KR19990029661A - 압력 센서 - Google Patents

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KR19990029661A
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슈이찌 가따야마
마사미 호리
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마쓰시따 덴꼬우 가부시끼가이샤
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Abstract

압력 센서 (S1) 는 본체 (11), 본체 (11) 에 격납되어 있으며 내부에 유압 도입용 압력 도입 개구 (33) 를 가지고 있는 압력 도입 튜브 (12), 그리고 압력 도입 개구 (33) 를 덮는 압력 도입 튜브 (12) 의 근위단면에 부착된 압력 센서부 (13) 를 구비한다. 유량 감속 구조체 (15, 51, 62a) 가 유속 감소를 위해 압력 도입 튜브 (12) 의 원위단면에 배치되어 있다.

Description

압력 센서
본 발명은 일반적으로 압력 센서, 특히 예를 들면 자동차 전동장치를 제어하는데 사용되지만 이에 국한되지 않는 유압 탐지용 압력 센서에 관한 것이다.
도 1 및 2 는 가스 또는 유체의 압력을 탐지하는데 사용되는 종래의 압력 센서를 나타내며, 지금까지 제안되었던 다양한 형태의 압력 센서들의 전형이다. 압력 센서 (A) 는 유체의 압력을 전기 신호로 전환하기 위한 센서부 (2) 를 하우징 (1) 에 격납하고, 유체를 센서부 (2) 에 도입하기 위한 압력 도입 튜브 (3) 를 가지고 있다. 센서부 (2) 는 반도체 기판으로 형성되며 박막 격판 (도시되지 않음) 을 포함하는 센서칩과, 압력에 의한 격판의 뒤틀림을 탐지하기 위한 탐지 소자 (예를 들면, 피조레지스터) 를 가지고 있다. 하우징 (1) 은 일반적으로 박스 형상의 본체 (1a) 와 커버 (1b) 를 가지고 있는데, 이들은 모두 합성수지로 만들어져 있다. 본체 (1a) 는 저부에서 돌출되도록 삽입-주형된 대략 원통 형상의 금속 압력 도입 튜브 (3) 를 가지고 있다. 센서부 (2) 에서 외부 장치로 전기 신호를 내보내기 위한 복수의 핀들 (4) 이 본체 (1a) 에 내장되어 있고, 핀들 (4) 의 단부들은 배선 (6) 에 의해 센서부 (2) 에 연결되어 있는데, 이들 핀들은 금 또는 알루미늄과 같은 도체로 이루어져 있다.
센서부 (2) 는 유리 시트 (5) 에 의해 압력 도입 튜브 (3) 의 일단부에 부착되어 있어, 유체의 압력이 외부 소스로부터 압력 도입 튜브 (3) 를 통하여 센서부 (2) 의 격판에 도입된다. 복수의 핀들 (4) 은 인쇄 회로 기판에 장착이 용이하도록 하우징 (1) 의 양단부로부터 두 방향으로 돌출되어 있다.
설명한 바와 같은 압력 센서 (A) 의 한가지 응용예가 자동차의 자동 전동장치의 제어에서의 유압 탐지이다. 상기 응용예에서, 유압은 반복해서 가해지고 풀리고 하여, 이런 과정에서 순간적 고압 서지가 발생할 수 있다. 서지 압력이 센서부 (2) 의 항복 강도(breakdown strength)를 초과할 때, 센서부 (2) 가 파괴될 수 있음이 문제점이다.
본 발명은 상기 설명된 단점들을 극복하기 위하여 개발되었다.
따라서 본 발명의 목적은 탐지될 유체에서의 압력 서지에 따른 센서부의 손상을 막을 수 있는 압력 센서를 제공하는 것이다.
도 1 은 종래 압력 센서의 사시도.
도 2 는 도 1 의 종래 압력 센서의 수직 단면도.
도 3 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압력 센서의 수직 단면도.
도 4 는 도 3 의 압력 센서의 우측면도.
도 5 는 도 3 의 압력 센서의 좌측면도.
도 6 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 압력 센서의 부분 수직 단면도.
도 7 은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 압력 센서의 수직 단면도.
도 8 은 도 7 의 압력 센서에 장착된 필터의 사시도.
도 9 는 도 8 과 유사하나, 또다른 필터의 도면.
도 10 은 도 8 과 유사하나, 또다른 필터의 도면.
도 11 은 도 8 과 유사하나, 또다른 필터의 도면.
도 12 는 또다른 필터를 형성하기 위하여 사용되는 금속 메시의 사시도.
도 13 은 감았을 때의 상기 금속 메시의 사시도.
도 14 는 압력 센서에 장착된 압력 도입 튜브에 삽입되었을 때의 도 13 의 상기 금속 메시의 수직 단면도.
도 15a 는 도 7 의 압력 센서에 장착된 부싱(bushing)의 측면도.
도 15b 는 도 15a 의 부싱의 저면도.
도 16 은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 압력 센서의 부분 수직 단면도.
도 17 은 도 16 의 압력 센서에 장착된 보호 부재(securing member)의 사시도.
도 18 은 도 16 의 압력 센서에 장착된 압력 도입 튜브에 삽입되었을 때의 도 17 의 보호 부재의 수직 단면도.
도 19 는 또다른 보호 부재의 사시도.
도 20 은 압력 도입 튜브에 삽입되었을 때의 도 19 의 보호 부재의 수직 단면도.
도 21 은 또다른 보호 부재의 사시도.
도 22 는 압력 도입 튜브에 삽입되었을 때의 도 21 의 보호 부재의 수직 단면도.
도 23 은 도 16 에 유사하나, 그 변형예를 묘사하는 도면.
도 24 는 차폐판 블록(shied plate block)과 관통형(through type) 커패시터들을 사용하는 압력 센서의 부분 수직 단면도.
도 25 는 도 24 의 차폐판 블록의 평면도.
도 26 은 도 25 의 XXVI - XXVI 선을 따라 절개된 단면도.
도 27 은 칩 커패시터들을 사용하는 압력 센서의 부분 수직 단면도.
도 28 은 도 27 의 압력 센서의 분해 사시도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
11 : 본체 12 : 압력 도입 튜브
13 : 압력 센서부 14 : 고정 튜브
15 : 부싱 16 : 금속 필터
17 : 단자들 18 : 인쇄 회로 기판
19 : 단자 블록 20 : 커넥터
20a : 장착부 20b : 시트
22a : 제 1 숄더 22b : 3 숄더
33 : 압력 도입 개구
상기 및 다른 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 압력 센서는 본체, 본체에 격납되어 있으며 유압을 도입하기 위하여 내부에 압력 도입 개구를 가지고 있는 압력 도입 튜브, 유압을 전기 신호로 전환하기 위하여 압력 도입 개구를 덮는 압력 도입 튜브의 근위단면(近位端面)에 부착된 압력 센서부, 그리고 압력 도입 튜브의 원위단측(遠位端側)에 배치되어 오일의 유속을 감소시키기 위한 감속 수단을 구비한다.
유리하게도, 감속 수단은 압력 도입 개구의 중심축으로부터 오프셋된 오프셋 구멍을 가지는 부싱과, 압력 도입 개구와 오프셋 구멍이 서로 연통되도록 연통벽(communication wall)을 가지고 있다.
오일의 유속을 감소시키위하여 금속 필터가 압력 도입 개구에 바람직하게 수용된다.
본 발명의 또다른 형태에서는, 압력 센서가 본체, 본체에 격납되어 있으며 유압을 도입하기 위하여 내부에 압력 도입 개구를 가지고 있는 압력 도입 튜브, 유압을 전기 신호로 전환하기 위하여 압력 도입 개구를 덮는 압력 도입 튜브의 근위단면에 부착된 압력 센서부, 그리고 유압을 압력 센서부에 전달하기 위한 탄성 전달 겔을 구비한다. 압력 도입 경로는 압력 센서부 쪽으로 점진적으로 좁아지도록 형성되어 있다. 압력 센서부는 압력 도입 경로에 채워진 탄성 전달 겔을 통하여 유압을 탐지한다.
바람직하게는 탄성 전달 겔은 실리콘을 함유한 실리콘 겔이다.
본 발명의 또다른 형태에 있어서, 압력 센서는 케이스, 유체의 압력을 전기 신호로 전환하기 위하여 케이스에 격납된 센서부, 유체 도입을 위하여 케이스에 격납된 압력 도입 튜브, 그리고 유체가 센서부에 가하는 순간적 고압을 완충시키기 위하여 압력 도입 튜브의 내부에 배치된 순간적 고압 완충 수단을 구비한다.
편리하게도, 순간적 고압 완충 수단은 압력 도입 튜브의 내부에 배치된 필터를 구비한다. 필터는 금속 막대의 표면을 널링함으로써 또는 소결 금속 입자들로 형성되어 있다. 필터는 표면에 나사산 또는 복수의 세로 그루브들을 갖는 금속 막대일 수도 있다. 택일적으로는, 필터는 금속 메시를 감아 압착하여 막대 형상으로 하여 형성될 수도 있다.
유리하게도, 압력 센서는 또한 압력 도입 튜브가 삽입되는 제 1 단부와 이와 대향하는 제 2 단부를 갖는 연통 튜브를 구비하고 있으며, 또한 압력 도입 튜브의 중심축으로부터 오프셋된 오프셋 구멍을 갖는 부싱을 구비한다. 부싱의 적어도 일단부가 필터와 접촉하도록 하면서, 부싱은 연통 튜브의 제 2 단부에 끼워맞춰져 있다.
유리하게도 또한, 압력 센서는 필터의 제거를 방지하기 위하여 압력 도입 튜브에 압착되어 끼워 맞춰져 있는 보호 부재를 더 구비한다. 보호 부재는 저부에 구멍이 있어 유체가 통과하도록 되어 있는 관형상이다. 보호 부재는 평평한 본체와, 방사상 바깥쪽으로 돌출되도록 본체와 통합하여 형성된 복수의 직사각형 탭들을 가지고 있을 수도 있다. 택일적으로, 보호 부재는 대략 C-링 형상을 가지며, 압력 도입 튜브의 내부벽에 형성된 결속 그루브에 삽입되어 이와 결속하고 있다.
편리하게도, 케이스는 압력 도입 튜브가 삽입되는 삽입 구멍을 내부에 가지고 있고, 압력 도입 튜브는 튜브의 일단부의 대략 원주 주위를 따라 삽입 구멍에 대한 개구에서 케이스에 용접 또는 납땜되어 있다.
도 3 ∼ 5 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압력 센서 (S1) 를 묘사하고 있다.
본체 (11) 는 강철이나 스테인레스강과 같은 금속으로 만들어지며 저부를 갖는 일반적으로 원통 형상이며, 그 내부에 동심의 삼단으로 형성된 구멍 (22) 을 갖는다. 구멍 (22) 은 양단부가 개방되어 있고 측벽들에 제 1 숄더 (22a), 제 2 숄더, 그리고 제 3 숄더 (22b) 가 형성되어 있다. 본체 (11) 는 나사산으로 된 일단부와 육각형의 너트형상의 타단부를 갖는다.
압력 도입 튜브 (12) 는 중심축이 대략 원통 형상이고 Kovar 나 FeNi 합금과 같은 금속으로 이루어진 압력 도입 개구 (33) 를 구비한다. 압력 도입 튜브 (12) 는 서로 대향하고 있는 근위단 (31) 과, 나사산으로 된 원위단 (32) 을 갖는다. 근위단 (31) 은 중심축에 수직으로 돌출되도록 통합하여 형성된 플랜지를 갖는다. 플랜지는 베이스 (34) 에 단단하게 고정되어 있다. 압력 도입 튜브 (12) 는 본체 (11) 의 저부 구멍(bottomed hole) (22) 으로 삽입되어, 그 외부 원주 부분이 본체 (11) 의 제 1 숄더 (22a) 에 있는 ○-링에 단단하게 안착되어 있고, 원위단 (32) 은 저부 구멍 (22) 의 내부로 연장되어 있다.
압력 센서부 (13) 는 실리콘 격판 (41) 과 축성 구멍 (axial hole) (42a) 을 갖는 유리 베이스 (42) 를 구비한다. 실리콘 격판 (41) 은 그위에 배치되어 변형 게이지를 형성하고 압력을 전기 신호로 전환시키는 피조레지스터 (도시되지 않음) 를 가지고 있다. 실리콘 격판 (41) 은 유리 베이스 (42) 의 일면에 단단히 부착되어 축성 구멍 (42a) 을 덮는다. 유리 베이스 (42) 의 타면은 압력 도입 튜브 (12)의 근위단면 (31a) 에 납땜으로 단단히 부착되어 있어, 압력 도입 개구 (33) 와 축성 구멍 (42a) 의 축들이 공동으로 정렬되도록 한다. 다시 말하면, 압력 도입 개구 (33) 는 압력 센서부 (13) 에 의해 덮여 있다.
따라서 압력 도입 경로는 압력 도입 튜브 (12) 의 압력 도입 개구 (33) 와 유리 베이스 (42) 의 축성 구멍 (42a) 에 의해 형성되어 있다. 축성 구멍 (42a) 의 내부 직경은 압력 도입 개구 (33) 에 비해 작아서, 즉 압력 도입 경로는 압력 센서부 (13) 로 가면서 점점 줄어든다.
일반적으로 원통형 내부를 가지며 강철 또는 스테인레스강같은 금속으로 만들어지는 일반적으로 원통형 고정 튜브 (14) 는 그 일단부에 플랜지 (51) 와, 그 내부 원주 벽에 암나사를 가지고 있다. 암나사가 압력 도입 튜브 (12) 의 수나사와 결속하면서 고정 튜브 (14) 는 본체 (11) 의 저부 구멍 (22) 에 삽입되어, 압력 도입 개구 (33) 를 고정 튜브 (14) 의 원통 내부와 연통시키면서, 본체 (11) 에 압력 도입 튜브 (12) 를 고정시킨다.
일반적으로 원통형 부싱 (15) 은 강철 또는 스테인레스강과 같은 금속으로 이루어지며, 압력 도입 개구 (33) 의 중심축으로부터 각각 오프셋된 위치에서 서로 평행하게 내부에 두 개의 오프셋 구멍들 (61) 을 갖는다. 중심쪽으로 노치되어 있고 저부 (62a) 를 갖는 노치 그루브 (62) 는 오프셋 구멍들 (61) 을 형성하는 측벽의 일단부에 형성되어 있으며, 한편 중앙에서 돌출된 돌기 (63) 는 부싱 (15) 의 일단부에 배치되어 있다.
본체 부싱 (15) 의 일단면이 본체 (11) 의 제 3 숄더 (22b) 와 접촉하도록, 돌기 (63) 는 본체 (11) 의 저부 구멍 (22) 에 삽입되어 진다. 그렇게 함으로써, 압력 도입 개구 (33) 와 오프셋 구멍들 (61) 이 서로 연통하도록 하기 위한 연통벽이 노치 그루브 (62) 의 저부 (62a) 와 고정 튜브 (14) 의 플랜지 (51) 에 의해 형성된다. 연통벽과 부싱 (15) 은 압력 도입 튜브 (12)의 원위단 (32) 측에 배치된 감속 수단을 함께 형성한다.
금속 섬유들로 이루어진 금속 메시 필터 (16) 가 압력 도입 튜브 (12)의 근위단 (31) 측상의 압력 도입 개구 (33) 내에 배치된다.
단자들 (17) 이 베이스 (34) 에 고정되어 있고, 그 일단부는 실리콘 격판 (41) 에 제공된 전극 (도시되지 않음) 에 배선 결합에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
인쇄 회로 기판 (18) 은 표면상에 회로들이 형성되는 세라믹 기판에 의해 본체 (11) 에 고정되며, 회로 기판 (18) 을 통과하는 단자들 (17) 에 납땜됨으로써 압력 센서부 (13) 에 전기적으로 접속되어 있다. 단자 블록 (19) 은 3 개의 동시 형성된 커넥터 단자들 (65) 로 형성되며, 이 단자들은 차례로 인쇄 회로 기판 (18) 에 의해 단자들 (17) 에 접속되어 있다.
커넥터 (20) 는 합성 수지로 형성되며, 일반적으로 원통형상의 장착부 (20a) 와, 장착부 (20a) 의 외부 직경보다 큰 직경을 갖는 일반적으로 원통형상의 시트 (seat) (20b) 를 가지고 있다. 일반적으로 원통형상의 시트 (20b) 는 본체 (11) 에 삽입되어 있고, 단자 블록 (19) 의 커넥터 단자들 (65) 은 장착부 (20a) 의 내부로 유도되어 있다.
상기처럼 구성된 압력 센서 (S1) 의 동작이 다음에 설명된다.
오일이 부싱 (15) 의 오프셋 구멍들 (61), 고정 튜브 (14) 의 원통형 내부, 압력 도입 튜브 (12) 의 압력 도입 개구 (33), 유리 베이스 (42) 의 축성 구멍의 순으로 채워지는데, 이때 채워진 부분들 각각의 내부에는 공기가 남아 있다. 압력 서지 또는 순간적 고압이 발생할 때, 오일은 상기 설명된 바와 같이 특정 유속을 유지하면서 오프셋 구멍들 (61) 로 흐르고, 연통벽을 형성하는 고정 튜브 (14) 의 플랜지 (51) 와의 충돌에 의해 감속된다.
그리고 나서는 오일은 압력 도입 개구 (33) 로 흘러들어, 압력 도입 개구 (33) 에 배치된 금속 필터 (16) 에 도달할 때, 금속 필터 (16) 의 금속 메시 섬유들은 더욱 큰 저항을 제공하고, 그래서 오일은 더 감속된다. 그 다음에 오일은 유리 베이스 (42) 의 축성 구멍 (42a) 을 통과하여, 압력 센서부 (13) 의 실리콘 격판 (41) 과 충돌한다. 이때 오일은 부싱 (15) 과 금속 필터 (16) 에 의해 충분히 감속되어, 실리콘 격판 (41) 과 고속으로 충돌하지 못한다.
측정될 압력은 부싱 (15) 의 오프셋 구멍들 (61), 고정 튜브 (14) 의 원통형상 내부, 압력 도입 튜브 (12) 의 압력 도입 개구 (33) 및 유리 베이스 (42) 의 축성 구멍 (42a) 을 통과하여, 실리콘 격판 (41) 에 도달한다. 압력 센서부 (13) 는 압력 도입 개구 (33) 가 덮여지도록 근위단면 (31a) 에 단단히 부착되어 있어서, 오일이 외부에 새어나가지 않아, 압력이 압력 센서부 (13) 에 로드된다.
압력 로드가 압력 센서부 (13) 에 가해질 때, 그 실리콘 격판 (41) 은 대기압과 부식액의 압력간의 차이에 비례하여 구부러진다. 실리콘 격판 (41) 에 배치된 피조레지스터의 저항은 구부러짐의 양에 비례하여 변하며, 단자들 (17) 에 인가되는 전기 신호로 전환되어, 인쇄 회로 기판 (18) 에 배치된 증폭 소자 (도시되지 않음) 에 의해 증폭되고, 이 증폭된 값이 커넥터 단자들 (65) 에 인가되어 유압이 측정된다.
상기 설명된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압력 센서 (S1) 에는, 오일의 유속을 감소시키기 위한 감속 수단이 압력 도입 튜브 (12)의 원위단 (32) 측에 배치되어 있다. 결과적으로, 압력 서지에 따른 오일의 유속은 압력 도입 튜브 (12) 의 원위단 (32) 에서 감속 수단에 의해 감소되어, 오일은 고속으로 압력 센서부 (13) 와 충돌하지 못한다. 따라서 압력 센서부 (13) 는 손상으로부터 보호될 수 있다.
또한, 상기 설명된 바와 같이, 감속 수단은 압력 도입 개구 (33) 의 중심축으로부터 오프셋된 오프셋 구멍들 (61) 을 갖는 부싱 (15) 과, 압력 도입 개구 (33) 와 오프셋 구멍들 (61) 을 서로 연통시키는 연통벽, 즉 노치 그루브 (62) 의 저부 (62a) 와 고정 튜브 (14) 의 플랜지 (51) 에 의해 형성되는 벽에 의해 형성된다. 결과적으로, 특정 속도로 오프셋 구멍들 (61) 로 흘러들어 플랜지 (51) 와 충돌하는 오일은 감속되어, 압력 센서부 (13) 는 간단한 구조에 의해 손상으로부터 보호될 수 있다.
게다가, 오일의 유속 감소용 금속 필터 (16) 가 압력 도입 튜브 (12) 의 압력 도입 개구 (33) 에 배치되어 있기 때문에, 부싱 (15) 에 의해 감속된 오일이 금속 메시 섬유들에 의해 더욱 감속된다. 따라서, 압력 센서부 (13) 가 손상으로부터 확실하게 보호될 수 있다.
도 6 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 압력 센서 (S2) 를 묘사하고 있다. 제 2 실시예는 제 1 실시예의 것과 상이한 기능에 관련하여 설명된다는 것을 주목해야 한다. 제 1 실시예와 사실상 동일한 기능을 갖는 부재들은 유사한 참조 부호들에 의해 구별되며, 그에 대한 부연 설명은 아래에서 생략된다. 부싱 (15) 과 연통벽은 제 2 실시예에서는 제공되지 않는다는 것을 주목해야 한다.
전달 겔 (50) 은 실리콘 함유의 실리콘 겔로 이루어진 탄성 아교성 물질이다. 상기 전달 겔 (50) 은 탄성 특성들이 온도에 거의 변화가 없는 우수한 열 저항을 갖는다. 상기 전달 겔 (50) 은 압력 도입 개구 (33) 및 유리 베이스 (42) 의 축성 구멍 (42a) 에, 즉 압력 도입 경로에 채워져서, 유압을 압력 센서부 (13) 의 실리콘 격판 (41) 에 전달한다.
상기처럼 구성된 압력 센서 (S2) 의 동작이 아래에 설명된다.
압력 서지가 발생할 때, 오일은 특정 유속을 유지하면서 고정 튜브 (14) 로 흘러, 전달 겔 (50) 의 단부와 충돌한다. 압력 센서부 (13) 로 갈수록 점점 좁아지는 압력 도입 경로에 전달 겔 (50) 이 채워지기 때문에, 오일의 특정 유속은 상승하지 않고, 따라서 오일은 가속되지 않는다.
전달 겔 (50) 이 탄성적이 때문에, 측정될 유압은 전달 겔 (50) 을 통하여 실리콘 격판 (41) 으로 전달되어, 압력 센서부 (13) 에 의해 탐지된다.
상기 설명된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 압력 센서 (S2) 에서는, 탄성 전달 겔 (50) 이 압력 센서부 (13) 로 갈수록 점점 좁아지는 압력 도입 경로에 채워져서, 압력 센서부 (13) 는 이에 전달된 유압을 전달 겔 (50) 을 통하여 탐지한다. 종래 압력 센서에서 일어났던 것과는 달리, 오일이 압력 센서부 (13) 에 도달함에 따라 오일의 유속이 증가되지 않으므로, 압력 센서부 (13) 는 손상으로부터 보호될 수 있다.
게다가, 전달 겔 (50) 이 실리콘 함유의 실리콘 겔로 이루어져 있고, 실리콘 겔이 온도에 의한 탄성 특성들의 변화가 적은 우수한 열 저항을 가지고 있기 때문에, 전달 겔 (50) 은 넓은 범위의 온도 영역에서 사용될 수 있다.
제 2 실시예의 전달 겔 (50) 이 실리콘 겔로 이루어져 있으나, 본 발명은 실리콘 겔에 국한되지 않으며, 탄성을 갖는 임의의 겔이 사용될 수 있음을 주목해야 한다.
도 7 은 본 발명에 따른 제 3 실시예의 압력 센서 (S3) 를 묘사한다. 도면에 나타나 있는 것처럼, 압력 센서 (S3) 는 압력 센서 소자 (70), 압력 센서 소자 (70) 가 격납되는 케이스 (90) 및 커넥터 하우징 (100) 을 구비하고 있다. 압력 센서 소자 (70) 는 탐지될 유압을 전기 신호로 전환하기 위하여 센서 하우징 (71) 내에 격납된 센서부 (72) 와, 유체를 도입하기 위하여 센서 하우징 (71) 의 근처에 배치되며 케이스 (90) 에 격납된 압력 도입 튜브 (73) 를 가지고 있다. 센서 하우징 (71) 은 일반적으로 박스 형상의 본체 (71a) 와 커버 (71b) 를 구비한다. 커넥터 하우징 (100) 은 단자 블록 (아래 설명됨) 을 격납하고, 케이스 (90) 의 후단부에 끼워 맞춰져 있다.
금속 필터 (77) 가 압력 도입 튜브 (73) 내에 삽입 격납되어 있으며, 이때 필터 (77) 는, 압력이 탐지되는 오일 또는 다른 유체 (이하에서 간단히 유체로 언급됨) 에서 발생하는 순간적인 압력 서지들을 완충시키는 서지 압력 완충 수단으로 작용한다.
도 8 에 도시된 것처럼, 필터 (77) 는 스테인레스강, 구리, 또는 다른 금속 입자들을 대략 막대 형상의 물체로 소결함으로써 형성되고, 압력 센서 소자 (70) 의 압력 도입 튜브 (73) 에 삽입된다. 더욱 특정한다면, 필터 (77) 는 다공성이어서, 유체가 필터 (77) 를 지나 압력 센서 소자 (70) 의 센서부 (72) 로 통과할 수 있으나, 순간적인 고압 서지가 발생하는 경우에는, 유체 입자들이 필터 (77) 를 통과하는 동안에 내부벽들과 충돌한다. 따라서 필터 (77) 는 유체 입자들을 느리게 하는 저항을 생성하여, 필터 (77) 를 지나 센서부 (72) 로 통과하는 압력 서지를 완충하여, 압력 서지에 따른 센서부 (72) 의 파괴를 막을 수 있다.
그런데 필터의 구조는 상기 기술된 것에 국한되지 않으며, 다양한 방식으로 변경될 수 있다. 예를 들면, 필터 (77) 는 도 9 에 도시된 것처럼 전체 원주주위를 따라 막대 표면을 널링함으로써 형성되는 복수의 작은 표면 무늬들을 갖는 금속성의 막대같은 부재일 수 있다. 도 10 에 도시된 것처럼, 금속성의 막대같은 부재는 원주면상에 막대의 축성 방향으로 형성된 복수의 세로 그루브들 (77a) 을 가질 수도 있다. 택일적으로는, 도 11 에 도시된 것처럼, 금속성의 막대같은 부재는 막대의 표면에 원주방향으로 형성된 나사 리지(threaded ridge) (77b) 를 가질 수도 있다. 상기 유형들의 필터 (77) 에 있어서는, 압력 도입 튜브 (73) 의 내부벽과, 막대 표면상에 형성된 널링된 패턴 (표면 거칠음), 세로 그루브들 (77a), 또는 나사 리지 (77b) 와의 사이에 갭이 있다. 유체가 이 갭을 통과할 때, 필터 (77) 의 널 또는 표면 패턴과 충돌하고, 이것은 저항을 만들어내 압력 서지를 완충시킨다.
또한 필터 (77) 는 도 12 에 도시된 것처럼 금속 메시 (n) 를 도 13 에 도시된 것같이 막대 형상으로 감아, 이 막대를 압착하여 도 14 에 도시된 것처럼 압력 도입 튜브 (73) 에 삽입함으로써 형성될 수 있다. 유체가 상기 필터 (77) 를 통과할 때, 이는 금속 메시 (n) 와 충돌하게 되고, 이것은 저항을 생성하여 압력 서지를 완충시킨다. 상기 유형의 금속 메시 (n) 필터 (77) 에 있어서, 메시 크기는 아주 미세하여 유체 입자들이 더욱 더 효율적으로 감속될 수 있다. 또한, 필터 (77) 의 압착을 제어하여 서지 압력 완충을 조정하는 것이 가능하다.
상기 설명된 것처럼 구성된 압력 센서 소자 (70) 는, 신호 증폭 IC 와 다른 전자 부품들 (78) 과 함께 세라믹 회로 기판 (79) 상에 장착되고, 케이스 (90) 내부에 격납된다. 압력 센서 소자 (70) 의 압력 도입 튜브 (73) 를 지탱하고 케이스 (90) 에 압력 센서 소자 (70) 를 고정하기 위한 장착 나사 (91) 가 케이스 (90) 의 협단부 (90a) 에 끼워 맞춰져 있다. 장착 나사 (91) 의 외부 원주 (91a) 는 레이저 용접에 의해 케이스 (90) 의 단부 (90a) 에 부착되어 있다. 관통 구멍 (91b) 은 축성 방향으로 장착 나사 (91) 에 형성되어 있어, 유체가 외부 공급체로부터 관통 구멍 (91b) 을 통하여 압력 도입 튜브 (73) 내로 유도된다. 즉, 장착 나사 (91) 는 압력 도입 튜브 (73) 가 내부에 삽입되는 연통 튜브를 구성한다.
압력 도입 튜브 (73) 는 케이스 (90) 의 내부로부터 단부 (90a) 의 삽입 개구 (90b) 에 삽입된다. 삽입 개구 (90b) 의 주위와 압력 도입 튜브 (73) 의 베이스간의 갭은 그 사이에 삽입된 ○-링 (92) 에 의해 밀봉된다. 주위벽 (90c) 은 케이스 (90) 의 후단부에 돌출되어 있고, 커넥터 하우징 (100) 은 이 주위벽 (90c) 내부에 끼워 맞춰져 있다. 단자 블록 (101) 은 커넥터 하우징 (100) 내부에 격납되어 있다.
커넥터 하우징 (100) 은 저부를 갖는 대략 원통형상의 베이스 (100a) 와, 베이스 (100a) 의 후단부로부터 돌출되어 있는 커넥터부 (100b) 를 포함하고 있다. 단자 블록 (101) 은 베이스 (100a) 의 내부에 격납되어 있다.
단자 블록 (101) 은 합성 수지로 성형된 밀봉된 구조인바, 이에는 세 개의 커넥터 핀들 (102) 이 장착 블록 (101a) 에 삽입되어 있고, 그리고 나서 장착 블록 (101a) 과 커넥터 핀들 (102) 이 접착제 (103) 로 적절히 고정 밀봉되어 있다. 단자 블록 (101) 의 장착 블록 (101a) 으로부터 돌출된 커넥터 핀들 (102) 은 커넥터부 (100b) 의 저부에 있는 관통 구멍 (100c) 을 통과하여, 커넥터부 (100b) 의 내부로 돌출한다. 고무 실(rubber seal) (105) 이 커넥터부 (100b) 와 단자 블록 (101) 간의 밀봉을 향상시키기 위하여 베이스 (100a) 저부의 장착 블록 (101a) 주위에 끼워 맞춰져 있다.
차폐판 (106) 은 베이스 (100a) 의 개방 단부에 배치되어 있다. 차폐판 (106) 을 향하여 장착 블록 (101a) 으로부터 돌출되어 있는 커넥터 핀들 (102) 의 베이스들은 유리 에폭시 인쇄 회로 기판 (107) 의 관통 구멍들 (107a) 을 지나 납땜된다.
복수의 커넥터 핀들 (80) 이 케이스 (90) 내에 격납된 회로 기판 (79) 의 장착면의 대향측으로부터 돌출되어, 차폐판 (106) 을 지나, 회로 기판 (107) 을 통하여 커넥터 핀들 (102) 에 전기적으로 접속되어 있다.
커넥터 하우징 (100) 의 베이스 (100a) 는 케이스 (90) 의 후방에서 주위벽 (90c) 내부에 끼워 맞춰져 있고, 커넥터 하우징 (100) 은 주위벽 (90c) 의 단부 주위를 코킹(caulking)함으로써 케이스 (90) 에 끼워 맞춰 부착되어 있다. 그루브 (93) 가 케이스 (90) 의 주위벽 (90c) 과 접촉하고 있는 베이스 (100a) 의 외측면에서 대략 전체 원주를 따라서 형성되어 있다. ○-링 (94) 이 상기 그루브 (93) 내에 끼워 맞춰져 밀봉을 형성한다. 따라서 케이스 (90) 와 커넥터 하우징 (100) 간의 갭이 그루브 (93) 내의 ○-링 (94) 에 의해 밀봉된다.
금속으로 이루어진 부싱 (110) (예를 들면, SS41) 이, 장착 나사 (91) 의 개방단측으로부터 케이스 (90) 의 단부 (90a) 에 고정된 장착 나사 (91) (연통 튜브) 의 관통 구멍 (91a) 에 끼워 맞춰져 있다. 도 15a 및 15b 에 도시된 것처럼, 상기 부싱 (110) 은 일반적으로 원주로된 주요부 (110a), 접촉부 (110b) 및 한쌍의 오프셋 구멍들 (110c) 을 가지고 있다. 접촉부 (110b) 는 주요부 (110a) 보다 더 작은 직경을 가지며 주요부 (110a) 의 일단부로부터 돌출되어 있다. 오프셋 구멍들 (110c) 은 압력 도입 튜브 (73) 의 중심축으로부터 주요부 (110a) 의 외측을 향하여 오프셋되어 있다.
부싱 (110) 이 장착 나사 (91) 의 개방단측으로부터 장착 나사 (91) 의 관통 구멍 (91b) 에 끼워 맞춰져 있을 때, 접촉부 (110b) 의 단부는 필터 (77) 와 접촉한다. 따라서 부싱 (110) 은 압력 도입 튜브 (73) 로부터 필터 (77) 의 제거를 막도록 작용한다. 이에 의하여 필터 (77) 는 적절하게 고정되며, 안정된 서지 압력 완충 효과가 달성될 수 있다.
유체가 삽입 개구 (90b) 의 개방 단부에서, 부싱 (110) 의 오프셋 구멍들 (110c) 과 장착 나사 (91) 의 관통 구멍 (91b) 을 지나, 압력 센서 소자 (70) 의 센서부 (72) 로 이동하는 경로는 또한 구부려져 있는데, 이는 장착 나사 (91) 가 삽입 개구 (90b) 의 내부에 삽입되어 있고, 부싱 (110) 이 끼워 맞춰져 있는 장착 나사 (91) 의 개방단측의 단부가 약간 넓기 때문이다. 더욱 특정한다면, 부싱 (110) 의 오프셋 구멍들 (110c) 을 통하여 도입된 유체 입자들이 장착 나사 (91) 의 개방 단부와 내부 벽의 숄더 (91c) 와 충돌하여, 이에 의해 감속된다. 결과적으로, 압력 서지들이 흐름 경로에 의해 또한 완충될 수 있다.
도 16 은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 압력 센서 (S4) 를 묘사한다.
상기 제 3 실시예에서, 압력 센서 소자 (70) 의 압력 도입 튜브 (73) 에 삽입된 필터 (77) 의 제거는 장착 나사 (91) 에 끼워 맞춰진 부싱 (110) 에 의해 방지된다. 그런데 본 실시예에서는, 도 17 에 도시된 것처럼, 유체 통과를 위한 관통 구멍 (111a) 이 있는 저부를 갖는 원통형상의 보호 부재 (111) 가 압력 도입 튜브 (73) 내에 압착되어 있어 필터 (77) 가 밖으로 나오는 것을 방지한다. 보호 부재 (111) 는 도 18 에 도시된 것처럼 그 저부가 내부에 적절히 압착되어, 필터 (77) 가 압력 도입 튜브 (73) 로부터 미끄러져 나오지 않도록 방지한다. 유체는 보호 부재 (111) 의 저부에서 관통 구멍 (111a) 을 통하여 흐른다.
한편, 상기 보호 부재는 상기 설명된 구성에 국한되지 않으며, 다양한 구조들이 가능하다는 것을 주목해야 한다. 예를 들면, 도 19 및 20 은 원형판 (112a) 과, 원형판으로부터 방사상 바깥쪽으로 돌출되도록 원형판과 통합하여 형성된 복수의 직사가형 탭들 (112c) 을 갖는 또다른 보호 부재를 묘사하고 있다. 원형판 (112a) 은 유체 통과를 위하여 중앙에 구멍을 가지고 있다. 도 21 과 22 는 C-링 이라 불리는 또다른 보호 부재 (113) 를 묘사하고 있는데, 상기 부재는 필터 (77) 의 일단부의 외부의 위치에서 압력 도입 튜브 (73) 의 내부벽에 형성된 그루브 (73a) 에 삽입되어 이와 결속하고 있다. 따라서 필터 (77) 는 임의의 보호 부재 (111 ∼ 113) 에 의해 압력 도입 튜브 (73) 내부에 확실하게 고정되어 있다.
제 1 실시예에서는 압력 도입 튜브 (73) 내에 나사로 조여진 장착 나사 (91) 가 케이스 (90) 의 단부 (90a) 에 레이저 용접되어 케이스 (90) 에 압력 도입 튜브 (73) 를 지탱, 고정하도록 하고, ○-링 (92) 이 케이스 (90) 에서 유체를 밀봉하도록 제공되어 있는데, 이러한 구성은 조립하기에 복잡하고 대량 생산에는 적합하지 않다는 것을 또한 주목해야 한다. 또한, 압력 도입 튜브 (73) 의 원주에 수나사와, 장착 나사 (91) 의 원주에는 암나사를 제공함은 조립과 대량 생산 특성들을 개선시키는 최소 효과를 갖는다는 것을 주목해야 한다.
본 발명의 제 4 실시예에 따르면, 압력 도입 튜브 (73) 는 도 16 에 도시된 것처럼 케이스 (90) 의 단부에 형성된 삽입 개구 (90b) 에 직접적으로 삽입되고, 압력 도입 튜브 (73) 의 단부 주위 (73b) 는 삽입 개구 (90b) 의 주위에서 대략 전체 원주 주위를 따라 예를 들면 레이저 용접에 의하여 케이스 (90) 에 용접된다. 따라서 압력 도입 튜브 (73) 및 케이스 (90) 가 서로 직접적으로 기밀히 고정되어 있기 때문에, 분리 밀봉 부재 (예를 들면, ○-링) 가 필요하지 않고, 따라서 구조 및 조립을 용이하게 하고 대량 생산가능성을 향상시킨다.
도 23 에 도시된 것처럼, 압력 도입 튜브 (73) 와 케이스 (90) 는 또한 다른 수단에 의해, 특히 압력 도입 튜브 (73) 및 케이스 (90) 의 단부 (90a) 에 좋은 납땜가능성을 갖는 코팅(압력 도입 튜브 (73) 에 금도금과 케이스 (90) 의 단부 (90a) 에 납 코팅 등)을 제공함으로써 직접적으로 기밀히 고정될 수 있다. 그다음에는 압력 도입 튜브 (73) 단부의 대략 전체 원주가 광학 빔 또는 레이저에 노출되어 상기 코팅을 녹여, 케이스 (90) 에 (도 23 에서 (115) 로 표시된 영역에) 압력 도입 튜브 (73) 를 납땜, 고정시킨다.
여기에서 주목할 것은, 상기 설명된 실시예들에서 사용된 차폐판 (106) 은 도 24 ∼ 26 에 도시된 것같은 차폐판 블록 (120) 으로 대체될 수도 있다는 것이다.
더욱 특정하면, 차폐판 블록 (120) 은 금속판 스프링으로 이루어진 탄성 차폐판 (122) 및 고정 차폐판 (121) 을 포함한다. 탄성 차폐판 (122) 은 근위단 (122a) 에서 복수의 금속 핀들 (123) 에 의해 고정 차폐판 (121) 에 고정되어 있다. 탄성 차폐판 (122) 은, 관통형 커패시터 (124) 가 각각 수용되는 복수의 구멍들 (122e) 을 갖는 장착부 (122d) 를 구비한다. 관통형 커패시터들 (124) 은 (125) 및 (126) 에서 탄성 차폐판 (122) 에 납땜되어 있다. 커넥터 핀들 (102) 각각은 (127) 에서 인쇄 회로 기판 (79) 에 납땜되어 있으며, 관통형 커패시터들 (124) 중 하나를 경유하여 탄성 차폐판 (122) 을 지나 연장되어 있다. 고정 차폐판 (121) 은 커넥터 핀들 (102) 이 통과하여 지나가는 직사각 구멍 (121b) 을 갖는다. 탄성 차폐판 (122) 은 또한 탄성을 증가시키기 위하여 근위단 (122a) 및 장착부 (122d) 사이의 중간부에 직사각 구멍 (122c) 을 갖는다.
관통형 커패시터들 (124) 이 탄성 차폐판 (122) 에 납땜되어 있기 때문에, 케이스 (90) 의 주위벽 (90c) 의 단부 (90e) 가 코킹되었을 때, 커넥터 핀들 (102) 에 가해진 힘은 탄성 차폐판 (122) 의 탄성력에 의해 완충된다. 따라서, 납땜된 부분 (127) 에서 인쇄 회로 기판 (79) 으로부터 커넥터 핀들 (102) 의 분리, 또는 인쇄 회로 기판 (79) 의 균열을 막을 수 있어, 압력 센서들의 제조중 생산량과 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 27 및 28 에 도시된 것처럼, 칩 커패시터들이 관통형 커패시터들 (124) 들을 대신하여 사용될 수 있다는 것을 또한 주목해야 한다.
더욱 특정하면, 칩 커패시터들 (130) 이 유리 에폭시 기판 (160) 상에 장착되며, 차례로 기판 (160) 은 금속으로 이루어진 차폐판 (140) (예를 들면, SPCC) 과 단자 블록 (152) 사이에 샌드위치된다. 단자 블록 (152) 은 고정부 (152a) (나일론 66 및 유리 : 15%) 와, 바깥쪽으로 연장되어 있는 복수의 보스(boss)들 (152e) 을 가지고 있다. 이 보스들 (152e) 은 유리 에폭시 기판 (160) 에 형성된 구멍들 (160a) 로 각각 삽입되고, 그리고 나서 차폐판 (140) 에 형성된 구멍들 (140a) 로 삽입된다. 단자 블록 (152), 유리 에폭시 기판 (160) 및 차폐판 (140) 은 보스들 (152e) 의 단부들을 열-코킹함으로써 계속하여 합체된다. 유리 에폭시 기판 (160) 은 차폐판 (140) 에 대면하는 일측상에 형성되며 차폐판 (140) 과 접촉하도록 넓게 비피복상태로 만들어져 있는 제 1 도체 패턴 (도시되지 않음) 을 갖는다. 유리 에폭시 기판 (160) 은 또한 타측상에 형성된 제 2 도체 패턴 (162) 을 갖는다. 각 칩 커패시터 (130) 의 일단부는 제 2 도체 패턴 (162) 에 접속되어 있으며, 그리고 나서 유리 에폭시 기판 (160) 에 형성된 관통 구멍 (163) 을 통하여 제 1 도체 패턴에 접속된다. 커넥터 핀들 (153) 은 납땜에 의해 유리 에폭시 기판 (160) 에 전기적으로 접속되고, 커넥터 하우징 (150) 의 내부벽을 지나 연장되어 있다. 고무 밀봉 (156) 은 커넥터 하우징 (150) 의 내부벽과 단자 블록 (152) 의 고정부 (152a) 사이에 배치되어 있다.
도 27 및 28 에 도시된 실시예에서, HIC 용 클립 단자로 각각 만들어진 커넥터 단자들 (170) 은 커넥터 핀들 (102) 을 대신하여 사용된다. 각 커넥터 단자 (170) 는 유리 에폭시 기판 (160) 에 삽입, 납땜된 일단부와, 인쇄 회로 기판 (세라믹 기판) (140) 이 사이에 샌드위치되어 있으며 인쇄 회로 기판 (140) 이 납땜되는 한쌍의 클립부들 (170b) 을 갖는 타단부를 구비한다. 이런 구조는 납땜된 부분들에서 신뢰도를 향상시키고, 커넥터 단자들 (170) 의 삽입 및 납땜의 자동화를 용이하게 하여, 제조 단가를 낮출 수 있게 한다.
또한, 각 커넥터 단자 (170) 는 중간부분에 형성된 만곡부 (170a) 를 가진다. 케이스 (90) 주위벽 (90c) 의 단부 (90e) 가 코킹되었을 때, 만곡부 (170a) 는 커넥터 단자 (170) 및 인쇄 회로 기판 (175) 사이의 납땜된 부분들 (151) 에 가해지는 힘을 완충하도록 작용한다. 따라서, 납땜된 부분들 (151) 에서 인쇄 회로 기판 (175) 으로부터 커넥터 단자들 (170) 의 분리 또는 인쇄 회로 기판 (175) 의 균열을 방지하여, 압력 센서들의 제조중 생산량 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
상기로부터 명백하듯이, 본 발명에 따르면, 오일의 유속 감소를 위한 감속 수단이 압력 도입 튜브의 원위단측에 배치되어 있다. 결과적으로, 예를 들면 압력 서지로부터 기인하는 오일의 증가된 유속이 압력 도입 튜브의 원위단의 감속 수단에 의해 완충되어, 오일은 고속으로 압력 센서와 충돌하지 않으며, 따라서 압력부는 손상으로부터 보호될 수 있다.
감속 수단은 압력 도입 개구의 중심축으로부터 오프셋된 오프셋 구멍을 갖는 부싱과, 압력 도입 개구와 오프셋 구멍을 서로 연통시키는 연통벽에 의해 형성된다. 따라서 오일은 특정 유속을 유지하면서 오프셋 구멍으로 흘러들어, 연통벽과 충돌하게 된다. 그리하여 상기 특정 유속이 감소되고, 간단한 구조로 압력 센서부의 손상을 용이하게 막을 수 있다.
오일의 유속을 감소시키기 위한 금속 필터가 압력 도입 튜브의 압력 도입 개구에 배치되어 있기 때문에, 감속 수단에 의하여 감속되는 오일은 금속 메시 섬유들에 의해 더욱 더 감속되고, 따라서 압력 센서부의 손상을 확실하게 막을 수 있다.
본 발명의 또다른 형태에 있어서는, 탄성 전달 겔이 압력 센서부쪽으로 갈수록 점점 좁아드는 압력 도입 경로에 채워져, 압력 센서부가 전달 겔을 통하여 전달된 유압을 탐지한다. 그리하여, 오일 속도가 압력 센서부쪽으로 갈수록 더 빨라지는 종래의 압력 센서부와는 달리, 오일은 가속되지 않게 되어, 압력 센서부가 손상으로부터 보호될 수 있다.
전달 겔은 실리콘을 함유하며 온도에 따른 탄성 특성들의 변화가 거의 없는 우수한 열 저항을 갖는 실리콘 겔이기 때문에, 압력 센서는 넓은 범위의 온도에서 사용될 수 있다.
본 발명의 또다른 형태에서는, 유체에 의해 센서부에 가해지는 순간적 고압을 완충하기 위한 순간적 고압 완충 수단이 압력 도입 튜브내에 배치된다. 따라서 상기의 순간적 고압 완충 수단에 의해, 예를 들면 탐지될 유체의 압력 서지에 의한 센서부의 파괴를 막을 수 있다.
상기 순간적 고압 완충 수단은 압력 도입 튜브 내부에 배치된 필터를 포함한다. 상기 필터는 소결 금속 입자들로 또는 금속 막대의 표면을 널링함으로써 형성된다. 택일적으로, 상기 필터는 복수의 세로 그루브들을 갖는 금속 막대나 표면상에 형성된 나사산으로 이루어져 있다. 따라서 압력 서지가 발생할 때 유체 입자들이 필터와 충돌하기 때문에, 압력 센서부에 가해진 압력 서지가 완충될 수 있고, 센서부의 파괴가 방지될 수 있다. 이때, 필터는 저항을 제공하고, 유체 입자들은 필터에 의해 생성된 저항에 의해 감속된다.
필터는 금속 메시를 감아 압착하여 막대 형상으로 형성될 수 있다. 이런 경우에, 필터 메시가 더 미세하기 때문에 유체 입자들이 더욱 효과적으로 감속될 수 있고, 서지 압력 완충은 금속 메시의 압착을 제어함으로써 조정될 수 있다.
압력 센서는 압력 도입 튜브가 일단부에 삽입되는 연통 튜브와, 압력 도입 튜브의 중심축으로부터 오프셋된 오프셋 구멍을 갖는 부싱을 포함할 수도 있다. 상기 부싱은 연통 튜브의 타단부에 끼워 맞춰져 있고, 부싱의 적어도 일단부가 필터와 접촉하고 있다. 이러한 구조에 의해, 압력 도입 튜브로부터 필터의 제거가 방지될 수 있고, 따라서 필터는 부싱에 의해 고정될 수 있고, 따라서 안정한 서지 압력 완충 효과를 달성할 수 있다. 게다가, 부싱의 오프셋 구멍에서 연통 튜브에 삽입된 압력 도입 튜브로의 유체 경로가 구부러져 있기 때문에, 유체 입자들은 유체 경로의 벽들과 충돌하게 되어 감속되고, 따라서 압력 서지들을 더욱 완충한다.
또한, 보호 부재가 필터의 제거를 방지하기 위하여 압력 도입 튜브내에 압착되어 끼워 맞춰져 있다. 상기 보호 부재는 유체가 통과하도록 구멍이 있는 저부를 갖는 관형상이거나, 평탄한 본체를 갖고 이와 통합하여 형성되며 방사상 바깥쪽으로 돌출되어 있는 복수의 직사각 탭들을 갖는다. 보호 부재는 압력 도입 튜브의 내부벽에 형성된 결속 그루브에 삽입되어 이와 결속하는 대략 C-링 형상일 수도 있다. 결과적으로, 필터는 압력 도입 튜브내에 확실하게 보호될 수 있다.
또한, 압력 센서의 케이스는 압력 도입 튜브가 삽입되는 삽입 구멍을 가지고, 압력 도입 튜브는 튜브 단부의 대략 전체 원주 주위를 따라 삽입 구멍에 대한 개구 위치에서 케이스에 용접 또는 납땜된다. 그렇게 함으로써, 압력 도입 튜브 및 케이스가 함께 직접적으로 기밀히 고정되기 때문에, 분리 밀봉 부재가 필요하지않다. 결과적으로, 압력 센서의 구조가 단순하게 될 수 있을 뿐 아니라, 그 조립도 용이하게 된다.
본 발명이 첨부 도면들을 참조하여 실시예들을 통해 충분히 설명되었다고 하더라도, 다양한 변화예 및 변형예가 종래 기술에 익숙한 사람들에게는 명백하다는 것을 주목해야 한다. 따라서, 상기의 변화예 및 변형예가 본 발명의 기조에서 벗어나지 않는다면, 그들은 본 발명의 기조에 포함되는 것으로 추론된다.

Claims (17)

  1. 본체 (11) 와,
    상기 본체 (11) 에 격납되어 있고, 유압을 도입하기 위하여 내부에 형성된 압력 도입 개구 (33) 를 가지며, 또한 서로 대향하는 근위단과 원위단을 갖는 압력 도입 튜브 (12) 와,
    유압을 전기 신호로 전환하기 위하여 상기 압력 도입 개구 (33) 를 덮는 상기 압력 도입 튜브 (12) 의 근위단면에 부착된 압력 센서부 (13) 및
    오일의 유속을 감소시키기 위하여 상기 압력 도입 튜브 (12) 의 원위단측에 배치된 감속 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 압력 센서 (S1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감속 수단은 상기 압력 도입 개구 (33) 의 중심축으로부터 오프셋된 오프셋 구멍 (61) 을 갖는 부싱 (15) 과, 상기 압력 도입 개구 (33) 와 상기 오프셋 구멍 (61) 을 서로 연통시키는 연통벽에 의해 형성되는 특징으로 하는 압력 센서(S1).
  3. 제 2 항에 있어서,
    오일의 유속을 감소시키기 위하여 상기 압력 도입 개구 (33) 에 수용된 금속 필터 (16) 를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 압력 센서(S1).
  4. 본체 (11) 와,
    상기 본체 (11) 에 격납되어 있으며 유압을 도입하기 위하여 내부에 형성된 압력 도입 개구 (33) 를 갖는 압력 도입 튜브 (12) 와,
    유압을 전기 신호로 전환하기 위하여 상기 압력 도입 개구 (33) 를 덮는 상기 압력 도입 튜브 (12) 의 근위단면에 부착된 압력 센서부 (13) 및
    유압을 상기 압력 센서부 (13) 로 전달하는 탄성 전달 겔 (50) 을 구비하되,
    압력 도입 경로가 상기 압력 센서부 (13) 로 갈수록 점점 좁아들며, 상기 압력 센서부 (13) 는 상기 압력 도입 경로에 채워진 상기 탄성 전달 겔 (50) 을 통하여 유압을 탐지하는 것을 특징으로 하는 압력 센서(S2).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 탄성 전달 겔 (50) 은 실리콘을 함유한 실리콘 겔인 것을 특징으로 하는 압력 센서(S2).
  6. 케이스 (90) 와,
    유체의 압력을 전기 신호로 전환하기 위하여 상기 케이스 (90) 에 격납된 센서부 (72) 와,
    상기 유체를 도입하기 위하여 상기 케이스 (90) 에 격납된 압력 도입 튜브 (73) 및
    상기 유체에 의해 상기 센서부 (72) 에 가해지는 순간적 고압을 완충하기 위하여 상기 압력 도입 튜브 (73) 내부에 배치된 순간적 고압 완충 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 압력 센서(S3, S4).
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 순간적 고압 완충 수단은 소결 금속 입자들로 형성되고 상기 압력 도입 튜브 (73) 내부에 배치된 필터 (77) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 압력 센서(S3, S4).
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 순간적 고압 완충 수단은 상기 압력 도입 튜브 (73) 내부에 배치되고 금속 막대의 표면을 널링함으로써 형성되는 필터 (77) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 압력 센서(S3, S4).
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 순간적 고압 완충 수단은 상기 압력 도입 튜브 (73) 내부에 배치된 필터 (77) 를 구비하되, 상기 필터 (77) 는 복수의 세로 그루브들 (77a) 이 표면에 형성된 금속 막대인 것을 특징으로 하는 압력 센서(S3, S4).
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 순간적 고압 완충 수단은 상기 압력 도입 튜브 (73) 내부에 배치된 필터 (77) 를 구비하되, 상기 필터 (77) 는 나사산 (77b) 이 표면에 형성된 금속 막대인 것을 특징으로 하는 압력 센서(S3, S4).
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 순간적 고압 완충 수단은 상기 압력 도입 튜브 (73) 내부에 배치된 필터 (77) 를 구비하되, 상기 필터 (77) 는 금속 메시 (n) 를 감아 압착하여 막대 형상으로 함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 압력 센서(S3, S4).
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 압력 도입 튜브 (73) 가 삽입되는 제 1 단부와 이 단부의 반대쪽에 제 2 단부를 갖는 연통 튜브 (91) 와,
    상기 압력 도입 튜브 (73) 의 중심축으로부터 오프셋된 오프셋 구멍 (110c) 을 갖는 부싱 (110) 을 더 구비하되,
    상기 필터 (77) 와 하나 이상의 단부가 접촉하도록 하면서, 상기 부싱 (110) 은 상기 연통 튜브 (91) 의 상기 제 2 단부에 끼워 맞춰져 있는 것을 특징으로 하는 압력 센서(S3, S4).
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 필터 (77) 의 제거를 방지하기 위하여 상기 압력 도입 튜브 (73) 내부에 압착되어 끼워 맞춰져 있는 보호 부재 (111) 를 더 구비하되,
    상기 보호 부재 (111) 는 상기 유체를 통과시키기 위한 구멍 (111a) 을 구비한 저부를 갖는 관형상인 것을 특징으로 하는 압력 센서(S3, S4).
  14. 제 6 항에 있어서,
    상기 필터 (77) 의 제거를 방지하기 위하여 상기 압력 도입 튜브 (73) 내부에 압착되어 끼워 맞춰져 있는 보호 부재 (112) 를 더 구비하되,
    상기 보호 부재 (112) 는 평탄한 본체 (112a) 와, 방사상 바깥쪽으로 돌출하도록 상기 본체와 통합하여 형성된 복수의 탭들 (112c) 을 갖는 것을 특징으로 하는 압력 센서(S3, S4).
  15. 제 6 항에 있어서,
    상기 필터 (77) 의 제거를 방지하기 위하여 대략 C-링 형상이며 결속 그루브 (73a) 에 삽입되어 이와 결속되는 보호 부재 (113) 를 더 구비하되,
    상기 결속 그루브 (73a) 는 상기 압력 도입 튜브 (73) 의 내부벽에 형성되는 것을 특징으로 하는 압력 센서(S3, S4).
  16. 제 6 항에 있어서,
    상기 케이스 (90) 는 상기 압력 도입 튜브 (73) 가 삽입되는 삽입 구멍 (90b) 을 가지고, 상기 압력 도입 튜브 (73) 는 일단부의 대략 전체 원주 주위를 따라 상기 삽입 구멍 (90b) 의 개구에서 상기 케이스 (90) 에 용접되는 것을 특징으로 하는 압력 센서(S3, S4).
  17. 제 6 항에 있어서,
    상기 케이스 (90) 는 상기 압력 도입 튜브 (73) 가 삽입되는 삽입 구멍 (90b) 을 가지고, 상기 압력 도입 튜브 (73) 는 일단부의 대략 전체 원주 주위를 따라 상기 삽입 구멍 (90b) 의 개구에서 상기 케이스 (90) 에 납땜되는 것을 특징으로 하는 압력 센서(S3, S4).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150023305A (ko) * 2012-05-31 2015-03-05 닛폰 세이키 가부시키가이샤 압력검출장치

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4118990B2 (ja) * 1997-12-11 2008-07-16 長野計器株式会社 圧力センサ
DE69815801T2 (de) * 1997-12-11 2004-05-19 Nagano Keiki Co., Ltd. Druckwandler
JP3509627B2 (ja) * 1999-05-25 2004-03-22 株式会社デンソー 圧力検出装置
JP3627589B2 (ja) * 1999-09-27 2005-03-09 豊田工機株式会社 圧力計
US6484589B1 (en) * 2001-05-30 2002-11-26 Senx Technology Piezoelectric transducer assemblies and methods for their use
US6512677B1 (en) 2001-08-06 2003-01-28 Sauer-Danfoss, Inc. Electronic connection cover for a hydraulic component housing utilizing a sealed printed circuit board
US6612178B1 (en) * 2002-05-13 2003-09-02 Kulite Semiconductor Products, Inc. Leadless metal media protected pressure sensor
JP2004012142A (ja) * 2002-06-03 2004-01-15 Omron Corp 圧力センサの組立構造およびその組立方法
DE10228000A1 (de) * 2002-06-22 2004-01-08 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Druckmessung
US7100455B2 (en) * 2004-08-27 2006-09-05 Dresser-Nagano, Inc. System and method for pressure measurement
US7252009B2 (en) * 2004-08-27 2007-08-07 Ashcroft-Nagano, Inc. System and method for pressure measurement
JP5558667B2 (ja) 2004-09-29 2014-07-23 ローズマウント インコーポレイテッド 改良されたプロセスアダプタを備えた圧力変換器
US7975552B2 (en) * 2006-04-21 2011-07-12 Kulite Semiconductor Products, Inc. Pressure transducer employing a micro-filter and emulating an infinite tube pressure transducer
US8616064B2 (en) 2006-04-21 2013-12-31 Kulite Semiconductor Products, Inc. Combination static and dynamic pressure transducer employing a micro-filter
US7484415B2 (en) * 2006-04-21 2009-02-03 Kulite Semiconductor Products, Inc. Pressure transducer employing a micro-filter and emulating an infinite tube pressure transducer
JP2008197001A (ja) * 2007-02-14 2008-08-28 Denso Corp 圧力センサ
US8679186B2 (en) 2010-06-29 2014-03-25 Ortho Sensor Inc. Hermetically sealed prosthetic component and method therefor
US8707782B2 (en) 2009-06-30 2014-04-29 Orthosensor Inc Prosthetic component for monitoring synovial fluid and method
US9462964B2 (en) 2011-09-23 2016-10-11 Orthosensor Inc Small form factor muscular-skeletal parameter measurement system
US8826733B2 (en) 2009-06-30 2014-09-09 Orthosensor Inc Sensored prosthetic component and method
US8516884B2 (en) 2010-06-29 2013-08-27 Orthosensor Inc. Shielded prosthetic component
US8701484B2 (en) 2010-06-29 2014-04-22 Orthosensor Inc. Small form factor medical sensor structure and method therefor
US9839390B2 (en) 2009-06-30 2017-12-12 Orthosensor Inc. Prosthetic component having a compliant surface
US8714009B2 (en) 2010-06-29 2014-05-06 Orthosensor Inc. Shielded capacitor sensor system for medical applications and method
US8720270B2 (en) 2010-06-29 2014-05-13 Ortho Sensor Inc. Prosthetic component for monitoring joint health
KR101600089B1 (ko) * 2009-10-14 2016-03-07 타이코에이엠피 주식회사 수직형 압력 센서
US9332943B2 (en) 2011-09-23 2016-05-10 Orthosensor Inc Flexible surface parameter measurement system for the muscular-skeletal system
US8926530B2 (en) 2011-09-23 2015-01-06 Orthosensor Inc Orthopedic insert measuring system for having a sterilized cavity
US8256300B2 (en) * 2010-05-27 2012-09-04 Sensata Technologies, Inc. Pressure sensor
CN102023066B (zh) * 2010-05-31 2012-07-18 昆山双桥传感器测控技术有限公司 汽车通用压力传感器
EP2659249B1 (de) 2010-12-27 2015-06-24 Epcos AG Drucksensor mit kompressiblem element
US9291514B2 (en) * 2010-12-27 2016-03-22 Epcos Ag Pressure sensor having a compressible element
US8945133B2 (en) 2011-09-23 2015-02-03 Orthosensor Inc Spinal distraction tool for load and position measurement
US9414940B2 (en) 2011-09-23 2016-08-16 Orthosensor Inc. Sensored head for a measurement tool for the muscular-skeletal system
US8911448B2 (en) 2011-09-23 2014-12-16 Orthosensor, Inc Device and method for enabling an orthopedic tool for parameter measurement
US9839374B2 (en) 2011-09-23 2017-12-12 Orthosensor Inc. System and method for vertebral load and location sensing
TW201331564A (zh) * 2012-01-20 2013-08-01 sen-mu Gao 以空氣壓力感測元件感測液體壓力之結構
US9279406B2 (en) 2012-06-22 2016-03-08 Illinois Tool Works, Inc. System and method for analyzing carbon build up in an engine
DE102012210752A1 (de) * 2012-06-25 2014-01-23 Robert Bosch Gmbh Druckerfassungsmodul sowie Drucksensorvorrichtung mit einem solchen Druckerfassungsmodul
FR3003031B1 (fr) * 2013-03-08 2015-07-17 Schneider Electric Ind Sas Dispositif de controle de surpression pour un transmetteur de pression
JP6228790B2 (ja) * 2013-09-18 2017-11-08 アルプス電気株式会社 圧力検知装置およびこれを使用した吸気圧測定装置
CN104979296B (zh) * 2014-04-08 2017-10-31 福建上润精密仪器有限公司 能耐高工作压力的高精度多参量硅感应芯片的基座结构
US10352796B2 (en) * 2014-07-28 2019-07-16 Ford Global Technologies, Llc Protective cover for pressure sensor nozzle
CN104260746B (zh) * 2014-10-09 2016-05-04 无锡市拓发自控设备有限公司 列车总风管、列车管、制动缸或副风缸用压力传感器盒
JP6340734B2 (ja) * 2015-09-18 2018-06-13 Smc株式会社 圧力センサ
JP6624966B2 (ja) * 2016-02-16 2019-12-25 株式会社不二工機 圧力検出ユニット及びこれを用いた圧力センサ
JP6809284B2 (ja) * 2017-02-23 2021-01-06 富士電機株式会社 物理量センサ装置の製造方法および物理量センサ装置
JP6838461B2 (ja) * 2017-03-30 2021-03-03 日本電産トーソク株式会社 油圧センサ取付構造
DE102019119426A1 (de) * 2019-07-17 2021-01-21 Endress+Hauser SE+Co. KG Feldgerät der Automatisierungstechnik

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5112437B2 (ko) * 1971-10-01 1976-04-19
US3910223A (en) * 1973-03-12 1975-10-07 Eaton Corp Inflation and pressure change indication device
GB2043951A (en) * 1979-01-09 1980-10-08 Hayden Nilos Conflow Ltd Device for Damping Oscillations In Pressure Fluid
US4452069A (en) * 1980-12-26 1984-06-05 Nippon Soken, Inc. Method of and apparatus for sensing knocking in internal combustion engine
US4770032A (en) * 1987-02-05 1988-09-13 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Porous plug for reducing orifice induced pressure error in airfoils
US4825876A (en) * 1988-02-23 1989-05-02 Abbott Laboratories Encapsulated blood pressure transducer
JPH03233334A (ja) * 1990-02-08 1991-10-17 Nec Corp 半導体圧力センサ
US5228334A (en) * 1990-12-28 1993-07-20 Hi-Stat Manufacturing Co., Inc. Pressure transducer
US5184107A (en) * 1991-01-28 1993-02-02 Honeywell, Inc. Piezoresistive pressure transducer with a conductive elastomeric seal
WO1992017757A1 (en) * 1991-04-05 1992-10-15 Mark Iv Transducer Corporation Differential pressure device
US5351550A (en) * 1992-10-16 1994-10-04 Honeywell Inc. Pressure sensor adapted for use with a component carrier
US5483835A (en) * 1993-10-13 1996-01-16 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Oil pressure sender unit with reinforced diaphragm
JP3205216B2 (ja) * 1995-03-30 2001-09-04 三菱電機株式会社 圧力センサ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150023305A (ko) * 2012-05-31 2015-03-05 닛폰 세이키 가부시키가이샤 압력검출장치

Also Published As

Publication number Publication date
US6070469A (en) 2000-06-06
KR100323265B1 (ko) 2002-03-08
EP0905496A2 (en) 1999-03-31
EP0905496A3 (en) 1999-10-13

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