KR102119120B1 - 압력 센서용 플라스틱 하우징 패키지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압력 센서용 플라스틱 하우징 패키지가 개시된다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 압력 센서용 플라스틱 하우징 패키지는 플라스틱 재질의 내부에 수용 공간이 형성되어 있는 하우징; 상기 하우징의 수용 공간 내측에 위치하는 멤스칩 및 상기 멤스칩 하부에 연결되어 있는 메탈 플레이트를 포함하고, 상기 메탈 플레이트는 상기 하우징의 수용 공간 내측으로 돌출되어 있는 돌출부의 단부에 인서트 성형되어 있다.

Description

압력 센서용 플라스틱 하우징 패키지 {PLASTIC HOUSING PACKAGE FOR PRESSURE SENSOR}

본 발명은 압력 센서용 플라스틱 하우징 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원가를 절감하고 중량을 감소시킬 수 있는 구조의 압력 센서용 플라스틱 하우징 패키지에 관한 것이다.

자동차에 대한 끊임없는 연비 향상의 요구와 각 나라의 배출가스 규제의 강화에 따라 자동차의 엔진 제어 및 변속 등에 있어서 각종 연료 공급 유량이나 공급 압력 등의 고정밀 및 고정확 제어가 요구되고, 이러한 고정밀 및 고정확 제어 요구에 대응하기 위해서, 다양한 형식의 압력 제어장치나 유량 제어장치 및 이것에 이용하는 압력 센서가 개발되어 있다.

예를 들어 차량에는 주행 중에 감속 또는 정지를 목적으로 전륜과 후륜을 제동하는 휠브레이크와, 제동유압을 형성하여 휠브레이크 측으로 전달하는 부스터 및 마스터실린더 등이 장착되어 있어서, 운전자가 브레이크페달을 밟으면 마스터실린더에서 발생된 유압이 휠브레이크로 전달되어 제동력이 발생된다. 그러나 운전자가 브레이크페달을 밟아 제동력 증가 또는 유지 상태로 제어하는 중에 제동압력이 노면상태보다 크거나, 제동압력으로 발생하는 휠브레이크에서의 마찰력이 타이어나 노면에서 발생하는 제동력보다 크면, 타이어가 노면에서 미끄러지는 슬립현상이 발생되기도 한다.

여기서 브레이크페달 답력에 의해 마스터실린더에서 발생된 브레이크 액압을 감지하기 위한 압력센서가 이용된다.

그러나 종래의 일반적인 압력 센서는 메탈 하우징에 멤스(Micro Electro Mechanical System: MEMS) 칩을 구비하여 압력을 측정하도록 되어 있는데, 그 제조 단가가 높아 비용이 많이 들며 하중이 크다는 단점이 있고 이는 연비를 저하시키게 되는 문제가 있다.

대한민국 공개실용신안출원 제 1998-025583 호

본 발명의 일 실시 예는 상기 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 금속 재질을 플라스틱으로 대체하여 제조 단가와 하중을 감소시킬 수 있는 압력 센서용 플라스틱 하우징 패키지를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 플라스틱 재질의 내부에 수용 공간이 형성되어 있는 하우징; 상기 하우징의 수용 공간 내측에 위치하는 멤스칩 및 상기 멤스칩 하부에 연결되어 있는 메탈 플레이트를 포함하고, 상기 메탈 플레이트는 상기 하우징의 수용 공간 내측으로 돌출되어 있는 돌출부의 단부에 인서트 성형될 수 있다.

상기 하우징은 몸체부; 상기 몸체부의 상측으로 커넥팅 어셈블리와 연결되는 연결부; 상기 몸체부의 하측으로 유로가 형성되어 있는 유동부 및 상기 몸체부의 내부 공간의 하면으로부터 상방으로 돌출되어 있는 돌출부를 포함할 수 있다.

상기 돌출부의 단부에는 메탈 플레이트가 만입되는 만입홈이 형성될 수 있다.

상기 메탈 플레이트는 멤스칩의 직경보다 큰 구조일 수 있다.

상기 메탈 플레이트는 중앙에 관통 구멍이 천공되어 있는 구조일 수 있다.

본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 압력 센서용 플라스틱 하우징 패키지는 금속 재질을 플라스틱으로 대체하여 제조 단가와 하중을 감소시켜 가격 경쟁력 향상과 연비를 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 압력 센서용 플라스틱 하우징 패키지의 단면 모식도이다.
도 2는 도 1의 A부분의 확대 모식도이다.

이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.

그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결을 의미할 수 있다.

또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 압력 센서용 플라스틱 하우징 패키지의 단면 모식도이고, 도 2는 도 1의 A부분의 확대 모식도이다.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 압력 센서용 플라스틱 하우징 패키지는 플라스틱 재질의 내부에 수용 공간이 형성되어 있는 하우징(100), 상기 하우징(100)의 수용 공간 내측에 위치하는 멤스칩(200) 및 상기 멤스칩(200) 하부에 연결되어 있는 메탈 플레이트(300)를 포함하고, 상기 메탈 플레이트(300)는 상기 하우징(100)의 수용 공간 내측으로 돌출되어 있는 돌출부(140)의 단부에 인서트 성형되어 있다.

하나의 구체적인 예에서 상기 하우징(100)은 몸체부(110), 상기 몸체부(110)의 상측으로 커넥팅 어셈블리(10)와 연결되는 연결부(120), 상기 몸체부(110)의 하측으로 유로(146)가 형성되어 있는 유동부(130) 및 상기 몸체부(110)의 내부 공간의 하면으로부터 상방으로 돌출되어 있는 돌출부(140)를 포함하여 구성되어 있다.

여기서 상기 몸체부(110)의 내부 공간에서 하면(112)으로부터 상기 돌출부(140)가 상기 몸체부(110)의 내부 공간을 향해 돌출되어 있는 구조이다. 즉, 상기 돌출부(140)는 상기 몸체부(110)의 하면(112)으로부터 커넥팅 어셈블리(10)를 향해 돌출되어 있는 구조이다.

또한 상기 유동부(130)에는 기체 또는 유체가 유동하는 일정한 단면적의 유로(146)가 형성되어 있되, 상기 일정한 단면적이 형성된 유로(146)의 단부측은 단면적이 좁아지도록 경사진 경사부(142), 상기 경사부(142)로부터 연장되고 상기 유로(146)의 단면적보다 더 좁은 일정 단면적을 형성하는 입구부(144)로 구성되어 있다.

본 발명에 따르면 상기 돌출부(140)의 단부에는 메탈 플레이트(300)가 만입되는 만입홈이 형성되어 있으며, 상기 돌출부(140)의 단부면(141)에 형성된 만입홈에 상기 메탈 플레이트(300)가 구비되고, 상기 입구부(144)는 메탈 플레이트(200)의 관통 구멍을 통해 멤스칩(200)과 연통된다.

이러한 구조에서 상기 메탈 플레이트(300)는 멤스칩(200)의 직경보다 크고, 상기 메탈 플레이트(300)는 중앙에 관통 구멍이 천공되어 있는 구조이다.

즉 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 압력 센서용 플라스틱 하우징 패키지는 상기 몸체부(110)와 상기 돌출부(140)에 형성되어 있는 유로(146)를 통해 기체 또는 액체가 유동하여 상기 하우징(100)의 수용 공간으로 유입되면 여기서 발생되는 신호가 상기 커넥팅 어셈블리(10)로 전달되는 구조이다.

압력 센서는 압력을 측정하는 장치로서 브레이크 시스템을 제어하기 위한 정보를 감지할 수 있다. 일반적으로 차량에는 감속 또는 제동을 위한 브레이크 시스템이 구비된다. 브레이크 시스템은 사용자의 조작력을 전달하는 페달과, 상기 페달과 연결되어 제동유압을 형성하는 부스터 및 마스터 실린더와, 부스터 및 마스터 실린더로부터 입력된 제동유압에 따라 차량의 바퀴를 제동하는 휠 브레이크를 포함하여 구성된다.

안정된 제동력을 발휘하며 운전조작을 보다 용이하게 하기 위하여 여러 가지 장치들이 고안되었는데 안티록 브레이크 시스템(ABS:Anti-Lock Brake System)이나 전자식 유압브레이크 시스템(EHB:Electro-Hydraulic Brake)이나 전자식 자세안정화 프로그램(ESP:Electronic Stability Program) 등이 있다.

여기서 브레이크페달 답력에 의해 발생되어 유압블럭측으로 전달되는 브레이크 액압을 감지하고, 이를 전자제어장치에 전기적 신호로 전달하는 압력센서가 배치되어 있고, 이에 따라 전자제어장치에서는 압력센서로부터 전달되는 신호를 근거로 펌프의 추가 작동여부와 각 NCㆍNO형 솔레노이드밸브의 개폐작동을 제어하게 된다.

한편 일반적인 압력 센서는 통상 대기압 상태로 노출되므로, 절대 압력인 대기압을 기준점(영점)으로 설정되어야 하고, 차량의 구동 전에 이러한 압력 센서가 절대 압력에 정확히 일치하는 지를 확인한 후 절대 압력이 아닌 경우 압력 센서를 기준점(영점)으로 보정하는 영점 보정 로직을 실행하여야 한다.

상기 유체 압력을 검출하는 압력센서는 센서 주위의 환경조건 예컨대 가스 온도 등에 의해, 그 출력값이 변동하는 것으로 판명되어 있다. 즉, 동일한 유체 압력 내에 배치한 압력센서에서도 유체온도가 변동하는 것에 의해 압력센서의 출력값이 변동하게 된다.

통상적으로 압력 센서는 메탈 하우징으로 이루어져 압력을 측정하도록 되어 있는데, 그 제조 단가가 높아 비용이 많이 들며 하중이 크다는 단점이 있다.

그러나 본 발명에 따른 압력 센서용 플라스틱 하우징 패키지는 하우징의 금속 재질을 플라스틱으로 대체하여 제조 단가와 하중을 감소시켜 가격 경쟁력 향상과 연비를 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당 업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시 예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시 예가 가능함을 밝혀둔다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 또한 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어가 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되어야 한다. 더불어, 상술하는 과정에서 기술된 구성의 순서는 반드시 시계열적인 순서대로 수행될 필요는 없으며, 각 구성 및 단계의 수행 순서가 바뀌어도 본 발명의 요지를 충족한다면 이러한 과정은 본 발명의 권리범위에 속할 수 있음은 물론이다.

10: 커넥팅 어셈블리
100: 하우징
110: 몸체부
112: 하면
120: 연결부
130: 유동부
140: 돌출부
141: 단부면
142: 경사부
144: 입구부
146: 유로
200: 멤스칩
300: 메탈 플레이트

Claims (5)

1. 플라스틱 재질의 내부에 수용 공간이 형성되어 있는 하우징;
   상기 하우징의 수용 공간 내측에 위치하는 멤스칩; 및
   상기 멤스칩 하부에 연결되어 있는 메탈 플레이트;
   를 포함하고,
   상기 메탈 플레이트는 상기 하우징의 수용 공간 내측으로 돌출되어 있는 돌출부의 단부에 인서트 성형되며,
   상기 하우징은,
   몸체부;
   상기 몸체부의 상측으로 커넥팅 어셈블리와 연결되는 연결부;
   상기 몸체부의 하측으로 유로가 형성되어 있는 유동부;
   상기 돌출부는 상기 몸체부의 내부 공간의 하면으로부터 상방으로 돌출되며,
   상기 돌출부의 단부에는 상기 메탈 플레이트가 만입되는 만입홈이 형성되고,
   상기 메탈 플레이트는 상기 멤스칩의 직경보다 크며,
   상기 메탈 플레이트는 중앙에 관통 구멍이 천공되며,
   상기 유동부는 상기 돌출부를 경유하면서 상기 유로가 좁아지도록 경사진 경사부 및 상기 경사부로부터 일정한 단면적을 형성해 상기 메탈 플레이트의 상기 관통구멍을 통하여 상기 멤스칩에 연통되는 입구부를 형성하는 것을 특징으로 하는 압력 센서용 플라스틱 하우징 패키지.
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