KR101316517B1 - 압력 감지 장치 - Google Patents

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헤르만 라이더러
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콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
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Abstract

압력 감지 장치를 고정하기 위한 기부 부재(7)를 포함하는 압력 감지 장치가 개시된다. 기부 부재에는 가압 유체의 공급을 위해 연결 덕트(8)가 제공된다. 압력 감지 장치는, 일 단부에서 플러그 체결 방향을 따라 연장되며 플러그 인 연결부(12)와 결합되는 연장된 지지 부재(3)를 추가적으로 구비한다. 플러그 인 커넥터 부분은 플러그 체결 방향으로 상보형 플러그 인 커넥터와 체결된다. 연장된 지지 부품은 타단부(4)에서 기부 부재와 연결되며, 연결 덕트(8)에 연결되는 압력 덕트(9)를 구비하며, 플러그 체결 방향에 대해 수직하여 연장되는 수용 구멍(11)을 둘러싸고, 압력 덕트와 연통한다. 개시된 압력 감지 장치는 압력 검출 부재의 표면들 중 하나가 압력 덕트(9)로부터 압력에 대해 노출되도록 수용 홀에 기밀하게 하게 삽입되는 압력 센서 부재를 포함하고, 신호 전달을 위해 플러그 인 커넥터 부분에서 접속 부재(17)에 연결된다.
압력 검출 장치. 압력 센서 부재, 평가 전자 장치

Description

압력 감지 장치{PRESSURE SENSING DEVICE}
본 발명은 압력 전달 유체(pressure-transmitting fluid)를 수용하는 라인 또는 용기의 압력 검출을 위한 압력 검출 장치에 관한 것으로, 특히 차량에 사용되는 압력 검출 장치에 관한 것이다.
예를 들면 내연 기관의 오일 압력 또는 커먼 레일 엔진(common-rail engine)의 레일 압력(rail pressure)과 같은 압력의 측정에서, 압력 검출 장치와 예를 들면 압력을 측정할 유체를 구비한 라인 또는 용기로의 연결부 사이의 누출 방지성(leaktightness)은 종종 엄격한 요건을 만족시켜야 한다. 따라서, 연결용 접합 부재로서 금속 연결 부재를 구비한 압력 검출 장치가 종종 사용된다. 금속 연결 부재의 사용은, 특히 조립 중 높은 스크류 체결력(screw-on force) 또는 스크류 체결 토크(screw-on torque)가 사용될 수 있다는 점과, 그 중에서도 특히 접합부의 기밀도(pressure tightness)에 대해 만족되어야 할 엄격한 요건이 충족될 수 있다는 이점을 갖는다. 더구나, 그러한 압력 검출 장치는 심지어 높은 온도에서도 사용될 수 있다.
종래에는, 예를 들면 세라믹 압력 센서 부재 또는 특정한 압저항(piezoresistive) 측정 셀과 같은 압력 센서 부재가 금속 연결 부재로 도입된다. 압력 센서 부재는 일반적으로 와이어 본딩(wire bonding)에 의해 회로 기판에 연결된다. 압력 검출 장치의 연결은 플러그 연결부를 통해 이루어지기 때문에, 그러한 압력 검출 장치는 접촉 부재(contact element)를 구비한 플러그 커넥터 부품을 포함한다. 플러그 커넥터 부품은 일반적으로 금속 연결 부재의 해당 부분의 플랜지 가공(flanging)에 의해 금속 연결 부재에 연결되며, 따라서 회로 기판의 연결부와 접촉 부재 사이의 간단한 접합부를 구비할 수 없다. 따라서, 접촉 부재는 전도체 트랙과 가압 텅(tong)을 구비한 가요성 포일(flexible foil)에 의하여 회로 기판의 해당 연결부에 연결되거나, 또는 나이프 접촉체(knife contact)로서 구성되어 해당 라인을 통해 회로 기판의 연결부에 연결된다.
따라서, 그러한 압력 검출 장치의 제조는 비교적 복잡하다.
따라서, 본 발명의 목적은 간단한 방식으로 제조될 수 있는 압력 검출 장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적은, 압력 검출 장치를 유지시키고, 가압 유체 공급용 연결 덕트를 구비하는, 기부 부재와; 플러그 체결 방향(plugging direction)을 따라 연장되고, 플러그 체결 방향으로 상보형 플러그 커넥터와 함께 체결하기 위한 플러그 커넥터 부분을 일단부에 가지며, 타단부에서 기부 부재와 연결되고 연결 덕트에 연결된 압력 덕트를 구비하며, 압력 덕트와 연통하고 플러그 체결 방향에 대해 교차하며 연장된 수용 오리피스를 구비하는 연장된 캐리어 본체와; 수용 오리피스 내에 기밀되게 삽입되는 압력 센서 부재로서, 상기 압력 센서 부재의 압력 감지 센서 표면 중 하나가 압력 덕트로부터의 압력에 노출되며, 신호의 전달을 위해 플러그 커넥터 부분에서 접촉 부재에 연결되는, 압력 센서 부재를 구비하는 압력 검출 장치에 의해 달성된다.
캐리어 본체는, 특히 전체적으로 볼 때, 전개(develope)되지 않은 캐리어 본체를 뜻하는 것으로 이해된다. 바람직하게는, 플러그 체결 방향(plugging direction)으로의 캐리어 본체의 길이는 플러그 체결 방향에 교차하는 길이보다 길지만, 이것을 반드시 필요로 하지는 않는다.
동시에 플러그 커넥터(plug connector)로서도 기능하는 캐리어 부품의 수용 오리피스를 통하여 압력 센서 부재의 장착이 이루어질 수 있기 때문에, 그러한 압력 검출 장치는 매우 간단하게 제조될 수 있다. 이 경우, 라인 또는 용기나 라인 또는 용기의 연결부에서의 압력 검출 장치의 유지 또는 그에 대한 압력 검출 장치의 연결을 수행하는 기부 부재(base element)에 대한 캐리어 본체의 연결 전 또는 연결 후에 이러한 장착이 이루어질 수 있다.
더욱이, 연장된 형태의 압력 검출 장치로 인해 라인 또는 용기에 대한 압력 검출 장치의 아주 간단한 장착이 달성되는데, 왜냐 하면 기부 부재의 고정 및 플러그 커넥터 부분에 상보형인 플러그의 고정이 둘 다 동일한 방향으로부터 이루어질 수 있어 따라서 오직 작은 양의 공간만을 점유하기 때문이다. 이것은 특히 차량의 구조에 있어서 커다란 이점이 된다.
또한, 캐리어 부품에 배치된 압력 센서 부재로 인해, 기부 부재로부터의 부분적인 열 분리(thermal decoupling)가 달성될 수 있으며, 이로써 라인 또는 용기의 변화하는 온도의 경우에도 더욱 정확한 압력 측정을 가능하게 한다. 또한 압력 센서 부재의 영역에서 기부 부재로부터의 압력 전달 유체의 열 분리가 발생할 수 있으며, 이것은 마찬가지로 보다 높은 측정 정밀도로 이어질 수 있다. 이는 특히, 바람직하게는, 압력 덕트가 수용 오리피스에서, 적절하다면 캐리어 본체에서 끝나며, 따라서 압력 검출 장치 내의 유체의 감지할 수 있을 정도의 대류(convection)가 일어나지 않는 경우에 해당한다.
원칙적으로, 기부 부재는 유지에 적합한, 어떤 요구되는 재료로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 기부 부재는 금속으로 형성된다. 이것은 낮은 가격 및 간단한 제조와 함께 높은 강도가 제공되는 이점을 갖는다. 특히, 이것은 공지된 방법에 의하여 간단한 방식으로 유리하게 형성될 수 있다.
원칙적으로, 기부 부재는 라인 또는 용기로의 연결을 위해 어떤 요구되는 방식으로 구성될 수 있다. 그러나, 바람직하게는 기부 부재는 대응되는 암나사를 구비한 라인 또는 용기의 오리피스에 고정하기 위한 수나사를 구비한다. 나사의 사용은 단지 신뢰할 만한 고정을 가능하게 할 뿐만 아니라, 또한 연결의 아주 우수한 기밀성을 갖는 것을 가능하게 한다.
또한, 이러한 실시예는 플랜지 연결부를 통해 캐리어 본체가 기부 부재에 연결되는 것을 가능하게 한다. 이러한 목적을 위해, 캐리어 본체는 특히 해당 단부에서, 외주 플랜지(flange)를 구비할 수 있으며, 이러한 외주 플랜지는 플랜지 가공 후 기부 부재의 해당 부분에 의해 둘러싸인다.
기부 부재는 라인 또는 용기에 장착되기 위하여 특별한 구조체를 필수적으로 가질 필요는 없다. 예를 들면, 기부 부재는 장착 중 텅(tong)에 의해 유지되는 원통형 표면 영역을 구비할 수도 있다. 그러나 바람직하게는, 기부 부재는 최소한 하나의 장착 구조체를 바람직하게는 그 기부 부재의 외부 표면에, 특히 바람직하게는 육각형 구조체의 형태로 구비한다. 바람직하게는, 캐리어 본체의 최대 직경은 육각형 구조체의 최소 직경보다 작다. 이것의 이점은, 예를 들어 스파크 플러그(spark plug) 체결용 소켓 렌치(socket wrench)와 유사한 소켓 렌치에 의해 플러그 체결 방향으로부터의 장착이 이루어질 수 있다는 것이다.
압력 덕트는 기본적으로 어떤 요구되는 방식으로 연결 덕트에 연결될 수 있다. 이것은 유체가 연결 덕트로부터 압력 덕트 내의 유체로 압력을 전달할 수 있도록 압력 검출 장치가 구성된다는 의미로 이해된다. 특히, 2개의 덕트는 연통될 수 있으며, 이는 유체, 즉 가스 또는 액체의 교환이 가능하다는 것을 뜻한다. 예를 들면, 연결 덕트는 그의 입구(mouth)가 압력 덕트의 입구에 바로 대향되게 배치될 수 있으며, 결과적으로 그 압력 덕트에 연결될 수 있다. 그러나, 연결 덕트와 압력 덕트는 예를 들면 기부 부재와 캐리어 본체 사이의 챔버(chamber)를 통해 연결될 수도 있다.
특히 간단한 방식으로 제조될 수 있는 압력 검출 장치의 일 실시예는 연결 덕트와 상기 연결 덕트에 연결된 압력 덕트 부분이 직선으로 연장되는 경우에 달성된다.
원칙적으로 압력 덕트는, 어떤 요구되는 방식으로 연장될 수 있다. 특히 바람직한 실시예에서, 특히 위의 단락에 기재된 실시예에서, 캐리어 본체는 압력 덕트의 단부 부분이 플러그 체결 방향에 대해 교차하게 또는 경사지게 수용 오리피스 내로 연장되도록 구성된다. 이것의 이점은 압력 덕트가 특히 간단한 방식으로 제조될 수 있다는 것으로, 특히 압력 덕트는 서로 인접하는 오로지 2개의 직선 부분만을 구비할 수 있다. 이러한 경우에 경사지게 연장된다는 것은 단부 부분의 종축이 플러그 체결 방향과 1°이상의, 바람직하게는 10°이상의 각도를 형성함을 뜻하는 것으로 이해된다.
또한, 캐리어 본체는 압력 덕트와 수용 오리피스 사이에 웹이 위치되고, 상기 웹에 압력 센서 부재 또는 압력 센서 부재용 캐리어 부재가 유지되고 그리고/또는 위치되도록 설계되는 것이 바람직하다. 이러한 실시예는 한편으로는 컴팩트한 셋업(compact set-up)을 달성할 수 있게 하고, 다른 한편으로는 압력 센서 부재의 또는 압력 센서 부재를 구비한 캐리어 부재의 수용 오리피스로의 간단한 삽입 및 그의 수용 오리피스에서의 간단한 고정을 가능하게 하는 이점이 있다.
원칙적으로, 캐리어 본체는 다부품 설계일 수 있다. 그러나, 바람직하게는 캐리어 본체는 하나의 부재로 구성된다. 따라서, 캐리어 본체는 매우 안정될 수 있으며, 동시에 간단한 방식으로 제조될 수 있다. 이러한 경우에 있어, 캐리어 본체를 제조하는 데 고려되는 재료로서, 금속뿐만이 아니라, 무엇보다 세라믹 재료 및 플라스틱, 특히 내고온성 플라스틱이 있다.
캐리어 본체는 기본적으로 단지 연장된 형태로 구성될 것을 필요로 한다. 이러한 경우에, 특히 캐리어 본체는 예를 들면 이미 전술된 고정 플랜지와 같은 돌출부, 예를 들면 플러그 커넥터 부분의 영역에서 셋백 영역(set-back region)을 또한 구비할 수도 있다. 만약 캐리어 본체가 최소한 플러그 커넥터 부분 및 존재하는 경우 고정 플랜지를 제외하고 원통형이라면, 특히 간단한 캐리어 본체의 제조가 달성된다.
원칙적으로, 압력 센서 부재는 그의 기능에 적합한 어떤 요구되는 배향(orientation)으로 수용 오리피스에 배치될 수 있다. 만일 압력 센서 부재의 압력 감지 표면에 대한 수직선이 플러그 체결 방향에 대해 직교하거나 경사지도록 압력 센서 부재가 배치된 경우에, 이는 바람직할 수 있다. 이러한 압력 센서 부재의 배향은, 압력 센서 부재 또는 압력 센서 부재를 구비하는 캐리어 부재가 수용 오리피스를 상기 수용 오리피스의 압력 덕트로부터 기밀되게 분리시킬 수 있는 이점이 있다.
원칙적으로, 압력 센서 부재로부터의 신호는 캐리어 본체 외부에서 처리될 수 있다. 그러나, 바람직하게는 압력 센서 부재의 평가 및 적절한 경우 작동을 위한 평가 전자 장치가 캐리어 본체에 배치되며, 따라서 압력 센서 부재에 의한 신호의 교란을 줄이고 간단한 전기 연결을 가능하게 한다.
압력 검출 장치의 바람직한 실시예에서, 압력 센서 부재와 압력 센서 부재로부터의 신호의 작동 및/또는 평가를 위한 평가 전자 장치는 신호 전달용 접촉 부재와 연결되는, 특히 접촉되는 칩에 통합된다. 따라서, 단지 하나의 구성요소만이 캐리어 본체에 고정될 필요가 있고, 압력 센서 부재와 평가 전자 장치 사이의 신호 전달에 대한 노이즈 필드(noise field)의 영향이 크게 줄어들 수 있다. 칩은 또한 압력 센서 부재용 캐리어 부재로서 설명될 수 있다.
압력 검출 장치의 또 다른 바람직한 실시예에서, 압력 센서 부재와 압력 센서 부재로부터의 신호의 작동 및/또는 평가를 위한 평가 전자 장치는 캐리어 부재에서 유지되며 상기 평가 전자 장치는 신호 전달을 위해 접촉 부재와 연결된다. 이러한 실시예 역시, 단지 하나의 구성요소만이 캐리어 본체에 삽입되어 그에 고정될 필요가 있는 이점을 갖는다. 이러한 경우, 특히 세라믹 플레이트 또는 회로 기판이 캐리어 부재로서 사용될 수 있다.
마지막 두 단락에 기재된 실시예의 추가적인 이점은, 칩 또는 캐리어 부재의 연결부가 접촉 부재와 직접 연결될 수 있고, 이를 위해서 특히 본딩 와이어 또는 와이어 본드 또는 다른 가요성 결합부가 사용될 수 있다는 것이다. 그러나, 도입부에서 기재된 다른 연결 가능성을 선택하는 것이 또한 가능하다.
칩 또는 캐리어 부재의 캐리어 본체에 대한 고정은 기본적으로 임의의 원하는 방식으로 이루어질 수 있다. 특히 간단한 장착의 이점은 칩 또는 캐리어 부재가 캐리어 본체에 접착 접합되는 경우에 발생한다. 바람직하게는, 칩과 캐리어 부재 사이의 기계적 응력의 보상이 가능하도록, 탄성 접착 접합력을 제공하는 접착제가 사용된다.
특히, 차량 분야에서 사용될 경우, 압력 검출 장치는 장치의 기능을 어쩌면 손상시킬 수 있는 습기 및/또는 다른 액체 또는 기체에 노출될 수 있다. 그러한 영향으로부터 보호하기 위해, 바람직하게는 칩 또는 캐리어 부재는 보호 재료로 덮인다. 이러한 보호재로는, 특히 수용 오리피스를 그 단면에 걸쳐 가능한 한 완전하게 채우는 겔(gel)일 수 있다.
또한, 압력 검출 장치는 수용 오리피스를 밀폐하는 커버를 포함할 수 있다. 결과적으로 압력 센서 부재 또는 칩 또는 캐리어 부재, 그리고 적절한 경우 존재하는 보호 재료도 또한, 특히 기계적 영향에 대해 보호된다.
그러나, 커버는 추가적인 기능도 충족할 수 있다. 따라서, 압력 검출 장치의 바람직한 실시예에서, 커버는 연결 오리피스(connecting orifice)를 제외하고 수용 오리피스를 기밀되게 밀폐한다. 이러한 압력 검출 장치는 연결 덕트의 압력과 연결 오리피스의 압력 사이의 압력 차이를 검출하는 차압 검출 장치로 사용될 수 있다.
그러나, 압력 검출 장치는 절대 압력을 검출하도록 또한 구성될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 압력 센서 부재는 절대 압력을 측정하도록 구성된다. 이 목적을 위해, 예를 들면 압력 센서 부재는 알려진 압력의 기체를 수용하는 기준 진공 셀을 구비할 수 있다.
대안적으로, 압력 센서 부재는 수용 오리피스의 바닥면에 고정될 수 있고, 압력 덕트는 플러그 체결 방향에 대해 교차하게 위치되는 캐리어 본체의 표면과 바닥면 사이에서 수용 오리피스내로 연장될 수 있다. 이러한 경우에, 바람직하게는 수용 오리피스를 기밀하게 밀폐하는 커버가 제공될 수 있다.
바람직한 태양에 따라, 압력 검출 장치는 바람직하게는 압력 덕트에 배치되는 온도 센서를 추가로 구비한다. 그러한 압력 검출 장치는 바람직하게도 유체의 압력 뿐만 아니라 온도 역시 검출하는 것을 가능하게 한다. 특히 바람직하게는, 온도 센서의 연결부들은 플러그 커넥터 부분의 접촉 부재와 직접 접촉된다.
압력 검출 장치는 예를 들면 100 bar에 이르기까지 다양한 범위에서 압력의 측정을 위해 구성될 수 있다.
이하에서는 도면들을 참조하여 예시적으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 압력 검출 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 압력 검출 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 압력 검출 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 압력 검출 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 압력 검출 장치의 단면도이다.
바람직한 제1 실시예에 따른 압력 검출 장치는, 기부 부재(1)와; 플라스틱으로 제조되고, 일단부에서 플러그 체결 방향(S)으로 상보형 플러그 커넥터(미도시)와 함께 체결하기 위한 플러그 커넥터의 부분(3)을 포함하며, 타단부에서 고정 플랜지(4)를 포함하는, 연장된 캐리어 본체(2)와; 통합된 압력 센서 부재(6)를 구비하며 압력 센서 부재(6)의 작동 및 압력 센서 부재(6)로부터의 신호의 평가를 위한 평가 전자 장치를 구비하는, 칩(5)을 또한 포함한다.
기부 부재(1)는 금속으로 제조되고, 압력 전달 유체를 수용하는 압력 용기의 연결부의 암나사에 결합되기 위해 수나사(7)를 구비하며, 외부 육각형 부분을 장착 구조체로서 구비한다. 수나사에 대한 반대 유형의 구조도 역시 가능하다. 이와 동일한 사항이 플러그 연결을 위한 설계에도 적용된다.
기부 부재(1)를 통해 안내되고 압력 용기로부터 압력 검출 장치로 압력 전달 유체를 운반하는 역할을 하는 연결 덕트(8)가 기부 부재(1)의 수나사(7)의 축에 평행하게 배치된다.
플러그 체결 방향(S)에 선형으로 연장되는 캐리어 본체(2)는, L자형 구성의 압력 덕트(9)를 구비하고, 보다 긴 레그(leg)(10)는 고정 플랜지(4)를 구비한 단부에서 플러그 체결 방향(S)에서 선형으로, 그리고 연결 덕트(8)에 동축으로 연장된다. 따라서, 연결 덕트(8)도 또한 플러그 체결 방향(S)으로 연장된다.
레그(10)는, 플러그 체결 방향(S)에 대하여 직교하여 연장되고 수용 오리피스(11) 내로 연장되는 단부(11)로 이어지고, 수용 오리피스는 캐리어 본체(2)에 형성되고 캐리어 본체(2)의 외부 표면으로부터 내부로 플러그 체결 방향(S)에 대하여 교차하여 연장되며, 칩(5)을 수용하는 역할을 한다.
캐리어 본체(2)의 플러그 커넥터 부분(3)은, 상보형 플러그 커넥터의 플러그 영역에 대한 리셉터클(receptacle)(12)과, 플러그 커넥터 부분(3)에 대한 접촉 부재(13)가 배치되고 수용 오리피스(11)로 이어지는 접촉 부재 덕트를 구비한다.
압력 감지 센서의 표면(14)의 하나가 그 수직선이 플러그 체결 방향(S)에 대하여 직교하게, 그리고 압력 덕트(9)의 단부의 방향에 평행하게 배향되도록, 칩(5) 이 수용 오리피스(11)에 배치된다.
칩(5)은 접착제(15)에 의해 캐리어 본체(2)의 바닥에 기밀되게 고정되며, 칩의 일부는 수용 오리피스(11)와 압력 덕트(9) 사이의 웹(16)에 고정된다.
칩(5)은 본딩 와이어(17)에 의해 플러그 커넥터 부분(3)의 접촉 부재(12)에 직접 접촉되거나 전기적으로 접속된다. 방해 펄스로부터의 보호를 위해, 보호 커패시터(protective capacitor)(18)가 접촉 부재에 배치된다.
수용 오리피스(11)는, 한편으로는 칩(5) 및 본딩 와이어(17)를 덮고 그들을 습기로부터 보호하며, 다른 한편으로는 수용 오리피스(11)의 영역으로부터의 압력을 칩(5) 또는 압력 센서 부재(6)로 전달하는 보호 겔(19)로 칩(5) 위에서 충진된다.
수용 오리피스(11)는 커버(20)에 의해 덮여진다.
캐리어 본체(2)는 기부 부재(1)에 놓이며, 플랜지 연결부에 의해 외부 육각형부(21)에서 기부 부재(1)에 연결된다. 캐리어 본체(2)와 기부 부재 간의 간극은, 압력 검출 부재(6)의 검출 정확도에 비교하여 상당한 압력의 손실이 발생할 수 없도록, 금속과 플라스틱 사이를 밀봉시키는, 예를 들면 O링(O-ring)(22)과 같은 밀봉 부재에 의해 기밀되게 밀봉된다.
캐리어 본체(2)의 직경이 외부 육각형부(21)의 최대 외경보다 작기 때문에, 압력 검출 장치는 플러그 연결 방향(S)으로부터 내부 육각형부(inner hexagon)를 구비한 대응 소켓 렌치에 의해 간단한 방식으로 고정될 수 있다. 이어서 완전한 장착을 위해, 상보형 플러그 커넥터는 단지 동일한 방향으로부터 리셉터클(12)로 체 결될 것을 필요로 한다.
도 2의 바람직한 제2 실시예에 따른 압력 검출 장치는 커버(20)의 구성 및 고정과 캐리어 본체의 구성의 면에서 예시적인 제1 실시예와 다르다. 장치의 다른 부품들 모두는 변경되지 않으며, 따라서 예시적인 제1 실시예에 관한 설명들 역시 여기에도 적용되고, 동일한 도면 부호들이 사용된다.
캐리어 본체(23)는 단지 수용 오리피스 주위로 연장되는 홈(24)이 구비된다는 점에서만 캐리어 본체(2)와 다르다. 모든 다른 특징들은 변동되지 않으며, 예시적인 제1 실시예에서와 동일한 도면 부호들이 그 변동되지 않는 특징들에 대해 사용된다.
커버(25)는, 한편으로는 홈(24)에 체결되는 주위 벽(26)과, 다른 한편으로는 커버(25) 아래의 영역이 추가적인 압력 용기에 연결될 수 있도록 하는 연결 오리피스 또는 압력 관통부(leadthrough)(27)의 점에서, 커버(20)와 다르다.
밀봉 부재는 커버(25)와 캐리어 본체(23)의 사이에 이 부재들 사이의 간극을 통한 압력 손실을 방지하기 위해 위치된다.
따라서, 이 압력 검출 부재는, 보호 겔(19)을 통해 전달되는 연결 덕트(8)의 압력과 압력 관통부(27)의 압력 간의 차이를 검출할 수 있는 차압 검출 장치로서 사용될 수 있다.
도 3의 바람직한 제3 실시예에 따른 압력 검출 장치는, 커버(20)의 고정과 캐리어 본체의 구성 및 칩(5)의 유형 면에서 예시적인 제1 실시예와 다르다. 장치의 다른 부품들 모두는 변경되지 않으며, 따라서 예시적인 제1 실시예에 관한 설명 들 역시 여기에도 적용되고, 동일한 도면 부호들이 사용된다.
캐리어 본체(28)는 예시적인 제2 실시예의 캐리어 본체와 동일한 방식으로 구성되었지만, 이러한 경우에 플러그 체결 방향에 평행하게 연장되는 압력 덕트(29)는 수용 오리피스(11)에 굴곡없이 연장된다.
이러한 경우에는, 칩(5) 대신에 절대 압력의 측정에 적합한 칩(30)이 사용되며, 이러한 칩은 수용 오리피스(11)의 바닥에 부착된다. 그렇지 않으면, 칩(30)은 칩(5)과 동일한 방식으로 보호 겔(19)과 접촉되고 그에 의해 덮여진다. 이러한 경우에, 압력 덕트(29)가 커버(20)와 보호 겔의 표면 사이의 수용 오리피스로 연장되도록 덮여진다.
이러한 경우에, 커버(20)와 캐리어 본체(28) 사이의 간극을 통한 압력 손실을 피하기 위해, 커버(20)는 캐리어 본체(28)에 기밀되게 연결된다.
이러한 압력 검출 장치는 절대 압력 검출 장치로서 적합하다.
도 4의 바람직한 제4 실시예에 따른 압력 검출 장치는 칩의 유형 면에서 예시적인 제1 실시예와 다르다. 장치의 다른 부품들 모두는 변경되지 않으며, 따라서 예시적인 제1 실시예에 관한 설명들 역시 여기에로 적용되고, 동일한 도면 부호들이 사용된다.
이러한 경우에, 칩(31)은 기준 진공압이 형성되는 기준 진공 셀을 형성하도록 압력 센서 부재(6) 위에서 진공 기밀(vacuum-tight) 방식으로 고정되는 진공 기밀 칩 커버(32)를 구비한다.
따라서, 절대 압력의 검출이 가능하다.
도 1에 대하여 90°회전된 단면을 도시한 도 5의 바람직한 제5 실시예에 따른 압력 검출 장치는 온도 센서(33)의 사용 및 캐리어 본체의 구성 면에서 제1의 대표적인 실시예와 차이가 있다. 장치의 다른 부품들 모두는 변경되지 않으며, 따라서 예시적인 제1 실시예에 관한 설명들 역시 여기에로 적용되고, 동일한 도면 부호들이 사용된다.
캐리어 본체(34)는 단지 플러그 커넥터 영역으로부터 캐리어 본체(34)의 타단부까지 연장되는 접촉 부재(35)가 배치되는, 접촉 부재(35)용 2개의 추가적인 덕트가 구비된다는 점에서만 캐리어 본체(2)와 다르다. 모든 다른 특징들은 변동되지 않으며, 예시적인 제1 실시예에서와 동일한 도면 부호들이 그 변동되지 않는 특징들에 대해 사용된다.
압력 덕트(9)의 입구 영역에 온도 센서(33)가 배치되고, 이러한 온도 센서는 접촉 부재(35)에 직접 연결된다. 물론 온도 센서도 또한 연결 덕트(8)에 놓여지거나 그에 투입될 수 있다. 이는 또한 온도 센서가 최소한 부분적으로 기부 부재(1)로부터 연결 덕트(8)의 외부로 돌출될 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 변형예는 온도 측정에 대한 응답 시간을 단축시킨다.
따라서, 압력 검출과 병행하여, 압력이 검출되는 유체의 온도의 검출이 가능해진다.
이러한 온도 센서의 채용은 다른 예시적인 실시예에서도 그에 상응하게 또한 가능하다.
추가의 예시적인 실시예에서, 칩 또는 칩들 대신에, 평가 전자 장치를 구비 한 회로 기판 및 압력 센서 부재가 구비되고, 칩과 동일한 방법으로 기재된 예시적인 실시예에서 위치되고 접촉된다.
본 발명은 압력 감지 장치에 이용될 수 있다.

Claims (19)

  1. 압력 검출 장치로서,
    - 압력 검출 장치를 유지시키기 위한 기부 부재로서, 가압 유체 공급용 연결 덕트를 구비하는 기부 부재와;
    - 플러그 체결 방향을 따라 연장되고, 플러그 체결 방향으로 상보형 플러그 커넥터와 함께 체결되기 위한 플러그 커넥터 부분을 일단부에 구비하며, 타단부에서 기부 부재와 연결되고 연결 덕트에 연결된 압력 덕트를 구비하며, 압력 덕트와 연통하고 플러그 체결 방향에 대해 횡방향으로 연장된 수용 오리피스를 구비하는 연장된 캐리어 본체와;
    - 수용 오리피스 내로 기밀되게 삽입되는 압력 센서 부재로서, 상기 압력 센서 부재의 압력 감지 센서 표면 중 하나가 압력 덕트로부터의 압력에 노출되며, 신호의 전달을 위해 플러그 커넥터 부분에서 접촉 부재에 연결되는, 압력 센서 부재를
    구비하는 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    연결 덕트와 그 연결 덕트에 연결되는 압력 덕트 부분은 직선으로 연장되는 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    캐리어 본체는 압력 덕트가 수용 오리피스 내로 연장되도록 구성되되, 상기 압력 덕트의 단부가 플러그 체결 방향에 대해 교차하게 또는 경사지게 연장되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    압력 덕트와 수용 오리피스 사이에 웹이 위치되고, 상기 웹에 압력 센서 부재 또는 압력 센서 부재용 캐리어 부재가 유지되고 위치되는 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    캐리어 본체는 하나의 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    캐리어 본체는 플러그 커넥터 부분을 제외한 나머지 부분이 원통형인 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    압력 센서 부재의 압력 감지 표면에 대한 수직선이 플러그 체결 방향에 대해 직교하거나 경사지게 연장되도록 압력 센서 부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    압력 센서 부재와 압력 센서 부재로부터의 신호의 작동 및 평가를 위한 평가 전자 장치는 신호 전달용 접촉 부재와 연결되는 칩에 통합되는 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    압력 센서 부재와 압력 센서 부재로부터의 신호의 작동 및 평가를 위한 평가 전자 장치는 캐리어 부재에서 유지되며 상기 평가 전자 장치는 신호 전달을 위해 접촉 부재와 접촉되는 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    칩은 캐리어 본체에 접착 접합되는 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    칩은 보호 재료로 덮이는 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    수용 오리피스를 밀폐하는 커버를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    커버는 연결 오리피스를 제외하고 수용 오리피스를 기밀하게 밀폐하는 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    압력 센서 부재는 절대 압력을 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    압력 센서 부재는 수용 오리피스의 바닥면에 고정되고, 압력 덕트는 플러그 체결 방향에 대해 교차하게 위치되는 캐리어 본체의 표면과 바닥면 사이에서 수용 오리피스내로 연장되는 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    압력 덕트에 배치되는 온도 센서를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
  17. 제8항에 있어서,
    칩은 신호 전달용 접촉 부재와 접촉하는 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
  18. 제9항에 있어서,
    캐리어 부재는 캐리어 본체에 접착 접합되는 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
  19. 제9항에 있어서,
    캐리어 부재는 보호 재료로 덮이는 것을 특징으로 하는 압력 검출 장치.
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