KR200391558Y1 - 회전축형 토크 센서용 스트레인게이지의 설치구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차 엔진 및 각종 모터 등에 구성되는 회전축의 회전 토크를 계측하는데 주로 사용되는 회전축형 토크 센서의 내부설치 부재중 스트레인게이지의 설치구조를 대폭 개량하여 요구되는 기능적 특성은 그대로 유지하면서 보다 소형화된 토크 센서를 제공함에 따라서 설치공간의 활용성이 높을 뿐만 아니라 생산에 따른 막대한 원가절감의 이점까지 제공되는 회전축형 토크 센서용 스트레인게이지의 설치구조에 관한 것이다.

즉, 하우징(100)과 결합되는 커버(101) 내부에 복수의 베어링(B)으로 장착하여 양측 끝단이 외부로 돌출되도록 관통시킨 회전축(10) 상에는 부러쉬(110)와 밀착 대응하는 슬립링(21)과 스트레인게이지(31)가 각각 설치되는 통상의 토크 센서(A)를 구성함에 있어서, 상기 슬립링(21)과 스트레인게이지(31)를 하나의 회전축(10) 상에 슬립링(21) 길이 범위보다 연장시킨 장착링(20)의 일측 외경이 커버(101)에 장착된 베어링(B)과 결합되도록 하여 장착링(20) 내부에 위치한 회전축(10)에 게이지설치부(30)를 형성하여 스트레인게이지(31)가 슬립링(21)의 길이범위 내의 회전축(10) 상에 설치 가능토록 한 것이다.

Description

회전축형 토크 센서용 스트레인게이지의 설치구조{ The strain gage installation frame of shaft type torque sensor }

본 고안은 자동차 엔진 및 각종 모터 등에 구성되는 회전축의 회전 토크를 계측하는 회전축형 토크 센스용 스트레인게이지의 설치구조에 관한 것으로서, 주로 사용되는 회전축형 토크 센서의 내부설치부재중 스트레인게이지의 설치구조를 대폭 개량하여 요구되는 기능적 특성은 그대로 유지하면서 보다 소형화된 토크 센서를 제공함에 따라서 설치공간의 활용성이 높을 뿐만 아니라 생산에 따른 막대한 원가절감의 이점까지 제공되는 회전축형 토크 센서용 스트레인게이지의 설치구조에 관한 것이다.

통상의 회전축형 토크 센서는 도 1에서 도시된 바와 같이 일정한 크기의 하우징(100)과 결합되는 커버(101) 내부에 복수의 베어링(B)으로 장착하여 양측 끝단이 외부로 돌출되도록 관통시킨 회전축(10)의 한쪽에 상부의 부러쉬(110)와 밀착대응하는 슬립링(21)을 장착링(20)으로 장착하고 그 일측에 회전축(10)의 기계적 미세변화를 감지한 후 전기적신호로 검출할 수 있는 스트레인게이지(31)가 각각 설치되는 데,

상기한 슬립링(21)은 회전축(10)의 일부분 길이에 해당되는 장착링(20)에 압박 끼움으로 결합하여 설치되는 반면, 상기한 스트레인게이지(31)는 슬립링(21)이 설치된 회전축(10)의 다른 한 부분에 형성시킨 별도의 게이지 설치부(30)에 각각 설치되는 것임에 따라, 이를 모두 수용해야하는 토크 센서(A)의 하우징(100) 크기가 클 수밖에 없었다.

이러한 문제점은 불필요한 재료적 낭비를 유발해 제조원가 상승으로 이어질 뿐 아니라 설치공간의 제한성이 따름은 물론 스트레인게이지 설치부의 구조적 취약성이 그대로 노출되어 잦은 고장을 유발하는 등 상당한 문제점이 있었다.

이에 본 고안에서는 상기한 문제점을 일소하기 위해 안출한 것으로서, 하나의 회전축에 슬립링설치부와 게이지설치부의 설치공간이 각각 개별적으로 필요했던 기존과는 달리 슬립링 하나의 설치공간만으로 상기한 슬립링과 스트레인게이지 모두를 설치가능하도록 한 것에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

위 기술적 과제를 달성하기 위해 본원에서는 첨부된 각 도면에 의거 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.

본 고안은 도 2에서 도시된 바와 같이 하우징(100)과 결합되는 커버(101) 내부에 복수의 베어링(B)으로 장착하여 양측 끝단이 외부로 돌출되도록 관통시킨 회전축(10) 상에는 부러쉬(110)와 밀착 대응하는 슬립링(21)과 스트레인게이지(31)가 각각 설치되는 통상의 토크 센서(A)를 구성함에 있어서;

상기 슬립링(21)과 스트레인게이지(31)를 하나의 회전축(10) 상에 각각 내, 외부 이중으로 함께 설치 가능하도록 상부의 부러쉬(110)와 대응작동을 위해 필수적으로 삽입/설치되는 일정길이의 슬립링(21) 길이 범위보다 연장시킨 장착링(20)의 일측 외경이 커버(101)에 장착된 베어링(B)과 결합되도록 하여 장착링(20) 내부에 위치한 회전축(10)에 게이지설치부(30)를 형성하여 스트레인게이지(31)가 슬립링(21)의 길이범위 내의 회전축(10) 상에 설치 가능토록 한 것이다.

즉, 슬립링(21)과 스트레인게이지(31)를 각각 개별적인 회전축(10) 위치에 설치하는 것이 아니라 회전축(10)에서 내, 외부 이중구조로 설치되도록 하여 최소의 회전축(10) 길이 범위 안에서 슬립링(21)과 스트레인게이지(31) 모두 설치가능케 한 것으로서,

이는 토크 센서(A)에 기본적으로 필요한 슬립링(21) 하나의 최소 설치공간만으로 슬립링(21)과 스트레인게이지(31)를 모두 함께 설치가능하게 되어 기존에 비해 토크 센서(A)의 폭을 축소되도록 함으로서 월등히 콤팩트한 크기의 토크 센서를 제조할 수 있도록 한다.

이와 같이 구성되는 상기한 회전축형 토크 센서용 스트레인게이지의 설치구조는 상기에 기술된 바와 같이 토크 센서(A)의 하우징(100) 내부에 설치되는 회전축(10)에 슬립링(21)과 스트레인게이지(31)를 각각 개별적인 길이공간에서 설치되는 것이 아니라 슬립링(21)에 필요한 길이의 공간 내에서,

상기 슬립링(21)과 스트레인게이지(31)를 함께 수용시킬 수 있기 때문에 슬립링(21)과 스트레인게이지(31) 설치에 따른 회전축(10)의 길이를 기존에 비해 아주 최소화할 수 있고,

이는 토크 센서 하우징(100)의 전체 길이 크기를 대폭 축소되는 결과를 낳아 이에 따른 제조원가 절감은 물론 보다 콤팩트하고 견고한 토크 센서(A) 구조체를 제공받을 수 있다.

아울러 상기와 같은 구성으로 인해 회전축(10)에 설치되는 슬립링(21)이 게이지설치부(30)를 수용하는 가운데 그 게이지설치부(30) 양측의 회전축(10) 부분을 서로 연결되는 상태로 물림 되는 것임에 따라 회전 작동시 극히 취약했던 게이지설치부(30)의 구조적 견고성까지 확보하는 부가적 이점까지 제공하도록 한 것이다.

이상과 같은 본 고안의 회전축형 토크 센서용 스트레인 게이지의 설치구조는 특히 최소의 회전축 길이범위에서 회전축형 토크 센서에서 필요한 슬립링과 스트레이게이지 모두 설치 가능함에 따라 토크 센서를 보다 소형으로 제조할 수 있도록 함으로서, 설치에 따른 공간활용이 향상될 뿐 아니라 막대한 제조원가절감의 효과가 제공될 수 있으며, 나아가 내부 구조적으로도 견고한 구조체를 제공함으로 고장율 감소는 물론 보다 정밀한 토크 검출률까지 제공되는 등 그 기대되는 바가 실로 매우 큰 고안이다.

도 1은 종래 회전축형 토크 센서의 단면 구조도

도 2는 본 고안의 바람직한 일실시 예를 보인 전체 단면 구조도

도 3은 본 고안의 바람직한 일실시 예를 보인 요부 분해 사시도

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

A: 토크 센서 10: 회전축

20: 장착링 21: 슬립링

30: 게이지설치부 31: 스트레인게이지

100: 하우징 101: 커버

110: 부러쉬

Claims (1)

1. 하우징(100)과 결합되는 커버(101) 내부에 복수의 베어링(B)으로 장착하여 양측 끝단이 외부로 돌출되도록 관통시킨 회전축(10) 상에는 부러쉬(110)와 밀착 대응하는 슬립링(21)과 스트레인게이지(31)가 각각 설치되는 통상의 토크 센서(A)를 구성함에 있어서;

   상기 슬립링(21)과 스트레인게이지(31)를 하나의 회전축(10) 상에 각각 내, 외부 이중으로 함께 설치 가능하도록 상부의 부러쉬(110)와 대응작동을 위해 필수적으로 삽입/설치되는 일정길이의 슬립링(21) 길이 범위보다 연장시킨 장착링(20)의 일측 외경이 커버(101)에 장착된 베어링(B)과 결합되도록 하여 장착링(20) 내부에 위치한 회전축(10)에 게이지설치부(30)를 형성하여 스트레인게이지(31)가 슬립링(21)의 길이범위 내의 회전축(10) 상에 설치하는 것을 특징으로 한 회전축형 토크 센서용 스트레인게이지의 설치구조.