WO2019135485A1 - 센싱장치 - Google Patents

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WO2019135485A1
WO2019135485A1 PCT/KR2018/013683 KR2018013683W WO2019135485A1 WO 2019135485 A1 WO2019135485 A1 WO 2019135485A1 KR 2018013683 W KR2018013683 W KR 2018013683W WO 2019135485 A1 WO2019135485 A1 WO 2019135485A1
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groove
disposed
cover
housing
magnet
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PCT/KR2018/013683
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English (en)
French (fr)
Inventor
이창환
변성욱
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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Priority claimed from KR1020180061898A external-priority patent/KR102656073B1/ko
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Priority to US16/954,379 priority patent/US11385077B2/en
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    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
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    • G01L3/104—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving permanent magnets
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    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields

Definitions

  • An embodiment relates to a sensing device.
  • An electronic power system (hereinafter referred to as "EPS") operates a motor in an electronic control unit according to driving conditions to ensure swing stability and provide quick restoring force, Make driving possible.
  • the EPS includes a sensor assembly that measures the torque, steering angle, and the like of the steering shaft 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 an angular acceleration of the steering shaft.
  • the steering shaft may include an input shaft connected to the handle, an output shaft connected to the power transmission structure on the wheel side, and a torsion bar connecting the input shaft and the output shaft.
  • the torque sensor measures the degree of twist of the torsion bar and measures the torque applied to the steering shaft.
  • the index sensor senses the rotation of the output shaft and measures the angular acceleration of the steering shaft.
  • the torque sensor and the index sensor may be integrally arranged together.
  • the cover is formed of a ferromagnetic material.
  • the flux flows to the cover side, which adversely affects the motor performance.
  • a case may be used for the index function.
  • the case may be fixed to a housing formed of a synthetic resin material such as plastic through a heat welding method.
  • the case fixed to the housing by the heat welding method can be easily broken by an external impact or the like. Accordingly, there is a problem that the case is detached from the housing.
  • the embodiment provides a sensing device capable of realizing stable assembly between a case and a housing without additional components.
  • the present invention provides a sensing device capable of securing a fixing force between a metal case and a synthetic resin housing.
  • a first embodiment of the present invention is directed to a rotor comprising a first cover, a second cover coupled to the first cover, a rotor disposed on the second cover, a first magnet disposed between the second cover and the rotor, A stator disposed between the magnet and the second cover, a seating portion disposed between the first cover and the rotor, a second magnet disposed on the seating portion, a circuit disposed on the bottom surface of the second cover, A first Hall sensor and a second hall sensor disposed on the circuit board, the first cover including an upper plate having an opening and a side plate extending downward from the upper plate, The side plate may include a first groove formed at a position corresponding to the second hole sensor and a second groove separated from the first groove.
  • the apparatus further includes a collector coupled with the second cover, and the second groove may be disposed adjacent to a side end of the collector.
  • the second groove includes a 2-1 groove and a 2-2 groove, and the 2-1 groove and the 2-2 groove may be disposed adjacent to both ends of the collector, respectively have.
  • the size of the second groove may be 0.2 to 0.5 times the size of the first groove.
  • the circumferential width of the second-2 groove may be 1.5 to 2.5 times the circumferential width of the second-1 groove.
  • the second-1 groove may be disposed closer to the first groove than the second-2 groove.
  • the second-1 groove is disposed inwardly of one end of the collector in the circumferential direction, and the second-2 groove is disposed in the circumferential direction outside the collector.
  • the second-1 groove may be arranged to overlap the collector with respect to the radial direction, and the second-2 groove may be disposed so as not to overlap the collector with respect to the radial direction.
  • the second grooves are two, and the angle between the two second grooves with respect to the circumferential direction of the first cover may be 80 ° to 120 °.
  • the second grooves are two, and with respect to the circumferential direction of the first cover, the collector may be disposed between the two grooves.
  • the first hall sensor may be disposed between two imaginary baselines connecting both ends of the collector at the center of the first cover with respect to the circumferential direction of the first cover.
  • the side plate includes an outer plate disposed on the outer side of the upper plate, and an inner plate disposed on the inner side of the upper plate, and the first groove and the second groove may be disposed on the outer plate.
  • the second-1 groove and the second-2 groove may be arranged symmetrically with respect to the collector.
  • An embodiment includes a housing; A stator disposed inside the housing; A rotor disposed inside the stator; A magnet seating part rotated in conjunction with rotation of the stator; A circuit board disposed inside the housing; A first hall sensor and a second hall sensor disposed on the circuit board; And a case disposed on one side of the housing, wherein the first projection of the case is engaged with a hole formed in the housing.
  • the housing includes a first housing and a second housing disposed opposite to each other, the first housing including a first housing body and a protrusion formed on a side surface of the first housing body, As shown in FIG.
  • the case may include an upper plate and an outer plate extending in the axial direction of the upper plate, and the first protrusion may be formed to protrude axially from the outer circumferential surface of the outer plate.
  • the length L1 of the first protrusion may be longer than the sum of the axial length L2 of the protrusion and the radial length L3 of the protrusion with respect to the end of the outer plate.
  • the ends of the first protrusions passing through the holes may be bent outward to be in contact with the lower surface of the protrusions.
  • the end of the first protrusion which is in contact with the lower surface of the protrusion, may be bent in the axial direction to be in contact with the side surface of the protrusion.
  • the second hall sensor may be arranged to face the first groove of the case.
  • the magnet seating part includes a magnet seating part body; A second magnet disposed on the magnet seating part body; And a second protrusion protruding radially from an inner circumferential surface of the magnet seat body, and the second protrusion may be coupled to a third groove formed in the holder of the stator.
  • the second magnet may periodically be arranged to face the second hall sensor through the first groove.
  • the case may further include an inner plate extending axially from an inner circumferential surface of the upper plate.
  • the case may further include a second groove formed on the outer plate so as to be spaced apart from the first groove.
  • the second groove includes a 2-1 groove and a 2-2 groove
  • the second-1 groove and the second-2 groove may be disposed adjacent to both ends of the collector disposed in the first housing.
  • the case may be formed of a metal material
  • the housing may be formed of a synthetic resin material.
  • a cover is used as a ferromagnetic body, but it provides an advantageous effect of reducing magnetic field interference.
  • the sensing device according to the embodiment can achieve stable assembly between the case and the housing without additional components.
  • the sensing device allows the case to be assembled at a predetermined position of the housing by using a coupling structure between the first projection of the case and the hole of the housing.
  • the case is formed of a metal material, so that magnetic interference can be avoided.
  • the sensing device may bend after the first protrusion of the case is coupled to the hole to prevent the case from being detached from the housing.
  • FIG. 1 is a view showing a sensing device according to a first embodiment
  • FIG. 2 is an exploded view of the sensing device shown in FIG. 1,
  • Fig. 3 is a side view of the circuit board shown in Fig. 2,
  • Fig. 4 is a side view of the seat portion shown in Fig. 2,
  • Fig. 5 is a view showing the cover 2-2 of Fig. 2,
  • FIG. 8 is a bottom view of the second cover shown in Fig. 7,
  • FIG. 9 is a view showing a collector disposed in a second cover
  • Figure 11 shows a first cover comprising a second groove positioned adjacent to the collector
  • FIG. 12 is a view showing the positions of the collector and the first Hall sensor
  • Fig. 13 is a cross-sectional view taken along the line A-A in Fig. 8, showing the flow of flux induced by the inner plate of the first cover,
  • FIG. 14 is a graph comparing a torque output change amount of the sensing apparatus according to the first embodiment and a torque output variation amount of a sensing apparatus according to a comparative example
  • FIG. 15 is a perspective view showing a sensing device according to the second embodiment
  • FIG. 16 is an exploded perspective view showing a sensing device according to the second embodiment
  • FIG. 17 is a perspective view showing the first housing of the sensing device according to the second embodiment
  • FIG. 19 is a bottom view showing the first housing of the sensing device according to the second embodiment
  • 21 is a perspective view showing a case of the sensing device according to the second embodiment.
  • FIG. 22 is a bottom perspective view showing a case of the sensing device according to the second embodiment
  • FIG. 23 is a bottom view showing a case of the sensing device according to the second embodiment.
  • FIG. 24 is a side view showing a case of the sensing device according to the second embodiment
  • 25 is a sectional view showing a case of the sensing device according to the second embodiment
  • 26 is a view showing the arrangement relationship between the case of the sensing device according to the second embodiment and the collector disposed in the first housing,
  • FIG. 27 is a graph showing a change in torque output detected through a collector of a sensing device according to a comparative example
  • 29 is a view showing the flow of flux induced by the inner plate of the sensing device according to the second embodiment
  • FIG. 30 is a view showing a combination of a hole of the first housing and a first projection of the case of the sensing device according to the second embodiment
  • 31 is a view showing a state in which the ends of the first projections of the sensing device according to the second embodiment are bent after the holes of the first housing and the first projections of the case are engaged,
  • FIG. 32 is a side view showing a first Hall sensor and a second Hall sensor disposed on a circuit board of the sensing device according to the second embodiment
  • FIG. 33 is a perspective view showing a magnet seating member of the sensing device according to the second embodiment
  • 35 is a view showing the arrangement of the second magnet and the second Hall sensor of the sensing device according to the second embodiment.
  • the singular form may include plural forms unless otherwise specified in the text, and may be a combination of A, B, and C when described as "A and / or at least one (or more than one) Or < / RTI > all possible combinations.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used.
  • the upper or lower when described as being formed or disposed on “upper or lower” of each component, the upper or lower (lower) But also includes the case where another component is formed or disposed between two components. Also, the expression “upward” or “downward” may include not only an upward direction but also a downward direction on the basis of one component.
  • FIG. 1 is a view showing a sensing device according to a first embodiment
  • FIG. 2 is an exploded view of the sensing device shown in FIG.
  • the sensing device 10 includes a first cover 100, a second cover 200, a rotor 300, a first magnet 400, a stator 500, A second magnet 700, a circuit board 800, a first Hall sensor 900, and a second Hall sensor 1000.
  • the first Hall sensor 900 may be formed of a metal plate.
  • the first cover 100 is engaged with the second cover 200.
  • the first cover 100 covers the seating portion 600.
  • the first cover 100 is made of a metal material. This is to induce the flux generated in the second magnet 700 to the first cover 200 side.
  • the flux generated in the second magnet 700 is limited to flow into the first magnet 400 by the first cover 100. [ Therefore, it is not necessary to provide a separate shield plate to avoid magnetic field interference.
  • the first cover 100 has an opening 111 at the center thereof.
  • the second cover 200 may include a cover 2-1 and a cover 2-2.
  • the 2-1 cover 210 and the 2-2 cover 220 are disposed facing each other.
  • An accommodation space is provided between the 2-1 cover 210 and the 2-2 cover 220.
  • the second cover 200 accommodates the stator 500 in the accommodation space.
  • the circuit board 800 is positioned between the 2-1 cover 210 and the 2-2 cover 220.
  • the 2-1 cover 210 may include a first hole 211 through which the rotor 300 passes.
  • the second cover 220 may include a second hole 221 through which the stator 500 passes.
  • the rotor 300 is located inside the stator 500. And the rotor 300 is disposed in the second cover 2000. The rotor 300 is connected to the input shaft of the steering shaft, where the input shaft may be a steering shaft connected to the handle of the differential.
  • the first magnet 400 is located on the outer side of the rotor 300 and is located on the inner side of the second cover 200.
  • the first magnet 400 may be adhered to the outer circumferential surface of the rotor 300, or may be fixedly press-fitted and fixed.
  • the stator 500 is disposed outside the rotor 300.
  • the stator 500 may include a stator 510, a mold member 520, and a holder 530.
  • a pair of statorings 510 are disposed facing each other.
  • the pair of statorings 510 may be fixed to the upper side and the lower side of the mold member 520, respectively.
  • the holder 530 is coupled to the mold member 520.
  • the holder 530 may be connected to the output shaft of the steering shaft.
  • the output shaft may be a steering shaft connected to the power transmission structure on the wheel side.
  • the stator 500 is connected to the output shaft and rotates together with the output shaft.
  • the stator 500 includes a collector (540 in Fig. 9).
  • the collector 540 collects the magnetization amount of the stator 500.
  • the seating portion 600 is located inside the first cover 100.
  • the seating part 600 is located outside the rotor 300.
  • the seat portion 600 may be coupled to the second-second cover 220.
  • the seat portion 600 is an annular member.
  • the seating portion 600 includes a hole at the center. The stator 500 passes through the hole.
  • the second magnet 700 is mounted on the seating portion 600.
  • the second magnet 700 may be insert molded or adhered and fixed to the seating part 600.
  • the second magnet 700 rotates together with the seat portion 600 when the output shaft rotates. Accordingly, the second magnet 700 repeats a state in which the second magnet 700 periodically approaches and moves away from the second hall sensor 1000 as the output shaft rotates.
  • FIG. 3 is a side view of the circuit board shown in Fig.
  • the first hall sensor 900 and the second hall sensor 1000 are disposed.
  • the circuit board 800 includes a first side 810 and a second side 820.
  • the first side 810 faces the second-1 cover 210.
  • the second side 820 faces the second-2 cover 220.
  • the first Hall sensor 900 may be disposed on the first surface 310.
  • the second Hall sensor 1000 may be disposed on the second surface 320.
  • the first hall sensor 900 detects the magnetization amount of the stator 500 generated by the electrical interaction between the first magnet 400 of the rotor 300 and the stator 500.
  • the first Hall sensor 900 is disposed on the circuit board 800. Then, the first Hall sensor 900 is located between two collectors (540 in Fig. 9). The first hall sensor 900 detects the magnetization amount magnetized by the interaction between the stator 510 and the first magnet 400.
  • the rotor 300, the stator 500, and the first hall sensor 900 are configured to measure torque.
  • the amount of rotation of the first magnet 400 of the rotor 300 and the amount of rotation of the stator 500 are different from each other. Accordingly, the torque of the input shaft and the output shaft is distorted by the difference in the amount of rotation of the input shaft and the output shaft.
  • the magnetization of the first magnet 400 and the stator 510 are different from each other.
  • the torque applied to the steering shaft can be measured based on the change in magnetization amount detected by the first Hall sensor 900.
  • the second hall sensor 1000 outputs a detection signal at a cycle of 360 ° every time the second hall sensor 1000 is adjacent to the second magnet 700 disposed in the seating part 600.
  • the angular acceleration of the output shaft can be calculated based on the detection signal output from the second hall sensor 1000.
  • FIG. 4 is a side view of the seat portion shown in Fig.
  • the seating portion 600 includes a first surface 610 and a second surface 620.
  • the first face 610 faces the second cover 200.
  • the second surface 620 faces the first cover 100.
  • the second magnet 700 may be disposed on the second surface 620 so as to face the second cover 200.
  • the seat portion 600 is coupled to the holder 530 of the stator 500 and rotates together when the output shaft rotates.
  • Fig. 5 is a view showing the cover 2-2 of Fig. 2;
  • the Hall sensor housing 222 protrudes from the outer surface of the cover 2-2.
  • the Hall sensor housing 222 is disposed adjacent to the receiving portion 223.
  • a second hall sensor 1000 is located inside the hall sensor housing 222. This hall sensor housing 222 fixes the position of the second hall sensor 1000.
  • the receiving portion 223 may be disposed in the vicinity of the second hole 221 in a concave shape on the outer surface of the second -2 cover 220.
  • the receiving portion 223 is a place where the receiving portion 600 is accommodated.
  • the second cover 220 may include a coupling portion 224.
  • the engaging portion 224 engages with the second cover 200.
  • a plurality of engaging portions 224 may be disposed around the receiving portion 223.
  • the engaging portion 224 may be a fastening protrusion.
  • a coupling part 225 for coupling with the second-type cover 210 may be provided around the second-type cover 220.
  • Fig. 6 is a view showing a seat part.
  • the seating part 600 may include a coupling protrusion 630.
  • the protrusion 630 protrudes from the inner circumferential surface of the seat portion 600.
  • the protrusion 630 can be coupled to the mold member 520 in a direction perpendicular to the axial direction when the seating portion 600 is coupled to the mold member 520 of the stator 500.
  • a coupling structure for coupling with the protrusion 630 may be formed on the outer circumferential surface of the mold member 520.
  • the protrusions 630 engage with the mold member 520 in a direction perpendicular to the axial direction of the rotary shaft when the seat portion 600 is engaged with the mold member 520 of the stator 500.
  • the protrusion 630 has no influence on the determination of the thickness of the sensing device with respect to the axial direction. If the seating part 600 and the mold member 520 have a coupling structure in which they are axially coupled, the sensing device according to the first embodiment necessarily increases the thickness of the sensing device, This has the advantage of reducing the thickness of the sensing device.
  • Fig. 7 is a perspective view showing the first cover
  • Fig. 8 is a bottom view of the second cover shown in Fig.
  • the second cover 200 may include a top plate 110 and side plates 120 and 150.
  • the upper plate 110 is in the form of a disk and an opening 111 through which the holder 530 of the stator 500 penetrates is disposed at the center.
  • the side plates 120 and 150 are disposed along the periphery of the top plate 110 and extend downward from the top plate 110.
  • the side plates 120 and 150 are divided into an outer plate 120 and an inner plate 150.
  • the outer plate 120 is disposed between the seating portion 600 and the hall sensor housing 222. That is, the outer plate 120 is disposed on the outer side of the seating portion 600 and is disposed inside the hall sensor housing 222.
  • a plurality of fastening flanges (101) are arranged along the circumference of the outer plate (120).
  • the fastening flange 101 is for engaging with the second-type cover 220.
  • the outer plate 120 is formed with a first groove 130 and a second groove 140. Referring to the circumferential direction of the first cover 100, the first groove 130 is aligned with the second hall sensor 1000.
  • the first groove 130 is formed by cutting a part of the outer plate 120.
  • the outer space of the outer plate 120 communicates with the inner space through the first groove 130.
  • the first groove 130 aligns with the Hall sensor housing 222 in the rotational direction.
  • the outer plate 120 blocks the gap between the second magnet 700 and the second hall sensor 1000 and the second hall sensor 1000 is positioned at the position of the second hall sensor 1000 through the first groove 130, 700 are positioned to face the second hall sensor 1000.
  • the second magnet 700 With rotation of the output shaft, the second magnet 700 rotates. As the second magnet 700 rotates, the second magnet 700 periodically approaches or moves away from the second hall sensor 1000.
  • the second hall sensor 1000 can generate a detection signal at every 360 ° cycle.
  • the second groove (140) is also a part of the outer plate (120).
  • the second groove (140) is located apart from the first groove (130).
  • Fig. 9 is a view showing a collector disposed in a second cover
  • Fig. 10 is a graph showing a torque output variation at both side ends of the collector
  • Fig. 11 is a graph Fig.
  • the collector 540 may be mounted on the cover 2-2.
  • FIG. 10 shows the amount of change in the torque output detected through the collector 540.
  • Fig. 10A is a waveform showing the amount of change in torque output when the second magnet 700 passes the collector 540 in the presence of a cover.
  • 10B is a waveform showing the amount of change in torque output when the second magnet 700 passes the collector 540 in the absence of a cover.
  • the cover is a component corresponding to the first cover 100 of the embodiment and includes a side plate interposed between the second magnet 700 and the second hall sensor 1000 like the first cover 100 of the embodiment And a groove having a groove aligned with the second hall sensor 1000 like the first groove 130 on the side plate.
  • the collector 540 outputs a plus (+) sign to the torque output change amount at both side end points of the collector 540 when the second magnet 700 passes the collector 540, ). This is because magnetic field interference greatly affects the collector 540 at both side ends of the collector 540.
  • two second grooves 140 are located adjacent to both lateral ends 541 of the collector 540, respectively.
  • the size of the second groove 140 may be smaller than the size of the first groove 130.
  • the widths C2 and C3 of the second groove 140 may be smaller than the width C1 of the first groove 130.
  • the size of the second groove 140 may be within 0.2 to 0.5 times the size of the first groove 130.
  • the widths C2 and C3 of the second grooves 140 may be within 0.2 to 0.5 times the width C1 of the first grooves 130.
  • the two second grooves 140 are divided into a second-1 groove 141 and a second-2 groove 142.
  • the second-1 groove 141 and the second-second groove 141 are formed with reference to the center of the width of the collector 540 based on the circumferential direction of the first cover 100 and the reference line L passing through the center of the first cover 100,
  • the two grooves 142 may be arranged symmetrically.
  • the position of the second-1 groove 141 and the position of the second- -2 groove 142 may be asymmetric, or the size of the second-1 groove 141 and the size of the second-2 groove 142 may be different.
  • the size of one of the second-1 groove 141 and the second-2 groove 142 disposed close to the first groove 130 may be smaller than the size of the other.
  • the first groove 130 and the second-1 groove 141 are disposed on the left side of the collector 540.
  • the size of the second-1 groove 141 can be reduced as compared with the size of the second-second groove 142. This also takes into account the spatial constraint of the second-1 groove 141 along the first groove 130.
  • the width C2 of the second-1 groove 141 may be smaller than the width C3 of the second-second groove 142.
  • the width C3 of the second-2 groove 142 may be 1.5 to 2.5 times the width C2 of the second-1 groove 141.
  • an angle R1 between the two second grooves 140 may be within 80 to 120 degrees.
  • the angle R2 between both ends 541 of the collector 540 may be within 90 to 110 degrees with respect to the circumferential direction of the first cover 100.
  • the second-1 grooves 141 are formed at both ends of the collector 540 in consideration of the circumferential direction of the first cover 100 in consideration of the position of the first groove 130 and the position of the fastening flange 101 541, respectively.
  • the second-2 groove 142 may be disposed on the outer side of the end 541 of the collector 540 with respect to the circumferential direction of the first cover 100 .
  • the second-1 groove 141 may be disposed closer to the end 541 of the collector 540 than the second-2 groove 142, with respect to the circumferential direction of the first cover 100. Specifically, the distance d1 between the second-1 groove 141 and the end 541 of the collector 540 is larger than the distance d2 between the second-2 groove 142 and the second- May be less than the distance d2 between the ends 541 of the collector 540.
  • FIG. 12 is a view showing the position of the collector and the first Hall sensor.
  • first reference line B1 and a second reference line B2 hypothetical reference lines connecting the centers C of the first cover 100 and both side ends of the collector 540 are referred to as a first reference line B1 and a second reference line B2, respectively.
  • the collector 540 may be disposed between the second-1 groove 141 and the second-2 groove 142 with respect to the circumferential direction of the first cover 100.
  • the first Hall sensor 900 is disposed in a region P shown in FIG. 12 between the first reference line B1 and the second reference line B2 with reference to the circumferential direction of the first cover 100.
  • Fig. 13 is a cross-sectional view taken on line A-A in Fig. 8, showing the flow of flux induced by the inner plate of the first cover.
  • the outer plate 120 is located on the outer side of the second magnet 700, and the inner plate 150 is located on the inner side of the second magnet 700.
  • the height h2 of the inner plate 150 may be smaller than the height h1 of the outer plate 120.
  • the flux of the second magnet 700 can not flow outside the outer plate 120 and is guided to the upper plate 110 by the outer plate 120.
  • the flux guided to the upper plate 110 can not flow to the inner side of the inner plate 150 but flows along the inner plate 150 and then is guided to the second magnet 700 side as shown at T in FIG. If there is no inner plate 150, the flux induced to the top plate 110 will leak to the inside of the second magnet 700. Leaked flux will cause magnetic field interference on the torque sensor side. In this way, the inner plate 150 prevents the flux guided to the upper plate 110 by the outer plate 120 from leaking to the inner side of the second magnet 700, thereby greatly reducing the magnetic interference effect.
  • FIG. 14 is a graph comparing a torque output change amount of the sensing apparatus according to the first embodiment and a torque output variation amount of a sensing apparatus according to a comparative example.
  • FIG. 10 is a waveform showing the amount of change in torque output of the sensing device according to the comparative example.
  • FIG. 10D is a waveform showing the amount of change in torque output of the sensing device according to the first embodiment.
  • a groove-free cover having a groove corresponding to the first cover 100 of the embodiment and having a groove aligned with the second hall sensor 1000 and corresponding to the second groove 140 of the embodiment .
  • FIG. 15 is a perspective view showing a sensing device according to a second embodiment
  • FIG. 16 is an exploded perspective view showing a sensing device according to a second embodiment.
  • the x direction means the axial direction
  • the y direction means the radial direction.
  • the axial direction and the radial direction are perpendicular to each other.
  • the sensing device 1 includes a housing 1100, a case 1200 disposed on one side of the housing 1100, a stator 1200 disposed inside the housing 1100, A rotor 1400 disposed inside the stator 1300; a circuit board 1500 disposed inside the housing 1100; a first hall sensor 1600 disposed on the circuit board 1500; A two-hole sensor 1700, a collector 1800, and a magnet seating portion 1900.
  • the protrusion of the case 1200 can be coupled to the hole formed in the housing 1100.
  • the inside means a direction disposed toward the center C with respect to the radial direction
  • the outside means a direction opposite to the inside.
  • the housing (1100) and the case (1200) can form the external shape of the sensing device (1).
  • the case 1200 may be called a cover.
  • the housing 1100 may include a first housing 1110 and a second housing 1120 which are mutually coupled to each other to have a receiving space therein.
  • the first housing 1110 and the second housing 1120 may be disposed opposite to each other.
  • the first housing 1110 and the second housing 1120 may be made of synthetic resin such as plastic.
  • stator 1300 a stator 1300, a rotor 1400, a circuit board 1500, and the like may be disposed in the accommodation space.
  • FIG. 17 is a perspective view showing a first housing of the sensing device according to the second embodiment
  • Fig. 18 is a plan view showing the first housing of the sensing device according to the second embodiment
  • Fig. 19 is a cross- 20 is a side view showing the first housing of the sensing device according to the second embodiment
  • the first housing 1110 includes a first housing body 1111 having a first through hole 1112 formed therein, a protrusion 1113 formed on a side 1111a of the first housing body 1111, A hole 1114 formed in the protrusion 1113, a hole sensor housing 1115, a receiving portion 1116 formed in the first housing body 1111, and a fastening portion 1117.
  • the first housing body 1111 may be formed with a first through hole 1112 for the stator 1300 connected to an output shaft (not shown).
  • the output shaft may be connected to the steering wheel side.
  • one of the two collectors 1800 may be disposed in the first housing body 1111. As shown in FIG. 19, a collector 1800 may be disposed on the inner surface of the first housing body 1111. At this time, the collector 1800 disposed in the first housing body 1111 may be referred to as a first collector.
  • the projecting portion 1113 may be formed on the side surface 1111a of the first housing body 1111. As shown in FIG. 17, the protrusion 1113 may protrude radially from one side of the side 1111a of the first housing body 1111. At this time, the protrusion 1113 may be formed integrally with the first housing body 1111.
  • a hole 1114 may be formed in the protrusion 1113.
  • the first protrusion 1230 of the case 1200 can be coupled to the hole 1114. [ Accordingly, the case 1200 can be prevented from flowing in the circumferential direction.
  • the protrusion 1113 may be formed as a structure having an axial length L2 and a radial length L3. Accordingly, the hole 1114 can also be formed to penetrate the protruding portion 1113 in the axial length L2.
  • the Hall sensor housing 1115 may be formed to protrude axially from the first housing body 1111. At this time, the Hall sensor housing 1115 may be disposed adjacent to the receiving portion 1116. A second Hall sensor 1700 disposed on the circuit board 1500 is located inside the Hall sensor housing 1115.
  • the Hall sensor housing 1115 serves to fix the position of the second Hall sensor 1700.
  • the hole sensor housing 1115 is provided with a slot 1115a for receiving the second Hall sensor 1700 and has an open face opened toward the receiving portion 1116.
  • a stopper 1115b may be protruded from the opening of the opening of the hall sensor housing 1115 to prevent the second hall sensor 1700 from being removed through the opening.
  • the second hall sensor 1700 may be disposed in the slot 1115a through an inlet 1115c disposed on the bottom surface of the first housing 1110 as shown in Fig.
  • the receiving portion 1116 may be formed in a concave shape on one surface of the first housing body 1111.
  • the receiving portion 1116 may be disposed around the first through hole 1112. [ At this time, the magnet seating portion 1900 may be disposed in the receiving portion 1116.
  • the fastening portion 1117 of the first housing 1110 may be formed for engagement with the second housing 1120. [ Here, the fastening portion 1117 of the first housing 1110 may be referred to as a first fastening portion.
  • the fastening portion 1117 may be formed on the side surface 1111a of the first housing body 1111. [ As shown in FIG. 17, a plurality of fastening portions 1117 may be formed on the other side of the side surface 1111a of the first housing body 1111 so as to protrude in the radial direction. At this time, the fastening portion 1117 may be disposed so as to be spaced apart from the protruding portion 1113 in the axial direction.
  • the fastening portion may also be formed on the second housing 1120 so as to face the fastening portion 1117 of the first housing 1110.
  • the first housing 1110 and the second housing 1120 can be coupled to each other by a fastening member 20 passing through the fastening portion 1117 of the first housing 1110 and the fastening portion of the second housing 1120 have.
  • the second housing 1120 may include a second housing body 1121 having a second through hole 1122 formed therein and a fastening portion 1123 formed on a side surface of the second housing body 1121 have.
  • the fastening portion 1123 may be referred to as a second fastening portion.
  • the second housing body 1121 may have a second through hole 1122 for the rotor 1400 connected to an input shaft (not shown).
  • the input shaft may be connected to the steering handle.
  • the other one of the two collectors 1800 may be disposed in the second housing body 1121. As shown in FIG. 16, a collector 1800 may be disposed on the inner surface of the second housing body 1121. At this time, the collector 1800 disposed in the second housing body 1121 may be referred to as a second collector.
  • a plurality of fastening portions 1123 of the second housing 1120 may be formed on the side surface of the second housing body 1121. As shown in FIG. 16, the fastening portion 1123 may be formed to protrude in the radial direction from the side surface of the second housing body 1121. At this time, the fastening portion 1123 may be disposed on the side of the second housing body 1121 in correspondence with the fastening portion 1117 of the first housing 1110.
  • the case 1200 may be disposed on one side of the housing 1100. [ At this time, the case 1200 is coupled to one side of the first housing 1110 to cover the magnet seating portion 1900.
  • the case 1200 may be formed of a metal material. This is to guide the flux generated in the magnet disposed in the magnet seating portion 1900 to the case 1200. Therefore, the flux generated in the magnet by the case 1200 can be restricted from flowing to the magnet of the rotor 1400. Accordingly, the sensing device 1 need not be provided with a separate shielding plate to avoid magnetic field interference.
  • the magnet of the rotor 1400 may be referred to as a first magnet 1420, and the magnet disposed on the magnet seating portion 1900 may be referred to as a second magnet 1920.
  • Fig. 21 is a perspective view showing the case of the sensing device in the embodiment
  • Fig. 22 is a bottom perspective view showing the case of the sensing device in the embodiment
  • Fig. 23 is a bottom view showing the case of the sensing device in the embodiment
  • Fig. 25 is a sectional view showing the case of the sensing device in the embodiment.
  • Fig. 25 is a cross-sectional view showing the line A-A in Fig.
  • the case 1200 includes an upper plate 1210, an outer plate 1220 extending axially from the outer circumferential surface of the upper plate 1210, and a first protrusion 1220 formed on the outer plate 1220. [ (1230).
  • the case 1200 may further include an inner plate 1240 extending axially from the inner circumferential surface of the upper plate 1210.
  • the upper plate 1210 is in the form of a disk and a through hole 1211 through which the holder 1330 of the stator 1300 passes is disposed at the center.
  • the through hole 1211 of the upper plate 1210 may be referred to as a third through hole.
  • the outer plate 1220 is disposed along the outer circumference of the upper plate 1210 and can be formed by bending the outer edge of the upper plate 1210 downward.
  • the outer plate 1220 may be formed in a cylindrical shape.
  • the outer plate 1220 When the case 1200 is coupled to the first housing 1110, the outer plate 1220 is bent in an axial direction in the upper plate 1210. At this time, the inner diameter of the outer plate 1220 is designed to be at least larger than the outer diameter of the magnet seating portion 1900. Accordingly, with respect to the radial direction, the outer plate 1220 can be disposed between the magnet seating portion 1900 and the hall sensor housing 1115.
  • the outer plate 1220 can cover the side surface of the second magnet 1920 disposed on the magnet seating portion 1900.
  • a first groove 1221 may be formed on one side of the outer plate 1220. As shown in FIG. 21, the first groove 1221 may be formed in one area of the outer plate 1220. As shown in Fig. 24, the first groove 1221 may be formed to have a first width W1.
  • the first groove 1221 is formed by cutting a part of the outer plate 1220 and has a structure for communicating the inside and the outside of the outside plate 1220 with each other.
  • the first groove 1221 can be aligned with the Hall sensor housing 1115 with respect to the circumferential direction.
  • the first groove 1221 may be disposed to face the Hall sensor housing 1115.
  • the second Hall sensor 1700 disposed inside the Hall sensor housing 1115 can be disposed to face the first groove 1221.
  • the outer plate 1220 may be provided with a second groove 1222 spaced apart from the first groove 1221.
  • the second groove 1222 is formed by cutting a part of the outer plate 1220 and has a structure for communicating the inside and the outside of the outside plate 1220 with each other.
  • two second grooves 1222 may be formed, and the second grooves 1222 may include a second-1 groove 1223 and a second-groove 1223 which are spaced apart from each other, Grooves 1224.
  • the second grooves 1222 may include a second-1 groove 1223 and a second-groove 1223 which are spaced apart from each other, Grooves 1224.
  • the second-1 groove 1223 may be formed to have a second width W2 and the second-second groove 1224 may be formed to have a third width W3, as shown in Fig. 24 have.
  • the second width W2 of the second-1 groove 1223 and the third width W3 of the second-second groove 1224 are formed to be smaller than the first width W1 of the first groove 1221 .
  • the second width W2 of the second-1 groove 1223 and the third width W3 of the second-second groove 1224 are equal to the width W2 of the first groove 1221 0.2 to 0.5 times.
  • the second width W2 of the second-1 groove 1223 may be formed to be smaller than the third width W3 of the second-second groove 1224.
  • the third width W3 of the second-second grooves 1224 may be 1.5 to 2.5 times the second width W2 of the second-1 grooves 1223.
  • 26 is a view showing the arrangement relationship between the case of the sensing device and the collector disposed in the first housing in the embodiment.
  • the angle [theta] 1 between the two second-1 grooves 1223 and the second-2 grooves 1224 is 80 (mm) with respect to the circumferential direction with respect to the center C of the case 1200 Deg.] To 120 [deg.].
  • the angle 2 between both ends 1810 of the collector 1800 disposed in the first housing 1110 with respect to the circumferential direction with respect to the center C of the case 1200 is 90 ° to 110 ° Lt; / RTI >
  • the collector 1800 disposed in the first housing 1110 with respect to the circumferential direction of the center C of the case 1200 has the second-1 groove 1223 and the second-2 groove 1224, As shown in FIG.
  • the second-1 groove 1223 is formed at both ends 1810 of the collector 1800 in consideration of the circumferential direction of the case 1200 in consideration of the position of the first groove 1221 and the position of the first projection 1230.
  • the second-second groove 1224 may be disposed on the outer side of the end 1810 of the collector 1800 with respect to the circumferential direction of the case 1200.
  • the second-1 groove 1223 may be arranged closer to the end 1810 of the collector 1800 than the second-second groove 1224, with respect to the circumferential direction of the case 1200. [ More specifically, the distance d1 between the second-1 groove 1223 and the end 1810 of the collector 1800 is set to be smaller than the distance d1 between the second-second groove 1224 and the collector 1800, 1800, 1800, 1800, 1800).
  • the reference line L passing through the center of the width of the collector 1800 and the center C of the case 1200 is referred to as a second -1 groove 1223 and the second-2 groove 1224 may be symmetrically arranged.
  • FIG. 27 is a graph showing the amount of change in torque output detected through the collector of the sensing device according to the comparative example
  • FIG. 28 is a graph showing the amount of change in torque output detected through the collector of the sensing device according to the second embodiment.
  • FIG. 27A is a waveform showing the amount of change in torque output when the case 1200 is absent, and the waveforms shown in Figs. 27 and 28B show a case in which only the first groove 1221 is included.
  • the waveform shown in C in Fig. 28 is a waveform showing the amount of change in torque output by the motor 1200 in the case including the first groove 1221, the second-1 groove 1223, and the second- Which is a waveform showing the amount of change in torque output by the motor 1200.
  • the magnitude of the torque output change amount greatly decreases (see the points indicated by O1 and O2 in Fig. 28) than the B waveform.
  • the second-1 groove 1223 and the second-2 groove 1224 at both ends of the collector 1800 affect the torque output change amount to the minus (-) side, This is because the torque output variation amount is canceled.
  • the torque output variation at both ends of the collector 1800 greatly increases due to the magnetic field interference of the outer plate 1220 of the case 1200.
  • the first protrusion 1230 may be formed to protrude axially from the outer circumferential surface of the outer plate 1220. As shown in FIG. 16, the first protrusion 1230 may protrude toward the first housing 1110. At this time, a plurality of first protrusions 1230 may be spaced apart from each other on the outer circumferential surface of the outer plate 1220 along the circumferential direction.
  • the first protrusion 1230 is engaged with the hole 1114 of the first housing 1110 to engage the case 1200 and the first housing 1110. Therefore, the case 1200 is positioned at a predetermined position of the first housing 1110. [ At this time, the first protrusion 1230 may be engaged with the hole 1114 in a fitting manner. Accordingly, by the engagement of the hole 1114 and the first projection 1230, the case 1200 is prevented from flowing in the circumferential direction and the axial direction.
  • the first protrusion 1230 may have a predetermined length L 1 with respect to an end of the outer plate 1220.
  • the length L1 of the first protrusion 1230 may be longer than the sum of the axial length L2 of the protrusion 1113 and the radial length L3 of the protrusion.
  • the axial length L1 of the first protrusion 1230 may be referred to as a first length.
  • the axial length L2 of the projection 1113 may be referred to as a second length.
  • the radial length L3 of the projection 1113 may be referred to as a third length.
  • the inner plate 1240 is disposed along the inner circumference of the upper plate 1210 and can be formed by bending the inner edge of the upper plate 1210 downward.
  • the inner plate 1240 may be formed in a cylindrical shape.
  • the inner plate 1240 When the case 1200 is coupled to the first housing 1110, the inner plate 1240 is formed to extend in the axial direction of the upper plate 1210. At this time, the outer diameter of the inner plate 1240 is designed to be at least smaller than the inner diameter of the magnet seating portion 1900. Accordingly, with respect to the radial direction, the inner plate 1240 can be disposed inside the magnet seating portion 1900.
  • the height h2 of the inner plate 1240 may be smaller than the height h1 of the outer plate 1220.
  • 29 is a view showing the flow of flux induced by the inner plate of the sensing device according to the second embodiment.
  • the flux induced by the top plate 1210 is induced by the inner plate 1240.
  • the flux guided to the upper plate 1210 does not flow to the inner side of the inner plate 1240 but flows along the inner plate 1240 and then to the second magnet 1920 side.
  • the flux directed to the top plate 1210 will leak into the second magnet 1920. Then, the leaked flux will cause magnetic field interference on the first magnet 1420 side of the rotor 1400.
  • the inner plate 1240 prevents the flux guided to the upper plate 1210 from leaking to the inner side of the second magnet 1920 by the outer plate 1220 to further greatly reduce the magnetic interference effect.
  • FIG. 30 and 31 are views showing a coupling relationship between a hole of a first housing and a first projection of a case of the sensing device according to the second embodiment
  • Fig. 30 is a cross-sectional view of the first housing of the sensing device according to the second embodiment
  • FIG. 31 is a view showing a state in which the end of the first projection of the sensing device according to the second embodiment is bent after the hole of the first housing and the first projection of the case are engaged with each other Fig.
  • the first protrusion 1230 can be coupled to the hole 1114. Since the first protrusion 1230 is formed of the first length L1 longer than the axial length L2 of the protrusion 1113, the end of the first protrusion 1230 is exposed at the protrusion 1113 .
  • an end of the first protrusion 1230 passing through the hole 1114 may be bent outward to be in contact with the lower surface 1113a of the protrusion 1113.
  • the end of the first protrusion 1230 which is in contact with the lower surface 1113a of the protrusion 1113 can be bent in the axial direction and contacted with the side surface 1113b of the protrusion 1113.
  • the first protrusion 1230 has a first region 1231 penetrating the hole 1114, a second region 1232 and a second region 1232 that are bent outwardly from the first region 1231 and extend outward, And a third region 1233 that is bent in the axial direction and extends in the axial direction.
  • the first protrusion 1230 may be formed by bending an end of the first protrusion 1230 after the first protrusion 1230 is coupled to the hole 1114 of the housing 1100. Accordingly, the assembly rigidity between the housing 1100 and the case 1200 can be secured.
  • the end of the first protrusion 1230 passing through the hole 1114 can surround the protrusion 1113 to enable stable connection between the housing 1100 and the case 1200.
  • the stator 1300 is disposed inside the housing 1100. At this time, the stator 1300 is disposed outside the rotor 1400.
  • the stator 1300 may include a stator 1310, a mold member 1320, and a holder 1330.
  • the statoring 1310 may be disposed in a pair facing away from each other.
  • the two statorings 1310 can be fixed to the upper side and the lower side of the mold member 1320, respectively.
  • the collector 1800 may be disposed adjacent to the stator 1310 to collect the magnetization amount of the stator 1300.
  • the mold member 1320 may be formed of a synthetic resin material.
  • the mold member 1320 may include a third groove 1321 formed concavely on one side thereof.
  • the holder 1330 is coupled to one side of the mold member 1320.
  • the holder 1330 can be connected to the output shaft of the steering shaft.
  • the stator 1300 is connected to the output shaft and rotates in conjunction with the rotation of the output shaft.
  • the rotor 1400 is disposed inside the stator 1300. At this time, the rotor 1400 is connected to the input shaft of the steering shaft.
  • the rotor 1400 may include a cylindrical yoke 1410 and a first magnet 1420 disposed on the yoke 1410. An input shaft is inserted into the yoke 1410. The first magnet 1420 may be disposed outside the yoke 1410.
  • the first magnet 1420 may be adhesively fixed or press-fitted to the outer circumferential surface of the yoke 1410.
  • the circuit board 1500 is disposed between the first housing 1110 and the second housing 1120. At this time, the circuit board 1500 is disposed between the pair of collectors 1800.
  • 32 is a side view showing a first Hall sensor and a second Hall sensor arranged on a circuit board of the sensing device according to the second embodiment;
  • a first hall sensor 1600 and a second hall sensor 1700 may be disposed on the circuit board 1500.
  • the circuit board 1500 may include a first surface 1510 disposed toward the second housing 1120 and a second surface 1520 disposed toward the first housing 1110.
  • a first Hall sensor 1600 may be disposed on the first surface 1510.
  • a second Hall sensor 1700 may be disposed on the second surface 1520.
  • the first hall sensor 1600 detects the magnetization amount of the stator 1300 generated by the electrical interaction between the first magnet 1420 of the rotor 1400 and the stator 1300.
  • the first hall sensor 1600 may be disposed on the circuit board 1500. Specifically, the first hall sensor 1600 is disposed between the two collectors 1800, and detects the magnetization amount magnetized by the interaction between the stator 1310 and the first magnet 1420.
  • the stator 1300, the rotor 1400, and the first hall sensor 1600 are configurations for measuring the torque. Due to the difference in the amount of rotation of the input shaft and the output shaft, twisting occurs in the torsion bars of the input shaft and the output shaft. When the twist occurs, the amount of rotation of the first magnet 1420 of the rotor 1400 and the amount of rotation of the stator 1300 are different. Therefore, the magnetization amount changes due to the opposing surfaces of the first magnet 1420 and the statoring 1310 being different. Accordingly, the first Hall sensor 1600 detects such a change in magnetization amount, and can measure the torque applied to the steering shaft.
  • the second hall sensor 1700 can output a detection signal every 360 ° every time the second hall sensor 1700 is adjacent to the second magnet 1920 disposed on the magnet seating portion 1900 to calculate the angular acceleration of the output shaft.
  • the second Hall sensor 1700 is disposed inside the Hall sensor housing 1115. At this time, the second hall sensor 1700 is arranged to face the first groove 1221 of the case 1200.
  • the collector 1800 collects the flux of the stator assembly.
  • the collector 1800 may be formed of a metal material and may be fixed inside the housing 1100.
  • a collector 1800 may be disposed in each of the first housing 1110 and the second housing 1120. As shown in FIG. 18, any one of the collectors 1800 may be disposed in the first housing 1110. Further, as shown in Fig. 16, the other one of the collectors 1800 may be disposed in the second housing 1120. Fig.
  • FIG. 33 is a perspective view showing a magnet seating member of the sensing device according to the second embodiment
  • FIG. 34 is a side view showing a magnet seating member of the sensing device according to the second embodiment.
  • the magnet seating portion 1900 may be coupled to the holder 1330 of the stator 1300. [ Accordingly, the magnet seating portion 1900 rotates together with the rotation of the output shaft.
  • the magnet seating portion 1900 is disposed on the inner side of the outer plate 1220 of the case 1200 with respect to the radial direction.
  • the magnet seating portion 1900 includes a magnet seating portion body 1910, a second magnet 1920 disposed on the magnet seating portion body 1910, and a magnet seating portion body 1910 And a second protrusion 1930 protruding inward from the second protrusion 1930.
  • the magnet seating part body 1910 may be formed in a ring shape. At this time, a hole may be formed at the center of the magnet seat body 1910 so that the holder 1330 of the stator 1300 is disposed.
  • the magnet seating body 1910 includes a first surface 1911 disposed toward the first housing 1110 and a second surface 1912 disposed toward the second housing 1120 can do.
  • the second magnet 1920 may be disposed on the first surface 1911.
  • the second magnet 1920 may be insert molded or adhesively secured to the magnet seat body 1910.
  • the second magnet 1920 repeats a state in which the second magnet 1920 periodically approaches and moves away from the second hall sensor 1700 as the output shaft rotates. At this time, since the outer plate 1220 covers the side surface of the second magnet 1920 and the second magnet 1920 is opened in the first groove 1221, the second magnet 1920 And the second hall sensor 1700 are opposed to each other. Accordingly, the second Hall sensor 1700 can generate a detection signal every 360 [deg.] Period.
  • 35 is a view showing the arrangement of the second magnet and the second Hall sensor of the sensing device according to the second embodiment.
  • the second magnet 1920 may include a first pole 1921 and a second pole 1922.
  • the first pole 1921 may be an N pole, and the second pole 1922 may be an S pole.
  • the first pole 1921 may be disposed relatively outward, and the second pole 1922 may be disposed relatively inward. At this time, the first pole 1921 is arranged to face the second hall sensor 1700.
  • the second protrusion 1930 may be formed to protrude in the radial direction from the inner circumferential surface of the magnet seating portion body 1910. At this time, the second projection 1930 may be formed integrally with the magnet seating part body 1910.
  • the second projection 1930 can be engaged with the third groove 1321 of the mold member 1320 when the magnet seating portion 1900 is coupled to the stator 1300.
  • the sensing device 1 can reduce the axial size.
  • the sensing device 1 will inevitably increase the size in the axial direction.
  • the second protrusion 1930 of the magnet seating portion 1900 has the advantage of reducing the thickness of the sensing device 1 by eliminating the necessary engagement space in the axial direction.
  • sensing device 100 first cover 130, 1221: first groove 140, 1222: second groove 141: second-1 groove 142: second- A first magnet and a second magnet connected to the first and second magnets are connected to the first and second magnets, respectively, and the first and second magnets are connected to each other.
  • second Hall sensor 1100: housing, 1200: case, 1800: collector, 1900:

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Abstract

실시예는 제1 커버; 상기 제1 커버와 결합하는 제2 커버; 상기 제2 커버에 배치되는 로터; 상기 제2 커버와 상기 로터 사이에 배치되는 제1 마그넷; 상기 제1 마그넷과 상기 제2 커버 사이에 배치되는 스테이터; 상기 제1 커버와 상기 로터 사이에 배치되는 안착부; 상기 안착부상에 배치되는 제2 마그넷; 상기 제2 커버의 바닥면상에 배치되는 회로기판; 상기 회로기판상에 배치되는 제1 홀센서와 제2 홀센서; 상기 제1 커버는 개구를 갖는 상판과 상기 상판에서 아래로 연장된 측판을 포함하고, 상기 제1 커버의 상기 측판은 상기 제2 홀센서와 대응되는 위치에 형성된 제1 홈과 상기 제1 홈과 이격된 제2 홈을 포함하는 센싱장치를 제공한다.

Description

센싱장치
실시예는 센싱장치에 관한 것이다.
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 주행이 가능하도록 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.
그러나, 이러한 센서 조립체는 토크 센서와 인덱스 센서 사이에서 자계간섭이 발생한다. 따라서, 자계간섭을 막기 위하여, 커버를 강자성체로 형성한다. 그러나 커버를 강자성체로 형성하는 경우, 커버 측으로 플럭스가 흘러, 모터 성능에 악영향을 미치는 문제점이 있다.
특히, 상기 인덱서 센서의 경우, 인덱스 기능을 위해 케이스가 이용될 수 있다. 이때, 상기 케이스는 열 융착 방식을 통해 플라스틱과 같은 합성수지 재질로 형성되는 하우징에 고정될 수 있다.
그러나, 열 융착 방식에 의해 상기 하우징에 고정된 상기 케이스는 외부 충격 등에 의해 쉽게 파손될 수 있다. 그에 따라, 상기 케이스는 상기 하우징에서 이탈되는 문제가 있다.
따라서, 스크류와 같은 고정부재를 이용하여 상기 케이스를 상기 하우징에 고정하는 방식을 이용할 수도 있으나, 추가적인 부품 사용에 따른 비용 및 공정이 추가되어 생산성이 감소되는 문제가 있다.
따라서, 생산성을 향상시키면서도 고정력을 확보할 수 있는 케이스와 하우징의 결합 구조가 요구되고 있는 실정이다.
나아가, 상기 토크 센서와 상기 인덱스 센서 사이에 발생할 수 있는 자계 간섭을 방지할 수 있는 케이스가 요구되고 있는 실정이다.
실시예는 자계간섭을 회피하기 위하여 커버를 강자성체로 사용하면서도, 모터의 성능을 확보하는 센싱장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
실시예는 별도의 추가 부품없이 케이스와 하우징 간의 안정적인 조립을 구현할 수 있는 센싱장치를 제공한다.
특히, 금속 재질의 케이스와 합성수지 재질의 하우징 간의 고정력을 확보할 수 있는 센싱장치를 제공한다.
또한, 금속 재질의 케이스를 사용하면서도 자계 간섭을 회피할 수 있는 센싱장치를 제공한다.
실시예가 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시예는, 제1 커버와, 상기 제1 커버와 결합하는 제2 커버와, 상기 제2 커버에 배치되는 로터와, 상기 제2 커버와 상기 로터 사이에 배치되는 제1 마그넷과, 상기 제1 마그넷과 상기 제2 커버 사이에 배치되는 스테이터와, 상기 제1 커버와 상기 로터 사이에 배치되는 안착부와, 상기 안착부상에 배치되는 제2 마그넷과, 상기 제2 커버의 바닥면상에 배치되는 회로기판과, 상기 회로기판상에 배치되는 제1 홀센서와 제2 홀센서와, 상기 제1 커버는 개구를 갖는 상판과, 상기 상판에서 아래로 연장된 측판을 포함하고, 상기 제1 커버의 상기 측판은 상기 제2 홀센서와 대응되는 위치에 형성된 제1 홈과 상기 제1 홈과 이격된 제2 홈을 포함하는 센싱장치를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 커버와 결합되는 콜렉터를 더 포함하고, 상기 제2 홈은 상기 콜렉터의 측면 끝단과 인접하여 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 홈은 제2-1 홈과 제2-2 홈을 포함하고, 상기 제2-1 홈과 상기 제2-2 홈은 상기 콜렉터의 양측 끝단과 인접하여 각각 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 홈의 크기는 상기 제1 홈의 크기의 0.2 내지 0.5배일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2-2 홈의 원주방향의 폭은 상기 제2-1 홈의 원주방향의 폭의 1.5배 내지 2.5배일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2-1 홈은 상기 제2-2 홈보다 상기 제1 홈에 가깝게 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2-1 홈은 원주방향으로 상기 콜렉터 일측 끝단 내측에 배치되고, 상기 제2-2 홈은 원주방향으로 상기 콜렉터 일측 끝단 외측에 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 제2-1 홈은 반경 방향을 기준으로 상기 콜렉터와 오버랩되게 배치되고, 상기 제2-2 홈은 반경 방향을 기준으로 상기 콜렉터와 오버랩되지 않게 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 홈은 2개이고, 상기 제1 커버의 원주 방향을 기준으로, 상기 2개의 제2 홈의 사이의 각도는 80° 내지 120°일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 홈은 2개이고, 상기 제1 커버의 원주 방향을 기준으로, 상기 콜렉터는 상기 2개의 홈 사이에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 홀센서는, 상기 제1 커버의 원주 방향을 기준으로, 상기 제1 커버의 중심에서 상기 콜렉터의 양 끝단을 연결하는 2개의 가상의 기준선 사이에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 측판은 상기 상판의 외측에 배치되는 외측판과, 상기 상판의 내측에 배치된 내측판을 포함하고, 상기 제1 홈 및 상기 제2 홈은 상기 외측판에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2-1 홈과 상기 제2-2홈은 상기 콜렉터에 대하여 대칭으로 배치될 수 있다.
실시예는 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터; 상기 스테이터의 회전에 연동하여 회전하는 마그넷 안착부; 상기 하우징의 내부에 배치되는 회로기판; 상기 회로기판에 배치되는 제1 홀센서와 제2 홀센서; 및 상기 하우징의 일측에 배치되는 케이스를 포함하며, 상기 케이스의 제1 돌기는 상기 하우징에 형성된 홀에 결합하는 센싱장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 하우징은 상호 마주보게 배치되는 제1 하우징과 제2 하우징을 포함하고, 상기 제1 하우징은 제1 하우징 바디 및 상기 제1 하우징 바디의 측면에 형성된 돌출부를 포함하며, 상기 홀은 상기 돌출부에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 케이스는 상판 및 상기 상판에서 축 방향으로 연장된 외측판을 포함하고, 상기 제1 돌기는 상기 외측판의 외주면에서 축 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 외측판의 단부를 기준으로 상기 제1 돌기의 길이(L1)는 상기 돌출부의 축 방향 길이(L2)와 상기 돌출부의 반경 방향 길이(L3)의 합보다 길 수 있다.
그리고, 상기 홀을 관통하는 상기 제1 돌기의 단부는 외측으로 절곡되어 상기 돌출부의 하면과 접촉될 수 있다.
그리고, 상기 돌출부의 하면과 접촉된 상기 제1 돌기의 단부는 축 방향으로 절곡되어 상기 돌출부의 측면과 접촉될 수 있다.
또한, 상기 케이스의 상기 제1 홈과 마주보게 상기 제2 홀센서가 배치될 수 있다.
그리고, 상기 마그넷 안착부는 마그넷 안착부 바디; 상기 마그넷 안착부 바디에 배치되는 제2 마그넷; 및 상기 마그넷 안착부 바디의 내주면에서 반경 방향으로 돌출된 제2 돌기를 포함하며, 상기 제2 돌기는 상기 스테이터의 홀더에 형성된 제3 홈에 결합될 수 있다.
그리고, 상기 마그넷 안착부가 회전함에 따라, 주기적으로 상기 제2 마그넷은 상기 제1 홈을 통해 상기 제2 홀센서와 마주보게 배치될 수 있다.
또한, 상기 케이스는 상기 상판의 내주면에서 축 방향으로 연장된 내측판을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 케이스는 상기 제1 홈과 이격되게 상기 외측판에 형성된 제2 홈을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 홈은 제2-1 홈과 제2-2 홈을 포함하고,
상기 제2-1 홈과 상기 제2-2 홈 각각은 상기 제1 하우징에 배치되는 콜렉터의 양측 끝단과 인접하게 배치될 수 있다.
한편, 상기 케이스는 금속 재질로 형성되고, 상기 하우징은 합성수지 재질로 형성될 수 있다.
실시예에 따르면, 커버를 강자성체로 사용하면서도, 자계 간섭을 줄이는 유리한 효과를 제공한다.
실시예에 따른 센싱장치는 별도의 추가 부품없이 케이스와 하우징 간의 안정적인 조립을 구현할 수 있다.
상기 센싱장치는 케이스의 제1 돌기와 하우징의 홀 간의 결합 구조를 이용하여 케이스가 하우징의 기 설정된 위치에 조립되게 한다.
그리고, 상기 케이스는 금속 소재로 형성되어 자계 간섭을 회피할 수 있다.
또한, 상기 센싱장치는 상기 케이스의 제1 돌기가 홀에 결합된 후 벤딩하여 상기 케이스가 상기 하우징에서 이탈하는 것을 방지한다.
실시예의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 실시예의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 제1 실시예에 따른 센싱장치를 도시한 도면,
도 2는 도 1에서 도시한 센싱장치의 분해도,
도 3은 도 2에서 도시한 회로기판의 측면도,
도 4는 도 2에서 도시한 안착부의 측면도,
도 5는 도 2의 제2-2 커버를 도시한 도면,
도 6은 안착부를 도시한 도면,
도 7은 제1 커버를 도시한 사시도,
도 8은 도 7에서 도시한 제2 커버의 저면도,
도 9는 제2 커버에 배치된 콜렉터를 도시한 도면,
도 10은 콜렉터의양 측면 끝단에서 토크출력변화량을 도시한 그래프,
도 11은 콜렉터에 인접하게 위치한 제2 홈을 포함하는 제1 커버를 도시한 도면,
도 12는 콜렉터와 제1 홀센서의 위치를 조시한 도면,
도 13은 도 8의 A-A를 기준으로 하는 단면도로서, 제1 커버의 내측판에 의해 유도되는 플럭스의 흐름을 도시한 도면,
도 14는 제1 실시예에 따른 센싱장치의 토크출력변화량과 비교예에 따른 센싱장치의 토크출력변화량을 비교한 그래프이고,
도 15는 제2 실시예에 따른 센싱장치를 나타내는 사시도이고,
도 16은 제2 실시예에 따른 센싱장치를 나타내는 분해사시도이고,
도 17은 제2 실시예에 따른 센싱장치의 제1 하우징을 나타내는 사시도이고,
도 18은 제2 실시예에 따른 센싱장치의 제1 하우징을 나타내는 평면도이고,
도 19는 제2 실시예에 따른 센싱장치의 제1 하우징을 나타내는 저면도이고,
도 20은 제2 실시예에 따른 센싱장치의 제1 하우징을 나타내는 측면도이고,
도 21은 제2 실시예에 따른 센싱장치의 케이스를 나타내는 사시도이고,
도 22는 제2 실시예에 따른 센싱장치의 케이스를 나타내는 저면사시도이고,
도 23은 제2 실시예에 따른 센싱장치의 케이스를 나타내는 저면도이고,
도 24는 제2 실시예에 따른 센싱장치의 케이스를 나타내는 측면도이고,
도 25는 제2 실시예에 따른 센싱장치의 케이스를 나타내는 단면도이고,
도 26은 제2 실시예에 따른 센싱장치의 케이스와 제1 하우징에 배치되는 콜렉터와의 배치관계를 나타내는 도면이고,
도 27은 비교예에 따른 센싱장치의 콜렉터를 통해 검출되는 토크출력변화량을 나타내는 그래프이고,
도 28은 제2 실시예에 따른 센싱장치의 콜렉터를 통해 검출되는 토크출력변화량을 나타내는 그래프이고,
도 29는 제2 실시예에 따른 센싱장치의 내측판에 의해 유도되는 플럭스의 흐름을 나타내는 도면이고,
도 30은 제2 실시예에 따른 센싱장치의 제1 하우징의 홀과 케이스의 제1 돌기의 결합을 나타내는 도면이고,
도 31은 제2 실시예에 따른 센싱장치의 제1 하우징의 홀과 케이스의 제1 돌기의 결합 후 제1 돌기의 단부가 절곡된 상태를 나타내는 도면이고,
도 32는 제2 실시예에 따른 센싱장치의 회로기판에 배치되는 제1 홀센서와 제2 홀센서를 나타내는 측면도이고,
도 33은 제2 실시예에 따른 센싱장치의 마그넷 안착 부재를 나타내는 사시도이고,
도 34는 제2 실시예에 따른 센싱장치의 마그넷 안착 부재를 나타내는 측면도이고,
도 35는 제2 실시예에 따른 센싱장치의 제2 마그넷과 제2 홀센서의 배치를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
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.
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.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
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.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
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.
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.
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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 제1 실시예에 따른 센싱장치를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 도시한 센싱장치의 분해도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 센싱장치(10)는, 제1 커버(100)와, 제2 커버(200)와, 로터(300)와, 제1 마그넷(400)과, 스테이터(500)와, 안착부(600)와, 제2 마그넷(700)과, 회로기판(800)과, 제1 홀센서(900)와, 제2 홀센서(1000)를 포함할 수 있다.
제1 커버(100)는 제2 커버(200)와 결합한다. 제1 커버(100)는 안착부(600)를 덮는다. 제1 커버(100)는 금속 소재로 이루어 진다. 이는 제2 마그넷(700)에서 발생되는 플럭스(flux)를 제1 커버(200) 측으로 유도하기 위함이다. 제1 커버(100)에 의해, 제2 마그넷(700)에서 발생되는 플럭스가 제1 마그넷(400)으로 흐르는 것이 제한되다. 때문에, 자계 간섭을 회피하기 위해 별도의 차폐판을 설치할 필요가 없다. 제1 커버(100)는 중심부에 개구(111)를 갖는다.
제2 커버(200)는 제2-1 커버(210)와 제2-2 커버(220)를 포함할 수 있다. 제2-1 커버(210)와 제2-2 커버(220)는 서로 마주보고 배치된다. 제2-1 커버(210)와 제2-2 커버(220) 사이에 수용공간이 마련된다, 제2 커버(200)는 이 수용공간에 스테이터(500)를 수용한다. 회로기판(800)은 제2-1 커버(210)와 제2-2 커버(220) 사이에 위치한다. 제2-1 커버(210)는 로터(300)가 관통하는 제1 홀(211)을 포함할 수 있다. 그리고, 제2-2 커버(220)는 스테이터(500)가 관통하는 제2 홀(221)을 포함할 수 있다.
로터(300)는 스테이터(500)의 내측에 위치한다. 그리고 로터(300)는 제2 커버(2000에 배치된다. 로터(300)는 조향축의 입력축과 연결된다, 여기서, 입력축이란, 차향의 핸들과 연결된 조향축일 수 있다.
제1 마그넷(400)은 로터(300)의 외측에 위치하고, 제2 커버(200)의 내측에 위치한다. 제1 마그넷(400)은 로터(300)의 외주면에 접착되어 고정되거나 압입되어 고정될 수 있다.
스테이터(500)는 로터(300)의 외측에 배치된다. 스테이터(500)는 스테이터링(510)과, 몰드부재(520)와, 홀더(530)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 스테이터링(510)은 마주 보고 배치된다. 그리고, 한 쌍의 스테이터링(510)은 몰드부재(520)의 상측 및 하측에 각각 고정될 수 있다. 홀더(530)는 몰드부재(520)에 결합한다. 홀더(530)는 조향축의 출력축과 연결될 수 있다. 여기서, 출력축이란, 바퀴측의 동력전달구성과 연결되는 조향축일 수 있다. 스테이터(500)는 출력축과 연결되어 출력축과 함께 회전한다. 한편, 스테이터(500)는 콜렉터(도 9의 540)를 포함한다. 콜렉터(540)는 스테이터(500)의 자화량을 수집한다.
안착부(600)는 제1 커버(100)의 내측에 위치한다. 그리고 안착부(600)는 로터(300)의 외측에 위치한다. 안착부(600)는 제2-2 커버(220)에 결합될 수 있다. 안착부(600)는 환형의 부재이다. 안착부(600)는 중심에 홀을 포함한다. 스테이터(500)는 상기 홀을 관통한다.
제2 마그넷(700)은 안착부(600)에 장착된다. 제2 마그넷(700)은 안착부(600)에 인서트 몰드(insert mold)되거나 접착되어 고정될 수 있다. 제2 마그넷(700)은 출력축이 회전하는 경우, 안착부(600)와 함께 회전한다. 따라서, 제2 마그넷(700)은 출력축이 회전함에 따라 주기적으로 제2 홀센서(1000)에 근접하고 멀어지는 상태를 반복한다.
도 3은 도 2에서 도시한 회로기판의 측면도이다.
회로기판(800)은, 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 제1 홀센서(900)와 제2 홀센서(1000)가 배치된다.
회로기판(800)은 제1 면(810)과 제2 면(820)을 포함한다. 제1 면(810)은 제2-1 커버(210)를 향한다. 제2 면(820)은 제2-2 커버(220)를 향한다. 제1 홀센서(900)는 제1 면(310)에 배치될 수 있다. 제2 홀센서(1000)는 제2 면(320)에 배치될 수 있다.
제1 홀센서(900)는 로터(300)의 제1 마그넷(400)과 스테이터(500)의 전기적 상호 작용에 의해 발생하는 스테이터(500)의 자화량을 검출한다. 제1 홀센서(900)는 회로기판(800)에 배치된다. 그리고, 제1 홀센서(900)는 2개의 콜렉터(도 9의 540) 사이에 위치한다. 이러한 제1 홀센서(900)는 스테이터링(510)과 제1 마그넷(400)간의 상호 작용에 의해 자화된 자화량을 검출한다.
로터(300)와 스테이터(500)와 제1 홀센서(900)는 토크를 측정하는 구성이다. 입력축과 출력축의 회전량의 차이로 인하여 입력축과 출력축의 토션바에 비틀림이 발생한다, 비틀림이 발생하면, 로터(300)의 제1 마그넷(400)의 회전량과 스테이터(500)의 회전량이 달라진다 따라서, 제1 마그넷(400)과 스테이터링(510)의 대향면이 달라짐으로써 자화량 변화가 발생한다. 제1 홀센서(900)에 의해 검출된 자화량 변화에 기초하여 조향축에 걸리는 토크를 측정할 수 있다.
제2 홀센서(1000)는 안착부(600)에 배치된 제2 마그넷(700)에 인접할 때 마다 360° 주기로 검출신호를 출력한다. 제2 홀센서(1000)에서 출력된 검출신호에 기초하여 출력축의 각가속도가 연산될 수 있다.
도 4는 도 2에서 도시한 안착부의 측면도이다.
도 4를 참조하면, 안착부(600)는 제1 면(610)과 제2 면(620)을 포함한다. 축방향(C)을 기준으로, 제1 면(610)은 제2 커버(200)를 향한다. 제2 면(620)은 제1 커버(100)를 향한다. 제2 마그넷(700)은 제2 커버(200)를 향하도록 제2 면(620)에 배치될 수 있다. 안착부(600)는 스테이터(500)의 홀더(530)에 결합되어, 출력축이 회전하는 경우, 함께 회전한다.
도 5는 도 2의 제2-2 커버를 도시한 도면이다.
홀센서하우징(222)은 제2-2 커버(220)의 외면에서 돌출된다. 홀센서하우징(222)은 수용부(223)에 인접하여 배치된다. 홀센서하우징(222)의 내부에는 제2 홀센서(1000)가 위치한다, 이러한 홀센서하우징(222)은 제2 홀센서(1000)의 위치를 고정한다. 수용부(223)는 제2-2 커버(220)의 외면에서 오목한 형태로, 제2 홀(221)주변에 배치될 수 있다. 수용부(223)는 안착부(600)가 수용되는 곳이다.
한편, 제2-2 커버(220)는 결합부(224)를 포함할 수 있다. 결합부(224)는 제2 커버(200)와 결합한다. 결합부(224)는 수용부(223)를 둘레를 따라 복수 개가 배치될 수 있다. 이러한 결합부(224)는 체결용 돌기일 수 있다. 그리고, 제2-2 커버(220)의 둘레에는 제2-1 커버(210)와 결합을 위한 체결부(225)가 마련될 수 있다.
도 6은 안착부를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 안착부(600)는 결합용 돌기(630)를 포함할 수 있다. 돌기(630)는 안착부(600)의 내주면에서 돌출된다. 안착부(600)가 스테이터(500)의 몰드부재(520)에 결합될 때, 돌기(630)는 축방향과 수직한 방향으로 몰드부재(520)에 결합될 수 있다. 이때, 몰드부재(520)의 외주면에는 돌기(630)와 결합하는 결합구조가 형성될 수 있다. 이러한 돌기(630)는 센싱장치의 두께를 줄인다. 안착부(600)가 스테이터(500)의 몰드부재(520)에 결합할 때, 돌기(630)는 몰드부재(520)와 회전축의 축방향과 수직한 방향으로 결합하기 때문이다. 돌기(630)는 축방향을 기준으로, 센싱장치의 두께를 결정하는데 영향을 미치지 않는다. 안착부(600)와 몰드부재(520)가 축방향으로 결합하는 결합 구조를 갖으면, 필연적으로 센싱장치의 두께를 증가시키는데, 제1 실시예에 따른 센싱장치는 축방향으로 필요한 결합 공간을 배제함으로써, 센싱장치의 두께를 줄이는 이점을 갖는다.
도 7은 제1 커버를 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7에서 도시한 제2 커버의 저면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제2 커버(200)는 상판(110)과 측판(120,150)을 포함할 수 있다. 상판(110)은 원판 형태이며, 중심에 스테이터(500)의 홀더(530)가 관통하는 개구(111)가 배치된다. 측판(120,150)은 상판(110)의 둘레를 따라 배치되며, 상판(110)에서 아래로 연장된다. 측판(120,150)은 외측판(120)과 내측판(150)으로 구분된다. 외측판(120)은 안착부(600)와 홀센서하우징(222) 사이에 배치된다. 즉, 외측판(120)은 안착부(600)의 외측에 배치되며, 홀센서하우징(222)의 내측에 배치된다. 외측판(120)의 둘레를 따라 복수 개의 체결 플랜지(101)가 배치된다. 체결 플랜지(101)는 제2-2 커버(220)와 결합하기 위한 것이다.
외측판(120)에는 제1 홈(130)과 제2 홈(140)이 형성된다. 제1 커버(100)의 원주 방향을 기준으로, 제1 홈(130)은 제2 홀센서(1000)에 정렬된다.
제1 홈(130)은 외측판(120)의 일부가 절개된 형태이다. 제1 홈(130)을 통해 외측판(120)의 외측 공간과 내측 공간이 연통된다. 제1 커버(100)가 제2 커버(200)에 결합할 때, 제1 홈(130)은 회전 방향으로 홀센서하우징(222)과 정렬된다. 외측판(120)이 제2 마그넷(700)과 제2 홀센서(1000) 사이를 가로 막는데, 제2 홀센서(1000)의 위치에서, 제1 홈(130)을 통해, 제2 마그넷(700)은 제2 홀센서(1000)를 마주 보게 위치한다. 출력축의 회전과 함께, 제2 마그넷(700)이 회전한다. 제2 마그넷(700)이 회전함에 따라 주기적으로, 제2 마그넷(700)은 제2 홀센서(1000)에 근접하거나 멀어진다. 제2 홀센서(1000)는 이를 통해 360° 주기마다 검출신호를 생성할 수 있다.
제2 홈(140)은 2개가 배치될 수 있다. 제2 홈(140)도 외측판(120)의 일부가 절개된 형태이다. 제2 홈(140)은 제1 홈(130)과 떨어져 위치한다.
도 9는 제2 커버에 배치된 콜렉터를 도시한 도면이고, 도 10은 콜렉터의양 측면 끝단에서 토크출력변화량을 도시한 그래프이고, 도 11은 콜렉터에 인접하게 위치한 제2 홈을 포함하는 제1 커버를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 콜렉터(540)는 제2-2 커버(220)에 장착될 수 있다.
도 10은 콜렉터(540)를 통해 검출되는 토크출력변화량을 나타낸다. 도 10의 A가 도시한 파형은 커버가 있는 경우, 제2 마그넷(700)이 콜렉터(540)를 지날 때 토크출력변화량을 나타내는 파형이다. 그리고, 도 10의 B가 도시한 파형은 커버가 없는 경우, 제2 마그넷(700)이 콜렉터(540)를 지날 때 토크출력변화량을 나타내는 파형이다. 여기서 커버란, 실시예의 제1 커버(100)와 대응되는 구성요소로, 실시예의 제1 커버(100)와 같이, 제2 마그넷(700)과 제2 홀센서(1000) 사이를 가로 막는 측판을 구비하며, 측판에 제1 홈(130)과 같이 제2 홀센서(1000)와 정렬된 홈을 구비한 부재를 의미한다.
콜렉터(540)는, 커버가 있는 경우, 제2 마그넷(700)이 콜렉터(540)를 지날 때, 도 10의 A와 같이, 콜렉터(540)의 양 측면 끝단 지점에서 토크출력변화량에 플러스(+)측으로 영향을 미친다. 콜렉터(540)의 양 측면 끝단 지점에서 커버에 의해 자계 간섭이 크게 영향을 미치기 때문이다.
반면에, 커버가 없는 경우, 제2 마그넷(700)이 콜렉터(540)를 지날 때, 콜렉터(540)의 양 측면 끝단 지점에서 토크출력변화량에 마이너스(-)측으로 영향을 미친다.
따라서, 커버가 배치된 상태에서, 도 10의 O1과 O2 지점과 같이, 커버의 자계 간섭이 크게 작용하는 지점에 한하여, 커버를 제거한 경우, 토크출력변화량을 개선시킬 수 있다.
도 11을 참조하면, 2개의 제2 홈(140)은 각각 콜렉터(540)의 양 측면 끝단(541)에 인접하여 위치한다. 제2 홈(140)의 크기는 제1 홈(130)의 크기 보다 작을 수 있다. 예를 들어, 회전 방향으로, 제2 홈(140)의 폭(C2, C3)은 제1 홈(130)의 폭(C1)보다 작을 수 있다. 이때, 제2 홈(140)의 크기는 제1 홈(130)의 크기의 0.2배 내지 0.5배 이내일 수 있다. 예를 들어, 회전 방향으로, 제2 홈(140)의 폭(C2, C3)은 제1 홈(130)의 폭(C1)의 0.2배 내지 0.5배 이내일 수 있다.
2개의 제2 홈(140)을 제2-1 홈(141)과 제2-2 홈(142)으로 구분한다. 제1 커버(100)의 원주 방향을 기준하는 콜렉터(540)의 폭의 중심과 제1 커버(100)의 중심을 지나는 기준선(L)을 기준으로 제2-1 홈(141)과 제2-2 홈(142)은 대칭되게 배치될 수 있다.
다만, 제1 커버(100)에 배치된 제1 홈(130)의 위치와 체결 플랜지(101)의 위치를 고려하여 기준선(L)을 기준으로 제2-1 홈(141)의 위치와 제2-2 홈(142)의 위치가 비대칭이거나, 제2-1 홈(141)의 크기와 제2-2 홈(142)의 크기가 상이할 수 있다. 특히, 제2-1 홈(141)과 제2-2 홈(142) 중 제1 홈(130)에 가깝게 배치된 어느 하나의 크기가 다른 하나의 크기보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제1 커버(100)에서, 콜렉터(540)의 좌측에는, 제1 홈(130)과 제2-1 홈(141)이 배치된다. 이때, 제1 홈(130)이 콜렉터(540)의 끝단에 인접하기 때문에, 제2-2 홈(142)만이 배치된 콜렉터(540)의 우측과 달리, 콜렉터(540)의 좌측에서는, 제1 홈(130)을 통해서도 자계 간섭을 줄일 수 있다. 따라서, 제2-1 홈(141)은 제2-2 홈(142)과 비교할 때, 그 크기를 줄일 수 있다. 또한, 이는 제1 홈(130)에 따른 제2-1 홈(141)의 공간적 제약을 고려한 것이다. 또한, 체결 플랜지(101)의 위치가 콜렉터(540)의 끝단(541)에 인접하는 경우, 체결 플랜지(101)의 위치를 고려하여 제2-1 홈(141)의 크기를 제2-2 홈(142)의 크기보다 작게 설정할 수 있다. 예를 들어, 회전 방향으로, 제2-1 홈(141)의 폭(C2)은 제2-2 홈(142)의 폭(C3) 보다 작을 수 있다. 제2-2 홈(142)의 폭(C3)은 제2-1 홈(141)의 폭(C2)의 1.5배 내지 2.5배일 수 있다.
제1 커버(100)의 원주 방향을 기준으로, 2개의 제2 홈(140) 사이의 각도(R1)는 80° 내지 120° 이내일 수 있다. 또한, 제1 커버(100)의 원주 방향을 기준으로, 콜렉터(540)의 양 끝단(541) 사이의 각도(R2)는 90° 내지 110°이내일 수 있다. 제1 홈(130)의 위치와 체결 플랜지(101)의 위치를 고려할 때, 제1 커버(100)의 원주 방향을 기준으로, 제2-1 홈(141)은 콜렉터(540)의 양 끝단(541)의 내측에 위치할 수 있다. 반면에, 제2-2 홈(142)은 제1 커버(100)의 원주 방향을 기준으로, 제2-1 홈(141)은 콜렉터(540)의 끝단(541)의 외측에 배치될 수 있다.
그리고, 제1 커버(100)의 원주 방향을 기준으로, 제2-1 홈(141)은 제2-2 홈(142)보다 콜렉터(540)의 끝단(541)에 가깝게 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 커버(100)의 원주 방향을 기준으로, 제2-1 홈(141)과 콜렉터(540)의 끝단(541) 사이의 거리(d1)는 제2-2 홈(142)과 콜렉터(540)의 끝단(541) 사이의 거리(d2)보다 작을 수 있다.
도 12는 콜렉터와 제1 홀센서의 위치를 조시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 제1 커버(100)의 중심(C)에서 콜렉터(540)의 양 측면 끝단을 잇는 가상의 기준선을 각각 제1 기준선(B1)과 제2 기준선(B2)이라 한다. 콜렉터(540)는 제1 커버(100)의 원주 방향을 기준으로, 제2-1 홈(141)과 제2-2 홈(142) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 제1 홀센서(900)는 제1 커버(100)의 원주 방향을 기준으로, 제1 기준선(B1)과 제2 기준선(B2) 사이에 해당하는 도 12의 P영역에 배치된다.
도 13은 도 8의 A-A를 기준으로 하는 단면도로서, 제1 커버의 내측판에 의해 유도되는 플럭스의 흐름을 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 제2 마그넷(700)을 기준으로, 외측에 외측판(120)이 위치하고, 내측에 내측판(150)이 위치한다. 내측판(150)의 높이(h2)는 외측판(120)의 높이(h1) 보다 작을 수 있다.
제2 마그넷(700)의 플럭스는 외측판(120)의 외측으로 흐르지 못하고, 외측판(120)에 의해 상판(110)으로 유도된다. 상판(110)으로 유도된 플럭스는 도 13의 T에서 도시한 바와 같이, 내측판(150)의 내측으로 흐르지 못하고, 내측판(150)을 따라 흐르다가 다시 제2 마그넷(700) 측으로 유도된다. 내측판(150)이 없다면 상판(110)으로 유도된 플럭스는 제2 마그넷(700)의 내측으로 누설될 것이다. 누설된 플럭스는 토크 센서 측에 자계 간섭을 유발할 것이다. 이렇게 내측판(150)은 외측판(120)에 의해 상판(110)으로 유도된 플럭스가 제2 마그넷(700)의 내측으로 누설되는 것을 방지하여 자계 간섭 효과를 추가적으로 크게 줄인다.
도 14는 제1 실시예에 따른 센싱장치의 토크출력변화량과 비교예에 따른 센싱장치의 토크출력변화량을 비교한 그래프이다.
도 14를 참조하면, 도 10의 C는 비교예에 따른 센싱장치의 토크출력변화량을 나타내는 파형이다. 그리고 도 10의 D는 제1 실시예에 따른 센싱장치의 토크출력변화량을 나타내는 파형이다. 비교예의 경우, 실시예의 제1 커버(100)와 대응되는 커버를 포함하되, 제2 홀센서(1000)와 정렬된 홈만 구비하고, 실시예의 제2 홈(140)과 대응되는 홈이 없는 커버가 장착된 것이다.
실시예의 경우, 도 14의 O1과 O2가 나타내는 지점에서, 비교예의 토크출력변화량보다 크기가 크게 감소하는 것으로 나타난다. 콜렉터(540)의 양측 끝단에서 제2 홈(140)에 의해, 토크출력변화량에 마이너스(-)측으로 영향을 미쳐, 플러스(+)측으로 오버된 토크출력변화량이 상쇄되기 때문이다. 반면에, 비교예의 경우, 커버의 자계 간섭으로 인하여, 콜렉터(540)의 양측 끝단에서 토크출력변화량 크게 증가함을 알 수 있다.
도 15는 제2 실시예에 따른 센싱장치를 나타내는 사시도이고, 도 16은 제2 실시예에 따른 센싱장치를 나타내는 분해사시도이다. 여기서, 도 16에서 x 방향은 축 방향을 의미하며, y 방향은 반경 방향을 의미한다. 그리고, 축 방향과 반경 방향은 서로 수직한다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 제2 실시예에 따른 센싱장치(1)는 하우징(1100), 하우징(1100)의 일측에 배치되는 케이스(1200), 하우징(1100)의 내부에 배치되는 스테이터(1300), 스테이터(1300)의 내측에 배치되는 로터(1400), 하우징(1100)의 내부에 배치되는 회로기판(1500), 회로기판(1500)에 배치되는 제1 홀센서(1600)와 제2 홀센서(1700), 콜렉터(1800) 및 마그넷 안착부(1900)를 포함할 수 있다. 이때, 케이스(1200)의 돌기는 하우징(1100)에 형성된 홀에 결합할 수 있다. 여기서, 내측이라 함은 상기 반경 방향을 기준으로 중심(C)을 향하여 배치되는 방향을 의미하고, 외측이라 함은 내측과 반대되는 방향을 의미할 수 있다.
하우징(1100)과 케이스(1200)는 상기 센싱장치(1)의 외형을 형성할 수 있다. 여기서, 케이스(1200)는 커버라 불릴 수 있다.
하우징(1100)은 내부에 수용공간을 갖도록 상호 결합하는 제1 하우징(1110)과 제2 하우징(1120)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 하우징(1110)과 제2 하우징(1120)은 상호 마주보게 배치될 수 있다.
그리고, 제1 하우징(1110)과 제2 하우징(1120)은 플라스틱과 같은 합성수지 재질로 형성될 수 있다.
한편, 상기 수용공간에는 스테이터(1300), 로터(1400) 및 회로기판(1500) 등이 배치될 수 있다.
도 17은 제2 실시예에 따른 센싱장치의 제1 하우징을 나타내는 사시도이고, 도 18은 제2 실시예에 따른 센싱장치의 제1 하우징을 나타내는 평면도이고, 도 19는 제2 실시예에 따른 센싱장치의 제1 하우징을 나타내는 저면도이고, 도 20은 제2 실시예에 따른 센싱장치의 제1 하우징을 나타내는 측면도이다.
도 17 내지 도 20을 참조하면, 제1 하우징(1110)은 제1 관통홀(1112)이 형성된 제1 하우징 바디(1111), 제1 하우징 바디(1111)의 측면(1111a)에 형성된 돌출부(1113), 돌출부(1113)에 형성된 홀(1114), 홀센서하우징(1115), 제1 하우징 바디(1111)에 형성된 수용부(1116) 및 체결부(1117)를 포함할 수 있다.
제1 하우징 바디(1111)에는 출력축(미도시)과 연결되는 스테이터(1300)를 위한 제1 관통홀(1112)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 출력축은 조향 바퀴측과 연결될 수 있다.
그리고, 제1 하우징 바디(1111)에는 두 개의 콜렉터(1800) 중 하나가 배치될 수 있다. 도 19에 도시된 바와 같이, 제1 하우징 바디(1111)의 내면에는 콜렉터(1800)가 배치될 수 있다. 이때, 제1 하우징 바디(1111)에 배치되는 콜렉터(1800)는 제1 콜렉터라 불릴 수 있다.
돌출부(1113)는 제1 하우징 바디(1111)의 측면(1111a)에 형성될 수 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 돌출부(1113)는 제1 하우징 바디(1111)의 측면(1111a)의 일측에서 반경 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이때, 돌출부(1113)는 제1 하우징 바디(1111)와 일체로 형성될 수 있다.
상기 돌출부(1113)에는 홀(1114)이 형성될 수 있다. 그리고, 홀(1114)에는 케이스(1200)의 제1 돌기(1230)가 결합될 수 있다. 그에 따라, 상기 케이스(1200)는 원주 방향으로의 유동이 방지될 수 있다.
도 20을 참조하면, 돌출부(1113)는 축 방향 길이(L2)와 반경 방향 길이(L3)를 갖는 구조물로 형성될 수 있다. 그에 따라, 홀(1114) 또한 축 방향 길이(L2)로 돌출부(1113)를 관통하게 형성될 수 있다.
홀센서하우징(1115)은 제1 하우징 바디(1111)에서 축 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이때, 홀센서하우징(1115)은 수용부(1116)와 인접하게 배치될 수 있다. 그리고, 홀센서하우징(1115)의 내부에는 회로기판(1500)에 배치되는 제2 홀센서(1700)가 위치한다.
따라서, 홀센서하우징(1115)은 제2 홀센서(1700)의 위치를 고정하는 역할을 수행한다. 이에, 홀센서하우징(1115)에는 제2 홀센서(1700)를 수용하는 슬롯(1115a)이 마련되며, 수용부(1116)를 향하여 개방된 개방면을 갖는다.
또한, 홀센서하우징(1115)의 개방면의 입구에는 제2 홀센서(1700)가 개방면을 통해 이탈되지 않도록 제한하는 스토퍼(1115b)가 돌출될 수 있다. 도 19에 도시된 바와 같이, 제2 홀센서(1700)는 제1 하우징(1110)의 저면에 배치된 입구(1115c)를 통해 슬롯(1115a)에 배치될 수 있다.
수용부(1116)는 제1 하우징 바디(1111)의 일면에서 오목한 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 수용부(1116)는 제1 관통홀(1112)의 주변에 배치될 수 있다. 이때, 수용부(1116)에는 마그넷 안착부(1900)가 배치될 수 있다.
제1 하우징(1110)의 체결부(1117)는 제2 하우징(1120)과의 결합을 위해 형성될 수 있다. 여기서, 제1 하우징(1110)의 체결부(1117)는 제1 체결부라 불릴 수 있다.
체결부(1117)는 제1 하우징 바디(1111)의 측면(1111a)에 형성될 수 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 체결부(1117)는 제1 하우징 바디(1111)의 측면(1111a)의 타측에서 반경 방향으로 돌출되게 복수 개가 형성될 수 있다. 이때, 체결부(1117)는 돌출부(1113)와 축 방향으로 이격되게 배치될 수 있다.
한편, 제1 하우징(1110)의 체결부(1117)와 마주보게 제2 하우징(1120)에도 체결부가 형성될 수 있다. 그리고, 제1 하우징(1110)의 체결부(1117)와 제2 하우징(1120)의 체결부를 관통하는 체결부재(20)에 의해 제1 하우징(1110)과 제2 하우징(1120)은 결합될 수 있다.
도 16을 참조하면, 제2 하우징(1120)은 제2 관통홀(1122)이 형성된 제2 하우징 바디(1121)와 제2 하우징 바디(1121)의 측면에 형성된 체결부(1123)를 포함할 수 있다. 여기서, 체결부(1123)는 제2 체결부라 불릴 수 있다.
제2 하우징 바디(1121)에는 입력축(미도시)과 연결되는 로터(1400)를 위한 제2 관통홀(1122)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 입력축은 조향 핸들과 연결될 수 있다.
그리고, 제2 하우징 바디(1121)에는 두 개의 콜렉터(1800) 중 다른 하나가 배치될 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 제2 하우징 바디(1121)의 내면에는 콜렉터(1800)가 배치될 수 있다. 이때, 제2 하우징 바디(1121)에 배치되는 콜렉터(1800)는 제2 콜렉터라 불릴 수 있다.
제2 하우징(1120)의 체결부(1123)는 제2 하우징 바디(1121)의 측면에 복수 개가 형성될 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 체결부(1123)는 제2 하우징 바디(1121)의 측면에서 반경 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이때, 체결부(1123)는 제1 하우징(1110)의 체결부(1117)에 대응되게 제2 하우징 바디(1121)의 측면에 배치될 수 있다.
케이스(1200)는 하우징(1100)의 일측에 배치될 수 있다. 이때, 케이스(1200)는 제1 하우징(1110)의 일측에 결합되어 마그넷 안착부(1900)를 덮는다.
케이스(1200)는 금속 재질로 형성될 수 있다. 이는, 마그넷 안착부(1900)에 배치되는 마그넷에서 발생되는 플럭스(flux)를 케이스(1200)로 유도하기 위함이다. 따라서, 케이스(1200)에 의해 상기 마그넷에서 발생되는 플럭스는 로터(1400)의 마그넷으로 흐르는 것이 제한될 수 있다. 그에 따라, 상기 센싱장치(1)는 자계 간섭을 회피하기 위해 별도의 차폐판을 설치할 필요가 없다. 여기서, 로터(1400)의 마그넷은 제1 마그넷(1420)이라 불릴 수 있고, 마그넷 안착부(1900)에 배치되는 마그넷은 제2 마그넷(1920)이라 불릴 수 있다.
도 21은 실시예에 센싱장치의 케이스를 나타내는 사시도이고, 도 22는 실시예에 센싱장치의 케이스를 나타내는 저면사시도이고, 도 23은 실시예에 센싱장치의 케이스를 나타내는 저면도이고, 도 24는 실시예에 센싱장치의 케이스를 나타내는 측면도이고, 도 25는 실시예에 센싱장치의 케이스를 나타내는 단면도이다. 여기서, 도 25는 도 21의 A-A선을 나타내는 단면도이다.
도 16, 도 21 내지 도 25를 참조하면, 케이스(1200)는 상판(1210), 상판(1210)의 외주면에서 축 방향으로 연장된 외측판(1220) 및 외측판(1220)에 형성된 제1 돌기(1230)를 포함할 수 있다. 그리고, 케이스(1200)는 상판(1210)의 내주면에서 축 방향으로 연장된 내측판(1240)을 더 포함할 수 있다.
상판(1210)은 원판 형태이며, 중심에 스테이터(1300)의 홀더(1330)가 관통하는 관통홀(1211)이 배치된다. 여기서, 상판(1210)의 관통홀(1211)은 제3 관통홀이라 불릴 수 있다.
외측판(1220)은 상판(1210)의 외측 둘레를 따라 배치되며, 상판(1210)의 외측 가장자리를 하향으로 절곡하여 형성할 수 있다. 예컨데, 외측판(1220)은 원통 형상으로 형성될 수 있다.
케이스(1200)가 제1 하우징(1110)에 결합할 때, 외측판(1220)은 상판(1210)에서 축 방향으로 꺽여 연장되는 형태이다. 이때, 외측판(1220)의 내경은 마그넷 안착부(1900)의 외경보다 적어도 크게 설계된다. 그에 따라, 반경 방향을 기준으로, 외측판(1220)은 마그넷 안착부(1900)와 홀센서하우징(1115)의 사이에 배치될 수 있다.
따라서, 외측판(1220)은 마그넷 안착부(1900)에 배치된 제2 마그넷(1920)의 측면을 덮을 수 있다.
한편, 외측판(1220)의 일측에는 제1 홈(1221)이 형성될 수 있다. 도 21에 도시된 바와 같이, 제1 홈(1221)은 외측판(1220)의 일 영역에 형성될 수 있다. 도 24에 도시된 바와 같이, 제1 홈(1221)은 제1 폭(W1)을 갖도록 형성될 수 있다.
제1 홈(1221)은 외측판(1220)의 일부가 절개되어 형성된 것으로, 외측판(1220)의 내측과 외측을 연통시키는 구조이다.
케이스(1200)가 제1 하우징(1110)에 결합될 때, 제1 홈(1221)은 원주 방향을 기준으로 홀센서하우징(1115)과 정렬될 수 있다. 예컨데, 제1 홈(1221)은 홀센서하우징(1115)과 마주보게 배치될 수 있다. 그에 따라, 홀센서하우징(1115)의 내부에 배치되는 제2 홀센서(1700)는 제1 홈(1221)과 마주보게 배치될 수 있다.
외측판(1220)에는 제1 홈(1221)과 이격되게 제2 홈(1222)이 배치될 수 있다.
제2 홈(1222)은 외측판(1220)의 일부가 절개되어 형성된 것으로, 외측판(1220)의 내측과 외측을 연통시키는 구조이다.
도 21 내지 도 23에 도시된 바와 같이, 제2 홈(1222)은 두 개가 형성될 수 있으며, 제2 홈(1222)은 상호 이격되게 배치되는 제2-1 홈(1223)과 제2-2 홈(1224)을 포함할 수 있다.
도 24에 도시된 바와 같이, 제2-1 홈(1223)은 제2 폭(W2)을 갖도록 형성될 수 있고, 제2-2 홈(1224)은 제3 폭(W3)을 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 제2-1 홈(1223)의 제2 폭(W2)과 제2-2 홈(1224)의 제3 폭(W3)은 제1 홈(1221)의 제1 폭(W1)보다 작게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2-1 홈(1223)의 제2 폭(W2)과 제2-2 홈(1224)의 제3 폭(W3)은 제1 홈(1221)의 제1 폭(W1)의 0.2배 내지 0.5배 이내일 수 있다.
한편, 제2-1 홈(1223)의 제2 폭(W2)은 제2-2 홈(1224)의 제3 폭(W3)보다 작게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2-2 홈(1224)의 제3 폭(W3)은 제2-1 홈(1223)의 제2 폭(W2)의 1.5배 내지 2.5배일 수 있다.
도 26은 실시예에 센싱장치의 케이스와 제1 하우징에 배치되는 콜렉터와의 배치관계를 나타내는 도면이다.
도 26을 참조하면, 케이스(1200)의 중심(C)에 대한 원주 방향을 기준으로, 2개의 제2-1 홈(1223)과 제2-2 홈(1224) 사이의 각도(θ1)는 80° 내지 120°이내일 수 있다.
또한, 케이스(1200)의 중심(C)에 대한 원주 방향을 기준으로, 제1 하우징(1110)에 배치되는 콜렉터(1800)의 양 끝단(1810) 사이의 각도(θ2)는 90° 내지 110°이내일 수 있다.
이때, 케이스(1200)의 중심(C)에 대한 원주 방향을 기준으로, 제1 하우징(1110)에 배치되는 콜렉터(1800)는 제2-1 홈(1223)과 제2-2 홈(1224) 사이에 배치될 수 있다.
제1 홈(1221)의 위치와 제1 돌기(1230)의 위치를 고려할 때, 케이스(1200)의 원주 방향을 기준으로, 제2-1 홈(1223)은 콜렉터(1800)의 양 끝단(1810)의 내측에 위치할 수 있다. 반면에, 제2-2 홈(1224)은 케이스(1200)의 원주 방향을 기준으로, 제2-1 홈(1223)은 콜렉터(1800)의 끝단(1810)의 외측에 배치될 수 있다.
그리고, 케이스(1200)의 원주 방향을 기준으로, 제2-1 홈(1223)은 제2-2 홈(1224)보다 콜렉터(1800)의 끝단(1810)에 가깝게 배치될 수 있다. 구체적으로, 케이스(1200)의 원주 방향을 기준으로, 제2-1 홈(1223)과 콜렉터(1800)의 끝단(1810) 사이의 거리(d1)는 제2-2 홈(1224)과 콜렉터(1800)의 끝단(1810) 사이의 거리(d2)보다 작을 수 있다.
한편, 도 26에 도시된 바와 같이, 케이스(1200)의 원주 방향을 기준으로, 콜렉터(1800)의 폭의 중심과 케이스(1200)의 중심(C)을 지나는 기준선(L)을 기준으로 제2-1 홈(1223)과 제2-2 홈(1224)은 대칭되게 배치될 수 있다.
도 27은 비교예에 따른 센싱장치의 콜렉터를 통해 검출되는 토크출력변화량을 나타내는 그래프이고, 도 28은 제2 실시예에 따른 센싱장치의 콜렉터를 통해 검출되는 토크출력변화량을 나타내는 그래프이다.
여기서, 도 27의 A가 도시한 파형은 케이스(1200)가 없는 상태에서의 토크출력변화량을 나타내는 파형이고, 도 27 및 도 28의 B가 도시한 파형은 제1 홈(1221)만을 포함하는 케이스(1200)에 의한 토크출력변화량을 나타내는 파형이고, 도 28의 C가 도시한 파형은 제1 홈(1221), 제2-1 홈(1223) 및 제2-2 홈(1224)을 포함하는 케이스(1200)에 의한 토크출력변화량을 나타내는 파형이다.
상기 A 파형의 경우, 제2 마그넷(1920)이 콜렉터(1800)를 지날 때, 콜렉터(1800)의 양 측면 끝단 지점에서 토크출력변화량에 마이너스(-)측으로 영향을 미친다.
상기 B 파형의 경우, 제2 마그넷(1920)이 콜렉터(1800)를 지날 때, 콜렉터(1800)의 양 측면 끝단 지점에서 토크출력변화량에 플러스(+)측으로 영향을 미친다. 콜렉터(1800)의 양 측면 끝단 지점에서 케이스(1200)의 외측판(1220)에 의해 자계 간섭이 크게 영향을 미치기 때문이다.
케이스(1200)가 배치된 상태에서, 케이스(1200)의 자계 간섭이 크게 작용하는 지점(도 27의 O1과 O2 지점 참조)에 한하여, 케이스(1200)의 외측판(1220)의 일부를 제거한 경우, 토크출력변화량을 개선시킬 수 있다.
즉, 제2 실시예에 따른 센싱장치(1)의 케이스(1200)에 제1 홈(1221)과 함께 제2-1 홈(1223) 및 제2-2 홈(1224)을 형성함으로써, 상기 센싱장치(1)의 토크출력변화량을 개선시킬 수 있다.
상기 C 파형의 경우, 상기 B 파형보다 토크출력변화량이 크기가 크게 감소하는 것을 확인(도 28의 O1과 O2가 나타내는 지점 참조)할 수 있다. 예컨데, 콜렉터(1800)의 양측 끝단에서 제2-1 홈(1223) 및 제2-2 홈(1224)에 의해, 토크출력변화량에 마이너스(-)측으로 영향을 미쳐, 플러스(+)측으로 오버된 토크출력변화량이 상쇄되기 때문이다. 반면에, 비교예로 제공되는 B 파형의 경우, 케이스(1200)의 외측판(1220)의 자계 간섭으로 인하여, 콜렉터(1800)의 양측 끝단에서 토크출력변화량 크게 증가함을 알 수 있다.
제1 돌기(1230)는 외측판(1220)의 외주면에서 축 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 돌기(1230)는 제1 하우징(1110)을 향해 돌출될 수 있다. 이때, 복수 개의 제1 돌기(1230)는 원주 방향을 따라 외측판(1220)의 외주면에 복수 개가 상호 이격되어 배치될 수 있다.
제1 돌기(1230)는 제1 하우징(1110)의 홀(1114)에 결합하여 케이스(1200)와 제1 하우징(1110)을 결합시킨다. 따라서, 케이스(1200)는 제1 하우징(1110)의 기 설정된 위치에 위치된다. 이때, 제1 돌기(1230)는 끼워맞춤 방식으로 홀(1114)에 결합될 수 있다. 그에 따라, 홀(1114)과 제1 돌기(1230)의 결합에 의해 케이스(1200)는 원주 방향 및 축 방향에 대한 유동이 방지된다.
도 24를 참조하면, 제1 돌기(1230)는 외측판(1220)의 단부를 기준으로 소정의 길이(L1)로 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 돌기(1230)의 길이(L1)는 돌출부(1113)의 축 방향 길이(L2)와 상기 돌출부의 반경 방향 길이(L3)의 합보다 길게 형성될 수 있다. 여기서, 제1 돌기(1230)의 축 방향 길이(L1)는 제1 길이라 불릴 수 있다. 그리고, 돌출부(1113)의 축 방향 길이(L2)는 제2 길이라 불릴 수 있다. 또한, 돌출부(1113)는 반경 방향 길이(L3)는 제3 길이라 불릴 수 있다.
내측판(1240)은 상판(1210)의 내측 둘레를 따라 배치되며, 상판(1210)의 내측 가장자리를 하향으로 절곡하여 형성할 수 있다. 예컨데, 내측판(1240)은 원통 형상으로 형성될 수 있다.
케이스(1200)가 제1 하우징(1110)에 결합할 때, 내측판(1240)은 상판(1210)에서 축 방향으로 꺽여 연장되는 형태이다. 이때, 내측판(1240)의 외경은 마그넷 안착부(1900)의 내경보다 적어도 작게 설계된다. 그에 따라, 반경 방향을 기준으로, 내측판(1240)은 마그넷 안착부(1900)의 내측에 배치될 수 있다.
도 25를 참조하면, 내측판(1240)의 높이(h2)는 외측판(1220)의 높이(h1) 보다 작을 수 있다.
도 29는 제2 실시예에 따른 센싱장치의 내측판에 의해 유도되는 플럭스의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 29를 참조하면, 제2 마그넷(1920)의 플럭스는 외측판(1220)의 외측으로 흐르지 못하고, 외측판(1220)에 의해 상판(1210)으로 유도된다.
도 29의 T에서 도시한 바와 같이, 상판(1210)으로 유도된 플럭스는 내측판(1240)에 의해 유도된다. 예컨데, 상판(1210)으로 유도된 플럭스는 내측판(1240)의 내측으로 흐르지 않고, 내측판(1240)을 따라 흐르다가 다시 제2 마그넷(1920) 측으로 유도된다.
만일, 내측판(1240)이 없다면 상판(1210)으로 유도된 플럭스는 제2 마그넷(1920)의 내측으로 누설될 것이다. 그리고, 누설된 플럭스는 로터(1400)의 제1 마그넷(1420)측에 자계 간섭을 유발할 것이다. 따럿, 내측판(1240)은 외측판(1220)에 의해 상판(1210)으로 유도된 플럭스가 제2 마그넷(1920)의 내측으로 누설되는 것을 방지하여 자계 간섭 효과를 추가적으로 크게 줄인다.
도 30 및 도 31은 제2 실시예에 따른 센싱장치의 제1 하우징의 홀과 케이스의 제1 돌기의 결합 관계를 나타내는 도면으로서, 도 30은 제2 실시예에 따른 센싱장치의 제1 하우징의 홀과 케이스의 제1 돌기의 결합을 나타내는 도면이고, 도 31은 제2 실시예에 따른 센싱장치의 제1 하우징의 홀과 케이스의 제1 돌기의 결합 후 제1 돌기의 단부가 절곡된 상태를 나타내는 도면이다.
도 30에 도시된 바와 같이, 제1 돌기(1230)는 홀(1114)에 결합될 수 있다. 이때, 제1 돌기(1230)는 돌출부(1113)의 축 방향 길이(L2)보다 긴 상기 제1 길이(L1)로 형성되기 때문에, 제1 돌기(1230)의 단부는 돌출부(1113)에서 노출될 수 있다.
도 31을 참조하면, 홀(1114)을 관통하는 상기 제1 돌기(1230)의 단부는 외측으로 절곡되어 상기 돌출부(1113)의 하면(1113a)과 접촉될 수 있다. 그리고, 돌출부(1113)의 하면(1113a)과 접촉된 상기 제1 돌기(1230)의 단부는 축 방향으로 절곡되어 상기 돌출부(1113)의 측면(1113b)과 접촉될 수 있다.
그에 따라, 제1 돌기(1230)는 홀(1114)을 관통하는 제1 영역(1231), 제1 영역(1231)에서 절곡되어 외측으로 연장된 제2 영역(1232) 및 제2 영역(1232)에서 절곡되어 축 방향으로 연장된 제3 영역(1233)을 포함할 수 있다.
즉, 하우징(1100)의 홀(1114)에 대한 제1 돌기(1230)의 결합 후 제1 돌기(1230)의 단부를 벤딩하는 구조로 형성될 수 있다. 그에 따라, 하우징(1100)과 케이스(1200) 사이의 조립 강성을 확보할 수 있다. 예컨데, 홀(1114)을 관통한 제1 돌기(1230)의 단부가 돌출부(1113)를 감싸면서 하우징(1100)과 케이스(1200)의 안정적인 결합을 가능하게 한다.
스테이터(1300)는 하우징(1100)의 내부에 배치된다. 이때, 스테이터(1300)는 로터(1400)의 외측에 배치된다.
도 16을 참조하면, 스테이터(1300)는 스테이터링(1310), 몰드부재(1320) 및 홀더(1330)를 포함할 수 있다.
스테이터링(1310)은 마주보는 형태로 한 쌍이 떨어져 배치될 수 있다. 그리고, 2개의 스테이터링(1310)은 몰드부재(1320)의 상측 및 하측에 각각 고정될 수 있다. 이때, 스테이터(1300)의 자화량을 수집하도록 스테이터링(1310)에 인접하게 콜렉터(1800)가 배치될 수 있다.
몰드부재(1320)는 합성수지 재질로 형성될 수 있다.
그리고, 몰드부재(1320)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 일측에 오목하게 형성된 제3 홈(1321)을 포함할 수 있다.
홀더(1330)는 몰드부재(1320)의 일측에 결합된다. 홀더(1330)는 조향축의 출력축과 연결될 수 있다. 따라서, 스테이터(1300)는 출력축과 연결되어 출력축의 회전에 연동하여 회전한다.
로터(1400)는 스테이터(1300)의 내측에 배치된다. 이때, 로터(1400)는 조향축의 입력축과 연결된다.
로터(1400)는 원통형의 요크(1410)와 요크(1410)에 배치되는 제1 마그넷(1420)을 포함할 수 있다. 요크(1410)의 내측으로 입력축이 삽입된다. 그리고, 요크(1410)의 외측으로 제1 마그넷(1420)이 배치될 수 있다.
제1 마그넷(1420)은 요크(1410)의 외주면에 접착 고정되거나 압입 고정될 수 있다.
회로기판(1500)은 제1 하우징(1110)과 제2 하우징(1120) 사이에 배치된다. 이때, 회로기판(1500)은 한 쌍의 콜렉터(1800) 사이에 배치된다.
도 32는 제2 실시예에 따른 센싱장치의 회로기판에 배치되는 제1 홀센서와 제2 홀센서를 나타내는 측면도이다.
도 25를 참조하면, 회로기판(1500)에는 제1 홀센서(1600) 및 제2 홀센서(1700)가 배치될 수 있다.
회로기판(1500)은 제2 하우징(1120)을 향하여 배치되는 제1 면(1510)과 제1 하우징(1110)을 향하여 배치되는 제2 면(1520)을 포함할 수 있다.
제1 면(1510)에는 제1 홀센서(1600)가 배치될 수 있다. 제2 면(1520)에는 제2 홀센서(1700)가 배치될 수 있다.
제1 홀센서(1600)는 로터(1400)의 제1 마그넷(1420)과 스테이터(1300)의 전기적 상호 작용에 의해 발생하는 스테이터(1300)의 자화량을 검출한다. 제1 홀센서(1600)는 회로기판(1500)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 홀센서(1600)는 2개의 콜렉터(1800) 사이에 배치되어 스테이터링(1310)과 제1 마그넷(1420) 간의 상호 작용에 의해 자화된 자화량을 검출한다.
스테이터(1300), 로터(1400) 및 제1 홀센서(1600)는 토크를 측정하는 구성이다. 상기 입력축과 상기 출력축의 회전량의 차이로 인하여, 상기 입력축과 상기 출력축의 토션바에 비틀림이 발생한다. 상기 비틀림이 발생하면, 로터(1400)의 제1 마그넷(1420)의 회전량과 스테이터(1300)의 회전량이 달라지게 된다. 따라서, 제1 마그넷(1420)과 스테이터링(1310)의 대향면이 달라짐으로써 자화량 변화가 발생한다. 그에 따라, 제1 홀센서(1600)는 이러한 자화량 변화를 검출하여, 조향축에 걸리는 토크를 측정할 수 있다.
제2 홀센서(1700)는 마그넷 안착부(1900)에 배치된 제2 마그넷(1920)에 인접할 때마다 360°주기로 검출신호를 출력하여, 출력축의 각가속도를 연산할 수 있다.
제2 홀센서(1700)는 홀센서하우징(1115)의 내부에 배치된다. 이때, 제2 홀센서(1700)는 케이스(1200)의 제1 홈(1221)과 마주보게 배치된다.
콜렉터(1800)는 스테이터 조립체의 플럭스(flux)를 수집한다. 여기서, 콜렉터(1800)는 금속 재질로 형성될 수 있으며, 하우징(1100) 내부에 고정될 수 있다.
제1 하우징(1110) 및 제2 하우징(1120) 각각의 내부에 콜렉터(1800)가 배치될 수 있다. 도 18에 도시된 바와 같이, 콜렉터(1800) 중 어느 하나는 제1 하우징(1110)에 배치될 수 있다. 또한, 도 16에 도시된 바와 같이, 콜렉터(1800) 중 다른 하나는 제2 하우징(1120)에 배치될 수 있다.
도 33은 제2 실시예에 따른 센싱장치의 마그넷 안착 부재를 나타내는 사시도이고, 도 34는 제2 실시예에 따른 센싱장치의 마그넷 안착 부재를 나타내는 측면도이다.
마그넷 안착부(1900)는 스테이터(1300)의 홀더(1330)에 결합될 수 있다. 그에 따라, 마그넷 안착부(1900)는 출력축의 회전에 연동되어 함께 회전한다.
그리고, 반경 방향을 기준으로, 마그넷 안착부(1900)는 케이스(1200)의 외측판(1220)의 내측에 배치된다.
도 16, 도 33 및 도 34를 참조하면, 마그넷 안착부(1900)는 마그넷 안착부 바디(1910), 마그넷 안착부 바디(1910)에 배치되는 제2 마그넷(1920) 및 마그넷 안착부 바디(1910)에서 내측으로 돌출된 제2 돌기(1930)를 포함할 수 있다.
마그넷 안착부 바디(1910)는 링 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 마그넷 안착부 바디(1910)의 중앙에는 스테이터(1300)의 홀더(1330)가 배치되게 홀이 형성될 수 있다.
상기 축 방향을 기준으로 마그넷 안착부 바디(1910)는 제1 하우징(1110)을 향하여 배치되는 제1 면(1911)과, 제2 하우징(1120)을 향하여 배치되는 제2 면(1912)을 포함할 수 있다. 여기서, 제2 마그넷(1920)은 제1 면(1911)에 배치될 수 있다.
제2 마그넷(1920)은 마그넷 안착부 바디(1910)에 인서트 몰드(insert mold)되거나 접착 고정될 수 있다.
상기 출력축이 회전하는 경우, 제2 마그넷(1920)은 마그넷 안착부 바디(1910)와 함께 회전한다.
제2 마그넷(1920)은 출력축이 회전함에 따라 주기적으로 제2 홀센서(1700)에 근접하고 멀어지는 상태를 반복한다. 이때, 외측판(1220)이 제2 마그넷(1920)의 측면을 가리다가 제1 홈(1221)에서 제2 마그넷(1920)이 개방되기 때문에, 제1 홈(1221)을 통해 제2 마그넷(1920)과 제2 홀센서(1700)는 마주보게 된다. 그에 따라, 제2 홀센서(1700)는 이를 통해 360°주기마다 검출신호를 생성할 수 있다.
도 35는 제2 실시예에 따른 센싱장치의 제2 마그넷과 제2 홀센서의 배치를 나타내는 도면이다.
도 35를 참조하면, 제2 마그넷(1920)은 제1 극(1921)과 제2 극(1922)을 포함할 수 있다. 제1 극(1921)은 N극일 수 있으며, 제2 극(1922)은 S극일 수 있다. 제1 극(1921)은 상대적으로 외측에 배치될 수 있으며, 제2 극(1922)은 상대적으로 내측에 배치될 수 있다. 이때, 제1 극(1921)은 제2 홀센서(1700)를 마주보도록 배치된다.
도 33을 참조하면, 제2 돌기(1930)는 마그넷 안착부 바디(1910)의 내주면에서 반경 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이때, 제2 돌기(1930)는 마그넷 안착부 바디(1910)와 일체로 형성될 수 있다.
마그넷 안착부(1900)가 스테이터(1300)에 결합될 때, 제2 돌기(1930)는 몰드부재(1320)의 제3 홈(1321)에 결합될 수 있다.
이때, 제2 돌기(1930)는 마그넷 안착부 바디(1910)에서 반경 방향으로 돌출되고, 몰드부재(1320)의 제3 홈(1321)과 축 방향으로 결합되는 구조이기 때문에, 마그넷 안착부(1900)의 두께를 줄일 수 있다. 그에 따라, 상기 센싱장치(1)는 축 방향 사이즈를 줄일 수 있다.
만일, 제2 돌기(1930)가 축 방향으로 돌출되어 몰드부재(1320)의 제3 홈(1321)에 결합되는 구조라면 필연적으로 상기 센싱장치(1)는 축 방향 사이즈를 증가시키게 된다.
즉, 마그넷 안착부(1900)의 제2 돌기(1930)는 축 방향으로 필요한 결합 공간을 배제함으로써, 상기 센싱장치(1)의 두께를 줄이는 이점을 갖는다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 수정과 변경에 관계된 차이점들을 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
<부호의 설명>
1, 10: 센싱장치, 100: 제1 커버, 130, 1221: 제1 홈, 140, 1222: 제2 홈, 141: 제2-1 홈, 142: 제2-2 홈, 200: 제2 커버, 300, 1400: 로터, 400: 제1 마그넷, 500, 1300: 스테이터, 540: 콜렉터, 600: 안착부, 700: 제2 마그넷, 800: 회로기판, 900, 1600: 제1 홀센서, 1000, 1700: 제2 홀센서, 1100: 하우징, 1200: 케이스, 1800: 콜렉터, 1900: 마그넷 안착부

Claims (21)

  1. 제1 커버;
    상기 제1 커버와 결합하는 제2 커버;
    상기 제2 커버에 배치되는 로터;
    상기 제2 커버와 상기 로터 사이에 배치되는 제1 마그넷;
    상기 제1 마그넷과 상기 제2 커버 사이에 배치되는 스테이터;
    상기 제1 커버와 상기 로터 사이에 배치되는 안착부;
    상기 안착부 상에 배치되는 제2 마그넷;
    상기 제2 커버의 바닥면 상에 배치되는 회로기판;
    상기 회로기판 상에 배치되는 제1 홀센서와 제2 홀센서;
    상기 제1 커버는 개구를 갖는 상판과, 상기 상판에서 아래로 연장된 측판을 포함하고,
    상기 제1 커버의 상기 측판은 상기 제2 홀센서와 대응되는 위치에 형성된 제1 홈과
    상기 제1 홈과 이격된 제2 홈을 포함하는 센싱장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 커버와 결합되는 콜렉터를 더 포함하고,
    상기 제2 홈은 상기 콜렉터의 측면 끝단과 인접하여 배치된 센싱장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 홈은 제2-1 홈과 제2-2 홈을 포함하고, 상기 제2-1 홈과 상기 제2-2 홈은 콜렉터의 양측 끝단과 인접하여 각각 배치된 센싱장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 홈의 크기는 상기 제1 홈의 크기의 0.2 내지 0.5배인 센싱장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제2-2 홈의 원주방향의 폭은 상기 제2-1 홈의 원주방향의 폭의 1.5배 내지 2.5배인 센싱장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제2-1 홈은 상기 제2-2 홈보다 상기 제1 홈에 가깝게 배치되는 센싱장치.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 제2-1 홈은 원주방향으로 상기 콜렉터 일측 끝단 내측에 배치되고,
    상기 제2-2 홈은 원주방향으로 상기 콜렉터 일측 끝단 외측에 배치되는 센싱장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 홈은 2개이고, 상기 제1 커버의 원주 방향을 기준으로, 상기 2개의 제2 홈의 사이의 각도는 80° 내지 120°인 센싱장치.
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 홈은 2개이고, 상기 제1 커버의 원주 방향을 기준으로, 상기 콜렉터는 상기 2개의 홈 사이에 배치되는 센싱장치.
  10. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 홀센서는, 상기 제1 커버의 원주 방향을 기준으로, 상기 제1 커버의 중심에서 상기 콜렉터의 양 끝단을 연결하는 2개의 가상의 기준선 사이에 배치되는 센싱장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 측판은 상기 상판의 외측에 배치되는 외측판과, 상기 상판의 내측에 배치된 내측판을 포함하고,
    상기 제1 홈 및 상기 제2 홈은 상기 외측판에 배치되는 센싱장치.
  12. 제3 항에 있어서,
    상기 제2-1 홈과 상기 제2-2 홈은 상기 콜렉터에 대하여 대칭으로 배치되는 센싱장치.
  13. 하우징;
    상기 하우징의 내부에 배치되는 스테이터;
    상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터;
    상기 스테이터의 회전에 연동하여 회전하는 마그넷 안착부;
    상기 하우징의 내부에 배치되는 회로기판;
    상기 회로기판에 배치되는 제1 홀센서와 제2 홀센서; 및
    상기 하우징의 일측에 배치되는 케이스를 포함하며,
    상기 케이스의 제1 돌기는 상기 하우징에 형성된 홀에 결합하는 센싱장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 하우징은 상호 마주보게 배치되는 제1 하우징과 제2 하우징을 포함하고,
    상기 제1 하우징은 제1 하우징 바디 및 상기 제1 하우징 바디의 측면에 형성된 돌출부를 포함하며,
    상기 홀은 상기 돌출부에 형성되는 센싱장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 케이스는
    상판;
    상기 상판의 외주면에서 축 방향으로 연장된 외측판; 및
    상기 외측판에 형성된 제1 홈을 포함하고,
    상기 제1 돌기는 상기 외측판의 외주면에서 축 방향으로 돌출되게 형성되는 센싱장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 외측판의 단부를 기준으로 상기 제1 돌기의 길이(L1)는 상기 돌출부의 축 방향 길이(L2)와 상기 돌출부의 반경 방향 길이(L3)의 합보다 긴 센싱장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 홀을 관통하는 상기 제1 돌기의 단부는 외측으로 절곡되어 상기 돌출부의 하면과 접촉되는 센싱장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 돌출부의 하면과 접촉된 상기 제1 돌기의 단부는 축 방향으로 절곡되어 상기 돌출부의 측면과 접촉되는 센싱장치.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 제1 홈과 마주보게 상기 제2 홀센서가 배치되는 센싱장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 마그넷 안착부는 마그넷 안착부 바디;
    상기 마그넷 안착부 바디에 배치되는 제2 마그넷; 및
    상기 마그넷 안착부 바디의 내주면에서 반경 방향으로 돌출된 제2 돌기를 포함하며,
    상기 제2 돌기는 상기 스테이터의 홀더에 형성된 제3 홈에 결합되는 센싱장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 마그넷 안착부가 회전함에 따라, 주기적으로 상기 제2 마그넷은 상기 제1 홈을 통해 상기 제2 홀센서와 마주보게 배치되는 센싱장치.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102363168B1 (ko) * 2017-04-25 2022-02-15 엘지이노텍 주식회사 센싱장치
KR102106294B1 (ko) * 2018-09-21 2020-05-04 주식회사 만도 자동차 조향장치
CN114787602B (zh) * 2019-12-04 2023-08-15 Lg伊诺特有限公司 感测装置
WO2023089924A1 (ja) * 2021-11-17 2023-05-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 エンコーダカバーおよびモータ

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110008508A (ko) * 2009-07-20 2011-01-27 엘지이노텍 주식회사 조향용 복합 센싱 장치
KR20150034982A (ko) * 2013-09-27 2015-04-06 엘지이노텍 주식회사 토크 인덱스 센서
KR20150082920A (ko) * 2014-01-08 2015-07-16 엘지이노텍 주식회사 앵글 센서 및 이를 포함하는 토크 앵글 센서
KR101633127B1 (ko) * 2010-03-30 2016-06-24 엘지이노텍 주식회사 토크 측정장치
KR101800769B1 (ko) * 2017-08-01 2017-11-23 엘지이노텍 주식회사 토크 센서

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101355283A (zh) * 2007-07-27 2009-01-28 范安成 永磁无刷直流电动机
KR101650457B1 (ko) * 2009-11-20 2016-08-23 엘지이노텍 주식회사 차량의 조향토크 및 조향각 검출장치
KR102050724B1 (ko) * 2012-06-28 2019-12-02 엘지이노텍 주식회사 토크 앵글 센서용 기판 및 이를 갖는 토크 앵글 센서
CN203323936U (zh) * 2013-05-27 2013-12-04 湖北泓盈传感技术有限公司 用于转向***的霍尔式扭矩传感器
CN106794871B (zh) * 2014-09-05 2019-07-09 乐星汽车科技有限公司 转矩传感器装置
CN204794631U (zh) * 2015-07-24 2015-11-18 浙江三星机电股份有限公司 一种无刷直流电机
CN109923029B (zh) * 2016-11-08 2021-08-31 Lg伊诺特有限公司 扭矩指数传感器和包括该扭矩指数传感器的转向装置
KR101787912B1 (ko) * 2016-11-24 2017-10-18 엘지이노텍 주식회사 센싱 조립체

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110008508A (ko) * 2009-07-20 2011-01-27 엘지이노텍 주식회사 조향용 복합 센싱 장치
KR101633127B1 (ko) * 2010-03-30 2016-06-24 엘지이노텍 주식회사 토크 측정장치
KR20150034982A (ko) * 2013-09-27 2015-04-06 엘지이노텍 주식회사 토크 인덱스 센서
KR20150082920A (ko) * 2014-01-08 2015-07-16 엘지이노텍 주식회사 앵글 센서 및 이를 포함하는 토크 앵글 센서
KR101800769B1 (ko) * 2017-08-01 2017-11-23 엘지이노텍 주식회사 토크 센서

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