JP2020503521A - トルクセンサおよびこれを含む操向装置 - Google Patents

トルクセンサおよびこれを含む操向装置 Download PDF

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Abstract

本発明はロータ；前記ロータの外側に配置されるステータ；前記ロータと前記ステータの間で発生した磁場を測定するセンサ組立体；および前記センサ組立体はハウジングを含み、前記ロータおよび前記ステータは前記ハウジングの外部に配置され、前記センサ組立体は前記ハウジングの内部に配置され、前記ロータの軸方向を基準として、前記ハウジングと前記ステータの位置を整列させる整列手段を含み、前記整列手段は前記ハウジングおよび前記ステータのうち少なくともいずれか一つに配置されるトルクセンサを提供することができる。【選択図】図２

Description

実施例はトルクセンサおよびこれを含む操向装置に関する。
パワーステアリングシステム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ以下、ＥＰＳという。）は、運行条件に応じて電子制御装置（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、安全な走行を可能とさせる。
ＥＰＳは適切なトルクを提供するために、操向軸のトルクを測定するトルクセンサを含む。操向軸はハンドルに連結される入力軸と車輪側の動力伝達構成と連結される出力軸と、入力軸と出力軸を連結するトーションバーを含むことができる。
トルクセンサはトーションバーの捩れ具合を測定して操向軸にかかるトルクを測定する。このようなトルクセンサは、ロータとステータとセンサ組立体を含むことができる、センサ組立体はステータの磁化量を測定するコレクタを含むことができる。
一方、センサ組立体とステータが別物で構成される縮小型トルクセンサがある。しかし、このようなトルクセンサはセンサ組立体とステータが別物で構成されるため、ステータとコレクタ間の整列位置に誤差が発生し、正確にトルクを測定することができないという問題点がある。
また、センサ組立体は別途のハウジングに含まれる。ハウジングにはステータの磁場を収集するコレクタが含まれる。この時、センサ組立体の基板はハウジングに固定される。基板とコレクタの間に隙間が発生すると信号が不正確となるため、別途の締結部材を通じて基板をハウジングに固定しなければならない。
しかし、スクリューを使ってハウジングに基板を固定する構成や、熱融着を通じて基板をハウジングに固定する構成は、製造工程および製造費用が増加する問題点がある。
また、センサ組立体は車両の電子制御装置（ＥＣＵ）と連結され得る。この時。車両の電子制御装置の大電流はセンサ組立体の性能に悪影響を及ぼす恐れがある。したがって、電子制御装置の大電流を回避するために、センサ組立体と車両の電子制御装置は互いに距離をおいてワイヤーハーネス（ｗｉｒｅ ｈａｒｎｅｓｓ）で連結される。しかし、このような構成は製品の大きさを増加させる問題点がある。
実施例は前記問題点を解決するためのものであって、センサ組立体とステータが別物で構成されるトルクセンサにおいて、ステータとコレクタ間の整列位置を確保できるトルクセンサとこれを含む操向装置を提供することをその目的とする。
また、別途の締結部材を使うことなく基板をスロットに固定できるトルクセンサおよびこれを含む操向装置を提供することをその目的とする。
また、車両の電子制御装置の大電流を回避しながらも、製品の大きさを減少させることができるトルクセンサおよびこれを含む操向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ロータと前記ステータの間で発生した磁場を測定するセンサ組立体と、ハウジングを含み、前記ロータおよび前記ステータは前記ハウジングの外部に配置され、前記センサ組立体は前記ハウジングの内部に配置され、前記ロータの軸方向を基準として、前記ハウジングと前記ステータの位置を整列させる整列手段を含み、前記整列手段は前記ハウジングおよび前記ステータのうち少なくともいずれか一つに配置されるトルクセンサを提供することができる。
好ましくは、前記整列手段は、前記ステータに配置される溝と、前記ハウジングに配置されて前記溝に位置する突起を含むことができる。
好ましくは、前記ステータはモールド部材と前記モールド部材に固定されるステータトゥースを含み、前記溝は前記モールド部材に配置され得る。
好ましくは、前記溝は前記モールド部材の外周面に沿って環状に配置され得る。
好ましくは、前記ハウジングは前記ステータに向かう前面を含み、前記突起は前記前面から突出され得る。
好ましくは、前記ハウジングは前記ステータに向かう前面を含み、前記前面は曲面部を含むことができる。
好ましくは、前記曲面部は少なくとも前記ステータのステータトゥースの曲率半径より大きくてもよい。
好ましくは、前記突起は前記曲面部に配置され得る。
好ましくは、前記前面は前記曲面部の両端部に配置される平面部を含むことができる。
好ましくは、前記センサ組立体は、前記磁場を収集するコレクタと、前記コレクタで収集された前記磁場を測定するセンサを含む基板を含むことができる。
好ましくは、前記ハウジングは前記基板が挿入されるスロットを含むことができる。
好ましくは、前記ハウジングは前記ステータに向かう前面と前記前面の反対に位置する後面を含み、前記スロットは前記後面から前記前面を貫通することができる。
好ましくは、前記基板はコネクターを含み、前記基板は前記コネクターが外部に露出するように前記ハウジングに収容され得る。
好ましくは、前記ハウジングは第１結合部を含み、前記コレクタは前記第１結合部と結合する第２結合部を含むことができる。
好ましくは、前記第１結合部は突出したピンであり、前記第２結合部は前記ピンが貫通するホールであり得る。
好ましくは、前記コレクタは上部コレクタと下部コレクタを含み、前記整列手段は前記ロータの軸方向を基準として、前記上部コレクタと前記下部コレクタの間に配置され得る。
好ましくは、前記ハウジングは前記基板が挿入されるスロットを含み、前記コレクタは上部コレクタと下部コレクタを含み、前記スロットは、前記ロータの軸方向を基準として、前記上部コレクタと前記下部コレクタの間に配置され得る。
好ましくは、前記ハウジングは締結部材が挿入される締結部を含むことができる。
他の実施例は、トルクセンサおよび前記トルクセンサと連結される電子制御装置を含み、前記トルクセンサは、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ロータと前記ステータの間で発生した磁場を測定するセンサ組立体と、ハウジングを含み、前記ロータおよび前記ステータは前記ハウジングの外部に配置され、前記センサ組立体は前記ハウジングの内部に配置され、前記ロータの軸方向を基準として、前記ハウジングと前記ステータの位置を整列させる整列手段を含み、前記整列手段は前記ハウジングおよび前記ステータのうち少なくともいずれか一つに配置される操向装置を提供することができる。
好ましくは、前記ハウジングは前記電子制御装置のハウジングに結合することができる。
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ロータと前記ステータの間で発生した磁場を測定するセンサ組立体を含み、前記センサ組立体はハウジングを含み、前記ロータおよび前記ステータは前記ハウジングの外部に配置され、前記ハウジングは前記ステータに向かう前面と前記前面の反対に位置する後面を含み、前記ハウジングは前記後面から前記前面を貫通して前記センサ組立体の基板が挿入されるスロットを含み、前記スロットは、前記スロットの内側壁に配置される第１係止部を含み、前記基板は、前記基板の両側面に配置されて前記基板の挿入方向に前記第１係止部に係止されるように配置される第２係止部を含むトルクセンサを提供することができる。
好ましくは、前記第１係止部は段を含み、前記第２係止部は前記段に係止される突起を含むことができる。
好ましくは、前記基板は、前記基板の両側面に配置され、前記第２係止部の後方に配置されて前記スロットの入口に接触するストッパーを含むことができる。
好ましくは、前記ハウジングは、前記スロットの入口の両側に配置されて前記基板が挿入されるガイドを含むことができる。
好ましくは、前記ストッパーは前記ガイドの終端に接触することができる。
好ましくは、前記基板はコネクターを含み、前記第１係止部と前記第２係止部が相互に係止された状態で、前記コネクターは前記ハウジングの外部に配置され得る。
好ましくは、前記ハウジングは前記ステータの磁場を収集するコレクタを含み、前記コレクタは上部コレクタと下部コレクタを含み、前記スロットは、前記ロータの軸方向を基準として、前記上部コレクタと前記下部コレクタの間に配置され得る。
好ましくは、前記基板は前記コレクタで収集された前記磁場を測定するセンサを含むことができる。
好ましくは、前記ハウジングは締結部材が挿入される締結部を含むことができる。
他の実施例は、トルクセンサおよび前記トルクセンサと連結される電子制御装置を含み、前記トルクセンサは、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ロータと前記ステータの間で発生した磁場を測定するセンサ組立体を含み、前記センサ組立体はハウジングを含み、前記ロータおよび前記ステータは前記ハウジングの外部に配置され、前記ハウジングは前記ステータに向かう前面と前記前面の反対に位置する後面を含み、前記ハウジングは前記後面から前記前面を貫通して前記センサ組立体の基板が挿入されるスロットを含み、前記スロットは、前記スロットの内側壁に配置される第１係止部を含み、前記基板は、前記基板の両側面に配置されて前記基板の挿入方向に前記第１係止部に係止されるように配置される第２係止部を含む操向装置を提供することができる。
好ましくは、前記ハウジングは前記電子制御装置のハウジングに結合することができる。
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ロータと前記ステータの間で発生した磁場を測定するセンサ組立体を含み、前記センサ組立体はハウジングを含み、前記ロータおよび前記ステータは前記ハウジングの外部に配置され、前記ハウジングはコレクタとバックヨークを含み、前記ロータおよび前記ステータは前記コレクタの前方に配置され、前記バックヨークは前記コレクタの後方に配置されるトルクセンサを提供することができる。
好ましくは、前記ハウジングは前記ステータに向かう前面と前記前面の反対に位置する後面を含み、前記ハウジングは前記後面から前記前面を貫通して前記センサ組立体の基板が挿入されるスロットを含むことができる。
好ましくは、前記バックヨークは前記ハウジングの後面に配置され得る。
好ましくは、前記ハウジングは前記後面で凹むように配置されて前記バックヨークを収容するバックヨーク収容部を含むことができる。
好ましくは、前記バックヨークは縁から突出する突起部を含み、前記バックヨーク収容部は前記突起が位置する溝部を含むことができる。
好ましくは、前記バックヨークは、前記スロットと整列配置されて前記基板が貫通する第１ホールを含むことができる。
好ましくは、前記スロットの入口の両側に配置されて前記基板が挿入されるガイドを含むことができる。
好ましくは、前記バックヨークは前記ガイドが貫通する第２ホールを含むことができる。
好ましくは、前記基板はコネクターを含み、前記第１係止部と前記第２係止部が相互に係止された状態で、前記コネクターは前記ハウジングの外部に配置され得る。
好ましくは、前記コレクタは上部コレクタと下部コレクタを含み、前記スロットは、前記ロータの軸方向を基準として、前記上部コレクタと前記下部コレクタの間に配置され得る。
好ましくは、前記基板は前記コレクタで収集された前記磁場を測定するセンサを含むことができる。
好ましくは、前記ハウジングは締結部材が挿入される締結部を含むことができる。
他の実施例は、トルクセンサおよび前記トルクセンサと連結される電子制御装置を含み、前記トルクセンサは、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ロータと前記ステータの間で発生した磁場を測定するセンサ組立体を含み、前記センサ組立体はハウジングを含み、前記ロータおよび前記ステータは前記ハウジングの外部に配置され、前記ハウジングはコレクタとバックヨークを含み、前記ロータおよび前記ステータは前記コレクタの前方に配置され、前記バックヨークは前記コレクタの後方に配置される操向装置を提供することができる。
好ましくは、前記ハウジングは前記電子制御装置のハウジングに結合することができる。
実施例によると、ハウジングとステータの位置を整列させる整列手段を通じて、ステータトゥースとコレクタ間の整列位置を確保してトルク性能を高めることができる有利な効果を提供する。
実施例によると、基板をスロットに挿入して装着するように構成し、別途の締結部材を使うことなく基板をスロットに固定して、製造工程を簡素化し、製造費用を減少させる有利な効果を提供する。
実施例によると、ハウジングに基板を組み立てるにおいて、締結部材の使用を排除することによって締結工程で発生し得る製造不良を除去できる有利な効果を提供する。
実施例によると、バックヨークを通じて電子制御装置の大電流を遮断することによって、センサ組立体と電子制御装置の間隔を狭めて製品の全体の大きさを減少させる有利な効果を提供する。
実施例によると、センサ組立体と電子制御装置を連結するためのワイヤーハーネスを除去することによって、製造費用を減少させる有利な効果を提供する。
実施例に係るトルクセンサを図示した図面。 図１で図示したトルクセンサの分解図。 ハウジングを図示した図面。 ハウジングの前面に配置された曲面部を図示した図面。 整列手段の突起を含むハウジングを図示した図面。 整列手段の溝を含むステータを図示した図面。 ステータとコレクタが整列する位置を図示した図面。 ステータの溝にハウジングの突起が結合された状態を図示した図面。 ハウジングを正面から見た正面図。 基板を図示した図面。 ハウジングのスロットの内部を図示した図面。 基板が挿入されたハウジングの平面図。 電子制御装置に結合するトルクセンサを図示した図面。 ハウジングとバックヨークを図示した図面。 図１４で図示したバックヨークの平面図。 図１４のＡ部分の拡大図。 図１で図示したトルクセンサの側断面図。 バックヨークが配置されたセンサ組立体のコレクタの磁束密度とバックヨークがないセンサ組立体のコレクタの磁束密度を比較した図面。
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となるはずである。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のある関連した公知技術についての詳細な説明は省略する。
第２、第１等のように序数を含む用語は多様な構成要素の説明に使われ得るが、前記構成要素は前記用語によって限定されはしない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使われる。例えば、本発明の権利範囲を逸脱することなく第２構成要素は第１構成要素と命名され得、同様に第１構成要素も第２構成要素と命名され得る。および／またはという用語は複数の関連した記載された項目の組み合わせまたは複数の関連した記載された項目のうちいずれかの項目を含む。
図１は実施例に係るトルクセンサを図示した図面であり、図２は図１で図示したトルクセンサの分解図である。
図１および図２を参照すると、トルクセンサ１０は、ロータ１００と、ステータ２００と、センサ組立体３００と、ハウジング４００を含むことができる。
ロータ１００はステータ２００の内側に配置される。ロータ１００は操向軸の入力軸と連結される、ここで、入力軸とは、車両のハンドルと連結された操向軸であり得る。ロータ１００は円筒形のヨーク１１０とヨーク１１０に配置されるマグネット１２０を含むことができる。ヨーク１１０の内側に入力軸が挿入される。そして、ヨーク１１０の外側にマグネット１２０が配置され得る。マグネット１２０にヨーク１１０の外周面に接着固定されるか圧入固定され得る。
ステータ２００はロータ１００の外側に配置される。ステータ２００は環状のステータトゥース２１０と、モールド部材２２０と、ホルダー２３０を含むことができる。ステータトゥース２１０は向かい合う形態で一対が離隔して配置され得る。そして、２個のステータトゥース２１０はモールド部材２２０の上側および下側にそれぞれ固定され得る。ホルダー２３０はモールド部材２２０に結合される。ホルダー２３０は操向軸の出力軸と連結され得る。ここで、出力軸とは、車輪側の動力伝達構成と連結される操向軸であり得る。したがって、ステータ２００は出力軸と連結されて出力軸と共に回転する。
センサ組立体３００はロータ１００とステータ２００の間に発生した磁場を測定する。このようなセンサ組立体３００は、操向的に補助するモーターの電子制御装置（ＥＣＵ）と連結されて測定された磁場の変化に基づいてトルクを算出して伝達する。
センサ組立体３００はコレクタ３１０と、センサ３２１を含む基板３２０を含むことができる。
コレクタ３１０はステータ２００のフラックス（ｆｌｕｘ）を収集する。コレクタ３１０は上部コレクタ３１１と下部コレクタ３１２を含むことができる。上部コレクタ３１１と下部コレクタ３１２はロータ１００の軸方向を基準として離隔して配置され得る。
基板３２０はセンサ３２１を含む。センサ３２１は磁場の変化を検出するＨａｌｌ ＩＣであり得る。センサ３２１はロータ１００のマグネット１２０とステータ２００の電気的相互作用によって発生するステータ２００の磁化量を検出する。センサ３２１はロータ１００の軸方向を基準として、上部コレクタ３１１と下部コレクタ３１２の間に配置される。基板３２０はコネクター３２２を含む。コネクター３２２は電子制御装置（ＥＣＵ）と連結される。
図３は、ハウジングを図示した図面である。
図２および図３を参照すると、ハウジング４００はコレクタ３１０と基板３２０を固定する。そして、ハウジング４００はロータ１００とステータ２００の外部に配置される。ハウジング４００は電子制御装置のハウジング（図示されず）に配置され得る。このようなハウジング４００は基板３２０が挿入されるスロット４１０を含むことができる。スロット４１０はハウジング４００の前面４００Ａと後面４００Ｂを貫通して配置される。
ハウジング４００の前面４００Ａとは、ハウジング４００が電子制御装置のハウジングに配置される時、ステータ２００と向かい合う面を意味し、ハウジング４００の後面４００Ｂは前面４００Ａの反対方向に位置し、基板３２０が挿入されるスロット４１０の入口が位置する。スロット４１０の入口の両側にはガイド４１１がそれぞれ配置され得る。ガイド４１１には基板３２０の両側のエッジが挿入される。基板３２０はガイド４１１に沿ってスロット４１０に挿入される。基板３２０にスロット４１０された状態でコネクター３２２はハウジング４００の外部に位置する。ハウジング４００には電子制御装置のハウジングと結合する複数個の締結部４１２が設けられ得る。
図４は、ハウジングの前面に配置された曲面部を図示した図面である。
図３および図４を参照すると、ハウジング４００の前面４００Ａは曲面部４２０と平面部４３０を含むことができる。曲面部４２０の曲率半径Ｒ１は、少なくともステータトゥース２１０の半径方向Ｒ２より大きくてもよい。曲面部４２０の両側にはそれぞれ平面部４３０が配置される。平面部４３０が複数個の締結突起４４０が配置され得る。締結突起４４０はコレクタ３１０と結合する。
図５は整列手段の突起を含むハウジングを図示した図面であり、図６は整列手段の溝を含むステータを図示した図面であり、図７はステータとコレクタが整列する位置を図示した図面である。
図５〜図７を参照すると、整列手段は、ロータ１００の軸方向を基準としてステータトゥース２１０の位置とコレクタ３１０の位置を整列させる役割をする。ステータトゥース２１０が含まれたステータ２００は操向軸に連結され、コレクタ３１０が含まれたハウジング４００は電子制御装置のハウジングに連結されるため、ステータトゥース２１０の位置とコレクタ３１０の位置に整列誤差が発生する危険が大きい。整列手段はステータ２００とハウジング４００を物理的に連結することによって、このような整列誤差を減少させる。
整列手段として、ハウジング４００に突起４５０が設けられ、ステータ２００のモールド部材２２０に溝２２１が設けられる。
突起４５０はハウジング４００の前面４００Ａに配置される。具体的には、突起４５０はハウジング４００の曲面部４２０に配置され得る。ロータ１００の軸方向を基準として、突起４５０は上部コレクタ３１１と下部コレクタ３１２の間に配置され得る。そして、突起４５０の前面４５１は曲面で形成され得る。
溝２２１はモールド部材２２０の外周面に沿って配置される。溝２２１はモールド部材２２０の外周面で凹むように形成される。そして、溝２２１は全体の形状が環状になり得る。
ロータ１００の軸方向を基準として、溝２２１と突起４５０が整列すると、ステータトゥース２１０とコレクタ３１０が整列する。
図８は、ステータの溝にハウジングの突起が結合された状態を図示した図面である。
図８を参照すると、溝２２１に突起４５０が結合されると、ロータ１００の軸方向を基準として、ステータトゥース２１０とコレクタ３１０が整列する。したがって、ステータ２００とセンサ組立体３００が別物に配置されるトルクセンサにおいて、実施例に係るトルクセンサは性能をトルク性能を高めることができる利点がある。
図９は、ハウジングを正面から見た正面図である。
図９を参照すると、ロータ１００の軸方向を基準として、スロット４１０は上部コレクタ３１１と下部コレクタ３１２の間に配置され得る。したがって、スロットに４１０に挿入された基板３２０も、上部コレクタ３１１と下部コレクタ３１２の間に配置され得る。
図１０は、基板を図示した図面である。
図１０を参照すると、基板３２０は第２係止部３２３を含むことができる。第２係止部３２３は基板３２０がスロット４１０に挿入された状態で、基板３２０がスロット４１０から抜け出ないように固定する役割をする。
このような第２係止部３２３は基板３２０の両側面に配置され得る。第２係止部３２３は基板３２０の両側面から突出した突起であり得る。第２係止部３２３は基板３２０の前方に配置され得る。基板３２０の前方にはセンサ３２１が配置される。第２係止部３２３としての突起は後方に向かって傾斜した傾斜面を含むことができ、終端は段が形成され得る。このような第２係止部３２３は、基板３２０がスロット４１０に挿入される時、スロット４１０の内側壁に沿って移動しているうちに第１係止部４１３に係止される。
基板３２０はストッパー３２４を含むことができる。ストッパー３２４は基板３２０がスロット４１０に挿入される時、基板３２０が本来の位置より過度にスロット４１０内に挿入されることを防止する役割をする。
このようなストッパー３２４は基板３２０の後方に配置され得る。基板３２０の後方にはコネクター３２２が配置される。ストッパー３２４は基板３２０の両側面に段差ができるように配置される。ストッパー３２４は基板３２０がスロット４１０に挿入される時、ガイド４１１の終端と接触することによって、基板３２０が必要以上にスロット４１０に挿入されることを防止する。
図１１は、ハウジングのスロットの内部を図示した図面である。
図１１を参照すると、スロット４１０の内側壁には第１係止部４１３が配置される。第１係止部４１３は段を含む。
基板３２０がスロット４１０に挿入されると、段の形態の第１係止部４１３に第２係止部３２３が係止される。したがって、基板３２０がスロット４１０から抜け出ようとする時、基板３２０の第２係止部３２３がスロット４１０の第１係止部４１３に係止されることによって、基板３２０がスロット４１０から抜け出なくなる。
また、基板３２０がスロット４１０に挿入され、センサ３２１が目標位置に整列すると、基板３２０のストッパー３２４がガイド４１１の終端に係止されることによって、基板３２０がスロット４１０に過度に挿入されることを防止する。
図１２は、基板が挿入されたハウジングの平面図である。
図１１および図１２を参照すると、基板３２０がスロット４１０に挿入された状態で、コネクター３２２はハウジング４００の外部に位置する。基板３２０がスロット４１０に挿入される時、スロット４１０の入口から突出したガイド４１１はコネクター３２２が配置される空間を確保する。コネクター３２２は車両の電子制御装置のコネクターが結合され得る。したがって、基板３２０がスロット４１０に挿入された状態で、基板３２０は第１係止部４１３と第２係止部３２３を通じて一次的に固定され、コネクター３２２に車両の電子制御装置のコネクターが結合されることによって、２次的に固定されて別途の締結部材を使うことなく、安定的に固定が可能である。
図１３は、電子制御装置に結合するトルクセンサを図示した図面である。
図１３を参照すると、トルクセンサ１０は電子制御装置２０に隣接して連結され得る。この時、電子制御装置２０で発生した大電流がトルクセンサ１０に影響を及ぼす可能性がある。
図１４は、ハウジングとバックヨークを図示した図面である。
図２および図１４を参照すると、ハウジング４００はバックヨーク（ｂａｃｋ ｙｏｋｅ）を含むことができる。バックヨーク４６０は電子制御装置２０の大電流がセンサ組立体３００の内部に流入するのを遮断する役割をする。ステータ２００がコレクタ３１０の前方に配置される時、このようなバックヨーク４６０はコレクタ３１０の後方に配置され得る。これは電子制御装置２０の大電流がコレクタ３１０に影響を及ぼすことを遮断するためである。
例えば、バックヨーク４６０はハウジング４００の後面４００Ｂに配置され得る。ハウジング４００は後面４００Ｂにはバックヨーク収容部４７０が設けられ得る。バックヨーク収容部４７０はハウジング４００の後面４００Ｂに凹むように配置され得る。バックヨーク４６０はバックヨーク収容部４７０に装着される。バックヨーク４６０の形状は四角のプレート状であり得るが、本発明はこれに限定されず、ハウジング４００の後面４００Ｂの形状を考慮して多様に変更実施が可能である。
バックヨーク４６０は基板３２０が貫通する第１ホール４６１を含むことができる。第１ホール４６１は水平に配置された長孔の形状を有する。第１ホール４６１はバックヨーク収容部４７０にバックヨーク４６０が装着される時、スロット４１０と整列する。そして、バックヨーク４６０はガイド４１１が貫通する第２ホール４６２を含むことができる。第２ホール４６２はガイド４１１の形状を考慮して垂直に配置された長孔の形状を有する。第１ホール４６１と第２ホール４６２は連結され得る。
図１５は、図１４で図示したバックヨークの平面図である。
図１４および図１５を参照すると、バックヨーク４６０は第１ホール４６１と第２ホール４６２を含む主板４６０Ａと主板４６０Ａの両側で折れ曲がって配置される側板４６０Ｂを含むことができる。側板４６０Ｂは突起４６３を含むことができる。
図１６は、図１４のＡ部分の拡大図である。
図１４および図１６を参照すると、バックヨーク収容部４７０の両側壁にはそれぞれ溝部４７１が設けられ得る。溝部４７１にはバックヨーク４６０の突起４６３が挿入される。溝部４７１と突起４６３はバックヨーク４６０がバックヨーク収容部４７０から離脱することを防止する。
図１７は、図１で図示したトルクセンサの側断面図である。
図１７のＢで図示した通り、センサ３２１を挟んで、上部コレクタ３１１と下部コレクタ３１２が配置される。電子制御装置（図３の２０）から大電流が流入すると、センサ３２１と向かい合うコレクタ３１０部位に磁束の変化が発生する。外乱により、コレクタ３１０部位に磁束の変化が発生すると、トルクを正確に測定できない致命的な問題が発生する。コレクタ３１０の後方に配置されるバックヨーク４６０は、電子制御装置（図３の２０）から流入する大電流を遮断して外乱によってコレクタ３１０部位に磁束の変化が発生することを防止する。
図１８は、バックヨークが配置されたセンサ組立体のコレクタの磁束密度とバックヨークがないセンサ組立体のコレクタの磁束密度を比較した図面である。
図１８の（ａ）はバックヨークがないセンサ組立体３００のコレクタ３１０の磁束密度を示したものであって、測定された磁束密度は０．２９８７ｍＴである。図１８の（ｂ）はバックヨーク４６０が配置された状態でセンサ組立体のコレクタの磁束密度を示したものであって、測定された磁束密度は０．２０７８ｍＴである。
バックヨークがないセンサ組立体３００のコレクタ３１０で相対的に磁束密度が高く示されることが分かる。電子制御装置（図１３の２０）から流入する大電流に影響を受けるためである。しかし、バックヨーク４６０が配置された状態は、外乱によって流入する大電流をバックヨーク４６０が遮断するため、正常な磁束密度が測定されることが分かる。
以上、本発明の好ましい一つの実施例に係るトルクセンサおよびこれを含む操向装置に関して、添付された図面を参照して詳察した。
前述された本発明の一実施例は、すべての面において例示的なものであって、限定的ではなものと理解されるべきであり、本発明の範囲は前述された詳細な説明よりは後述される特許請求の範囲によって示されるであろう。そして、この特許請求の範囲の意味および範囲はもちろん、その等価概念から導き出されるすべての変更または変形可能な形態も本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
ロータ１００はステータ２００の内側に配置される。ロータ１００は操向軸の入力軸と連結される、ここで、入力軸とは、車両のハンドルと連結された操向軸であり得る。ロータ１００は円筒形のヨーク１１０とヨーク１１０に配置されるマグネット１２０を含むことができる。ヨーク１１０の内側に入力軸が挿入される。そして、ヨーク１１０の外側にマグネット１２０が配置され得る。マグネット１２０は、ヨーク１１０の外周面に接着固定されるか圧入固定され得る。
ハウジング４００の前面４００Ａとは、ハウジング４００が電子制御装置のハウジングに配置される時、ステータ２００と向かい合う面を意味し、ハウジング４００の後面４００Ｂは前面４００Ａの反対方向に位置し、基板３２０が挿入されるスロット４１０の入口が位置する。スロット４１０の入口の両側にはガイド４１１がそれぞれ配置され得る。ガイド４１１には基板３２０の両側のエッジが挿入される。基板３２０はガイド４１１に沿ってスロット４１０に挿入される。基板３２０がスロット４１０に挿入された状態でコネクター３２２はハウジング４００の外部に位置する。ハウジング４００には電子制御装置のハウジングと結合する複数個の締結部４１２が設けられ得る。
図３および図４を参照すると、ハウジング４００の前面４００Ａは曲面部４２０と平面部４３０を含むことができる。曲面部４２０の曲率半径Ｒ１は、少なくともステータトゥース２１０の半径方向Ｒ２より大きくてもよい。曲面部４２０の両側にはそれぞれ平面部４３０が配置される。平面部４３０には、複数個の締結突起４４０が配置され得る。締結突起４４０はコレクタ３１０と結合する。
図８を参照すると、溝２２１に突起４５０が結合されると、ロータ１００の軸方向を基準として、ステータトゥース２１０とコレクタ３１０が整列する。したがって、ステータ２００とセンサ組立体３００が別物に配置されるトルクセンサにおいて、実施例に係るトルクセンサはトルク性能を高めることができる利点がある。

Claims (10)

  1. ロータ；
    前記ロータの外側に配置されるステータ；
    前記ロータと前記ステータの間で発生した磁場を測定するセンサ組立体；および
    前記センサ組立体はハウジングを含み、
    前記ロータおよび前記ステータは前記ハウジングの外部に配置され、
    前記センサ組立体は前記ハウジングの内部に配置され、
    前記ロータの軸方向を基準として、前記ハウジングと前記ステータの位置を整列させる整列手段を含み、
    前記整列手段は前記ハウジングおよび前記ステータのうち少なくともいずれか一つに配置される、トルクセンサ。
  2. 前記整列手段は、
    前記ステータに配置される溝と、前記ハウジングに配置されて前記溝に位置する突起を含む、請求項１に記載のトルクセンサ。
  3. 前記ステータはモールド部材と前記モールド部材に固定されるステータトゥースを含み、
    前記溝は前記モールド部材に配置される、請求項２に記載のトルクセンサ。
  4. トルクセンサ；および
    前記トルクセンサと連結される電子制御装置を含み、
    前記トルクセンサは、
    ロータ；
    前記ロータの外側に配置されるステータ；および
    前記ロータと前記ステータの間で発生した磁場を測定するセンサ組立体；
    ハウジングを含み、
    前記ロータおよび前記ステータは前記ハウジングの外部に配置され、
    前記センサ組立体は前記ハウジングの内部に配置され、
    前記ロータの軸方向を基準として、前記ハウジングと前記ステータの位置を整列させる整列手段を含み、
    前記整列手段は前記ハウジングおよび前記ステータのうち少なくともいずれか一つに配置される、操向装置。
  5. ロータ；
    前記ロータの外側に配置されるステータ；および
    前記ロータと前記ステータの間で発生した磁場を測定するセンサ組立体；
    前記センサ組立体はハウジングを含み、
    前記ロータおよび前記ステータは前記ハウジングの外部に配置され、
    前記ハウジングは前記ステータに向かう前面と前記前面の反対に位置する後面を含み、
    前記ハウジングは前記後面から前記前面を貫通して前記センサ組立体の基板が挿入されるスロットを含み、
    前記スロットは、前記スロットの内側壁に配置される第１係止部を含み、
    前記基板は、前記基板の両側面に配置されて前記基板の挿入方向に前記第１係止部に係止されるように配置される第２係止部を含む、トルクセンサ。
  6. 前記第１係止部は段を含み、前記第２係止部は前記段に係止される突起を含む、請求項７に記載のトルクセンサ。
  7. トルクセンサ；および
    前記トルクセンサと連結される電子制御装置を含み、
    前記トルクセンサは、
    ロータ；
    前記ロータの外側に配置されるステータ；および
    前記ロータと前記ステータの間で発生した磁場を測定するセンサ組立体を含み、
    前記センサ組立体はハウジングを含み、
    前記ロータおよび前記ステータは前記ハウジングの外部に配置され、
    前記ハウジングは前記ステータに向かう前面と前記前面の反対に位置する後面を含み、
    前記ハウジングは前記後面から前記前面を貫通して前記センサ組立体の基板が挿入されるスロットを含み、
    前記スロットは、前記スロットの内側壁に配置される第１係止部を含み、
    前記基板は、前記基板の両側面に配置されて前記基板の挿入方向に前記第１係止部に係止されるように配置される第２係止部を含む、操向装置。
  8. ロータ；
    前記ロータの外側に配置されるステータ；および
    前記ロータと前記ステータの間で発生した磁場を測定するセンサ組立体を含み、
    前記センサ組立体はハウジングを含み、
    前記ロータおよび前記ステータは前記ハウジングの外部に配置され、
    前記ハウジングはコレクタとバックヨークを含み、
    前記ロータおよび前記ステータは前記コレクタの前方に配置され、前記バックヨークは前記コレクタの後方に配置される、トルクセンサ。
  9. 前記ハウジングは前記ステータに向かう前面と前記前面の反対に位置する後面を含み、前記ハウジングは前記後面から前記前面を貫通して前記センサ組立体の基板が挿入されるスロットを含む、請求項８に記載のトルクセンサ。
  10. トルクセンサ；および
    前記トルクセンサと連結される電子制御装置を含み、
    前記トルクセンサは、
    ロータ；
    前記ロータの外側に配置されるステータ；および
    前記ロータと前記ステータの間で発生した磁場を測定するセンサ組立体を含み、
    前記センサ組立体はハウジングを含み、
    前記ロータおよび前記ステータは前記ハウジングの外部に配置され、
    前記ハウジングはコレクタとバックヨークを含み、
    前記ロータおよび前記ステータは前記コレクタの前方に配置され、前記バックヨークは前記コレクタの後方に配置される、操向装置。
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