KR100351404B1 - 자동차용 전동식 조향배력장치의 토오크 센서 - Google Patents

자동차용 전동식 조향배력장치의 토오크 센서 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 전자식 조향장치의 회전 토오크 센서에 대한 것으로서, 발명의 주된 목적은 토오크 감지센서의 내부에 회전각을 감지할 수 있는 회전각 감지센서를 같이 구성하여 부품을 줄이고, 생산원가를 낮추며, 제작이 용이하도록 하는데 있다.
이를 위한 특징적인 수단은 하우징의 중심부에 내장된 토션바와, 토션바의 외주연에 감합된 인풋 샤프트의 외주연에 감합 설치하되, 원판부에 단자가 마련된 인풋 로터와, 상기 토션바의 끝단과 연결된 아웃풋 샤프트의 외주연에 감합 설치하되, 원판부에 토오크 컨넥터가 마련된 아웃풋 로터와, 상기한 인풋 로터와 아웃풋 로터의 사이에 개입하되, 저항부와, 후면의 패턴부가 형성된 원판부재와, 상기한 인풋 로터와, 아웃풋 로터를 감싸되, 일측에 코일 인출용 통공과, 회전의 기준점이 되는 스톱퍼 돌기를 가지는 케이스로 이루어진 회전 토오크 센서에 있어서, 상기한 아웃풋 로터의 이면에 방사상으로 형성된 톱니돌기와, 이 톱니돌기를 덮기 위해 하우징측에 고정한 원판과, 이 원판에 고정하여 상기한 톱니돌기에 의해 ON/OFF되는 스위치로 구성하는 것이다.

Description

자동차용 전동식 조향배력장치의 토오크 센서
본 발명은 자동차용 전자식 조향장치의 회전 토오크 센서에 대한 것으로서, 더 상세하게는 조향 핸들을 돌렸을 때 발생하는 회전 토오크를 측정하되, 회전 토오크와 함께 회전 각도까지 측정할 수 있도록 하는데 특징이 있는 것이다.
일반적으로 모터등의 전기 장치를 이용하여 조향력을 배가 시키는 전자식 조향장치의 경우 도 1에서 보는 바와 같이 조향 핸들을 돌렸을 때, 그 힘이 하우징(1) 내부의 토션바(4)와 인풋 샤프트(2)에 전달되고, 인풋 샤프트(2)에서 아웃풋 샤프트(3)로 전달되는 과정에서 동축상에 설치한 토오크 감지센서(6)와, 회전각 감지센서(도시하지 않았음)가 회전 토오크 및 회전각을 감지하여 ECU(10)에 전달하고, ECU(10)에서는 그 값에 따라 배력 구동장치(5)를 구동시키도록 지시한다.
그러나 상기와 같은 종래의 전자식 조향장치는 회전 토오크 감지센서와 회전각 감지센서를 각각 구비하여야 하기 때문에 부품이 추가되어 생산원가가 높아질 뿐만 아니라 제작이 어려우며, 공간을 많이 차지하여 설계상 불편이 많다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 단점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 발명의 주된 목적은 토오크 감지센서의 내부에 회전각을 감지할 수 있는 회전각 감지센서를 같이 구성하여 부품을 줄이고, 생산원가를 낮추며, 제작이 용이하도록 하는데 있다.
이를 위한 특징적인 수단은 하우징의 중심부에 내장된 토션바와, 토션바의 외주연에 감합된 인풋 샤프트의 외주연에 감합 설치하되, 원판부에 단자가 마련된 인풋 로터와, 상기 토션바의 끝단과 연결된 아웃풋 샤프트의 외주연에 감합 설치하되, 원판부에 토오크 컨넥터가 마련된 아웃풋 로터와, 상기한 인풋 로터와 아웃풋 로터의 사이에 개입하되, 저항부와, 후면의 패턴부가 형성된 원판부재와, 상기한 인풋 로터와, 아웃풋 로터를 감싸되, 일측에 코일 인출용 통공과, 회전의 기준점이 되는 스톱퍼 돌기를 가지는 케이스로 이루어진 회전 토오크 센서에 있어서, 상기한 아웃풋 로터의 이면에 방사상으로 형성된 톱니돌기와, 이 톱니돌기를 덮기 위해 하우징측에 고정한 원판과, 이 원판에 고정하여 상기한 톱니돌기에 의해 ON/OFF되는 스위치로 구성하는 것이다.
도 1은 종래의 구성을 보인 단면도
도 2는 본 발명의 구성을 보인 단면도
도 3은 본 발명의 요부를 확대한 정단면도와, 좌측면도와, 우측면도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 하우징 2 : 인풋 샤프트
3 : 아웃풋 샤프트 4 : 토션바
5 : 배력구동장치 6 : 토오크 감지센서
7 : 인풋 로터 8 : 아웃풋 로터
10 : ECU 100 : 회전각 감지센서
110 : 톱니돌기 120 : 스위치
130 : 원판
이하 본 발명의 실시예를 첨부 도면에 따라 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조향장치의 단면도로서 하우징(1)의 내부에 인풋 샤프트(2)와, 인풋 샤프트(2)의 속에 내장된 토션바(4)와, 인풋 샤프트(2)에 연결된 아웃풋 샤프트(3)를 볼 수 있다.
그리고, 상기한 인풋 샤프트(2)와 아웃풋 샤프트(3)에는 본 발명의 회전 토오크 센서가 내장되는 바, 인풋 로터(7)와, 아웃풋 로터(8)와, 원판부재(9)와, 이들을 내장하는 케이스(90)로 구성되어 진다.
인풋 로터(7)와 아웃풋 로터(8)의 사이에는 회전 토오크 감지센서(6)가 구비되고, 아웃풋 로터(8)의 외측으로는 본 발명의 회전각 감지센서(100)가 설치된다.
이때, 회전 토오크 감지센서(6)의 인풋 로터(7)에는 원판부(71)에 단자(72)가 마련된 것이고, 아웃풋 로터(8)에는 원판부(82)에 토오크 컨넥터(81)가 마련된 것이며, 원판부재(9)는 상기한 인풋 로터(7)와 아웃풋 로터(8)의 사이에 개입되어 전면에는 저항값을 달리하기 위한 호형의 저항부(91)가, 후면에는 원형의 패턴부(92)가 각각 형성되어, 호형의 저항부(91)는 아웃풋 로터(8)의 컨넥터(81)에 접촉되고, 원형의 패턴부(92)는 인풋 로터(7)의 단자(72)에 접촉되어 있으며, 단자(72)에서는 코일(73)이 연결되어 있다.
또한 상기한 인풋 로터(7)와 아웃풋 로터(8)는 케이스(90)의 속에 내장되며, 상기 케이스에는 코일(73)을 인출하기 위한 통공(90a)과, 회전의 기준이 되는 스톱퍼 돌기(90b)가 형성되어 있는 것이다.
그리고 본 발명의 회전각 감지센서(100)는 도 3에서 보는 바와 같이 상기한 아웃풋 로터(8)의 외측에 방사상으로 톱니돌기(110)가 형성되는 바, 약 0.5°의 간격을 가지도록 되어 있으며, 상기 톱니돌기(110)를 덮고 있는 원판(130)에는 스위치(120)가 결합되는데 이 스위치(120)는 상기한 톱니돌기(110)의 홈과 돌기에 따라서 ON/OFF되는 스위치로서, 회저하지 않도록 원판(130)과 함께 하우징에 고정된다.
이상과 같이 구성된 본 발명은 운전자가 조향 핸들을 돌리게 되면 인풋 샤프트(2)가 회전하게 되고, 인풋 샤프트(2)가 회전하면 인풋 로터(7)가 회전을 하게되어 아웃풋 로터(8)와의 사이에서 회전토오크가 감지되고, 또 한편으로 아웃풋 로터(8)가 회전을 하게되면 톱니돌기(110)가 회전하게 되는 바, 스위치(120)는 회전 방향으로 지나간 톱니돌기(110)의 갯수만큼 ON/OFF가 반복되므로 회전각을 알 수 있다.
즉, 톱니돌기(110) 하나의 각도가 약 0.5°씩 형성되어 있으므로 톱니돌기에 따라 ON/OFF되는 횟수에 0.5°를 곱하면 회전각이 되는 것이다.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 이미 설치되어 있는 회전 토오크 감지센서의 아웃풋 로터(8)에 톱니돌기(110)와, 톱니돌기의 개수에 따라 ON/OFF되는 스위치(120)로써 회전각을 감지할 수 있도록 하였기 때문에 종래와 달리 별도의 회전각 감지센서를 생략할 수 있다.
따라서 부품수를 줄여 생산성이 향상되며, 원가가 절감되고, 설치 공간을 감안한 설계가 용이해 진다.

Claims (1)

  1. 하우징(1)의 중심부에 내장된 토션바(4)와, 토션바의 외주연에 감합된 인풋 샤프트(2)의 외주연에 감합 설치하되, 원판부(71)에 단자(72)가 마련된 인풋 로터(7)와, 상기 토션바(4)의 끝단과 연결된 아웃풋 샤프트(3)의 외주연에 감합 설치하되, 원판부(82)에 토오크 컨넥터(81)가 마련된 아웃풋 로터(8)와, 상기한 인풋 로터(7)와 아웃풋 로터(8)의 사이에 회전 토오크 감지센서(6)를 보유하는 것에 있어서,
    상기한 아웃풋 로터(8)의 이면에 방사상으로 형성된 톱니돌기(110)와, 이 톱니돌기(110)를 덮기 위해 하우징(1)측에 고정한 원판(130)과, 원판에 부착시키되, 상기한 톱니돌기(110)에 의해 ON/OFF되는 스위치(120)로 구성하여, 톱니돌기에 의해 ON/OFF되는 스위치로써 회전각을 함께 감지할 수 있도록 함을 특징으로 하는 자동차용 전자식 조향 장치의 회전 토오크 센서.
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