KR200287954Y1

KR200287954Y1 - 토크센서

Info

Publication number: KR200287954Y1
Application number: KR2019990002112U
Authority: KR
Inventors: 조성호
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 1999-02-10
Filing date: 1999-02-10
Publication date: 2002-09-05
Also published as: KR20000016940U

Abstract

본 고안은 축에 작용하는 토크를 검출하는 토크센서(torque sensor)에 관한 것이다.

본 고안은 센서하우징의 내부에 설치되는 온도보상 검출코일 조립체 및 자기저항 검출코일조립체의 사이에 개재되는 스페이서가, 링형상의 몸체와, 상기 몸체의 외주면에 등간격으로 복수개 돌출 형성되며 그 양측면이 상기 온도보상 및 자기저항 검출코일조립체의 보빈 하우징 외측과 접촉되는 간격유지편과, 상기 간격유지편에 설치되며 그 양측면이 상기 온도보상 및 자기저항 검출코일조립체의 커버와 각각 접촉되는 연질의 패드를 구비하는 것을 특징으로 한다.

따라서 온도보상 및 자기저항 검출코일조립체의 보빈 하우징과 커버 사이에 내장된 보빈과 코일의 열팽창으로 인한 코일의 응력 발생 및 보빈 하우징과 커버간의 조립오차로 인한 코일의 응력 발생을 방지할 수 있게 된다

Description

토크센서{TORQUE SENSOR}

본 고안은 축에 작용하는 토크(torque)를 검출하는 토크센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 온도보상 검출코일조립체와 자기저항 검출코일조립체의 사이에 개재되어 이들의 조립 위치를 한정하는 스페이서의 구조를 개량한 토크센서(torque sensor)에 관한 것이다.

도 1은 종래의 토크센서(1)를 일부 발췌하여 도시한 단면도로서, 내부에 개재된 토션 바아(4)에 의해서 구동축(2)과 피구동축(3)이 동축으로 연결되어 있고, 구동축(2)과 피구동축(3)의 단부에는 자성체인 복수개의 원통(5)(6)(7)이 축방향으로 소정간격을 둔채 설치되어 있다.

그리고 복수개의 원통(5)(6)(7)의 상호 대향되는 면에는 톱니부(5a)(6a)(6b)(7a)가 형성되어 있으며, 이들 상호 대향되는 톱니부(5a)(6a)(6b)(7a)에는 이들을 감싸는 상태로 이들과 각각 자기회로를 형성하는 온도보상 검출코일조립체(8)와 자기저항 검출코일조립체(9)가 각각 설치되어 있다.

그리고 온도보상 검출코일조립체(8)와 자기저항 검출코일조립체(9)는 그 사이에 스페이서(10)를 개재시킨 상태로 센서하우징(11)의 내면에 설치되어 있다.

그리고 온도보상 검출코일조립체(8)와 자기저항 검출코일조립체(9)는 각각 보빈 하우징(8a)(9a)과, 이 보빈 하우징(8a)(9a)의 내부에 삽입되는 코일(8b)(9b)이 감긴 보빈(8c)(9c)과, 이 보빈 하우징(8a)(9a)의 입구에 압입되어 보빈의 이탈을 방지하는 커버(8d)(9d)로 이루어지고, 센서하우징(11)의 내부에 삽입된 상태에서 스토퍼 스크류(12)에 의해서 위치고정되도록 구성되어 있다.

이와같이 구성된 종래의 토크센서는, 토션 바아(4)에 비틀림이 발생되면, 피구동축(3)의 단부에 설치된 원통(7)의 톱니부(7a)와 이와 대응되는 구동축(2) 단부에 설치된 원통(6)의 톱니부(6b) 사이에서 대향면적의 변화가 발생되고, 이 변화에 의하여 자기저항 검출코일조립체(9)의 인덕턴스값이 변화되는 원리에 의해서 토션 바아(4)에 작용한 토크를 검출하게 된다.

그러나 이와같이 구성된 종래의 토크센서는, 온도보상 검출코일조립체(8)와 자기저항 검출코일조립체(9)의 사이에 개재된 스페이서(10)의 양측면이 온도보상 및 자가저항 검출코일조립체(8)(9)의 보빈하우징(8a)(9a) 및 커버(8d)(9d)와 밀착된 상태로 조립되어 있으므로, 고온의 환경에 접하여 보빈 하우징(8a)(9a) 내부의 코일(8b)(9b)과 보빈(8c)(9c)이 팽창을 하게 되면, 코일(8b)(9b)과 보빈(8c)(9c)이 팽창하면서 커버(8d)(9d)를 외측방향으로 밀게되는데, 이때 커버(8d)(9d)가 스페이서(10)와 밀착되어 있으므로 커버(8d)(9d)가 이동되지 않게 된다.

따라서 보빈(8c)(9c)과 코일(8b)(9b)이 커버(8d)(9d)에 의해 가로막힌 상태로 눌리게 되므로 코일(8b)(9b)에 응력이 발생하게 되고, 이것은 출력에 영향을 미치게 되어 센싱 특성을 저하시키는 문제점이 있었다.

또한, 이러한 현상은 보빈 하우징(8a)(9a)과 커버(8d)(9d)의 기계가공 정밀도 오차에 의하여 커버(8d)(9d)가 보빈 하우징(8a)(9a)의 외측으로 돌출된 상태로 조립되는 경우에도 마찬가지로 코일(8b)(9b)에 응력이 발생하게 된다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 온도보상 및 자기저항 검출코일조립체의 보빈 하우징과 커버 사이에 내장된 보빈과 코일의 열팽창 및 보빈 하우징과 커버의 가공오차로 인하여 코일에 응력이 발생하는 것을방지할 수 있도록 스페이서의 구조를 개량한 토크센서를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 바와같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 센서하우징과, 상기 센서하우징의 내부에 설치되며 코일이 감긴 보빈이 내장된 보빈하우징과 커버로 이루어진 온도보상 검출코일 조립체 및 자기저항 검출코일조립체와, 상기 자기저항 및 온도보상 검출코일조립체 사이에 개재되는 스페이서와, 이들을 센서하우징의 내부에 고정시키는 스토퍼 스크류를 구비하는 토크센서에 있어서

상기 스페이서는, 링형상의 몸체와, 상기 몸체의 외주면에 등간격으로 복수개 돌출 형성되며 그 양측면이 상기 온도보상 및 자기저항 검출코일조립체의 보빈 하우징 외측과 접촉되는 간격유지편과, 상기 간격유지편에 설치되며 그 양측면이 상기 온도보상 및 자기저항 검출코일조립체의 커버와 각각 접촉되는 연질의 패드를 구비하는 것을 특징으로 하는 토크센서를 제공한다.

도 1은 종래의 토크센서를 도시한 단면도.

도 2는 본 고안에 따른 토크센서를 도시한 단면도.

도 3은 도 2의 요부확대 단면도.

도 4는 2에 도시된 스페이서를 발췌하여 도시한 사시도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

12 : 구동축 13 : 피구동축

14 : 토션 바아 15,16,17 : 자성체 원통

18 : 온도보상 검출코일조립체 19 : 자기저항 검출코일조립체

20 : 센서하우징 21 : 스토퍼 스크류

30 : 스페이서 32 : 간격유지편

33 : 연질의 패드

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 토크센서의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 따른 토크센서를 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 요부확대 단면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 스페이서를 발췌하여 도시한 사시도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와같이 본 고안에 따른 토크센서(11)는, 내부에 개재된 토션 바아(14)에 의해서 동축으로 연결된 구동축(12)과 피구동축(13)의 단부에 복수의 자성체 원통(15)(16)(17)이 축방향으로 소정간격을 둔채 설치되고, 이들복수의 자성체 원통(15)(16)(17)들의 상호 대향되는 면에는 톱니부(15a)(16a)(16b)(17a)가 형성된다.

그리고 센서하우징(20)의 내면에는 자성체 원통(15)(16)(17)의 상호 대향되는 톱니부(15a)(16a)(16b)(17a)를 감싸는 상태로 이들과 각각 자기회로를 형성하는 온도보상 검출코일조립체(18)와 자기저항 검출코일조립체(19)가 각각 설치되어 있다.

그리고 온도보상 검출코일조립체(18)와 자기저항 검출코일조립체(19)는 각각 보빈 하우징(18a)(19a)과, 이 보빈 하우징(18a)(19a)의 내부에 삽입되는 코일(18b)(19b)이 감긴 보빈(18c)(19c)과, 이 보빈 하우징(18a)(19a)의 입구에 압입되어 보빈(18c)(19c)의 이탈을 방지하는 커버(18d)(19d)로 이루어진다.

그리고 온도보상 검출코일조립체(18)와 자기저항 검출코일조립체(19)의 사이에 이들의 조립 위치를 한정하는 스페이서(30)가 개재된 상태에서 스토퍼 스크류(21)에 의해 센서하우징(20)의 내부에 위치고정되어 있다.

그리고 본 고안의 특징에 따라 스페이서(30)는 도 4에 상세하게 도시된 바와같이 링형상의 몸체(31)와, 이 링형상의 몸체(31) 외주면으로부터 등간격으로 복수개 돌출 형성되며 그 양측면이 상기 온도보상 및 자기저항 검출코일조립체(18)(19)의 보빈 하우징(18a)(19a) 외측과 접촉되는 간격유지편(32)과, 상기 간격유지편(32)에 설치되며 그 양측면이 상기 온도보상 및 자기저항 검출코일조립체(18)(19)의 커버(18d)(19d)와 각각 접촉되는 연질의 패드(33)로 이루어진다.

이와같이 구성된 본 고안에 따른 토크센서(11)는, 센서하우징(20)의 내면에온도보상 검출코일조립체(18)와 스페이서 (30)및 자기저항 검출코일조립체(19)를 순차적으로 삽입한 다음, 스토퍼 스크류(21)를 조여서 센서하우징(20)의 내부에 삽입된 온도보상 검출코일조립체(18)와 스페이서(30) 및 자기저항 검출코일조립체(19)를 고정시키게 된다.

이때, 본 고안의 특징에 따라 스페이서(30)의 링형상 몸체(31) 외주면으로부터 돌출형성된 간격유지편(32)의 양측면이 온도보상 및 자기저항 검출코일조립체(18)(19)의 보빈 하우징(18a)(19a) 외측면에만 각각 접촉된 상태로 온도보상 및 자기저항 검출코일조립체(18)(19)의 조립위치를 한정하게 된다.

그리고 스페이서(30)의 간격유지편(32)에 설치된 연질의 패드(33) 양측면이 각각 온도보상 및 자기저항 검출코일조립체(18)(19)의 커버(18d)(19d)에만 각각 접촉되게 된다.

따라서 본 고안에서는 고온의 환경에 접하여 보빈 하우징(18a)(19a) 내부의 코일(18b)(19b)과 보빈(18c)(19c)이 팽창을 하게 되는 경우, 커버(18d)(19d)가 연질의 패드(33)를 압축시키면서 이동하게 되므로 코일(18b)(19b)에 응력이 발생되지 않게 된다.

또한, 본 고안에서는 보빈 하우징(18a)(19a)과 커버(18d)(19d)의 기계가공 정밀도 오차에 의하여 커버(18d)(19d)가 보빈 하우징(18a)(19a)의 외측으로 돌출된 상태로 조립되는 경우에도 연질의 패드(33)가 압축되어 그 오차를 보상하게 되므로 코일(18b)(19b)에 응력이 발생되지 않게 된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 고안 토크센서에 의하면, 온도보상 및 자기저항 검출코일조립체의 보빈 하우징과 커버 사이에 내장된 보빈과 코일의 열팽창으로 인한 코일의 응력 발생 및 보빈 하우징과 커버의 가공오차로 인한 코일의 응력 발생을 방지할 수 있게 된다.

Claims

센서하우징과, 상기 센서하우징의 내부에 설치되며 코일이 감긴 보빈이 내장된 보빈하우징과 커버로 이루어진 온도보상 검출코일 조립체 및 자기저항 검출코일조립체와, 상기 자기저항 및 온도보상 검출코일조립체 사이에 개재되는 스페이서와, 이들을 센서하우징의 내부에 고정시키는 스토퍼 스크류를 구비하는 토크센서에 있어서

상기 스페이서(30)는, 링형상의 몸체(31)와,

상기 몸체(31)의 외주면에 등간격으로 복수개 돌출 형성되며 그 양측면이 상기 온도보상 및 자기저항 검출코일조립체(18)(19)의 보빈 하우징(18a)(19a) 외측면과 접촉되는 간격유지편(32)과,

상기 간격유지편(32)에 설치되며 그 양측면이 상기 온도보상 및 자기저항 검출코일조립체(18)(19)의 커버(18d)(19d)와 각각 접촉되는 연질의 패드(33)를 구비하는 것을 특징으로 하는 토크센서.