 300 includes at least one connection unit 310 that wires the detection unit 100.
  • the connection unit 310 is connected to the detection unit 100 to supply power to the detection unit 100 or to transmit the signal from the detection unit 100.
  • connection part 310 includes a connection line 311 formed in the form of a conducting wire.
  • the connection line 311 may include an inner metal conductor portion and a covering portion surrounding the metal conductor portion, and the covering portion may be configured to expose one end of the metal conductor portion.
  • a plurality of connection lines 311 may be provided. In this embodiment, four connecting lines 311 are provided.
  • connection unit 310 may further include a terminal 313 constituting one end of the connection unit 310.
  • the terminal 313 is arranged to connect the connection line 311 and the sensing unit 100.
  • the connection unit 310 includes a connection line 311 and a terminal 313, but in another embodiment, not shown, the connection unit 310 is composed of only the connection line 311, and the end of the connection line 311 is directly detected. It may be connected to the unit 100.
  • the connection unit 300 may further include a coating material 330 that bundles and covers a plurality of connection lines 311 together.
  • the covering material 330 may surround the plurality of connection lines 311 to form a cable.
  • the coating material 330 is configured to expose one end of the plurality of connection lines 311, and one end of the plurality of connection lines 311 may be separated from each other.
  • the sensing device includes a body 400 in which a relative position with respect to the outer ring portion 40 is fixedly arranged.
  • a part of the insert 200 is disposed inside the body 400.
  • the body 400 is formed so that a part of the insert 200 is locked inside.
  • Body 400 is coupled to the insert (200).
  • the body 400 supports the insert 200.
  • At least a part of the housing 600 is disposed inside the body 400.
  • the body 400 is configured to lock at least a portion of the housing 600 therein.
  • the body 400 is coupled to the housing 600.
  • the body 400 supports the housing 600.
  • the body 400 is over-molded while the insert 200 and the housing 600 are disposed.
  • the body 400 is formed by injection molding in a state where the insert 200 and the housing 600 are disposed, and may be configured to lock a part of the insert 200 and at least a part of the housing 600 therein.
  • a portion of the insert 200 disposed outside the housing 600 may be configured to be locked to the body 400.
  • a part of the housing 600 is configured to be locked to the body 400, but in the embodiment not shown, the entire housing 600 may be configured to be locked to the body 400.
  • the body 400 covers the opening 600h of the housing 600.
  • the distal end of the housing 600 forming the opening 600h is locked inside the body 400.
  • the rear end of the housing 600 forms an opening 600h toward the rear, and the rear end of the housing 600 is locked inside the body 400.
  • the inner space 600s of the housing 600 is opened rearward through the opening 600h.
  • the body 400 is formed of a predetermined first material.
  • the first material is a material capable of injection molding, and is different from the second material of the housing 600 to be described later.
  • the first material may include synthetic resin.
  • the synthetic resin of the first material may include a thermoplastic resin.
  • thermoplastic resins include polystyrene, polyethylene, polyamide, and acrylonitrile butadiene styrene (ABS).
  • the body 400 includes an insert cover part 410 covering a part of the insert 200 and a cable cover part 420 covering one end of the connection unit 300.
  • the front portion of the insert cover portion 410 engages the rear portion of the housing 600.
  • the body 400 includes a flange portion 430 on which the fixing portion 500 is disposed.
  • the insert cover portion 410, the cable cover portion 420, and the flange portion 430 are integrally formed.
  • the fixing part 500 performs a function of fixing the body 400 to the vehicle body, the outer ring part 40 or the cap 60 or the like.
  • the fixing part 500 may have a hole in the center so that the fastening member penetrates.
  • the body 400 may be injection molded while the fixing part 500 is disposed, and the fixing part 500 may be fixed to the body 400.
  • the housing 600 forms an opening 600h on one side.
  • the housing 600 forms a rearward opening 600h.
  • the front portion of the insert 200 is inserted into the inner space 600s of the housing 600 through the opening 600h.
  • the sensing unit 100 is inserted into the inner space 600s of the housing 600 through the opening 600h.
  • the filler 700 may be injected into the inner space 600s of the housing 600 through the opening 600h.
  • the filler 700 fills the space 600s inside the housing 600.
  • the filler 700 fills the gap between the inner surface of the housing 600 and the sensing unit 100.
  • the filler 700 fills the gap between the inner surface of the housing 600 and the insert 200.
  • the filling material 700 covers at least a part of the sensing unit 100.
  • Filler 700 covers at least a portion of the front portion of insert 200.
  • the filler 700 covers at least a portion of the sensing unit 100 so that the sensing unit 100 is spaced from the body 400.
  • the filling material 700 covers a portion of the rear surface of the sensing unit 100 that does not contact the insert 200.
  • the filling material 700 may cover the front surface of the sensing unit 100.
  • the filler 700 may cover the front surface of the sensor 120.
  • the filler 700 may fill a gap between the inner surface of the housing 600 and the front surface of the sensor 120.
  • the filler 700 is injected into the housing 600 as a liquid and is formed by curing.
  • the liquid filler 700 fills the gap in the inner space 600s of the housing 600.
  • the filler 700 is cured to be combined with the housing 600, the sensing unit 100, and the insert 200.
  • the filling material 700 is formed of a second material different from the first material forming the body 400.
  • This second material is a material that is curable by being injected into a liquid.
  • the second material may include at least one of epoxy, urethane, and hotmelt adhesive. Hot melt adhesives are those that melt when heated and harden when cooled.
  • the second material is an epoxy material.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the sensing device of FIG. 3, excluding the filler 700.
  • the sensing unit 100 may include the PCB 110.
  • the filler 700 may cover at least a portion of the PCB 110 so that the PCB 110 is spaced from the body 400. Through this, it is possible to prevent the high temperature and / or high pressure injection material from adversely affecting the PCB 110 during injection molding of the body 400, and the PCB is vulnerable to high temperature and high pressure, so that the technical significance of the filler 700 becomes greater. You can.
  • a protection circuit (not shown) for protecting the sensor 120 may be configured in the sensing unit 100.
  • the protection circuit may be configured on the PCB 110.
  • the protection circuit may perform a function of blocking reverse voltage or strong power shock.
  • the protection circuit may block the sensor 120 from receiving direct damage.
  • the protection circuit may block abnormal electromagnetic waves and overcurrent from the outside.
  • a coding circuit (not shown) that is program coded to meet the needs may be configured in the sensing unit 100.
  • the coding circuit may be configured to enable program coding to suit the needs of the user.
  • the coding circuit can be constructed on the PCB.
  • the coding circuit can cause the sensor 120 to generate a signal through program coding and determine the resolution of the sensor 120.
  • the sensing unit 100 includes a sensor 120 that generates a signal.
  • the sensor 120 detects information related to the wheel.
  • the sensor 120 receives power and performs a function.
  • the sensor 120 may be disposed on the PCB 110.
  • the sensor 120 may be composed of an integrated circuit (IC) chip.
  • the sensing unit 100 may further include an auxiliary sensor (not shown) in addition to the sensor 120.
  • the auxiliary sensor may be disposed on the PCB 110.
  • the auxiliary sensor may include a device that measures temperature, acceleration, or pressure.
  • the sensing unit 100 includes a terminal unit 130 connected to the connection unit 310 to transmit a signal to the connection unit 310 or receive power from the connection unit 310.
  • the terminal unit 130 may be formed on the PCB 110.
  • four terminal portions 130a, 130b, 130c, and 130d are configured.
  • the plurality of terminal parts 130a, 130b, 130c, and 130d may be arranged in the left-right direction.
  • the insert 200 includes a body portion 200A, a protrusion portion 200B, and a connecting portion guide 200C.
  • the protruding portion 200B protrudes forward from the body portion 200A.
  • a pair of protrusions 200B1 and 200B2 may protrude forward from the body portion 200A.
  • the pair of protrusions 200B1 and 200B2 may be disposed on both left and right sides.
  • the protrusion 200B guides the position of the sensing unit 100 with respect to the insert 200.
  • the protrusion 200B is coupled to the housing 600.
  • the connecting portion guide 200C may protrude rearward from the body portion 200A.
  • the connecting portion guide 200C may guide the position of the connecting portion 310 with respect to the insert 200.
  • connection units 310a, 310b, 310c, and 310d connecting wires to the sensing unit 100 may be provided.
  • one connection unit 310a supplies power to the detection unit 100
  • other connection units 310b, 310c, and 310d may transmit a signal generated by the detection unit 100 to the ECU.
  • the signal may include a plurality of signals, and a plurality of signals may be transmitted to the ECU through different connections, respectively.
  • four connecting portions 310a, 310b, 310c, and 310d are provided, but it is also possible to provide a larger number of connecting portions.
  • the terminal unit 130 is connected to one end of the terminal 313.
  • the terminal 313 includes a terminal coupling portion 313a in contact with the terminal portion 130.
  • the terminal coupling portion 313a may be inserted into and coupled to a hole in which the terminal portion 130 of the PCB 110 is formed.
  • the other end of the terminal 313 is connected to the connection line 311.
  • the terminal 313 includes a connection line coupling portion 313b that contacts the connection line 311.
  • the distal end portion of the metal wire portion of the connecting wire 311 may be rolled by applying pressure up and down, and the rolled distal portion of the metal wire portion and the connecting wire connecting portion 313b may be contacted up and down.
  • the connection line 311 and the terminal 313 may be connected to each other in various connection methods. For example, resistance welding, laser welding, soldering, clamping, and the like may be used as the connection method.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the assembled state of the sensing unit 100, the insert 200 and the connection unit 300 of FIG. 5, and FIG. 7 shows the assembled state of the sensing unit 100 and the insert 200 of FIG. It is a perspective view showing. 6 and 7, the body portion 200A of the insert 200 includes a terminal fixing portion 250 and an edge portion 260.
  • the protrusion 200B of the insert 200 includes a seating portion 210 and a slider 220.
  • the connecting portion guide 200C of the insert 200 includes a connecting line guide 230 and a terminal guide 240.
  • the terminal fixing part 250 fixes the terminal 313 to the insert 200.
  • the terminal fixing part 250 may be injection-molded with the terminal 313 disposed, and the terminal 313 may be formed in a locked state.
  • the portion between the terminal coupling portion 313a of the terminal 313 and the connection line coupling portion 313b is locked to the terminal fixing portion 250.
  • Each of the plurality of terminals 313 is configured by sequentially connecting a terminal coupling portion 313a, a portion (not shown) locked to the terminal fixing portion 250, and a connecting line coupling portion 313b.
  • the edge portion 260 is disposed on one side of the terminal fixing portion 250 to form an edge.
  • the edge portion 260 forms an edge connecting the upper side and the rear side.
  • the terminal 313 may be formed by bending along the edge portion 260.
  • the terminal 313 is bent forward along the edge portion 260 in the portion extending in the vertical direction to form the terminal coupling portion 313a.
  • the seating unit 210 guides the position of the sensing unit 100.
  • the sensing unit 100 is disposed on the front portion of the insert 200.
  • the seating portion 210 has a surface on which the sensing unit 100 is seated.
  • the sensing unit 100 is disposed in contact with the seating unit 210.
  • a pair of seating portions 210 corresponding to the pair of protrusions 200B1 and 200B2 are provided.
  • a gap is formed between the pair of seating portions 210 positioned in the left and right directions, and the sensing unit 100 is positioned in the gap.
  • the sensing unit 100 is disposed at a predetermined position by being inserted from the front to the rear of the insert 200.
  • the seating portion 210 includes a pinched surface 211 that contacts the sensing portion 100 in the left and right directions.
  • the pair of pinched surfaces 211 faces left and right.
  • the sensing unit 100 is sandwiched between the pair of sandwiching surfaces 211.
  • the seating portion 210 includes a locking surface 213 that contacts the sensing portion 100 in the front-rear direction.
  • a pair of engaging surfaces 213 may be provided. The engaging surface 213 looks forward.
  • the slider 220 is engaged with the insert guide 620, which will be described later, of the housing 600.
  • the slider 220 includes a sliding surface 221 forming a surface extending in the front-rear direction.
  • the sliding surface 221 is slidingly inserted along the inner surface of the housing 600, so that the housing 600 and the insert 200 can be combined.
  • a pair of left and right sliding surfaces 221 may be provided.
  • Each of the pair of sliding surfaces 221 may include a first sliding surface 221a that contacts the inner surface of the housing 600 in the left and right directions.
  • Each of the pair of sliding surfaces 221 may include a second sliding surface 221b and a third sliding surface 221c that contact the inner surface of the housing 600 in the vertical direction. The second sliding surface 221b is looking downward, and the third sliding surface 221c is looking upward.
  • the slider 220 may include a stopper counter 222 facing forward.
  • the stopper counter 222 contacts the stopper 622 of the housing 600, so that the insert 200 with respect to the housing 600 is disposed at a predetermined position.
  • a pair of left and right stopper counters 222 may be provided.
  • Each of the pair of stopper counters 222 may include a plurality of front surfaces spaced apart from each other in the front-rear direction.
  • the stopper counter 222 may include a first stopper counter surface 222a that is relatively disposed in front, and second stopper counter surfaces 222b and 222c that are relatively disposed in the rear.
  • the second stopper corresponding surfaces 222b and 222c may be composed of two surfaces spaced apart in the vertical direction.
  • the first stopper counter surface 222a may be disposed on the front portion of the sliding surface 221.
  • the second stopper corresponding surfaces 222b and 222c may be disposed at a rear portion of the sliding surface 221.
  • the connecting portion guide 200C guides the position of one end portion of the connecting portion 310.
  • the connecting portion guide 200C includes a connecting line guide 230 that guides positions of one end of the plurality of connecting lines 311.
  • the connecting portion guide 200C may include a terminal guide 240 that guides the positions of the connecting line coupling portions 313b of the plurality of terminals 313.
  • the connecting line guide 230 may include a base 231 supporting the lower surface of the connecting line 311.
  • the connecting line guide 230 may include an outer guide 232 protruding upward from the left and right ends of the base 231 and extending in the front-rear direction.
  • One end of the plurality of connection lines 311 may be located in a space formed by the base 231 and the pair of left and right outer guides 232.
  • connection line guide 230 may include a separation guide 233 disposed between two adjacent connection lines 311.
  • the separation guide 233 protrudes upward from the base 231 and extends in the front-rear direction.
  • a plurality of separation guides 233 may be provided.
  • the connecting line guide 230 may further include an insertion guide 235 protruding upward from the top of the separation guide 233.
  • the insertion guide 235 may perform a function of guiding the connection line 311 when the connection line 311 is inserted at a predetermined position of the insert 200 from the upper side to the lower side.
  • the insertion guide 235 forms a first insertion guide 235a forming a surface extending in the vertical direction from the right side of the separation guide 233, and a surface extending in a vertical direction from the left side of the separation guide 233 It includes a second insertion guide (235b).
  • the first insertion guide 235a and the second insertion guide 235b may be disposed on one separation guide 233.
  • the first insertion guide 235a and the second insertion guide 235b disposed on the top of either separation guide 233 may be spaced apart in the front-rear direction.
  • the terminal guide 240 may include a base 241 that supports the lower side of the terminal 313.
  • the terminal guide 240 may include an outer guide 242 protruding upward from the left and right ends of the base 241 and extending in the front-rear direction.
  • a connection line coupling portion 313b of the plurality of terminals 313 may be positioned in a space formed by the base 241 and the pair of left and right outer guides 242.
  • the terminal guide 240 may include a separation guide 243 disposed between two adjacent terminals 313.
  • the separation guide 243 protrudes upward from the base 241 and extends in the front-rear direction.
  • a plurality of separation guides 243 may be provided.
  • the insert 200 forms a hole 200h in a portion corresponding to a connection point to which the connection line 311 and the terminal 313 are connected.
  • the hole 200h is located below the connection point.
  • the hole 200h may penetrate the insert 200 in the vertical direction.
  • the sensor 120 may be located in the front portion of the sensing unit 100.
  • the sensor 120 may be disposed to protrude in front of the sensing unit 100.
  • the front surface of the sensor 120 may be the frontmost surface of the sensing unit 100.
  • the PCB 110 can look forward.
  • the sensor 120 may be disposed on the front surface of the PCB 110.
  • the front surface of the sensor 120 may be positioned in front of the PCB 110 by a predetermined distance t3.
  • the insert 200 may include a frontmost stopper-corresponding surface (first stopper-corresponding surface 222a) that contacts the rearward surface of the inner surface of the housing 600.
  • the frontmost stopper counter surface (first stopper counter surface 222a) is positioned at the front of the insert 200. Specifically, the first stopper counter surface 222a may contact the rear surface A2 of the housing 600.
  • the frontmost stopper-corresponding surface (first stopper-corresponding surface 222a) is located in front of the frontmost surface of the sensing unit 100.
  • the first stopper counter surface 222a of the insert 200 may be positioned at a predetermined distance t2 from the front surface of the PCB 110.
  • the distance t2 is longer than the distance t3.
  • the distance t2 may be 0.8 to 1.2 mm.
  • the distance t2 is 1.1 mm.
  • the distance t3 may be 0.15 to 0.25 mm.
  • the distance t3 may be 0.2 mm.
  • FIG. 8 is a perspective view of the housing 600 of FIG. 5, and FIG. 9 is an elevational view of the housing 600 of FIG. 8. 8 and 9, the housing 600 forms an interior space 600s having an opening 600h to the rear side.
  • the coupling direction of the housing 600 and the body 400 may be parallel to the opposite direction of the opening 600h. In this embodiment, the coupling direction of the housing 600 and the body 400 is a front-rear direction.
  • the housing 600 includes a housing body 610 forming an outer surface.
  • An inner space 600s is formed inside the housing body 610.
  • the housing body 610 is a cylindrical shape extending in the front-rear direction as a whole.
  • the housing body 610 surrounds the inner space 600s except for the rearward opening 600h.
  • the housing 600 includes an insert guide 620 that forms a groove 621h or a projection (not shown) extending parallel to the coupling direction of the housing 600 and the insert 200.
  • the insert guide 620 forms a groove 621h, but in another embodiment, the insert guide may form a projection extending in the engaging direction (X-axis direction).
  • the insert guide 620 includes a guide surface 621 that contacts the sliding surface 221 of the insert 200.
  • the guide surface 621 forms a surface extending in the front-rear direction.
  • a pair of guide surfaces 621 corresponding to the pair of sliding surfaces 221 of the insert 200 may be provided.
  • the guide surface 621 contacts the first guide surface 621a contacting the first sliding surface 221a, the second guide surface 621b contacting the second sliding surface 221b, and the third sliding surface 221c. It includes a third guide surface (621c).
  • the second guide surface 621b and the third guide surface 621c are spaced apart vertically to face each other, forming a groove 621h therebetween.
  • the insert guide 620 includes a stopper 622 that contacts the stopper counter 222 of the insert 200.
  • the stopper 622 may include a rear surface.
  • a pair of stoppers 622 corresponding to the pair of stopper counters 222 of the insert 200 may be provided.
  • the stopper 622 may include a plurality of rear surfaces spaced from each other in the front-rear direction.
  • the stopper 622 includes a first stopper surface 622a contacting the first stopper counter surface 222a and second stopper surfaces 622b, 622c contacting the second stopper counter surface 222b, 222c. You can.
  • the housing 600 includes a coupling portion 630 that engages with the body 400.
  • the engaging portion 630 is formed at the distal end of the housing 600 forming the opening 600h.
  • the distal end of the housing 600 is locked inside the body 400.
  • the coupling portion 630 is locked inside the body 400.
  • the engaging portion 630 includes at least one of a lip 631 protruding in a direction perpendicular to the engaging direction (X-axis direction) and a groove 633 recessed in a direction perpendicular to the engaging direction (X-axis direction).
  • the engaging portion 630 includes both the lip 631 and the groove 633, but in another embodiment, only one of the lip 631 and the groove 633 may be provided.
  • the engaging portion 630 extends to surround the periphery of the opening 600h.
  • the coupling portion 630 may extend in a ring shape.
  • the lip 631 extends along the circumference of the opening 600h.
  • the lip 631 may surround the opening 600h.
  • the lip 631 may protrude outward from the outer surface of the coupling portion 630.
  • the outer direction means a direction away from a virtual axis penetrating the center of the opening 600h in the front-rear direction.
  • the lip 631 has a thickness in the front-rear direction and may be formed in a rib shape extending along a circumferential direction centering on the opening 600h. The fastening force between the housing 600 and the body 400 may be increased through the lip 631, and moisture may be prevented from flowing between the housing 600 and the body 400.
  • the lip 631 has a thickness equal to or less than a predetermined value in the front-rear direction, so that during the injection molding of the body 400, some melting occurs due to the high temperature of the injection material, thereby increasing the fastening force between the body 400 and the lip 631. have.
  • the groove 633 extends along the circumference of the opening 600h.
  • the groove 633 may surround the opening 600h.
  • the groove 633 may be recessed in an inner direction from the outer surface of the engaging portion 630.
  • the inner direction means a direction closer to a virtual axis penetrating the center of the opening 600h in the front-rear direction.
  • the coupling portion 630 includes an edge portion 635 forming an edge of the rear end portion of the housing 600.
  • the groove 633 may be formed between the lip 631 spaced apart in the front-rear direction and the edge portion 635.
  • the edge portion 635 is located behind the lip 631.
  • the edge portion 635 extends along the circumference of the opening 600h.
  • the edge portion 635 may surround the opening 600h.
  • the coupling portion 630 includes an end surface 636 that forms the rear end of the housing 600.
  • the end face 636 may form a rear end face connected to the edge portion 635.
  • the end face 636 extends along the circumference of the opening 600h.
  • the end face 636 may surround the opening 600h.
  • the housing 600 includes a sensing unit guide 650 forming a groove 650h guiding the position of the sensing unit 100.
  • the sensor guide 650 forms a groove 650h extending parallel to the coupling direction (X-axis direction).
  • the sensing unit guide 650 forms a groove extending in the engaging direction, but in another embodiment, the sensing unit guide 650 may form a projection extending in the engaging direction.
  • the sensing unit guide 650 includes a guide surface 651 slidingly contacting a side surface of the sensing unit 100 when the sensing unit 100 is inserted into the housing 600.
  • the guide surface 651 extends in the coupling direction (X-axis direction). In this embodiment, the guide surface 651 contacts the edge of the PCB 110 of the sensing unit 100.
  • the sensing unit guide 650 includes a stopper 652 forming a rear surface.
  • the stopper 652 contacts the front surface of the sensing unit 100 to limit the movement of the sensing unit 100 forward from a predetermined position.
  • the stopper 652 contacts the front surface of the corner portion of the PCB 110 of the sensing unit 100.
  • the filler 700 fills a gap between the rear surfaces A1 and A2 of the inner surface of the housing 600 and the front surface of the sensing unit 100.
  • the sensing unit 100 faces the rear surfaces A1 and A2 of the housing 600.
  • the front surface of the PCB 110 faces the rear surfaces A1 and A2 of the housing 600.
  • the front surface of the sensor 120 faces the rear surfaces A1 and A2 of the housing 600.
  • the rear surfaces A1 and A2 facing the sensing unit 100 among the inner surfaces of the housing 600 include a sensor facing surface A1 that is recessed forward.
  • the sensor facing surface A1 faces the front surface of the sensor 120.
  • the front surface of the sensor 120 protrudes forward compared to other parts of the sensing unit 100, and in this case, the filler 700 smoothly moves the front surface of the sensor 120 through the recessed sensor facing surface A1. It can be induced to cover.
  • the sensor facing surface A1 is recessed a predetermined depth t1 in front of the remaining surfaces A2 of the rear facing surfaces A1 and A2.
  • the depth t1 may be 1.8 to 2.2 mm.
  • the depth t1 may be 2 mm.
  • FIG. 10 is a flowchart of a method of manufacturing a sensing device for a vehicle according to an embodiment of the present disclosure.
  • process steps, method steps, algorithms, and the like have been described in a sequential order in the flow chart shown in FIG. 10, such processes, methods and algorithms may be configured to be performed in any suitable order.
  • the steps of the processes, methods and algorithms described in various embodiments of the present disclosure need not be performed in the order described in this disclosure.
  • some steps are described as being performed asynchronously, in other embodiments, some of these steps may be performed simultaneously.
  • the illustration of a process by depiction in the drawings does not mean that the illustrated process excludes other changes and modifications thereto, and that any of the illustrated process or steps thereof is of various embodiments of the present disclosure. It is not meant to be essential to one or more, and does not mean that the illustrated process is preferred.
  • a method of manufacturing a sensing device includes a step (S10) of combining the sensing unit 100 and the insert 200.
  • step S10 the sensing unit 100 is inserted between the pair of seating portions 210 of the insert 200 from the front to the rear.
  • step S10 the sensing unit 100 is slidingly inserted rearward along the insertion surface 211 of the insert 200, and the sensing unit 100 is caught by the locking surface 213 of the insert 200 ( catching).
  • a method of manufacturing a sensing device includes a step S20 of inserting the insert 200 into the opening 600h of the housing 600 after step S10.
  • the insert 200 is disposed through the opening 600h, and the sensing unit 100 is placed inside the housing 600. Is placed.
  • the insert 200 is inserted into the opening 600h of the housing 600 from the rear to the front.
  • the sensing unit 100 is slidingly inserted forward along the guide surface 651 of the housing 600, and the sensing unit 100 is caught by the stopper 652 of the housing 600.
  • the slider 220 of the insert 200 is slidingly inserted along the guide surface 621 of the housing 600, and the stopper counterpart of the insert 200 by the stopper 622 of the housing 600 It takes (222).
  • a method of manufacturing a sensing device includes a step (S30) of injecting and curing a liquid filler 700 inside the housing 600 after step S20.
  • step S30 the liquid filler 700 fills an empty space among the inner spaces 600s of the housing 600. After filling the liquid filler 700 inside the housing 600, the filler 700 is cured at a predetermined temperature range.
  • a step of injection molding the body 400 so that a part of the insert 200 and a part of the housing 600 are locked inside (S40) ).
  • the body 400 may be injection molded by injecting an injection into the mold while the housing 600 is coupled to the injection mold.
  • step S40 the body 400 covers the opening 600h of the housing 600 and is injection molded.
  • the portion of the insert 200 exposed outside the opening 600h of the housing 600 is locked inside the body 400.
  • the coupling portion 630 formed on the rear end of the housing 600 is locked inside the body 400.
  • the filler 700 and the body 400 may be formed of different materials.
  • the maximum temperature according to curing of the filler 700 in step S30 is lower than the maximum temperature according to injection molding of the body 400 in step S40. Through this, it is possible to prevent defects or damages of the sensing unit 100 due to high temperature.
  • the insert 200 and the terminal 313 may be combined before step S10.
  • a plurality of terminals 313 are disposed on the upper side of the insert 200. Since the terminal fixing part 250 is injection-molded in a state in which a plurality of terminals 313 are arranged, a part of each terminal 313 is locked in the terminal fixing part 250, and the terminal 313 is inserted into the insert 200 Combined.
  • the sensing unit 100 is inserted into the insert 200, and the terminal coupling unit 313a of the terminal 313 is connected to the terminal unit 130 of the sensing unit 100.
  • connection line 311 may be connected to the terminal 313 after the insert 200 and the terminal 313 are combined.
  • the terminal 313 and the connection line 311 may be connected by welding by inserting a welding mechanism through the hole 200h of the insert 200.
  • the terminal 313 and the connection line 311 are welded in vertical contact.
  • the two welding devices should be in contact with the terminal 313 and the connecting line 311 at the same time, and the two welding devices above and below the terminal 313 and the connecting line 311 should be positioned.
  • a welding mechanism on one side is inserted from the lower side to the upper side of the insert 200 through the hole 200h of the insert 200 to contact one end of the terminal 313.

Landscapes

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Abstract

개시된 실시예에 따른 차량용 센싱 장치는, 일 측에 개구부를 형성하는 하우징; 하우징 내부에 배치되며 휠에 관련된 정보를 감지하여 신호를 생성하는 감지부; 감지부가 고정되며 개구부를 관통하여 하우징에 배치되는 인서트; 감지부에 전원을 공급하거나 감지부로부터의 신호를 송신하도록 감지부에 연결되는 적어도 하나의 연결부; 하우징과 결합하고 내부에 인서트의 일부가 잠기도록 제1 재질로 형성되는 바디; 및 하우징 내부의 공간을 채우고 제1 재질과 다른 제2 재질로 형성되는 충전재를 포함할 수 있다.

Description

차량용 센싱 장치, 휠 베어링 조립체 및 차량용 센싱 장치의 제조방법
본 개시는 차량용 휠에 관련된 정보를 감지하는 센싱 장치, 차량용 센싱 장치를 포함하는 휠 베어링 조립체 및 차량용 센싱 장치의 제조방법에 관한 것이다.
종래의 차량에 적용되고 있는 ABS(Anti-Lock Brake System) 등과 같은 여러 응용 시스템에서, 휠의 회전 속도 및 방향이 측정된다. 예컨대, ABS는 차량의 제동 시 휠이 브레이크에 의해 완전히 록킹되어 차량이 전복되거나 회전하는 것을 방지하는 시스템으로서, ABS의 제어를 위해 휠의 회전 속도 및 방향이 휠 스피드 센서에 의해 측정된다. 휠 스피드 센서는 예컨대 휠의 회전축과 결합되는 베어링의 내륜 상에 링 형태로 제공되는 타겟(target) 부재를 포함할 수 있다. 타겟 부재는 다수 개의 자극 쌍으로 이루어진다. 이러한 구조의 휠 스피드 센서에서는 타겟 부재의 회전 속도 및 방향에 기초하여 휠의 회전 속도 및 방향이 측정되는데, 그 정밀도는 자극 쌍의 수에 의해 결정된다. 그 밖에도, 차량의 휠에 관련된 정보를 감지하는 다양한 센싱 기술이 알려져 있다.
한편, 종래의 차량용 센싱 장치에서, 감지부가 외부 환경의 수분 등의 영향을 받지 않도록 사출 성형된 바디에 의해 감지부를 둘러싸는 기술이 알려져 있다.
차량용 센싱 장치의 감지부를 둘러싸는 바디를 사출 성형할 때, 감지부의 IC(Integrated Circuit)나 기타 전자 소자 등이 고온 또는 고압의 사출 재료에 둘러싸일 경우 감지부의 파손이나 불량이 발생하는 문제가 있다. 본 개시의 실시예들은 이러한 문제점을 해결한다.
본 개시의 실시예들은 차량용 센싱 장치의 감지부가 외부 환경의 영향을 받는 것을 방지하는 기술을 제공한다.
본 개시의 실시예들은 차량용 센싱 장치의 제조 공정에 편의성을 향상시키는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 측면은 차량용 센싱 장치의 실시예들을 제공한다. 대표적 실시예에 따른 차량용 센싱 장치는, 일 측에 개구부를 형성하는 하우징; 하우징 내부에 배치되며 휠에 관련된 정보를 감지하여 신호를 생성하는 감지부; 감지부가 고정되며 개구부를 관통하여 하우징에 배치되는 인서트; 감지부에 전원을 공급하거나 감지부로부터의 신호를 송신하도록 감지부에 연결되는 적어도 하나의 연결부; 하우징과 결합하고 내부에 인서트의 일부가 잠기도록 제1 재질로 형성되는 바디; 및 하우징 내부의 공간을 채우고 제1 재질과 다른 제2 재질로 형성되는 충전재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 충전재는 하우징의 내면과 감지부 사이의 간극을 채울 수 있다.
일 실시예에 있어서, 충전재는 감지부가 바디로부터 이격되도록 감지부의 적어도 일부를 덮을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 감지부는 감지부의 전방 부분에 위치하고 휠에 관련된 정보를 감지하는 센서를 포함할 수 있고, 충전재는 하우징의 내면과 센서의 전방면 사이의 간극을 채울 수 있다.
일 실시예에 있어서, 하우징의 내면 중 감지부를 마주보는 후향면은, 전방으로 함몰되고 센서의 전방면을 마주보는 센서 대향면을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 센서 대향면은 후향면의 나머지 면에 비해 전방으로 1.8 내지 2.2 mm 함몰될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 인서트는 하우징의 내면 중 후향면에 접촉하는 최전방의 스토퍼 대응면을 포함하고, 스토퍼 대응면은 감지부의 최전방의 면보다 전방에 위치할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 감지부는 전방을 바라보는 PCB를 포함하고, 센서는 PCB의 전방면에 배치될 수 있다. 센서의 전방면은 PCB의 전방면보다 0.15 내지 0.25 mm 전방에 위치할 수 있고, 스토퍼 대응면은 PCB의 전방면보다 0.8 내지 1.2 mm 전방에 위치할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 재질은 합성 수지를 포함하고, 제2 재질은 에폭시, 우레탄 및 핫멜트 접착제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 바디는 하우징의 개구부를 덮을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 개구부를 형성하는 하우징의 말단부는 바디 내부에 잠기고, 하우징의 상기 말단부는 하우징과 바디의 결합 방향에 수직한 방향으로 돌출된 립 및 결합 방향에 수직한 방향으로 함몰된 홈 중 적어도 하나를 가지는 결합부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 결합부는 개구부의 둘레를 에워싸도록 연장될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 하우징은 바디와 결합하고 개구부를 형성하는 결합부를 포함할 수 있으며, 결합부는 외측 방향으로 돌출되고 개구부의 둘레를 에워싸는 립을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 하우징은 하우징과 인서트의 결합 방향에 평행하게 연장된 홈 또는 돌기를 형성하는 인서트 가이드를 포함할 수 있으며, 인서트는 인서트 가이드와 맞물리는 슬라이더를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 인서트는 감지부가 안착되는 면을 구비하는 안착부를 포함하고, 하우징은 감지부의 위치를 안내하는 홈을 형성하는 감지부 가이드를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 바디는 인서트 및 하우징이 배치된 상태에서 사출 성형으로 형성되어, 내부에 인서트의 일부 및 하우징의 적어도 일부가 잠기도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 충전재는 액상으로 하우징 내로 주입되고 경화되어 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 감지부는 휠에 관련된 정보를 감지하는 센서를 포함하고, 감지부에는 센서를 보호하는 보호 회로가 구성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 센서는 IC 칩을 포함하고, 보호 회로는 IC 칩을 보호하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 감지부는 프로그래밍을 통해 선택된 신호 인터페이스로 신호를 생성하도록 기설정될 수 있다.
본 개시의 다른 측면은 휠 베어링 조립체의 실시예들을 제공한다. 대표적 실시예에 따른 휠 베어링 조립체는, 차체에 고정되도록 구성되는 외륜부; 외륜부에 대해 회전 가능하고 휠과 일체로 회전하도록 구성되는 내륜부; 외륜부와 내륜부 내륜부 사이에 배치되는 베어링; 휠에 관련된 정보를 감지하는 센싱 장치를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 센싱 장치는 제1 재질로 형성되며 외륜부에 대한 상대 위치가 고정되게 배치되는 바디; 일 측에 개구부를 형성하고 바디와 결합하는 하우징; 하우징의 내부에 배치되며 휠에 관련된 정보를 감지하여 신호를 생성하는 감지부; 감지부가 고정되며 개구부를 관통하여 배치되고 바디의 내부에 일부가 잠기도록 배치되는 인서트; 감지부에 전원을 공급하거나 감지부로부터의 신호를 송신하도록 감지부에 연결되는 적어도 하나의 연결부; 및 하우징 내부의 공간을 채우고 제1 재질과 다른 제2 재질로 형성되는 충전재를 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 측면은 차량용 센싱 장치의 제조방법의 실시예들을 제공한다. 대표적 실시예에 따른 차량용 센싱 장치의 제조방법은, 감지부와 인서트를 결합하는 (a) 단계; 인서트를 하우징의 개구부로 삽입하여, 인서트가 하우징의 개구부를 관통하여 배치되고 감지부가 하우징 내부에 배치되는 (b) 단계; 하우징 내부에 액상의 충전재를 주입하여 경화하는 (c) 단계; 및 인서트의 일부와 하우징의 일부가 내부에 잠기도록 바디를 사출 성형하는 (d) 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 충전재와 바디는 서로 다른 재질로 형성되고, (c) 단계에서 충전재의 경화에 따른 최고 온도는 (d) 단계에서 바디의 사출 성형에 따른 최고 온도보다 낮을 수 있다.
일 실시예에 있어서, (d) 단계에서 바디는 하우징의 개구부를 덮으며 사출 성형될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 센싱 장치는 충전재를 통해 감지부의 주변에 별도의 보호층을 형성함으로써, 감지부를 고온이나 고압의 물질로부터 보호할 수 있다. 예컨대, 바디를 사출 성형해 센싱 장치를 형성할 때, 고온이나 고압의 사출물로부터 감지부를 안정적으로 보호할 수 있다. 특히, 감지부가 PCB(Printed Circuit Board)를 포함하는 경우, PCB는 고온이나 고압에 더욱 취약하므로 충전재를 통한 감지부의 보호 기능은 더욱 중요해질 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 센싱 장치는 하우징의 결합부의 구조를 개선해 하우징과 바디 사이의 체결력을 향상시킬 수 있고, 하우징과 바디의 사이로 수분이 침투하는 것을 효과적으로 막을 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 센싱 장치는 감지부와 인서트 사이의 조립 구조를 개선해 센싱 장치의 제조 공정을 보다 편리하고 정확하게 수행할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 센싱 장치는 하우징과 인서트 사이의 조립 구조를 개선해 센싱 장치의 제조 공정을 더욱 편리하고 정확하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 베어링 조립체(1)의 사시도이다.
도 2는 도 1의 휠 베어링 조립체(1)를 라인 S1-S1'를 따라 자른 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 센싱 장치에서 바디(400)를 일부 절개한 사시도로서, 도 3은 충전재(700)를 제외한 도면이고, 도 4는 충전재(700)를 포함한 도면이다.
도 5는 도 3의 센싱 장치의 분해 사시도로서, 충전재(700)를 제외한 도면이다.
도 6은 도 5의 감지부(100), 인서트(200) 및 연결 유닛(300)의 조립 상태를 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 5의 감지부(100)와 인서트(200)의 조립 상태를 다른 방향에서 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 5의 하우징(600)의 사시도이다.
도 9는 도 8의 하우징(600)의 입면도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 센싱 장치의 제조방법의 흐름도이다.
<부호의 설명>
1: 휠 베어링 조립체, 5: 휠 베어링, 10: 제1 센싱 장치, 20: 제2 센싱 장치, 30: 내륜부, 40: 외륜부, 100: 감지부, 110: PCB, 120: 센서, 200: 인서트, 310: 연결부, 311: 연결선, 313: 터미널, 400: 바디, 500: 고정부, 600: 하우징, 700: 충전재
본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.
본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 개시에서 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 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 개시에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.
본 개시에서 사용되는 "~에 기초하여"라는 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 기술되는, 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 하나 이상의 인자를 기술하는데 사용되며, 이 표현은 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 추가적인 인자를 배제하지 않는다.
본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시에서 기재되는 치수와 수치는 기재된 치수와 수치 만으로 한정되는 것은 아니다. 달리 특정되지 않는 한, 이러한 치수와 수치는 기재된 값 및 이것을 포함하는 동등한 범위를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 본 개시에 기재된 '3 mm'라는 치수는 '약 3 mm'를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
본 개시에서 사용되는 "외측 반경방향"의 방향지시어는 회전체의 회전축에 대한 방사상 방향(radial direction) 중 축으로부터 멀어지는 방향을 의미하고, "내측 반경방향"의 방향지시어는 외측 반경방향의 반대 방향을 의미한다. 또한, 본 개시에서 사용되는 "외측 축방향"의 방향지시어는 회전체의 회전축을 따라서 차체의 외측을 향하는 방향을 의미하고, "내측 축방향"의 방향지시어는 회전체의 회전축을 따라서 차체의 내측을 향하는 방향을 의미한다. 도면들에는 회전체의 회전축(C), 외측 반경방향(OR), 내측 반경방향(IR), 외측 축방향(OA) 및 내측 축방향(IA)이 도시된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 개시의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 베어링 조립체(1)의 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 휠 베어링 조립체(1)는 차량의 휠과 차체 사이에 설치되는 휠 베어링(5)을 포함한다. 휠 베어링 조립체(1)는 휠 베어링(5)에 설치되는 적어도 하나의 차량용 센싱 장치(10, 20)을 포함한다. 본 실시예에서 휠 베어링 조립체(1)는 제1 센싱 장치(10)와 제2 센싱 장치(20)를 포함하나, 제1 센싱 장치(10)와 제2 센싱 장치(20) 중 어느 하나만 구비되는 휠 베어링 조립체(1)도 구현 가능하다.
도 2는 도 1의 휠 베어링 조립체(1)를 라인 S1-S1'를 따라 자른 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 휠 베어링(5)은 차체에 고정되는 외륜부(40) 및 외륜부(40)에 대해 회전 가능하게 구성되는 내륜부(30)를 포함한다. 외륜부(40)는 내륜부(30)를 상대 회전 가능하게 지지한다.
외륜부(40)는 외륜(41)을 포함할 수 있다. 외륜(41)은 너클(미도시)에 결합된다. 외륜부(40)는 외륜(41)에서 외측 반경방향(OR)으로 돌출하는 플랜지(43)를 포함한다. 플랜지(43)를 축방향(OA, IA)으로 관통하는 너클 볼트(미도시)를 매개로 외륜부(40)와 너클이 결합될 수 있다.
내륜부(30)는 휠과 일체로 회전하도록 구성된다. 내륜부(30)는 휠 허브(31)와 내륜(33)을 포함하나, 도시되지 않은 다른 실시예에서 내륜부(30)는 휠 허브(31)만으로 구성될 수도 있다. 이하, 본 실시예의 내륜부(30)를 기준으로 설명한다. 내륜(33)은 휠 허브(31)의 외주면 상에 압입된다. 내륜(33)은 휠 허브(31)와 일체로 회전한다. 휠 허브(31)에는 휠이 결합되어, 휠 허브(31)와 휠이 일체로 회전한다. 휠 허브(31)는 외측 반경방향(OR)으로 돌출하는 플랜지를 구비한다. 휠 허브(31)의 플랜지를 축방향(OA, IA)으로 관통하는 휠 볼트를 매개로 휠 허브(31)와 휠이 결합될 수 있다.
본 개시에서 제1 구성요소가 제2 구성요소와 "일체로 회전"한다는 것은, 제1 구성요소가 제2 구성요소와 동일 회전속도와 동일 회전방향으로 회전하는 것을 의미하는 것으로, 제1 구성요소가 제2 구성요소에 결합(또는 연결)되어 같이 회전하는 경우뿐만 아니라, 제1 구성요소가 제3 구성요소에 결합(또는 연결)되고 제3 구성요소가 제2 구성요소에 결합(또는 연결)되어 제1 구성요소가 제2 구성요소와 같이 회전하는 경우까지 포함하는 의미이다.
휠 베어링(5)은 외륜부(40) 및 내륜부(30)의 사이에 배치되는 베어링(50)을 포함한다. 베어링(50)은 내륜부(30)의 외주면과 외륜부(40)의 내주면 사이에 배치된다.
베어링(50)은 휠 허브(31)의 외주면과 이에 대향하는 외륜(41)의 내주면 사이에 배치되는 복수의 전동체(51)를 포함할 수 있다. 또한, 베어링(50)은 내륜(33)의 외주면과 이에 대향하는 외륜(41)의 내주면 사이에 배치되는 복수의 전동체(51)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 복수의 전동체(51)는 축방향(OA, IA)으로 소정 간격을 두고 2열로 배치되나, 복수의 전동체(51)의 축방향(OA, IA)으로의 열의 개수는 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 전동체(51)는 1열 또는 3열 이상의 열로 배치될 수 있다. 또한, 본 실시예에서 복수의 전동체(51)는 볼 베어링으로 도시되어 있으나, 복수의 전동체(51)는 롤러 베어링, 테이퍼 롤러 베어링, 니들 베어링 등으로 이루어질 수도 있다. 또한, 본 실시예에서 복수의 전동체(51)는 금속 재료로 형성되나, 복수의 전동체(51)는 플라스틱 등 다양한 재료로 형성될 수 있다.
각 열에 배치된 복수의 전동체(51)는 회전축(C)을 중심으로 원주방향으로 배열된다. 베어링(50)은 복수의 전동체(51)를 원주방향을 따라 일정한 간격으로 유지시키는 리테이너(56)(retainer)를 포함할 수 있다. 리테이너(56)는 복수의 전동체(51)의 위치를 구속한다. 리테이너(56)는 외륜부(40)와 내륜부(30) 사이에 위치한다.
차량용 센싱 장치(10, 20)는 휠에 관련된 정보를 감지한다. 일 예로, 센싱 장치(10, 20)는 휠의 회전 속도 정보를 감지할 수 있다. 여기서, 휠의 회전 속도 정보는 휠의 회전 속도의 크기인 스칼라(Scalar)량에 대한 정보일 수도 있고, 휠의 회전 속도의 크기 및 회전 방향을 포함하는 벡터(Vector)량에 대한 정보일 수도 있다. 다른 예로, 센싱 장치(10, 20)는 휠의 회전 각도 정보를 감지할 수 있다. 또 다른 예로, 센싱 장치(10, 20)는 자기장 세기 정보를 감지하여, 엔코더(후술할 제1 타겟 또는 제2 타겟)의 이상 유무를 판단하는 기초 정보를 제공할 수 있다. 또 다른 예로, 센싱 장치(10, 20)는 휠에 연결된 휠 베어링 조립체(1)의 특정 지점에서의 온도, 가속도 또는 압력 정보 등을 감지할 수 있다. 이하 차량용 센싱 장치(10, 20)는 각각 휠의 회전 속도 정보나 회전 각도 정보를 감지하는 실시예를 기준으로 설명하나, 반드시 이에 제한될 필요는 없다.
제1 센싱 장치(10)가 적어도 휠의 회전 속도 정보나 회전 각도 정보를 감지하는 실시예에서, 휠 베어링(5)은 제1 타겟(71)을 포함한다. 제2 센싱 장치(20)가 적어도 휠의 회전 속도 정보나 회전 각도 정보를 감지하는 실시예에서, 휠 베어링(5)은 제2 타겟(72)을 포함한다. 본 실시예에서 휠 베어링(5)은 제1 타겟(71) 및 제2 타겟(72)을 포함하나, 제1 타겟(71) 및 제2 타겟(72) 중 어느 하나만 구비되는 휠 베어링 조립체(1)도 구현 가능하다.
제1 타겟(71)은 내륜부(30)에 결합되어 내륜부(30)와 일체로 회전한다. 제1 타겟(71)은 회전축(C) 상에 배치되도록 휠 허브(31)에 결합된다. 제1 타겟(71)은 서로 다른 한 쌍의 자극을 가진다. 여기서, 서로 다른 한 쌍의 자극이라 함은 서로 다른 자극(예를 들어, N극과 S극)이 한 쌍을 이루는 것을 말한다. 제1 타겟(71)은 원통형상 또는 디스크 형상을 가질 수 있다. 제1 타겟(71)은 반원 형상의 N극과 반원 형상의 S극을 포함할 수 있다.
제1 타겟(71)은 제1 결합 부재(39)에 의해 휠 허브(31)에 결합될 수 있다. 제1 결합 부재(39)는 휠 허브(31)에 결합되는 휠 허브 결합부(39b)와, 휠 허브 결합부(39b)의 선단에 위치하고 제1 타겟(71)이 결합되는 제1 타겟 결합부(39a)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 휠 허브 결합부(39b)는 압입, 나사결합, 용접 등과 같은 결합 방법에 의해 휠 허브(31)의 중심에 결합될 수 있다.
제2 타겟(72)은 내륜부(30)에 결합되어 내륜부(30)와 일체로 회전한다. 제2 타겟(72)은 제1 타겟(71)의 반경방향 외측에 위치하도록 내륜(33)에 결합된다. 제2 타겟(72)은 링 형상을 가지고 회전축(C)을 중심으로 한 원주방향을 따라 서로 다른 자극이 번갈아 배치된다. 예를 들어, 제2 타겟(72)에는 N극과 S극이 번갈아 배치되고, N극과 S극으로 이루어지는 자극 쌍이 복수의 쌍으로 배치될 수 있다.
제2 타겟(72)은 제2 결합 부재(37)에 의해 내륜(33)에 결합될 수 있다. 제2 결합 부재(37)는 제2 타겟(72)의 형상에 대응하는 제2 타겟 결합부(37a)와 제2 타겟 결합부(37a)로부터 수직으로 연장하여 내륜(33)의 외주면에 결합되는 내륜 결합부(37b)를 포함할 수 있다. 제2 결합 부재(37)는 내륜 결합부(37b)를 내륜(33)의 외주면에 압입시킴으로써 내륜(33)에 결합될 수 있다.
휠 베어링(5)은 외륜(41)의 내측 축방향(IA) 단부에 결합되는 캡(60)을 포함한다. 캡(60)은 내륜부(30)의 내측 축방향(IA) 면을 덮는다. 캡(60)은 제2 타겟(72) 및 제1 타겟(71)을 전체적으로 덮도록 외륜(41)에 결합된다. 캡(60)은 강화 플라스틱 또는 비자성체의 금속(예를 들어, 스테인리스 스틸)으로 이루어질 수 있다. 캡(60)이 비자성체의 금속으로 이루어지는 경우, 캡(60)은 얇은 판상의 금속 재료에 프레스 가공 또는 펀칭 가공 등을 수행해 제조될 수 있다.
캡(60)은 외륜(41)의 내주면에 결합되는 제1 캡(61)과 외륜(41)의 외주면에 결합되는 제2 캡(62)을 포함할 수 있다. 제1 캡(61)은 내륜부(30), 제1 타겟(71) 및 제2 타겟(72)을 덮는다. 제1 캡(61)은 외륜(41)의 내주면에 압입시킴으로써 외륜(41)에 기밀(air-tightly sealing) 또는 수밀(water-tightly sealing)하게 결합될 수 있다. 제2 캡(62)은 제1 캡(61)과 외륜(41)을 덮는다. 제2 캡(62)은 외륜(41)의 외주면을 감싸도록 배치된 상태에서 코킹(caulking), 스웨이징(swaging), 강제 압입 등에 의해 외륜(41)에 결합될 수 있다. 제2 캡(62)은 제1 센싱 장치(10)가 관통하는 통공이 형성될 수 있다. 상기 제2 캡의 통공은 제2 캡(62)의 중앙에 형성된다.
휠 베어링(5)은 제1 센싱 장치(10)를 캡(60)에 고정하는 마운트(80)를 더 포함할 수 있다. 마운트(80)는 제2 캡(62)에 고정될 수 있다. 마운트(80)는 제2 캡(62)을 금형에 고정한 상태에서 플라스틱 재료를 사출 성형 또는 오버 몰딩(over-molding)하여 제조될 수 있다. 마운트(80)는 제1 센싱 장치(10)가 관통하는 개구와 제1 센싱 장치(10)의 체결을 위한 체결부(미도시)를 포함한다. 마운트(80)의 체결부는 나사공 또는 너트 등으로 구성될 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 센싱 장치(10)는 제1 타겟(71)의 회전에 따른 자기장의 변화를 감지할 수 있다. 제1 센싱 장치(10)의 감지부(11)는 회전축(C) 상에 배치될 수 있다. 제1 센싱 장치(10)는 제1 타겟(71)으로부터 내측 축방향(IA)으로 이격되어 배치된다. 제1 센싱 장치(10)는 캡(60)의 중앙에 배치될 수 있다.
제1 센싱 장치(10)는 휠과 일체로 회전하는 제1 타겟(71)에 의한 자기장 변화(휠에 관련된 정보)를 감지하여 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 제1 센싱 장치(10)가 감지하는 휠에 관련된 정보는 휠의 회전 각도 정보일 수 있다. 제1 센싱 장치(10)는 생성된 신호를 차량의 ECU(Electronic Control Unit)로 전달한다.
제1 센싱 장치(10)의 감지부(11)는 휠 허브(31)의 회전에 따른 제1 타겟(71)의 자기장 변화를 감지할 수 있도록 홀(Hall) 효과, AMR(Anisotropic Magneto Resistance) 효과, GMR(Giant Magneto Resistance) 효과 및 TMR(Tunnel Magneto Resistance) 효과 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 예를 들어, 제1 센싱 장치(10)는 자성체에 인가되는 전류에 따라 변하는 전압을 측정하여 AMR, GMR 또는 TMR 효과에 의해 유도된 자기장에 따라 변화하는 자성체의 저항값을 측정함으로써 자성체에 유도된 자기장의 세기 값을 측정할 수 있다.
일 실시예에 따른 제2 센싱 장치(20)는 제2 타겟(72)의 회전에 따른 자기장의 변화를 감지할 수 있다. 제2 센싱 장치(20)의 감지부(21)는 회전축(C)으로부터 외측 반경방향(OR)으로 이격된 위치에 배치된다. 제2 센싱 장치(20)는 감지부(21)가 위치하는 부분이 말단부를 형성하도록 반경방향(IR, OR)으로 연장된다. 제2 센싱 장치(20)는 제2 타겟(72)으로부터 내측 축방향(IA)으로 이격 배치된다.
제2 센싱 장치(20)는 휠과 일체로 회전하는 제2 타겟(72)에 의한 자기장의 변화(휠에 관련된 정보)를 감지하여 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 제2 센싱 장치(20)가 감지하는 휠에 관련된 정보는 휠의 회전 속도 정보일 수 있다. 제2 센싱 장치(20)는 생성된 신호를 차량의 ECU로 전달한다.
일 실시예에 있어서, 제2 센싱 장치(20)는 제2 타겟(72)으로부터 유도된 자기장의 세기를 감지하여, 자기장의 세기에 대응하는 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제2 센싱 장치(20)는 제2 타겟(72)의 N극에 가까울 경우에는 (+) 전기 신호를 출력하고, 제2 타겟(72)의 S극에 가까울 경우 (-) 전기 신호를 출력할 수 있다. 이에 따라, 1쌍의 N-S극을 가진 제2 타겟(72)이 한 바퀴 회전을 하는 경우, N-S극의 경계에서는 전기 신호 값이 0으로 출력되고, N극 및 S극 각각의 중간에서는 자기장의 세기 값이 최대의 (+) 및 (-) 전기 신호로 각각 출력되므로, 1주기의 사인파의 신호를 출력할 수 있다. 이러한 동작 원리 하에서, 제2 센싱 장치(20)의 분해능은 제2 타겟(72)의 자석의 극수에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 제2 타겟(72)이 5쌍의 N극 및 S극을 가지는 경우, 제2 타겟(72)이 한 바퀴 회전하는 동안 총 5주기의 사인파의 전기 신호가 출력되며, 이에 따라 제2 센싱 장치(20)에 의해 360도/5, 즉 72도의 분해능으로 휠의 회전 속도를 측정할 수 있다. 일반적으로 제2 타겟(72)은 43 내지 80 쌍의 자극 쌍을 가지고, 이 경우 제2 센싱 장치(20)에 의해 약 3도 내지 8도의 분해능으로 차량용 휠의 회전 속도 정보를 감지하여 신호를 생성할 수 있다.
상술한 제1 센싱 장치(10) 및 제2 센싱 장치(20)의 기능은 하나의 예시일 뿐이고, 제1 센싱 장치(10)가 상술한 제2 센싱 장치(20)의 기능도 함께 수행하도록 구성될 수도 있고, 제1 센싱 장치(10)가 그 밖에 다른 기능을 수행하여 휠에 관련된 정보를 감지하게 구성될 수도 있다.
이하, 도 3 내지 도 9를 참고하여, 일 실시예에 따른 차량용 센싱 장치를 자세히 설명한다. 이하에서는 제1 센싱 장치의 외형을 가진 실시예를 기준으로 이하 본 개시의 일 실시예에 따른 센싱 장치를 설명하나, 후술할 차량용 센싱 장치에 대한 설명은 제2 센싱 장치에도 적용 가능하다.
본 개시를 설명하기 위하여, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축에 의한 공간 직교좌표계를 정의한다. 각 축방향(X축방향, Y축방향, Z축방향)은 각 축이 뻗어나가는 양쪽 방향을 의미한다. 각 축방향의 앞에 "+"부호가 붙는 것(+X축방향, +Y축방향, +Z축방향)은 각 축이 뻗어나가는 양쪽 방향 중 어느 한 방향인 양의 방향을 의미한다. 각 축방향의 앞에 "-"부호가 붙는 것(-X축방향, -Y축방향, -Z축방향)은 각 축이 뻗어나가는 양쪽 방향 중 나머지 한 방향인 음의 방향을 의미한다. 이하에서 언급되는 “전(+X)", "후(-X)", "좌(-Y)", "우(+Y)", "상(+Z)", "하(-Z)” 등의 방향을 지칭하는 표현은 XYZ 좌표축에 따라 정의하나, 이는 어디까지나 본 개시가 명확하게 이해될 수 있도록 설명하기 위한 것이며, 기준을 어디에 두느냐에 따라 각 방향들을 다르게 정의할 수도 있다.
도 3 및 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 센싱 장치에서 바디(400)를 일부 절개한 사시도로서, 도 3은 충전재(700)를 제외한 도면이고, 도 4는 충전재(700)를 포함한 도면이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 개시의 일 실시예에 따른 센싱 장치는 감지부(100), 인서트(200), 연결 유닛(300), 바디(400), 고정부(500), 하우징(600) 및 충전재(700)를 포함한다.
감지부(100)는 하우징(600)의 내부에 배치된다. 감지부(100)의 적어도 일부는 충전재(700)에 의해 덮인다. 감지부(100) 및 인서트(200)의 전방 부분은 충전재에 의해 둘러싸일 수 있다.
본 개시에서 사용되는 "전방"의 방향지시어는 감지부(100)에 대해 대응하는 감지 대상의 방향을 의미하고, "후방"의 방향지시어는 전방의 반대 방향을 의미한다. 본 실시예에서 감지부(100)의 감지 대상은 제1 타겟(71)이고, 전방은 외측 축방향(OA)이 되며, 후방은 내측 축방향(IA)이 된다.
감지부(100)는 휠에 관련된 정보를 감지하여 신호를 생성한다. 감지부(100)는 각각 신호 생성 기능을 수행하는 센서(120; IC)를 포함할 수 있다.
이하, 휠에 관련된 정보의 종류를 예시적으로 설명한다. 일 예로, 휠에 관련된 정보는 휠의 회전 속도 정보, 회전 각도 정보 또는 타겟의 이상 유무 정보로서, 자기장의 변화나 자기장의 세기 정보일 수 있다. 다른 예로, 휠에 관련된 정보는 어느 한 감지부가 배치된 지점의 온도 정보로서, 이를 기초로 다른 감지부에서 생성된 다른 신호를 보상할 수 있다. 또 다른 예로, 휠에 관련된 정보는 가속도 또는 압력 정보로서, 이를 기초로 ECU가 감지부가 배치된 위치의 환경 및 이상 유무를 판단할 수도 있다.
일 실시예에서, 휠에 관련된 정보는 휠의 회전 각도 정보를 포함한다. 여기서, 휠에 관련된 정보는 휠의 회전 속도 정보이고, 감지부(100)는 이를 측정하기 위한 센서(120; 예컨대, 휠 스피드 센서)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 휠에 관련된 정보는 휠의 회전 각도 정보를 포함할 수 있고, 감지부(100)는 이와 관련된 센서(120; 예컨대, 고분해능 휠 회전 위치 센서)를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 휠에 관련된 정보는 타겟의 이상 유무 정보를 포함할 수 있고, 감지부(100)는 자기장의 세기 정보를 감지하는 센서(120)를 포함할 수 있다. 센서(120)는 IC로 형성될 수 있다. 센서(120)는 PCB(110)에 배치될 수 있다.
또한, 휠에 관련된 정보는 온도 정보, 가속도 정보 또는 압력 정보 등을 포함할 수 있다. 감지부(100)는 온도, 가속도 또는 압력 등을 측정하는 소자(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이러한 소자는 PCB(110) 상에 배치될 수 있다.
감지부(100)가 생성하는 신호는 어플리케이션(Application)에 따르는 신호 인터페이스(Signal Interface)를 구성할 수 있으며, 차량 특성에 따라 다른 종류의 신호를 채택할 수 있다. 감지부(100)는 프로그래밍(programming)을 통해 선택된 신호 인터페이스로 이러한 신호를 생성하도록 기설정될 수 있다. 예를 들어, 감지부에서 생성되는 신호는 구형파, PWM(Pulse Width Modulation), AK-protocol(ArbeitsKreis protocol), incremental signal, SPI(Serial Peripheral Interface), SENT(Single Edge Nibble Transmission), ABI(application binary interface) 및 UVW의 3상 신호 중 어느 하나의 형태로 생성될 수 있다.
감지부(100)는 인서트(200)에 고정된다. 예컨대, 인서트(200)의 전방부에 감지부(100)가 고정된다. 인서트(200)는 하우징(600)의 개구부(600h)에 삽입된다. 인서트(200)는 하우징(600)의 개구부(600h)를 관통하여 배치된다. 인서트(200)는 바디(400)에 의해 지지된다.
인서트(200)의 일부는 바디(400)의 내부에 배치된다. 인서트(200)의 일부는 바디(400)의 내부에 잠기도록 배치된다. 인서트(200)의 다른 일부는 하우징(600)의 내부에 배치된다. 인서트(200)의 다른 일부는 충전재(700)에 잠기도록 배치된다. 인서트(200)의 감지부(100)를 지지하는 부분은 하우징(600)의 내부에 배치된다. 인서트(200)의 감지부(100)를 지지하는 부분은 충전재(700)에 잠기도록 배치된다. 본 실시예에서는, 인서트(200)의 후방 부분이 바디(400)의 내부에 배치되고, 인서트(200)의 전방 부분이 하우징(600)의 내부에 배치된다.
연결 유닛(300)은 감지부(100)를 유선 연결하는 적어도 하나의 연결부(310)를 포함한다. 연결부(310)는 감지부(100)에 전원을 공급하거나 감지부(100)로부터의 상기 신호를 송신하도록 감지부(100)에 연결된다.
연결부(310)는 도선 형태로 형성된 연결선(311)을 포함한다. 연결선(311)은 내부의 금속 도선부와 금속 도선부를 감싸는 피복부를 포함할 수 있고, 피복부는 금속 도선부의 일단부를 노출시키도록 구성될 수 있다. 복수의 연결선(311)이 구비될 수 있다. 본 실시예에서는 4개의 연결선(311)이 구비된다.
연결부(310)는 연결부(310)의 일단부를 구성하는 터미널(313)을 더 포함할 수 있다. 터미널(313)은 연결선(311)과 감지부(100)를 연결하도록 배치된다. 본 실시예에서 연결부(310)는 연결선(311)과 터미널(313)을 포함하나, 도시되지 않은 다른 실시예에서 연결부(310)는 연결선(311)만으로 구성되어 연결선(311)의 말단이 직접 감지부(100)에 연결될 수도 있다.
연결 유닛(300)은 복수의 연결선(311)을 한데 묶어 피복하는 피복재(330)를 더 포함할 수 있다. 피복재(330)는 복수의 연결선(311)을 둘러싸 케이블을 구성할 수 있다. 피복재(330)는 복수의 연결선(311)의 일단부를 노출시키도록 구성되고, 복수의 연결선(311)의 일단부들은 서로 갈라질 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 센싱 장치는 외륜부(40)에 대한 상대 위치가 고정되게 배치되는 바디(400)를 포함한다.
바디(400)의 내부에 인서트(200)의 일부가 배치된다. 바디(400)는 내부에 인서트(200)의 일부가 잠기도록 형성된다. 바디(400)는 인서트(200)와 결합한다. 바디(400)는 인서트(200)를 지지한다.
바디(400)의 내부에 하우징(600)의 적어도 일부가 배치된다. 바디(400)는 내부에 하우징(600)의 적어도 일부가 잠기도록 구성된다. 바디(400)는 하우징(600)과 결합한다. 바디(400)는 하우징(600)을 지지한다.
인서트(200) 및 하우징(600)이 배치된 상태에서 바디(400)가 오버 몰딩된다. 바디(400)는 인서트(200) 및 하우징(600)이 배치된 상태에서 사출 성형으로 형성되어, 내부에 인서트(200)의 일부 및 하우징(600)의 적어도 일부가 잠기도록 구성될 수 있다. 인서트(200) 중 하우징(600)의 외부에 배치된 부분이 바디(400)에 잠기도록 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 하우징(600)의 일부가 바디(400)에 잠기도록 구성되나, 도시되지 않은 실시예에서 하우징(600)의 전체가 바디(400)에 잠기도록 구성될 수도 있다.
바디(400)는 하우징(600)의 개구부(600h)를 덮는다. 개구부(600h)를 형성하는 하우징(600)의 말단부가 바디(400) 내부에 잠긴다. 하우징(600)의 후방 말단부는 후방을 향하는 개구부(600h)를 형성하고, 하우징(600)의 후방 말단부가 바디(400)의 내부에 잠긴다. 개구부(600h)를 통해 하우징(600)의 내부 공간(600s)이 후방으로 오픈(open)된다.
바디(400)는 소정의 제1 재질로 형성된다. 제1 재질은 사출 성형이 가능한 재질이며, 후술할 하우징(600)의 제2 재질과 다르다.
제1 재질은 합성 수지를 포함할 수 있다. 제1 재질의 합성 수지는 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 열가소성 수지에는 폴리스틸렌(polystyrene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리아미드(polyamide), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 등이 있다.
바디(400)는 인서트(200)의 일부를 덮는 인서트 커버부(410)와, 연결 유닛(300)의 일단부를 덮는 케이블 커버부(420)를 포함한다. 인서트 커버부(410)의 전방 부분은 하우징(600)의 후방 부분과 결합한다. 또한, 바디(400)는 고정부(500)가 배치되는 플랜지부(430)를 포함한다. 인서트 커버부(410), 케이블 커버부(420) 및 플랜지부(430)는 일체로 형성된다.
고정부(500)는 바디(400)를 차체, 외륜부(40) 또는 캡(60) 등에 고정하는 기능을 수행한다. 고정부(500)는 체결 부재가 관통하도록 중앙에 홀을 구비할 수 있다. 고정부(500)가 배치된 상태에서 바디(400)가 사출 성형되어, 바디(400)에 고정부(500)가 고정될 수 있다.
하우징(600)은 일 측에 개구부(600h)를 형성한다. 본 실시예에서 하우징(600)은 후방을 향하는 개구부(600h)를 형성한다. 개구부(600h)를 통해 하우징(600)의 내부 공간(600s)으로 인서트(200)의 전방부가 삽입된다. 개구부(600h)를 통해 하우징(600)의 내부 공간(600s)으로 감지부(100)가 삽입된다. 개구부(600h)를 통해 하우징(600)의 내부 공간(600s)으로 충전재(700)가 주입될 수 있다.
충전재(700)는 하우징(600) 내부의 공간(600s)을 채운다. 충전재(700)는 하우징(600)의 내면과 감지부(100) 사이의 간극을 채운다. 충전재(700)는 하우징(600)의 내면과 인서트(200) 사이의 간극을 채운다. 충전재(700)는 감지부(100)의 적어도 일부를 덮는다. 충전재(700)는 인서트(200)의 전방 부분의 적어도 일부를 덮는다.
충전재(700)는 감지부(100)가 바디(400)로부터 이격되도록 감지부(100)의 적어도 일부를 덮는다. 충전재(700)는 감지부(100)의 후방면 중 인서트(200)와 접촉하지 않는 부분을 덮는다. 하우징(600)의 내부 공간(600s) 중 감지부(100) 및 인서트(200)를 제외한 간극을 충전재(700)가 채움으로써, 바디(400)의 사출 성형시 액상의 사출물이 하우징(600)의 개구부(600h)를 통해 유입되어 감지부(100)에 접촉하는 것을 막는다.
충전재(700)는 감지부(100)의 전방면을 덮을 수 있다. 충전재(700)는 센서(120)의 전방면을 덮을 수 있다. 충전재(700)는 하우징(600)의 내면과 센서(120)의 전방면 사이의 간극을 채울 수 있다.
충전재(700)는 액상으로 하우징(600) 내에 주입되고 경화되어 형성된다. 액상의 충전재(700)는 하우징(600)의 내부 공간(600s) 중 간극을 채운다. 충전재(700)는 경화됨으로써 하우징(600), 감지부(100) 및 인서트(200)와 결합한다.
충전재(700)는 바디(400)를 형성하는 제1 재질과 다른 제2 재질로 형성된다. 이러한 제2 재질은 액상으로 주입되어 경화 가능한 재질이다. 제2 재질은 에폭시(epoxy), 우레탄(urethane) 및 핫멜트 접착제(hotmelt adhesive) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 핫멜트 접착제는 가열하면 용융되고 냉각하면 굳어지는 성질이 있는 접착제이다. 본 실시예에서, 제2 재질은 에폭시 재질이다.
도 5는 도 3의 센싱 장치의 분해 사시도로서, 충전재(700)를 제외한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 감지부(100)는 PCB(110)를 포함할 수 있다. PCB(110)가 바디(400)로부터 이격되도록 충전재(700)가 PCB(110)의 적어도 일부를 덮을 수 있다. 이를 통해, 바디(400)의 사출 성형시 고온 및/또는 고압의 사출물이 PCB(110)에 악영향을 미치는 것을 막을 수 있고, PCB는 고온 및 고압에 취약하므로 충전재(700)의 기술적 의의는 더욱 커질 수 있다.
감지부(100)에는 센서(120)를 보호하는 보호 회로(미도시)가 구성될 수 있다. 이러한 보호 회로는 PCB(110)에 구성될 수 있다. 예를 들어, 보호 회로는 역전압 또는 강한 전원 shock를 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 보호 회로는 센서(120)가 직접적인 데미지(damage)를 받는 것을 차단할 수 있다. 예를 들어, 보호 회로는 외부로부터의 이상 전자파 및 과전류 등을 차단할 수 있다.
감지부(100)에는 요구에 맞도록 프로그램 코딩된 코딩 회로(미도시)가 구성될 수 있다. 코딩 회로는 사용자의 요구에 맞도록 프로그램 코딩이 가능하도록 구성될 수도 있다. 코딩 회로는 PCB에 구성될 수 있다. 코딩 회로는 프로그램 코딩을 통해 센서(120)가 신호를 생성하게 할 수 있고 센서(120)의 분해능을 결정할 수 있다.
감지부(100)는 신호를 생성하는 센서(120)를 포함한다. 센서(120)는 휠과 관련된 정보를 감지한다. 센서(120)는 전원을 공급받아 기능을 수행한다. 센서(120)는 PCB(110)에 배치될 수 있다. 센서(120)는 IC(Integrated Circuit) 칩(chip)으로 구성될 수 있다.
감지부(100)는 센서(120)외에도 추가로 보조 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 보조 센서는 PCB(110)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 보조 센서는 온도, 가속도 또는 압력 등을 측정하는 소자를 포함할 수 있다.
감지부(100)는 연결부(310)와 연결되어 연결부(310)로 신호를 전달하거나 연결부(310)로부터 전원을 전달받는 단자부(130)를 포함한다. 단자부(130)는 PCB(110)에 형성될 수 있다. 본 실시예에서는, 4개의 단자부(130a, 130b, 130c, 130d)가 구성된다. 복수의 단자부(130a, 130b, 130c, 130d)는 좌우 방향으로 배열될 수 있다.
인서트(200)는 바디부(200A), 돌출부(200B), 연결부 가이드(200C)를 포함한다. 돌출부(200B)는 바디부(200A)에서 전방으로 돌출된다. 한 쌍의 돌출부(200B1, 200B2)가 바디부(200A)에서 전방으로 돌출될 수 있다. 한 쌍의 돌출부(200B1, 200B2)는 좌우 양측에 배치될 수 있다. 돌출부(200B)는 인서트(200)에 대한 감지부(100)의 위치를 안내한다. 돌출부(200B)는 하우징(600)과 결합된다. 연결부 가이드(200C)는 바디부(200A)에서 후방으로 돌출될 수 있다. 연결부 가이드(200C)는 인서트(200)에 대한 연결부(310)의 위치를 안내할 수 있다.
감지부(100)를 유선 연결하는 복수의 연결부(310a, 310b, 310c, 310d)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 어느 한 연결부(310a)는 감지부(100)에 전원을 공급하고, 다른 연결부들(310b, 310c, 310d)은 ECU에 감지부(100)에서 생성된 신호를 송신할 수 있다. 이 때, 신호는 복수의 신호를 포함할 수 있고, 복수의 신호가 각각 서로 다른 연결부를 통해 ECU로 송신될 수 있다. 본 실시예에서는 4개의 연결부(310a, 310b, 310c, 310d)가 구비되나, 더 많은 수의 연결부가 구비되는 것도 가능하다.
단자부(130)는 터미널(313)의 일단부와 연결된다. 터미널(313)은 단자부(130)와 접촉되는 단자 결합부(313a)를 포함한다. 단자 결합부(313a)는 PCB(110)의 단자부(130)가 형성되는 홀에 삽입되어 결합될 수 있다.
터미널(313)의 타단부는 연결선(311)과 연결된다. 터미널(313)은 연결선(311)과 접촉하는 연결선 결합부(313b)를 포함한다. 연결선(311)의 금속 도선부의 말단부는 상하로 압력을 가해 압연될 수 있고, 금속 도선부의 압연된 말단부와 연결선 결합부(313b)가 상하로 접촉될 수 있다. 연결선(311)과 터미널(313)은 다양한 연결 방식으로 서로 연결될 수 있다. 예를 들어, 연결 방식으로는 저항 용접, 레이져 용접, 납땜, 클램핑 등이 이용될 수 있다.
도 6은 도 5의 감지부(100), 인서트(200) 및 연결 유닛(300)의 조립 상태를 보여주는 사시도이며, 도 7은 도 5의 감지부(100) 및 인서트(200)의 조립 상태를 보여주는 사시도이다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 인서트(200)의 바디부(200A)는 터미널 고정부(250)와 엣지부(260)를 포함한다. 인서트(200)의 돌출부(200B)는 안착부(210)와 슬라이더(220)를 포함한다. 인서트(200)의 연결부 가이드(200C)는 연결선 가이드(230)와 터미널 가이드(240)를 포함한다.
터미널 고정부(250)는 터미널(313)을 인서트(200)에 고정한다. 터미널 고정부(250)는 터미널(313)이 배치된 상태로 사출 성형되어, 터미널(313)이 내부에 잠긴 상태로 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 터미널(313)의 단자 결합부(313a)와 연결선 결합부(313b)의 사이 부분이 터미널 고정부(250)에 잠긴다. 복수의 터미널(313) 각각은 단자 결합부(313a), 터미널 고정부(250)에 잠긴 부분(미도시), 및 연결선 결합부(313b)가 순차적으로 연결되어 구성된다.
엣지부(260)는 터미널 고정부(250)의 일측에 배치되어 모서리를 형성한다. 본 실시예에서, 엣지부(260)는 상측면과 후측면을 연결하는 모서리를 형성한다. 터미널(313)은 엣지부(260)를 따라 절곡되어 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 터미널(313)은 상하 방향으로 연장된 부분에서 엣지부(260)를 따라 전방으로 절곡됨으로써 단자 결합부(313a)를 형성한다.
안착부(210)는 감지부(100)의 위치를 안내한다. 인서트(200)의 전방부에 감지부(100)가 배치된다. 안착부(210)는 감지부(100)가 안착되는 면을 가진다. 감지부(100)는 안착부(210)에 접촉하며 배치된다. 한 쌍의 돌출부(200B1, 200B2)에 대응하는 한 쌍의 안착부(210)가 구비된다. 좌우 방향에 위치하는 한 쌍의 안착부(210) 사이에 간극이 형성되고, 이러한 간극에 감지부(100)가 위치한다. 감지부(100)는 인서트(200)에 전방으로부터 후방으로 삽입됨으로써 기설정된 위치에 배치된다.
안착부(210)는 좌우 방향으로 감지부(100)에 접촉하는 끼임면(211)을 포함한다. 한 쌍의 끼임면(211)이 좌우 방향으로 마주본다. 한 쌍의 끼임면(211) 사이에 감지부(100)가 끼여서 배치된다.
안착부(210)는 전후 방향으로 감지부(100)에 접촉하는 걸림면(213)을 포함한다. 한 쌍의 걸림면(213)이 구비될 수 있다. 걸림면(213)은 전방을 바라본다.
슬라이더(220)는 하우징(600)의 후술할 인서트 가이드(620)와 맞물린다. 슬라이더(220)는 전후 방향으로 연장된 표면을 형성하는 슬라이딩면(221)을 포함한다. 슬라이딩면(221)은 하우징(600)의 내측면을 따라 슬라이딩 삽입되어, 하우징(600)과 인서트(200)가 결합될 수 있다.
좌우 한 쌍의 슬라이딩면(221)이 구비될 수 있다. 한 쌍의 슬라이딩면(221) 각각은 좌우 방향으로 하우징(600)의 내측면에 접촉하는 제1 슬라이딩면(221a)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 슬라이딩면(221) 각각은 상하 방향으로 하우징(600)의 내측면에 접촉하는 제2 슬라이딩면(221b) 및 제3 슬라이딩면(221c)을 포함할 수 있다. 제2 슬라이딩면(221b)은 하방을 바라보고, 제3 슬라이딩면(221c)은 상방을 바라본다.
슬라이더(220)는 전방을 바라보는 스토퍼 대응부(222)를 포함할 수 있다. 스토퍼 대응부(222)는 하우징(600)의 스토퍼(622)와 접촉함으로써, 하우징(600)에 대해 인서트(200)가 기설정된 위치에 배치되게 한다.
좌우 한 쌍의 스토퍼 대응부(222)가 구비될 수 있다. 한 쌍의 스토퍼 대응부(222) 각각은 전후 방향으로 서로 이격된 복수의 전방면을 포함할 수 있다. 스토퍼 대응부(222)는 상대적으로 전방에 배치되는 제1 스토퍼 대응면(222a)과, 상대적으로 후방에 배치되는 제2 스토퍼 대응면(222b, 222c)을 포함할 수 있다. 제2 스토퍼 대응면(222b, 222c)은 상하 방향으로 이격된 2개의 면으로 구성될 수 있다.
제1 스토퍼 대응면(222a)은 슬라이딩면(221)의 전방부에 배치될 수 있다. 제2 스토퍼 대응면(222b, 222c)는 슬라이딩면(221)의 후방부에 배치될 수 있다.
연결부 가이드(200C)는 연결부(310)의 일단부의 위치를 안내한다. 연결부 가이드(200C)는 복수의 연결선(311)의 일단부의 위치를 안내하는 연결선 가이드(230)를 포함한다. 연결부 가이드(200C)는 복수의 터미널(313)의 연결선 결합부(313b)의 위치를 안내하는 터미널 가이드(240)를 포함할 수 있다.
연결선 가이드(230)는 연결선(311)의 하측면을 받쳐주는 베이스(231)를 포함할 수 있다. 연결선 가이드(230)는 베이스(231)의 좌우단에서 상측으로 돌출되고 전후 방향으로 연장되는 아우터 가이드(232)를 포함할 수 있다. 베이스(231) 및 좌우 한 쌍의 아우터 가이드(232)가 형성하는 공간에 복수의 연결선(311)의 일단부가 위치할 수 있다.
연결선 가이드(230)는 인접한 2개의 연결선(311)의 사이에 배치되는 분리 가이드(233)를 포함할 수 있다. 분리 가이드(233)는 베이스(231)에서 상측으로 돌출되어 전후 방향으로 연장된다. 복수의 분리 가이드(233)가 구비될 수 있다.
연결선 가이드(230)는 분리 가이드(233)의 상단에서 상측으로 돌출되는 삽입 가이드(235)를 더 포함할 수 있다. 삽입 가이드(235)는 연결선(311)이 상측으로부터 하측으로 인서트(200)의 기설정된 위치에 삽입될 때, 연결선(311)을 안내하는 기능을 수행할 수 있다. 삽입 가이드(235)는 분리 가이드(233)의 우측면에서 상하 방향으로 연장되는 면을 형성하는 제1 삽입 가이드(235a)와, 분리 가이드(233)의 좌측면에서 상하 방향으로 연장되는 면을 형성하는 제2 삽입 가이드(235b)를 포함한다. 하나의 분리 가이드(233)에 제1 삽입 가이드(235a) 및 제2 삽입 가이드(235b)가 배치될 수 있다. 어느 한 분리 가이드(233)의 상단에 배치되는 제1 삽입 가이드(235a)와 제2 삽입 가이드(235b)는 전후 방향으로 이격될 수 있다.
터미널 가이드(240)는 터미널(313)의 하측면을 받쳐주는 베이스(241)를 포함할 수 있다. 터미널 가이드(240)는 베이스(241)의 좌우단에서 상측으로 돌출되고 전후 방향으로 연장되는 아우터 가이드(242)를 포함할 수 있다. 베이스(241) 및 좌우 한 쌍의 아우터 가이드(242)가 형성하는 공간에 복수의 터미널(313)의 연결선 결합부(313b)가 위치할 수 있다.
터미널 가이드(240)는 인접한 2개의 터미널(313)의 사이에 배치되는 분리 가이드(243)를 포함할 수 있다. 분리 가이드(243)는 베이스(241)에서 상측으로 돌출되어 전후 방향으로 연장된다. 복수의 분리 가이드(243)가 구비될 수 있다.
인서트(200)는 연결선(311) 및 터미널(313)이 연결되는 연결 지점에 대응하는 부분에 홀(200h)을 형성한다. 홀(200h)은 연결 지점의 하측에 위치한다. 홀(200h)은 인서트(200)를 상하 방향으로 관통할 수 있다.
센서(120)는 감지부(100)의 전방 부분에 위치할 수 있다. 센서(120)는 감지부(100)의 전방으로 돌출되게 배치될 수 있다. 센서(120)의 전방면은 감지부(100)의 최전방의 면일 수 있다.
PCB(110)는 전방을 바라볼 수 있다. 센서(120)는 PCB(110)의 전방면에 배치될 수 있다. 센서(120)의 전방면은 PCB(110)의 전방면보다 소정의 거리(t3)만큼 전방에 위치할 수 있다.
인서트(200)는 하우징(600)의 내면 중 후향면에 접촉하는 최전방의 스토퍼 대응면[제1 스토퍼 대응면(222a)]을 포함할 수 있다. 최전방의 스토퍼 대응면[제1 스토퍼 대응면(222a)]은 인서트(200) 중 가장 전방에 위치한다. 구체적으로, 제1 스토퍼 대응면(222a)은 하우징(600)의 후향면(A2)에 접촉할 수 있다.
최전방의 스토퍼 대응면[제1 스토퍼 대응면(222a)]은 감지부(100)의 최전방 면보다 전방에 위치한다. 인서트(200)의 제1 스토퍼 대응면(222a)은 PCB(110)의 전방면 보다 소정의 거리(t2)만큼 전방에 위치할 수 있다.
거리(t2)은 거리(t3)보다 길다. 거리(t2)는 0.8 내지 1.2 mm일 수 있다. 예를 들어, 거리(t2)는 1.1mm이다. 거리(t3)는 0.15 내지 0.25 mm일 수 있다. 예를 들어, 거리(t3)는 0.2mm일 수 있다. 이를 통해, 하우징(600)에 대한 인서트(200)의 조립 위치를 정확히 설정할 수 있고, 감지부(100)의 전방면이 충전재(700)에 의해 덮일 수 있도록 하우징(600)의 후향면(A1, A2)과 이격 거리를 유지하게 할 수 있다.
도 8은 도 5의 하우징(600)의 사시도이고, 도 9는 도 8의 하우징(600)의 입면도이다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 하우징(600)은 후측으로 개구부(600h)를 가진 내부 공간(600s)을 형성한다. 하우징(600)과 바디(400)의 결합 방향은 개구부(600h)의 대향 방향과 평행할 수 있다. 본 실시예에서 하우징(600)과 바디(400)의 결합 방향은 전후 방향이다.
하우징(600)은 외측면을 형성하는 하우징 본체(610)를 포함한다. 하우징 본체(610)의 내부에 내부 공간(600s)이 형성된다. 하우징 본체(610)는 전체적으로 전후 방향으로 연장된 원통형이다. 하우징 본체(610)는 후방을 향하는 개구부(600h)를 제외하고 내부 공간(600s)을 둘러싼다.
하우징(600)은 하우징(600)과 인서트(200)의 결합 방향에 평행하게 연장된 홈(621h) 또는 돌기(미도시)를 형성하는 인서트 가이드(620)를 포함한다. 본 실시예에서 인서트 가이드(620)는 홈(621h)을 형성하나, 다른 실시예에서 상기 인서트 가이드는 상기 결합 방향(X축 방향)으로 연장된 돌기를 형성할 수도 있다.
인서트 가이드(620)는 인서트(200)의 슬라이딩면(221)에 접촉하는 안내면(621)을 포함한다. 안내면(621)은 전후 방향으로 연장된 면을 형성한다. 인서트(200)의 한 쌍의 슬라이딩면(221)에 대응하는 한 쌍의 안내면(621)이 구비될 수 있다.
안내면(621)은 제1 슬라이딩면(221a)에 접촉하는 제1 안내면(621a)과, 제2 슬라이딩면(221b)에 접촉하는 제2 안내면(621b)과, 제3 슬라이딩면(221c)에 접촉하는 제3 안내면(621c)을 포함한다. 제2 안내면(621b)과 제3 안내면(621c)은 상하로 이격되어 마주보며, 사이에 홈(621h)을 형성한다.
인서트 가이드(620)는 인서트(200)의 스토퍼 대응부(222)에 접촉하는 스토퍼(622)를 포함한다. 스토퍼(622)는 후방면을 포함할 수 있다. 인서트(200)의 한 쌍의 스토퍼 대응부(222)에 대응하는 한 쌍의 스토퍼(622)가 구비될 수 있다.
스토퍼(622)는 전후 방향으로 서로 이격된 복수의 후방면을 포함할 수 있다. 스토퍼(622)는 제1 스토퍼 대응면(222a)에 접촉하는 제1 스토퍼 면(622a)과, 제2 스토퍼 대응면(222b, 222c)에 접촉하는 제2 스토퍼 면(622b, 622c)을 포함할 수 있다.
하우징(600)은 바디(400)와 결합하는 결합부(630)를 포함한다. 결합부(630)는 개구부(600h)를 형성하는 하우징(600)의 말단부에 형성된다. 하우징(600)의 말단부는 바디(400)의 내부에 잠긴다. 결합부(630)는 바디(400)의 내부에 잠긴다.
결합부(630)는 결합 방향(X축 방향)에 수직한 방향으로 돌출된 립(631) 및 결합 방향(X축 방향)에 수직한 방향으로 함몰된 홈(633) 중 적어도 하나를 포함한다. 본 실시예에서 결합부(630)는 립(631) 및 홈(633)을 모두 포함하나, 다른 실시예에서 립(631) 및 홈(633) 중 어느 하나만 구비할 수도 있다.
결합부(630)는 개구부(600h)의 둘레를 에워싸도록 연장된다. 결합부(630)는 링형으로 연장될 수 있다.
립(631)은 개구부(600h)의 둘레를 따라 연장된다. 립(631)은 개구부(600h)의 둘레를 에워쌀 수 있다. 립(631)은 결합부(630)의 외표면에서 외측 방향으로 돌출될 수 있다. 여기서, 외측 방향이란 개구부(600h)의 중심을 전후 방향으로 관통하는 가상의 축으로부터 멀어지는 방향을 의미한다. 립(631)은 전후 방향으로 두께를 가지고 개구부(600h)를 중심으로 한 원주 방향을 따라 연장된 리브 형태로 형성될 수 있다. 립(631)을 통해 하우징(600)과 바디(400)의 체결력을 상승시킬 수 있고, 하우징(600)과 바디(400)의 사이로 수분이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 립(631)은 전후 방향으로 소정 수치 이하의 두께를 가지게 함으로써, 바디(400)의 사출 성형시 사출물의 고온에 의해 일부 용융이 일어나게 하여 바디(400)와 립(631)의 체결력을 상승시킬 수 있다.
홈(633)은 개구부(600h)의 둘레를 따라 연장된다. 홈(633)은 개구부(600h)의 둘레를 에워쌀 수 있다. 홈(633)은 결합부(630)의 외표면에서 내측 방향으로 함몰될 수 있다. 여기서, 내측 방향이란 개구부(600h)의 중심을 전후 방향으로 관통하는 가상의 축으로 가까워지는 방향을 의미한다.
결합부(630)는 하우징(600)의 후단부의 테두리를 형성하는 테두리부(635)를 포함한다. 홈(633)은 전후 방향으로 이격된 립(631)과 테두리부(635)의 사이에 형성될 수 있다. 테두리부(635)는 립(631)보다 후방에 위치한다. 테두리부(635)는 개구부(600h)의 둘레를 따라 연장된다. 테두리부(635)는 개구부(600h)의 둘레를 에워쌀 수 있다.
결합부(630)는 하우징(600)의 후단을 형성하는 말단면(636)을 포함한다. 말단면(636)은 테두리부(635)에 연결된 후단면을 형성할 수 있다. 말단면(636)은 개구부(600h)의 둘레를 따라 연장된다. 말단면(636)은 개구부(600h)의 둘레를 에워쌀 수 있다.
하우징(600)은 감지부(100)의 위치를 안내하는 홈(650h)을 형성하는 감지부 가이드(650)를 포함한다. 감지부 가이드(650)는 결합 방향(X축 방향)에 평행하게 연장된 홈(650h)을 형성한다. 본 실시예에서 감지부 가이드(650)는 결합 방향으로 연장된 홈을 형성하나, 다른 실시예에서 감지부 가이드(650)는 상기 결합 방향으로 연장된 돌기를 형성할 수도 있다.
감지부 가이드(650)는 감지부(100)가 하우징(600)의 내측으로 삽입될 때 감지부(100)의 측면을 슬라이딩 접촉하는 안내면(651)을 포함한다. 안내면(651)은 결합 방향(X축 방향)으로 연장된다. 본 실시예에서는, 안내면(651)이 감지부(100)의 PCB(110)의 모서리에 접촉된다.
감지부 가이드(650)는 후방면을 형성하는 스토퍼(652)를 포함한다. 스토퍼(652)는 감지부(100)의 전방면에 접촉하여, 감지부(100)가 기설정된 위치에서 전방으로 이동하는 것을 제한한다. 본 실시예에서 스토퍼(652)는 감지부(100)의 PCB(110)의 모서리 부분의 전방면에 접촉한다.
도 3, 도 4 및 도 9로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 충전재(700)는 하우징(600)의 내면 중 후향면(A1, A2)과 감지부(100)의 전방면 사이의 간극을 채운다. 감지부(100)는 하우징(600)의 후향면(A1, A2)을 마주본다. PCB(110)의 전방면은 하우징(600)의 후향면(A1, A2)을 마주본다. 센서(120)의 전방면은 하우징(600)의 후향면(A1, A2)을 마주본다.
하우징(600)의 내면 중 감지부(100)를 마주보는 후향면(A1, A2)은, 전방으로 함몰되는 센서 대향면(A1)을 포함한다. 센서 대향면(A1)은 센서(120)의 전방면을 마주본다. 센서(120)의 전방면은 감지부(100)의 다른 부분에 비해 전방으로 돌출되어 있고, 이 경우 함몰된 센서 대향면(A1)을 통해 충전재(700)가 센서(120)의 전방면을 원활하게 덮도록 유도할 수 있다.
센서 대향면(A1)은 후향면(A1, A2)의 나머지 면(A2)에 비해 전방으로 소정 깊이(t1) 함몰된다. 깊이(t1)은 1.8 내지 2.2 mm일 수 있다. 예를 들어, 깊이(t1)은 2mm일 수 있다. 이를 통해, 감지부(100)의 전방면과 하우징(600)의 후향면(A1, A2) 사이의 적절한 이격 거리를 유지할 수 있다. 구체적으로, 감지부(100)의 전방면이 하우징(600)의 후향면(A1, A2)에 접촉하지 않도록 하여, 하우징(600)과 인서트(200)의 조립시 접촉에 의한 감지부(100)의 손상을 방지할 수 있고, 바디(400)의 사출 성형시 사출물의 고온에 의한 감지부(100)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 센서(120)의 전방면이 하우징(600)의 센서 대향면(A1)으로부터 지나치게 이격되는 것을 막아, 센서(120)의 감지 대상에 대한 센싱 기능의 저하를 방지할 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 센싱 장치의 제조방법의 흐름도이다. 도 10에 도시된 흐름도에서 프로세스 단계들, 방법 단계들, 알고리즘들 등이 순차적인 순서로 설명되었지만, 그러한 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들은 임의의 적합한 순서로 수행되도록 구성될 수 있다. 다시 말하면, 본 개시의 다양한 실시예들에서 설명되는 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들의 단계들이 본 개시에서 기술된 순서로 수행될 필요는 없다. 또한, 일부 단계들이 비동시적으로 수행되는 것으로서 설명되더라도, 다른 실시예에서는 이러한 일부 단계들이 동시에 수행될 수 있다. 또한, 도면에서의 묘사에 의한 프로세스의 예시는 예시된 프로세스가 그에 대한 다른 변화들 및 수정들을 제외하는 것을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스 또는 그의 단계들 중 임의의 것이 본 개시의 다양한 실시예들 중 하나 이상에 필수적임을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스가 바람직하다는 것을 의미하지 않는다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 개시의 일 실시예에 따른 센싱 장치의 제조방법은 감지부(100)와 인서트(200)를 결합하는 단계(S10)를 포함한다. 단계(S10)에서, 감지부(100)를 전방으로부터 후방으로 인서트(200)의 한 쌍의 안착부(210) 사이로 삽입시킨다. 단계(S10)에서, 인서트(200)의 끼임면(211)을 따라 감지부(100)가 후방으로 슬라이딩 삽입되고, 인서트(200)의 걸림면(213)에 의해 감지부(100)가 걸리게(catching) 된다.
본 개시의 일 실시예에 따른 센싱 장치의 제조방법은, 단계(S10) 후, 인서트(200)를 하우징(600)의 개구부(600h)로 삽입하는 단계(S20)를 포함한다. 단계(S20)에서 인서트(200)를 하우징(600)의 개구부(600h)로 삽입함으로써, 인서트(200)가 개구부(600h)를 관통하여 배치되고, 감지부(100)가 하우징(600) 내부에 배치된다. 인서트(200)는 후방으로부터 전방으로 하우징(600)의 개구부(600h)에 삽입된다. 단계(S20)에서, 하우징(600)의 안내면(651)을 따라 감지부(100)가 전방으로 슬라이딩 삽입되고, 하우징(600)의 스토퍼(652)에 의해 감지부(100)가 걸리게 된다. 단계(S20)에서, 하우징(600)의 안내면(621)을 따라 인서트(200)의 슬라이더(220)가 슬라이딩 삽입되고, 하우징(600)의 스토퍼(622)에 의해 인서트(200)의 스토퍼 대응부(222)가 걸리게 된다.
본 개시의 일 실시예에 따른 센싱 장치의 제조방법은, 단계(S20) 후, 하우징(600) 내부에 액상의 충전재(700)를 주입하여 경화하는 단계(S30)를 포함한다. 단계(S30)에서 액상의 충전재(700)는 하우징(600)의 내부 공간(600s) 중 빈 공간을 채운다. 하우징(600)의 내부에 액상의 충전재(700)를 채운 이후에는 소정의 온도 범위에서 충전재(700)를 경화시킨다.
본 개시의 일 실시예에 따른 센싱 장치의 제조 방법은, 단계(S30) 후, 인서트(200)의 일부와 하우징(600)의 일부가 내부에 잠기도록 바디(400)를 사출 성형하는 단계(S40)를 포함한다. 단계(S40)에서, 바디(400)는 사출 금형에 하우징(600)을 결합시킨 상태에서 금형 내로 사출물을 주입함으로써 사출 성형될 수 있다.
단계(S40)에서, 바디(400)는 하우징(600)의 개구부(600h)를 덮으며 사출 성형된다. 인서트(200) 중 하우징(600)의 개구부(600h) 밖으로 노출된 부분은 바디(400)의 내부에 잠기게 된다. 또한, 하우징(600)의 후단부에 형성된 결합부(630)가 바디(400)의 내부에 잠기게 된다.
충전재(700)와 바디(400)는 서로 다른 재질로 형성될 수 있다. 단계(S30)에서 충전재(700)의 경화에 따른 최고 온도는 단계(S40)에서 바디(400)의 사출 성형에 따른 최고 온도보다 낮다. 이를 통해, 고온에 따른 감지부(100)의 불량 발생이나 파손을 막을 수 있다.
터미널(313)이 구비된 실시예에서는, 단계(S10) 전에 인서트(200)와 터미널(313)을 결합시킬 수 있다. 인서트(200)의 터미널 고정부(250)를 사출 성형하기 전에, 인서트(200)의 상측면에 복수의 터미널(313)을 배치한다. 복수의 터미널(313)이 배치된 상태에서 터미널 고정부(250)가 사출 성형됨으로써, 각각의 터미널(313)의 일부가 터미널 고정부(250)에 잠기고, 터미널(313)이 인서트(200)와 결합된다. 그런 다음, 단계(S10)에서 감지부(100)를 인서트(200)에 삽입시키고, 터미널(313)의 단자 결합부(313a)를 감지부(100)의 단자부(130)에 연결시킨다.
터미널(313)이 구비된 실시예에서는, 단계(S40) 전에 터미널(313)과 연결선(311)을 연결시킨다. 연결선(311)은 인서트(200)와 터미널(313)이 결합된 이후에 터미널(313)에 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 터미널(313)과 연결선(311)은 인서트(200)의 홀(200h)을 통해 용접 기구를 삽입시켜 용접시킴으로써 연결될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 터미널(313)과 연결선(311)은 상하로 접촉하며 용접된다. 저항 용접의 경우 2개의 용접 기구가 동시에 터미널(313) 및 연결선(311)에 접촉되어야 하고, 터미널(313) 및 연결선(311)을 사이에 두고 상하의 2개의 용접 기구가 위치하여야 한다. 도면에 도시된 실시예의 경우에는, 인서트(200)의 홀(200h)을 통해 인서트(200)의 하측에서 상측으로 일측의 용접 기구가 삽입되어 터미널(313)의 일단부에 접촉할 수 있다.
이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 개시의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 본 개시의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.

Claims (24)

  1. 일 측에 개구부를 형성하는 하우징;
    상기 하우징의 내부에 배치되며 휠에 관련된 정보를 감지하여 신호를 생성하는 감지부;
    상기 감지부가 고정되며 상기 개구부를 관통하여 하우징에 배치되는 인서트;
    상기 감지부에 전원을 공급하거나 상기 감지부로부터의 신호를 송신하도록 상기 감지부에 연결되는 적어도 하나의 연결부;
    상기 하우징과 결합하고 내부에 상기 인서트의 일부가 잠기도록 제1 재질로 형성되는 바디; 및
    상기 하우징 내부의 공간을 채우고 상기 제1 재질과 다른 제2 재질로 형성되는 충전재를 포함하는,
    차량용 센싱 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전재는 상기 하우징의 내면과 상기 감지부 사이의 간극을 채우는,
    차량용 센싱 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 충전재는 상기 감지부가 상기 바디로부터 이격되도록 상기 감지부의 적어도 일부를 덮는,
    차량용 센싱 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는 감지부의 전방 부분에 위치하고 휠에 관련된 정보를 감지하는 센서를 포함하고,
    상기 충전재는 상기 하우징의 내면과 상기 센서의 전방면 사이의 간극을 채우는,
    차량용 센싱 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하우징의 내면 중 상기 감지부를 마주보는 후향면은, 전방으로 함몰되고 상기 센서의 전방면을 마주보는 센서 대향면을 포함하는,
    차량용 센싱 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 센서 대향면은 상기 후향면의 나머지 면에 비해 전방으로 1.8 내지 2.2 mm 함몰되는,
    차량용 센싱 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 인서트는 상기 하우징의 내면 중 후향면에 접촉하는 최전방의 스토퍼 대응면을 포함하고,
    상기 스토퍼 대응면은 상기 감지부의 최전방의 면보다 전방에 위치하는,
    차량용 센싱 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 감지부는 전방을 바라보는 PCB를 포함하고
    상기 센서는 상기 PCB의 전방면에 배치되고,
    상기 센서의 전방면은 상기 PCB의 전방면보다 0.15 내지 0.25 mm 전방에 위치하고,
    상기 스토퍼 대응면은 상기 PCB의 전방면보다 0.8 내지 1.2 mm 전방에 위치하는,
    차량용 센싱 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 재질은 합성 수지를 포함하고,
    상기 제2 재질은 에폭시, 우레탄 및 핫멜트 접착제 중 적어도 하나를 포함하는,
    차량용 센싱 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 바디는 상기 하우징의 개구부를 덮는,
    차량용 센싱 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 개구부를 형성하는 상기 하우징의 말단부는 상기 바디 내부에 잠기고,
    상기 하우징의 말단부는 하우징과 바디의 결합 방향에 수직한 방향으로 돌출된 립 및 상기 결합 방향에 수직한 방향으로 함몰된 홈 중 적어도 하나를 가지는 결합부를 포함하는,
    차량용 센싱 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 결합부는 상기 개구부의 둘레를 에워싸도록 연장되는,
    차량용 센싱 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 하우징은 바디와 결합하며 상기 개구부를 형성하는 결합부를 포함하고,
    상기 결합부는 외측 방향으로 돌출되고 상기 개구부의 둘레를 에워싸는 립을 포함하는,
    차량용 센싱 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 하우징과 인서트의 결합 방향에 평행하게 연장된 홈 또는 돌기를 형성하는 인서트 가이드를 포함하고,
    상기 인서트는 상기 인서트 가이드와 맞물리는 슬라이더를 포함하는,
    차량용 센싱 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 인서트는 상기 감지부가 안착되는 면을 구비하는 안착부를 포함하고,
    상기 하우징은 상기 감지부의 위치를 안내하는 홈을 형성하는 감지부 가이드를 포함하는,
    차량용 센싱 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 바디는 상기 인서트 및 상기 하우징이 배치된 상태에서 사출 성형으로 형성되어, 내부에 상기 인서트의 일부 및 상기 하우징의 적어도 일부가 잠기도록 구성되는,
    차량용 센싱 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 충전재는 액상으로 상기 하우징 내로 주입되고 경화되어 형성되는,
    차량용 센싱 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는 휠에 관련된 정보를 감지하는 센서를 포함하고,
    상기 감지부에는 상기 센서를 보호하는 보호 회로가 구성되는,
    차량용 센싱 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 센서는 IC 칩을 포함하고,
    상기 보호 회로는 상기 IC 칩을 보호하도록 구성되는,
    차량용 센싱 장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는 프로그래밍을 통해 선택된 신호 인터페이스로 상기 신호를 생성하도록 기설정되는,
    차량용 센싱 장치.
  21. 차체에 고정되도록 구성되는 외륜부;
    상기 외륜부에 대해 회전 가능하고 휠과 일체로 회전하도록 구성되는 내륜부;
    상기 외륜부와 내륜부의 사이에 배치되는 베어링; 및
    상기 휠에 관련된 정보를 감지하는 센싱 장치를 포함하고,
    상기 센싱 장치는,
    제1 재질로 형성되며 상기 외륜부에 대한 상대 위치가 고정되게 배치되는 바디;
    일 측에 개구부를 형성하고 상기 바디와 결합하는 하우징;상기 하우징의 내부에 배치되며 휠에 관련된 정보를 감지하여 신호를 생성하는 감지부;
    상기 감지부가 고정되며 상기 개구부를 관통하여 배치되고 상기 바디의 내부에 일부가 잠기도록 배치되는 인서트;
    상기 감지부에 전원을 공급하거나 상기 감지부로부터의 신호를 송신하도록 상기 감지부에 연결되는 적어도 하나의 연결부; 및
    상기 하우징 내부의 공간을 채우고 상기 제1 재질과 다른 제2 재질로 형성되는 충전재를 포함하는,
    휠 베어링 조립체.
  22. 감지부와 인서트를 결합하는 (a) 단계;
    상기 인서트를 하우징의 개구부로 삽입하여, 상기 인서트가 상기 하우징의 개구부를 관통하여 배치되고, 상기 감지부가 상기 하우징 내부에 배치되는 (b) 단계;
    상기 하우징 내부에 액상의 충전재를 주입하여 경화하는 (c) 단계; 및
    상기 인서트의 일부와 상기 하우징의 일부가 내부에 잠기도록 바디를 사출 성형하는 (d) 단계를 포함하는,
    차량용 센싱 장치의 제조방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 충전재와 상기 바디는 서로 다른 재질로 형성되고,
    상기 (c) 단계에서 상기 충전재의 경화에 따른 최고 온도는 상기 (d) 단계에서 상기 바디의 사출 성형에 따른 최고 온도보다 낮은,
    차량용 센싱 장치의 제조방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 상기 바디는 상기 하우징의 개구부를 덮으며 사출 성형되는,
    차량용 센싱 장치의 제조방법.
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