CN114867997B - 感测装置 - Google Patents

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Abstract

实施例提供一种感测装置,包括:定子,包括定子齿;以及转子,包括磁体,其中定子齿包括第一定子齿以及设置在第一定子齿内的第二定子齿,第一定子齿包括多个第一齿,第二定子齿包括多个第二齿,第一齿相对于定子的中心在径向方向上与第二齿重叠,感测装置还包括第一传感器以及在径向方向上设置在第一定子齿与第二定子齿之间的收集器,其中收集器包括第一收集器以及设置在第一收集器内的第二收集器,第一传感器在径向方向上设置在环形的第一收集器与环形的第二收集器之间,第一收集器和第二收集器分别包括设置为面向第一传感器的本体以及从本体延伸的延伸部,延伸部包括沿轴向方向从延伸部的一侧边缘突出的突起,并且突起包括周向宽度不同的区域。

Description

感测装置
技术领域
该实施例涉及一种感测装置。
背景技术
动力转向***(以下简称电子动力***(EPS))根据行驶条件由电子控制单元驱动电机,以确保转向稳定性并提供快速恢复力,从而使驾驶员能够安全地驾驶。
为了提供适当的扭矩,EPS包括传感器组件,其测量转向轴的扭矩、转向角等。传感器组件可以包括用于测量施加到转向轴的扭矩的扭矩传感器以及用于测量转向轴的角加速度的指数传感器。转向轴可以包括连接到方向盘的输入轴、连接到车轮侧的动力传输部件的输出轴以及连接输入轴和输出轴的扭杆。
扭矩传感器测量扭杆的扭转程度来测量施加到转向轴上的扭矩。指数传感器检测输出轴的旋转,以测量转向轴的角加速度。在传感器组件中,可以设置扭矩传感器和指数传感器两者并且扭矩传感器和指数传感器一体地形成。
扭矩传感器可以包括壳体、转子、包括定子齿的定子以及收集器用以测量扭矩。
在这种情况下,扭矩传感器可以设置为磁式结构,该磁式结构是收集器设置在定子齿的外侧的结构。
然而,当产生外部磁场时,由于收集器在结构中用作外部磁场的通路,因此存在外部磁场影响霍尔集成电路(IC)的磁通值的问题。因此,扭矩传感器的输出值会发生变化,从而存在无法准确测量扭杆的扭转的程度的问题。
尤其是,因为随着车辆中电子部件的数量增加,扭矩传感器可能被外部磁场影响的情况增加,因此需要一种不被外部磁场影响的扭矩传感器。
此外,在径向方向上彼此面对布置的两个收集器可以固定到壳体。在这种情况下,在熔接过程中,外收集器与内收集器之间的间隙改变或收集器的高度改变,这可能导致传感器性能的致命问题。
另外,为熔接提供的壳体的凸台(boss)损坏,因此存在收集器分离的问题。
同时,熔接在定子本体上设置的突起,以将定子齿耦接到定子本体。在这种情况下,由于具有多个熔接点,因此存在管理困难并且制造工艺复杂的问题。
发明内容
技术问题
本发明旨在提供一种感测装置,其能够避免在扭矩测量过程中从外部产生的外部磁场引起的磁场干扰。
本发明还旨在提供一种感测装置,其在将收集器固定到壳体的过程中防止收集器变形。
本发明也旨在提供一种感测装置,其能够恒定地保持收集器与收集器之间的间隙或收集器的高度。
本发明也旨在提供一种感测装置,其能够在将定子齿耦接到定子本体时便于尺寸管理并简化制造工序。
本实施例所要解决的问题不限于上述问题,本领域技术人员通过以下描述将清楚地理解此处未提及的其他问题。
技术方案
根据本发明的实施例,感测装置包括:包括定子齿的定子;以及包括磁体的转子,其中所述定子齿包括第一定子齿以及设置在所述第一定子齿内的第二定子齿,所述第一定子齿包括多个第一齿,所述第二定子齿包括多个第二齿,所述第一齿相对于所述定子的中心在径向方向上与所述第二齿重叠,并且所述感测装置还包括第一传感器以及在所述径向方向上设置在所述第一定子齿与所述第二定子齿之间的收集器,所述收集器包括第一收集器以及设置在所述第一收集器内的第二收集器,所述第一传感器在所述径向方向上设置在具有环形的所述第一收集器与具有环形的所述第二收集器之间,所述第一收集器和所述第二收集器中的每一个包括设置为面向所述第一传感器的本体以及从所述本体延伸的延伸部,所述延伸部包括在轴向方向上从所述延伸部的一侧边缘突出的突起,并且所述突起包括具有不同周向宽度的区域。
所述感测装置可以进一步包括壳体,所述壳体可以包括凹槽部,所述突起设置在所述凹槽部中。
所述突起可以包括从所述延伸部突出的第一突起和从所述第一突起延伸的第二突起,所述第二突起的周向宽度可以比所述第一突起的周向宽度大。
所述凹槽部可以包括第一凹槽以及第二凹槽,所述第一突起设置在所述第一凹槽中,所述第二凹槽从所述第一凹槽延伸并且所述第二突起设置在所述第二凹槽中。
所述壳体可以包括第三突起,所述第三突起可以设置为在所述轴向方向上与所述第一收集器和所述第二收集器重叠,并且所述凹槽部可以设置在所述第三突起中。
所述延伸部的一侧边缘可以在所述轴向方向上与所述第三突起接触。
所述壳体可以包括第四突起,所述突起的一部分可以与所述第四突起接触而不暴露,并且所述突起的其余部分可以设置为暴露。
所述第三突起可以沿所述径向方向设置在所述第一定子齿与所述第二定子齿之间。
所述壳体可以包括从所述第三突起突出的第五突起,所述第五突起可以设置在所述第一收集器与所述第二收集器之间。
所述第三突起的外表面可以与所述第一收集器的所述延伸部的内表面接触,所述第三突起的内表面可以与所述第二收集器的所述延伸部的外表面接触。
根据本发明的一个实施例,感测装置包括定子以及设置在所述定子中的转子,其中所述定子包括定子保持器、耦接到所述定子保持器的定子本体以及设置在所述定子本体上的定子齿,所述定子本体包括外部以及设置在所述外部内侧的内部,所述定子齿包括第一定子齿以及设置在所述第一定子齿内的第二定子齿,所述第一定子齿包括多个第一齿,所述第二定子齿包括多个第二齿,所述第一齿相对于所述定子的中心在径向方向上与所述第二齿重叠,所述第一齿设置为相对于所述定子的中心在圆周方向上与所述外部重叠,所述第二齿设置为相对于所述定子的中心在所述圆周方向上与所述内部重叠,所述第一齿和所述第二齿设置为从所述定子本体露出。所述第一定子齿可以包括第一本体,所述第一齿可以设置为从所述第一本体突出,所述第一本体可以设置为相对于所述定子的中心在所述圆周方向上与所述外部重叠,所述第一本体的至少一部分可以设置为从所述定子本体露出。
所述第二定子齿可以包括第二本体,所述第二齿可以设置为从所述第二本体突出,所述第二本体可以设置为相对于所述定子的中心在所述圆周方向上与所述内部重叠,所述第二本体的至少一部分可以设置为从所述定子本体露出。
所述第一定子齿可以包括多个第三齿,并且所述第三齿可以设置为相对于所述定子的中心在所述圆周方向上与所述内部重叠,并且所述第三齿可以设置为从所述定子本体露出。
所述第一定子齿可以包括第一本体、延伸部以及第三齿,所述第一齿从所述第一本体突出,所述延伸部从所述第一本体向内突出,所述第三齿连接到所述延伸部,所述定子本体可以包括被配置为连接所述外部和所述内部的分隔板,所述延伸部可以设置为相对于所述定子的中心在圆周方向上与所述分隔板重叠,并且所述延伸部可以设置为从所述定子本体露出。
根据本发明的一个实施例,感测装置包括定子以及设置在所述定子内部的转子,其中所述定子包括定子保持器、耦接到所述定子保持器的定子本体以及设置在所述定子本体中的定子齿,所述定子本体包括外部以及设置在所述外部内侧的内部,所述定子齿包括第一定子齿以及设置在所述第一定子齿内侧的第二定子齿,所述第一定子齿包括多个第一齿,所述第二定子齿包括多个第二齿,所述第一齿相对于所述定子的中心在径向方向上与所述第二齿重叠,所述外部和所述内部中的每一个包括多个第一侧部,所述第一侧部相对于所述定子的中心沿圆周方向间隔设置,所述第一齿和所述第二齿中的每一个相对于所述定子的中心在所述圆周方向上设置在所述第一侧部之间,以与所述第一侧部接触。
所述定子本体可以包括多个第二侧部,所述第二侧部可以相对于所述定子的中心沿所述圆周方向间隔设置,所述第一定子齿可以包括第一本体,所述第一齿可以设置为从所述第一本体突出,并且所述第一本体可以与所述第二侧部接触。
所述定子本体可以包括与所述第一本体接触的第三侧部,并且所述第三侧部可以将所述多个第二侧部连接。
所述第一定子齿可以包括多个第三齿,所述第三齿可以相对于所述定子的中心沿圆周方向设置在所述第一侧部之间,以与所述第一侧部接触。
所述第一定子齿可以包括第一本体、延伸部以及第三齿,所述第一齿从所述第一本体突出,所述延伸部从所述第一本体向内突出,所述第三齿连接到所述延伸部,所述定子本体可以包括将所述外部和所述内部连接的分隔板,所述分隔板可以包括多个壁,并且所述延伸部可以相对于所述定子的中心沿所述圆周方向设置在所述壁之间,以与所述壁接触。
所述外部可以包括所述定子本体的第一接触面和所述定子本体的第二接触面,所述定子本体的所述第一接触面与所述第一齿的一侧表面接触,所述定子本体的所述第二接触面与所述第一齿的另一侧表面接触,并且所述外部可以包括下述区域,在所述区域中,所述第一接触面与所述第二接触面之间的周向宽度朝向所述第一接触面的端部和所述第二接触面的端部在轴向方向上逐渐减小。
所述内部可以包括所述定子本体的第三接触面和所述定子本体的第四接触面,所述定子本体的所述第三接触面与所述第二齿的一侧表面接触,所述定子本体的所述第四接触面与所述第二齿的另一侧表面接触,并且所述内部可以包括下述区域:在所述区域中,所述第三接触面与所述第四接触面之间的周向宽度朝向所述第三接触面的端部和所述第四接触面的端部向所述轴向方向逐渐减小。
所述第一定子齿和所述第二定子齿中的至少一个可以包括多个突起,并且所述突起可以设置为相对于所述定子的中心在所述圆周方向上与所述定子本体重叠。
有益效果
在根据实施例的具有上述配置的感测装置中,因为在一对定子齿之间设置收集器并且在收集器之间设置传感器,所以可以防止或最小化在扭矩测量期间由从外部产生的外部磁场引起的磁场干扰。
此外,将彼此间隔开设置的第一定子齿的第一齿和第二定子齿的第二齿设置为在径向方向上彼此重叠,并且磁体在第一齿与第二齿之间旋转,从而将第一齿和第二齿充电为具有不同的极。
此外,具有可以增加收集到的磁通量的大小的优点。
此外,可以防止或最小化由从定子保持器的内部流入并产生的外部磁场引起的磁场干扰。
另外,可以防止或最小化由经由感测装置的侧面引入的外部磁场引起的磁场干扰。
此外,在将收集器固定到壳体的过程中,防止了收集器的变形,从而确保了传感器的性能。特别是,在径向方向上收集器之间的间隙保持不变,并且在轴向方向上恒定地保持收集器的高度,从而确保感测装置的性能。
此外,具有能够防止收集器与壳体分离的优点。
此外,根据实施例,具有在将定子齿耦接到定子本体时尺寸管理容易并且制造工序简化的优点。
此外,根据实施例,具有在嵌件成型(insert-mold)定子齿和定子本体时防止由于注射压力引起的定子变形的优点。
此外,根据实施例,具有能够防止定子齿与定子本体在轴向方向上分离的优点。
实施例的各种有益的优点和效果不限于以上描述,并且可以在描述本发明的具体实施例的过程中更容易理解。
附图说明
图1是示出根据实施例的感测装置的分解透视图;
图2是示出根据实施例的感测装置的定子的透视图;
图3是示出根据实施例的感测装置的定子的剖视图;
图4是示出定子的定子本体的俯视图;
图5和图6是示出定子的定子本体的剖视图;
图7是示出第一定子齿的侧视图;
图8是示出第二定子齿的侧视图;
图9是示出第一定子齿、第二定子齿和磁体的俯视图;
图10是示出磁体的第一极和第二极的视图;
图11是示出第二角度的视图
图12是示出第三角度的视图。
图13是示出根据第一角度、第二角度和第三角度的磁通量的图;
图14是示出磁体相对于第一定子齿和第二定子齿的配置的透视图;
图15是示出第一定子齿的透视图;
图16是示出第二定子齿的透视图;
图17是第一定子齿的俯视图;
图18是第一定子齿和第二定子齿的俯视图;
图19是示出设置在同心圆上的第一齿、第二齿和第三齿的视图;
图20是示出从定子保持器内部引入的外部磁场的流动的第一定子齿和第二定子齿的俯视图;
图21是示出被引导至第三齿的外部磁场的流的第一定子齿的剖视图;
图22是示出第一收集器的透视图;
图23是示出第二收集器的透视图;
图24是第一收集器、第二收集器和第一传感器的俯视图;
图25是示出定子齿和外部磁场回避状态的视图;
图26是示出壳体和收集器的视图;
图27是示出壳体的视图;
图28是形成在壳体中的凹槽部的放大图;
图29是沿图26的线G1-G1截取的壳体和收集器的剖视图;
图30是沿图26的线G2-G2截取的壳体和收集器的剖视图;
图31是示出在根据变型例的壳体中设置的收集器的视图;
图32是示出根据变型例的壳体的视图;
图33是在图32所示的壳体中形成的凹槽部的放大图;
图34是沿图31的线G3-G3截取的壳体和收集器的剖视图;
图35是沿图31的线G4-G4截取的壳体和收集器的剖视图;
图36是示出与主齿轮啮合的第一齿轮和第二齿轮的视图;
图37是示出根据第二实施例的感测装置的定子的视图;
图38是示出第一收集器的透视图;
图39是示出第二收集器的透视图;
图40是示出定子的视图;
图41是沿线A-A截取的剖视图;
图42是沿线B-B截取的剖视图;
图43是示出定子本体的透视图;
图44是示出定子本体的俯视图;
图45是示出定子本体的外部的第一接触面和第二接触面的视图;
图46是示出定子本体的内部的第三接触面和第四接触面的视图;
图47是示出外部磁场相对于定子齿的方向性的视图;
图48是示出第一传感器相对于具有z轴方向性的外部磁场的回避状态的视图;
图49是示出响应于z轴方向上的外部磁场的比较例与实施例的角度变化之间的比较的图;
图50是示出根据y’轴方向的外部磁场的比较例和实施例的角度变化之间的比较的图。
具体实施方式
以下,将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
然而,本发明的技术精神不限于下文所描述的一些实施例,而是可以以各种不同的形式实施。在不脱离本发明的技术精神的范围内,可以在实施例之间选择性地组合和替代一个或多个部件进行使用。
此外,本文中使用的术语(包括技术术语和科学术语)可以被本发明所属领域的普通技术人员普遍理解,除非另有限定。可以考虑相关技术的上下文含义来解释字典中定义的常用术语。
另外,本文所使用的术语用于描述实施例,并不用于限制本发明。
在本说明书中,除非另有说明,否则以单数形式表述的术语可以包括复数形式。当将其描述为“A、B、C中的至少一个(或一个或多个)”时,其可以包括A、B、C的所有的可能组合中的一种或多种。
另外,在描述本发明实施例的部件时,可以使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”、“(b)”等术语。
这些术语中的每一个不用于限定相应部件的本质、顺序或次序,而仅用于将相应部件与其他部件区分开。
当描述为一个部件“连接”、“耦接”或“接合”到另一部件时,这种描述可以包括以下两种情况:一个部件直接“连接”、“耦接”或“接合”到另一部件;以及一个部件“连接”、“耦接”或“接合”到另一部件并且在该一个部件与另一部件之间设置有又一部件。
此外,在任意一个部件被描述为形成或设置在另一部件的“上方(或下方)”的情况下,这种描述包括以下两种情况:两个部件以彼此直接接触的形式形成;以及两个部件未直接接触,使得两个部件之间插设有一个或多个其他部件。此外,在一个部件被描述为形成在另一部件“上方(或下方)”的情况下,这种描述可以包括一个部件相对于另一部件形成在上侧或下侧的情况。
在下文中,将参考附图详细描述根据本发明的实施例,但是无论附图标记如何,相同或对应的构成要素被分配相同的附图标记,并且将省略其重复描述。
图1是示出根据实施例的感测装置的分解透视图,图2是示出根据实施例的感测装置的定子的透视图。在图1和图2中,z方向是轴向方向,y方向是径向方向。轴向方向和径向方向彼此垂直。
参照图1和图2,根据第一实施例的感测装置可以包括定子100、部分地设置在定子100中的转子200、第一传感器500、电连接到第一传感器500的电路板600以及与电路板600耦接的壳体700。
这里,定子100可以连接到输出轴(未示出),并且至少一部分可旋转地设置在定子100中的转子200可以连接到输入轴(未示出),但本发明不一定限于此。
在这种情况下,转子200可以相对于定子100可旋转地设置。在下文中,内侧可以是在径向方向上朝向中心C的一侧,外侧可以是与内侧相反的方向侧。
图3是示出根据实施例的感测装置的定子的剖视图。
定子100可以连接到转向轴的输出轴(未示出)。
参照图1至图3,定子100可以包括定子保持器110、定子本体120、第一定子齿130和第二定子齿140。
定子保持器110可以连接到电动转向装置的输出轴。因此,定子保持器110可以与输出轴的旋转联动旋转。定子保持器110可以形成为圆柱形。定子保持器110可以由金属材料制成,但本发明不限于此。当然,考虑到在一定水平以上的强度,可以对定子保持器110使用另一材料,使得输出轴可以固定地装配到其中。
定子保持器110可以包括凹槽111。凹槽111凹入地形成在定子保持器110的外周面中。凹槽111沿着定子保持器110的外周面形成。单独的固定构件可以***到凹槽111中。
定子保持器110可以耦接到定子本体120。
定子本体120可以设置在定子保持器110的一端部处。定子本体120可以通过使用诸如合成树脂的树脂经由嵌件成型方法耦接到定子保持器110。主齿轮120a可以形成在定子本体120的外周面上。主齿轮120a将定子100的旋转力传递到第一齿轮10(参见图36)和第二齿轮20(参见图36)。
第一定子齿130和第二定子齿140可以沿径向方向彼此间隔开设置。此外,第一定子齿130和第二定子齿140可以固定到定子本体120。第一定子齿130包括第一本体131、第一齿132和第三齿133。第二定子齿140包括第二本体141和第二齿142。
图4是示出定子的定子本体的俯视图,图5和图6是示出定子的定子本体的剖视图。
参照图4至图6,定子本体120包括内部121、外部122和分隔板123。内部121和外部122具有圆柱形形状。外部122设置在内部121的外侧以在径向方向上与内部121间隔开。分隔板123连接内部121和外部122。内部121、外部122和分隔板123可以一体化。定子保持器110可以耦接到内部121的内侧。可以在外部122与内部121之间形成空间S。分隔板123可以形成为板状。分隔板123可以设置在内部121与外部122之间。
空间S可以被分隔板123划分为第一空间S1和第二空间S2。第一传感器500可以设置在第一空间S1中,磁体230可以设置在第二空间S2中。分隔板123可以设置在假想水平线L1下方。这里。假想水平线L1相对于轴向方向穿过外部122的中心。
同时,分隔板123可以包括第一孔124和第二孔125。第一孔124和第二孔125用于布置第一定子齿130和第二定子齿140。
第一本体131和第二本体141可以设置在第一空间S1中。第一齿132和第二齿142可以设置在第二空间S2中。
多个第一孔124可以形成为在圆周方向上彼此间隔开。并且,第一齿132穿过第一孔124以设置在第二空间S2中。在这种情况下,第一孔124的数量与第一齿132的数量相同。第一孔124可以与外部122的内周面相邻设置。如图6所示,第一孔124可以形成在分隔板123中以与外部122的内周面接触。
多个第二孔125可以形成为在圆周方向上彼此间隔开。在这种情况下,第二孔125可以设置在第一孔124的内侧以在径向方向上与第一孔124间隔开。第二齿142穿过第二孔125以设置在第二空间S2中。在这种情况下,第二孔125的数量与第二定子齿140的第二齿142的数量相同。第二孔125可以与内部121的外周面相邻设置。第二孔125可以形成在分隔板123中以与内部121的外周面接触。
多个第三孔127可以形成为在圆周方向上彼此间隔开。第三孔127可以沿圆周方向设置在第二孔125之间。第三齿133穿过第三孔127以设置在第二空间S2中。在这种情况下,第三孔127的数量可以与第一定子齿130的第三齿133的数量相同。第三孔127可以与内部121的外周面相邻设置。第三孔127可以形成在分隔板123中以与内部121的外周面接触。
第一定子齿130和第二定子齿140可以设置在其定子本体120的内部121的外周面与定子本体120的外部122的内周面之间。这里,第一定子齿130和第二定子齿140可以由金属材料形成,以通过磁体230的旋转来充电。
第一定子齿130可以通过诸如粘合剂的粘合构件(未示出)固定到外部122的内周面,并且第二定子齿140可以通过诸如粘合剂的粘合构件(未示出)固定到内部121的外周面,但本发明不一定限于此。例如,第一定子齿130和第二定子齿140中的每一个都可以通过耦接构件(未示出)或铆接方法固定到定子本体120。
凸台126设置为从分隔板123向下延伸。凸台126的侧壁与外部122彼此间隔开以形成第一狭槽U1。第一齿132***第一狭槽U1中并穿过第一孔124以位于第二空间S2中。凸台126的侧壁和内侧121彼此间隔开以形成第二狭槽U2。第二齿142和第三齿133***第二狭槽U2中,并分别穿过第二孔125和第三孔127以位于第二空间S2中。
第一狭槽U1在第一定子齿130被耦接到定子本体120的过程中,将第一齿132引导至第一孔124以便于耦接。
第二狭槽U2在第二定子齿130被耦接到定子本体120的过程中,将第二齿142和第三齿133分别引导至第二孔125和第三孔127以便于耦接。
图7是示出第一定子齿的侧视图,图8是示出第二定子齿的侧视图。
参照图2和图7,第一定子齿130可以包括第一本体131以及彼此间隔开并从第一本体131向轴向方向突出的多个第一齿132。
参照图2和图8,第二定子齿140可以包括第二本体141以及彼此间隔开并从第二本体141向轴向方向突出的多个第二齿142。
相对于第一本体131的上表面131a,第一本体131的高度H1小于第一齿132的高度H2。相对于第二本体141的上表面141a,第二本体141的高度H3小于第二齿142的高度H4。然而,本发明不限于此,第一齿132的高度H2可以不同于第二齿142的高度H4。
图9是示出第一定子齿、第二定子齿和磁体的俯视图。
参照图9,第一定子齿130设置在第二定子齿140的外侧。当在径向方向(y方向)上观察时,第一齿132和第二齿142可以设置为在径向方向上重叠。第一齿132和第二齿142的这种配置具有减少磁通泄漏的效果。
图10是示出磁体的第一极和第二极的视图。
参照图10,磁体包括第一极230A和第二极230B。第一极230A和第二极230B可以在磁体的圆周方向上交替设置。
第一极230A和第二极230B可以分别包括N极区域NA和S极区域SA。第一极230A和第二极230B可以各自具有多层结构,在该多层结构中N极区域NA和S极区域SA分为内部和外部。
在第一极230A中,N极区域NA可以设置在相对外侧处,S极区域SA可以设置在N极区域NA内部。在第二极230B中,N极区域NA可以设置在相对内侧处,S极区域SA可以设置在N极区域NA的外侧。
第一极230A的N极区域NA和第二极230B的S极区域SA彼此相邻设置。第一极230A的S极区域SA和第二极230B的N极区域NA彼此相邻设置。
当磁体230旋转并因此第一齿132接近S极区域SA而以S极被带电时,由于第二齿142接近N极区域NA,因此第二齿142以N极被带电。或者,当磁体230旋转并且第一齿132接近N极区域NA而被带电为N极时,由于第二齿142接近S极区域SA,因此第二齿142被带电为S极。因此,第一传感器500可以通过经由第一定子齿130、第二定子齿140和收集器800(图22中)施加的磁场来测量角度。
在根据实施例的感测装置中,第一齿132和第二齿142在径向方向上彼此重叠。第二齿142的两端可以与第一齿132重叠。例如,在设计第一齿132和第二齿142的位置和尺寸时,第一角度θ1、第二角度θ2(图11)和第三角度θ3(图12)可以是相同的。
第一角度θ1表示由第一极230A的两端相对于定子中心C形成的角度。例如,当具有八个第一极230A和八个第二极230B时,第一角度θ1可以是22.5°。
图11是示出第二角度θ2的视图,图12是示出第三角度θ3的视图。
参照图11,第二角度θ2表示由第一齿132的两端P1相对于定子中心C形成的角度。在轴向方向上,定义第一齿132的两端P1的基准点G如下。当第一齿132设置为面对磁体230的本体231时,基准点G对应于与磁体230的本体231的高度H1的中点相对应的第一齿132的点。磁体230的本体231的高度H1是指磁体230的上表面231a与下表面231b之间在轴向方向上形成的高度。基准点G处的第一齿132之间的角度θ4可以与第二角度θ2相同。
参考图12,第三角度θ3表示由第二齿142的两端P2相对于定子中心C形成的角度。在轴向方向上,定义第二齿142的两端P2的基准点G如下。当第二齿142设置为面对磁体230的本体231时,基准点G对应于与磁体230的本体231的高度H1的中点相对应的第二齿142的点。基准点G处的第二齿142之间的角度θ5可以与第三角度θ3相同。
图13是示出根据第一角度θ1、第二角度θ2和第三角度θ3的磁通的图。
参考图13,在第二角度θ2和第三角度θ3被设定为相同的状态下,可以确认到,随着第二角度θ2和第三角度θ3接近第一角度θ1,磁通量增加,而随着第二角度θ2和第三角度θ3远离第一角度θ1,磁通量减小。当第一齿132和第二齿142的尺寸和位置对准使得第二角度θ2和第三角度θ3与第一角度θ1相同时,可以看出,第一定子齿130和第二定子齿140的磁通量最大。
参考图1,转子200可以包括转子保持器210、转子本体220和磁体230。转子保持器210、转子本体220和磁体230可以一体地形成。
转子保持器210可以连接到电动转向装置的输入轴。因此,转子保持器210可以与输入轴的旋转联动旋转。转子保持器210可以形成为圆柱形。转子保持器210的一个端部可以耦接到转子本体220。转子保持器210可以由金属材料制成,但本发明不限于此,当然,考虑到一定水平以上的强度,可以对转子保持器210使用另一材料,使得输入轴可以固定地装配到其中。
转子本体220设置在转子保持器210的外周面的一侧处。转子本体220可以是环形构件。
磁体230耦接到转子本体220。当转子保持器210旋转时,磁体230与转子保持器210联动旋转。
图14是示出磁体相对于第一定子齿和第二定子齿的布置的透视图。
参考图14,磁体230设置在第一齿132与第二齿142之间。磁体230设置在第三齿133与第一齿132之间。
磁体230的本体231设置为面对第一齿132、第二齿142和第三齿133。磁体230的突起232设置在第一齿132、第二齿142和第三齿133的上方。
图15是示出第一定子齿的透视图。
参照图15,第一定子齿130可以包括第一本体131、第一齿132、第三齿133和延伸部134。第一本体131可以是环形构件。第一齿132可以设置为在圆周方向上彼此间隔开,并且可以从第一本体131的上部向上延伸。第一本体131和多个第一齿132可以一体地形成。延伸部134从第一本体131向内突出。第三齿133连接至延伸部134。
第一齿132和第三齿133可以形成为具有宽下部和窄上部的形状。例如,当沿径向方向观察时,第一齿132和第三齿133中的每一个的下部的宽度可以比第一齿132和第三齿133中的每一个的上部的宽度大。第一齿132和第三齿133中的每一个可以形成为梯形。由于第一齿132穿过第一孔124并且第三齿133穿过第三孔127,所以第一本体131的上表面和延伸部134的上表面可以与分隔板123的下表面接触。
图16是示出第二定子齿的透视图。
参照图16,第二定子齿140可以包括第二本体141和第二齿142。第二齿142可以设置成在圆周方向上彼此间隔开,并可以从第二本体141的上部向上延伸。第二本体141和多个第二齿142可以一体地形成。第二齿142可以形成为具有宽下部和窄上部的形状。例如,当沿径向方向观察时,第二齿142的下部的宽度可以比第二齿142的上部的宽度大。第二齿142可具有梯形形状。
第二本体141可以包括突起141a。突起141a可以是向外弯曲并且比第二齿142突出更多的环形构件。突起141a减小第一传感器500与第二本体141之间的气隙来增加施加到第一传感器500的磁通量。
图17是第一定子齿的俯视图。
参照图17,从第一定子齿130的中心C到第一齿132的最短距离R1比从第一定子齿130的中心C的第三齿133的最短距离R2大。第三齿133设置为比第一齿132相对更靠近第一定子齿130的中心C。这是为了将经由定子保持器110内部引入的外部磁场引导至第三齿133。
图18是第一定子齿和第二定子齿的俯视图。
参照图18,由多个第三齿133形成的直径D3比由多个第一齿132形成的直径D1小,由多个第二齿132形成的直径D2比由多个第一齿132形成的直径D1小。相对于磁体230,第一齿132设置在磁体230的外侧,第二齿142和第三齿133设置在磁体230的内侧。
图19是示出设置在同心圆上的第一齿、第二齿和第三齿的视图。
参照图19,第一齿132、第二齿142和第三齿133可以设置在同心圆上。第二齿142和第三齿133可以设置在第一假想圆周O1上,并且第一齿132可以设置在与第一假想圆周O1不同的第二假想圆周O2上。第二齿142和第三齿133可以沿定子100的圆周方向交替设置。第一假想圆周O1设置在第二假想圆周O2的内侧。这是为了将经由定子保持器110内部引入的外部磁场通过第二齿142和第三齿133向各个方向分散。
同时,第三齿133的下端的周向宽度t3可以比第一齿132的下端的周向宽度t1小。另外,第三齿133的下端的周向宽度t3可以比第二齿142的下端的周向宽度t2小。
图20是第一定子齿和第二定子齿的俯视图,示出了经由定子保持器的内部引入的外部磁场的流,图21是第一定子齿的剖视图,示出了引导到第三齿的外部磁场的流。
参照图20,沿定子保持器110引入的外部磁场W1和W2沿定子100的径向方向被朝向第一定子齿130和第二定子齿140引入。外部磁场W1和W2被分散和引入至第三齿133与第二齿142。
参照图21,引入到第三齿133中的外部磁场M1被引导至延伸部134。在这种情况下,引入到第三齿133中的外部磁场M1可以被从磁体230引入到第一齿132中并被引导至延伸部134的外部磁场M2抵消(cancel)。如上所述,由于沿定子保持器110引入的外部磁场被引导至第一定子齿130并被抵消,因此具有可以大幅降低外部磁场对第一传感器500的影响的优点。
下面的<表1>示出了比较例和实施例的扭矩的比较结果。
比较例涉及不包括第三齿133等结构的感测装置。实施例涉及包括第三齿133的感测装置。当在径向方向上没有外部磁场时,0Nm的扭矩是正常的。当在比较例和实施例中在径向方向上施加1000A/m的外部磁场时,在比较例的情况下,测得扭矩为0.41Nm,由此可见,感测装置被外部磁场大幅影响。但是,在本实施例的情况下,测得的扭矩为0.05Nm,由此可知感测装置几乎不受外部磁场影响。
然而,在径向方向上,第一定子齿130和第二定子齿140与第一传感器500之间的间隙确定磁通量。当第一定子齿130和第二定子齿140与第一传感器500之间的间隙减小时,通过第一传感器500的磁通增加,使得测量的磁通量的灵敏度增加。另一方面,当第一定子齿130和第二定子齿140与第一传感器500之间的间隙增加时,通过第一传感器500的磁通减小,使得测量的磁通量的灵敏度降低。因此,根据第一定子齿130和第二定子齿140与第一传感器500之间的间隙的偏差,摆动值可能会大幅增加。
图22是第一收集器的透视图,图23是示出第二收集器的透视图,图24是第一收集器、第二收集器和第一传感器的俯视图。
参照图22至24,收集器800可以包括第一收集器810和第二收集器820。第一收集器810和第二收集器820中的每一个收集定子100的磁通。此外,第一收集器810和第二收集器820可以由金属材料形成。第一收集器810和第二收集器820设置为关于与定子中心C相同的中心在径向方向上彼此间隔开。
在从定子中心C开始的径向方向上,第二收集器820可以设置在第一收集器810的内侧。第一收集器810和第二收集器820中的每一个可以是环形构件。由于第一收集器810和第二收集器820中的每一个为环形构件,因此收集器800可以在圆周方向上覆盖第一定子齿130和第二定子齿140的整个区域。其结果,当考虑第一定子齿130和第二定子齿140的整个区域时,根据第一定子齿130和第二定子齿140与第一传感器500之间的间隙的偏差,测量的磁通量的灵敏度被互补地稳定化,因此具有摆动值提高的优点。
第一收集器810和第二收集器820可以分别包括延伸部811和821、第一本体812和822以及第二本体813和823。第一本体812和822以及第二本体813和823中的每一个设置为面向第一传感器500。第二本体813和823可以从第一本体812和822延伸。延伸部811和821可以分别从第一本体812和822以及第二本体813和823延伸。第一本体812和822以及第二本体813和823中的每一个可以包括平坦表面,延伸部811和821可以包括弯曲突起814和824。突起814和824从延伸部811和821的一侧边缘突出。突起814和824用于耦接壳体700和收集器800。
可以设置多个突起814和824。突起814和824中的每一个可以包括具有不同周向宽度的区域。例如,突起814和824可以包括第一突起814a和824a以及第二突起814b和824b。第一突起814a和824a从延伸部811和821突出。第二突起814b和824b从第一突起814a和824a突出。第二突起814b和824b的周向宽度K2和K4可以比第一突起814a和824a的周向宽度K1和K3大。突起814和824的形状是为了防止突起814和824在轴向方向上与壳体700分离。
第一传感器500检测在定子100与转子200之间产生的磁场的变化。第一传感器500可以是霍尔集成电路(IC)。第一传感器500检测由转子200的磁体230与定子100之间的电相互作用产生的定子100的磁化量。感测装置基于检测到的磁化量来测量扭矩。
图25是示出定子齿130、140和外部磁场的回避状态的视图。
参照图25,第一收集器810用于与第一定子齿130一起阻挡朝向第一传感器500引入的外部磁场。
外部磁场在y’轴方向上大幅影响感测装置。这里,y’轴方向是与轴向方向垂直的径向方向上朝向第一传感器500的方向。如图25的S1所示,由于y’轴方向上的外部磁场沿第一定子齿130和第二定子齿140被感应到,因此y’轴方向上的外部磁场流动而不影响第一传感器500。因此,根据实施例的感测装置的优点在于:即使是在y’轴方向上,外部磁场对第一传感器500的影响也很小。
此外,如图25的S2所示,穿过第一定子齿130流向第一传感器500的外部磁场可以被第一收集器810感应,因此外部磁场流动而不影响设置在第一收集器810中的第一传感器500。因此,根据实施例的感测装置的优点在于:即使是在y’轴方向上,外部磁场对第一传感器500的影响也很小。
图26是示出壳体700和收集器800的视图,图27是示出壳体700的视图。
参照图26和27,收集器800安装在壳体700中。
壳体700可以呈包括上表面和下表面的板状并且可以具有上部和下部开口的形式。壳体700的中部形成有孔701。定子保持器110位于孔701内。电路板600可以安装在壳体700的下表面上。第一传感器500安装在电路板600上。第一传感器500可以穿过壳体700的孔701以设置在壳体700的上表面上。单独的盖可以耦接到壳体700的下侧以覆盖电路板600。
壳体700可以包括凹槽部710、第三突起720和第四突起730。
第三突起720可以从壳体700的上表面向轴向方向突出。第三突起720可以沿着孔701的圆周设置。第三突起720可以为弧形构件。第三突起720的一部分可以在径向方向上设置在第一收集器810与第二收集器820之间。整个第三突起720可以在径向方向上设置在第一定子齿130与第二定子齿140之间。第三突起720的上表面可以与第一收集器810的下表面和第二收集器820的下表面接触。
第四突起730可以从壳体700的上表面向轴向方向突出。第四突起730可以设置在第三突起720的内侧和外侧。
凹槽部710凹入地形成在第三突起720中。凹槽部710可以形成为从第三凸起720的上表面和内周面凹入,或者可以形成为从第三凸起720的上表面和外周面凹入。收集器800的突起814和824***凹槽部710中。凹槽部710可以包括第一凹槽711和第二凹槽712。突起814和824的第一突起814a和824a设置在第一凹槽711中,突起814和824的第二突起814a和824a设置在第二凹槽712中。当突起814和824设置在凹槽部710中时,第二突起814b和824b在轴向方向上被卡合在第一凹槽711中,从而防止在轴向方向上收集器800从壳体700脱离。
图28是形成在壳体700中的凹槽部710的放大图。
参照图27和图28,在其中设置第一收集器800的突起814的凹槽部710可以形成为与在其中设置第二收集器800的突起824的凹槽部710对应。在其中设置第一收集器800的突起814的凹槽部710可以形成为与第三突起720的外周面相邻。在其中设置第二收集器800的突起824的凹槽部710可以形成为与第三突起720的内周面相邻。
第四突起730与凹槽部710相邻设置在第三突起720的内侧和外侧。
图29是沿图26的线G1-G1截取的壳体700和收集器800的剖视图,图30是沿图26的线G2-G2截取的壳体700和收集器800的剖视图。
参照图26和29,第一收集器810和第二收集器820中的每一个置于第三突起720上。第三突起720设置为在轴向方向上与第一收集器810和第二收集器820重叠。因此,第一收集器810的延伸部811的一侧边缘和第二收集器820的延伸部821的一侧边缘与第三突起720的上表面接触。
参照图26和图30,如图29所示,在第一收集器810和第二收集器820中的每一个置于第三突起720上的状态下,突起814和824设置在凹槽部710中。突起814和824的一部分可以与第四突起730接触而不被暴露,突起814和824的剩余部分F可以设置为暴露到外部。第四突起730在径向方向上支撑突起814和824的一部分。
图31是示出设置在根据变型例的在壳体700中设置的收集器800的视图,图32是示出根据变型例的壳体700的视图,图33是图32所示的设置在壳体700中的凹槽部710的放大图。
根据变型例的壳体700可以额外包括第五突起750。
第五突起750可以从第三突起720的上表面向轴向方向突出。第五突起750可以是弧形构件。第五突起750可以在径向方向上设置在第一收集器810与第二收集器820之间。
根据变型例的壳体700的凹槽部710可以形成为从第三突起720的上表面凹入。在其中设置第一收集器810的突起814的凹槽部710设置在第五突起750的外侧,在其中设置第二收集器820的突起824的凹槽部710可以设置在第五突起750的内侧。
图34是沿图31的线G3-G3截取的壳体和收集器800的剖视图,图35是沿图31的线G4-G4截取的壳体和收集器800的剖视图。
参照图31和图34,在第一收集器810和第二收集器820中的每一个置于第三突起720上的状态下,第五突起750在径向方向上设置在第一收集器810与第二收集器820之间。第五突起750的外周面与第一收集器810的内周面接触,第五突起750的内周面与第二收集器820的外周面接触,使得第一收集器810与第二收集器820之间的间隙以物理方式被保持。
参照图31和图35,当突起814和824设置在凹槽部710中时,突起814和824可以位于第三突起720的内侧而不暴露于外部。由于第三突起720完全覆盖突起814和824,因此收集器800可以更牢固地固定到壳体。
壳体700和收集器800的这种相对结构可以是在壳体700和收集器800被嵌件成型并且一体成型的过程中实现的结构。由于壳体700和收集器800一体地形成,因此优点在于:不需要用于将收集器800固定到壳体700的熔接结构或熔接工艺。具体地,由于不存在损坏熔接部的风险,因此可以从根本上消除收集器800与壳体700分离的致命问题。
图36是示出与主齿轮啮合的第一齿轮和第二齿轮的视图。
参照图36,与主齿轮120a啮合的副齿轮包括第一齿轮10和第二齿轮20。主齿轮120a、第一齿轮10、第二齿轮20和第二传感器610用于测量转向轴的角度。
主齿轮120a、第一齿轮10和第二齿轮20通过彼此啮合而旋转。主齿轮120a设置在定子本体120的外周面上。第一齿轮10和第二齿轮20可旋转地设置在壳体700中。主齿轮120a、第一齿轮10和第二齿轮20中的每一个具有预定的齿轮比。例如,在主齿轮120a的总角度为1620°的情况下,当主齿轮120a旋转4.5转时,第一齿轮10可以设计为旋转15.6转,第二齿轮20可以设计为旋转14.625转。这里,总角度是当所有齿轮返回到即将旋转之前的状态时通过累加主齿轮120a的转数而计算的角度。
磁体可以设置在第一齿轮10和第二齿轮20上。磁体设置为面向第二传感器610。
图37是示出根据第二实施例的感测装置的定子的视图。
参照图37,根据第二实施例的感测装置的定子1000可以包括定子保持器1110、定子本体1120、第一定子齿1130和第二定子齿1140。在下文中,仅描述与根据第一实施例的感测装置的部件不同的部件,并且将省略相同部件的描述。
第一定子齿1130和第二定子齿1140可以设置成在径向方向上彼此间隔开。第一定子齿1130和第二定子齿1140可以固定到定子本体1120。第一定子齿1130包括第一本体1131、第一齿1132、第三齿1133和延伸部1134。第二定子齿1140包括第二本体1141和第二齿1142。
定子保持器1110可以耦接到定子本体1120。
多个突起1135可以设置在第一本体1131上。突起1135可以从第一本体1131向外突出。突起1135设置为以定子1000的中心为基准在圆周方向上与定子本体1120重叠。突起1135可以通过增加与定子本体1120的接触面积来增加耦接力,并防止定子本体1120与第一本体1131之间的滑动。
图38是示出第一收集器的透视图,图39是示出第二收集器的透视图。
参照图38和39,收集器1800可以包括第一收集器1810和第二收集器1820。第一收集器1810和第二收集器1820中的每一个收集定子1000的磁通。第一收集器1810和第二收集器1820可以由金属材料形成。第一收集器1810和第二收集器1820设置为关于与定子1000的中心C相同的中心在径向方向上彼此间隔开。第一收集器1810和第二收集器1820中的每一个可以是环形构件。
图40是示出定子1000的视图,图41是沿A-A截取的剖视图,图42是沿线B-B截取的剖视图。
参照图40至图42,定子本体1120可以包括内部1122、外部1121和分隔板1123。内部1122和外部1121具有圆柱形形状。外部1121设置在内部1122的外侧而在径向方向上与内部1122间隔开。分隔板1123连接内部1122和外部1121。内部1122、外部1121和分隔板1123可以一体地形成。定子保持器1110可以耦接到内部1122的内侧。可以在外部1121和内部1122之间形成空间S。分隔板1123可以形成为板状。分隔板1123可以设置在内部1122与外部1121之间。
空间S可以被分隔板1123划分为第一空间S1和第二空间S2。第一传感器1500可以设置在第一空间S1中,磁体1230可以设置在第二空间S2中。分隔板1123可以设置在假想水平线下方。这里。假想水平线相对于轴向方向穿过外部1121的中心。
第一本体1131和第二本体1141可以设置在第一空间S1中。第一齿1132和第二齿1142可以设置在第二空间S2中。
第一定子齿1130和第二定子齿1140可以设置在定子本体1120的内部1122的外周面与其外部1121的内周面之间。这里,第一定子齿1130和第二定子齿1140可以由金属材料形成,以用于通过磁体1230的旋转来带电。
第一齿1132和第二齿1142可以设置为从定子本体1120暴露。例如,第一齿1132可以设置为从外部1121暴露。第一齿1132可以设置为相对于定子1000的中心在圆周方向上与外部1121形成重叠区域O1。第二齿1142可以设置为从内部暴露。第二齿1142可以设置为以定子1000的中心为基准在圆周方向上与内部1122一起形成重叠区域O2。
第三齿1133也可以设置为从定子本体1120暴露。例如,第三齿1133可以设置为从内部1122暴露。第三齿1133可以设置为以定子1000的中心为基准在圆周方向上与内部1122一起形成重叠区域O3。第三齿1133也可以设置为从内部1122暴露。
延伸部1134可以设置为从定子本体1120暴露。例如,延伸部1134可以设置为从内部1122暴露。延伸部1134可以设置为以定子1000的中心为基准在圆周方向上与分隔板123重叠。延伸部1134可以设置为从分隔板1123暴露。
定子1000的定子本体1120以及齿1130和1140的这种耦接结构可以通过嵌件成型和一体形成第一定子齿1130、第二定子齿1140和定子本体1120来实现。如上所述,第一齿1132、第二齿1142、第三齿1133和延伸部1134被设置为从定子本体1120暴露使得在定子本体1120中确保空的空间的原因在于:使第一齿1132、第二齿1142、第三齿1133和延伸部1134面对磁体,并且还在嵌件成型过程中降低注射压力,以减少在嵌件成型过程中定子1000的齿1130和1140的变形。
图43是定子本体1120的透视图,图44是定子本体1120的俯视图。
参照图43,定子本体1120的外部1121和内部1122中的每一个可以包括多个第一侧部K1。第一侧部K1可以分为第1-1侧部K11和第1-2侧部K12。第1-1侧部K11是构成外部1122的构件,第1-2侧部K12是构成内部1121的构件。
多个第1-1侧部K11以定子1000的中心为基准在圆周方向上间隔设置,以在相邻的第1-1侧部K11之间形成空间A1。第一齿1132可以设置在空间A1中。第1-1侧部K11与第一齿1132的侧表面接触。
多个第1-2侧部K12以定子1000的中心为基准在圆周方向上间隔设置,以在相邻的第1-2侧部K12之间形成空间A2和A3。第二齿1142和第三齿1133可以设置在空间A2和A3中。第1-2侧部K12与第二齿1142的侧表面接触。第1-2侧部K12与第三齿1133的侧表面接触。
同时,定子本体1120可以包括多个第二侧部K2。第二侧部K2与第一本体1131接触。例如,第二侧部K2的内表面可以与第一本体1131的外周面接触。多个第二侧部K2以定子1000的中心为基准在圆周方向上间隔设置,以在相邻的第二侧部K2之间形成空间A4。在空间A4中第一本体1131的一部分暴露于外部。空间A4在第一定子齿1130、第二定子齿1140和定子本体1120的嵌件成型过程中降低注射压力方面发挥很大作用。
定子本体1120可以包括连接多个第二侧部K2的第三侧部K3。第三侧部K3可以与第一本体1131的外周面接触。
参照图44,定子本体1120的分隔板1123可以包括多个壁X1。多个壁X1以定子1000的中心为基准在圆周方向上间隔设置,延伸部1134设置在相邻壁X1之间以与壁X1接触。
图45是示出定子本体1120的外部1121的第一接触面N1和第二接触面N2的视图。
参照图45,定子本体1120的外部1121可以包括第一接触面N1和第二接触面N2。第一接触面N1是外部1121的与第一齿1132的一侧表面接触的表面。第二接触面N2是外部1121的与第一齿1132的另一侧表面接触的另一表面。第一接触面N1与第二接触面N2中的每一个为倾斜面。第一接触面N1与第二接触面N2之间的周向宽度Q1形成为在轴向方向上朝向第一接触面N1和第二接触面N2的端部逐渐减小。这是为了与第一齿1132的锥形端部形状对应。
图46是示出定子本体1120的内部1122的第三接触面N3和第四接触面N4的视图。
参照图46,定子本体1120的内部1121可以包括第三接触面N3和第四接触面N4。第三接触面N3是内部1122的与第三齿1133的一侧表面接触的表面。第四接触面N4是内部1122的与第二齿1142的另一侧表面接触的另一表面。第三接触面N3和第四接触面N4中的每一个为倾斜面。第三接触面N3与第四接触面N4之间的周向宽度Q2形成为在轴向方向上朝向第三接触面N3和第四接触面N4的端部逐渐减小。这是为了与第二齿1142的锥形端部形状对应。
第一接触面N1、第二接触面N2、第三接触面N3和第四接触面N4起到防止定子齿1130和1140在轴向方向上与定子本体1120分离的作用。
定子本体1120与定子齿1130和1140的这种耦接结构也可以通过将第一定子齿1130、第二定子齿1140和定子本体1120嵌件成型和一体成型来实现。如上所述,第一侧部K1、第二侧部K2、第三侧部K3和壁中的每一个确保定子本体1120中的空间A1,以降低嵌件成型工序中的注射压力并且降低嵌件成型工序中的定子齿1130和1140的变形。
由于第一齿1132、第二齿1142和第三齿1133的位置对于传感器装置的性能是非常重要的因素,因此影响定子齿1130和1140的位置的尺寸管理应当非常精确地执行。如上所述,当定子齿1130和1140通过成型而耦接到定子本体1120时,具有基于定子齿1130和1140的尺寸管理非常容易的优点。
此外,由于不需要单独的熔接结构或熔接工艺来将定子齿1130和1140耦接到定子本体1120,因此具有由于对熔接结构的损坏而导致的定子齿1130和1140的流动或分离基本上被去除的优点,并具有简化制造工艺并且不需要熔接设备的优点。
图47是示出外部磁场相对于定子齿130和140的方向性的视图,图48是示出第一传感器500相对于具有z轴方向性的外部磁场的回避状态的视图。
参考图47,外部磁场在与z轴方向(轴向方向)垂直的y’轴方向上极大地影响感测装置。
参照图48,根据实施例的感测装置的第一传感器500以在z轴方向上竖立的状态设置。因此,从z轴方向观察到的第一传感器500的面积比在y’轴方向上观察到的第一传感器500的面积小很多。因此,根据实施例的感测装置的优点在于,外部磁场对第一传感器500的影响在z轴方向上必然很小。
参照图25和图47,考虑到第一传感器500在z轴方向上竖立的状态,y’轴方向上的外部磁场可能显著地影响第一传感器500。然而,由于沿第一定子齿130和第二定子齿140感应在y’轴方向上的外部磁场,所以外部磁场流动而不影响第一传感器500。因此,根据实施例的感测装置的优点在于:即使在y’轴方向上,外部磁场对第一传感器500的影响也很小。
图49是示出响应于z轴方向上的外部磁场,比较例和实施例的角度变化量之间的比较的图。
参考图49,比较例涉及具有下述结构的感测装置,在该结构中定子齿130和140垂直设置并且第一传感器500平放设置。随着z轴方向上的外部磁场增加,角度的变化量线性增加,并因此可以看出测量角度根据外部磁场而显著变化。
另一方面,在实施例的情况下,可以看出,即使当z轴方向上的外部磁场增加时,角度变化也很小,由此可见,感测装置不受外部磁场影响。
图50是示出根据y’轴方向的外部磁场,比较例和实施例的角度变化之间的比较的图。
参照图50,比较例涉及具有下述结构的感测装置,在该结构中第一定子齿130和第二定子齿140竖直设置,第一传感器500设置为平放。随着y’轴方向的外部磁场增大,角度的变化量线性增加,因此可以看出测量角度随外部磁场而显著变化。
另一方面,在实施例的情况下,即使y’轴方向上的外部磁场增加,角度的变化也很小,由此可知,感测装置不受外部磁场影响。
本发明可以应用于各种装置,例如车辆或家用电器。

Claims (10)

1.一种感测装置,包括:
定子,所述定子包括定子齿;以及
转子,所述转子包括磁体,
其中:
所述定子齿包括第一定子齿和设置在所述第一定子齿内的第二定子齿;
所述第一定子齿包括多个第一齿;
所述第二定子齿包括多个第二齿;
所述第一齿相对于所述定子的中心在径向方向上与所述第二齿重叠;
所述感测装置还包括第一传感器和在所述径向方向上设置在所述第一定子齿与所述第二定子齿之间的收集器;
所述收集器包括第一收集器和设置在所述第一收集器内的第二收集器;
所述第一传感器在所述径向方向上设置在具有环形的所述第一收集器与具有环形的所述第二收集器之间;
所述第一收集器和所述第二收集器中的每一个包括设置为面向所述第一传感器的本体和从所述本体延伸的延伸部;
所述延伸部包括在轴向方向上从所述延伸部的一侧边缘突出的突起;并且
所述突起包括具有不同周向宽度的区域。
2.根据权利要求1所述的感测装置,还包括壳体,
其中,所述壳体包括凹槽部,所述突起设置在所述凹槽部中。
3.根据权利要求2所述的感测装置,其中:
所述突起包括从所述延伸部突出的第一突起和从所述第一突起延伸的第二突起;并且
所述第二突起的周向宽度比所述第一突起的周向宽度大。
4.根据权利要求3所述的感测装置,其中,所述凹槽部包括:
第一凹槽,所述第一突起设置在所述第一凹槽中;以及
第二凹槽,所述第二凹槽从所述第一凹槽延伸并且第二突起设置在所述第二凹槽中。
5.根据权利要求2所述的感测装置,其中:
所述壳体包括第三突起;
所述第三突起设置为在所述轴向方向上与所述第一收集器和所述第二收集器重叠;并且
所述凹槽部设置在所述第三突起中。
6.一种感测装置,包括:
定子;以及
转子,所述转子设置在所述定子中,
其中,所述定子包括定子保持器、接合到所述定子保持器的定子本体以及设置在所述定子本体上的定子齿;
所述定子本体包括外部和设置在所述外部内侧的内部;
所述定子齿包括第一定子齿和设置在所述第一定子齿内的第二定子齿;
所述第一定子齿包括多个第一齿;
所述第二定子齿包括多个第二齿;
所述第一齿相对于所述定子的中心在径向方向上与所述第二齿重叠;
所述第一齿设置为相对于所述定子的所述中心在圆周方向上与所述外部重叠;
所述第二齿设置为相对于所述定子的所述中心在所述圆周方向上与所述内部重叠;并且
所述第一齿和所述第二齿设置为从所述定子本体露出。
7.根据权利要求6所述的感测装置,其中:
所述第一定子齿包括第一本体;
所述第一齿设置为从所述第一本体突出;
所述第一本体设置为相对于所述定子的所述中心在所述圆周方向上与所述外部重叠;并且
所述第一本体的至少一部分设置为从所述定子本体露出。
8.根据权利要求6所述的感测装置,其中:
所述第二定子齿包括第二本体;
所述第二齿设置为从所述第二本体突出;
所述第二本体设置为相对于所述定子的所述中心在所述圆周方向上与所述内部重叠;并且
所述第二本体的至少一部分设置为从所述定子本体露出。
9.一种感测装置,包括:
定子;以及
转子,所述转子设置在所述定子内,
其中,所述定子包括定子保持器、接合到所述定子保持器的定子本体以及设置在所述定子本体中的定子齿;
所述定子本体包括外部和设置在所述外部内侧的内部;
所述定子齿包括第一定子齿和设置在所述第一定子齿内的第二定子齿;
所述第一定子齿包括多个第一齿;
所述第二定子齿包括多个第二齿;
所述第一齿相对于所述定子的中心在径向方向上与所述第二齿重叠;
所述外部和所述内部中的每一个包括多个第一侧部;
所述第一侧部相对于所述定子的所述中心在圆周方向上间隔设置;并且
所述第一齿和所述第二齿中的每一个相对于所述定子的所述中心在所述圆周方向上设置在所述第一侧部之间以与所述第一侧部接触。
10.根据权利要求9所述的感测装置,其中:
所述定子本体包括多个第二侧部;
所述第二侧部相对于所述定子的所述中心在所述圆周方向上间隔设置;
所述第一定子齿包括第一本体;
所述第一齿设置为从所述第一本体突出;并且
所述第一本体与所述第二侧部接触。
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