KR200461826Y1 - Printed circuit board of torque and angle sensors module - Google Patents

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KR200461826Y1 KR2020080013300U KR20080013300U KR200461826Y1 KR 200461826 Y1 KR200461826 Y1 KR 200461826Y1 KR 2020080013300 U KR2020080013300 U KR 2020080013300U KR 20080013300 U KR20080013300 U KR 20080013300U KR 200461826 Y1 KR200461826 Y1 KR 200461826Y1
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Abstract

본 고안은 토크 앵글 센서 모듈의 인쇄회로기판에 관한 것이다.The present invention relates to a printed circuit board of the torque angle sensor module.

실시예에 따른 토크 앵글 센서 모듈의 인쇄회로기판은 제1 홀 소자가 설치되고, 일측에 단자 패턴이 노출된 돌기부가 형성된 제1 인쇄회로기판; 및 제2 홀 소자 및 마이크로 컨트롤러가 설치되고, 상기 돌기부와 대응되도록 일측에 단자 패턴이 노출된 홈부가 형성되어 상기 제1 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 제2 인쇄회로기판이 포함된다.The printed circuit board of the torque angle sensor module according to the embodiment may include a first printed circuit board on which a first hall element is installed, and a protrusion having a terminal pattern exposed on one side thereof; And a second printed circuit board having a second hall element and a microcontroller installed therein and having a groove portion exposed at one side thereof so as to correspond to the protrusion, and electrically connected to the first printed circuit board.

토크 앵글 센서 Torque angle sensor

Description

토크 앵글 센서 모듈의 인쇄회로기판{PRINTED CIRCUIT BOARD OF TORQUE AND ANGLE SENSORS MODULE}Printed circuit board of torque angle sensor module {PRINTED CIRCUIT BOARD OF TORQUE AND ANGLE SENSORS MODULE}

본 고안은 토크 앵글 센서 모듈의 인쇄회로기판에 관한 것이다.The present invention relates to a printed circuit board of the torque angle sensor module.

토크 앵글 센서(TAS: Torque Angle Sensor)는 차량 조향 시스템에서 토크 센서와 앵글 센서의 복합 센서이다.Torque angle sensors (TAS) are a combination of torque and angle sensors in a vehicle steering system.

상기 토크 센서는 운전자의 조향 의지 및 조타력을 감지하고 상기 앵글 센서는 운전자가 움직인 스티어링 핸들의 회전 절대각을 검출하는 역할을 한다.The torque sensor detects the driver's steering will and steering force, and the angle sensor detects the absolute angle of rotation of the steering wheel in which the driver moves.

상기 토크 센서와 앵글 센서는 각각 별도의 인쇄회로기판에 구비되어 서로 전기적으로 연결된다.The torque sensor and the angle sensor are each provided on a separate printed circuit board and electrically connected to each other.

한편, 상기 토크 앵글 센서 모듈이 사용되는 차량 조향 시스템은 주로 자동차와 같은 이동 수단에 설치되기 때문에, 진동이나 충격이 많이 가해지는 환경에서 사용된다.On the other hand, the vehicle steering system in which the torque angle sensor module is used is mainly installed in a moving means such as an automobile, so that the vehicle steering system is used in an environment in which a lot of vibration or shock is applied.

따라서, 상기 토크 센서가 설치되는 기판과 상기 앵글 센서가 설치되는 기판이 진동이나 충격에 의해 전기적으로 분리되는 문제점이 있다.Therefore, there is a problem in that the substrate on which the torque sensor is installed and the substrate on which the angle sensor is installed are electrically separated by vibration or shock.

본 고안은 토크 앵글 센서의 인쇄회로기판을 제공한다.The present invention provides a printed circuit board of the torque angle sensor.

본 고안은 결합이 용이하고 견고하게 결합될 수 있는 토크 앵글 센서의 인쇄회로기판을 제공한다.The present invention provides a printed circuit board of the torque angle sensor that can be coupled easily and firmly.

실시예에 따른 토크 앵글 센서 모듈의 인쇄회로기판은 제1 홀 소자가 설치되고, 일측에 단자 패턴이 노출된 돌기부가 형성된 제1 인쇄회로기판; 및 제2 홀 소자 및 마이크로 컨트롤러가 설치되고, 상기 돌기부와 대응되도록 일측에 단자 패턴이 노출된 홈부가 형성되어 상기 제1 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 제2 인쇄회로기판이 포함된다.The printed circuit board of the torque angle sensor module according to the embodiment may include a first printed circuit board on which a first hall element is installed, and a protrusion having a terminal pattern exposed on one side thereof; And a second printed circuit board having a second hall element and a microcontroller installed therein and having a groove portion exposed at one side thereof so as to correspond to the protrusion, and electrically connected to the first printed circuit board.

본 고안은 토크 앵글 센서의 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.The present invention can provide a printed circuit board of the torque angle sensor.

본 고안은 결합이 용이하고 견고하게 결합될 수 있는 토크 앵글 센서의 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.The present invention can provide a printed circuit board of the torque angle sensor that can be coupled easily and firmly.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 토크 앵글 센서의 인쇄회로기판에 대해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a printed circuit board of a torque angle sensor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 실시예에 따른 토크 앵글 센서가 설치된 토크 앵글 센서 모듈의 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 토크 앵글 센서가 설치된 토크 앵글 센서 모듈의 분 해 사시도이다.1 is a perspective view of a torque angle sensor module provided with a torque angle sensor according to an embodiment, and FIG. 2 is an exploded perspective view of a torque angle sensor module provided with a torque angle sensor according to an embodiment.

먼저, 도 1과 도 2를 참조하면, 토크 앵글 센서 모듈은 토션바(10)를 매체로 상호 연결된 입력축(11)과 출력축(12) 주위에 배치된다. 상기 입력축(11)은 차량의 운전석에 설치되어 운전자의 조작력인 외력에 의하여 회전하는 스티어링 핸들(미도시)과 연결되어 상기 스티어링 핸들과 동일하게 회전한다. 상기 출력축(12)은 조향 바퀴인 차량의 전륜과 연결되며 상기 입력축(11)으로부터 힘을 전달받아 회전한다.First, referring to FIGS. 1 and 2, the torque angle sensor module is disposed around the input shaft 11 and the output shaft 12 interconnected by a torsion bar 10 as a medium. The input shaft 11 is connected to a steering wheel (not shown) installed in the driver's seat of the vehicle and rotated by an external force which is a driver's operation force, and rotates in the same manner as the steering wheel. The output shaft 12 is connected to the front wheel of the vehicle, which is a steering wheel, and rotates by receiving a force from the input shaft 11.

상기 토크 앵글 센서 모듈은 제1 커버(20), 제2 커버(30) 및 제3 커버(40)가 포함되고, 상기 제1 커버(20)와 제2 커버(30) 사이에 토크 센서부가 구비되고, 상기 제2 커버(30)와 제3 커버(40) 사이에 앵글 센서부가 구비된다.The torque angle sensor module includes a first cover 20, a second cover 30, and a third cover 40, and includes a torque sensor unit between the first cover 20 and the second cover 30. An angle sensor unit is provided between the second cover 30 and the third cover 40.

상기 토크 센서부는 상기 입력축(11)과 결합되는 로터 홀더(51)와, 상기 로터 홀더(51)의 외측에 결합되는 마그네트(52)와, 상기 마그네트(52)를 둘러싸며 상기 출력축(12)과 연결되는 스테이터(53)가 포함된다.The torque sensor unit includes a rotor holder 51 coupled to the input shaft 11, a magnet 52 coupled to an outer side of the rotor holder 51, and surrounds the magnet 52 with the output shaft 12. Included is a stator 53 to be connected.

또한, 상기 제1 커버(20) 및 제2 커버(30) 사이에는 컬렉터(Collector)(55)와 제1 홀 소자(52)가 배치된다. 상기 컬렉터(55)는 상기 제1 커버(20) 또는 제2 커버(30)에 설치될 수 있으며, 상기 제1 홀 소자(54)는 제1 인쇄회로기판(70)에 결합되어 전기적으로 연결된다.In addition, a collector 55 and a first hole element 52 are disposed between the first cover 20 and the second cover 30. The collector 55 may be installed on the first cover 20 or the second cover 30, and the first hall element 54 may be coupled to and electrically connected to the first printed circuit board 70. .

상기 컬렉터(55)는 상기 스테이터(53)와 마그네트(52) 사이에 형성되는 자기장을 집중하고 상기 제1 홀 소자(54)는 상기 컬렉터(55)에 집중된 자기장을 감지한다.The collector 55 concentrates the magnetic field formed between the stator 53 and the magnet 52, and the first hall element 54 senses the magnetic field concentrated in the collector 55.

운전자가 스티어링 핸들을 조작함에 따라 상기 입력축(11)이 회전되면 상기 마그네트(52)도 상기 입력축(11)과 동일하게 회전된다. 그리고, 상기 출력축(12)은 상기 입력축(11)의 회전력을 상기 토션바(10)를 통해 전달받아 회전되기 때문에 상기 출력축(12)과 연결된 상기 스테이터(53)도 회전된다. As the driver manipulates the steering handle, when the input shaft 11 is rotated, the magnet 52 is also rotated in the same manner as the input shaft 11. In addition, since the output shaft 12 is rotated by receiving the rotational force of the input shaft 11 through the torsion bar 10, the stator 53 connected to the output shaft 12 is also rotated.

그러나, 상기 입력축(11)과 출력축(12)은 상기 토션바(10)에 의해 연결되어 있고, 상기 출력축(12)은 도로와 접촉하는 자동차의 전륜측과 연결되어 있으므로 상기 토션바(10)에는 토크가 발생되고 이로 인해 상기 마그네트(52)와 스테이터(53)의 회전각도가 상이하게 된다.However, since the input shaft 11 and the output shaft 12 are connected by the torsion bar 10, and the output shaft 12 is connected to the front wheel side of the vehicle in contact with the road, the torsion bar 10 Torque is generated and the rotation angles of the magnet 52 and the stator 53 are different.

따라서, 상기 마그네트(52)의 회전각도와 상기 스테이터(53)의 회전각도 차이에 따라 상기 마그네트(52)와 스테이터(53) 사이에 형성되는 자기장이 변화되고 상기 제1 홀 소자(54)는 상기 변화된 자기장을 감지한다.Accordingly, the magnetic field formed between the magnet 52 and the stator 53 is changed according to the difference between the rotation angle of the magnet 52 and the rotation angle of the stator 53. Sensing a changed magnetic field

한편, 상기 제1 홀 소자(54)는 제1 인쇄회로기판(70)을 통해 감지된 신호를 마이크로 컨트롤러(59)로 전송하는데, 상기 마이크로 컨트롤러(59)는 상기 제1 홀 소자(54)가 감지한 신호와 미리 설정된 기준값을 비교하여 토크를 측정한다.On the other hand, the first Hall element 54 transmits a signal sensed through the first printed circuit board 70 to the microcontroller 59, the microcontroller 59 is the first Hall element 54 Torque is measured by comparing the detected signal with a preset reference value.

상기 마이크로 컨트롤러(59)는 이후 설명되는 제2 인쇄회로기판(60)에 설치된다.The microcontroller 59 is installed on the second printed circuit board 60 described later.

상기 앵글 센서부는 상기 제2 커버(30)와 제3 커버(40) 사이에 배치되며, 상기 출력축(12)에 연결되어 회전되는 메인기어(56)와, 상기 메인기어(56)와 서로 다른 기어비를 갖고 상기 메인기어(56)와 맞물려 회전되는 적어도 하나의 서브기어(57)가 포함된다.The angle sensor unit is disposed between the second cover 30 and the third cover 40, the main gear 56 is rotated connected to the output shaft 12, and the gear ratio different from the main gear 56 At least one subgear (57) is rotated in engagement with the main gear (56) having a.

상기 제3 커버(40)에는 제2 인쇄회로기판(60)이 설치되며, 상기 제2 인쇄회 로기판(60)에는 마이크로 컨트롤러(59)와 제2 홀 소자(58)가 설치된다.A second printed circuit board 60 is installed on the third cover 40, and a microcontroller 59 and a second hall element 58 are installed on the second printed circuit board 60.

상기 서브기어(57)에는 마그네트가 형성된다. 상기 메인기어(56)의 회전에 따라 상기 서브기어(57)가 회전되는 경우 상기 마그네트의 회전에 따른 자기장의 변화를 상기 제2 홀 소자(58)가 감지한다.A magnet is formed in the subgear 57. When the subgear 57 is rotated as the main gear 56 rotates, the second hall element 58 detects a change in the magnetic field due to the rotation of the magnet.

상기 제2 홀 소자(58)는 상기 자기장의 변화를 감지한 신호를 상기 마이크로 컨트롤러(59)로 전송하고, 상기 마이크로 컨트롤러(59)는 이를 통해 상기 출력축(12)이 회전된 각도를 검출한다.The second hall element 58 transmits a signal that detects a change in the magnetic field to the microcontroller 59, and the microcontroller 59 detects an angle at which the output shaft 12 is rotated.

상술한 바와 같은 토크 앵글 센서 모듈은 토크 센서부와 앵글 센서부가 구비되어 운전자의 조향 의지 및 스티어링 핸들이 회전된 각도를 검출할 수 있다.The torque angle sensor module as described above is provided with a torque sensor unit and an angle sensor unit to detect the driver's steering intention and the angle at which the steering wheel is rotated.

따라서, 상기 운전자의 조향 의지에 따라 보조 조작력을 조향 바퀴측에 제공하여 운전자가 적은 힘으로 스티어링 핸들을 조작할 수 있도록 할 수 있고, 상기 스티어링 핸들이 회전된 각도에 따라 차량을 제어하기 위한 데이터로 사용하거나 사용자에게 스티어링 핸들이 회전된 정보를 제공할 수 있다.Therefore, according to the steering intention of the driver, it is possible to provide an auxiliary operation force to the steering wheel side so that the driver can operate the steering wheel with little force, and the data for controlling the vehicle according to the angle at which the steering wheel is rotated. Can be used or provide information to the user that the steering wheel has been rotated.

한편, 상기 토크 센서부에서 감지한 신호 및 앵글 센서부에서 감지한 신호는 상기 제2 인쇄회로기판(60)에 설치된 마이크로 컨트롤러(59)에 의해 처리된다.The signal sensed by the torque sensor unit and the signal sensed by the angle sensor unit are processed by the microcontroller 59 installed in the second printed circuit board 60.

상기 제2 홀 소자(58)는 상기 제2 인쇄회로기판(60)에 설치되므로 별도의 전기적 연결 수단이 요구되지 않으나, 상기 제1 홀 소자(54)는 상기 제1 인쇄회로기판(70)에 설치되므로 상기 제1 인쇄회로기판(70)과 상기 제2 인쇄회로기판(60)을 전기적으로 연결할 필요가 있다.Since the second Hall element 58 is installed on the second printed circuit board 60, a separate electrical connection means is not required, but the first Hall element 54 is connected to the first printed circuit board 70. Since it is installed, it is necessary to electrically connect the first printed circuit board 70 and the second printed circuit board 60.

상기 제1 인쇄회로기판(70)과 제2 인쇄회로기판(60)은 납땜에 의해 전기적/ 물리적으로 연결될 수 있는데, 상기 토크 앵글 센서 모듈은 자동차와 같이 충격 또는 진동이 많이 발생되는 환경에서 사용되므로, 상기 제1 인쇄회로기판(70)과 상기 제2 인쇄회로기판(60)이 납땜으로 연결된 경우 충격 또는 진동에 의해 전기적으로 분리되기가 쉽다.The first printed circuit board 70 and the second printed circuit board 60 may be electrically / physically connected by soldering. The torque angle sensor module may be used in an environment in which shock or vibration are generated, such as an automobile. When the first printed circuit board 70 and the second printed circuit board 60 are soldered, they are easily separated from each other by shock or vibration.

그리고, 상기 제1 인쇄회로기판(70)과 상기 제2 인쇄회로기판(60)을 납땜을 통해 전기적으로 연결하는 경우, 작업 공정이 어렵고 정밀도가 떨어지는 문제가 있다.In addition, when the first printed circuit board 70 and the second printed circuit board 60 are electrically connected by soldering, a work process is difficult and precision is inferior.

도 3과 도 4는 본 고안의 실시예에 따른 토크 앵글 센서의 인쇄회로기판을 도시한 도면이다.3 and 4 are views illustrating a printed circuit board of a torque angle sensor according to an embodiment of the present invention.

상기 제1 인쇄회로기판(70)에는 동박이 노출되는 단자 패턴(미도시)이 형성된 복수의 돌기부(71)가 형성되고, 상기 제2 인쇄회로기판(60)에는 상기 복수의 돌기부(71)와 대응되도록 동박이 노출되는 단자 패턴(미도시)이 형성된 복수의 홈부(61)가 형성된다.The first printed circuit board 70 is provided with a plurality of protrusions 71 having a terminal pattern (not shown) for exposing copper foil, and the plurality of protrusions 71 are formed on the second printed circuit board 60. A plurality of grooves 61 in which a terminal pattern (not shown) in which copper foil is exposed are formed to correspond to each other.

상기 제1 인쇄회로기판(70)은 상기 제2 커버(30)에 일측이 지지되고 상기 제2 인쇄회로기판(60)은 상기 제3 커버(40)에 지지된다. 그리고, 상기 제1 인쇄회로기판(70)의 주면과 상기 제2 인쇄회로기판(60)의 주면은 서로 직교하는 방향으로 결합된다.One side of the first printed circuit board 70 is supported by the second cover 30, and the second printed circuit board 60 is supported by the third cover 40. In addition, a main surface of the first printed circuit board 70 and a main surface of the second printed circuit board 60 are coupled in a direction perpendicular to each other.

상기 제1 인쇄회로기판(70)의 돌기부(71)가 상기 제2 인쇄회로기판(60)의 홈부(61)에 삽입됨에 따라 상기 제1 인쇄회로기판(70) 및 상기 제2 인쇄회로기판(60)은 물리적 및 전기적으로 연결된다.As the protrusion part 71 of the first printed circuit board 70 is inserted into the groove part 61 of the second printed circuit board 60, the first printed circuit board 70 and the second printed circuit board ( 60 is physically and electrically connected.

상기 제1 인쇄회로기판(70)과 제2 인쇄회로기판(60)은 돌기부(71) 및 홈부(61)를 통해 결합되므로, 충격 또는 진동에 의해 쉽게 분리되지 않는 장점이 있으며, 납땜 공정이 없어도 전기적 연결이 매우 용이한 장점이 있다.Since the first printed circuit board 70 and the second printed circuit board 60 are coupled through the protrusions 71 and the grooves 61, the first printed circuit board 70 and the second printed circuit board 60 are not easily separated by shock or vibration, and there is no soldering process. The electrical connection is very easy.

비록 도시되지는 않았으나, 상기 제1 인쇄회로기판(70)과 상기 제2 인쇄회로기판(60)의 접합부는 에폭시와 같은 수지를 도포하여 보다 견고하여 결합될 수 있다.Although not shown, the junction of the first printed circuit board 70 and the second printed circuit board 60 may be more firmly bonded by applying a resin such as epoxy.

상술한 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 토크 앵글 센서 모듈은 제1 인쇄회로기판과 제2 인쇄회로기판이 전기적/물리적으로 견고하게 결합될 수 있으며, 제1 인쇄회로기판과 제2 인쇄회로기판을 연결하는 공정이 간단한 장점이 있다.As described above, in the torque angle sensor module according to the embodiment of the present invention, the first printed circuit board and the second printed circuit board may be electrically and physically firmly coupled, and the first printed circuit board and the second printed circuit may be The process of connecting the substrates has a simple advantage.

도 1은 실시예에 따른 토크 앵글 센서가 설치된 토크 앵글 센서 모듈의 사시도.1 is a perspective view of a torque angle sensor module is installed torque angle sensor according to an embodiment.

도 2는 실시예에 따른 토크 앵글 센서가 설치된 토크 앵글 센서 모듈의 분해 사시도.Figure 2 is an exploded perspective view of the torque angle sensor module is installed torque angle sensor according to the embodiment.

도 3과 도 4는 본 고안의 실시예에 따른 토크 앵글 센서의 인쇄회로기판을 도시한 도면.3 and 4 are views illustrating a printed circuit board of a torque angle sensor according to an embodiment of the present invention.

Claims (5)

제1 홀 소자가 설치되고, 일측에 단자 패턴이 노출된 돌기부가 형성된 제1 인쇄회로기판; 및A first printed circuit board on which a first hall element is installed, and a protrusion part exposed at one side of the terminal pattern is formed; And 제2 홀 소자 및 마이크로 컨트롤러가 설치되고, 상기 돌기부와 대응되도록 일측에 단자 패턴이 노출된 홈부가 형성되어 상기 제1 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 제2 인쇄회로기판이 포함되는 토크 앵글 센서 모듈의 인쇄회로기판.A torque angle sensor module including a second hall element and a microcontroller, and a second printed circuit board electrically connected to the first printed circuit board, having a groove portion exposed at one side thereof to correspond to the protrusion. Printed circuit board. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 인쇄회로기판의 주면과 상기 제2 인쇄회로기판의 주면은 서로 수직하는 토크 앵글 센서 모듈의 인쇄회로기판.The printed circuit board of the torque angle sensor module, wherein the main surface of the first printed circuit board and the main surface of the second printed circuit board are perpendicular to each other. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 인쇄회로기판과 제2 인쇄회로기판의 결합 부위에는 수지가 도포되는 토크 앵글 센서 모듈의 인쇄회로기판.The printed circuit board of the torque angle sensor module, the resin is applied to the coupling portion of the first printed circuit board and the second printed circuit board. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 홀 소자는 제1 커버와 제2 커버 사이에 배치된 토크 센서부에서 자기력의 변화를 감지하고, 상기 제2 홀 소자는 상기 제2 커버와 제3 커버 사이에 배치되어 앵글 센서부에서 자기력의 변화를 감지하는 토크 앵글 센서 모듈의 인쇄회 로기판.The first Hall element detects a change in magnetic force in a torque sensor unit disposed between the first cover and the second cover, and the second Hall element is disposed between the second cover and the third cover to provide an angle sensor unit. Printed circuit board of torque angle sensor module to detect the change of magnetic force. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 홀 소자에서 감지된 신호는 상기 마이크로 컨트롤러에서 처리되는 토크 앵글 센서 모듈의 인쇄회로기판.The printed circuit board of the torque angle sensor module is a signal sensed by the first Hall element is processed by the microcontroller.
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