WO2021040401A1 - 센싱 장치 - Google Patents

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WO2021040401A1
WO2021040401A1 PCT/KR2020/011384 KR2020011384W WO2021040401A1 WO 2021040401 A1 WO2021040401 A1 WO 2021040401A1 KR 2020011384 W KR2020011384 W KR 2020011384W WO 2021040401 A1 WO2021040401 A1 WO 2021040401A1
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stator
tooth
disposed
collector
stator tooth
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PCT/KR2020/011384
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이창환
권예원
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엘지이노텍 주식회사
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    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/221—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering
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    • G01D2205/40—Position sensors comprising arrangements for concentrating or redirecting magnetic flux

Definitions

  • the embodiment relates to a sensing device.
  • the Power Steering System (Electronic Power System, hereinafter referred to as'EPS') guarantees turning stability and provides quick resilience by driving a sensing device in the Electronic Control Unit according to the driving conditions. It enables safe driving.
  • 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 measuring a torque applied to the steering shaft and an index sensor measuring an angular acceleration of the steering shaft.
  • 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.
  • the torque sensor measures the degree of torsion of the torsion bar and measures the torque applied to the steering shaft.
  • the index sensor detects the rotation of the output shaft and measures the angular acceleration of the steering shaft.
  • the torque sensor and the index sensor may be disposed together and configured integrally.
  • the torque sensor may measure the torque by including a housing, a rotor, a stator, and a collector.
  • the stator includes a stator tooth, which is a magnetic direct body for operation of a magnetic torque sensor, and a stator body on which the stator tooth is disposed.
  • the stator tooth may be bonded to the stator body in a fused manner.
  • the collector may be fixed in a manner that is fused to the housing.
  • stator tooth when an external impact is applied to the fusion area, the stator tooth may leave the stator body.
  • a plurality of teeth must be fused and fixed, there is a problem that a work force is required and productivity is deteriorated.
  • the collector is deformed while a load is applied in the axial direction during the fusion process, so that a gap between the collector and the collector is changed in the radial direction.
  • the protrusion structure deteriorates after fusion, the position of the collector is changed. If the gap between the collector and the collector is different, a catastrophic problem can occur in sensor performance.
  • an object of the embodiment is to provide a sensing device in which a stator tooth and a collector are fixed by increasing the fixing force to prevent separation, and a simple fixing structure is implemented.
  • Examples include a rotor; And a stator on which the rotor is disposed, wherein the stator includes a stator tooth and a stator body, and the stator tooth includes a first stator tooth and a second stator tooth disposed inside the first stator tooth, and , At least one of the first stator tooth and the second stator tooth includes a tip protruding in a direction of a central axis of the stator, and the tip may provide a sensing device disposed on one surface of the stator body.
  • the first stator tooth may include a plurality of first teeth and a plurality of first tips connected to the plurality of first teeth and protruding toward the stator center.
  • the second stator tooth may include a plurality of second teeth and a plurality of second tips connected to the plurality of second teeth and protruding toward the stator center.
  • the stator body may include a plurality of first bosses disposed on both sides of the first tip, and a plurality of second bosses disposed on both sides of the second tip.
  • the stator body may have a plurality of first holes in which the plurality of first tips are disposed, and a plurality of second holes in which the plurality of second tips are disposed.
  • a housing including a protrusion; A rotor disposed in the housing; A stator including a first stator tooth and a second stator tooth; A first collector and a second collector disposed between the first stator tooth and the second stator tooth; A first sensor disposed between the first collector and the second collector; And a cover disposed on the first collector and the second collector, and the cover may provide a sensing device including a hole coupled to the protrusion.
  • the end of the protrusion may contact the upper surface of the cover.
  • the cover is a ring-shaped member, and includes a first region having a first thickness and a second region having a second thickness less than the first thickness, and in a circumferential direction, the second region is the first It may be arranged to correspond to the sensor.
  • the first collector, the second collector, and the cover are each ring-shaped member, the width of the cover in the radial direction is greater than the gap between the first collector and the second collector, and the width of the cover is It may be smaller than a gap between the outermost surface of the first stator tooth and the outermost surface of the second stator tooth.
  • Examples include a rotor; A stator including a stator tooth and a stator body; A collector disposed in the stator body; And a cover disposed on the collector, wherein the stator tooth includes a first stator tooth and a second stator tooth disposed inside the first stator tooth, and the first stator tooth and the second stator tooth At least one of them protrudes in the direction of the central axis of the stator and includes a tip disposed on one surface of the stator body, and the cover may provide a sensing device disposed between the first stator tooth and the second stator tooth.
  • the sensing device is implemented so that the bent end of the stator tooth is seated and fixed to the stator holder, so that the assembly of the stator tooth and the stator holder is easy, and manufacturing efficiency can be improved.
  • the sensing device by fixing the ends of the stator tooth seated on the stator holder from both sides, to increase the coupling force between the stator tooth and the stator holder, it is possible to prevent separation of the stator tooth even in an external impact, The durability of the sensing device can be secured.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a sensing device according to an embodiment
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a sensing device according to an embodiment
  • FIG. 3 is a perspective view showing a stator
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing a stator
  • FIG. 5 is a perspective view showing a first stator tooth
  • FIG. 6 is a perspective view showing a second stator tooth
  • FIG. 7 is a perspective view showing a state in which a first stator tooth and a second stator tooth are disposed
  • FIG. 8 is a plan view showing a state in which a first stator tooth and a second stator tooth are disposed;
  • FIG. 9 is a perspective view showing a stator holder
  • FIG. 10 is a plan view showing a stator holder
  • FIG. 11 is a plan view showing a state in which a first stator tooth and a second stator tooth are coupled to a stator holder;
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a state in which a first stator tooth and a second stator tooth are coupled to a stator holder;
  • FIG. 13 is a perspective view showing a first collector
  • FIG. 14 is a perspective view showing a second collector
  • 15 is a plan view of a first collector, a second collector, and a first sensor
  • 16 is a diagram showing a state of avoiding a stator tooth and an external magnetic field
  • FIG. 17 is a view showing a housing, a collector, and a cover
  • 20 is a view showing an avoidance structure of the first sensor formed on the cover
  • FIG. 21 is a side cross-sectional view of the cover shown in FIG. 18
  • 22 is a view showing a first sensor that is avoided and disposed in a second area of the cover;
  • FIG. 23 is a view showing a housing
  • 24 is a perspective view showing a state in which the collector is fixed to the housing by the cover.
  • the direction parallel to the longitudinal direction (up and down direction) of the shaft is called the axial direction
  • the direction perpendicular to the axial direction around the shaft is called the radial direction
  • the direction following a circle with a radius in the radial direction around the shaft is the circumference. It is called the direction.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a sensing device according to an embodiment
  • FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a sensing device according to the embodiment.
  • the sensing device includes a stator 100, a rotor 200 partially disposed on the stator 100, a first sensor 500, and a first sensor 500
  • a circuit board 600 connected to each other may include a housing 700 to which the circuit board 600 is coupled.
  • stator 100 is connected to an output shaft (not shown), and the rotor 200 in which at least a portion of the stator 100 is rotatably disposed may be connected to an input shaft (not shown), but is not limited thereto.
  • the rotor 200 may be disposed to be rotatable with respect to the stator 100.
  • inside refers to a direction arranged toward the center based on the radial direction
  • outside may mean a direction opposite to the inner side.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a stator
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing the stator.
  • the stator 100 may include a stator holder 110, a stator body 120, a first stator tooth 130 and a second stator tooth 140.
  • the stator holder 110 may be connected to an output shaft of an electric steering device. Accordingly, the stator holder 110 may rotate in conjunction with the rotation of the output shaft.
  • the stator holder 110 may be formed in a cylindrical shape.
  • the stator holder 110 may be formed of a metal material, but is not limited thereto.
  • other materials considering strength of a certain level or higher may be used so that the output shaft can be fitted and fixed. to be.
  • the stator holder 110 may include a groove (not shown).
  • the groove (not shown) is formed to be concave on the outer peripheral surface of the stator holder 110.
  • the groove (not shown) is disposed along the outer circumferential surface of the stator holder 110.
  • a separate fixing member may be inserted into the groove (not shown).
  • the stator holder 110 may be coupled to the stator body 120.
  • the stator body 120 may be disposed at one end of the stator holder 110.
  • the first stator tooth 130 and the second stator tooth 140 may be fixed to the stator body 120.
  • the first stator tooth 130 and the second stator tooth 140 may be formed of a metal material for charging by rotation of the magnet.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a first stator tooth.
  • the first stator tooth 130 may include a first tooth 131, a first tip 132, a third tooth 133, and a first band 134.
  • the first tooth 131 extends from the first band 134.
  • the first tooth 131 is plural. For example, there may be eight first teeth 131.
  • the plurality of first teeth 131 may be spaced apart from each other in the circumferential direction. In this case, the width of the first tooth 131 may decrease as the distance from the first band 134 increases.
  • One end of the first tooth 131 may be disposed closer to the center of the stator 100 than the other end. In this case, one end of the first tooth 131 may be connected to the first band 134.
  • the first tooth 131 may include a first part 131A and a second part 131B.
  • the first part 131A may extend from the first band 134 toward the center of the stator 100.
  • the first part 131A may cover a portion of the second stator tooth 140.
  • the second part 131B may extend upward from the end of the first part 131A.
  • the second part 131B may be vertically bent from the first part 131A.
  • the second part 131B may be disposed such that the longitudinal direction coincides with the axial direction.
  • the second part 131B may have a narrower width as it goes upward.
  • the first band 134 is formed in a ring shape.
  • the first band 134 may be disposed inside the stator body 120.
  • the first band 134 may be connected to one end of the plurality of first teeth 131.
  • the first band 134 and the plurality of first teeth 131 may be integrally formed.
  • the first band 134 may have an axial length greater than a radial thickness.
  • the axial length H1 of the first band 134 may be smaller than the axial length H2 of the first tooth 131.
  • the axial length H1 of the first band 134 may be smaller than the axial length H3 of the third tooth 133.
  • the first tip 132 extends from an upper end of the first tooth 131.
  • the first tip 132 is plural.
  • the first tips 132 may be the same as the number of first teeth 131. In this case, the first tip 132 may extend from an upper end of each of the first teeth 131.
  • the number of first tips 132 may be eight.
  • the plurality of first tips 132 may be spaced apart from each other in the circumferential direction. Meanwhile, the number of first tips 132 may be smaller than the number of first teeth 131. In this case, the first tip 132 may be formed only in part of the first tooth 131. In this case, the plurality of first tips 132 may be disposed at the same distance apart from each other.
  • the first tip 132 may be bent at a predetermined angle with respect to the first tooth 131. At this time, the first tip 132 may be bent toward the inside of the first tooth 131. In addition, the first tip 132 may be bent at 80 to 100 degrees with respect to the first tooth 131. Preferably, the first tip 132 may be bent at 90 degrees with respect to the first tooth 131.
  • the first tip 132 may not be bent with respect to the first tooth 131 before the first stator tooth 130 is coupled to the stator body 120.
  • the first tip 132 may be disposed at an angle of 80 degrees or less with respect to the first tooth 131.
  • the first tip 132 may be bent after being disposed on the stator body 120. In this case, the first tip 132 may be seated on the upper surface of the stator body 120.
  • the width X of the first tip 132 may be smaller than the width Y of the upper end of the first tooth 131. Accordingly, a step may be formed between the first tooth 131 and the first tip 132.
  • the ratio (X/Y) of the width (X) of the first tip 132 to the width (Y) of the upper end of the first tooth 131 may be 0.4 to 0.7.
  • the ratio (X/Y) of the width (X) of the first tip 132 to the width (Y) of the upper end of the first tooth 131 may be 0.5 to 0.6.
  • the width X of the first tip 132 means the width of one end connected to the upper end of the first tooth 131.
  • the width of the first tip 132 may decrease as the distance from the first tooth 131 increases.
  • the first tip 132 may have a trapezoidal shape.
  • a ratio of the short width to the long width of the first tip 132 may be 0.8 to 0.9.
  • the widths of the first tooth and the first tip may decrease at a predetermined rate as they move away from the first band 134.
  • the first part, the second part, and the first tip may be formed by bending one trapezoidal member twice in different directions.
  • the third tooth 133 extends from the first band 134.
  • the third tooth 133 is plural.
  • the number of third teeth 133 may be the same as the number of first teeth 131.
  • the number of third teeth 133 may be eight.
  • the plurality of third teeth 133 may be spaced apart from each other in the circumferential direction.
  • the third tooth 133 and the first tooth 131 may be alternately disposed along the circumferential direction.
  • the third tooth 133 may be disposed outside the first tooth 131 in a radial direction.
  • the width of the third tooth 133 may decrease as the distance from the first band 134 increases. That is, when viewed from the radial direction, the width of the lower end of the third tooth 133 may be greater than the width of the upper end.
  • the third tooth 133 may have a trapezoidal shape.
  • the axial length H3 of the third tooth 133 may be the same as the axial length H2 of the first tooth 131. However, the present invention is not limited thereto, and the axial length H2 of the first tooth 131 and the axial length H3 of the third tooth 133 may be different.
  • the long width of the third tooth 133 may be larger than the long width of the first tooth 131.
  • the width of the end of the third tooth 133 may also be larger than the width of the first tooth 131.
  • the third tooth 133 may not overlap with the first tooth 131 in the radial direction and may not overlap in the circumferential direction.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a second stator tooth.
  • the second stator tooth 140 may include a second tooth 141, a second band 143 and a second tip 142.
  • the second tooth 141 extends from the second band 143
  • the second tooth 141 is plural.
  • the second teeth 141 may correspond to the number of first teeth 131.
  • the number of second teeth 141 may be eight.
  • the plurality of second teeth 141 may be spaced apart from each other in the circumferential direction. In this case, the width of the second tooth 141 may decrease as the distance from the second band 143 increases. That is, when viewed from the radial direction, the width of the lower end of the second tooth 141 may be greater than the width of the upper end.
  • the second tooth 141 and the first tooth 131 may have the same shortest distance from the center of the stator.
  • the upper end of the second tooth 141 may have the same height as the upper end of the first tooth 131.
  • the second tooth 141 may overlap the third tooth 133 in the radial direction.
  • the second band 143 is formed in a ring shape.
  • the second band 143 is connected to the lower ends of the plurality of second teeth 141.
  • the axial length H4 of the second band 143 may be smaller than the axial length H5 of the second tooth 141.
  • the circumference of the second band 143 may be smaller than the circumference of the first band 134.
  • the second band 143 may be disposed inside the first band 134 in the radial direction.
  • the second band 143 and the first band 134 may be spaced apart from each other.
  • the axial length H4 of the second band 143 may be smaller than the axial length H1 of the first band 134.
  • the first tooth 131 may be disposed above the second band 143.
  • the second tip 142 extends from the top of the second tooth 141.
  • the second tip 142 is plural.
  • the second tip 142 may be the same as the number of second teeth 141. In this case, the second tip 142 may extend from the upper end of each of the second teeth 141.
  • the number of second tips 142 may be eight.
  • the plurality of second tips 142 may be spaced apart from each other in the circumferential direction. Meanwhile, the number of second tips 142 may be smaller than the number of second teeth 141. In this case, the second tip 142 may extend only in part of the second tooth 141.
  • the plurality of second tips 142 are disposed at the same distance apart from each other.
  • the second tip 142 may be bent at a predetermined angle with respect to the second tooth 141.
  • the second tip 142 may be bent toward the inside of the second tooth 141.
  • the second tip 142 may be bent at 80 to 100 degrees with respect to the second tooth 141.
  • the second tip 142 may be bent at 90 degrees with respect to the second tooth 141.
  • the second tip 142 may not be bent with respect to the second tooth 141 before the first stator tooth 130 is coupled to the stator body 120.
  • the second tip 142 may be disposed at an angle of 80 degrees or less with respect to the second tooth 141.
  • the second tip 142 may be bent after being disposed on the stator body 120. In this case, the second tip 142 may be seated on the upper surface of the stator body 120. The first tip 132 and the second tip 142 may be bent at the same time.
  • the shape of the second tip 142 may be the same as the shape of the first tip 132.
  • the width of the second tooth 141 and the second tip 142 may decrease by a predetermined ratio as the distance from the second band 2112 increases.
  • the second tooth and the second tip may be formed by bending one trapezoidal member inward.
  • the sensing device as described above is implemented so that the bent end of the stator tooth is seated and fixed to the stator body, so that the assembly of the stator tooth and the stator body is simple, and manufacturing efficiency can be improved.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a state in which the first stator tooth and the second stator tooth are disposed
  • FIG. 8 is a plan view illustrating a state in which the first stator tooth and the second stator tooth are disposed.
  • the first stator tooth 130 and the second stator tooth 140 may be disposed to be spaced apart from each other in a radial direction.
  • the first stator tooth 130 may be disposed outside the second stator tooth 140.
  • the first band 134 and the second band 143 may be spaced apart from each other in the radial direction.
  • the first tooth 131 may protrude toward the center of the stator 100 and may overlap the second tooth 141 in the circumferential direction.
  • ends of the plurality of first teeth 131 and the plurality of second teeth 141 may be disposed on the same circumference line.
  • the ends of the plurality of first teeth 131 and the plurality of second teeth 141 may be disposed on the upper surface of the stator body 120 at the same distance.
  • the first tooth 131 and the second tooth 141 may be alternately disposed in the circumferential direction.
  • it is preferable that the ends of the plurality of first teeth 131 and the plurality of second teeth 141 do not protrude inward than the upper surface of the stator body 120.
  • the second tooth 141 may overlap the third tooth 133 in the radial direction.
  • the center of the width of the second tooth 141 and the center of the width of the third tooth 133 may be disposed on the same line in the radial direction.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a stator holder
  • FIG. 10 is a plan view showing a stator holder
  • FIG. 11 is a plan view showing a state in which a first stator tooth and a second stator tooth are coupled to the stator holder
  • FIG. 12 is a stator holder. It is a cross-sectional view showing a state in which the first stator tooth and the second stator tooth are coupled.
  • the stator body 120 may include a first region 121, a second region 122 and a third region 123.
  • the first region 121 may have a cylindrical shape.
  • the first area 121 is disposed outside the stator tooth 210.
  • the first stator tooth 130 may be fixed in the first region 121.
  • the first stator tooth 130 may be fixed to the inner circumferential surface of the first region 121 by an adhesive member (not shown) such as a bond, but is not limited thereto.
  • the first stator tooth 130 may be fixed to the first region 121 through a fastening member (not shown) or a caulking method.
  • the first region 121 may be formed in a shape in which a lower cylinder and an upper cylinder having a smaller circumference than the lower cylinder are connected.
  • a stepped portion may be formed at a portion where the lower cylinder and the upper cylinder are connected.
  • the upper surface of the first band 134 may be in contact with the stepped jaws of the first region 121. In this case, the first band 134 may overlap the first region 121 in the axial direction.
  • a third tooth 133 may be disposed on an inner wall of the first region 121.
  • the second region 122 may be disposed inside the first region 121 to be spaced apart.
  • the second region 122 may have a cylindrical shape having a smaller circumference than the first region 121. In this case, a space is formed between the first region 121 and the second region 122, and the first stator tooth 130 and the second stator tooth 140 may be disposed as the space.
  • the second stator tooth 140 may be fixed in the second area 122.
  • the second stator tooth 140 may be fixed to the outer circumferential surface of the second region 122 by an adhesive (not shown) such as a bond, but is not limited thereto.
  • the second stator tooth 140 may be fixed to the second region 122 through a fastening member (not shown) or a caulking method.
  • a first tooth 131 and a second tooth 141 may be disposed on an outer wall.
  • stator holder 110 may be coupled to the lower end of the second region 122.
  • the stator holder 110 may be connected to an output shaft of an electric steering device. Accordingly, the stator holder 110 may rotate in conjunction with the rotation of the output shaft.
  • the stator holder 110 may be formed in a cylindrical shape.
  • the stator holder 110 may be made of a metal material. In this case, the second region 122 and the stator holder 110 may be coupled by insert injection.
  • a plurality of first bosses 124 may be formed on the upper surface of the second region 122.
  • a plurality of second bosses 125 may be formed on the upper surface of the second region 122.
  • the first boss 124 and the second boss 125 are formed in the shape of a protrusion protruding upward from the upper surface of the second region 122.
  • the first boss 124 may be disposed at both ends of the plurality of first tips 132.
  • the second boss 125 may be disposed at both ends of the plurality of second tips 142. In this case, the first boss 124 and the second boss 125 may be alternately disposed in the circumferential direction.
  • the first boss 124 and the second boss 125 fix both ends of the first tip 132 and the second tip 142 in the circumferential direction of the first stator tooth 130 and the second stator tooth 140 It can fix the movement.
  • the upper surfaces of the first boss 124 and the second boss 125 are positioned higher than the upper surfaces of the first tip 132 and the second tip 142.
  • the first boss 124 and the second boss 125 may be disposed such that the longitudinal direction coincides with the radial direction. At this time, the first boss 124 and the second boss 125 are in contact with a portion of the side surface of the first tip 132 and the second tip 142, and the first tip 132 or the second tip 142 side surface Can be separated from the rest of the. Meanwhile, the first boss 124 and the second boss 125 may be disposed in a longitudinal direction obliquely to the radial direction. In this case, the first boss 124 and the second boss 125 may be disposed at an angle corresponding to the ratio of the widths of the first tip 132 and the second tip 142. Accordingly, the first boss 124 and the second boss 125 may contact the side surfaces of the first tip 132 and the second tip 142.
  • first boss 124 and the second boss 125 may be formed in the same shape.
  • the plurality of first bosses 124 and the plurality of second bosses 125 may have the same distance from each other.
  • a plurality of first grooves (not shown) and a plurality of second grooves (not shown) may be formed on the upper surface of the second area 122.
  • the first groove (not shown) may be formed to correspond to the shape of the first tip 132 and the second groove (not shown) may be formed to correspond to the shape of the second tip 142.
  • a depth of the first groove (not shown) and the second groove (not shown) may be greater than the thickness of the first tip 132 and the second tip 142.
  • the first tip 132 may be disposed in the first groove (not shown), and the second tip 142 may be disposed in the second groove (not shown).
  • the first groove (not shown) and the second groove (not shown) like the first boss 124 and the second boss 125, have both sides of the first tip 132 and the second tip 142 By fixing, it can fix the circumferential movement.
  • first tip 132 and the second tip 142 are disposed on the upper surface of the second region 122, the first tip 132 ) And the second tip 142 to the upper surface of the second region 122 may further include a fastening member (not shown).
  • the third area 123 may be disposed between the first area 121 and the second area 122.
  • the third region 123 may connect the first region 121 and the second region 122.
  • the first region 223 may have a lower height in the axial direction than the first region 121 or the second region 122.
  • the third area 123 divides the space between the first area 121 and the second area 122 into an upper space S1 and a lower space S2.
  • the first tooth 131, the second tooth 141, and the third tooth 133 are disposed in the upper space S1
  • the first band 134 and the second band 143 are disposed in the lower space. Can be.
  • a plurality of first holes 1231 and a plurality of second holes 1232 may be formed.
  • the first hole 1231 and the second hole 1232 are for arranging the first stator tooth 130 and the second stator tooth 140.
  • the plurality of first holes 1231 may be disposed outside the third area 123.
  • the plurality of first holes 1231 may be spaced apart from each other in the circumferential direction.
  • the first hole 1231 has a circumferential width greater than a radial width.
  • the circumferential width of the first hole 1231 is larger than the long width of the third tooth 133.
  • a third tooth 133 is disposed in the first hole 1231.
  • the third tooth 133 passes through the first hole 1231 and is disposed in the upper space S1.
  • the number of first holes 1231 is the same as the number of third teeth 133.
  • the first hole 1231 may be disposed adjacent to the inner circumferential surface of the first region 121.
  • the first hole 1231 may be formed in the third region 123 so as to contact the inner circumferential surface of the first region 121.
  • the plurality of second holes 1232 may be disposed inside the third area 123.
  • the plurality of second holes 1232 may be spaced apart from each other in the circumferential direction.
  • the second hole 1232 has a circumferential width greater than a radial width.
  • the width of the second hole 1232 in the circumferential direction is larger than the long width of the first tooth 131 or the second tooth 141.
  • a first tooth 131 or a second tooth 141 is disposed in the second hole 1232.
  • the first tooth 131 or the second tooth 141 is disposed in the upper space S1 through the second hole 1232.
  • the number of second holes 1232 is the sum of the first teeth 131 and the second teeth 141.
  • the second hole 1232 may be disposed adjacent to the outer peripheral surface of the second region 122.
  • the second hole 1232 may be formed in the third region 123 so as to contact the outer circumferential surface of the second region 122.
  • the sensing device as described above by fixing the bent end of the stator tooth seated on the stator holder, increases the coupling force between the stator tooth and the stator holder, and prevents the stator tooth from detaching from an external impact, and the sensing device The durability of can be secured.
  • FIG. 13 is a perspective view illustrating a first collector
  • FIG. 14 is a perspective view illustrating a second collector
  • FIG. 15 is a plan view of a first collector, a second collector, and a first sensor 500.
  • the collector 800 may include a first collector 810 and a second collector 820.
  • the first collector 810 and the second collector 820 respectively collect the flux of the stator 100.
  • the first collector 810 and the second collector 820 may be formed of a metal material.
  • the first collector 810 and the second collector 820 have the same radial distance d1 as D1 of FIG. 15.
  • the second collector 820 may be disposed inside the first collector 810.
  • Each of the first collector 810 and the second collector 820 may be a ring-shaped member. Since the first collector 810 and the second collector 820 are each ring-shaped member, the collector 800 can cover the entire area of the first and second stator teeth 130 and 140 along the circumferential direction. As a result, considering the entire area of the first and second stator teeth 130 and 140, the sensitivity of the measured magnetic flux according to the deviation of the gap between the first and second stator teeth 130 and 140 and the first sensor 500 is complementarily stable. As a result, there is an advantage that the wobble value is improved.
  • the first and second collectors 810 and 820 may include extensions 811 and 821, first bodies 812 and 822, and second bodies 813 and 823, respectively.
  • the first bodies 812 and 822 and the second bodies 813 and 823 are disposed to face the first sensor 500, respectively.
  • the second bodies 813 and 823 may extend from the first bodies 812 and 822.
  • the extension parts 811 and 821 may extend from the first bodies 812 and 822 and the second bodies 813 and 823, respectively.
  • Each of the first bodies 812 and 822 and the second bodies 813 and 823 may include a flat plane.
  • the extension parts 811 and 821 may include curved surfaces.
  • the extension parts 811 and 821 may include protrusions 814 and 824.
  • the protrusions 814 and 824 are disposed extending downward from the lower end of the extensions 811 and 821.
  • the protrusions 814 and 824 are for coupling the housing 700 and the collector 800.
  • the first sensor 500 detects a change in the magnetic field generated between the stator 100 and the rotor 200.
  • the first sensor 500 may be a Hall IC.
  • the first sensor 500 detects the amount of magnetization of the stator 100 generated by electrical interaction between the magnet 230 of the rotor 200 and the stator 100.
  • the sensing device measures the torque based on the detected magnetization amount.
  • 16 is a diagram showing a state of avoiding stator teeth 130 and 140 and an external magnetic field.
  • the first collector 810 acts as a shield against an external magnetic field directed to the first sensor 500 together with the first stator tooth 130.
  • the external magnetic field greatly affects the sensing device in the y'-axis direction.
  • the y'-axis direction means a direction toward the first sensor 500 from among radial directions perpendicular to the axial direction. Since the external magnetic field in the y'-axis direction is induced along the first stator tooth 130 and the second stator tooth 140 as shown in S1 of FIG. 25, it flows without affecting the first sensor 500. Therefore, the sensing device according to the embodiment has an advantage that the influence of the external magnetic field on the first sensor 500 is small even when the y'-axis direction is referenced.
  • the sensing device since the external magnetic field passing through the first stator tooth 130 toward the first sensor 500 can be induced as shown in S2 of FIG. 16 by the first collector 810, the inside of the first collector 810 It flows without affecting the first sensor 500 disposed in the. Therefore, the sensing device according to the embodiment has an advantage that the influence of the external magnetic field on the first sensor 500 is small even when the y'-axis direction is referenced.
  • 17 is a view showing the housing 700, the collector 800, and the cover 900.
  • the collector 800 is mounted on the housing 700.
  • the cover 900 is disposed above the collector 800 to fix the collector 800 to the housing 700.
  • FIG. 18 is a perspective view of the cover 900
  • FIG. 19 is a plan view of the cover 900
  • FIG. 20 is a view showing an avoidance structure of the first sensor 500 formed on the cover 900
  • FIG. 21 is It is a side cross-sectional view of the cover 900 shown in 18.
  • the measured magnetic flux sensitivity is changed, which is critical to the performance of the first sensor 500 device.
  • the cover 900 prevents deformation of the collector 800 during the process of fixing the collector 800 to the housing 700, so that the first collector 810 and the second collector ( It is a member for securing a constant radial distance of the 820.
  • the cover 900 may be a ring-shaped member corresponding to the shape of the collector 800.
  • the cover 900 may include a first surface 911 and a second surface 912.
  • the first surface 911 may be an upper surface
  • the second surface 912 may be a lower surface.
  • the second surface 912 may contact an upper end of the first collector 810 and an upper end of the second collector 820. That is, the upper end of the first collector 810 and the upper end of the second collector 820 may contact the same plane called the second surface 912.
  • the cover 900 may include a plurality of holes 901.
  • the hole 901 is disposed through the first surface 911 and the second surface 912.
  • the hole 901 is for coupling with the housing 700.
  • the width P of the cover 900 is greater than the radial distance d1 between the first collector 810 and the second collector 820, and the first stator tooth 130 and the second stator tooth It may be smaller than the radial distance D1 of 140.
  • the cover 900 may be divided into a first area 910 and a second area 920.
  • the first region 910 may have a first thickness T1
  • the second region 920 may have a second thickness T2 smaller than the first thickness T1.
  • the first area 910 is an area that contacts the first collector 810 and the second collector 820, and the second area 920 does not contact the first collector 810 and the second collector 820. It can be an area.
  • the second area 920 is for securing a space to avoid the first sensor 500 in the axial direction.
  • the cover 900 is fixed to the housing 700 so that the second area 920 corresponds to the position of the first sensor 500. Further, based on the circumferential direction, the cover 900 is disposed so that the second region 920 corresponds to the first body 812 and the second body 813 of the collector 800.
  • the second area 920 may include a third surface 921 connected to the first surface 911 and a fourth surface 922 connected to the second surface 912.
  • the height difference H1 of the third surface 921 connected to the first surface 911 may be the same as the height difference H2 between the second surface 912 and the fourth surface 922. I can. This is to use without dividing the upper side and the lower side of the cover 900.
  • the second surface 912 of the first region 910 contacts the upper end of the first collector 810 and the upper end of the second collector 820.
  • the second region 920 may be disposed to be spaced apart from the upper end of the first collector 810 and the upper end of the second collector 820.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a first sensor 500 that is avoided and disposed in the second area 920 of the cover 900.
  • an upper end of the first sensor 500 may be located in an avoidance space by the second area 920. Accordingly, a portion of the upper end of the first sensor 500 is disposed to form the first region 910 and the overlap region O in the circumferential direction.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating the housing 700
  • FIG. 24 is a perspective view illustrating a state in which the collector 800 is fixed to the housing 700 by the cover 900.
  • the housing 700 may include a housing body 710, a first protrusion 720, and a second protrusion 730.
  • the housing body 710 has a plate shape including an upper surface and a lower surface, and may have an open upper and lower portion.
  • a hole 701 is disposed in the center of the housing body 710.
  • a stator holder 110 is located inside the hole 701.
  • the circuit board 600 may be mounted on the lower surface of the housing body 710.
  • the first sensor 500 is mounted on the circuit board 600.
  • the first sensor 500 may pass through the hole 740 of the housing 700 and may be disposed on the upper surface of the housing 700.
  • a separate cover may be coupled to the lower side of the housing body 710 to cover the circuit board 600.
  • the housing 700 may have a groove 750 into which the protrusions 814 and 824 of the collector 800 are inserted.
  • the first protrusion 720 may protrude from the upper surface of the housing 700 in the axial direction.
  • the first protrusion 720 may be disposed along the circumference of the hole 701.
  • the first protrusion 720 may be an arc-shaped member.
  • the first protrusion 720 may be disposed between the first collector 810 and the second collector 820 in a radial direction.
  • the outer circumferential surface of the first protrusion 720 may contact the inner circumferential surface of the first collector 810, and the inner circumferential surface of the first protrusion 720 may contact the outer circumferential surface of the second collector 820.
  • the second protrusion 730 may be disposed to protrude from the upper surface of the first protrusion 720 in the axial direction.
  • the second protrusion 730 may be disposed between the first collector 810 and the second collector 820 in a radial direction.
  • the second protrusion 730 may be a pin member having a circular cross section. This second protrusion 730 is for fixing the cover 900 to the housing 700.
  • the second protrusion 730 may be disposed through the hole 901 of the cover 900.
  • the head 731 of the second protrusion 730 is exposed on the first surface 911 of the cover 900. When the head 731 of the second protrusion 730 is fused, the head 731 is in contact with the first surface 911 of the cover 900 while covering the hole 901, so that the cover 900 is attached to the housing 700. ).
  • the second surface 912 of the cover 900 is uniform at the same time as the upper end of the first collector 810 and the upper end of the second collector 820 Since the pressure is applied, the first collector 810 and the second collector 820 are fixed to the housing 700 while maintaining a constant radial distance between the first collector 810 and the second collector 820. I can make it.
  • the second protrusion 730 in which fusion is in progress the first collector 810 and the second collector 820 do not directly contact, the fusion condensation portion deteriorates after fusion, so that the first collector 810 and the first collector 810 and the first collector 810 2 It is possible to prevent the radial position of the collector 820 from being changed.

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Abstract

본 발명은 로터; 및 상기 로터가 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 투스와 스테이터 바디를 포함하고, 상기 스테이터 투스는 제1 스테이터 투스와, 상기 제1 스테이터 투스의 내측에 배치되는 제2 스테이터 투스를 포함하고, 상기 제1 스테이터 투스와 상기 제2 스테이터 투스 중 적어도 하나는 상기 스테이터의 중심축 방향으로 돌출된 팁을 포함하고, 상기 팁은 상기 스테이터 바디의 일면에 배치되는 센싱 장치를 제공한다.

Description

센싱 장치
실시예는 센싱 장치에 관한 것이다.
파워 스티어링 시스템(Electronic Power System, 이하, 'EPS'라 한다.)은 운행조건에 따라 전자제어장치(Electronic Control Unit)에서 센싱 장치를 구동하여 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공함으로써, 운전자로 하여금 안전한 주행을 가능하게 한다.
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.
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.
상기 토크 센서는 하우징, 로터, 스테이터 및 콜렉터를 포함하여 상기 토크를 측정할 수 있다. 상기 스테이터는 자기식 토크 센서 동작을 위한 자기 직접체인 스테이터 투스와, 상기 스테이터 투스가 배치되는 스테이터 바디를 포함한다. 그리고, 상기 스테이터 투스는 스테이터 바디에 융착되는 방식으로 결합될 수 있다. 또한, 콜렉터는 하우징에 융착되는 방식으로 고정될 수 있다.
그러나 융착 부위에 외부 충격이 가해지면 스테이터 투스가 스테이터 바디를 이탈하는 현상이 발생한다. 또한, 복수의 투스를 각각 융착 고정시켜야 하므로 작업력이 소요되고, 생산성이 떨어지는 문제가 있다.
또한, 융착 과정에서 축방향으로 하중이 작용하면서 콜렉터가 변형되어, 반경방향으로, 콜렉터와 콜렉터 사이의 갭이 달라지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 융착 후 돌기 구조가 열화되면서 콜렉터의 위치가 변경되는 문제가 발생한다. 콜렉터와 콜렉터 사이의 갭이 달라지면 센서 성능에 치명적인 문제가 발생할 수 있다.
이에, 실시예는 스테이터 투스와 콜렉터의 고정력을 높여 이탈을 방지하고, 고정 구조를 간단하게 구현한 센싱 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
실시예는, 로터; 및 상기 로터가 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 투스와 스테이터 바디를 포함하고, 상기 스테이터 투스는 제1 스테이터 투스와, 상기 제1 스테이터 투스의 내측에 배치되는 제2 스테이터 투스를 포함하고, 상기 제1 스테이터 투스와 상기 제2 스테이터 투스 중 적어도 하나는 상기 스테이터의 중심축 방향으로 돌출된 팁을 포함하고, 상기 팁은 상기 스테이터 바디의 일면에 배치되는 센싱 장치를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 스테이터 투스는 복수의 제1 투스와, 상기 복수의 제1 투스에 연결되어 상기 스테이터 중심 방향으로 돌출된 복수의 제1 팁을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 스테이터 투스는 복수의 제2 투스와, 상기 복수의 제2 투스에 연결되어 상기 스테이터 중심 방향으로 돌출된 복수의 제2 팁을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 스테이터 바디는 상기 제1 팁의 양측에 배치되는 복수의 제1 보스와, 상기 제2 팁의 양측에 배치되는 복수의 제2 보스를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 스테이터 바디는 상기 복수의 제1 팁이 배치되는 복수의 제1 홀과, 상기 복수의 제2 팁이 배치되는 복수의 제2 홀이 형성될 수 있다.
실시예는, 돌기를 포함하는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 로터; 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스를 포함하는 스테이터; 상기 제1 스테이터 투스와 상기 제2 스테이터 투스 사이에 배치되는 제1 콜렉터와 제2 콜렉터; 상기 제1 콜렉터와 상기 제2 콜렉터 사이에 배치되는 제1 센서; 및 상기 제1 콜렉터와 상기 제2 콜렉터의 상에 배치되는 커버를 포함하고, 상기 커버는 상기 돌기와 결합하는 홀을 포함하는 센싱 장치를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 돌기의 단부는 상기 커버의 상면과 접촉할 수 있다.
바람직하게는, 상기 커버는 링형 부재이며, 제1 두께를 갖는 제1 영역과 상기 제1 두께보다 작은 제2 두께를 갖는 제2 영역을 포함하고, 원주방향으로, 상기 제2 영역은 상기 제1 센서와 대응되게 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 콜렉터, 상기 제2 콜렉터 및 상기 커버는 각각 링형 부재이고, 반경방향으로 상기 커버의 폭은 상기 제1 콜렉터와 상기 제2 콜렉터 사이의 갭보다 크고, 상기 커버의 폭은 상기 제1 스테이터 투스의 최외각면과 상기 제2 스테이터 투스의 최외각면 사이의 갭보다 작을 수 있다.
실시예는, 로터; 스테이터 투스와 스테이터 바디를 포함하는 스테이터; 상기 스테이터 바디 내에 배치되는 콜렉터; 상기 콜렉터 상에 배치되는 커버를 포함하고, 상기 스테이터 투스는 제1 스테이터 투스와, 상기 제1 스테이터 투스의 내측에 배치되는 제2 스테이터 투스를 포함하고, 상기 제1 스테이터 투스와 상기 제2 스테이터 투스 중 적어도 하나는 상기 스테이터의 중심축 방향으로 돌출되고 상기 스테이터 바디의 일면에 배치되는 팁을 포함하고, 상기 커버는 상기 제1 스테이터 투스와 상기 제2 스테이터 투스 사이에 배치되는 센싱 장치를 제공할 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 실시예에 따른 센싱 장치는, 스테이터 투스 절곡된 단부가 스테이터 홀더에 안착 고정되도록 구현하여, 스테이터 투스와 스테이터 홀더의 조립이 간편하고, 제조 효율성을 높일 수 있다.
또한, 실시예에 따른 센싱 장치는, 스테이터 홀더에 안착된 스테이터 투스의 단부를 양측에서 고정시켜 주어, 스테이터 투스와 스테이터 홀더 사이의 결합력을 높이고, 외부 충격에도 스테이터 투스의 이탈을 방지할 수 있으며, 센싱 장치의 내구성을 확보할 수 있다.
또한, 콜렉터를 하우징에 고정하는 과정에서, 콜렉터의 변형을 방지하여, 제1 센서 성능을 확보할 수 있다. 특히, 반경방향으로, 콜렉터와 콜렉터 사이의 갭이 변경되지 않도록 유지하여, 제1 센서 성능을 확보할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 센싱 장치를 도시한 사시도,
도 2는 실시예에 따른 센싱 장치를 도시한 분해사시도,
도 3은 스테이터를 도시한 사시도,
도 4는 스테이터를 도시한 분해 사시도,
도 5는 제1 스테이터 투스를 도시한 사시도,
도 6은 제2 스테이터 투스를 도시한 사시도,
도 7은 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스가 배치된 상태를 나타내는 사시도,
도 8은 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스가 배치된 상태를 나타내는 평면도,
도 9는 스테이터 홀더를 도시한 사시도,
도 10은 스테이터 홀더를 도시한 평면도,
도 11은 스테이터 홀더에 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스가 결합된 상태를 나타내는 평면도,
도 12는 스테이터 홀더에 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스가 결합된 상태를 나타내는 단면도,
도 13은 제1 콜렉터를 도시한 사시도,
도 14는 제2 콜렉터를 도시한 사시도,
도 15는 제1 콜렉터와 제2 콜렉터와 제1 센서의 평면도,
도 16은 스테이터 투스 및 외부 자기장의 회피 상태를 도시한 도면,
도 17은 하우징과 콜렉터와 커버를 도시한 도면,
도 18은 커버의 사시도,
도 19는 커버의 평면도,
도 20은 커버에 형성된 제1 센서의 회피 구조를 도시한 도면,
도 21은 도 18에서 도시한 커버의 측단면도
도 22는 커버의 제2 영역으로 회피되어 배치되는 제1 센서를 도시한 도면,
도 23은 하우징을 도시한 도면,
도 24는 콜렉터가 커버에 의해 하우징에 고정된 상태를 도시한 사시도이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
샤프트의 길이 방향(상하 방향)과 평행한 방향을 축방향이라 하고, 샤프트를 중심으로 축방향과 수직한 방향을 반경 방향이라 하고, 샤프트를 중심으로 반경 방향의 반지름을 갖는 원을 따라가는 방향을 원주 방향이라 부른다.
도 1은 실시예에 따른 센싱 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 센싱 장치를 도시한 분해 사시도이다.
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.
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.
이때, 상기 로터(200)는 스테이터(100)에 대해 회전 가능하게 배치될 수 있다. 이하, 내측이라 함은 상기 반경 방향을 기준으로 중심을 향하여 배치되는 방향을 의미하고, 외측이라 함은 내측과 반대되는 방향을 의미할 수 있다.
도 3은 스테이터를 나타내는 사시도이고, 도 4는 스테이터를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4를 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.
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.
스테이터 홀더(110)는 홈(미도시)을 포함할 수 있다. 홈(미도시)은 스테이터 홀더(110)의 외주면에서 오목하게 형성된다. 홈(미도시)은 스테이터 홀더(110)의 외주면을 따라 배치된다. 홈(미도시)에는 별도의 고정부재가 삽입될 수 있다.
스테이터 홀더(110)는 스테이터 바디(120)와 결합할 수 있다.
스테이터 바디(120)는 스테이터 홀더(110)의 일측 단부에 배치될 수 있다.
제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140)는 스테이터 바디(120)에 고정될 수 있다. 여기서, 제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140)는 마그넷의 회전에 의한 대전을 위해 금속 재질로 형성될 수 있다.
도 5는 제1 스테이터 투스를 나타내는 사시도이다.
도 5를 참조하면, 제1 스테이터 투스(130)는 제1 투스(131), 제1 팁(132), 제3 투스(133) 및 제1 밴드(134)를 포함할 수 있다.
제1 투스(131)는 제1 밴드(134)에서 연장된다. 제1 투스(131)는 복수개이다. 예를 들어, 제1 투스(131)는 8개일 수 있다. 복수의 제1 투스(131)는 원주 방향으로 상호 이격 배치될 수 있다. 이때, 제1 투스(131)는 제1 밴드(134)에서 멀어질수록 폭이 작아질 수 있다.
제1 투스(131)의 일단부는 타단부보다 스테이터(100)의 중심에 가깝게 배치될 수 있다. 이때, 제1 투스(131)의 일단부는 제1 밴드(134)와 연결될 수 있다.
제1 투스(131)는 제1 파트(131A)와 제2 파트(131B)를 포함할 수 있다. 제1 파트(131A)는 제1 밴드(134)로부터 스테이터(100)의 중심을 향하여 연장될 수 있다. 이때, 제1 파트(131A)는 제2 스테이터 투스(140) 일부 상측을 덮을 수 있다. 그리고, 제2 파트(131B)는 제1 파트(131A)의 단부에서 상향으로 연장될 수 있다. 이때, 제2 파트(131B)는 제1 파트(131A)로부터 수직하게 절곡될 수 있다. 제2 파트(131B)는 길이방향이 축방향과 일치하도록 배치될 수 있다. 제2 파트(131B)는 상향으로 갈수록 폭이 좁아질 수 있다.
제1 밴드(134)는 링형상으로 형성된다. 제1 밴드(134)는 스테이터 바디(120)의 내부에 배치될 수 있다. 제1 밴드(134)는 복수의 제1 투스(131)의 일단부와 연결될 수 있다. 제1 밴드(134)와 복수의 제1 투스(131)는 일체로 형성될 수 있다.
제1 밴드(134)는 축방향 길이가 반경방향 두께보다 클 수 있다. 이때, 제1 밴드(134)의 축방향 길이(H1)는 제1 투스(131)의 축방항 길이(H2) 보다 작을 수 있다. 그리고, 제1 밴드(134)의 축방향 길이(H1)는 제3 투스(133)의 축방향 길이(H3) 보다 작을 수 있다.
제1 팁(132)은 제1 투스(131)의 상단에서 연장된다. 제1 팁(132)은 복수개이다. 제1 팁(132)은 제1 투스(131)의 개수와 동일할 수 있다. 이때, 제1 투스(131) 각각의 상단에서 제1 팁(132)이 연장될 수 있다. 예를 들어, 제1 팁(132)은 8개일 수 있다. 복수의 제1 팁(132)은 원주 방향으로 상호 이격될 수 있다. 한편, 제1 팁(132)의 개수는 제1 투스(131)의 개수 보다 작을 수도 있다. 이때, 제1 투스(131) 중 일부에서만 제1 팁(132)이 형성될 수도 있다. 이때, 복수의 제1 팁(132)은 상호 이격 거리가 동일하게 배치될 수 있다.
제1 팁(132)은 제1 투스(131)에 대하여 소정 각도로 절곡될 수 있다. 이때 제1 팁(132)은 제1 투스(131)의 내측으로 절곡될 수 있다. 그리고, 제1 팁(132)은 제1 투스(131)에 대하여 80 내지 100도로 절곡될 수 있다. 바람직하게는, 제1 팁(132)은 제1 투스(131)에 대하여 90도로 절곡될 수 있다.
여기서, 제1 팁(132)은 제1 스테이터 투스(130)가 스테이터 바디(120)에 결합되기 이전에, 제1 투스(131)에 대하여 절곡되지 않을 수 있다. 또한, 도 4에서 도시한 바와 같이, 제1 팁(132)은 제1 투스(131)에 대하여 80도 이하의 각도로 배치될 수도 있다. 그리고, 제1 팁(132)은 스테이터 바디(120)에 배치된 이후에 밴딩될 수 있다. 이때, 제1 팁(132)은 스테이터 바디(120)의 상면에 안착될 수 있다.
제1 팁(132)의 폭(X)은 제1 투스(131) 상단의 폭(Y)보다 작을 수 있다. 이에, 제1 투스(131)와 제1 팁(132) 사이에 단차가 형성될 수 있다. 제1 투스(131) 상단의 폭(Y)에 대한 제1 팁(132)의 폭(X)의 비(X/Y)는 0.4 내지 0.7일 수 있다. 바람직하게는, 제1 투스(131) 상단의 폭(Y)에 대한 제1 팁(132)의 폭(X)의 비(X/Y)는 0.5 내지 0.6일 수 있다. 여기서, 제1 팁(132)의 폭(X)은 제1 투스(131) 상단과 연결되는 일단부의 폭을 의미한다.
또한, 제1 팁(132)의 폭은 제1 투스(131)에서 멀어질수록 좁아질 수 있다. 이때, 제1 팁(132)은 사다리꼴 형상일 수 있다. 이때, 제1 팁(132)의 장폭에 대한 단폭의 비는 0.8 내지 0.9일 수 있다.
도면에는 도시하지 않았지만, 제1 투스와 제1 팁은 제1 밴드(134)에서 멀어질수록 일정 비율로 폭이 감소할 수 있다. 이때, 제1 파트와 제2 파트 및 제1 팁은 하나의 사다리꼴 부재가 서로 다른 방향으로 두 번 절곡되어 형성될 수 있다.
제3 투스(133)는 제1 밴드(134)에서 연장된다. 제3 투스(133)는 복수개이다. 이때, 제3 투스(133)의 개수는 제1 투스(131)의 개수와 동일할 수 있다. 예를 들어, 제3 투스(133)는 8개일 수 있다. 복수의 제3 투스(133)는 서로 원주방향으로 이격 배치될 수 있다. 그리고, 제3 투스(133)와 제1 투스(131)는 원주방향을 따라 번갈아 배치될 수 있다. 이때, 제3 투스(133)는 제1 투스(131)보다 반경방향을 기준으로 외측에 배치될 수 있다.
제3 투스(133)는 제1 밴드(134)에서 멀어질수록 폭이 작아질 수 있다. 즉, 반경방향에서 바라볼 때, 제3 투스(133)의 하단 폭은 상단 폭보다 클 수 있다. 제3 투스(133)는 사다리꼴 형상일 수 있다.
제3 투스(133)의 축방항 길이(H3)는 제1 투스(131)의 축방향 길이(H2)와 동일할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 투스(131)의 축방항 길이(H2)와 제3 투스(133)의 축방향 길이(H3)가 상이할 수도 있다. 제3 투스(133)의 장폭은 제1 투스(131)의 장폭 보다 클 수 있다. 그리고, 제3 투스(133)의 단폭 또한 제1 투스(131)의 단폭 보다 클 수 있다. 그리고, 제3 투스(133)는 제1 투스(131)와 반경방향으로 오버랩되지 않고, 원주 방향으로도 오버랩되지 않을 수 있다.
도 6은 제2 스테이터 투스를 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 제2 스테이터 투스(140)는 제2 투스(141), 제2 밴드(143) 및 제2 팁(142)을 포함할 수 있다.
제2 투스(141)는 제2 밴드(143)에서 연장된다 제2 투스(141)는 복수개이다. 제2 투스(141)는 제1 투스(131)의 개수에 대응할 수 있다. 예를 들어, 제2 투스(141)는 8개일 수 있다. 복수의 제2 투스(141)는 원주방향으로 상호 이격 배치될 수 있다. 이때, 제2 투스(141)는 제2 밴드(143)에서 멀어질수록 폭이 작아질 수 있다. 즉, 반경방향에서 바라볼 때, 제2 투스(141)의 하단 폭은 상단 폭보다 클 수 있다.
제2 투스(141)와 제1 투스(131)는 스테이터 중심으로부터의 최단 거리가 동일할 수 있다. 또한, 제2 투스(141)의 상단은 제1 투스(131)의 상단과 높이가 동일할 수 있다.
그리고, 제2 투스(141)는 제3 투스(133)와 반경방향으로 오버랩될 수 있다.
제2 밴드(143)는 링형상으로 형성된다. 제2 밴드(143)는 복수의 제2 투스(141)의 하단과 연결된다. 이때, 제2 밴드(143)의 축방향 길이(H4)는 제2 투스(141)의 축방향 길이(H5) 보다 작을 수 있다.
제2 밴드(143)의 원주는 제1 밴드(134)의 원주 보다 작을 수 있다. 제2 밴드(143)는 제1 밴드(134)의 반경방향으로 내측에 배치될 수 있다. 제2 밴드(143)와 제1 밴드(134)는 서로 이격될 수 있다. 제2 밴드(143)의 축방향 길이(H4)는 제1 밴드(134)의 축방향 길이(H1) 보다 작을 수 있다. 이때, 제2 밴드(143)의 상측에 제1 투스(131)가 배치될 수 있다.
제2 팁(142)은 제2 투스(141)의 상단에서 연장된다. 제2 팁(142)은 복수개이다. 제2 팁(142)은 제2 투스(141)의 개수와 동일할 수 있다. 이때, 제2 투스(141) 각각의 상단에서 제2 팁(142)이 연장될 수 있다. 예를 들어, 제2 팁(142)은 8개일 수 있다. 복수의 제2 팁(142)은 원주 방향으로 상호 이격될 수 있다. 한편, 제2 팁(142)의 개수는 제2 투스(141)의 개수 보다 작을 수도 있다. 이때, 제2 투스(141) 중 일부에서만 제2 팁(142)이 연장될 수 있다. 복수의 제2 팁(142)은 상호 이격 거리가 동일하게 배치된다.
제2 팁(142)은 제2 투스(141)에 대하여 소정 각도로 절곡될 수 있다. 이때, 제2 팁(142)은 제2 투스(141)의 내측으로 절곡될 수 있다. 그리고, 제2 팁(142)은 제2 투스(141)에 대하여 80 내지 100도로 절곡될 수 있다. 바람직하게는, 제2 팁(142)은 제2 투스(141)에 대하여 90도로 절곡될 수 있다.
제2 팁(142)은 제1 스테이터 투스(130)가 스테이터 바디(120)에 결합되기 이전에, 제2 투스(141)에 대하여 절곡되지 않을 수 있다. 또한, 도 4에서 도시한 바와 같이, 제2 팁(142)은 제2 투스(141)에 대하여 80도 이하의 각도로 배치될 수도 있다. 그리고, 제2 팁(142)은 스테이터 바디(120)에 배치된 이후에 밴딩될 수 있다. 이때, 제2 팁(142)은 스테이터 바디(120)의 상면에 안착될 수 있다. 제1 팁(132)과 제2 팁(142)은 동시에 밴딩될 수 있다.
그리고, 제2 팁(142)의 형상은 제1 팁(132)의 형상과 동일할 수 있다.
한편, 제2 투스(141)와 제2 팁(142)은 제2 밴드(2112)에서 멀어질수록 일정 비율로 폭이 감소할 수 있다. 이때, 제2 투스와 제2 팁은 하나의 사다리꼴 부재가 내측으로 절곡되어 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 센싱 장치는, 스테이터 투스의 절곡된 단부가 스테이터 바디에 안착 고정되도록 구현하여, 스테이터 투스와 스테이터 바디의 조립이 간편하고, 제조 효율성을 높일 수 있다.
도 7은 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스가 배치된 상태를 도시한 사시도이고, 도 8은 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스가 배치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140)는 반경 방향으로 상호 이격되게 배치될 수 있다. 그리고, 제1 스테이터 투스(130)는 제2 스테이터 투스(140)의 외측에 배치될 수 있다.
제1 밴드(134)와 제2 밴드(143)는 반경방향으로 이격 배치될 수 있다. 그리고, 제1 투스(131)는 스테이터(100) 중심을 향하여 돌출되어, 제2 투스(141)와 원주 방향으로 오버랩될 수 있다. 이때, 복수의 제1 투스(131)와 복수의 제2 투스(141)의 단부는 동일한 원주선상에 배치될 수 있다. 여기서, 복수의 제1 투스(131)와 복수의 제2 투스(141)의 단부는 스테이터 바디(120)의 상면에 동일한 이격 거리로 배치될 수 있다. 이때, 제1 투스(131)와 제2 투스(141)는 원주 방향으로 번갈아 배치될 수 있다. 또한, 복수의 제1 투스(131)와 복수의 제2 투스(141)의 단부는 스테이터 바디(120)의 상면 보다 내측으로 돌출되지 않는 것이 바람직하다.
제2 투스(141)는 제3 투스(133)와 반경 방향으로 오버랩될 수 있다. 이때, 제2 투스(141)의 폭 중심과 제3 투스(133)의 폭 중심은 반경방향으로 같은 선상에 배치될 수 있다.
도 9는 스테이터 홀더를 나타내는 사시도이고, 도 10은 스테이터 홀더를 나타내는 평면도이며, 도 11은 스테이터 홀더에 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스가 결합된 상태를 나타내는 평면도이고, 도 12는 스테이터 홀더에 제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스가 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9를 참조하면, 스테이터 바디(120)는 제1 영역(121)과, 제2 영역(122) 및 제3 영역(123)을 포함할 수 있다.
제1 영역(121)은 원통 형상일 수 있다. 제1 영역(121)은 스테이터 투스(210)의 외측에 배치된다. 이때, 제1 영역(121)은 제1 스테이터 투스(130)가 고정될 수 있다. 제1 영역(121)의 내주면에 본드와 같은 접착부재(미도시)에 의해 제1 스테이터 투스(130)가 고정될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨데, 체결부재(미도시) 또는 코킹 방식 등을 통해 제1 스테이터 투스(130)는 제1 영역(121)에 고정될 수도 있다.
제1 영역(121)은 하부 원통과, 하부 원통보다 원주가 작은 상부 원통이 연결된 형상으로 이루어질 수 있다. 이때, 제1 영역(121)은 하부 원통과 상부 원통이 연결되는 부위에 단턱이 형성될 수 있다. 제1 영역(121)의 단턱에 제1 밴드(134)의 상면이 접촉될 수 있다. 이때, 제1 밴드(134)는 제1 영역(121)과 축방향으로 오버랩될 수 있다.
그리고, 제1 영역(121)은 내벽에 제3 투스(133)가 배치될 수 있다.
제2 영역(122)은 제1 영역(121)의 내측에 이격되어 배치될 수 있다. 제2 영역(122)은 제1 영역(121)보다 원주가 작은 원통 형상일 수 있다. 이때, 제1 영역(121)과 제2 영역(122) 사이에 공간이 형성되며, 상기 공간으로 제1 스테이터 투스(130) 및 제2 스테이터 투스(140)가 배치될 수 있다.
제2 영역(122)은 제2 스테이터 투스(140)가 고정될 수 있다. 제2 영역(122)의 외주면에 본드와 같은 접착제(미도시)에 의해 제2 스테이터 투스(140)가 고정될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨데, 체결부재(미도시) 또는 코킹 방식 등을 통해 제2 스테이터 투스(140)는 제2 영역(122)에 고정될 수도 있다.
그리고, 제2 영역(122)은 외벽에 제1 투스(131)와 제2 투스(141)가 배치될 수 있다.
또한, 제2 영역(122)은 하단에 스테이터 홀더(110)가 결합될 수 있다. 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 소재일 수 있다. 이때, 제2 영역(122)과 스테이터 홀더(110)는 인서트 사출에 의해 결합될 수 있다.
제2 영역(122)의 상면에는 복수의 제1 보스(124)가 형성될 수 있다. 또한, 제2 영역(122)의 상면에는 복수의 제2 보스(125)가 형성될 수 있다. 이때, 제1 보스(124)와 제2 보스(125)는 제2 영역(122)의 상면에서 상향으로 돌출된 돌기 형상으로 형성된다. 제1 보스(124)는 복수의 제1 팁(132)의 양단부에 배치될 수 있다. 또한, 제2 보스(125)는 복수의 제2 팁(142)의 양단부에 배치될 수 있다. 이때, 제1 보스(124)와 제2 보스(125)는 원주 방향으로 번갈아 배치될 수 있다.
제1 보스(124)와 제2 보스(125)는 제1 팁(132)과 제2 팁(142)의 양단부를 고정하여 제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140)의 원주 방향 움직임을 고정시켜 줄 수 있다. 제1 보스(124) 및 제2 보스(125)의 상면은 제1 팁(132) 및 제2 팁(142)의 상면 보다 높게 위치한다.
제1 보스(124) 및 제2 보스(125)는 길이방향이 반경방향과 일치하도록 배치될 수 있다. 이때, 제1 보스(124) 및 제2 보스(125)는 제1 팁(132) 및 제2 팁(142) 측면의 일부와 접촉하고, 제1 팁(132) 또는 제2 팁(142) 측면의 나머지 부분과는 이격될 수 있다. 한편, 제1 보스(124) 및 제2 보스(125)는 길이방향이 반경방향과 비스듬하게 배치될 수 있다. 이때, 제1 보스(124) 및 제2 보스(125)는 제1 팁(132) 및 제2 팁(142) 폭의 비에 대응하는 각도로 배치될 수 있다. 이에, 제1 보스(124) 및 제2 보스(125)는 는 제1 팁(132) 및 제2 팁(142)는 측면과 접촉할 수 있다.
그리고, 제1 보스(124)와 제2 보스(125)는 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 복수의 제1 보스(124)와 복수의 제2 보스(125)는 상호 간격이 동일할 수 있다.
또한, 도면에서는 도시하지 않았지만, 다른 실시예에 따른 센싱 장치에 의하면, 제2 영역(122)의 상면에는 복수의 제1 홈(미도시)과 복수의 제2 홈(미도시)이 형성될 수 있다. 이때, 제1 홈(미도시)은 제1 팁(132)의 형상에 대응하도록 형성되고, 제2 홈(미도시) 제2 팁(142)의 형상에 대응하도록 형성될 수 있다. 이때, 제1 홈(미도시)과 제2 홈(미도시)의 깊이는 제1 팁(132)과 제2 팁(142)의 두께보다 클 수 있다.
제1 홈(미도시)에는 제1 팁(132)이 배치되고, 제2 홈(미도시)에는 제2 팁(142)이 배치될 수 있다. 이때, 제1 홈(미도시)과 제2 홈(미도시)는 제1 보스(124) 및 제2 보스(125)와 마찬가지로, 제1 팁(132)과 제2 팁(142)의 양측부을 고정하여, 원주 방향 움직임을 고정시켜 줄 수 있다.
그리고, 도면에는 도시하지 않았지만, 또 다른 실시예에 따른 센싱 장치에 의하면, 제2 영역(122)의 상면에 제1 팁(132)과 제2 팁(142)이 배치되고, 제1 팁(132)과 제2 팁(142)을 제2 영역(122)의 상면에 고정시켜 주기 위한 체결부재(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
제3 영역(123)은 제1 영역(121)과 제2 영역(122) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 제3 영역(123)은 제1 영역(121)과 제2 영역(122)을 연결할 수 있다. 제 영역(223)은 제1 영역(121) 또는 제2 영역(122)보다 축방향 높이가 낮을 수 있다.
제3 영역(123)은 제1 영역(121)과 제2 영역(122) 사이의 공간을 상부 공간(S1)과 하부 공간(S2)으로 분할한다. 이때, 상부 공간(S1)에는 제1 투스(131), 제2 투스(141) 및 제3 투스(133)가 배치되고, 하부 공간에는 제1 밴드(134)와 제2 밴드(143)가 배치될 수 있다.
도 10을 참조하면, 제3 영역(123)은 복수의 제1 홀(1231)과 복수의 제2 홀(1232)이 형성될 수 있다. 이때, 제1 홀(1231)과 제2 홀(1232)은 제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140)의 배치를 위한 것이다.
복수의 제1 홀(1231)은 제3 영역(123)의 외측부에 배치될 수 있다. 복수의 제1 홀(1231)은 원주 방향으로 서로 이격될 수 있다. 이때, 제1 홀(1231)은 반경방향 너비보다 원주방향 너비가 더 크게 형성된다.
제1 홀(1231)의 원주방향 너비는 제3 투스(133)의 장폭 보다 크게 형성된다. 제1 홀(1231)에는 제3 투스(133)가 배치된다. 이때, 제3 투스(133)는 제1 홀(1231)을 관통하여 상부 공간(S1)에 배치된다. 제1 홀(1231)의 개수는 제3 투스(133)의 개수와 동일하다. 제1 홀(1231)은 제1 영역(121)의 내주면에 인접하게 배치될 수 있다. 제1 홀(1231)은 제1 영역(121)의 내주면에 맞닿도록 제3 영역(123)에 형성될 수 있다.
한편, 복수의 제2 홀(1232)은 제3 영역(123)의 내측부에 배치될 수 있다. 복수의 제2 홀(1232)은 원주 방향으로 서로 이격될 수 있다. 이때, 제2 홀(1232)은 반경방향 너비 보다 원주방향 너비가 더 크게 형성된다.
제2 홀(1232)의 원주방향 너비는 제1 투스(131) 또는 제2 투스(141)의 장폭보다 크게 형성된다. 제2 홀(1232)에는 제1 투스(131) 또는 제2 투스(141)가 배치된다. 이때, 제1 투스(131) 또는 제2 투스(141)는 제2 홀(1232)을 관통하여 상부 공간(S1)에 배치된다. 제2 홀(1232)의 개수는 제1 투스(131)와 제2 투스(141)를 합한 개수이다. 제2 홀(1232)은 제2 영역(122)의 외주면에 인접하게 배치될 수 있다. 제2 홀(1232)은 제2 영역(122)의 외주면에 맞닿도록 제3 영역(123)에 형성될 수 있다
상술한 바와 같은 센싱 장치는, 스테이터 홀더에 안착된 스테이터 투스의 절곡된 단부를 고정시켜 주어, 스테이터 투스와 스테이터 홀더 사이의 결합력을 높이고, 외부 충격에도 스테이터 투스의 이탈을 방지할 수 있으며, 센싱 장치의 내구성을 확보할 수 있다.
도 13은 제1 콜렉터를 도시한 사시도이고, 도 14는 제2 콜렉터를 도시한 사시도이고, 도 15는 제1 콜렉터와 제2 콜렉터와 제1 센서(500)의 평면도이다.
도 13 내지 도 15를 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 15의 D1과 같은 반경방향 거리(d1)를 가진다.
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.
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.
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.
도 16은 스테이터 투스(130,140) 및 외부 자기장의 회피 상태를 도시한 도면이다.
도 16을 참조하면, 제1 콜렉터(810)는 제1 스테이터 투스(130)와 함께 제1 센서(500)를 향하는 외부 자기장에 대한 쉴드 역할을 한다.
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.
또한, 제1 스테이터 투스(130)를 관통하여 제1 센서(500)를 향하는 외부 자기장은 제1 콜렉터(810)에 의해 도 16의 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.
도 17은 하우징(700)과 콜렉터(800)와 커버(900)를 도시한 도면이다.
도 17을 참조하면, 콜렉터(800)는 하우징(700)에 장착된다. 커버(900)는 콜렉터(800)의 상측에 배치되어 콜렉터(800)를 하우징(700)에 고정한다.
도 18은 커버(900)의 사시도이고, 도 19는 커버(900)의 평면도이고, 도 20은 커버(900)에 형성된 제1 센서(500)의 회피 구조를 도시한 도면이고, 도 21은 도 18에서 도시한 커버(900)의 측단면도이다.
제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820)의 반경방향 거리(d1)가 변경되면, 측정되는 자속 민감도가 달라지기 때문에 제1 센서(500) 장치의 성능에 치명적이다.
도 18 내지 도 21을 참조하면, 커버(900)는 콜렉터(800)를 하우징(700)에 고정하는 과정 중에, 콜렉터(800)의 변형을 방지하여, 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820)의 반경방향 거리를 일정하게 확보하기 위한 부재이다.
커버(900)는 콜렉터(800)의 형상에 대응하여 링형 부재일 수 있다. 그리고 커버(900)는 제1 면(911)과 제2 면(912)을 포함할 수 있다. 제1 면(911)은 상면이며, 제2 면(912)은 하면일 수 있다. 제2 면(912)은 제1 콜렉터(810)의 상단 및 제2 콜렉터(820)의 상단과 접촉할 수 있다. 즉, 제1 콜렉터(810)의 상단 및 제2 콜렉터(820)의 상단은 제2 면(912)이라는 동일 평면과 접촉할 수 있다. 그리고 커버(900)는 복수의 홀(901)을 포함할 수 있다. 홀(901)은 제1 면(911)과 제2 면(912)을 관통하여 배치된다. 홀(901)은 하우징(700)과 결합을 위한 것이다.
반경방향으로, 커버(900)의 폭(P)은 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820) 사이의 반경방향 거리(d1)보다 크고, 제1 스테이터 투스(130)와 제2 스테이터 투스(140)의 반경방향 거리(D1)보다 작을 수 있다.
커버(900)는 제1 영역(910)과 제2 영역(920)으로 구분될 수 있다. 제1 영역(910)은 제1 두께(T1)를 갖고, 제2 영역(920)은 제1 두께(T1)보다 작은 제2 두께(T2)를 가질 수 있다. 제1 영역(910)은 제1 콜렉터(810) 및 제2 콜렉터(820)와 접촉하는 영역이며, 제2 영역(920)은 제1 콜렉터(810) 및 제2 콜렉터(820)와 접촉하지 않는 영역일 수 있다.
제2 영역(920)은 축방향으로 제1 센서(500)의 회피 공간을 확보하기 위한 것이다.
원주방향을 기준으로, 커버(900)는 제2 영역(920)이 제1 센서(500)의 위치와 대응되도록 하우징(700)에 고정된다. 또한, 원주방향을 기준으로, 커버(900)는 제2 영역(920)이 콜렉터(800)의 제1 바디(812)와 제2 바디(813)에 대응되도록 배치된다.
제2 영역(920)은 제1 면(911)과 연결되는 제3 면(921)과, 제2 면(912)과 연결되는 제4 면(922)을 포함할 수 있다. 커버(900)는 제1 면(911)과 연결되는 제3 면(921)의 높이차(H1)는, 제2 면(912)과 제4 면(922)의 높이차(H2)와 동일할 수 있다. 이는 커버(900)의 상측과 하측을 구분하지 않고 사용하기 위함이다.
도 21을 참조하면, 제1 영역(910)의 제2 면(912)은 제1 콜렉터(810)의 상단 및 제2 콜렉터(820)의 상단과 접촉한다. 제2 영역(920)은 제1 콜렉터(810)의 상단 및 제2 콜렉터(820)의 상단과 이격되어 배치될 수 있다.
도 22는 커버(900)의 제2 영역(920)으로 회피되어 배치되는 제1 센서(500)를 도시한 도면이다.
도 22를 참조하면, 제1 센서(500)의 상단부가 제2 영역(920)에 의한 회피 공간에 위치할 수 있다. 따라서 제1 센서(500)의 상단부의 일부가 원주방향으로 제1 영역(910)과 오버랩영역(O)을 형성하도록 배치된다.
도 23은 하우징(700)을 도시한 도면이고, 도 24는 콜렉터(800)가 커버(900)에 의해 하우징(700)에 고정된 상태를 도시한 사시도이다.
도 23 및 도 24를 참조하면, 하우징(700)은 하우징 바디(710)와 제1 돌기(720)와 제2 돌기(730)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.
제1 돌기(720)는 하우징(700)의 상면에서 축방향으로 돌출될 수 있다. 제1 돌기(720)는 홀(701)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 제1 돌기(720)는 호형의 부재일 수 있다. 제1 돌기(720)는 반경방향으로, 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820) 사이에 배치될 수 있다. 제1 돌기(720)의 외주면은 제1 콜렉터(810)의 내주면과 접촉할 수 있고, 제1 돌기(720)의 내주면은 제2 콜렉터(820)의 외주면과 접촉할 수 있다.
제2 돌기(730)는 제1 돌기(720)의 상면에서 축방향으로 돌출되어 배치될 수 있다. 그리고 제2 돌기(730)는 반경방향으로 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 제2 돌기(730)는 복수 개일 수 있다. 제2 돌기(730)는 단면이 원형인 핀 부재일 수 있다. 이러한 제2 돌기(730)는 커버(900)를 하우징(700)에 고정하기 위한 것이다. 제2 돌기(730)는 커버(900)의 홀(901)을 관통하여 배치될 수 있다. 제2 돌기(730)의 헤드(731)는 커버(900)의 제1 면(911) 위로 노출된다. 제2 돌기(730)의 헤드(731)가 융착되면, 헤드(731)가 홀(901을 덮은 상태에서 커버(900)의 제1 면(911)에 접촉하여, 커버(900)를 하우징(700)에 고정시킨다.
이때, 커버(900)가 하우징(700)에 고정되면, 커버(900)의 제2 면(912)이 제1 콜렉터(810)의 상단과 제2 콜렉터(820)의 상단을 축방향으로 동시에 균일하게 가압하기 때문에, 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820)의 반경방향 거리를 일정하게 유지한 상태에서, 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820)를 하우징(700)에 고정시킬 수 있다. 또한, 융착이 진행되는 제2 돌기(730)와, 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820)가 직접적으로 접촉하지 않기 때문에, 융착 후 융축부분이 열화되면서 제1 콜렉터(810)와 제2 콜렉터(820)의 반경방향 위치가 변경되는 것을 방지할 수 있다.
전술된 실시예는 차량용 또는 가전용 등 다양한 기기에 이용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 로터; 및
    상기 로터가 배치되는 스테이터를 포함하고,
    상기 스테이터는 스테이터 투스와 스테이터 바디를 포함하고,
    상기 스테이터 투스는 제1 스테이터 투스와, 상기 제1 스테이터 투스의 내측에 배치되는 제2 스테이터 투스를 포함하고,
    상기 제1 스테이터 투스와 상기 제2 스테이터 투스 중 적어도 하나는 상기 스테이터의 중심축 방향으로 돌출된 팁을 포함하고,
    상기 팁은 상기 스테이터 바디의 일면에 배치되는 센싱 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스테이터 투스는
    복수의 제1 투스와,
    상기 복수의 제1 투스에 연결되어 상기 스테이터 중심 방향으로 돌출된 복수의 제1 팁을 포함하는 센싱 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 스테이터 투스는
    복수의 제2 투스와,
    상기 복수의 제2 투스에 연결되어 상기 스테이터 중심 방향으로 돌출된 복수의 제2 팁을 포함하는 센싱 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스테이터 바디는
    상기 제1 팁의 양측에 배치되는 복수의 제1 보스와,
    상기 제2 팁의 양측에 배치되는 복수의 제2 보스를 포함하는 센싱장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 스테이터 바디는
    상기 복수의 제1 팁이 배치되는 복수의 제1 홀과,
    상기 복수의 제2 팁이 배치되는 복수의 제2 홀이 형성되는 센싱 장치.
  6. 돌기를 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 로터;
    제1 스테이터 투스와 제2 스테이터 투스를 포함하는 스테이터;
    상기 제1 스테이터 투스와 상기 제2 스테이터 투스 사이에 배치되는 제1 콜렉터와 제2 콜렉터;
    상기 제1 콜렉터와 상기 제2 콜렉터 사이에 배치되는 제1 센서; 및
    상기 제1 콜렉터와 상기 제2 콜렉터의 상에 배치되는 커버를 포함하고
    상기 커버는 상기 돌기와 결합하는 홀을 포함하는 센싱 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 돌기의 단부는 상기 커버의 상면과 접촉하는 센싱 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 커버는 링형 부재이며, 제1 두께를 갖는 제1 영역과 상기 제1 두께보다 작은 제2 두께를 갖는 제2 영역을 포함하고,
    원주방향으로, 상기 제2 영역은 상기 제1 센서와 대응되게 배치되는 센싱 장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 콜렉터, 상기 제2 콜렉터 및 상기 커버는 각각 링형 부재이고,
    반경방향으로 상기 커버의 폭은 상기 제1 콜렉터와 상기 제2 콜렉터 사이의 갭보다 크고
    상기 커버의 폭은 상기 제1 스테이터 투스의 최외각면과 상기 제2 스테이터 투스의 최외각면 사이의 갭보다 작은 센싱 장치.
  10. 로터;
    스테이터 투스와 스테이터 바디를 포함하는 스테이터;
    상기 스테이터 바디 내에 배치되는 콜렉터;
    상기 콜렉터 상에 배치되는 커버를 포함하고,
    상기 스테이터 투스는 제1 스테이터 투스와, 상기 제1 스테이터 투스의 내측에 배치되는 제2 스테이터 투스를 포함하고,
    상기 제1 스테이터 투스와 상기 제2 스테이터 투스 중 적어도 하나는 상기 스테이터의 중심축 방향으로 돌출되고 상기 스테이터 바디의 일면에 배치되는 팁을 포함하고,
    상기 커버는 상기 제1 스테이터 투스와 상기 제2 스테이터 투스 사이에 배치되는 센싱 장치.
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