CN111566449B - 感测装置 - Google Patents

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Abstract

一个实施例可以提供一种感测装置,该感测装置包括:转子;定子,其被设置在转子的外部;以及传感器模块,其被设置在定子的外部,其中转子包括转子支架、以及与该转子支架耦接的磁体和套筒,其中磁体包括第一主体和从第一主体沿轴向突出的第一突起,套筒包括第二主体和从第二主体向外突出的第二突起,并且转子支架包括第一凹槽,第一突起被设置在第一凹槽中。

Description

感测装置
技术领域
本发明涉及一种感测装置。
背景技术
在电动助力转向(EPS)系统中,电子控制单元根据行驶状况来驱动马达,以确保转弯稳定性,并提供快速的增强力,从而使驾驶员能够稳定地行驶。
转矩传感器、角度传感器或转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。由金属材料形成并呈管状的转子支架被设置在套筒的外部。使用粘合剂将磁体附接到转子支架的外圆周表面。在使用粘合剂来附接磁体的情况下,存在的一个问题是,在高温条件下,由于磁体和转子支架之间的热膨胀的差异,磁体的表面可能会出现裂纹。
此外,感测装置可以包括壳体、转子、定子和收集器。
在这种情况下,定子的一个表面与壳体的下表面接触。因此,存在的问题是,由于定子旋转时的表面接触而产生噪声。
此外,在通过增加定子和壳体之间的表面接触量来最小化间隙,以使感测装置具有功能稳定性的情况下,存在的问题是会进一步增加噪声。
此外,存在的问题是,由于定子的定子环与壳体之间的材料差异,噪声会增加。
发明内容
技术问题
本发明旨在提供一种感测装置,该感测装置允许在不使用粘合剂的情况下增加转子支架和磁体之间的耦合力,简化制造工艺,并减少组件的数量。
此外,本发明旨在提供一种感测装置,该感测装置允许减少定子与壳体之间的表面接触量,以降低噪声。
根据实施例应该解决的目的不限于上述目的,并且根据以下说明书,本领域技术人员将清楚地理解上文未描述的其他目的。
技术方案
本发明的一个方面提供了一种感测装置,其包括:转子;定子,其被设置在转子的外部;以及传感器模块,其被设置在定子的外部,其中转子包括转子支架、以及与该转子支架耦接的磁体和套筒,磁体包括第一主体和从第一主体沿轴向突出的第一突起,套筒包括第二主体和从第二主体向外突出的第二突起,并且转子支架包括第一凹槽,第一突起被设置在第一凹槽中。
第一突起可以包括:第一-第一突起,其从磁体的上表面向上延伸;以及第一-第二突起,其从第一-第一突起垂直地突出。
第一-第一突起的厚度可以小于磁体的第一主体在磁体的径向上的厚度。
转子支架可以包围(surround)第一-第二突起的上表面、下表面和侧表面。
第一-第二突起的面向磁体的中心的前表面可以向外暴露。
从转子支架的外圆周表面到磁体的中心的距离可以小于从磁体的外圆周表面到磁体的中心的距离。
第一突起包括多个凸部,并且多个凸部可以包括曲率不同的第一凸部和第二凸部。
第一凸部的曲率可以小于第二凸部的曲率。
第二凸部可以包括凹部,该凹部凹入地形成为在第二凸部的外表面中具有矩形形状。
凹部可以被设置为多个凹部,并且多个凹部可以相对于主体的中心可旋转且对称地设置。
转子支架的一部分可以被设置在凸部的上表面上。
转子支架可以包括锯齿状部件,其形成在转子支架的上表面上。
转子支架可以包括其中设置有第一突起的第二凹槽,第一凹槽的形状可以与第一突起的形状对应,并且第二凹槽的形状可以与第二突起的形状对应。
套筒和磁体可以使用转子支架耦接,并且转子支架可以是注塑成型部件。
套筒可以耦接到转子支架的上侧,并且磁体可以耦接到转子支架的下侧。
套筒和磁体可以被设置为沿轴向彼此间隔开。
本发明的另一个方面提供了一种感测装置,该感测装置包括:转子;定子,其被设置在转子的外部;以及传感器模块,其被设置在定子的外部,其中转子包括转子支架、以及与该转子支架耦接的磁体和套筒,磁体包括第一主体和从第一主体沿轴向突出的第一突起,套筒包括第二主体和从第二主体向外突出的第二突起,并且第一突起被插入转子支架中。
本发明的又一个方面提供了一种感测装置,该感测装置包括:壳体,其包括第一壳体和第二壳体;定子,其被设置在壳体内部;收集器,其被设置为靠近定子;以及转子,其被设置在定子的内部,其中第一壳体包括主本体和从主本体的内表面突出的突起部,并且突起部包括与定子的一个表面接触的各接触表面和被设置在各接触表面之间的凹槽。
此外,突起部可以包括第一突起部和设置在该第一突起部外部的第二突起部,并且凹槽可以被设置在第一突起部和第二突起部之间。
内表面可以包括第一表面和第二表面,并且其上设置有收集器的第一表面的一个区域可以被设置在第二突起部的一个侧端部和另一侧端部之间。
可以围绕定子的中心(C)在第一突起部的一个侧端部和另一侧端部之间形成第一角度(θ1),可以围绕定子的中心(C)在第二突起部的一个侧端部和另一侧端部之间形成第二角度(θ2),并且第二角度(θ2)可以小于第一角度(θ1)。
同时,凹槽的宽度可以为第一突起部的接触表面的宽度(W1)、凹槽的宽度(W2)和第二突起部的接触表面的宽度(W3)的总和的20%至30%。
此外,凹槽的宽度(W2)是第一突起部的宽度(W1)的0.50至0.86倍。
第一突起部的宽度(W1)可以与第二突起部的宽度(W3)相同。
同时,第一突起部和第二突起部中的每一个均可以形成为具有“C”形形状。
此外,第一突起部和第二突起部中的每一个均可以包括多个突起,所述多个突起被设置为在第一突起部和第二突起部的圆周方向上彼此间隔开。
倾斜表面可以相对于凹槽的下表面倾斜地形成在突起的一端。
当从上面观看时,突起可以形成为具有弧形形状。
同时,感测装置还可以包括设置在接触表面上的润滑构件。
定子可以包括:定子磁轭;支架,其与定子磁轭连接;以及一对定子环,其被设置为覆盖支架的外表面的一部分,且定子环的一个区域可以与接触表面进行表面接触。
有益效果
根据实施例,提供的有益效果是增加了磁体和转子的转子支架的耦合力。
提供的有益效果是防止套筒竖直移动和旋转。
根据该实施例的感测装置能够减少定子与壳体之间的表面接触量,以降低噪声。使用至少两个突起部和凹槽能够最小化表面接触量,从而降低噪声。
此外,由于定子受到被设置为彼此间隔开的两个突起部的支撑,因而能够在定子旋转时最小化定子的移动。
实施例的有益优点和效果不限于上述的内容,并且通过说明具体实施例而更容易理解。
附图说明
图1是示出根据实施例的感测装置的视图。
图2是示出转子的透视图。
图3是示出图2所示的转子的分解视图。
图4是示出图1所示的转子支架的透视图。
图5是示出沿图4中的线A-A截取的转子支架的侧面剖视图。
图6是示出磁体的透视图。
图7是示出沿图6中的线B-B截取的磁体的剖视图。
图8是示出磁体和转子支架的耦接状态的视图。
图9是示出套筒的视图。
图10是示出套筒的凸部的底部视图。
图11是示出第一凸部与第二凹槽处于啮合的状态的视图。
图12是示出转子支架、磁体和套筒处于耦接的状态的视图。
图13是示出根据实施例的感测装置的分解透视图。
图14是示出根据实施例的感测装置的第一壳体的第一示例的透视图。
图15是示出根据实施例的感测装置的第一壳体的第一示例的平面图。
图16是示出根据实施例的感测装置的第一壳体的第二示例的透视图。
图17是示出根据实施例的感测装置的第一壳体的第二示例的平面图。
图18是沿图17中的线A-A截取的剖视图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细说明本发明的示例性实施例。
然而,本发明的技术精神不限于将要描述的一些实施例,而是也可以使用各种其他实施例来实现,并且可以选择性地耦接、替代、使用这些实施例中的至少一个组件,以在技术精神的范围内实现该技术精神。
此外,除非另外明确且具体地限定,否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)都可以解释为对本领域技术人员具有惯常的意义,并且在考虑相关技术的上下文含义的情况下解释常用的术语的含义,如常用字典中定义的术语的含义。
此外,以一种描述性的意义来考虑本发明的实施例中使用的术语,并且它们不限制本发明。
在本说明书中,除非上下文另有明确规定,否则单数形式包括其复数形式,并且在描述“A、B和C之中的至少一个(或一个或多个)”的情况下,这可能包括能够与A、B和C组合的所有组合中的至少一个组合。
此外,在描述本发明的组件时,可以使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”和“(b)”等术语。
这些术语只是为了将一个元件与另一元件进行区分,元件的本质、顺序等不受术语的限制。
此外,应当理解,当将一个元件被称为与另一个元件“连接或耦接”时,这种描述可以包括以下两种情况:该元件直接连接或耦接到另一个元件;以及该元件与另一个元件利用设置在它们之间的别的元件连接或耦接。
此外,在任何一个元件被描述为形成或设置在另一个元件“上方或下方”的情况下,这种描述包括以下两种情况:这两个元件被形成或设置为彼此直接接触;以及在这两个元件之间插入一个或多个其他元件。此外,当一个元件被描述为设置在另一个元件“上方或下方”时,这种描述可以包括一个元件相对于另一个元件被设置在上侧或下侧的情况。
在下文中,将参照附图详细说明本发明的示例实施例。不管附图编号如何,将用相同的附图标记来表示彼此相同或对应的组件,并且将省略多余的描述。
图1是示出根据实施例的感测装置的视图。
参照图1,感测装置可以包括转子10、定子20和传感器模块30。
转子10被设置在定子20的内部。转子10连接至转向轴的输入轴。在这种情况下,输入轴可以是连接到车辆手柄(handle)的转向轴。转子10可以包括转子支架100、磁体200和套筒300。输入轴被插入到套筒300中。
定子20被设置在转子10的外部。定子20可以包括环形形状的定子齿21、模具构件22和支架23。成对的定子齿21可以被设置为彼此面对并相互分离开。此外,两个定子齿21可以固定在模具构件22的上面和下面。支架23与模具构件22耦接。支架23可以连接到转向轴的输出轴。在这种情况下,输出轴可以是连接到车轮一侧的动力传动结构的转向轴。因此,定子20与输出轴连接并随着输出轴旋转。
传感器模块30测量转子10和定子20之间产生的磁场。传感器模块30可以包括电路板31和安装在电路板31上的霍尔传感器32。此外,传感器模块30可以包括收集器33。由于输入轴和输出轴之间的旋转量的差异,在设置在输入轴和输出轴之间的扭力杆处会发生扭转,并且当扭转发生时,转子10的磁体200的旋转量与定子20的旋转量不同。因此,第一磁体200和定子20的彼此面对的表面改变了,从而使得磁化量改变。霍尔传感器32可以检测磁化量的变化,以测量施加到转向轴上的扭矩。
图2是示出转子的透视图,并且图3是示出图2所示的转子的分解视图。
参照图2和3,转子10可以包括转子支架100、磁体200和套筒300。假设转子支架100的旋转中心、磁体200的旋转中心和套筒300的旋转中心是同轴的。旋转中心在附图中称为中心C。
转子支架100可以是管状的构件。磁体200被设置在转子支架100的下面。此外,套筒300被设置在转子支架100的上面。使用转子支架100将套筒300和磁体200进行耦接。转子支架100是通过注塑成型工艺制造而成的注塑成型部件。
图4是示出图1所示的转子支架的透视图,且图5是示出沿图4中的线A-A截取的转子支架的侧面剖视图。
参照图4和图5,转子支架100包括第一凹槽110、第二凹槽120和锯齿状部件130。
第一凹槽110是与磁体200耦接的凹槽。第一凹槽110可以是在注塑成型工艺过程中由于磁体200的第一突起220而形成的凹槽。第一凹槽110的形状对应于磁体200的第一突起220的形状。例如,第一凹槽110的形状可以是从转子支架100的下表面开始并朝向转子支架100的内侧表面弯曲的
Figure BDA0002576540190000071
形状。
第二凹槽120是与套筒300耦接的凹槽。第二凹槽120可以设置在第一凹槽110上方。此外,第二凹槽120沿转子支架100的径向在转子支架100的内侧表面呈凹形。例如,第二凹槽120可以是位于从转子支架100的内侧表面突出的两个突起121之间的区域。
锯齿状部件130设置在转子支架100的上表面上。锯齿状部件130呈凹凸形。锯齿状部件130与用于设定起始点的外部装置啮合。
图6是示出磁体的透视图,且图7是示出沿图6中的线B-B截取的磁体的剖视图。
参照图6和图7,磁体200包括第一主体210和第一突起220。第一主体210呈环形形状。第一突起220从第一主体210的上表面沿轴向突出。第一突起220被设置于转子支架100中。此外,第一突起220可以设置为多个第一突起220。可以沿着第一主体210的上表面以恒定距离设置多个第一突起220。第一突起220可以包括第一-第一突起221和第一-第二突起222。
第一-第一突起221从第一主体210的上表面向上延伸。此外,第一-第二突起222从第一-第一突起221垂直地突出。第一突起220的整体形状可以是
Figure BDA0002576540190000072
形形状。第一-第一突起221的厚度t1可以小于第一主体210的厚度t2。这是为了确保第一突起220的外侧表面与转子支架100之间的接触表面。
图8是示出磁体和转子支架的耦接状态的视图。
参照图8,在进行注塑成型工艺后,转子支架100包围第一突起220的上表面222a以及第一-第二突起222的下表面222b和侧表面222c(见图6)。朝向中心C突出的第一-第二突起222沿轴向限制转子支架100和磁体200。转子支架100与第一突起220的外侧表面和第一主体210的上表面接触。
同时,以中心C为基准,转子支架100的外直径D1可以小于磁体200的外直径D2。这是为了防止在转子10旋转时围绕中心C沿径向受到转子支架100的干扰。
图9是示出套筒的视图,且图10是示出凸部的底部视图。
参照图9和图10,套筒300可以包括第二主体310和第二突起320。第二主体310是由管状的金属材料形成的。第二突起320被设置为从第二主体310的下端向外延伸。第二突起320是为了增加与转子支架100的耦合力的突起。
第二突起320可以包括第一凸部321A和第二凸部321B。第一凸部321A的曲率半径R1可以与第二凸部321B的曲率半径R2不同。例如,第一凸部321A的曲率半径R1可以小于第二凸部321B的曲率半径R1。第一凸部321A是插入到转子支架100的第二凹槽120中以防止套筒300沿旋转方向旋转的部分。然而,第二凸部321B是防止套筒300旋转并且还确保了凹部322的空间的部分。因此,从功能性方面来说,第一凸部321A的曲率半径R1小于第二凸部321B的曲率半径R1这一事实有利于防止套筒300旋转。
图11是示出第一凸部与第二凹槽处于啮合的状态的视图。
参照图10和图11,第一凸部321A被插入到第二凹槽120中。当第一凸部321A被插入第二凹槽120中时,套筒300和转子支架100彼此限制,并且防止两者之间发生滑动。同时,设置第二凸部321B。具有凹形形状的凹部322被形成为第二凸部321B的外表面。凹部322可以呈矩形形状。凹槽140位于转子支架100的与凹部322对应的位置处。凹槽140可以呈矩形形状。用于设定起始点的外部装置的夹具可以被插入凹部322和凹槽140中。
图12是示出转子支架、磁体和套筒处于耦接的状态的视图。
参照图12,转子支架100的一部分可以被设置在套筒300的凸部321的上表面。例如,转子支架100的该部分可以覆盖凸部321,例如图12的区域P。因此,套筒300不能沿轴向移动,而且可以得到固定。
根据实施例的感测装置1可以被设置在转向轴的输入轴(未示出)和输出轴(未示出)之间。
图13是示出根据实施例的感测装置的分解透视图。在这种情况下,在图16中,x方向表示轴向,且y方向表示径向。此外,轴向垂直于径向。
参照图13,根据实施例的感测装置1可以包括:壳体1100,其具有第一壳体1200和第二壳体1300;定子1400,其设置在壳体1100的内部;转子1500,其设置在定子1400的内部;以及收集器1600和感测部件1700,其设置在壳体1100的内部。在这种情况下,定子1400可以连接到输出轴,且转子1500可以连接到输入轴,但是定子1400和转子1500不必局限于此。
壳体1100可以形成感测装置1的外部。
壳体1100可以包括被耦接以在两者之间具有容纳空间的第一壳体1200和第二壳体1300。此外,定子1400、转子1500、收集器1600和感测部件1700可以被设置在容纳空间中。
输入轴穿过其中的第一通孔1211可以形成在第一壳体1200中,并且输出轴穿过其中的第二通孔1311可以形成在第二壳体1300中。在这种情况下,输入轴可以连接到转向手柄,且输出轴可以连接到转向盘的一侧。
第一壳体1200可以支撑定子1400以能够在壳体1100中旋转。
图14是示出根据实施例的感测装置的第一壳体的第一示例的透视图,且图15是示出根据实施例的感测装置的第一壳体的第一示例的平面图。
参照图14和图15,根据第一示例的第一壳体1200可以包括:主本体1210;侧壁部1220,其沿轴向从主本体1210的边缘突出;以及突起部1230,其从主本体1210的内表面1212突出。在这种情况下,突起部1230可以与定子1400接触。在这种情况下,主本体1210、侧壁部1220和突起部1230可以一体地形成。
主本体1210和侧壁部1220形成第一壳体1200的外部。此外,主本体1210和侧壁部1220可以由合成树脂材料形成。
主本体1210可以包括第一通孔1211和内表面1212。
输入轴可以穿过第一通孔1211,并且可以连接到转子1500。
主本体1210的内表面1212可以包括第一表面1212a和第二表面1212b。此外,收集器1600可以被设置在第一表面1212a上。在这种情况下,可以通过其上是否设置有收集器1600来区分内表面1212的第一表面1212a和第二表面1212b。
侧壁部1220被形成为沿轴向从主本体1210的边缘突出。
侧壁部1220防止定子1400沿径向移动。
此外,耦接到第二壳体1300的突起1310的耦接结构1221可以形成在侧壁部1220上。在这种情况下,耦接结构1221包括在其中形成的孔,并且突起1310被设置在孔中。
突起部1230可以延伸以沿轴向从主本体1210的内表面1212突出。此外,突起部1230的接触表面1231可以与定子1400的一个表面处于表面接触。在这种情况下,在各接触表面1231之间可以形成凹槽1232。因此,因为接触表面1231的表面接触量由于凹槽1232而减少了,所以可以降低在感测装置1受到驱动时产生的噪声。在这种情况下,凹槽1232可以形成为与定子1400的一个表面间隔开。
参照图14和图15,突起部1230可以包括第一突起部1230a和位于第一突起部1230a外部的第二突起部1230b。在这种情况下,第一突起部1230a和第二突起部1230b可以形成为沿轴向从主本体1210的内表面1212突出。
第一突起部1230a可以被设置为沿径向与第二突起部1230b间隔开。因此,在第一突起部1230a和第二突起部1230b之间可以形成凹槽1232。
形成为在两者之间设置有凹槽1232的第一突起部1230a的接触表面1231和第二突起部1230b的接触表面1231可以与定子1400的定子环1430的一个区域处于表面接触。因此,当定子1400旋转时,可以最小化定子1400的移动。
在从上面观看时,第一突起部1230a和第二突起部1230b可以形成为呈“C”形形状。
如图15所示,其中设置了收集器1600的主本体1210的第一表面1212a的一个区域被设置在第二突起部1230b的一个侧端部和另一个侧端部之间。因此,收集器1600的一个区域被设置在第二突起部1230b的一个侧端部和另一个侧端部之间。
如图15所示,可以围绕定子1400的中心C在第一突起部1230a的一个侧端部和另一个侧端部之间形成第一角度θ1。此外,可以围绕定子1400的中心C在第二突起部1230b的一个侧端部和另一个侧端部之间形成第二角度θ2。第二角度θ2小于第一角度θ1。在这种情况下,定子1400的中心C可以是第一通孔1211的中心C。
同时,凹槽1232的宽度W2可以是第一突起部1230a的接触表面1231的宽度W1、凹槽1232的宽度W2和第二突起部1230b的接触表面1231的宽度W3的总和的20%至30%。
凹槽1232的宽度W2可以是第一突起部1230a的接触表面1231的宽度W1的0.50至0.86倍。例如,W1:W2可以在1:0.50到0.86的范围内。
因此,挨着定子1400的表面接触量由于凹槽1232而减少。在这种情况下,第二突起部1230b的接触表面1231的宽度W3可以与第一突起部1230a的接触表面1231的宽度W1相同。
也就是说,当考虑由于定子1400而产生的噪声的量和接触表面1231对定子1400的支撑稳定性时,凹槽1232的宽度W2可以是第一突起部1230a的接触表面1231的宽度W1的0.50至0.86倍。
同时,润滑构件(未示出)可以应用于第一突起部1230a的接触表面1231和第二突起部1230b的接触表面1231中的每一个。因此,润滑构件可以被设置在定子1400的定子环1430之间。
润滑构件可以进一步减少定子1400旋转时产生的噪声。在这种情况下,可以将润滑油用作润滑构件。
此外,当定子1400旋转时,润滑构件由于凹槽1232而不会漂移,且被收集在接触表面1231上。
图16是示出根据实施例的感测装置的第一壳体的第二示例的透视图,并且图17是示出根据实施例的感测装置的第一壳体的第二示例的平面图。
在下文中,当描述根据第二示例的第一壳体1200a时,由于与根据第一示例的第一壳体1200的组件相同的组件被指定为相同的附图标记,因此将省略对其的具体描述明。
在将根据第二示例的第一壳体1200a与根据第一示例的第一壳体1200进行比较时,根据第二示例的第一壳体1200a的不同之处在于:设置为彼此间隔开的多个突起1233和1234相应地被提供为第一突起部1230a和第二突起部1230b。因此,由于根据第二示例的第一壳体1200a的体积小于根据第一示例的第一壳体1200的体积,因而可以降低其材料成本。
参照图16和图18,根据第二示例的第一壳体1200a可以包括:主本体1210;侧壁部1220,其沿轴向从主本体1210的边缘突出;以及突起部1230,其从主本体1210的内表面1212突出。在这种情况下,突起部1230可以包括第一突起部1230a和被设置在第一突起部1230a外部的第二突起部1230b。此外,由于第一突起部1230a被设置为沿径向与第二突起部1230b间隔开,因而可以在第一突起部1230a和第二突起部1230b之间形成凹槽1232。
第一突起部1230a可以是设置为围绕中心C在圆周方向上彼此间隔开的多个突起1233。在这种情况下,第一突起部1230a的突起1233可以被称为第一突起,以区别于第二突起部1230b的突起1234。
在从上面观看时,第一突起1233可以形成为弧形形状。
第二突起部1230b可以是设置为围绕中心C在圆周方向上彼此间隔开的多个突起1234。在这种情况下,第二突起部1230b的突起1234可以称为第二突起。
在从上面观看时,第二突起1234可以形成为弧形形状。
因此,在两者之间设置有凹槽1232的第一突起1233的接触表面1231和第二突起1234的接触表面1231与定子1400的定子环1430的一个区域处于表面接触。
同时,倾斜表面1233a和1234a可以被分别设置在突起1233和1234的一个端部处。
参照图18,倾斜表面1233a和1234a中的每一个可以被形成为相对于凹槽1232的下表面1232a具有预定角度θ3。因此,可以通过相邻设置的突起1233和1234的倾斜表面1233a和1234a以及接触表面1231将润滑构件施加在突起1233和1234的接触表面1231上。
在这种情况下,倾斜表面1233a和1234a与突起1233和1234的接触表面1231相接(meet)的边缘可以是圆形的。
定子1400被设置在转子1500的外部。在这种情况下,定子1400被设置在壳体1100的内部。
参照图13,定子1400可以包括:定子磁轭1410;定子支架1420,其连接到定子磁轭1410;成对的定子环143,其设置为覆盖定子支架1420的一部分。
定子磁轭1410可以形成为具有圆柱形形状。此外,定子磁轭1410可以连接到转向轴的输出轴。在这种情况下,输出轴可以连接到车轮一侧的动力传动结构。因此,定子1400与输出轴连接并随之旋转。
在这种情况下,定子磁轭1410可以由金属材料形成。然而,定子磁轭1410不必局限于此,而是可以考虑由预定强度或更高强度的材料形成,从而将输出轴固定地插入其中。
定子支架1420可以被设置在定子磁轭1410的一个侧端部上。例如,定子支架1420可以使用诸如树脂等合成树脂采用插入注入方法被设置在定子磁轭1410的一个侧端部上。
定子环1430可以围绕定子支架1420固定设置。例如,设置为彼此面对且沿轴向间隔开的成对定子环1430可以设置在定子支架1420周围。
定子环1430可被设置为成对的定子环1430。在这种情况下,定子环1430可以由金属材料形成。
定子环1430可以包括:主体1431,其具有环形形状;多个齿部1432,其被设置为沿主体1431的内圆周表面彼此间隔开;以及突起部1433,其被设置为沿主体1431的外圆周表面彼此间隔开。在这种情况下,齿部1432和突起部1433可以形成为沿同一方向突出。此外,主体1431、齿部1432和突起部1433可以一体地形成。
齿部1432可以形成为沿轴向从主体1431的内圆周表面突出。
突起部1433可以形成为沿轴向从主体1431的外圆周表面突出。
突起部1433可以通过嵌缝(caulking)固定在定子支架1420的外圆周表面上。
转子1500被设置在定子1400的外部。转子1500连接到转向轴的输入轴。在这种情况下,输入轴可以是连接到车辆的手柄的转向轴。
转子1500可以包括具有圆柱形形状的转子磁轭1510以及被设置在转子磁轭1510上的磁体1520。
输入轴被插入转子磁轭1510中。此外,磁体1520可以被设置在转子磁轭1510的外部。磁体1520可以被固定附接或压装在转子磁轭1510的外圆周表面上。
收集器1600收集定子1400的磁通。在这种情况下,收集器1600可以由金属材料形成,并被固定在壳体1100中。例如,收集器1600可以被设置在主本体1210的第一表面1212a上。
收集器1600可以被设置为靠近定子环1430。在这种情况下,术语“靠近”可以表示为被设置成与其接触或与其间隔开预定距离。
收集器1600可以包括板1610和延伸以从板1610突出的腿部1620。在这种情况下,板1610的一个表面可被设置在主本体1210的第一表面1212a上。
感测部件1700测量在定子1400和转子1500之间产生的磁场。感测部件1700连接到马达的电子控制单元(ECU),其被配置为补充转向力,根据测量的磁场计算扭矩,并将扭矩传递给ECU。
感测部件1700可以包括电路板1710和传感器1720。在这种情况下,传感器1720可以被设置在与收集器1600的腿部1620的端部相对应的位置处。
被设置在电路板1710上的传感器1720可以检测磁场的变化。霍尔集成电路(IC)可以被设置为传感器。因此,传感器1720检测由于转子1500的磁体1520和定子1400之间的电相互作用而产生的定子1400的磁化量。此外,感测装置1可以基于检测到的磁化量来测量扭矩。
尽管已经参照本发明的示例性实施例示出并描述了本发明,但是本领域技术人员应当理解,在不脱离本发明的由所附权利要求限定的精神和范围的情况下,可以在形式和细节上进行各种变化。此外,还应理解,与修改和变化有关的差异落入本发明的由所附权利要求限定的范围内。
<附图标记>
1:感测装置 10,1500:转子
20,1400:定子 30:传感器模块
100:转子支架 110:第一凹槽
120:第二凹槽 200:磁体
210:第一主体 220:第一突起
300:套筒 310:第二主体
320:第二突起 1100:壳体
200:第一壳体 1230:突起部
1230a:第一突起部
1230b:第二突起部
1231:接触表面 1232:凹槽
1233,1234:突起 1300:第二壳体
1600:收集器 1700:感测部件

Claims (26)

1.一种感测装置,包括:
转子;
定子,其被设置在所述转子的外部;以及
传感器模块,其被设置在所述定子的外部,
其中所述转子包括转子支架、以及与所述转子支架耦接的磁体和套筒,
所述磁体包括第一主体和从所述第一主体沿轴向突出的第一突起,
所述套筒包括第二主体和从所述第二主体向外突出的第二突起,以及
所述转子支架包括第一凹槽,所述第一突起被设置在所述第一凹槽中,
其中,所述第一突起包括:
第一-第一突起,其从所述磁体的上表面向上延伸;以及
第一-第二突起,其从所述第一-第一突起垂直地突出。
2.根据权利要求1所述的感测装置,其中,所述第一-第一突起的厚度小于所述磁体的第一主体在所述磁体的径向上的厚度。
3.根据权利要求2所述的感测装置,其中所述转子支架包围所述第一-第二突起的上表面、下表面和侧表面。
4.根据权利要求3所述的感测装置,其中所述第一-第二突起的面对所述磁体的中心的前表面向外暴露。
5.根据权利要求1所述的感测装置,其中从所述转子支架的外圆周表面到所述磁体的中心的距离小于从所述磁体的外圆周表面到所述磁体的中心的距离。
6.根据权利要求1所述的感测装置,其中:
所述第二突起包括多个凸部,以及
所述多个凸部包括曲率不同的第一凸部和第二凸部。
7.根据权利要求6所述的感测装置,其中所述第一凸部的曲率小于所述第二凸部的曲率。
8.根据权利要求6所述的感测装置,其中所述第二凸部包括在所述第二凸部的外表面中凹入地形成的凹部。
9.根据权利要求8所述的感测装置,其中:
所述凹部被设置为多个凹部,以及
所述多个凹部相对于所述主体的中心可旋转且对称地设置。
10.根据权利要求1所述的感测装置,其中所述转子支架的一部分被设置在所述第二突起的凸部的上表面上。
11.根据权利要求1所述的感测装置,其中所述转子支架包括锯齿状部件,其形成在所述转子支架的上表面上。
12.根据权利要求1所述的感测装置,其中:
所述转子支架包括其中设置有所述第二突起的第二凹槽;
所述第一凹槽的形状与所述第一突起的形状对应;以及
所述第二凹槽的形状与所述第二突起的形状对应。
13.根据权利要求1所述的感测装置,其中:
所述套筒和所述磁体使用所述转子支架耦接;以及
所述转子支架是注塑成型部件。
14.根据权利要求1所述的感测装置,其中:
所述套筒耦接到所述转子支架的上侧;以及
所述磁体耦接到所述转子支架的下侧。
15.根据权利要求1所述的感测装置,其中所述套筒和所述磁体被设置为沿轴向彼此间隔开。
16.一种感测装置,包括:
转子;
定子,其被设置在所述转子的外部;以及
传感器模块,其被设置在所述定子的外部,
其中所述转子包括转子支架、以及与所述转子支架耦接的磁体和套筒,
所述磁体包括第一主体和从所述第一主体沿轴向突出的第一突起,
所述套筒包括第二主体和从所述第二主体向外突出的第二突起,以及
所述第一突起被插入所述转子支架中,
其中,所述第一突起包括:
第一-第一突起,其从所述磁体的上表面向上延伸;以及
第一-第二突起,其从所述第一-第一突起垂直地突出。
17.一种感测装置,包括:
壳体,其包括第一壳体和第二壳体;
定子,其被设置在所述壳体中;
收集器,其被设置在所述壳体中;以及
转子,其被设置在所述定子的内部,
其中,所述第一壳体包括主本体和从所述主本体的内表面突出的突起部,以及
所述突起部包括与所述定子的一个表面接触的接触表面和被设置在所述接触表面之间的凹槽,
其中,所述突起部包括第一突起部和被设置在所述第一突起部的外部的第二突起部;以及
所述凹槽被设置在所述第一突起部和所述第二突起部之间,
其中所述第一突起部和所述第二突起部中的每一个均包括多个突起,所述多个突起被设置为在第一突起部和第二突起部的圆周方向上彼此间隔开。
18.根据权利要求17所述的感测装置,其中:
所述内表面包括第一表面和第二表面;以及
上面设置有所述收集器的所述第一表面的一个区域被设置在所述第二突起部的一个侧端部和另一个侧端部之间。
19.根据权利要求18所述的感测装置,其中:
围绕所述定子的中心(C)在所述第一突起部的一个侧端部和另一个侧端部之间形成第一角度(θ1);
围绕所述定子的中心(C)在所述第二突起部的一个侧端部和另一个侧端部之间形成第二角度(θ2);以及
所述第二角度(θ2)小于所述第一角度(θ1)。
20.根据权利要求17所述的感测装置,其中所述凹槽的宽度为所述第一突起部的接触表面的宽度(W1)、所述凹槽的宽度(W2)和所述第二突起部的接触表面的宽度(W3)的总和的20%至30%。
21.根据权利要求20所述的感测装置,其中所述凹槽的宽度(W2)是所述第一突起部的宽度(W1)的0.50至0.86倍。
22.根据权利要求21所述的感测装置,其中所述第一突起部的宽度(W1)与所述第二突起部的宽度(W3)相同。
23.根据权利要求17所述的感测装置,其中所述第一突起部和所述第二突起部中的每一个均形成为具有“C”形形状。
24.根据权利要求17所述的感测装置,其中倾斜表面相对于所述凹槽的下表面倾斜地形成在所述突起的一端。
25.根据权利要求24所述的感测装置,其中,当从上面观看时,所述突起被形成为具有弧形形状。
26.根据权利要求17所述的感测装置,还包括设置在所述接触表面上的润滑构件。
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