KR102658684B1 - Apparatus for sensing - Google Patents
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Abstract
실시예는 스테이터 투스를 포함하는 스테이터; 및 마그넷을 포함하는 로터를 포함하며, 상기 스테이터 투스는 제1 스테이터 투스와 상기 제1 스테이터 투스 내에 배치되는 제2 스테이터 투스를 포함하고, 상기 제1 스테이터 투스는 복수의 제1 투스를 포함하고, 상기 제2 스테이터 투스는 복수의 제2 투스를 포함하고, 상기 제1 투스는 상기 제2 투스와 상기 스테이터의 중심에서 반경 방향으로 오버랩되고, 상기 스테이터는, 스테이터 홀더, 상기 스테이터 홀더와 결합하며, 상기 제1 스테이터 투스 및 상기 제2 스테이터 투스가 배치되는 스테이터 바디를 포함하고 상기 제1 스테이터 투스 및 상기 제2 스테이터 투스는 홈 또는 홀을 포함하고, 상기 스테이터 바디는 상기 홈 또는 상기 홀에 배치되는 돌기를 포함하는 센싱 장치를 제공할 수 있다.Embodiments include a stator including stator teeth; and a rotor including a magnet, wherein the stator tooth includes a first stator tooth and a second stator tooth disposed within the first stator tooth, and the first stator tooth includes a plurality of first teeth, The second stator tooth includes a plurality of second teeth, the first tooth overlaps the second tooth in a radial direction from the center of the stator, and the stator is coupled to a stator holder and the stator holder, a stator body in which the first stator tooth and the second stator tooth are disposed, the first stator tooth and the second stator tooth including a groove or a hole, and the stator body is disposed in the groove or the hole. A sensing device including protrusions may be provided.
Description
실시예는 센싱 장치에 관한 것이다.Embodiments relate to sensing devices.
파워 스티어링 시스템(Electronic Power System, 이하, 'EPS'라 한다.)은 운행조건에 따라 전자제어장치(Electronic Control Unit)에서 모터를 구동하여 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공함으로써, 운전자로 하여금 안전한 주행을 가능하게 한다.The power steering system (Electronic Power System, hereinafter referred to as 'EPS') drives a motor from an electronic control unit according to driving conditions to ensure turning stability and provide rapid restoration, thereby ensuring driver safety. Makes driving possible.
EPS는 적절한 토크를 제공하기 위하여, 조향축의 토크, 조향각 등을 측정하는 센서 조립체를 포함한다. 상기 센서 조립체는 조향축에 걸리는 토크를 측정하는 토크 센서와 조향축의 각가속도를 측정하는 인덱스 센서를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 조향축은 핸들에 연결되는 입력축, 바퀴측의 동력전달구성과 연결되는 출력축 및 입력축과 출력축을 연결하는 토션바를 포함할 수 있다.The EPS includes a sensor assembly that measures steering shaft torque and steering angle to provide appropriate torque. The sensor assembly may include a torque sensor that measures torque applied to the steering shaft and an index sensor that measures angular acceleration of the steering shaft. Additionally, the steering shaft may include an input shaft connected to the handle, an output shaft connected to the power transmission component on the wheel side, and a torsion bar connecting the input shaft and the output shaft.
상기 토크 센서는 토션바의 비틀림 정도를 측정하여 조향축에 걸리는 토크를 측정한다. 그리고 인덱스 센서는 출력축의 회전을 감지하여, 조향축의 각가속도를 측정한다. 상기 센서 조립체에서, 상기 토크 센서와 인덱스 센서는 함께 배치되어 일체로 구성될 수 있다.The torque sensor measures the torque applied to the steering shaft by measuring the degree of twist of the torsion bar. And the index sensor detects the rotation of the output shaft and measures the angular acceleration of the steering shaft. In the sensor assembly, the torque sensor and the index sensor may be arranged together and formed as one piece.
상기 토크 센서는 하우징, 로터, 스테이터 투스를 포함하는 스테이터 및 콜렉터를 포함하여 상기 토크를 측정할 수 있다.The torque sensor includes a housing, a rotor, a stator including stator teeth, and a collector to measure the torque.
이때, 상기 토크 센서는 마그네틱 타입의 구조로서, 상기 콜렉터가 스테이터 투스의 외측에 배치되는 구조로 제공될 수 있다.At this time, the torque sensor may have a magnetic type structure, and the collector may be provided outside the stator tooth.
그러나, 외부의 자기장이 생성될 때, 상기 구조에서 상기 콜렉터가 외부 자기장의 통로 역할을 수행하기 때문에, 홀 아이씨(Hall IC)의 자속 값에 영향을 주는 문제가 있다. 그에 따라, 상기 토크 센서의 출력값에 변화가 발생하여 토션바의 비틀림 정도를 정확히 측정할 수 없는 문제가 발생한다.However, when an external magnetic field is generated, because the collector in this structure serves as a path for the external magnetic field, there is a problem that it affects the magnetic flux value of the Hall IC. Accordingly, a change occurs in the output value of the torque sensor, causing a problem in which the degree of twist of the torsion bar cannot be accurately measured.
특히, 차량에 전장화가 많아짐에 따라 외부 자계에 의해 상기 토크 센서가 영향을 받을 수 있는 경우가 많아지기 때문에, 외부 자계에 영향을 받지 않는 토크 센서가 요청되고 있는 실정이다. In particular, as vehicles become more and more electronic, the torque sensor is more likely to be affected by external magnetic fields, so there is a demand for a torque sensor that is not affected by external magnetic fields.
실시예는 토크 측정시 외부에서 생성되는 외부 자기장에 의한 자계 간섭을 회피할 수 있는 센싱 장치를 제공한다. The embodiment provides a sensing device that can avoid magnetic field interference caused by an external magnetic field generated externally when measuring torque.
상세하게, 스테이터 투스 사이에 콜렉터를 배치하여 상기 콜렉터가 외부 자계의 통로 역할을 수행하는 것을 방지하는 센싱 장치를 제공한다. In detail, a sensing device is provided that prevents the collector from serving as a path for an external magnetic field by disposing a collector between the stator teeth.
또한, 스테이터 투스 사이에 회전 가능하게 마그넷을 배치하여 스테이터 투스를 대전시키는 센싱 장치를 제공한다. Additionally, a sensing device is provided that charges the stator teeth by arranging a rotatable magnet between the stator teeth.
또한, 스테이터 투스와 스테이터 바디의 결합력을 높이는 센싱 장치를 제공한다.Additionally, a sensing device that increases the coupling force between the stator tooth and the stator body is provided.
실시예가 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the embodiment are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned here will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
실시예는, 스테이터 투스를 포함하는 스테이터 및 마그넷을 포함하는 로터를 포함하며, 상기 스테이터 투스는 제1 스테이터 투스와 상기 제1 스테이터 투스 내에 배치되는 제2 스테이터 투스를 포함하고, 상기 제1 스테이터 투스는 복수의 제1 투스를 포함하고, 상기 제2 스테이터 투스는 복수의 제2 투스를 포함하고, 상기 제1 투스는 상기 제2 투스와 상기 스테이터의 중심에서 반경 방향으로 오버랩되고, 상기 스테이터는, 스테이터 홀더, 상기 스테이터 홀더와 결합하며, 상기 제1 스테이터 투스 및 상기 제2 스테이터 투스가 배치되는 스테이터 바디를 포함하고, 상기 제1 스테이터 투스 및 상기 제2 스테이터 투스는 홈 또는 홀을 포함하고, 상기 스테이터 바디는 상기 홈 또는 상기 홀에 배치되는 돌기를 포함하는 센싱 장치를 제공할 수 있다.The embodiment includes a stator including a stator tooth and a rotor including a magnet, wherein the stator tooth includes a first stator tooth and a second stator tooth disposed within the first stator tooth, and the first stator tooth includes a plurality of first teeth, the second stator tooth includes a plurality of second teeth, the first tooth overlaps the second tooth in a radial direction from the center of the stator, and the stator has, A stator holder, coupled to the stator holder, comprising a stator body on which the first stator tooth and the second stator tooth are disposed, the first stator tooth and the second stator tooth including a groove or hole, The stator body may provide a sensing device including a protrusion disposed in the groove or the hole.
실시예는, 스테이터 투스를 포함하는 스테이터 및 마그넷을 포함하는 로터를 포함하며, 상기 스테이터 투스는 제1 반경을 갖는 제1 스테이터 투스와 제2 반경을 갖는 제2 스테이터 투스를 포함하고, 상기 제1 스테이터 투스는 복수의 제1 투스를 포함하고, 상기 제2 스테이터 투스는 복수의 제2 투스를 포함하고, 상기 제1 투스는 상기 제2 투스와 상기 스테이터의 중심에서 반경 방향으로 오버랩되고, 상기 스테이터는 스테이터 홀더, 상기 스테이터 홀더와 결합하며, 상기 제1 스테이터 투스 및 상기 제2 스테이터 투스가배치되는 스테이터 바디를 포함하고, 상기 제1 스테이터 투스 및 상기 제2 스테이터 투스는 홈 또는 홀을 포함하고, 상기 스테이터 바디는 상기 홈 또는 상기 홀에 배치되는 돌기를 포함하는 센싱 장치를 제공할 수 있다.The embodiment includes a stator including a stator tooth and a rotor including a magnet, wherein the stator tooth includes a first stator tooth having a first radius and a second stator tooth having a second radius, and the first stator tooth includes The stator tooth includes a plurality of first teeth, the second stator tooth includes a plurality of second teeth, the first tooth overlaps the second tooth in a radial direction from the center of the stator, and the stator tooth includes a stator holder, a stator body coupled to the stator holder and on which the first stator tooth and the second stator tooth are disposed, the first stator tooth and the second stator tooth including a groove or hole, The stator body may provide a sensing device including a protrusion disposed in the groove or the hole.
실시예는, 스테이터 및 상기 스테이터에 적어도 일부가 배치되는 로터를 포함하며, 상기 스테이터는 스테이터 홀더, 상기 스테이터 홀더와 결합된 스테이터 바디, 상기 스테이터 바디에 배치되는 제1 스테이터 투스 및 상기 제1 스테이터 투스보다 큰 반경을 갖는 제 2 스테이터 투스를 포함하고, 상기 제1 스테이터 투스는 제1 바디 및 상기 제1 바디와 연결되고 서로 이격된 복수 개의 제1 투스를 포함하고, 상기 제 2 스테이터 투스는 제2 바디 및 상기 제2 바디와 연결되고 서로 이격된 복수 개의 제2 투스를 포함하며, 복수 개의 상기 제1 투스와 복수 개의 상기 제2 투스는 반경 방향으로 오버랩되고, 상기 제1 스테이터 투스 및 상기 제2 스테이터 투스는 각각 홈 또는 홀을 포함하고, 상기 스테이터 바디는 상기 홈 또는 상기 홀에 배치되는 돌기를 포함하는 센싱 장치를 제공할 수 있다.The embodiment includes a stator and a rotor at least partially disposed on the stator, wherein the stator includes a stator holder, a stator body coupled to the stator holder, a first stator tooth disposed on the stator body, and the first stator tooth. and a second stator tooth having a larger radius, wherein the first stator tooth includes a first body and a plurality of first teeth connected to the first body and spaced apart from each other, and the second stator tooth includes a second stator tooth. It includes a body and a plurality of second teeth connected to the second body and spaced apart from each other, wherein the plurality of first teeth and the plurality of second teeth overlap in the radial direction, and the first stator teeth and the second teeth A sensing device may be provided in which the stator teeth each include a groove or a hole, and the stator body includes a protrusion disposed in the groove or the hole.
바람직하게는, 상기 제1 스테이터 투스 및 상기 제2 스테이터 투스는 각각 복수의 상기 홈으로 이루어진 제1 요철부를 포함하고, 상기 스테이터 바디는 복수의 상기 돌기로 이루어진 제2 요철부를 포함하고, 상기 제2 요철부는 상기 제1 요철부에 배치될 수 있다.Preferably, the first stator tooth and the second stator tooth each include a first concave-convex portion made of a plurality of the grooves, and the stator body includes a second concave-convex portion made of a plurality of the protrusions, and the second The uneven portion may be disposed on the first uneven portion.
바람직하게는, 상기 제1 요철부는 상기 제1 스테이터 투스의 하단 및 상기 제2 스테이터 투스의 하단에 각각 배치되고, 상기 제2 요철부는 상기 스테이터 바디의 하단에 배치될 수 있다.Preferably, the first concave-convex portion may be disposed at a lower end of the first stator tooth and a lower end of the second stator tooth, respectively, and the second concave-convex portion may be disposed at a lower end of the stator body.
바람직하게는, 상기 스테이터 바디는, 내측부와, 외측부와, 연장부와, 상기 내측부와 상기 외측부를 연결하는 격판부를 포함하고, 상기 연장부는 상기 내측부의 하단 및 상기 외측부의 하단에 각각 배치되고, 상기 제2 요철부는 상기 연장부에 배치될 수 있다.Preferably, the stator body includes an inner part, an outer part, an extension part, and a diaphragm connecting the inner part and the outer part, and the extension part is disposed at a lower end of the inner part and a lower end of the outer part, respectively, The second uneven portion may be disposed on the extension portion.
바람직하게는, 상기 제1 스테이터 투스는 복수의 상기 제1 투스가 연결되는 제1 바디와 상기 제1 바디에서 연장되는 제1 플랜지를 포함하고, 상기 제2 스테이터 투스는 복수의 상기 제2 투스가 연결되는 제2 바디와 상기 제2 바디에서 연장되는 제2 플랜지를 포함하고, 상기 홀은 상기 제1 플랜지 및 상기 제2 플랜지에 각각 배치되고, 상기 돌기는 상기 홀을 관통하여 배치될 수 있다.Preferably, the first stator tooth includes a first body to which the plurality of first teeth are connected and a first flange extending from the first body, and the second stator tooth has a plurality of second teeth. It may include a second body connected to the second body and a second flange extending from the second body, the hole may be disposed on the first flange and the second flange, respectively, and the protrusion may be disposed to penetrate the hole.
바람직하게는, 상기 제1 플랜지는 상기 제1 바디에서 외측으로 절곡되어 배치되고, 상기 제2 플랜지는 상기 제2 바디에서 내측으로 절곡되어 배치될 수 있다.Preferably, the first flange may be arranged to be bent outward from the first body, and the second flange may be arranged to be bent inward from the second body.
바람직하게는, 상기 제1 스테이터 투스는 복수의 상기 제1 투스가 연결되는 제1 바디를 포함하고, 상기 제2 스테이터 투스는 복수의 상기 제2 투스가 연결되는 제2 바디를 포함하고, 상기 스테이터 바디는, 내측부와, 외측부와, 연장부와, 상기 내측부와 상기 외측부를 연결하는 격판부를 포함하고, 상기 홀은 상기 제1 바디 및 상기 제2 바디에 각각 배치되고, 상기 돌기는 상기 내측부의 측면 및 상기 외측부의 측면에 각각 배치되고, 상기 돌기는 상기 홀에 배치될 수 있다.Preferably, the first stator tooth includes a first body to which a plurality of the first teeth are connected, and the second stator tooth includes a second body to which a plurality of the second teeth are connected, and the stator The body includes an inner part, an outer part, an extension part, and a diaphragm connecting the inner part and the outer part, the hole is disposed on the first body and the second body, respectively, and the protrusion is on a side of the inner part. and each disposed on a side surface of the outer portion, and the protrusion may be disposed in the hole.
상기와 같은 구성을 갖는 실시예에 따른 센싱 장치는 한 쌍의 스테이터 투스 사이에 한 쌍의 콜렉터를 배치하고, 상기 콜렉터 사이에 센서를 배치하기 때문에, 토크 측정시 외부에서 생성되는 외부 자기장에 의한 자계 간섭을 방지 또는 최소화할 수 있다. Since the sensing device according to the embodiment having the above configuration arranges a pair of collectors between a pair of stator teeth and places a sensor between the collectors, the magnetic field caused by the external magnetic field generated externally when measuring torque Interference can be prevented or minimized.
또한, 반경 방향으로 상호 이격되게 배치되는 제1 스테이터 투스의 제1 투스와 제2 스테이터 투스의 제2 투스를 오버랩되게 배치하고, 마그넷을 상기 제1 투스와 상기 제2 투스 사이에서 회전시킴으로써, 상기 제1 투스와 상기 제2 투스가 서로 다른 극으로 대전시킬 수 있다. In addition, by arranging the first tooth of the first stator tooth and the second tooth of the second stator tooth, which are arranged to be spaced apart from each other in the radial direction, to overlap, and rotating the magnet between the first tooth and the second tooth, The first tooth and the second tooth may be charged to different poles.
또한, 수집되는 플럭스의 크기를 높일 수 있는 이점이 있다.Additionally, there is an advantage in increasing the size of the collected flux.
또한, 센싱 장치의 원주방향으로, 스테이터 바디에서 스테이터 투스가 움직이는 것을 방지하는 이점이 있다.Additionally, there is an advantage in preventing the stator teeth from moving in the stator body in the circumferential direction of the sensing device.
또한, 센싱 장치의 상항방향으로, 스테이터 바디에서 스테이터 투스가 움직이는 것을 방지하는 이점이 있다.Additionally, there is an advantage in preventing the stator teeth from moving in the stator body in the upward direction of the sensing device.
실시예의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 실시예의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The various and beneficial advantages and effects of the embodiments are not limited to the above-described content, and may be more easily understood in the process of explaining specific embodiments of the embodiments.
도 1은 실시예에 따른 센싱 장치를 나타내는 사시도,
도 2는 도 1에서 도시한 센싱 장치를 나타내는 분해사시도,
도 3은 도 1의 A-A를 기준으로 도시한 센싱 장치를 단면사시도.
도 4는 실시예에 따른 센싱 장치의 스테이터를 나타내는 사시도,
도 5는 실시예에 따른 센싱 장치의 스테이터를 나타내는 분해사시도,
도 6은 실시예에 따른 센싱 장치의 스테이터를 나타내는 단면도,
도 7은 스테이터의 스테이터 바디를 나타내는 사시도,
도 8은 스테이터의 스테이터 바디를 나타내는 평면도,
도 9는 스테이터의 스테이터 바디를 나타내는 단면도,
도 10은 제1 스테이터 투스 및 제2 스테이터 투스와 스테이터 바디의 결합 상태의 일례를 도시한 도면,
도 11은 도 10에서 도시한 제1 요철부를 포함하는 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스를 도시한 도면,
도 12는 제1 스테이터 투스 및 제2 스테이터 투스와 스테이터 바디의 결합 상태의 다른 일례를 도시한 도면,
도 13은 도 12에서 도시한 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스를 도시한 도면,
도 14는 도 12에서 도시한 스테이터 바디를 도시한 도면,
도 15는 제1 스테이터 투스 및 제2 스테이터 투스와 스테이터 바디의 결합 상태의 또 다른 일례를 도시한 도면,
도 16은 도 15에서 도시한 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스를 도시한 도면,
도 17은 도 15에서 도시한 스테이터 바디를 도시한 도면,
도 18는 제1 스테이터 투스를 나타내는 측면도,
도 19는 제2 스테이터 투스를 나타내는 측면도,
도 20은 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스와 마그넷을 나타내는 평면도,
도 21은 마그넷의 제1 극과 제2 극을 도시한 도면,
도 22은 제2 각도를 도시한 도면,
도 23는 제3 각도를 도시한 도면,
도 24은 제1 각도, 제2 각도 및 제3 각도 대비 플러스(flux)를 도시한 그래프,
도 25은 로터의 분해사시도,
도 26는 마그넷을 도시한 도면,
도 27은 마그넷의 평면도,
도 28는 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스에 대한 마그넷의 배치를 나타내는 사시도,
도 29는 콜렉터를 도시한 도면,
도 30은 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스 사이에 배치되는 콜렉터를 도시한 도면,
도 31은 센서와 콜렉터의 위치를 도시한 도면,
도 32는 회로기판을 도시한 도면,
도 33은 위에서 내려다 본 하우징의 사시도.
도 34는 아래에서 올려다 본 하우징의 사시도,
도 35는 콜렉터와 센서가 배치된 하우징을 도시한 도면,
도 36 하우징의 커넥터 하우징과 핀을 도시한 단면도,
도 37은 제1 부재와 제2 부재를 도시한 도면,
도 38는 스테이터 홀더에 설치된 제1 부재와 제2 부재를 도시한 도면,
도 39는 메인 기어와 맞물리는 제1 기어와 제2 기어를 도시한 도면,
도 40은 스테이터 투스에 대한 외부 자기장의 방향성을 도시한 도면,
도 41은 z축 방향성을 갖는 외부 자기장에 대한 센서의 회피 상태를 도시한 도면,
도 42는 y’축 방향성을 갖는 외부 자기장에 대한 제1,2 스테이터 투스의 회피 상태를 도시한 도면,
도 43은 z축 방향의 외부 자기장에 대응한 각도 변화량에 대하여, 비교예와 실시예를 비교한 그래프,
도 44는 y’축 방향의 외부 자기장에 대응한 각도 변화량에 대하여, 비교예와 실시예를 비교한 그래프이다.1 is a perspective view showing a sensing device according to an embodiment;
Figure 2 is an exploded perspective view showing the sensing device shown in Figure 1;
Figure 3 is a cross-sectional perspective view of the sensing device shown along AA in Figure 1.
4 is a perspective view showing a stator of a sensing device according to an embodiment;
5 is an exploded perspective view showing a stator of a sensing device according to an embodiment;
6 is a cross-sectional view showing a stator of a sensing device according to an embodiment;
7 is a perspective view showing the stator body of the stator;
8 is a plan view showing the stator body of the stator;
9 is a cross-sectional view showing the stator body of the stator;
10 is a diagram showing an example of a state in which the first stator tooth, the second stator tooth, and the stator body are coupled;
FIG. 11 is a diagram illustrating a first stator tooth and a second stator tooth including the first concavo-convex portion shown in FIG. 10;
12 is a diagram showing another example of a state in which the first stator tooth, the second stator tooth, and the stator body are coupled;
FIG. 13 is a diagram illustrating the first and second stator teeth shown in FIG. 12;
FIG. 14 is a diagram showing the stator body shown in FIG. 12;
15 is a diagram showing another example of a state in which the first stator tooth, the second stator tooth, and the stator body are coupled;
FIG. 16 is a diagram showing the first stator tooth and the second stator tooth shown in FIG. 15;
FIG. 17 is a diagram showing the stator body shown in FIG. 15;
18 is a side view showing the first stator tooth;
19 is a side view showing the second stator tooth;
20 is a plan view showing the first stator tooth, the second stator tooth, and the magnet;
21 is a diagram showing the first and second poles of the magnet;
Figure 22 is a diagram showing a second angle;
23 is a diagram showing a third angle;
24 is a graph showing flux compared to the first angle, second angle, and third angle;
Figure 25 is an exploded perspective view of the rotor;
26 is a diagram showing a magnet;
Figure 27 is a top view of the magnet;
28 is a perspective view showing the arrangement of magnets with respect to the first stator tooth and the second stator tooth;
29 is a diagram showing a collector;
30 is a diagram showing a collector disposed between the first stator tooth and the second stator tooth;
31 is a diagram showing the positions of the sensor and collector;
32 is a diagram showing a circuit board;
Figure 33 is a perspective view of the housing viewed from above.
Figure 34 is a perspective view of the housing viewed from below;
35 is a view showing a housing in which a collector and a sensor are arranged;
Figure 36 Cross-sectional view showing the connector housing and pins of the housing;
37 is a diagram showing a first member and a second member;
38 is a view showing a first member and a second member installed on the stator holder;
39 is a diagram showing a first gear and a second gear meshing with the main gear;
40 is a diagram showing the directionality of the external magnetic field with respect to the stator tooth;
Figure 41 is a diagram showing the avoidance state of the sensor against an external magnetic field with z-axis direction;
Figure 42 is a diagram showing the avoidance state of the first and second stator teeth against an external magnetic field having a y'axis direction;
Figure 43 is a graph comparing the comparative example and the example with respect to the angle change amount corresponding to the external magnetic field in the z-axis direction;
Figure 44 is a graph comparing the comparative example and the example with respect to the angle change amount corresponding to the external magnetic field in the y'axis direction.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical idea of the present invention is not limited to some of the described embodiments, but may be implemented in various different forms, and as long as it is within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the components may be optionally used between the embodiments. It can be used by combining and replacing.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention, unless explicitly specifically defined and described, are generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. It can be interpreted as meaning, and the meaning of commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, can be interpreted by considering the contextual meaning of the related technology.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.Additionally, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In this specification, the singular may also include the plural unless specifically stated in the phrase, and when described as "at least one (or more than one) of A and B and C", it is combined with A, B, and C. It can contain one or more of all possible combinations.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.Additionally, in describing the components of the embodiments of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only used to distinguish the component from other components, and are not limited to the essence, sequence, or order of the component.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.And, when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to that other component, but also is connected to that component. It can also include cases where other components are 'connected', 'coupled', or 'connected' by another component between them.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.Additionally, when described as being formed or disposed "above" or "below" each component, "above" or "below" refers not only to cases where two components are in direct contact with each other, but also to one This also includes cases where another component described above is formed or placed between two components. In addition, when expressed as "top (above) or bottom (bottom)", it can include not only the upward direction but also the downward direction based on one component.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the attached drawings, but identical or corresponding components will be assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted.
도 1은 실시예에 따른 센싱 장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에서 도시한 센싱 장치를 나타내는 분해사시도이고, 도 3은 도 1의 A-A를 기준으로 도시한 센싱 장치를 단면사시도이다. 도 1 및 2에서 z 방향은 축 방향을 의미하며, y 방향은 반경 방향을 의미한다. 그리고, 축 방향과 반경 방향은 서로 수직한다. FIG. 1 is a perspective view showing a sensing device according to an embodiment, FIG. 2 is an exploded perspective view showing the sensing device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional perspective view of the sensing device shown along line A-A of FIG. 1. In Figures 1 and 2, the z direction refers to the axial direction, and the y direction refers to the radial direction. And, the axial direction and the radial direction are perpendicular to each other.
도 1 내지 도 3를 참조하면, 실시예에 따른 센싱 장치(1)는 스테이터(100), 스테이터(100)에 일부가 배치되는 로터(200), 스테이터(100) 내에 배치되는 제1 콜렉터(300), 제1 콜렉터(300)와 반경 방향으로 이격되게 스테이터(100) 내에 배치되는 제2 콜렉터(400), 제1 콜렉터(300)와 제2 콜렉터(400) 사이에 배치되는 센서(500), 센서(500)와 전기적으로 연결된 회로기판(600), 회로기판(600)이 결합된 하우징(700), 제1 부재(800) 및 제2 부재(900)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 3, the
여기서, 스테이터(100)는 출력축(미도시)과 연결되고, 스테이터(100)에 적어도 일부가 회전 가능하게 배치되는 로터(200)는 입력축(미도시)과 연결될 수 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. Here, the
이때, 상기 로터(200)는 스테이터(100)에 대해 회전 가능하게 배치될 수 있다. 그리고, 반경 방향을 기준으로 제2 콜렉터(400)는 제1 콜렉터(300)의 내측에 배치될 수 있다. 여기서, 내측이라 함은 상기 반경 방향을 기준으로 중심(C)을 향하여 배치되는 방향을 의미하고, 외측이라 함은 내측과 반대되는 방향을 의미할 수 있다.At this time, the
도 4는 실시예에 따른 센싱 장치의 스테이터를 나타내는 사시도이고, 도 5는 실시예에 따른 센싱 장치의 스테이터를 나타내는 분해사시도이고, 도 6은 실시예에 따른 센싱 장치의 스테이터를 나타내는 단면도이다. FIG. 4 is a perspective view showing a stator of a sensing device according to an embodiment, FIG. 5 is an exploded perspective view showing a stator of a sensing device according to an embodiment, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing a stator of a sensing device according to an embodiment.
스테이터(100)는 조향축의 출력축(미도시)과 연결될 수 있다. The
도 4 내지 도 6을 참조하면, 스테이터(100)는 스테이터 홀더(110)와, 스테이터 바디(120)와, 제1 스테이터 투스(130) 및 제2 스테이터 투스(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 4 to 6 , the
스테이터 홀더(110)는 전동식 조향장치의 출력축(Output shaft)에 연결될 수 있다. 그에 따라, 스테이터 홀더(110)는 상기 출력축의 회전에 연동하여 회전할 수 있다. 스테이터 홀더(110)는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 스테이터 홀더(110)는 금속 재질로 형성될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 스테이터 홀더(110)는 상기 출력축이 끼움 고정될 수 있도록 일정 이상의 강도를 고려한 다른 재질이 이용될 수 있음은 물론이다.The
스테이터 홀더(110)는 홈(111)을 포함할 수 있다. 홈(111)은 스테이터 홀더(110)의 외주면에서 오목하게 형성된다. 홈(111)은 스테이터 홀더(110)의 외주면을 따라 배치된다. 홈(111)에는 고정부재(도 2의 900)가 삽입된다.The
스테이터 홀더(110)는 스테이터 바디(120)와 결합할 수 있다. The
스테이터 바디(120)는 스테이터 홀더(110)의 일측 단부에 배치될 수 있다. 스테이터 바디(120)는 레진과 같은 합성수지를 이용한 인서트 사출 방식에 의해 스테이터 홀더(110)와 결합될 수 있다. 스테이터 바디(120)의 외주면에는 메인기어(121)가 형성될 수 있다. 메인기어(121)는 스테이터(120)의 회전력을 제1 기어(1100)와 제2 기어(1200)에 전달한다.The
제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140)는 반경 방향으로 상호 이격되게 배치될 수 있다. 그리고, 제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140)는 스테이터 바디(120)에 고정될 수 있다. 제1 스테이터 투스(130)는 제1 바디(131)와 제1 투스(132)를 포함한다. 제2 스테이터 투스(140)는 제2 바디(141)와 제2 투스(142)를 포함한다. The
도 7은 스테이터의 스테이터 바디를 나타내는 사시도이고, 도 8은 스테이터의 스테이터 바디를 나타내는 평면도이고, 도 9는 스테이터의 스테이터 바디를 나타내는 단면도이다. FIG. 7 is a perspective view showing the stator body of the stator, FIG. 8 is a plan view showing the stator body of the stator, and FIG. 9 is a cross-sectional view showing the stator body of the stator.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 스테이터 바디(120)는 내측부(121)와 외측부(122)와 격판(123)을 포함한다. 내측부(121)와 외측부(122)는 원통 형상이다. 외측부(122)는 반경 방향을 기준으로 내측부(121)의 외측에 이격되게 배치된다. 격판(123)은 내측부(121)와 외측부(122)를 연결한다. 내측부(121), 외측부(122) 및 격판(123)은 일체일 수 있다. 내측부(121)의 내측에는 스테이터 홀더(110)가 결합될 수 있다. 외측부(122)와 내측부(121) 사이에는 공간(S)이 형성될 수 있다. 격판(123)은 판 형상으로 형성될 수 있다. 격판(123)은 내측부(121)와 외측부(122) 사이에 배치될 수 있다. Referring to FIGS. 7 to 9 , the
도 9에 도시된 바와 같이, 공간(S)은 격판(123)에 의해 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)으로 구분될 수 있다. 제1 공간(S1)에는 마그넷(230)이 배치되고, 제2 공간(S2)에는 센서(500)가 배치될 수 있다. 격판(123)은 기준선(L1)보다 아래에 배치될 수 있는 수평선(L1)은 축 방향을 기준으로 외측부(122)의 중심을 지나는 가상의 수평선이다.As shown in FIG. 9 , the space S may be divided into a first space S1 and a second space S2 by a
한편, 격판(123)은 제1 홀(124)과 제2 홀(125)을 포함할 수 있다. 제1 홀(124)과 제2 홀(125)은 제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140)의 배치를 위한 것이다.Meanwhile, the
도 6을 참조하면, 제1 공간(S1)에는 제1 바디(131)와 제2 바디(141)가 배치될 수 있다. 상기 제2 공간(S2)에는 제1 투스(132)와 제2 투스(142)가 배치될 수 있다. Referring to FIG. 6 , a
제1 홀(124)은 원주 방향을 따라 상호 이격되어 복수 개가 형성될 수 있다. 그리고, 제1 투스(132)는 제1 홀(124)을 관통하여 제2 공간(S2)에 배치된다. 이때, 제1 홀(124)의 개수는 제1 투스(132)의 개수와 동일하다. 제1 홀(124)은 외측부(122)의 내주면에 인접하게 배치될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 홀(124)은 외측부(122)의 내주면에 맞닿도록 격판(123)에 형성될 수 있다.A plurality of
제2 홀(125)은 원주 방향을 따라 상호 이격되어 복수 개가 형성될 수 있다. 이때, 반경 방향을 기준으로 제2 홀(125)은 제1 홀(124)의 내측에 이격되게 배치될 수 있다. 그리고, 제2 투스(142)는 제2 홀(125)을 관통하여 제2 공간(S2)에 배치된다. 이때, 제2 홀(125)의 개수는 제2 스테이터 투스(140)의 제2 투스(142)의 개수와 동일하다. 제2 홀(125)은 내측부(121)의 외주면에 인접하게 배치될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 홀(125)은 내측부(121)의 외주면에 맞닿도록 격판(123)에 형성될 수 있다.A plurality of
제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140)는, 스테이터 바디(120)의 내측부(121)의 외주면과 외측부(122)의 내주면 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140)는 마그넷(230)의 회전에 의한 대전을 위해 금속 재질로 형성될 수 있다. The
그리고, 제1 스테이터 투스(130)는 본드와 같은 접착부재(미도시)에 의해 외측부(122)의 내주면에 고정될 수 있고, 제2 스테이터 투스(140)는 본드와 같은 접착부재(미도시)에 의해 내측부(121)의 외주면에 고정될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨데, 체결부재(미도시) 또는 코킹 방식 등을 통해 제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140) 각각은 스테이터 바디(120)에 고정될 수 있다. Additionally, the
격벽(123)의 하측으로 보스(126)가 연장되어 배치된다. 보스(126)의 측벽과 외측부(122)는 이격되어 제1 슬롯(U1)을 형성한다. 제1 투스(132)는 제1 슬롯(U1)에 삽입되어 제1 홀(124)을 관통하여 제2 공간부(S2)에 위치한다. 그리고 보스(126)의 측벽과 내측부(121)는 이격되어 제2 슬롯(U2)을 형성한다. 제2 투스(142)는 제2 슬롯(U2)에 삽입되어 제2 홀(125)을 관통하여 제2 공간부(S2)에 위치한다. A
제1 슬롯(U1)은 제1 스테이터 투스(130)가 스테이터 바디(120)에 결합하는 과정에서, 제1 투스(132)를 제1 홀(124)로 안내하여, 결합을 용이하게 한다. The first slot U1 guides the
제2 슬롯(U2)은, 제2 스테이터 투스(140)가 스테이터 바디(120)에 결합하는 과정에서, 제2 투스(142)를 제2 홀(125)로 안내하여, 결합을 용이하게 한다. The second slot U2 guides the
도 10은 제1 스테이터 투스(130) 및 제2 스테이터 투스(140)와 스테이터 바디(120)의 결합 상태의 일례를 도시한 도면이고, 도 11은 도 10에서 도시한 제1 요철부(1000A)를 포함하는 제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140)를 도시한 도면이다.FIG. 10 is a diagram showing an example of a combined state of the
도 10 및 도 11을 참조하면, 제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140)는, 홈(1100)과 돌기(1200)의 결합을 통해, 스테이터 바디(120)에 고정될 수 있다. 10 and 11, the
제1 스테이터 투스(130) 및 제2 스테이터 투스(140)와, 스테이터 바디(120)의 결합 구조의 일례로서, 제1 스테이터 투스(130) 및 제2 스테이터 투스(140)는 제1 요철부(1000A)를 포함할 수 있다. 스테이터 바디(120)는 제2 요철부(1000B)를 포함할 수 있다.As an example of a combined structure of the
제1 요철부(1000A)는 복수의 홈(1100)으로 이루어진다. 제1 요철부(1000A)는 제1 스테이터 투스(130)의 하단 및 제2 스테이터 투스(140)의 하단에 각각 배치될 수 있다, 제1 요철부(1000A)는 복수의 홈(1100)이 제1 스테이터 투스(130)의 원주방향 또는 제2 스테이터 투스(140)의 원주방향을 따라 배치되어 형성될 수 있다. 홈(1100)의 형상을 라운드 형상으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 삼각 형상, 사각 형상 또는 사다리꼴 형상 등 다양한 형상으로 실시될 수 있다.The first
제2 요철부(1000B)는 복수의 돌기(1200)로 이루어진다. 제2 요철부(1000B)는 연장부(126)에 배치될 수 있다. 연장부(126)는 스테이터 바디(120)의 내측부(121)의 하단 및 외측부(122)의 하단에 각각 배치될 수 있다. 연장부(126)는 외측부(122)의 하단에서 내측으로 연장되어 제1 스테이터 투스(130)의 하단을 지지한다. 연장부(126)의 일부는 제1 스테이터 투스(130)의 하단과 상하방향으로 오버랩되도록 배치된다. 또는 연장부(126)는 내측부(121)의 하단에서 외측으로 연장되어, 제2 스테이터 투스(140)의 하단을 지지한다. 연장부(126)의 일부는 제2 스테이터 투스(140)의 하단과 상하방향으로 오버랩되도록 배치된다.The second
이러한 연장부(126)는 복수 개일 수 있다. 복수의 연장부(126)는 내측부(121)의 하단을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다. 또는 복수의 연장부(126)는 외측부(122)의 하단을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다. 돌기(1200)의 형상을 라운드 형상으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 삼각 형상, 사각 형상 또는 사다리꼴 형상 등 다양한 형상으로 실시될 수 있다.There may be a plurality of
제1 요철부(1000A)를 이루는 돌기(1200)는 제2 요철부(1000B)와 연장부(126)를 열융착하는 과정에서 생성된 것일 수 있다. 제1 요철부(1000A)와 제2 요철부(1000B)는 연장부(126)와 제1 스테이터 투스(130) 또는 연장부(126)와 제2 스테이터 투스(140)의 접촉면적을 넓혀, 스테이터 바디(120)에 대한 제1 스테이터 투스(130) 및 제2 스테이터 투스(140)의 고정력을 높이는 구성이다.The
연장부(126)로 인하여, 제1 스테이터 투스(130) 또는 제2 스테이터 투스(140)가 스테이터 바디(120)의 하측으로 빠지는 것이 방지된다. 또한, 제1 요철부(1000A)와 제2 요철부(1000B)가 맞물리도록 배치됨으로써, 센서 장치의 원주방향으로 제1 스테이터 투스(130) 및 제2 스테이터 투스(140)와, 스테이터 바디(120) 사이에서 슬립이 발생하는 것을 방지할 수 있다.Due to the
도 12는 제1 스테이터 투스(130) 및 제2 스테이터 투스(140)와 스테이터 바디(120)의 결합 상태의 다른 일례를 도시한 도면이고, 도 13은 도 12에서 도시한 제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140)를 도시한 도면이고, 도 14는 도 12에서 도시한 스테이터 바디(120)를 도시한 도면이다.FIG. 12 is a diagram showing another example of the combined state of the
도 12 내지 도 14를 참조하면, 제1 스테이터 투스(130) 및 제2 스테이터 투스(140)와, 스테이터 바디(120)의 결합 구조의 다른 일례로서, 제1 스테이터 투스(130) 및 제2 스테이터 투스(140)는 복수의 홀(2100)을 포함할 수 있다. 그리고 스테이터 바디(120)는 복수의 돌기(2200)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 12 to 14 , as another example of a coupling structure of the
돌기(2200)는 홈(1100)을 관통하고, 홀(2100)을 관통한 돌기(2200)의 단부는 열용착될 수 있다.The
제1 스테이터 투스(130)는 제1 투스(131)와 제1 바디(132)와 제1 플랜지(133)를 포함할 수 있다. 제1 바디(132)는 환형의 부재일 수 있다. 복수의 제1 투스(131)는 제1 바디(132)의 일측에 각각 연장될 수 있다. 제1 플랜지(133)는 제1 바디(132)의 타측에서 연장될 수 있다. 제1 플랜지(133)는 제1 바디(132)에서 외측으로 절곡되어 연장될 수 있다. 제1 플랜지(133)는 스테이터 바디(120)의 외측부(122)의 하단과 접촉한다. The
복수의 홀(2100)은 제1 플랜지(133)에 배치될 수 있다. 복수의 홀(2100)은 제1 플랜지(133)를 따라 간격을 두고 배치될 수 있다. A plurality of
제2 스테이터 투스(140)는 제2 투스(141)와 제2 바디(142)와 제2 플랜지(143)를 포함할 수 있다. 제2 바디(142)는 환형의 부재일 수 있다. 복수의 제2 투스(141)는 제2 바디(142)의 일측에 각각 연장될 수 있다. 제2 플랜지(143)는 제2 바디(142)의 타측에서 연장될 수 있다. 제2 플랜지(143)는 제2 바디(142)에서 내측으로 절곡되어 연장될 수 있다. 제2 플랜지(143)는 스테이터 바디(120)의 내측부(121)의 하단과 접촉한다. The
복수의 홀(2100)은 제2 플랜지(143)에 배치될 수 있다. 복수의 홀(2100)은 제2 플랜지(143)를 따라 간격을 두고 배치될 수 있다. A plurality of
돌기(2200)는 스테이터 바디(120)의 외측부(122)의 하단에서 돌출될 수 있다. 외측부(122)의 돌기(2200)는 제1 스테이터 투스(130)에 배치된 홀(2100)을 관통한다. 또한, 돌기(2200)는 스테이터 바디(120)의 내측부(121)의 하단에서 돌출될 수 있다. 내측부(121)의 돌기(2200)는 제2 스테이터 투스(140)에 배치된 홀(2100)을 관통한다.The
홀(2100)을 관통한 돌기(2200)의 단부는 열융착되면 홀(2100)의 크기보다 크게 변형되어 제1 플랜지(133)의 하면 또는 제2 플랜지(143)의 하면에 접촉한다. 이러한 돌기(2200)는 제1 스테이터 투스(130) 또는 제2 스테이터 투스(140)가 스테이터 바디(120)의 하측으로 빠지는 것이 방지한다. 홀(2100)의 내경은 돌기(2200)의 외경과 대응된다. 이러한 돌기(2200)는 센서 장치의 원주방향으로 제1 스테이터 투스(130) 및 제2 스테이터 투스(140)와, 스테이터 바디(120) 사이에서 슬립이 발생하는 것을 방지한다.When the end of the
도 15는 제1 스테이터 투스(130) 및 제2 스테이터 투스(140)와 스테이터 바디(120)의 결합 상태의 또 다른 일례를 도시한 도면이고, 도 16은 도 15에서 도시한 제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140)를 도시한 도면이고, 도 17은 도 15에서 도시한 스테이터 바디(120)를 도시한 도면이다.FIG. 15 is a diagram showing another example of a combined state of the
도 15 내지 도 17을 참조하면, 제1 스테이터 투스(130) 및 제2 스테이터 투스(140)와, 스테이터 바디(120)의 결합 구조의 또 다른 일례로서, 제1 스테이터 투스(130) 및 제2 스테이터 투스(140)는 복수의 홀(3100)을 포함할 수 있다. 그리고 스테이터 바디(120)는 복수의 돌기(3200)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 15 to 17 , as another example of a coupling structure of the
제1 스테이터 투스(130) 및 제2 스테이터 투스(140)와 스테이터 바디(120)는 인서트 사출에 의해 형성된 일체일수 있다. 홀(3100)은 제1 스테이터 투스(130) 및 제2 스테이터 투스(140)에 각각 배치될 수 있다. 돌기(3200)는 인서트 사출에 의해 홀(3100)에 배치된 성형물의 일부일 수 있다.The
홀(3100)은 제1 바디(132)의 내측과 외측을 관통하여 배치된다. 또는 홀(3100)은 제2 바디(142)의 내측과 외측을 관통하여 배치된다. 홀(3100)은 복수 개일 수 있다. 복수의 홀(3100)은 제1 바디(132) 또는 제2 바디(142)를 따라 간격을 두고 배치될 수 있다.The
돌기(3200)는 스테이터 바디(120)의 외측부(122)의 측면에서 내측부(121)을 향하여 돌출될 수 있다. 또한, 돌기(3200)는 스테이터 바디(120)의 내측부(121)의 측면에서 외측부(122)을 향하여 돌출될 수 있다. 돌기(3200)의 형상은 원통형일 수 있다. 돌기(3200)는 복수 개일 수 있다. 복수의 돌기(3200)는 내측부(121) 또는 외측부(122)을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다. 홀(3100)의 내경은 돌기(3200)의 외경과 대응된다. 이러한 돌기(3200)는 센서 장치의 원주방향 및 상하방향으로, 스테이터 바디(120)에서 제1 스테이터 투스(130) 및 제2 스테이터 투스(140)가 움직이지 않도록 고정한다.The
도 18은 제1 스테이터 투스를 나타내는 측면도이고, 도 19는 제2 스테이터 투스를 나타내는 측면도이다. FIG. 18 is a side view showing the first stator tooth, and FIG. 19 is a side view showing the second stator tooth.
도 5 및 도 18를 참조하면, 제1 스테이터 투스(130)는 링 형상의 제1 바디(131) 및 제1 바디(131)에서 상호 이격되어 축 방향으로 돌출된 복수 개의 제1 투스(132)를 포함할 수 있다. 예컨데, 제1 투스(132)는 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있으며, 제1 바디(131)의 상부측에서 상측으로 연장될 수 있다. 제1 바디(131)와 복수 개의 제1 투스(132)는 일체로 형성될 수 있다. 여기서, 제1 바디(131)는 제1 투스 바디라 불릴 수 있다. Referring to FIGS. 5 and 18 , the
제1 투스(132)는 하광상협의 형상으로 형성될 수 있다. 예컨데, 반경 방향에서 바라볼 때, 제1 투스(132)의 하부측 폭은 상부측 폭보다 클 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 투스(132)는 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다. The
그리고, 제1 투스(132)가 제1 홀(124)을 관통함에 따라, 제1 바디(131)의 상면은 격판(123)의 하면에 접촉될 수 있다. And, as the
도 5 및 도 19를 참조하면, 제2 스테이터 투스(140)는 링 형상의 제2 바디(141) 및 상기 제2 바디(141)에서 상호 이격되어 축 방향으로 돌출된 복수 개의 제2 투스(142)를 포함할 수 있다. 예컨데, 제2 투스(142)는 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있으며, 제2 투스(142)의 상부측에서 상측으로 연장될 수 있다. 제2 바디(141)와 복수 개의 제2 투스(142)는 일체로 형성될 수 있다. 여기서, 제2 바디(141)는 제2 투스 바디라 불릴 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 19 , the
제2 투스(142)는 하광상협의 형상으로 형성될 수 있다. 예컨데, 반경 방향에서 바라볼 때, 제2 투스(142)의 하부측 폭은 상부측 폭보다 클 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제2 투스(142)는 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다. The
그리고, 제2 투스(142)가 제2 홀(125)을 관통함에 따라, 제2 바디(141)의 상면은 격판(123)의 하면에 접촉될 수 있다. And, as the
도 18을 참조하면, 제1 바디(131)의 상면(131a)을 기준으로 제1 바디(131)의 높이(H1)는 제1 투스(132)의 높이(H2)보다 작다. 그리고, 도 19를 참조하면, 제2 바디(141)의 상면(141a)을 기준으로 제2 바디(141)의 높이(H3)는 제2 투스(142)의 높이(H4)보다 작다. 또한, 제1 바디(131)의 높이(H1)는 제2 바디(141)의 높이(H3)와 동일하고, 제1 투스(132)의 높이(H2)는 제2 투스(142)의 높이(H4)와 동일할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 투스(132)의 높이(H2)는 제2 투스(142)의 높이(H4)가 상이할 수 도 있다.Referring to FIG. 18 , the height H1 of the
도 20은 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스와 마그넷을 나타내는 평면도이다.Figure 20 is a plan view showing the first stator tooth, the second stator tooth, and the magnet.
도 20을 참조하면, 제1 스테이터 투스(130)는 제2 스테이터 투스(140)의 외측에 배치된다. 여기서, 중심(C)을 기준으로 제1 스테이터 투스(130)는 제1 반경(R1)을 갖도록 형성될 수 있고, 제2 스테이터 투스(140)는 제2 반경(R2)으로 형성될 수 있다. 제1 반경(R1)이 제2 반경(R2)보다 크다.Referring to FIG. 20, the
반경 방향(y 방향)에서 바라볼 때, 제1 투스(132)와 제2 투스(142)는 반경 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 이와 같은 제1 투스(132)와 제2 투스(142)의 배열은 자속 누설을 줄이는 효과가 있다.When viewed in the radial direction (y direction), the
도 21은 마그넷의 제1 극과 제2 극을 도시한 도면이다.Figure 21 is a diagram showing the first and second poles of the magnet.
도 21을 참조하면, 마그넷은 제1 극(230A)과 제2 극(230B)을 포함한다. 제1 극(230A)과 제2 극(230B)은 마그넷의 원주방향을 따라 교대로 배치될 수 있다.Referring to FIG. 21, the magnet includes a first pole 230A and a second pole 230B. The first pole 230A and the second pole 230B may be alternately arranged along the circumferential direction of the magnet.
제1 극(230A)과 제2 극(230B)은 각각 N극 영역(NA)과 S극 영역(SA)을 포함할 수 있다. 제1 극(230A)과 제2 극(230B)은 각각 N극 영역(NA)과 S극 영역(SA)이 내외측으로 구분된 복층 구조일 수 있다.The first pole 230A and the second pole 230B may include an N pole area (NA) and a S pole area (SA), respectively. The first pole 230A and the second pole 230B may have a multi-layer structure in which the N pole region (NA) and the S pole region (SA) are divided into inner and outer sides, respectively.
제1 극(230A)은 N극 영역(NA)이 상대적으로 외측에 배치되고, S극 영역(SA)이 N극 영역(NA)의 내측에 배치될 수 있다. 제2 극(230B)은 N극 영역(NA)이 상대적으로 내측에 배치되고, S극 영역(SA)이 N극 영역(NA)의 외측에 배치될 수 있다. The N-pole area (NA) of the first pole 230A may be arranged relatively outside, and the S-pole area (SA) may be placed inside the N-pole area (NA). The N-pole area (NA) of the second pole 230B may be placed relatively inside, and the S-pole area (SA) may be placed outside the N-pole area (NA).
제1 극(230A)의 N극 영역(NA)과 제2 극(230B)의 S극 영역(SA)은 서로 이웃하게 배치된다. 제1 극(230A)의 S극 영역(SA)과 제2 극(230B)의 N극 영역(NA)은 서로 이웃하게 배치된다.The N pole area (NA) of the first pole 230A and the S pole area (SA) of the second pole 230B are arranged adjacent to each other. The S pole area (SA) of the first pole 230A and the N pole area (NA) of the second pole 230B are arranged adjacent to each other.
마그넷(230)이 회전하여, 제1 투스(132)가 S극 영역(SA)이 가까워져 S극으로 대전되면, 제2 투스(142)는 N극 영역(NA)이 가까워지기 때문에 N극으로 대전된다. 또는 마그넷(230)이 회전하여, 제1 투스(132)가 N극 영역(NA)이 가까워져 N극으로 대전되면, 제2 투스(142)는 S극 영역(SA)이 가까워지기 때문에 S극으로 대전된다. 그에 따라, 센서(500)는 제1 콜렉터(300)와 제2 콜렉터(400)를 통해 인가되는 자계를 통해 각도 측정을 할 수 있다. When the
실시예에 따른 센싱 장치는, 제1 투스(132)와 제2 투스(142)는 반경 방향으로 오버랩된다. 제2 투스(142)의 양 끝이 제1 투스(132)에 오버랩될 수 있다. 예를 들어, 제1 투스(132)와 제2 투스(142)를 위치 및 크기를 설계하는데 있어서, 제1 각도(Θ1)(Θ1)와 제2 각도(Θ2)와 제3 각도(Θ3)가 동일할 수 있다.In the sensing device according to the embodiment, the
제1 각도(Θ1)란, 스테이터 중심(C)을 기준으로 제1 극(230A)의 양 끝이 이루는 각도를 나타낸다. 예를 들어, 제1 극(230A)이 8개 제2 극(230B)이 8개인 경우, 제1 각도(Θ1)는 22.5°일 수 있다.The first angle Θ1 represents the angle formed by both ends of the first pole 230A with respect to the stator center C. For example, when there are eight first poles 230A and eight second poles 230B, the first angle Θ1 may be 22.5°.
도 22는 제2 각도(Θ2)를 도시한 도면이고, 도 23은 제3 각도(Θ3)를 도시한 도면이다.FIG. 22 is a diagram showing the second angle Θ2, and FIG. 23 is a diagram showing the third angle Θ3.
도 21 및 도 22를 참조하면, 제2 각도(Θ2)란, 스테이터 중심(C)을 기준으로, 제1 투스(132)의 양 끝(P1)이 이루는 각도를 나타낸다. 축 방향으로, 제1 투스(132)의 양 끝(P1)을 정의하는 기준점(G)은 다음과 같다. 기준점(G)은 제1 투스(132)가 마그넷(230)의 바디(231)가 마주보고 배치되었을 때, 마그넷(230)의 바디(231)의 높이(H1)의 중간 지점과 대응하는 제1 투스(132)의 지점에 해당한다. 마그넷(230)의 바디(231)의 높이(H1)란, 축 방향을 기준으로, 마그넷(230)의 상면(231a)과 하면(231b)이 이루는 높이를 의미한다. 기준점(G)에서 제1 투스(132)와 제1 투스(132) 사이의 각도(Θ4)는 제2 각도(Θ2)와 동일할 수 있다.Referring to FIGS. 21 and 22 , the second angle Θ2 represents an angle formed by both ends P1 of the
도 22 및 도 23을 참조하면, 제3 각도(Θ3)란, 스테이터 중심(C)을 기준으로, 제2 투스(142)의 양 끝(P2)이 이루는 각도를 나타낸다. 축 방향으로, 제2 투스(142)의 양 끝(P2)을 정의하는 기준점(G)은 다음과 같다. 기준점(G)은 제2 투스(142)가 마그넷(230)의 바디(231)가 마주보고 배치되었을 때, 마그넷(230)의 바디(231)의 높이(H1)의 중간 지점과 대응하는 제2 투스(142)의 지점에 해당한다. 기준점(G)에서 제2 투스(142)와 제2 투스(142) 사이의 각도(Θ5)는 제3 각도(Θ3)와 동일할 수 있다.Referring to FIGS. 22 and 23 , the third angle Θ3 represents an angle formed by both ends P2 of the
도 24는 제1 각도(Θ1), 제2 각도(Θ2) 및 제3 각도(Θ3) 대비 플러스(flux)를 도시한 그래프이다.Figure 24 is a graph showing flux compared to the first angle (Θ1), the second angle (Θ2), and the third angle (Θ3).
도 24를 참조하면, 제2 각도(Θ2)와 제3 각도(Θ3)를 동일하게 세팅한 상태에서, 제2 각도(Θ2) 및 제3 각도(Θ3)가 제1 각도(Θ1)에 근접할수록 플럭스의 크기가 증가하고, 제2 각도(Θ2) 및 제3 각도(Θ3)가 제1 각도(Θ1)에서 멀어질수록 플러스의 크기가 감소함을 확인할 수 있다. 제2 각도(Θ2) 및 제3 각도(Θ3)가 제1 각도(Θ1)와 동일하게 되도록, 제1 투스(132)와 제2 투스(142)의 크기 및 위치를 정렬시킨 경우, 제1,2 스테이터 투스(130,140)의 플럭스의 크기가 가장 큰 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 24, when the second angle (Θ2) and the third angle (Θ3) are set to be the same, the closer the second angle (Θ2) and the third angle (Θ3) are to the first angle (Θ1), the closer the second angle (Θ2) and the third angle (Θ3) are to the first angle (Θ1). It can be seen that the size of the flux increases, and as the second angle (Θ2) and the third angle (Θ3) become farther away from the first angle (Θ1), the size of the plus decreases. When the sizes and positions of the
도 25는 로터의 분해사시도이다. Figure 25 is an exploded perspective view of the rotor.
도 2 및 도 25를 참조하면, 로터(200)는 로터 홀더(210), 로터 바디(220)와, 마그넷(230)을 포함할 수 있다. 로터 홀더(210), 로터 바디(220)와, 마그넷(230)은 일체일 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 25 , the
로터 홀더(210)는 전동식 조향장치의 입력축(Input shaft)에 연결될 수 있다. 그에 따라, 로터 홀더(210)는 상기 입력축의 회전에 연동하여 회전할 수 있다. 로터 홀더(210)는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 로터 홀더(210)의 단부는 로터 바디(220)에 결합될 수 있다. 로터 홀더(210)는 금속 재질로 형성될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 로터 홀더(210)는 입력축이 끼움 고정될 수 있도록 일정 이상의 강도를 고려한 다른 재질이 이용될 수 있음은 물론이다. The
로터 홀더(210)의 돌기(211)를 포함할 수 있다. 돌기(211)는 로터 홀더(210)의 외주면에서 반경 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. It may include a
로터 바디(220)는 로터 홀더(210)의 외주면 일측에 배치된다. 로터 바디(220)는 환형부재일 수 있다. 로터 바디(220)의 내주면에는 홈(221)이 배치될 수 있다. 홈(221)은 로터 홀더(210)의 돌기가 삽입되는 곳이다. The
마그넷(230)은 로터 바디(220)에 결합된다. 마그넷(230)은 로터 홀더(210)가 회전하면 연동하여 회전한다. The
도 26은 마그넷(230)을 도시한 도면이고 도 27은 마그넷(230)의 평면이다.FIG. 26 is a diagram showing the
도 26 및 도 27을 참조하면, 마그넷(230)은 링형 바디(231)와 바디(231)의 상면에서 돌출되는 돌기(232)를 포함할 수 있다. 돌기(232)는 복수 개일 수 있다. 돌기(232)는 제1 파트(232a)와 제2 파트(232b)를 포함할 수 있다. 제1 파트(232a)는 바디(231)의 상면에서 상측으로 돌출된다. 제2 파트(232b)는 제1 파트(232a)에서 마그넷(230)의 반경 방향으로 돌출되어 배치될 수 있다. 제2 파트(232b)는 바디(231)의 내주면(231a)보다 내측으로 돌출될 수 있다. 이러한 돌기(232)는 로터 바디(231)와 결합력을 높이기 위한 것이다. 제1 파트(232a)는 회전 방향으로 로터 바디(231)와 마그넷(230)의 슬립을 방지하고, 제2 파트(232b)는 축 방향으로 로터 바디(231)외 마그넷(230)이 분리되는 것을 방지한다.Referring to FIGS. 26 and 27 , the
도 28은 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스에 대한 마그넷(230)의 배치를 나타내는 사시도이다.Figure 28 is a perspective view showing the arrangement of the
도 28을 참조하면, 제1 투스(132)와 제2 투스(142) 사이에 마그넷(230)이 배치된다. 마그넷(230)의 바디(231)는 제1 투스(132)와 제2 투스(142)를 마주보고 배치된다. 마그넷(230)의 돌기(232)는 제1 투스(132)와 제2 투스(142)의 상측에 배치된다.Referring to FIG. 28, the
도 29는 콜렉터를 도시한 도면이고, 도 30은 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스 사이에 배치되는 콜렉터를 도시한 도면이고, 도 31은 센서와 콜렉터의 위치를 도시한 도면이다.FIG. 29 is a diagram illustrating a collector, FIG. 30 is a diagram illustrating a collector disposed between the first stator tooth and the second stator tooth, and FIG. 31 is a diagram illustrating the positions of the sensor and the collector.
도 2, 도 29 내지 도 30을 참조하면, 콜렉터는 제1 콜렉터(300)와 제2 콜렉터(400)를 포함할 수 있다. 제1 콜렉터(300)와 제2 콜렉터(400)는 스테이터(100)의 플럭스(flux)을 수집한다. 여기서, 제1 콜렉터(300)와 제2 콜렉터(400)는 금속 재질로 형성될 수 있으며, 반경 방향을 기준으로 상호 이격되게 배치될 수 있다. Referring to FIGS. 2 and 29 to 30 , the collector may include a
제1 콜렉터(300)는 제1 콜렉터 바디(310)와 제1 연장부(320)를 포함할 수 있다. 제1 연장부(320)는 제1 콜렉터 바디(310)에서 연장된다. 제1 콜렉터 바디(310)는 제1-1 콜렉터 바디(310A)와 제1-2 콜렉터 바디(310B)를 포함할 수 있다. 제1-1 콜렉터 바디(310A)는 제1 연장부(320)의 일측에 배치된다. 제1-2 콜렉터 바디(310B)는 제1 연장부(320)의 타측에 배치된다. 제1-1 콜렉터 바디(310A)와 제1-2 콜렉터 바디(310B)는 각각 평면을 포함할 수 있다. 제1 연장부(320)는 소정의 곡률로 형성된 곡면을 포함할 수 있다. The
제2 콜렉터(400)는 제2 콜렉터 바디(410)와 제2 연장부(420)를 포함할 수 있다. 제2 연장부(420)는 제2 콜렉터 바디(410)에서 연장된다. 제2 콜렉터 바디(410)는 제2-1 콜렉터 바디(410A)와 제2-2 콜렉터 바디(410B)를 포함할 수 있다. 제2-1 콜렉터 바디(410A)는 제2 연장부(420)의 일측에 배치된다. 제2-2 콜렉터 바디(410B)는 제2 연장부(420)의 타측에 배치된다. 제2-1 콜렉터 바디(410A)와 제2-2 콜렉터 바디(410B)는 각각 평면을 포함할 수 있다. 제2 연장부(420)(420)는 소정의 곡률로 형성된 곡면을 포함할 수 있다. The
반경 방향으로, 제1-1 콜렉터 바디(310A)와 제2-1 콜렉터 바디(410A)는 오버랩되어 배치된다. 반경 방향으로, 제1-2 콜렉터 바디(310B)와 제2-2 콜렉터 바디(410B)는 오버랩되어 배치된다. 반경 방향으로 제1 연장부(320)와 제2 연장부(420)는 오버랩되지 않는다.In the radial direction, the 1-1
센서(500)는 스테이터(100)와 로터(200) 사이에 발생한 자기장의 변화를 검출한다. 센서(500)는 Hall IC일 수 있다. 센서(500)는 로터(200)의 마그넷(230)과 스테이터(100)의 전기적 상호 작용에 의해 발생하는 스테이터(100)의 자화량을 검출한다. 검출된 자화량을 기반으로 센싱 장치(1)는 토크를 측정한다.The
센서(500)는 제1 센서(500A)와 제2 센서(500B)를 포함할 수 있다. 스테이터의 중심(C)을 기준으로, 제1 센서(500A)와 제2 센서(500B)는 마주보고 배치될 수 있다.The
제1 센서(500A)는 제1-1 콜렉터 바디(310A)와 제2-1 콜렉터 바디(410A)의 사이에 배치된다. 제1-1 콜렉터 바디(310A)는 제1 센서(500A)의 외측에 배치될 수 있다. 제2-1 콜렉터 바디(410A)는 제1 센서(500A)의 내측에 배치될 수 있다.The
제2 센서(500B)는 제1-2 콜렉터 바디(310B)와 제2-2 콜렉터 바디(410B)의 사이에 배치된다. 제1-2 콜렉터 바디(310B)는 제2 센서(500B)의 외측에 배치될 수 있다. 제2-2 콜렉터 바디(410B)는 제2 센서(500B)의 내측에 배치될 수 있다.The
제1 연장부(320)는 복수 개의 제1 브라켓(321)을 포함할 수 있다. 제1 브라켓(321)은 제1 연장부(320)의 상면에서 내측으로 연장되어 배치될 수 있다. 제2 연장부(420)는 복수 개의 제2 브라켓(421)을 포함할 수 있다. 제2 브라켓(421)은 제2 연장부(420)의 상면에서 외측으로 연장되어 배치될 수 있다. 제1 브라켓(321)과 제2 브라켓(421)은 각각 홀을 포함할 수 있다. 제1 브라켓(321)과 제2 브라켓(421)은 하우징과 체결을 위한 것이다.The
도 32는 회로기판을 도시한 도면이다.Figure 32 is a diagram showing a circuit board.
도 32를 참조하면, 회로기판에는 제1 센서(500A) 및 제2 센서(500B)가 배치된다. 제1 센서(500A)와 제2 센서(500B)는 회로기판(600)에서 상측으로 세워진 형태로 배치된다. 제1 센서(500A)와 제2 센서(500B)는 마주보고 배치된다.Referring to FIG. 32, a
도 33은 위에서 내려다 본 하우징의 사시도이고. 도 34는 아래에서 올려다 본 하우징의 사시도이다.Figure 33 is a perspective view of the housing viewed from above. Figure 34 is a perspective view of the housing viewed from below.
도 2, 도 33 및 도 34를 참조하면, 하우징은 하우징 바디(710)와 제1 돌기(720) 제2 돌기부(730)와 제3 돌기부(721)와 제4 돌기부(731)를 포함할 수 있다.2, 33, and 34, the housing may include a
하우징 바디(231)는 상면과 하면을 포함하는 플레이트 형상을 갖으며, 상부 및 하부가 개방된 형태이다, 중심에는 홀(713)이 배치된다. 홀(713)의 내측에는 스테이터 홀더(110)가 위치한다. The
제1 돌기(232)부는 홀(713)의 둘레를 따라 배치된다. 제1 돌기부(720)는 하우징 바디(231)의 상면에서 돌출된다.The
제2 돌기부(730)는 홀(713)의 둘레를 따라 배치된다. 제2 돌기부(730)는 하우징 바디(231)의 상면에서 돌출된다.The
제1 돌기부(720)와 제2 돌기부(730)는 동일한 원주 상에 배치될 수 있다. 그리고 제1 돌기부(720)와 제2 돌기부(730)는 원주 방향으로 떨어져 배치될 수 있다. 원주 방향으로 제1 돌기부(720)와 제2 돌기부(730)의 사이에는 홀(740)이 배치될 수 있다. 홀(740)은 2개가 배치될 수 있다. 홀(740)은 센서가 관통하는 곳이다.The
하우징 바디(710)의 하면(712)에는 회로기판(600)이 장착된다. 하우징 바디(710)의 하측으로 제1 커버(701)가 결합하여 회로기판(600)을 덮을 수 있다.A
제1 돌기부(720)는 제3 돌기부(721)를 포함할 수 있다. 제3 돌기부(721)는 제1 돌기부(720)의 상면에서 상측으로 돌출된다. 제3 돌기부(721)는 복수 개일 수 있다.The
제2 돌기부(730)는 제4 돌기부(731)를 포함할 수 있다. 제4 돌기부(731)는 제2 돌기부(730)의 상면에서 상측으로 돌출된다. 제4 돌기부(731)는 복수 개일 수 있다.The
제3 돌기부(721)는 제1 브라켓(321)과 체결을 위한 것이다. 제4 돌기부(731)는 제2 브라켓(421)과 체결을 위한 것이다.The
하우징 바디(710)는 제1 기어(1100)와 제2 기어(1200)가 배치되는 홀(750)이 배치될 수 있다.The
도 35는 콜렉터와 센서가 배치된 하우징을 도시한 도면이다.Figure 35 is a diagram showing a housing in which a collector and a sensor are arranged.
도 35를 참조하면, 제1 콜렉터(3000와 제2 콜렉터(400)는 하우징(700)에 결합한다.Referring to FIG. 35, the first collector 3000 and the
제1 연장부(320)는 제1 돌기부(720)의 외측에 배치된다. 제1 브라켓(321)은 제3 돌기부(721)와 결합한다. 제3 돌기부(721)는 제1 브라켓(321)에 형성된 홀(713)에 압입된다. 압입된 이후 제3 돌기부(721)는 융착될 수 있다. The
제2 연장부(420)는 제2 돌기부(730)의 내측에 배치된다. 제2 브라켓(421)은 제4 돌기부(731)와 결합한다. 제4 돌기부(731)는 제2 브라켓(421)에 형성된 홀(713)에 압입된다. 압입된 이후 제4 돌기부(731)는 융착될 수 있다. The
제1-1 콜렉터 바디(310A)와 제2-1 콜렉터 바디(410A)의 사이에는 제1 센서(500A)가 배치된다.A
제1-2 콜렉터 바디(310B)와 제2-2 콜렉터 바디(410B)의 사이에는 제2 센서(500B)가 배치된다.A
하우징 바디(231)의 상면(711)에는 제1 기어(1100)와 제2 기어(1200)가 회전 가능하게 배치될 수 있다. 제1 기어(1100) 또는 제2 기어(1200)는 스테이터 바디(120)의 메인 기어(121)(와 맞물린다. 제1 기어(1100)와 제2 기어(1200)가 배치된 하우징 바디(231)의 상측에는 제2 커버(702)가 배치될 수 있다. 제2 커버(702)는 하우징 바디(231)에 결합한다.A
도 36은 하우징의 커넥터 하우징과 핀을 도시한 단면도이다.36 is a cross-sectional view showing the connector housing and pins of the housing.
도 36을 참조하면, 하우징(700)은 커넥터 하우징(760)과 핀(770)을 포함한다. 핀(770)은 회로기판(600)과 외부 케이블을 전기적으로 연결한다. 핀(770)의 일측은 하우징(700)의 하측에 배치된 회로기판(600)과 연결된다. 핀(770)의 타측은 커넥터 하우징(760) 내측에서 노출된다. 커넥터 하우징(760)의 입구는 축 방향과 수직일 수 있다. 핀(770)은 “ㄱ”자 형태로 꺽인 형상을 갖을 수 있다.Referring to FIG. 36, the
도 37은 제1 부재와 제2 부재를 도시한 도면이고, 도 38은 스테이터 홀더에 설치된 제1 부재와 제2 부재를 도시한 도면이다.FIG. 37 is a diagram showing a first member and a second member, and FIG. 38 is a diagram showing a first member and a second member installed on the stator holder.
도 37 및 도 38를 참조하면, 제1 부재(800)는 하우징 바디(231)의 홀(713)의 측벽이 마모되어 센싱 장치의 동축 정렬에 오차가 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다. 앞서 살펴 보았듯이. 제1 투스(132)와 제2 투스(142)는 반경 방향으로 오버랩되게 배치된다. 그리고. 반경 방향으로, 제1 투스(132)와 제2 투스(142) 사이에 센서(500)가 배치된다. 따라서, 반경 방향으로 유동이 발생하는 경우, 제1 투스(132)와 센서(500)와 제2 투스(142) 사이의 거리가 변하면서, 센서 장치에 치명적인 손상이 발생하거나 성능에 문제가 발생할 수 있다.Referring to FIGS. 37 and 38 , the
제1 부재(800)는 링형 부재일 수 있다. 바디(810)와 플랜지부(820)를 포함할 수 있다. 바디(810)는 원통형 부재이다. 바디(810)는 하우징 바디(710)의 홀(713)의 내벽을 따라 배치될 수 있다. 바디(810)는 스테이터 홀더(110)의 외주면과 바디(810)의 홀(713)의 내벽 사이에 위치한다. 플랜지부(820)는 바디(810)의 하단에서 반경 방향으로 연장된 형태이다. 플랜지부(820)는 하우징 바디(710)의 하면과 접촉 가능하게 배치된다. 그리고 플랜지부(820)는 제1 커버(701)의 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 그리고 제1 부재(800)는 금속 소재일 수 있다.The
플랜지부(820)의 하면은 제1 부재(800)의 상면과 접촉할 수 있다.The lower surface of the
이러한 제1 부재(800)는 스테이터 홀더(110)가 회전함에 따라 하우징 바디(710)의 홀(713)과 스테이터 홀더(110)를 물리적으로 격리하여, 스테이터 홀더(110)가 회전함에 따라 하우징 바디(710)의 홀(713)의 내벽이 마모하는 것을 방지하는 역할을 한다. 결과적으로, 제1 부재(800)는 스테이터 홀더(110)의 동축 회전성을 확보한다.This
축 방향을 기준하여, 하우징(700)은 스테이터 바디(120)의 메인 기어(121)에 걸려 스테이터(200)의 상측으로는 빠지지 않는다. 다??, 스테이터(200)의 하측으로 하우징(700)이 빠질 수 있다. 제2 부재(900)는 스테이터(200)의 하측으로 하우징(900)이 빠질 것을 방지하는 역할을 한다. 제2 부재(900)는 c-ring 형태일 수 있다. 제2 부재(900)는 금속 소재일 수 있다. 제2 부재(900)는 탄성 변형 가능한 소재일 수 있다.Based on the axial direction, the
제2 부재(900)는 스테이터 홀더(110)의 홈(111)에 결합한다. 홈(111)은 스테이터 홀더(110)의 외주면을 따라 오목하게 형성된다. 제2 부재(900)는 스테이터 홀더(110)에 결합된 상태에서, 하우징 바디(710)의 하면보다 아래에 위치한다. 그리고 제2 부재(900)는 제1 부재(800)보다 하측에 배치되어, 제1 부재(800)의 플랜지부(820)의 하면을 지지할 수 있다.The
도 39는 메인 기어(121)와 맞물리는 제1 기어(1100)와 제2 기어(1200)를 도시한 도면이다.Figure 39 is a diagram showing the
도 2 및 도 39를 참조하면, 메인 기어(121)와 맞물리는 서브 기어로서 제1 기어(1100)와 제2 기어(1200)가 배치된다. 메인 기어(121)와 제1 기어(1100)와 제2 기어(1200)와 제3 센서(610)는 조향축의 각도를 측정하기 위한 것이다.Referring to FIGS. 2 and 39 , a
메인 기어(121)와 제1 기어(1100)와 제2 기어(1200)는 상호 맞물려 회전한다. 메인 기어(121)는 스테이터 바디(120)의 외주면에 배치된다. 제1 기어(1100)와 제2 기어(1200)는 하우징 바디(710)에 회전 가능하게 배치된다. 메인 기어(121), 제1 기어(1100), 및 제2 기어(1200)는 각각의 기어비가 미리 결정된다. 예를 들어, 메인 기어(121)의 전체각도가 인 경우, 메인 기어(121)가 4.5회전할 때, 제1 기어(1100)는 15.6회전, 그리고 제2 기어(1200)는 14.625회전하도록 설계될 수 있다. 여기서 전체각도라 함은 모든 기어가 회전하기 직전의 상태로 다시 복귀했을 경우의 메인 기어(121)의 회전을 누적하여 산출한 각도이다.The
제1 기어(1100) 및 제2 기어(1200)에는 마그넷이 배치될 수 있다. 마그넷은 제3 센서(610를 마주보도록 배치된다. 제3 센서(610)는 회로기판에 실장된다.Magnets may be disposed on the
도 40은 스테이터 투스에 대한 외부 자기장의 방향성을 도시한 도면이고, 도 41은 z축 방향성을 갖는 외부 자기장에 대한 센서의 회피 상태를 도시한 도면이고, 도 42는 y’축 방향성을 갖는 외부 자기장에 대한 제1,2 스테이터 투스의 회피 상태를 도시한 도면이다.FIG. 40 is a diagram showing the directionality of an external magnetic field with respect to the stator tooth, FIG. 41 is a diagram showing an avoidance state of a sensor against an external magnetic field with a z-axis direction, and FIG. 42 is a diagram showing an external magnetic field with a y'-axis direction. This is a diagram showing the avoidance state of the first and second stator teeth.
도 40을 참조하면, 외부 자기장은 축 방향인 z축 방향과 z축 방향과 수직인 y’축 방향으로 센싱 장치에 영향을 크게 미친다. 여기서, y’축 방향이란, 축 방향과 수직인 반경 방향 중에서, 센서(500)를 향하는 방향을 의미한다.Referring to FIG. 40, the external magnetic field greatly affects the sensing device in the z-axis direction, which is the axial direction, and the y'-axis direction, which is perpendicular to the z-axis direction. Here, the y'axis direction refers to the direction toward the
도 41을 참조하면, 실시예에 다른 센싱 장치의 센서(500)는 z축 방향으로 세워진 상태로 배치된다. 따라서 z축에서 바라본 센서(500)의 면적은. y’에서 바라본 센서(500)의 면적보다 매우 작다. 따라서, 실시예에 따른 센싱 장치는 z축 방향을 기준으로 외부 자기장이 센서(500)에 미치는 영향이 작을 수 밖에 없는 이점이 있다.Referring to FIG. 41, the
도 42을 참조하면, y’축 방향의 외주 자기장은 z축 방향으로 세워진 상태의 센서(500)의 상태를 볼 때, 센서(500)에 큰 영향을 미칠 수 있다. 그러나, y’축 방향의 외주 자기장은 제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140)를 따라 유도되기 때문에, 센서(500)에 영향을 미치지 않고 흘러가게 된다. 때문에 실시예에 따른 센싱 장치는 y’축 축 방향을 기준할 때에도 외부 자기장이 센서(500)에 미치는 영향이 작은 이점이 있다. Referring to FIG. 42, the outer magnetic field in the y'axis direction may have a significant influence on the
도 43은 z축 방향의 외부 자기장에 대응한 각도 변화량에 대하여, 비교예와 실시예를 비교한 그래프이다.Figure 43 is a graph comparing the comparative example and the example with respect to the angle change amount corresponding to the external magnetic field in the z-axis direction.
도 43을 참조하면, 비교예의 경우, 스테이터 투스가 상하로 배치되고, 센서가 눕혀 배치되는 구조의 센싱 장치로서, z축 방향의 외부 자기장이 증가할수록 각도 변화량이 선형적으로 증가하여, 외부 자기장에 따라 측정 각도가 크게 변하는 점을 알 수 있다.Referring to FIG. 43, in the case of the comparative example, it is a sensing device in which the stator teeth are arranged up and down and the sensor is arranged lying down. As the external magnetic field in the z-axis direction increases, the amount of angle change increases linearly, so that the external magnetic field It can be seen that the measurement angle changes significantly.
반면에, 실시예의 경우, z축 방향의 외부 자기장이 증가하여도 각도 변화가 거의 없어 외부 자기장에 영향을 받지 않음을 알 수 있다.On the other hand, in the case of the embodiment, even if the external magnetic field in the z-axis direction increases, there is almost no change in angle, so it can be seen that the external magnetic field is not affected.
도 44는 y’축 방향의 외부 자기장에 대응한 각도 변화량에 대하여, 비교예와 실시예를 비교한 그래프이다.Figure 44 is a graph comparing the comparative example and the example with respect to the angle change amount corresponding to the external magnetic field in the y'axis direction.
도 44를 참조하면, 비교예의 경우, 스테이터 투스가 상하로 배치되고, 센서가 눕혀 배치되는 구조의 센싱 장치로서, y’축 방향의 외부 자기장이 증가할수록 각도 변화량이 선형적으로 증가하여, 외부 자기장에 따라 측정 각도가 크게 변하는 점을 알 수 있다.Referring to FIG. 44, in the case of the comparative example, it is a sensing device in which the stator teeth are arranged up and down and the sensor is arranged lying down. As the external magnetic field in the y'axis direction increases, the amount of angle change increases linearly, so that the external magnetic field It can be seen that the measurement angle changes significantly depending on the
반면에, 실시예의 경우, y’축 방향의 외부 자기장이 증가하여도 각도 변화가 거의 없어 외부 자기장에 영향을 받지 않음을 알 수 있다.On the other hand, in the case of the embodiment, even if the external magnetic field in the y'axis direction increases, there is almost no change in angle, so it can be seen that it is not affected by the external magnetic field.
100: 스테이터
110: 스테이터 홀더
120: 스테이터 바디
130: 제1 스테이터 투스
140: 제2 스테이터 투스
200: 로터
210: 로터 홀더
220: 로터 바디
230: 마그넷
300: 제1 콜렉터
400: 제2 콜렉터100: Stater
110: Stator holder
120: stator body
130: 1st stater tooth
140: second stater tooth
200: rotor
210: Rotor holder
220: rotor body
230: Magnet
300: first collector
400: second collector
Claims (9)
마그넷을 포함하는 로터를 포함하며,
상기 스테이터 투스는 제1 스테이터 투스와 상기 제1 스테이터 투스 내에 배치되는 제2 스테이터 투스를 포함하고,
상기 제1 스테이터 투스는 복수의 제1 투스를 포함하고,
상기 제2 스테이터 투스는 복수의 제2 투스를 포함하고,
상기 제1 투스는 상기 제2 투스와 상기 스테이터의 중심에서 반경 방향으로 오버랩되고,
상기 스테이터는
스테이터 홀더,
상기 스테이터 홀더와 결합하며, 상기 제1 스테이터 투스 및 상기 제2 스테이터 투스가 배치되는 스테이터 바디를 포함하고
상기 제1 스테이터 투스 및 상기 제2 스테이터 투스는 홈 또는 홀을 포함하고,
상기 스테이터 바디는 상기 홈 또는 상기 홀에 배치되는 돌기를 포함하는 센싱 장치.A stater containing the stater tooth; and
Includes a rotor including a magnet,
The stator tooth includes a first stator tooth and a second stator tooth disposed within the first stator tooth,
The first stator tooth includes a plurality of first teeth,
The second stator tooth includes a plurality of second teeth,
The first tooth overlaps the second tooth in a radial direction from the center of the stator,
The stator is
stator holder,
It is coupled to the stator holder and includes a stator body on which the first stator tooth and the second stator tooth are disposed.
The first stator tooth and the second stator tooth include grooves or holes,
The stator body is a sensing device including a protrusion disposed in the groove or the hole.
마그넷을 포함하는 로터를 포함하며,
상기 스테이터 투스는 제1 반경을 갖는 제1 스테이터 투스와 제2 반경을 갖는 제2 스테이터 투스를 포함하고,
상기 제1 스테이터 투스는 복수의 제1 투스를 포함하고,
상기 제2 스테이터 투스는 복수의 제2 투스를 포함하고,
상기 제1 투스는 상기 제2 투스와 상기 스테이터의 중심에서 반경 방향으로 오버랩되고,
상기 스테이터는
스테이터 홀더,
상기 스테이터 홀더와 결합하며, 상기 제1 스테이터 투스 및 상기 제2 스테이터 투스가배치되는 스테이터 바디를 포함하고,
상기 제1 스테이터 투스 및 상기 제2 스테이터 투스는 홈 또는 홀을 포함하고,
상기 스테이터 바디는 상기 홈 또는 상기 홀에 배치되는 돌기를 포함하는 센싱 장치.A stater containing the stater tooth; and
Includes a rotor including a magnet,
The stator tooth includes a first stator tooth having a first radius and a second stator tooth having a second radius,
The first stator tooth includes a plurality of first teeth,
The second stator tooth includes a plurality of second teeth,
The first tooth overlaps the second tooth in a radial direction from the center of the stator,
The stator is
stator holder,
It is coupled to the stator holder and includes a stator body on which the first stator tooth and the second stator tooth are disposed,
The first stator tooth and the second stator tooth include grooves or holes,
The stator body is a sensing device including a protrusion disposed in the groove or the hole.
상기 스테이터에 적어도 일부가 배치되는 로터를 포함하며,
상기 스테이터는
스테이터 홀더,
상기 스테이터 홀더와 결합된 스테이터 바디,
상기 스테이터 바디에 배치되는 제1 스테이터 투스 및 상기 제1 스테이터 투스보다 큰 반경을 갖는 제 2 스테이터 투스를 포함하고,
상기 제1 스테이터 투스는 제1 바디 및 상기 제1 바디와 연결되고 서로 이격된 복수 개의 제1 투스를 포함하고,
상기 제 2 스테이터 투스는 제2 바디 및 상기 제2 바디와 연결되고 서로 이격된 복수 개의 제2 투스를 포함하며,
복수 개의 상기 제1 투스와 복수 개의 상기 제2 투스는 반경 방향으로 오버랩되고,
상기 제1 스테이터 투스 및 상기 제2 스테이터 투스는 각각 홈 또는 홀을 포함하고,
상기 스테이터 바디는 상기 홈 또는 상기 홀에 배치되는 돌기를 포함하는 센싱 장치.stater; and
It includes a rotor at least partially disposed on the stator,
The stator is
stator holder,
A stator body coupled to the stator holder,
It includes a first stator tooth disposed on the stator body and a second stator tooth having a radius larger than the first stator tooth,
The first stator tooth includes a first body and a plurality of first teeth connected to the first body and spaced apart from each other,
The second stator tooth includes a second body and a plurality of second teeth connected to the second body and spaced apart from each other,
The plurality of first teeth and the plurality of second teeth overlap in the radial direction,
The first stator tooth and the second stator tooth each include a groove or hole,
The stator body is a sensing device including a protrusion disposed in the groove or the hole.
상기 제1 스테이터 투스 및 상기 제2 스테이터 투스는 각각 복수의 상기 홈으로 이루어진 제1 요철부를 포함하고,
상기 스테이터 바디는 복수의 상기 돌기로 이루어진 제2 요철부를 포함하고,
상기 제2 요철부는 상기 제1 요철부에 배치되는 센싱 장치.According to any one of claims 1 to 3,
The first stator tooth and the second stator tooth each include a first concave-convex portion consisting of a plurality of the grooves,
The stator body includes a second uneven portion made of a plurality of the protrusions,
A sensing device wherein the second concave-convex portion is disposed on the first concave-convex portion.
상기 제1 요철부는 상기 제1 스테이터 투스의 하단 및 상기 제2 스테이터 투스의 하단에 각각 배치되고,
상기 제2 요철부는 상기 스테이터 바디의 하단에 배치되는 센싱 장치.According to clause 4,
The first concavo-convex portion is disposed at a lower end of the first stator tooth and a lower end of the second stator tooth, respectively,
The second concave-convex portion is a sensing device disposed at the bottom of the stator body.
상기 스테이터 바디는, 내측부와, 외측부와, 연장부와, 상기 내측부와 상기 외측부를 연결하는 격판부를 포함하고,
상기 연장부는 상기 내측부의 하단 및 상기 외측부의 하단에 각각 배치되고,
상기 제2 요철부는 상기 연장부에 배치되는 센싱 장치.According to clause 5,
The stator body includes an inner part, an outer part, an extension part, and a diaphragm connecting the inner part and the outer part,
The extension portion is disposed at a lower end of the inner portion and a lower end of the outer portion, respectively,
The second concave-convex portion is a sensing device disposed on the extension portion.
상기 제1 스테이터 투스는 복수의 상기 제1 투스가 연결되는 제1 바디와 상기 제1 바디에서 연장되는 제1 플랜지를 포함하고,
상기 제2 스테이터 투스는 복수의 상기 제2 투스가 연결되는 제2 바디와 상기 제2 바디에서 연장되는 제2 플랜지를 포함하고,
상기 홀은 상기 제1 플랜지 및 상기 제2 플랜지에 각각 배치되고,
상기 돌기는 상기 홀을 관통하여 배치되는 센싱 장치.According to any one of claims 1 to 3,
The first stator tooth includes a first body to which the plurality of first teeth are connected and a first flange extending from the first body,
The second stator tooth includes a second body to which the plurality of second teeth are connected and a second flange extending from the second body,
The hole is disposed on the first flange and the second flange, respectively,
The protrusion is a sensing device disposed through the hole.
상기 제1 플랜지는 상기 제1 바디에서 외측으로 절곡되어 배치되고,
상기 제2 플랜지는 상기 제2 바디에서 내측으로 절곡되어 배치되는 센싱 장치.According to clause 7,
The first flange is disposed to be bent outward from the first body,
The second flange is a sensing device arranged to be bent inward from the second body.
상기 제1 스테이터 투스는 복수의 상기 제1 투스가 연결되는 제1 바디를 포함하고,
상기 제2 스테이터 투스는 복수의 상기 제2 투스가 연결되는 제2 바디를 포함하고,
상기 스테이터 바디는, 내측부와, 외측부와, 연장부와, 상기 내측부와 상기 외측부를 연결하는 격판부를 포함하고,
상기 홀은 상기 제1 바디 및 상기 제2 바디에 각각 배치되고,
상기 돌기는 상기 내측부의 측면 및 상기 외측부의 측면에 각각 배치되고,
상기 돌기는 상기 홀에 배치되는 센싱 장치.According to any one of claims 1 to 3,
The first stator tooth includes a first body to which a plurality of the first teeth are connected,
The second stator tooth includes a second body to which a plurality of the second teeth are connected,
The stator body includes an inner part, an outer part, an extension part, and a diaphragm connecting the inner part and the outer part,
The hole is disposed in the first body and the second body, respectively,
The protrusions are disposed on a side surface of the inner portion and a side surface of the outer portion, respectively,
The protrusion is a sensing device disposed in the hole.
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