KR200159423Y1 - Torque sensor for vehicle steering apparatus - Google Patents

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KR200159423Y1 KR2019970025461U KR19970025461U KR200159423Y1 KR 200159423 Y1 KR200159423 Y1 KR 200159423Y1 KR 2019970025461 U KR2019970025461 U KR 2019970025461U KR 19970025461 U KR19970025461 U KR 19970025461U KR 200159423 Y1 KR200159423 Y1 KR 200159423Y1
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Abstract

본 고안은 차량용 토오크 센서에 있어서, 간섭을 받지 않는 범위내에서 비틀림이 발생할 수 있도록 제1검출링의 긴치차와 짧은 치차간을 불균등하게 분할한 차량용 조향장치의 토오크 센서에 관한 것으로, 제1검출링(51)의 치차와 제2검출링(520)의 치차가 간섭을 받지 않는 범위내에서 비틀림이 발생할 수 있도록 제1검출링(510)의 긴치차(512)와 짧은 치차(511)가 불균등하게 구성되며, 신호처리장치(800)가,저항(R1)과 제1검출코일(600)의 접점에 접속되어 발진부(901)의 위상을 지연시키는 위상지연부(900)와, 저항(R1)(R2)의 접점과 제1,제2검출코일(600)(700)의 접점에 접속되어 출력차이를 검출한 후 소정레벨로 증폭시키는 차동증폭기(830)와, 상기 차동증폭기(830)의 출력전압을 전류로 변환시켜 출력시키는 V-I변환부(840)로 이루어진 것이다.The present invention relates to a torque sensor of a vehicle steering apparatus in which the torque sensor for a vehicle is unevenly divided between the long gear and the short gear of the first detection ring so that torsion occurs within a range that is not affected by the interference. The long gear 512 and the short gear 511 of the first detection ring 510 are uneven so that the twist of the gear 51 of the ring 51 and the gear of the second detection ring 520 does not interfere with each other. The signal processing device 800 is connected to a contact between the resistor R1 and the first detection coil 600 to delay the phase of the oscillator 901 and the resistor R1. A differential amplifier 830 connected to a contact point of R2 and a contact point of the first and second detection coils 600 and 700 to detect an output difference and then amplify to a predetermined level, and an output of the differential amplifier 830 VI conversion unit 840 converts a voltage into a current and outputs the converted current.

Description

차량용 조향장치의 토오크 센서Torque sensor of vehicle steering

본 고안은 차량에 관한 것으로, 특히 토오크센서에 있어서, 간섭을 받지 않는 범위내에서 비틀림이 발생할 수 있도록 제 1검출링의 긴치차와 짧은 치차간을 불균등하게 분할한 차량용 조향장치의 토오크 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle, and in particular, to a torque sensor, a torque sensor of a vehicle steering apparatus that unevenly divides the long gear and the short gear of the first detection ring so that torsion can occur within a range where there is no interference. will be.

일반적으로 자동차는 주행중 또는 정지시에 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 by 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 토오크 센서이다.Accordingly, there is a need for a means for measuring the deviation of the rotation 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 구동축(20)과 일측단이 바퀴(도시하지 않음)측과 결합된 부하축(30)이 마련되고, 이 구동축(20)과 부하축(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 steering device for a vehicle having the above function includes a driving shaft 20 coupled to a steering wheel 10 and one side of a wheel (not shown). The combined load shaft 30 is provided, and the drive shaft 20 and the load shaft 30 are connected to each other, and are configured of a torsion bar 40 which is twisted according to the steering degree of the steering wheel 10. .

상기 토션바(40)의 일단부가 구동축(20)의 타단부와 결합되고 이의 타단부는 부하축(30)의 타단부와 결합되어 있다.One end of the torsion bar 40 is coupled to the other end of the drive shaft 20 and the other end thereof is coupled to the other end of the load shaft 30.

그리고, 상기 구동축(20)과 부하축(30)의 타단부 사이에는 자성체로 이루어진 3개의 검출링(50)이 일정간격만큼 이격되게 구성되어 있으며, 이때 제1 검출링(51)은 조향핸들(10)측의 구동축(20) 외주면에 결합되어 조향핸들(10)과 동일한 각도로 회전운동하며, 제2 검출링(52)은 토션바(40)의 중심부 외주면, 그리고 제3 검출링(53)은 바퀴측에 연계된 부하축(30)의 타단부 외주면에 각각 결합되어 바퀴와 거의 동일한 각도로 회전운동한다.In addition, between the driving shaft 20 and the other end of the load shaft 30, the three detection rings 50 made of a magnetic material are configured to be spaced apart by a predetermined interval, wherein the first detection ring 51 is a steering wheel ( It is coupled to the outer peripheral surface of the drive shaft 20 of the 10) side and rotates at the same angle as the steering wheel 10, the second detection ring 52 is the outer peripheral surface of the central portion of the torsion bar 40, and the third detection ring 53 Are respectively coupled to the outer peripheral surface of the other end of the load shaft (30) associated with the wheel side to rotate at approximately the same angle as the wheel.

이때, 상기 제1 검출링(51)의 일면, 즉 제2 검출링(52)의 일면과 대향하는 면에는 요철부(51a)가 형성되어 있고, 제2 검출링(52)과 제3 검출링(53)의 서로 대향하는 면에도 역시 요철부(52a,53a)가 각각 형성되어 있으며, 상기 제1 검출링(51)과 제2 검출링(52)의 간격은 상기 제2 검출링(52)과 제3 검출링(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 opposite to the one 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 facing each other, and the interval between the first detection ring 51 and the second detection ring 52 is the second detection ring 52. And an interval of twice the interval set between the third detection ring 53 and the third detection ring 53.

또한, 제1 검출링(51)과 제2 검출링(52)사이의 외측면과 제2 검출링(52)과 제3 검출링(53) 사이의 외측면에는 제1 검출코일(60)과 제2 검출코일(70)이 각각 권선되어 있으며, 이는 차량의 적소에 마련된 신호 처리 장치(80)와 접속된다.In addition, the outer surface between the first detection ring 51 and the second detection ring 52 and the outer surface between the second detection ring 52 and the third detection ring 53 may have a first detection coil 60 and Each of the second detection coils 70 is wound, and is connected to the signal processing device 80 provided in place of the vehicle.

상기와 같이 구성된 종래 차량용 조향장치의 토오크 센서는, 운전자가 조향핸들(10)을 회전시키면, 토션바(40) 및 구동축(20), 부하축(30)도 일체로 회전하는데, 이때 조향핸들(10)측과 결합된 토션바(40)의 일측이 바퀴측과 결합된 타측보다 더 비틀려져 많이 회전된다.Torque sensor of the conventional vehicle steering apparatus configured as described above, when the driver rotates the steering wheel 10, the torsion bar 40, the drive shaft 20, the load shaft 30 also rotates integrally, the steering wheel ( One side of the torsion bar 40 coupled to the 10) side is more twisted than the other side coupled to the wheel side is rotated a lot.

즉, 바퀴와 노면과의 마찰력에 의해 제1 검출링(51), 제2 검출링(52) 그리고 제3 검출링(53)순으로 회전각도가 크게 된다.That is, the rotation angle increases in order of the first detection ring 51, the second detection ring 52, and the third detection ring 53 by the frictional force between the wheel and the road surface.

이에 따라, 제1 검출링(51)과 제2 검출링(52)의 대향면적은 거의 변하지 않는데, 각각의 요철부(52a,53a)가 서로 대향되게 형성된 제2 검출링(52)과 제3 검출링(53)의 대향면적은 변화되며, 따라서 제2 검출링(52)과 제3 검출링(53) 사이의 바깥측 자속의 변화로 제2 검출코일(70)의 인덕턴스 값이 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 52 and the third detection ring 52 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 제1 검출코일(60)과 제2 검출코일(70)의 인덕턴스 값이 동일하게 설정되어 있는데, 조향핸들(10)의 회전으로 인하여 제1 검출코일(60)의 인덕턴스 값은 일정하고 제2 검출코일(70)의 인덕턴스값만 변하게 됨으로써, 신호 처리 장치(80)에서는 제1 검출코일(60)의 인덕턴스값에 대한 제2 검출코일(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 equal to each other. 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 processing device 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 rotational deviation of the handle 10 and 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 제2 검출링(52)과 제3 검출링(53)의 간격을 설정하고 나서 제1 검출링(51)과 제2 검출링(52)의 간격을 설정해야 하므로 두 번의 간격 설정 작업이 필요하게 되는 문제도 있었다.Also, the interval setting between 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.

이와같은 문제점을 해결하기 위하여 출원인에 의해 제안된 것이 도 2와 같은 토오크 센서로, 일측단이 차량의 조향핸들(100)과 결합된 구동축(200)과 일단부가 바퀴측에 결합된 부하축(300)으로 구성되며, 토션바(400)로 연계되어 조향핸들(100)의 조작에 따라 같이 연동된다.In order to solve such a problem, the applicant proposed by the torque sensor as shown in FIG. 2 includes a driving shaft 200 having one end coupled to a steering wheel 100 of a vehicle and a load shaft 300 having one end coupled to a wheel side. ) Is linked to the torsion bar 400 is linked together according to the operation of the steering wheel (100).

그리고 토션바(400)는 그 일단부가 구동축(200)의 타단부와 결합되며, 타단부는 부하축(300)의 타단부와 결합되어 부하축(300)과 구동축(200)의 타단면이 일정간격 이격되게 이들을 결합시킨다.And one end of the torsion bar 400 is coupled to the other end of the drive shaft 200, the other end is coupled to the other end of the load shaft 300, the other end surface of the load shaft 300 and the drive shaft 200 is constant Join them at intervals apart.

그리고, 이들 사이에는 검출링(500)이 구비되는데, 구동축(200)의 타단부 외주면에 자성체의 제1 검출링(510)이 마련되어 일체로 요동되며, 이의 일단면, 즉 부하축(300)과 대향하는 면에는 일정 길이를 갖는 다수의 짧은 치차(511)와 긴 치차(512)가 교호적으로 구성되는 요철부가 형성되어 있으며, 부하축(300)의 타단부 외주면에도 역시 자성체로 이루어진 제2 검출링(520)이 설치되어 있고, 여기에도 제1 검출링(510)의 짧은 치차(511)와 대응되게 교호적으로 구성되는 긴 치차(521)가 형성되어 있다.In addition, a detection ring 500 is provided between them, and a first detection ring 510 of a magnetic material is provided on the outer circumferential surface of the other end of the driving shaft 200 to be rocked integrally, one end surface thereof, that is, the load shaft 300 and the like. On the opposite surface, a plurality of short teeth 511 and a long tooth 512 having a predetermined length are formed in an uneven portion, and a second detection made of a magnetic material on the outer peripheral surface of the other end of the load shaft 300 as well. The ring 520 is provided, and the long gear 521 which is alternately comprised corresponding to the short gear 511 of the 1st detection ring 510 is also formed here.

상기 제1 검출링(510)의 짧은 치차(511)와 제2 검출링(520)의 긴 치차(521)사이의 외측부에는 자기회로를 형성하는 제1 검출코일(600)이 권선되고, 제1 검출링(510)의 긴 돌출부(512)와 제2 검출링(520)의 요부 사이의 외측부에는 자기회로를 형성하는 제2 검출코일(700)이 권선되어 신호 처리 장치(800)와 전기적으로 접속되어 있다.A first detection coil 600 for forming a magnetic circuit is wound around the outer side between the short gear 511 of the first detection ring 510 and the long gear 521 of the second detection ring 520, and the first detection coil 600 is wound. On the outer side between the long protrusion 512 of the detection ring 510 and the main portion of the second detection ring 520, a second detection coil 700 forming a magnetic circuit is wound and electrically connected to the signal processing device 800. It is.

도 3은 도 2에서의 신호 처리 장치(800)의 회로 구성도로, 제1 검출코일(600)에 접속되어 인덕턴스 변화로 인해 유기되는 전압을 직류전압으로 변환하는 제1 AC-DC 변환기(810)와, 제2 검출코일(700)에 접속되어 인덕턴스 변화로 인해 유기되는 전압을 직류전압으로 변환하는 제2 AC-DC 변환기(820)와, 상기 제1 AC-DC 변환기(810)에서 변환된 직류전압과 상기 제2 AC-DC 변환기(820)에서 변환된 직류전압의 출력차이를 검출하여 소정 레벨로 증폭시키는 차동 증폭기(830)와, 상기 차동 증폭기(830)의 출력전압을 전류로 변환하는 V-I 변환기(840)로 구성된다.FIG. 3 is a circuit diagram of the signal processing apparatus 800 of FIG. 2. The first AC-DC converter 810 connected to the first detection coil 600 converts a voltage induced by a change in inductance into a DC voltage. And a second AC-DC converter 820 connected to the second detection coil 700 to convert a voltage induced by the inductance change into a DC voltage, and a DC converted by the first AC-DC converter 810. A differential amplifier 830 for detecting an output difference between the voltage and the DC voltage converted by the second AC-DC converter 820 and amplifying the output voltage to a predetermined level; and a VI for converting the output voltage of the differential amplifier 830 into a current. It consists of a transducer 840.

그러나, 상기 도 2와 같은 토오크 센서에 있어서는, 제2검출링의 구조가 긴치차와 짧은 치차가 균등하게 분할되어 있어 비틀림이 발생하게 되면 제1검출링의 치차와 간섭을 받게 되는 문제가 있었다.However, in the torque sensor as shown in FIG. 2, the structure of the second detection ring is equally divided between the long gear and the short gear, and when the torsion occurs, there is a problem of interference with the gear of the first detection ring.

또한, 도 3과 같은 신호처리회로에 있어서는, 증폭률을 크게 증가시킬 수 없어 작은 양의 변화를 민감하게 감지하기 어려운 문제가 있었다.In addition, in the signal processing circuit as shown in FIG. 3, the amplification factor cannot be greatly increased, which makes it difficult to sensitively sense small changes.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 제1검출링치차와 제2검출링 치차가 간섭을 받지 않는 범위내에서 비틀림이 발생할 수 있도록 제2검출링의 긴치차와 짧은 치차간을 불균등하게 분할하고, 증폭률을 크게 증가시켜 출력과 응답속도에 영향을 주지 않게함으로써 작은 양의 변화량도 쉽게 감지할 수 있도록 하는 차량용 조향장치의 토오크 센서를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, between the long tooth and the short tooth of the second detection ring so that torsion can occur within the range that the first detection ring gear and the second detection ring gear are not interfered with. It is an object of the present invention to provide a torque sensor of a vehicle steering device that makes it possible to easily detect a small amount of change by unevenly dividing the signal and increasing the amplification rate so as not to affect the output and response speed.

도 1은 종래 조향장치의 토오크 센서를 개략적으로 보인 사시도.1 is a perspective view schematically showing a torque sensor of a conventional steering apparatus.

도 2는 차량용 조향장치의 토오크 센서를 개략적으로 보인 사시도.2 is a perspective view schematically showing a torque sensor of a vehicle steering apparatus;

도 3은 토오크 센서의 신호 처리 장치의 블록도.3 is a block diagram of a signal processing device of a torque sensor.

도 4는 본 고안에 따른 차량용 조향장치의 토오크 센서사시도Figure 4 is a perspective view of the torque sensor of the vehicle steering apparatus according to the present invention

도 5는 본 고안의 회로구성도5 is a circuit diagram of the present invention

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

510:제1검출링 511:짧은 치차510: first detection ring 511: short gear

512,521:긴치차 520:제2검출링512,521: Ginchi difference 520: Second detection ring

600:제1검출코일 700:제2검출코일600: first detection coil 700: second detection coil

800:신호처리장치 830:차동증폭기800: signal processing device 830: differential amplifier

840:V-I변환부 900:위상지연부840: V-I converter 900: phase delay unit

이하, 첨부된 도면을 참고로하여 본 고안 차량용 조향장치의 토오크 센서를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the torque sensor of the present invention vehicle steering apparatus as follows.

도 4는 본 고안에 의한 차량용 조향장치의 토오크 센서를 개략적으로 보인 사시도로서, 다른 부분의 구성은 도 2와 같으나 다만 제1검출링(51)의 치차와 제2검출링(520)의 치차가 간섭을 받지 않는 범위내에서 비틀림이 발생할 수 있도록 제2검출링(520)의 긴치차와 짧은 치차가 불균등하게 구성되어 있는 것이 다르다.4 is a perspective view schematically illustrating a torque sensor of a vehicle steering apparatus according to the present invention, and the configuration of another part is the same as that of FIG. 2, but the gear of the first detection ring 51 and the gear of the second detection ring 520 are It is different that the long gear and the short gear of the second detection ring 520 are formed unevenly so that torsion can occur within a range not affected by the interference.

도 5는 본 고안에 따른 회로도로, 저항(R1)과 제1검출코일(600)의 접점 그리고 저항(R2)과 제2검출코일(700)의 접점에 위상지연부(900)와 발진부(901)를 직렬접속하고, 상기 저항(R1)(R2)의 접점과 제1,제2검출코일(600)(700)의 접점에는 차동증폭부(830)를 접속하며 이 차동증폭부(830)의 후단에 V-I변환부(840)를 접속하여 구성된 것이다.5 is a circuit diagram according to the present invention, and a phase delay unit 900 and an oscillator 901 at a contact point of the resistor R1 and the first detection coil 600 and at a contact point of the resistor R2 and the second detection coil 700. ) Is connected in series, and the differential amplifier 830 is connected to the contacts of the resistors R1 and R2 and the contacts of the first and second detection coils 600 and 700. The VI conversion unit 840 is connected to the rear stage.

이와 같이 구성된 본 고안은 차량의 주행중에 운전자가 방향을 바꾸기 위하여 조향핸들(100)을 조향시키면 구동축(200)과 토션바(400) 및 부하축(300)을 통해 바퀴가 조향되어 주행방향이 바뀌게 된다.According to the present invention configured as described above, when the driver steers the steering wheel 100 to change the direction while driving the vehicle, the wheel is steered through the driving shaft 200, the torsion bar 400, and the load shaft 300 so that the driving direction is changed. do.

이때, 일정이상의 조향력이 작용하게 되면, 바퀴와 노면과의 마찰력에 의해 조향핸들(100)에 의해 회전되는 구동축(200)보다 토션바(400)로 연계된 부하축(300)의 회전각도가 줄어 토션바(400)가 비틀리게 된다.At this time, when a predetermined or more steering force is applied, the rotation angle of the load shaft 300 linked to the torsion bar 400 is reduced rather than the driving shaft 200 rotated by the steering wheel 100 by the friction force between the wheel and the road surface. The torsion bar 400 is twisted.

그러면, 제1 검출링(510)과 제2 검출링(520)의 외측면에 마련된 제2 검출코일(700)은 제1 검출링(510)의 긴 치차(512)와 제2 검출링(520)의 요부와의 대향면적이 거의 변하지 않는 반면, 제1 검출코일(600)은 제1 검출링(510)의 짧은 치차(511)와 제2 검출링(520)의 긴 치차(521)와의 대향면적이 변화되어 이의 인덕턴스가 변화됨과 동시에 이에 흐르는 유기전압도 변화한다.Then, the second detection coil 700 provided on the outer surfaces of the first detection ring 510 and the second detection ring 520 has a long gear 512 and a second detection ring 520 of the first detection ring 510. ), The first detection coil 600 is opposed to the short gear 511 of the first detection ring 510 and the long gear 521 of the second detection ring 520. As the area is changed, its inductance changes, and the induced voltage also changes.

따라서, 초기에는 발진부(901)의 출력이 위상지연부(900)를 통해 지연된 후 제1검출코일(600)에 입력됨과 동시에 제2검출코일(700)에는 직접 입력되므로 제1 검출코일(600)의 출력값과 제2 검출코일(700)의 출력값이 상쇄되어 동일하나, 조향핸들(100)의 회전으로 인하여 제2 검출코일(700)의 인덕턴스 값은 일정하고 제1 검출코일(600)의 인덕턴스 값만 변하게 됨으로써, 신호 처리 장치(800)에서는 제2 검출코일(700)의 인덕턴스 값에 대한 제1 검출코일(600)의 인덕턴스값의 변화를 측정하여 조향핸들(100)과 바퀴측의 회전편차를 측정하게 된다.Therefore, initially, the output of the oscillator 901 is delayed through the phase delay unit 900 and is then input to the first detection coil 600 and directly to the second detection coil 700. Is equal to the output value of the second detection coil 700, but the inductance value of the second detection coil 700 is constant and only the inductance value of the first detection coil 600 due to the rotation of the steering wheel 100. By changing, the signal processing apparatus 800 measures a change in inductance value of the first detection coil 600 with respect to the inductance value of the second detection coil 700 to measure the rotational deviation between the steering wheel 100 and the wheel side. Done.

이때, 제2검출코일(700)을 가변시키면 제1검출코일(600)과 제2검출코일(700)의 출력차가 발생하게 된다.In this case, when the second detection coil 700 is changed, an output difference between the first detection coil 600 and the second detection coil 700 is generated.

또한, 각각의 제1 검출코일(600)과 제2 검출코일(700)의 자기저항변화에 의해 변화된 유기 전압값이 신호 처리 장치(800)에 입력되면, 차동 증폭기(830)에서 직류전압의 차이를 소정 증폭하여 V-I 변환기(840)를 통해 전류로 변환하여 출력한다.In addition, when the induced voltage value changed by the magnetoresistance change of each of the first detection coil 600 and the second detection coil 700 is input to the signal processing apparatus 800, the difference in the DC voltage is different in the differential amplifier 830. And amplifies a predetermined amount to convert the current through the VI converter 840 and output the current.

이후, 상기 V-I 변환기(840)에서 변환된 전류 신호를 이용하여 조향편차를 측정하고, 구동부를 통해 동력수단을 가동하여 조향핸들측과 바퀴측의 회전편차를 보상하도록 한다.Thereafter, the steering deviation is measured using the current signal converted by the V-I converter 840, and the power means is operated through the driving unit to compensate for the rotational deviation between the steering wheel side and the wheel side.

이상에서 설명한 바와같은 본 고안은 제2검출링의 구조에서 긴치차와 짧은 치차가 불균등하게 분할되어 비틀림이 발생하여도 제1검출링의 치차와 간섭을 받지 않게 되며, 미소신호의 증폭률을 크게 증가시킬 수 있어 작은 양의 변화도 민감하게 감지할 수 있을 뿐만 아니라 종래(예컨대,1ms)에 비해 응답성이 빠른(예컨대 0.2ms) 효과가 있다.As described above, the present invention does not interfere with the teeth of the first detection ring even when the torsion occurs due to uneven division of the long gear and the short gear in the structure of the second detection ring, and greatly increases the amplification rate of the small signal. Not only can a small amount of change be sensed sensitively, but also has a responsiveness (for example, 0.2 ms) effect compared to the conventional (for example, 1 ms).

Claims (2)

일단부가 차량의 조향핸들(100)측과 연계된 구동축(200)과, 상기 구동축(200)과 일정간격 이격되며 일단부가 바퀴측과 연계된 부하축(300)과, 일단부가 상기 구동축(200)의 타단부와 결합되고 타단부는 상기 부하축(300)의 타단부와 결합되어 상기 구동축(200)과 부하축(300)을 연계시키며 상기 조향핸들(100)의 조향운동에 따라 비틀리는 토션바(400)와, 상기 구동축(200)의 타단부에 마련되어 상기 부하축(300)과 대향하는 일면에 각각의 짧은 치차(511)와 긴 치차(512)가 교호적으로 불균등하게 구성된 제1 검출링(510)과, 상기 부하축(300)의 타단부에 마련되어 상기 제1 검출링(510)의 일면과 대향하는 면에 긴 치차(521)가 교호적으로 구성되는 제2 검출링(520)과, 상기 제1 검출링(510)의 짧은 치차(511)와 제2 검출링(520)의 긴 돌출부(521)사이의 외측면에 권선되어 자기회로를 형성하는 제1 검출코일(600)과, 상기 제1 검출링(510)의 긴 치차(512)와 제2 검출링(520)의 요부 사이의 외측면에 권선되어 자기회로를 형성하는 제2 검출코일(700)과, 상기 제1 검출코일(600)과 제2 검출코일(700)에 접속되어 제1,제2검출코일(600,700)에 유기되는 전압을 신호 처리하는 신호 처리 장치(800)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 조향장치의 토오크 센서.A drive shaft 200 having one end connected to the steering wheel 100 side of the vehicle, a load shaft 300 spaced apart from the drive shaft 200 at a predetermined interval, and one end connected to the wheel side, and one end connected to the drive shaft 200. A torsion bar coupled to the other end of the other end and coupled to the other end of the load shaft 300 to connect the drive shaft 200 and the load shaft 300 and twisted according to the steering motion of the steering wheel 100. A first detection ring 400 provided at the other end of the driving shaft 200 and configured to alternately disproportionately arrange the short teeth 511 and the long teeth 512 on one surface of the driving shaft 200 opposite to the load shaft 300. 510, and a second detection ring 520 provided at the other end of the load shaft 300 and having a long gear 521 alternately formed on a surface of the load shaft 300 opposite to one surface of the first detection ring 510. The magnetic circuit is wound around the outer surface between the short gear 511 of the first detection ring 510 and the long protrusion 521 of the second detection ring 520. The second detection coil 600 is wound around the outer surface between the first detection coil 600 and the long gear 512 of the first detection ring 510 and the main portion of the second detection ring 520 to form a magnetic circuit. And a signal processing device 800 connected to the first detection coil 600 and the second detection coil 700 to signal-process voltages induced in the first and second detection coils 600 and 700. Torque sensor of a vehicle steering apparatus, characterized in that configured to. 제 1항에 있어서, 상기 신호처리장치(800)가, 저항(R1)과 제1검출코일(600)의접점에 접속되어 발진부(901)의 위상을 지연시키는 위상지연부(900)와, 저항(R1)(R2)의 접점과 제1,제2검출코일(600)(700)의 접점에 접속되어 출력차이를 검출한 후 소정레벨로 증폭시키는 차동증폭기(830)와, 상기 차동증폭기(830)의 출력전압을 전류로 변환시켜 출력시키는 V-I변환부(840)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 조향장치의 토오크 센서.The phase delay unit 900 of claim 1, wherein the signal processing apparatus 800 is connected to a contact of the resistor R1 and the first detection coil 600 to delay the phase of the oscillator 901, and the resistor; A differential amplifier 830 connected to the contacts of (R1) and (R2) and the contacts of the first and second detection coils 600 and 700 to detect an output difference and then amplify to a predetermined level, and the differential amplifier 830 Torque sensor of a vehicle steering apparatus comprising a VI converting unit for converting the output voltage of the current into a current output.
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