KR100967131B1 - 압력센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진동이 많이 발생하는 조건에서도 안정적으로 접촉상태를 유지할 수 있는 압력센서에 관한 것으로서, 압력센서가 전자제어장치의 회로기판에 안정적으로 접속되도록 하고, 납땜이 필요없는 간단한 결합구조를 갖도록 하며, 견고하게 장착되도록 하여 진동 등에 의한 신호의 단선을 방지할 수 있는 압력센서를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 압력센서는 유압블록에 설치되어 전자제어장치의 회로기판과 접촉되며 브레이크 액압을 감지하는 압력센서로서, 상기 전자제어장치의 회로기판에 형성되어 프레스핏 터미널로 이루어진 접속단자와. 상기 프레스핏 터미널에 슬라이딩 접촉되며 이동하는 프레스핏과, 상기 프레스핏과 상기 압력센서의 접속단자를 연결하는 스프링을 포함한다.

자동차, 유압블록, 전자제어장치, 브레이크, ABS, 압력센서, 프레스핏

Description

압력센서 {PRESSURE SENSOR}

도 1은 종래 기술에 따른 압력센서의 분해 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 압력센서를 보인 안티록 브레이크 시스템의 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 압력센서의 분해 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 압력센서를 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 안티록 브레이크 시스템 52 : 브레이크 페달

54 : 배력 장치 56 : 마스터 실린더

58 : 오일저장탱크 60 : 유압블록

70 : 전자제어장치 72 : 회로기판

74 : 프레스핏 터미널 74a : 중앙부

74b : 연장부 74c : 안내부

80 : 압력센서 82 : 하우징

82a, 82b : 오링 84 : 센서모듈

85 : 센서 86 : 전장모듈

87 : 접속단자 88 : 상부 가이드

89 : 관통홀 90 : 연결부재

92 : 콘택트 기판 94 : 프레스핏

95 : 스프링 96 : 하부 가이드

97 : 관통홀

본 발명은 자동차의 자세제어장치 등에 적용되는 압력센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진동이 많이 발생하는 조건에서 압력센서와 전자제어장치를 안정적으로 접촉시키는 압력센서에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 감속 또는 제동을 위한 브레이크 시스템이 마련된다. 상기 브레이크 시스템은 사용자의 조작력을 전달하는 페달과, 상기 페달과 연결되어 제동유압을 형성하는 부스터 및 마스터 실린더와, 상기 부스터 및 마스터 실린더로부터 입력된 제동유압에 따라 차량의 바퀴를 제동하는 휠브레이크를 포함한다.

이러한 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크페달을 밟아 제동력이 발생할 경우, 제동압력이 노면상태보다 크거나, 제동압력으로 발생하는 휠브레이크에서의 마찰력이 타이어나 노면에서 발생하는 제동력보다 크면, 타이어가 노면에서 미끄러지는 슬립현상이 발생된다.

한편, 이와 같이 브레이크가 작동되는 상태에서는 조향장치가 잠기게 되어 원하는 방향으로 조향할 수 없다.

따라서, 종래에는 슬립현상의 발생시 조향이 가능하도록 하기 위해 전자적으 로 브레이크의 답력을 제어하는 안티록 브레이크 시스템(ABS : Anti-lock Brake System)이 개발되었다.

상기 안티록 브레이크 시스템은 휠브레이크 측으로 전달되는 제동유압을 조절하기 위한 다수개의 솔레노이드밸브와 저압어큐뮬레이터 및 고압 어큐뮬레이터 등이 장착된 유압블록(Hydraulic Unit)과, 전기적으로 작동하는 구성요소를 제어하기 위한 전자제어장치(ECU)를 갖는다.

또한, 상기 유압블록에는 운전자의 브레이크페달의 답력에 비례하여 마스터실린더에서 발생된 브레이크 작동 압력을 감지하고, 이를 전자제어장치에 전기적 신호로 전달하는 압력센서가 설치된다. 상기 전제제어장치는 상기 압력센서로부터 전달되는 전기적 신호에 따라 브레이크의 작동을 제어한다.

도 1은 종래 기술에 따른 압력센서(10)의 분해 사시도이다. 도 1을 참고하면, 상기 압력센서(10)는 상기 마스터 실린더의 선단에 형성된 가공홀에 장착되며 별도의 커넥터와 케이블을 통해 전자제어장치의 회로기판과 전기적으로 접속된다.

상기 압력센서(10)는 전자제어장치의 회로기판과 접촉되는 핀부재(24)와, 상기 핀부재(24)의 이동을 안내하며 콘택트 기판(22)이 설치되는 하부 가이드(26)를 포함한다. 또한, 상기 핀부재(24)에는 스프링(25)이 결합되어 상기 핀부재(24)를 탄성 지지한다. 또한, 상기 상부 가이드(18)에는 상기 핀부재(24)와 상기 콘택트 기판(22)을 연결하며, 상기 핀부재(24)가 상기 회로기판과 밀착되도록 탄성 가압하는 스프링(20)이 설치된다.

또한, 상기 콘택트 기판(22)의 상부에는 상부 가이드(18)가 결합되고, 상기 상부 가이드(18)의 상부에는 내부에 압력감지부 및 그 제어부를 갖는 전장모듈(16)이 결합된다. 한편, 상기 상부 가이드(18)에는 상기 콘택트 기판(22)과 상기 전장모듈(16)을 전기적으로 연결하는 스프링(20)이 설치된다.

또한, 상기 전장모듈(16)의 상부에는 각종 센서가 장착된 센서모듈(14)이 설치된다.

이러한 각종 압력센서(10)용 부품들은 하우징(12)에 의해 일체화되며, 상기 하우징(12)의 상, 하부에는 오링(12a, 12b)이 설치된다.

전술된 압력센서(10)는 운전자의 답력에 의해 제동력이 발생할 경우, 미세한 진동에 의해 압력센서(10)가 움직이게 된다. 이때 종래의 압력센서(10)는 스프링(20)에 의해 탄성 가압되는 핀부재(24)에 의해 회로기판과 전기적으로 연결되도록 한다.

그러나, 종래 기술에 따른 압력센서(10)는 큰 진동이 입력될 경우, 상기 핀부재(24)가 전자제어장치의 회로기판과 떨어지는 문제가 있으며, 상기 핀부재(24)와 회로기판의 단자간에 정확한 체결이 이루어지지 않고, 접촉불량이 발생할 수 있어 신호 및 전원이 불안전하게 되는 문제가 있다. 더욱이, 종래의 압력센서(10)는 회로기판과 접촉되는 핀부재(24)가 강성재질로 이루어지는 바, 큰 충격시 핀부재(24)가 진동 등에 의해 관성이동하게 되어 접촉불량이 쉽게 발생할 수 있고, 상기 핀부재(24)와 회로기판 사이에 발생하는 마찰 또는 충격에 의해 회로기판의 접속단자가 손상되는 문제가 있다. 또한, 종래의 압력센서(10)는 횡적인 진동이 발생할 경우, 이를 적절하게 흡수할 수 없는 문제가 있다. 이와 같이 종래의 압력센 서(10)는 전자제어장치와의 접촉불량이 발생될 경우, 차량의 조향 및 제동성능에 영향을 끼치는 요인이 되고 있으며, 이에 따라 새로운 접속 방법을 갖는 압력센서의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 압력센서가 전자제어장치의 회로기판에 안정적으로 접속되도록 하고, 납땜이 필요없는 간단한 결합구조를 갖도록 하며, 견고하게 장착되도록 하여 진동 등에 의한 신호의 단선을 방지할 수 있는 압력센서를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 압력센서는 유압블록에 설치되어 전자제어장치의 회로기판과 접촉되며 브레이크 액압을 감지하는 압력센서로서, 상기 전자제어장치의 회로기판에 형성되어 프레스핏 터미널로 이루어진 접속단자와, 상기 프레스핏 터미널에 슬라이딩 접촉되며 이동하는 프레스핏과, 상기 프레스핏과 상기 접속단자가 서로 연결된 상태를 유지하도록 상기 프레스핏을 가압하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 프레스핏 터미널은 하단이 상기 회로기판의 접속단자에 결합되어 전기적으로 연결되는 중앙부와, 상기 중앙부의 양측에서 상측으로 연장되는 한 쌍의 연장부를 포함하고, 한 쌍의 연장부 단부가 탄성적으로 접촉되도록 탄성력을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 연장부의 단부에 형성되어 상기 프레스핏의 삽입이 용이하도록 외측으로 경사진 안내부를 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 압력센서를 보인 안티록 브레이크 시스템의 구성도이다.

본 발명에 따른 압력센서(80)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 안티록 브레이크 시스템(50)의 유압블록(60)에 장착된다. 상기 안티록 브레이크 시스템(50)은 휠브레이크 측으로 전달되는 제동유압을 조절하기 위한 다수개의 솔레노이드밸브와 저압어큐뮬레이터 및 고압 어큐뮬레이터 등이 장착된 유압블록(Hydraulic Unit)(60)과, 전기적으로 작동하는 구성요소를 제어하기 위한 전자제어장치(ECU)(70)를 갖는다.

상기 유압블록(60)의 솔레노이드밸브는 휠에 설치되어 유압에 의해 휠과 마찰되며 직접적인 제동력을 발생하는 휠브레이크의 제동압력을 조절하며, 이를 위해 브레이크 오일을 펌핑하는 펌프가 연결된다.

또한, 상기 안티록 브레이크 시스템(50)은 상기 유압블록(60) 이외에도, 브레이크 페달(52)의 답력에 의해 배력을 형성하는 배력 장치(54) 및 오일저장탱크(58)와 연결되어 제동유압을 휠브레이크 측으로 전달하는 마스터 실린더(56)와, 솔레노이드밸브 및 펌프 등의 작동여부를 전기적으로 제어하기 위해 회로기판이 내장된 전자제어장치(70)를 포함한다. 또한, 차량의 전륜과 후륜에는 각각의 차륜 속도를 감지하여 전자제어장치(70)에 전기적 신호를 전달하는 휠 센서가 설치된다.

이러한 전자제어장치(70)는 상기 압력센서(80)에서 감지된 마스터 실린더(56)의 브레이크 압력을 전기적 신호로 전달받고, 이를 제어하여 각 솔레노이드 밸브의 개폐작동 및 모터의 추가 작동여부를 제어하여 브레이크의 안티록을 제어하 게 된다. 이를 위해, 상기 전자제어장치(70)는 회로기판(72)에 안티록 제어를 위한 프로그램이 입력된 아이씨 칩(IC-Chip)이 실장된다.

본 발명에 따른 압력센서(80)의 분해 사시도인 도 3을 참고하면, 상기 압력센서(80)는 하우징(82)을 포함하고, 상기 하우징(82)의 상, 하부에는 오링(82a, 82b)이 설치된다. 상기 하우징(82)의 상부에는 각종 센서(85)가 장착된 센서모듈(84)이 내장되어 설치된다. 그리고, 상기 센서모듈(84)의 하부에는 압력감지부 및 그 제어부를 갖는 전장모듈(86)이 결합된다. 또한, 상기 전장모듈(86)의 하부에는 상기 전자제어장치(70)의 회로기판(72)으로부터 아이씨 칩에 의해 프로그래밍화된 제어신호가 입력될 수 있도록 커넥팅 구조가 마련된다.

상기 커넥팅 구조는 상기 전장모듈(86)의 하부에 결합되는 상부 가이드(88)가 설치되고, 상기 상부 가이드(88)의 하부에는 콘택트 기판(92)이 설치된다. 상기 상부 가이드(88)에는 상기 콘택트 기판(92)과 상기 전장모듈(86)의 하부에 마련된 접속단자(87)를 서로 연결하는 연결부재(90)가 설치된다. 이때, 상기 연결부재(90)는 상기 콘택트 기판(92)의 진동시 안정적으로 신호를 전달하기 위해 스프링으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 상부 가이드(88)에는 상기 연결부재(90)가 길이방향으로 자유롭게 탄성변형 되도록 다수의 관통홀(89)이 형성된다.

또한, 상기 콘택트 기판(92)의 하부에는 상기 전자제어장치(70)의 회로기판(72)과 직접적으로 접촉되는 압력센서(80)의 접속장치가 마련된다.

도 4는 본 발명에 따른 압력센서가 접속장치에 의해 연결된 상태의 단면도이다. 도 4를 참고하면, 상기 압력센서(80)는 상기 전자제어장치(70)의 회로기 판(72)에 형성된 접속단자와, 상기 압력센서의 콘택트 기판(92)을 연결한다. 이를 위해 상기 전자제어장치(70)의 회로기판(72)에는 접속단자가 프레스핏 터미널(74)로 이루어지고, 상기 압력센서(80)는 상기 프레스핏 터미널(74)에 접속되는 프레스핏(94)을 포함한다.

상기 프레스핏(94)은 상기 콘택트 기판(92)의 하부에 결합된 하부 가이드(96)에 의해 이동이 안내된다. 이를 위해 상기 하부 가이드(96)에는 상기 프레스핏(94)이 이동가능하게 삽입되는 다수의 관통홀(97)이 형성된다.

상기 프레스핏(94)은 상기 프레스핏 터미널(74)에 끼워져 접속된 상태로 슬라이딩하며 접촉을 유지한다. 또한, 상기 프레스핏(94)에는 상기 압력센서(80)의 콘택트 기판(92)과 접촉되며, 상기 프레스핏(94)의 진동시 압력센서(80)의 콘택트 기판(92)과 전기적 연결을 유지하는 스프링(95)이 설치된다. 따라서, 상기 압력센서(80)는 상기 전자제어장치(70)와의 진동시 상기 스프링(95) 및 상기 프레스핏(94)이 상기 프레스핏 터미널(74)과 슬라이딩 이동함에 따라 진동을 흡수하게 된다.

여기에서, 상기 프레스핏 터미널(74)은 하단이 상기 회로기판(72)의 접속단자에 결합되어 전기적으로 연결되는 중앙부(74a)와, 상기 중앙부(74a)의 양측에서 상측으로 연장되는 한 쌍의 연장부(74b)를 포함한다. 여기에서, 상기 프레스핏 터미널(74)은 소정의 탄성을 갖는 재질로 형성되며, 이에 따라 한 쌍의 연장부(74b)의 단부가 서로 마주보는 방향으로 탄성적으로 가압되며 접촉하도록 배치된다.

따라서, 상기 프레스핏 터미널(74)은 상기 압력센서(80)의 프레스핏(94)이 삽입시, 상기 프레스핏(94)과 벌어지며 전기적으로 접촉된 상태를 유지하게 된다.

더욱 바람직하게는 상기 프레스핏 터미널(74)은 상기 프레스핏(94)의 삽입시 상기 연장부(74b)를 쉽게 벌어지도록 하는 안내부(74c)가 형성된다. 상기 안내부(74c)는 상기 연장부(74b)의 단부에 형성되며, 외측으로 경사지게 형성된다. 따라서, 상기 압력센서(80)는 상기 프레스핏(94)을 상기 프레스핏 터미널(74)에 삽입시, 상기 프레스핏(94)의 단부가 상기 안내부(74c)에 접촉되고, 이에 따라 상기 연장부(74b)가 외측으로 벌어지며 상기 프레스핏(94)이 상기 프레스핏 터미널(74)에 접속을 유지한다.

전술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 압력센서의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 압력센서(80)는 운전자의 답력에 의해 발생된 브레이크 압력이 마스터 실린더(56)에 의해 증가된 압력을 감지하여 이를 전자제어장치(70)로 전달하며, 이에 따라 전자제어장치(70)에 프로그래밍된 패턴에 따라 브레이크의 작동을 제어하게 된다.

상기 압력센서(80)는 다수개의 솔레노이드밸브와 저압어큐뮬레이터 및 고압 어큐뮬레이터 등이 장착된 유압블록(Hydraulic Unit)(60)에 설치된다. 그리고, 상기 압력센서(80)는 상기 전자제어장치(70)의 회로기판(72)에 전기적 신호를 전달할 수 있도록 전기적으로 접속된다.

이러한 압력센서(80)는 압력센서와 연결된 프레스핏(94)이 상기 회로기판의 프레스핏 터미널(74)에 삽입된다. 이때, 상기 프레스핏(94)의 단부는 상기 프레스 핏 터미널(74)의 연장부(74b)에 형성된 안내부(74c)와 접촉되고, 상기 프레스핏(94)이 계속 삽입됨에 따라 상기 연장부(74b)를 밀며 삽입된다.

상기 프레스핏(94)은 상기 전자제어장치(70)로부터 전달되는 진동의 입력시 상기 프레스핏(94)이 상기 프레스핏 터미널(74) 내에서 상하로 이동하여 진동을 흡수한다.

또한, 상기 콘택트 기판(92)은 상기 프레스핏(94)과 스프링(95)에 의해 전기적으로 연결된다.

이와 같이 연결된 압력센서(80)는 운전자가 브레이크 페달(52)을 밟아 답력을 전달하면, 마스터 실린더(56)는 답력의 크기에 비례하여 브레이크 압력을 증가시킨다. 그리고, 상기 마스터 실린더(56)에서 증가된 브레이크 압력은 유압블록(60)의 압력센서(80)에 의해 작동압력이 감지된다.

그리고, 상기 압력센서(80)는 상기 마스터 실린더(56)의 압력을 감지하여 이를 전기적 신호로 전환하고, 하부의 커넥팅 구조를 통해 전자제어장치(70)의 회로기판(72)과 연결된다.

이때, 상기 압력센서(80)는 센서(85)가 장착된 센서모듈(84)과, 압력감지부 및 그 제어부를 갖는 전장모듈(86)을 통해 전기적 변환된 전기적 신호가 연결부재(90)인 스프링을 통해 콘택트 기판(92)으로 전달되고, 상기 콘택트 기판(92)을 통해 프레스핏(94)으로 전달된다. 그리고, 상기 프레스핏(94)은 상기 회로기판(72)의 프레스핏 터미널(74)과 연결되어 전기적 신호를 전달한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 압력센서를 예시된 도면을 참조하여 설명하였으 나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.

전술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 압력센서는 압력센서의 프레스핏이 전자제어장치의 프레스핏 터미널에 접속되도록 하여 압력센서와 전자제어장치를 안정적으로 접속할 수 있고, 납땜이 필요없어 작업이 간단하며 설치가 간단한 이점이 있습니다. 또한, 상기 압력센서는 진동 및 내탄성력에 의해 전기적 단락이 발생하지 않도록 이루어져, 안정적이고 지속적으로 전기적 접속을 유지할 수 있다.

Claims (3)

1. 유압블록에 설치되어 전자제어장치의 회로기판과 접촉되며 브레이크 액압을 감지하는 압력센서로서,

   상기 전자제어장치의 회로기판에 형성되어 프레스핏 터미널로 이루어진 접속단자와,

   상기 프레스핏 터미널에 슬라이딩 접촉되며 이동하는 프레스핏과,

   상기 프레스핏과 상기 접속단자가 서로 연결된 상태를 유지하도록 상기 프레스핏을 가압하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력센서.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 프레스핏 터미널은 하단이 상기 회로기판의 접속단자에 결합되어 전기적으로 연결되는 중앙부와, 상기 중앙부의 양측에서 상측으로 연장되는 한 쌍의 연장부를 포함하고, 한 쌍의 연장부 단부가 탄성적으로 접촉되도록 탄성력을 갖는 것을 특징으로 하는 압력센서.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 연장부의 단부에 형성되어 상기 프레스핏의 삽입이 용이하도록 외측으로 경사진 안내부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력센서.

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