KR100534560B1 - 온도센서 일체형 압력센서장치 - Google Patents

온도센서 일체형 압력센서장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 온도센서 일체형 압력센서장치는, 압력센서; 온도센서; 상기 압력센서와 상기 압력센서를 외부회로에 전기적으로 접속시키기 위한 커넥터 핀을 수용하기 위한 센서케이스; 및 상기 센서케이스에 설치되고, 상기 압력센서로 측정대상물을 유입시키기 위한 압력유입공을 구비한 입구포트부를 포함한다. 상기 온도센서는 온도검출소자 및 한 쌍의 리드선을 포함하며, 상기 압력유입공에 배치된다. 상기 온도센서의 리드선은 상기 커넥터 핀에 용접되고, 그 커넥터 핀에 의하여 지지된다. 상기 리드선 중 하나는 U자형으로 형성되고, 상기 U자형의 리드선은 내측으로 가압되면서 상기 압력유입공으로 삽입되어, 상기 리드선에서 발생된 반력은 상기 리드선과 온도검출소자를 압력유입공의 내벽으로 가압하도록 리드선과 온도검출소자를 외측으로 가압한다. 그 결과, 상기 온도센서는 보다 소형화된 센서장치에 견고하게 고정되고, 상기 온도센서의 진동은 억제될 수 있다.

Description

온도센서 일체형 압력센서장치{Pressure sensor device having temperature sensor}
본 발명은 측정대상물의 압력을 검출하기 위한 압력센서장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 측정대상물의 압력과 온도 모두를 검출하기 위한 및 압력센서 및 온도센서를 구비한 압력센서장치에 관한 것이며, 또한 상기 압력센서장치에 온도센서를 고정하기 위한 온도센서 고정방법에 관한 것이다.
온도센서를 갖는 압력센서장치(pressure sensor device), 즉 온도센서가 일체로 구비된 압력센서장치는 그 예로 차량의 내연기관에 이용된다. 상기 압력센서장치는 엔진의 흡입 매니폴드(intake manifold)에서 측정대상물인 흡입공기의 압력 및 온도 모두를 검출하여, 측정신호를 제어장치로 출력한다. 상기 제어장치는 엔진을 제어하도록 제어신호를 산출하고 그 제어신호를 차량의 엔진으로 출력한다.
종래 기술에 따른 압력센서장치를 도6을 참조하여 설명한다. 종래 기술의 압력센서장치(1)는, 센서케이스(3)와, 커넥터핀(11)과, 압력센서(압력센서칩(5)과 몰드IC(2) 등을 포함); 및 온도센서(21)를 포함한다. 상기 커넥터 핀(11)은 차량의 제어장치인 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit)와 같은 외부회로에 접속된다. 상기 각 압력센서(2, 5) 및 온도센서(21)는 각각 커넥터핀(11)에 전기적으로 접속된다. 특히, 상기 온도센서(21)는 한 쌍의 리드선(lead wire)(19)을 통해 접속부(20)에서 커넥터핀(11)에 접속된다. 상기 리드선(19)은 상기 접속부(20)로부터 돌출된다. 상기 온도센서(21)는 상기 리드선(19)의 일단에 배치되고, 상기 접속부(20)는 리드선(19)의 타단에 배치된다. 그러므로, 상기 온도센서(21)는 그 온도센서(21)가 리드선(19)를 통해 접속부(20)에 의하여 지지되도록 온도센서 챔버(chamber)(16b)에 수용된다. 다시 말해서, 상기 온도센서(21)는 지지부인 리드선(19)을 이용하여 온도센서챔버(16b)에 부유(float)되어 있다.
상기 센서케이스(3)에는 입구포트부(13)가 부착되고, 상기 입구포트부(13)의 하부(압력유입공(16))에는 구획판(40)이 형성되어, 한쪽은 압력유입통로(16a), 다른 한쪽은 온도센서챔버(16b)의 두 부분으로 나뉜다.
상기한 바와 같이, 상기 접속부(20)는 온도센서(21)만을 지지하기 때문에, 상기 센서장치(1)로 진동이 가해질 경우, 상기 온도센서(21)는 지지점인 상기 접속부와 동시에 진동하게 된다. 따라서, 상기 접속부(200)에 응력이 반복적으로 가해지게 되어, 상기 리드선(19)은 그 접속부(20)에서 파손이 발생할 수 있다. 더욱이, 상기 리드선(19) 또는 온도센서(21)는 온도센서챔버(16b)의 내벽을 가격하게 되어, 상기 리드선(19) 또는 온도센서(21)가 파손되는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 출원인은 2002. 10. 23.에 출원된 일본특허출원 제2002-308982호에 제시한 새로운 온도 및 압력센서장치를 제안하였다. 이와 같은 새로운 센서장치를 도7을 참조하여 설명한다. 도7에 나타낸 장치에서, 온도센서(21)로 가해지는 진동을 억제하기 위하여, 리드선(19)과 압력유입공(16)의 내벽 사이에 합성수지재료로 된 버퍼(buffer)와 같은 진동감소수단(41)이 제공된다. 그러나, 상기 입구포트부의 압력유입공의 하단부는 두 부분, 즉 측정대상물이 압력센서를 통과하는 부분과, 온도센서를 유지하기 위한 부분으로 나뉘게 되는 문제점이 있다. 그 결과, 상기 입구포트부의 하단부는 커지게 되고, 센서장치를 내연기관에 탑재하기 어려운 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 진동을 억제하도록 견고히 유지되며, 소형화된 온도센서 일체형 압력센서장치를 제공하고, 압력센서장치에 온도센서를 고정 및 유지하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 압력센서장치는, 측정대상물의 압력을 검출하기 위한 압력센서; 상기 측정대상물의 온도를 검출하기 위한 온도센서; 상기 압력센서와 외부회로에 전기적으로 접속되는 커넥터 핀 및 압력센서를 수용하기 위한 센서케이스; 및 상기 센서케이스에 설치되며, 상기 측정대상물을 센서케이스에 배치된 압력센서로 유입시키고, 온도센서가 배치된 압력유입공을 구비한 입구포트부를 포함한다. 상기 온도센서는 한 쌍의 리드선 및 온도검출소자를 포함하고, 상기 한 쌍의 리드선은 그의 일단에서 커넥터 핀에 연결되고, 타단에서는 온도검출소자에 연결되어, 상기 온도검출소자를 외부회로에 전기적으로 접속시킬 뿐만 아니라, 상기 압력유입공에서 온도검출소자를 기구적으로 지지 및 유지시킨다. 상기 한 쌍의 리드선은 탄성을 갖는 금속체로 이루어지고, 상기 온도검출소자를 압력유입공의 내벽으로 편향되게 가압시키기 위하여 그 리드선의 반력이 리드선 및 온도검출소자로 가해지도록 탄성적으로 변형된 상태로 상기 온도검출소자를 지지한다.
그 결과, 상기 리드선 및 온도검출소자의 온도센서는, 리드선의 일단이 커넥터 핀에 용접되는 접속부 이외, 온도검출소자와 내벽 사이의 접촉지점 및 리드선과 압력유입공의 내벽 사이의 다른 접촉지점에서 상기 압력센서장치에 견고하게 고정된다. 따라서, 이러한 센서장치에서, 상기 온도센서로 가해지는 진동은 억제될 수 있고, 그의 신뢰성은 향상된다.
상기 온도센서가 압력유입공에 배치되고, 상기 리드선의 반력에 의하여 그의 위치에서 견고하게 유지되기 때문에, 상기 압력유입공을 통해 측정대상물이 압력센서를 통과할 수 있다. 따라서, 상기 압력유입공을 두 부분으로, 즉 측정대상물이 압력센서로 통과되기 위한 부분과, 온도센서를 유지하기 위한 부분으로 분할 될 필요가 없다. 이에 따라, 상기 압력유입공의 외경은 보다 작게 이루어질 수 있고, 소형화된 센서장치를 내연기관에 설치하기가 보다 용이하게 된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 리드선의 일단은 U자형으로 형성되고, 이러한 리드선의 U자형 부분은 온도센서가 압력유입공으로 삽입될 경우 탄성적으로 변형되어, 상기 리드선과 온도검출소자를 압력유입공의 내벽을 향해 외측으로 편향되도록 상기 변형된 U자 형상부에 의하여 발생된 반력이 상기 리드선과 온도검출소자로 가해진다. 그 결과, 상기 온도센서의 진동은 억제된다.
본 발명의 다른 특징은 상기한 구성의 압력센서장치에 온도센서를 고정하기 위한 고정방법에 관한 것이다. 이러한 고정방법의 특징은 리드선의 일단을 U자형으로 형성하고, 온도검출소자와 대향하는 리드선의 거리가 압력유입공의 내경보다 크고, U자형 리드선의 대향부들의 거리가 압력유입공의 내경보다 작게 하는 단계; 상기 한 쌍의 리드선 일단을 커넥터 핀에 연결하는 단계; 온도센서(온도검출소자 및 리드선)을 입구포트부의 압력유입공으로 삽입하는 단계; 및 상기 입구포트부를 센서케이스에 접착하는 단계를 포함하며, 상기 입구포트부를 센서케이스에 접착하는 단계에서, 리드선에서 반력이 발생하고, 상기 반력에 의하여 온도검출소자를 압력유입공의 내벽으로 가압되도록 한 쌍의 리드선은 탄성적으로 변형되어, 온도장치내 온도센서를 견고하게 유지한다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 온도센서 일체형 압력센서장치(1)를 나타낸 도면이다. 상기 압력센서장치(1)는, 예를 들면, 차량의 흡입 매니폴드(intake manifold) 내 측정대상물인 흡입공기의 압력 및 온도 모두를 검출한다. 상기 압력센서장치(1)는 센서케이스(3)를 포함한다. 상기 센서케이스(3)에는 압력센서칩(5)을 갖는 압력검출소자인 몰드(mold)IC(즉, 직접회로)(2)가 배치된다. 상기 몰드IC(2)는 상기 압력센서칩(5)이 설치되는 요홈을 구비한 고정부(4)를 포함한다. 상기 압력센서칩(5)은 측정대상물의 압력을 검출한다. 또한, 상기 몰드IC(2)는 신호처리IC(6) 및 리드프레임(lead frame)(7)을 포함한다.
상기 신호처리IC(6)는 압력센서칩(5)으로부터 출력된 측정신호를 증폭시킨다. 상기 리드프레임(7)은 상기 신호처리IC(6)로부터 증폭된 측정신호를 출력한다. 상기 신호처리IC(6) 및 리드프레임(7)은 에폭시수지 재료와 같은 몰드 수지류(8)로 몰딩되어, 상기 두 신호처리IC(6) 및 리드프레임(7)은 보호된다. 그러므로, 상기 몰드IC(2)는 몰딩 형성된다.
상기 센서케이스(3)는 폴리-부틸렌 테레프탈레이트(poly-buthylene terephthalate)(즉, PBT) 또는 폴리-페닐렌 설파이드(poly phenylene sulfide)(즉, PPS)로 이루어진다. 상기 고정부(4)는 보호부재(미도시)에 의하여 커버되어 상기 압력센서칩(5)은 상기 보호부재(9)에 의하여 보호된다. 따라서, 상기 압력센서칩(5)은 뛰어난 성능하에서 동작될 수 있다.
상기 압력센서칩(5)의 압력수용면은 상기 고정부(4)의 개방부에 면하며, 상기 압력수용면으로 압력이 가해진다. 상기 압력센서칩(5) 및 리드프레임(7)은 와이어본딩(wire bonding)방법에 의하여 금과 같은 와이어(10)로 서로 전기적으로 접속된다. 상기 압력센서칩(5)은 단결정 실리콘(single crystal silicon)으로 이루어진 다이아프램(diaphragm) 및 상기 다이아프램 상에 배치된 복수개의 확산저항(diffusion resistance)을 포함한다. 상기 확산저항은 브리지(bridge) 접속으로 서로 접속된다. 상기 압력센서칩(5)은 예를 들면 글래스(glass)접합방법 등에 의하여 베이스(10)에 접착된다. 상기 베이스(10)는 글래스로 이루어진다. 또한, 상기 베이스(10)는 실리콘계 수지 등을 이용하여 상기 고정부(4)의 바닥면에 접착된다.
상기 리드프레임(7)은 차량의 ECU와 같은 외부회로(미도시)에 접속된 커넥터핀(11)에 전기적으로 접속된다. 상기 리드프레임(7)과 커넥터핀(11) 사이의 접속부는 플루오르 화합물(fluorine compound), 폴리아미드(polyamide), 에폭시(epoxy) 등으로 이루어진 폿팅부재(potting member)(12)로 밀봉된다. 상기 폿팅부재(12)는 높은 내화학성(chemical resistance)을 갖는 플루오르 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 센서케이스(3)에는 부착재(15)를 통해 입구포트부(13)가 설치되어, 상기 센서케이스(3)와 입구포트부(14) 사이에 압력실(14)이 형성된다. 상기 입구포트부(13)는 PBT 또는 PPS와 같은 높은 내화학성을 갖는 수지재로 이루어진다. 상기 부착재(15)는 하드 에폭시(hard epoxy)와 같은 고탄성 및 높은 내화학성을 갖는다.
상기 입구포트부(13)는 센서케이스(3)에 대향하는 외측으로 돌출한다. 상기 입구포트부(13) 내측에는 압력유입공(16)이 배치된다. 상기 압력유입공(16)이 입구포트부(13)의 돌출단으로부터 압력실(14)로 통하여, 측정대상물은 상기 압력센서칩(5)의 압력수용면으로 유도된다. 상기 압력유입공(16)에는 예를 들면 원통형 엔티시-서미스터(NTC-thermister)로 이루어진 온도검출소자(17)가 배치된다.
상기 입구포트부(13)의 외측에는 오링(O-ring)(18)이 배치된다. 상기 압력센서장치(1)는 상기 오링(18)을 통해 기밀하게 차량의 설치부(미도시)에 설치된다.
상기 온도검출소자(17)는 구리(Co), 망간(Mn) 및 니켈(Ni)과 같은 금속재료로 이루어지고, 니켈, 구리, 니켈-구비 합금 등으로 이루어진 한 쌍의 리드선(19a)(19b)에 연결된다. 상기 리드선(19a)(19b)의 타단부들은 용접방법을 이용하여 접속부(20)에서 커넥터핀(11)에 고정된다. 상기 커넥터핀(11)은 센서케이스(3)에 인서트 몰딩(insert-molding)된다. 상기 온도검출소자(17) 및 리드선(19)으로 구성되며, 상기 온도검출소자(17) 및 리드선(19b)의 일단은 도1b 및 도1c에 나타낸 바와 같이 각각 압력유입공(16)의 내벽으로 가압된다.
도1a의 화살표방향으로 상기 압력센서장치(1)에 압력이 가해질 경우, 측정대상물은 입구포트부(13)의 압력유입공(16)을 통해 센서케이스(3)내 압력센서칩(5)의 압력수용면으로 유입된다. 상기 압력센서칩(5)의 다이아프램은 측정대상물의 압력에 비례해서 변형된다. 상기 압력센서칩(5)의 확산저항(미도시) 값은 상기 다이아프램의 변형에 비례하여 변화된다. 이 변화값은 브리지회로에 의하여 측정되며, 상기 브리지회로는 신호전압을 출력한다. 그런 다음, 상기 신호전압은 신호처리IC(6)에 의해 증폭되고, 상기 증폭된 신호전압은 리드프레임(7) 및 커넥터핀(11)을 통해 외부회로로 출력된다. 상기 측정대상물의 온도는 압력유입공(16)에 배치된 온도센서(21)에 의하여 검출된다. 상기 온도신호도 상기 커넥터핀(11)을 통해 외부회로로 출력된다.
상기한 바와 같이, 상기 온도센서(21)는 도2a 및 도2b에 상세히 나타낸 바와같이 온도검출소자(17) 및 한 쌍의 리드선(19a)(19b)으로 구성된다. 이하, 압력센서장치(1)에 온도센서(21)를 고정하는 고정방법을 설명한다. 먼저, 상기 리드선(19b)의 하단부는 온도센서(21)가 압력유입공(16)으로 삽입되기 전에 U자형으로 형성되어, 리드선(19b)과 온도검출소자(17)의 측면 사이의 거리(D1)는 압력유입공(16)의 대향하는 내면(즉, 원통형 유입공(16)의 내경)의 거리(D3)보다 크고, 상기 U자형 리드선(19b)의 대향부 사이의 거리(D2)는 내경(D3)과 동일하거나 그보다 작게 이루어진다. 이후, 상기 리드선(19a)(19b)의 상단부(개방단부)는 용접 등에 의하여 상기 접속부(20)에서 접속핀(11)으로 연결된다.
그런 다음, 상기 온도센서(21)가 압력유입공(16)으로 삽입된, 보다 자세하게는 상기 U자형 리드선(19b) 및 온도검출소자(17)가 리드선(19a)를 따라 압력유입공(16)으로 삽입된 상기 센서케이스(3)로 입구포트부(13)가 고정된다.
상기 온도센서(21)가 압력유입공(16)으로 삽입됨에 있어, 상기 대향부 사이의 거리(D2)가 유입공(16)의 내경(D3)보다 작기 때문에, 상기 리드선(19b)의 U자형 단부는 상기 유입공(16)으로 순조롭게 삽입될 수 있다. 상기 온도센서(21)가 유입공(16)으로 더 삽입될 경우, 상기 온도검출소자(17)의 일단부는 유입공(16)의 단부벽에 접촉하게 된다. 또한, 상기 온도센서(17)가 유입공(16)으로 더 삽입될 경우, 상기 U자형 리드선(19b)은 탄성적으로 변형될 수 있어, 즉 상기 온도검출소자(17) 및 리드선(19b)의 대향부는 내측으로 가압될 수 있어, 상기 온도검출소자(17) 뿐만 아니라 리드선(19b)은, 탄성적으로 변형된 리드선(19b) 및 온도센서소자(17)가 압력유입공(16)의 내벽에 접촉한 상태를 유지하면서 상기 유입공(16)으로 더 삽입된다. 상기와 같이, 상기 온도센서(21)는 유입공내 원하는 위치로 삽입되고 유지된다.
앞서 언급한 바와 같이, 상기 리드선(19b)과 온도검출소자(17) 사이의 거리(D1)는, 상기 압력유입공(16)으로 삽입되기 전에, 상기 유입공(16)의 내경(D3)보다 크도록 형성된다. 따라서, 상기 온도센서(21)가 압력유입공(16)으로 삽입되고 유지된 상태에서, 상기 거리(D2)는 거리(D3)로 감소되어, 상기 리드선(19b)의 U자형 부분에서는 온도검출소자(17) 및 리드선(19b)의 대향부를 외측으로 가압하도록 반력이 발생된다. 그 결과, 상기 리드선(19b) 및 온도검출소자(17)는 압력유입공(16) 내벽에 대하여 외측으로 가압되어, 상기 온도센서(21)는 유입공(16)에 견고히 고정된다.
또한, 상기 온도센서(21)는 접속부(20) 이외의 접촉지점에서 상기 센서장치(1)를 유지할 수 있기 때문에, 상기 온도센서(21)의 진동은 억제될 수 있다.
또한, 상기 온도센서(21)의 진동을 보호하거나 억제하기 위한 버퍼(buffer)를 제공할 필요가 없기 때문에, 압력유입공(16)에서 측정대상물의 통로는, 도7에 나타낸 바와 같이 두 개의 통로를 갖는 압력센서장치에 비하여 크게 형성되고, 다시 말해서, 상기 온도센서(21)가 유입통로(16)에 배치되는 경우더라도, 상기 유입공(16)의 외경은 작게 형성될 수 있으며, 따라서, 상기 센서장치(1)를 내연기관에 설치하기 위하여 유연성있게 설계하거나, 그 센서장치(1)를 보다 용이하게 설치할 수 있다.
상기한 실시예에서는, 원통형 온도검출소자(17)가 이용되고, 상기 압력유입공(16)의 내면측으로 상기 리드선(19b) 및 온도검출소자(17)를 외측으로 가압하는 리드선(19b)의 반력을 이용하여 상기 온도센서(21)는 센서장치에 견고하게 고정된다. 상기 온도검출소자(17)의 구성은 원통형으로 한정되는 것은 아니며, 상기 두 리드선(19a)(19b)이 상기 압력유입공(16)의 내벽에 모두 접촉하도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는 U자형 리드선이 설명되었다. 그러나, 상기 리드선(19)은 이러한 U자형상에 국한되지 않고, 상기 리드선 및/또는 온도검출소자의 어떠한 부분이 반력에 의하여 유입공의 내벽에 대하여 가압되는 한 어떠한 형상도 가능하다. 예를 들면, 리드선의 상부(19c)(19d)는 도3a에 나타낸 바와 같이 외측으로 벤딩되거나, 도3b에 나타낸 바와 같이 외측으로 돌출될 수 있으며, 또한 도3c에 나타낸 바와 같이 구불구불(meander)한 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 리드선의 상부들이 도3a, 3b, 3c에 나타낸 바와 같이 부분적으로 벤딩될 경우, 상기 리드선(19)의 탄성변형에 의하여 접속부(20)에서 발생하는 압력은 압력유입공(16)으로의 온도센서(21) 삽입부에서 완화될 수 있다.
도3a 내지 도3c에서 나타낸 리드선의 변형에서, 온도센서가 유입공(16)으로 삽입될 경우, 리드선이 압력유입공(16)의 내벽에 접촉될 접촉지점 사이의 거리(D1)는 도3a의 변형예에서는 리드선들(19c)(19d) 사이에 형성되고, 도3b의 다른 변형예에서는 외측으로 돌출분 부분 사이에 형성되며, 도3c의 또 다른 변형예에서는 외측으로 돌출된 부분들(19g)(19h) 사이에 형성된다.
상기 리드선의 변형예에서, 리드선의 하단부 대향하는 부분들의 거리(D2)는 압력유입공(16)의 내경(D3)보다 작게 이루어진다. 그러나, 상기 거리(D2)가 유입공(D3)의 내경보다 크도록 리드선을 형성할 수 있다. 이러한 리드선의 변형에서, 상기 온도센서(온도검출소자(17) 및 리드선(19))가 압력유입공(16)으로 삽입되기 전, 리드선(19j)의 대향부들은 도4a 및 도4b에 나타낸 바와 같이 내측으로 가압되어, 거리(D2)는 압력유입공의 내경(D3)보다 작아지게(D4) 된다. 그 결과, 상기 리드선(19j)의 가압단부는 유입공(16)으로 원할하게 삽입될 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예들을 도5a 내지 도5d를 참조하여 설명한다.
도5a는 유입공(16), 리드선(19b) 및 온도검출소자(17)의 단면도를 나타낸 도면이다. 본 실시예에서의 유입공(16) 내벽에는 요홈(30a)(30b)이 제공되어, 상기 리드선(19b) 및 온도검출소자(17)(뿐만 아니라 리드선(19a))는 각각 이들 요홈(30a)(30b)에 부분적으로 삽입된다. 상기 요홈(30a)(30b)은, 예를 들면 입구포트부(13)가 수지몰딩 형성될 때 요홈(30a)(30b)이 형성되는 수지몰딩이 다이 형성되므로써 용이하게 형성될 수 있다.
도5a의 요홈(30a)(30b)은 온도센서(21)가 압력유입공(16)으로 삽입되는 라인을 따라 형성된다. 그러나, 상기 요홈(30a)은 도5b에 나타낸 바와 같이 온도검출소자(17)가 부분적으로 삽입되도록 이루어져, 상기 온도검출소자(17)는 유입공의 내벽에 제공된 요홈(30c)으로 부분적으로 삽입되고, 리드선(19a)은 내벽에 밀접하게 위치된다. 본 실시예에 따르면, 온도검출소자(17)의 진동은 길이방향으로 억제되기 때문에, 상기 온도검출소자(17)는 센서장치내에서 보다 견고하게 유지된다. 물론, 도5b에 나타낸 실시예에서 유입공의 내벽에 다른 요홈(미도시)이 형성될 수 있어, 리드선(19a)은 상기 요홈에 부분적으로 삽입될 수 있다.
전술한 실시예에 따르면, 상기 리드선 및 온도검출소자와 압력유입공(16) 내벽의 접촉면적은 제1실시예보다 크게 이루어지고, 따라서 온도센서(21)의 진동은 보다 억제될 수 있다. 또한, 상기 리드선(들) 및 온도검출소자는 유입공(16)의 내벽으로 부분적으로 삽입되기 때문에, 측정대상물이 통과하는 통로는 넓게 이루어지거나, 반대로 입구포트부(13)의 외경, 즉 유입공(16)의 외경이 작게 이루어질 수 있다.
도5c 및 도5d에 나타낸 다른 실시예들에 따르면, 유입공(16)의 내벽에 한 쌍의 돌기(31)가 형성될 수 있어, 온도검출소자(17)의 하단부 뿐만 아니라 양측부는 상기 돌기(31)에 접촉하게 되고, 진동 억제를 보다 향상시킨다. 또한, 상기 유입공의 내벽에는 길이방향 홈을 형성하도록 다른 돌기들(미도시)이 형성될 수 있어, 리드선(19b)은 상기 홈에 의하여 유지될 수 있다.
상기 요홈(30)과 돌기(31)는 조합가능하게 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들에서, 리드선(들) 및 온도검출소자는 압력유입공의 내벽과 부분적으로 접촉한다. 그러나, 리드선(들) 및/또는 온도검출소자는 에폭시(epoxy) 접착제, 플루오르 (fluorinate)를 화합시킨 접착제 등의 접착제에 의하여 유입공의 내벽에 추가적으로 고정 및 유지될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 리드선 및 온도검출소자는 외측으로 가압되고, 따라서 이들이 접착제에 의하여 유입공의 내벽에 고정될 경우, 접착은 용이하게 실행된다.
또한, 상기한 실시예들에서 온도검출소자는 압력유입공에 배치된다. 그러나, 온도검출소자는 입구포트부(13)에 독립되게 제공될 수 있어, 압력유입공으로부터 독립되게 입구포트부(13)에 배치될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 진동을 억제하도록 견고하게 유지되며, 소형화된 온도센서 일체형 압력센서장치를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 압력센서장치에 온도센서를 용이하게 고정 및 유지할 수 있는 효과가 있다.
도1a는 본 발명의 제1실시예에 따른 압력센서 및 온도센서 일체형 압력센서장치를 개략적으로 나타낸 단면도.
도1b는 도1a의 IB-IB의 일점쇄선에 따른 압력센서장치를 개략적으로 나타낸 확대 단면도.
도1c는 도1b의 IC-IC의 일점쇄선에 따른 압력센서장치를 개략적으로 나타낸 확대 단면도.
도2a는 압력유입공로 유입되기 전의 온도센서 및 한 쌍의 리드선을 나타낸 개략도.
도2b는 도2a의 온도센서 및 리드선이 압력유입공으로 삽입되고 고정된 후의 개략도.
도3a 내지 도3c는 변형예에 따른 리드선을 나타낸 개략도.
도4a 및 도4b는 리드선이 압력유입공으로 삽입되기 전, 다른 변형예에 따른 리드선을 나타낸 개략도.
도5a 내지 도5d는 본 발명의 제2실시예에 따라 온도검출소자와 리드선을 압력유입공으로 고정하는 방법을 각각 나타낸 개략도.
도6은 종래 기술의 압력센서장치를 나타낸 단면도.
도7은 본 출원인에 의하여 제안된 새로운 온도 및 압력센서장치에 따른 압력센서장치를 나타낸 것으로, 2002. 10. 23.에 출원된 일본특허출원 제2002-308982호에 제안된 압력센서장치를 나타낸 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1: 온도센서 일체형 압력센서장치 5: 압력센서
11: 커넥터 핀 13: 입력포트부
16: 압력유입공 17: 온도검출소자
19: 리드선 20: 접속부
21: 온도센서 30: 요홈
31: 돌기

Claims (12)

  1. 측정대상물의 압력을 검출하기 위한 압력센서;
    상기 측정대상물의 온도를 검출하기 위한 온도센서;
    상기 압력센서와 외부회로에 전기적으로 접속되는 커넥터 핀 및 압력센서를 수용하기 위한 센서케이스; 및
    상기 센서케이스에 설치되며, 상기 측정대상물을 센서케이스에 배치된 압력센서로 유입시키기 위한 압력유입공을 구비한 입구포트부;
    를 포함하며,
    상기 온도센서는 상기 압력유입공에 배치된 온도검출소자 및 상기 온도검출소자를 상기 커넥터 핀으로 전기 접속하고 탄성 변형가능한 한 쌍의 리드선을 포함하고,
    상기 리드선들 중 하나 이상은 상기 압력유입공에서 탄성적으로 변형되고 유지되어, 상기 온도검출소자가 상기 압력유입공으로 가압되도록 상기 리드선에서 발생된 반력이 상기 온도검출소자를 가압하는
    온도센서 일체형 압력센서장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반력을 발생시키는 리드선은 U자형으로 이루어져, 상기 리드선 및 온도검출소자는 상기 압력유입공의 대향하는 내벽에 외측으로 가압되는
    온도센서 일체형 압력센서장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 압력유입공의 내벽에는 요홈이 형성되어, 상기 온도검출소자의 적어도 일부분이 상기 요홈으로 삽입되는
    온도센서 일체형 압력센서장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 압력유입공의 내벽에는 요홈이 더 형성되어, 반력을 발생하는 상기 리드선의 적어도 일부분이 상기 요홈으로 삽입되는
    온도센서 일체형 압력센서장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 압력유입공의 내벽에는 한 쌍의 돌기가 형성되어, 상기 하나 이상의 리드선 및 온도검출소자는 상기 돌기 사이에 개재되고, 그 돌기에 의해 견고하게 유지되는
    온도센서 일체형 압력센서장치.
  6. 압력센서장치에 온도검출소자를 고정하는 고정방법에 있어서,
    상기 압력센서장치는, 측정대상물의 압력을 검출하기 위한 압력센서; 상기 측정대상물의 온도를 검출하기 위한 온도센서; 상기 압력센서와 외부회로에 전기적으로 접속되는 커넥터 핀 및 압력센서를 수용하기 위한 센서케이스; 및 상기 센서케이스에 설치되며, 상기 측정대상물을 센서케이스에 배치된 압력센서로 유입시키기 위한 압력유입공을 구비한 입구포트부를 포함하고,
    상기 온도센서는, 상기 압력유입공에 배치된 온도검출소자 및 상기 온도검출소자를 상기 커넥터 핀으로 전기적으로 연결하는 탄성적으로 변형가능한 한 쌍의 리드선을 포함하여,
    상기 온도센서장치에 상기 온도검출소자를 고정시키되,
    상기 온도검출소자 및 리드선의 대향부 사이의 거리가 상기 압력유입공의 내경보다 크고, 상기 온도센서의 하단부에서 상기 리드선이 대향부들 사이의 거리가 상기 압력유입공의 내경보다 작게 되도록 상기 한 쌍의 리드선을 벤딩하는 단계;
    상기 리드선의 개방단부를 상기 입구포트부의 압력유입공으로 삽입하는 단계; 및
    상기 입구포트부를 센서케이스에 접착하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 온도센서를 압력유입공으로 삽입하는 단계에서, 상기 리드선에서 반력이 발생되고, 상기 온도검출소자는 상기 압력유입공의 내벽으로 가압되도록, 상기 리드선이 탄성 변형되는
    온도검출소자를 압력센서장치에 고정하는 고정방법.
  7. 압력센서장치에 온도검출소자를 고정하는 고정방법에 있어서,
    상기 압력센서장치는, 측정대상물의 압력을 검출하기 위한 압력센서; 상기 측정대상물의 온도를 검출하기 위한 온도센서; 상기 압력센서와 외부회로에 전기적으로 접속되는 커넥터 핀 및 압력센서를 수용하기 위한 센서케이스; 및 상기 센서케이스에 설치되며, 상기 측정대상물을 센서케이스에 배치된 압력센서로 유입시키기 위한 압력유입공을 구비한 입구포트부를 포함하고,
    상기 온도센서는, 상기 압력유입공에 배치된 온도검출소자 및 상기 온도검출소자를 상기 커넥터 핀으로 전기적으로 연결하는 탄성적으로 변형가능한 한 쌍의 리드선을 포함하여,
    상기 온도센서장치에 상기 온도검출소자를 고정시키되,
    상기 리드선의 대향단부들 간의 거리는 상기 압력유입공의 내경보다 크고, 상기 온도센선의 하단부에서 리드선의 대향단부들의 거리는 상기 압력유입공의 내경보다 작게 되도록 상기 한 쌍의 리드선을 벤딩하는 단계;
    상기 리드선의 개방단부를 상기 커넥터 핀에 연결하는 단계;
    상기 온도센서를 상기 입구포트부의 압력유입공으로 삽입하는 단계; 및
    상기 입구포트부를 상기 센서케이스에 접착하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 온도센서를 압력유입공으로 삽입하는 단계에서, 상기 리드선에서 반력이 발생되고, 상기 온도검출소자는 상기 압력유입공의 내벽으로 가압되도록, 상기 리드선이 탄성 변형되는
    온도검출소자를 압력센서장치에 고정하는 고정방법.
  8. 압력센서장치에 온도검출소자를 고정하는 고정방법에 있어서,
    상기 압력센서장치는, 측정대상물의 압력을 검출하기 위한 압력센서; 상기 측정대상물의 온도를 검출하기 위한 온도센서; 상기 압력센서와 외부회로에 전기적으로 접속되는 커넥터 핀 및 압력센서를 수용하기 위한 센서케이스; 및 상기 센서케이스에 설치되며, 상기 측정대상물을 센서케이스에 배치된 압력센서로 유입시키기 위한 압력유입공을 구비한 입구포트부를 포함하고,
    상기 온도센서는, 상기 압력유입공에 배치된 온도검출소자 및 상기 온도검출소자를 상기 커넥터 핀으로 전기적으로 연결하는 탄성적으로 변형가능한 한 쌍의 리드선을 포함하여,
    상기 온도센서장치에 상기 온도검출소자를 고정시키되,
    상기 온도센서의 하단부에서 상기 리드선의 대향 단부들의 거리는 상기 압력유입공의 내경보다 크도록 상기 한 쌍의 리드선을 벤딩하는 단계;
    상기 리드선의 개방단부를 상기 커넥터 핀에 연결하는 단계;
    상기 리드선의 대향 단부들을 내측으로 가압시켜, 상기 가압된 대향단부들이 탄성 변형되고, 그 대향 단부들의 거리가 상기 압력유입공의 내경보다 작도록 하는 단계;
    상기 온도센서를 상기 압력유입공으로 삽입하는 단계; 및
    상기 입구포트부를 상기 센서케이스에 접착하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 리드선의 대향 단부들을 가압하는 단계에서, 상기 온도센서가 상기 압력센서장치로 삽입되고 고정된 후, 상기 리드선에서 반력이 발생되고, 상기 온도검출소자는 상기 압력유입공의 내벽으로 가압되도록, 상기 리드선이 탄성적으로 변형되는
    온도검출소자를 압력센서장치에 고정하는 고정방법.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 리드선을 벤딩하는 단계에서, 상기 리드선은 벤딩되어 U자형이 되도록 하는
    온도검출소자를 압력센서장치에 고정하는 고정방법.
  10. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 온도센서를 상기 압력유입공으로 삽입하는 단계 이전에, 상기 압력유입공의 내벽에 요홈을 형성하는 단계를 더 포함하여, 상기 온도센서가 상기 압력유입공으로 삽입된 후, 상기 온도검출소자의 적어도 일부분이 상기 요홈에 삽입되는
    온도검출소자를 압력센서장치에 고정하는 고정방법.
  11. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 온도센서를 상기 압력유입공으로 삽입하는 단계 이전에, 상기 압력유입공의 내벽에 요홈을 형성하는 단계를 더 포함하여, 상기 온도센서가 상기 압력유입공으로 삽입된 후, 반력을 발생하는 상기 리드선의 적어도 일부분이 상기 요홈으로 삽입되는
    온도검출소자를 압력센서장치에 고정하는 고정방법.
  12. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 온도센서를 상기 압력유입공으로 삽입하는 단계 이전에, 상기 압력유입공의 내벽에 한 쌍의 돌기를 형성하는 단계를 더 포함하여, 하나 이상의 상기 리드선 및 온도검출소자가 상기 돌기 사이에 개재되는
    온도검출소자를 압력센서장치에 고정하는 고정방법.
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