KR20110088784A - Apparatus for sensing steering angle of vehicle - Google Patents

Apparatus for sensing steering angle of vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR20110088784A
KR20110088784A KR1020100008455A KR20100008455A KR20110088784A KR 20110088784 A KR20110088784 A KR 20110088784A KR 1020100008455 A KR1020100008455 A KR 1020100008455A KR 20100008455 A KR20100008455 A KR 20100008455A KR 20110088784 A KR20110088784 A KR 20110088784A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnet
gear
sub
disposed
main gear
Prior art date
Application number
KR1020100008455A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101640945B1 (en
Inventor
우명철
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020100008455A priority Critical patent/KR101640945B1/en
Publication of KR20110088784A publication Critical patent/KR20110088784A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101640945B1 publication Critical patent/KR101640945B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/08—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
    • B62D6/10—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque characterised by means for sensing or determining torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

PURPOSE: An apparatus for sensing a steering angle is provided to improve the driving stability of a vehicle by reducing a steering angle error. CONSTITUTION: An apparatus for sensing a steering angle comprises a first magnet(10), a stator(20), a main gear, a gear module(30), a second magnet(40), a third magnet, a first magnet sensor, and a second magnet sensor. The first magnet is arranged on an input shaft. The stator is inserted into an output shaft coupled to the input shaft and performs relative motion with the first magnet. The main gear is rotated with the output shaft. The gear module comprises first and second sub gears coupled to the main gear. The second and third magnets are installed in the rotation centers of the first and second sub gears. The first and second magnet sensors measure the rotation angles of the first and second magnets.

Description

조향각 센싱 장치{APPARATUS FOR SENSING STEERING ANGLE OF VEHICLE}Steering angle sensing device {APPARATUS FOR SENSING STEERING ANGLE OF VEHICLE}

본 발명은 조향각 센싱 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a steering angle sensing device.

최근 들어 차량의 조향 기술의 개발에 따라 안정성과 편리성이 보다 향상된 차량용 조향 장치들이 개발되고 있다. Recently, with the development of vehicle steering technology, vehicle steering devices having improved stability and convenience have been developed.

차량용 파워 스티어링 장치는 모터 등을 이용하여 운전자가 적은 힘으로 차량의 방향을 쉽게 변경할 수 있도록 하며, 조향각 센싱 장치는 운전자가 스티어링 휠을 조작함으로써 발생된 조향 토크 및 조향각을 센싱한다. 즉, 조향각 센싱 장치는 차량의 조향각 및 조향 토크를 센싱하는 장치로서 정의될 수 있다.The vehicle power steering device enables the driver to easily change the direction of the vehicle with a small force by using a motor, and the steering angle sensing device senses the steering torque and the steering angle generated by the driver operating the steering wheel. That is, the steering angle sensing device may be defined as a device for sensing the steering angle and the steering torque of the vehicle.

그러나, 종래 조향 장치의 조향각은 주로 직렬 방식으로 치차 결합된 기어들에 형성된 마그네트의 회전각을 센싱하여 측정되고, 직렬 방식으로 치차 결합된 기어들의 공차에 의하여 조향 장치의 조향각을 정확하게 측정하기 어려운 문제점을 갖는다.
However, the steering angle of the conventional steering apparatus is mainly measured by sensing the rotation angle of the magnets formed on the gears geared in series, and it is difficult to accurately measure the steering angle of the steering apparatus due to the tolerance of the gears geared in series. Has

본 발명은 치차 결합된 기어들을 이용하여 조향각을 측정할 때 각 기어들의 치열의 공차에 기인한 조향각 오차를 감소시켜 차량 주행 안정성을 향상시킨 조향각 센싱 장치를 제공한다.The present invention provides a steering angle sensing device that improves vehicle running stability by reducing steering angle error due to tooth tolerance of each gear when measuring steering angles using gear-coupled gears.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. will be.

일실시예로서, 조향각 센싱 장치는 입력축 상에 배치된 제1 마그네트; 토션바에 의하여 상기 입력축과 결합된 출력축에 끼워지며 상기 제1 마그네트와 상대운동하는 스테이터; 상기 출력축과 함께 회전되는 메인기어, 상기 메인 기어의 치열에 각각 직접 치차 결합된 제1 및 제2 서브 기어들을 포함하는 기어 모듈; 상기 제2 서브 기어 및 상기 제1 및 제2 서브 기어들의 회전 중심에 각각 설치된 제2 및 제3 마그네트; 및 상기 제1 및 제2 마그네트들의 회전각을 측정하는 제1 및 제2 마그네트 센서들을 포함한다.In one embodiment, the steering angle sensing device includes a first magnet disposed on the input shaft; A stator fitted to an output shaft coupled to the input shaft by a torsion bar, the stator moving relative to the first magnet; A gear module including a main gear rotated together with the output shaft and first and second sub gears directly geared to teeth of the main gear; Second and third magnets disposed at rotation centers of the second sub gear and the first and second sub gears, respectively; And first and second magnet sensors measuring rotation angles of the first and second magnets.

일실시예로서, 조향각 센싱 장치는 입력축 상에 배치된 제1 마그네트; 토션바에 의하여 상기 입력축과 결합된 출력축에 끼워지며 상기 제1 마그네트와 상대운동하는 스테이터; 상기 출력축과 함께 회전되는 메인기어, 상기 메인 기어의 치열에 각각 직접 치차 결합된 제1 및 제2 서브 기어들을 포함하는 기어 모듈; 상기 제2 서브 기어 및 상기 제1 및 제2 서브 기어들의 중심에 각각 설치된 제2 및 제3 마그네트; 상기 제1 및 제2 서브 기어들의 사이에 개재되며 상기 메인 기어와 평행하게 배치된 인쇄회로기판; 상기 제1 및 제2 마그네트들의 각각의 회전각도를 측정하기 위해 상기 인쇄회로기판의 양쪽면에 각각 배치된 제1 및 제2 마그네트 센서들; 및 상기 제1 및 제2 서브 기어들과 대응하는 상기 인쇄회로기판의 상기 양쪽면에 배치되며 상기 제2 및 제3 마그네트들로부터 각각 발생된 자속을 차단하는 자속 차폐부재들을 포함한다.
In one embodiment, the steering angle sensing device includes a first magnet disposed on the input shaft; A stator fitted to an output shaft coupled to the input shaft by a torsion bar, the stator moving relative to the first magnet; A gear module including a main gear rotated together with the output shaft and first and second sub gears directly geared to teeth of the main gear; Second and third magnets installed in the center of the second sub gear and the first and second sub gears, respectively; A printed circuit board interposed between the first and second sub gears and disposed in parallel to the main gear; First and second magnet sensors disposed on both sides of the printed circuit board to measure respective rotation angles of the first and second magnets; And magnetic flux shielding members disposed on both sides of the printed circuit board corresponding to the first and second sub gears and blocking magnetic fluxes generated from the second and third magnets, respectively.

본 발명의 조향각 센싱 장치에 따르면, 차량의 전륜과 연결된 출력축과 결합된 메인 기어에 제1 서브 기어 및 제2 서브 기어를 직접 치차 결합시켜 백래쉬를 감소시킴으로써 차량의 스티어링 휠의 조향 토크 및 조향각을 정밀하게 센싱할 수 있는 효과를 갖는다.
According to the steering angle sensing device of the present invention, the first sub gear and the second sub gear are directly geared to the main gear coupled to the output shaft connected to the front wheel of the vehicle to reduce the backlash to precisely adjust the steering torque and the steering angle of the steering wheel of the vehicle. It can be sensed.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 조향각 센싱 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 기어 모듈 부분을 도시한 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing a steering angle sensing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the gear module of FIG. 1.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms that are specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 조향각 센싱 장치를 도시한 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 기어 모듈 부분을 도시한 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing a steering angle sensing device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the gear module of FIG. 1.

도 1을 참조하면, 조향각 센싱 장치(200)는 제1 마그네트(10), 스테이터(20), 기어 모듈(30), 제2 및 제3 마그네트(40,50) 및 제1 및 제2 마그네트 센서(60,70)들을 포함한다. 이에 더하여, 조향각 센싱 장치(200)는 제1 케이스(80), 제2 케이스(90) 및 커버(100)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the steering angle sensing device 200 includes a first magnet 10, a stator 20, a gear module 30, second and third magnets 40 and 50, and first and second magnet sensors. (60, 70). In addition, the steering angle sensing device 200 may further include a first case 80, a second case 90, and a cover 100.

제1 마그네트(10)는, 예를 들어, 링 형상을 갖고, 제1 마그네트(10)는 복수개의 자극(magnetic pole)을 갖는다.The first magnet 10 has a ring shape, for example, and the first magnet 10 has a plurality of magnetic poles.

링 형상을 갖는 제1 마그네트(10)의 내측면에는 입력축(1)이 결합 된다. 입력축(1)은, 예를 들어, 차량의 스티어링 휠(미도시)과 연결되고 운전자가 스티어링 휠을 조작하여 스티어링 휠을 회전시킴에 따라 제1 마그네트(10)는 입력축(1)과 연동하여 회전된다. 제1 마그네트(10)는 마그네트 홀더(12)에 의하여 입력축(1)의 외주면에 결합 될 수 있다.The input shaft 1 is coupled to an inner side surface of the first magnet 10 having a ring shape. The input shaft 1 is connected to, for example, a steering wheel (not shown) of the vehicle and the first magnet 10 rotates in association with the input shaft 1 as the driver rotates the steering wheel by operating the steering wheel. do. The first magnet 10 may be coupled to the outer circumferential surface of the input shaft 1 by the magnet holder 12.

스테이터(20)는 스테이터 홀더(22)의 상단 및 상단과 대향 하는 하단에 각각 설치된다. 스테이터 홀더(22)는, 예를 들어, 원통 형상을 가질 수 있고 스테이터(20)는, 예를 들어, 링 형상을 가질 수 있다.The stator 20 is installed at the lower end facing the upper and upper ends of the stator holder 22, respectively. The stator holder 22 may have a cylindrical shape, for example, and the stator 20 may have a ring shape, for example.

스테이터(20)의 하단부로부터는 결합부(24)가 돌출될 수 있다. 결합부(24)는, 예를 들어, 원통 형상을 갖고 결합부(24)에는 출력축(101)이 결합 된다. 출력축(101)은 도로와 접촉되는 차량의 전륜과 연결되며, 출력축(101) 및 입력축(1)은 토션바(미도시)에 의하여 연결된다. 운전자가 스티어링 휠을 회전시킬 경우, 도로와 전륜과의 마찰저항에 의하여 출력축(101) 및 입력축(1)을 연결하는 토션바에는 비틀림 토크가 발생 된다.The coupling part 24 may protrude from the lower end of the stator 20. The coupling part 24 has a cylindrical shape, for example, and the output shaft 101 is coupled to the coupling part 24. The output shaft 101 is connected to the front wheel of the vehicle in contact with the road, the output shaft 101 and the input shaft 1 is connected by a torsion bar (not shown). When the driver rotates the steering wheel, a torsion torque is generated in the torsion bar connecting the output shaft 101 and the input shaft 1 by the frictional resistance between the road and the front wheels.

토션바에 비틀림 토크가 발생될 경우, 입력축(1)에 연결된 제1 마그네트(10) 및 출력축(101)에 연결된 스테이터(20)의 회전 각도는 비틀림 토크에 의하여 서로 다르게 되고, 이로 인해 스테이터(20) 및 제1 마그네트(10)는 상대 운동한다.When torsional torque is generated in the torsion bar, the rotation angles of the first magnet 10 connected to the input shaft 1 and the stator 20 connected to the output shaft 101 are different from each other by the torsional torque, and thus the stator 20 And the first magnet 10 is relative to each other.

한편, 스테이터(20) 및 제1 마그네트(10)의 회전 각도가 서로 다를 경우, 제1 마그네트(10) 및 스테이터(20)의 회전각의 차이에 따라 제1 마그네트(10)와 스테이터(20) 사이에서 자기장이 발생 된다.On the other hand, when the rotation angles of the stator 20 and the first magnet 10 are different from each other, the first magnet 10 and the stator 20 according to the difference in the rotation angle of the first magnet 10 and the stator 20. Magnetic field is generated between them.

제1 마그네트(10) 및 스테이터(20) 사이에서 발생 된 자기장은 자기장 센서(84)에 의하여 감지되고, 자기장 센서(84)로부터 감지된 자기장의 세기는 차량의 ECU(Electric Control Unit)로 전송된다.The magnetic field generated between the first magnet 10 and the stator 20 is detected by the magnetic field sensor 84, and the strength of the magnetic field detected by the magnetic field sensor 84 is transmitted to the electric control unit (ECU) of the vehicle. .

ECU는 기 설정된 기준 자기장의 세기와 자기장 센서(84)로부터 수신된 자기장의 세기를 비교하여 조향 토크를 산출하고, 산출된 조향 토크에 근거하여 사용자가 스티어링 휠을 조작하는데 필요한 보조 조작력을 EPS(Electric Power Steering) 모터 등으로부터 발생시킨다.The ECU calculates the steering torque by comparing the strength of the preset reference magnetic field with the strength of the magnetic field received from the magnetic field sensor 84, and based on the calculated steering torque, the auxiliary operating force required to operate the steering wheel by the user is EPS (Electric). Power Steering).

제1 케이스(80)는 스테이터(20)를 수납한다. 제1 케이스(80)는 스테이터(20)를 수납하기 위해 상단이 개구되고, 하단에는 스테이터(20)로부터 돌출된 결합부(24)가 관통하기에 적합한 관통홀(82)이 형성된다.The first case 80 accommodates the stator 20. The first case 80 has an upper end opening for accommodating the stator 20, and a through hole 82 suitable for penetrating the coupling part 24 protruding from the stator 20 is formed at the lower end of the first case 80.

기어 모듈(30) 및 제2 및 제3 마그네트(40,50)들은 사용자의 스티어링 휠의 조향각을 센싱할 수 있도록 한다.The gear module 30 and the second and third magnets 40 and 50 may sense the steering angle of the steering wheel of the user.

기어 모듈(30)은 메인 기어(32), 제1 서브 기어(34) 및 제2 서브 기어(36)를 포함한다.The gear module 30 includes a main gear 32, a first sub gear 34 and a second sub gear 36.

메인 기어(32)는 스테이터(20)로부터 돌출된 결합부(24)의 외측면에 끼워지고 메인 기어(32)의 외주면에는 치열이 형성되어 있다. 메인 기어(32)가 결합부(24)에 결합 되고, 결합부(24)는 출력축(101)과 결합 되기 때문에 메인 기어(32)는 출력축(101)의 회전에 연동하여 회전된다. 메인 기어(32)가 결합부(24)의 외측면으로부터 슬립 되는 것을 방지하기 위하여 메인 기어(32) 및 결합부(24)에는 각각 걸림돌기(미도시) 또는 걸림 돌기와 결합되는 걸림홈(미도시)을 형성할 수 있다.The main gear 32 is fitted to the outer surface of the engaging portion 24 protruding from the stator 20 and the teeth are formed on the outer circumferential surface of the main gear 32. Since the main gear 32 is coupled to the coupling part 24 and the coupling part 24 is coupled to the output shaft 101, the main gear 32 is rotated in conjunction with the rotation of the output shaft 101. In order to prevent the main gear 32 from slipping from the outer surface of the engaging portion 24, the main gear 32 and the engaging portion 24, respectively, engaging grooves (not shown) or engaging grooves engaged with the engaging projections (not shown). ) Can be formed.

제1 서브 기어(34)는, 예를 들어, 원판 형상을 갖고, 제1 서브 기어(34)의 외주면에는 치열이 형성된다. 제1 서브 기어(34)는 메인 기어(32)의 치열과 직접 치차 결합 되고, 제1 서브 기어(34) 및 메인 기어(32)는 상호 평행하게 배치된다. 메인 기어(32) 및 제1 서브 기어(34)는, 예를 들어, 제1 기어비를 갖는다.The first sub gear 34 has, for example, a disk shape, and teeth are formed on the outer circumferential surface of the first sub gear 34. The first sub gear 34 is geared directly to the teeth of the main gear 32, the first sub gear 34 and the main gear 32 are arranged in parallel to each other. The main gear 32 and the first sub gear 34 have, for example, a first gear ratio.

제2 서브 기어(36)는, 예를 들어, 원판 형상을 갖고, 제2 서브 기어(36)의 외주면에는 치열이 형성된다. 제2 서브 기어(36)는 제1 서브 기어(34)와 마찬가지로 메인 기어(32)의 치열과 직접 치차 결합 되며, 제2 서브 기어(36) 및 메인 기어(32)는, 예를 들어, 제2 기어비를 갖는다.The second sub gear 36 has a disk shape, for example, and teeth are formed on the outer circumferential surface of the second sub gear 36. Like the first sub gear 34, the second sub gear 36 is directly coupled to the teeth of the main gear 32, and the second sub gear 36 and the main gear 32 are, for example, made of a Has 2 gear ratios.

본 실시예에서, 제1 서브 기어(34) 및 제2 서브 기어(34)는, 예를 들어, 상호 마주하게 배치될 수 있다. 이와 다르게, 제1 및 제2 서브 기어(34,36)들은 상호 마주하지 않게 배치될 수 있다.In the present embodiment, the first sub gear 34 and the second sub gear 34 may be disposed to face each other, for example. Alternatively, the first and second sub gears 34 and 36 may be arranged not to face each other.

본 발명의 일실시예에 따르면, 제1 서브 기어(34) 및 제2 서브 기어(36)는 각각 메인 기어(32)와 직접 치차 결합 된다. 제1 및 제2 서브 기어(34,36)들을 메인 기어(32)에 직접 치차 결합할 경우, 메인 기어(32)에 제1 서브 기어(34)를 직접 치차 결합 및 제1 서브 기어(34)에 제2 서브 기어(34)를 직접 치차 결합할 때에 비하여 백래쉬(backlash)를 크게 감소시킬 수 있다.According to one embodiment of the invention, the first sub gear 34 and the second sub gear 36 are geared directly with the main gear 32, respectively. When the first and second sub gears 34 and 36 are geared directly to the main gear 32, the first sub gear 34 is directly geared to the main gear 32 and the first sub gear 34 is connected. The backlash can be greatly reduced as compared with the case of directly gearing the second sub-gear 34.

도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 제2 마그네트(40)는 제1 서브 기어(34)의 회전 중심에 배치되고, 제3 마그네트(50)는 제2 서브 기어(36)의 회전 중심에 배치된다.Referring again to FIGS. 1 and 2, the second magnet 40 is disposed at the rotation center of the first sub gear 34, and the third magnet 50 is disposed at the rotation center of the second sub gear 36. do.

제2 케이스(90)는 제1 케이스(80)의 하부에 결합 되며, 제2 케이스(90)는 상단이 개구 되고 하단에는 출력축(101)이 통과하는 관통홀(92)이 형성된다.The second case 90 is coupled to the lower part of the first case 80, and the second case 90 has an upper end opening and a through hole 92 through which the output shaft 101 passes.

제1 마그네트 센서(60)는 제1 서브 기어(34)의 회전 중심에 고정된 제2 마그네트(40)와 마주하게 후술 될 인쇄회로기판(210)의 상면 상에 배치된다. 제1 마그네트 센서(60)는 제2 마그네트(40)의 회전 각도를 측정하여 발생 된 신호를 ECU로 전송한다.The first magnet sensor 60 is disposed on the upper surface of the printed circuit board 210 to be described later facing the second magnet 40 fixed to the rotation center of the first sub gear 34. The first magnet sensor 60 measures the rotation angle of the second magnet 40 and transmits the generated signal to the ECU.

제2 마그네트 센서(70)는 제2 서브 기어(36)의 회전 중심에 고정된 제3 마그네트(50)와 마주하게 후술 될 인쇄회로기판(210)의 상기 상면과 대향하는 하면 상에 배치된다. 제2 마그네트 센서(70)는 제3 마그네트(50)의 회전 각도를 측정하여 발생된 신호를 ECU로 전송한다.The second magnet sensor 70 is disposed on a lower surface of the printed circuit board 210 to be described later facing the third magnet 50 fixed to the rotation center of the second sub gear 36. The second magnet sensor 70 measures the rotation angle of the third magnet 50 and transmits the generated signal to the ECU.

ECU는 제1 마그네트 센서(60) 및 제2 마그네트 센서(70)로부터 각각 출력된 신호를 연산하고 이 결과 조향륜의 회전각도가 산출된다.The ECU calculates signals output from the first magnet sensor 60 and the second magnet sensor 70, respectively, and as a result, the rotation angle of the steering wheel is calculated.

본 발명의 일실시예에서, ECU로부터 산출된 조향륜의 회전각도는 기어 모듈(30)의 메인 기어(32)와 치차 결합된 제1 및 제2 서브 기어(34,36)들의 회전 중심에 배치된 제2 및 제3 마그네트(40,50)들의 회전을 제1 및 제2 마그네트 센서(60,70)가 각각 센싱함으로써 산출된다.In one embodiment of the present invention, the rotation angle of the steering wheel calculated from the ECU is disposed at the center of rotation of the first and second sub gears 34 and 36 geared to the main gear 32 of the gear module 30. The rotation of the second and third magnets 40 and 50 is calculated by the first and second magnet sensors 60 and 70, respectively.

기어 모듈(30)의 메인 기어(32)에 제1 서브 기어(34)를 직접 치차 결합 및 제1 서브 기어(34)에 제2 서브 기어(36)를 직접 치차 결합할 경우, 메인 기어(32), 제1 서브 기어(34) 및 제2 서브 기어(36) 사이에는 백래쉬가 발생 되고, 백래쉬의 발생에 따라 출력축(101)의 실제 회전 각도 및 제1 및 제2 마그네트 센서(60,70)에 의하여 센싱된 회전 각도 사이에 큰 편차가 발생 된다.In the case of directly gear coupling the first sub gear 34 to the main gear 32 of the gear module 30 and directly coupling the second sub gear 36 to the first sub gear 34, the main gear 32. ), The backlash is generated between the first sub gear 34 and the second sub gear 36, and the actual rotation angle of the output shaft 101 and the first and second magnet sensors 60 and 70 according to the occurrence of the backlash. There is a large deviation between the sensed rotation angle.

반면, 본 발명의 일실시예와 같이 기어 모듈(30)의 메인 기어(32)에 제1 및 제2 서브 기어(34,36)들을 직접 치차 결합할 경우, 메인 기어(32), 제1 서브 기어(34) 및 제2 서브 기어(34) 사이에서 발생되는 백래쉬를 감소시킬 수 있고, 백래쉬를 감소시킴에 따라 출력축(101)의 실제 회전 각도 및 제1 및 제2 마그네트 센서(60,70)에 의하여 센싱된 회전각도 사이의 편차를 크게 감소 시킬 수 있다.On the contrary, when the first and second sub gears 34 and 36 are directly coupled to the main gear 32 of the gear module 30 as in the embodiment of the present invention, the main gear 32 and the first sub It is possible to reduce the backlash generated between the gear 34 and the second sub gear 34, and as the backlash is reduced, the actual rotation angle of the output shaft 101 and the first and second magnet sensors 60 and 70. It is possible to greatly reduce the deviation between the sensed rotation angle.

도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 조향각 센싱 장치(200)는 인쇄회로기판(210)을 더 포함할 수 있다.Referring back to FIGS. 1 and 2, the steering angle sensing device 200 may further include a printed circuit board 210.

인쇄회로기판(210)은, 예를 들어, 개구를 갖는 도우넛 형상을 갖고, 인쇄회로기판(210)의 양쪽면에는 제1 서브 기어(34) 및 제2 서브 기어(36)가 회전 가능하게 결합 된다.The printed circuit board 210 has, for example, a donut shape having an opening, and the first sub gear 34 and the second sub gear 36 are rotatably coupled to both sides of the printed circuit board 210. do.

인쇄회로기판(210)은, 예를 들어, 메인 기어(32), 제1 서브 기어(34) 및 제2 서브 기어(36)와 평행하게 배치될 수 있고, 제1 및 제2 서브 기어(34,36)들은 메인 기어(32)와 직접 치차 결합 된다.The printed circuit board 210 may be disposed, for example, in parallel with the main gear 32, the first sub gear 34, and the second sub gear 36, and the first and second sub gears 34. 36 are directly geared with the main gear 32.

인쇄회로기판(210)의 상면 및 상기 상면과 대향 하는 하면에는 제1 및 제2 마그네트 센서(60,70)들이 각각 배치된다.First and second magnet sensors 60 and 70 are disposed on an upper surface of the printed circuit board 210 and a lower surface facing the upper surface.

인쇄회로기판(210)에는 스테이터(20)의 자기장을 센싱하기 위한 자기장 센서(미도시)가 스테이터(20)를 향하는 방향으로 돌출될 수 있다.A magnetic field sensor (not shown) for sensing the magnetic field of the stator 20 may protrude in the direction toward the stator 20 on the printed circuit board 210.

본 실시예에서, 인쇄회로기판(210)의 개구에는 메인 기어(32)가 배치되고 메인 기어(32)의 회전에 의하여 제1 서브 기어(34) 및 제2 서브 기어(36)는 회전된다.In the present embodiment, the main gear 32 is disposed in the opening of the printed circuit board 210, and the first sub gear 34 and the second sub gear 36 are rotated by the rotation of the main gear 32.

인쇄회로기판(210)에 회전 가능하게 배치된 제1 서브 기어(34)의 중심에는 제2 마그네트(40)가 배치되고, 제2 서브 기어(36)의 중심에는 제3 마그네트(50)가 배치된다. 제2 마그네트(40)는 제1 서브 기어(34)와 함께 회전되고, 제3 마그네트(50)는 제2 서브 기어(36)와 함께 회전된다. The second magnet 40 is disposed at the center of the first sub gear 34 rotatably disposed on the printed circuit board 210, and the third magnet 50 is disposed at the center of the second sub gear 36. do. The second magnet 40 is rotated together with the first sub gear 34, and the third magnet 50 is rotated together with the second sub gear 36.

인쇄회로기판(210)의 상면에 형성된 제1 마그네트 센서(60)는 제2 마그네트(40)와 마주하게 배치되고, 인쇄회로기판(210)의 제2 마그네트 센서(70)는 제3 마그네트(50)와 마주하게 배치된다.The first magnet sensor 60 formed on the upper surface of the printed circuit board 210 is disposed to face the second magnet 40, and the second magnet sensor 70 of the printed circuit board 210 is the third magnet 50. ) Is placed opposite to.

인쇄회로기판(210)의 상면에 배치된 제1 마그네트 센서(60)는 제2 마그네트(40)의 회전각을 센싱하여 센싱 신호를 ECU로 전송하고, 제2 마그네트 센서(70)는 제3 마그네트(50)의 회전각을 센싱하여 센싱 신호를 ECU로 전송한다. ECU는 제1 및 제2 마그네트 센서(60,70)들로부터 전송된 센싱 신호들을 연산하여 조향각을 산출한다.The first magnet sensor 60 disposed on the upper surface of the printed circuit board 210 senses the rotation angle of the second magnet 40 to transmit a sensing signal to the ECU, and the second magnet sensor 70 transmits the third magnet. The rotation angle of 50 is sensed to transmit a sensing signal to the ECU. The ECU calculates a steering angle by calculating sensing signals transmitted from the first and second magnet sensors 60 and 70.

한편, 인쇄회로기판(210)의 양쪽에 제1 서브 기어(34)와 제2 마그네트(40) 및 제2 서브 기어(36)와 제3 마그네트(50)가 배치될 경우, 제2 마그네트(40) 및 제3 마그네ㅡ(50)로부터 각각 발생된 자기장들이 상호 간섭을 일으켜 제1 및 제2 마그네트 센서(60,70)들이 상호 간섭을 일으킬 수 있다.On the other hand, when the first sub gear 34 and the second magnet 40 and the second sub gear 36 and the third magnet 50 are disposed on both sides of the printed circuit board 210, the second magnet 40 ) And third magnetic fields generated from the third magnet 50 may cause mutual interference, and the first and second magnet sensors 60 and 70 may cause mutual interference.

이를 방지하기 위해서 제1 및 제2 서브 기어(34,36)들과 대응하는 인쇄회로기판(210)의 양쪽면들 중 적어도 하나의 면에 자기 차폐막(95)을 배치 및/또는 형성할 수 있다. 자기 차폐막(95)에 의하여 제2 및 제3 마그네트(40,50)들로부터 각각 발생 된 자기장의 간섭을 방지할 수 있다.In order to prevent this, the magnetic shielding film 95 may be disposed and / or formed on at least one of both surfaces of the printed circuit board 210 corresponding to the first and second sub gears 34 and 36. . The magnetic shielding layer 95 may prevent interference of magnetic fields generated from the second and third magnets 40 and 50, respectively.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 차량의 전륜과 연결된 출력축과 결합된 메인 기어에 제1 서브 기어 및 제2 서브 기어를 직접 치차 결합시켜 백래쉬를 감소시킴으로써 차량의 스티어링 휠의 조향 토크 및 조향각을 정밀하게 센싱할 수 있는 효과를 갖는다.As described in detail above, the first gear and the second sub gear are directly geared to the main gear coupled to the output shaft connected to the front wheel of the vehicle to reduce the backlash, thereby precisely adjusting the steering torque and the steering angle of the steering wheel of the vehicle. It has an effect that can be sensed.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although embodiments according to the present invention have been described above, these are merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments of the present invention are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the following claims.

조향각 센싱 장치...200 제1 마그네트...10
스테이터...20 기어모듈...30
제2 및 제3 마그네트...40,50 제1 및 제2 마그네트 센서...60,70
제1 케이스...80 제2 케이스...90
커버...100Steering Angle Sensing Device ... 200 First Magnet ... 10
Stator ... 20 Gear Module ... 30
Second and Third Magnets ... 40,50 First and Second Magnet Sensors ... 60,70
First case ... 80 Second case ... 90
Cover ... 100

Claims (5)

입력축 상에 배치된 제1 마그네트;
토션바에 의하여 상기 입력축과 결합된 출력축에 끼워지며 상기 제1 마그네트와 상대운동하는 스테이터;
상기 출력축과 함께 회전되는 메인기어, 상기 메인 기어의 치열에 각각 직접 치차 결합된 제1 및 제2 서브 기어들을 포함하는 기어 모듈;
상기 제2 서브 기어 및 상기 제1 및 제2 서브 기어들의 회전 중심에 각각 설치된 제2 및 제3 마그네트; 및
상기 제1 및 제2 마그네트들의 회전각을 측정하는 제1 및 제2 마그네트 센서들을 포함하는 조향각 센싱 장치.A first magnet disposed on the input shaft;
A stator fitted to an output shaft coupled to the input shaft by a torsion bar, the stator moving relative to the first magnet;
A gear module including a main gear rotated together with the output shaft and first and second sub gears directly geared to teeth of the main gear;
Second and third magnets disposed at rotation centers of the second sub gear and the first and second sub gears, respectively; And
Steering angle sensing device comprising first and second magnet sensors for measuring the rotation angle of the first and second magnets. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 서브 기어들은 상호 마주하게 배치된 조향각 센싱 장치.The method of claim 1,
The first and second sub gears are disposed to face each other steering angle sensing device. 제2항에 있어서,
상기 제1 및 제2 서브 기어들의 사이에 개재되며 상기 메인 기어와 평행하게 배치된 인쇄회로기판을 더 포함하며, 상기 인쇄회로기판에는 상기 메인 기어를 수납하기 위한 관통홀이 형성된 조향각 센싱 장치.The method of claim 2,
And a printed circuit board interposed between the first and second sub gears and disposed in parallel with the main gear, wherein the printed circuit board has a through hole for accommodating the main gear. 제3항에 있어서,
상기 제2 마그네트와 마주하는 상기 제2 마그네트 센서 및 상기 제3 마그네트와 마주하는 상기 제3 마그네트 센서는 상기 인쇄회로기판에 배치된 조향각 센싱 장치.The method of claim 3,
The second magnet sensor facing the second magnet and the third magnet sensor facing the third magnet are disposed on the printed circuit board. 입력축 상에 배치된 제1 마그네트;
토션바에 의하여 상기 입력축과 결합된 출력축에 끼워지며 상기 제1 마그네트와 상대운동하는 스테이터;
상기 출력축과 함께 회전되는 메인기어, 상기 메인 기어의 치열에 각각 직접 치차 결합된 제1 및 제2 서브 기어들을 포함하는 기어 모듈;
상기 제2 서브 기어 및 상기 제1 및 제2 서브 기어들의 중심에 각각 설치된 제2 및 제3 마그네트;
상기 제1 및 제2 서브 기어들의 사이에 개재되며 상기 메인 기어와 평행하게 배치된 인쇄회로기판;
상기 제1 및 제2 마그네트들의 각각의 회전각도를 측정하기 위해 상기 인쇄회로기판의 양쪽면에 각각 배치된 제1 및 제2 마그네트 센서들; 및
상기 제1 및 제2 서브 기어들과 대응하는 상기 인쇄회로기판의 상기 양쪽면에 배치되며 상기 제2 및 제3 마그네트들로부터 각각 발생된 자속을 차단하는 자속 차폐부재들을 포함하는 조향각 센싱 장치.A first magnet disposed on the input shaft;
A stator fitted to an output shaft coupled to the input shaft by a torsion bar, the stator moving relative to the first magnet;
A gear module including a main gear rotated together with the output shaft and first and second sub gears directly geared to teeth of the main gear;
Second and third magnets installed in the center of the second sub gear and the first and second sub gears, respectively;
A printed circuit board interposed between the first and second sub gears and disposed in parallel to the main gear;
First and second magnet sensors disposed on both sides of the printed circuit board to measure respective rotation angles of the first and second magnets; And
And a magnetic flux shielding member disposed on both sides of the printed circuit board corresponding to the first and second sub gears, and configured to block magnetic flux generated from the second and third magnets, respectively.
KR1020100008455A 2010-01-29 2010-01-29 Apparatus for sensing steering angle of vehicle KR101640945B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100008455A KR101640945B1 (en) 2010-01-29 2010-01-29 Apparatus for sensing steering angle of vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100008455A KR101640945B1 (en) 2010-01-29 2010-01-29 Apparatus for sensing steering angle of vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110088784A true KR20110088784A (en) 2011-08-04
KR101640945B1 KR101640945B1 (en) 2016-07-19

Family

ID=44927182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100008455A KR101640945B1 (en) 2010-01-29 2010-01-29 Apparatus for sensing steering angle of vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101640945B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160027461A (en) * 2014-08-29 2016-03-10 대성전기공업 주식회사 Torque sensor unit
WO2016108492A1 (en) * 2014-12-30 2016-07-07 엘지이노텍 주식회사 Torque sensor module and steering angle sensing device comprising same
KR20160081137A (en) * 2014-12-30 2016-07-08 엘지이노텍 주식회사 Torque angle sensor module and apparatus for sensing steering angle of vehicle using the same
KR20160121896A (en) * 2015-04-13 2016-10-21 엘지이노텍 주식회사 Torque angle sensor module and apparatus for sensing steering angle of vehicle using the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3660479A4 (en) * 2017-07-24 2021-04-21 LG Innotek Co., Ltd. Torque sensor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040035067A (en) * 2002-10-18 2004-04-29 현대모비스 주식회사 detection apparatus for steering angle in vehicle
KR20090035846A (en) * 2007-10-08 2009-04-13 엘지이노텍 주식회사 Manifold sensing apparatus for steering
KR20100001526A (en) * 2008-06-27 2010-01-06 전자부품연구원 Apparatus for detacting steering angle sensor of high precision

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040035067A (en) * 2002-10-18 2004-04-29 현대모비스 주식회사 detection apparatus for steering angle in vehicle
KR20090035846A (en) * 2007-10-08 2009-04-13 엘지이노텍 주식회사 Manifold sensing apparatus for steering
KR20100001526A (en) * 2008-06-27 2010-01-06 전자부품연구원 Apparatus for detacting steering angle sensor of high precision

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160027461A (en) * 2014-08-29 2016-03-10 대성전기공업 주식회사 Torque sensor unit
WO2016108492A1 (en) * 2014-12-30 2016-07-07 엘지이노텍 주식회사 Torque sensor module and steering angle sensing device comprising same
KR20160081137A (en) * 2014-12-30 2016-07-08 엘지이노텍 주식회사 Torque angle sensor module and apparatus for sensing steering angle of vehicle using the same
KR20160081135A (en) * 2014-12-30 2016-07-08 엘지이노텍 주식회사 Torque angle sensor module and apparatus for sensing steering angle of vehicle using the same
CN107107954A (en) * 2014-12-30 2017-08-29 Lg伊诺特有限公司 Torque sensor module and the steering angle sensing device further including the torque sensor module
EP3241721A4 (en) * 2014-12-30 2018-11-14 LG Innotek Co., Ltd. Torque sensor module and steering angle sensing device comprising same
US10345166B2 (en) 2014-12-30 2019-07-09 Lg Innotek Co., Ltd. Torque angle sensor module and apparatus for sensing steering angle of vehicle using the same
CN107107954B (en) * 2014-12-30 2020-07-14 Lg伊诺特有限公司 Torque sensor module and steering angle sensing device including the same
CN111776067A (en) * 2014-12-30 2020-10-16 Lg伊诺特有限公司 Torque sensor module and steering angle sensing device including the same
JP2020197536A (en) * 2014-12-30 2020-12-10 エルジー イノテック カンパニー リミテッド Torque sensor module and steering angle sensing device comprising same
KR20160121896A (en) * 2015-04-13 2016-10-21 엘지이노텍 주식회사 Torque angle sensor module and apparatus for sensing steering angle of vehicle using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR101640945B1 (en) 2016-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101128608B1 (en) The Torque Angle Sensor and The Electronic Power Steering Apparatus Having The Same
US9212892B2 (en) Steering angle sensor
KR200470045Y1 (en) Electric power steering system
JP5580427B2 (en) Steering torque and steering angle measuring device and vehicle steering device provided with the same
KR102288523B1 (en) Torque angle sensor module and apparatus for sensing steering angle of vehicle using the same
JP2013242312A (en) Torque-angle sensor
CN108698640B (en) Electric power steering apparatus and method for reducing torque ripple thereof
KR20110088784A (en) Apparatus for sensing steering angle of vehicle
KR20120004031A (en) Torque angle sensor
US20130063136A1 (en) Relative angle sensing device
KR20120069869A (en) Torque angle sensor
KR20090002876A (en) Torque sensor and electronic power steering apparatus having same
JP6209912B2 (en) Electric power steering device
KR200470310Y1 (en) Sensor of steering apparatus for a car
US11180193B2 (en) Sensor device
KR101730547B1 (en) Torque angle sensor module
KR20120133404A (en) Torque angle sensor
KR20160121896A (en) Torque angle sensor module and apparatus for sensing steering angle of vehicle using the same
KR101584612B1 (en) Torque Angle Sensor Module of Electronic Power Steering Apparatus
KR100726411B1 (en) Apparatus for detecting torque
KR101859768B1 (en) Torque Index Sub Angle Sensor
KR101234457B1 (en) Sensor
KR102293351B1 (en) Torque angle sensor module and apparatus for sensing steering angle of vehicle using the same
KR20130128549A (en) Angle sensor
KR200470046Y1 (en) Electric power steering system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190612

Year of fee payment: 4