KR890004667B1 - 회전 검출장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

회전 검출장치
제 1 도는 본 발명의 회전검출장치가 연합되어 있으며 차량의 헨들조종작업에 동력을 제공하는 동력핸들조종 시스템의 개략도.
제 2 도는 본 발명의 회전검출장치의 기계적 구조를 도시하는 단면도.
제 3 도는 제 2 도에 도시된 회전검출장치의 부분확대도.
제 4 도는 제 3도에 도시된 고정부분과 회전자 자석부분의 다른 실시예를 도시하는 개략도.
제 5 도는 제 4 도에 도시된 실시예의 출력신호 파형의 개략도.
제 6 도는 제 3 도에 도시된 고정자부분의 또다른 실시예를 도시하는 개략도.
제 7 도, 제 8 도 및 제 9 도는 각각 본 발명의 장치에 의해 검출되는 핸들조종작업 속도에 반응하여 변화하는 오일펌프의 출력과 차량속도사이의 관계를 도시하는 특성곡선도.
본 발명은 회전검출장치, 특히 차량의 핸들조정작업을 동력으로 보조하여 주는 동력핸들조종기구를 제어하는 하나의 인자로서 핸들조종각의 변동량을 검출하는데 적절한 장치에 관한 것이다.
예전에는, 동력핸들조종기구에서의 핸들조종각 변동을 핸들근처에 또는 핸들조종컬럼(column)축에 장착되어 있으며, 핸들조종각 변동을 전기신호로 변환시키는 검출기에 의해 또는 핸들과 연합되어 있는 동력실린더로의 동력유체의 공급을 제어하는 제어밸브(서보밸브)의 비틀림 비아의 비틀림 스트레스를 전기신호로 변환시킴에 의해 검출되어 왔다. 그러나, 그러한 검출장치는 수동조작에 의한 핸들의 회전이 동력핸들조종기구에 전달될때 핸들조종 컬럼축 유닉비샬조인트, 제어밸브의 비틀림바아등의 스트레스에 의해 불리하게 작용되기 때문에, 동력서보기구의 동력보조량과 핸들의 실제 핸들조종각의 세밀한 변동을 정확하게 검출하는 작용을 갖지 못한다. 게다가 구조가 복잡하기 때문에 동력핸들조종기구에 상술된 바와같은 종래의 검출장치를 제공하는 것은 실제 적응에 매우 어렵다.
본 발명은 상술된 문제점들이 극복될 수 있는 새로운 회전검출장치를 제공한다. 그러므로 본 발명의 목적은 교류 발전기 입력축회전의 각도변동을 검출하도록 하기 위하여 핸들과 상호작용하는 제어밸브에 교류 발전기구조를 연합시킴에 의해 정확한 검출출력을 제공할 수 있으며 구조가 간단한 회전검출장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 이러한 목적과 다른목적 및 장점은 첨부하는 도면을 참고로 한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 확실해진다.
제 1 도는 본 발명의 회전검출장치가 연합될 수 있으며 차량의 핸들조종작업에 동력을 제공하는 동력핸들조종 시스템의 개략도이다. 핸들(1)은 회전검출장치(2)가 연합되어 있는 제어밸브(3)에 핸들조종컬럼축(1')을 통해 결합된다. 제어밸브(3)의 입력쪽은 동력보조원으로서의 전기식 오일펌프(4)의 공급구멍 P와 복귀구멍 T모두에 연결된다. 제어밸브(3) 출력쪽의 구멍 A 및 B는 바이패스밸브(5)를 통하여 작동기로서 작용하는 실린더(6)에 있는 유압회로의 챔버에 각각 연결된다. 바이패스밸브(5)는 구멍 A 및 B사이를 연결하며 동력핸들조종상태가 수동핸들조종상태로 변환될때 회로에서의 동력유체저항을 감소하도록 작용한다. 오일펌프(4)로부터의 동력유체는 보조동력을 일으키기 위하여 실린더(6)의 피스턴을 좌우 어느방향으로 이동시키도록, 압축된 동력유체에 반응하여, 작용되는 실린더(6)의 챔버중 하나에 제어밸브(3)를 통하여 제공된다. 실린더의 배압은 제어밸브(3)을 통해서 오일펌프(4)의 복귀구멍 T에 제공된다. 실린더(6)의 출력은 핸들조종작업에 동력을 주기 위하여 랙바아의 양단에서 차량의 좌우측 바퀴(도시안됨)로 전달된다.
오일펌프(4)를 구동하기 위한 전기모터(7)는 전기적 구동제어기(8)에 연결된다. 제어기는 축전지 또는 교퓨발전기와 같은 동력원에 연결되며, 핸들조종작업에 동력을 주기위한 전기적 출력을 모터(7)에 제공하기 위해 회전검출장치(2)와 차량속도검출장치(10)로부터 검출된 신호를 받는다. 실제로, 구동제어기(8)는 회전검출장치(2)로부터 검출된 신호를 받거나 또는 핸들이 회전될때 차량속도 검출장치로부터 검출된 신호 즉 차량속도에 반응하여 모터를 회전시키도록 전기신호를 내서 그것에 의해 동력유체를 오일펌프(4)로부터 실린더(6)까지 압력으로 보냄에 의해서 보조핸들조종력을 제어하도록 구성되어 동력핸들조종상태에서 차량속도가 예정된 값을 초과하지 않게된다.
제 2 도는 제 1 도에 도시된 제어밸브(3)에 연합되어 있는 본 발명의 회전검출장치(2)의 구체적인 구조를, 도시한다. 회전검출장치는 제어밸브(3)의 한 말단에 장착된 회전자 자석(13), 고정차 코일(17)과 자석 및 코일을 수용하는 철심요크로서의 기능을 또한 갖는 케이싱(18)으로 구성된다. 회전자 자석(13)은 제어밸브(3)의 입력측(11)과 일체로 회전되도록 고정된다. 그러므로, 회전검출장치는 제어밸브(3)의 입력축(11)의 회전에 의해 전기력을 일으키기 위해 일종의 교류발전기 구조를 갖는다.
핸들조종컬럼축(1')에 회전할 수 있도록 결합된 입력축(11)이 핸들동작시의 회전로오크를 받을때, 입력축(11)과 회전자 자석(13)은 예정된 각의 범위내에서 비틀림 바아(12)에 회전된다. 이때에 밸브슬리브(14)에 있는 동력유체는 흐름양의 균형을 상실하며, 랙바아(15)를 가동시키기 위해 구멍 A 및 B의 하나에 제공된다. 랙바아(15)의 가동에 의해서, 그곳에 맞물린 피니언축은 회전되며 동시에 밸브슬리브(14)는 그 중간위치로 복귀되도록 회전된다.
실질적으로는 동력유체가 제어밸브(3)의 입력축(11)의 회전변위에 대한 밸브슬리브(14)의 상대 변위에 반응하여 실린더챔버에 제공되기 때문에 입력축(11)과 밸브슬리브(14)의 변위들 사이에는 동기(同期) 및 추정관계가 있다. 그러므로, 제 2 도에 도시된 바와같이, 동력핸들조종기구를 제어하는데 적절한 핸들조종작업이 각도 변동에 대한 정확한 정보가 입력축의 회전변위의 검출에 의해 얻어질 수 있다.
제 3 도는 제 2 도에 도시된 제어밸브(3)의 회전검출장치(2)의 부분확대도이다. 외부표면에 다수의 자극을 갖는 회전자 자석(13)은 비자성 물체를 통하여 입력축(11)의 원주에 장착되며 입력축(11)과 함께 일체로 회전하기에 적합하게 되어 있다. 회전자 자석(13)의 자극에 의해 유도된 자장에 노출되는 고정자쪽은 유도전류를 일으키기 위한 N극 고정자 코어(20), S극 고정자 코어(21), 고정자 요크(22) 및 고정자 코일등의 다수의 고정자 부품으로 구성되며, 이러한 고정자 부품은 제어밸브(3)의 하우징(19)위에 케이싱(18)에 의해 고정된다. 이러한 구성에서, 교류전압은 입력축(11)의 회전될때 고정자 코일(17)을 통해 출력될 수 있다.
비록 호전검출장치가 적절한 실시예로 교류발전기로 형성된다 하여도, 만약 정류자의 오일밀봉구성이 오일 누수방지에 좋지못하다고 여겨진다면 직류발전기로 쉽게 설계될 수 있다는 것을 주의해야 할 것이다.
더욱이, 이런 형태의 회전검출장치에 따르면, 입력축의 회전속도에 비례한 전압이 발생될 수 있기 때문에 핸들조종각속도역시 핸들조종작업에서 동시에 검출될 수 있다. 따라서, 고저속핸들 조종속도와 거기에 비례한 동력유체의 양 및 압력에 비례하여 오일펌프의 적절한 회전수를 전기적으로 제어할 수 있다.
또한, 적절한 실시예에서, 비록 회전검출장치가 동력핸들조종기구에서의 동력유체의 양을 제어하는 목적으로 설명된다 하여도, 본 발명의 장치가 차량 주행중에 차량의 상태가 조절 및 제어될 수 있는 부하 수평장치의 핸들조종 감지기로서 사용될 수 있다는 것을 주목해야 한다. 제 4 도는 그러한 용도에 적절하며 핸들조종각, 핸들조종각속도 및 핸들조종방향을 검출할 수 있는 구조적인 예를 도신한다. 이 경우에, 핸들의 시계방향 및 반시계방향의 어떠한 핸들조종방향도 확실하게 검출하는 것이 필요하기 때문에, 시계방향 또는 반시계 방향으로의 입력축(11)의 회전변위에 반응하여 코일 출력 터미널 a 및 b로부터 제 5 도에 도시된 검출된 신호 ae 및 be와 같은 90°의 위상차이를 갖는 두개의 신호를 내기위하여 다수의 자극들이 회전자 자석(23)의 축방향을 따라 멀티-로우(multi-row)방식으로 구성되며, 그것에 의해서 차량의 상태, 즉 몸체의 좌측 또는 우측경사가 이러한 출력신호에 의해 제어된다. 한편으로는, 고정자쪽에 있는 코일과 코어, α와 β가 제 6 도에 도시된 상태에 있도록 구성된다면, 제 3 도에 도시된 단일-로우 회전자 자석은 만약 제 4 도에 도시된 바와같이 회전자쪽에 있는 자석이 멀티-로우 방식으로 배치되고 그 사이에서 90°위상차이를 갖는다면 고정자쪽에 있는 코어의 극에 관하여 α와 β사이에 90°위상차를 둠에 의해서 사용될 수 있다.
제 7 도, 제 8 도 및 제 9 도는 본 발명에 의해 적절하게 성취되는 특성곡선이며 오일펌프로부터 방출된 동력유체의 양의 변경, 핸들조종속도에 반응하는 변경을 도시한다. 특히, 제 7 도 및 제 8 도는 오일펌프의 공회전출력이 차량 전체속도에 걸쳐서 고정된 값으로 유지되는 경우의 특성곡선이며 제 9 도는 오일펌프의 공회전출력이 차량속도에 반응하여 감소하며 또 공회전이 차량의 고속상태에서 정지되는 것과 같은 에너지 절약형의 특성곡선이다.
상술된 바와같이, 본 발명에 따르면, 차량의 동력핸들조종기구에 있는 제어밸브(서보밸브)의 입력축이 입력축의 회전을 직접 검출하기 위해 회전검출장치의 부분으로 형성된다. 그러므로, 장치의 간단한 구조가 성취될 수 있으며 핸들조종각의 변동은 정확하게 검출될 수 있다. 게다가 제어밸브와 연합되어 있는 본 발명의 회전검출장치는 진동에 의해 거의 영향을 입지않으며 그러므로, 차량에 사용하기에 아주 적합하다.

Claims (4)

  1. 차량의 동력핸들조종 시스템의 회전검출장치에 있어서, 핸들조종작업에 동력을 주기 위해 동력실린더에 제공되는 동력유체의 흐름을 제어하기 위해 차량의 핸들의 핸들조종축에 결합되는 제어밸브장치, 상기 제어밸브의 입력축과 일체로 회전하도록 고정되는 회전자 자석장치, 상기 회전자 자석장치와 마주보도록 동심원으로 형성되는 고정자 코일장치와 상기 회전자 자석장치와 상기 고정자 코일장치를 수용하며 상기고정자 코일장치를 지지하기 위해 상기 제어밸브의 하우징에 장착되는 철심요크로서의 기능을 갖는 케이싱장치를 포함하며, 그것에 의해서 상기 입력축이 상기 핸들의 핸들조종작업에 반응하여 회전될 때, 상기 입력축의 회전변위를 검출하기 위하여 기전력이 발생되는 것을 특징으로 하는 회전검출장치.
  2. 제 1 항에 따른 장치에 있어서, 상기 회전자 자석장치는 상기 고정자 코일장치가 상기 입력축의 회전에 반응하여 검출된 신호로서 교류신호를 내도록하기 위하여 상기 입력축의 원주에 장치되는 다수의 자극을 갖는 것으로 특징되는 회전검출장치.
  3. 제 1 항에 따른 장치에 있어서, 상기 입력축의 시계방향 및 반시계방향의 어떤 회전에도 반응하여 그 사이에서 90°의 위상차를 갖는 두개의 검출된 신호를 고정자 코일장치가 내도록 회전자 자석장치의 축방향을 따라 멀티-로우방법으로 배열되며 상기 고정자 코일장치와 마주보는 두 세트의 자극을 상기 회전자 자석장치가 갖는 것으로 특징되는 회전검출장치.
  4. 제 1 항에 따른 장치에 있어서, 상기 입력축의 시계방향 및 반시계방향의 어떤 회전에도 반응하여 그 사이에서 90°의 위상차를 갖는 두개의 검출된 신호를 고정자 코일의 내도록 회전자 자석장치의 축방향을 따라 멀티-로우 방법으로 배열되며 상기 회전자 자석장치와 마주보는 두세트의 고정자 코일을 상기 고정자 코일장치가 포함하는 것으로 특징되는 회전자검출장치.
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