KR100886333B1 - 평면 광대역 람다 프로브용 소형 커플러 플러그 - Google Patents

평면 광대역 람다 프로브용 소형 커플러 플러그 Download PDF

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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명의 목적은 특히 평면 광대역 람다 프로브용으로 사용되고, 조정 유닛(6)을 포함한 매우 작고 콤팩트한 커플러 플러그(1)를 제조하는 데 있다. 또한 상기 커플러 플러그(1)는 하우징(2), 즉 베이스 바디(3)와 커버 엘리먼트(4), 그리고 하우징 내로 삽입되어 고정될 수 있는 전기 부품, 및 커플러 플러그(1) 내에 또는 별도의 전기 접점 소자를 통해 커플러 플러그의 외부에 제공될 수 있는 프로브, 특히 평면 광대역 람다 프로브용 조정 유닛(6)으로 이루어진다. 또한 본 발명에 따라 커버 엘리먼트(4)가 조정 유닛(6)상에 설치될 수 있다. 또한 1차 록킹 장치 및 커버 엘리먼트(4)와 상호 작용하는 2차 록킹 장치가 제공되는 것이 바람직하고, 2차 록킹 장치는 하우징(2) 내에 삽입된 적어도 하나의 전기 콘택(13)의 고정을 위한 고정 엘리먼트(12)로서 형성되고, 상기 고정 엘리먼트(12)는 추가로 커버 엘리먼트(4)로 향한 지지 엘리먼트(11)를 포함함으로써, 상기 커버 엘리먼트(4)는 2차 록킹 장치가 최종 위치에 있을 경우에만 완전히 폐쇄된다.
커플러 플러그, 조정 유닛, 하우징, 베이스 바디, 커버 엘리먼트.

Description

평면 광대역 람다 프로브용 소형 커플러 플러그 {Small coupler plug, especially for a planar wide band lambda probe}
본 발명은 하우징, 즉 베이스 바디와 커버 엘리먼트, 그리고 하우징 내로 삽입되어 고정될 수 있는 전기 부품, 및 커플러 플러그 내에 또는 별도의 전기 접점 소자를 통해 커플러 플러그의 외부에 제공될 수 있는 프로브, 특히 평면 광대역 람다 프로브용 조정 유닛으로 이루어진, 특히 평면 광대역 람다 프로브용 커플러 플러그에 관한 것이다.
상기 방식의 커플러 플러그는 일반적으로 케이블 하니스(cable harness) 플러그와 람다 프로브 사이의 접속을 위해 형성되고, 커플러 플러그 내에 제공된 상기 접속부는 프로브의 조정, 신호 및/또는 가열을 위해 제공된다. 람다 프로브 및 람다 제어 장치는 오늘날 3원 촉매 변환기와 결합되어 배기 가스 정화를 위해 사용된다. 예컨대 배기 가스 시스템 내로 나사 결합된 람다 프로브는 배기 가스 내의 산소 함량의 검출을 위한 센서를 포함한다.
잔류 산소 함량은 공기-연료 혼합물이 완전히 연소 되는지의 여부를 정확하게 나타내기 때문에, 측정값으로서 사용하기에 매우 적합하며 공연비를 조절한다.
이 경우, 람다 프로브는 혼합물 조성의 순시 값을 나타내고 혼합물 변동에 따르는 전압 신호를 전달한다. 엔진으로의 연료 공급은 혼합물 처리 장치에 의해 람다 프로브의 신호에 따라, 화학량론적 공연비 λ= 1이 되도록 조절된다. 배기 가스 시스템의 실시예 및 사용 조건에 따라 가열된 또는 가열되지 않은 프로브가 사용된다. 또한, 람다 프로브는 예컨대 가스 모터 또는 오일/가스 버너의 조절을 위해 자동차의 외부에 제공된다.
특수한 광대역 람다 프로브는 모듈 방식으로 구성되고, 평면 기술과 결부되어 멀티 기능의 통합을 가능하게 한다. 상기 광대역 람다 프로브는 일반적으로 다공 보호층, 외부 전극, 센서 박막, 내부 전극, 기준 공기 채널 박막, 절연층, 가열 엘리먼트, 가열 박막, 저항 또는 조정 엘리먼트 및 접속 콘택으로 이루어진 기능층들을 포함한다.
광대역 람다 프로브는 네른스트-농도 셀 (Nernst concentration cell) (센서 셀)과 산소-이온을 이송하는 펌프 셀의 조합으로 이루어지기 때문에, 상기 광대역 람다 프로브는 화학량론적 점 λ=1에서 뿐만 아니라, 희박 및 농후 범위에서도 매우 정확하게 측정할 수 있다.
각 프로브는 개별적으로 조정될 수 있다. 이를 위해 프로브는 조립된 저항("미니-하이브리드")을 포함한다. 바람직하게 레이저 빔에 의해 이루어지는 조정은 세라믹 기판상에 놓인 저항층이 상응하게 제거됨으로써 실행되고, 이로 인해 저항 변동이 야기되며 따라서 조정이 이루어진다.
조정 유닛 또는 저항은 프로브상에 직접 배치되거나, 또는 저항이 외부에, 예를 들어 프로브에 커플링된 케이블 하니스 플러그상에 제공될 수 있다.
지금까지는, 저항이 수용된 커플러 플러그의 하우징이 커버 엘리먼트 없이 조정 위치까지 전달됨으로써 조정이 이루어졌다. 조정을 위한 상응하는 레이저 처리 후, 다른 조립 위치에 커버 엘리먼트가 설치된다.
커버 엘리먼트는 추가의 밀봉부를 포함하는데, 상기 밀봉부는 습도, 오염물 등이 커플러 플러그 내로 침투하는 것을 방지하기 위해, 그리고 적합한 분위기가 커플러 플러그 내부에 주어지는 것을 보장하기 위해 제공된다. 또한, 커플러 플러그의 하우징에는 압력 보상 엘리먼트가 배치된다.
상기 커플러 플러그의 실시예의 단점은, 조정 이후에 커플러 플러그를 기능에 적합하게 폐쇄하기 위해 추가 작동 및 조립 단계가 필요하다는 것이다.
또한 추가의 커버 엘리먼트는 밀봉부와 함께 별도로 제조되어서, 조정 영역에 제공되어야 한다.
본 발명의 목적은, 특히 평면 광대역 람다 프로브용으로 제공되는 커플러 플러그가 매우 저렴하고 매우 작게 제조될 수 있도록, 상기 커플러 플러그의 실시예를 개선하는 데 있다.
상기 목적은, 커버 엘리먼트가 조정 엘리먼트 위에 설치되며 1차 록킹 장치, 및 상기 커버 엘리먼트와 상호 작용하는 2차 록킹 장치를 포함하고, 상기 2차 록킹 장치는 하우징 내로 삽입되는 적어도 하나의 전기 콘택의 고정을 위한 고정 엘리먼트로서 제공되고, 상기 고정 엘리먼트는 커버 엘리먼트가 2차 록킹 장치의 최종 위치에서만 (전기 콘택의 고정) 완전히 폐쇄되도록, 추가로 커버 엘리먼트를 향하는 지지 엘리먼트를 포함함으로써 달성된다.
본 발명의 중요한 장점은, 콤팩트한 구성에 의해, 즉 전기 콘택이 베이스 바디 내로 삽입되고 조정 엘리먼트도 커플러 플러그 내에 배치됨으로써, 케이블 하니스와 람다 프로브 사이에 배치된 커플러 플러그의 외부 크기가 매우 작기 때문에, 본 발명에 따른 커플러 플러그가 소형으로 형성된다는 점에 있다.
또한, 본 발명에 따른 커플러 플러그가 단지 소수의 부품을 가진다는 것도 장점이다. 이로 인해 저렴하고 효율적인 제조가 가능하다.
삭제
본 발명의 또 다른 장점으로는 커버 엘리먼트가 베이스 바디에 록킹된다는 점을 들 수 있다. 본 발명의 적합한 실시예에 따르면, 예비(pre) 및 최종(end) 록킹부 또는 1차 및 2차 록킹 장치가 제공된다. 상기 록킹 장치는, 커버 엘리먼트가 록킹 아암들을 포함하고, 상기 록킹 아암들은 커버가 폐쇄된 상태에서 커플러 플러그의 베이스 바디에 접촉하고, 거기서 록킹 노우즈에 의해 록킹부와 결합되도록 구현된다.
상기 1차 록킹 장치에서는 커버 엘리먼트가 베이스 바디상에 지지되는 방식으로 록킹된다. 2차 측정 장치에서는 커버 엘리먼트가 베이스 바디 방향으로 계속 가압됨으로써, 베이스 바디 내에 삽입된 고정 엘리먼트가 베이스 바디 내에 가이드된 전기 접점 소자상으로, 예컨대 람다 프로브와 접속된 플랫 플러그 소켓상으로 고정된다. 그러나 이러한 고정은 고정 엘리먼트가 전기 접점 소자상으로 가압되는 형태로만 이루어짐으로써, 전기 접점 소자와 고정 엘리먼트가 고정 접속된다. 추가로 고정 엘리먼트는 베이스 바디 내에서 강제로 가이드 된다. 즉, 전기 접점 소자의 고정 상태에서 고정 엘리먼트가 커버의 축방향 설치 방향으로만 이동될 수 있다. 또한, 고정 엘리먼트에는 고정 엘리먼트로부터 떨어진 지지 엘리먼트가 제공되고, 상기 지지 엘리먼트는 커버 엘리먼트의 방향으로 연장된다.
2차 록킹 장치가 작동하지 않는 상태에서, 즉 전기 접점 소자의 비 고정시, 지지 엘리먼트는 커버 엘리먼트가 그 끝 위치에 도달하지 않도록 커플러 플러그의 베이스 바디를 지나 연장된다. 2차 록킹 장치가 완전히 작동됨으로써, 전기 접점 소자가 정확히 고정될 때만 커버 엘리먼트가 그 끝 위치에 도달한다.
이것은 성공적인 콘택팅, 그에 따라 람다 프로브에 대한 전기 콘택의 확실한 콘택팅의 여부가 간단한 방식으로 테스트되고, 커버 엘리먼트가 베이스 바디에 대해 밀봉 방식으로 폐쇄된다는 장점을 가진다.
예컨대 텅-그루우브 접속을 이용하여 커플러 플러그를 다른 부품에 고정시키는 현가 장치(hanging device)가 커버 엘리먼트의 둘레에 제공되거나, 또는 전기 라인이 커플러 플러그에 고정될 수 있는 방식으로 현가 장치가 제공된다.
삭제
본 발명의 추가 장점은, 상기 밀봉부가 커버 엘리먼트에 사출 성형될 수 있어서, 상기 밀봉부가 분실될 수 없게 배치된다는 점이다.
조정 유닛과 전기 접점 소자 사이의 일정한 경계 저항(transition resistance)을 보장하기 위해 납땜 접속이 제공된다.
바람직하게 커버 엘리먼트는 PBT(polybutylene terephthalt) 또는 유사한 재료로 이루어진다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 커버 엘리먼트는 투명하게 형성된다. 이로 인해 커버 엘리먼트는 조정 이전에 이미 조립될 수 있는데, 그 이유는 커버 엘리먼트가 투명할 경우 조정은 커버 엘리먼트를 투과하는 레이저 빔에 의해 이루어질 수 있기 때문이다.
바람직한 실시예는 하기에 도면을 참조로 설명된다.
도 1은 분리된 커버 엘리먼트를 포함한, 본 발명에 따른 커플러 플러그의 사시도;
도 2는 도 1에 따른 커플러 플러그의 배면도;
도 3은 도 2에 따른 커플러 플러그의 평면도;
도 4는 조립된 커버를 포함하는 도 1에 따른 커플러 플러그의 단면 사시도;
도 5는 예비(pre) 록킹 위치에 있는 커버 엘리먼트를 포함한 도 1에 따른 케이블 하니스 플러그의 단면도;
도 6은 최종 위치 직전에 있는 커버 엘리먼트를 포함한 도 1에 따른 케이블 하니스 플러그의 단면도;
도 7은 최종 위치에 있는 커버 엘리먼트를 포함한 도 1에 따른 케이블 하니스 플러그의 단면도를 도시한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 커플러 플러그(1)는 베이스 바디(3) 및 커버 엘리먼트(4)로 구성된 하우징(2)으로 이루어진 플러그이다.
베이스 바디(3)상의 고정 장치(5) 내에 조정 유닛(6)이 배치되고, 상기 조정 유닛은 다시 전기 접점 소자(7)를 통해, 접속 엘리먼트(8)를 통해 접속된 람다 프로브와 접속되거나 또는 커플러 플러그(1) 내로 삽입되고 도면에는 자세히 도시되지 않은 플러그와 접속된다.
전기 접점 소자(7)는 도체 트랙과 유사하게 형성된 금속 스트립으로 이루어지고, 상기 금속 스트립의 한쪽 측면은 커플러 플러그(1)의 커플링 가능 영역(9)으로 연장된다(도 4).
조정 유닛(6)은 대부분 베이스 바디(3)상에 배치된 가이드 엘리먼트(10)를 통해 가이드되고, 전기 접점 소자(7)에 의해 정확한 위치에 지지된다.
조정 유닛(6)의 측면 이동을 방지하기 위해, 조정 유닛(6)의 종방향 연장부에 대해 수직으로 지지 엘리먼트(11)가 제공된다. 특히, 도 5, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 지지 엘리먼트(11)는 고정 엘리먼트(12)의 일부로서 형성된다.
고정 엘리먼트(12)는 2차 록킹 장치 엘리먼트로서 제공되고, 하우징(2) 내에 배치된 전기 콘택(13), 특히 람다 프로브에 접속된 전기 콘택(13)을 정확한 위치에 지지시키는 기능을 한다.
이를 위해 고정 엘리먼트(12)의 횡단면은 바람직하게 W-형태로 형성되고, 상기 고정 엘리먼트는 조립된 상태에서(도 7) 그 2 개의 아암(12a/12b) 사이에서 축방향으로 전기 콘택(13)을 둘러싼다.
또한, 2차 록킹 장치 엘리먼트 즉, 고정 엘리먼트(12)는 바람직하게 지지 엘리먼트(11)와 함께 일체형 부분을 형성하도록 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 전기 콘택(13)이 아직 조립 및 고정되지 않은 상태에서, 지지 엘리먼트(11)는 하우징(2)상에 장착되는 커버 엘리먼트(4)가 도시되지 않은 예비 록킹 상태에서만, 즉 커버 엘리먼트(4)가 하우징(2)에 장착되지만 그 끝 위치로 이동되지는 않은 상태에서만 고정될 수 있도록, 하우징(2)으로부터 멀리 돌출한다.
이로 인해, 2차 록킹 장치가 작동하지 않음으로써, 전기 콘택(13)이 기능에 적합하게 고정되지 않고, 따라서 고정 엘리먼트(12)가 조절에 적합한 위치에 배치되지 않는 경우, 커버 엘리먼트(4)가 폐쇄되지 않는다(도 6 참조).
2차 록킹 장치가 그 최종 위치에 정확하게 배치되어야 비로소 커버 엘리먼트(4)가 그 고유의 최종 위치를 차지할 수 있다.
한번 조립된 2차 록킹 장치는 록킹 된 이후에는 커플러 플러그(1)를 완전히 파괴하지 않고는 더 이상 분리될 수 없다.
바람직하게 커플러 플러그는 그 둘레에 홈(14)을 포함하고, 상기 홈은 이를 위해 제공된 홀더 내로 커플러 플러그의 삽입을 가능하게 한다.
추가로 베이스 바디(3)에는 도 2에 도시된 바와 같이 고정 및 홀딩 엘리먼트(15)가 배치되고, 상기 엘리먼트는 커플러 플러그(1)가 도 1에 도시된 바와 같이 전기 라인(16)에 배치되도록 한다.
이를 위해, 홀딩 엘리먼트(15)가 클립형으로 형성됨으로써, 커플러 플러그(1)는 홀딩 엘리먼트(15)의 개방 위치에서 케이블 하니스상으로 삽입될 수 있다.
이로 인해 커플러 플러그를 예컨대 모터(홀더)에 고정할 수 있다.
커플러 플러그의 외부 크기가 작기 때문에, 커플러 플러그를 홈을 갖는 튜브에 수용하는 것도 가능하다.

Claims (14)

  1. 베이스 바디(3) 및 커버 엘리먼트(4)를 구비하는 하우징(2)과;
    상기 하우징 내에 삽입되어 고정될 수 있는 전기 부품; 및
    커플러 플러그(1) 내에, 또는 별도의 전기 접점 소자를 통한 커플러 플러그의 외부에 제공될 수 있는 평면 광대역 람다 프로브용 조정 유닛(6)을 포함하는 평면 광대역 람다 프로브용 소형 커플러 플러그(1)로서,
    상기 커버 엘리먼트(4)는 상기 조정 유닛(6) 위에 설치될 수 있고, 1차 록킹 장치 및 상기 커버 엘리먼트(4)와 상호 작용하는 2차 록킹 장치를 포함하고,
    상기 2차 록킹 장치는 하우징(2) 내에 삽입된 적어도 하나의 전기 콘택(13)을 고정하는 고정 엘리먼트(12)로서 제공되고,
    상기 고정 엘리먼트(12)는 상기 커버 엘리먼트(4)가 상기 2차 록킹 장치의 최종 위치에서만 완전히 폐쇄되도록, 상기 커버 엘리먼트(4)를 향하는 지지 엘리먼트(11)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 광대역 람다 프로브용 소형 커플러 플러그.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 커버 엘리먼트(4)는 투명하게 형성되는 것을 특징으로 하는 평면 광대역 람다 프로브용 소형 커플러 플러그.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 조정 유닛(6)은 전기 접점 소자(7)에 의해 상기 하우징(2)에 고정되는 것을 특징으로 하는 평면 광대역 람다 프로브용 소형 커플러 플러그.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징 내에 삽입되어 고정될 수 있는 전기 부품은 플러그 접점(18)인 것을 특징으로 하는 평면 광대역 람다 프로브용 소형 커플러 플러그.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 전기 접점 소자(7)와 상기 조정 유닛(6)은 납땜 접속에 의해 서로 전기 접속되는 것을 특징으로 하는 평면 광대역 람다 프로브용 소형 커플러 플러그.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 베이스 바디(3)와 상기 커버 엘리먼트(4) 사이에는 고정 엘리먼트(12)가 제공되는 것을 특징으로 하는 평면 광대역 람다 프로브용 소형 커플러 플러그.
  9. 제 1 항에 있어서, 예비 및 최종 록킹부 또는 1차 및 2차 록킹 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 평면 광대역 람다 프로브용 소형 커플러 플러그.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 커플러 플러그(1)의 둘레(17)에 현가 장치(hanging device)가 제공되는 것을 특징으로 하는 평면 광대역 람다 프로브용 소형 커플러 플러그.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 현가 장치는 전기 라인용 수용부로서 제공되는 것을 특징으로 하는 평면 광대역 람다 프로브용 소형 커플러 플러그.
  13. 삭제
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 현가 장치는 전기 라인(16)의 적어도 한 부분을 수용하기 위한 고정 및 홀딩 엘리먼트(15)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 평면 광대역 람다 프로브용 소형 커플러 플러그.
KR1020027009428A 2000-12-01 2001-11-23 평면 광대역 람다 프로브용 소형 커플러 플러그 KR100886333B1 (ko)

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