KR101089437B1 - 조향장치용 비접촉식 토크센서 - Google Patents

조향장치용 비접촉식 토크센서 Download PDF

Info

Publication number
KR101089437B1
KR101089437B1 KR1020090083249A KR20090083249A KR101089437B1 KR 101089437 B1 KR101089437 B1 KR 101089437B1 KR 1020090083249 A KR1020090083249 A KR 1020090083249A KR 20090083249 A KR20090083249 A KR 20090083249A KR 101089437 B1 KR101089437 B1 KR 101089437B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic
stator
collector
rotation axis
axis direction
Prior art date
Application number
KR1020090083249A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110025265A (ko
Inventor
양현일
김세환
Original Assignee
대성전기공업 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 대성전기공업 주식회사 filed Critical 대성전기공업 주식회사
Priority to KR1020090083249A priority Critical patent/KR101089437B1/ko
Publication of KR20110025265A publication Critical patent/KR20110025265A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101089437B1 publication Critical patent/KR101089437B1/ko

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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/307—Torque sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

본 발명은 조향장치용 비접촉식 토크센서에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조향장치용 비접촉식 토크센서는 입력축과 출력축 사이에 개재하여 상기 입력축과 상기 출력축 간의 회전각 차이를 감지하는 조향장치용 비접촉식 토크센서에 있어서, 상기 입력축에 연결되어 회전하는 원통 상의 마그네트를 구비하는 로터부; 상기 출력축에 연결되어 회전하며 상기 마그네트를 내포하여 상기 마그네트의 자기를 검출하는 링 상의 스테이터 본체와, 상기 스테이터 본체로부터 회전축 방향으로 연장된 자기전달부를 구비하는 스테이터부; 및 상기 자기전달부와 대향하도록 상기 회전축 방향으로 연장되어 상기 스테이터 본체가 검출한 자기를 상기 자기전달부로부터 수령하는 자기수령부를 구비하는 콜렉터부를 포함한다. 이에 따라 스테이터부와 콜렉터부 간의 회전축 방향 거리 변화에 관계 없이 안정적으로 자기를 센싱할 수 있다.
조향장치, 토크센서, 비접촉식

Description

조향장치용 비접촉식 토크센서{NON-CONTACTING TYPE TORQUE SENSOR FOR STEERING SYSTEM}
본 발명은 조향장치용 비접촉식 토크센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조향핸들의 조작에 의해 입력축이 회전될 때, 바퀴와 연결된 출력축이 상기 입력축과 동일하게 회전될 수 있도록 하여 조향력을 향상시키기 위한 조향장치용 비접촉식 토크센서에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 주행 또는 정지시에 조향핸들을 회전시킴에 따라 노면과 접촉하고 있는 바퀴도 회전하게 된다. 즉 상기 조향핸들을 좌측 방향 또는 우측 방향으로 회전시키게 되면 이와 동일한 방향으로 바퀴가 회전하게 된다. 그런데 상기 바퀴는 노면과 접촉된 상태이기 때문에 상기 바퀴와 상기 노면 사이의 마찰력에 의해서 상기 조향핸들과 상기 바퀴의 회전각은 서로 상이하게 되어 운전자는 상기 조향핸들을 조작함에 있어 큰 힘을 필요로 하게 된다.
따라서 상기 조향핸들과 상기 바퀴의 회전각 편차를 측정하고, 이를 보상하기 위해 토크센서(Torque sensor)가 구비된다. 즉 상기 토크센서는 상기 조향핸들과 상기 바퀴의 회전각 편차를 측정하고, 이 측정된 편차만큼 별개의 동력수단을 이용하여 상기 바퀴를 회전시킴으로써 차량을 진행하고자 하는 방향으로 안전하고 정확하게 조향할 수 있도록 조향 편의성을 높이기 위한 장치이다.
상기 토크센서는 접촉방식과 비접촉식방식으로 크게 구분되는데, 접촉방식은 소음과 내구성의 저하문제로 인해 최근에는 비접촉식방식의 토크센서를 채택하고 있다. 또한 비접촉식방식의 토크센서는 크게 자기저항 검출방식, 자기변형 검출방식, 정전용량 검출방식, 그리고 광학식 검출방식으로 구분된다.
한편 종래에 제공되고 있는 전기식 동력 조향장치에 구비된 자기저항 검출방식의 토크센서는, 운전자가 조작하게 되는 조향핸들이 입력축의 상단에 결합되고, 상기 입력축의 하단은 토션바(Torsion bar)에 의해 출력축의 상단과 연결된다. 그리고 상기 출력축의 하단은 바퀴와 연결되고, 상기 토션바를 포함하는 상기 입력축의 하단과 상기 출력축의 상단은 그 외부에 하우징으로 보호된다. 또한 상기 하우징의 내부에는 앞서 언급한 토크센서 및 동력수단이 설치된다.
운전자가 조향핸들을 조작할 때 입력축에 회전력이 전달되고, 입력축의 회전에 의해 토션바가 회전하게 된다. 그리고 토션바는 출력축과도 연결되어 있기 때문에, 출력축으로 회전력을 전달하게 되어 바퀴가 조향핸들이 조작하는 방향으로 방향이 전환된다.
도 1은 종래의 조향장치용 비접촉식 토크센서(1)를 도시한 개략도이다. 도시된 바와 같이, 입력축(미도시)에는 일정한 간격마다 교차되는 극성을 갖는 영구자석(10)이 구비된다.
입력축(미도시)에 구비된 영구자석(10)에 의해 자기 유도 발생이 가능한 강 자성체의 물질로 영구자석(10)의 극수에 상응하는 치차(22)가 형성된 검출링(20)이 출력축(미도시)에 설치된다. 검출링(20)은 영구자석(10)의 자기를 검출하고, 콜렉터(30)는 비접촉식으로 검출링(20)으로부터 자기를 수집한다. 자기센서(40)는 콜렉터(30)에 수집된 자기를 센싱한다.
운전자가 조향핸들(미도시)을 조작할 때, 입력축(미도시)에 설치된 영구자석(10)과 출력축(미도시)에 설치된 치차 구조물의 검출링(20) 사이에서 상대적인 비틀림에 의해 서로 대응하는 면적이 변화가 발생된다. 검출링(20)에는 자기의 변화가 발생되고, 이 자기의 변화를 자기센서(40)가 검출하게 되어 출력축(미도시)이 입력축(미도시)에 대하여 비틀림이 발생된 각을 감지하게 된다.
그런데 검출링(20)과 콜렉터(30)는 자기를 전달하고 수령하도록 서로 대향하는 부분이 회전축 방향(X)의 수직인 반경 방향(R)으로 연장되어 있다. 따라서 콜렉터(30)가 검출링(20)에 대하여 회전축 방향(X)으로 상대적으로 이동하는 경우 검출링(20)과 콜렉터(30) 사이의 거리(A)는 절대적으로 영향을 받아 작아지거나 커진다.
검출링(20)과 콜렉터(30) 사이의 회전축 방향(X) 거리 변화는 성형 오차에 의해 발생할 수 있다. 특히 검출링(20)과 콜렉터(30)는 회전체인 바 동작 과정에서 회전축 방향(X)으로 이동하기 쉽기 때문에 검출링(20)과 콜렉터(30) 사이의 회전축 방향(X) 거리 변화는 상당한 수준으로 발생할 수 있다.
자기의 전달 및 수령 정도는 검출링(20)과 콜렉터(30) 사이의 이격 거리(A)에 매우 민감하므로, 검출링(20)과 콜렉터(30) 사이의 회전축 방향(X) 거리(A)가 변화하는 경우 검출링(20)과 콜렉터(30) 사이의 자기 전달 및 수령 정도는 불안정하게 되어 결국 자기센서(40)의 자기 센싱에 대한 신뢰성이 현저히 저하된다. 이에 따라 운전자가 느끼는 스티어링 안정성 및 편리성이 저하될 수 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 스테이터부와 콜렉터부 간의 회전축 방향 거리 변화에 관계 없이 안정적으로 자기를 센싱함으로써 신뢰성을 향상시킬 수 있는 조향장치용 비접촉식 토크센서를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 간단한 구성으로 스테이터부와 콜렉터부의 강도를 강화하여 내구성을 향상시킬 수 있는 조향장치용 비접촉식 토크센서를 제공하는 데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조향장치용 비접촉식 토크센서는, 입력축과 출력축 사이에 개재하여 상기 입력축과 상기 출력축 간의 회전각 차이를 감지하는 조향장치용 비접촉식 토크센서에 있어서, 상기 입력축에 연결되어 회전하는 원통 상의 마그네트를 구비하는 로터부; 상기 출력축에 연결되어 회전하며 상기 마그네트를 내포하여 상기 마그네트의 자기를 검출하는 링 상의 스테이터 본체와, 상기 스테이터 본체로부터 회전축 방향으로 연장된 자기전달부를 구비하는 스테이터부; 및 상기 자기전달부와 대향하도록 상기 회전축 방향으로 연장되어 상기 스테이터 본체가 검출한 자기를 상기 자기전달부로부터 수령하는 자기수령부를 구비하는 콜렉터부를 포함한다.
본 발명의 조향장치용 비접촉식 토크센서에 있어서, 상기 자기전달부와 상기 자기수령부는 반경 방향에서 서로 소정 간극 이격되고 상기 회전축 방향에서 소정 길이만큼 겹치도록 마주보는 자기전달면과 자기수령면을 각각 구비한다.
본 발명의 조향장치용 비접촉식 토크센서에 있어서, 상기 자기전달면과 상기 자기수령면은 서로 평행하다.
본 발명의 조향장치용 비접촉식 토크센서에 있어서, 상기 스테이터 본체는 반경 방향으로 연장되고, 상기 자기전달부는 상기 스테이터 본체로부터 절곡되어 상기 회전축 방향으로 연장되고, 상기 콜렉터부는 상기 자기수령부로부터 절곡되어 상기 반경 방향으로 연장된 콜렉터 본체를 포함한다.
본 발명의 조향장치용 비접촉식 토크센서에 있어서, 상기 스테이터부는 상기 회전축 방향을 따라 적층되는 적어도 한 쌍의 어퍼 스테이터부와 로우어 스테이터부를 구비하며, 상기 어퍼 스테이터부의 자기전달부와 상기 로우어 스테이터부의 자기전달부는 서로 근접하도록 상기 회전축 방향으로 연장되고, 상기 컬렉터부는 상기 회전축 방향을 따라 적층되는 적어도 한 쌍의 어퍼 컬렉터부와 로우어 컬렉터부를 구비하며, 상기 어퍼 컬렉터부의 자기수령부와 상기 로우어 컬렉터부의 자기수령부는 서로 멀어지도록 상기 회전축 방향으로 연장된다.
이상과 같은 특징을 갖는 본 발명의 조향장치용 비접촉식 토크센서는 스테이터부와 콜렉터부 간의 회전축 방향 거리 변화에 관계 없이 안정적으로 자기를 센싱함으로써 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라 운전자는 안정감 있고 편리하게 스티어링할 수 있다.
또한 본 발명의 조향장치용 비접촉식 토크센서는 간단한 구성으로 스테이터 부와 콜렉터부의 강도를 강화하여 내구성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 조향장치용 비접촉식 토크센서(100)의 구성 및 작용을 설명하도록 한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 조향장치용 비접촉식 토크센서(100)는 로터부(110), 스테이터부(120) 및 콜렉터부(130)를 구비한다. 로터부(110)는 차량의 핸들에 연결된 입력축(미도시)과 연결되고, 스테이터부(120)는 차량의 바퀴에 연결된 출력축(미도시)과 연결된다. 입력축(미도시)과 출력축(미도시)은 토션바(미도시)에 의해 연결된다.
로터부(110)는 입력축(미도시)에 연결되어 회전하는 원통 상의 마그네트(112)를 구비한다. 로터부(110)는 입력축(미도시)과 일체로 회전하도록 입력축(미도시)과 결합된다. 로터부(110)는 입력축(미도시)와 핀 결합 또는 홈과 돌기에 의한 결합 등 다양한 결합 방법에 의해 결합될 수 있다.
마그네트(112)는 교호적으로 N극과 S극을 갖도록 복수개로 배치된다. 마그네트(114)는 복수개의 N극자석과 S극자석을 구비한다. N극자석과 S극자석은 서로 엇갈리게 배치되며, 두 자석을 합한 개수는 반드시 짝수로 이루어진다. 즉, N극자석이 8개일 경우에는 S극자석도 8개이고, N극자석이 9개일 경우 S극자석도 9개이다. 또한, N극자석과 S극자석이 각각 분리된 상태에서 로터부(110)에 부착될 수 있으나, 극성이 없는 상태의 강자성체를 로터부(110)에 부착시킨 후, 착자할 때 N극의 자력과 S극의 극성을 갖도록 영역을 구분하여 N극자석과 S극자석을 구성시킬 수도 있다.
스테이터부(120)는 회전축 방향(X)을 따라 적층되는 적어도 한 쌍의 어퍼 스테이터부(122a)와 로우어 스테이터부(122b)를 구비한다. 도 2 및 도 3에서는 한 쌍의 스테이터부(120)가 도시되어 있으나, 본 발명에 따른 조향장치용 비접촉식 토크센서(100)는 두 쌍 이상의 스테이터부(120)를 구비할 수 있다.
어퍼 스테이터부(122a) 및 로우어 스테이터부(122b)는 각각 출력축(미도시)에 연결되어 회전하며 마그네트(112)를 내포하여 마그네트(112)의 자기를 검출하는 링 상의 어퍼 스테이터 본체(124a) 및 로우어 스테이터 본체(124b)(이하 '스테이터 본체(124)'로 통칭할 수 있음)와, 스테이터 본체(124)로부터 회전축 방향(X)으로 연장된 어퍼 자기전달부(126a) 및 로우어 자기전달부(126b)(이하 '자기전달부(126)'로 통칭할 수 있음)를 구비한다.
스테이터 본체(124)는 출력축(미도시)과 일체로 회전하도록 출력축(미도시)과 결합된다. 스테이터 본체(124)는 출력축(미도시)와 핀 결합 또는 홈과 돌기에 의한 결합 등 다양한 결합 방법에 의해 결합될 수 있다. 스테이터 본체(124)는 중공의 링상으로 형성되어 로터부(110)가 자유로이 회전 가능하도록 로터부(110)를 내포한다.
스테이터부(120)는 스테이터 본체(124)로부터 회전축 방향(X)으로 연장되어 마그네트(114)의 자기를 검출하는 복수의 자기검출티스(129)를 구비한다. 자기검출티스(129)는 스테이터 본체(124)의 원주를 따라 일정한 간격으로 배치되어 있다. 자기검출티스(129)는 강자성체로 형성되어 마그네트(112)로부터 발생하는 자기 변 화를 검출한다. 입력축(미도시)이 출력축(미도시)에 대해 상대적으로 회전하여 로터부(110)가 스테이터부(120)에 대해 상대적으로 회전하면, 자기검출티스(129)와 대향하는 마그네트(112)의 겹침 위치가 변화하여 자기검출티스(129)에 검출되는 마그네트(112)의 극성 분포가 변화된다. 자기검출티스(129)에 검출된 마그네트(112)의 극성 분포의 변화는 자기전달부(126)을 통하여 콜렉터부(130)에 집자되어 자기센서(미도시)에 의해 감지된다.
스테이터 본체(124)는 반경 방향(R)으로 연장되고, 자기전달부(126)는 스테이터 본체(124)로부터 절곡되어 회전축 방향(X)으로 연장되어 있다. 스테이터부(120)가 절곡된 부분을 가짐에 따라 스테이터부(120)가 반경 방향(R)으로만 연장되어 있는 경우와 비교하여 스테이터부(120)의 강도가 강화된다. 이에 따라 본 발명에 따른 조향장치용 비접촉식 토크센서(100)는 간단한 구성으로 내구성을 향상시킬 수 있다.
자기전달부(126)는 강자성체로 형성되어 자기검출티스(129)가 검출하고 스테이터 본체(124)를 경유한 자기를 컬렉터부(130)의 자기수령부(136a, 136b)로 전달한다.
어퍼 스테이터부(122a)의 어퍼 자기전달부(126a)와 로우어 스테이터부(122b)의 로우어 자기전달부(126b)는 서로 근접하도록 회전축 방향(X)으로 연장되어 있다. 즉 어퍼 자기전달부(126a)는 로우어 자기전달부(126b)를 향하는 회전축 방향(X)으로 연장되어 있고, 로우어 자기전달부(126b)는 어퍼 자기전달부(126a)를 향하는 회전축 방향(X)으로 연장되어 있다. 이에 따라 어퍼 스테이터부(122a)와 로우 어 스테이터부(122b)는 서로 대칭을 이루어 회전의 안정성을 향상시킬 수 있다.
다른 실시예로서, 필요한 경우 자기전달부(126)는 서로 멀어지도록 회전축 방향(X)으로 연장되거나, 상방이나 하방과 같이 서로 같은 방향의 회전축 방향(X)으로 연장될 수도 있다.
콜렉터부(130)는 회전축 방향(X)을 따라 적층되는 적어도 한 쌍의 어퍼 컬렉터부(132a)와 로우어 컬렉터부(132b)를 구비한다. 도 2 및 도 3에서는 한 쌍의 콜렉터부(130)가 도시되어 있으나, 본 발명에 따른 조향장치용 비접촉식 토크센서(100)는 두 쌍 이상의 콜렉터부(130)를 구비할 수 있다.
어퍼 컬렉터부(132a) 및 로우어 컬렉터부(132b)는 각각 어퍼 자기전달부(126a)와 로우어 자기전달부(126b)와 대향하도록 회전축 방향(X)으로 연장되어 스테이터 본체(124)가 검출한 자기를 어퍼 자기전달부(126a)와 로우어 자기전달부(126b)로부터 수령하는 어퍼 자기수령부(136a) 및 로우어 자기수령부(136b)(이하 '자기수령부(136)'로 통칭할 수 있음)를 구비한다.
자기수령부(136)는 강자성체로 형성되어 자기전달부(126)가 전달하는 자기를 수령하여 자기센서(미도시)가 감지할 수 있도록 한다. 자기센서(미도시)는 어퍼 콜렉터부(132a)와 로우어 콜렉터부(132b) 사이에 비접촉으로 개재하여 콜렉터부(130)에 집자된 자기의 변화를 센싱한다. 조향장치용 비접촉식 토크센서(100)는 자기센서(미도시)가 감지한 자기의 변화에 기초하여 로터부(110)와 스테이터부(120) 간의 회전각 차이를 감지한다. 자기센서(미도시)는 기계 산업 분야에서 널리 사용되고 있는 센서이므로, 자세한 설명은 생략한다.
어퍼 컬렉터부(132a) 및 로우어 컬렉터부(132b)는 각각 어퍼 자기수령부(136a) 및 로우어 자기수령부(136b)로부터 절곡되어 반경 방향(R)으로 연장된 어퍼 콜렉터 본체(134a) 및 로우어 콜렉터 본체(134b)(이하 '콜렉터 본체(134)'로 통칭할 수 있음)를 구비한다. 콜렉터부(130)가 절곡부를 가짐에 따라 반경 방향(R)으로만 연장된 경우와 비교하여 강도가 강화되므로 간단한 구성으로 내구성이 향상된다.
어퍼 자기수령부(136a)와 로우어 자기수령부(136b)는 서로 멀어지도록 회전축 방향(X)으로 연장되어 있다. 이에 따라 어퍼 콜렉터부(132a)와 로우어 콜렉터부(132b)는 서로 대칭을 이루어 회전의 안정성을 향상시킬 수 있다.
다른 실시예로서, 필요한 경우 자기수령부(136)는 서로 근접하도록 회전축 방향(X)으로 연장되거나, 상방이나 하방과 같이 서로 같은 방향의 회전축 방향(X)으로 연장될 수도 있다.
어퍼 자기전달부(126a)와 로우어 자기전달부(126b)는 각각 어퍼 자기수령부(136a)와 로우어 자기수령부(136b)에 대향하는 측에 형성된 어퍼 자기전달면(128a)과 로우어 자기전달면(128b)(이하 '자기전달면(128)'으로 통칭할 수 있음)을 구비한다. 어퍼 자기수령부(136a)와 로우어 자기수령부(136b)는 각각 어퍼 자기전달부(126a)와 로우어 자기전달부(126b)에 대향하는 측에 형성된 어퍼 자기수령면(138a)과 로우어 자기수령면(138b)(이하 '자기수령면(138)'으로 통칭할 수 있음)을 구비한다.
자기전달면(128)과 자기수령면(138)은 반경 방향(R)에서 서로 소정 간극(a) 이격되고 회전축 방향(X)에서 소정 길이(b)만큼 겹치도록 마주보도록 마련되어 있다. 간극(a)의 크기는 자기의 전달 및 수령 감도에 결정적인 영향을 미치는 바, 간극(a)은 자기의 전달 및 수령이 효율적이고 안정적으로 이루어질 수 있도록 결정되는 것이 바람직하다. 길이(b)는 자기전달면(128)이 자기수령면(138)에 대해 회전축 방향으로 상대적으로 이동하더라도 자기전달면(128)과 자기수령면(138)의 겹침이 충분하도록 결정되는 것이 바람직하다. 이에 따라 콜렉터부(130)는 자기전달면(128)과 자기수령면(138)에 의해 스테이터부(120)가 검출한 마그네트(112)의 자기를 안정적으로 수집할 수 있다.
성형 오차가 발생하거나, 조향장치용 비접촉식 토크센서(100)의 작동 중 스테이터부(120)와 컬렉터부(130)가 독립적으로 회전축 방향(X)으로 이동함에 따라 스테이터부(120)와 컬렉터부(130) 사이의 회전축 방향(X) 거리가 달라질 수 있다. 특히 스테이터부(120)와 컬렉터부(130)는 회전체이기 때문에 반경 방향(R) 보다는 회전축 방향(X)으로 이동하기 쉽다.
스테이터부(120)와 컬렉터부(130) 사이의 회전축 방향(X) 거리가 달라지더라도 자기전달부(126)와 자기수령부(136)는 회전축 방향(X)으로 연장되어 있으므로, 자기전달면(128)과 자기수령면(138) 사이의 거리는 상기 간극(a)으로 일정하게 유지될 수 있다. 이에 따라 스테이터부(120)가 검출한 마그네트(112)의 자기는 안정적이고 일정하게 콜렉터부(130)에 전달되고 수령될 수 있다.
자기전달면(128)과 자기수령면(138)은 서로 평행하게 마련되는 것이 바람직하다. 이에 따라 스테이터부(120)가 컬렉터부(130)에 대하여 회전축 방향(X)으로 상대적으로 이동하더라도 자기전달면(128)과 자기수령면(138) 사이의 거리는 국부적으로도 일정하게 유지될 수 있으므로, 자기의 전달 및 수령의 안정성 및 신뢰성이 보다 향상될 수 있다.
도 2 및 도 3에는 자기전달부(126)와 자기전달면(128)이 스테이터 본체(124)의 외주면 전체에 걸쳐 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 필요한 경우 자기전달부(126)와 자기전달면(128)은 스테이터 본체(124)의 전체 외주면 중 콜렉터부(130)와 마주하는 일부 외주면에만 형성될 수 있다.
도 1은 종래의 조향장치용 비접촉식 토크센서를 도시한 개략도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조향장치용 비접촉식 토크센서를 도시한 분해사시도이고,
도 3은 도 2의 조향장치용 비접촉식 토크센서의 스테이터부 및 콜렉터부를 도시한 측면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 조향장치용 비접촉식 토크센서 110 : 로터부
112 : 마그네트 120, 122a, 122b : 스테이터부
124a, 124b : 스테이터 본체 126a, 126b : 자기전달부
128a, 128b : 자기전달면 129 : 자기검출티스
130, 132a, 132b : 컬렉터부 134a, 134b : 컬렉터 본체
136a, 136b : 자기수령부 138a, 138b : 자기수령면

Claims (5)

  1. 입력축과 출력축 사이에 개재하여 상기 입력축과 상기 출력축 간의 회전각 차이를 감지하는 조향장치용 비접촉식 토크센서에 있어서,
    상기 입력축에 연결되어 회전하는 원통 상의 마그네트를 구비하는 로터부; 상기 출력축에 연결되어 회전하며 상기 마그네트를 내포하여 상기 마그네트의 자기를 검출하는 링 상의 스테이터 본체와, 상기 스테이터 본체로부터 회전축 방향으로 연장된 자기전달부를 구비하는 스테이터부; 및 상기 자기전달부와 대향하도록 상기 회전축 방향으로 연장되어 상기 스테이터 본체가 검출한 자기를 상기 자기전달부로부터 수령하는 자기수령부를 구비하는 콜렉터부를 포함하는 조향장치용 비접촉식 토크센서로서,
    상기 스테이터 본체는 반경 방향으로 연장되고, 상기 자기전달부는 상기 스테이터 본체로부터 절곡되어 상기 회전축 방향으로 연장되고, 상기 콜렉터부는 상기 자기수령부로부터 절곡되어 상기 반경 방향으로 연장된 콜렉터 본체를 포함하며,
    상기 스테이터부는 상기 회전축 방향을 따라 적층되는 적어도 한 쌍의 어퍼 스테이터부와 로우어 스테이터부를 구비하며, 상기 어퍼 스테이터부의 자기전달부와 상기 로우어 스테이터부의 자기전달부는 서로 근접하도록 상기 회전축 방향으로 연장되고,
    상기 컬렉터부는 상기 회전축 방향을 따라 적층되는 적어도 한 쌍의 어퍼 컬렉터부와 로우어 컬렉터부를 구비하며, 상기 어퍼 컬렉터부의 자기수령부와 상기 로우어 컬렉터부의 자기수령부는 서로 멀어지도록 상기 회전축 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 조향장치용 비접촉식 토크센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자기전달부와 상기 자기수령부는 반경 방향에서 서로 소정 간극 이격되고 상기 회전축 방향에서 소정 길이만큼 겹치도록 마주보는 자기전달면과 자기수령면을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 조향장치용 비접촉식 토크센서.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 자기전달면과 상기 자기수령면은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 조향장치용 비접촉식 토크센서.
  4. 삭제
  5. 삭제
KR1020090083249A 2009-09-04 2009-09-04 조향장치용 비접촉식 토크센서 KR101089437B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090083249A KR101089437B1 (ko) 2009-09-04 2009-09-04 조향장치용 비접촉식 토크센서

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090083249A KR101089437B1 (ko) 2009-09-04 2009-09-04 조향장치용 비접촉식 토크센서

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110025265A KR20110025265A (ko) 2011-03-10
KR101089437B1 true KR101089437B1 (ko) 2011-12-07

Family

ID=43932838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090083249A KR101089437B1 (ko) 2009-09-04 2009-09-04 조향장치용 비접촉식 토크센서

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101089437B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102142532B1 (ko) * 2014-01-08 2020-08-07 엘지이노텍 주식회사 토크 센서
KR101717125B1 (ko) * 2015-08-25 2017-03-16 엘에스오토모티브 주식회사 조향 장치용 토크 센서
KR102606985B1 (ko) * 2016-11-30 2023-11-29 엘지이노텍 주식회사 토크 인덱스 센서 및 이를 포함하는 조향 장치
KR102547572B1 (ko) * 2018-01-12 2023-06-26 엘지이노텍 주식회사 회전 센싱 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005345284A (ja) 2004-06-03 2005-12-15 Favess Co Ltd トルク検出装置
JP2008180518A (ja) * 2007-01-23 2008-08-07 Nsk Ltd トルクセンサ
KR100915264B1 (ko) 2008-03-25 2009-09-03 엘에스전선 주식회사 토크센서 및 이를 구비한 전동식 파워 스티어링 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005345284A (ja) 2004-06-03 2005-12-15 Favess Co Ltd トルク検出装置
JP2008180518A (ja) * 2007-01-23 2008-08-07 Nsk Ltd トルクセンサ
KR100915264B1 (ko) 2008-03-25 2009-09-03 엘에스전선 주식회사 토크센서 및 이를 구비한 전동식 파워 스티어링 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110025265A (ko) 2011-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100976701B1 (ko) 조향장치용 비접촉식 토크센서
US8528422B2 (en) Torque and index detection apparatus
US7246531B2 (en) Torque sensor for detecting a shaft torque
KR101020420B1 (ko) 조향장치용 비접촉식 토크센서
US8393230B2 (en) Contactless torque sensor for steering system
KR101089437B1 (ko) 조향장치용 비접촉식 토크센서
US10094722B2 (en) Torque sensor device
KR100986017B1 (ko) 조향장치용 비접촉식 토크센서
KR20110041468A (ko) 회전 각 인덱스 검출을 갖는 토크 센서 장치
KR100983963B1 (ko) 전동식 파워 스티어링 장치용 토크센서
KR20140069005A (ko) 조합된 조향 토크-조향각 센서
CN105308424A (zh) 用于测量在机器元件上的力或力矩的装置和方法
KR20120027658A (ko) 토크 인덱스 센서
KR100915264B1 (ko) 토크센서 및 이를 구비한 전동식 파워 스티어링 장치
KR100987896B1 (ko) 조향장치용 비접촉식 토크센서
JP2016114405A (ja) 角度センサ、トルクセンサ、電動パワーステアリング装置、トランスミッション及び車両
KR101741963B1 (ko) 토크 센서 및 이를 갖는 스티어링 시스템
CN108344533B (zh) 扭矩检测装置
US9945743B2 (en) Torque sensor device
EP2455735B1 (en) Torque sensing system having torque sensor, and steering system
WO2017115922A1 (ko) 조향 장치용 토크 센서
KR101238594B1 (ko) 스티어링 시스템의 토크 센서
KR101020447B1 (ko) 조향장치용 비접촉식 토크센서
KR101020478B1 (ko) 조향장치용 비접촉식 토크센서
KR20110127815A (ko) 스티어링 시스템의 토크 센서

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
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141112

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151019

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161018

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171018

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181016

Year of fee payment: 8