JP2022524552A - センシング装置 - Google Patents

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Abstract

実施例はステータトゥースを含むステータ；およびマグネットを含むロータを含み、前記ステータトゥースは第１ステータトゥースと前記ステータの中心から半径方向にオーバーラップするように配置される第２ステータトゥースを含み、前記第１ステータトゥースは複数個の第１トゥースと複数個の第３トゥースを含み、前記第２ステータトゥースは複数個の第２トゥースを含み、前記複数個の第１トゥースの中の一つは前記複数個の第２トゥースの中の一つと前記半径方向にオーバーラップするように配置され、前記マグネットは前記複数個の第１トゥースと前記複数個の第３トゥースの間に配置されるセンシング装置を提供することができる。【選択図】 図１

Description

実施例はセンシング装置に関する。
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、運転者に取って安全な走行を可能とする。
ＥＰＳは適切なトルクを提供するために、操向軸のトルク、操向角などを測定するセンサ組立体を含む。前記センサ組立体は操向軸にかかるトルクを測定するトルクセンサと操向軸の角加速度を測定するインデックスセンサを含むことができる。そして、前記操向軸はハンドルに連結される入力軸、車輪側の動力伝達構成と連結される出力軸および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。
前記トルクセンサはトーションバーの捩じれ程度を測定して操向軸にかかるトルクを測定する。そして、インデックスセンサは出力軸の回転を感知して操向軸の角加速度を測定する。前記センサ組立体において、前記トルクセンサとインデックスセンサは共に配置されて一体に構成され得る。
前記トルクセンサはハウジング、ロータ、ステータトゥースを含むステータおよびコレクタを含んで前記トルクを測定することができる。
この時、前記トルクセンサはマグネチックタイプの構造であり、前記コレクタがステータトゥースの外側に配置される構造で提供され得る。
しかし、外部の磁場が生成される時、前記構造で前記コレクタが外部磁場の通路の役割を遂行するため、ホールＩＣ（Ｈａｌｌ ＩＣ）の磁束値に影響を与える問題がある。そのため、前記トルクセンサの出力値に変化が発生してトーションバーの捩じれ程度を正確に測定できない問題が発生する。
特に、車両に電装化が多くなるにつれて、外部磁界によって前記トルクセンサが影響を受け得る場合が多くなるため、外部磁界に影響を受けないトルクセンサが要請されているのが実情である。
実施例は、トルク測定時に外部で生成される外部磁場による磁界の干渉を回避できるセンシング装置を提供することをその目的とする。
特に、実施例は、センシング装置の側面から流入する外部磁場による磁界の干渉を回避できるセンシング装置を提供することをその目的とする。
実施例はコレクタの個数を減らし、構造を単純化するセンシング装置を提供することをその目的とする。
実施例は、外部磁場がコレクタに流れて磁界の干渉が発生することを防止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以下の記載から当業者に明確に理解され得るであろう。
実施例は、ステータトゥースを含むステータおよびマグネットを含むロータを含み、前記ステータトゥースは第１ステータトゥースと前記ステータの中心から半径方向にオーバーラップするように配置される第２ステータトゥースを含み、前記第１ステータトゥースは複数個の第１トゥースと複数個の第３トゥースを含み、前記第２ステータトゥースは複数個の第２トゥースを含み、前記複数個の第１トゥースの中の一つは前記複数個の第２トゥースの中の一つと前記半径方向にオーバーラップするように配置され、前記マグネットは前記複数個の第１トゥースと前記複数個の第３トゥースの間に配置されるセンシング装置を提供することができる。
実施例は、ステータおよびマグネットを含むロータを含み、前記ステータは第１ステータトゥースと第２ステータトゥースを含み、前記第１ステータトゥースは第１ボディおよび前記第１ボディと連結された第１トゥース、前記第１ボディから内側に突出した延長部、前記延長部に連結される第３トゥースを含み、前記第２ステータトゥースは第２ボディおよび前記第２ボディと連結された第２トゥースを含み、前記第１トゥースと前記第２トゥースは半径方向にオーバーラップし、前記マグネットは前記第１トゥースと前記第２トゥースの間に配置され、前記第１ステータトゥースの中心から前記第１トゥースまでの最短距離は前記第１ステータの中心から前記第３トゥースまでの最短距離より大きいセンシング装置を提供することができる。
実施例は、ステータトゥースを含むステータおよびマグネットを含むロータを含み、前記ステータトゥースは第１ステータトゥースと第２ステータトゥースを含み、前記第１ステータトゥースは複数個の第１トゥースと複数個の第３トゥースを含み、前記第２ステータトゥースは複数個の第２トゥースを含み、前記マグネットは前記複数個の第１トゥースと前記複数個の第３トゥースの間および前記複数個の第１トゥースと前記複数個の第２トゥースの間に配置され、前記複数個の第３トゥースがなす直径は前記複数個の第１トゥースがなす直径より小さく、前記複数個の第２トゥースがなす直径は前記複数個の第１トゥースがなす直径より小さいセンシング装置を提供することができる。
好ましくは、前記ステータはステータホルダーおよび前記ステータホルダーと結合されたステータボディを含み、前記第１ステータトゥースおよび前記第２ステータトゥースは前記ステータボディにそれぞれ配置され得る。
好ましくは、前記ステータボディは、前記第１トゥースが貫通する第１ホールと、前記第２トゥースが貫通する第２ホールと、前記第３トゥースが貫通する第３ホールを含むことができる。
好ましくは、前記第２トゥース及び前記第３トゥースは仮想の第１円周上に配置され、前記第１トゥースは前記仮想の第１円周と異なる仮想の第２円周上に配置され得る。
好ましくは、前記第１トゥース、前記第２トゥースおよび前記第３トゥースは同心円上に配置され得る。
好ましくは、前記第３トゥースの下端の円周方向幅は前記第１トゥースの下端の円周方向幅より小さくてもよい。
好ましくは、前記第３トゥースの下端の円周方向幅は前記第２トゥースの下端の円周方向幅より小さくてもよい。
好ましくは、前記第３トゥースと前記第２トゥースは前記ステータの円周方向に沿って交互に配置され得る。
好ましくは、前記第１ステータトゥースは前記第１トゥースと連結された第１ボディと前記第１ボディから延びて前記第３トゥースと連結される延長部を含むことができる。
好ましくは、前記第１ステータトゥースは前記第１トゥースと連結された第１ボディを含み、前記第２ステータトゥースは前記第２トゥースと連結された第２ボディを含み、前記第１ボディと前記第２ボディの間に配置されるセンサをさらに含み、前記第２ボディは前記センサに向かって突出する突出部を含むことができる。
好ましくは、コレクタは前記突出部と前記センサの間に配置され得る。
好ましくは、前記第１ボディと前記第２ボディの間に配置されるセンサをさらに含み、前記第２ボディは前記センサに向かって突出する突出部を含むことができる。
好ましくは、前記コレクタは前記突出部と前記センサの間に配置されるセンシング装置。
好ましくは、前記第１トゥース、前記第２トゥースおよび前記第３トゥースはそれぞれ複数個であり得る。
前記のような構成を有する実施例に係るセンシング装置は、一対のステータトゥースの間にコレクタを配置し、前記コレクタの間にセンサを配置するため、トルク測定時に外部で生成される外部磁場による磁界の干渉を防止または最小化することができる。
また、半径方向に互いに離隔するように配置される第１ステータトゥースの第１トゥースと第２ステータトゥースの第２トゥースをオーバーラップするように配置し、マグネットを前記第１トゥースと前記第２トゥースの間で回転させることによって、前記第１トゥースと前記第２トゥースが互いに異なる極に帯電させることができる。
また、収集されるフラックスの大きさを高め得る利点がある。
また、ステータホルダーの内側から流入する部磁場による磁界の干渉を防止または最小化することができる。
また、センシング装置の側面から流入する外部磁場による磁界の干渉を防止または最小化することができる。
実施例の多様ながらも有益な長所と効果は前述した内容に限定されず、実施例の具体的な実施形態を説明する過程でより容易に理解され得るであろう。
実施例に係るセンシング装置を示す斜視図である。 図１で図示したセンシング装置を示す分解斜視図である。 図１のＡ－Ａを基準として図示したセンシング装置の断面斜視図である。 実施例に係るセンシング装置のステータを示す斜視図である。 実施例に係るセンシング装置のステータを示す分解斜視図である。 実施例に係るセンシング装置のステータを示す断面図である。 ステータのステータボディを示す斜視図である。 ステータのステータボディを示す平面図である。 ステータのステータボディを示す断面図である。 ステータのステータボディを示す断面図である。 第１ステータトゥースを示す側面図である。 第２ステータトゥースを示す側面図である。 第１ステータトゥースと第２ステータトゥースを示す平面図である。 マグネットの第１極と第２極を図示した図面である。 第２角度を図示した図面である。 第３角度を図示した図面である。 第１角度、第２角度および第３角度対比フラックス（ｆｌｕｘ）を図示したグラフである。 ロータの分解斜視図である。 マグネットを図示した図面である。 マグネットの平面図である。 第１ステータトゥースと第２ステータトゥースに対するマグネットの配置を示す斜視図である。 第１ステータトゥースを図示した斜視図である。 第２ステータトゥースを図示した斜視図である。 第１ステータトゥースの平面図である。 第１ステータトゥースおよび第２ステータトゥースの平面図である。 同心円上に配置される第１トゥースと第２トゥースと第３トゥースを図示した図面である。 ステータホルダーの内側から流入する外部磁場の流れを図示した第１ステータトゥースおよび第２ステータトゥースの平面図である。 第３トゥースに案内される外部磁場の流れを図示した第１ステータトゥースの断面図である。 第１ステータトゥースと第２ステータトゥースとセンサとコレクタの側断面図である。 コレクタを図示した図面である。 第１ステータトゥースと第２ステータトゥースの間に配置されるコレクタを図示した図面である。 回路基板を図示した図面である。 ハウジングのコネクタハウジングとピンを図示した断面図である。 第１部材と第２部材を図示した図面である。 ステータホルダーに設置された第１部材と第２部材を図示した図面である。 メインギアと噛み合う第１ギアと第２ギアを図示した図面である。 ステータトゥースに対する外部磁場の方向性を図示した図面である。 ｚ軸方向性を有する外部磁場に対するセンサの回避状態を図示した図面である。 ｙ’軸方向性を有する外部磁場に対する第１、第２ステータトゥースの回避状態を図示した図面である。 ｚ軸方向の外部磁場に対応した角度変化量に対し、比較例と実施例を比較したグラフである。 ｙ’軸方向の外部磁場に対応した角度変化量に対し、比較例と実施例を比較したグラフである。
以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
ただし、本発明の技術思想は説明される一部の実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現され得、本発明の技術思想範囲内であれば、実施例間にその構成要素の中の一つ以上を選択的に結合、置換して使うことができる。
また、本発明の実施例で使われる用語（技術および科学的用語を含む）は、明白に特に定義されて記述されない限り、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に一般的に理解され得る意味で解釈され得、辞書に定義された用語のように一般的に使われる用語は関連技術の文脈上の意味を考慮してその意味を解釈することができるであろう。
また、本発明の実施例で使われた用語は実施例を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。
本明細書で、単数型は文面で特に言及しない限り複数型も含むことができ、「Ａおよび（と）Ｂ、Ｃのうち少なくとも一つ（または一つ以上）」で記載される場合、Ａ、Ｂ、Ｃで組み合わせできるすべての組み合わせの中の一つ以上を含むことができる。
また、本発明の実施例の構成要素の説明において、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）等の用語を使うことができる。
このような用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、その用語によって該当構成要素の本質や順番または順序などに限定されない。
そして、ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載された場合、その構成要素はその他の構成要素に直接的に連結、結合または接続される場合だけでなく、その構成要素とその他の構成要素の間にあるさらに他の構成要素によって「連結」、「結合」または「接続」される場合も含むことができる。
また、各構成要素の「上（うえ）または下（した）」に形成または配置されるものと記載される場合、上（うえ）または下（した）は二つの構成要素が互いに直接接触する場合だけでなく、一つ以上のさらに他の構成要素が二つの構成要素の間に形成または配置される場合も含む。また、「上（うえ）または下（した）」と表現される場合、一つの構成要素を基準として上側方向だけでなく下側方向の意味も含むことができる。
以下、添付された図面を参照して実施例を詳細に説明するものの、図面符号に関わらず、同一または対応する構成要素は同一の参照番号を付与し、これに対する重複する説明は省略することにする。
図１は実施例に係るセンシング装置を示す斜視図であり、図２は図１で図示したセンシング装置を示す分解斜視図であり、図３は図１のＡ－Ａを基準として図示したセンシング装置の断面斜視図である。図１および２でｚ方向は軸方向を意味し、ｙ方向は半径方向を意味する。そして、軸方向と半径方向は互いに垂直である。
図１～図３を参照すると、実施例に係るセンシング装置１は、ステータ１００、ステータ１００に一部が配置されるロータ２００、センサ５００、センサ５００と電気的に連結された回路基板６００、回路基板６００が結合されたハウジング７００、第１部材８００および第２部材９００を含むことができる。
ここで、ステータ１００は出力軸（図示されず）と連結され、ステータ１００に少なくとも一部が回転可能に配置されるロータ２００は入力軸（図示されず）と連結され得るが、必ずしもこれに限定されない。
この時、前記ロータ２００はステータ１００に対して回転可能に配置され得る。以下、内側とは前記半径方向を基準として中心Ｃに向かって配置される方向を意味し、外側とは内側と反対となる方向を意味し得る。
図４は実施例に係るセンシング装置のステータを示す斜視図であり、図５は実施例に係るセンシング装置のステータを示す分解斜視図であり、図６は実施例に係るセンシング装置のステータを示す断面図である。
ステータ１００は操向軸の出力軸（図示されず）と連結され得る。
図４～図６を参照すると、ステータ１００はステータホルダー１１０と、ステータボディ１２０と、第１ステータトゥース１３０および第２ステータトゥース１４０を含むことができる。
ステータホルダー１１０は電動式操向装置の出力軸（Ｏｕｔｐｕｔ ｓｈａｆｔ）に連結され得る。それにより、ステータホルダー１１０は前記出力軸の回転に連動して回転することができる。ステータホルダー１１０は円筒状に形成され得る。そして、ステータホルダー１１０は金属材質で形成され得るが、必ずしもこれに限定されるものではなく、ステータホルダー１１０は前記出力軸が差し込み固定され得るように一定以上の強度を考慮した他の材質を利用してもよいことは言うまでもない。
ステータホルダー１１０は溝１１１を含むことができる。溝１１１はステータホルダー１１０の外周面から凹むように形成される。溝１１１はステータホルダー１１０の外周面に沿って配置される。溝１１１には固定部材（図２の９００）が挿入される。
ステータホルダー１１０はステータボディ１２０と結合することができる。
ステータボディ１２０はステータホルダー１１０の一側端部に配置され得る。ステータボディ１２０はレジンのような合成樹脂を利用したインサート射出方式によってステータホルダー１１０と結合され得る。ステータボディ１２０の外周面にはメインギア１２１aが形成され得る。メインギア１２１aはステータボディ１２０の回転力を第１ギア１１００と第２ギア１２００に伝達する。
第１ステータトゥース１３０と第２ステータトゥース１４０は半径方向に互いに離隔するように配置され得る。そして、第１ステータトゥース１３０と第２ステータトゥース１４０はステータボディ１２０に固定され得る。第１ステータトゥース１３０は第１ボディ１３１と第１トゥース１３２と第３トゥース１３３を含む。第２ステータトゥース１４０は第２ボディ１４１と第２トゥース１４２を含む。
図７はステータのステータボディを示す斜視図であり、図８はステータのステータボディを示す平面図であり、図９および図１０はステータのステータボディを示す断面図である。
図７～図１０を参照すると、ステータボディ１２０は内側部１２１と外側部１２２と隔板１２３を含む。内側部１２１と外側部１２２は円筒状である。外側部１２２は半径方向を基準として内側部１２１の外側に離隔するように配置される。隔板１２３は内側部１２１と外側部１２２を連結する。内側部１２１、外側部１２２および隔板１２３は一体であってもよい。内側部１２１の内側にはステータホルダー１１０が結合され得る。外側部１２２と内側部１２１の間には空間Ｓが形成され得る。隔板１２３は板状に形成され得る。隔板１２３は内側部１２１と外側部１２２の間に配置され得る。
空間Ｓは隔板１２３により第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２に区分され得る。第１空間Ｓ１にはマグネット２３０が配置され、第２空間Ｓ２にはセンサ５００が配置され得る。隔板１２３は基準線Ｌ１より下に配置され得る。基準線Ｌ１は軸方向を基準として外側部１２２の中心を通る仮想の水平線である。
一方、隔板１２３は第１ホール１２４と第２ホール１２５を含むことができる。第１ホール１２４と第２ホール１２５は第１ステータトゥース１３０と第２ステータトゥース１４０の配置のためのものである。
第１空間Ｓ１には第１ボディ１３１と第２ボディ１４１が配置され得る。前記第２空間Ｓ２には第１トゥース１３２と第２トゥース１４２が配置され得る。
第１ホール１２４は円周方向に沿って互いに離隔して複数個が形成され得る。そして、第１トゥース１３２は第１ホール１２４を貫通して第２空間Ｓ２に配置される。この時、第１ホール１２４の個数は第１トゥース１３２の個数と同一である。第１ホール１２４は外側部１２２の内周面に隣接するように配置され得る。図８に図示された通り、第１ホール１２４は外側部１２２の内周面に接触するように隔板１２３に形成され得る。
第２ホール１２５は円周方向に沿って互いに離隔して複数個が形成され得る。この時、半径方向を基準として第２ホール１２５は第１ホール１２４の内側に離隔するように配置され得る。そして、第２トゥース１４２は第２ホール１２５を貫通して第２空間Ｓ２に配置される。この時、第２ホール１２５の個数は第２ステータトゥース１４０の第２トゥース１４２の個数と同一である。第２ホール１２５は内側部１２１の外周面に隣接するように配置され得る。図８に図示された通り、第２ホール１２５は内側部１２１の外周面に接触するように隔板１２３に形成され得る。
第３ホール１２７は円周方向に沿って互いに離隔して複数個が形成され得る。第３ホール１２７は円周方向を基準として、第２ホール１２５と第２ホール１２５の間に配置され得る。第３トゥース１３３は第３ホール１２７を貫通して第２空間Ｓ２に配置される。この時、第３ホール１２７の個数は第１ステータトゥース１３０の第３トゥース１３３の個数と同一であり得る。第３ホール１２７は内側部１２１の外周面に隣接するように配置され得る。第３ホール１２７は内側部１２１の外周面に接触するように隔板１２３に形成され得る。
第１ステータトゥース１３０と第２ステータトゥース１４０は、ステータボディ１２０の内側部１２１の外周面と外側部１２２の内周面の間に配置され得る。ここで、第１ステータトゥース１３０と第２ステータトゥース１４０はマグネット２３０の回転による帯電のために金属材質で形成され得る。
そして、第１ステータトゥース１３０はボンドのような接着部材（図示されず）により外側部１２２の内周面に固定され得、第２ステータトゥース１４０はボンドのような接着部材（図示されず）により内側部１２１の外周面に固定され得るが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、締結部材（図示されず）またはコーキング方式等を通して第１ステータトゥース１３０と第２ステータトゥース１４０それぞれはステータボディ１２０に固定され得る。
隔板１２３の下側にボス１２６が延びて配置される。ボス１２６の側壁と外側部１２２は離隔して第１スロットＵ１を形成する。第１トゥース１３２は第１スロットＵ１に挿入されて第１ホール１２４を貫通して第２空間部Ｓ２に位置する。そして、ボス１２６の側壁と内側部１２１は離隔して第２スロットＵ２を形成する。第２トゥース１４２および第３トゥース１３３は第２スロットＵ２に挿入されてそれぞれ第２ホール１２５および第３ホール１２７を貫通して第２空間部Ｓ２に位置する。
第１スロットＵ１は第１ステータトゥース１３０がステータボディ１２０に結合する過程で、第１トゥース１３２を第１ホール１２４に案内して結合を容易とさせる。
第２スロットＵ２は、第２ステータトゥース１4０がステータボディ１２０に結合する過程で、第２トゥース１４２および第３トゥース１３３をそれぞれ第２ホール１２５および第３ホール１２7に案内して結合を容易とさせる。
図１１は第１ステータトゥースを示す側面図であり、図１２は第２ステータトゥースを示す側面図である。
図５および図１１を参照すると、第１ステータトゥース１３０は第１ボディ１３１と第１ボディ１３１で互いに離隔して軸方向に突出した複数個の第１トゥース１３２を含むことができる。図５および図１２を参照すると、第２ステータトゥース１４０は第２ボディ１４１および第２ボディ１４１で互いに離隔して軸方向に突出した複数個の第２トゥース１４２を含むことができる。
第１ボディ１３１の上面１３１ａを基準として第１ボディ１３１の高さＨ１は第１トゥース１３２の高さＨ２より小さい。そして、第２ボディ１４１の上面１４１ａを基準として第２ボディ１４１の高さＨ３は第２トゥース１４２の高さＨ４より小さい。しかし、本発明はこれに限定されず、第１トゥース１３２の高さＨ２は第２トゥース１４２の高さＨ４が異なってもよい。
図１３は、第１ステータトゥースと第２ステータトゥースとマグネットを示す平面図である。
図１３を参照すると、第１ステータトゥース１３０は第２ステータトゥース１４０の外側に配置される。半径方向（ｙ方向）から見た時、第１トゥース１３２と第２トゥース１４２は半径方向にオーバーラップするように配置され得る。このような第１トゥース１３２と第２トゥース１４２の配列は磁束漏れを減らす効果がある。
図１４は、マグネットの第１極と第２極を図示した図面である。
図１４を参照すると、マグネットは第１極２３０Ａと第２極２３０Ｂを含む。第１極２３０Ａと第２極２３０Ｂはマグネットの円周方向に沿って交互に配置され得る。
第１極２３０Ａと第２極２３０ＢはそれぞれＮ極領域ＮＡとＳ極領域ＳＡを含むことができる。第１極２３０Ａと第２極２３０ＢはそれぞれＮ極領域ＮＡとＳ極領域ＳＡが内外側に区分された複層構造であり得る。
第１極２３０ＡはＮ極領域ＮＡが相対的に外側に配置され、Ｓ極領域ＳＡがＮ極領域ＮＡの内側に配置され得る。第２極２３０ＢはＮ極領域ＮＡが相対的に内側に配置され、Ｓ極領域ＳＡがＮ極領域ＮＡの外側に配置され得る。
第１極２３０ＡのＮ極領域ＮＡと第２極２３０ＢのＳ極領域ＳＡは互いに隣り合うように配置される。第１極２３０ＡのＳ極領域ＳＡと第２極２３０ＢのＮ極領域ＮＡは互いに隣り合うように配置される。
マグネット２３０が回転して、第１トゥース１３２がＳ極領域ＳＡが近くなってＳ極に帯電すると、第２トゥース１４２はＮ極領域ＮＡが近くなるためＮ極に帯電する。またはマグネット２３０が回転して、第１トゥース１３２がＮ極領域ＮＡが近くなってＮ極に帯電すると、第２トゥース１４２はＳ極領域ＳＡが近くなるためＳ極に帯電する。それにより、センサ５００は第１ステータトゥース１３０、第２ステータトゥース１４０およびコレクタ（図２８の３００）を通じて印加される磁界を通じて角度を測定することができる。
実施例に係るセンシング装置は、第１トゥース１３２と第２トゥース１４２は半径方向にオーバーラップする。第２トゥース１４２の両端が第１トゥース１３２にオーバーラップされ得る。例えば、第１トゥース１３２と第２トゥース１４２の位置および大きさを設計するにおいて、第１角度Θ１と第２角度Θ２と第３角度Θ３は同一であってもよい。
第１角度Θ１とは、ステータの中心Ｃを基準として第１極２３０Ａの両端がなす角度を示す。例えば、第１極２３０Ａが８個第２極２３０Ｂが８個である場合、第１角度Θ１は２２．５°であり得る。
図１５は第２角度Θ２を図示した図面であり、図１６は第３角度Θ３を図示した図面である。
図１５を参照すると、第２角度Θ２とは、ステータの中心Ｃを基準として、第１トゥース１３２の両端Ｐ１がなす角度を示す。軸方向に、第１トゥース１３２の両端Ｐ１を定義する基準点Ｇは次の通りである。基準点Ｇは第１トゥース１３２がマグネット２３０のボディ２３１が向かい合って配置された時、マグネット２３０のボディ２３１の高さＨ１の中間地点と対応する第１トゥース１３２の地点に該当する。マグネット２３０のボディ２３１の高さＨ１とは、軸方向を基準として、マグネット２３０の上面２３１ａと下面２３１ｂがなす高さを意味する。基準点Ｇで第１トゥース１３２と第１トゥース１３２の間の角度Θ４は第２角度Θ２と同一であり得る。
図１６を参照すると、第３角度Θ３とは、ステータの中心Ｃを基準として、第２トゥース１４２の両端Ｐ２がなす角度を示す。軸方向に、第２トゥース１４２の両端Ｐ２を定義する基準点Ｇは次の通りである。基準点Ｇは第２トゥース１４２がマグネット２３０のボディ２３１が向かい合って配置された時、マグネット２３０のボディ２３１の高さＨ１の中間地点と対応する第２トゥース１４２の地点に該当する。基準点Ｇで第２トゥース１４２と第２トゥース１４２の間の角度Θ５は第３角度Θ３と同一であり得る。
図１７は、第１角度Θ１、第２角度Θ２および第３角度Θ３対比フラックス（ｆｌｕｘ）を図示したグラフである。
図１７を参照すると、第２角度Θ２と第３角度Θ３を同一にセッティングした状態で、第２角度Θ２および第３角度Θ３が第１角度Θ１に近接するほどフラックスの大きさが増加し、第２角度Θ２および第３角度Θ３が第１角度Θ１から遠ざかるほどフラックスの大きさが減少することを確認することができる。第２角度Θ２および第３角度Θ３が第１角度Θ１と同一となるように、第１トゥース１３２と第２トゥース１４２の大きさおよび位置を整列させた場合、第１、第２ステータトゥース１３０、１４０のフラックスの大きさが最も大きいことが分かる。
図１８は、ロータの分解斜視図である。
図２および図１８を参照すると、ロータ２００はロータホルダー２１０、ロータボディ２２０と、マグネット２３０を含むことができる。ロータホルダー２１０、ロータボディ２２０と、マグネット２３０は一体であってもよい。
ロータホルダー２１０は電動式操向装置の入力軸（Ｉｎｐｕｔ ｓｈａｆｔ）に連結され得る。それにより、ロータホルダー２１０は前記入力軸の回転に連動して回転することができる。ロータホルダー２１０は円筒状に形成され得る。そして、ロータホルダー２１０の端部はロータボディ２２０に結合され得る。ロータホルダー２１０は金属材質で形成され得るが、必ずしもこれに限定されるものではなく、ロータホルダー２１０は入力軸が差し込み固定されるように一定以上の強度を考慮した他の材質を利用してもよいことは言うまでもない。
ロータホルダー２１０の突起２１１を含むことができる。突起２１１はロータホルダー２１０の外周面から半径方向に延びて配置され得る。
ロータボディ２２０はロータホルダー２１０の外周面の一側に配置される。ロータボディ２２０は環状部材であり得る。ロータボディ２２０の内周面には溝２２１が配置され得る。溝２２１はロータホルダー２１０の突起が挿入される所である。
マグネット２３０はロータボディ２２０に結合される。マグネット２３０はロータホルダー２１０が回転すると連動して回転する。
図１９はマグネットを図示した図面であり、図２０はマグネットの平面図である。
図１９および図２０を参照すると、マグネット２３０はリング状のボディ２３１とボディ２３１の上面から突出する突起２３２を含むことができる。突起２３２は複数個であり得る。突起２３２は第１パート２３２ａと第２パート２３２ｂを含むことができる。第１パート２３２ａはボディ２３１の上面から上側に突出する。第２パート２３２ｂは第１パート２３２ａからマグネット２３０の半径方向に突出して配置され得る。第２パート２３２ｂはボディ２３１の内周面２３１ａより内側に突出し得る。このような突起２３２はロータボディ２３１と結合力を高めるためのものである。第１パート２３２ａは回転方向にロータボディ２３１とマグネット２３０のスリップを防止し、第２パート２３２ｂは軸方向にロータボディ２３１外マグネット２３０が分離されることを防止する。
図２１は、第１ステータトゥースと第２ステータトゥースに対するマグネットの配置を示す斜視図である。
図２１を参照すると、第１トゥース１３２と第２トゥース１４２の間にマグネット２３０が配置される。そして、第３トゥース１３３と第１トゥース１３2の間にマグネット２３０が配置される。
マグネット２３０のボディ２３１は、第１トゥース１３２と第２トゥース１４２と第３トゥース１３３と向かい合って配置される。マグネット２３０の突起２３２は第１トゥース１３２と第２トゥース１４２と第３トゥース１３３の上側に配置される。
図２２は、第１ステータトゥースを図示した斜視図である。
図２２を参照すると、第１ステータトゥース１３０は、第１ボディ１３１と第１トゥース１３２と第３トゥース１３３と延長部１３４を含むことができる。第１ボディ１３１はリング状部材であり得る。第１トゥース１３２は円周方向に沿って互いに離隔するように配置され得、第１ボディ１３１の上部側から上側に延長され得る。第１ボディ１３１と複数個の第１トゥース１３２は一体に形成され得る。延長部１３４は第１ボディ１３１から内側に突出する。第３トゥース１３3は延長部（１３４）に連結される。
第１トゥース１３２および第３トゥース１３３は下広上狭の形状に形成され得る。例えば、半径方向から見た時、第１トゥース１３２および第３トゥース１３３のそれぞれの下部側幅は上部側幅より大きくてもよい。第１トゥース１３２および第３トゥース１３３はそれぞれ台形状に形成され得る。そして、第１トゥース１３２が第１ホール１２４を貫通し、第３トゥース１３３が第３ホール１２７を貫通することによって、第１ボディ１３１の上面と延長部１３４の上面は隔板１２３の下面に接触され得る。
図２３は、第２ステータトゥースを図示した斜視図である。
図２３を参照すると、第２ステータトゥース１４０は第２ボディ１４１と、第２トゥース１４２を含むことができる。第２トゥース１４２は円周方向に沿って互いに離隔するように配置され得、第２トゥース１４２の上部側から上側に延長され得る。第２ボディ１４１と複数個の第２トゥース１４２は一体に形成され得る。第２トゥース１４1は下広上狭の形状に形成され得る。例えば、半径方向から見た時、第２トゥース１４２の下部側幅は上部側幅より大きくてもよい。第２トゥース１４２は台形状を含むことができる。
第２ボディ１４１は突出部１４１ａを含むことができる。突出部１４１ａは第２トゥース１４２に対比して外側に曲がって突出する環状部材であり得る。突出部１４１ａはセンサ５００と第２ボディ１４２のエアーギャップを減らしてセンサ５００に印加されるフラックスの量を増加させる。
図２４は、第１ステータトゥースの平面図である。
図２４を参照すると、第１ステータトゥース１３０の中心Ｃから第１トゥース１３2までの最短距離Ｒ１は第１ステータトゥース１３０の中心Ｃから第３トゥース１３３までの最短距離Ｒ２より大きい。相対的に、第３トゥース１３３が第１トゥース１３2より第１ステータトゥース１３０の中心Ｃに近く配置される。これはステータホルダー１１０の内側から流入する外部磁場を第３トゥース１３３に案内するためのものである。
図２５は、第１ステータトゥースおよび第２ステータトゥースの平面図である。
図２５を参照すると、複数個の第３トゥース１３３がなす直径Ｄ３は複数個の第１トゥース１３2がなす直径Ｄ１より小さく、複数個の第２トゥース１4２がなす直径Ｄ２は複数個の第１トゥース１３2がなす直径Ｄ１より小さい。マグネット２３０を基準として、第１トゥース１３2はマグネット２３０の外側に配置され、第２トゥース１４２と第３トゥース１３３はマグネット２３０の内側に配置される。
図２６は、同心円上に配置される第１トゥースと第２トゥースと第３トゥースを図示した図面である。
図２６を参照すると、第１トゥース１３2と第２トゥース１４２と第３トゥース１３３は同心円上に配置され得る。第２トゥース１４２、第３トゥース１３３は仮想の第１円周Ｏ１上に配置され、第１トゥース１３2は仮想の第１円周Ｏ１と他の仮想の第２円周Ｏ２上に配置され得る。第２トゥース１４２、第３トゥース１３３はステータ２００の円周方向に沿って交互に配置され得る。第１円周Ｏ１は第２円周Ｏ２の内側に配置される。これはステータホルダー１１０の内側から流入する外部磁場を全方位的に第２トゥース１４２と第３トゥース１３３を通じて分散するためである。
一方、第３トゥース１３３の下端の円周方向幅ｔ３は第１トゥース１３2の下端の円周方向幅ｔ１より小さくてもよい。また、第３トゥース１３３の下端の円周方向幅ｔ３は第２トゥース１４２の下端の円周方向幅ｔ２より小さくてもよい。
図２７はステータホルダーの内側から流入する外部磁場の流れを図示した第１ステータトゥースおよび第２ステータトゥースの平面図であり、図２８は第３トゥースに案内される外部磁場の流れを図示した第１ステータトゥースの断面図である。
図２７を参照すると、ステータホルダー１１０に沿って流入する外部磁場Ｗ１、Ｗ２はステータ２００の半径方向を基準として、第１ステータトゥース１３０および第２ステータトゥース１４０側に流入する。このような外部磁場Ｗ１、Ｗ２は第２トゥース１４２とともに第３トゥース１３３に分散されて案内される。
図２８を参照すると、第３トゥース１３３に流入した外部磁場Ｗ１は延長部１３４に案内される。この時、第３トゥース１３３に流入した外部磁場Ｍ１は、マグネット２３０から第１トゥース１３2に流入して延長部１３４に案内された外部磁場Ｍ２と相殺され得る。このように、ステータホルダー１１０に沿って流入する外部磁場が第１ステータトゥース１３０に案内されて相殺されるため、外部磁場がセンサ５００に影響を及ぼすことを大きく減少させ得る利点がある。
下記の＜表１＞は比較例と実施例のトルクを比較したものである。
Figure 2022524552000002
比較例は、第３トゥース１３３のような構造がないセンシング装置である。実施例は第３トゥース１３３を含むセンシング装置である。半径方向に外部磁場がない場合、トルクはＯＮｍが正常である。比較例と実施例に半径方向に外部磁場（１０００Ａ／ｍ）が及ぼされる場合、比較例の場合、０．４１Ｎｍのトルクが測定されて外部磁場に影響を大きく受けることが分かる。しかし、実施例の場合、測定トルクが０．０５Ｎｍであり、外部磁場にほとんど影響を受けないことが分かる。
図２９は、第１ステータトゥースと第２ステータトゥースとセンサとコレクタの側断面図である。
図２９を参照すると、第１ステータトゥース１３０と第２ステータトゥース１４０の間に１個のコレクタ３００のみが配置される。そして、センサ５００に印加されるフラックスを増やすために第２ステータトゥース１４０に突出部１４１ａが配置される。
コレクタ３００がセンサ５００に内側に配置されて第１ステータトゥース１３０と離れて配置される場合、半径方向を基準として、センシング装置１の外部から流入する外部磁場の影響をより少なく受ける利点がある。また、突出部１４１ａは外側に向かって曲がっているため、半径方向に、突出部１４１ａとステータホルダー１１０のエアーギャップが増加し、ステータホルダー１１０を通じて流入する外部磁場の影響を減らす利点がある。
センサ５００と第２ボディ１４２の間に一つのコレクタ３００が配置されるため、２個のコレクタを配置する場合よりセンシング装置の構成を簡素化し、センシング装置の大きさを減らすことができ、製造工程および製造費用を減らしながらも、センシング装置の性能を確保する利点がある。
図３０はコレクタを図示した図面であり、図３１は第１ステータトゥースと第２ステータトゥースの間に配置されるコレクタを図示した図面である。
図２、図３０および図３１を参照すると、コレクタ３００はステータ１００のフラックス（ｆｌｕｘ）を収集する。ここで、コレクタ３００は金属材質で形成され得、半径方向を基準として互いに離隔するように配置され得る。
コレクタ３００は環状部材であり得る。コレクタ３００は第１コレクタボディ３１０と、第２コレクタボディ３２０と、第１延長部３３０と、第２延長部３４０を含むことができる。
第１延長部３３０と、第２延長部３４０はそれぞれ第１コレクタボディ３１０と、第２コレクタボディ３２０を連結する。第１コレクタボディ３１０と、第２コレクタボディ３２０はそれぞれ平面を含み、第１延長部３３０と、第２延長部３４０はそれぞれ曲面を含むことができる。第１コレクタボディ３１０と、第２コレクタボディ３２０は互いに向かい合って配置され得る。
コレクタ３００が互いに離れた２個の部材からなる場合、外部磁場の流入方向により、２個の部材が互いに異なる極性で帯電されてセンシング装置の性能を低下させ得る。実施例に係るセンシング装置のコレクタ３００は一つの部材で形成されているため、このような問題を基本的に除去した利点がある。
センサ５００はステータ１００とロータ２００の間で発生した磁場の変化を検出する。センサ５００はＨａｌｌ ＩＣであり得る。センサ５００はロータ２００のマグネット２３０とステータ１００の電気的相互作用によって発生するステータ１００の磁化量を検出する。検出された磁化量に基づいてセンシング装置１はトルクを測定する。
センサ５００は２個のセンサ５００Ａ、５００Ｂが配置され得る。ステータの中心Ｃを基準として、２個のセンサ５００Ａ、５００Ｂは向かい合って配置され得る。
第１コレクタボディ３１０と、第２コレクタボディ３２０はそれぞれセンサ５００Ａ、５００Ｂと向かい合って配置される。
図３２は、回路基板を図示した図面である。
図３２を参照すると、回路基板には２個のセンサ５００Ａ、５００Ｂが配置され得る。２個のセンサ５００Ａ、５００Ｂは回路基板６００で上側に立てられた形態で配置される。
図３３は、ハウジングのコネクタハウジングとピンを図示した断面図である。
図３３を参照すると、ハウジング７００はコネクタハウジング７６０とピン７７０を含む。ピン７７０は回路基板６００と外部ケーブルを電気的に連結する。ピン７７０の一側はハウジング７００の下側に配置された回路基板６００と連結される。ピン７７０の他側はコネクタハウジング７６０の内側に露出する。コネクタハウジング７６０の入口は軸方向と垂直であり得る。ピン７７０は「┐」の形態で折れた形状を有することができる。
図３４は第１部材と第２部材を図示した図面であり、図３５はステータホルダーに設置された第１部材と第２部材を図示した図面である。
図３４および図３５を参照すると、第１部材８００はハウジングボディ710のホール７１３の側壁が摩耗してセンシング装置の同軸整列に誤差が発生することを防止するためのものである。前述した通り、第１トゥース１３２と第２トゥース１４２は半径方向にオーバーラップするように配置される。そして、半径方向に、第１トゥース１３２と第２トゥース１４２の間にセンサ５００が配置される。したがって、半径方向に流動が発生する場合、第１トゥース１３２とセンサ５００と第２トゥース１４２の間の距離が変わりながら、センシング装置に致命的な損傷が発生したり性能に問題が発生し得る。
第１部材８００はリング状部材であり得る。ボディ８１０とフランジ部８２０を含むことができる。ボディ８１０は円筒形部材である。ボディ８１０はハウジングボディ７１０のホール７１３の内壁に沿って配置され得る。ボディ８１０はステータホルダー１１０の外周面とボディ８１０のホール７１３の内壁の間に位置する。フランジ部８２０はボディ８１０の下端から半径方向に延びた形態である。フランジ部８２０はハウジングボディ７１０の下面と接触可能に配置される。そして、フランジ部８２０は第１カバー７０１の一部を覆うように配置され得る。そして、第１部材８００は金属素材であり得る。
フランジ部８２０の下面は第１部材８００の上面と接触することができる。
このような第１部材８００は、ステータホルダー１１０が回転するにつれてハウジングボディ７１０のホール７１３とステータホルダー１１０を物理的に隔離させて、ステータホルダー１１０が回転するにつれてハウジングボディ７１０のホール７１３の内壁が摩耗することを防止する役割をする。その結果、第１部材８００はステータホルダー１１０の同軸回転性を確保する。
軸方向を基準として、ハウジング７００はステータボディ１２０のメインギア１２１に係止されてステータ２００の上側には抜けない。ただし、ステータ２００の下側にハウジング７００が抜け得る。第２部材９００はステータ２００の下側にハウジング９００が抜けることを防止する役割をする。第２部材９００はｃ－ｒｉｎｇの形態であり得る。第２部材９００は金属素材であり得る。第２部材９００は弾性変形可能な素材であり得る。
第２部材９００はステータホルダー１１０の溝１１１に結合する。溝１１１はステータホルダー１１０の外周面に沿って凹むように形成される。第２部材９００はステータホルダー１１０に結合された状態で、ハウジングボディ７１０の下面より下に位置する。そして、第２部材９００は第１部材８００より下側に配置されて、第１部材８００のフランジ部８２０の下面を支持することができる。
図３６は、メインギアと噛み合う第１ギアと第２ギアを図示した図面である。
図２および図３６を参照すると、メインギア１２１と噛み合うサブギアとして、第１ギア１１００と第２ギア１２００を含む。メインギア１２１と第１ギア１１００と第２ギア１２００と第３センサ６１０は操向軸の角度を測定するためのものである。
メインギア１２１と第１ギア１１００と第２ギア１２００は互いに噛み合って回転する。メインギア１２１はステータボディ１２０の外周面に配置される。第１ギア１１００と第２ギア１２００はハウジングボディ７１０に回転可能に配置される。メインギア１２１、第１ギア１１００、および第２ギア１２００はそれぞれのギア比が予め決定される。例えば、メインギア１２１の全体角度が1620°である場合、メインギア１２１が４．５回転する時、第１ギア１１００は１５．６回転、そして第２ギア１２００は１４．６２５回転するように設計され得る。ここで全体角度とは、すべてのギアが回転する直前の状態に再び復帰した場合のメインギア１２１の回転を累積して算出した角度である。
第１ギア１１００および第２ギア１２００にはマグネットが配置され得る。マグネットは第３センサ６１０と向かい合うように配置される。第３センサ６１０は回路基板に実装される。
図３７はステータトゥースに対する外部磁場の方向性を図示した図面であり、図３８はｚ軸方向性を有する外部磁場に対するセンサの回避状態を図示した図面であり、図３９はｙ’軸方向性を有する外部磁場に対する第１、第２ステータトゥースの回避状態を図示した図面である。
図３７を参照すると、外部磁場は軸方向であるｚ軸方向とｚ軸方向と垂直なｙ’軸方向にセンシング装置に大きく影響を及ぼす。ここで、ｙ’軸方向とは、軸方向と垂直な半径方向の中で、センサ５００に向かう方向を意味する。
図３８を参照すると、実施例に係るセンシング装置のセンサ５００はｚ軸方向に立てられた状態で配置される。したがって、ｚ軸から見たセンサ５００の面積は。ｙ’から見たセンサ５００の面積より非常に小さい。したがって、実施例に係るセンシング装置は、ｚ軸方向を基準として外部磁場がセンサ５００に及ぼす影響が小さくならざるを得ない利点がある。
図３９を参照すると、ｙ’軸方向の外部磁場はｚ軸方向に立てられた状態のセンサ５００の状態を見る時、センサ５００に大きな影響を及ぼしかねない。しかし、ｙ’軸方向の外部磁場は第１ステータトゥース１３０と第２ステータトゥース１４０に沿って誘導されるため、センサ５００に影響を及ぼさずに流れることになる。このため、実施例に係るセンシング装置はｙ’軸方向を基準とする時にも外部磁場がセンサ５００に及ぼす影響が小さい利点がある。
図４０は、ｚ軸方向の外部磁場に対応した角度変化量に対して比較例と実施例を比較したグラフである。
図４０を参照すると、比較例の場合、ステータトゥースが上下に配置され、センサが横になって配置される構造のセンシング装置であり、ｚ軸方向の外部磁場が増加するほど角度変化量が線形的に増加して、外部磁場により測定角度が大きく変わることが分かる。
その反面、実施例の場合、ｚ軸方向の外部磁場が増加しても角度変化が殆どないため、外部磁場に影響を受けないことが分かる。
図４１は、ｙ’軸方向の外部磁場に対応した角度変化量に対して比較例と実施例を比較したグラフである。
図４１を参照すると、比較例の場合、ステータトゥースが上下に配置され、センサが横になって配置される構造のセンシング装置であり、ｙ’軸方向の外部磁場が増加するほど角度変化量が線形的に増加して、外部磁場により測定角度が大きく変わることが分かる。
その反面、実施例の場合、ｙ’軸方向の外部磁場が増加しても角度変化が殆どないため、外部磁場に影響を受けないことが分かる。

Claims (15)

  1. ステータトゥースを含むステータ；および
    マグネットを含むロータを含み、
    前記ステータトゥースは第１ステータトゥースと前記ステータの中心から半径方向にオーバーラップするように配置される第２ステータトゥースを含み、
    前記第１ステータトゥースは複数個の第１トゥースと複数個の第３トゥースを含み、
    前記第２ステータトゥースは複数個の第２トゥースを含み、
    前記複数個の第１トゥースの中の一つは前記複数個の第２トゥースの中の一つと前記半径方向にオーバーラップするように配置され、
    前記マグネットは前記複数個の第１トゥースと前記複数個の第３トゥースの間に配置される、センシング装置。
  2. ステータ；および
    マグネットを含むロータを含み、
    前記ステータは
    第１ステータトゥースと第２ステータトゥースを含み、
    前記第１ステータトゥースは第１ボディおよび前記第１ボディと連結された第１トゥース、前記第１ボディから内側に突出した延長部、前記延長部に連結される第３トゥースを含み、
    前記第２ステータトゥースは第２ボディおよび前記第２ボディと連結された第２トゥースを含み、
    前記第１トゥースと前記第２トゥースは半径方向にオーバーラップし、
    前記マグネットは前記第１トゥースと前記第２トゥースの間に配置され、
    前記第１ステータトゥースの中心から前記第１トゥースまでの最短距離は前記第１ステータの中心から前記第３トゥースまでの最短距離より大きい、センシング装置。
  3. ステータトゥースを含むステータ；および
    マグネットを含むロータを含み、
    前記ステータトゥースは第１ステータトゥースと第２ステータトゥースを含み、
    前記第１ステータトゥースは複数個の第１トゥースと複数個の第３トゥースを含み、
    前記第２ステータトゥースは複数個の第２トゥースを含み、
    前記マグネットは前記複数個の第１トゥースと前記複数個の第３トゥースの間および前記複数個の第１トゥースと前記複数個の第２トゥースの間に配置され、
    前記複数個の第３トゥースがなす直径は前記複数個の第１トゥースがなす直径より小さく、
    前記複数個の第２トゥースがなす直径は前記複数個の第１トゥースがなす直径より小さい、センシング装置。
  4. 前記ステータは
    ステータホルダーおよび
    前記ステータホルダーと結合されたステータボディを含み、
    前記第１ステータトゥースおよび前記第２ステータトゥースは前記ステータボディにそれぞれ配置される、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のセンシング装置。
  5. 前記ステータボディは、前記第１トゥースが貫通する第１ホールと、前記第２トゥースが貫通する第２ホールと、前記第３トゥースが貫通する第３ホールを含む、請求項４に記載のセンシング装置。
  6. 前記第２トゥース及び前記第３トゥースは仮想の第１円周上に配置され、
    前記第１トゥースは前記仮想の第１円周と異なる仮想の第２円周上に配置される、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のセンシング装置。
  7. 前記第１トゥース、前記第２トゥースおよび前記第３トゥースは同心円上に配置される、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のセンシング装置。
  8. 前記第３トゥースの下端の円周方向幅は前記第１トゥースの下端の円周方向幅より小さい、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のセンシング装置。
  9. 前記第３トゥースの下端の円周方向幅は前記第２トゥースの下端の円周方向幅より小さい、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のセンシング装置。
  10. 前記第３トゥースと前記第２トゥースは前記ステータの円周方向に沿って交互に配置される、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のセンシング装置。
  11. 前記第１ステータトゥースは前記第１トゥースと連結された第１ボディと前記第１ボディから延びて前記第３トゥースと連結される延長部を含む、請求項１または請求項３のいずれか一項に記載のセンシング装置。
  12. 前記第１ステータトゥースは前記第１トゥースと連結された第１ボディを含み、
    前記第２ステータトゥースは前記第２トゥースと連結された第２ボディを含み、
    前記第１ボディと前記第２ボディの間に配置されるセンサをさらに含み、
    前記第２ボディは前記センサに向かって突出する突出部を含む、請求項１または請求項３のいずれか一項に記載のセンシング装置。
  13. コレクタは前記突出部と前記センサの間に配置される、請求項１２に記載のセンシング装置。
  14. 前記第１ボディと前記第２ボディの間に配置されるセンサをさらに含み、
    前記第２ボディは前記センサに向かって突出する突出部を含む、請求項２に記載のセンシング装置。
  15. コレクタは前記突出部と前記センサの間に配置される、請求項１４に記載のセンシング装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102660627B1 (ko) * 2019-03-12 2024-04-25 엘지이노텍 주식회사 센싱 장치

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0193979U (ja) * 1987-12-15 1989-06-21
DE10108883B4 (de) * 2000-04-15 2014-08-21 Volkswagen Ag Drehmoment-Meßaufnehmer
WO2005068962A1 (de) 2004-01-20 2005-07-28 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Vorrichtung zum bestimmen eines lenkwinkels und eines an einer lenkwelle ausgeübten drehmoments
FR2872896B1 (fr) * 2004-07-09 2008-01-11 Moving Magnet Tech Capteur de position, notamment destine a la mesure de la torsion d'une colonne de direction
DE102005011196B4 (de) 2005-03-09 2024-05-08 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung zur Erfassung eines Differenzwinkels
FR2896035B1 (fr) * 2006-01-06 2009-01-16 Moving Magnet Tech Capteur de position magnetique de faible course, en particulier destine a la mesure de torsion d'une colonne de direction
KR20090002543U (ko) * 2007-09-10 2009-03-13 엘지이노텍 주식회사 토크 측정장치
US20100180696A1 (en) 2009-01-16 2010-07-22 Delphi Technologies Inc. Systems involving compact torque sensing
KR100976701B1 (ko) 2009-12-02 2010-08-18 대성전기공업 주식회사 조향장치용 비접촉식 토크센서
KR101131743B1 (ko) 2010-06-23 2012-04-05 주식회사 아모텍 드럼세탁기의 직결형 구동장치
KR101913858B1 (ko) * 2011-12-06 2018-10-31 타이코에이엠피 주식회사 스티어링 칼럼의 비틀림을 측정하기 위한 토크센서 및 이를 이용한 측정방법
FR2995018B1 (fr) * 2012-09-06 2014-09-12 Snecma Turbomachine comportant des moyens de mesure de la vitesse et du couple de torsion d'un arbre de la turbomachine et procede de surveillance dudit arbre
DE102012024382A1 (de) * 2012-12-13 2014-06-18 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Vorrichtung mit einer Drehmomentsensoreinrichtung und optional einer Lenkwinkelsensoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Herstellen einer Drehmomentsensoreinrichtung
KR102120313B1 (ko) * 2013-09-27 2020-06-16 엘지이노텍 주식회사 토크 인덱스 센서
KR102055800B1 (ko) * 2013-09-27 2019-12-13 엘지이노텍 주식회사 토크센서
US10330542B1 (en) * 2017-04-20 2019-06-25 Trw Automotive U.S. Llc Torque sensor assembly for vehicle power steering systems
KR102363168B1 (ko) 2017-04-25 2022-02-15 엘지이노텍 주식회사 센싱장치
US11958555B2 (en) * 2017-07-24 2024-04-16 Lg Innotek Co., Ltd. Torque sensor
US11585707B2 (en) * 2018-06-08 2023-02-21 Lg Innotek Co., Ltd. Sensing device for reducing contact amount between a stator and a housing to reduce noise
KR102521179B1 (ko) * 2018-07-16 2023-04-13 엘지이노텍 주식회사 센싱 장치
JP7397852B2 (ja) * 2018-08-23 2023-12-13 エルジー イノテック カンパニー リミテッド センシング装置
KR102651815B1 (ko) * 2018-08-23 2024-03-29 엘지이노텍 주식회사 센싱 장치
KR102660627B1 (ko) * 2019-03-12 2024-04-25 엘지이노텍 주식회사 센싱 장치
KR20200134473A (ko) * 2019-05-22 2020-12-02 엘지이노텍 주식회사 센싱 장치
US20220297753A1 (en) * 2019-08-30 2022-09-22 Lg Innotek Co., Ltd. Sensing device
WO2021112514A1 (ko) * 2019-12-04 2021-06-10 엘지이노텍 주식회사 센싱 장치
US20230038153A1 (en) * 2019-12-23 2023-02-09 Lg Innotek Co., Ltd. Sensing device
KR20210089509A (ko) * 2020-01-08 2021-07-16 엘지이노텍 주식회사 센싱 장치
JP2023509080A (ja) * 2020-01-07 2023-03-06 エルジー イノテック カンパニー リミテッド センシング装置

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