KR100746718B1 - Torque sensor for steering system of vehicle - Google Patents

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KR100746718B1
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남궁주
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주식회사 만도
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Abstract

본 발명은 자동차용 조향장치의 토오크센서에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 입력축의 회전상태를 그 둘레에 감합한 검출링의 직경변화로써 감지할 수 있도록 하고, 그 직경변화에 따른 인덕턴스값을 얻을 수 있도록 하므로써 입력축의 작은 회전에도 검출링의 변화가 분명하도록 하여 측정 오차를 줄이고, 그 구조를 간단히 하여 조립, 생산성을 높이고자 하는데 있는 것이다. The present invention relates to a torque sensor of a vehicle steering apparatus, and a main object of the present invention is to detect a rotation state of an input shaft as a diameter change of a detection ring fitted around it, and to obtain an inductance value according to the diameter change. In order to improve the assembly and productivity by reducing the measurement error and simplifying the structure by making the change of the detection ring clear even in the small rotation of the input shaft.

상기 목적하는 바를 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성수단은 입력축(120)의 외주면에는 방사 상으로 돌출된 하나 이상의 돌기(121)를 형성하고, 출력축(130)의 상단에는 상기한 돌기(121)의 외측에 접촉되도록 하되, 하나 이상의 내향 캠면(161)을 형성하면서 적어도 한 곳에 절단부(163)를 형성하여, 상기한 돌기에 의해 외경이 벌어질 수 있도록 탄성 밴드부(164)를 형성하고, 이 탄성 밴드부의 아래에서 소폭부(165)로 연결한 지지 고정부(166)로 이루어진 검출링(160)을 마련하고, 상기한 하우징(110)의 내경에는 상기한 검출링(160)의 탄성 밴드부(164)와 임의의 간격을 유지하도록 감지코일(170)을 구비하여 탄성 밴드부(164)의 직경변화에 따른 인덕턴스값을 측정하도록 하여서 된 것이다.
Characteristic constituent means of the present invention for achieving the object is to form one or more protrusions 121 protruding radially on the outer circumferential surface of the input shaft 120, the projections 121 above the output shaft 130 While making contact with the outside of the at least one inward cam surface 161 to form a cut portion 163 in at least one, by forming the elastic band portion 164 to open the outer diameter by the projections, the elastic A detection ring 160 including a support fixing portion 166 connected to a narrow portion 165 is provided below the band portion, and the elastic band portion 164 of the detection ring 160 is formed at an inner diameter of the housing 110. ) And the sensing coil 170 to maintain an arbitrary distance therebetween so as to measure the inductance value according to the diameter change of the elastic band part 164.

Description

자동차용 조향장치의 토오크센서{TORQUE SENSOR FOR STEERING SYSTEM OF VEHICLE} Torque sensor for automotive steering system {TORQUE SENSOR FOR STEERING SYSTEM OF VEHICLE}             

도 1은 종래의 토오크센서를 보인 예시도1 is an exemplary view showing a conventional torque sensor

도 2는 본 발명의 토오크센서 설치상태를 보인 단면도 2 is a cross-sectional view showing a torque sensor installation state of the present invention

도 3은 본 발명의 요부 확대 단면도3 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the present invention;

도 4는 본 발명의 검출링을 보인 구성도4 is a block diagram showing a detection ring of the present invention

도 5는 본 발명의 또 다른 검출링을 보인 단면도Figure 5 is a cross-sectional view showing another detection ring of the present invention

<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

110 : 하우징 120 : 입력축110 housing 120 input shaft

130 : 출력축 131 : 피니언130: output shaft 131: pinion

140 : 토션바 150 : 랙바140: torsion bar 150: rack bar

160 : 검출링 161 : 내향 캠면160: detection ring 161: inward cam surface

162 : 상사점 163 : 절단부 162: top dead center 163: cutting

164 : 탄성 밴드부 165 : 소폭부 164: elastic band portion 165: narrow portion

166 : 지지 고정부 170 : 감지 코일166: support fixing portion 170: sensing coil

180 : 자성체 띠 181 : 비자성체 띠
180: magnetic strip 181: nonmagnetic strip

본 발명은 자동차용 조향장치의 토오크센서에 대한 것으로, 더 상세하게는 감지수단으로 갭센서와 축의 반경방향으로 가변되는 원통체를 구비함으로써 조립구조를 간단히 하고, 감지 오차를 줄이도록 하는데 특징이 있는 것이다.
The present invention relates to a torque sensor of a vehicle steering apparatus, and more particularly, has a cylindrical sensor that is variable in a radial direction of a gap sensor and an axis as a sensing means to simplify the assembly structure and reduce the detection error. will be.

일반적으로 자동차는 주행중 또는 정지 시에 조향핸들을 회전시킴에 따라 노면과 접촉하고 있는 바퀴도 회전하여 조향되는데, 바퀴와 노면 사이에는 마찰력이 작용하고 있어 동력전달 과정중의 손실에 의해 조향핸들의 회전각도만큼 바퀴가 회전되지 않는다.In general, as the steering wheel is rotated while driving or stopping, the wheel that is in contact with the road surface is also steered. The friction force is applied between the wheel and the road surface, and the steering wheel is rotated due to the loss during the power transmission process. The wheels do not rotate by the angle.

이에 따라, 상기 조향핸들과 바퀴의 회전각도 편차를 측정하여 이를 보상하기 위한 수단이 필요한데, 이러한 기능을 하는 것이 바로 토오크센서이다.Accordingly, there is a need for a means for measuring the deviation of the rotational angle of the steering wheel and the wheel to compensate for this, which is a torque sensor.

즉, 토오크 센서를 통해 조향핸들의 회전각도와 바퀴의 회전각도 사이의 회전각도 편차를 측정하고, 이 측정된 편차만큼 별개의 동력수단을 이용하여 바퀴를 회전시킴으로써 차량을 진행시키고자 하는 방향으로 안전하고 정확하게 조향할 수 있다.In other words, the torque sensor measures the deviation of the rotation angle between the steering angle of the steering wheel and the rotation angle of the wheel through the torque sensor, and then, by using the separate power means by rotating the wheel by the measured deviation, it is safe in the direction to advance the vehicle. Can steer precisely.

상기와 같은 기능을 갖는 종래의 차량용 조향장치의 토오크 센서는 도 1에 도시된 바와 같이, 일측단이 조향핸들(10)과 결합된 입력축(20)과 일측단이 바퀴(도시하지 않음)측과 결합된 출력축(30)이 마련되고, 이 입력축(20)과 출력축(30)을 연결하며 상기 조향핸들(10)의 조향정도에 따라 비틀리는 토션바(Torsion Bar)(40)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a torque sensor of a conventional vehicle steering apparatus having the above function has an input shaft 20 coupled to a steering wheel 10 and one side of a wheel (not shown) side thereof. A combined output shaft 30 is provided, and the input shaft 20 and the output shaft 30 are connected to each other, and a torsion bar 40 is twisted according to the steering degree of the steering wheel 10.

상기 토션바(40)의 일단부가 입력축(20)의 타단부와 결합되고 이의 타단부는 출력축(30)의 타단부와 결합되어 있다.One end of the torsion bar 40 is coupled with the other end of the input shaft 20 and the other end thereof is coupled with the other end of the output shaft 30.

그리고, 상기 입력축(20)과 출력축(30)의 타단부 사이에는 자성체로 이루어진 3개의 검출링(50)이 일정간격만큼 이격되게 구성되어 있으며, 이때 제1검출링(51)은 조향핸들(10)측의 입력축(20) 외주면에 결합되어 조향핸들(10)과 동일한 각도로 회전운동하며, 제2검출링(52)은 토션바(40)의 중심부 외주면, 그리고 제3검출링(53)은 바퀴측에 연계된 출력축(30)의 타단부 외주면에 각각 결합되어 바퀴와 거의 동일한 각도로 회전운동 한다.In addition, between the input shaft 20 and the other end of the output shaft 30, three detection rings 50 made of a magnetic material are configured to be spaced apart by a predetermined interval, and the first detection ring 51 is a steering wheel 10 Is coupled to the outer circumferential surface of the input shaft 20 on the side and rotates at the same angle as the steering wheel 10, and the second detection ring 52 is the outer circumferential surface of the center of the torsion bar 40, and the third detection ring 53 is It is coupled to the outer peripheral surface of the other end of the output shaft 30 linked to the wheel side, respectively, and rotates at almost the same angle as the wheel.

이때, 상기 제1검출링(51)의 일면, 즉 제2검출링(52)의 일면과 대향하는 면에는 요철부(51a)가 형성되어 있고, 제2검출링(52)과 제3검출링(53)의 서로 대향하는 면에도 역시 요철부(52a,53a)가 각각 형성되어 있으며, 상기 제1검출링(51)과 제2검출링(52)의 간격은 상기 제2검출링(52)과 제3검출링(53) 사이에 설정된 간격의 2배의 간격으로 고정되어 있다.In this case, an uneven portion 51a is formed on one surface of the first detection ring 51, that is, a surface facing the surface of the second detection ring 52, and the second detection ring 52 and the third detection ring. Concave-convex portions 52a and 53a are also formed on the surfaces of the 53 that face each other, and the interval between the first and second detection rings 51 and 52 is 52. And an interval of twice the interval set between the third detection ring 53 and the third detection ring 53.

또한, 제1검출링(51)과 제2검출링(52)사이의 외측면과 제2검출링(52)과 제3검출링(53) 사이의 외측면에는 제1검출코일(60)과 제2검출코일(70)이 각각 권선 되어 있으며, 이는 차량의 적소에 마련된 신호변환기(80)와 접속된다.In addition, an outer surface between the first detection ring 51 and the second detection ring 52 and an outer surface between the second detection ring 52 and the third detection ring 53 may include a first detection coil 60 and Each of the second detection coils 70 is wound, which is connected to the signal converter 80 provided in place of the vehicle.

상기와 같이 구성된 종래 차량용 조향장치의 토오크 센서는, 운전자가 조향핸들(10)을 회전시키면, 토션바(40) 및 입력축(20), 출력축(30)도 일체로 회전 하는데, 이때 조향핸들(10)측과 결합된 토션바(40)의 일측이 바퀴측과 결합된 타측보다 더 비틀려져 많이 회전된다. The torque sensor of the conventional vehicle steering apparatus configured as described above, when the driver rotates the steering handle 10, the torsion bar 40, the input shaft 20, the output shaft 30 also rotates integrally, at this time steering wheel 10 One side of the torsion bar 40 coupled to the side is twisted more than the other side combined with the wheel side is rotated a lot.

이에 따라, 제1검출링(51)과 제2검출링(52)의 대향면적은 거의 변하지 않는데, 각각의 요철부(52a,53a)가 서로 대향되게 형성된 제2검출링(52)과 제3검출링(53)의 대향면적은 변화되며, 따라서 제2검출링(52)과 제3검출링(53) 사이의 바깥측 자속의 변화로 제2검출코일(70)의 인덕턴스값이 변화된다.Accordingly, the opposing areas of the first detection ring 51 and the second detection ring 52 hardly change, but the second detection ring 52 and the third detection ring 52a and 53a are formed to face each other. The opposing area of the detection ring 53 is changed, so that the inductance value of the second detection coil 70 is changed by the change of the outer magnetic flux between the second detection ring 52 and the third detection ring 53.

즉, 초기에는 제1검출코일(60)과 제2검출코일(70)의 인덕턴스값이 동일하게 설정되어 있는데, 조향핸들(10)의 회전으로 인하여 제1검출코일(60)의 인덕턴스값이 일정하고 제2검출코일(70)의 인덕턴스값만 변하게 됨으로써, 신호변환기(80)에서는 제1검출코일(60)의 인덕턴스값에 대한 제2검출코일(70)의 인덕턴스값의 변화를 측정하여 조향핸들(10)과 바퀴측의 회전편차를 측정하게 되는 것이다.That is, initially, the inductance values of the first detection coil 60 and the second detection coil 70 are set to be the same, but the inductance value of the first detection coil 60 is constant due to the rotation of the steering wheel 10. Since only the inductance value of the second detection coil 70 is changed, the signal converter 80 measures the change of the inductance value of the second detection coil 70 with respect to the inductance value of the first detection coil 60 to steer the steering wheel. (10) and the rotational deviation of the wheel side is to be measured.

그러나, 상기와 같은 종래의 차량용 조향장치의 토오크 센서의 기구적 장치에 있어서, 3개의 검출링을 설치하기 위해 별도의 기구적 구조가 필요하고 핀박음등의 작업이 필요하게 되며, 기구적 구조가 자성체이므로 별도의 비자성체링을 검출링에 삽입해야 하는 등의 번거로움이 있었다.However, in the mechanical apparatus of the torque sensor of the conventional vehicle steering apparatus as described above, a separate mechanical structure is required to install three detection rings, and work such as pinch is required. As it is a magnetic material, there is a trouble in that a separate nonmagnetic ring must be inserted into the detection ring.

또한, 각 검출링(51∼53)간의 간격 설정도 상기 제2검출링(52)과 제3검출링(53)의 간격을 설정하고 나서 제1검출링(51)과 제2검출링(52)의 간격을 설정해야 하므로 두 번의 간격 설정 작업이 필요하게 되는 문제도 있었다.In addition, the interval setting between each of the detection rings 51 to 53 is also set after the interval between the second detection ring 52 and the third detection ring 53 is set, and then the first detection ring 51 and the second detection ring 52 are set. There was also a problem in that two intervals were required because the intervals of) were to be set.

특히, 검출링들이 갖는 치형의 이동에 따른 인덕턴스 변화가 작아 신호를 많이 증폭해야 하는 단점이 있고, 그에 따라 노이즈도 같이 증폭되는 등의 문제점이 있다.
In particular, there is a disadvantage in that the inductance change due to the movement of the teeth of the detection rings is small and amplifies the signal a lot, and thus the noise is also amplified together.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결 보완하기 위해 안출한 것으로, 발명의 주된 목적은 입력축의 회전상태를 그 둘레에 감합한 검출링의 직경변화로써 감지할 수 있도록 하고, 그 직경변화에 따른 인덕턴스값을 얻을 수 있도록 하므로써 입력축의 작은 회전에도 검출링의 변화가 분명하도록 하여 측정 오차를 줄이고, 그 구조를 간단히 하여 조립/생산성을 높이고자 하는데 있는 것이다.
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the main object of the invention is to detect the rotational state of the input shaft as a change in the diameter of the detection ring fitted around it, In order to obtain inductance value, the change of detection ring is evident even at small rotation of the input shaft, so as to reduce the measurement error and simplify the structure to increase assembly / productivity.

상기 목적하는 바를 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성수단은 하우징의 내부에서 핸들의 회전력을 전달받는 입력축과, 상기 입력축과 연결하되, 그 중공부 속에서 토션바로써 연결되는 출력축으로 이루어진 조향장치에 있어서, 상기한 입력축의 외주면에는 방사상으로 돌출된 하나 이상의 돌기를 형성하고, 상기한 출력축의 상단에는 상기한 돌기의 외측에 접촉되도록 하되, 하나 이상의 내향 캠면을 형성하고, 적어도 한 곳에 절단부를 형성하여 상기한 돌기에 의해 외경이 벌어질 수 있도록 한 탄성 밴드부와, 상기 탄성 밴드부의 아래에서 소폭부로 연결한 지지 고정부로 이루어진 검출링을 마련하고, 상기한 하우징의 내경에는 상기한 검출링의 탄성 밴드부와 임의의 간격을 유지하도록 감지코일을 마련하여서 된 것이다. Characteristic constituent means of the present invention for achieving the object is a steering device consisting of an input shaft that receives the rotational force of the handle in the housing and the output shaft connected to the input shaft, the torsion bar in the hollow portion In the outer circumferential surface of the input shaft is formed one or more projections projecting radially, the upper end of the output shaft to be in contact with the outside of the projections, at least one inward cam surface is formed, at least one cut portion formed A detection ring comprising an elastic band portion which allows the outer diameter to be opened by the protrusion and a support fixing portion which is connected to the narrow portion under the elastic band portion is provided, and the inner diameter of the housing includes the elastic band portion of the detection ring. The detection coil is provided so as to maintain a random interval between and.

이때, 상기한 입력축의 돌기는 그 외주면에서 방사상으로 등간격을 갖도록 4개를 형성하고, 상기한 탄성 밴드부의 내향 캠면은 상기한 돌기와 대응하여 4개의 상사 점을 갖도록 하는 것이 바람직하고, 상기한 탄성 밴드부는 그 외주면에 자성체 띠, 또는 비자성체 띠를 감합하여 탄성 밴드부의 외경 변화에 따른 인덕턴트 측정이 증가값 또는 감소값을 가지도록 할 수 있다.
In this case, it is preferable that the projections of the input shaft are formed to have four radially equal intervals on the outer circumferential surface thereof, and the inward cam surface of the elastic band portion has four top dead centers corresponding to the projections. The band portion may be fitted with a magnetic strip or a nonmagnetic strip on its outer circumferential surface such that the inductance measurement according to the change in the outer diameter of the elastic band portion may have an increase or decrease.

이하 본 발명의 구성 및 작동을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 토오크센서 설치상태를 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명의 요부 확대 단면도, 도 4는 본 발명의 검출링 구성을 보인 평면도와 정면도이다. Figure 2 is a cross-sectional view showing a torque sensor installation state of the present invention, Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of the main portion of the present invention, Figure 4 is a plan view and a front view showing a detection ring configuration of the present invention.

먼저, EPS 스티어링 조향장치는 하우징(110)의 내부에서 핸들의 회전력을 전달받는 입력축(120)과, 상기 입력축과 연결하되, 그 중공부 속에서 토션바(140)로써 연결되는 출력축(130)으로 이루어진다. First, the EPS steering steering device is connected to the input shaft 120 receiving the rotational force of the handle in the housing 110 and the input shaft, but the output shaft 130 connected to the torsion bar 140 in the hollow portion thereof. Is done.

본 발명에서는 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 상기한 입력축(120)의 외주면에는 방사상으로 돌출된 하나 이상의 돌기(121)를 형성하고, 상기한 출력축(130)의 상단에는 상기한 돌기(121)의 외측에 접촉되도록 하되, 하나 이상의 내향 캠면(161)을 형성하고, 적어도 한 곳에 절단부(163)를 형성하여 상기한 돌기에 의해 외경이 벌어질 수 있도록 한 탄성 밴드부(164)와, 상기 탄성 밴드부의 아래에서 소폭부(165)로 연결한 지지 고정부(166)로 이루어진 검출링(160)을 마련하고, 상기한 하우징(110)의 내경에는 상기한 검출링(160)의 탄성 밴드부(164)와 임의의 간격을 유지하도록 감지코일(170)을 마련하는 것이다. In the present invention, as shown in FIGS. 2 and 3, the outer circumferential surface of the input shaft 120 is provided with at least one protrusion 121 protruding radially, and the protrusion 121 is formed at the upper end of the output shaft 130. An elastic band portion 164 and the elastic band portion to be in contact with the outside of the one or more inward cam surface 161, and formed at least one cut portion 163 to open the outer diameter by the projections, A detection ring 160 made of a support fixing portion 166 connected to a narrow portion 165 below is provided, and the elastic band portion 164 of the detection ring 160 is formed at an inner diameter of the housing 110. And to provide a sensing coil 170 to maintain a random interval.

이때, 상기한 입력축(120)의 돌기(121)와 탄성 밴드부(164)의 내향 캠면(161)은 도 4에서 보는 바와 같이 형성하는 것이 바람직하다. At this time, the protrusion 121 of the input shaft 120 and the inward cam surface 161 of the elastic band portion 164 is preferably formed as shown in FIG.                     

즉, 입력축(120)의 외주면에서 방사상으로 등간격을 배치 상태를 이루도록 4개를 형성하고, 상기한 탄성 밴드부(164)의 내향 캠면(161)은 상기한 돌기와 대응하여 역시 4개의 상사점(162)을 갖도록 하는 것이다. That is, four are formed to form radially equidistant intervals on the outer circumferential surface of the input shaft 120, and the inward cam surface 161 of the elastic band portion 164 also corresponds to the projections described above. ).

이는 가능한 원주 전체에 걸쳐서 고르게 직경 변화를 유발시키기 위한 것이며, 탄성 밴드부(164)와 지지 고정부(166)는 도 4에서 보는 바와 같이 대부분 절개되고, 나머지 좁은 소폭부(165)로 연결되어 있는 바, 이 소폭부는 어떠한 내향 캠면(161)과도 일치하지 않는 장소에 있어야 충분한 탄성을 제공할 수 있을 것이다. This is to cause a change in diameter evenly throughout the circumference as possible, and the elastic band portion 164 and the support fixing portion 166 are mostly cut as shown in FIG. 4 and connected to the remaining narrow narrow portion 165. In this case, the narrow portion must be in a position that does not coincide with any inward cam surface 161 to provide sufficient elasticity.

그리고 탄성 밴드부(164)는 그 외주면에 자성체 띠(180) 또는 비자성체 띠(181)를 감합하여 탄성 밴드부(164)의 외경 변화에 따른 인덕턴트값의 측정이 더 용이하도록 한다. In addition, the elastic band part 164 fits the magnetic strip 180 or the nonmagnetic strip 181 to the outer circumferential surface of the elastic band part 164 to facilitate the measurement of the inductance value according to the change in the outer diameter of the elastic band part 164.

예컨대, 도 4에서 보는 바와 같이 탄성 밴드부(164)의 외주면에 자성체 띠(180)를 감합하여 구성하면 탄성 밴드부(164)의 직경이 커질 때, 인덕턴스값 측정값이 증가하는 형태로 측정하게 되는 것이고, 도 5에서 보는 바와 같이 탄성 밴드부(164)의 외주면에 알루미늄 등의 비자성체 띠(181)를 감합하여 구성하면 탄성 밴드부(164)의 직경이 커질 때, 자장의 흐름에 저항을 주므로 인덕턴스값 측정값이 감소하는 형태로 측정하게 되는 것이다. For example, as shown in FIG. 4, when the magnetic band 180 is fitted to the outer circumferential surface of the elastic band part 164, the inductance measurement value is increased when the diameter of the elastic band part 164 is increased. As shown in FIG. 5, when the non-magnetic strip 181 such as aluminum is fitted to the outer circumferential surface of the elastic band part 164, when the diameter of the elastic band part 164 is increased, resistance to magnetic field flow is measured, thereby measuring inductance value. It is measured in the form of decreasing value.

도면중 미설명 부호 190은 입력축에 구비된 치차와, 하우징 내주면에 구비된 코일을 포함하는 통상의 회전각 검출수단이다.
Reference numeral 190 in the drawings is a conventional rotation angle detection means including a gear provided on the input shaft and a coil provided on the inner peripheral surface of the housing.

상기와 같이 구성된 본 발명은 도 4의 경우, 입력축(120)의 회전력을 토션바(140) 를 통해 출력축(130)에 전달하되, 그 입력축(120)의 좌, 우 회전상태에 따라 돌기(121)들이 좌측 또는 우측으로 회전하면, 그 각각의 돌기(121)들은 탄성 밴드부(164)의 해당 내향 캠면(161)에 접하여 자성체 띠(180)와 감지코일(170)과의 간격(g)을 가변시킨다. In the present invention configured as described above, in FIG. 4, the rotational force of the input shaft 120 is transmitted to the output shaft 130 through the torsion bar 140, and the protrusion 121 is rotated according to the left and right rotation states of the input shaft 120. ) Rotates left or right, the respective protrusions 121 are in contact with the corresponding inward cam surface 161 of the elastic band portion 164 to vary the distance g between the magnetic strip 180 and the sensing coil 170. Let's do it.

즉, 핸들을 우측으로 돌리면 입력축(120)의 돌기(121)들이 캠면(161)의 상사점(162)쪽으로 이동하며, 그 상사점(162) 주위가 눌리면 그 캠면의 높이 차이만큼 탄성 밴드부(164)가 바깥쪽으로 밀려서 직경이 커지게 되고, 직경이 커지게 되면 자성체인 자성체 띠(180)와 감지코일(170)의 간격(g)이 가까워져 인덕턴스값이 증가하게 되는 것이다. That is, when the handle is turned to the right, the protrusions 121 of the input shaft 120 move toward the top dead center 162 of the cam surface 161. When the circumference of the top dead center 162 is pressed, the elastic band portion 164 is equal to the height difference of the cam surface. ) Is pushed outward to increase the diameter, and when the diameter increases, the distance (g) between the magnetic strip (180), which is a magnetic material, and the sensing coil (170) is closer to the inductance value.

반대로 핸들을 좌측으로 돌리면 입력축(120)의 돌기(121)들이 캠면(161)의 상사점(162)과 반대쪽으로 이동하며, 그 상사점(162) 주위가 눌리지 않게 되면 탄성 밴드부(164)가 안쪽으로 오므라져서 직경이 작아지게 되고, 직경이 작아지게 되는 만큼 자성체인 자성체 띠(180)와 감지코일(170)의 간격(g)이 멀어져 인덕턴스값이 감소하게 되는 것이다.
On the contrary, when the handle is turned to the left side, the protrusions 121 of the input shaft 120 move to the opposite side of the top dead center 162 of the cam surface 161, and when the circumference of the top dead center 162 is not pressed, the elastic band portion 164 is inward. As the diameter decreases and the diameter decreases, the distance g between the magnetic strip 180 and the sensing coil 170, which are magnetic materials, is reduced, thereby reducing the inductance value.

한편, 도 5에서 보는 바와 같이 상기한 탄성 밴드부(164)의 외주면에 비자성체 띠(181)가 감합되어 있을 경우, 도 4의 경우와 마찬가지로 캠면의 높이 차이만큼 탄성 밴드부(164)가 바깥쪽으로 밀려서 직경이 커지게 될 때, 자성체인 자성체 띠(180)와 감지코일(170)과의 간격(g)이 가까워지고, 안쪽으로 오므라져 직경이 작아지게 될 때, 자성체인 자성체 띠(180)와 감지코일(170)과의 간격(g)이 멀어지므 로 인덕턴스값의 증감변화를 감지하여 역시 토오크를 측정할 수 있게 된다.
On the other hand, when the non-magnetic strip 181 is fitted to the outer circumferential surface of the elastic band portion 164 as shown in Figure 5, the elastic band portion 164 is pushed outward by the height difference of the cam surface as in the case of FIG. When the diameter increases, the gap between the magnetic strip (180) and the sensing coil 170, which is a magnetic material, becomes closer, and when the diameter is reduced due to the inward constriction, the magnetic strip (180) and the magnetic material are detected. Since the distance g with the coil 170 is farther away, the torque can be measured by detecting the change in inductance value.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 입력축의 둘레에 탄성 밴드부를 가진 검출링을 구비한 후, 입력축의 돌기들이 이 탄성 밴드부의 외경을 확장시켜 하우징 안쪽의 감지 코일이 인덕턴스값을 측정하여 회전 토오크 감지를 하도록 한 것이기 때문에 입력축의 작은 회전에도 검출링의 변화가 분명하여 측정 오차가 크게 줄어드는 장점이 있다. As described above, the present invention includes a detection ring having an elastic band portion around the input shaft, and then the protrusions of the input shaft extend the outer diameter of the elastic band portion so that the sensing coil inside the housing measures the inductance to detect the rotation torque. Since the detection ring is clearly changed even with a small rotation of the input shaft, the measurement error is greatly reduced.

아울러 그 구조가 종래의 치형의 중첩으로 인덕턴스를 감지하던 구조에 비하여 매우 간단하고 제작이 용이하기 때문에 조립, 생산성이 우수한 장점이 있다. In addition, since the structure is very simple and easy to manufacture, compared to the structure that detects the inductance by the overlap of the conventional teeth, there is an advantage of excellent assembly and productivity.

Claims (4)

하우징(110)의 내부에서 핸들의 회전력을 전달받는 입력축(120)과, 상기 입력축과 연결하되, 그 중공부 속에서 토션바(140)로써 연결되는 출력축(130)으로 이루어진 조향장치에 있어서, In the steering apparatus consisting of an input shaft (120) receiving the rotational force of the handle in the housing 110 and the output shaft (130) connected to the input shaft, but connected to the torsion bar 140 in the hollow portion, 상기한 입력축(120)의 외주면에는 방사상으로 돌출된 하나 이상의 돌기(121)를 형성하고, 상기한 출력축(130)의 상단에는 상기한 돌기(121)의 외측에 접촉되도록 하되, 하나 이상의 내향 캠면(161)을 형성하고, 적어도 한 곳에 절단부(163)를 형성하여 상기한 돌기에 의해 외경이 벌어질 수 있도록 한 탄성 밴드부(164)와, 상기 탄성 밴드부의 아래에서 소폭부(165)로 연결한 지지 고정부(166)로 이루어진 검출링(160)을 마련하고, 상기한 하우징(110)의 내경에는 상기한 검출링(160)의 탄성 밴드부(164)와 임의의 간격을 유지하도록 감지코일(170)을 마련하여 탄성 밴드부(164)의 직경변화에 따른 인덕턴스값을 측정하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 조향장치의 토오크센서.On the outer circumferential surface of the input shaft 120 is formed at least one projection 121 protruding radially, the upper end of the output shaft 130 to be in contact with the outside of the projection 121, one or more inward cam surface ( 161 is formed, the elastic band portion 164 formed at least in one cut portion 163 so that the outer diameter can be opened by the projections, and the support is connected to the narrow portion 165 under the elastic band portion The detection ring 160 including the fixing part 166 is provided, and the sensing coil 170 is maintained at an inner diameter of the housing 110 to maintain a predetermined distance from the elastic band part 164 of the detection ring 160. Torque sensor of the automotive steering device, characterized in that made to measure the inductance value according to the change in the diameter of the elastic band portion 164. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 입력축(120)의 돌기(121)는 그 외주면에서 방사상으로 등간격을 갖도록 4개를 형성하고, 상기한 탄성 밴드부(164)의 내향 캠면(161)은 상기한 돌기와 대응하여 4개의 상사점(162)을 갖도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 자동차용 조향장치 의 토오크센서.The protrusions 121 of the input shaft 120 are formed to have four radially equidistant intervals from the outer peripheral surface thereof, and the inward cam surface 161 of the elastic band part 164 has four top dead centers corresponding to the protrusions. Torque sensor of a vehicle steering apparatus characterized in that it has a (162). 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기한 탄성 밴드부(164)는 그 외주면에 자성체 띠(180)를 감합하여 탄성 밴드부(164)의 외경이 커질 때, 인덕턴스값이 증가값을 갖도록 하여 감지하는 것을 특징으로 하는 자동차용 조향장치의 토오크센서.The elastic band unit 164 is a torque of the automotive steering device, characterized in that the inductance value is detected to have an increase value when the outer diameter of the elastic band 164 is increased by fitting the magnetic strip 180 to the outer peripheral surface sensor. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기한 탄성 밴드부(164)는 그 외주면에 비자성체 띠(181)를 감합하여 탄성 밴드부(164)의 외경이 커질 때, 인덕턴스값이 감소값을 갖도록 하여서 감지하는 것을 특징으로 하는 자동차용 조향장치의 토오크센서. The elastic band portion 164 is fitted to the outer circumferential surface of the non-magnetic strip 181, when the outer diameter of the elastic band portion 164 increases, the inductance value is detected by having a decrease value of the automotive steering apparatus, characterized in that Torque sensor.
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