KR20210070068A - Apparatus for sensing - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 센싱 장치에 관한 것이다. The embodiment relates to a sensing device.
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 (hereinafter referred to as 'EPS') drives a motor from the Electronic Control Unit according to driving conditions to ensure turning stability and provide quick recovery, thereby making the driver safer. make 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 a torque of a steering shaft, a steering angle, and the like, in order to provide an appropriate torque. The sensor assembly may include a torque sensor for measuring a torque applied to the steering shaft and an index sensor for measuring angular acceleration of the steering shaft. In addition, the steering shaft may include an input shaft connected to the handle, an output shaft connected to a power transmission configuration 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 torsion 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 disposed together and configured integrally.
상기 토크 센서는 하우징, 로터, 스테이터 투스를 포함하는 스테이터 및 콜렉터를 포함하여 상기 토크를 측정할 수 있다.The torque sensor may include a housing, a rotor, a stator including a stator tooth, and a collector to measure the torque.
이때, 상기 토크 센서는 마그네틱 타입의 구조로서, 상기 콜렉터가 스테이터 투스의 외측에 배치되는 구조로 제공될 수 있다.In this case, the torque sensor may be provided as a magnetic type structure, in which the collector is disposed 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, since the collector serves as a passage for the external magnetic field in the structure, there is a problem in that the magnetic flux value of the Hall IC is affected. Accordingly, a change occurs in the output value of the torque sensor, so that the degree of torsion of the torsion bar cannot be accurately measured.
특히, 차량에 전장화가 많아짐에 따라 외부 자계에 의해 상기 토크 제1 센서가 영향을 받을 수 있는 경우가 많아지기 때문에, 외부 자계에 영향을 받지 않는 토크 센서가 요청되고 있는 실정이다. In particular, since the number of cases in which the first torque sensor may be affected by an external magnetic field increases as the number of electric vehicles increases, a torque sensor that is not affected by an external magnetic field is being requested.
또한, 환형의 콜렉터의 경우, 하우징이 유동하는 경우, 콜렉터가 배치된 하우징과 스테이터 투스가 편심되면서, 콜렉터와 스테이터 투스의 반경방향 길이가 달라져, 측정 자속의 민감도가 증가하는 문제점이 있다.In addition, in the case of an annular collector, when the housing flows, the housing in which the collector is disposed and the stator tooth are eccentric, and the radial lengths of the collector and the stator tooth are different, thereby increasing the sensitivity of the measured magnetic flux.
또한, 반경방향으로 마주보고 배치되는 2개의 콜렉터를 하우징에 융착하여 고정시킬 수 있다. 이때. 융착 과정에서 축방향으로 하중이 작용하면서 콜렉터가 변형되어, 반경방향으로, 콜렉터와 콜렉터 사이의 갭이 달라지는 문제가 발생할 수 있다. 특히, 융착을 위한 돌기 구조가 2개의 콜렉터 사이에 배치되는데. 돌기 구조가 융착되면서 2개의 콜렉터 사이가 벌어지도록 콜렉터를 각각 외측과 내측으로 밀어 변형시키는 문제가 있다. 또한, 융착 후 돌기 구조가 열화되면서 콜렉터의 위치가 변경되는 문제가 발생한다. 콜렉터와 콜렉터 사이의 갭이 달라지면 센싱 장치의 성능에 치명적인 문제가 발생할 수 있다.In addition, two collectors disposed to face each other in the radial direction may be fused and fixed to the housing. At this time. During the fusion process, the collector is deformed while the load is applied in the axial direction, and thus, a problem in which the gap between the collector and the collector is changed in the radial direction may occur. In particular, a protrusion structure for fusion is disposed between the two collectors. As the protrusion structure is fused, there is a problem in that the collectors are pushed outward and inward, respectively, so that the two collectors are separated. In addition, as the protrusion structure deteriorates after fusion, a problem occurs in that the position of the collector is changed. If the gap between the collector and the collector is changed, a fatal problem may occur in the performance of the sensing device.
실시예는 토크 측정시 외부에서 생성되는 외부 자기장에 의한 자계 간섭을 회피할 수 있는 센싱 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. An object of the embodiment is to provide a sensing device capable of avoiding magnetic field interference due to an external magnetic field generated outside during torque measurement.
특히, 실시예는, 콜렉터를 하우징에 고정하는 과정에서, 콜렉터가 변형되는 것을 방지하는 센싱 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In particular, an object of the embodiment is to provide a sensing device that prevents the collector from being deformed in the process of fixing the collector to the housing.
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 following description.
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 반경방향으로 오버랩되고, 상기 반경방향으로 상기 제1 스테이터 투스와 상기 제2 스테이터 투스 사이에 배치되는 센서와 콜렉터를 더 포함하고, 상기 센서가 배치되는 회로기판과, 상기 회로기판을 수용하는 하우징을 더 포함하고, 상기 콜렉터는 제1 콜렉터와 상기 제1 콜렉터 내에 배치되는 제2 콜렉터를 포함하고, 상기 반경방향으로 상기 센서는 상기 제1 콜렉터와 상기 제2 콜렉터 사이에 배치되고, 상기 하우징은 제1 돌기를 포함하되, 상기 제1 돌기는 반경방향으로 상기 제1 콜렉터와 상기 제2 콜렉터 사이에 배치되는 바디와, 상기 바디의 상단에 배치되어 헤드와, 제1 홈을 포함하고, 상기 헤드는 마주보고 배치되는 제1 면과 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면은 상기 제1 콜렉터의 상단 및 제2 콜렉터의 상단과 접촉하고, 상기 제1 홈은 상기 제2 면에서 오목하게 배치되되. 상기 제1 홈의 일부가 상기 반경방향으로 상기 제1 콜렉터 및 상기 제2 콜렉터와 오버랩되게 배치되는 센싱 장치를 제공할 수 있다.An 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, the first stator tooth includes a plurality of first teeth, wherein the second stator teeth include a plurality of second teeth, wherein the first teeth overlap the second teeth in a radial direction at a center of the stator, and in the radial direction Further comprising a sensor and a collector disposed between the first stator tooth and the second stator tooth, a circuit board on which the sensor is disposed, and a housing accommodating the circuit board, wherein the collector is a first collector and a second collector disposed within the first collector, wherein the sensor is disposed between the first collector and the second collector in the radial direction, and the housing includes a first protrusion, wherein the first protrusion includes a body disposed between the first collector and the second collector in a radial direction, a head disposed on the upper end of the body, and a first groove, wherein the head has a first face and a second face disposed to face each other a surface, wherein the first surface is in contact with an upper end of the first collector and an upper end of the second collector, and the first groove is concavely disposed on the second surface. A portion of the first groove may be disposed to overlap the first collector and the second collector in the radial direction.
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 반경방향으로 오버랩되고, 상기 반경방향으로 상기 제1 스테이터 투스와 상기 제2 스테이터 투스 사이에 배치되는 센서와 콜렉터를 더 포함하고, 상기 센서가 배치되는 회로기판과, 상기 회로기판을 수용하는 하우징을 더 포함하고, 상기 콜렉터는 제1 콜렉터와 상기 제1 콜렉터 내에 배치되는 제2 콜렉터를 포함하고, 상기 반경방향으로 상기 센서는 상기 제1 콜렉터와 상기 제2 콜렉터 사이에 배치되고, 상기 하우징은 제1 돌기를 포함하되, 상기 제1 돌기는 상기 반경방향으로 상기 제1 콜렉터와 상기 제2 콜렉터 사이에 배치되는 바디와, 상기 바디에서 연장되는 제1 연장부와 제2 연장부를 포함하고, 상기 반경방향으로 상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부는 이격 배치되고. 상기 제1 연장부의 일부는 상기 제1 콜렉터의 상면과 접촉하고, 상기 제2 연장부의 일부는 상기 제2 콜렉터의 상면과 접촉하는 센싱 장치를 제공할 수 있다.An 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, the first stator tooth includes a plurality of first teeth, wherein the second stator teeth include a plurality of second teeth, wherein the first teeth overlap the second teeth in a radial direction at a center of the stator, and in the radial direction Further comprising a sensor and a collector disposed between the first stator tooth and the second stator tooth, a circuit board on which the sensor is disposed, and a housing accommodating the circuit board, wherein the collector is a first collector and a second collector disposed within the first collector, wherein the sensor is disposed between the first collector and the second collector in the radial direction, and the housing includes a first protrusion, wherein the first protrusion includes a body disposed between the first collector and the second collector in the radial direction, and first and second extensions extending from the body, wherein the first and second extensions in the radial direction 2 extensions are spaced apart. A portion of the first extension portion may contact an upper surface of the first collector, and a portion of the second extension portion may contact an upper surface of the second collector.
바람직하게는, 상기 제1 콜렉터는 상단에서 오목하게 배치되는 제2 홈을 포함하고, 상기 제2 콜렉터는 상단에서 오목하게 배치되는 제3 홈을 포함하고, 상기 헤드는 상기 제2 홈에 배치되는 제2 돌기와, 상기 제3 홈에 배치되는 제3 돌기를 포함할 수 있다.Preferably, the first collector includes a second groove concave at the top, the second collector includes a third groove concave at the top, and the head is disposed in the second groove It may include a second protrusion and a third protrusion disposed in the third groove.
바람직하게는, 상기 제1 콜렉터는 상단에서 오목하게 배치되는 제2 홈을 포함하고, 상기 제2 콜렉터는 상단에서 오목하게 배치되는 제3 홈을 포함하고, 상기 제1 연장부는 상기 제2 홈에 배치되는 제2 돌기를 포함하고, 상기 제2 연장부는 상기 제3 홈에 배치되는 제3 돌기를 포함할 수 있다.Preferably, the first collector includes a second groove concave at the upper end, the second collector includes a third groove concave at the upper end, and the first extension is in the second groove. A second protrusion may be disposed, and the second extension portion may include a third protrusion disposed in the third groove.
바람직하게는, 상기 스테이터 중심에서 원주 방향으로, 상기 제2 홈과 상기 제3 홈은 대응되게 배치될 수 있다.Preferably, in the circumferential direction from the center of the stator, the second groove and the third groove may be disposed to correspond to each other.
바람직하게는, 상기 제2 홈 및 상기 제3 홈 각각은, 서로 경사방향이 상이한 경사진 양 측면과, 상기 양 측면을 연결하는 바닥면을 포함할 수 있다.Preferably, each of the second groove and the third groove may include both inclined side surfaces having different inclination directions from each other, and a bottom surface connecting the two side surfaces.
바람직하게는, 상기 하우징은 바닥면에서 돌출되는 제2 돌기를 포함하고, 상기 제2 돌기는 상기 반경방향으로 상기 제1 콜렉터와 상기 제2 콜렉터 사이에 배치되고, 상기 제1 돌기는 상기 제2 돌기의 상면에서 돌출되어 배치될 수 있다.Preferably, the housing includes a second protrusion protruding from a bottom surface, the second protrusion is disposed between the first collector and the second collector in the radial direction, and the first protrusion comprises the second protrusion It may be disposed to protrude from the upper surface of the protrusion.
바람직하게는, 상기 홈은 축방향에 따라 반경방향 폭이 상이한 영역을 포함할 수 있다.Preferably, the groove may comprise a region having a different radial width along the axial direction.
바람직하게는, 상기 제1 면은 축방향과 수직인 평면 상에 배치될 수 있다.Preferably, the first surface may be disposed on a plane perpendicular to the axial direction.
바람직하게는, 상기 제1 연장부의 상단은 외측으로 절곡되어 배치되고, 상기 제2 연장부의 상단은 내측으로 절곡되어 배치될 수 있다.Preferably, an upper end of the first extension may be bent outwardly, and an upper end of the second extension may be bent inwardly.
상기와 같은 구성을 갖는 실시예에 따른 센싱 장치는 한 쌍의 스테이터 투스 사이에 콜렉터를 배치하고, 상기 콜렉터 사이에 센서를 배치하기 때문에, 토크 측정시 외부에서 생성되는 외부 자기장에 의한 자계 간섭을 방지 또는 최소화할 수 있다. In the sensing device according to the embodiment having the above configuration, a collector is disposed between a pair of stator teeth, and a sensor is disposed between the collectors, so that magnetic field interference caused by an external magnetic field generated outside during torque measurement is prevented. Or it can be minimized.
또한, 반경방향으로 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 disposed 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 The first tooth and the second tooth may be charged with different poles.
또한, 수집되는 플럭스의 크기를 높일 수 있는 이점이 있다.In addition, there is an advantage in that the size of the collected flux can be increased.
또한, 스테이터 홀더의 내측에서 유입되는 생성되는 외부 자기장에 의한 자계 간섭을 방지 또는 최소화할 수 있다. In addition, it is possible to prevent or minimize magnetic field interference due to an external magnetic field generated from the inside of the stator holder.
또한, 센싱 장치의 측면에서 유입되는 외부 자기장에 의한 자계 간섭을 방지 또는 최소화할 수 있다. In addition, magnetic field interference caused by an external magnetic field introduced from the side of the sensing device may be prevented or minimized.
또한, 콜렉터를 하우징에 고정하는 과정에서, 콜렉터의 변형을 방지하여, 센서 성능을 확보할 수 있다. 특히, 반경방향으로, 콜렉터와 콜렉터 사이의 갭이 변경되지 않도록 유지하여, 센싱 장치의 성능을 확보할 수 있다.In addition, in the process of fixing the collector to the housing, deformation of the collector is prevented, thereby securing sensor performance. In particular, in the radial direction, the gap between the collector and the collector is kept unchanged, so that the performance of the sensing device can be secured.
실시예의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 실시예의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Various and advantageous advantages and effects of the embodiments are not limited to the above, and will be more easily understood in the course of describing specific embodiments of the embodiments.
도 1은 실시예에 따른 센싱 장치를 나타내는 분해사시도,
도 2는 실시예에 따른 센싱 장치의 스테이터를 나타내는 사시도,
도 3은 실시예에 따른 센싱 장치의 스테이터를 나타내는 단면도,
도 4는 스테이터의 스테이터 바디를 나타내는 평면도,
도 5 및 도 6은 스테이터의 스테이터 바디를 나타내는 단면도,
도 7은 제1 스테이터 투스를 나타내는 측면도,
도 8은 제2 스테이터 투스를 나타내는 측면도,
도 9는 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스와 마그넷을 나타내는 평면도,
도 10은 마그넷의 제1 극과 제2 극을 도시한 도면,
도 11은 제2 각도를 도시한 도면,
도 12는 제3 각도를 도시한 도면,
도 13은 제1 각도, 제2 각도 및 제3 각도 대비 플러스(flux)를 도시한 그래프,
도 14는 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스에 대한 마그넷의 배치를 나타내는 사시도,
도 15는 제1 스테이터 투스를 도시한 사시도,
도 16은 제2 스테이터 투스를 도시한 사시도,
도 17은 제1 스테이터 투스의 평면도,
도 18은 제1 스테이터 투스 및 제2 스테이터 투스의 평면도,
도 19는 동심원 상에 배치되는 제1 투스와 제2 투스와 제3 투스를 도시한 도면,
도 20은 스테이터 홀더의 내측에서 유입되는 외부 자기장의 흐름을 도시한 제1 스테이터 투스 및 제2 스테이터 투스의 평면도,
도 21은 제3 투스로 안내되는 외부 자기장의 흐름을 도시한 제1 스테이터 투스의 단면
도 22는 제1 콜렉터를 도시한 사시도,
도 23은 제2 콜렉터를 도시한 사시도,
도 24는 제1 콜렉터와 제2 콜렉터와 제1 센서의 평면도,
도 25는 스테이터 투스 및 외부 자기장의 회피 상태를 도시한 도면,
도 26은 하우징과 콜렉터를 도시한 도면,
도 27은 하우징을 도시한 도면,
도 28은 제1 돌기를 도시한 도면,
도 29는 제1 돌기의 융착 과정을 도시한 도면,
도 30은 제2 홈과 제3 홈이 배치된 콜렉터를 도시한 도면,
도 31은 제1 콜렉터의 제2 홈에 배치된 제3 돌기를 도시한 도면,
도 32는 제2 콜렉터의 제3 홈에 배치된 제4 돌기를 도시한 도면,
도 33은, 제1 돌기에 의해 하우징에 고정된 제1 콜렉터의 일부와 제2 콜렉터의 일부를 도시한 도면,
도 34는 메인 기어와 맞물리는 제1 기어와 제2 기어를 도시한 도면,
도 35는 스테이터 투스에 대한 외부 자기장의 방향성을 도시한 도면,
도 36는 z축 방향성을 갖는 외부 자기장에 대한 제1 센서의 회피 상태를 도시한 도면,
도 37은 z축 방향의 외부 자기장에 대응한 각도 변화량에 대하여, 비교예와 실시예를 비교한 그래프,
도 38은 y’축 방향의 외부 자기장에 대응한 각도 변화량에 대하여, 비교예와 실시예를 비교한 그래프이다.1 is an exploded perspective view showing a sensing device according to an embodiment;
2 is a perspective view showing a stator of the sensing device according to the embodiment;
3 is a cross-sectional view showing a stator of the sensing device according to the embodiment;
4 is a plan view showing the stator body of the stator;
5 and 6 are cross-sectional views showing the stator body of the stator;
7 is a side view showing a first stator tooth;
8 is a side view showing a second stator tooth;
9 is a plan view showing a first stator tooth and a second stator tooth and a magnet;
10 is a view showing the first pole and the second pole of the magnet;
11 is a view showing a second angle;
12 is a view showing a third angle;
13 is a graph showing a first angle, a second angle and a third angle versus a plus (flux);
14 is a perspective view showing the arrangement of magnets with respect to the first stator tooth and the second stator tooth;
15 is a perspective view showing a first stator tooth;
16 is a perspective view showing a second stator tooth;
17 is a plan view of the first stator tooth;
18 is a plan view of a first stator tooth and a second stator tooth;
19 is a view showing a first tooth, a second tooth and a third tooth disposed on concentric circles;
20 is a plan view of a first stator tooth and a second stator tooth showing the flow of an external magnetic field introduced from the inside of the stator holder
21 is a cross-sectional view of the first stator tooth showing the flow of an external magnetic field guided to the third tooth;
22 is a perspective view showing a first collector;
23 is a perspective view showing a second collector;
24 is a plan view of the first collector, the second collector, and the first sensor;
25 is a view showing an avoidance state of the stator tooth and the external magnetic field;
26 is a view showing a housing and a collector;
27 is a view showing the housing;
28 is a view showing a first projection;
29 is a view showing the fusion process of the first protrusion;
30 is a view showing a collector in which a second groove and a third groove are disposed;
31 is a view showing a third protrusion disposed in the second groove of the first collector;
32 is a view showing a fourth protrusion disposed in the third groove of the second collector;
33 is a view showing a part of the first collector and a part of the second collector fixed to the housing by the first protrusion;
34 is a view showing a first gear and a second gear meshing with the main gear;
35 is a view showing the directionality of an external magnetic field with respect to the stator tooth;
36 is a diagram illustrating an avoidance state of the first sensor with respect to an external magnetic field having z-axis directionality;
37 is a graph comparing the comparative example and the example with respect to the amount of angular change corresponding to the external magnetic field in the z-axis direction;
38 is a graph comparing the comparative example and the example with respect to the amount of angular change 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 accompanying 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 spirit of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of the components may be selected among the embodiments. It can be combined and substituted for use.
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 may be generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, unless specifically defined and described explicitly. It may be interpreted as a meaning, and generally used terms such as terms defined in advance may be interpreted in consideration of the contextual meaning of the related art.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, 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 the present specification, the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "at least one (or one or more) of A and (and) B, C", it is combined with A, B, C It may include 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.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. 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, order, or order of the component by the term.
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 it is described that a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also with the component It may also include a case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the other elements.
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.In addition, when it is described as being formed or disposed on "above (above) or under (below)" of each component, the top (above) or bottom (below) is one as well as when two components are in direct contact with each other. Also includes a case in which another component as described above is formed or disposed between two components. In addition, when expressed as “upper (upper) or lower (lower)”, a meaning of not only an upper direction but also a lower direction based on one component may be included.
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, the embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components are given the same reference numerals regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.
도 1은 실시예에 따른 센싱 장치를 나타내는 분해사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 센싱 장치의 스테이터를 나타내는 사시도이다. 도 1 및 2에서 z 방향은 축방향을 의미하며, y 방향은 반경방향을 의미한다. 그리고, 축방향과 반경방향은 서로 수직한다. 1 is an exploded perspective view illustrating a sensing device according to an embodiment, and FIG. 2 is a perspective view illustrating a stator of the sensing device according to the embodiment. 1 and 2 , the z-direction means an axial direction, and the y-direction means a radial direction. And, the axial direction and the radial direction are perpendicular to each other.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 센싱 장치는 스테이터(100), 스테이터(100)에 일부가 배치되는 로터(200), 제1 센서(500), 제1 센서(500)와 전기적으로 연결된 회로기판(600), 회로기판(600)이 결합된 하우징(700)을 포함할 수 있다.1 and 2 , the sensing device according to the embodiment includes a
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. 이하, 내측이라 함은 상기 반경방향을 기준으로 중심(C)을 향하여 배치되는 방향을 의미하고, 외측이라 함은 내측과 반대되는 방향을 의미할 수 있다.In this case, the
도 3은 실시예에 따른 센싱 장치의 스테이터를 나타내는 단면도이다. 3 is a cross-sectional view illustrating a stator of a sensing device according to an embodiment.
스테이터(100)는 조향축의 출력축(미도시)과 연결될 수 있다. The
도 1 내지 도 3을 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.1 to 3 , 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 별도의 고정부재가 삽입될 수 있다.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(도 34의 1000)와 제2 기어(도 34의 1100)에 전달한다.The
제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140)는 반경방향으로 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)와 제3 투스(133)를 포함한다. 제2 스테이터 투스(140)는 제2 바디(141)와 제2 투스(142)를 포함한다. The
도 4는 스테이터의 스테이터 바디를 나타내는 평면도이고, 도 5 및 도 6은 스테이터의 스테이터 바디를 나타내는 단면도이다. 4 is a plan view illustrating the stator body of the stator, and FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views illustrating the stator body of the stator.
도 4 내지 도 6을 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 반경방향을 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. 4 to 6 , the
공간(S)은 격판(123)에 의해 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)으로 구분될 수 있다. 제1 공간(S1)에는 제1 센서(500)가 배치되고, 제2 공간(S2)에는 마그넷(230)이 배치될 수 있다. 격판(123)은 가상의 수평선(L1)보다 아래에 배치될 수 있다. 여기서. 가상의 수평선(L1)은 축 방향을 기준으로 외측부(122)의 중심을 지난다.The space S may be divided into a first space S1 and a second space S2 by the
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
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. 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, 반경방향을 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. 제2 홀(125)은 내측부(121)의 외주면에 맞닿도록 격판(123)에 형성될 수 있다.A plurality of
제3 홀(127)은 원주 방향을 따라 상호 이격되어 복수 개가 형성될 수 있다. 제3 홀(127)은 원주 방향을 기준으로, 제2 홀(125)과 제2 홀(125) 사이에 배치될 수 이다. 제3 투스(133)는 제3 홀(127)을 관통하여 제2 공간(S2)에 배치된다. 이때, 제3 홀(127)의 개수는 제1 스테이터 투스(130)의 제3 투스(133)의 개수와 동일할 수 있다. 제3 홀(127)은 내측부(121)의 외주면에 인접하게 배치될 수 있다. 제3 홀(127)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. And, 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) 및 제3 투스(133)는 제2 슬롯(U2)에 삽입되어 각각 제2 홀(125) 및 제3 홀(127)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(130)가 스테이터 바디(120)에 결합하는 과정에서, 제2 투스(142) 및 제3 투스(133)을 각각 제2 홀(125) 및 제3 홀(124)로 안내하여, 결합을 용이하게 한다. The second slot U2 connects the
도 7은 제1 스테이터 투스를 나타내는 측면도이고, 도 8은 제2 스테이터 투스를 나타내는 측면도이다. 7 is a side view showing the first stator tooth, and FIG. 8 is a side view showing the second stator tooth.
도 2 및 도 7을 참조하면, 제1 스테이터 투스(130)는 제1 바디(131)와 제1 바디(131)에서 상호 이격되어 축 방향으로 돌출된 복수 개의 제1 투스(132)를 포함할 수 있다. 2 and 7 , the
도 2 및 도 8을 참조하면, 제2 스테이터 투스(140)는 제2 바디(141) 및 제2 바디(141)에서 상호 이격되어 축 방향으로 돌출된 복수 개의 제2 투스(142)를 포함할 수 있다. 2 and 8 , the
제1 바디(131)의 상면(131a)을 기준으로 제1 바디(131)의 높이(H1)는 제1 투스(132)의 높이(H2)보다 작다. 그리고, 제2 바디(141)의 상면(141a)을 기준으로 제2 바디(141)의 높이(H3)는 제2 투스(142)의 높이(H4)보다 작다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 투스(132)의 높이(H2)는 제2 투스(142)의 높이(H4)가 상이할 수 도 있다.The height H1 of the
도 9는 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스와 마그넷을 나타내는 평면도이다.9 is a plan view illustrating a first stator tooth, a second stator tooth, and a magnet.
도 9를 참조하면, 제1 스테이터 투스(130)는 제2 스테이터 투스(140)의 외측에 배치된다. 반경방향(y 방향)에서 바라볼 때, 제1 투스(132)와 제2 투스(142)는 반경방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 이와 같은 제1 투스(132)와 제2 투스(142)의 배열은 자속 누설을 줄이는 효과가 있다.Referring to FIG. 9 , the
도 10은 마그넷의 제1 극과 제2 극을 도시한 도면이다.10 is a view showing a first pole and a second pole of the magnet.
도 10을 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. 10 , the magnet includes a
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
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. In the
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
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, 제1 센서(500)는 제1 스테이터 투스(130), 제2 스테이터 투스(140) 및 콜렉터(도 22의 800)를 통해 인가되는 자계를 통해 각도 측정을 할 수 있다. When the
실시예에 따른 센싱 장치는, 제1 투스(132)와 제2 투스(142)는 반경방향으로 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)와 제2 각도(도 11의 Θ2)와 제3 각도(도 12의 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 an angle formed by both ends of the
도 11은 제2 각도(Θ2)를 도시한 도면이고, 도 12는 제3 각도(Θ3)를 도시한 도면이다.11 is a diagram illustrating a second angle Θ2, and FIG. 12 is a diagram illustrating a third angle Θ3.
도 11을 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 FIG. 11 , the second angle Θ2 represents an angle formed by both ends P1 of the
도 12를 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 FIG. 12 , the third angle Θ3 represents an angle formed by both ends P2 of the
도 13은 제1 각도(Θ1), 제2 각도(Θ2) 및 제3 각도(Θ3) 대비 플러스(flux)를 도시한 그래프이다.13 is a graph illustrating a first angle Θ1, a second angle Θ2, and a third angle Θ3 versus a plus (flux).
도 13을 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. 13 , in a state in which the second angle Θ2 and the third angle Θ3 are set to be the same, as the second angle Θ2 and the third angle Θ3 are closer to the first angle Θ1 It can be seen that the magnitude of the flux increases, and the positive magnitude decreases as the second angle Θ2 and the third angle Θ3 move away from the first angle Θ1. When the sizes and positions of the
도 1을 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 FIG. 1 , 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 바디(220)는 로터 홀더(210)의 외주면 일측에 배치된다. 로터 바디(220)는 환형부재일 수 있다. The
마그넷(230)은 로터 바디(220)에 결합된다. 마그넷(230)은 로터 홀더(210)가 회전하면 연동하여 회전한다. The
도 14는 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스에 대한 마그넷의 배치를 나타내는 사시도이다.14 is a perspective view illustrating the arrangement of magnets with respect to the first stator tooth and the second stator tooth.
도 14를 참조하면, 제1 투스(132)와 제2 투스(142) 사이에 마그넷(230)이 배치된다. 그리고. 제3 투스(133)와 제1 투스(131) 사이에 마그넷(230)이 배치된다. Referring to FIG. 14 , a
마그넷(230)의 바디(231)는 제1 투스(132)와 제2 투스(142)와 제3 투스(133)를 마주보고 배치된다. 마그넷(230)의 돌기(232)는 제1 투스(132)와 제2 투스(142)와 제3 투스(133)의 상측에 배치된다.The
도 15는 제1 스테이터 투스를 도시한 사시도이다.15 is a perspective view illustrating a first stator tooth.
도 15를 참조하면, 제1 스테이터 투스(130)는, 제1 바디(131)와 제1 투스(132)와 제3 투스(133)와 연장부(134)를 포함할 수 있다. 제1 바디(131)는 링형 부재일 수 있다. 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. 연장부(134)는 제1 바디(131)에서 내측으로 돌출된다. 제3 투스(132)는 연장부(134)에 연결된다. Referring to FIG. 15 , the
제1 투스(132) 및 제3 투스(133)는 하광상협의 형상으로 형성될 수 있다. 예컨데, 반경방향에서 바라볼 때, 제1 투스(132) 및 제3 투스(133)의 각각의 하부측 폭은 상부측 폭보다 클 수 있다. 제1 투스(132) 및 제3 투스(133)는 각각 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 제1 투스(132)가 제1 홀(124)을 관통하고, 제3 투스(133)가 제3 홀(127)을 관통함에 따라, 제1 바디(131)의 상면과 연장부(134)의 상면은 격판(123)의 하면에 접촉될 수 있다. The
도 16은 제2 스테이터 투스를 도시한 사시도이다.16 is a perspective view illustrating a second stator tooth.
도 16을 참조하면, 제2 스테이터 투스(140)는 제2 바디(141)와, 제2 투스(142)를 포함할 수 있다. 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. 제2 투스(142)는 하광상협의 형상으로 형성될 수 있다. 예컨데, 반경방향에서 바라볼 때, 제2 투스(142)의 하부측 폭은 상부측 폭보다 클 수 있다. 제2 투스(142)는 사다리꼴 형상을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 16 , the
제2 바디(141)는 돌출부(141a)를 포함할 수 있다. 돌출부(141a)는 제2 투스(142)에 대비하여 외측으로 밴딩되어 돌출되는 환형 부재일 수 있다. 돌출부(141a)는 제1 센서(500)와 제2 바디(142)의 에어갭을 줄여 제1 센서(500)에 인가되는 플럭스의 양을 증가시킨다.The
도 17은 제1 스테이터 투스의 평면도이다.17 is a plan view of the first stator tooth.
도 17을 참조하면, 제1 스테이터 투스(130)의 중심(C)에서 제1 투스(131)까지의 최단거리(R1)는 제1 스테이터 투스(130)의 중심(C)에서 제3 투스(133)까지의 최단거리(R2)보다 크다. 상대적으로, 제3 투스(133)가 제1 투스(131)보다 제1 스테이터 투스(130)의 중심(C)에 가깝게 배치된다. 이는 스테이터 홀더(110)의 내측에서 유입되는 외부 자기장을 제3 투스(133)로 안내하기 위한 것이다.Referring to FIG. 17 , the shortest distance R1 from the center (C) of the
도 18은 제1 스테이터 투스 및 제2 스테이터 투스의 평면도이다.18 is a plan view of a first stator tooth and a second stator tooth;
도 18을 참조하면, 복수 개의 제3 투스(133)가 이루는 직경(D3)은 복수 개의 제1 투스(131)가 이루는 직경(D1)보다 작고, 복수 개의 제2 투스(132)가 이루는 직경(D2)은 복수 개의 제1 투스(131)가 이루는 직경(D1)보다 작다. 마그넷(230)을 기준으로, 제1 투스(131)는 마그넷(230)의 외측에 배치되고, 제2 투스(142)와 제3 투스(133)는 마그넷(230)의 내측에 배치된다. Referring to FIG. 18 , the diameter D3 formed by the plurality of
도 19는 동심원 상에 배치되는 제1 투스와 제2 투스와 제3 투스를 도시한 도면이다.19 is a view illustrating a first tooth, a second tooth, and a third tooth disposed on concentric circles.
도 19를 참조하면, 제1 투스(131)와 제2 투스(142)와 제3 투스(133)는 동심원 상에 배치될 수 있다. 제2 투스(142). 제3 투스(133)는 가상의 제1 원주(O1) 상에 배치되고, 제1 투스(131)는 가상의 제1 원주(O1)와 다른 가상의 제2 원주(O2) 상에 배치될 수 있다. 제2 투스(142). 제3 투스(133)는 스테이터(200)의 원주 방향을 따라 번갈아 배치될 수 있다. 제1 원주(O1)는 제2 원주(O2)의 내측에 배치된다. 이는 스테이터 홀더(110)의 내측에서 유입되는 외부 자기장을 전방위적으로 제2 투스(142)와 제3 투스(133)를 통해 분산하기 위함이다.Referring to FIG. 19 , the
한편, 제3 투스(133)의 하단의 원주방향 폭(t3)은 제1 투스(131)의 하단의 원주방향 폭(t1)보다 작을 수 있다. 또한, 제3 투스(133)의 하단의 원주방향 폭(t3)은 제2 투스(142)의 하단의 원주방향 폭(t2)보다 작을 수 있다.Meanwhile, the circumferential width t3 of the lower end of the
도 20은 스테이터 홀더의 내측에서 유입되는 외부 자기장의 흐름을 도시한 제1 스테이터 투스 및 제2 스테이터 투스의 평면도이고, 도 21은 제3 투스로 안내되는 외부 자기장의 흐름을 도시한 제1 스테이터 투스의 단면도이다.20 is a plan view of a first stator tooth and a second stator tooth showing the flow of an external magnetic field introduced from the inside of the stator holder, and FIG. is a cross section of
도 20을 참조하면, 스테이터 홀더(110)를 따라 유입되는 외부 자기장(W1,W2)은 스테이터(200)의 반경방향을 기준으로, 제1 스테이터 투스(130) 및 제2 스테이터 투스(140) 측으로 유입된다. 이러한 외부 자기장(W1,W2)은 제2 투스(142)와 함께 제3 투스(133)로 분산되어 안내된다. Referring to FIG. 20 , the external magnetic fields W1 and W2 introduced along the
도 21을 참조하면, 제3 투스(133)로 유입된 외부 자기장(W1)은 연장부(134)로 안내된다. 이때, 제3 투스(133)로 유입된 외부 자기장(M1)은 마그넷(230)에서 제1 투스(131)로 유입되어 연장부(134)로 안내된 외부 자기장(M2)과 상쇄될 수 있다. 이처럼, 스테이터 홀더(110)를 따라 유입되는 외부 자기장이 제1 스테이터 투스(130)로 안내되어 상쇄되기 때문에 외부 자기장이 제1 센서(500)에 영향을 미치는 것을 크게 감소시킬 수 있는 이점이 있다.Referring to FIG. 21 , the external magnetic field W1 introduced into the
아래 <표 1>은 비교예와 실시예의 토크를 비교한 것이다.<Table 1> below compares the torques of Comparative Examples and Examples.
1000A/mradial external magnetic field
1000A/m
비교예는, 제3 투스(133)와 같은 구조가 없는 센싱 장치이다. 실시예는 제3 투스(133)를 포함하는 센싱 장치이다. 반경방향으로 외부자기장이 없는 경우, 토크는 ONm이 정상이다. 비교예와 실시예에 반경방향으로 외부 자기장(1000A/m)이 미치는 경우, 비교예의 경우, 0.41Nm의 토크가 측정되어, 외부 자기장에 영향을 크게 받음을 알 수 있다. 그러나 실시예의 경우, 측정 토크가 0.05Nm로서, 외부 자기장에 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다.A comparative example is a sensing device having no structure such as the
다만. 반경방향으로, 제1,2 스테이터 투스(130,140)와 제1 센서(500)의 갭은 플럭스의 양을 결정한다. 제1,2 스테이터 투스(130,140)와 제1 센서(500)의 갭이 감소하면, 제1 센서(500)로 통과되는 플럭스가 증가하여 측정되는 자속의 민감도가 증가한다. 반대로, 제1,2 스테이터 투스(130,140)와 제1 센서(500)의 갭이 작아지면, 제1 센서(500)로 통과되는 플럭스가 감소하여 측정되는 자속의 민감도가 감소한다. 때문에. 제1,2 스테이터 투스(130,140)와 제1 센서(500)의 갭의 편차에 따라 워블(wobble)값이 크게 증가할 수 있다.but. In the radial direction, the gap between the first and
도 22는 제1 콜렉터를 도시한 사시도이고, 도 23은 제2 콜렉터를 도시한 사시도이고, 도 24는 제1 콜렉터와 제2 콜렉터와 제1 센서(500)의 평면도이다.22 is a perspective view of a first collector, FIG. 23 is a perspective view of a second collector, and FIG. 24 is a plan view of the first collector, the second collector, and the
도 22 내지 도 24를 참조하면, 콜렉터(800)는 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820)를 포함할 수 있다. 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820)는 각각 스테이터(100)의 플럭스(flux)을 수집한다. 그리고 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820)는 금속 재질로 형성될 수 있다. 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820)는 도 24의 D1과 같은 반경방향 거리(d1)를 가진다.22 to 24 , the
스테이터 중심(C)에서 반경방향으로, 제2 콜렉터(820)는 제1 콜렉터(810)의 내측에 배치될 수 있다. 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820)는 각각 링형 부재일 수 있다. 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820)가 각각 링형 부재이기 때문에 콜렉터(800)가 원주방향을 따라 제1,2 스테이터 투스(130,140)의 전 영역을 커버할 수 있다. 그 결과, 제1,2 스테이터 투스(130,140) 전체 영역을 고려하면, 제1,2 스테이터 투스(130,140)와 제1 센서(500)의 갭의 편차에 따른 측정된 자속의 민감도가 상보적으로 안정되어 워블(wobble)값이 개선되는 이점이 있다.In a radial direction from the stator center C, the
이러한 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820)는 각각 연장부(811,821)와 제1 바디(812,822)와 제2 바디(813,823)를 포함할 수 있다. 제1 바디(812,822)와 제2 바디(813,823)는 각각 제1 센서(500)를 마주보고 배치된다. 제2 바디(813,823)는 제1 바디(812,822)에서 연장될 수 있다. 연장부(811,821)는 제1 바디(812,822)와 제2 바디(813,823)에서 각각 연장될 수 있다. 제1 바디(812,822)와 제2 바디(813,823)는 각각 플랫한 형태의 평면을 포함할 수 있으며. 연장부(811,821)는 곡면을 포함할 수 있다. 연장부(811,821)는 돌출부(814,824)를 포함할 수 있다. 돌출부(814,824)는 연장부(811,821)의 하단에서 하측으로 연장되어 배치된다. 돌출부(814,824)는 하우징(700)과 콜렉터(800)의 결합을 위한 것이다. The
제1 센서(500)는 스테이터(100)와 로터(200) 사이에 발생한 자기장의 변화를 검출한다. 제1 센서(500)는 Hall IC일 수 있다. 제1 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 장치는 토크를 측정한다.The
도 25는 스테이터 투스(130,140) 및 외부 자기장의 회피 상태를 도시한 도면이다.25 is a diagram illustrating the avoidance state of the
도 25를 참조하면, 제1 콜렉터(810)는 제1 스테이터 투스(130)와 함께 제1 센서(500)를 향하는 외부 자기장에 대한 쉴드 역할을 한다.Referring to FIG. 25 , the
외부 자기장은 y’축 방향으로 센싱 장치에 영향을 크게 미친다. 여기서, y’축 방향이란, 축방향과 수직인 반경방향 중에서, 제1 센서(500)를 향하는 방향을 의미한다. y’축 방향의 외부 자기장은 도 25의 S1과 같이 제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140)를 따라 유도되기 때문에, 제1 센서(500)에 영향을 미치지 않고 흘러가게 된다. 때문에 실시예에 따른 센싱 장치는 y’축 방향을 기준할 때에도 외부 자기장이 제1 센서(500)에 미치는 영향이 작은 이점이 있다. The external magnetic field greatly affects the sensing device in the y'-axis direction. Here, the y'-axis direction refers to a direction toward the
또한, 제1 스테이터 투스(130)를 관통하여 제1 센서(500)를 향하는 외부 자기장은 제1 콜렉터(810)에 의해 도 25의 S2와 같이 유도될 수 있기 때문에, 제1 콜렉터(810) 내측에 배치되는 제1 센서(500)에 영향을 미치지 않고 흘러가게 된다. 때문에 실시예에 따른 센싱 장치는 y’축 방향을 기준할 때에도 외부 자기장이 제1 센서(500)에 미치는 영향이 작은 이점이 있다. In addition, since the external magnetic field passing through the
도 26은 하우징(700)과 콜렉터(800)를 도시한 도면이고, 도 27은 하우징(700)을 도시한 도면이고, 도 28은 제1 돌기(730)를 도시한 도면이고, 도 29는 제1 돌기(730)의 융착 과정을 도시한 도면이다.26 is a view showing the
도 26 및 도 27을 참조하면, 콜렉터(800)는 하우징(700)에 장착된다. 26 and 27 , the
하우징(700)은 하우징 바디(710)와 제1 돌기(730)와 제2 돌기(720)를 포함할 수 있다. 하우징 바디(710)는 상면과 하면을 포함하는 플레이트 형상을 갖으며, 상부 및 하부가 개방된 형태일 수 있다. 하우징 바디(710)의 중심에는 홀(701)이 배치된다. 홀(701)의 내측에는 스테이터 홀더(110)가 위치한다. 하우징 바디(710)의 하면에는 회로기판(600)이 장착될 수 있다. 제1 센서(500)는 회로기판(600)에 장착된다. 제1 센서(500)는 하우징(700)의 홀(740)을 관통하여 하우징(700)의 상면 위에 배치될 수 있다. 하우징 바디(710)의 하측으로 별도의 커버가 결합하여 회로기판(600)을 덮을 수 있다. 또한, 하우징(700)은 콜렉터(800)의 돌출부(814,824)가 삽입되는 홈(750)이 배치될 수 있다.The
제2 돌기(720)는 하우징(700)의 상면에서 축방향으로 돌출될 수 있다. 제2 돌기(720)는 홀(701)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 제2 돌기(720)는 호형의 부재일 수 있다. 제2 돌기(720)는 반경방향으로, 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820) 사이에 배치될 수 있다. 제2 돌기(720)의 외주면은 제1 콜렉터(810)의 내주면과 접촉할 수 있고, 제2 돌기(720)의 내주면은 제2 콜렉터(820)의 외주면과 접촉할 수 있다. The
제1 돌기(730)는 제2 돌기(720)의 상면에서 축방향으로 돌출되어 배치될 수 있다. 그리고 제1 돌기(730)는 반경방향으로 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 제1 돌기(730)는 복수 개일 수 있다. 제1 돌기(730)는 콜렉터(800)를 하우징(700)에 고정하기 위한 것이다. The
제1 돌기(730)는 바디(731)와 헤드(732)와 제1 홈(732-3)을 포함할 수 있다. 바디(731)는 제2 돌기(720)의 상면에서 축방향으로 돌출될 수 있다. 바디(731)는 반경방향으로 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820) 사이에 배치될 수 있다. 헤드(732)는 바디(731)의 상단에 배치된다. 헤드(732)는 제1 연장부(732a)와 제2 연장부(732b)로 구분될 수 있다. 반경방향으로 기준으로, 제1 연장부(732a)와 제2 연장부(732b)는 제1 홈(732-3)을 사이에 두고 배치되며, 바디(731)의 상면에서 축방향으로 돌출되어 배치될 수 있다. The
제1 연장부(732a)는 상단이 외측으로 절곡되어 제1 콜렉터(810)의 상면(811)과 접촉할 수 있다. 제2 연장부(732b)는 상단이 내측으로 절곡되어 제2 콜렉터(820)의 상면(821)과 접촉할 수 있다. 제1 연장부(732a)와 제2 연장부(732b)는 각각 제1 면(732-1)과 제2 면(732-2)을 포함할 수 있다. 제1 면(732-1)과 제2 면(732-2)은 마주보고 배치된다. 제1 면(732-1)은 제1 콜렉터(810)의 상단(811)과 함께 제2 콜렉터(820)의 상단(821)과 접촉한다. 제2 면(732-2)은 각각 제1 연장부(732a)의 상단 및 제2 연장부(732b)의 상단에 해당할 수 있다.The upper end of the
제1 홈(732-3)은 제2 면(732-2)에서 오목하게 배치된다. 반경방향으로, 제1 홈(732-3)의 일부가 제1 콜렉터(810) 및 제2 콜렉터(820)와 오버랩영역(O)을 형성하도록 배치될 수 있다. 이는 제1 홈(732-3)의 축방향 공간을 층분히 확보하여, 헤드(732)의 융착 과정에서 압착 후 밀려나는 헤드(732) 변형부분이 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820) 측으로 밀리는 것을 막고, 제1 홈(732-3)이 형성하는 공간으로 밀려나도록 유도하기 위함이다.The first groove 732 - 3 is concavely disposed on the second surface 732 - 2 . In the radial direction, a portion of the first groove 732 - 3 may be disposed to form an overlap region O with the
제1 홈(732-3)은 축방향에 따라 반경방향 폭(w1,w2)이 상이한 영역을 포함할 수 있다. 이는 헤드(732)의 융착 과정에서 압착 후 밀려나는 헤드(732)의 변형부분이 제1 홈(732-3)으로 밀려나면서 형성되는 형상에 기인한 것이다.The first groove 732 - 3 may include regions having different radial widths w1 and w2 along the axial direction. This is due to the shape formed while the deformed portion of the
도 29를 참조하면, 이러한 제1 돌기(730)의 형상은 축방향으로 작용하는 융착 과정을 통해 형성될 수 있다. 축방향으로 융착이 진행되면, 제1 콜렉터(810)의 상단(811)과 제2 콜렉터(820)의 상단(821) 위로 돌출된 헤드(732)의 상단은 변형되면서, 일부는 제1 콜렉터(810)의 상단(811)과 제2 콜렉터(820)의 상단(821)으로 각각 밀려난다. 동시에, 헤드(732)의 변형된 다른 부분은 제1 홈(732-3) 측으로 밀려난다. 변형된 헤드(732)의 상당부분이 제1 홈(732-3) 측으로 밀려나기 때문에, 융착 과정 중에 제1 콜렉터(810)를 외측으로 밀어내는 힘과 제2 콜렉터(820)를 내측으로 밀러내는 힘이 크게 축소된다. Referring to FIG. 29 , the shape of the
융착 후, 제1 콜렉터(810)의 상단(811) 및 제2 콜렉터(820)의 상단(821)과 접촉하는 제1 면(732-1)이 축방향과 수직인 평면상에 배치될 수 있다. After the fusion, the first surface 732-1 in contact with the
도 30은 제2 홈과 제3 홈이 배치된 콜렉터를 도시한 도면이다.30 is a view illustrating a collector in which a second groove and a third groove are disposed.
도 30을 참조하면, 제1 콜렉터(810)는 제2 홈(812)을 포함할 수 있다. 제2 홈(812)은 제1 콜렉터(810)의 상단에서 오목하게 배치될 수 있다 제2 홈(812)은 복수 개일 수 있다. 제2 콜렉터(820)는 제3 홈(822)을 포함할 수 있다. 제3 홈(822)은 제2 콜렉터(820)의 상단에서 오목하게 배치될 수 있다 제3 홈(822)은 복수 개일 수 있다. Referring to FIG. 30 , the
제2 홈(812)과 제3 홈(822)은 하우징(700)과 콜렉터(800)의 결합력을 높이기 위한 것이다. 제2 홈(812)과 제3 홈(822) 각각은 양 측면(812b,812c,822b,822c)과 바닥면(812a,822a)을 포함할 수 있다. 양 측면(812b,812c,822b,822c)은 서로 경사방향이이 상이할 수 있다. 바닥면(812a,822a)은 양 측면(812b,812c,822b,822c)을 연결한다. 이러한 제2 홈(812)과 제3 홈(822)은 콜렉터(800)를 반경방향에서 바라보면 사다리꼴 형태의 홈을 형성한다. The
원주방향을 기준으로 제2 홈(812)과 제3 홈(822)은 대응되게 배치된다. 반경방향 기준으로 제2 홈(812)과 제3 홈(822) 사이에는 제1 돌기(730)가 배치된다. The
도 31은 제1 콜렉터(810)의 제2 홈(812)에 배치된 제3 돌기(732aa)를 도시한 도면이고, 도 32는 제2 콜렉터(820)의 제3 홈(822)에 배치된 제4 돌기((732bb)를 도시한 도면이고, 도 33은, 제1 돌기(730)에 의해 하우징에 고정된 제1 콜렉터(810)의 일부와 제2 콜렉터(820)의 일부를 도시한 도면이다.FIG. 31 is a view showing the third protrusion 732aa disposed in the
도 31을 참조하면, 제2 홈(812)이 형성하는 공간에는, 융착 과정 중에 변형된 제1 연장부(732a)의 일부분이 충진되어 제3 돌기(722aa)를 형성한다. 그리고 도 32를 참조하면, 제3 홈(822)이 형성하는 공간에는, 융착 과정 중에 변형된 제2 연장부(732b)의 일부분이 충진되어 제4 돌기(732bb)를 형성한다. Referring to FIG. 31 , a portion of the
도 31 내지 도 33을 참조하면, 이러한 제2 홈(812), 제3 홈(822), 제3 돌기(732aa)와 제4 돌기(732bb)는, 콜렉터(800)와 제1 돌기(730)의 융착면적을 늘리고 서로 물리는 구조를 구현함으로써, 콜렉터(800)와 제1 돌기(730)의 결합력을 높이는 역할을 한다.31 to 33 , the
도 34는 메인 기어와 맞물리는 제1 기어와 제2 기어를 도시한 도면이다.34 is a view showing the first gear and the second gear meshing with the main gear.
도 34를 참조하면, 메인 기어(121)와 맞물리는 서브 기어로서, 제1 기어(1000)와 제2 기어(1100)를 포함한다. 메인 기어(121)와 제1 기어(1000)와 제2 기어(1100)와 제2 센서(610)는 조향축의 각도를 측정하기 위한 것이다.Referring to FIG. 34 , the sub gear meshes with the
메인 기어(121)와 제1 기어(1000)와 제2 기어(1100)는 상호 맞물려 회전한다. 메인 기어(121)는 스테이터 바디(120)의 외주면에 배치된다. 제1 기어(1000)와 제2 기어(1100)는 하우징 바디(710)에 회전 가능하게 배치된다. 메인 기어(121), 제1 기어(1000), 및 제2 기어(1100)는 각각의 기어비가 미리 결정된다. 예를 들어, 메인 기어(121)의 전체각도가 인 경우, 메인 기어(121)가 4.5회전할 때, 제1 기어(1000)는 15.6회전, 그리고 제2 기어(1100)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(1000) 및 제2 기어(1100)에는 마그넷이 배치될 수 있다. 마그넷은 제2 센서(610)를 마주보도록 배치된다.A magnet may be disposed on the
도 35는 스테이터 투스(130,140)에 대한 외부 자기장의 방향성을 도시한 도면이고, 도 36는 z축 방향성을 갖는 외부 자기장에 대한 제1 센서(500)의 회피 상태를 도시한 도면이고, 35 is a view showing the directionality of the external magnetic field with respect to the
도 35를 참조하면, 외부 자기장은 축 방향인 z축 방향과 z축 방향과 수직인 y’축 방향으로 센싱 장치에 영향을 크게 미친다. Referring to FIG. 35 , 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.
도 36을 참조하면, 실시예에 다른 센싱 장치의 제1 센서(500)는 z축 방향으로 세워진 상태로 배치된다. 따라서 z축에서 바라본 제1 센서(500)의 면적은. y’에서 바라본 제1 센서(500)의 면적보다 매우 작다. 따라서, 실시예에 따른 센싱 장치는 z축 방향을 기준으로 외부 자기장이 제1 센서(500)에 미치는 영향이 작을 수 밖에 없는 이점이 있다.Referring to FIG. 36 , the
도 25 및 도 36을 참조하면, y’축 방향의 외주 자기장은 z축 방향으로 세워진 상태의 제1 센서(500)의 상태를 볼 때, 제1 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, 제1 센서(500)에 영향을 미치지 않고 흘러가게 된다. 때문에 실시예에 따른 센싱 장치는 y’축 축 방향을 기준할 때에도 외부 자기장이 제1 센서(500)에 미치는 영향이 작은 이점이 있다. Referring to FIGS. 25 and 36 , the outer peripheral magnetic field in the y'-axis direction may have a large effect on the
도 37은 z축 방향의 외부 자기장에 대응한 각도 변화량에 대하여, 비교예와 실시예를 비교한 그래프이다.37 is a graph comparing the comparative example and the embodiment with respect to the amount of angular change corresponding to the external magnetic field in the z-axis direction.
도 37을 참조하면, 비교예의 경우, 스테이터 투스(130,140)가 상하로 배치되고, 제1 센서(500)가 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. 37 , in the case of the comparative example, the
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, it can be seen that even when the external magnetic field in the z-axis direction increases, there is little change in the angle, so that it is not affected by the external magnetic field.
도 38은 y’축 방향의 외부 자기장에 대응한 각도 변화량에 대하여, 비교예와 실시예를 비교한 그래프이다.38 is a graph comparing Comparative Example and Example with respect to the amount of angular change corresponding to the external magnetic field in the y'-axis direction.
도 38을 참조하면, 비교예의 경우, 제1,2 스테이터 투스(130,140)가 상하로 배치되고, 제1 센서(500)가 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. 38 , in the case of the comparative example, the first and
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, it can be seen that even when the external magnetic field in the y'-axis direction increases, there is little change in the angle, so that the external magnetic field is not affected.
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
500: 제1 센서
600: 회로기판
700: 하우징
800: 콜렉터
810: 제1 콜렉터
820: 제2 콜렉터 100: stator
110: stator holder
120: stator body
130: first stator tooth
140: second stator tooth
200: rotor
210: rotor holder
220: rotor body
230: magnet
500: first sensor
600: circuit board
700: housing
800: collector
810: first collector
820: second collector
Claims (10)
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 반경방향으로 오버랩되고,
상기 반경방향으로 상기 제1 스테이터 투스와 상기 제2 스테이터 투스 사이에 배치되는 센서와 콜렉터를 더 포함하고,
상기 센서가 배치되는 회로기판과, 상기 회로기판을 수용하는 하우징을 더 포함하고,
상기 콜렉터는 제1 콜렉터와 상기 제1 콜렉터 내에 배치되는 제2 콜렉터를 포함하고,
상기 반경방향으로 상기 센서는 상기 제1 콜렉터와 상기 제2 콜렉터 사이에 배치되고,
상기 하우징은 제1 돌기를 포함하되,
상기 제1 돌기는 반경방향으로 상기 제1 콜렉터와 상기 제2 콜렉터 사이에 배치되는 바디와, 상기 바디의 상단에 배치되어 헤드와, 제1 홈을 포함하고,
상기 헤드는 마주보고 배치되는 제1 면과 제2 면을 포함하고,
상기 제1 면은 상기 제1 콜렉터의 상단 및 제2 콜렉터의 상단과 접촉하고,
상기 제1 홈은 상기 제2 면에서 오목하게 배치되되. 상기 제1 홈의 일부가 상기 반경방향으로 상기 제1 콜렉터 및 상기 제2 콜렉터와 오버랩되게 배치되는 센싱 장치.a stator comprising a stator tooth; and
It includes a rotor comprising 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 with the second tooth in a radial direction at the center of the stator,
Further comprising a sensor and a collector disposed between the first stator tooth and the second stator tooth in the radial direction,
Further comprising: a circuit board on which the sensor is disposed; and a housing for accommodating the circuit board;
The collector includes a first collector and a second collector disposed within the first collector,
the sensor is disposed between the first collector and the second collector in the radial direction;
The housing includes a first protrusion,
The first protrusion includes a body disposed between the first collector and the second collector in a radial direction, a head disposed on the upper end of the body, and a first groove,
The head includes a first surface and a second surface disposed to face,
The first surface is in contact with the upper end of the first collector and the upper end of the second collector,
The first groove is arranged to be concave in the second surface. A portion of the first groove is disposed to overlap the first collector and the second collector in the radial direction.
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 반경방향으로 오버랩되고,
상기 반경방향으로 상기 제1 스테이터 투스와 상기 제2 스테이터 투스 사이에 배치되는 센서와 콜렉터를 더 포함하고,
상기 센서가 배치되는 회로기판과, 상기 회로기판을 수용하는 하우징을 더 포함하고,
상기 콜렉터는 제1 콜렉터와 상기 제1 콜렉터 내에 배치되는 제2 콜렉터를 포함하고,
상기 반경방향으로 상기 센서는 상기 제1 콜렉터와 상기 제2 콜렉터 사이에 배치되고,
상기 하우징은 제1 돌기를 포함하되,
상기 제1 돌기는 상기 반경방향으로 상기 제1 콜렉터와 상기 제2 콜렉터 사이에 배치되는 바디와, 상기 바디에서 연장되는 제1 연장부와 제2 연장부를 포함하고,
상기 반경방향으로 상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부는 이격 배치되고.
상기 제1 연장부의 일부는 상기 제1 콜렉터의 상면과 접촉하고,
상기 제2 연장부의 일부는 상기 제2 콜렉터의 상면과 접촉하는 센싱 장치.a stator comprising a stator tooth; and
It includes a rotor comprising 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 with the second tooth in a radial direction at the center of the stator,
Further comprising a sensor and a collector disposed between the first stator tooth and the second stator tooth in the radial direction,
Further comprising: a circuit board on which the sensor is disposed; and a housing for accommodating the circuit board;
The collector includes a first collector and a second collector disposed within the first collector,
the sensor is disposed between the first collector and the second collector in the radial direction;
The housing includes a first protrusion,
The first protrusion includes a body disposed between the first collector and the second collector in the radial direction, and a first extension portion and a second extension portion extending from the body,
The first extension portion and the second extension portion are spaced apart in the radial direction.
A portion of the first extension is in contact with the upper surface of the first collector,
A portion of the second extension portion is in contact with an upper surface of the second collector.
상기 제1 콜렉터는 상단에서 오목하게 배치되는 제2 홈을 포함하고,
상기 제2 콜렉터는 상단에서 오목하게 배치되는 제3 홈을 포함하고,
상기 헤드는 상기 제2 홈에 배치되는 제2 돌기와, 상기 제3 홈에 배치되는 제3 돌기를 포함하는 센싱 장치.According to claim 1,
The first collector includes a second groove concavely disposed at the top,
The second collector includes a third groove concavely disposed at the top,
The head may include a second protrusion disposed in the second groove and a third protrusion disposed in the third groove.
상기 제1 콜렉터는 상단에서 오목하게 배치되는 제2 홈을 포함하고,
상기 제2 콜렉터는 상단에서 오목하게 배치되는 제3 홈을 포함하고,
상기 제1 연장부는 상기 제2 홈에 배치되는 제3 돌기를 포함하고,
상기 제2 연장부는 상기 제3 홈에 배치되는 제4 돌기를 포함하는 센싱 장치.3. The method of claim 2,
The first collector includes a second groove concavely disposed at the top,
The second collector includes a third groove concavely disposed at the top,
The first extension includes a third protrusion disposed in the second groove,
The second extension portion includes a fourth protrusion disposed in the third groove.
상기 스테이터 중심에서 원주 방향으로, 상기 제2 홈과 상기 제3 홈은 대응되게 배치되는 센싱 장치.5. The method of claim 3 or 4,
A sensing device in which the second groove and the third groove are disposed to correspond to each other in a circumferential direction from the center of the stator.
상기 제2 홈 및 상기 제3 홈 각각은, 서로 경사방향이 상이한 경사진 양 측면과, 상기 양 측면을 연결하는 바닥면을 포함하는 센싱 장치.5. The method of claim 3 or 4,
Each of the second groove and the third groove includes both inclined side surfaces having different inclination directions from each other, and a bottom surface connecting the two side surfaces.
상기 하우징은 바닥면에서 돌출되는 제2 돌기를 포함하고,
상기 제2 돌기는 상기 반경방향으로 상기 제1 콜렉터와 상기 제2 콜렉터 사이에 배치되고,
상기 제1 돌기는 상기 제2 돌기의 상면에서 돌출되어 배치되는 센싱 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The housing includes a second protrusion protruding from the bottom surface,
The second protrusion is disposed between the first collector and the second collector in the radial direction,
The sensing device in which the first protrusion protrudes from an upper surface of the second protrusion.
상기 홈은 축방향에 따라 반경방향 폭이 상이한 영역을 포함하는 센싱 장치.According to claim 1,
The groove is a sensing device including a region having a different radial width along the axial direction.
상기 제1 면은 축방향과 수직인 평면 상에 배치되는 센싱 장치.According to claim 1,
The first surface is a sensing device disposed on a plane perpendicular to the axial direction.
상기 제1 연장부의 상단은 외측으로 절곡되어 배치되고, 상기 제2 연장부의 상단은 내측으로 절곡되어 배치되는 센싱 장치.3. The method of claim 2,
A sensing device in which an upper end of the first extension is bent outward, and an upper end of the second extension is bent inward.
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