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技術 トルクセンサー装置

出願人 エルエスオートモーティブコーポレーション
発明者 パク、コンホ
出願日 2015年8月26日 (3年4ヶ月経過) 出願番号 2017-511175
公開日 2017年11月9日 (1年2ヶ月経過) 公開番号 2017-533407
状態 未査定
技術分野 トルクの測定 パワーステアリング機構
主要キーワード 耐久年限 弾性動作 円周形 耐熱性シリコン 傾斜スロープ 傾斜面構造 永久マグネット 凹溝構造
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年11月9日)のものです。
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図面 (20)

課題・解決手段

本発明は、入力軸および出力軸との間に配置されて、入力軸と出力軸の相対回動変位を介して入力軸および出力軸との間のトルク感知するトルクセンサー装置であって、入力軸と出力軸の端部を収容して位置固定配置されて入力軸および出力軸に相対回動可能なハウジングと、前記ハウジングに収容配置されて、入力軸と出力軸のうちいずれか一側の一端に連結されて前記ハウジングの内部で回動可能に前記ハウジングに収容配置されるマグネットリングを含むマグネットユニットと、前記ハウジングに位置固定されて前記マグネットユニットの外側に配置されて前記マグネットユニットの磁場を集束させるコレクターユニットと、前記コレクターユニットの外周側に配置されて前記コレクターユニットを介して集束される磁場を感知するトルクセンサーを含むセンシングユニットと、前記コレクターユニットと前記マグネットユニットとの間に配置されて、入力軸と出力のうち他側の一端に連結されて、前記コレクターユニットを介して集束される前記マグネットユニットの磁場を入力軸と出力軸との間の相対回動によって変化させるシールドリングユニットと、を備えて、前記マグネットユニットは、一端が入力軸に連結されるマグネットホルダーと、前記マグネットホルダーを間に置いて離隔配置されるマグネットリングと、前記マグネットホルダーとの間に前記マグネットリングが配置されるように配置されて前記マグネットホルダーと連結されるマグネットカバーと、前記マグネットカバーと前記マグネットリングとの間に配置されるマグネットバッファー部を備えるトルクセンサー装置を提供する。

概要

背景

一般に、車両の走行または停止時に操向ステアリングホイールを回転させることにより路面と接触している車輪も回転するようになる。即ち、前記操向ステアリングホイールを左方向または右方向に回転させると、これと同じ方向に車輪が回転するようになる。ところで、前記車輪は路面と接触した状態であるため、前記車輪と前記路面との間の摩擦力によって前記操向ステアリングホイールと前記車輪の回転比は互いに異なることになり、運転者は前記操向ステアリングホイールを操作するに当たり大きい力を要する。

このような操向力補助する装置として、パワーステアリングシステム(PS;Power Steering System)が備えられて、パワーステアリングシステムの中でも電動モーターを利用するEPS方式が実生活で使用される乗用車両などで適用範囲を広めている。

このようなパワーステアリングシステムにおいて動力補助のために、操向ステアリングホイールと連結される入力軸側車輪側連動する出力軸側との間のトルク負荷感知するために両者間の回転角偏差を測定するトルクセンサー(Torque sensor)が備えられる。

トルクセンサーは、大きく接触方式非接触式方式に分けられるが、接触方式は騒音耐久性の低下問題によって最近では非接触式方式のトルクセンサーを採択している。また、非接触式方式のトルクセンサーは、大きく磁気抵抗検出方式磁気変形検出方式、停電容量検出方式、そして光学式検出方式に分けられる。

一方、従来に提供されていた電気式動力操向装置に備えられた磁気抵抗検出方式のトルクセンサーは、運転者が操作する操向ステアリングホイールが入力シャフト上端に結合され、前記入シャフト下端トーションバー(Torsion bar)によって出力シャフトの上端と連結される。そして、前記出力シャフトの下端は車輪と連結されて、前記トーションバーを含む前記入力シャフトの下端と前記出力シャフトの上端は、その外部にハウジングで保護される。
また、前記ハウジングの内部には、先述したトルクセンサー及び動力手段が設置される。ここで、前記入力シャフトには、一定間隔毎に交差する極性を有する永久マグネットが備えられる。そして、前記入力シャフトに備えられた永久マグネットによって磁気誘導発生が可能な強磁性体物質で永久マグネットの極数相応する歯車構造物の検出リングが出力シャフトに設置される。
そして、前記検出リングには磁気を検出するセンサーが連結される構造からなる。この時、入力シャフトに設置された永久マグネットと出力シャフトに設置された歯車構造物の検出リングとの間で相対的なねじれによって対応する面積の変化が発生する。従って、前記検出リングには磁力の変化が発生されて、この磁力の変化を前記センサーが検出するようになり出力シャフトが入力シャフトに対してねじれが発生した角度を感知するようになる。

しかし、従来技術に係る非接触方式のトルクセンサーは、構成要素が多すぎて組み立てが複雑で誤作動の可能性が増大して、製造原価が増大し、構成要素が多すぎるため耐久年限の問題点が浮き彫りになっている。

概要

本発明は、入力軸および出力軸との間に配置されて、入力軸と出力軸の相対回動変位を介して入力軸および出力軸との間のトルクを感知するトルクセンサー装置であって、入力軸と出力軸の端部を収容して位置固定配置されて入力軸および出力軸に相対回動可能なハウジングと、前記ハウジングに収容配置されて、入力軸と出力軸のうちいずれか一側の一端に連結されて前記ハウジングの内部で回動可能に前記ハウジングに収容配置されるマグネットリングを含むマグネットユニットと、前記ハウジングに位置固定されて前記マグネットユニットの外側に配置されて前記マグネットユニットの磁場を集束させるコレクターユニットと、前記コレクターユニットの外周側に配置されて前記コレクターユニットを介して集束される磁場を感知するトルクセンサーを含むセンシングユニットと、前記コレクターユニットと前記マグネットユニットとの間に配置されて、入力軸と出力のうち他側の一端に連結されて、前記コレクターユニットを介して集束される前記マグネットユニットの磁場を入力軸と出力軸との間の相対回動によって変化させるシールドリングユニットと、を備えて、前記マグネットユニットは、一端が入力軸に連結されるマグネットホルダーと、前記マグネットホルダーを間に置いて離隔配置されるマグネットリングと、前記マグネットホルダーとの間に前記マグネットリングが配置されるように配置されて前記マグネットホルダーと連結されるマグネットカバーと、前記マグネットカバーと前記マグネットリングとの間に配置されるマグネットバッファー部を備えるトルクセンサー装置を提供する。

目的

本発明の目的は、簡単な構造で製造可能で感度を増大させて感知信頼性を増大させて、製造原価を削減させた構造のトルクセンサーを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

入力軸および出力軸との間に配置されて、入力軸と出力軸の相対回動変位を介して入力軸および出力軸との間のトルク感知するトルクセンサー装置であって、入力軸と出力軸の端部を収容して位置固定配置されて入力軸および出力軸に相対回動可能なハウジングと、前記ハウジングに収容配置されて、入力軸と出力軸のうちいずれか一側の一端に連結されて前記ハウジングの内部で回動可能に前記ハウジングに収容配置されるマグネットリングを含むマグネットユニットと、前記ハウジングに位置固定されて前記マグネットユニットの外側に配置されて前記マグネットユニットの磁場を集束させるコレクターユニットと、前記コレクターユニットの外周側に配置されて前記コレクターユニットを介して集束される磁場を感知するトルクセンサーを含むセンシングユニットと、前記コレクターユニットと前記マグネットユニットとの間に配置されて、入力軸と出力軸のうちいずれか他側に連結されて、前記コレクターユニットを介して集束される前記マグネットユニットの磁場を入力軸と出力軸との間の相対回動によって変化させるシールドリングユニットと、を備え、前記マグネットユニットは、一端が入力軸に連結されるマグネットホルダーと、前記マグネットホルダーを間に置いて離隔配置されるマグネットリングと、前記マグネットホルダーとの間に前記マグネットリングが配置されるように配置されて前記マグネットホルダーと連結されるマグネットカバーと、前記マグネットカバーと前記マグネットリングとの間に配置されるマグネットバッファー部と、を備えることを特徴とする、トルクセンサー装置。

請求項2

前記マグネットカバーは、入力軸側に配置されるマグネットアッパーカバーと、出力軸側に配置されるマグネットローワーカバーと、を含み、前記マグネットリングは入力軸側に配置されるマグネットアッパーリングと、出力軸側に配置されるマグネットローワーリングと、を含み、前記マグネットバッファー部は、前記マグネットアッパーカバーおよび前記マグネットアッパーリングと、前記マグネットローワーカバーおよび前記マグネットローワーリングの間の中の一つ以上に配置されることを特徴とする請求項1に記載のトルクセンサー装置。

請求項3

前記マグネットバッファー部はシリコン塗布層であることを特徴とする請求項2に記載のトルクセンサー装置。

請求項4

前記マグネットバッファー部はフェルト生地または不織布であることを特徴とする請求項2に記載のトルクセンサー装置。

請求項5

前記マグネットホルダーは、一端が入力軸と連結されるマグネットホルダーシャフトと、前記マグネットホルダーシャフトの他端に配置されて両側に前記マグネットリングが配置されるマグネットホルダーベースと、を備え、前記マグネットホルダーシャフトは、入力軸と連結される中空構造ホルダーシャフトボディーと、前記ホルダーシャフトボディーの他端に半径方向に向かって延長形成されるホルダーシャフトベースと、を備えることを特徴とする請求項1に記載のトルクセンサー装置。

請求項6

前記ホルダーシャフトベースは外周面にホルダーシャフトベースグルーブをさらに備えることを特徴とする請求項5に記載のトルクセンサー装置。

請求項7

前記マグネットリングは内周面に形成されるマグネットリングボディーフィット2213、2223を備え、前記マグネットホルダーベースは、前記マグネットホルダーシャフトと連結されるホルダーベースボディーと、前記ホルダーベースボディーの一面上に前記マグネットリングボディーフィットと噛み合い可能なホルダーベースボディーフィット2123−1、2、3、4と、を備えることを特徴とする請求項5に記載のトルクセンサー装置。

請求項8

前記マグネットリングボディーフィットと前記ホルダーベースボディーフィットは互いに対向して複数の対をなして配置されることを特徴とする請求項7に記載のトルクセンサー装置。

請求項9

前記複数の対をなすマグネットリングボディーフィットおよびホルダーベースボディーフィット中、隣接した二つの対は前記マグネットリングボディーフィットと前記ホルダーベースボディーフィットとの間に中間嵌合構造をなして、残りの対は緩い嵌合構造をなすことを特徴とする請求項8に記載のトルクセンサー装置。

請求項10

前記マグネットリングボディーフィットは突起構造をなして、前記ホルダーベースボディーフィットは、前記マグネットリングボディーフィットを収容するホルダーベースボディーフィット収容溝と、前記ホルダーベースボディーフィット収容溝の外側に形成されて前記ホルダーベースボディーフィット収容溝の幅より大きい幅を有するホルダーベースボディーフィットガイドと、を備えることを特徴とする請求項8に記載のトルクセンサー装置。

請求項11

前記ホルダーベースボディーフィットは前記ホルダーベースボディーの両面に形成されることを特徴とする請求項8に記載のトルクセンサー装置。

請求項12

前記ホルダーベースボディーフィットは前記ホルダーベースボディーの両面に対称配置されることを特徴とする請求項11に記載のトルクセンサー装置。

請求項13

前記マグネットホルダーおよび前記マグネットカバーのうち少なくともいずれか一つには互いに向き合う面に突出形成される融着突起が備えられ、前記マグネットホルダーと前記マグネットカバーは超音波融着されることを特徴とする請求項1に記載のトルクセンサー装置。

請求項14

前記コレクターユニットは、前記ハウジングに位置固定装着されるコレクターホルダーと、前記コレクターホルダーに位置固定されて装着されるコレクターと、を含むことを特徴とする請求項1に記載のトルクセンサー装置。

請求項15

前記コレクターは、前記コレクターホルダーの両面側にそれぞれ配置されて、前記コレクターは、前記ホルダーに貫通固定されて前記マグネットユニットを内側に離隔収容可能にするコレクターリングと、前記コレクターリングの一側で前記センシングユニットの前記トルクセンサーに向かって延長形成されるコレクターターミナルと、を含むことを特徴とする請求項14に記載のトルクセンサー装置。

請求項16

前記コレクターリングにはコレクターリング装着部が形成されて、前記コレクターホルダーはコレクターホルダーボディーを備えて、前記コレクターホルダーボディーには前記コレクターリング装着部に対応配置されるコレクターホルダーボディー装着部が備えられることを特徴とする請求項15に記載のトルクセンサー装置。

請求項17

前記コレクターリングは、前記マグネットユニットの回動軸長さ方向に幅をゆうして円周形成されるコレクターリング垂直部と、前記コレクターリング垂直部の端部に連結されて、前記マグネットユニットの回動軸に垂直した平面上で円周形成されるコレクターリング水平部と、を備えることを特徴とする請求項15に記載のトルクセンサー装置。

請求項18

前記ハウジングは、入力軸側に配置されるハウジングカバーと、前記ハウジングカバーに対向して出力軸側に配置されるハウジングベースと、を含み、前記ハウジングカバーと前記ハウジングベースの互いに当接する端部には傾斜スロープガイド部が備えられることを特徴とする請求項1に記載のトルクセンサー装置。

請求項19

前記傾斜スロープ噛み合い部は、前記ハウジングカバーの端部に配置されるカバーガイドと、前記ハウジングベースの端部で前記カバーガイドに対向して配置されるベースガイドと、を備え、前記カバーガイドと前記ベースガイドの少なくとも一部は前記ハウジングの中心から半径方向に向かう線分と交差する傾斜面を備えることを特徴とする請求項18に記載のトルクセンサー装置。

請求項20

前記カバーガイドおよび前記ベースガイドは前記ハウジングカバーおよび前記ハウジングベースの円周に沿って複数が離隔配置されることを特徴とする請求項19に記載のトルクセンサー装置。

技術分野

0001

本発明は、トルクセンサーに関し、より詳細には入力軸出力軸を備えるシャフトに対する印加トルク感知するトルクセンサーに関する。

背景技術

0002

一般に、車両の走行または停止時に操向ステアリングホイールを回転させることにより路面と接触している車輪も回転するようになる。即ち、前記操向ステアリングホイールを左方向または右方向に回転させると、これと同じ方向に車輪が回転するようになる。ところで、前記車輪は路面と接触した状態であるため、前記車輪と前記路面との間の摩擦力によって前記操向ステアリングホイールと前記車輪の回転比は互いに異なることになり、運転者は前記操向ステアリングホイールを操作するに当たり大きい力を要する。

0003

このような操向力補助する装置として、パワーステアリングシステム(PS;Power Steering System)が備えられて、パワーステアリングシステムの中でも電動モーターを利用するEPS方式が実生活で使用される乗用車両などで適用範囲を広めている。

0004

このようなパワーステアリングシステムにおいて動力補助のために、操向ステアリングホイールと連結される入力軸側車輪側連動する出力軸側との間のトルク負荷を感知するために両者間の回転角偏差を測定するトルクセンサー(Torque sensor)が備えられる。

0005

トルクセンサーは、大きく接触方式非接触式方式に分けられるが、接触方式は騒音耐久性の低下問題によって最近では非接触式方式のトルクセンサーを採択している。また、非接触式方式のトルクセンサーは、大きく磁気抵抗検出方式磁気変形検出方式、停電容量検出方式、そして光学式検出方式に分けられる。

0006

一方、従来に提供されていた電気式動力操向装置に備えられた磁気抵抗検出方式のトルクセンサーは、運転者が操作する操向ステアリングホイールが入力シャフト上端に結合され、前記入力シャフトの下端トーションバー(Torsion bar)によって出力シャフトの上端と連結される。そして、前記出力シャフトの下端は車輪と連結されて、前記トーションバーを含む前記入力シャフトの下端と前記出力シャフトの上端は、その外部にハウジングで保護される。
また、前記ハウジングの内部には、先述したトルクセンサー及び動力手段が設置される。ここで、前記入力シャフトには、一定間隔毎に交差する極性を有する永久マグネットが備えられる。そして、前記入力シャフトに備えられた永久マグネットによって磁気誘導発生が可能な強磁性体物質で永久マグネットの極数相応する歯車構造物の検出リングが出力シャフトに設置される。
そして、前記検出リングには磁気を検出するセンサーが連結される構造からなる。この時、入力シャフトに設置された永久マグネットと出力シャフトに設置された歯車構造物の検出リングとの間で相対的なねじれによって対応する面積の変化が発生する。従って、前記検出リングには磁力の変化が発生されて、この磁力の変化を前記センサーが検出するようになり出力シャフトが入力シャフトに対してねじれが発生した角度を感知するようになる。

0007

しかし、従来技術に係る非接触方式のトルクセンサーは、構成要素が多すぎて組み立てが複雑で誤作動の可能性が増大して、製造原価が増大し、構成要素が多すぎるため耐久年限の問題点が浮き彫りになっている。

発明が解決しようとする課題

0008

前記のような問題点を解決するための本発明の目的は、簡単な構造で製造可能で感度を増大させて感知信頼性を増大させて、製造原価を削減させた構造のトルクセンサーを提供するところにある。

課題を解決するための手段

0009

上述したような目的を達成するための本発明のトルクセンサー装置は、入力軸および出力軸との間に配置されて、入力軸と出力軸の相対回動変位を介して入力軸および出力軸との間のトルクを感知するトルクセンサー装置であって、入力軸と出力軸の端部を収容して位置固定配置されて入力軸および出力軸に相対回動可能なハウジングと、前記ハウジングに収容配置されて、入力軸と出力軸のうちいずれか一側の一端に連結されて前記ハウジングの内部で回動可能に前記ハウジングに収容配置されるマグネットリングを含むマグネットユニットと、前記ハウジングに位置固定されて前記マグネットユニットの外側に配置されて前記マグネットユニットの磁場を集束させるコレクターユニットと、前記コレクターユニットの外周側に配置されて前記コレクターユニットを介して集束される磁場を感知するトルクセンサーを含むセンシングユニットと、前記コレクターユニットと前記マグネットユニットとの間に配置されて、入力軸と出力のうち他側の一端に連結されて、前記コレクターユニットを介して集束される前記マグネットユニットの磁場を入力軸と出力軸との間の相対回動によって変化させるシールドリングユニットと、を備えて、前記マグネットユニットは、一端が入力軸に連結されるマグネットホルダーと、前記マグネットホルダーを間に置いて離隔配置されるマグネットリングと、前記マグネットホルダーとの間に前記マグネットリングが配置されるように配置されて前記マグネットホルダーと連結されるマグネットカバーと、前記マグネットカバーと前記マグネットリングとの間に配置されるマグネットバッファー部を備えることを特徴とするトルクセンサー装置を提供する。

0010

前記トルクセンサー装置において、前記マグネットカバーは、入力軸側に配置されるマグネットアッパーカバーと、出力軸側に配置されるマグネットローワーカバーと、を含み、前記マグネットリングは入力軸側に配置されるマグネットアッパーリングと、出力軸側に配置されるマグネットローワーリングと、を含み、前記マグネットバッファー部は、前記マグネットアッパーカバーおよび前記マグネットアッパーリングと、前記マグネットローワーカバーおよび前記マグネットローワーリングとの間のうちの一つ以上に配置されてもよい。

0011

本発明のトルクセンサー装置において、前記マグネットバッファー部はシリコン塗布層であってもよい。

0012

前記トルクセンサー装置において、前記マグネットバッファー部はフェルト生地または不織布であってもよい。

0013

前記トルクセンサー装置において、前記マグネットホルダーは、一端が入力軸と連結されるマグネットホルダーシャフトと、前記マグネットホルダーシャフトの他端に配置されて両側に前記マグネットリングが配置されるマグネットホルダーベースと、を備えて、前記マグネットホルダーシャフトは、入力軸と連結される中空構造ホルダーシャフトボディーと、前記ホルダーシャフトボディーの他端に半径方向に向かって延長形成されるホルダーシャフトベースと、を備えてもよい。

0014

前記トルクセンサー装置において、前記ホルダーシャフトベースは外周面にホルダーシャフトベースグルーブをさらに備えてもよい。

0015

前記トルクセンサー装置において、前記マグネットリングは内周面に形成されるマグネットリングボディーフィットを備えて、前記マグネットホルダーベースは、前記マグネットホルダーシャフトと連結されるホルダーベースボディーと、前記ホルダーベースボディーの一面上に前記マグネットリングボディーフィットと噛み合い可能なホルダーベースボディーフィットを備えてもよい

0016

前記トルクセンサー装置において、前記マグネットリングボディーフィットと前記ホルダーベースボディーフィットは互いに対向して複数の対をなして配置されてもよい。

0017

前記トルクセンサー装置において、前記複数の対をなすマグネットリングボディーフィットおよびホルダーベースボディーフィット中、隣接した二つの対は前記マグネットリングボディーフィットと前記ホルダーベースボディーフィットとの間に中間嵌合構造をなして、残りの対は緩い嵌合構造をなしてもよい。

0018

前記トルクセンサー装置において、前記マグネットリングボディーフィットは突起構造をなして、前記ホルダーベースボディーフィットは、前記マグネットリングボディーフィットを収容するホルダーベースボディーフィット収容溝と、前記ホルダーベースボディーフィット収容溝の外側に形成されて前記ホルダーベースボディーフィット収容溝の幅より大きい幅を有するホルダーベースボディーフィットガイドと、を備えてもよい。

0019

前記トルクセンサー装置において、前記ホルダーベースボディーフィットは前記ホルダーベースボディーの両面に形成されてもよい。

0020

前記トルクセンサー装置において、前記ホルダーベースボディーフィットは前記ホルダーベースボディーの両面に対称配置されてもよい。

0021

前記トルクセンサー装置において、前記マグネットホルダーおよび前記マグネットカバーうち少なくともいずれか一つには互いに向き合う面に突出形成される融着突起が備えられて、前記マグネットホルダーと前記マグネットカバーは超音波融着されてもよい。

0022

上述したような目的を達成するための本発明のトルクセンサー装置は、入力軸および出力軸との間に配置されて、入力軸と出力軸の相対回動変位を介して入力軸および出力軸との間のトルクを感知するトルクセンサー装置であって、入力軸と出力軸の端部を収容して位置固定配置されて入力軸および出力軸に相対回動可能なハウジングと、前記ハウジングに収容配置されて、入力軸と出力軸のうちいずれか一側の一端に連結されて前記ハウジングの内部で回動可能に前記ハウジングに収容配置されるマグネットリングを含むマグネットユニットと、前記ハウジングに位置固定されて前記マグネットユニットの外側に配置されて前記マグネットユニットの磁場を集束させるコレクターユニットと、前記コレクターユニットの外周側に配置されて前記コレクターユニットを介して集束される磁場を感知するトルクセンサーを含むセンシングユニットと、前記コレクターユニットと前記マグネットユニットとの間に配置されて、入力軸と出力のうち他側の一端に連結されて、前記コレクターユニットを介して集束される前記マグネットユニットの磁場を入力軸と出力軸との間の相対回動によって変化させるシールドリングユニットと、を備えて、前記コレクターユニットは、前記ハウジングに位置固定装着されるコレクターホルダーと、前記コレクターホルダーに位置固定されて装着されるコレクターと、を含むことを特徴とするトルクセンサー装置を提供する。

0023

前記トルクセンサー装置において、前記コレクターは、前記コレクターホルダーの両面側にそれぞれ配置されて、前記コレクターは、前記ホルダーに貫通固定されて前記マグネットユニットを内側に離隔収容可能にするコレクターリングと、前記コレクターリングの一側で前記センシングユニットの前記トルクセンサーに向かって延長形成されるコレクターターミナルと、を含んでもよい。

0024

前記トルクセンサー装置において、前記コレクターリングにはコレクターリング装着部が形成されて、前記コレクターホルダーはコレクターホルダーボディーを備えて、前記コレクターホルダーボディーには前記コレクターリング装着部に対応配置されるコレクターホルダーボディー装着部が備えられてもよい。

0025

前記トルクセンサー装置において、前記コレクターホルダーボディー上には前記コレクターホルダーボディーの一面に対し段差形成されるコレクターホルダーボディー装着端が備えられて、前記コレクターホルダーボディー装着部は前記コレクターホルダーボディー装着端の一面上に配置されて、前記コレクターリングの一部は前記コレクターホルダーボディー装着端に支持されて前記コレクターリングの少なくとも一部は前記コレクターホルダーボディーの一面に離隔配置されてもよい。

0026

前記トルクセンサー装置において、前記コレクターホルダーボディー装着端には前記コレクターホルダーボディーの外周断面より大きい断面を備えるコレクターホルダーボディー装着補強部が形成されてもよい。

0027

前記トルクセンサー装置において、前記コレクターリング装着部は貫通口で形成されて、前記コレクターホルダーボディー装着部は前記コレクターリング装着部を貫く突起で形成されて、前記コレクターホルダーボディー装着部の端部はカシメ(caulking)形成されてもよい。

0028

前記トルクセンサー装置において、前記コレクターホルダーボディー装着部の外周面は前記コレクターホルダーボディー装着端に向かうほど外周が大きくなる構造をなしてもよい。

0029

前記トルクセンサー装置において、前記コレクターリング装着部は貫通口で形成されて、前記コレクターホルダーボディー装着部は前記コレクターリング装着部を貫く突起で形成されて、前記コレクターホルダーボディー装着部は弾性変形可能なスナップフィット構造をなしてもよい。

0030

前記トルクセンサー装置において、前記コレクターホルダーボディー装着部の端部はフック端部をなして、前記コレクターホルダーボディー装着部の外周にはフィットリブを備えて、前記コレクターリングは前記フック端部と前記フィットリブとの間に配置されてもよい。

0031

前記トルクセンサー装置において、前記コレクターリングは、前記マグネットユニットの回動軸長さ方向に幅を有して円周形成されるコレクターリング垂直部と、前記コレクターリング垂直部の端部に連結されて、前記マグネットユニットの回動軸に垂直した平面上で円周形成されるコレクターリング水平部と、を備えてもよい。

0032

上述したような目的を達成するための本発明のトルクセンサー装置は、入力軸および出力軸との間に配置されて、入力軸と出力軸の相対回動変位を介して入力軸および出力軸との間のトルクを感知するトルクセンサー装置であって、入力軸と出力軸の端部を収容して位置固定配置されて入力軸および出力軸に相対回動可能なハウジングと、前記ハウジングに収容配置されて、入力軸と出力軸のうちいずれか一側の一端に連結されて前記ハウジングの内部で回動可能に前記ハウジングに収容配置されるマグネットリングを含むマグネットユニットと、前記ハウジングに位置固定されて前記マグネットユニットの外側に配置されて前記マグネットユニットの磁場を集束させるコレクターユニットと、前記コレクターユニットの外周側に配置されて前記コレクターユニットを介して集束される磁場を感知するトルクセンサーを含むセンシングユニットと、前記コレクターユニットと前記マグネットユニットとの間に配置されて、入力軸と出力のうち他側の一端に連結されて、前記コレクターユニットを介して集束される前記マグネットユニットの磁場を入力軸と出力軸との間の相対回動によって変化させるシールドリングユニットと、を備えてーに対向して出力軸側に配置されるハウジングベースと、を含み、前記ハウジングカバーと前記ハウジングベースの互いに当接する端部には傾斜スロープガイド部が備えられることを特徴とするトルクセンサー装置を提供する。

0033

前記トルクセンサー装置において、前記傾斜スロープ噛み合い部は、前記ハウジングカバーの端部に配置されるカバーガイドと、前記ハウジングベースの端部で前記カバーガイドの対向して配置されるベースガイドと、を備えて、前記カバーガイドと前記ベースガイドのうち少なくとも一部は前記ハウジングの中心から半径方向に向かう線分と交差する傾斜面を備えてもよい。

0034

前記トルクセンサー装置において、前記カバーガイドおよび前記ベースガイドは前記ハウジングカバーおよび前記ハウジングベースの円周に沿って複数が離隔配置されてもよい。

0035

前記トルクセンサー装置において、前記カバーガイドおよび前記ベースガイドは互いに対向して噛み合い可能に複数の対をなして配置されて、前記カバーガイドおよび前記ベースガイドのうち少なくとも二対は前記ハウジングの中心から互いに異なるように交差する傾斜面を備えてもよい。

0036

前記トルクセンサー装置において、前記シールドリングユニットは、前記コレクターユニットの内側に配置されて前記マグネットユニットを相対回動可能に内部に収容するシールドリングボディーと、前記シールドリングボディーに予め設定された間隔で前記シールドリングボディーの外周に離隔配置される複数のシールドリングピースを備えてもよい。

0037

前記トルクセンサー装置において、前記シールドリングボディーの一側にはシールドスリーブが備えられて、前記シールドスリーブは入力軸の一端と連結されてもよい。

0038

前記トルクセンサー装置において、前記シールドスリーブは、入力軸の一端と連結されるスリーブシャフトと、前記スリーブシャフトの端部に半径方向に延長形成されるスリーブペリフェラルと、を備えて、前記スリーブペリフェラルには一つ以上のスリーブペリフェラルグルーブが形成されてもよい。

0039

前記トルクセンサー装置において、前記シールドボディーは、前記シールドスリーブと連結されるシールドボディーラウンダーと、前記シールドボディーラウンダーに連結されて前記シールドリングピースの収容装着を可能にするシールドボディーホルダーと、を含んでもよい。

0040

前記トルクセンサー装置において、前記シールドボディーラウンダーには前記シールドリングピースの一端を安着配置させるシールドボディーラウンダー安着部が備えられて、前記シールドボディーホルダーにはシールドボディーホルダーリングピース貫通口が備えられて、前記シールドボディーホルダーリングピース貫通口の内側には前記シールドリングピースの他端を安着支持するシールドボディーホルダーリングピース安着部が備えられてもよい。

0041

前記トルクセンサー装置において、前記シールドリングピースは、前記シールドリングユニットの半径方向に実質的に垂直に配置されて前記シールドボディーホルダーリングピース安着部に配置されるリングピースボディーと、前記リングピースボディーの端部に延長配置されて前記シールドボディーラウンダー安着部に安着されるリングピース連結部を備えてもよい。

0042

前記トルクセンサー装置において、前記リングピース連結部にはリングピース連結装着部が貫通形成されて、前記シールドリングボディーホルダーリングピース安着部の一面にはリングピース連結部を安着収容する安着グルーブが備えられて、前記安着グルーブの一面には前記リングピース連結装着部に対応して挿入可能な安着融着突起が備えられてもよい。

0043

前記トルクセンサー装置において、前記シールドボディーホルダーリングピース安着部は、前記シールドボディーホルダーリングピース貫通口の内側には前記シールドボディーホルダーの中心側に向かうようにダブテイル構造で傾斜形成されるリングピース安着アラインガイドを備えてもよい。

0044

前記トルクセンサー装置において、前記シールドリングピースの端部にはリングピースガイドが備えられて、前記シールドボディーホルダーリングピース安着部の前記シールドボディーホルダーの回動軸に実質的に垂直した端部に前記リングピースガイドと噛み合い可能なリングピース安着ストッパーを備えてもよい。

0045

前記トルクセンサー装置において、前記シールドリングユニットは、前記シールドリングボディーと結合して前記シールドリングボディーに装着された前記シールドリングピースを固定支持するシールドリングオーバーボディーを備えてもよい。

0046

前記トルクセンサー装置において、前記シールドリングボディーの一側にはシールドスリーブが備えられて、前記シールドスリーブは入力軸の一端と連結されて、前記シールドスリーブは前記シールドリングボディーとインサート射出形成されて、前記シールドリングオーバーボディーは前記シールドリングピースが装着された前記シールドリングボディーの端部をオーバーモルディング形成されてもよい。

発明の効果

0047

前記のような構成を有する本発明に係るトルクセンサー装置は下記の効果を有する。
第一に、本発明のトルクセンサー装置は、マグネットバッファー部をマグネットカバーとマグネットリングとの間に介在させて後続工程上で発生可能な振動などの外衝撃にマグネットカバーとマグネットリングとの間に円滑な対応空間を提供して両者の損傷を防止することができる。
第二に、本発明のトルクセンサー装置は、マグネットカバー/マグネットホルダーとマグネットリングとの間の熱膨張率差で、製造工程乃至作動過程中発生可能な熱によっていずれか一側が損傷されるのを防止することもできる。
第三に、本発明のトルクセンサー装置は、マグネットリングとマグネットホルダーとの間にプレスフィットをための構成を介して両者間の安定した装着構造を形成することもできる。
第四に、本発明のトルクセンサー装置は、マグネットリングとマグネットホルダーとの間にプレスフィットをための構成と共に複数のプレスフィット構造中隣接した二つのプレスフィット構造に対する遊びをなす非対称構造を介して垂直方向への移動を最大限制限するが、所定の組み立て遊びを提供して安定した組み立て構造を形成することもできる。
第五に、本発明のトルクセンサー装置は、マグネットホルダーとマグネットカバーは、超音波融着工程を介して組み立てられることによって耐久年限を最大化させてメンテナンス性を向上させることもできる。
第六に、本発明のトルクセンサー装置は、別途締結部材使用を除去してコレクターユニットのコレクターホルダーとコレクターの自己組み立てをなすが、装着維持性を向上させる構造及び位置変動防止構造を介して組み立て性改善及び原価節減及び製造工程単純化で工程時間短縮による工程原価節減をなして、安定した集磁機能でトルク感知感度の信頼性を確保することができるトルクセンサー装置を提供することができる。
第七に、本発明のトルクセンサー装置は、コレクターをコレクターホルダーに挿入した後カシメ工程をなして装着維持性及び組み立て性と共に自動化の実現を介した誤組み立ての可能性を遮断させることもできる。
第八に、本発明のトルクセンサー装置は、コレクターリング装着部は、貫通口構造を取ることもでき、複数の配置構造を取ることもできて、円形以外の楕円形形状を提供して組み立て過程上における遊び提供を介して円滑な組み立てを可能にすることもできる。
第九に、本発明のトルクセンサー装置は、コレクターホルダーのコレクターホルダーボディーには、コレクターホルダーボディー装着端が備えられてコレクターの結合部位以外の他の部位の接触領域を最小化させて、コレクターに印加されるストレスを最小化させることによって磁気集磁機能の一定性を確保してトルクセンサーを介した感度変化を遮断乃至最小化させることもできる。
第十に、本発明のトルクセンサー装置は、コレクターとコレクターホルダーは、カシメ工程以外にもスナップフィット構造を介して簡単な自己締結構造を提供して工程原価節減及び組み立て工程を単純化させることもできる。
第十一に、本発明のトルクセンサー装置は、コレクターホルダーボディー装着部の外周面を傾斜配置構造を介して組み立て状態での自己位置整列機能を与えることもできる。
第十二に、本発明のトルクセンサー装置は、傾斜スロープ構造を備えるカバーガイド及びベースガイドを含む傾斜スロープガイド部をハウジングが備える構造を介して外部衝撃に対して圧力分散効果により耐衝撃性を確保することができるトルクセンサー装置を提供することができる。
第十三に、本発明のトルクセンサー装置は、複数のカバーガイド及びベースガイドを有する傾斜スロープガイド部を介してハウジングの全円周に対する均等な耐衝撃性を提供することもできる。
第十四に、本発明のトルクセンサー装置は、複数のカバーガイド及びベースガイドを有する傾斜スロープガイド部を介してハウジングの組み立て性を改善させて自己整列構造を提供して誤組み立ての可能性を遮断することもできる。

図面の簡単な説明

0048

本発明の一実施形態に係るトルクセンサーの概略的な分解斜視図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのハウジングの概略的な斜視図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのハウジングの図面符号Aに対する概略的な部分拡大図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのハウジングの図面符号Bに対する概略的な部分拡大図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのハウジングのカバーガイド及びベースガイドの概略的な外力対応状態を示す部分線図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーハウジングのカバーガイド及びベースガイドの一類型の概略的な部分状態図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのマグネットユニットの概略的な分解斜視図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのマグネットユニットの概略的な側面図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのマグネットホルダーシャフトの概略的な斜視図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのマグネットリングの概略的な部分斜視図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのマグネットホルダーベースのホルダーベースボディーフィットの概略的な部分断面図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのマグネットリングのマグネットホルダー装着状態の概略的な部分側断面図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのマグネットリングとマグネットホルダーの概略的なプレスフィット状態を示す部分平面図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのマグネットリングとマグネットホルダーの概略的なプレスフィット状態を示す部分拡大平面図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのマグネットリングとマグネットホルダーの概略的なプレスフィット状態を示す部分拡大側断面図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのマグネットリングとマグネットカバーとの間に介在するマグネットバッファー部の装着状態を示す部分拡大側断面図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのマグネットリングとマグネットカバーとの間に介在するマグネットバッファー部の装着状態を示す部分拡大側断面図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのマグネットリングとマグネットカバーとの間に介在されるマグネットバッファー部の他の一例の斜視図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのコレクターユニットの概略的な部分斜視図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのコレクターユニットの概略的な部分拡大平面図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのコレクターユニットの概略的な部分拡大側断面図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのコレクターユニットのコレクターホールドの変形例の概略的な部分断面図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのコレクターユニットのコレクターホールドの変形例の概略的なカシメ過程の部分断面図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのコレクターユニットのコレクターホールドの変形例の概略的なカシメ過程の部分断面図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのコレクターユニットのコレクターホルダーの変形例の概略的な部分断面図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのセンシングユニットのアンギュラセンサーモジュールの概略的な部分斜視図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのセンシングユニットのアンギュラセンサーモジュールアンギュラセンサーホルダーの背面の概略的な部分背面図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのセンシングユニットのアンギュラセンサーモジュールアンギュラローターの概略的な部分断面図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのアンギュラローターの部分拡大断面図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのアンギュラローター及びアンギュラホルダーの部分拡大断面図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのシールドリングユニットの概略的な部分分解斜視図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのシールドスリーブの概略的な斜視図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのシールドリングボディーの概略的な斜視図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのシールドリングボディーの概略的な部分拡大斜視図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのシールドリングボディーの変形例の概略的な部分拡大斜視図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのシールドリングピースの概略的な斜視図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのシールドリングボディーとシールドリングピースの組み立て状態を示す概略的な斜視図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのシールドリングオーバーボディーの概略的な斜視図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのシールドリングユニットの概略的な斜視図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのシールドリングボディーとシールドリングピースの組み立て状態及び熱融着前の状態を示す概略的な斜視図である。
図40の部分拡大斜視図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサーのシールドリングピースの概略的な斜視図である。

実施例

0049

以下、添付図面を参照して本発明のトルクセンサー装置10の構成及び作用を説明する。
本発明のトルクセンサー装置10は、ハウジング100、マグネットユニット200、コレクターユニット300、センシングユニット400、及びシールドリングユニット500を含む。本発明のトルクセンサー装置10は、入力軸2及び出力軸3との間に配置されて、入力軸2と出力軸3の相対回動変位を介して入力軸2及び出力軸3との間のトルクを感知する。

0050

ハウジング100は、入力軸2と出力軸3の端部を収容して位置固定配置されて入力軸2及び出力軸3に相対回動可能である。

0051

マグネットユニット200は、ハウジング100に収容配置されて、入力軸2の一端に連結されてハウジング100の内部で回動可能にハウジング100に収容配置されるマグネットリング220を含む。

0052

コレクターユニット300は、ハウジング100に位置固定されて、マグネットユニット200の外側に配置されてマグネットユニット200の磁場を集束させる。

0053

センシングユニット400は、コレクターユニット300の外周側に配置されて、コレクターユニット300を介して集束される磁場を感知するトルクセンサー410を含む。

0054

シールドリングユニット500は、コレクターユニット300とマグネットユニット200との間に配置されて、出力軸3の一端に連結されて、コレクターユニット300を介して集束されるマグネットユニット200の磁場を入力軸2及び出力軸3との間の相対回動によって変化させる。

0055

より詳細には、ハウジング100は、ハウジングカバー110とハウジングベース120を含む。ハウジングカバー110は、ハウジングベース120と締結されて他の構成要素を収容する内部空間を形成する。

0056

ハウジングカバー110は入力軸側に配置されて、ハウジングベース120はハウジングカバー110に対向して出力軸3側に配置される。

0057

ハウジングカバー110の外周にはハウジングカバー装着部111が備えられて、ハウジングベース120の外周にはハウジングベース装着部121が配置されて、互いに噛み合うように締結される構造を形成する。

0058

ハウジングカバー110とハウジングベース120は、中央に各々ハウジングカバー貫通口113及びハウジングベース貫通口(図示せず)を備えて入力軸2及び出力軸3、そして入力軸2と出力軸3を直接連結するトーションバー5の貫通配置を可能にする。

0059

ハウジングカバー110とハウジングベース120の外側には、各々カバー延長部112及びベース延長部122が配置されてコネクターなどの配置を可能にする。
一方、本発明のハウジングカバー110とハウジングベース120は互いに噛み合い組み立て時に自己整列機能と外力に対する耐衝撃性を強化するための構成要素をさらに備えてもよい。即ち、図2乃至図5に示したように、ハウジング100は、傾斜スロープガイド部115、125をさらに備える。

0060

傾斜スロープガイド部115、125は、ハウジングカバー110とハウジングベース120の互いに当接する端部に配置される。傾斜スロープガイド部115、125は、カバーガイド115とベースガイド125を含む。カバーガイド115は、ハウジングカバー110の端部でハウジングベース120側に向けて配置されて、ベースガイド125は、ハウジングベース120の端部でカバーガイド115に対向配置される。

0061

カバーガイド115は、カバー傾斜面117を備えて、ベースガイド125は、ベース傾斜面127を備えて、カバー傾斜面117とベース傾斜面127は、互いに当接して面接触をなす構造を形成する。
図5に示したように、外力(F)がハウジング100に加えられる場合、カバーガイド115とベースガイド125の互いに当接するカバー傾斜面117とベース傾斜面127は、ハウジングの中心から半径方向に向かう線分、即ち図面上水平線に対し所定の角度(θ)をなすが、カバー傾斜面117とベース傾斜面127に伝達される外力(F)は、Fsinθで形成されて全体的にカバー傾斜面117とベース傾斜面127の接触面積に対する圧力分散効果をなすようになって、三角スロープ構造の傾斜スロープガイド部115、125を介して外力が分散されて望まない外力、即ち衝撃などに対する耐衝撃性を強化することができる。

0062

このような傾斜スロープガイド部115、125は、複数が配置されて、カバーガイド115及びベースガイド125が互いに対向して噛み合い可能に複数の対をなして配置される構造を形成してもよい。このような傾斜スロープガイド部115、125の円周上複数配置を介して外力に対する均等な圧力分散である側から外衝撃が発生しても安定的な耐衝撃性を確保することができ、傾斜面構造を介して自己整列機能を実行して、組み立て位置を安定的に案内する機能を実行することもできる。

0063

この時、複数の傾斜スロープガイド部115、125はいずれも同じ構造をなしてもよいが、場合によって傾斜スロープガイド部115、125は、互いに異なる構造、例えば少なくとも二つの傾斜スロープガイド部、即ち2対のカバーガイド115及びベースガイド125が備える各々の傾斜面が、ハウジング100の中心から互いに異なるように交差する構造を取ってもよい。即ち、図6の(a)〜(d)に示したように、傾斜面を異なるようにしたり垂直乃至水平接触部の配置位置を互いに異なるようにする構成を取ってもよい。このような少なくとも2対のカバーガイド及びベースガイドが互いに異なる構造をなすことで誤組み立ての可能性を防止することもできる。

0064

マグネットユニット200(図7参照)は先述したように、ハウジング100に収容配置されて、入力軸2の一端に連結されてハウジング100の内部で回動可能にハウジング100に収容配置されるマグネットリング220を含むが、マグネットユニット200は、マグネットホルダー210とマグネットリング220とマグネットカバー230とマグネットバッファー部240とを含む。

0065

マグネットホルダー210は、一端が入力軸2側に連結されて、マグネットリング220は、マグネットホルダー210を間に置いて離隔配置されて、マグネットカバー230は、マグネットホルダー210との間にマグネットリング220が配置されるように形成されてマグネットホルダー210と連結されて、マグネットバッファー部240は、マグネットカバー230とマグネットリング220との間に配置されてマグネットカバー230とマグネットリング220と間の緩衝機能を実行する。

0066

マグネットホルダー210は、マグネットホルダーシャフト2110とマグネットホルダーベース2120を含む。マグネットホルダーシャフト2110は、一端が入力軸2と連結されるが、マグネットホルダーシャフト2110の少なくとも入力軸2側と連結される部位は、円筒形構造をなす。マグネットホルダーベース2120は、マグネットホルダーシャフト2110の他端に配置されて両側にマグネットリング220が配置される。

0067

本実施形態でマグネットホルダーシャフト2110は、入力軸2側との安定した連結状態を維持する剛性を確保するように、オーステナイト系ステンレススチールなどの材料で形成されてもよいが、所定の剛性などを確保する範囲で種々の材料選択が可能である。
マグネットホルダーシャフト2110は、ホルダーシャフトボディー2111とホルダーシャフトベース2113を備える。ホルダーシャフトボディー2111は、中央にホルダーシャフトボディー貫通口2112が備えられる円筒形中空構造をなして入力軸2側との連結及びトーションバー5等の貫通を可能にし、ホルダーシャフトベース2113は、ホルダーシャフトボディー2111の他端に半径方向に延長形成される。

0068

この時、ホルダーシャフトベース2113の外周面にはホルダーシャフトベースグルーブ2114をさらに備える構造を取ってマグネットホルダーベース2120との噛み合いを介した両者間の相対回動を防止することもできる。

0069

マグネットリング220は、リングタイプのマグネットで備えられるが、本実施形態でマグネットリング220は、円周方向に多極着磁、例えば円周方向にN、S、N、S、..の順に極性が交番配置される構造のマグネットで形成される。本実施形態でマグネットリング220は、マグネットアッパーリング2210とマグネットローワーリング2220を含むが、これらは互いに同じ構造をなして装着時ひっくり返して装着して製造原価を削減させる構造を取ってもよいなど様々な変形が可能である。

0070

マグネットアッパーリング2210とマグネットローワーリング2220は、各々マグネットアッパーリングボディー2211とマグネットローワーリングボディー2221を含むが、マグネットアッパーリングボディー2211は入力軸側方向に配置されて、マグネットローワーリングボディー2221は出力軸側方向に配置される。

0071

マグネットリング220の内周面には、マグネットリングボディーフィット2213、2223が配置されるが、マグネットアッパーリング2210とマグネットローワーリング2220には各々マグネットアッパーリングボディーフィット2213とマグネットローワーリングボディーフィット2223が配置される。マグネットアッパーリングとマグネットローワーリングは互いに同一に製造されてひっくり返して装着されて、各々のアッパー/ローワー構造を取ってもよい。
マグネットアッパーリングボディーフィット2213及びマグネットローワーリングボディーフィット2223は、各々のマグネットリングの内周面の端部一側に配置されるが、このような構造を介して材料の無駄を防止して、磁束の不要な変動を最小化して、マグネットリングが入力軸及び出力軸側に各々同じ要素がひっくり返して装着される場合、他の構成要素との干渉などを最小化する構造を取ることもできる。

0072

マグネットアッパーリングボディーフィットとマグネットローワーリングボディーフィットは、溝構造で形成されてもよいが、本実施形態では突出構造で形成されて、マグネットリングとマグネットホルダーとの間の噛み合いをなす範囲で様々な構成が可能である。

0073

マグネットカバー230は、マグネットホルダー210との間にマグネットリング220が配置されるように形成されてマグネットホルダー210と連結されるが、マグネットカバー230は、マグネットアッパーカバー2310とマグネットローワーカバー2320を含む。

0074

マグネットアッパーカバー2310は入力軸2側に配置されて、マグネットローワーカバー2320は出力軸3側に配置されるが、マグネットアッパーカバー2310は、マグネットホルダー210の入力軸2に向けた一面と締結されて、マグネットローワーカバー2320はマグネットホルダー210の出力軸3に向けた一面と締結される。

0075

マグネットアッパーカバー2310には、マグネットアッパーカバー安着部2311とマグネットアッパーカバーボディー2313を含むが、マグネットアッパーカバー安着部2311は、マグネットアッパーカバーボディー2313よりも広い径を備え、マグネットアッパーカバーボディー2313は、マグネットホルダー210の軸長さ方向に広い長さを備える。マグネットアッパーカバー安着部2311には、マグネットアッパーリング2210が安定した収容配置構造を形成して、マグネットアッパーカバーボディー2313はマグネットホルダー210と連結される。

0076

同様に、マグネットローワーカバー2320には、マグネットローワーカバー安着部2321とマグネットローワーカバーボディー2323を含むが、マグネットローワーカバー安着部2321は、マグネットローワーカバーボディー2323よりも広い径を備えて、マグネットローワーカバーボディー2323は、マグネットホルダー210の軸長さ方向に広い長さを備える。マグネットローワーカバー安着部2321には、マグネットローワーリング2220が安定した収容配置構造を形成して、マグネットローワーカバーボディー2323は、マグネットホルダー210と連結される。

0077

マグネットバッファー部240は、マグネットカバー230とマグネットリング220との間に配置されてマグネットカバー230とマグネットリング220と間の緩衝機能を実行するが、マグネットバッファー部240は、マグネットアッパーカバー2310とマグネットアッパーリング2210及びマグネットローワーカバー2320とマグネットローワーリング2220との間のうちの少なくとも一つに介在されるが、本実施形態でマグネットバッファー部240は、両側共に配置される。

0078

マグネットバッファー部240は、マグネットアッパーバッファー部2410とマグネットロアーバッファー部2420を備えて、各々はマグネットアッパーカバー2310とマグネットアッパーリング2210及びマグネットローワーカバー2320とマグネットローワーリング2220との間に配置される。

0079

マグネットバッファー部240は、マグネットカバー230とマグネットリング220の接触面間に介在されて両者の直接的な接触を止めて緩衝機能を実行して両者間の当接による組み立て製造工程過程上における構成要素の破損を最小化させることができる。マグネットカバーとマグネットホルダーとの間には組み立て装着構造が形成されるが、本実施形態では両者は超音波融着工程を介して連結される構造を形成する。
マグネットカバーとマグネットホルダーとの間には、相当な振動数微細振動が発生して、マグネットカバーとマグネットホルダーの接触面の間で融着が発生して両者間の強固な結合をなすようになるが、この過程でマグネットカバーとマグネットホルダーとの間に発生する相対振動、即ち微細並進運動による微細振動圧縮力乃至衝撃力は、マグネットカバー230とマグネットホルダー210との間に介在されるマグネットリング220に直接伝達できる。このような過程ではマグネットリングのクラック乃至破損の可能性が相当高いため、本発明のマグネットユニット200は、マグネットバッファー部240を備えて、マグネットバッファー部240が、マグネットリング220とマグネットカバー230との間に介在されて両者間の直接的な接触を防止して、軸長さ方向への所定の緩衝遊びを許容することによってマグネットリング220の破損を防止することができる。

0080

また、本発明のマグネットバッファー部240は、マグネットカバーとマグネットリングとの間に介在されるが、場合によってマグネットホルダーとマグネットリングとの間に付加的に備えられる構成を取ってもよいなど様々な変形が可能である。

0081

本発明のマグネットバッファー部240は、組み立て製造過程上における緩衝により衝撃量減衰機能と共に作動過程上における性能維持機能を実行することもできる。例えば、マグネットリング220とマグネットカバー230乃至マグネットホルダー210は、異なる材料によって異なる熱膨張係数を備えて、作動過程上で所定の熱を受ける場合、または、組み立て製造過程上で熱が伝達される場合、所定のこれらの構成間の異なる熱膨張によって発生する占有空間相違によって直接的接触構造をなす場合、発生可能な剥離乃至破損などの危険性を最小化させることができる。

0082

本発明のマグネットユニット200が備えるマグネットバッファー部240は、マグネットリングの破損を防止した範囲で様々な材料が選択され得るが、本発明の一実施形態に係るマグネットバッファー部240は、シリコン塗布層である。即ち、図16及び図17に示したように、マグネットカバー230、即ちマグネットアッパーカバー2310とマグネットアッパーリング2210との間に塗布された後、両者を加圧することによって両者の間に所定のマグネットバッファー部240を形成することができる。この時、塗布されるシリコンは、耐熱性シリコンで形成されて発熱による緩衝機能の弱化を防止することもできる。

0083

本実施形態でマグネットバッファー部240は、シリコン塗布層として形成したが、図18に示したように、リングタイプのフェルト生地乃至不織布の材料で形成されたマグネットバッファー部で形成されてもよい。フェルト生地乃至不織布の厚さは、緩衝機能の設定仕様により様々な構成が可能であり、マグネットバッファー部の一面乃至両面上に接着層がさらに備えられてもよい。

0084

このようにマグネットバッファー部は、両者間の接触による衝撃量を減衰させる範囲で様々な材料が選択され得る。

0085

一方、マグネットホルダーベース2120は、ホルダーベースボディー2121とホルダーベースボディーフィット2123;2123−1、2123−2、2123−3、2123−4を含む。ホルダーベースボディー2121は、マグネットホルダーシャフト2110と連結されてマグネットホルダーシャフト2110と共に一体回動して、ホルダーベースボディーフィット2123;2123−1、2123−2、2123−3、2123−4は、ホルダーベースボディー2121の一面上にマグネットリング220の内周面に形成されるマグネットリングボディーフィット2213、2223と噛み合い可能である。

0086

ホルダーベースボディーフィット2123;2123−1、2123−2、2123−3、2123−4とマグネットリングボディーフィット2213、2223は、互いに対向配置されて噛み合い可能な対をなす構造を形成するが、ホルダーベースボディーフィットとマグネットリングボディーフィットの対は、複数備えられてもよい。

0087

先述したように、マグネットリングボディーフィットは、収容溝構造をなして対応するホルダーベースボディーフィットが、突起構造をなしてもよいが、本発明の一実施形態においてマグネットリングボディーフィットは突起構造を、そして対応するホルダーベースボディーフィットは収容溝構造を取る。

0088

ホルダーベースボディーフィットが収容溝構造をなす場合、突起構造のマグネットリングボディーフィットの円滑な収容をなす構造をさらに取ってもよい。即ち、ホルダーベースボディーフィット2123;2123−1、2123−2、2123−3、2123−4は、ホルダーベースボディーフィット収容溝2123aとホルダーベースボディーフィットガイド2123bを備える。ホルダーベースボディーフィット収容溝2123aは、マグネットリングボディーフィット2213、2223を収容する凹溝構造で、ホルダーベースボディーフィットガイド2123bは、ホルダーベースボディーフィット収容溝2123bの外側に形成されてホルダーベースボディーフィット収容溝2123bの幅より大きい幅を有する。

0089

このような構造を介してマグネットリングとマグネットホルダーとの間の噛み合いによる位置整列を円滑にして組み立て性を改善することができる。

0090

このようなホルダーベースボディーフィットは、ホルダーベースボディー2121の両面に形成されることができて、ホルダーベースボディー2121の両面に形成されたホルダーベースボディーフィット2123は、マグネットアッパーリング及びマグネットローワーリングに形成された各々のマグネットアッパーリングボディーフィット2213及びマグネットローワーリングボディーフィット2223と噛み合い締結され得る。

0091

この時、マグネットホルダーのマグネットホルダーベース2120のホルダーベースボディー2121の両面に各々形成されるホルダーベースボディーフィット2123は、互いに両面対称配置される構造を取ってもよく、互いに所定の事前設定された角度(θ)を有するように間に角度を有するように配置される構造を取ってもよい。両面配置される構造を取る場合、組み立て位置対称化で組み立て工程が単純かつ明確になり得る。

0092

また、マグネットホルダーとマグネットリングとの間のフィット装着時、円滑な組み立てのためのプレスフィット構造を形成することができる。即ち、複数の対をなすマグネットリングボディーフィット2213、2223中、隣接した二つの対は、マグネットリングボディーフィット2213−1;2213−2、2223−1;2223−2とホルダーベースボディーフィット2123−1、2123−2との間に中間嵌合構造をなして、残り、即ち本実施形態でマグネットリングボディーフィット2213−3;2213−3、2223−4;2223−4とホルダーベースボディーフィット2123−3、2123−4は、緩い嵌合構造をなすことを特徴とする。

0093

即ち、図12乃至図14に示したように、中間嵌合なすマグネットリングボディーフィット2213−1;2213−2、2223−1;2223−2とホルダーベースボディーフィット2123−1、2123−2との間には遊びがほとんど発生しないが、緩い嵌合なすマグネットリングボディーフィット2213−3;2213−3、2223−4;2223−4とホルダーベースボディーフィット2123−3、2123−4との間には各々の方向にxt、ytの遊び誤差が発生する。このような各方向への完全拘束状態を排除して、所定の遊びを許容するが、二地点での中間嵌合を介して組み立て位置基準確保をなすことができる。

0094

一方、マグネットホルダーとマグネットカバーとの間には、別途の締結要素を介して組み立てられる構造を取ってもよいが、本発明は、超音波融着による噛み合い締結構造を形成して、両者の間の空間に配置されるマグネットリング及びマグネットバッファー部を安定的に維持させることができる。

0095

先述したように、マグネットアッパーカバー2310のマグネットアッパーカバーボディー2313及びマグネットローワーカバー2320のマグネットローワーカバーボディー2323は、マグネットホルダー210のマグネットホルダーベース2120のホルダーベースボディー2121と接する。

0096

マグネットアッパーカバーボディー2313及びマグネットローワーカバーボディー2323側と、ホルダーベースボディー2121側中少なくとも一側は、超音波融着のための融着突起2315、2325が備えられる。本実施形態では、超音波融着のための融着突起がマグネットアッパーカバーボディー2313及びマグネットローワーカバーボディー2323側に形成される。
マグネットアッパーカバーボディー2313及びマグネットローワーカバーボディー2323には、各々マグネットアッパーカバー融着突起2315及びマグネットローワーカバー融着突起2325が形成されて、マグネットカバー230とマグネットホルダー210との間の超音波融着工程を介して超音波微細振動時、両者間に熱融着接合されて両者間の強固な結合状態を形成して、マグネットリングの位置移動を防止することができる。

0097

本発明のコレクターユニット300は、ハウジング100に位置固定されてマグネットユニット200の外側に配置されてマグネットユニット200の磁場を集束させるが、本発明のコレクターユニット300は、コレクターホルダー310とコレクター320を含む。

0098

コレクターホルダー310は、ハウジング100に位置固定装着されて、コレクター320は、コレクターホルダー310に位置固定装着されて内部に配置されるマグネットユニット200によって形成される磁場を集束させてコレクターユニット300に隣接して配置されるセンシングユニット400のトルクセンサー410等に伝達して、トルクセンサー410等のセンサーが磁束変化を感知して、入力軸、出力軸側の回転変位を感知してこれからトルクを算出することができる。

0099

本発明のコレクターユニット300は、コレクター320のインサートモルディング構造を排除して熱変形を防止して長期間使用時の樹脂製との剥離による損傷の可能性を最小化して、別途の締結手段を要せず迅速な組み立てが可能で維持性が優秀な構造のコレクターユニットである。

0100

本発明のコレクター320は、コレクターホルダー310の両面側に各々配置される構造を取って、二つのコレクター320の各々がコレクターホルダー310の各々の側に配置されるが、各々のコレクター320は、所定の間隙を有するマグネットユニット回動軸長さ方向に離隔配置される。コレクター320は、所定のリング構造を形成して内部にはマグネットユニット200が相対回動可能に離隔収容配置される。

0101

コレクター320は、コレクターリング3210とコレクターターミナル3220を含む。コレクターリング3210は、コレクターリング水平部3211、3221とコレクターリング垂直部3213、3223を含む。コレクターリング水平部3211、3221は、マグネットユニット200の回動軸長さ方向に垂直平面上に形成されて、コレクターリング垂直部3213、3223は、マグネットユニット200の回動軸長さ方向に形成されて一端がコレクターリング水平部3211、3221の内側端部と連結される。

0102

コレクターターミナル3220は、コレクターリング3210のコレクターリング水平部3211、3221の一側端部でトルクセンサー410に向けて延長形成されて所定の屈曲構造を形成して隣接配置されるトルクセンサー410とのエアーギャップを最小化させる構造を取ることができる。

0103

コレクターリング320にはコレクターリング装着部3215、3225が備えられるが、コレクターリング装着部3215、3225は、コレクターホルダー310側と連結される。

0104

コレクターホルダー310は、コレクターホルダーボディー311とコレクターホルダー延長部313を含むが、コレクターホルダー延長部313は、コレクターホルダーボディー311に連結されてセンシングユニット400のトルクセンサー410等の位置固定のための装着構造機能を実行することもできる。コレクターホルダーボディー311には、コレクターリング装着部3215、3225に対応配置されるコレクターホルダーボディー装着部3111が形成される。
本実施形態でコレクターホルダーボディー装着部3111は、突起構造をなしてコレクターリング装着部3215、3225は、貫通口構造を形成する。コレクターホルダーボディー装着部3111とコレクターリング装着部3215、3225が噛み合う構造を介してコレクターホルダーボディー311とコレクターリング320との間の安定した締結構造を形成することができる。

0105

場合によって貫通口構造のコレクターリング装着部3215、3225は、複数が備えられる場合、互いに異なる貫通形状を備えて誤組み立て防止乃至定位置確保後組み立て過程上における遊び提供をなすこともできる。即ち、複数のコレクターリング装着部中いずれか一つは、円形構造をなして他の一つは楕円形構造をなして最小限の組み立て位置を確保して、他のコレクターリング装着部を介して所定の遊び空間を提供して安定した組み立て工程を可能にすることもできる。

0106

また、コレクターホルダーボディー311にはコレクターホルダーボディー装着端3115が形成されるが、コレクターホルダーボディー装着端3115は、コレクターホルダーボディー311の一面、即ち本実施形態では両面上にコレクターホルダーボディー311の一面、即ち本実施形態では両面に対して段差形成される構造をなすが、コレクターホルダーボディー装着部3111は、コレクターホルダーボディー装着端3115の一面上に配置されて、コレクターリング320の一部は、コレクターホルダーボディー装着端3115の一面と接して支持されることによって、コレクターリング320の少なくとも一部は、コレクターホルダーボディー311の一面、即ち本実施形態では両面に対して離隔配置される構造を取る。
このような面接触制限構造によってコレクターリング320に与えるストレスを最小化することができる。即ち、本実施形態ではコレクターリング320がコレクターホルダー310に対して3点装着支持され、コレクターホルダーボディー装着端3115の地点以外の領域で図面符号tで指示される離隔段差高さを形成して面接触を最小化させることによって、コレクターリング320に加えられるストレス、即ち熱膨張率の相違によって発生するストレス乃至組み立て過程でボルト締結などによって発生する応力差によるストレスなどを最小化させて、窮極的に集束機能を一定に維持させて、トルクセンサー410を介した感度を一定に維持させることができる。

0107

一方、本発明の一実施形態に係るコレクターホルダーボディー装着部3111とコレクターリング装着部3215、3225の連結は、カシメ(caulking)を介した固定構造を取ってもよい。即ち、図21に示したように、コレクターリングがコレクターホルダーに装着された後、即ちコレクターリング装着部3215、3225が、コレクターホルダーボディー装着部3111に挿入装着された後、コレクターホルダーボディー装着部3111は、カシメ加工3111−1されてコレクターリング320とコレクターホルダー310との間の安定した装着構造を可能にして、自動化工程を介して複数の位置に対してもカシメ高さ(h、図21参照)を一定に維持させて作業漏れを防止して、窮極的に作業時間を短縮させて、従来のボルト乃至スクリュー締結による作業速度の低下を防止することもできる。

0108

また、本発明の一例によると、コレクターホルダーとコレクターリングとの間のカシメ作業過程上における剛性低下による座屈乃至破損を防止するように本発明のコレクターホルダーボディー311は、コレクターホルダーボディー装着部3111が形成されるコレクターホルダーボディー装着端3115の下部にはコレクターホルダーボディー311の外周断面より大きい断面、即ち厚さがさらに厚い部分としてコレクターホルダーボディー装着補強部3113を備えて剛性を補強してもよい。また、コレクターホルダーボディー311の外周にはコレクターホルダーボディーリブ315を介して剛性をさらに補強することもできる。

0109

一方、カシメ及び組み立て過程上でコレクターリングの自己整列のためにコレクターホルダーボディー装着部3111が傾斜構造を取ってもよい。即ち、図23及び図24に示したように、コレクターホルダーボディー装着部3111の外周面は、コレクターホルダーボディー装着端3115に向けるほど外周が大きくなる構造(DA<DB)をなしてカシメのための初期挿入過程上で所定の自己整列を介して所定の位置整列をなすようにしてもよい。
また、コレクターホルダーとコレクターリングの装着は、カシメ構造以外に様々な構造を取ってもよい。

0110

図22及び図25に示したように、コレクターホルダーボディー装着部3111b、3111dは、スナップフィット構造で形成され得るが、コレクターホルダーボディー装着部3111b、3111dの端部は、フック端部をなして、中央にフック凹溝3112b、3112dが備えられて所定の弾性動作を可能にする。また、場合によってコレクターホルダーボディー装着部3111dの外周にフィットリブ3114dが配置されてフック端部とフィットリブとの間にコレクターリングが配置されるようにして、コレクターリングに印加されるストレスを最小化する構造をさらに備えてもよい。

0111

本発明のセンシングユニット400は、先述したように、コレクターユニット300の外周側に配置されてコレクターユニット300を介して集束される磁場を感知するトルクセンサー410を含むが、本実施形態でトルクセンサー410は、二つ配置されて感知性能を増大させて、フェイルセーフ機能をさらに与えてもよい。
トルクセンサー410は、トルクセンサー基板401上に装着されて、トルクセンサー410は、コレクターユニット300のコレクターリング320に形成されるコレクターターミナル3220の間に配置されて、磁場変化電気的信号として抽出して、これから入力軸及び出力軸との間のトルクを算出可能にする。

0112

トルクセンサー410は、非接触方式のホールセンサー(ホールセンサーIC)乃至MRセンサーAMRセンサー、GMRセンサーであってもよいなど設計仕様に応じて様々な変形が可能である。即ち、トルクセンサー410は、入力軸2と出力軸3での相対回動差をマグネットユニット200とシールドリングユニット500との間の相対回動によって発生する磁場の変化によって発生する電気的信号の差によりトルク算出可能な構造を取る。

0113

一方、本発明のセンシングユニット400は、トルクセンサー410以外に回転変位、即ち車両のステアリングホイールの場合、操向角を感知するアンギュラセンサーモジュール420をさらに含んでもよい。アンギュラセンサーモジュール420は、アンギュラセンサー4240とアンギュラマグネット4230とアンギュラローター4220とオーバーボディーアンギュラギアを含む。アンギュラセンサー4240は、非接触方式のホールセンサー乃至MRセンサー、AMRセンサー、GMRセンサーであってもよいなど設計仕様に応じて様々な変形が可能である。
アンギュラセンサー4240は、ハウジング100に対して位置が固定されて配置されるが、アンギュラセンサー4240は、アンギュラセンサー基板402(図19参照)に装着されて、アンギュラセンサー基板402は、ハウジング100のハウジングベース120に位置固定されて装着される。トルクセンサー基板401は、アンギュラセンサー基板402と電気的疎通のための連結構造を形成してもよい。アンギュラマグネット4230は、アンギュラセンサー4210に相対回動可能に配置されるが、アンギュラローター4220にはアンギュラマグネット4230が配置される。

0114

本実施形態でアンギュラセンサー4240及びアンギュラローター4220、アンギュラマグネット4230は、二つが配置されて補正及びクロスチェックによる感度増進及びフェイルセーフ機能を介して一つのセンサーのエラー時に他の一つによる信号検出を可能にできるが、本発明が数に限定されない。これら対をなす構成要素は、寸法の相違はあるものの基本的に同じ構造を取るため、二つの構造中一つを中心に説明する。

0115

アンギュラローター4220は、ローターボディー4221とローターギア4225とローターガイド4227を含むが、ローターボディー4221にはローターボディー収容部4223が形成されるが、ローターボディー収容部4223にアンギュラマグネット4230が配置される。

0116

ローターギア4225は、ローターボディー4221の外周端部に配置され、下記のオーバーボディーアンギュラギア533と噛み合って、相対回動をなしてアンギュラマグネット4230の回動により回転角感知をなすようにする。

0117

ローターボディー収容部4223は、ローターボディー収容部ストッパー42233、42235を含む。ローターボディー収容部4233、42235は、ローターボディー収容部開口42231の内側面に形成されてアンギュラマグネット4230の望まないローターボディー4221からの離脱を防止する。
本実施形態ではローターボディー収容部にアンギュラマグネットがインサート射出される方式で形成されたが、場合によってこのようなローターボディー収容部ストッパー構造を介して直接挿入配置される構造を取ってもよいなど様々な変形が可能である。

0118

ローターガイド4227は、ローターボディー4221からローターボディー4221の回転軸長さ方向に突出形成されるが、ローターガイド4227は、他の構成要素、即ちアンギュラホルダーとの接触を介してローターボディーの安定的回動をなすようにする。

0119

オーバーボディーアンギュラギア533は、シールドリングユニット500のシールドリングオーバーボディー530に備えられるが、出力軸3側での回転変位感知により、例えば車両のステアリングシャフトと連結される車輪側での操向角を感知することができる。オーバーボディーアンギュラセンサーモジュール420は、ハウジング100、より具体的にはハウジングベース120側に配置されるアンギュラホルダー4210をさらに備えてもよいが、アンギュラホルダー4210は、一側が開放されてアンギュラローター4220を回動可能に収容する。より具体的には、アンギュラホルダー4210は、アンギュラホルダー収容部4213と、アンギュラホルダーガイド4211とアンギュラホルダー弾性収容部4217とアンギュラホルダー弾性部4215を含む。

0120

アンギュラホルダー収容部4213は、ローターボディー4221の回動時ローターギア4225を干渉なしに収容可能な空間で形成されて、アンギュラホルダーガイド4211は、ローターガイド4227;42271、42273の対応する位置にローターガイド4227、即ちローターボディー4221を相対回動可能に面接触支持して、アンギュラホルダー弾性収容部4217は、アンギュラホルダー4210の開放された一側の反対側、即ちアンギュラローター4220が受容される側の反対側に配置されて、アンギュラホルダー弾性部4215は、一端がアンギュラホルダー弾性収容部4217(図27参照)に収容支持されて、他端がハウジング100側に支持されてアンギュラホルダー4210に弾性支持力を提供する。

0121

場合によってアンギュラホルダー4210にはアンギュラホルダー4210の可動方向に沿って長さ形成されるホルダー可動ガイド4218が備えられて、これに対応する位置にハウジング側にはホルダー可動ガイド対応部(図示せず)が備えられて、アンギュラホルダー4210の弾性支持状態での安定した可動をなすようにすることができる。

0122

ここで、アンギュラホルダーガイド4211とローターガイド42271、42273は、互いに対応配置されるように、ローターボディー4221の回動軸の長さ方向に対をなして配置される。即ち、図26に示したように、アンギュラホルダーガイド及びローターガイドは、アンギュラローターの回動軸長さ方向に二つが配置される。

0123

これらの当接構造を介して、ジャーナルベアリングの機能を実行してアンギュラローターがアンギュラホルダーに対して安定した回動案内構造を形成するしてもよい。

0124

一方、このように回動軸長さ方向に対して離隔した対をなすアンギュラホルダーガイド及びローターガイドは、互いに異なる構造を取ることができる。即ち、ローターガイドは、ローターアッパーガイド42271とローターロアーガイド42273を含み、アンギュラホルダーガイド4211は、アンギュラホルダーアッパーガイド42111とアンギュラホルダーロアーガイド42113を含むが、これらがなす対、即ちアッパーパートとロアーパートとの間に異なる寸法を備えてアンギュラローターがひっくり返して反転された状態で挿入収容配置される誤組み立て状態を完全に防ぐことができる。

0125

本実施形態では、回転軸の上下、即ちアッパー/ロアーパートに対する寸法の異なる構造だけを記述したが、アンギュラローターが複数配置される場合、複数のアンギュラローターの間にアッパーパートとロアーパートのうち少なくとも一つが重ならない寸法を備えるようにして、すべてのアンギュラローターが定まった位置以外の位置に挿入配置されるのを防止することもできる。

0126

また、ローターアッパーガイド42271とローターロアーガイド42273、そしてアンギュラホルダーアッパーガイド42111とアンギュラホルダーロアーガイド42113は、アンギュラローターの安定した回動を強化する構成をさらに取ってもよい。即ち、アンギュラホルダーアッパーガイド42111とアンギュラホルダーロアーガイド42113は、傾斜面を備えて、アッパーパートとロアーパートがなす傾斜面は、アンギュラローターの中心側に向かうように、言い換えると、傾斜面の法線(線I−I、II−II)がアンギュラローターの回動軸中心側に向けて互いに交差(Oc)される構造を取って、ローターアッパーガイド42271とローターロアーガイド42273も対応する傾斜面構造を形成することができる(図30参照)。
このように、ローターアッパーガイド42271とローターロアーガイド42273は、“>”タイプの中心に向けて傾斜面の法線が回動軸中心側に向けて配置される構造を取ることによって、アンギュラローターを上下に対して安定的に収容することができる。即ち、アンギュラローターの回動時に回動軸長さ方向への位置移動を防止して、より安定した作動状態形成により感知不良状態発生の可能性を顕著に減少させることもできる。もちろん、この場合にもローターアッパーガイドとローターロアーガイドのアンギュラローター回動軸に向けて突出した長さは、異なる値を備えて上下乃至対をなすアンギュラローターの誤組み立てを防止することもできる。このような構造を介してアンギュラローターはアンギュラホルダーの収容部で安定した回動構造を形成することができる。

0127

本発明のシールドリングユニット500は、先述したように、コレクターユニット300とマグネットユニット200との間に配置されて、出力軸3の一端に連結されて、コレクターユニット300を介して集束されるマグネットユニット200の磁場を入力軸2及び出力軸3の間の相対回動によって変化させることによって磁束の変化によって上記したセンシングユニット400のトルクセンサー410に変化された電気的信号出力を形成して入力軸及び出力軸の間の印加トルクを感知することができる。

0128

このような本発明のシールドリングユニット500は、シールドリングボディー510とシールドリングピース520を含む。シールドリングボディー510は、コレクターユニット300の内側に配置されて、マグネットユニット200を相対回動可能に内部に収容するが、シールドリングボディー510は、入力軸側に配置されるマグネットユニット200とコレクターユニット300との間に介在されて出力軸3と共に回動する。シールドリングピース520は、シールドリングボディー510に事前設定された間隔でシールドリングボディー510の外周に複数離隔配置される。

0129

シールドリングピース520は、マグネットユニットとコレクターユニットとの間の磁場の経路を変化させる機能を行うことができるようにパーマロイなどの軟磁性体で形成されるが、これに限定されるのではない。シールドリングピース520は、ストリップタイプの材料のパンチング及びカッティング工程を介して製造可能で、リールタイプで形成されて所定の自動化工程を統合シールドボディーに挿入配置され得る。

0130

シールドリングピース520は、リングピースボディー521とリングピース連結部523を備えて、リングピースボディー521は、シールドリングユニット500の半径方向に実質的に垂直に配置されてシールドリングボディー510、より具体的には下記のシールドボディーホルダーリングピース安着部5135に配置される。
リングピース連結部523は、リングピースボディー521の端部に垂直に延長配置されて、シールドボディーラウンダー安着部51311に安着される。シールドリングピース520は、単位体で形成されて、折曲工程を介して製造される方法を取ることができる。リングピース連結部523には、リングピース連結装着部525が形成される。

0131

リングピースボディー521の端部には、リングピースボディー面取り528が形成されてシールドリングボディー510側への挿入配置過程で安定的かつ円滑な挿入構造を形成するようにしてもよい。

0132

このようなシールドリングピース520を挿入装着する方式により、材料原価節減と共に自動化工程を介した工程原価節減をなすことができる。また、シールドリングピース520の形状の単純最適化によりスクラップなどの量を最小化させて材料の無駄を防止して原価節減をなすことができる。その他にも、自動組み立てを可能にして、工程誤差乃至良品歩留まりを増大させることもできる。

0133

それだけでなく、複数のシールドリングピース520の下記されるシールドリングボディー510側への挿入配置構造を介して遮蔽部と非遮蔽部領域の明確な分離及び望まない領域の露出の可能性を完全に防止して感度の低下乃至不良問題を防ぐことができる。即ち、従来のシールドリングとしてのシールドリングピースの代わりに同一機能の構成要素で非遮蔽部として貫通口を有するストリップタイプのシールドリングが形成されて、ストリップタイプのシールドリングをシールドリングボディーにインサート射出される場合シールドリングボディーの厚さの寸法制限によってストリップタイプのシールドリングのモルディング部位に対するモルディング厚さを一定に均一化形成することが容易でなくて露出が不要なモルディング部位に対してもシールドリングが露出されるという不良問題が発生する可能性があるが、本発明のピースタイプの挿入配置構造を介してこのような不良問題を根本的に遮断させることができる。

0134

シールドリングボディー510は、シールドスリーブ511とシールドボディー513を備える。シールドスリーブ511は、出力軸3側との安定した連結状態を維持する剛性を確保するようにオーステナイト系ステンレススチールなどの材料で形成されるが、所定の剛性などを確保する範囲で種々の材料選択が可能である。

0135

シールドスリーブ511は、入力軸2側の一端と連結されるが、シールドスリーブ5111は、スリーブシャフト5111とスリーブペリフェラル5113を含む。スリーブシャフト5111は、入力軸2側の一端と連結されて、スリーブシャフト5111の中央にはスリーブシャフト貫通口5112が形成されてトーションバーのような構成要素の貫通を許容する。

0136

スリーブペリフェラル5113は、スリーブシャフト5111の端部に半径方向に延長形成される。スリーブペリフェラル5113には一つ以上のスリーブペリフェラルグルーブ5115が形成されてシールドボディー513との相対回動を防止することができる。
本発明のシールドリングボディーは、シールドスリーブとシールドボディーの別途の締結構造を介して形成されてもよいが、本発明のシールドリングボディーは、シールドスリーブのインサート射出を介してシールドボディーと一体形成される構造を取る。

0137

シールドボディー513は、シールドスリーブと連結されて、シールドリングピースガ装着される。シールドボディー513は、シールドボディーラウンダー5131とシールドボディーホルダー5133を含む。シールドボディーラウンダー5131は、シールドスリーブと連結されて、シールドボディーホルダー5133は、シールドボディーラウンダー5131に連結されて、シールドリングピース520の収容装着を可能にする。

0138

シールドボディーラウンダー5131にはシールドリングピース520の一端を安着させるシールドボディーラウンダー安着部51311が備えられる。シールドボディーラウンダー安着部51311は、安着グルーブ51311aと安着融着突起5131bを含むが、安着グルーブ51311aはシールドボディーラウンダー安着部51311の一面に形成される。安着グルーブ51311aは、凹溝構造で形成されてシールドリングピース520のリングピースボディー521に連結されるリングピース連結部523を収容配置可能にする。

0139

安着融着突起51311bは、安着グルーブ51311aの一面に形成されるが、リングピース連結装着部525に対応して挿入可能な突起構造で形成される。本実施形態の安着融着突起51311bは、リングピース連結装着部525に貫通挿入された後、熱融着を介して圧押されてシールドリングの離脱を防止することができる。

0140

シールドボディーホルダー5133にはシールドボディーホルダーリングピース貫通口5134が備えられて、シールドボディーホルダーリングピース貫通口5134の内側にはシールドボディーホルダーリングピース安着部5135が備えられるが、シールドボディーホルダーリングピース安着部5135は、シールドリングピース520の他端、即ちリングピースボディー521を安着支持することによってシールドボディーホルダー内での安定した装着構造を形成する。

0141

シールドボディーホルダーリングピース安着部5135は、リングピース安着アラインガイド5135aを備えるが、リングピース安着アラインガイド5135aは、シールドボディーホルダーリングピース貫通口5134の内側にシールドボディーホルダー5133の中心側に向かうようにダブテイル構造で傾斜形成される。即ち、リングピース安着アラインガイド5135aが形成する内側幅は、シールドボディーホルダーリングピース貫通口5134の幅より大きい値を備えてリングピースボディーの端部が外部に離脱するのを防止する。

0142

また、シールドボディーホルダーリングピース安着部5135は、リングピース安着ストッパー5135bを含むが、リングピース安着ストッパー5135bは、シールドボディーホルダーリングピース安着部5135の端部にシールドボディーホルダー5133の回動軸に実質的に垂直端部に形成されてシールドリングピースのリングピースボディーの端部を支持可能な構造を取る。

0143

この時、リングピース安着ストッパー5135bの一面上にはリングピースガイド対応部5137が形成されて、リングピースボディー521の端部にはリングピースガイド527が形成されて、リングピースガイド対応部5137とリングピースガイド527が互いに噛み合う構造を形成する。本実施形態でリングピースガイド527は凹溝構造を、そしてリングピースガイド対応部5137は突起構造を取るが、互いに反対になる構造を取ってもよい。
本実施形態でリングピースガイド527及びリングピースガイド対応部5137は二つ備えられたが、本発明のリングピースガイド527及びリングピースガイド対応部5137はこの数に限定されない。

0144

一方、本発明のシールドリングユニット500は、シールドリングオーバーボディー530をさらに含むが、シールドリングオーバーボディー530は、シールドリングボディー510と結合してシールドリングボディー510に装着されたシールドリングピース520を固定支持する。

0145

シールドリングオーバーボディー530は、オーバーボディー貫通口531を介して他の構成要素の貫通を許容して、外周にはオーバーボディーアンギュラギア533を形成してセンシングユニット400のアンギュラマグネット4230が配置されるアンギュラローター4220と噛み合う。

0146

シールドリングオーバーボディー530は、別途の締結方式を介して結合されてもよいが、本実施形態では、シールドリングピースが装着されたシールドリングボディーをインサート射出してオーバーモルディングする方法を取って構成要素の位置変動を防止する一体化構造を提供することができる。

0147

シールドスリーブ511が1次モルディング工程を介してシールドボディー513が形成されてシールドリングボディー510を形成して、シールドリングピース520をパンチング乃至カッティング及び折曲工程等を介して準備する(図32図33図36参照)。

0148

そうした後、シールドリングボディー510にシールドリングピース520が挿入配置される(図37参照)。シールドリングボディー510にシールドリングピース520が挿入配置された後、即ち安着融着突起51311bが、シールドリングピース520のリングピース連結装着部525を貫通するように配置されてリングピース連結部523がシールドボディーラウンダー安着部51311の安着グルーブ51311aに収容安着配置されて、シールドリングピース520のリングピースボディー521の他端がシールドボディーホルダーリングピース安着部5135のリングピース安着アラインガイド5135aによって案内されてリングピース安着ストッパー5135bによって端部支持されてシールドリングピースの望まない離脱が防止される挿入配置が完了した後、安着融着突起は熱融着されてシールドリングピースの位置を固定させることもできる。そうした後、シールドリングボディーの一端、即ちシールドリングピースのリングピース連結部側にオーバーモルディングされてシールドリングオーバーボディー530がシールドリングボディーの一側に形成配置されることができる(図38及び図39参照)。

0149

以上で記述した通り、本発明はシャフトに印加されるトルクを非接触式方式を介して感知する範囲で様々な変形が可能である。また、前記実施形態で入力軸側にはマグネットユニットが、そして出力軸側にはシールドリングユニットが配置される構造を中心に説明したが、互いに反対となる構成を取ってもよい点は本発明から明らかである。

0150

本発明は、非接触方式のトルク感知構造をなす範囲で、自動車以外にも自転車電動装置など様々なトルク感知をなす産業分野に適用可能である。

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