KR20150018282A - Torque and angle sensor - Google Patents

Torque and angle sensor Download PDF

Info

Publication number
KR20150018282A
KR20150018282A KR1020130094985A KR20130094985A KR20150018282A KR 20150018282 A KR20150018282 A KR 20150018282A KR 1020130094985 A KR1020130094985 A KR 1020130094985A KR 20130094985 A KR20130094985 A KR 20130094985A KR 20150018282 A KR20150018282 A KR 20150018282A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stator
main gear
statoring
torque
sensing module
Prior art date
Application number
KR1020130094985A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102068187B1 (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 KR1020130094985A priority Critical patent/KR102068187B1/en
Publication of KR20150018282A publication Critical patent/KR20150018282A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102068187B1 publication Critical patent/KR102068187B1/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
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021—Determination of steering angle
    • B62D15/0215—Determination of steering angle by measuring on the steering column
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2304/00—Optimising design; Manufacturing; Testing
    • B60Y2304/01—Minimizing space with more compact designs or arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2304/00—Optimising design; Manufacturing; Testing
    • B60Y2304/07—Facilitating assembling or mounting

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

The present invention relates to a torque and angle sensor which is arranged between a steering input shaft and an output shaft. The torque and angle sensor comprises: a rotor portion connected to the input shaft; a stator portion which is connected to the output shaft and in which a main gear is integrally formed in the outer periphery; a plurality of sub-gears engaged in the main gear; and a plurality of sub-magnets combined with the sub-gear.

Description

토크앵글센서{TORQUE AND ANGLE SENSOR}TORQUE AND ANGLE SENSOR < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 스티어링 시스템의 토크 및 앵글을 측정할 수 있는 토크앵글센서에 관한 것이다. The present invention relates to a torque angle sensor capable of measuring torque and angle of a steering system.

일반적으로 자동차는 바퀴와 연결된 스티어링 휠(Steering wheel)을 조작하여 주행 방향을 조작한다. 그러나, 바퀴와 노면과의 저항이 크거나 스티어링의 장애요인 발생시 조작력이 약화되어 신속한 조작이 어려운 경우가 있고, 이를 해결하기 위해 파워 스티어링 시스템(EPS)이 사용된다. 이러한 파워스티어링 장치는 스티어링 휠의 조작에 동력장치를 개입하여 조작의 힘을 경감시키도록 하는 장치이다.Generally, the automobile operates the steering wheel by operating the steering wheel connected to the wheel. However, when the resistance between the wheels and the road surface is large, or the obstacle of the steering is generated, the operation force is weakened and the operation is difficult. In order to solve this problem, a power steering system (EPS) is used. Such a power steering device is a device for interrupting the operation force of the steering wheel through a power device.

이러한 파워 스티어링 시스템(EPS)은 차속센서, 토크 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.This power steering system (EPS) drives a motor in an electronic control unit according to operating conditions sensed by a vehicle speed sensor, a torque angle sensor, and a torque sensor to ensure swing stability and provide quick restoring force, Ensure safe driving.

토크앵글센서는 기능상 토크센싱모듈과 앵글(조향각, steering angle) 센싱모듈로 구분될 수 있다. 이 중 앵글센싱모듈은 스테이터에 메인기어가 결합되어 스테이터의 회전을 감지함으로써 조향 핸들의 조향각도(절대각)을 측정한다. The torque angle sensor can be divided into a torque sensing module and an angle (steering angle) sensing module as a function. The angle sensing module measures the steering angle (absolute angle) of the steering wheel by detecting the rotation of the stator by coupling the main gear to the stator.

그러나, 스테이터와 메인기어를 별도로 제작하여 이들을 결합하는 경우, 공차가 발생하거나 동심도 등이 맞지 않아 유격이 발생하는 경우 조향각도를 정확히 측정할 수 없는 문제가 있다.However, when the stator and the main gear are manufactured separately and are combined with each other, there is a problem that the steering angle can not be accurately measured when a clearance is generated or a clearance is generated due to a failure of the concentricity or the like.

본 발명은 메인기어가 스테이터 홀더와 일체로 형성되어 스테이터의 홀더의 회전력이 메인기어에 그대로 전달되는 토크앵글센서를 제공한다.The present invention provides a torque angle sensor in which a main gear is integrally formed with a stator holder and the rotational force of the holder of the stator is transmitted to the main gear as it is.

본 발명은 스테이터 홀더와 스테이터링 간의 결합력을 향상시킨 토크앵글센서를 제공한다.The present invention provides a torque angle sensor having improved coupling between a stator holder and a stator.

본 발명에 일 특징에 따른 토크앵글센서는, 상기 입력축에 연결되는 로터부; 상기 출력축에 연결되고, 외주면에 메인기어가 일체로 형성되는 스테이터부; 상기 메인기어에 치합되는 복수의 서브기어; 및 상기 서브기어에 결합되는 복수의 서브 마그네트;를 포함한다.A torque angle sensor according to an aspect of the present invention includes: a rotor portion connected to the input shaft; A stator connected to the output shaft and having a main gear integrally formed on an outer circumferential surface thereof; A plurality of sub gears engaged with the main gear; And a plurality of sub-magnets coupled to the sub-gear.

본 발명에 일 특징에 따른 토크앵글센서에서, 상기 스테이터부는 서로 마주보고 이격 배치된 제1 스테이터링과 제2 스테이터링, 및 상기 제1 스테이터링과 제2 스테이터링에 형성된 돌출편이 내주면에 고정되는 스테이터 홀더를 포함하고, 상기 스테이터 홀더의 외주면에는 상기 메인기어가 일체로 형성된다.In the torque angle sensor according to an aspect of the present invention, the stator portion includes a first statoring and a second statoring disposed opposite to each other, and a protruding piece formed on the first statoring and the second statoring are fixed to the inner circumferential surface And a stator holder, wherein the main gear is integrally formed on an outer peripheral surface of the stator holder.

본 발명에 일 특징에 따른 토크앵글센서에서, 상기 메인기어는 상기 제1 스테이터링과 제2 스테이터링 사이에 배치된다.In the torque angle sensor according to an aspect of the present invention, the main gear is disposed between the first statoring and the second statoring.

본 발명에 일 특징에 따른 토크앵글센서에서, 상기 제1 스테이터링과 제2 스테이터링은 원주방향으로 복수 개의 돌출 결합편이 형성되고, 상기 돌출 결합편은 상기 스테이터 홀더에 고정된다.In the torque angle sensor according to an aspect of the present invention, the first statoring and the second stator are formed with a plurality of protruding engaging pieces in the circumferential direction, and the protruding engaging pieces are fixed to the stator holder.

본 발명에 일 특징에 따른 토크앵글센서에서, 상기 돌출 결합편은 상기 스테이터 홀더에 형성된 돌기에 끼워져 융착된다.In the torque angle sensor according to an aspect of the present invention, the projecting engagement piece is fitted and fused to a projection formed on the stator holder.

본 발명에 일 특징에 따른 토크앵글센서에서, 상기 스테이터 홀더에는 상기 돌출 결합편이 수용되는 요홈이 형성되고, 상기 돌출 결합편은 상기 요홈에 삽입되어 고정된다.In the torque angle sensor according to an embodiment of the present invention, the stator holder is formed with a groove receiving the protruding engagement piece, and the protruding engagement piece is inserted and fixed in the groove.

본 발명에 일 특징에 따른 토크앵글센서에서, 상기 로터와 스테이터를 밀폐하는 제1커버와 제2커버를 포함한다.In a torque angle sensor according to an aspect of the present invention, a first cover and a second cover for sealing the rotor and the stator are included.

본 발명에 또 다른 특징에 따른 토크앵글센서는, 조향 입력축과 출력축 사이에 배치되는 토크앵글센서에 있어서, 토크센싱모듈과 앵글센싱모듈을 포함하되, 상기 토크센싱모듈과 앵글센싱모듈은 동일평면 상에 배치된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a torque angle sensor disposed between a steering input shaft and an output shaft, including a torque sensing module and an angle sensing module, wherein the torque sensing module and the angle sensing module are on the same plane .

본 발명에 또 다른 특징에 따른 토크앵글센서에서, 상기 토크센싱모듈은 상기 입력축에 연결되는 로터부와, 상기 출력축에 연결되는 스테이터부를 포함하되, 상기 앵글센싱모듈의 메인기어는 상기 스테이터부의 외주면에 배치된다.In the torque angle sensor according to another aspect of the present invention, the torque sensing module includes a rotor portion connected to the input shaft and a stator portion connected to the output shaft, wherein a main gear of the angle sensing module is disposed on an outer circumferential surface of the stator portion .

본 발명에 또 다른 특징에 따른 토크앵글센서에서, 상기 스테이터부는 스테이터링을 수용하는 스테이터 홀더를 포함하고, 상기 메인기어는 상기 스테이터 홀더의 외주면에 일체로 형성된다.In the torque angle sensor according to another aspect of the present invention, the stator section includes a stator holder that receives statoring, and the main gear is integrally formed on an outer circumferential surface of the stator holder.

본 발명에 따르면, 메인기어가 스테이터 홀더에 일체로 형성되기 때문에, 스테이터의 홀더의 회전력이 메인기어에 그대로 전달되므로 센서의 성능이 향상된다.According to the present invention, since the main gear is formed integrally with the stator holder, the rotational force of the holder of the stator is directly transmitted to the main gear, thereby improving the performance of the sensor.

또한, 메인기어가 스테이터 홀더와 일체로 형성되므로 제조가 용이하고, 미들 케이스를 생략할 수 있어 소형화가 가능해진다.Further, since the main gear is integrally formed with the stator holder, the main gear can be easily manufactured, the middle case can be omitted, and miniaturization becomes possible.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크앵글센서의 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터 홀더에 메인기어가 일체로 형성된 형상을 보여주는 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터부와 콜렉터의 결합 관계를 보여주는 도면이다.1 is an exploded perspective view of a torque angle sensor according to an embodiment of the present invention,
2 is a view showing a shape in which a main gear is integrally formed in a stator holder according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a view showing a coupling relation between a stator and a collector according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present invention, the terms "comprising" or "having ", and the like, specify that the presence of a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

또한 본 발명에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다. It is to be understood that the drawings are to be construed as illustrative and not restrictive.

이제 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크앵글센서의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터 홀더에 메인기어가 일체로 형성된 형상을 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터부와 콜렉터의 결합 관계를 보여주는 도면이다.FIG. 1 is an exploded perspective view of a torque angle sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing a main gear integrated with a stator holder according to an embodiment of the present invention, FIG. FIG. 3 is a view showing a coupling relation between a stator and a collector according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 토크앵글센서는, 입력축(도시되지 않음)에 연결되는 로터부(30)와, 출력축(도시되지 않음)에 연결되고 외주면에 메인기어(43a)가 일체로 형성되는 스테이터부(40)와, 메인기어(43a)에 치합되는 복수의 서브기어(50)와, 서브기어(50)에 결합되는 복수의 서브 마그네트(51a, 52a), 및 제1, 제2케이스(10, 20)를 포함한다.1 to 3, a torque angle sensor according to the present invention includes a rotor unit 30 connected to an input shaft (not shown), a main gear 43a connected to an output shaft (not shown) A plurality of sub-magnets 51a and 52a coupled to the sub-gear 50, and a plurality of sub-magnets 51a and 52b coupled to the sub- , And a second case (10, 20).

이때, 입력축은 운전자의 스티어링 휠을 회전시키는 힘에 의해 회전하게 되고, 출력축은 차량의 전륜과 연결되어 상기 입력축으로부터 힘을 전달받아 회전하게 된다. At this time, the input shaft is rotated by the force of rotating the steering wheel of the driver, and the output shaft is connected to the front wheel of the vehicle and receives the force from the input shaft to rotate.

본 발명에서는 로터부가 입력축에 연결되고 스테이터부가 출력축에 연결되는 것으로 설명하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 로터부가 출력축에 연결되고 스테이터부가 입력축에 연결될 수도 있다.In the present invention, the rotor portion is connected to the input shaft and the stator portion is connected to the output shaft. However, the present invention is not limited thereto. The rotor portion may be connected to the output shaft and the stator portion may be connected to the input shaft.

토크앵글센서는 기능상 토크센싱모듈과 앵글(조향각, steering angle) 센싱모듈로 구분될 수 있다. 토크센싱모듈은 로터부(30)와 스테이터부(40), 및 콜렉터(도 3의 70)로 구성되어, 조향 핸들을 원활하게 조작할 수 있도록 토션바에 걸리는 토크를 측정한다. The torque angle sensor can be divided into a torque sensing module and an angle (steering angle) sensing module as a function. The torque sensing module is composed of a rotor section 30, a stator section 40 and a collector (70 in Fig. 3), and measures a torque applied to the torsion bar so that the steering wheel can be smoothly operated.

로터부(30)는 조향 입력축에 연결되는 원통형상의 로터(31)와, 로터(31)의 외주면에 부착된 로터 마그네트(32)를 포함한다. The rotor section 30 includes a cylindrical rotor 31 connected to the steering input shaft and a rotor magnet 32 attached to the outer circumferential surface of the rotor 31.

로터부(30)는 조향 입력축과 연결되어 입력축의 회전에 따라 회전하게 된다. 도시되지는 않았지만 로터(31)에는 조향 입력축과 결합될 수 있는 결합구조(예: 돌기 또는 요홈)가 형성될 수 있다.The rotor unit 30 is connected to the steering input shaft and rotates in accordance with the rotation of the input shaft. Although not shown, the rotor 31 may be provided with a coupling structure (e.g., a projection or groove) that can be engaged with the steering input shaft.

스테이터부(40)는 서로 마주보고 이격 배치된 제1 스테이터링(41)과 제2 스테이터링(42), 및 이들이 수용되는 스테이터 홀더(43)를 포함한다. The stator section 40 includes a first stator 41 and a second stator ring 42 facing each other and spaced apart from each other, and a stator holder 43 in which they are accommodated.

제1 스테이터링(41)과 제2 스테이터링(42)은 서로 마주보는 방향으로 절곡된 돌출편(41a, 42a)이 형성되고, 돌출편(41a, 42a)은 스테이터 홀더(43)의 내주면에 고정된다.The first stator 41 and the second stator 42 are formed with protruding pieces 41a and 42a bent in directions opposite to each other and protruding pieces 41a and 42a are formed on the inner peripheral surface of the stator holder 43 .

돌출편(41a, 42a)은 로터 마그네트(32)의 자력 변화를 감지할 수 있도록 로터 마그네트(32)에 대향되게 배치된다. 따라서, 입력축과 출력축 사이에 따라 비틀림이 발생하게 되면, 로터부(30)와 스테이터부(40) 사이의 회전 차이가 발생하게 되고 이는 자기력의 변화로 감지되어 콜렉터(70)에 배치된 자기소자(73)에 의해 검출된다.The protruding pieces 41a and 42a are arranged to face the rotor magnet 32 so as to detect a change in the magnetic force of the rotor magnet 32. [ Therefore, when a twist occurs between the input shaft and the output shaft, a difference in rotation between the rotor unit 30 and the stator unit 40 occurs, which is sensed by a change in the magnetic force, 73).

앵글센서모듈은 스테이터부(40)에 고정되어 스테이터부(40)와 일체로 회전하는 메인기어(43a)와, 메인기어(43a)와 치합된 서브기어(50), 각 서브기어(50) 결합된 서브 마그네트(51a, 52a), 및 서브 마그네트(51a, 52a)의 자화를 센싱하는 자기소자(61, 62)를 포함한다.The angle sensor module includes a main gear 43a fixed to the stator portion 40 and rotating integrally with the stator portion 40, a sub gear 50 meshed with the main gear 43a, And sub-magnets 51a and 52a and magnetic elements 61 and 62 for sensing the magnetizations of the sub-magnets 51a and 52a.

따라서, 메인기어(43a)가 스테이터부(40)와 일체로 회전하면, 메인기어(43a)와 치합된 서브기어(50)가 회전하게 되고, 서브기어(50)에 삽입된 서브 마그네트(51a, 52a)가 회전하게 된다. 자기소자(61, 62)는 서브 마그네트(51a, 52a)의 자계변화를 센싱한다. 이러한 자기소자(61, 62)는 홀 소자(Hall IC)일 수 있다.Therefore, when the main gear 43a rotates integrally with the stator portion 40, the sub gear 50 engaged with the main gear 43a rotates, and the sub-magnets 51a, 52a are rotated. The magnetic elements 61 and 62 sense changes in the magnetic field of the sub-magnets 51a and 52a. These magnetic elements 61 and 62 may be Hall ICs.

이때, 서브기어(50)는 효과적인 회전량 차이를 구현하기 위해 일반적으로 2개가 배치되나 경우에 따라 한 개가 배치될 수도 있고, 또는 3개 이상의 복수 개가 배치될 수도 있다. At this time, in order to realize an effective rotation amount difference, two sub-gears 50 are generally disposed, but one sub-gear 50 may be disposed, or three or more sub-gears 50 may be disposed.

제1서브기어(51)와 제2서브기어(52)에는 각각 제1마그네트(51a)와 제2마그네트(52a)가 배치되고 그와 대응되는 위치에 제1 자기소자(61)와 제2 자기소자(62)가 배치되어 회전량 및 회전속도를 감지한다.A first magnet 51a and a second magnet 52a are disposed on the first sub gear 51 and the second sub gear 52 respectively and a first magnetic element 61 and a second magnetic element A device 62 is disposed to sense the amount of rotation and the rotational speed.

이러한 앵글센서의 성능을 결정하는 요인 중에 하나는 히스테리시스 (Hysterisis)이다. 앵글센서모듈에서 히스테리시스는 메인기어(43a)가 서로 다른 방향으로 회전할 때의 출력, 즉 메인기어가 반시계 방향으로 회전할 때의 출력과, 시계 방향으로 회전할 때의 출력 차이로 정의될 수 있다.One of the factors determining the performance of such an angle sensor is hysteresis. In the angle sensor module, hysteresis can be defined as an output when the main gear 43a rotates in different directions, that is, an output when the main gear rotates counterclockwise and an output difference when rotating clockwise have.

이러한 자기소자의 출력 차이는 메인기어와 서브기어의 기어 백 래쉬(gear backlash), 및 메인기어와 스테이터 홀더 간의 유격 등에 영향을 받는다. The output difference of these magnetic elements is influenced by the gear backlash of the main gear and the sub gear, and the clearance between the main gear and the stator holder.

따라서, 각각 제조된 메인기어와 스테이터 홀더에 결합하는 경우, 그들 사이에서 유격이 발생하거나 동심도가 맞지 않는다면, 히스테리시스가 떨어지게 되어 센서의 성능이 저하되는 문제가 있다. Therefore, in the case of coupling to the main gear and the stator holder manufactured respectively, if the clearance is generated or the concentricity is not matched between them, the hysteresis drops and the performance of the sensor deteriorates.

따라서, 이러한 문제가 발생하지 않도록 메인기어와 스테이터 홀더의 정확한 공차, 및 동심도를 맞추어야 하므로 금형 비용이 증가하고 조립 공정이 복잡해진다.Therefore, the precise tolerances and concentricity of the main gear and the stator holder must be matched to prevent such a problem, so that the cost of the mold increases and the assembling process becomes complicated.

본 발명에서는 스테이터 홀더(43)의 외면에 직접 메인기어(43a)를 형성한다. 이러한 구조에 의하면 메인기어(43a)가 스테이터 홀더(43)에 일체로 형성되기 때문에, 스테이터 홀더(43)의 회전력이 메인기어(43a)에 그대로 전달되므로 센서의 성능이 향상된다. In the present invention, the main gear 43a is formed directly on the outer surface of the stator holder 43. [ According to this structure, since the main gear 43a is formed integrally with the stator holder 43, the rotational force of the stator holder 43 is transmitted to the main gear 43a as it is, thereby improving the performance of the sensor.

또한, 메인기어(43a)를 스테이터 홀더(43)에 결합하는 구조에 비해 조립 공정이 간단해지고, 메인기어(43a)가 스테이터 홀더(43)의 선단부(43b)에 장착되지 않으므로 별도로 미들 케이스를 이용하여 메인기어(43a)가 동작할 수 있는 공간을 마련할 필요가 없다. 따라서, 센서의 소형화가 가능해진다.Compared with the structure in which the main gear 43a is coupled to the stator holder 43, the assembling process is simplified and the main gear 43a is not mounted on the distal end portion 43b of the stator holder 43, It is not necessary to provide a space in which the main gear 43a can operate. Therefore, it is possible to downsize the sensor.

구체적으로 메인기어(43a)는 제1 스테이터링(41)과 제2 스테이터링(42) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 제1 스테이터링(41)과 제2 스테이터링(42)에서 절곡된 돌출편(41a, 42a)에 의해 내부에 공간부가 형성되고, 그 공간부의 외면에 메인기어(43a)가 형성될 수 있다. Specifically, the main gear 43a may be disposed between the first stator 41 and the second stator 42. That is, a space portion is formed inside by the protruding pieces 41a and 42a bent in the first stator 41 and the second statoring 42, and the main gear 43a is formed on the outer surface of the space portion have.

따라서, 스테이터부와 메인기어(43a)는 동일평면에 형성되므로, 결과적으로 토크센싱모듈과 앵글센싱모듈이 동일 평면에 배치 된다.Therefore, the stator portion and the main gear 43a are formed on the same plane, so that the torque sensing module and the angle sensing module are disposed on the same plane.

기존에는 메인기어가 스테이터 홀더의 하부에 배치되기 때문에 토크센싱모듈과 앵글센싱모듈이 동일 평면에 배치지 않아 센서의 높이에 제약이 있었다. 그러나, 본 발명에 따르면 토크센싱모듈과 앵글센싱모듈이 동일 평면에 배치되므로, 미들 케이스가 생략될 수 있고 상대적으로 센서의 소형화가 가능해진다.Conventionally, since the main gear is disposed at the lower portion of the stator holder, the torque sensing module and the angle sensing module are not disposed on the same plane, thereby limiting the height of the sensor. However, according to the present invention, since the torque sensing module and the angle sensing module are disposed on the same plane, the middle case can be omitted and the sensor can be relatively downsized.

도 3을 참고하면, 콜렉터(70)는 스테이터부(40)에 인접 배치되어 플럭스(flux)를 수집함으로써 스테이터의 자화량을 검출한다. 본 발명에 따르면 스테이터 홀더(43)의 외면에 메인기어(43)가 형성되나 콜렉터(70)와 메인기어(43a)는 소정 간격으로 이격되므로 스테이터의 회전에 영향을 미치지 않는다. 3, the collector 70 is disposed adjacent to the stator section 40 and detects the amount of magnetization of the stator by collecting flux. According to the present invention, the main gear 43 is formed on the outer surface of the stator holder 43, but the collector 70 and the main gear 43a are spaced apart from each other by a predetermined distance.

오히려, 제1 스테이터링(41)에 인접 배치된 제1콜렉터 부재(71)와 제2 스테이터링(42)에 인접 배치된 제2 콜렉터 부재(72) 사이에 메인기어(43a)가 배치되므로, 제1 콜렉터 부재(71)와 제2 콜렉터 부재(72) 사이에서 플럭스가 누수되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다. 따라서, 센서의 성능이 개선된다.Rather, since the main gear 43a is disposed between the first collector member 71 disposed adjacent to the first stator 41 and the second collector member 72 disposed adjacent to the second stator ring 42, It is possible to effectively prevent the flux from leaking between the first collector member 71 and the second collector member 72. Therefore, the performance of the sensor is improved.

또한, 메인기어(43a)가 돌출된 만큼 플럭스 차폐 역할도 수행할 수 있으므로, 자기소자(73)를 메인기어(43a) 측으로 더 가까이 배치할 수 있어 센서의 소형화도 가능해진다.Further, since the main gear 43a is protruded, the magnetic element 73 can be further disposed closer to the main gear 43a, thereby enabling downsizing of the sensor.

제1 스테이터링(41)과 제2 스테이터링(42)은 원주방향으로 복수 개의 돌출 결합편(41b, 42b)이 형성되고, 이러한 돌출 결합편(41b, 42b)은 스테이터 홀더(43)에 융착되어 고정된다. 따라서, 제1 및 제2 스테이터링(41, 42)이 스테이터 홀더(43)에 견고히 결합되어 일체로 회전하게 된다.The first stator 41 and the second stator 42 are formed with a plurality of protruding engaging pieces 41b and 42b in the circumferential direction and these protruding engaging pieces 41b and 42b are welded to the stator holder 43 And is fixed. Therefore, the first and second statorings 41 and 42 are firmly coupled to the stator holder 43 and rotate integrally.

도 3을 참고하면, 돌출결합편(42b)이 스테이터 홀더(43)의 일면에 돌출된 돌기(43c)에 끼워져 융착될 수도 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 제1, 2 스테이터링(41, 42)이 스테이터 홀더(43)와 일체로 회전할 수 있도록 고정하는 구성이면 제한 없이 모두 적용 가능하다. Referring to FIG. 3, the protruding engagement piece 42b may be fitted to the protrusion 43c protruding from one surface of the stator holder 43 and fused. However, the present invention is not limited to this, and the first stator 41 and the second stator 42 may be fixed to the stator holder 43 so as to rotate integrally therewith.

예를 들면, 돌출 결합편이 수용되는 요홈(도시되지 않음)이 형성되고, 상기 돌출 결합편이 상기 요홈에 삽입된 후 융착되어 고정될 수도 있다.
For example, a recess (not shown) may be formed in which the protruding engagement piece is received, and the protruding engagement piece may be inserted into the recess and then fused and fixed.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, .

일 예로, 메인기어(43a)는 제1 스테이터링(41)과 제2 스테이터링(42) 사이에 배치되지 않고 스테이터 홀더(43)의 선단부(43b)에 일체로 형성될 수도 있는 것이다.The main gear 43a may not be disposed between the first stator 41 and the second stator 42 but may be integrally formed with the distal end 43b of the stator holder 43. [

10: 제1커버
20: 제2커버
30: 로터부
32: 로터 마그네트
40: 스테이터부
43: 메인기어
50: 서브기어10: first cover
20: second cover
30:
32: Rotor magnet
40: stator section
43: Main gear
50: sub gear

Claims (10)

조향 입력축과 출력축 사이에 배치되는 토크앵글센서에 있어서,
상기 입력축에 연결되는 로터부;
상기 출력축에 연결되고, 외주면에 메인기어가 일체로 형성되는 스테이터부;
상기 메인기어에 치합되는 복수의 서브기어; 및
상기 서브기어에 결합되는 복수의 서브 마그네트;를 포함하는 토크앵글센서.
A torque angle sensor disposed between a steering input shaft and an output shaft,
A rotor connected to the input shaft;
A stator connected to the output shaft and having a main gear integrally formed on an outer circumferential surface thereof;
A plurality of sub gears engaged with the main gear; And
And a plurality of sub-magnets coupled to the sub gear.
제1항에 있어서,
상기 스테이터부는 서로 마주보고 이격 배치된 제1 스테이터링과 제2 스테이터링, 및 상기 제1 스테이터링과 제2 스테이터링에 형성된 돌출편이 내주면에 고정되는 스테이터 홀더를 포함하고,
상기 스테이터 홀더의 외주면에는 상기 메인기어가 일체로 형성되는 토크앵글센서.
The method according to claim 1,
Wherein the stator portion includes a first statoring and a second statoring disposed opposite to each other and a stator holder fixed to an inner circumferential surface of the protruding piece formed in the first statoring and the second statoring,
And the main gear is integrally formed on an outer peripheral surface of the stator holder.
제2항에 있어서,
상기 메인기어는 상기 제1 스테이터링과 제2 스테이터링 사이에 배치되는 토크앵글센서.
3. The method of claim 2,
And the main gear is disposed between the first statoring and the second statoring.
제2항에 있어서,
상기 제1 스테이터링과 제2 스테이터링은 원주방향으로 복수 개의 돌출 결합편이 형성되고, 상기 돌출 결합편은 상기 스테이터 홀더에 고정되는 토크앵글센서.
3. The method of claim 2,
Wherein the first statoring and the second statoring are formed with a plurality of protruding engaging pieces in the circumferential direction, and the protruding engaging pieces are fixed to the stator holder.
제4항에 있어서,
상기 돌출 결합편은 상기 스테이터 홀더에 형성된 돌기에 끼워져 융착된 토크앵글센서.
5. The method of claim 4,
And the projecting engagement piece is fitted and fused to a projection formed on the stator holder.
제4항에 있어서,
상기 스테이터 홀더에는 상기 돌출 결합편이 수용되는 요홈이 형성되고, 상기 돌출 결합편은 상기 요홈에 삽입되어 고정되는 토크앵글센서.
5. The method of claim 4,
Wherein the stator holder is provided with a groove for receiving the protruding engagement piece, and the protruding engagement piece is inserted and fixed to the groove.
제1항에 있어서,
상기 로터와 스테이터를 밀폐하는 제1커버와 제2커버를 포함하는 토크앵글센서.
The method according to claim 1,
And a first cover and a second cover that seal the rotor and the stator.
조향 입력축과 출력축 사이에 배치되는 토크앵글센서에 있어서,
토크센싱모듈과 앵글센싱모듈을 포함하되, 상기 토크센싱모듈과 앵글센싱모듈은 동일평면 상에 배치되는 토크앵글센서.
A torque angle sensor disposed between a steering input shaft and an output shaft,
A torque angle sensor comprising: a torque sensing module and an angle sensing module, wherein the torque sensing module and the angle sensing module are disposed on the same plane.
제8항에 있어서,
상기 토크센싱모듈은 상기 입력축에 연결되는 로터부와, 상기 출력축에 연결되는 스테이터부를 포함하되,
상기 앵글센싱모듈의 메인기어는 상기 스테이터부의 외주면에 배치되는 토크앵글센서.
9. The method of claim 8,
Wherein the torque sensing module includes a rotor portion connected to the input shaft and a stator portion connected to the output shaft,
And the main gear of the angle sensing module is disposed on an outer circumferential surface of the stator section.
제9항에 있어서,
상기 스테이터부는 스테이터링을 수용하는 스테이터 홀더를 포함하고,
상기 메인기어는 상기 스테이터 홀더의 외주면에 일체로 형성되는 토크앵글센서.10. The method of claim 9,
Wherein the stator section includes a stator holder for accommodating statoring,
And the main gear is integrally formed on an outer peripheral surface of the stator holder.
KR1020130094985A 2013-08-09 2013-08-09 Torque and angle sensor KR102068187B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130094985A KR102068187B1 (en) 2013-08-09 2013-08-09 Torque and angle sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130094985A KR102068187B1 (en) 2013-08-09 2013-08-09 Torque and angle sensor

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200004735A Division KR102178637B1 (en) 2020-01-14 2020-01-14 Torque and angle sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150018282A true KR20150018282A (en) 2015-02-23
KR102068187B1 KR102068187B1 (en) 2020-01-20

Family

ID=53046770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130094985A KR102068187B1 (en) 2013-08-09 2013-08-09 Torque and angle sensor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102068187B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019022325A1 (en) * 2017-07-24 2019-01-31 엘지이노텍 주식회사 Torque sensor
KR20190028123A (en) * 2017-09-08 2019-03-18 엘지이노텍 주식회사 Sensor assembly
WO2023170956A1 (en) * 2022-03-11 2023-09-14 株式会社ジェイテクト Magnetic yoke assembly and sensor device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004245642A (en) * 2003-02-12 2004-09-02 Koyo Seiko Co Ltd Rotation angle detection apparatus and torque detection apparatus in steering apparatus
KR20090097378A (en) * 2008-03-11 2009-09-16 주식회사 만도 The torque angle sensor and the electronic power steering apparatus having the same
KR20110008508A (en) * 2009-07-20 2011-01-27 엘지이노텍 주식회사 Manifold sensing apparatus for steering

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004245642A (en) * 2003-02-12 2004-09-02 Koyo Seiko Co Ltd Rotation angle detection apparatus and torque detection apparatus in steering apparatus
KR20090097378A (en) * 2008-03-11 2009-09-16 주식회사 만도 The torque angle sensor and the electronic power steering apparatus having the same
KR20110008508A (en) * 2009-07-20 2011-01-27 엘지이노텍 주식회사 Manifold sensing apparatus for steering

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019022325A1 (en) * 2017-07-24 2019-01-31 엘지이노텍 주식회사 Torque sensor
CN110998270A (en) * 2017-07-24 2020-04-10 Lg伊诺特有限公司 Torque sensor
CN110998270B (en) * 2017-07-24 2022-10-25 Lg伊诺特有限公司 Torque sensor
US11958555B2 (en) 2017-07-24 2024-04-16 Lg Innotek Co., Ltd. Torque sensor
KR20190028123A (en) * 2017-09-08 2019-03-18 엘지이노텍 주식회사 Sensor assembly
WO2023170956A1 (en) * 2022-03-11 2023-09-14 株式会社ジェイテクト Magnetic yoke assembly and sensor device

Also Published As

Publication number Publication date
KR102068187B1 (en) 2020-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2664906B1 (en) Torque angle sensor
US9400290B2 (en) Torque index sensor
US9212892B2 (en) Steering angle sensor
JP5680962B2 (en) Non-contact multi-turn absolute position magnetic sensor
JP5580427B2 (en) Steering torque and steering angle measuring device and vehicle steering device provided with the same
US8810239B2 (en) Angle sensor
KR20160081135A (en) Torque angle sensor module and apparatus for sensing steering angle of vehicle using the same
JP5071407B2 (en) Torque sensor and electric power steering apparatus using the same
KR20090002876A (en) Torque sensor and electronic power steering apparatus having same
US20200307694A1 (en) Sensor device
KR20150082919A (en) Torque Sensor
KR101339503B1 (en) Apparatus for detecting torque and angle
KR102452164B1 (en) Sensor assembly
KR101730547B1 (en) Torque angle sensor module
KR20150018282A (en) Torque and angle sensor
KR101882550B1 (en) Torque sensor unit
KR20160121896A (en) Torque angle sensor module and apparatus for sensing steering angle of vehicle using the same
KR102117545B1 (en) Angle sensor and torque angle sensor including the same
KR20120133404A (en) Torque angle sensor
KR101859768B1 (en) Torque Index Sub Angle Sensor
KR102178637B1 (en) Torque and angle sensor
KR20170011599A (en) Torque and angle sensor
JP2011080870A (en) Torque sensor and electric power steering device
KR20160081137A (en) Torque angle sensor module and apparatus for sensing steering angle of vehicle using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant