KR100480362B1 - ＮｄＦｅ 마그네트를 가지는 브이알 센서 - Google Patents

Abstract

본 발명의 NdFe 마그네트를 가지는 브이알 센서는 톤 힐(101)과 일정간격을 두고 설치되는 NdFe 마그네트(103)와, 그 NdFe 마그네트(103)와 톤 휠(101) 사이에는 후면에 NdFe 마그네트(103)가 밀착고정될 수 있도록 설치되는 폴 피스(104)와, 그 폴 피스(104)에 감겨지도록 설치되는 코일(105)로 구성되어, NdFe 마그네트(103)에서 자장을 형성하고, 폴 피스(104)에 의하여 그와 같이 형성된 자장을 톤 휠(101)과 적절한 구조로 자장 흐름이 형성되도록 하며, 톤 휠(101)이 회전할때 변화하는 자장흐름을 코일(105)에서 전압값으로 출력신호를 보내도록 하여, 폴 피스의 형상과 마그네트의 재질을 변경함으로써, 효율적인 자장흐름이 형성되고 그에 따른 출력효율이 향상되어 진다.

Description

ＮｄＦｅ 마그네트를 가지는 브이알 센서{VR SENSOR HAVING NdFe MAGNET}

본 발명은 NdFe 마그네트를 가지는 브이알 센서에 관한 것으로, 특히 마그네트의 재질을 변경하여 기존의 센와 비교하여 센서의 전체크기를 감소시키고 출력값은 향상시키도록 한 NdFe 마그네트를 가지는 브이알 센서에 관한 것이다.

최근 자동차는 현대인의 필수품으로 그 생산수량이 급속히 늘고 있다. 이와 함께 자동차의 무게를 줄이고 정밀하게 제어할 수 있도록 지속적인 기술개발이 이루어지고 있다. 그것은 자동차의 연료효율을 높이고 운전시 최적의 제어를 함으로써 자동차의 안정성을 확보할 수 있기 때문이다.

자동차를 제어하기 위해서는 자동차의 상태를 측정하는 것이 반드시 필요하다. 그중 자동차의 회전 부위 상태를 측정하기 위해 사용되는 1가지 방법이 브이알 센서이다. 브이알 센서는 회전하는 물체의 상태를 전압이라는 출력형태로 자동차의 제어부에 전달하게 된다. 자동차의 제어부는 이 출력값을 이용하여 자동차의 제어를 최적으로 하는데 사용하는 것이다.

도 1은 종래 톤 휠에 브이알 센서가 설치된 구조를 보인 개략 단면도로서, 도시된 바와 같이, 외주면에 다수개의 투스(TOOTH)(1a)와 슬롯(SLOT)(1b)이 반복적으로 형성된 회전체인 톤 휠(TONE WHEEL)(1)의 일측에 톤 휠(1)의 상태를 검출하기 위한 브이알 센서(VARIABLE REDUCTANCE SENSOR)(2)가 설치되어 있다.

상기 브이알 센서(2)는 자장을 형성하기 위한 Alnico 마그네트(3)와, 그 Alnico 마그네트(3)를 고정하기 위한 마그네트 고정홈(4a)이 후단부에 형성되어 있고 강자성체로서 자장의 흐름을 형성하는 폴 피스(POLE PIECE)(4)와, 그 폴 피스(4)의 외측에 감싸도록 설치되며 자장의 흐름을 전기적인 신호로 변환시키는 코일(COIL)(5)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래 브이알 센서가 설치된 구조에서, 영구자석인 Alnico 마그네트(3)에서 자기통로를 통하여 주위에 자장을 형성시키면 도 2에서와 같이 폴 피스(4)에서 자장을 톤 휠(1)과 적절한 변화가 발생되도록 하는데, 자성체인 톤 휠(1)이 회전운동을 하게 되면 자장의 변화를 일으키고, 그와 같은 자장변화를 코일(5)에서 전압값으로 변환하여 출력신호를 보내어 제어부에서 제어를 하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 브이알 센서는 마그네트의 자장이 비효율적어서, 도 3에서와 같이 톤 휠(1)과 센서(2)의 간격이 1mm일때의 출력전압이 453mV, 2mm 일때의 출력전압이 108.8mV 정도로 매우낮게 나타나서 출력효율이 매우 낮은 문제점을 가지고 있는 것이었다.

또한, 각 부품의 크기가 필요이상으로 커서 부품의 소형화 및 경량화에 한계가 있는 문제점을 가지고 있는 것 이었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 자장의 이용이 효율적으로 되어 출력효율을 향상시키고, 그에 따라 부품의 소형화 및 경량화가 이루어질 수 있도록 하는데 적합한 NdFe 마그네트를 가지는 브이알 센서를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 톤 휠의 일측에 설치되며 자장을 형성하는 NdFe 마그네트와,그 마그네트가 후면에 밀착되도록 결합되며 톤 휠과의 사이에서 자장의 흐름을 형성하기 위한 폴 피스와,그 폴 피스를 감싸도록 설치되어 자장의 흐름을 전기적인 신호로 변환하기 위한 코일과,

상기 NdFe 마그네트의 후면에 설치되어 후방으로 자장이 흘러나가는 것을 차단할 수 있도록 차단용 폴 피스를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 NdFe 마그네트를 가지는 브이알 센서가 제공된다.

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이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 NdFe 마그네트를 가지는 브이알 센서를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 NdFe 마그네트를 가지는 브이알 센서의 개략단면도로서, 도시된 바와 같이, 일측에 다수개의 투스(101a)와 슬롯(101b)이 반복적으로 형성된 회전체인 톤 휠(101)이 회전가능하게 배치되어 있고, 그 톤 휠(101)에 근접하게 톤 휠(101)의 상태를 검출하기 위한 브이알 센서(102)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 브이알 센서(102)는 상기 톤 힐(101)과 일정간격을 유지하고 강한 자장을 형성하기 위한 NdFe 마그네트(103)가 설치되어 있고, 그 NdFe 마그네트(103)와 톤 휠(101) 사이에는 후면에 NdFe 마그네트(103)가 밀착고정될 수 있도록 자장의 흐름을 형성하는 폴 피스(104)가 설치되어 있으며, 그 폴 피스(104)의 외측에는 자장의 흐름을 전기적인 신호로 변환시키기 위한 코일(105)이 감싸도록 감겨져 있다.

상기와 같이 센서가 설치된 상태에서, 영구자석인 NdFe 마그네트(103)에서 자기통로를 통해 주위구조에 자장을 형성되고, 폴 피스(104)에 의하여 그와 같이 형성된 자장을 톤 휠(101)과 적절한 구조로 자장 흐름이 형성되어지며, 그와 같은 상태에서 자성체로된 톤 휠(101)이 회전을 하면 자장흐름의 변화가 발생되는데, 그 자장변화는 코일(105)에서 전압값으로 출력신호를 보내게 된다.

자장구조는 도 5에서 나타난 바와 같이, 종래 구조에 비하여 자장구조가 획기적으로 개선된 것을 확인할 수 있으며, 도 6에 나타난 출력전압값도 톤 휠(101)과의 간격이 1mm일때 528mV, 2mm일때 136.9mV로 나타났다.

즉, 폴 피스(104)와 NdFe 마그네트(103)의 크기를 종래 보다 훨씬 작게 하였음에도 불구하고, 출력값이 20%이상 향상되었다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예로서, 기본적인 구조는 도 4에 도시된 일실시예와 동일하다.

단, NdFe 마그네트(103)의 후면에 자장이 NdFe 마그네트(103)의 후방으로 흘러나가는 것이 차단되어 지도록 NdFe 마그네트(103)의 후면에 차단용 폴 피스(110)를 설치하여, 톤 휠(101)과 폴 피스(104) 사이의 자장을 효율적으로 만들어주게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 NdFe 마그네트를 가지는 브이알 센서는 폴 피스의 형상과 마그네트의 재질을 변경하여 효율적인 자장흐름이 형성되도록 함으로써 출력효율을 향상시키고, 그와 같은 효율향상에 따라 마그네트의 크기는 50%이상, 폴 피스의 크기는 20% 이상 감소시키고도 오히려 출력 효율은 향상되어 부품의 크기를 감소시킴과 아울러 경량화하는 효과가 있다.

도 1은 종래 톤 휠에 브이알 센서가 설치된 구조를 보인 개략 단면도.

도 2는 종래 브이알 센서의 자장구조도.

도 3은 종래 제품의 출력값을 보인 그래프.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 NdFe 마그네트를 가지는 브이알 센서의 개략단면도.

도 5는 본 발명에 따른 센서의 자장구조도.

도 6은 본 발명 제품의 출력값을 보인 그래프.

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 보인 개략단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

101 : 톤 휠 103 : NdFe 마그네트

104 : 폴 피스 105 : 코일

110 : 차단용 폴 피스

Claims (2)

1. 톤 휠의 일측에 설치되며 자장을 형성하는 NdFe 마그네트와,

   그 마그네트가 후면에 밀착되도록 결합되며 톤 휠과의 사이에서 자장의 흐름을 형성하기 위한 폴 피스와,

   그 폴 피스를 감싸도록 설치되어 자장의 흐름을 전기적인 신호로 변환하기 위한 코일과,

   상기 NdFe 마그네트의 후면에 설치되어 후방으로 자장이 흘러나가는 것을 차단할 수 있도록 차단용 폴 피스를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 NdFe 마그네트를 가지는 브이알 센서.
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