KR20130064234A - Torque sensor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 토크 센서에 관한 것이다.
The present invention relates to a torque sensor.
일반적으로 자동차의 조향의 안정성을 보장하기 위한 장치로 별도의 동력으로 보조하는 조향장치가 사용된다. 기존에는 이와 같은 보조 조향장치를 유압을 이용한 장치로 사용하였으나, 최근에는 동력의 손실이 적고 정확성이 우수한 전동식 조향장치(Electronic Power Steering System)가 사용된다.In general, a steering device assisted by a separate power is used as a device to ensure the stability of steering of the vehicle. Conventionally, such an auxiliary steering device is used as a device using hydraulic pressure, but recently, an electric power steering system (Electronic Power Steering System) having low power loss and high accuracy is used.
상기와 같은 전동식 조향장치(EPS)는 차속센서, 앵글센서 및 토크센서 등에서 감지한 운행조건에 따라 전자제어장치(Electronic Control Unit)에서 모터를 구동하여 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공함으로써 운전자로 하여금 안전한 주행이 가능하도록 한다.The above-mentioned electric steering device (EPS) is a driver by guaranteeing turning stability and providing rapid resilience by driving a motor in an electronic control unit according to driving conditions detected by a vehicle speed sensor, an angle sensor, and a torque sensor. To allow safe driving.
그런데, 이러한 동력장치가 스티어링 휠을 조작하는 힘에 개입하기 위해서는 조향축에 걸리는 토크나 조향각 뿐만 아니라, 조향각속도를 측정할 필요성이 있다. 일반적으로 조향축의 회전 각도를 측정하기 위해서는 앵글센서를 사용하고, 조향 토크를 측정하기 위해서는 토크센서를 사용하지만, 최근에는 토크와 회전 각도를 하나의 센서에서 감지할 수 있는 토크 앵글 센서(TAS)가 많이 사용된다. 그러나, 이러한 조향각이나 조향각속도를 검출하는 토크 앵글 센서는 제조 공정이 복잡하고 고장이나 오작동의 확률이 높아, 인덱스 센서(Index Sensor) 방식의 토크 인덱스 센서(Torque Index Sensor: TIS)가 사용되기도 한다.However, in order to intervene in the power for operating the steering wheel, such a power unit needs to measure not only the torque or steering angle applied to the steering shaft, but also the steering angle speed. In general, an angle sensor is used to measure the rotation angle of the steering shaft, and a torque sensor is used to measure the steering torque, but recently, a torque angle sensor (TAS) that can detect torque and rotation angle by one sensor It is used a lot. However, the torque angle sensor for detecting the steering angle and the steering angle speed has a complicated manufacturing process and a high probability of failure or malfunction, so that a torque index sensor (TIS) of an index sensor method is used.
한편, 토크를 감지하기 위해, 링 형상의 마그네트를 조향축과 함께 회전하는 로터 하우징에 결합하여, 상기 조향축의 회전에 상기 로터 하우징이 연동 회전하는 동작에 따라, 상기 마그네트의 자속변화를 감지하여 토크를 측정한다.On the other hand, in order to detect the torque, by coupling the ring-shaped magnet to the rotor housing that rotates with the steering shaft, in response to the rotation of the rotor housing in conjunction with the rotation of the steering shaft, by detecting the magnetic flux change of the magnet torque Measure
이와 같이, 마그네트가 결합된 로터 하우징은, 중앙에 형성된 관통홀에, 상기 조향축과 연결되는 축 부재가 삽입 결합되는데, 상기 축 부재의 삽입 시, 사출물로 형성되는 상기 로터 하우징이 벌어지지 않도록, 상기 로터 하우징의 외곽 부분에 호그 링(hog ring)이 체결된다. 이때, 상기 로터 하우징의 외곽 부분에는, 상기 호그 링의 이탈을 방지하기 위해, 상기 호그 링과 결합되는 부분이 상측으로 연장 형성된 보스를 형성하면서, 상측단에 걸림턱을 절곡하여 형성한다.As described above, in the rotor housing to which the magnet is coupled, a shaft member connected to the steering shaft is inserted into and coupled to a through hole formed at the center thereof, so that the rotor housing formed of an injection molding does not open when the shaft member is inserted. A hog ring is fastened to an outer portion of the rotor housing. At this time, in order to prevent the detachment of the hog ring, the outer portion of the rotor housing is formed by bending the engaging jaw at the upper end while forming a boss extending upwardly to form a portion coupled with the hog ring.
그러나, 이와 같은 구성에 따르면, 절곡 된 이탈 방지용 걸림턱으로 인해, 상기 호그 링을 결합하는 것이 어려우며, 상기 걸림턱이 부러지는 등의 손상이 발생하였을 경우, 결합된 호그 링이 이탈되어, 고장의 원인이 될 수 있다는 문제점이 있다.
However, according to such a configuration, it is difficult to combine the hog ring due to the bent release preventing jam, and when the damage occurs such as breaking the jam, the combined hog ring is separated, thereby causing failure There is a problem that can be the cause.
본 발명은 조향 축과 연결되는 축 부재가 결합될 때, 로터 하우징의 변형을 방지하는 호그 링을 보다 간편하게 결합할 수 있도록 구조가 개선된 토크 센서를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a torque sensor having an improved structure so that when a shaft member connected to a steering shaft is coupled, a hog ring for preventing deformation of the rotor housing can be more easily coupled.
본 발명에 의한 토크 센서는, 하우징; 상기 하우징 내부에 고정되는 스테이터; 상기 스테이터 중앙에 배치되는 조향축의 회전에 연동하는 로터 하우징; 상기 로터 하우징의 외주면에 결합되어, 상기 스테이터와 마주보는 위치에 링 형상의 마그네트를 지지하는 마그네트 홀더; 상기 마그네트의 회전에 따른 자속 변경을 감지하는 자기 소자가 마련된 인쇄회로기판; 및 상기 로터 하우징에 끼워 맞춤되는 호그 링;을 포함하며, 상기 로터 하우징은, 상기 조향축과 평행한 방향으로 연장 형성되며, 상기 호그 링이 결합되는 지지편; 및 상기 지지편의 상기 호그 링의 결합 위치에 배치되며, 상기 호그 링과 대응되는 형상을 가지는 링 안착홈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Torque sensor according to the present invention, the housing; A stator fixed inside the housing; A rotor housing linked to rotation of a steering shaft disposed at the center of the stator; A magnet holder coupled to an outer circumferential surface of the rotor housing and supporting a ring-shaped magnet at a position facing the stator; A printed circuit board having a magnetic element configured to detect a magnetic flux change according to the rotation of the magnet; And a hog ring fitted to the rotor housing, wherein the rotor housing extends in a direction parallel to the steering shaft and includes a support piece to which the hog ring is coupled; And a ring seating groove disposed at an engagement position of the hog ring of the support piece and having a shape corresponding to that of the hog ring.
상기 링 안착홈의 타단은 상기 조향축을 가압하는 가압 돌기가 형성되는 것이 바람직하다.The other end of the ring seating groove is preferably formed with a pressing projection for pressing the steering shaft.
상기 링 안착홈의 상단은 상기 호그 링이 삽입되는 방향으로 경사면이 형성되는 챔퍼부;를 더 포함할 수 있다.An upper end of the ring seating groove may further include a chamfer portion having an inclined surface in a direction in which the hog ring is inserted.
또한, 상기 링 안착홈은, 상기 마그네트의 상측에 배치되는 것이 좋다.In addition, the ring seating groove is preferably disposed on the upper side of the magnet.
상기 호그 링은, 링 형상의 몸체 중 일부가 절개되는 것이 바람직하다.It is preferable that a part of a ring-shaped body is cut | disconnected in the said hog ring.
상기 지지편은, 상기 로터 하우징에 복수 개가 마련될 수 있는데, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 복수 개가 상기 호그 링의 절개부를 중심으로 좌우 대칭으로 마련되는 것이 바람직하다.A plurality of support pieces may be provided in the rotor housing. According to a preferred embodiment of the present invention, a plurality of support pieces may be provided symmetrically about the cutout of the hog ring.
또한, 상기 지지편은, 상기 호그 링의 절개부와 근접한 위치의 지지편보다, 상기 절개부와 멀리 배치되는 지지편이 더 크게 형성되는 것이 바람직하다.
In addition, it is preferable that the support piece is formed to have a larger support piece disposed farther from the cutout portion than the support piece at a position close to the cutout portion of the hog ring.
본 발명은 호그 링을 지지하는 로터 하우징의 지지 편에, 호그 링의 삽입 방향으로 테이퍼부를 형성하여, 보다 용이하게 호그 링이 삽입될 수 있으며, 호그 링과 대응되는 형상의 안착홈이, 안착위치에 형성되어, 안착위치에 결합된 호그 링의 이탈을 방지할 수 있다.
The present invention forms a tapered portion in the inserting direction of the hog ring on the support piece of the rotor housing for supporting the hog ring, so that the hog ring can be inserted more easily, and a seating groove having a shape corresponding to the hog ring is mounted. Is formed in, can prevent the detachment of the hog ring coupled to the seating position.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 토크 센서의 주요 구성부의 일 예를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 마그네트가 결합된 로터 하우징을 도시한 사시도,
도 3은 도 2의 평면도, 그리고,
도 4는 도 3의 A-A 단면도 이다.1 is a perspective view showing an example of a main component of a torque sensor according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 is a perspective view of the rotor housing coupled to the magnet of Figure 1,
3 is a plan view of FIG. 2, and
4 is a cross-sectional view taken along AA of FIG. 3.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앵글센서를 상세히 설명한다.Hereinafter, an angle sensor according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 토크 센서의 주요 구성부의 일 예를 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 마그네트가 결합된 로터 하우징을 도시한 사시도, 도 3은 도 2의 평면도, 그리고, 도 4는 도 3의 A-A 단면도 이다.1 is a perspective view showing an example of a main component of the torque sensor according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing a rotor housing coupled to the magnet of Figure 1, Figure 3 is a plan view of Figure 2, 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 토크 센서는 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(1), 스테이터(10), 마그네트(20), 인쇄회로기판(30)를 포함하며, 상기 하우징(1)에는 적어도 하나 이상의 고정 보스가 돌출 형성되고, 상기 스테이터(10)에는 상기 고정 보스가 관통 결합하는 통공(12)을 가지는 콜렉터(11)가 마련된다.Torque sensor according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, the housing 1, the
하우징(1)은 토크 센서의 외곽을 구성하는 것으로, 수지재질로 형성하는 것이 좋으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 필요에 따라 금속재질과 같이 내마모성이 좋은 재질을 사용하는 것도 좋다. 이와 같이 구성된 하우징(1)은 미도시된 스티어링 휠의 회전축 상에 장착할 수 있는 것으로서, 회전축의 회전에 장애를 발생하지 않으면서도 회전 여부에 관계없이 고정될 수 있도록 배치된다.The housing 1 constitutes the outer periphery of the torque sensor, but is preferably formed of a resin material. However, the housing 1 is not limited thereto. If necessary, the housing 1 may be made of a material having good wear resistance such as a metal material. The housing 1 configured as described above can be mounted on a rotating shaft of a steering wheel (not shown), and is disposed to be fixed regardless of whether the rotating shaft is rotated without causing an obstacle to the rotation of the rotating shaft.
스테이터(10)는 투스(tooth) 형상으로 마련되며, 일단에 상기 마그네트(20)의 자기장을 효과적으로 모을 수 있도록 콜렉터(11)가 마련된다. The
상기 콜렉터(11)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 스테이터(10)의 상측 및 하측에 대칭이 되도록 배치되어, 상기 마그네트(20)의 자기 플럭스를 가이드 하여 자기장을 집중시키는 역할을 수행한다. As shown in FIG. 1, the
마그네트(20)는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 일정 높이를 가지는 링 형상으로 마련되어, 상기 스테이터(10)의 내측 공간부에 설치되고, 상기 스티어링 휠의 조향축(2, 도 4 참조)의 회전에 연동하여 회전한다. As shown in FIGS. 2 to 4, the
이를 위해, 상기 링 형상의 마그네트(20)는 도시된 바와 같이, 조향축(2)과 결합되는 마그네트 홀더(21)의 외주면에 결합되고, 상기 마그네트 홀더(21)는 상기 조향축(2)과 결합되는 로터 홀더(22)의 외주면에 결합된다.To this end, the ring-
이때, 상기 로터 홀더(22)는 수지 재질의 사출물로 마련되므로, 상기 조향축(2)과의 결합 과정에서의 변형 및 벌어짐을 방지할 수 있도록, 상기 로터 홀더(22)의 상측단에는 호그 링(hog ring)(100)이 결합된다. 상기 호그 링(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 일부가 절개된 구조를 가져, 원주방향으로 소정 범위 늘어날 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.In this case, since the
또한, 상기 로터 홀더(22)은 상기 호그 링(100)이 결합되는 지지편(23)이 상측 방향으로 연장 형성되는데, 상기 지지편(23)의 상기 호그 링(100)을 마주보는 면에는 상기 호그 링(100)과 접촉하는 부분이 대응되는 형상으로 마련된 링 안착홈(23a)이 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the
상기 링 안착홈(23a)은 상기 호그 링(100)의 단면 형상에 따라 그 형상이 상보적으로 마련되는 것이 좋은데, 만일, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 호그 링(100)의 단면이 원형일 경우, 상기 링 안착홈(23a)은 접촉하는 부분이 상기 호그 링(100)의 접촉면과 대응되는 원호 형상으로 마련되는 것이 바람직하다.The ring seating groove (23a) is preferably provided in complementary shape according to the cross-sectional shape of the
이와 같은 구성에 따르면, 결합 위치에 도착한 상기 호그 링(100)이 상기 링 안착홈(23a) 내부에 일부 삽입된 상태로 결합되므로, 삽입된 호그 링(100)이 잘 빠지지 않는다.According to such a configuration, since the
또한, 상기 링 안착홈(23a)은 상기 마그네트(20)보다 높은 곳에 배치되는 것이 좋은데, 그러면, 상기 링 안착홈(23a)은 상기 마그네트(20)에 간섭되는 것이 배제될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 링 안착홈(23a)의 타측으로, 상기 조향축(2)과 마주보는 면에는, 상기 조향축(2)을 향해 돌출 형성된 가압 돌기(23b)가 마련될 수 있다. 상기 가압 돌기(23b)는 상기 호그 링(100)으로 조여지는 상기 지지편(23)의 압력을 상기 조향축과의 결합력으로 전달하기 위해 형성된 것이다.In addition, a
또한, 상기 링 안착홈(23a)의 상측으로, 상기 호그 링(100)이 삽입되는 부분에는 챔퍼부(23c)가 마련되어, 상기 호그 링(100)이 삽입될 때, 상기 지지편(23)이 보다 용이하게 탄성 변형하면서, 호그 링(100)의 삽입이 보다 용이해질 수 있다. In addition, the upper portion of the ring seating groove (23a), the
한편, 상기 지지편(23)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 로터 홀더(22)의 상측 방향으로 복수 개가 마련될 수 있는데, 상기 지지편(23)은, 도 2에 도시된 바와 같이 서로 다른 크기를 가지도록 마련될 수도 있고, 도시하지는 않았으나, 동일 크기와 형상으로 마련되는 것도 가능하다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 2, a plurality of
인쇄회로기판(30)에는 상기 마그네트(30)의 자기력을 감지하여, 상기 스티어링 휠의 회전에 연동하여 회전하는 회전축의 토크 시그널을 감지하는 제 1 자기소자(31)가 설치 된다. 상기 제 1 자기소자(31)는 일반적으로 한 쌍의 리니어 홀 소자(Linear Hall IC)를 사용한다. 상기 인쇄회로기판(30)은 도 1에 도시된 바와 같이, 토크 센서의 가장 바깥쪽 부분에 배치되는 것이 좋다. The printed
한편, 필요할 경우, 미도시된 회전축의 회전 시그널을 입력 받을 수 있는 인덱스 마그네트(40)가 도 1에 도시된 바와 같이 더 구비될 수도 있다. 인덱스 마그네트(40)는, 상기 회전축에 설치되는 마그네트 홀더에 설치되어, 상기 회전축의 회전에 따라 위치 변경된다. On the other hand, if necessary, the
또한, 상기 인쇄회로기판(30)에는 상기 인덱스 마그네트(40)의 자기장을 감지하는 제 2 자기소자(32)가 설치될 수 있다. 제 2 자기소자(32)는 상기 인덱스 마그네트(40)의 회전을 펄스 신호로 감지하여, 상기 회전축의 조향각 계산을 위해 인덱스 펄스 시그널을 출력한다. 일반적으로 상기 제 2 자기소자(32)는 홀 스위치로 마련되어, 인덱스 펄스 시그널을 출력한다. In addition, the
이와 같은 본 발명에 따르면, 호그 링(100)을 보다 간편하게 조립할 수 있으며, 호그 링(100)을 압입 결합할 때, 상기 챔퍼부(23c)로 인해, 상기 로터 홀더(22)에 응력이 적게 부가되므로, 조립 과정에서 상기 로터 홀더(22)가 파손되는 등의 불량을 방지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to more easily assemble the
이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
In the foregoing, the present invention has been described in detail based on the embodiments and the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited by the above embodiments and drawings, and the scope of the present invention will be limited only by the content of the following claims.
1; 하우징 2; 회전축
10; 스테이터 20; 마그네트
21; 마그네트 홀더 22; 로터 홀더
23; 지지편 23a; 링 안착홈
23b; 가압 돌기 23c; 챔퍼부
30; 인쇄회로기판 31; 제 1 자기센서
32; 제 2 자기센서 40; 인덱스 마그네트
100; 호그 링One; A
10;
21;
23;
23b;
30; A printed
32; Second
100; Hog ring
Claims (8)
상기 하우징 내부에 고정되는 스테이터;
상기 스테이터 중앙에 배치되는 조향축의 회전에 연동하는 로터 하우징;
상기 로터 하우징의 외주면에 결합되어, 상기 스테이터와 마주보는 위치에 링 형상의 마그네트를 지지하는 마그네트 홀더;
상기 마그네트의 회전에 따른 자속 변경을 감지하는 자기 소자가 마련된 인쇄회로기판; 및
상기 로터 하우징에 끼워 맞춤되는 호그 링;을 포함하며,
상기 로터 하우징은,
상기 조향축과 평행한 방향으로 연장 형성되며, 상기 호그 링이 결합되는 지지편; 및
상기 지지편의 상기 호그 링의 결합 위치에 배치되며, 상기 호그 링과 대응되는 형상을 가지는 링 안착홈;을 포함하는 토크 센서.
housing;
A stator fixed inside the housing;
A rotor housing linked to rotation of a steering shaft disposed at the center of the stator;
A magnet holder coupled to an outer circumferential surface of the rotor housing and supporting a ring-shaped magnet at a position facing the stator;
A printed circuit board having a magnetic element configured to detect a magnetic flux change according to the rotation of the magnet; And
And a hog ring fitted to the rotor housing.
The rotor housing,
A support piece extending in a direction parallel to the steering shaft and to which the hog ring is coupled; And
And a ring seating groove disposed at an engaging position of the hog ring of the support piece and having a shape corresponding to that of the hog ring.
상기 링 안착홈의 타단은 상기 조향축을 가압하는 가압 돌기가 형성되는 토크 센서.
The method of claim 1,
The other end of the ring seating groove is a torque sensor is formed with a pressing projection for pressing the steering shaft.
상기 링 안착홈의 상단은 상기 호그 링이 삽입되는 방향으로 경사면이 형성되는 챔퍼부;를 더 포함하는 토크 센서.
The method of claim 1,
The upper end of the ring seating groove further comprises a chamfer formed with an inclined surface in the direction in which the hog ring is inserted.
링 형상의 몸체 중 일부가 절개되는 토크 센서.
The method of claim 1, wherein the hog ring,
Torque sensor in which a portion of the ring-shaped body is cut.
상기 로터 하우징에 복수 개가 마련되는 토크 센서.
The method of claim 4, wherein the support piece,
Torque sensor provided in the rotor housing a plurality.
복수 개가 상기 호그 링의 절개부를 중심으로 좌우 대칭으로 마련되는 토크 센서.
The method of claim 5, wherein the support piece,
A plurality of torque sensors are provided symmetrically about the incision of the hog ring.
상기 호그 링의 절개부와 근접한 위치의 지지편보다, 상기 절개부와 멀리 배치되는 지지편이 더 크게 형성되는 토크 센서.
The method of claim 6, wherein the support piece,
And a support piece disposed far from the cutout portion is formed larger than a support piece positioned close to the cutout portion of the hog ring.
상기 마그네트의 상측에 배치되는 토크 센서.
The method of claim 1, wherein the ring seating groove,
Torque sensor disposed on the upper side of the magnet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020110130750A KR20130064234A (en) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | Torque sensor |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020110130750A KR20130064234A (en) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | Torque sensor |
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Publication Number | Publication Date |
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KR20130064234A true KR20130064234A (en) | 2013-06-18 |
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KR1020110130750A KR20130064234A (en) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | Torque sensor |
Country Status (1)
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KR (1) | KR20130064234A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170022858A (en) * | 2016-04-29 | 2017-03-02 | 엘지이노텍 주식회사 | Rotor, torque sensor and electronic power steering system including the same |
CN115144114A (en) * | 2022-06-29 | 2022-10-04 | 广东高标电子科技有限公司 | Rotator data detection device |
-
2011
- 2011-12-08 KR KR1020110130750A patent/KR20130064234A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |