KR101862866B1 - Anti-Separating structure of torque magnet - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 토크 마그네트 이탈방지 구조는 조향축과 연결되는 원통형상의 입력축 홀더; 상기 입력축 홀더에 삽입 결합되는 링 형상의 토크 마그네트; 상기 입력축 홀더의 상측에 결합되어, 상기 입력축 홀더와 함께, 상기 토크 마그네트의 상하 방향 이탈을 규제하는 요크; 및 상기 입력축 홀더와 요크에 각각 마련되어, 상기 토크 마그네트의 원주방향 이탈을 방지하는 이탈 방지유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The torque magnet detachment prevention structure according to the present invention includes: a cylindrical input shaft holder connected to a steering shaft; A ring-shaped torque magnet inserted and coupled to the input shaft holder; A yoke coupled to an upper side of the input shaft holder and configured to regulate the torque magnet in the up and down direction together with the input shaft holder; And a separation preventing unit provided on the input shaft holder and the yoke, respectively, for preventing the torque magnet from deviating in the circumferential direction.
Description
본 발명은 토크 인덱스 센서, 토크 앵글 센서 등에 사용되는 토크 마그네트의 이탈방지 구조에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torque magnet detachment preventing structure used in a torque index sensor, a torque angle sensor and the like.
일반적으로 자동차의 조향의 안정성을 보장하기 위한 장치로 별도의 동력으로 보조하는 조향장치가 사용된다. 기존에는 이와 같은 보조 조향장치를 유압을 이용한 장치로 사용하였으나, 최근에는 동력의 손실이 적고 정확성이 우수한 전동식 조향장치(Electronic Power Steering System)가 사용된다.Generally, a separate power assisted steering device is used as a device for ensuring the stability of steering of a vehicle. Conventionally, such an auxiliary steering apparatus is used as a device using hydraulic pressure, but recently, an electronic power steering system having less power loss and excellent accuracy is used.
상기와 같은 전동식 조향장치(EPS)는 차속센서, 앵글센서 및 토크센서 등에서 감지한 운행조건에 따라 전자제어장치(ECU, Electronic Control Unit)에서 모터를 구동하여 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공함으로써 운전자로 하여금 안전한 주행이 가능하도록 한다.The electric steering system (EPS) operates the motor in an electronic control unit (ECU) according to the driving conditions sensed by the vehicle speed sensor, the angle sensor, and the torque sensor to ensure swing stability and provide quick restoring force Ensure safe driving for the driver.
그런데, 이러한 동력장치가 스티어링 휠을 조작하는 힘에 개입하기 위해서는 조향축에 걸리는 토크나 조향각 뿐만 아니라, 조향각속도를 측정할 필요성이 있다. 일반적으로 조향축의 회전 각도를 측정하기 위해서는 앵글센서를 사용하고, 조향 토크를 측정하기 위해서는 토크센서를 사용하지만, 최근에는 토크와 회전 각도를 하나의 센서에서 감지할 수 있는 토크 앵글 센서(TAS)가 많이 사용된다. 그러나, 이러한 조향각이나 조향각속도를 검출하는 토크 앵글 센서는 제조 공정이 복잡하고 고장이나 오작동의 확률이 높아, 인덱스 센서(Index Sensor) 방식의 토크 인덱스 센서(Torque Index Sensor: TIS)가 사용되기도 한다.However, in order for this power unit to intervene in the force for operating the steering wheel, it is necessary to measure the steering angle velocity as well as the torque and the steering angle applied to the steering shaft. In general, an angle sensor is used to measure the rotation angle of the steering shaft, and a torque sensor is used to measure the steering torque. Recently, a torque angle sensor (TAS) It is widely used. However, the torque angle sensor for detecting the steering angle and the steering angle velocity is complicated in manufacturing process, and the probability of failure or malfunction is high, and a torque index sensor (TIS) of the index sensor type is also used.
한편, 토크 앵글 센서(TAS)나 토크 인덱스 센서(TIS) 등에 공통적으로 사용되는 토크 마그네트는 대략 링 형상(ring shape)으로 형성되며, 요크에 상하 유동이 규제될 수 있도록 본딩 고정된다.The torque magnet commonly used in the torque angle sensor (TAS), the torque index sensor (TIS) and the like is formed in a ring shape and fixed to the yoke so as to restrict the upward and downward flow.
그런데, 이와 같이 토크 마그네트를 상하 방향으로만 고정할 경우, 외부 충격 등에 의해 토크 마그네트에 금이 가거나, 깨지는 손상이 발생하였을 경우, 깨진 토크 마그네트가 토크 마그네트의 원주방향으로 이탈되어 설치된 위치로부터 분리될 수 있다. 이와 같이 분리된 토크 마그네트는 주변에 설치된 다른 센서들을 손상시킬 우려가 있으며, 손상이 발생된 토크 마그네트는 정상적으로 자기장을 형성하지 못하므로, 조향축의 토크를 측정할 수 없다는 문제점이 있다.
However, when the torque magnet is fixed only in the vertical direction as described above, when the torque magnet is cracked or broken due to an external impact or the like, the broken torque magnet is separated from the installed position by being displaced in the circumferential direction of the torque magnet . The torque magnet thus separated may damage other sensors installed around the torque magnet, and the torque magnet, which is damaged, does not normally form a magnetic field, so that torque of the steering shaft can not be measured.
본 발명은 차량용 조향축 등의 토크를 감지하는 센서에 사용되는 토크 마그네트에 파손이 발생하더라도, 최초 장착위치에서 이탈되지 않도록 장착구조가 개선된 토크 마그네트 이탈 방지구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
An object of the present invention is to provide a torque magnet detachment preventing structure in which a mounting structure is improved so as not to be detached from an initial mounting position even if breakage occurs in a torque magnet used in a sensor for detecting a torque of a steering shaft for a vehicle or the like.
본 발명에 의한 토크 마그네트 이탈방지 구조는 조향축과 연결되는 원통형상의 입력축 홀더; 상기 입력축 홀더에 삽입 결합되는 링 형상의 토크 마그네트; 상기 입력축 홀더의 상측에 결합되어, 상기 입력축 홀더와 함께, 상기 토크 마그네트의 상하 방향 이탈을 규제하는 요크; 및 상기 입력축 홀더와 요크에 각각 마련되어, 상기 토크 마그네트의 원주방향 이탈을 방지하는 이탈 방지유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The torque magnet detachment prevention structure according to the present invention includes: a cylindrical input shaft holder connected to a steering shaft; A ring-shaped torque magnet inserted and coupled to the input shaft holder; A yoke coupled to an upper side of the input shaft holder and configured to regulate the torque magnet in the up and down direction together with the input shaft holder; And a separation preventing unit provided on the input shaft holder and the yoke, respectively, for preventing the torque magnet from deviating in the circumferential direction.
상기 이탈 방지유닛은, 상기 입력축 홀더에 원주방향으로 돌출 형성되어 상기 토크 마그네트의 일측 단부와 접촉하며, 끝단이 상기 입력축 홀더의 중심 축 방향으로 절곡 형성되어, 절곡된 부분이 일정 높이 연장되는 제 1 지지리브; 및 상기 요크에 돌출 형성되어 상기 토크 마그네트의 타측 단부와 접촉하며, 끝단이 상기 요크의 중심 축 방향으로 절곡 형성되어, 절곡된 부분이 일정 높이 연장되는 제 2 지지리브;를 포함하는 것이 좋다.Wherein the separation preventing unit is formed to protrude in the circumferential direction of the input shaft holder and contact one end of the torque magnet and have an end bent in the direction of the center axis of the input shaft holder, Supporting ribs; And a second support rib protruding from the yoke and contacting the other end of the torque magnet, the end of which is bent in the direction of the central axis of the yoke, and the bent portion is extended to a certain height.
바람직하게는, 상기 토크 마그네트는, 상기 제 1 및 제 2 지지리브와 마주보는 위치에 대응되는 크기의 제 1 및 제 2 안착부를 가지는 것이 좋다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 안착부는, 상기 토크 마그네트의 양 끝단에 상기 토크 마그네트의 중심 두께보다 얇은 두께를 가지도록 형성되어, 상기 토크 마그네트의 중심축에 평행한 방향의 단면이 철(凸) 형상을 가지는 것이 바람직하다.Preferably, the torque magnet has first and second seat portions of a size corresponding to positions facing the first and second support ribs. At this time, the first and second seat portions are formed at both ends of the torque magnet so as to have a thickness thinner than the center thickness of the torque magnet, and a cross section in a direction parallel to the central axis of the torque magnet is convex, Shape.
한편, 상기 토크 마그네트는 요크에 접착제로 고정되고, 상기 요크는 상기 입력축 홀더에 결합되는 것이 바람직하다.
Preferably, the torque magnet is fixed to the yoke with an adhesive, and the yoke is coupled to the input shaft holder.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 토크 마그네트를 상하 방향은 물론 원주 방향으로 지지할 수 있기 때문에, 외부 충격에 의해 토크 마그네트가 깨지더라도, 최초 본딩 된 위치로부터 이탈되는 것이 방지되므로, 깨진 마그네트가 장착 위치로부터 이탈되어 다른 부품들을 손상시키거나, 토크 센서가 오작동 되는 것을 방지할 수 있다.
According to the present invention as described above, since the torque magnet can be supported not only in the vertical direction but also in the circumferential direction, even if the torque magnet is broken by the external impact, it is prevented from being detached from the initially bonded position, It is possible to prevent the torque sensor from malfunctioning.
도 1은 입력축 홀더, 토크 마그네트 및 요크의 연결관계를 도시한 분해 사시도, 그리고,
도 2는 도 1의 결합 상태를 도시한 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing a connection relationship between an input shaft holder, a torque magnet and a yoke,
Fig. 2 is a sectional view showing the engaged state of Fig. 1. Fig.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토크 마그네트 이탈방지 구조를 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a torque magnet detachment preventing structure according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서, 토크 마그네트 및 요크의 연결관계를 도시한 분해 사시도, 그리고, 도 2는 도 1의 결합 상태를 도시한 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing a connection relationship between a torque magnet and a yoke according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a coupled state of FIG.
도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 토크 마그네트이탈방지 구조는 입력축 홀더(10), 토크 마그네트(20), 요크(30) 및 이탈방지 유닛(100)을 포함한다.As shown in the figure, the torque magnet detachment preventing structure according to the present invention includes an
입력축 홀더(Input shaft holder, 10)는 조향축(미도시)과 연결되어, 조향축의 회전에 연동하여 회전하는 것으로, 상기 조향축은 상기 입력축 홀더(10)의 내주면에 결합된다.An
토크 마그네트(torque magnet, 20)는 상기 입력축 홀더(10)의 회전에 연동하여 회전할 수 있도록 설치되며, 외주면을 따라 N극과 S극이 교차 배치되는 대략 링 형상으로 마련된다. The
요크(yoke, 30)는 상기 토크 마그네트(20)를 고정하면서, 상기 입력축 홀더(10)에 결합되어, 상기 입력축 홀더(10)의 회전에 연동 회전한다. 즉, 상기 요크(30)의 외주면에는 상기 토크 마그네트(20)가 접착제(B)(도 2 참조)로 접착되고, 내주면에는 상기 입력축 홀더(10)가 결합된다.A
이탈방지 유닛(100)은 상기 토크 마그네트(20)에 파절(破節)과 같은 손상이 발생되었을 경우, 깨진 토크 마그네트(20)가 장착 위치에서 원주방향으로 이탈하는 것을 방지하기 위한 것이다. 이탈방지 유닛(100)은 제 1 지지리브(110), 제 2 지지리브(120) 및 안착부(130)로 구성될 수 있다.The
제 1 지지리브(110)는 상기 입력축 홀더(10)의 바닥면 측에 원주방향으로 돌출 형성되면서, 그 끝단이 상기 입력축 홀더(10)의 중심 축과 평행하며, 상기 토크 마그네트(20)를 감싸는 방향으로 절곡 되어 형성된다. 만일, 상기 입력축 홀더(10)가 금속재질로 마련된다면, 상기 제 1 지지리브(110)는 밴딩 공정을 통해 형성할 수 있고, 수지재질로 사출 성형된다면, 금형을 통해 상기한 형상으로 형성할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 지지리브(110)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 축 방향에 대한 단면으로 살펴보면, 대략 "┗" 형상으로 마련되는 것이 바람직하다.The first supporting
제 2 지지리브(120)는 상기 요크(30)의 상측면 측에 원주방향으로 돌출 형성되면서, 그 끝단이 상기 요크(30)의 중심 축과 평행하며, 상기 토크 마그네트(20)를 감싸는 방향으로 절곡 되어 형성된다. 따라서 축 방향에 대한 단면으로 살펴보면, 대략 "┏" 형상으로 마련된다. 상기 제 2 지지리브(120)는 별도 부재를 상기 요크에 결합하여 구성할 수도 있으나, 바람직하게는, 상기 요크(30)의 상단면에 일체로 형성하는 것이 좋다.The second supporting
한편, 상기한 바와 같이 구성된 제 1 및 제 2 지지리브(110)(120)는 상기 토크 마그네트(20)의 원주방향 이탈을 방지하기 위한 걸림턱으로 작용할 수 있도록, 상기 입력축 홀더(10)와 요크(30)의 원주면을 따라 상기 토크 마그네트(20)의 상단 및 하단을 지지할 수 있는 요홈부를 형성하는 것이 바람직하다. 이 요홈부의 깊이는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 토크 마그네트(20)의 양단에 형성된 안착부의 크기에 따라 결정될 수 있다.The first and
안착부(130)는 상기 토크 마그네트(20)의 양단부에 형성된 것으로, 상기 제 1 지지리브(110)가 안착되는 제 1 안착부(131)와 제 2 지지리브(120)가 안착되는 제 2 안착부(132)를 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 안착부(131)(132)는 상기 토크 마그네트(20)의 양 끝단에 걸림부를 형성한다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 안착부(131)(132)의 두께는 상기 토크 마그네트(20)의 중심 부근의 두께보다 얇게 형성하여, 상기 토크 마그네트(20)의 중심축에 평행한 방향의 단면이 철(凸) 형상을 가지도록 구성할 수 있다.The
물론, 상기 제 1 및 제 2 안착부(131)(132)를 따로 만들지 않고, 상기 토크 마그네트(20)의 양 끝단을 상기 제 1 및 제 2 지지리브(110)(120)로 지지하는 것도 가능하지만, 이 경우, 상기 제 1 및 제 2 지지리브(110)(120)가 상기 토크 마그네트(20)의 바깥쪽 면에 대하여, 원주 방향으로 돌출되어, 스테이터와 같은 다른 부품들과 간섭될 수 있다. 따라서 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 지지리브(110)(120)가 돌출되지 않는 걸림턱이 될 수 있도록, 상기 제 1 및 제 2 안착부(131)(132)가 마련되어, 상기 제 1 및 제 2 안착부(131)(132)의 노출된 바깥쪽 부분이 상기 토크 마그네트(20)의 외주면과 나란하게 배치되는 것이 좋다. Of course, it is also possible to support both ends of the
이상에서 설명한 바와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 토크 마그네트(20)의 바닥면은 상기 입력축 홀더(10)에 의해 지지되고, 상측면은 상기 요크(30)에 의해 지지되며, 원주방향은 상기 제 1 및 제 2 지지리브(110)(120)를 포함하는 이탈방지 유닛(100)으로 지지된다. 따라서 토크 마그네트(20)에 외부 충격이 가해지는 등의 문제가 발생하여, 토크 마그네트(20)의 크랙 또는 깨짐 현상이 발생하더라도, 완전히 파쇄되어 조각이 나지 않는 이상, 쪼개진 부분이 상측, 하측 또는 원주방향으로 이탈하여 망실되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 기존에는 원주방향으로 토크 마그네트(20)를 지지하는 구성이 존재하지 않았으나, 개선된 본 발명에 따르면, 제 1 및 제 2 지지리브(110)(120)에 의해 원주방향의 위치가 고정되므로, 보다 안정적인 토크 마그네트 장착구조를 제공할 수 있다.2, the bottom surface of the
이상과 같이 구성된 토크 마그네트 장착구조는 다양한 센서에 적용 가능한데, 일반적으로 많이 사용되는 토크센서, 토크 앵글 센서(TAS), 토크 인덱스 센서(TIS) 등, 회전축의 토크를 측정하기 위한 센서에는 모두 적용 가능하다. The torque magnet mounting structure constructed as described above can be applied to various sensors, and it can be applied to all commonly used torque sensors, torque angle sensors (TAS), torque index sensors (TIS) Do.
이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
In the foregoing, the present invention has been described in detail based on the embodiments and the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited by the above embodiments and drawings, and the scope of the present invention will be limited only by the content of the following claims.
10; 입력축 홀더 20; 토크 마그네트
30; 요크 100; 이탈 방지유닛
110; 제 1 지지리브 120; 제 2 지지리브
130; 안착부 131; 제 1 안착부
132; 제 2 안착부10; An
30; Yoke 100; Release prevention unit
110; A
130; A
132; The second seat portion
Claims (5)
상기 입력축 홀더(10)에 삽입 결합되는 링 형상의 토크 마그네트(20);
상기 입력축 홀더(10)의 상측에 결합되어, 상기 입력축 홀더(10)와 함께, 상기 토크 마그네트(20)의 상하 방향 이탈을 규제하는 요크(30); 및
상기 입력축 홀더(10)에 원주방향으로 돌출 형성되어 상기 토크 마그네트(20)의 일측 단부와 접촉하며, 끝단이 상기 입력축 홀더(10)의 중심 축 방향으로 절곡 형성되어, 절곡된 부분이 일정 높이 연장되는 제 1 지지리브(110); 및
상기 요크(30)에 돌출 형성되어 상기 토크 마그네트(20)의 타측 단부와 접촉하며, 끝단이 상기 요크(30)의 중심 축 방향으로 절곡 형성되어, 절곡된 부분이 일정 높이 연장되는 제 2 지지리브(120);를 포함하는 토크 마그네트 이탈방지 구조.
A cylindrical input shaft holder 10 connected to the steering shaft;
A ring-shaped torque magnet 20 inserted and coupled to the input shaft holder 10;
A yoke (30) coupled to an upper side of the input shaft holder (10) to regulate the torque magnet (20) to depart from the up and down direction together with the input shaft holder (10); And
The input shaft holder 10 is formed to protrude in the circumferential direction and come into contact with one end of the torque magnet 20 and the end is bent in the direction of the center axis of the input shaft holder 10, A first support rib 110; And
The yoke 30 has a yoke 30 and a yoke 30. The yoke 30 protrudes from the yoke 30 and contacts the other end of the torque magnet 20. The end of the yoke 30 is bent in the direction of the central axis of the yoke 30, (120). ≪ / RTI >
상기 제 1 및 제 2 지지리브(110, 120)와 마주보는 위치에 대응되는 크기의 제 1 및 제 2 안착부(131, 132)를 가지는 토크 마그네트 이탈 방지구조.
The torque magnet according to claim 1, wherein the torque magnet (20)
And a first and a second seating portion (131, 132) having a size corresponding to a position facing the first and second support ribs (110, 120).
상기 토크 마그네트(20)의 양 끝단에 상기 토크 마그네트(20)의 중심 두께보다 얇은 두께를 가지도록 형성되어, 상기 토크 마그네트(20)의 중심축에 평행한 방향의 단면이 철(凸) 형상을 가지는 토크 마그네트 이탈 방지구조.
4. The apparatus according to claim 3, wherein the first and second seating portions (131, 132)
The torque magnet 20 is formed at both ends of the torque magnet 20 so as to have a thickness thinner than the center thickness of the torque magnet 20 so that a cross section in a direction parallel to the central axis of the torque magnet 20 has a convex shape Torque magnet detachment prevention structure.
상기 토크 마그네트(20)는 요크(30)의 외주면에 접착제로 고정되고,
상기 요크(30)의 내주면은 상기 입력축 홀더(10)와 결합하는 토크 마그네트 이탈 방지구조.The method according to claim 1,
The torque magnet 20 is fixed to the outer circumferential surface of the yoke 30 with an adhesive,
And an inner peripheral surface of the yoke (30) engages with the input shaft holder (10).
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