(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-06
(45)【発行日】2024-08-15
(54)【発明の名称】センシング装置
(51)【国際特許分類】
G01L 3/10 20060101AFI20240807BHJP
【ＦＩ】
G01L3/10 305
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2021569236
(86)(22)【出願日】2020-05-22
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-07-27
(86)【国際出願番号】 KR2020006695
(87)【国際公開番号】W WO2020235958
(87)【国際公開日】2020-11-26
【審査請求日】2023-03-14
(31)【優先権主張番号】10-2019-0059973
(32)【優先日】2019-05-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】517099982
【氏名又は名称】エルジー イノテック カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100114188
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100119253
【弁理士】
【氏名又は名称】金山 賢教
(74)【代理人】
【識別番号】100129713
【弁理士】
【氏名又は名称】重森 一輝
(74)【代理人】
【識別番号】100137213
【弁理士】
【氏名又は名称】安藤 健司
(74)【代理人】
【識別番号】100143823
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 英彦
(74)【代理人】
【識別番号】100183519
【弁理士】
【氏名又は名称】櫻田 芳恵
(74)【代理人】
【識別番号】100196483
【弁理士】
【氏名又は名称】川嵜 洋祐
(74)【代理人】
【識別番号】100160749
【弁理士】
【氏名又は名称】飯野 陽一
(74)【代理人】
【識別番号】100160255
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 祐輔
(74)【代理人】
【識別番号】100202267
【弁理士】
【氏名又は名称】森山 正浩
(74)【代理人】
【識別番号】100182132
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 隆
(74)【代理人】
【識別番号】100172683
【弁理士】
【氏名又は名称】綾 聡平
(74)【代理人】
【識別番号】100146318
【弁理士】
【氏名又は名称】岩瀬 吉和
(72)【発明者】
【氏名】ピョン，ソンウク
【審査官】公文代 康祐
(56)【参考文献】
【文献】独国特許出願公開第１０２００５０１１１９６（ＤＥ，Ａ１）
【文献】特表２００８－５０６１０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１３２５０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／０２２３２５（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｌ ３／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ステータートゥースを含むステーター；及びマグネットを含むローターを含み、
前記ステータートゥースは、第１ステータートゥースと前記第１ステータートゥース内に配置される第２ステータートゥースを含み、
前記第１ステータートゥースは、複数の第１歯を含み、
前記第２ステータートゥースは、複数の第２歯を含み、
前記第１歯は、前記第２歯と前記ステーターの中心から半径方向にオーバーラップされ、
センサーとコレクターをさらに含み、
前記センサーは、第１センサーと第２センサーを含み、
半径方向に前記ステーターの中心を通過する仮想の直線を第１基準線とし、半径方向に前記第１基準線と垂直な仮想の直線を第２基準線とするとき、
前記コレクターは、半径方向に前記第１ステータートゥースと前記第２ステータートゥースとの間にのみ配置され、前記第１基準線の一側にのみ配置され、同時に前記第２基準線を基準として対称に配置され、
前記第１センサーは、前記第２基準線の一側に配置され、
前記第２センサーは、前記第２基準線の他側に配置される、
ことを特徴とする、センシング装置。
【請求項2】
前記コレクターは、第１コレクターと第２コレクターを含み、
前記第１コレクターと前記第２コレクターは、前記第１基準線を基準として対称となるように配置され、前記第２基準線の一側にのみ配置されることを特徴とする、請求項１に記載のセンシング装置。
【請求項3】
前記コレクターは、前記第１センサーと対向して配置される第１本体と、前記第１本体から延長されて前記第２センサーと対向して配置される第２本体と、前記第１本体及び前記第２本体からそれぞれ延長される延長部と、を含み、前記延長部の曲率中心を基準として、前記コレクターの両先端がなす角は、１８０°以下であることを特徴とする、請求項１に記載のセンシング装置。
【請求項4】
前記コレクターは、前記第１センサーと対向して配置される第１本体と、前記第１本体から延長されて前記第２センサーと対向して配置される第２本体と、前記第１本体及び前記第２本体からそれぞれ延長される延長部と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載のセンシング装置。
【請求項5】
前記第１コレクターは、前記第１センサーと対向して配置される第１本体と、前記第１本体から延長される第１延長部と、を含み、前記第２コレクターは、前記第２センサーと対向して配置される第２本体と、前記第２本体から延長される第２延長部と、を含むことを特徴とする、請求項２に記載のセンシング装置。
【請求項6】
前記第１本体と前記第２本体は、折り曲げられて連結されることを特徴とする、請求項４又は請求項５に記載のセンシング装置。
【請求項7】
回路基板を収容するハウジングをさらに含み、前記ハウジングは、前記第１センサーが貫通する第１ホールと、前記第２センサーが貫通する第２ホールを含み、
前記第１ホールと前記第２ホールは、折り曲げられて連結されることを特徴とする、請求項６に記載のセンシング装置。
【請求項8】
回路基板を収容するハウジングをさらに含み、前記コレクターは、両先端にそれぞれ配置されて外側に折り曲げられる折り曲げ部を含み、
前記ハウジングは、前記折り曲げ部が配置される溝部を含むことを特徴とする、請求項１～請求項３のうちいずれか一項に記載のセンシング装置。
【請求項9】
前記ハウジングは、軸方向に突出する環状の突起部を含み、前記溝部は、前記突起部の内周面に凹面で配置されることを特徴とする、請求項８に記載のセンシング装置。
【請求項10】
前記センサーは、半径方向に前記コレクターと前記第１ステータートゥースの間に配置されることを特徴とする、請求項１～請求項３のうち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】
本発明は、センシング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電動式操向装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ、以下、「ＥＰＳ」と言う）は、運行条件に応じて電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）でモーターを駆動して旋回安定性を保障して迅速な復原力を提供することによって運転者の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ー組立体を含む。前記センサー組立体は、操向軸に加えられるトルクを測定するトルクセンサーと、操向軸の角加速度を測定するインデックスセンサーと、を含むことができる。そして、前記操向軸は、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及び入力軸と出力軸を連結するトーションバーを含むことができる。
【0004】
前記トルクセンサーは、トーションバーの捩れ程度を測定して操向軸に加えられるトルクを測定する。そして、インデックスセンサーは、出力軸の回転を感知して操向軸の角加速度を測定する。前記センサー組立体において、前記トルクセンサーとインデックスセンサーは、共に配置されて一体に構成され得る。
【0005】
前記トルクセンサーは、ハウジング、ローター、ステータートゥースを含むステーター及びコレクターを含んで前記トルクを測定することができる。
【0006】
このとき、前記トルクセンサーは、マグネチックタイプの構造であって、前記コレクターがステーター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、外部の磁場が生成されるとき、前記構造で前記コレクターが外部磁場の通路の役目を行うので、ホール素子（Ｈａｌｌ ＩＣ）の磁束値に影響を及ぼすという問題がある。それによって、前記トルクセンサーの出力値に変化が発生してトーションバーの捩れ程度を正確に測定できないという問題が発生する。
【0008】
特に、車両に電装化が多くなるに従って外部磁界により前記トルクセンサーが影響を受ける場合が多くなるので、外部磁界に影響を受けないトルクセンサーが要請されているのが実情である。
【0009】
また、環状のコレクターの場合、ハウジングが流動する場合、コレクターが配置されたハウジングとステータートゥースが偏心してコレクターとステータートゥースの半径方向の長さが変わり、測定磁束の敏感度が増加するという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明の実施例は、トルク測定時に外部で生成される外部磁場による磁界干渉を回避し得るセンシング装置を提供することをその目的とする。
【0011】
特に、実施例は、ハウジングの流動による測定磁束の敏感度を減らすセンシング装置を提供することをその目的とする。
【0012】
実施例が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に限定されず、ここで言及されないまた他の課題は、下の記載から当業者に明確に理解され得る。
【課題を解決するための手段】
【0013】
実施例は、ステータートゥースを含むステーター及びマグネットを含むローターを含み、前記ステータートゥースは、第１ステータートゥースと前記第１ステータートゥース内に配置される第２ステータートゥースを含み、前記第１ステータートゥースは、複数の第１歯を含み、前記第２ステータートゥースは、複数の第２歯を含み、前記第１歯は、前記第２歯と前記ステーターの中心から半径方向にオーバーラップされ、半径方向に前記第１ステータートゥースと前記第２ステータートゥースの間に配置されるセンサーとコレクターをさらに含み、第１ステータートゥースは、円周方向に前記コレクターと対応する第１領域を含み、第２ステータートゥースは、円周方向に前記コレクターと対応する第２領域を含み、前記第１領域の中心角及び前記第２領域の中心角は、それぞれ１８０°以下であるセンシング装置を提供することができる。
【0014】
実施例は、ステータートゥースを含むステーター及びマグネットを含むローターを含み、前記ステータートゥースは、第１ステータートゥースと前記第１ステータートゥース内に配置される第２ステータートゥースを含み、前記第１ステータートゥースは、複数の第１歯を含み、前記第２ステータートゥースは、複数の第２歯を含み、前記第１歯は、前記第２歯と前記ステーターの中心から半径方向にオーバーラップされ、半径方向に前記第１ステータートゥースと前記第２ステータートゥースの間の空間に配置されたセンサーとコレクターをさらに含み、前記コレクターは、第１コレクターと第２コレクターを含み、半径方向に前記ステーターの中心を通過する仮想の直線を第１基準線とし、半径方向に前記第１基準線と垂直な仮想の直線を第２基準線とするとき、前記第１コレクターと第２コレクターは、前記第１基準線を基準として対称となるように配置され、前記第２基準線の一側にのみ配置されるセンシング装置を提供することができる。
【0015】
実施例は、ステータートゥースを含むステーター及びマグネットを含むローターを含み、前記ステータートゥースは、第１ステータートゥースと前記第１ステータートゥース内に配置される第２ステータートゥースを含み、前記第１ステータートゥースは、複数の第１歯を含み、前記第２ステータートゥースは、複数の第２歯を含み、前記第１歯は、前記第２歯と前記ステーターの中心から半径方向にオーバーラップされ、半径方向に前記第１ステータートゥースと前記第２ステータートゥースの間の空間に配置されたセンサーとコレクターをさらに含み、前記センサーは、第１センサーと第２センサーを含み、前記コレクターは、前記第１センサーと対向して配置される第１本体と、前記第１本体から延長されて前記第２センサーと対向して配置される第２本体と、前記第１本体及び前記第２本体からそれぞれ延長される延長部を含み、前記延長部の曲率中心を基準として、前記コレクターの両先端がなす角は、１８０°以下であるセンシング装置を提供することができる。
【0016】
好ましくは、前記センサーは、第１センサーと第２センサーを含み、前記コレクターは、前記第１センサーと対向して配置される第１本体と、前記第１本体から延長されて前記第２センサーと対向して配置される第２本体と、前記第１本体及び前記第２本体からそれぞれ延長される延長部と、を含むことができる。
【0017】
好ましくは、前記センサーは、第１センサーと第２センサーを含み、前記第１コレクターは、前記第１センサーと対向して配置される第１本体と、前記第１本体から延長される第１延長部と、を含み、前記第２コレクターは、前記第２センサーと対向して配置される第２本体と、前記第２本体から延長される第２延長部と、を含むことができる。
【0018】
好ましくは、前記第１本体と前記第２本体は、折り曲げられて連結され得る。
【0019】
好ましくは、前記回路基板を収容するハウジングをさらに含み、前記ハウジングは、前記第１センサーが貫通する第１ホールと、前記第２センサーが貫通する第２ホールを含み、前記第１ホールと前記第２ホールは、折り曲げられて連結され得る。
【0020】
好ましくは、前記回路基板を収容するハウジングをさらに含み、前記コレクターは、両先端にそれぞれ配置されて外側に折り曲げられる折り曲げ部を含み、前記ハウジングは、前記折り曲げ部が配置される溝部を含むことができる。
【0021】
好ましくは、前記ハウジングは、軸方向に突出する環状の突起部を含み、前記溝部は、前記突起部の内周面に凹面で配置され得る。
【0022】
好ましくは、前記センサーは、半径方向に前記コレクターと前記第１ステータートゥースの間に配置され得る。
【発明の効果】
【0023】
上記のような構成を有する実施例によるセンシング装置は、コレクターが流動しても測定磁束の敏感度を減らし得るという利点がある。
【0024】
また、一対のステータートゥースの間にコレクターを配置し、前記コレクターの間にセンサーを配置することによって、トルクの測定時に外部から生成される外部磁場による磁界干渉を防止又は最小化することができる。
【0025】
また、半径方向に相互離隔して配置される第１ステータートゥースの第１歯と第２ステータートゥースの第２歯をオーバーラップして配置し、マグネットを前記第１歯と前記第２歯の間で回転させることによって、前記第１歯と前記第２歯を互いに異なる極に帯電させ得る。
【0026】
また、収集されるフラックスの大きさを高め得るという利点がある。
【0027】
また、ステーターホルダーの内側から流入して生成される外部磁場による磁界干渉を防止又は最小化することができる。
【0028】
また、センシング装置の側面から流入する外部磁場による磁界干渉を防止又は最小化することができる。
【0029】
実施例の多様で且つ有益な長所と効果は、上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。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【0041】
【0042】
【0043】
【0044】
【0045】
【0046】
【0047】
【0048】
【0049】
【0050】
【0051】
【0052】
【0053】
【0054】
【0055】
【0056】
【0057】
【0058】
【0059】
【0060】
【0061】
【0062】
【0063】
【0064】
【0065】
【0066】
【0067】
【0068】
【0069】
【0070】
【0071】
【0072】
【0073】
【発明を実施するための形態】
【0074】
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しく説明する。
【0075】
ただし、本発明の技術思想は、説明される一部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に具現され得、本発明の技術思想の範囲内であれば、実施例の間のその構成要素のうち一つ以上を選択的に結合、置換して用いることができる。
【0076】
また、本発明の実施例で用いられる用語（技術及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において通常の知識を有した者により一般的に理解され得る意味で解釈され得、辞典に定義された用語のように一般的に用いられる用語は、関連技術の文脈上の意味を考慮してその意味を解釈することができる。
【0077】
また、本発明の実施例で用いられた用語は、実施例を説明するためのものであって、本発明を限定するものではない。
【0078】
本明細書で、単数形は、文句で特に言及しない限り複数形も含むことができ、「Ａ及び（と）Ｂ、Ｃのうち少なくとも一つ（又は一つ以上）」と記載される場合、Ａ、Ｂ、Ｃで組み合わせることができる全ての組み合わせのうち一つ以上を含むことができる。
【0079】
また、本発明の実施例の構成要素を説明するにあたって、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を用いることができる。
【0080】
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構成要素の本質や順番又は手順などが限定されない。
【0081】
また、ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」又は「接続」されたと記載された場合、その構成要素は他の構成要素に直接的に連結、結合又は接続される場合だけではなく、その構成要素と他の構成要素の間にあるまた他の構成要素により「連結」、「結合」又は「接続」される場合も含むことができる。
【0082】
また、各構成要素の「上又は下」に形成又は配置されるものと記載される場合、上又は下は、二つの構成要素が互いに直接接触する場合だけではなく、一つ以上のまた他の構成要素が二つの構成要素の間に形成又は配置される場合も含む。また、「上又は下」で表現される場合、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むことができる。
【0083】
以下、添付した図面を参照して実施例を詳しく説明するが、図面符号に関係なく同一であるか対応する構成要素には同一の参照番号を付与し、これに対する重複説明は省略する。
【0084】
図１は、実施例によるセンシング装置を示す斜視図であり、図２は、図１の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を基準として示したセンシング装置の断面斜視図である。図１及び図２で、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、軸方向と半径方向は互いに垂直である。
【0085】
図１～図３を参照すると、実施例によるセンシング装置１は、ステーター１００、ステーター１００に一部が配置されるローター２００、センサー５００、センサー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及び第２部材９００を含むことができる。
【0086】
ここで、ステーター１００は、出力軸（図示せず）と連結され、ステーター１００に少なくとも一部が回転可能に配置されるローター２００は、入力軸（図示せず）と連結され得るが、必ずしもこれに限定されない。
【0087】
このとき、前記ローター２００は、ステーター１００に対して回転可能に配置され得る。以下、内側とは、前記半径方向を基準として中心Ｃを向いて配置される方向を意味し、外側とは、内側と反対する方向を意味し得る。
【0088】
図４は、実施例によるセンシング装置のステーターを示す斜視図であり、図５は、実施例によるセンシング装置のステーターを示す分解斜視図であり、図６は、実施例によるセンシング装置のステーターを示す断面図である。
【0089】
ステーター１００は、操向軸の出力軸（図示せず）と連結され得る。
【0090】
【0091】
ステーターホルダー１１０は、電動式操向装置の出力軸（Ｏｕｔｐｕｔ ｓｈａｆｔ）に連結され得る。それによって、ステーターホルダー１１０は、前記出力軸の回転に連動して回転し得る。ステーターホルダー１１０は、円筒形状に形成され得る。そして、ステーターホルダー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、ステーターホルダー１１０は、前記出力軸が嵌め込み固定できるように一定以上の強度を考慮した他の材質が用いられ得ることは勿論である。
【0092】
ステーターホルダー１１０は、溝１１１を含むことができる。溝１１１は、ステーターホルダー１１０の外周面に凹面で形成される。溝１１１は、ステーターホルダー１１０の外周面に沿って配置される。溝１１１には、固定部材（図２の９００）が挿入される。
【0093】
ステーターホルダー１１０は、ステーター本体１２０と結合することができる。
【0094】
ステーター本体１２０は、ステーターホルダー１１０の一側端部に配置され得る。ステーター本体１２０は、レジンのような合成樹脂を用いたインサート射出方式によりステーターホルダー１１０と結合され得る。ステーター本体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、ステーター本体１２０の回転力を第１ギア（図４０の１１００）と第２ギア（図４０の１２００）に伝達する。
【0095】
第１ステータートゥース１３０と第２ステータートゥース１４０は、半径方向に相互離隔して配置され得る。そして、第１ステータートゥース１３０と第２ステータートゥース１４０は、ステーター本体１２０に固定され得る。第１ステータートゥース１３０は、第１本体１３１と第１歯１３２と第３歯１３３を含む。第２ステータートゥース１４０は、第２本体１４１と第２歯１４２を含む。
【0096】
【0097】
図７～図１０を参照すると、ステーター本体１２０は、内側部１２１と外側部１２２と隔板１２３を含む。内側部１２１と外側部１２２は、円筒形状である。外側部１２２は、半径方向を基準として内側部１２１の外側に離隔して配置される。隔板１２３は、内側部１２１と外側部１２２を連結する。内側部１２１、外側部１２２及び隔板１２３は、一体であってもよい。内側部１２１の内側には、ステーターホルダー１１０が結合され得る。外側部１２２と内側部１２１の間には、空間Ｓが形成され得る。隔板１２３は、板状で形成され得る。隔板１２３は、内側部１２１と外側部１２２の間に配置され得る。
【0098】
空間Ｓは、隔板１２３により第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２に区分され得る。第１空間Ｓ１には、センサー５００が配置され、第２空間Ｓ２には、マグネット２３０が配置され得る。隔板１２３は、仮想の水平線Ｌ１より下に配置され得る。ここで、仮想の水平線Ｌ１は、軸方向を基準として外側部１２２の中心を通過する。
【0099】
一方、隔板１２３は、第１ホール１２４と第２ホール１２５を含むことができる。第１ホール１２４と第２ホール１２５は、第１ステータートゥース１３０と第２ステータートゥース１４０の配置のためのものである。
【0100】
第１空間Ｓ１には、第１本体１３１と第２本体１４１が配置され得る。前記第２空間Ｓ２には、第１歯１３２と第２歯１４２が配置され得る。
【0101】
第１ホール１２４は、円周方向に沿って相互離隔して複数個が形成され得る。そして、第１歯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歯１３２の個数と同一である。第１ホール１２４は、外側部１２２の内周面に隣接して配置され得る。図８に示したように、第１ホール１２４は、外側部１２２の内周面に触れ合うように隔板１２３に形成され得る。
【0102】
第２ホール１２５は、円周方向に沿って相互離隔して複数個が形成され得る。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の内側に離隔して配置され得る。そして、第２歯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ステータートゥース１４０の第２歯１４２の個数と同一である。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に示したように、第２ホール１２５は、内側部１２１の外周面に触れ合うように隔板１２３に形成され得る。
【0103】
第３ホール１２７は、円周方向に沿って相互離隔して複数個が形成され得る。第３ホール１２７は、円周方向を基準として、第２ホール１２５と第２ホール１２５の間に配置され得る。第３歯１３３は、第３ホール１２７を貫通して第２空間Ｓ２に配置される。このとき、第３ホール１２７の個数は、第１ステータートゥース１３０の第３歯１３３の個数と同一であってもよい。第３ホール１２７は、内側部１２１の外周面に隣接するように配置され得る。第３ホール１２７は、内側部１２１の外周面に触れ合うように隔板１２３に形成され得る。
【0104】
第１ステータートゥース１３０と第２ステータートゥース１４０は、ステーター本体１２０の内側部１２１の外周面と外側部１２２の内周面の間に配置され得る。ここで、第１ステータートゥース１３０と第２ステータートゥース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。
【0105】
そして、第１ステータートゥース１３０は、ボンドのような接着部材（図示せず）により外側部１２２の内周面に固定され得、第２ステータートゥース１４０は、ボンドのような接着部材（図示せず）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（図示せず）又はコーキング方式などを通じて第１ステータートゥース１３０と第２ステータートゥース１４０それぞれはステーター本体１２０に固定され得る。
【0106】
隔板１２３の下側にボス１２６が延長して配置される。ボス１２６の側壁と外側部１２２は離隔されて第１スロットＵ１を形成する。第１歯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１２６の側壁と内側部１２１は、離隔されて第２スロットＵ２を形成する。第２歯１４２及び第３歯１３３は、第２スロットＵ２に挿入されてそれぞれ第２ホール１２５及び第３ホール１２７を貫通して第２空間Ｓ２に位置する。
【0107】
第１スロットＵ１は、第１ステータートゥース１３０がステーター本体１２０に結合する過程で、第１歯１３２を第１ホール１２４にガイドして結合を容易にする。
【0108】
第２スロットＵ２は、第２ステータートゥース１４０がステーター本体１２０に結合する過程で、第２歯１４２及び第３歯１３３をそれぞれ第２ホール１２５及び第３ホール１２７にガイドして結合を容易にする。
【0109】
【0110】
【0111】
【0112】
第１本体１３１の上面１３１ａを基準として第１本体１３１の高さＨ１は、第１歯１３２の高さＨ２より小さい。そして、第２本体１４１の上面１４１ａを基準として第２本体１４１の高さＨ３は、第２歯１４２の高さＨ４より小さい。しかし、本発明は、これに限定されず、第１歯１３２の高さＨ２と第２歯１４２の高さＨ４が相異なっていてもよい。
【0113】
図１３は、第１ステータートゥースと第２ステータートゥースとマグネットを示す平面図である。
【0114】
図１３を参照すると、第１ステータートゥース１３０は、第２ステータートゥース１４０の外側に配置される。半径方向（ｙ方向）から見るとき、第１歯１３２と第２歯１４２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歯１３２と第２歯１４２の配列は、磁束漏洩を減らす効果がある。
【0115】
図１４は、マグネットの第１極と第２極を示した図である。
【0116】
図１４を参照すると、マグネットは、第１極２３０Ａと第２極２３０Ｂを含む。第１極２３０Ａと第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。
【0117】
第１極２３０Ａと第２極２３０Ｂは、それぞれＮ極領域ＮとＳ極領域Ｓを含むことができる。第１極２３０Ａと第２極２３０Ｂは、それぞれＮ極領域ＮとＳ極領域Ｓが内外側に区分された複層構造であってもよい。
【0118】
第１極２３０Ａは、Ｎ極領域Ｎが相対的に外側に配置され、Ｓ極領域ＳがＮ極領域Ｎの内側に配置され得る。第２極２３０Ｂは、Ｎ極領域Ｎが相対的に内側に配置され、Ｓ極領域ＳがＮ極領域Ｎの外側に配置され得る。
【0119】
第１極２３０ＡのＮ極領域Ｎと第２極２３０ＢのＳ極領域Ｓは、互いに隣接して配置される。第１極２３０ＡのＳ極領域Ｓと第２極２３０ＢのＮ極領域Ｎは、互いに隣接して配置される。
【0120】
マグネット２３０が回転して第１歯１３２がＳ極領域Ｓに近接してＳ極帯電されると、第２歯１４２は、Ｎ極領域Ｎに近接するので、Ｎ極に帯電される。又は、マグネット２３０が回転して第１歯１３２がＮ極領域Ｎに近接してＮ極に帯電されると、第２歯１４２は、Ｓ極領域Ｓに近接するので、Ｓ極に帯電される。それによって、センサー５００は、第１ステータートゥース１３０、第２ステータートゥース１４０及びコレクター（図２９の３００）を通じて印加される磁界を通じて角度を測定することできる。
【0121】
実施例によるセンシング装置の第１歯１３２と第２歯１４２は、半径方向にオーバーラップされる。第２歯１４２の両端が第１歯１３２にオーバーラップされ得る。例えば、第１歯１３２と第２歯１４２の位置及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が同一であってもよい。
【0122】
第１角度θ１とは、ステーターの中心Ｃを基準として第１極２３０Ａの両端が成す角度を示す。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°であってもよい。
【0123】
【0124】
図１５を参照すると、第２角度θ２とは、ステーターの中心Ｃを基準として第１歯１３２の両端Ｐ１が成す角度を示す。軸方向に第１歯１３２の両端Ｐ１を定義する基準点Ｇ１は次の通りである。基準点Ｇ１は、第１歯１３２がマグネット２３０の本体２３１と対向して配置されたとき、マグネット２３０の本体２３１の高さＨ１の中間地点と対応する第１歯１３２の地点に該当する。マグネット２３０の本体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が成す高さを意味する。基準点Ｇ１で第１歯１３２と第１歯１３２の間の角度θ４は、第２角度θ２と同一であってもよい。
【0125】
図１６を参照すると、第３角度θ３とは、ステーターの中心Ｃを基準として第２歯１４２の両端Ｐ２が成す角度を示す。軸方向に第２歯１４２の両端Ｐ２を定義する基準点Ｇ２は次の通りである。基準点Ｇ２は、第２歯１４２がマグネット２３０の本体２３１と対向して配置されたとき、マグネット２３０の本体２３１の高さＨ１の中間地点と対応する第２歯１４２の地点に該当する。基準点Ｇ２で第２歯１４２と第２歯１４２の間の角度θ５は、第３角度θ３と同一であってもよい。
【0126】
図１７は、第１角度θ１、第２角度θ２及び第３角度θ３に対するフラックス（ｆｌｕｘ）を示したグラフである。
【0127】
図１７を参照すると、第２角度θ２と第３角度θ３を同一にセッティングした状態で、第２角度θ２及び第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及び第３角度θ３が第１角度θ１から遠くなるほどフラックスの大きさが減少することが確認できる。第２角度θ２及び第３角度θ３が第１角度θ１と同一となるように、第１歯１３２と第２歯１４２の大きさ及び位置を整列させた場合、第１、２ステータートゥース１３０、１４０のフラックスの大きさが最も大きいことが分かる。
【0128】
図１８は、ローターの分解斜視図である。
【0129】
図２及び図１８を参照すると、ローター２００は、ローターホルダー２１０、ローター本体２２０と、マグネット２３０を含むことができる。ローターホルダー２１０、ローター本体２２０と、マグネット２３０は、一体であってもよい。
【0130】
ローターホルダー２１０は、電動式操向装置の入力軸（Ｉｎｐｕｔ ｓｈａｆｔ）に連結され得る。それによって、ローターホルダー２１０は、前記入力軸の回転に連動して回転することができる。ローターホルダー２１０は、円筒形状に形成され得る。そして、ローターホルダー２１０の端部は、ローター本体２２０に結合され得る。ローターホルダー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、ローターホルダー２１０は、入力軸が嵌め込み固定されるように一定以上の強度を考慮した他の材質が用いられ得ることは勿論である。
【0131】
ローターホルダー２１０は、突起２１１を含むことができる。突起２１１は、ローターホルダー２１０の外周面から半径方向に延長して配置され得る。
【0132】
ローター本体２２０は、ローターホルダー２１０の外周面の一側に配置される。ローター本体２２０は、環状部材であってもよい。ローター本体２２０の内周面には、溝２２１が配置され得る。溝２２１は、ローターホルダー２１０の突起が挿入される部分である。
【0133】
マグネット２３０は、ローター本体２２０に結合される。マグネット２３０は、ローターホルダー２１０が回転すれば連動して回転する。
【0134】
【0135】
図１９及び図２０を参照すると、マグネット２３０は、リング状の本体２３１と本体２３１の上面から突出する突起２３２を含むことができる。突起２３２は、複数個であってもよい。突起２３２は、第１パート２３２ａと第２パート２３２ｂを含むことができる。第１パート２３２ａは、本体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、本体２３１の内周面２３１ａより内側に突出し得る。このような突起２３２は、ローター本体２２０と結合力を高めるためのものである。第１パート２３２ａは、回転方向へのローター本体２２０とマグネット２３０のスリップを防止し、第２パート２３２ｂは、軸方向にローター本体２２０とマグネット２３０が分離されることを防止する。
【0136】
図２１は、第１ステータートゥースと第２ステーター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。
【0137】
図２１を参照すると、第１歯１３２と第２歯１４２の間にマグネット２３０が配置される。そして、第３歯１３３と第１歯１３２の間にマグネット２３０が配置される。
【0138】
マグネット２３０の本体２３１は、第１歯１３２と第２歯１４２と第３歯１３３に対向して配置される。マグネット２３０の突起２３２は、第１歯１３２と第２歯１４２と第３歯１３３の上側に配置される。
【0139】
図２２は、第１ステータートゥースを示した斜視図である。
【0140】
図２２を参照すると、第１ステータートゥース１３０は、第１本体１３１と第１歯１３２と第３歯１３３と延長部１３４を含むことができる。第１本体１３１は、リング状部材であってもよい。第１歯１３２は、円周方向に沿って相互離隔して配置され得、第１本体１３１の上部側から上側に延長され得る。第１本体１３１と複数個の第１歯１３２は、一体に形成され得る。延長部１３４は、第１本体１３１から内側に突き出される。第３歯１３３は、延長部１３４に連結される。
【0141】
第１歯１３２及び第３歯１３３は、下広上狭の形状で形成され得る。例えば、半径方向から見るとき、第１歯１３２及び第３歯１３３のそれぞれの下部側の幅は、上部側の幅より大きくなり得る。第１歯１３２及び第３歯１３３は、それぞれ台形状で形成され得る。そして、第１歯１３２が第１ホール１２４を貫通し、第３歯１３３が第３ホール１２７を貫通することによって、第１本体１３１の上面と延長部１３４の上面は隔板１２３の下面に接触され得る。
【0142】
図２３は、第２ステータートゥースを示した斜視図である。
【0143】
図２３を参照すると、第２ステータートゥース１４０は、第２本体１４１と、第２歯１４２を含むことができる。第２歯１４２は、円周方向に沿って相互離隔して配置され得、第２歯１４２の上部側から上側に延長され得る。第２本体１４１と複数個の第２歯１４２は、一体に形成され得る。第２歯１４２は、下広上狭の形状で形成され得る。例えば、半径方向から見るとき、第２歯１４２の下部側の幅は、上部側の幅より大きくなり得る。第２歯１４２は、台形状を含むことができる。
【0144】
第２本体１４１は、突出部１４１ａを含むことができる。突出部１４１ａは、第２歯１４２に対して外側にバンディングして突出する環状部材であってもよい。突出部１４１ａは、センサー５００と第２本体１４１のエアギャップを減らしてセンサー５００に印加されるフラックスの量を増加させる。
【0145】
図２４は、第１ステータートゥースの平面図である。
【0146】
図２４を参照すると、第１ステータートゥース１３０の中心Ｃから第１歯１３２までの最短距離Ｒ１は、第１ステータートゥース１３０の中心Ｃから第３歯１３３までの最短距離Ｒ２より長い。相対的に、第３歯１３３が第１歯１３２より第１ステータートゥース１３０の中心Ｃに近接して配置される。これは、ステーターホルダー１１０の内側から流入する外部磁場を第３歯１３３にガイドするためである。
【0147】
図２５は、第１ステータートゥース及び第２ステータートゥースの平面図である。
【0148】
図２５を参照すると、複数個の第３歯１３３が成す直径Ｄ３は、複数個の第１歯１３２が成す直径Ｄ１より小さく、複数個の第２歯１４２が成す直径Ｄ２は、複数個の第１歯１３２が成す直径Ｄ１より小さい。マグネット２３０を基準として、第１歯１３２は、マグネット２３０の外側に配置され、第２歯１４２と第３歯１３３は、マグネット２３０の内側に配置される。
【0149】
図２６は、同心円上に配置される第１歯と第２歯と第３歯を示した図である。
【0150】
図２６を参照すると、第１歯１３２と第２歯１４２と第３歯１３３は、同心円上に配置され得る。第２歯１４２、第３歯１３３は、仮想の第１円周Ｏ１上に配置され、第１歯１３２は、仮想の第１円周Ｏ１とは異なる仮想の第２円周Ｏ１上に配置され得る。第２歯１４２、第３歯１３３は、ステーター１００の円周方向に沿って交互に配置され得る。第１円周Ｏ１は、第２円周Ｏ１の内側に配置される。これは、ステーターホルダー１１０の内側から流入する外部磁場を全方位的に第２歯１４２と第３歯１３３を通じて分散するためである。
【0151】
一方、第３歯１３３の下端の円周方向の幅ｔ３は、第１歯１３２の下端の円周方向の幅ｔ１より小さくてもよい。また、第３歯１３３の下端の円周方向の幅ｔ３は、第２歯１４２の下端の円周方向の幅ｔ２より小さくてもよい。
【0152】
図２７は、ステーターホルダーの内側から流入する外部磁場の流れを示した第１ステータートゥース及び第２ステータートゥースの平面図であり、図２８は、第３歯にガイドされる外部磁場の流れを示した第１ステータートゥースの断面図である。
【0153】
図２７を参照すると、ステーターホルダー１１０に沿って流入する外部磁場Ｗ１、Ｗ２は、ステーター１００の半径方向を基準として第１ステータートゥース１３０及び第２ステータートゥース１４０側に流入する。このような外部磁場Ｗ１、Ｗ２は、第２歯１４２とともに第３歯１３３に分散してガイドされる。
【0154】
図２８を参照すると、第３歯１３３に流入した外部磁場Ｗ１は、延長部１３４にガイドされる。このとき、第３歯１３３に流入した外部磁場Ｍ１は、マグネット２３０から第１歯１３２に流入して延長部１３４にガイドされた外部磁場Ｍ２と相殺され得る。このように、ステーターホルダー１１０に沿って流入する外部磁場が第１ステータートゥース１３０にガイドされて相殺されるので、外部磁場がセンサー５００に影響を及ぼすことを大きく減少させるという利点がある。
【0155】
下の表１は、比較例と実施例のトルクを比較したものである。
【0156】
【表1】
【0157】
比較例は、第３歯１３３のような構造がないセンシング装置である。実施例は、第３歯１３３を含むセンシング装置である。半径方向に外部磁場がない場合、トルクは、０Ｎｍが正常である。比較例と実施例において、半径方向に外部磁場（１０００Ａ／ｍ）が及ぶ場合、比較例の場合、０．４１Ｎｍのトルクが測定されて外部磁場により大きく影響を受けることが分かる。しかし、実施例の場合、測定トルクが０．０５Ｎｍであって、外部磁場によりあまり影響を受けないことが分かる。
【0158】
図２９は、第１ステータートゥースと第２ステータートゥースとセンサーとコレクターの側断面図である。
【0159】
図２９を参照すると、第１ステータートゥース１３０と第２ステータートゥース１４０の間に１個のコレクター３００のみが配置される。そして、センサー５００に印加されるフラックスを増やすために第２ステータートゥース１４０に突出部１４１ａが配置される。
【0160】
コレクター３００がセンサー５００の内側に配置されて第１ステータートゥース１３０から離隔して配置される場合、半径方向を基準としてセンシング装置１の外部から流入する外部磁場の影響を少なく受けるという利点がある。また、突出部１４１ａは、外側に向かってバンディングされているので、半径方向に突出部１４１ａとステーターホルダー１１０のエアギャップが増加してステーターホルダー１１０を通じて流入する外部磁場の影響を減らすという利点がある。
【0161】
センサー５００と第２本体１４１の間に一つのコレクター３００が配置されるので、２個のコレクターを配置する場合よりセンシング装置の構成を簡素化し、センシング装置のサイズを減らすことができ、製造工程及び製造コストを減らすと共にセンシング装置の性能を確保するという利点がある。
【0162】
図３０は、コレクターを示した図である。
【0163】
図３０を参照すると、コレクター３００は、ステーター１００のフラックス（ｆｌｕｘ）を収集する。ここで、コレクター３００は、金属材質で形成され得る。コレクター３００は、半円状の部材であってもよい。コレクター３００は、第１本体３１０と、第２本体３２０と、延長部３３０を含むことができる。第１本体３１０と第２本体３２０は、それぞれセンサー５００に対向して配置される。第２本体３２０は、第１本体３１０から延長され得る。延長部３３０は、第１本体３１０と第２本体３２０からそれぞれ延長され得る。第１本体３１０と第２本体３２０は、それぞれフラットな形態の平面を含むことができ、延長部３３０は、曲面を含むことができる。延長部３３０は、折り曲げ部３４０を含むことができる。折り曲げ部３４０は、延長部３３０の先端から外側に折り曲げられて配置され得る。折り曲げ部３４０は、ハウジング７００とコレクター３００の結合のためのものである。
【0164】
図３１は、第１ステータートゥースと第２ステータートゥースの間に配置されるコレクター３００を示したものであって、第１ステータートゥースの第１領域と第２ステータートゥースの第２領域を示した図である。
【0165】
図３０及び図３１を参照すると、第１ステータートゥース１３０は、第１領域Ｒ１を含むことができる。第２ステータートゥース１４０は、第２領域Ｒ２を含むことができる。第１領域Ｒ１とは、ステーター１００の円周方向を基準として第１ステータートゥース１３０とコレクター３００が対応する領域である。第２領域Ｒ２とは、ステーターの円周方向を基準として第２ステータートゥース１４０とコレクター３００が対応する領域である。第１領域Ｒ１は、ステーター１００の中心Ｃを基準として円周方向に沿って中心角が１８０°以下となるように配置される。第２領域Ｒ２は、ステーター１００の中心Ｃを基準として円周方向に沿って中心角が１８０°以下となるように配置される。
【0166】
センサー５００は、ステーター１００とローター２００の間で発生した磁場の変化を検出する。センサー５００は、Ｈａｌｌ ＩＣであってもよい。センサー５００は、ローター２００のマグネット２３０とステーター１００の電気的相互作用によって発生するステーター１００の磁化量を検出する。センシング装置１は、検出された磁化量を基盤としてトルクを測定する。
【0167】
センサー５００は、第１センサー５１０と第２センサー５２０を含むことができる。第１センサー５１０は、第１－１センサー５１１と第１－２センサー５１２を含むことができる。第２センサー５２０は、第２－１センサー５２１と第２－２センサー５２２を含むことができる。第１センサー５１０は、第１本体３１０と対向して配置される。第２センサー５２０は、第２本体３２０と対向して配置される。
【0168】
図３２は、第１ステータートゥースと第２ステータートゥースの間に配置されるコレクターを示したものであって、第１基準線と第２基準線に対するコレクターの位置を示した図である。
【0169】
図３０及び図３２を参照すると、コレクター３００は、第１コレクター３００Ａと第２コレクター３００Ｂを含むことができる。第１コレクター３００Ａは、第１本体３１０を含む。第２コレクター３００Ｂは、第２本体３２０を含む。第１コレクター３００Ａと第２コレクター３００Ｂは、第２基準線Ｂ２を基準として対称となるように配置され得る。そして、第１コレクター３００Ａと第２コレクター３００Ｂは、第１基準線Ｂ１の一側にのみ配置され、第１コレクター３００Ａと第２コレクター３００Ｂの一部であっても第１基準線Ｂ１の他側を超えないように配置され得る。ここで第１基準線Ｂ１は、半径方向にステーターの中心Ｃを通過する仮想の直線を意味し、第２基準線Ｂ２は、半径方向にステーターの中心Ｃを通過するものであって、第１基準線Ｂ１に垂直である仮想の直線を意味する。
【0170】
図３３は、コレクターの延長部の曲率中心に対するコレクターの形状を示した図である。
【0171】
図３３を参照すると、コレクター３００の延長部３３０は、曲面を含むことができる。コレクター３００は、延長部３３０の曲率中心を基準として延長部３３０の両先端が成す角Ｒ３が１８０°以下となるように形成され得る。
【0172】
図３４は、コレクターとセンサーが配置されたハウジングを示した図であり、図３５は、図３４に示したハウジングに配置された突起の溝を示した図であり、図３５は、図３４に示したハウジングの底面を示した図である。
【0173】
図３４～図３６を参照すると、ハウジング７００は、ハウジング本体７１０と突起７２０を含むことができる。ハウジング本体７１０は、上面７１１と下面７１２を含むプレート形状を有し、上部及び下部が開放された形態である。ハウジング本体７１０の中心には、ホール７１３が配置される。ホール７１３の内側には、ステーターホルダー１１０が位置する。ハウジング本体７１０の下面７１２には、回路基板６００が装着され得る。センサー５００は、回路基板６００に装着される。センサー５００は、ハウジング７００を貫通してハウジング７００の上面７１１上に配置され得る。ハウジング本体７１０の下側でカバーが結合して回路基板６００を覆うことができる。
【0174】
突起７２０は、ハウジング７００の上面７１１から軸方向に突出し得る。突起７２０は、ホール７１３の周りに沿って配置される。突起７２０は、環状の部材であってよい。突起７２０の内周面は、コレクター３００の外周面と接触することができる。
【0175】
図３５を参照すると、突起７２０は、溝７２１を含むことができる。溝７２１は、突起７２０の内周面に凹面で配置され得る。溝７２１は、２個が配置され得る。コレクター３００の折り曲げ部３４０は、溝７２１に結合される。
【0176】
図３６を参照すると、ハウジング７００は、第１センサー５１０が貫通する第１ホール７３１と、第２センサー５２０が貫通する第２ホール７３２を含むことができる。第１ホール７３１と第２ホール７３２は、それぞれハウジング７００本体の上面７１１と下面７１２を貫通して形成される。そして、第１ホール７３１と第２ホール７３２は、折り曲げられて連結され得る。
【0177】
図３７は、コレクターがいずれか一側に流動するとき、第１ステータートゥース及び第２ステータートゥースとコレクターの相対的位置を示した図であり、図３８は、コレクターが他の一側に流動するとき、第１ステータートゥース及び第２ステータートゥースとコレクターの相対的位置を示した図である。
【0178】
図３７を参照すると、例えば、ハウジング７００がステーター１００の中心Ｃを基準として図面で左側に移動すると、コレクター３００も連動して図面の左側に移動する。コレクター３００が移動して、コレクター３００のいずれか一地点の位置が図３７のＰ１からＰ２に移動すると、コレクター３００は、全体的に第１ステータートゥース１３０に近くなるが、同時に第２ステータートゥース１４０からは遠くなる。したがって、センサー５００で測定される磁束の敏感度の変化量は大きくない。
【0179】
図３８を参照すると、反対に、ハウジング７００がステーター１００の中心Ｃを基準として図面で右側に移動すると、コレクター３００のいずれか一地点の位置が図３８のＰ１からＰ３に移動して、コレクター３００は、全体的に第１ステータートゥース１３０から遠くなる一方で、第２ステータートゥース１４０に近くなる。したがって、センサー５００で測定される磁束の敏感度の変化量は大きくない。
【0180】
ここで、測定磁束の敏感度とは、ステーター１００とローター２００の相対的回転角度に対応した測定磁束の変化程度を意味する。
【0181】
このように、コレクター３００の流動にもかかわらず、測定される磁束の敏感度の変化量は大きくないのは、図３１～図３３に示したように、ステーター１００の中心Ｃを通過する基準線を基準としてコレクター３００がいずれか一側にのみ配置されるからである。
【0182】
もし、コレクター３００の全体形状がステーター１００の中心Ｃを通過する基準線を基準として区分される両側領域にわたって配置される円弧形状を有するか環形状を有する場合、図３７の場合のように、コレクター３００が図面の左側に移動するとき、ステーター１００の中心Ｃを通過する基準線を基準としていずれか一側に配置されたコレクター３００の一部領域は、第１ステータートゥース１３０と近くなり、同時にステーター１００の中心Ｃを通過する基準線を基準として他側に配置されたコレクター３００の他の領域は、第２ステータートゥース１４０に近くなる。
【0183】
結果的に、コレクター３００と第１ステータートゥース１３０のギャップが小さくなると同時にコレクター３００と第２ステータートゥース１４０のギャップも小さくなるので、測定磁束の敏感度が大きく増加するという問題点がある。一方で、実施例によるセンシング装置は、ステーター１００の中心Ｃを通過する基準線を基準としてコレクター３００がいずれか一側にのみ配置されるので、このような問題点を基本的に除去したという利点がある。
【0184】
図３９は、実施例によるセンシング装置と比較例によるセンシング装置の測定磁束の敏感度を比較したグラフである。
【0185】
図３１及び図３９を参照すると、実施例１、実施例２、実施例３及び実施例４は、ハウジング７００の動きに対応して第１－１センサー５１１、第１－２センサー５１２、第２－１センサー５２１及び第２－２センサー５２２でそれぞれ測定された磁束の敏感度を示す。比較例１、比較例２、比較例３及び比較例４は、環状のコレクターを具備したセンシング装置の４個のセンサーでそれぞれ測定された磁束の敏感度を示す。
【0186】
比較例１～比較例４の場合、ハウジング７００の動きが増加するほど測定磁束の敏感度が大きく増加する。一方で、実施例１～実施例４は、相対的にハウジング７００の動きが増加しても測定磁束の敏感度が大きく増加しないことが分かる。実施例１～実施例４の場合、比較例１～比較例４の場合より測定磁束の敏感度が約７０％～８０％減少することが確認できる。
【0187】
図４０は、メインギアと噛み合う第１ギアと第２ギアを示した図である。
【0188】
図２及び図４０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と第２ギア１２００を含む。メインギア１２１ａと第１ギア１１００と第２ギア１２００と第３センサー６１０は、操向軸の角度を測定するためのものである。
【0189】
メインギア１２１ａと第１ギア１１００と第２ギア１２００は、相互噛み合って回転する。メインギア１２１ａは、ステーター本体１２０の外周面に配置される。第１ギア１１００と第２ギア１２００は、ハウジング本体７１０に回転可能に配置される。メインギア１２１ａ、第１ギア１１００及び第２ギア１２００は、それぞれのギア比があらかじめ決定される。例えば、メインギア１２１ａが全体角度で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回転し、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戻っ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。
【0190】
第１ギア１１００及び第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センサー６１０に対向するように配置される。第３センサー６１０は、回路基板に実装される。
【0191】
図４１は、ステータートゥースに対する外部磁場の方向性を示した図であり、図４２は、ｚ軸方向性を有する外部磁場に対するセンサーの回避状態を示した図であり、図４３は、ｙ’軸方向性を有する外部磁場に対する第１、２ステータートゥースの回避状態を示した図である。
【0192】
図４１を参照すると、外部磁場は、軸方向であるｚ軸方向とｚ軸方向と垂直であるｙ’軸方向でセンシング装置に影響を大きく及ぼす。ここで、ｙ’軸方向とは、軸方向と垂直な半径方向のうち、センサー５００に向いた方向を意味する。
【0193】
図４２を参照すると、実施例によるセンシング装置のセンサー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軸から見たセンサー５００の面積は、ｙ’軸から見たセンサー５００の面積より非常に小さい。したがって、実施例によ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ー５００に及ぼす影響が小さいという利点がある。
【0194】
図４３を参照すると、ｙ’軸方向の外部磁場は、ｚ軸方向に立てられた状態のセンサー５００の状態を見るとき、センサー５００に大きく影響を及ぼすことができる。しかし、ｙ’軸方向の外部磁場は、第１ステータートゥース１３０と第２ステータートゥース１４０に沿って誘導されるので、センサー５００に影響を及ぼさずに流れることになる。それによって、実施例によ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ー５００に及ぼす影響が小さいという利点がある。
【0195】
図４４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を比較したグラフである。
【0196】
図４４を参照すると、比較例の場合、ステータートゥースが上下に配置され、センサー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点が分かる。
【0197】
一方で、実施例の場合、ｚ軸方向の外部磁場が増加しても角度変化がほとんどなく外部磁場によって影響を受けないことが分かる。
【0198】
図４５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を比較したグラフである。
【0199】
図４５を参照すると、比較例の場合、ステータートゥースが上下に配置され、センサー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点が分かる。
【0200】
一方で、実施例の場合、ｙ’軸方向の外部磁場が増加しても角度変化がほとんどなく外部磁場によって影響を受けないことが分かる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】