(57)【要約】  実施例は、ステータトゥースを有するステータと、マグネットを有するロータと、を有し、上記ステータトゥースは、第１ステータトゥースと上記第１ステータトゥース内に配置される第２ステータトゥースとを有し、上記第１ステータトゥースは、複数の第１トゥースを有し、上記第２ステータトゥースは、複数の第２トゥースを有し、上記第１トゥースは、上記第２トゥースと上記ステータの中心から半径方向にオーバーラップし、上記ステータは、ステータホルダと、上記ステータホルダと結合し、上記第１ステータトゥースおよび上記第２ステータトゥースが配置されるステータボディと、を有し、上記ステータボディは、突起を有し、上記突起は、上記第１ステータトゥースの下端または上記第２ステータトゥースの下端と接触するセンシング装置を提供することができる。【選択図】図１
2021534422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータトゥースを有するステータと、
マグネットを有するロータと、を有し、
前記ステータトゥースは、第１ステータトゥースと前記第１ステータトゥース内に配置される第２ステータトゥースとを有し、
前記第１ステータトゥースは、複数の第１トゥースを有し、
前記第２ステータトゥースは、複数の第２トゥースを有し、
前記第１トゥースは、前記第２トゥースと前記ステータの中心から半径方向にオーバーラップし、
前記ステータは、
ステータホルダと、
前記ステータホルダと結合し、前記第１ステータトゥースおよび前記第２ステータトゥースが配置されるステータボディと、を有し、
前記ステータボディは、突起を有し、
前記突起は、前記第１ステータトゥースの下端または前記第２ステータトゥースの下端と接触する、センシング装置。
【請求項２】
ステータトゥースを有するステータと、
マグネットを有するロータと、を有し、
前記ステータトゥースは、第１半径を有する第１ステータトゥースと第２半径を有する第２ステータトゥースとを有し、
前記第１ステータトゥースは、複数の第１トゥースを有し、
前記第２ステータトゥースは、複数の第２トゥースを有し、
前記第１トゥースは、前記第２トゥースと前記ステータの中心から半径方向にオーバーラップし、
前記ステータは、
ステータホルダと、
前記ステータホルダと結合し、前記第１ステータトゥースおよび前記第２ステータトゥースが配置されるステータボディと、を有し、
前記ステータボディは、突起を有し、
前記突起は、前記第１ステータトゥースの下端または前記第２ステータトゥースの下端と接触する、センシング装置。
【請求項３】
ステータと、
前記ステータに少なくとも一部が配置されるロータと、を有し、
前記ステータは、
ステータホルダと、
前記ステータホルダと結合されたステータボディと、
前記ステータボディに配置される第１ステータトゥースと、
前記第１ステータトゥースより大きい半径を有する第２ステータトゥースと、を有し、
前記第１ステータトゥースは、第１ボディと前記第１ボディと連結されて互いに離隔した複数の第１トゥースとを有し、
前記第２ステータトゥースは、第２ボディと前記第２ボディと連結されて互いに離隔した複数の第２トゥースとを有し、
複数の前記第１トゥースと複数の前記第２トゥースとは、半径方向にオーバーラップし、
前記ステータボディは、突起を有し、
前記突起は、前記第１ボディの下端または前記第２ボディの下端と接触する、センシング装置。
【請求項４】
ステータトゥースおよびステータホルダを有するステータと、
マグネットを有するロータと、
前記ステータホルダの外側に配置されるハウジングと、を有し、
前記ステータトゥースは、第１ステータトゥースと前記第１ステータトゥース内に配置される第２ステータトゥースとを有し、
前記第１ステータトゥースは、複数の第１トゥースを有し、
前記第２ステータトゥースは、複数の第２トゥースを有し、
前記第１トゥースは、前記第２トゥースと前記ステータの中心から半径方向にオーバーラップし、
第１部材をさらに有し、
前記第１部材は、前記ハウジングと前記ステータホルダとの間に配置される、センシング装置。
【請求項５】
ステータトゥースおよびステータホルダを有するステータと、
マグネットを有するロータと、
前記ステータホルダの外側に配置されるハウジングと、を有し、
前記ステータトゥースは、第１半径を有する第１ステータトゥースと第２半径を有する第２ステータトゥースとを有し、
前記第１ステータトゥースは、複数の第１トゥースを有し、
前記第２ステータトゥースは、複数の第２トゥースを有し、
前記第１トゥースは、前記第２トゥースと前記ステータの中心から半径方向にオーバーラップし、
第１部材をさらに有し、
前記第１部材は、前記ハウジングと前記ステータホルダとの間に配置される、センシング装置。
【請求項６】
ステータと、
前記ステータに少なくとも一部が配置されるロータと、を有し、
前記ステータは、
ステータホルダと、
前記ステータホルダと結合されたステータボディと、
前記ステータボディに配置される第１ステータトゥースと、
前記第１ステータトゥースより大きい半径を有する第２ステータトゥースと、を有し、
前記第１ステータトゥースは、第１ボディと前記第１ボディと連結されて互いに離隔した複数の第１トゥースとを有し、
前記第２ステータトゥースは、第２ボディと前記第２ボディと連結されて互いに離隔した複数の第２トゥースとを有し、
複数の前記第１トゥースと複数の前記第２トゥースとは、半径方向にオーバーラップし、
前記ステータホルダの外側に配置されるハウジングをさらに有し、
第１部材をさらに有し、
前記第１部材は、前記ハウジングと前記ステータホルダとの間に配置される、センシング装置。
【請求項７】
ステータトゥースおよびステータホルダを有するステータと、
マグネットを有するロータと、
前記ステータホルダの外側に配置されるハウジングと、を有し、
前記ステータトゥースは、第１ステータトゥースと前記第１ステータトゥース内に配置される第２ステータトゥースとを有し、
前記第１ステータトゥースは、複数の第１トゥースを有し、
前記第２ステータトゥースは、複数の第２トゥースを有し、
前記第１トゥースは、前記第２トゥースと前記ステータの中心から半径方向にオーバーラップし、
前記ステータホルダに結合する第２部材をさらに有し、
前記第２部材は、前記ハウジングの下側に配置され、軸方向に前記ハウジングとオーバーラップするように配置される、センシング装置。
【請求項８】
ステータトゥースおよびステータホルダを有するステータと、
マグネットを有するロータと、
前記ステータホルダの外側に配置されるハウジングと、を有し、
前記ステータトゥースは、第１半径を有する第１ステータトゥースと第２半径を有する第２ステータトゥースとを有し、
前記第１ステータトゥースは、複数の第１トゥースを有し、
前記第２ステータトゥースは、複数の第２トゥースを有し、
前記第１トゥースは、前記第２トゥースと前記ステータの中心から半径方向にオーバーラップし、
前記ステータホルダに結合する第２部材をさらに有し、
前記第２部材は、前記ハウジングの下側に配置され、軸方向に前記ハウジングとオーバーラップするように配置される、センシング装置。
【請求項９】
ステータと、
前記ステータに少なくとも一部が配置されるロータと、を有し、
前記ステータは、
ステータホルダと、
前記ステータホルダと結合されたステータボディと、
前記ステータボディに配置される第１ステータトゥースと、
前記第１ステータトゥースより大きい半径を有する第２ステータトゥースと、を有し、
前記第１ステータトゥースは、第１ボディと前記第１ボディと連結されて互いに離隔した複数の第１トゥースとを有し、
前記第２ステータトゥースは、第２ボディと前記第２ボディと連結されて互いに離隔した複数の第２トゥースとを有し、
複数の前記第１トゥースと複数の前記第２トゥースとは、半径方向にオーバーラップし、
前記ステータホルダに結合する第２部材をさらに有し、
前記第２部材は、前記ハウジングの下側に配置され、軸方向に前記ハウジングとオーバーラップするように配置される、センシング装置。
【請求項１０】
前記ステータボディは、内側部と、外側部と、前記内側部と前記外側部とを連結する隔板部と、を有し、
前記突起は、第１突起および第２突起を有し、
前記第１突起は、前記内側部の下端から突出して前記第１ステータトゥースの下端と接触し、
前記第２突起は、前記外側部の下端から突出して前記第１ステータトゥースの下端と接触する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のセンシング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施例は、センシング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パワーステアリングシステム（Electronic Power System、以下、「ＥＰＳ」という。）は、運行条件に応じて電子制御装置（Electronic Control Unit）でモータを駆動して旋回安定性を保障し迅速な復原力を提供することによって、運転者に、安全な走行を可能にする。
【０００３】
ＥＰＳは、適切なトルクを提供するために、操向軸のトルク、操向角などを測定するセンサ組立体を含む。上記センサ組立体は、操向軸にかかるトルクを測定するトルクセンサと操向軸の角加速度を測定するインデックスセンサとを含むことができる。そして、上記操向軸は、ハンドルに連結される入力軸、車輪側の動力伝達構成と連結される出力軸および入力軸と出力軸とを連結するトーションバーを含むことができる。
【０００４】
上記トルクセンサは、トーションバーのねじれ程度を測定して操向軸にかかるトルクを測定する。そして、インデックスセンサは、出力軸の回転を感知して操向軸の角加速度を測定する。上記センサ組立体において、上記トルクセンサとインデックスセンサとは、共に配置されて一体に構成され得る。
【０００５】
上記トルクセンサは、ハウジング、ロータ、ステータトゥースを含むステータおよびコレクタを含んで上記トルクを測定することができる。
【０００６】
このとき、上記トルクセンサは、マグネチックタイプの構造であって、上記コレクタがステータトゥースの外側に配置される構造で提供され得る。
【０００７】
しかしながら、外部の磁場が生成されるとき、上記構造において上記コレクタが外部磁場の通路の役割を遂行するため、ホールアイシー（Hall IC）の磁束値に影響を与える問題がある。それにより、上記トルクセンサの出力値に変化が発生してトーションバーのねじれ程度を正確に測定できない問題が発生する。
【０００８】
特に、車両の電装化が多くなるにつれて、外部磁界によって上記トルクセンサが影響を受け得る場合が多くなるため、外部磁界に影響を受けないトルクセンサが要請されているのが実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
実施例は、トルクの測定時に外部で生成される外部磁場による磁界の干渉を回避できるセンシング装置を提供する。
【００１０】
詳細には、ステータトゥースの間にコレクタを配置して上記コレクタが外部磁界の通路の役割を遂行することを防止するセンシング装置を提供する。
【００１１】
また、ステータトゥースの間に回転可能にマグネットを配置してステータトゥースを帯電させるセンシング装置を提供する。
【００１２】
また、ステータがハウジングから離脱しないセンシング装置を提供する。
【００１３】
また、ステータの同軸駆動を確保できるセンシング装置を提供する。
【００１４】
実施例が解決しようとする課題は、以上で言及された課題に限定されず、ここで言及されていないさらに他の課題は、下記の記載から当業者に明確に理解され得るであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
実施例は、ステータトゥースを有するステータと、マグネットを有するロータと、
を有し、ステータトゥースは、第１ステータトゥースと第１ステータトゥース内に配置される第２ステータトゥースとを有し、第１ステータトゥースは、複数の第１トゥースを有し、第２ステータトゥースは、複数の第２トゥースを有し、第１トゥースは、第２トゥースとステータの中心から半径方向にオーバーラップし、ステータは、ステータホルダと、ステータホルダと結合し、第１ステータトゥースおよび第２ステータトゥースが配置されるステータボディと、を有し、ステータボディは、突起を有し、突起は、第１ステータトゥースの下端または第２ステータトゥースの下端と接触するセンシング装置を提供することができる。
【００１６】
実施例は、ステータトゥースを有するステータと、マグネットを有するロータと、を有し、ステータトゥースは、第１半径を有する第１ステータトゥースと第２半径を有する第２ステータトゥースとを有し、第１ステータトゥースは、複数の第１トゥースを有し、第２ステータトゥースは、複数の第２トゥースを有し、第１トゥースは、第２トゥースとステータの中心から半径方向にオーバーラップし、ステータは、ステータホルダと、ステータホルダと結合し、第１ステータトゥースおよび第２ステータトゥースが配置されるステータボディと、を有し、ステータボディは、突起を有し、突起は、第１ステータトゥースの下端または第２ステータトゥースの下端と接触することができる。
【００１７】
実施例は、ステータと、ステータに少なくとも一部が配置されるロータと、を有し、ステータは、ステータホルダと、ステータホルダと結合されたステータボディと、ステータボディに配置される第１ステータトゥースと、第１ステータトゥースより大きい半径を有する第２ステータトゥースと、メインギアと、を有し、第１ステータトゥースは、第１ボディと第１ボディと連結されて互いに離隔した複数の第１トゥースとを有し、第２ステータトゥースは、第２ボディと第２ボディと連結されて互いに離隔した複数の第２トゥースとを有し、複数の第１トゥースと複数の第２トゥースとは、半径方向にオーバーラップし、ステータボディは、突起を有し、突起は、第１ボディの下端または第２ボディの下端と接触するセンシング装置を提供することができる。
【００１８】
好ましくは、ステータボディは、内側部と、外側部と、内側部と外側部を連結する隔板部と、を有し、突起は、第１突起および第２突起を有し、第１突起は、内側部の下端から突出して第１ステータトゥースの下端と接触し、第２突起は、外側部の下端から突出して第１ステータトゥースの下端と接触することができる。
【００１９】
好ましくは、ステータボディは、内側部と、外側部と、内側部と外側部を連結する隔板部と、を有し、隔板部は、第１ステータトゥースの第１トゥースが貫通する第１ホールと、第２ステータトゥースの第２トゥースが貫通する第２ホールと、を有することができる。
【００２０】
好ましくは、第１トゥースの下端の幅は、第１トゥースの上端の幅より大きくてもよい。
【００２１】
好ましくは、第１ホールの幅は、第１トゥースの下端の幅より小さく上端の幅より大きく、第２ホールの幅は、第２トゥースの下端の幅より小さく上端の幅より大きくてもよい。
【００２２】
好ましくは、ハウジング、ハウジングに配置されるサブギアを有し、ステータは、サブギアと噛み合うメインギアを有し、メインギアは、ステータボディの外周面に配置され得る。
【００２３】
実施例は、ステータトゥースおよびステータホルダを有するステータと、マグネットを有するロータと、ステータホルダの外側に配置されるハウジングと、を有し、ステータトゥースは、第１ステータトゥースと第１ステータトゥース内に配置される第２ステータトゥースとを有し、第１ステータトゥースは、複数の第１トゥースを有し、第２ステータトゥースは、複数の第２トゥースを有し、第１トゥースは、第２トゥースとステータの中心から半径方向にオーバーラップし、第１部材をさらに有し、第１部材は、ハウジングとステータホルダとの間に配置されるセンシング装置を提供する。
【００２４】
実施例は、ステータトゥースおよびステータホルダを有するステータと、マグネットを有するロータと、ステータホルダの外側に配置されるハウジングと、を有し、ステータトゥースは、第１半径を有する第１ステータトゥースと第２半径を有する第２ステータトゥースとを有し、第１ステータトゥースは、複数の第１トゥースを有し、第２ステータトゥースは、複数の第２トゥースを有し、第１トゥースは、第２トゥースとステータの中心から半径方向にオーバーラップし、第１部材をさらに有し、第１部材は、ハウジングとステータホルダとの間に配置されるセンシング装置を提供することができる。
【００２５】
実施例は、ステータと、ステータに少なくとも一部が配置されるロータと、を有し、ステータは、ステータホルダと、ステータホルダと結合されたステータボディと、ステータボディに配置される第１ステータトゥースと、第１ステータトゥースより大きい半径を有する第２ステータトゥースと、を有し、第１ステータトゥースは、第１ボディと第１ボディと連結されて互いに離隔した複数の第１トゥースとを有し、第２ステータトゥースは、第２ボディと第２ボディと連結されて互いに離隔した複数の第２トゥースとを有し、複数の第１トゥースと複数の第２トゥースとは、半径方向にオーバーラップし、ステータホルダの外側に配置されるハウジングをさらに有し、第１部材をさらに有し、第１部材は、ハウジングとステータホルダとの間に配置されるセンシング装置を提供することができる。
【００２６】
好ましくは、ステータホルダに結合する第２部材をさらに有し、第２部材は、ハウジングの下側に配置され、軸方向にハウジングとオーバーラップするように配置され得る。
【００２７】
好ましくは、第２部材は、第１部材の下側に配置され、第２部材の上面は、第１部材と接触することができる。
【００２８】
好ましくは、ハウジングは、ステータホルダが貫通するホールを有し、第１部材は、ホールの内側に配置され得る。
【００２９】
好ましくは、第１部材は、リング状のボディと、ボディから半径方向に延びるフランジ部と、を有し、ボディの外周面はホールの内壁と接触し、フランジ部の上面は、ハウジングの下面に接触され得る。
【００３０】
実施例は、ステータトゥースおよびステータホルダを有するステータと、マグネットを有するロータと、ステータホルダの外側に配置されるハウジングと、を有し、ステータトゥースは、第１ステータトゥースと第１ステータトゥース内に配置される第２ステータトゥースとを有し、第１ステータトゥースは、複数の第１トゥースを有し、第２ステータトゥースは、複数の第２トゥースを有し、第１トゥースは、第２トゥースとステータの中心から半径方向にオーバーラップし、ステータホルダに結合する第２部材をさらに有し、第２部材は、ハウジングの下側に配置され、軸方向にハウジングとオーバーラップするように配置されるセンシング装置を提供することができる。
【００３１】
実施例は、ステータトゥースおよびステータホルダを有するステータと、マグネットを有するロータと、ステータホルダの外側に配置されるハウジングと、を有し、ステータトゥースは、第１半径を有する第１ステータトゥースと第２半径を有する第２ステータトゥースとを有し、第１ステータトゥースは、複数の第１トゥースを有し、第２ステータトゥースは、複数の第２トゥースを有し、第１トゥースは、第２トゥースとステータの中心から半径方向にオーバーラップし、ステータホルダに結合する第２部材をさらに有し、第２部材は、ハウジングの下側に配置され、軸方向にハウジングとオーバーラップするように配置され得る。
【００３２】
実施例は、ステータと、ステータに少なくとも一部が配置されるロータと、を有し、ステータは、ステータホルダと、ステータホルダと結合されたステータボディと、ステータボディに配置される第１ステータトゥースと、第１ステータトゥースより大きい半径を有する第２ステータトゥースと、を有し、第１ステータトゥースは、第１ボディと第１ボディと連結されて互いに離隔した複数の第１トゥースとを有し、第２ステータトゥースは、第２ボディと第２ボディと連結されて互いに離隔した複数の第２トゥースとを有し、複数の第１トゥースと複数の第２トゥースとは、半径方向にオーバーラップし、ステータホルダに結合する第２部材をさらに有し、第２部材は、ハウジングの下側に配置され、軸方向にハウジングとオーバーラップするように配置されるセンシング装置を提供することができる。
【００３３】
好ましくは、ステータホルダは、溝を有し、溝は、ステータホルダの外周面に沿って配置され、第２部材は、溝に配置されるリング状の部材であり得る。
【発明の効果】
【００３４】
上記のような構成を有する実施例に係るセンシング装置は、一対のステータトゥースの間に一対のコレクタを配置し、上記コレクタの間にセンサを配置するため、トルクの測定時に外部で生成される外部磁場による磁界の干渉を防止または最小にすることができる。
【００３５】
また、半径方向に互いに離隔するように配置される第１ステータトゥースの第１トゥースと第２ステータトゥースの第２トゥースとをオーバーラップするように配置し、マグネットを上記第１トゥースと上記第２トゥースとの間で回転させることによって、上記第１トゥースと上記第２トゥースとを互いに異なる極に帯電させることができる。
【００３６】
また、収集されるフラックス（flux、磁束）の大きさを高め得る利点がある。
【００３７】
また、ステータトゥースをステータボディに容易に結合させ得る利点がある。
【００３８】
また、コレクタをハウジングに容易に結合させ得る利点がある。
【００３９】
また、ステータがハウジングから離脱することを防止する利点がある。
【００４０】
また、ステータホルダとハウジングのホールとの摩擦によってハウジングが摩耗することを防止して、ステータの同軸回転性を確保する利点がある。
【００４１】
実施例の多様かつ有益な長所および効果は、前述した内容に限定されず、実施例の具体的な実施形態を説明する過程でより容易に理解され得るであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施例に係るセンシング装置を示す斜視図である。
【図２】図１で図示したセンシング装置を示す分解斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａを基準として図示したセンシング装置を示す断面斜視図である。
【図４】実施例に係るセンシング装置のステータを示す斜視図である。
【図５】実施例に係るセンシング装置のステータを示す分解斜視図である。
【図６】実施例に係るセンシング装置のステータを示す断面図である。
【図７】ステータのステータボディを示す斜視図である。
【図８】ステータのステータボディを示す平面図である。
【図９】ステータのステータボディを示す断面図である。
【図１０】第１ステータトゥースおよび第２ステータトゥースとステータボディとの結合を図示した図である。
【図１１】第１トゥースが第１ホールに挿入された状態を図示した図である。
【図１２】第１、第２ボディを固定するためのステータボディの突起を図示した図である。
【図１３】ステータボディの突起の融着過程を図示した図である。
【図１４】第１ステータトゥースを示す側面図である。
【図１５】第２ステータトゥースを示す側面図である。
【図１６】第１ステータトゥースおよび第２ステータトゥースとマグネットとを示す平面図である。
【図１７】マグネットの第１極および第２極を図示した図である。
【図１８】第２角度を図示した図である。
【図１９】第３角度を図示した図である。
【図２０】第１角度、第２角度および第３角度対比フラックス（flux）を図示したグラフである。
【図２１】ロータの分解斜視図である。
【図２２】マグネットを図示した図である。
【図２３】マグネットの平面図である。
【図２４】第１ステータトゥースおよび第２ステータトゥースに対するマグネットの配置を示す斜視図である。
【図２５】コレクタを図示した図である。
【図２６】第１ステータトゥースと第２ステータトゥースとの間に配置されるコレクタを図示した図である。
【図２７】センサおよびコレクタの位置を図示した図である。
【図２８】回路基板を図示した図である。
【図２９】上から見下ろしたハウジングの斜視図である。
【図３０】下から見上げたハウジングの斜視図である。
【図３１】コレクタおよびセンサが配置されたハウジングを図示した図である。
【図３２】ハウジングのコネクタハウジングおよびピンを図示した断面図である。
【図３３】第１部材および第２部材を図示した図である。
【図３４】ステータホルダに設置された第１部材および第２部材を図示した図である。
【図３５】メインギアと噛み合う第１ギアおよび第２ギアを図示した図である。
【図３６】ステータトゥースに対する外部磁場の方向性を図示した図である。
【図３７】ｚ軸方向性を有する外部磁場に対するセンサの回避状態を図示した図である。
【図３８】ｙ’軸方向性を有する外部磁場に対する第１、第２ステータトゥースの回避状態を図示した図である。
【図３９】ｚ軸方向の外部磁場に対応した角度変化量に対して、比較例と実施例とを比較したグラフである。
【図４０】ｙ’軸方向の外部磁場に対応した角度変化量に対して、比較例と実施例とを比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【００４４】
ただし、本発明の技術思想は、説明される一部の実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現され得、本発明の技術思想範囲内であれば、実施例間にその構成要素のうちの一つまたは複数を選択的に結合、置換して使うことができる。
【００４５】
また、本発明の実施例で使われる用語（技術および科学的用語を含む）は、明白に特に定義されて記述されない限り、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に一般的に理解され得る意味で解釈され得、辞書に定義された用語のように、一般的に使われる用語は、関連技術の文脈上の意味を考慮してその意味を解釈できるであろう。
【００４６】
また、本発明の実施例で使われた用語は、実施例を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。
【００４７】
本明細書において、単数型は、文面で特に言及しない限り複数型も含み得、「Ａおよび（と）Ｂ、Ｃのうちの少なくとも一つ（または、一つまたは複数）」と記載される場合、Ａ、Ｂ、Ｃで組み合わせ得るすべての組み合わせのうちの一つまたは複数を含むことができる。
【００４８】
また、本発明の実施例の構成要素を説明するにおいて、第１、第２に、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使うことができる。
【００４９】
このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、その用語によって該当の構成要素の本質や順番または順序などに限定されない。
【００５０】
そして、ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載された場合、その構成要素は、その他の構成要素に直接連結、結合または接続される場合だけでなく、その構成要素とその他の構成要素との間にあるさらに他の構成要素によって「連結」、「結合」または「接続」される場合も含み得る。
【００５１】
また、各構成要素の「上（うえ）または下（した）」に形成または配置されるものと記載される場合、上（うえ）または下（した）は、二つの構成要素が互いに直接接触する場合だけでなく一つまたは複数のさらに他の構成要素が二つの構成要素の間に形成または配置される場合も含む。また、「上（うえ）または下（した）」と表現される場合、一つの構成要素を基準として上側方向だけでなく下側方向の意味も含み得る。
【００５２】
以下、添付された図面を参照して実施例を詳細に説明するものの、図面符号にかかわらず、同一または対応する構成要素は同一の参照番号を付与し、これに対する重複する説明は省略することにする。
【００５３】
図１は、実施例に係るセンシング装置を示す斜視図であり、図２は、図１で図示したセンシング装置を示す分解斜視図であり、図３は、図１のＡ−Ａを基準として図示したセンシング装置を断面斜視図である。図１および図２において、ｚ方向は軸方向を意味し、ｙ方向は半径方向を意味する。そして、軸方向と半径方向とは互いに垂直である。
【００５４】
図１〜図３を参照すると、実施例に係るセンシング装置１は、ステータ１００、ステータ１００に一部が配置されるロータ２００、ステータ１００内に配置される第１コレクタ３００、第１コレクタ３００と半径方向に離隔するようにステータ１００内に配置される第２コレクタ４００、第１コレクタ３００と第２コレクタ４００との間に配置されるセンサ５００、センサ５００と電気的に連結された回路基板６００、回路基板６００が結合されたハウジング７００、第１部材８００および第２部材９００を含むことができる。
【００５５】
ここで、ステータ１００は、出力軸（図示されず）と連結され、ステータ１００に少なくとも一部が回転可能に配置されるロータ２００は、入力軸（図示されず）と連結され得るが、必ずしもこれに限定されない。
【００５６】
このとき、上記ロータ２００は、ステータ１００に対して回転可能に配置され得る。そして、半径方向を基準として第２コレクタ４００は第１コレクタ３００の内側に配置され得る。ここで、内側とは、上記半径方向を基準として中心Ｃに向かって配置される方向を意味し、外側とは、内側と反対となる方向を意味し得る。
【００５７】
図４は、実施例に係るセンシング装置のステータを示す斜視図であり、図５は、実施例に係るセンシング装置のステータを示す分解斜視図であり、図６は、実施例に係るセンシング装置のステータを示す断面図である。
【００５８】
ステータ１００は、操向軸の出力軸（図示されず）と連結され得る。
【００５９】
図４〜図６を参照すると、ステータ１００は、ステータホルダ１１０と、ステータボディ１２０と、第１ステータトゥース１３０および第２ステータトゥース１４０と、を含むことができる。
【００６０】
ステータホルダ１１０は、電動式操向装置の出力軸（Output shaft）に連結され得る。それにより、ステータホルダ１１０は、上記出力軸の回転に連動して回転することができる。ステータホルダ１１０は、円筒状に形成され得る。そして、ステータホルダ１１０は、金属材質で形成され得るが、必ずしもこれに限定されるものではなく、ステータホルダ１１０は、上記出力軸が嵌合され得るように一定以上の強度を考慮した他の材質が利用され得ることはいうまでもない。
【００６１】
ステータホルダ１１０は、溝１１１を含むことができる。溝１１１は、ステータホルダ１１０の外周面で凹むように形成される。溝１１１は、ステータホルダ１１０の外周面に沿って配置される。溝１１１には、第２部材（図２の９００）が挿入される。
【００６２】
ステータホルダ１１０は、ステータボディ１２０と結合することができる。
【００６３】
ステータボディ１２０は、ステータホルダ１１０の一側端部に配置され得る。ステータボディ１２０は、レジン（resin）のような合成樹脂を利用したインサート射出方式によってステータホルダ１１０と結合され得る。ステータボディ１２０の外周面には、メインギア１２１ａが形成され得る。メインギア１２１ａは、ステータ１２０の回転力を第１ギア１１００および第２ギア１２００に伝達する。
【００６４】
第１ステータトゥース１３０と第２ステータトゥース１４０とは、半径方向に互いに離隔するように配置され得る。そして、第１ステータトゥース１３０および第２ステータトゥース１４０は、ステータボディ１２０に固定され得る。第１ステータトゥース１３０は、第１ボディ１３１および第１トゥース１３２を含む。第２ステータトゥース１４０は、第２ボディ１４１および第２トゥース１４２を含む。
【００６５】
図７は、ステータのステータボディを示す斜視図であり、図８は、ステータのステータボディを示す平面図であり、図９は、ステータのステータボディを示す断面図である。
【００６６】
図７〜図９を参照すると、ステータボディ１２０は、内側部１２１および外側部１２２と隔板１２３とを含む。内側部１２１および外側部１２２は、円筒状である。外側部１２２は、半径方向を基準として内側部１２１の外側に離隔するように配置される。隔板１２３は、内側部１２１と外側部１２２とを連結する。内側部１２１、外側部１２２および隔板１２３は、一体であり得る。内側部１２１の内側には、ステータホルダ１１０が結合され得る。外側部１２２と内側部１２１との間には空間Ｓが形成され得る。隔板１２３は、板状に形成され得る。隔板１２３は、内側部１２１と外側部１２２との間に配置され得る。
【００６７】
図９に図示された通り、空間Ｓは、隔板１２３により第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とに区分され得る。第１空間Ｓ１には、マグネット２３０が配置され、第２空間Ｓ２には、センサ５００が配置され得る。隔板１２３は、基準線Ｌ１より下に配置され得る。水平線Ｌ１は、軸方向を基準として外側部１２２の中心を通る仮想の水平線である。
【００６８】
一方、隔板１２３は、第１ホール１２４および第２ホール１２５を含むことができる。第１ホール１２４および第２ホール１２５は、第１ステータトゥース１３０および第２ステータトゥース１４０の配置のためのものである。
【００６９】
図６を参照すると、第１空間Ｓ１には、第１ボディ１３１および第２ボディ１４１が配置され得る。上記第２空間Ｓ２には、第１トゥース１３２および第２トゥース１４２が配置され得る。
【００７０】
第１ホール１２４は、円周方向に沿って互いに離隔して複数が形成され得る。そして、第１トゥース１３２は、第１ホール１２４を貫通して第２空間Ｓ２に配置される。このとき、第１ホール１２４の個数は、第１トゥース１３２の個数と同じである。第１ホール１２４は、外側部１２２の内周面に隣接するように配置され得る。図８に図示された通り、第１ホール１２４は、外側部１２２の内周面に接触するように隔板１２３に形成され得る。
【００７１】
第２ホール１２５は、円周方向に沿って互いに離隔して複数が形成され得る。このとき、半径方向を基準として第２ホール１２５は、第１ホール１２４の内側に離隔するように配置され得る。そして、第２トゥース１４２は、第２ホール１２５を貫通して第２空間Ｓ２に配置される。このとき、第２ホール１２５の個数は、第２ステータトゥース１４０の第２トゥース１４２の個数と同じである。第２ホール１２５は、内側部１２１の外周面に隣接するように配置され得る。図８に図示された通り、第２ホール１２５は、内側部１２１の外周面に接触するように隔板１２３に形成され得る。
【００７２】
第１ステータトゥース１３０および第２ステータトゥース１４０は、ステータボディ１２０の内側部１２１の外周面と外側部１２２の内周面との間に配置され得る。ここで、第１ステータトゥース１３０および第２ステータトゥース１４０は、マグネット２３０の回転による帯電のために金属材質で形成され得る。
【００７３】
そして、第１ステータトゥース１３０は、ボンドのような接着部材（図示されず）により外側部１２２の内周面に固定され得、第２ステータトゥース１４０は、ボンドのような接着部材（図示されず）により内側部１２１の外周面に固定され得るが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、締結部材（図示されず）またはコーキング方式などを通して第１ステータトゥース１３０および第２ステータトゥース１４０のそれぞれは、ステータボディ１２０に固定され得る。
【００７４】
図１０は、第１ステータトゥースおよび第２ステータトゥースとステータボディとの結合を図示した図面である。
【００７５】
図９および図１０を参照すると、隔壁１２３の下側にボス１２９が延びて配置される。ボス１２９の側壁と外側部１２２とは、離隔して第１スロットＵ１を形成する。第１トゥース１３２は、第１スロットＵ１に挿入されて第１ホール１２４を貫通して第２空間Ｓ２に位置する。そして、ボス１２９の側壁と内側部１２１とは、離隔して第２スロットＵ２を形成する。第２トゥース１４２は、第２スロットＵ２に挿入されて第２ホール１２５を貫通して第２空間Ｓ２に位置する。
【００７６】
第１スロットＵ１は、第１ステータトゥース１３０がステータボディ１２０に結合する過程で、第１トゥース１３２を第１ホール１２４に案内して結合を容易にする。
【００７７】
第２スロットＵ２は、第２ステータトゥース１４０がステータボディ１２０に結合する過程で、第１トゥース１３２を第２ホール１２５に案内して結合を容易にする。
【００７８】
図１１は、第１トゥースが第１ホールに挿入された状態を図示した図面である。
【００７９】
図１１を参照すると、第１トゥース１３２は、上面の円周方向幅Ｗ１より下面の円周方向幅Ｗ２が大きい。ここで、下面とは、第１ボディ１３１に隣接する部分であり、上面は、下面の反対側である。正面から見たとき、第１トゥース１３２の形状は、台形の形状であり得る。このような第１トゥース１３２の形状は、磁束密度の差を誘発して第１ボディ１３１側に磁束の流れを誘導するためのものであるが、第１ステータトゥース１３０とステータボディ１２０との結合力を高めるための形状でもある。
【００８０】
そして、第１ホール２１４の幅Ｗ３は、第１トゥース１３２の上面の円周方向幅Ｗ１より大きく第１トゥース１３２の下面の円周方向幅Ｗ２より小さくてもよい。これは、第１トゥース１３２を第１ホール２１４に嵌合するためである。第２空間Ｓ２に向かって第１トゥース１３２が第１ホール１２４に挿入されながら第１トゥース１３２の側面が第１ホール１２４の内壁に沿って入る。この過程で、第１トゥース１３２の側面が第１ホール１２４の内壁に圧入されて結合力が高くなる。
【００８１】
一方、第１ボディ１３１の上面は、隔板１２３の下面に接触され得る。
【００８２】
図示してはいないが、第２トゥース１４２と第２ホール１２５とも、前述した第１トゥース１３２と第１ホール１２４との結合形態と同一の形態で結合され得る。
【００８３】
図１２は、第１、第２ボディを固定するためのステータボディの突起を図示した図面であり、図１３は、ステータボディの突起の融着過程を図示した図面である。
【００８４】
図１３において、Ｉは、ステータの中心に向かう内側方向であり、Ｏは、その反対方向である外側方向である。
【００８５】
図１２および図１３を参照すると、ステータボディ１２０は、第１突起１２６と第２突起１２７とを含む。第１突起１２６は、内側部１２１の下端から軸方向に突出した形態で配置される。第１突起１２６は、環状の内側部１２１に沿って配置される。第２突起１２７は、外側部１２２の下端から軸方向に突出した形態で配置される。第２突起１２７は、環状の内側部１２２に沿って配置される。
【００８６】
第１突起１２６は、外周面１２６ａおよび内周面１２６ｂを有する。内周面１２６ｂは、外側部１２２の内壁と連続する。外周面１２６ａは、内周面１２６ｂに対して傾斜した形態であり得る。外周面１２６ａは、外側部１２２の下端から始まって内周面１２６ｂの下端に向かって傾斜するように配置され得る。図１３のＦのように、軸方向に融着が進行すると、第１突起１２６は、変形されて第１ボディ１３１の下端を覆う。このような第１突起１２６は、第１ステータトゥース１３０がステータボディ１２０から軸方向に離脱することを防止する。
【００８７】
第２突起１２７は、外周面１２７ａおよび内周面１２７ｂを有する。内周面１２７ｂは、内側部１２１の内壁と連続する。外周面１２７ａは、内周面１２７ｂに対して傾斜した形態であり得る。外周面１２７ａは、内側部１２１の下端から始まって内周面１２７ｂの下端に向かって傾斜するように配置され得る。図１３のＦのように、軸方向に融着が進行すると、第２突起１２７は、変形されて第２ボディ１４１の下端を覆う。このような第２突起１２７は、第２ステータトゥース１４０がステータボディ１２０から軸方向に離脱することを防止する。
【００８８】
図１４は、第１ステータトゥースを示す側面図であり、図１５は、第２ステータトゥースを示す側面図である。
【００８９】
図５および図１４を参照すると、第１ステータトゥース１３０は、リング状の第１ボディ１３１および第１ボディ１３１から互いに離隔して軸方向に突出した複数の第１トゥース１３２を含むことができる。例えば、第１トゥース１３２は、円周方向に沿って互いに離隔するように配置され得、第１ボディ１３１の上部側から上側に延長され得る。第１ボディ１３１と複数の第１トゥース１３２とは、一体に形成され得る。ここで、第１ボディ１３１は、第１トゥースボディと呼ばれ得る。
【００９０】
第１トゥース１３２は、下広上狭の形状に形成され得る。例えば、半径方向から見たとき、第１トゥース１３２の下部側幅は、上部側幅より大きくてもよい。図１０に図示された通り、第１トゥース１３２は、台形の形状に形成され得る。
【００９１】
そして、第１トゥース１３２が第１ホール１２４を貫通することによって第１ボディ１３１の上面は、隔板１２３の下面に接触され得る。
【００９２】
図５および図１５を参照すると、第２ステータトゥース１４０は、リング状の第２ボディ１４１と上記第２ボディ１４１から互いに離隔して軸方向に突出した複数の第２トゥース１４２とを含むことができる。例えば、第２トゥース１４２は、円周方向に沿って互いに離隔するように配置され得、第１トゥース１４１の上部側から上側に延長され得る。第２ボディ１４１と複数の第２トゥース１４２とは、一体に形成され得る。ここで、第２ボディ１４１は、第２トゥースボディと呼ばれ得る。
【００９３】
第２トゥース１４２は、下広上狭の形状に形成され得る。例えば、半径方向から見たとき、第２トゥース１４２の下部側幅は、上部側幅より大きくてもよい。図１１に図示された通り、第２トゥース１４２は、台形の形状に形成され得る。
【００９４】
そして、第２トゥース１４２が第２ホール１２５を貫通することによって第２ボディ１４１の上面は、隔板１２３の下面に接触され得る。
【００９５】
図１４を参照すると、第１ボディ１３１の上面１３１ａを基準として第１ボディ１３１の高さＨ１は、第１トゥース１３２の高さＨ２より小さい。そして、図１５を参照すると、第２ボディ１４１の上面１４１ａを基準として第２ボディ１４１の高さＨ３は、第２トゥース１４２の高さＨ４より小さい。また、第１ボディ１３１の高さＨ１は、第２ボディ１４１の高さＨ３と同一であり、第１トゥース１３２の高さＨ２は、第２トゥース１４２の高さＨ４と同一であり得る。しかしながら、本発明はこれに限定されず、第１トゥース１３２の高さＨ２は、第２トゥース１４２の高さＨ４と異なってもよい。
【００９６】
図１６は、第１ステータトゥースおよび第２ステータトゥースとマグネットとを示す平面図である。
【００９７】
図１６を参照すると、第１ステータトゥース１３０は、第２ステータトゥース１４０の外側に配置される。ここで、中心Ｃを基準として第１ステータトゥース１３０は、第１半径Ｒ１を有するように形成され得、第２ステータトゥース１４０は、第２半径Ｒ２で形成され得る。第１半径Ｒ１が第２半径Ｒ２より大きい。
【００９８】
半径方向（ｙ方向）から見たとき、第１トゥース１３２と第２トゥース１４２とは、半径方向にオーバーラップするように配置され得る。このような第１トゥース１３２および第２トゥース１４２の配列は、磁束漏れを減らす効果がある。
【００９９】
図１７は、マグネットの第１極および第２極を図示した図面である。
【０１００】
図１７を参照すると、マグネットは、第１極２３０Ａおよび第２極２３０Ｂを含む。第１極２３０Ａおよび第２極２３０Ｂは、マグネットの円周方向に沿って交互に配置され得る。
【０１０１】
第１極２３０Ａおよび第２極２３０Ｂは、それぞれＮ極領域ＮＡおよびＳ極領域ＳＡを含むことができる。第１極２３０Ａおよび第２極２３０Ｂは、それぞれＮ極領域ＮＡとＳ極領域ＳＡとが内外側に区分された複層構造であり得る。第１極２３０Ａは、Ｎ極領域ＮＡが相対的に外側に配置され、Ｓ極領域ＳＡがＮ極領域ＮＡの内側に配置され得る。第２極２３０Ｂは、Ｎ極領域ＮＡが相対的に内側に配置され、Ｓ極領域ＳＡがＮ極領域ＮＡの外側に配置され得る。
【０１０２】
第１極２３０ＡのＮ極領域ＮＡと第２極２３０ＢのＳ極領域ＳＡとは、互いに隣り合うように配置される。第１極２３０ＡのＳ極領域ＳＡと第２極２３０ＢのＮ極領域ＮＡとは、互いに隣り合うように配置される。
【０１０３】
マグネット２３０が回転して、第１トゥース１３２がＳ極領域ＳＡに近づいてＳ極に帯電されると、第２トゥース１４２は、Ｎ極領域ＮＡに近づくためＮ極に帯電される。または、マグネット２３０が回転して、第１トゥース１３２がＮ極領域ＮＡに近づいてＮ極に帯電されると、第２トゥース１４２は、Ｓ極領域ＳＡに近づくためＳ極に帯電される。それにより、センサ５００は、第１コレクタ３００および第２コレクタ４００を通じて印加される磁界を通じて角度を測定することができる。
【０１０４】
実施例に係るセンシング装置は、第１トゥース１３２と第２トゥース１４２とは、半径方向にオーバーラップする。第２トゥース１４２の両端が第１トゥース１３２にオーバーラップし得る。例えば、第１トゥース１３２および第２トゥース１４２の位置および大きさを設計するにおいて、第１角度Θ１と第２角度Θ２と第３角度Θ３とは、同一であり得る。
【０１０５】
第１角度Θ１とは、ステータの中心Ｃを基準として第１極２３０Ａの両端がなす角度を示す。例えば、第１極２３０Ａが８個、第２極２３０Ｂが８個である場合、第１角度Θ１は、２２．５°であり得る。
【０１０６】
図１８は、第２角度Θ２を図示した図面であり、図１９は、第３角度Θ３を図示した図面である。
【０１０７】
図１７および図１８を参照すると、第２角度Θ２とは、ステータの中心Ｃを基準として、第１トゥース１３２の両端Ｐ１がなす角度を示す。軸方向に、第１トゥース１３２の両端Ｐ１を定義する基準点Ｇは、次の通りである。基準点Ｇは、第１トゥース１３２がマグネット２３０のボディ２３１と向かい合って配置されたとき、マグネット２３０のボディ２３１の高さＨ１の中間点（地点）と対応する第１トゥース１３２の点に該当する。マグネット２３０のボディ２３１の高さＨ１とは、軸方向を基準として、マグネット２３０の上面２３１ａと下面２３１ｂとがなす高さを意味する。基準点Ｇで第１トゥース１３２と第１トゥース１３２との間の角度Θ４は、第２角度Θ２と同一であり得る。
【０１０８】
図１７および図１９を参照すると、第３角度Θ３とは、ステータの中心Ｃを基準として、第２トゥース１４２の両端Ｐ２がなす角度を示す。軸方向に、第２トゥース１４２の両端Ｐ２を定義する基準点Ｇは、次の通りである。基準点Ｇは、第２トゥース１４２がマグネット２３０のボディ２３１が向かい合って配置されとき、マグネット２３０のボディ２３１の高さＨ１の中間点と対応する第２トゥース１４２の点に該当する。基準点Ｇで第２トゥース１４２と第２トゥース１４２との間の角度Θ５は、第３角度Θ３と同一であり得る。
【０１０９】
図２０は、第１角度Θ１、第２角度Θ２および第３角度Θ３の対比フラックス（flux）を図示したグラフである。
【０１１０】
図２０を参照すると、第２角度Θ２と第３角度Θ３とを同一に設定した状態で、第２角度Θ２および第３角度Θ３が第１角度Θ１に近接するほどフラックスの大きさが増加し、第２角度Θ２および第３角度Θ３が第１角度Θ１から遠ざかるほどフラックスの大きさが減少することを確認することができる。第２角度Θ２および第３角度Θ３が第１角度Θ１と同一になるように第１トゥース１３２と第２トゥース１４２との大きさおよび位置を整列させた場合、第１、第２ステータトゥース１４０、１４０のフラックスの大きさが最も大きいことが分かる。
【０１１１】
図２１は、ロータの分解斜視図である。
【０１１２】
図２および図２１を参照すると、ロータ２００は、ロータホルダ２１０と、ロータボディ２２０と、マグネット２３０と、を含むことができる。ロータホルダ２１０、ロータボディ２２０およびマグネット２３０は、一体であり得る。
【０１１３】
ロータホルダ２１０は、電動式操向装置の入力軸（Input shaft）に連結され得る。それにより、ロータホルダ２１０は、上記入力軸の回転に連動して回転することができる。ロータホルダ２１０は、円筒状に形成され得る。そして、ロータホルダ２１０の端部は、ロータボディ２２０に結合され得る。ロータホルダ２１０は、金属材質で形成され得るが、必ずしもこれに限定されるものではなく、ロータホルダ２１０は、入力軸が嵌合され得るように一定以上の強度を考慮した他の材質が利用され得ることはいうまでもない。
【０１１４】
ロータホルダ２１０の突起２１１を含むことができる。突起２１１は、ロータホルダ２１０の外周面から半径方向に延びて配置され得る。
【０１１５】
ロータボディ２２０は、ロータホルダ２１０の外周面の一側に配置される。ロータボディ２２０は、環状部材であり得る。ロータボディ２２０の内周面には、溝２２１が配置され得る。溝２２１は、ロータホルダ２１０の突起が挿入されるところである。
【０１１６】
マグネット２３０は、ロータボディ２２０に結合される。マグネット２３０は、ロータホルダ２１０が回転すると連動して回転する。
【０１１７】
図２２は、マグネット２３０を図示した図面であり、図２３は、マグネット２３０の平面である。
【０１１８】
図２２および図２３を参照すると、マグネット２３０は、リング状のボディ２３１とボディ２３１の上面から突出する突起２３２とを含むことができる。突起２３２は、複数であり得る。突起２３２は、第１パート２３２ａおよび第２パート２３２ｂを含むことができる。第１パート２３２ａは、ボディ２３１の上面から上側に突出する。第２パート２３２ｂは、第１パート２３２ａからマグネット２３０の半径方向に突出して配置され得る。第２パート２３２ｂは、ボディ２３１の内周面より内側に突出することができる。このような突起２３２は、ロータボディ２２０との結合力を高めるためのものである。第１パート２３２ａは、回転方向にロータボディ２２０とマグネット２３０とのスリップを防止し、第２パート２３２ｂは、軸方向にロータボディ２２０とマグネット２３０とが分離することを防止する。
【０１１９】
図２４は、第１ステータトゥースおよび第２ステータトゥースに対するマグネット２３０の配置を示す斜視図である。
【０１２０】
図２４を参照すると、第１トゥース１３２と第２トゥース１４２との間にマグネット２３０が配置される。マグネット２３０のボディ２３１は、第１トゥース１３２および第２トゥース１４２に向かい合って配置される。マグネット２３０の突起２３２は、第１トゥース１３２および第２トゥース１４２の上側に配置される。
【０１２１】
図２５は、コレクタを図示した図面であり、図２６は、第１ステータトゥースと第２ステータトゥースとの間に配置されるコレクタを図示した図面であり、図２７は、センサおよびコレクタの位置を図示した図面である。
【０１２２】
図２、図２５〜図２７を参照すると、コレクタは、第１コレクタ３００および第２コレクタ４００を含むことができる。第１コレクタ３００および第２コレクタ４００は、ステータ１００のフラックス（flux）を収集する。ここで、第１コレクタ３００および第２コレクタ４００は、金属材質で形成され得、半径方向を基準として互いに離隔するように配置され得る。
【０１２３】
第１コレクタ３００は、第１コレクタボディ３１０および第１延長部３２０を含むことができる。第１延長部３２０は、第１コレクタボディ３１０から延びる。第１コレクタボディ３１０は、第１−１コレクタボディ３１０Ａおよび第１−２コレクタボディ３１０Ｂを含むことができる。第１−１コレクタボディ３１０Ａは、第１延長部３２０の一側に配置される。第１−２コレクタボディ３１０Ｂは、第１延長部３２０の他側に配置される。第１−１コレクタボディ３１０Ａおよび第１−２コレクタボディ３１０Ｂは、それぞれ平面を含むことができる。第１延長部３２０は、所定の曲率で形成された曲面を含むことができる。
【０１２４】
第２コレクタ４００は、第２コレクタボディ４１０および第２延長部４２０を含むことができる。第２延長部４２０は、第２コレクタボディ４１０から延びる。第２コレクタボディ４１０は、第２−１コレクタボディ４１０Ａおよび第２−２コレクタボディ４１０Ｂを含むことができる。第２−１コレクタボディ４１０Ａは、第２延長部４２０の一側に配置される。第２−２コレクタボディ４１０Ｂは、第２延長部４２０の他側に配置される。第２−１コレクタボディ４１０Ａおよび第２−２コレクタボディ４１０Ｂは、それぞれ平面を含むことができる。第２延長部４２０は、所定の曲率で形成された曲面を含むことができる。
【０１２５】
半径方向に、第１−１コレクタボディ３１０Ａと第２−１コレクタボディ４１０Ａとは、オーバーラップして配置される。半径方向に、第１−２コレクタボディ３１０Ｂと第２−２コレクタボディ４１０Ｂとは、オーバーラップして配置される。半径方向に第１延長部３２０と第２延長部４２０とは、オーバーラップしない。
【０１２６】
センサ５００は、ステータ１００とロータ２００との間に発生した磁場の変化を検出する。センサ５００はＨａｌｌ  ＩＣであり得る。センサ５００は、ロータ２００のマグネット２３０とステータ１００との電気的相互作用によって発生するステータ１００の磁化量を検出する。検出された磁化量に基づいてセンシング装置１は、トルクを測定する。
【０１２７】
センサ５００は、第１センサ５００Ａおよび第２センサ５００Ｂを含むことができる。ステータの中心Ｃを基準として、第１センサ５００Ａと第２センサ５００Ｂとは、向かい合って配置され得る。
【０１２８】
第１センサ５００Ａは、第１−１コレクタボディ３１０Ａと第２−１コレクタボディ４１０Ａとの間に配置される。第１−１コレクタボディ３１０Ａは、第１センサ５００Ａの外側に配置され得る。第２−１コレクタボディ４１０Ａは、第１センサ５００Ａの内側に配置され得る。
【０１２９】
第２センサ５００Ｂは、第１−２コレクタボディ３１０Ｂと第２−２コレクタボディ４１０Ｂとの間に配置される。第１−２コレクタボディ３１０Ｂは、第２センサ５００Ｂの外側に配置され得る。第２−２コレクタボディ４１０Ｂは、第２センサ５００Ｂの内側に配置され得る。
【０１３０】
第１延長部３２０は、複数の第１ブラケット３２１を含むことができる。第１ブラケット３２１は、第１延長部３２０の上面から内側に延びて配置され得る。第２延長部４２０は、複数の第２ブラケット４２１を含むことができる。第２ブラケット４２１は、第２延長部４２０の上面から外側に延びて配置され得る。第１ブラケット３２１および第２ブラケット４２１は、それぞれホールを含むことができる。第１ブラケット３２１および第２ブラケット４２１は、ハウジングとの締結のためのものである。
【０１３１】
図２８は、回路基板を図示した図面である。
【０１３２】
図２８を参照すると、回路基板には、第１センサ５００Ａおよび第２センサ５００Ｂが配置される。第１センサ５００Ａおよび第２センサ５００Ｂは、回路基板６００から上側に立てられた形態で配置される。第１センサ５００Ａと第２センサ５００Ｂとは、向かい合って配置される。
【０１３３】
図２９は、上から見下ろしたハウジングの斜視図であり、図３０は、下から見上げたハウジングの斜視図である。
【０１３４】
図２、図２９および図３０を参照すると、ハウジングは、ハウジングボディ７１０と第１突起部７２０と第２突起部７３０と第３突起部７２１と第４突起部７３１とを含むことができる。
【０１３５】
ハウジングボディ７１０は、上面および下面を含むプレートの形状を有し、上部および下部が開放された形態である。中心には、ホール７１３が配置される。ホール７１３の内側には、ステータホルダ１１０が位置する。
【０１３６】
第１突起部（７２０）は、ホール７１３の周りに沿って配置される。第１突起部７２０は、ハウジングボディ７１０の上面から突出する。
【０１３７】
第２突起部７３０は、ホール７１３の周りに沿って配置される。第２突起部７３０は、ハウジングボディ７１０の上面から突出する。
【０１３８】
第１突起部７２０と第２突起部７３０とは、同一の円周上に配置され得る。そして、第１突起部７２０と第２突起部７３０とは、円周方向に離れて配置され得る。円周方向に、第１突起部７２０と第２突起部７３０との間には、ホール７４０が配置され得る。ホール７４０は、２個が配置され得る。ホール７４０は、センサが貫通するところである。
【０１３９】
ハウジングボディ７１０の下面７１２には、回路基板６００が装着される。ハウジングボディ７１０の下側に第１カバー７０１が結合して回路基板６００を覆うことができる。
【０１４０】
第１突起部７２０は、第３突起部７２１を含むことができる。第３突起部７２１は、第１突起部７２０の上面から上側に突出する。第３突起部７２１は、複数であり得る。
【０１４１】
第２突起部７３０は、第４突起部７３１を含むことができる。第４突起部７３１は、第２突起部７３０の上面から上側に突出する。第４突起部７３１は、複数であり得る。
【０１４２】
第３突起部７２１は、第１ブラケット３２１との締結のためのものである。第４突起部７３１は、第２ブラケット４２１との締結のためのものである。
【０１４３】
ハウジングボディ７１０には、第１ギア１１００および第２ギア１２００が配置されるホール７５０が配置され得る。
【０１４４】
図３１は、コレクタおよびセンサが配置されたハウジングを図示した図面である。
【０１４５】
図３１を参照すると、第１コレクタ３０００および第２コレクタ４００は、ハウジング７００に結合する。
【０１４６】
第１延長部３２０は、第１突起部７２０の外側に配置される。第１ブラケット３２１は、第３突起部７２１と結合する。第３突起部７２１は、第１ブラケット３２１に形成されたホールに圧入される。圧入された後に、第３突起部７２１は融着され得る。
【０１４７】
第２延長部４２０は、第２突起部７３０の内側に配置される。第２ブラケット４２１は、第４突起部７３１と結合する。第４突起部７３１は、第２ブラケット４２１に形成されたホールに圧入される。圧入された後に、第４突起部７３１は融着され得る。
【０１４８】
第１−１コレクタボディ３１０Ａと第２−１コレクタボディ４１０Ａとの間には、第１センサ５００Ａが配置される。
【０１４９】
第１−２コレクタボディ３１０Ｂと第２−２コレクタボディ４１０Ｂとの間には、第２センサ５００Ｂが配置される。
【０１５０】
ハウジングボディ７１０の上面７１１には、第１ギア１１００および第２ギア１２００が回転可能に配置され得る。第１ギア１１００または第２ギア１２００は、ステータボディ１２０のメインギア１２１ａと噛み合う。第１ギア１１００および第２ギア１２００が配置されたハウジングボディ７１０の上側には、第２カバー７０２が配置され得る。第２カバー７０２は、ハウジングボディ７１０に結合する。
【０１５１】
図３２は、ハウジングのコネクタハウジングおよびピンを図示した断面図である。
【０１５２】
図３２を参照すると、ハウジング７００は、コネクタハウジング７６０およびピン７７０を含む。ピン７７０は、回路基板６００と外部ケーブルとを電気的に連結する。ピン７７０の一側は、ハウジング７００の下側に配置された回路基板６００と連結される。ピン７７０の他側は、コネクタハウジング７６０内側から露出する。コネクタハウジング７６０の入口は、軸方向に垂直であり得る。ピン７７０は、「┐」の形状に折れ曲がった形状を有し得る。
【０１５３】
図３３は、第１部材および第２部材を図示した図面であり、図３４は、ステータホルダに設置された第１部材および第２部材を図示した図面である。
【０１５４】
図３３および図３４を参照すると、第１部材８００は、ハウジングボディ７１０のホール７１３の側壁が摩耗してセンシング装置の同軸整列に誤差が発生することを防止するためのものである。前述した通り、第１トゥース１３２と第２トゥース１４２とは、半径方向にオーバーラップするように配置される。そして、半径方向に、第１トゥース１３２と第２トゥース１４２との間にセンサ５００が配置される。したがって、半径方向に流動が発生する場合、第１トゥース１３２、センサ５００および第２トゥース１４２の間の距離が変わることによって、センサ装置に致命的な損傷が発生したり性能に問題が発生し得る。
【０１５５】
第１部材８００は、リング状の部材であり得る。ボディ８１０およびフランジ部８２０を含むことができる。ボディ８１０は、円筒状の部材である。ボディ８１０は、ハウジングボディ７１０のホール７１３の内壁に沿って配置され得る。ボディ８１０は、ステータホルダ１１０の外周面とボディ８１０のホール７１３の内壁との間に位置する。フランジ部８２０は、ボディ８１０の下端から半径方向に延びた形態である。フランジ部８２０は、ハウジングボディ７１０の下面と接触可能に配置される。そして、フランジ部８２０は、第１カバー７０１の一部を覆うように配置され得る。そして、第１部材８００は、金属素材であり得る。
【０１５６】
フランジ部８２０の下面は、第２部材９００の上面と接触することができる。
【０１５７】
このような第１部材８００は、ステータホルダ１１０が回転するにつれてハウジングボディ７１０のホール７１３とステータホルダ１１０とを物理的に隔離（離隔）させることにより、ステータホルダ１１０が回転するにつれてハウジングボディ７１０のホール７１３の内壁が摩耗することを防止する役割を果たす。その結果、第１部材８００は、ステータホルダ１１０の同軸回転性を確保する。
【０１５８】
軸方向を基準として、ハウジング７００は、ステータボディ１２０のメインギア１２１ａに係止されてステータ２００の上側には抜けない。ただし、ステータ１００の下側にハウジング７００が抜ける可能性がある。第２部材９００は、ステータ１００の下側にハウジング７００が抜けることを防止する役割を果たす。第２部材９００は、ｃ−ｒｉｎｇの形態であり得る。第２部材９００は、金属素材であり得る。第２部材９００は、弾性変形可能な素材であり得る。
【０１５９】
第２部材９００は、ステータホルダ１１０の溝１１１に結合する。溝１１１は、ステータホルダ１１０の外周面に沿って凹むように形成される。第２部材９００は、ステータホルダ１１０に結合された状態で、ハウジングボディ７１０の下面より下に位置する。そして、第２部材９００は、第１部材８００より下側に配置され、第１部材８００のフランジ部８２０の下面を支持することができる。
【０１６０】
図３５は、メインギア１２１ａと噛み合う第１ギア１１００および第２ギア１２００を図示した図面である。
【０１６１】
図２および図３５を参照すると、メインギア１２１ａと噛み合うサブギアとして第１ギア１１００および第２ギア１２００が配置される。メインギア１２１ａ、第１ギア１１００、第２ギア１２００および第３センサ６１０は、操向軸の角度を測定するためのものである。
【０１６２】
メインギア１２１ａと第１ギア１１００および第２ギア１２００とは、相互に噛み合って回転する。メインギア１２１ａは、ステータボディ１２０の外周面に配置される。第１ギア１１００および第２ギア１２００は、ハウジングボディ７１０に回転可能に配置される。メインギア１２１ａ、第１ギア１１００、および第２ギア１２００は、それぞれのギア比が予め決定される。例えば、メインギア１２１ａの全体の角度がで１６２０°ある場合、メインギア１２１ａが４．５回転するとき、第１ギア１１００は１５．６回転、そして、第２ギア１２００は１４．６２５回転するように設計され得る。ここで、全体角度とは、すべてのギアが回転する直前の状態に再び復帰した場合のメインギア１２１ａの回転を累積して算出した角度である。
【０１６３】
第１ギア１１００および第２ギア１２００には、マグネットが配置され得る。マグネットは、第３センサ６１０と向かい合うように配置される。第３センサ６１０は、回路基板に実装される。
【０１６４】
図３６は、ステータトゥースに対する外部磁場の方向性を図示した図面であり、図３７は、ｚ軸方向性を有する外部磁場に対するセンサの回避状態を図示した図面であり、図３８は、ｙ’軸方向性を有する外部磁場に対する第１、第２ステータトゥースの回避状態を図示した図面である。
【０１６５】
図３６を参照すると、外部磁場は、軸方向であるｚ軸方向と、ｚ軸方向に垂直なｙ’軸方向と、にセンシング装置に大きく影響を及ぼす。ここで、ｙ’軸方向とは、軸方向に垂直な半径方向のうち、センサ５００に向かう方向を意味する。
【０１６６】
図３７を参照すると、実施例に係るセンシング装置のセンサ５００は、ｚ軸方向に立てられた状態で配置される。したがって、ｚ軸から見たセンサ５００の面積は、ｙ’から見たセンサ５００の面積より非常に小さい。したがって、実施例に係るセンシング装置は、ｚ軸方向を基準として外部磁場がセンサ５００に及ぼす影響が小さくならざるを得ない利点がある。
【０１６７】
図３８を参照すると、ｙ’軸方向の外周磁場は、ｚ軸方向に立てられた状態のセンサ５００の状態を見たとき、センサ５００に大きな影響を及ぼし得る。しかしながら、ｙ’軸方向の外周磁場は、第１ステータトゥース１３０および第２ステータトゥース１４０に沿って誘導されるため、センサ５００に影響を及ぼさずに流れることになる。このため、実施例に係るセンシング装置は、ｙ’軸方向を基準とするときにも外部磁場がセンサ５００に及ぼす影響が小さい利点がある。
【０１６８】
図３９は、ｚ軸方向の外部磁場に対応した角度変化量に対して、比較例と実施例とを比較したグラフである。
【０１６９】
図３９を参照すると、比較例の場合、ステータトゥースが上下に配置され、センサが横になって配置される構造のセンシング装置であって、ｚ軸方向の外部磁場が増加するほど角度変化量が線形的に増加して、外部磁場によって測定角度が大きく変わることが分かる。
【０１７０】
反面、実施例の場合、ｚ軸方向の外部磁場が増加しても角度の変化が殆どないため、外部磁場に影響を受けないことが分かる。
【０１７１】
図４０は、ｙ’軸方向の外部磁場に対応した角度変化量に対して、比較例と実施例とを比較したグラフである。
【０１７２】
図４０を参照すると、比較例の場合、ステータトゥースが上下に配置され、センサが横になって配置される構造のセンシング装置であって、ｙ’軸方向の外部磁場が増加するほど角度変化量が線形的に増加して、外部磁場によって測定角度が大きく変わることが分かる。
【０１７３】
反面、実施例の場合、ｙ’軸方向の外部磁場が増加しても角度の変化が殆どないため、外部磁場に影響を受けないことが分かる。
【符号の説明】
【０１７４】
１００：ステータ
１１０：ステータホルダ
１２０：ステータボディ
１３０：第１ステータトゥース
１４０：第２ステータトゥース
２００：ロータ
２１０：ロータホルダ
２２０：ロータボディ
２３０：マグネット
３００：第１コレクタ
４００：第２コレクタ
【図１】
2021534422.tif 000003
【図２】
2021534422.tif 000004
【図３】
2021534422.tif 000005
【図４】
2021534422.tif 000006
【図５】
2021534422.tif 000007
【図６】
2021534422.tif 000008
【図７】
2021534422.tif 000009
【図８】
2021534422.tif 000010
【図９】
2021534422.tif 000011
【図１０】
2021534422.tif 000012
【図１１】
2021534422.tif 000013
【図１２】
2021534422.tif 000014
【図１３】
2021534422.tif 000015
【図１４】
2021534422.tif 000016
【図１５】
2021534422.tif 000017
【図１６】
2021534422.tif 000018
【図１７】
2021534422.tif 000019
【図１８】
2021534422.tif 000020
【図１９】
2021534422.tif 000021
【図２０】
2021534422.tif 000022
【図２１】
2021534422.tif 000023
【図２２】
2021534422.tif 000024
【図２３】
2021534422.tif 000025
【図２４】
2021534422.tif 000026
【図２５】
2021534422.tif 000027
【図２６】
2021534422.tif 000028
【図２７】
2021534422.tif 000029
【図２８】
2021534422.tif 000030
【図２９】
2021534422.tif 000031
【図３０】
2021534422.tif 000032
【図３１】
2021534422.tif 000033
【図３２】
2021534422.tif 000034
【図３３】
2021534422.tif 000035
【図３４】
2021534422.tif 000036
【図３５】
2021534422.tif 000037
【図３６】
2021534422.tif 000038
【図３７】
2021534422.tif 000039
【図３８】
2021534422.tif 000040
【図３９】
2021534422.tif 000041
【図４０】
2021534422.tif 000042
【国際調査報告】
2021534422.tif 000043
2021534422.tif 000044
2021534422.tif 000045
2021534422.tif 000046
2021534422.tif 000047
2021534422.tif 000048