KR100702816B1

KR100702816B1 - 유동 매체의 질량을 측정하기 위한 측정 장치

Info

Publication number: KR100702816B1
Application number: KR1020017004955A
Authority: KR
Inventors: 도데러클라우스; 헤흐트한스; 후에프틀게르하트; 스트로르만만프레드; 샤르트라이너; 콘첼만우베
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 1999-08-21
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2007-04-06
Also published as: DE19939824A1; JP2003507729A; EP1123487A1; US6591675B1; KR20010089322A; WO2001014833A1; EP1123487B1

Abstract

본 발명은 박판 금속 부품(8)과 플라스틱 부품(11)으로 제작된 센서 캐리어(1)를 구비한 장치에 관한 것으로서, 상기 센서 캐리어에는 유동 매체 내에 제공되는 측정 부품이 배치된다. 본 발명에서는 실질적으로 박판 금속 부품(8)을 덮는 플라스틱을 사용함으로써 공차를 더 낮게 줄일 수 있다. 개선된 공기역학적 접근 유동 에지(16)를 구성하고 센서 공동(3)의 표면(14) 뿐만 아니라 센서 공동의 에지(특히 27, 27')와 동일 평면으로 측정 부품을 배치함으로써 상술한 낮은 공차는 센서 캐리어(1)의 접근 유동 특성과 우회 유동 특성을 향상시킬 수 있으며, 그 결과 측정 부품의 영역에서 상기 유동 매체의 와류를 피하거나 측정 부품에 대하여 유동을 방지할 수 있다. 측정 부품의 센서 영역은 종방향 에지(27, 27') 내의 홈(28, 28')과 특수 접착 방법에 의해서, 측정 특성의 영구적 유지를 보장하기 위하여 전자 평가 회로로부터 누설될 수도 있는 겔로부터 확실하게 보호된다.

기본 캐리어, 박판 부품, 유동 매체, 측정 부품, 센서 캐리어, 질량 측정 장치, 플라스틱 부품, 홈, 종방향 에지, 접착 패킹

Description

유동 매체의 질량을 측정하기 위한 측정 장치{Device for measuring the mass of a flowing medium}

본 발명은 청구범위 제 1 항, 제 20 항 또는 제 21 항의 전제부에 따른 측정 부품의 수용을 위한 센서 캐리어를 구비한 유동 매체 질량 측정 장치 또는 센서 캐리어(sensor carrier)를 구비한 유동 매체 질량 측정 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

독일특허 제 DE 44 26 102 C2 호 또는 미국특허 제 US-PS 5,693,879 호에는 공기량 측정 장치 내의 측정 부품용 센서 캐리어가 공지되어 있으며, 상기 측정 부품을 가진 센서 캐리어가 매체가 유동하는 측정 채널 내로 돌출한다. 측정 부품은 유동 매체의 질량을 계산하는데 이용되는 측정 신호를 제공한다. 상기 센서 캐리어는 리세스를 가지며, 상기 리세스 내에 측정 부품이 동일 평면으로 배치될 수 있으며 상기 리세스의 바닥면에 제공된 접착층에 의해 지지된다. 이 경우, 센서 캐리어는, 금속 스트립에 먼저 측정 부품의 외형에 거의 상응하는 하나의 구멍이 형성된 다음 상기 금속 스트립이 굽힘축을 중심으로 리세스의 바깥쪽으로 굽혀지고 나서 금속 스트립의 굽힘부가 지지 부품을 형성하고 구멍을 갖는 굽혀지지 않은 부분은 센서 캐리어의 프레임 부품을 형성하도록 가압됨으로써, 제조된다. 상기 지지 부품은 프레임 부품의 구멍을 덮게 되고 상기 프레임 부품과 함께 리세스를 형성한다. 그 후에 지지 부품을 추가로 변형시킴으로써 스페이서(spacer) 또는 지지면으로서 사용되는 평면 형태의 융기부가 형성된다. 그리고 나서, 측정 부품은 리세스 내로 접착된다.

예를 들면 접착층이 불균일하게 도포됨으로 인한 매우 작은 오프셋도, 특히 측정 부품의 표면에서 측정 저항의 열 방출에 불리한 영향을 미치고 측정 결과를 틀리게 하는 와류 및 분리 영역을 야기하기 때문에, 측정 부품의 표면은 가능한 센서 캐리어의 표면과 동일 평면으로 리세스 내에 접착되어야 한다는 점이 매우 중요하다. 따라서, 상기 리세스는 매우 작은 치수 공차를 가져야 하고, 측정 부품을 센서 캐리어의 리세스 내에 접착할 때 매우 세심한 주의가 필요하므로, 특히 장치를 대량 생산하는 경우에 제조비가 많이 드는 제조 기술적으로 복잡한 공정이 필요하다.

프레임과 지지 부품을 제조하기 위하여 다양한 작업 단계가 필요하다는 것이 단점이다. 또한, 프레임 부품과 지지 부품 사이의 시임 갭(seam gap)으로 유동 매체가 흐를 수도 있다. 그러나, 이러한 효과는 영점 측정(zero point measurement)과 보정(calibration)에 의해서 억제될 수 있기 때문에 단점이 되지 않는다. 물론, 측정 부품의 수명 동안, 상기 시임 갭에 오염 입자 및/또는 액체 입자에 의해 막히게 되고 보정이 더 이상 정확하지 않으면 측정 결과가 틀려질 수 있다.

스페이서가 다른 성형 공정에 의해서 형성되는 점이 단점이다. 리세스 깊이의 공차는 금속 스트립 두께의 공차 및 시임 갭 두께의 공차에 의해 주어진다.

부식성 유동 매체로 인하여 추가적인 고가의 전기도금 공정 또는 코팅 방법에 의해서 센서 캐리어 상에, 예를 들어 NiNiP 상에 부식 방지층이 제공되어야 하고, 상기 층이 치수 공차와 제조 시간 및 비용을 더욱 상승시키는 것도 단점이다.

이와 같은, 측정 부품의 자체적으로 지지되는 고정 방법에서는, 제조상의 공차로 인해 측정 부품과 센서 캐리어의 리세스 사이에 갭이 형성된다. 이 갭은 측정 부품에서, 리세스에 상기 측정 부품의 다이아프램의 하부에 있는 중공 챔버의 원치 않는 유동을 일으킬 수 있는 크기일 수 있고, 상기 유동은 장치의 측정 결과에 불리하게 작용한다.

따라서 여러 문헌에 상기 하부 유동의 영향을 감소시킬 수 있는 장치가 공지되어 있다. 독일특허 제 195 24 634 A1 또는 미국특허 제 US-PS 5,723,784 호에서 기술하는 바와 같이 측정 부품의 특수하게 형성된 에지에서 유동을 우회시킴으로써, 갭을 통하여 중공 챔버 내에 유입된 매체가 측정 부품의 다이아프램 아래쪽에 도달할 수 있는 것을 방지할 수 있다.
또한, 독일특허 제 DE 197 43 409 A1 호에서 기술하는 바와 같이 접착 시임을 제공함으로써, 매체가 측정 부품 주위의 갭 내로 침투하는 것을 방지하여 원치 않는 하부 유동을 방지할 수 있다. 그러나 상기 두 방법은 제조 공차의 작용을 보상하기 위하여, 접착 시임을 특수하게 배치하거나 또는 추가의 조치를 실시함으로써 비로소 유동이 중공 챔버 주위에서 전향되는 단점을 갖는다.

독일특허 제 DE 197 44 997 A1 호에는 평가 회로의 부품과 측정 부품의 접촉 영역을 향한 접속 라인을 겔(gel)을 이용하여 수분으로부터 보호할 수 있고 상기 겔을 이용하여 센서 영역, 즉 다이아프램이 있는 측정 부품 부분의 오염을 방지하기 위한 장치가 공지되어 있다. 측정 부품과 리세스의 벽 사이에서 연장되는 갭의 확장부가 제공되므로, 상기 확장부에 의해 평가 회로에 적어도 부분적으로 제공된 보호층이 상기 갭에 계속해서 유입되는 것이 확실하게 중단할 수 있고, 따라서 보호층의 유동 경로는 항상 명확하게 규정되어 유지된다. 이 경우, 추가의 갭이 형성되어야 한다는 제조 기술상의 단점이 나타나고, 겔의 유동이 중단되지 않고 오히려 규정된 대로 전향된다.

그와 달리, 청구범위 제 1 항 또는 제 20 항 또는 제 21 항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 장치 또는 본 발명에 따른 방법은, 플라스틱을 사용하여 공차를 줄임으로써 측정 부품을 센서 공동 내에 매우 정확하게 배치할 수 있기 때문에, 측정 부품에 더 이상 하부 유동이 발생하지 않음으로써 간단한 방법으로 보다 긴 작동 시간에 걸쳐 제조 및 측정 결과가 개선되는 장점을 갖는다. 플라스틱의 임의의 성형 방법을 통해, 금속으로는 실현될 수 없는 선조 세공 형상(filigreed shape) 및 예컨대 유입 에지의 공기 역학적 요구 조건이 고려된다. 플라스틱은 금속과 달리 심하게 부식되지 않으므로 추가의 부식 방지 조치가 필요 없다.

개방 시임 갭 또는 폐쇄 시임 갭을 통한 공기 유동의 결과로 선행기술에서 나타난 측정 결과에 대한 제조상의 영향이 나타나지 않으며, 리세스의 깊이에 대한 공차는 본 발명에 따라 성형 공구의 공차에 의해서만 결정되며 더 이상 추가로 시임 갭의 공차에 의해서 결정되지 않는다.

또한, 종속항 제 2 항 내지 제 19 항에 제시된 조치 또는 종속항 제 22 항 내지 제 32 항에 제시된 공정 단계에 의해서 청구항 제 1 항에서 제시된 장치 또는 청구항 제 21 항에서 제시된 방법의 바람직한 실시와 개선이 가능하다.

특히 바람직하게, 박판 부품으로서 박판 프레임이 제조되고 박판 프레임은 사출성형에 의해 제조되며, 상기 박판 프레임은 사출 과정 동안 성형 공구 내에 고정된다. 액정 중합체의 플라스틱류 또는 부분 결정 방향족 열가소성 플라스틱의 플라스틱류가 사용되는 것이 바람직하다.

또한, 바람직하게는 격벽이 사출되는데 그 이유는 격벽과 센서 캐리어 사이에 접착이 필요 없기 때문이다.

조립시 센서 공동의 종방향 에지의 홈 내에 센서 공동 바닥 위로 횡으로, 센서 공동 내에 배치된 측정 부품의 센서 영역을 완전히 밀봉하는 접착 비드가 배치되며, 센서 공동 바닥의 에지 영역에 오목부가 형성되어 측정 부품이 정확하게 삽입될 수 있는 것이 바람직하다. 수분으로부터 평가 회로를 보호하는 겔을 확실하게 중단됨으로써 측정 부품의 오염이 접착 비드에 의해 방지된다.

제조시 와류 소결(eddy sintering) 공정, 침지 공정(immersion process) 또는 정전 분말 분무(electrostatic powder spraying) 공정을 이용하여 박판 부품에 플라스틱 부품용 플라스틱을 제공하고 그 후에 플라스틱 부품을 성형하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 여러 실시예들을 도면에 간단하게 도시하며 이하에서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따라 형성된 센서 캐리어를 구비한 기본 캐리어를 도시한 도면.

도 2는 내장된 측정 부품을 구비한 센서 캐리어를 도시한 도면.

도 3은 센서 캐리어를 도시한 도면.

도 4a 내지 도 4d는 센서 캐리어용 박판 부품의 4가지 변형예.

도 5는 도 3의 선 V-V를 따라 절취하여 도시한 단면도.

도 6은 도 3의 선 VI-VI를 따라 절취하여 도시한 단면도.

도 7은 도 3의 선 VII-VII를 따라 절취하여 도시한, 격벽을 갖는 경우의 단면도.

도 8은 도 3의 선 VIII-VIII를 따라 절취하여 도시한, 측정 부품을 갖는 경우의 단면도.

도 9a 내지 도 9c는 박판 프레임 또는 핀의 제조 공정 단계를 도시한 도면.

도 10a 및 도 10b는 박판 부품에 플라스틱을 코팅하기 위한 두 가지 방법을 도시한 도면.

센서 캐리어는 본 명세서의 일부인 독일특허공개 제 DE 197 41 031 A1 호에 공지된 공기량 측정 장치의 일부이다.

도 1은 센서 캐리어(1)와, 상기 센서 캐리어(1)와 결합된 기본 캐리어(2)를 도시한다. 상기 기본 캐리어(2)와 이 기본 캐리어를 공기량 측정 장치에 설치하는 것은 본 명세서의 일부인 독일특허 제 DE 44 26 102 C2 호 또는 미국특허 제 US-PS 5,693,879 호에 공지되어 있다.

센서 캐리어(1)는 기본 캐리어(2)의 바닥(4)과 동일한 높이에 즉, 상기 바닥과 동일 평면으로 배치된 표면(14)을 가지며, 상기 표면 내에, 예를 들어 장방형 센서 공동(3)이 형성된다. 기본 캐리어(2)와 센서 캐리어(1)는 종축(7)을 갖는다. 기본 캐리어(2) 내에 또는 기본 캐리어 상에 보호용 겔(42)이 제공된 전자 평가 회로(41)가 있다.

도 2는 측정 부품(21)이 내장된 센서 캐리어(1)를 도시한다. 도 2에서는 측정 부품(21)은 개략적으로 도시될 뿐만 아니라 부분적으로 투시하여 도시되고 바깥쪽을 향한 표면 상에 센서 영역을 형성하는 다이아프램(30)을 갖는다. 측정 부품(21)의 다른 쪽 단부에 배치된 동일한 표면 상에는 전자 평가 회로(41)와의 전기 접속을 형성하는 접점(31)이 배치된다. 측정 부품(21)의 구조와 센서 영역의 설명은 본 명세서의 일부인 독일특허 제 197 43 409 호 또는 독일특허 제 43 38 891 A1 호 또는 미국특허 제 US-PS 5,452,610 호에 상세히 설명되어 있다.

측정 부품(21)은 센서 공동(3) 내에서 상기 접점(31)이 기본 캐리어와 가장 가깝게 놓이도록 배치된다. 여기서, 측정 부품(21)은, 예를 들어 플레이트 형태로 형성되며 센서 공동(3)과 동일 평면으로 배치된다. 상기 센서 공동(3)과 측정 부품(21)은 갭(39)을 형성한다. 이때, 측정 부품(21)과 센서 캐리어(1)의 표면(14)은, 예를 들어 서로 동일 평면으로 놓인다.

도 3은 센서 캐리어(1)와 기본 캐리어(2)의 에지(5)를 도 1에 비해 확대 도시한다. 센서 캐리어(1)는 박판 부품(8)과 플라스틱 부품(11)으로 구성된다. 플라스틱 부품(11)을 제조하기 위하여 박판 부품(8)은 이 박판 부품(8)을 거의 완전히 덮는 플라스틱으로 예컨대 사출된다. 플라스틱 부품(11)을 제조하기 위한 사출 과정 동안, 박판 부품(8)의 일 단부면(9)이 성형 공구(53: 도 10)의 부품에 의해서 고정면(10)에 고정된다. 이는 여기에서는 박판 프레임(13: 도 4a) 형태인, 박판 부품(8)이 구부러지는 것을 방지할 수 있으며 플라스틱을 박판 부품(8) 주위에 균일하게 분배하는 것을 가능하게 한다. 따라서 박판 프레임의 일부는 플라스틱을 포함하지 않는다.

매체는 화살표 15의 방향으로 센서 캐리어(1)를 통과한다. 따라서 매체는 센서 캐리어(1)의 유입 에지(16)에 충돌하고, 상기 유입 에지는 플라스틱의 사용으로 인해, 예컨대 특히 선조세공 및 공기역학적으로 성형된다. 표면(14) 상에, 센서 공동 바닥(6)을 가진 센서 공동(3)이 배치된다. 상기 센서 공동 바닥(6)은 지지 부품을 형성하고, 센서 공동(3)의 에지는 프레임 부품을 형성한다. 센서 공동 바닥(6)은 접착제 양변위 챔버(19)에 의해 센서 바닥면(20)과 지지면(22)으로 분할된다. 센서 바닥면(20)은 기본 캐리어(2)로부터 가장 멀리 떨어져 있으며 측정 부품(21)의 센서 영역 아래쪽에 배치된다. 지지면(22)이 기본 캐리어(2)에 가장 가깝다. 여기서, 접착제 양변위 챔버(19)는 예를 들어 센서 공동(3)의 종방향 에지(27)로부터 대향 배치된 종방향 에지(27')까지 연속하는 통로이다. 종방향 에지들(27, 27')은 종축(7)에 대해 평행하게 연장된다. 그렇지만, 접착제 양변위 챔버(19)는 비연속적으로, 즉 더 짧게 형성될 수도 있다. 또한, 센서 바닥면(20)과 지지면(22) 사이의 접착제 양변위 챔버(19)는, 예를 들면 적어도 두 개의 오목부에 의해 센서 공동 바닥(6)에 형성될 수도 있다. 지지면(22)에는, 측정 부품(21)이 배치되는 예를 들어 4개의 스페이서(26)가 배치된다. 스페이서(26)는, 예를 들어 고원(plateau) 형태로 형성된다. 종방향 에지(27, 27')에는, 예를 들어 각각 하나의 홈(28, 28')이 형성된다. 홈(28)으로부터 지지면(22)을 가로질러 다른 쪽 홈(28')까지 파선으로 도시한 접착 공정용 접착 비드(29)가 제공된다. 센서 공동(3)에 측정 부품(21)을 삽입한 후에, 센서 바닥면(20)은 접착 비드(29)에 의해서, 전자 평가 회로에 제공되어 의도치않게 다이아프램(30) 방향으로 스며드는 센서 겔(sensor gel)로부터 완전히 보호된다.

상기 측정 부품(21)은 조립 후에, 예를 들어 센서 공동(3) 내에 부분적으로 배치되며, 예를 들어 스페이서(26) 상에 배치된다. 측정 부품(21)은, 예를 들어 접착 비드(29)에 의해서 지지면(22)과 접착되며 표면(14)의 높이에서 측정 부품의 원주를 따라서 센서 공동(3)과 동일 평면을 형성하고, 따라서 측정 부품(21) 아래쪽의 센서 공동(3) 내에 매체가 거의 또는 전혀 유입되지 않는다. 측정 부품(21)과 센서 공동(3)의 종방향 에지(27) 사이의 갭(39;도 2 및 도 8)은 예를 들어 수 마이크로미터 크기이다. 센서 공동(3)의 깊이 및 상기 센서 공동(3)의 에지는, 예를 들어 플레이트 형태의 측정 부품(21)이 표면(14)과 동일 평면으로 설치될 수 있도록 형성된다. 표면(14)으로부터 측정 부품(21)의 지지면(22) 영역까지의 두께는 보통 +/- 10㎛ 정도의 공차를 갖는다.

여기서, 센서 캐리어(1)는 표면(14)과 이 표면에 대향 배치된 면이 상호 평행하며, 메인 유동 방향(15)의 벡터가 측정 부품(21)의 센서 영역의 평면에 위치할 수 있도록 상기 메인 유동 방향(15)에 대해 정렬된다. 메인 유동 방향(15)의 벡터는 센서 영역의 평면을 약간의 양의 또는 음의 각도로 교차할 수 있다. 이는, 예를 들어 표면(14)을 바닥(4)에 대해 회전함으로써 가능하다. 또한, 표면(14)에 대해 수직인 센서 캐리어(1)의 횡단면은 쐐기 형태로 형성될 수도 있으며, 쐐기의 더 얇은 단부는 유입 에지(16)의 영역에 놓이며 메인 유동 방향(15)의 벡터는 상기 표면(14)에 위치하지 않는다.

도 4는 기본 캐리어(2)와 결합된 박판 부품(8)을 형성할 수 있는 여러 가지 가능성을 도시한다. 여기서, 플라스틱 부품(11)은 파선으로 도시된다. 도 4a는 도 3에서도 부분적으로 도시하였듯이 단부면(9)에 고정면(10)을 형성하는 태브를 갖는 박판 프레임(13)을 도시한다. 박판 프레임(13)은 도 4a에서 파선으로 도시된 적어도 하나의 리브(36)를 갖는다. 도 4b는 박판 부품을 두 개의 핀(34)의 형태로 구성한 다른 실시예를 도시한다. 도 4c에 따라, 박판 부품(8)은 하나의 핀(34)으로 형성된다. 도 4a의 박판 프레임(13)과 핀(34;도 4b 및 도 4c) 형태의 돌출부(35)는 이들이 플라스틱의 적용 동안 및/또는 성형 공정시 단부면(9)의 영역에 견고하게 지지될 수 있을 정도로 길게 형성될 수 있다. 도 4b와 도 4c의 돌출부(35)는, 예를 들어 레이저를 이용한 절삭 공정에 의해서 형성된다. 도 4d에 도시된 돌출부(35)는 종축(7)을 따른 플라스틱 부품(11)의 길이보다 확실히 더 짧음에도 불구하고 상기 돌출부는 플라스틱 부품(11)과 결합될 수 있다.

도 5는 도 3의 선 V-V를 따라 절취하여 도시한 단면도이다. 방향(15)으로부터 매체의 유동에 노출된, 공기역학적으로 형성된 플라스틱 부품(11)의 유입 에지(16) 및 박판 부품(8), 여기서는 박판 프레임(13)의 일부를 볼 수 있다. 또한, 유입 에지(16) 뿐만 아니라, 예를 들어 유입 에지(16)를 향해 평평해진 표면(14)의 일부가 공기역학적으로 형성된 것을 볼 수 있다.

도 6은 도 3의 선 VI-VI를 따른 단면도이다. 센서 공동(3)의 센서 공동 바닥(6)의 에지 영역을 따라서, 예를 들어 종방향 에지(27, 27')를 따라서, 예를 들면 플라스틱 부품(11) 내에 오목부(38)가 제공된다. 여기서, 오목부(38)는, 예를 들어 종방향 에지(27)에 대하여 센서 공동 바닥(6)이 기울어짐으로써 형성된다. 상기 오목부(38)는 측정 부품(21)을 센서 공동(3) 내로 조립하기 위하여 사용하는 화상 처리 시스템의 밝은 조명에서 어둡게 보이고 따라서 개선된 콘트라스트를 나타낸다. 이로 인하여, 측정 부품(21)은 조립시 매우 정확하게 안내될 수 있다. 따라서, 측정 부품(21)과 센서 캐리어(1) 사이에 매우 좁은 갭(39; 도 2)이 얻어질 수 있을 뿐만 아니라 재현 가능한 유동 조건이 얻어질 수도 있다(도 2). 바람직하게, 표면(14)의 높이에서 에지에는 완전히 환형의 경사부가 제공된다. 상기 경사부는 정확한 조립과 더불어 측정 부품(21)의 조립을 위한 도입 경사부 및 측정 부품(21)의 규정된 유입부를 형성하는데, 그 이유는 직각 에지가 종종 버르(burr)를 형성하고 측정 특성 곡선의 거동에 변동을 일으키기 때문이다.

도 7은 도 3의 선 VII-VII를 따른 단면도이다. 도면의 평면에 대하여 수직으로 연장된 선(43) 근처에서 기본 캐리어(2)와 박판 부품(8) 사이에, 예를 들어 굽힘 영역이 존재함을 볼 수 있다. 박판 부품(8)과 기본 캐리어(2)의 표면들이 오프셋 되어 있지만 서로 거의 평행하게 연장된다. 또한, 플라스틱 부품(11)과 기본 캐리어(2)의 표면도 오프셋 되어 있지만 서로 거의 평행하게 연장된다. 플라스틱 부품(11)의 표면(14)은, 예를 들어 기본 캐리어(2)의 바닥(4)과 거의 동일한 높이에 배치될 수 있다. 센서 캐리어(1)의 단부면(9) 영역에서, 그러나 상기 단부면(9)에서 고정면(10)을 향하여 볼 때, 예를 들어 격벽(44)이 센서 캐리어(1)에 사출 성형된다. 이로 인해, 격벽(44)을 센서 캐리어(1) 상에 접착시키지 않아도 된다. 그렇지 않으면 상기 격벽은 덮개(46)에 고정된다. 상기 격벽(44)은 대략 유동 방향(15)으로 연장된다. 또한, 평가 회로(41)와 측정 부품(21) 사이에는 분리벽(45)이 제공되며, 이 분리벽(45)은 표면(14)까지 연장된다. 분리벽(45)은 대략 유동 방향(15)으로 연장된다. 덮개(46)는 장치의 일부이며 장치의 바이패스 통로를 폐쇄하고, 상기 통로를 통해 매체가 측정 부품(21)으로 유동한다. 격벽(44)과 분리벽(45)은 적어도 부분적으로 바이패스 통로를 제한한다. 분리벽은 덮개(46)와 함께 평가 회로(41)의 보호용 겔(42)로부터 센서 영역을 안전하게 보호할 수 있다. 종방향 에지(27) 내의 홈(28)은, 예를 들어 덮개(46)에 고정된 분리벽(45)이, 상기 덮개(46)의 삽입 후에 장치 내로 연장되는 곳에 배치된다. 여기서 지지면(22)에는, 예를 들어 접착 비드(29)도 설치된다. 센서 공동(3) 내로 측정 부품(21)을 조립할 때, 접착제가 예를 들어 접착제 양변위 챔버(19) 내로 변위될 수 있으며, 그 결과 접착제는 센서 바닥면(20)의 영역에 도달하지 않는다.

도 8은 도 3의 선 VIII-VIII를 따른, 삽입된 측정 부품(21)과 접착 비드(29;파선으로 도시)를 구비한 센서 캐리어(1)의 단면도이다. 접착 비드(29)는, 예를 들어 종방향 에지(27)에 형성된 홈(28)으로부터 지지면(22)을 지나 종방향 에지(27')에 형성된 홈(28')까지 배치된다. 센서 공동(3)에 측정 부품(21)을 삽입한 후에, 예를 들어 접착제 양변위 챔버(19) 내로 접착제가 밀려지며, 갭(39, 39')을 통하여 바깥쪽으로 밀려져서 표면(14)에 도달한다. 상기 접착제는 측정 부품(21)과 센서 공동(3) 사이의 갭(39), 한쪽의 종방향 에지(27)에서 측정 부품(21)의 아래쪽으로 다른 쪽 종방향 에지(27')까지 그리고 갭(39')을 완전히 폐쇄하고, 따라서 다이아프램(30)을 가진 측정 부품(21)의 오염은 평가 회로(41)의 보호용 겔(42)의 크리프(creep)를 확실하게 중단함으로써 방지된다.

도 9a는 후속 가공 전에 기본 캐리어(2)의 에지(5)로부터 돌출한 금속 스트립(49)을 도시한다. 예를 들면, 금속 스트립(49)으로부터 구멍을 스탬핑함으로써 박판 부품(8)이 박판 프레임(13: 도 9b) 또는 두 개의 핀(34: 도 9c) 형태로 제조된다. 상기 박판 프레임(13) 또는 핀(34)(들)은 도 7에 도시한 바와 같이 굽혀질 수 있다.

도 9에 따라 또는 다른 실시예에 따라 박판 부품(8)을 제조하고, 기본 캐리어를 제조하고, 예를 들어 도 7에 도시된 바와 같이 박판 부품(8)을 굽힌 후, 플라스틱 부품(11)을 상기 박판 부품(8) 위에 설치한다. 또한, 금속 스트립(49)의 굽힘은 도 9에 따라 금속 스트립을 가공하기 전에 이루어질 수 있다.

도 10a에서는, 박판 부품(8), 여기서는 예를 들어 박판 프레임(13)이 어떻게 성형 공구(53) 내에 배치되는 지를 도시하며, 상기 성형 공구는 박판 부품을 구멍(54)을 제외하고 완전히 둘러싼다. 상기 구멍(54)을 통해, 예를 들어 열가소성 플라스틱을 공지된 플라스틱 사출공정을 이용하여 중공 챔버(55) 내에 화살표 59의 방향으로 사출함으로써, 플라스틱 부품(11) 및 박판 부품(8)과의 결합부가 형성된다. 여기서는, 상기 박판 부품(8)을 고정하지는 않는다. 도 10b에서는, 플라스틱(56)이 예를 들어 와류 소결 공정, 침지 공정 또는 정전 분말 분무 등과 같은 적절한 방법에 의해서 박판 부품(8) 상에 제공된다. 그리고 나서, 성형 공구(53)는 58 방향으로 힘(F)에 의해 가압되며, 예를 들어 초과량의 아직도 변형 가능한 열가소성 플라스틱(56)은 구멍(57)으로부터 60 방향으로 외부로 밀려진다. 대안으로서, 플라스틱 부품(11)도 사전 제조될 수 있으며, 박판 부품(8)과 접착이나 용접에 의해서 간단하게 결합될 수 있으며, 플라스틱 부품(11)은 사전에 박판 부품(8)상으로 밀리거나 배치된다.

Claims

센서 캐리어(1)를 포함하고, 상기 센서 캐리어는 기본 캐리어와 결합된 박판 부품을 구비하며 상기 센서 캐리어에는 유동 매체 내에 장착된 측정 부품이 배치된, 유동 매체의 질량, 특히 내연기관의 흡기량을 측정하기 위한 장치에 있어서,

상기 센서 캐리어(1)는 또한 플라스틱 부품(11)을 포함하며, 상기 플라스틱 부품은 박판 부품(8)의 적어도 대부분을 덮는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 질량 측정 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 박판 부품(8)은 박판 프레임(13)의 형태를 가지며, 상기 플라스틱 부품(11)은 상기 박판 프레임(13)을 완전히 또는 부분적으로 피복하고, 상기 박판 프레임(13)에 의해서 둘러싸인 면의 적어도 대부분이 상기 플라스틱 부품(11)에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 질량 측정 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 박판 부품(8)은 하나 이상의 돌출부(35)들로 구성되는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 질량 측정 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 캐리어(1)는 공기역학적으로 형성된, 상기 유동 매체에 대향하는 플라스틱 유입 에지(16)를 갖는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 질량 측정 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스틱 부품(11) 내에서 센서 공동(3)은 측정 부품(21)이 배치된 센서 공동 바닥(6)을 가지며, 상기 센서 공동(3)은 상기 측정 부품(21)용 프레임 및 지지 부품을 형성하는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 질량 측정 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 캐리어(1)는 메인 유동 방향(15)의 벡터가 측정 부품(21)의 센서 영역의 면에 놓이거나 또는 양의 또는 음의 각도로 센서 영역의 평면을 교차하도록 형성되거나, 또는 유동 매체의 상기 메인 유동 방향(15)에 대해 정렬되는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 질량 측정 장치.
제 5 항에 있어서, 내부에 상기 센서 공동(3)이 존재하는 상기 플라스틱 부품(11)의 표면(14)은 기본 캐리어(2)의 바닥(4)과 대략 동일한 높이에 배치되는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 질량 측정 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 센서 공동(3)의 크기는 상기 플라스틱 부품(11)의 표면(14) 높이에서 상기 측정 부품(21)의 크기에 대략 상응하고, 따라서 상기 측정 부품(21)은 상기 센서 공동(3) 내에 동일 평면으로 장착될 수 있고, 상기 매체는 상기 측정 부품(21) 하부에서 상기 센서 공동(3) 내로 거의 또는 전혀 유입되지 않는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 질량 측정 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 센서 공동(3)은 대향 배치된 두 개의 종방향 에지(27, 27')를 가지며, 상기 측정 부품(21)의 원주와 종방향 에지(27, 27') 사이에 수 마이크로미터 크기의 갭(39, 39')이 형성되는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 질량 측정 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 센서 공동(3)의 크기는 상기 측정 부품(21)의 크기에 대략 상응하고, 따라서 상기 측정 부품(21)은 상기 플라스틱 부품(11)의 상기 표면(14)과 동일 평면으로 배치되는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 질량 측정 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 플라스틱 부품(11)의 상기 표면(14)에는 상기 센서 캐리어(1)의 단부면(9) 영역에서 상기 센서 공동(3)의 외부에 격벽(44)이 배치되는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 질량 측정 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 센서 공동 바닥(6)의 에지 영역에는 오목부(38)가 형성되는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 질량 측정 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 측정 부품(21)은 상기 센서 공동 바닥(6)에 접착되는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 질량 측정 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 센서 공동 바닥(6)에는 하나 이상의 접착제 양변위 챔버(19)가 채널의 형태로 형성되며, 상기 챔버는 상기 센서 캐리어(1)의 유입 에지(16)에 대해 평행하게 연장된, 상기 센서 공동 바닥(6)의 종방향 에지(27)로부터 대향 배치된 종방향 에지(27') 쪽으로 연장되고, 상기 측정 부품(21)을 상기 센서 캐리어(1)의 센서 공동(3)에 삽입할 때 상기 센서 공동(3)에 제공된 접착제가 상기 챔버 내로 새어나갈 수 있으며, 상기 챔버는 접착제가 제공되는 지지면(22)과, 상기 측정 부품(21)의 다이아프램(30) 아래에 배치되는 센서 바닥면(20)으로 상기 센서 공동 바닥(6)을 분할하는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 질량 측정 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 지지면(22)의 영역에서, 상기 센서 캐리어(1)의 유입 에지(16)에 대하여 평행하거나 약간 경사지게 연장된, 상기 센서 공동(3)의 두 개의 대향 배치된 종방향 에지(27, 27')들 내에 각각 홈(28, 28')들이 형성되며, 상기 측정 부품(21)을 상기 센서 공동(3)에 삽입할 때 상기 홈을 통해 그 안에 장착된 접착 비드(29)가 압착되기 때문에, 상기 측정 부품(21)과 상기 센서 공동(3) 사이에서 상기 하나의 종방향 에지(27)에 있는 갭(39), 상기 갭(39)에 연결된, 측정 부품(21)과 상기 지지면(22) 사이의 갭 및 그것에 연결된, 상기 다른 종방향 에지(27')에 있는 갭(39')이 상기 접착 비드(29)의 접착제에 의해서 완전히 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 질량 측정 장치.
제 15 항에 있어서, 상기 측정 장치는 플라스틱 부품(11)의 표면(14)까지 연장된 자유 단부를 가진 분리벽(45)과 결합하는 덮개(46)를 가지며, 상기 센서 공동(3)의 상기 종방향 에지(27, 27')에 배치된 상기 홈(28, 28')은 상기 분리벽(45)의 방향으로 연장되고 상기 분리벽에 의해서 적어도 부분적으로 덮이는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 질량 측정 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 센서 공동(3)의 센서 공동 바닥(6)에는 하나 이상의 스페이서(26)가 융기부의 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 질량 측정 장치.
제 17 항에 있어서, 상기 하나 이상의 스페이서(26)는 지지면(22) 또는 센서 바닥면(20)의 영역에서 융기부의 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 질량 측정 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스틱 부품(11)용 플라스틱으로는 액정 중합체의 플라스틱류 또는 부분 결정 방향족 열가소성 플라스틱의 플라스틱류가 사용되는 것을 특징으로 하는 유동 매체의 측정 장치.
센서 캐리어(1)를 포함하고, 상기 센서 캐리어(1)는 기본 캐리어(2)와 결합된 상기 박판 부품(8)을 구비하고, 상기 센서 캐리어에는 유동 매체 내에 장착되는 측정 부품(21)이 배치된, 특히 청구항 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따르는 유동 매체의 질량 측정 장치, 특히 내연기관의 흡기량 측정 장치를 제조하기 위한 제조 방법에 있어서,

상기 박판 부품(8)에는 센서 공동(3)을 구비한 상기 플라스틱 부품(11)을 설치하고, 상기 센서 공동은 유동 방향(15)에 대하여 횡으로 서로 평행하게 연장된, 각각 홈(28, 28')을 가진 종방향 에지(27, 27')와 센서 공동 바닥(6)을 가지며, 상기 종방향 에지(27)의 홈(28)으로부터 센서 공동 바닥(6)을 거쳐서 다른 종방향 에지(27')의 대향 배치된 홈(28')까지 접착 비드(29)를 배치하는 것을 특징으로 하는 유동 매질 질량 측정장치의 제조 방법.
센서 캐리어(1)를 포함하고, 상기 센서 캐리어는 기본 캐리어(2)와 결합된 상기 박판 부품(8)을 구비하고, 상기 센서 캐리어에는 유동 매체 내에 장착되는 측정 부품(21)이 배치된, 특히 청구항 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따르는 유동 매체의 질량 측정 장치, 특히 내연기관의 흡기량 측정 장치를 제조하기 위한 제조 방법에 있어서,

먼저 에지(5)로부터 돌출된 금속 스트립(49)을 가진 상기 기본 캐리어(2)를 제조한 다음, 후속 공정 단계 중 하나에서 상기 박판 부품(8)을 형성하기 위해 상기 기본 캐리어(2)의 상기 에지(5)로부터 돌출한 금속 스트립(49)을 가공하고, 후속 공정 단계중 하나에서 상기 플라스틱 부품(11)을 제조하여 상기 박판 부품(8)과 결합하는 것을 특징으로 하는 유동 매질 질량 측정장치의 제조 방법.
제 21 항에 있어서, 상기 금속 스트립(49)을 가공하기 위한 공정 단계로서, 박판 프레임(13) 형태의 상기 박판 부품(8)을 형성하기 위해 하나 이상의 구멍이 형성되도록 상기 금속 스트립(49)이 가공되는 것을 특징으로 하는 유동 매질 질량 측정장치의 제조 방법.
제 21 항에 있어서, 상기 금속 스트립(49)을 가공하기 위한 공정 단계로서, 상기 기본 캐리어(2)로부터 돌출하는 하나 이상의 돌출부(35)가 형성되도록 상기 금속 스트립(49)이 가공되는 것을 특징으로 하는 유동 매질 질량 측정장치의 제조 방법.
제 21 항에 있어서, 상기 금속 스트립(49)을 가공하기 위한 공정 단계로서, 상기 금속 스트립(49) 또는 상기 박판 부품들(8, 13, 34, 35)은 상기 기본 캐리어(2)의 예정된 선(43)을 따라서, 상기 기본 캐리어(2)의 바닥(4) 표면과 상기 박판 부품(8, 13, 34, 35)의 표면이 서로 오프셋 되며 굽힙 영역의 외부에서 서로 평행하게 연장되도록 굽혀지고, 상기 플라스틱 부품(11)의 표면(14)은 상기 바닥(4)의 표면과 거의 동일한 높이에 배치되도록 상기 플라스틱 부품(11(이 설치되는 것을 특징으로 하는 유동 매질 질량 측정장치의 제조 방법.
제 21 항에 있어서, 상기 플라스틱 부품(11) 및 상기 플라스틱 부품(11)과 상기 박판 부품(8, 13, 34, 35) 사이의 결합부를 제조하기 위한 공정 단계로서, 플라스틱이 제공된 후 박판 부품(8, 13, 34, 35)과 결합될 수 있도록 상기 플라스틱이 적합한 방법에 의해 상기 박판 부품(8, 13, 34, 35) 상에 제공되며, 그 다음에 상기 박판 부품(8)이 성형 공구(53) 내에 삽입되고 상기 플라스틱이 상기 플라스틱 부품(11)의 형태로 소성 변형되며, 끝으로 상기 박판 부품(8, 13, 34, 35)과 상기 플라스틱 부품(11)으로 형성된 상기 센서 캐리어(1)가 상기 성형 공구(53)로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 유동 매질 질량 측정장치의 제조 방법.
제 21 항에 있어서, 상기 플라스틱 부품(11) 및 상기 플라스틱 부품(11)과 상기 박판 부품(8)의 결합부를 제조하기 위한 공정 단계로서, 상기 박판 부품(8)이 성형 공구(53) 내에 삽입되며, 그 다음에 플라스틱이 적절한 방법에 의해 상기 성형 공구(53) 내에 삽입되어 한편으로 상기 박판 부품(8, 13, 34, 35)과 결합되고 다른 한편으로는 상기 성형 공구(53)에 의해 상기 플라스틱 부품(11)의 형태로 성형되며, 끝으로 상기 박판 부품(8, 13, 34, 35)과 상기 플라스틱 부품(11)으로 형성된 상기 센서 캐리어(1)가 상기 성형 공구(53)로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 유동 매질 질량 측정장치의 제조 방법.
제 21 항에 있어서, 상기 플라스틱 부품(11) 및 상기 플라스틱 부품(11)과 상기 박판 부품(8, 13, 34, 35)의 결합부를 제조하기 위한 공정 단계로서, 내부에 오목부를 가진 상기 플라스틱 부품(11)이 제조된 다음, 상기 박판 부품(8, 13, 34, 35)이 상기 오목부 내로 밀리고, 그 다음에 상기 플라스틱 부품(11)과 상기 박판 부품(8, 13, 34, 35)이 접착제 또는 열가소성 변형을 이용하여 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 유동 매질 질량 측정장치의 제조 방법.
제 21 항에 있어서, 상기 플라스틱 부품(11) 및 상기 플라스틱 부품(11)과 상기 박판 부품(8)의 결합부를 제조하기 위한 공정 단계로서, 상기 플라스틱 부품(11)이 제조된 다음, 상기 플라스틱 부품(11)의 표면(14)이 상기 박판 부품(8, 13, 34, 35) 상에 배치되며, 그 다음에 상기 플라스틱 부품과 상기 박판 부품이 접착되거나 또는 소성 변형에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 유동 매질 질량 측정장치의 제조 방법.
제 25 항에 있어서, 상기 플라스틱(56)을 상기 박판 부품(8, 13, 34, 35) 상에 제공하기 위해, 와류 소결 공정, 침지 공정 또는 정전 분말 분무와 같은 방법이 이용되는 것을 특징으로 하는 유동 매질 질량 측정장치의 제조 방법.
제 26 항에 있어서, 상기 플라스틱을 상기 성형 공구(53) 내로 삽입하기 위하여 플라스틱 분무 공정이 사용되는 것을 특징으로 하는 유동 매질 질량 측정장치의 제조 방법.
제 25 항에 있어서, 상기 박판 부품(8, 13, 34, 35)은 하나 이상의 고정면(10)에 하나 이상의 플런저에 의해 플라스틱을 제공하는 동안 또는 상기 플라스틱 부품(11)의 성형 동안 굽힘을 방지하기 위해 고정되는 것을 특징으로 하는 유동 매질 질량 측정장치의 제조 방법.
제 25 항에 있어서, 상기 플라스틱 부품(11)을 성형하는 동안에 격벽(44)이 제조되거나 또는 추가의 공정 단계에서 상기 플라스틱 부품에 설치되는 것을 특징으로 하는 유동 매질 질량 측정장치의 제조 방법.