KR101254772B1 - 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치에 관한 것으로서, 조향축 샤프트의 토크를 감지하는 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치에 있어서, 내부에 수용 공간이 형성되고, 일측에 여유홈이 형성되는 컬럼 하우징; 상기 수용 공간에 내설되고, 상기 조향축 샤프트와 연결되어 상기 조향축 샤프트와 함께 소정의 조향 각도로 좌우 회동이 가능한 토크 센서 몸체; 및 상기 토크 센서 몸체의 일측에 설치되고, 상기 여유홈에 삽입되며, 상기 토크 센서 몸체의 일방향 회동시 상기 토크 센서 몸체가 정위치로 복귀할 수 있도록 상기 여유홈의 측벽면과 접촉되어 상기 여유홈의 측벽면으로부터 멀어지는 방향으로 복원력이 작용하는 제 1 스프링 부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하기 때문에 탄성 재질의 스프링 부재의 특성을 살려서 복원력을 복합적으로 보강하고 부품의 영구변형을 방지여 내구성과 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Description

자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치{Torque sensor spring assembly for steering apparatus of a vehicle}

본 발명은 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탄성 재질의 스프링 부재의 특성을 살려서 복원력을 복합적으로 보강하여 내구성과 성능을 크게 향상시킬 수 있게 하는 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 조향장치(steering)란, 자동차가 그 진행방향을 바꾸기 위해 바퀴의 회전축 방향을 바꾸는 장치로서, 자동차를 좌우방향으로 선회시키기 위해 필요한 장치이다.

이러한, 자동차 조향장치는 단순한 나사나 기어나 베어링의 원리를 적용하다가 오늘날에는 조향의 동력을 엔진이나 전원장치로부터 얻어 유압이나 전기 모터의 힘으로 조작하는 파워 스티어링 방식이 널리 적용되고 있다.

자동차 조향장치의 토크 센서는, 운전자가 스티어링 휠(steering wheel; 운전대)을 조작할 때, 스티어링 휠의 회전력에 의해 회동되는 조향축 샤프트의 토크를 감지하는 것으로서, 전기 모터 등을 제어할 수 있도록 모터 제어부에 감지된 센싱 신호를 전달하는 일종의 감지 장치이다.

이러한, 종래의 자동차 조향장치의 토크 센서는, 내부에 수용 공간이 형성되는 컬럼 하우징 및 상기 수용 공간에 내설되고, 상기 조향축 샤프트와 연결되어 상기 조향축 샤프트와 함께 소정의 조향 각도로 좌우 회동이 가능한 토크 센서 몸체를 포함하여 이루어지고, 상기 컬럼 하우징을 기준으로 좌우 회동되는 토크 센서 몸체의 회전 상태를 감지할 수 있는 구성이었다.

그러나, 이러한 종래의 자동차 조향장치의 토크 센서는, 상기 토크 센서 몸체가 정위치로 복귀했다가 다시 좌측 또는 우측으로 회동되는 과정을 무한히 반복함에 따라 정위치로 정확하게 복귀하지 못하거나, 부품들 간의 충돌로 인해 일부 부품들이 파손되는 등 내구성이 약하고, 기능적으로 신뢰도가 떨어지며, 정밀하지 못했던 많은 문제점들이 있었다.

본 발명의 사상은, 조향축 샤프트의 좌측 또는 우측 회동시 제 1 스프링 부재, 제 2 스프링 부재 및 타측 스프링 부재의 복원력에 의해서 정위치로 복귀할 수 있게 하고, 제 1 스프링 부재를 보조하는 서로 다른 금속 재질의 제 2 스프링 부재를 설치하여 영구 변형을 방지하여 스프링 반발력과 장력을 일정하게 유지함으로써 내구성을 향상시키고, 부품들 간의 충돌로 인한 부품 파손을 방지하며, 보다 정밀하고 정확한 토크 센싱을 가능하게 하는 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치를 제공함에 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치는, 조향축 샤프트의 토크를 감지하는 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치에 있어서, 내부에 수용 공간이 형성되고, 일측에 여유홈이 형성되는 컬럼 하우징; 상기 수용 공간에 내설되고, 상기 조향축 샤프트와 연결되어 상기 조향축 샤프트와 함께 소정의 조향 각도로 좌우 회동이 가능한 토크 센서 몸체; 및 상기 토크 센서 몸체의 일측에 설치되고, 상기 여유홈에 삽입되며, 상기 토크 센서 몸체의 일방향 회동시 상기 토크 센서 몸체가 정위치로 복귀할 수 있도록 상기 여유홈의 측벽면과 접촉되어 상기 여유홈의 측벽면으로부터 멀어지는 방향으로 복원력이 작용하는 제 1 스프링 부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제 1 스프링 부재는, 상기 토크 센서 몸체에 일체로 사출 성형되고, 그 선단부가 상기 여유홈의 측벽면과 접촉되어 내부 유격홈 방향으로 변형이 가능한 플라스틱 재질의 탄성 아암을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치는, 상기 제 1 스프링 부재의 내부 유격홈에 삽입되고, 상기 토크 센서 몸체의 회동시 상기 토크 센서 몸체가 정위치로 복귀할 수 있도록 상기 제 1 스프링 부재의 탄성 아암과 접촉되어 상기 제 1 스프링 부재의 복원력과 동일한 방향으로 보조 복원력이 작용하는 제 2 스프링 부재;를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제 2 스프링 부재는, 금속재질의 판 스프링을 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제 2 스프링 부재는, 상기 제 1 스프링 부재의 유격홈에 형성되는 삽입홈에 삽입되어 고정되도록 일측방향으로 경사진 적어도 하나 이상의 고정편이 형성되고, 두께 방향으로 볼록한 돔부가 형성되는 삽입 고정부; 상기 삽입 고정부에 연장되고, 상기 여유홈 방향으로 1차 절곡되는 제 1 절곡부; 상기 제 1 절곡부에 연장되고, 상기 여유홈 방향을 기준으로 일측 방향으로 직선을 이루어 형성되는 직선 연장부; 상기 직선 연장부에 연장되고, 상기 여유홈 방향을 기준으로 타측 방향으로 2차 절곡되는 제 2 절곡부; 및 상기 제 2 절곡부에 연장되고, 그 선단부가 상기 제 1 스프링 부재의 탄성 아암과 접촉되며, 중간부가 변형시 상기 직선 연장부와 접촉될 수 있도록 전체적으로 완만하게 절곡된 만곡부;를 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 본 발명의 일부 실시예에 따른 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치는, 상기 토크 센서 몸체의 타측에 설치되고, 상기 토크 센서 몸체에 형성된 삽입홈에 설치되며, 상기 토크 센서 몸체의 타방향 회동시 상기 토크 센서 몸체가 정위치로 복귀할 수 있도록 상기 컬럼 하우징의 내측벽면과 접촉되어 상기 컬럼 하우징의 내측벽면으로부터 멀어지는 방향으로 복원력이 작용하는 타측 스프링 부재;를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 타측 스프링 부재는, 상기 토크 센서 몸체의 삽입홈에 삽입되어 고정되도록 일측방향으로 경사진 적어도 하나 이상의 고정편이 형성되고, 두께 방향으로 볼록한 돔부가 형성되는 삽입 고정부; 상기 삽입 고정부에 연장되고, 상기 컬럼 하우징 방향으로 1차 절곡되는 제 1 절곡부; 상기 제 1 절곡부에 연장되고, 상기 컬럼 하우징 방향을 기준으로 일측 방향으로 직선을 이루어 형성되는 직선 연장부; 상기 직선 연장부에 연장되고, 상기 컬럼 하우징 방향으로 기준으로 타측 방향으로 2차 절곡되는 제 2 절곡부; 및 상기 제 2 절곡부에 연장되고, 그 선단부가 상기 컬럼 하우징과 접촉되며, 중간부가 변형시 상기 직선 연장부와 접촉될 수 있도록 전체적으로 완만하게 절곡된 만곡부;를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치는, 탄성 재질의 특성을 살려서 스프링 부재의 복원력을 복합적으로 보강하여 내구성과 성능을 크게 향상시킬 수 있고, 부품들 간의 충돌로 인한 부품 파손을 방지하며, 보다 정밀하고 정확한 토크 센싱을 할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 제 1 스프링 부재 및 제 2 스프링 부재의 조립 상태를 확대하여 나타내는 조립 상태 사시도이다.
도 3은 도 2의 제 1 스프링 부재 및 제 2 스프링 부재를 다른 각도에서 바라본 조립 상태 사시도이다.
도 4는 도 1의 제 2 스프링 부재를 나타내는 확대 사시도이다.
도 5는 도 2의 평면도이다.
도 6은 도 5의 조향축 샤프트 및 토크 센서 몸체의 정위치 상태(제 1 스프링 부재 및 제 2 스프링 부재의 신장 상태)를 확대하여 나타내는 확대도이다.
도 7은 도 5의 조향축 샤프트 및 토크 센서 몸체의 우측 회동 상태(제 1 스프링 부재 및 제 2 스프링 부재의 수축 상태)를 확대하여 나타내는 확대도이다.
도 8은 도 1의 타측 스프링 부재를 나타내는 배면도이다.
도 9는 도 1의 타측 스프링 부재를 나타내는 확대 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일부 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.

명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판 등과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.

또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치를 나타내는 부품 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 제 1 스프링 부재(31) 및 제 2 스프링 부재(32)의 조립 상태를 확대하여 나타내는 조립 상태 사시도이고, 도 3은 도 2의 제 1 스프링 부재(31) 및 제 2 스프링 부재(32)를 다른 각도에서 바라본 조립 상태 사시도이다.

먼저, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치는, 조향축 샤프트(1)의 토크를 감지하는 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치로서, 크게 컬럼 하우징(10)과, 토크 센서 몸체(20)와, 제 1 스프링 부재(31)와, 제 2 스프링 부재(32) 및 타측 스프링 부재(33)를 포함하여 이루어질 수 있다.

여기서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 컬럼 하우징(10)은, 상기 토크 센서 몸체(20)를 기준으로 자동차의 일측에 고정되는 것으로서, 내부에 수용 공간(S)이 형성되고, 일측에 여유홈(11)이 형성되는 전체적으로 박스 형태의 구조체일 수 있다.

이러한 상기 컬럼 하우징(10)의 형태나 형상은 매우 다양할 수 있고, 자동차에 설치되는 위치나 구조 역시 매우 다양할 수 있으며, 상기 여유홈(11)의 형태 역시 도시된 사각형태 이외에도 다각형이나, 상기 컬럼 하우징(10) 내부에 형성되는 등 매우 다양하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 토크 센서 몸체(20)는, 상기 수용 공간(S)에 내설되고, 상기 조향축 샤프트(1)와 연결되어 상기 조향축 샤프트(1)와 함께 소정의 조향 각도로 좌우 회동이 가능한 것으로서, 운전자가 스티어링 휠(steering wheel; 운전대)을 조작할 때, 상기 스티어링 휠의 회전력에 의해 회동되는 조향축 샤프트(1)가 회동되면 상기 토크 센서 몸체(20) 역시 상기 조향축 샤프트(1)를 따라 상기 컬럼 하우징(10)을 기준으로 좌측 또는 우측으로 회동될 수 있는 것이다.

여기서, 상기 토크 센서 몸체(20)의 회전 정도를 측정하기 위한 측정장치는 자기장을 이용하거나, 광을 이용하는 다양한 형태의 공지된 센싱 부품이 설치될 수 있는 것으로서 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 발명의 제 1 스프링 부재(31)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 토크 센서 몸체(20)의 일측에 설치되고, 상기 여유홈(11)에 삽입되며, 상기 토크 센서 몸체(20)의 일방향(예를 들어서, 후술될 도 7에 예시된 우측 방향)으로 회동시 상기 토크 센서 몸체(20)가 정위치로 복귀할 수 있도록 상기 여유홈(11)의 측벽면(11a)과 접촉되어 상기 여유홈(11)의 측벽면(11a)으로부터 멀어지는 방향으로 복원력이 작용하는 것이다.

여기서, 상기 제 1 스프링 부재(31)는, 상기 토크 센서 몸체(20)에 일체로 사출 성형되고, 그 선단부(311a)가 상기 여유홈(11)의 측벽면(11a)과 접촉되어 내부 유격홈(312) 방향으로 변형이 가능한 플라스틱(plastic) 재질의 탄성 아암(311)을 포함할 수 있다.

이러한, 상기 플라스틱 재질의 탄성 아암(311)은 상기 토크 센서 몸체(20)의 성형시 일체로 성형되거나, 별도의 부품으로 제작되어 상기 토크 센서 몸체(20)에 고정될 수 있고, 예를 들어서, 페놀(phenol)수지나, 요소(urea)수지나, 멜라민(melamine)수지나, 테프론(tefron)이나, 에폭시(epoxy)수지 등의 열경화성 수지 또는 폴리에틸렌(polyethylene)이나, 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리염화비닐(poly vinyl chloride), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 나일론(nylon) 등 열가소성 수지 등의 플라스틱 재질이 적용될 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 스프링 부재(32)는, 상기 제 1 스프링 부재(31)의 내부 유격홈(312)에 삽입되어 상기 제 1 스프링 부재(31)를 보조하는 것으로서, 상기 토크 센서 몸체(20)의 일방향(예를 들어서, 후술될 도 7에 예시된 우측 방향)으로 회동시 상기 토크 센서 몸체(20)가 정위치로 복귀할 수 있도록 상기 제 1 스프링 부재(31)의 탄성 아암(311)과 접촉되어 상기 제 1 스프링 부재(31)의 복원력과 동일한 방향의 보조 복원력이 작용하는 것이다.

도 4는 도 1의 제 2 스프링 부재(32)를 나타내는 확대 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 스프링 부재(32)는, 삽입 고정부(321)와, 제 1 절곡부(322)와, 직선 연장부(323)와, 제 2 절곡부(324) 및 만곡부(325)를 갖는 금속재질의 판 스프링을 포함할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 제 2 스프링 부재(32)의 금속재질은, 예를 들어서, 스프링강이나 탄소강 등의 철을 포함하는 재질이나 그밖에 구리, 알루미늄, 주석, 아연, 이들의 합금 등 비철금속이 적용될 수 있다.

이러한, 상기 삽입 고정부(321)는, 상기 제 1 스프링 부재(31)의 유격홈(312)에 형성되는 삽입홈(313)에 삽입되어 고정되도록 일측방향으로 경사진 적어도 하나 이상의 고정편(321a)이 형성되고, 두께 방향으로 볼록한 돔부(321b)가 형성되는 것으로서, 상기 고정편(321a)은 상기 삽입 고정부(321)가 상기 삽입홈(313)에 한번 삽입되면 역방향으로는 잘 빠지지 않게 마치 화살촉과 같은 역할을 하는 것이고, 상기 돔부(321b)는 상기 삽입홈(313)으로 삽입시, 납작해지지 않고 두께 방향으로 압력을 인가하여 억지 물림될 수 있도록 탄성을 갖는 것이다.

또한, 상기 제 1 절곡부(322)는, 상기 삽입 고정부(321)에 연장되고, 상기 여유홈(11) 방향으로 1차 절곡되는 것이다.

또한, 상기 직선 연장부(323)는, 상기 제 1 절곡부(322)에 연장되고, 상기 여유홈(11) 방향을 기준으로 일측 방향으로 직선을 이루어 형성되는 것이다.

또한, 상기 제 2 절곡부(324)는, 상기 직선 연장부(323)에 연장되고, 상기 여유홈(11) 방향을 기준으로 타측 방향으로 2차 절곡되는 것이다.

또한, 상기 만곡부(325)는, 상기 제 2 절곡부(324)에 연장되고, 그 선단부(325a)가 상기 제 1 스프링 부재(31)의 탄성 아암(311)과 접촉되며, 중간부가 변형시 상기 직선 연장부(323)와 접촉될 수 있도록 전체적으로 완만하게 절곡된 것이다.

도 5는 도 2의 평면도이고, 도 6은 도 5의 조향축 샤프트(1) 및 토크 센서 몸체(20)의 정위치 상태(제 1 스프링 부재(31) 및 제 2 스프링 부재(32)의 신장 상태)를 확대하여 나타내는 확대도이고, 도 7은 도 5의 조향축 샤프트(1) 및 토크 센서 몸체(20)의 우측 회동 상태(제 1 스프링 부재(31) 및 제 2 스프링 부재(32)의 수축 상태)를 확대하여 나타내는 확대도이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제 1 스프링 부재(31) 및 제 2 스프링 부재(32)의 작동 상태를 보다 상세하게 설명하면, 먼저 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 토크 센서 몸체(20)의 정위치 상태, 즉 제 1 스프링 부재(31) 및 제 2 스프링 부재(32)가 신장 상태일 경우, 상기 탄성 아암(311) 및 제 1 스프링 부재(31)에 가해지는 외력이 없어서 상기 탄성 아암(311)과 제 1 스프링 부재(31)가 펼쳐진 상태를 유지할 수 있는 것이다.

이어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 토크 센서 몸체(20)의 우측 회동 상태, 즉 제 1 스프링 부재(31) 및 제 2 스프링 부재(32)가 수축 상태일 경우, 상기 탄성 아암(311) 및 제 1 스프링 부재(31)에 외력이 가해져서 상기 탄성 아암(311)과 제 1 스프링 부재(31)는 변형되어 접철될 수 있는 것이다. 이 때, 변형된 변위만큼 제 1 스프링 부재(31) 및 제 2 스프링 부재(32)에 각각 복원력이 발생되고, 외력이 가해지지 않는 경우, 즉 도 6의 상술된 상기 토크 센서 몸체(20)가 상기 제 1 스프링 부재(31)와 제 2 스프링 부재(32)의 복원력에 의해 정위치로 복귀될 수 있는 것으로서, 이러한 신장 및 수축이 장기간 반복되는 경우라도 상기 제 2 스프링 부재(32)가 상기 제 1 스프링 부재(31)의 복원력을 증대시켜서 상기 제 1 스프링 부재(31)에 발생되는 영구 변형을 축소시킬 수 있고, 제 2 스프링 부재(32)가 흡수할 수 없는 큰 충격량을 제 1 스프링 부재(31)가 흡수할 수 있게 하여 상호 보완적으로 복원력을 반영구적으로 유지시킬 수 있는 것이다. 또한, 외력이 약한 경우, 상기 제 2 절곡부(324)가 접철되면서 1차로 충격을 흡수할 수 있고, 더 큰 외력이 가해지는 경우, 상기 만곡부(325)가 펼쳐지면서 2차로 충격을 흡수할 수 있는 것이다.

따라서, 이러한 견고한 복원력이 부품들 간의 충돌시 발생되는 충격파 등을 흡수하여 상기 탄성 아암(311) 등 부품의 파손을 방지할 수 있는 것이다.

도 8은 도 1의 타측 스프링 부재(33)를 나타내는 배면도이다.

도 9는 도 1의 타측 스프링 부재(33)를 나타내는 확대 사시도이다.

도 1, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 타측 스프링 부재(33)는, 상기 토크 센서 몸체(20)의 타측에 설치되고, 상기 토크 센서 몸체(20)에 형성된 삽입홈(21)에 설치되는 것으로서, 상기 토크 센서 몸체(20)의 타방향 회동시 상기 토크 센서 몸체(20)가 정위치로 복귀할 수 있도록 상기 컬럼 하우징(10)의 내측벽면(10a)과 접촉되어 상기 컬럼 하우징(10)의 내측벽면(10a)으로부터 멀어지는 방향으로 복원력이 작용하는 것이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 타측 스프링 부재(33)는, 상술된 제 2 스프링 부재(32)와 동일한 모양으로 삽입 고정부(331)와, 제 1 절곡부(332)와, 직선 연장부(333)와, 제 2 절곡부(334) 및 만곡부(335)를 갖는 금속재질의 판 스프링을 포함할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 타측 스프링 부재(33)의 금속재질은, 예를 들어서, 스프링강이나 탄소강 등의 철을 포함하는 재질이나 그밖에 구리, 알루미늄, 주석, 아연, 이들의 합금 등 비철금속이 적용될 수 있다.

또한, 상기 삽입 고정부(331)는, 상기 토크 센서 몸체(20)의 삽입홈(21)에 삽입되어 고정되도록 일측방향으로 경사진 적어도 하나 이상의 고정편(331a)이 형성되고, 두께 방향으로 볼록한 돔부(331b)가 형성되는 것이다.

또한, 상기 제 1 절곡부(332)는, 상기 삽입 고정부(331)에 연장되고, 상기 컬럼 하우징(10) 방향으로 1차 절곡되는 것이다.

또한, 상기 직선 연장부(333)는, 상기 제 1 절곡부(332)에 연장되고, 상기 컬럼 하우징(10) 방향을 기준으로 일측 방향으로 직선을 이루어 형성되는 것이다.

또한, 상기 제 2 절곡부(334)는, 상기 직선 연장부(333)에 연장되고, 상기 컬럼 하우징(10) 방향으로 기준으로 타측 방향으로 2차 절곡되는 것이다.

또한, 상기 만곡부(335)는, 상기 제 2 절곡부(334)에 연장되고, 그 선단부가 상기 컬럼 하우징(10)과 접촉되며, 중간부가 변형시 상기 직선 연장부(333)와 접촉될 수 있도록 전체적으로 완만하게 절곡된 것이다.

따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 타측 스프링 부재(33)의 작동 상태를 보다 상세하게 설명하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 토크 센서 몸체(20)의 정위치 상태, 즉 타측 스프링 부재(33)가 신장 상태일 경우, 상기 타측 스프링 부재(33)에 가해지는 외력이 없어서 상기 타측 스프링 부재(33)가 펼쳐진 상태를 유지할 수 있고, 상기 토크 센서 몸체(20)의 좌측 회동 상태, 즉 타측 스프링 부재(33)가 수축 상태일 경우, 상기 타측 스프링 부재(33)에 외력이 가해져서 변형되어 접철될 수 있고, 이 때, 변형된 변위만큼 타측 스프링 부재(33)에 복원력이 발생되고, 외력이 가해지지 않는 경우, 상기 토크 센서 몸체(20)가 복원력에 의해 정위치로 복귀될 수 있는 것이다.

이러한 상기 타측 스프링 부재(33)는 반드시 상기 제 2 스프링 부재(32)와 동일한 형상을 갖는 것이 아니라 다양한 형태나 크기로 제작될 수 있고, 설치되는 위치나 그 재질 역시 다양할 수 있는 것이다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.

따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.

1: 조향축 샤프트 10: 컬럼 하우징
11: 여유홈 11a: 측벽면
S: 수용 공간 20: 토크 센서 몸체
31: 제 1 스프링 부재 311: 탄성 아암
311a: 선단부 312: 내부 유격홈
32: 제 2 스프링 부재 321, 331: 삽입 고정부
321a, 331a: 고정편 321b, 331b: 돔부
322, 332: 제 1 절곡부 323, 333: 직선 연장부
324, 334: 제 2 절곡부 325, 335: 만곡부
33: 타측 스프링 부재 21: 삽입홈
10a: 내측벽면

Claims (7)

1. 조향축 샤프트의 토크를 감지하는 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치에 있어서,
   내부에 수용 공간이 형성되고, 일측에 여유홈이 형성되는 컬럼 하우징;
   상기 수용 공간에 내설되고, 상기 조향축 샤프트와 연결되어 상기 조향축 샤프트와 함께 소정의 조향 각도로 좌우 회동이 가능한 토크 센서 몸체; 및
   상기 토크 센서 몸체의 일측에 설치되고, 상기 여유홈에 삽입되며, 상기 토크 센서 몸체의 일방향 회동시 상기 토크 센서 몸체가 정위치로 복귀할 수 있도록 상기 여유홈의 측벽면과 접촉되어 상기 여유홈의 측벽면으로부터 멀어지는 방향으로 복원력이 작용하는 제 1 스프링 부재;를 포함하여 이루어지고,
   상기 제 1 스프링 부재는, 상기 토크 센서 몸체에 일체로 사출 성형되고, 그 선단부가 상기 여유홈의 측벽면과 접촉되어 내부 유격홈 방향으로 변형이 가능한 플라스틱 재질의 탄성 아암을 포함하며,
   상기 제 1 스프링 부재의 내부 유격홈에 삽입되고, 상기 토크 센서 몸체의 회동시 상기 토크 센서 몸체가 정위치로 복귀할 수 있도록 상기 제 1 스프링 부재의 탄성 아암과 접촉되어 상기 제 1 스프링 부재의 복원력과 동일한 방향으로 보조 복원력이 작용하는 제 2 스프링 부재;
   를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 스프링 부재는, 금속재질의 판 스프링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 2 스프링 부재는,
   상기 제 1 스프링 부재의 유격홈에 형성되는 삽입홈에 삽입되어 고정되도록 일측방향으로 경사진 적어도 하나 이상의 고정편이 형성되고, 두께 방향으로 볼록한 돔부가 형성되는 삽입 고정부;
   상기 삽입 고정부에 연장되고, 상기 여유홈 방향으로 1차 절곡되는 제 1 절곡부;
   상기 제 1 절곡부에 연장되고, 상기 여유홈 방향을 기준으로 일측 방향으로 직선을 이루어 형성되는 직선 연장부;
   상기 직선 연장부에 연장되고, 상기 여유홈 방향을 기준으로 타측 방향으로 2차 절곡되는 제 2 절곡부; 및
   상기 제 2 절곡부에 연장되고, 그 선단부가 상기 제 1 스프링 부재의 탄성 아암과 접촉되며, 중간부가 변형시 상기 직선 연장부와 접촉될 수 있도록 전체적으로 완만하게 절곡된 만곡부;
   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 토크 센서 몸체의 타측에 설치되고, 상기 토크 센서 몸체에 형성된 삽입홈에 설치되며, 상기 토크 센서 몸체의 타방향 회동시 상기 토크 센서 몸체가 정위치로 복귀할 수 있도록 상기 컬럼 하우징의 내측벽면과 접촉되어 상기 컬럼 하우징의 내측벽면으로부터 멀어지는 방향으로 복원력이 작용하는 타측 스프링 부재;
   를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 타측 스프링 부재는,
   상기 토크 센서 몸체의 삽입홈에 삽입되어 고정되도록 일측방향으로 경사진 적어도 하나 이상의 고정편이 형성되고, 두께 방향으로 볼록한 돔부가 형성되는 삽입 고정부;
   상기 삽입 고정부에 연장되고, 1차 절곡되는 제 1 절곡부;
   상기 제 1 절곡부에 연장되고, 일측 방향으로 직선을 이루어 형성되는 직선 연장부;
   상기 직선 연장부에 연장되고, 2차 절곡되는 제 2 절곡부; 및
   상기 제 2 절곡부에 연장되고, 그 선단부가 상기 컬럼 하우징과 접촉되며, 중간부가 변형시 상기 직선 연장부와 접촉될 수 있도록 전체적으로 완만하게 절곡된 만곡부;
   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 토크 센서 스프링 조립장치.

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