JP2019523408A - センサ装置 - Google Patents

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Abstract

本発明はロータと、前記ロータの外側に配置されるステータおよび前記ステータの外側に配置されるセンサモジュールを含み、前記ロータは、スリーブと前記スリーブに結合されるマグネットを含み、前記マグネットは前記スリーブの内側に配置され、前記スリーブは前記スリーブの下端から突出して前記マグネットと接触する固定部を含むセンサ装置を提供し、ロータのマグネットとヨークの結合力を高める有利な効果を提供する。【選択図】図2

Description

実施例はセンサ装置に関するものである。
パワーステアリングシステム(EPS)は、車速センサ、トルクアングルセンサおよびトルクセンサなどで感知した運行条件に従って、電子制御装置(Electronic Control Unit)でモーターを駆動して旋回安定性を保障し、迅速な復原力を提供することによって、運転者に安全な走行を可能にする。
トルクセンサ、アングルセンサまたはトルクアングルセンサーは、ロータとステータを含むことができる。ロータは車両の操向軸と連結されるスリーブが設けられる。スリーブにはマグネットが付着される。この時、マグネットのスリーブの外側に結合される。したがって、マグネットは外部に露出した状態である。したがって、組立固定中にマグネットが破損する危険が大きい。
また、マグネットが外部に露出した状態で接着剤を通じてスリーブに結合されているため、マグネットの破損や接着剤の未硬化によってマグネットがスリーブから離脱する問題が発生する。
そこで、実施例はマグネットが外部に露出することを防止するセンサ装置を提供することをその目的とする。
また、実施例は接着剤を使用せず、スリーブにマグネットを固定させることができるセンサ装置を提供することをその目的とする。
実施例が解決しようとする課題は以上で言及された課題に限定されず、ここで言及されていないさらに他の課題は下記の記載から当業者に明確に理解されるはずである。
実施例は、ロータと、前記ロータの外側に配置されるステータおよび前記ステータの外側に配置されるセンサモジュールを含み、前記ロータは、スリーブと前記スリーブに結合されるマグネットを含み、前記マグネットは前記スリーブの内側に配置され、前記スリーブは前記スリーブの下端から突出して前記マグネットと接触する固定部を含むセンサ装置を提供することができる。
好ましくは、前記スリーブは第1胴体と、前記第1胴体と連結される第2胴体と、前記第2胴体と連結される第3胴体を含み、前記第3胴体の内径は前記第1胴体の内径より大きく形成され得る。
好ましくは、前記マグネットはリング状であり得る。
好ましくは、前記第2胴体は前記マグネットの上面を覆うことができる。
好ましくは、前記第3胴体は前記マグネットの外周面を覆うことができる。
好ましくは、前記固定部は前記第3胴体の下端から突出され得る。
好ましくは、前記固定部は前記マグネットの下面にコーキング結合することができる。
好ましくは、前記マグネットは前記マグネットの下面で窪むように形成される溝部を含み、前記固定部は前記溝部にコーキング結合することができる。
好ましくは、前記溝部は前記マグネットの内径より大きい内径を有する内周面を含み、前記固定部は内周面にコーキング結合することができる。
好ましくは、前記固定部は複数個が形成され、複数個の前記固定部は前記スリーブの中心を基準として対称となるように配置され得る。
好ましくは、前記マグネットの内径は前記第1胴体の内径より少なくとも同じであるか大きく形成され得る。
好ましくは、前記第2胴体は外部装置が挿入されるホールを含むことができる。
好ましくは、第2胴体は前記第2胴体の上面で窪んだ形状と膨らんだ形状が繰り返されて外部装置と噛み合われるセレーションを含むことができる。
好ましくは、前記スリーブは第1軸と第2軸に連結され得る。
好ましくは、前記センサモジュールはトルクセンサモジュールおよびアングルセンサモジュールのうち少なくともいずれか一つであり得る。
実施例によると、マグネットの突起がヨークのホールに挿入されるように構成することによって、ロータのマグネットとヨークの結合力を高める有利な効果を提供する。
実施例によると、スリーブとマグネットを整列した後、二重射出を通じてヨークを具現することによって、部品数と製造工程を低減させる有利な効果を提供する。
実施例によると、スリーブとヨークを一体化してコアを形成し、コアにマグネットと第1軸と第2軸が結合するように構成して、部品数を減らし、部品間の同芯度維持が容易な有利な効果を提供する。
実施例に係るセンサ装置を図示した図面。 ロータを図示した図面。 図2で図示したロータの断面図。 マグネットと結合する固定部を図示した図面。 スリーブに形成されたホールを図示した図面。 図5で図示したホールの断面を図示した図面。 スリーブに形成されたセレーションを図示した図面。 マグネットの溝部を図示した図面である。
以下、本発明の好ましい実施例を添付された図面を参照して詳細に説明する。本発明の目的、特定の長所および新規の特徴は添付された図面と関連する以下の詳細な説明と好ましい実施例からさらに明白になるはずである。そして、本明細書および特許請求の範囲に使用された用語や単語は、通常的または辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自分の発明を最も最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に則って、本発明の技術的思想に符合する意味と概念に解釈されるべきである。そして、本発明の説明において、本発明の要旨を不要に曖昧にさせる恐れがある、関連した公知の技術に対する詳細な説明は省略する。
図1は、実施例に係るセンサ装置を図示した図面である。
図1を参照すると、センサ装置はロータ100と、ステータ200と、センサモジュール300を含むことができる。
ロータ100はスリーブ110とマグネット120を含むことができる。
スリーブ110は内部に空間が形成される管状の部材であり得る。
スリーブ110には軸が連結され得る。実施例で定義する軸は、車両のハンドルと連結された操向入力軸であり得、または車輪と連結された出力軸であり得る。また、このようなスリーブ110はマグネット120が外部に露出しないようにマグネット120を囲む役割をする。
マグネット120はスリーブ110の内側に配置される。そしてマグネット120はリング状であり得る。
ロータ100はステータ200の内側に配置される。ロータ100はステータ200と電気的な相互作用で回転する。
ステータ200はロータ100の外側に配置される。ステータ200は2個のステータリングが向かい合う形態で配置され得る。そして、2個のステータリングはホルダーに収容され得る。
センサモジュール300はトルクセンサモジュールであるか、アングルセンサモジュールであるか、この二つが組み合わせられたセンサモジュールであり得る。トルクセンサモジュールはロータ100とステータ200の間で発生した磁場を測定する磁気素子と磁気素子とステータリングの磁場を収集するコレクタなどを含むことができる。磁場はセンサ装置に連結される2個の軸の捩れによって発生し得る。
アングルセンサモジュールは軸に連動して回転するメインギアと、メインギアとギア結合されるサブギアを含むことができる。メインギアは軸と一体に回転され得る。サブギアにはマグネットが装着される。アングルセンサモジュールはマグネットの回転によって発生する磁場を測定できる素子を含む。この素子は磁気抵抗素子(AMRIC)およびホール素子(Hall IC)のうちいずれか一つであり得る。
ハウジング400はロータ100と、ステータ200と、センサモジュール300とを内部に含む。
図2はロータを図示した図面であり、図3は図2で図示したロータの断面図、図4はマグネットと結合する固定部を図示した図面である。
図2〜図4を参照すると、実施例に係るセンサ装置のロータ100のマグネット120は、スリーブ110の内部に配置され、マグネット120の外側はスリーブ110が囲み、マグネット120の内側はスリーブ110に結合される軸1が囲む構造を有する。したがって、マグネット120が外部に露出しない。したがって、外力によりマグネット120が破損したり離脱することを遮断することができる。
マグネット120を外部に露出させないための具体的なスリーブ110の構成は次の通りである。
スリーブ110は第1胴体111と、第2胴体112と、第3胴体113に区分されて構成され得る。第1胴体111と、第2胴体112と、第3胴体113はその形状および機能的な特性によってのみ区分されて説明され得るだけであり、互いに連結された一つの手段である。
第1胴体111の直径D1は第3胴体113の直径D1より小さく形成される。第2胴体112は第1胴体111と第3胴体113を連結する。第2胴体112は第1胴体111の直径D1と第3胴体113の直径D1の差によって水平に形成される段差面の形態を有する。
第1胴体111は軸1が連結される。
第2胴体112は第2胴体112の下端から半径方向に拡張されてマグネット120の上面121を覆う。第2胴体112の内側面とマグネット120の上面121は接触することができる。
第3胴体113は第2胴体112の縁から下向きに拡張される。そして、第3胴体113はマグネット120の外周面122を覆う。
マグネット120の内径D3は第1胴体111の内径D1より少なくとも同じであるか大きく形成され得る。軸1が第1胴体111に結合してマグネット120を貫通するためである。
一方、スリーブ110は固定部114を含むことができる。固定部114は第3胴体113の一部分が延びた形態で実施され得る。固定部114は第3胴体113の下端から突出され得る。固定部114は曲げられてマグネット120の下端にコーキング(caulking)されて結合され得る。
固定部114は複数個が設けられ得る。複数個の固定部114は第3胴体113の下端の周りに沿って一定間隔毎に位置することができる。この時、複数個の固定部114はスリーブ110の円心(図2のC)を基準として対称となるように配置され得る。
このような固定部114は物理的にマグネット120を固定して、スリーブ110にマグネット120を結合するにおいて、接着剤を使用することを排除することができる。接着剤を使用せず、マグネット120がスリーブ110に結合されるため、接着剤が硬化しないか外力によって、マグネット120がスリーブ110から離脱することを防止することができる。
図5はスリーブに形成されたホールを図示した図面であり、図6は図5で図示したホールの断面を図示した図面である。
図5および図6を参照すると、スリーブ110の第2胴体112にホール112aが形成され得る。ホール112aには回転方向にロータ100の位置を整列するための外部装置が挿入され得る。ホール112aに外部装置が挿入され、外部装置が回転すると、外部装置にホール112aが引っかかるためスリーブ110が連動して回転する。
このようなホール112aは第2胴体112に沿って複数個が形成され得る。
図7は、スリーブに形成されたセレーションを図示した図面である。
図7を参照すると、スリーブ110の第2胴体112にセレーション(serration)112bが形成され得る。セレーション112bは窪んだ形状と膨らんだ形状が繰り返されて形成され得る。例えば、セレーション112bはノコギリ刃状の形状が第2胴体112の表面に繰り返されて具現され得る。このようなセレーション112bに外部装置が接触し、外部装置が回転すると、外部装置がセレーション112bに引っかかるためスリーブ110が連動して回転することができる。
図8は、マグネットの溝部を図示した図面である。
図8を参照すると、固定部114がコーキングされる領域であって、マグネット120は溝部125を含むことができる。溝部125はマグネット120の下端の一部が切開されて窪むように形成され得る。この時、溝部125は内周面125aを有するように形成され得る。内周面125aの内径D4はマグネット120の内径D3より大きく形成され得る。
固定部114はマグネット120の下面123を覆い、溝部125側に曲げられて内周面125aにコーキングされ得る。このような溝部125と固定部114の構造はマグネット120の固定力を高め得る構成である。これは、固定部114がマグネット120の上面121と外周面122と下面123とをすべて囲んだ状態で内周面125aに結合されるためである。
以上、実施例に係るセンサ装置について添付された図面を参照して具体的に詳察した。
以上の説明は本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で多様な修正、変更および置換が可能である。したがって、本発明に開示された実施例および添付された図面は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであって、このような実施例および添付された図面によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の技術的範囲は下記の特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は本発明の技術的範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
100:ロータ
110:スリーブ
111:第1胴体
112:第2胴体
112a:ホール
112b:セレーション
113:第3胴体
114:固定部
120:マグネット
121:上面
122:外周面
123:下面
124:内周面
125:溝部
125a:内周面
200:ステータ
300:センサモジュール
400:ハウジング

Claims (10)

  1. ロータ;
    前記ロータの外側に配置されるステータ;および
    前記ステータの外側に配置されるセンサモジュールを含み、
    前記ロータは、
    スリーブと前記スリーブに結合されるマグネットを含み、
    前記マグネットは前記スリーブの内側に配置され、
    前記スリーブは前記スリーブの下端から突出して前記マグネットと接触する固定部を含む、センサ装置。
  2. 前記スリーブは第1胴体と、前記第1胴体と連結される第2胴体と、前記第2胴体と連結される第3胴体を含み、
    前記第3胴体の内径は前記第1胴体の内径より大きい、請求項1に記載のセンサ装置。
  3. 前記第2胴体は前記マグネットの上面を覆う、請求項2に記載のセンサ装置。
  4. 前記第3胴体は前記マグネットの外周面を覆う、請求項2に記載のセンサ装置。
  5. 前記固定部は前記第3胴体の下端から突出する、請求項2に記載のセンサ装置。
  6. 前記マグネットは前記マグネットの下面で窪むように形成される溝部を含み、
    前記固定部は前記溝部にコーキング結合する、請求項5に記載のセンサ装置。
  7. 前記溝部は前記マグネットの内径より大きい内径を有する内周面を含み、
    前記固定部は内周面にコーキング結合する、請求項6に記載のセンサ装置。
  8. 前記固定部は複数個が形成され、
    複数個の前記固定部は前記スリーブの中心を基準として対称となるように配置される、請求項5に記載のセンサ装置。
  9. 前記マグネットの内径は前記第1胴体の内径より少なくとも同じであるか大きく形成される、請求項2に記載のセンサ装置。
  10. 前記第2胴体は前記第2胴体の上面で窪んだ形状と膨らんだ形状が繰り返されて外部装置と噛み合われるセレーションを含む、請求項2に記載のセンサ装置。

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