CN109477739A - 传感器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种传感器装置，包括：转子；设置在转子外侧的定子；以及设置在定子外侧的传感器模块，其中，转子包括套筒和耦接到套筒的磁体，磁体设置在套筒的内侧，套筒包括从套筒的下端突出并且与磁体接触的固定部，因此，本发明具有增大转子的磁体和轭之间的耦接动力的有益效果。

Description

传感器装置
技术领域
实施例涉及一种传感器装置。
背景技术
电动助力转向(EPS)系统通过根据由车速传感器、扭矩角传感器、扭矩传感器检测的行驶条件使用电子控制单元(ECU)驱动电机来确保转向稳定性并快速提供恢复力，使得驾驶员能够安全地行驶。
扭矩传感器、角度传感器或扭矩角传感器可以包括转子和定子。转子包括连接到车辆的转向轴的套筒。磁体附接到套筒。这里，磁体耦接到套筒的外侧。因此，磁体露出在外部，因此，具有在组装过程中被损坏的高风险。
另外，由于在磁体露出到外部的状态下使用粘合剂将磁体附接到套筒，所以存在由于磁体的损坏或粘合剂的不完全固化导致磁体与套筒分离的问题。
发明内容
技术问题
本发明旨在提供一种传感器装置，其防止磁体露出到外部。
另外，本发明还旨在提供一种传感器装置，在该传感器装置中，磁体固定到套筒而不使用粘合剂。
根据实施例必须解决的目标不限于上述目标，本领域技术人员将从以下说明中清楚地理解以上未提及的其他目标。
技术方案
本发明的一个方面提供一种传感器装置，包括：转子；定子，所述定子设置在所述转子的外侧；以及传感器模块，所述传感器模块设置在所述定子的外侧，其中，所述转子包括套筒以及耦接到所述套筒的磁体，所述磁体设置在所述套筒的内侧，所述套筒包括从所述套筒的下端突出并与所述磁体接触的固定部。
所述套筒可以包括第一主体、连接到所述第一主体的第二主体、以及连接到所述第二主体的第三主体，并且所述第三主体的内径可以大于所述第一主体的内径。
所述磁体可以具有环形形状。
所述第二主体可以覆盖所述磁体的上表面。
所述第三主体可以覆盖所述磁体的外周面。
所述固定部可以从所述第三主体的下端突出。
所述固定部可以通过卷边(caulking)耦接到所述磁体的下表面。
磁体可以包括凹陷地形成在磁体的下表面上的凹槽，并且固定部可以通过卷边而耦接到凹槽。凹槽可以包括内周面，凹槽的内周面的内径大于磁体的内径，并且固定部可以通过卷边而耦接到内周面。
固定部可以包括多个固定部，其中，所述多个固定部可以关于所述套筒的中心对称地设置。
磁体的内径可以大于或等于第一主体的内径。
第二主体可以包括供外部装置插入的孔。
第二主体可以包括锯齿(serration)，在所述锯齿中凹形和凸形在第二主体的上表面上重复，并且锯齿与外部装置接合。
套筒可以耦接到第一轴和第二轴。
传感器模块可以是扭矩传感器模块和角度传感器模块中的至少任一者。
有益效果
根据实施例，由于磁体的突出部插入到轭(yoke)的孔中，所以具有转子的磁体与轭之间耦接力增大的有益效果。
根据实施例，由于在套筒和磁体对准之后通过双注塑(double injection)来形成轭，所以具有部件数量和制造工艺的数量减小的有益效果。
根据实施例，由于套筒和轭一体化而形成芯，并且磁体、第一轴和第二轴耦接到芯，所以具有部件的数量减少并且容易保持部件的共同中心的有益效果。
附图说明
图1是示出根据实施例的传感器装置的图；
图2是示出转子的图；
图3是示出图2所示的转子的剖视图；
图4是示出耦接到磁体的固定部的图；
图5是示出形成在套筒中的孔的图；
图6是示出图5所示的孔的剖视图；
图7是示出形成在套筒上的锯齿的图；
图8是示出磁体的凹槽的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。本发明的目标、具体优点和新颖特征将从详细的说明和与附图相关的下述示例性实施例而变得明显。另外，本说明书和权利要求书中使用的术语或词语应不被限制性地解释为其通用或词典中的含义，而是基于发明人可以适当地定义术语的概念来以最可行的方式描述他或她的发明的原则，应被解释为根据本发明的技术思想的含义和概念。此外，在描述本发明时，将省略会不必要地模糊本发明的要点的已知现有技术。
图1是示出根据实施例的传感器装置的图。
参照图1，传感器装置可以包括转子100、定子200和传感器模块300。
转子100可以包括套筒110和磁体120。
套筒110可以是管型部件，在管型部件中形成有空间。
轴可以连接到套筒110。实施例中定义的轴可以是连接到车辆的手柄的转向输入轴或连接到车辆的车轮的输出轴。此外，套筒110用于包围磁体120使得磁体120不露出到外部。
磁体120设置在套筒110的内侧。此外，磁体120可以具有环形形状。
转子100设置在定子200的内侧。转子100由于与定子200的相互作用而旋转。
定子200设置在转子100的外侧。定子200可以设置成使得两个定子环彼此面对。此外，两个定子环可以收容在保持器(holder)中。
传感器模块300可以是扭矩传感器模块、角度传感器模块或者扭矩传感器模块和角度传感器模块组合的传感器模块。扭矩传感器模块可以包括：磁性元件，被配置为测量转子100和定子200之间产生的磁场；收集器，被配置为收集磁性元件和定子环的磁场；等。磁场可以由于连接到传感器装置的两个轴的扭转而产生。
角度传感器模块可以包括与轴一起旋转的主齿轮以及与主齿轮啮合的副齿轮。主齿轮可以与轴一体地旋转。磁体安装在副齿轮上。角度传感器模块包括能够测量由于磁体的旋转而产生的磁场的元件。该元件可以是各向异性磁阻集成电路(AMRIC)和霍尔集成电路(IC)中的一者。
壳体400在其内部收容转子100、定子200和传感器模块300。
图2是示出转子的图，图3是示出图2所示的转子的剖视图，图4是示出耦接到磁体的固定部的图。
参照图2至图4，根据实施例的传感器装置的转子100的磁体120设置在套筒110的内部，套筒110包围磁体120的外侧，磁体120的内侧包围耦接到套筒110的轴1。因此，磁体120不露出到外部。因此，可以防止磁体120被损坏或由于外力而分离。
下面将描述用于不使磁体120露出到外部的套筒110的具体结构。
套筒110可以分为第一主体111、第二主体112和第三主体113。第一主体111、第二主体112和第三主体113可以根据其形状和功能特性仅单独描述，并且第一主体111、第二主体112和第三主体113被连接作为单个单元。
第一主体111的直径D1小于第三主体113的直径D2。第二主体112将第一主体111和第三主体113连接。由于第一主体111的直径D1与第三主体113的直径D2之间的差异，第二主体112具有水平形成的台阶表面的形状。
第一主体111连接到轴1。
第二主体112的下端沿径向延伸以覆盖磁体120的上表面121。第二主体112的内表面可以与磁体120的上表面121接触。
第三主体113从第二主体112的边缘向下延伸。另外，第三主体113覆盖磁体120的外周面122。
磁体120的内径D3可以大于或等于第一主体111的内径D1。这是因为轴1耦接到第一主体111并且穿过磁体120。
另一方面，套筒110可以包括固定部114。第三主体113的一部分可以延伸以形成固定部114。固定部114可以从第三主体113的下端突出。固定部114可以弯曲从而通过卷边耦接到磁体120的下端。
可以设置多个固定部114。多个固定部114可以沿第三主体113的下端的圆周每隔预定间距定位。这里，多个固定部114可以关于套筒110的圆心C(参见图2)对称地设置。
当固定部114以物理方式固定磁体120从而将磁体120耦接到套筒110时，固定部114可以取消粘合剂的使用。由于磁体120耦接到套筒110而不使用粘合剂，所以可以防止粘合剂的不固化，或者可以防止磁体120由于外力与套筒110分离。
图5是示出形成在套筒中的孔的图，图6是示出图5所示的孔的剖视图。
参照图5和图6，可以在套筒110的第二主体112中形成孔112a。外部装置可以插入到孔112a中以便在旋转方向上对准转子100的位置。当外部装置插入到孔112a中并且旋转时，由于孔112a被钩(hooked)在外部装置上，所以套筒110与外部装置一起旋转。
可以沿着第二主体112形成多个孔112a。
图7是示出形成在套筒上的锯齿的图。
参照图7，锯齿112b可以形成在套筒110的第二主体112上。锯齿112b可以形成为具有重复的凹形和凸形。例如，锯齿112b可以形成为在第二主体112的表面上具有重复的锯齿(saw tooth)形状。当外部装置与锯齿112b接触，并且外部装置旋转时，由于外部装置被钩在锯齿112b上，所以套筒110可以与外部装置一起旋转。
图8是示出磁体的凹槽的图。
参照图8，磁体120可以包括凹槽125，凹槽125是固定部114被卷边(caulked)的区域。凹槽125可以通过切割磁体120的下端的一部分而凹陷地形成。这里，凹槽125可以形成为具有内周面125a。内周面125a的内径D4可以大于磁体120的内径D3。
固定部114可以覆盖磁体120的下表面123，并朝向凹槽125弯曲以在内周面125a处卷边。凹槽125和固定部114的结构是能够增大磁体120的固定力的构造。这是因为固定部114在固定部114覆盖磁体120的上表面121、外周面122和下表面123全体的状态下耦接到内周面125a。
如上所述，已参照附图描述了根据实施例的传感器装置。
以上描述仅说明了本发明的技术构思。本发明所属领域的普通技术人员应该能够在不脱离本发明的本质特征的范围内进行各种修改、改变和替换。因此，本文公开的实施例和附图用于描述而不是限制本发明的技术构思，并且本发明的技术构思的范围不受实施例和附图的限制。本发明的范围应基于以下权利要求来解释，并且等同范围内的所有技术构思应被解释为属于本发明的范围。
[附图标记]
100：转子 110：套筒
111：第一主体 112：第二主体
112a：孔 112b：锯齿
113：第三主体 114：固定部
120：磁体 121：上表面
122：外周面
123：下表面
124：内周面
125：凹槽
125a：内周面
200：定子 300：传感器模块
400：壳体

Claims (10)

1.一种传感器装置，包括：
转子；
定子，所述定子设置在所述转子的外侧；以及
传感器模块，所述传感器模块设置在所述定子的外侧，
其中，所述转子包括套筒以及耦接到所述套筒的磁体，所述磁体设置在所述套筒的内侧，所述套筒包括从所述套筒的下端突出并与所述磁体接触的固定部。
2.根据权利要求1所述的传感器装置，其中：
所述套筒包括第一主体、连接到所述第一主体的第二主体、以及连接到所述第二主体的第三主体，并且
所述第三主体的内径大于所述第一主体的内径。
3.根据权利要求2所述的传感器装置，其中，所述第二主体覆盖所述磁体的上表面。
4.根据权利要求2所述的传感器装置，其中，所述第三主体覆盖所述磁体的外周面。
5.根据权利要求2所述的传感器装置，其中，所述固定部从所述第三主体的下端突出。
6.根据权利要求5所述的传感器装置，其中：
所述磁体包括凹陷地形成在所述磁体的下表面上的凹槽，并且
所述固定部通过卷边而耦接到所述凹槽。
7.根据权利要求6所述的传感器装置，其中：
所述凹槽包括内周面，所述凹槽的所述内周面的内径大于所述磁体的内径；并且
所述固定部通过卷边而耦接到所述内周面。
8.根据权利要求5所述的传感器装置，其中：
所述固定部包括多个固定部，并且
所述多个固定部关于所述套筒的中心对称地设置。
9.根据权利要求2所述的传感器装置，其中，所述磁体的内径大于或等于所述第一主体的内径。
10.根据权利要求2所述的传感器装置，其中，所述第二主体包括锯齿，在所述锯齿中凹形和凸形在所述第二主体的上表面上重复，并且所述锯齿与外部装置接合。
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