KR20100115726A - 압력 센서 및 압력 센서의 부착 구조 - Google Patents

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KR20100115726A
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Abstract

본 발명에 따른 압력 센서는 케이스(10); 상기 케이스(10)의 일단에 부착되는 검출 유닛(20); 상기 케이스(10)의 일단과 결합하는 제1 면, 제1 연결부(51), 제2 연결부(52), 통로(53) 및 압력 도입공(54A)을 구비하는 하우징 부재(50) 및 상기 검출 유닛(20)을 덮도록 상기 하우징 부재(50)에 고정되는 다이아프램(34)을 포함하며, 상기 통로(53)는 상기 제1 연결부(51)를 상기 제2 연결부(52)와 연결하고, 상기 압력 도입공(54A)은 다이아프램(34)으로 냉매의 압력을 도입시키며, 상기 검출 유닛(20)은 냉매의 압력을 검출할 수 있다.

Description

압력 센서 및 압력 센서의 부착 구조{PRESSURE SENSOR AND ATTACHMENT STRUCTURE OF PRESSURE SENSOR}
본 발명은 냉각 매체의 압력을 검출하기 위한 압력 센서 및 상기 압력 센서의 부착 구조에 관한 것이다.
미국특허공개 제7121144호 공보에 대응하는 일본 특허공개 제2005-221315호에서는 아래와 같이 설명되는 구성을 갖는 압력 센서를 제안하고 있다. 압력을 검출하기 위한 센싱 부재는 금속으로 이루어진 하우징 유닛과 결합하는 수지 케이스의 일단에 배치된다. 상기 하우징 유닛은 압력매체 도입공을 포함한다. 상기 압력매체 도입공은 압력매체를 도입하도록 이용된다. 상기 압력 센서는 상기 센싱 부재가 상기 압력매체 도입공을 통해 도입되는 압력매체의 압력을 검출하도록 구성된다.
전술한 압력 센서와 같은 압력 센서는 그 압력 센서가 설치 블록(installation block)에 장착되도록 구성된다. 상기 설치 블록은 냉각 매체(이하, '냉매'라 함)가 흐르는 파이프의 일 부분에 부착된다. 도 11a 및 도 11b는 압력 센서가 설치 블록에 부착가능한 종래 기술에 따른 압력 센서를 나타낸 것이다. 상기 종래 기술에 따른 압력 센서(R1)는 수지제의 케이스(R10) 및 금속제의 하우징 유닛을 포함한다. 상기 하우징 유닛은 스크류 부재(R80)와 너트 부재(R81)를 포함한다. 상기 압력 센서(R1)는 스크류 고정에 의하여 오 링(O-ring)(R90)을 통해 설치 블록(R100)에 장착된다. 상기 설치 블록(R100)은 제1 연결부(R51)와 제2 연결부(R52)를 구비한다. 상기 제1 연결부(R51)와 제2 연결부(R52)는 냉매가 흐르는 파이프와 결합하게 된다. 상기 설치 블록은 상기 제1 연결부(R51)가 제2 연결부(R52)와 연통하는 통로를 더 포함한다. 상기 압력 센서(R1)에 부가하여, 사이트 글라스(sight glass)(R60) 및 차징 밸브(charging valve)(R70)가 오 링(R90)을 통해 상기 설치 블록(R100)에 장착된다.
전술한 바와 같이, 상기 설치 블록(R100)은 파이프의 일부분에 부착되고, 상기 케이스(R10)를 구비하는 압력 센서(R1)는 상기 설치 블록(R100)에 장착되며, 상기 케이스(R10)는 하우징 유닛과 결합한다. 이 경우, 부품 수가 증가하고, 조립 공정수가 증가하는 문제점이 발생한다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 압력 센서 및 압력 센서의 부착 구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 제1 관점에 따르면, 압력 센서는 케이스; 상기 케이스의 일단에 부착되는 검출 유닛; 제1 연결부, 제2 연결부, 통로, 압력 도입공 및 상기 케이스의 일단과 결합하는 제1 면을 구비하는 하우징 부재; 및 상기 검출 유닛을 덮도록 상기 하우징 부재에 고정되는 다이아프램을 포함한다. 상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는 냉매가 흐르는 파이프와 연결가능하게 이루어진다. 상기 통로는 상기 제1 연결부를 상기 제2 연결부와 연결한다. 상기 압력 도입공은 상기 통로로부터 상기 다이아프램으로 냉매의 압력을 도입시킨다. 상기 검출 유닛은 상기 통로 및 상기 압력 도입공을 통해 상기 제1 및 제2 연결부로부터 도입되고, 상기 다이아프램으로 인가되어 그 검출 유닛으로 전달되는 냉매의 압력을 검출할 수 있다.
상기한 압력 센서에 따르면, 상기 하우징 부재는 케이스의 일단과 결합한다. 상기 하우징 부재는 제1 및 제2 연결부, 통로 및 압력 도입공을 포함한다. 상기 제1 및 제2 연결부는 냉매가 흐르는 파이프와 연결될 수 있다. 상기 통로는 상기 제1 연결부를 상기 제2 연결부와 연결한다. 상기 압력 도입공은 상기 통로로부터 상기 다이아프램으로 냉매의 압력을 도입시킨다. 상기 하우징 부재는 하우징 유닛과 설치 블록으로서 기능을 한다. 이에 따라, 부품 수와 조립 공정수는 감소할 수 있다.
본 발명의 제2 관점에 따르면, 케이스 및 상기 케이스의 일단에 부착되는 검출 유닛을 포함하는 압력 센서의 부착 구조로서, 상기 케이스의 일단에 연결가능하며, 냉매가 흐르는 파이프와 연결가능한 제1 연결부와 제2 연결부, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부를 연결하는 통로 및 상기 통로 부재의 일면과 상기 통로를 연결하는 압력 도입공을 구비하는 통로 부재; 및 상기 압력 도입공 내에서 상기 검출 유닛을 덮도록 상기 통로 부재에 고정되는 다이아프램을 포함한다. 상기 케이스는 그 케이스의 일단이 상기 압력 도입공으로 삽입되도록 상기 통로 부재에 직접적으로 부착가능하다. 상기 다이아프램은 상기 통로 및 상기 압력 도입공을 통해 상기 제1 및 제2 연결부로부터 도입된 냉매의 압력을 제공받을 수 있다.
상기한 압력 센서의 부착 구조에 따르면, 상기 케이스는 제1 및 제2 연결부, 통로 및 압력 도입공을 포함하는 통로 부재에 직접적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 및 제2 연결부는 냉매가 흐르는 파이프와 연결될 수 있다. 상기 통로는 제1 연결부를 제2 연결부에 연결한다. 상기 압력 도입공은 상기 통로를 통로 부재의 일면에 연결한다. 이에 따라, 부품 수와 조립 공정수는 감소할 수 있다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 더욱 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 압력 센서 및 압력 센서의 부착 구조에 따르면, 부품 수 및 조립 공정수를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 압력 센서의 단면도.
도 2는 도 1에서 일점 쇄선으로 둘러싸인 영역 Ⅱ에 대응하는 압력 센서의 해당 부분을 확대하여 나타낸 확대도.
도 3은 밸브 코어의 단면도.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 압력 센서의 단면도.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 압력 센서의 정면도.
도 6a는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 압력 센서의 정면도.
도 6b는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 압력 센서의 측면도.
도 7은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 압력 센서의 정면도.
도 8은 본 발명의 제6 실시 예에 따른 압력 센서의 정면도.
도 9는 본 발명의 제7 실시 예에 따른 압력 센서의 정면도.
도 10은 도 9에 나타낸 사이트 글라스가 부착되는 면의 부분 단면도.
도 11a 및 도 11b는 종래 기술에 따른 압력 센서의 부착 구조를 나타낸 도면.
(제1 실시 예)
본 발명의 제1 실시 예에 따른 압력 센서(S1)는 예를 들면 차량에 장착되고, 차량의 공조장치와 결합하는 파이프 내의 냉각 매체(이하, '냉매'라 약칭함)의 압력을 검출하도록 이용된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 커넥터 케이스(10)는 대략 원통 형태를 갖는다. 상기 커넥터 케이스(10)는 예를 들면 폴리페닐렌술파이드(PPS: Polyphenylene Sulfide) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PBT: Polyethylene Terephthalate)와 같은 수지로 이루어진다. 상기 커넥터 케이스(10)는 몰딩에 의해 형성된다. 도 1의 바닥부에 대응하는 상기 커넥터 케이스(10)의 일단에는 요홈부(11)가 형성된다. 상기 커넥터 케이스(10)는 케이스의 일 예이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 압력을 검출하기 위한 센서 소자(20)는 상기 요홈부(11)에 배치된다. 상기 센서 소자(20)는 검출 유닛의 일 예이다.
상기 센서 소자(20)는 그 센서 소자(20)의 표면에 다이아프램(diaphragm)을 포함한다. 상기 다이아프램은 압력 수용면으로서 기능을 한다. 상기 다이아프램의 표면에는 스트레인 게이지 레지스터(strain gauge resistor)로 이루어질 수 있는 게이지 레지스터가 배치 형성된다. 상기 스트레인 게이지 레지스터는 제공받은 압력을 전기 신호로 변환시킨다. 상기 센서 소자(20)는 반도체 다이아프램 타입의 소자로 이루어질 수 있고, 전기 신호를 출력한다. 상기 전기 신호는 이하 센서 신호로 칭한다.
상기 센서 소자(20)는 양극접합 등에 의해 베이스 부재(21)와 결합한다. 상기 베이스 부재(21)는 예를 들면 글라스(glass)이다. 상기 베이스 부재(21)는 상기 요홈부(11)에 접착되고, 이에 따라 상기 센서 소자(20)는 상기 커넥터 케이스(10)에 장착된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 센서 소자(20)가 외부 회로와 전기적으로 접속 가능하도록 복수의 단자(12)가 상기 커넥터 케이스(10)를 통해 관통된다. 상기 복수의 단자(12)는 금속으로 이루어질 수 있으며, 봉 형태를 갖는다.
본 실시 예에서, 상기 복수의 단자(12)는 예를 들면 니켈 도금된 황동과 같은 도금된 황동으로 이루어진다. 상기 복수의 단자(12)는 인서트 몰딩에 의해 상기 커넥터 케이스(10)와 결합하고, 이에 따라 상기 복수의 단자(12)는 상기 커넥터 케이스(10) 내에 지지된다.
도 1의 바닥 측에 나타낸 각 단자(12)의 일단은 상기 센서 소자(20)가 장착되는 영역 둘레에 위치되는 상기 요홈부(11)의 바닥면으로부터 그 각 단자(12)의 일단이 돌출하도록 배치된다. 도 1의 상단 측에 나타낸 상기 각 단자(12)의 타단은 개구부(15)의 내측 공간으로 노출된다.
상기 요홈부(11)에서 돌출하는 상기 각 단자(12)의 일단은 본딩 와이어(13)에 의하여 상기 센서 소자(20)와 전기적으로 접속된다. 상기 본딩 와이어(13)는 예를 들면 금, 알루미늄 등으로 이루어진다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 복수의 단자(12)의 베이스부에는 실링제(14)가 위치된다. 여기에서, 상기 복수의 단자(12)의 베이스부는 상기 요홈부(11)에서 노출되는 부분이다. 상기 실링제(14)는 예를 들면 실리콘 수지 등으로 이루어진다. 상기 실링제(14)는 상기 커넥터 케이스(10)와 상기 단자(12)의 베이스부 사이의 갭을 실링한다. 여기에서, 상기 베이스부는 상기 요홈부(11)에서 돌출되는 부분이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 커넥터 케이스(10)는 그 커넥터 케이스(10)의 타단부에 상기 개구부(15)를 구비한다. 상기 개구부(15)의 위치는 도 1의 상단 측에 나타낸 위치에 대응한다. 상기 개구부(15)는 외부 배선 부재를 통해 상기 커넥터 케이스(10)의 타단부와 외부회로 간을 연결하기 위한 연결부로 구성된다. 도면에 나타내지 않은 상기 외부 배선 부재는 예를 들면 와이어 하니스(wire harness) 등이다. 상기 외부회로는 예를 들면 차량의 전자제어유닛(ECU) 등이다.
상기 연결부는 상기 복수의 단자(12)의 타단부를 외부 회로와 전기적으로 접속하도록 한다. 그러므로 신호는 상기 본딩 와이어(13)와 복수의 단자(12)를 통해 상기 센서 소자(20)와 상기 외부회로 사이에서 전달될 수 있다.
상기 커넥터 케이스(10)의 일단부에는 하우징 부재(50)가 부착된다. 본 실시 예에서, 상기 하우징 부재(50)는 도 11a 및 도 11b에 나타낸 수지제의 하우징 유닛과 설치 블록의 양 기능을 갖는 것으로 이루어진다.
상기 하우징 부재(50)는 대략 사각형태를 가지며, 예를 들면 금속재료로 이루어진다. 제1 연결부(51)는 상기 하우징 부재(50)의 제1 면에 배치 형성된다. 상기 제1 연결부(51)는 냉매가 흐르는 파이프와 연결된다. 제2 연결부(52)는 상기 하우징 부재의 제2 면에 배치 형성된다. 상기 하우징 부재(50)의 제1 면은 그 하우징 부재(50)의 제2 면과 대향한다. 상기 하우징 부재(50) 내에는 통로(53)가 배치 형성된다. 상기 통로(53)는 상기 제1 연결부(51)와 상기 제2 연결부(52)를 연결한다. 상기 하우징 부재(50)에는 압력 도입공(54A)이 배치 형성되어 상기 압력 도입공(54A)은 상기 통로(53)와 상기 하우징 부재(50)의 표면 간을 연결한다. 상기 커넥터 케이스(10)의 일단부는 상기 압력 도입공(54A)으로 삽입되고, 상기 커넥터 케이스(10)는 상기 하우징 부재(50)에 장착된다.
전술한 바와 같이, 상기 하우징 부재(50)는 제1 연결부(51), 제2 연결부(52), 통로(53) 및 압력 도입공(54A)을 포함한다. 상기 제1 연결부(51) 및 제2 연결부(52)는 냉매가 흐르는 파이프에 연결된다.
상기 통로(53)는 상기 제1 연결부(51)와 상기 제2 연결부(52)를 연결한다. 상기 압력 도입공(54A)은 상기 통로(53)로부터의 냉매의 압력을 도입시킨다. 상기 냉매의 압력은 상기 통로(53)와 상기 압력 도입공(54A)을 통해 다이아프램으로 인가된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 금속으로 이루어지고, 얇은 구성의 상기 다이아프램은 상기 커넥터 케이스(10)의 선단면(10A)과 상기 하우징 부재(50)의 수용 요부(50A)의 일면(50B) 사이에 위치되어, 상기 다이아프램(34)은 링 용접 부재(35A)와 링 플레이트(35B) 사이에 배치된다. 상기 수용 요부(50A)의 일면(50B)은 상기 커넥터 케이스(10)의 선단면(10A)에 대향한다. 상기 링 용접 부재(35A)는 유지 부재의 일 예이다. 상기 링 플레이트(35B)는 상기 다이아프램(34)보다 얇다. 전술한 구성요소들은 용접에 의해 서로 접합된다.
상기 하우징 부재(50)의 일면(50B)의 일부분에는 돌출부(50C)가 형성된다. 상기 링 플레이트(35B)는 상기 하우징 부재(50)의 일면(50B)의 일부분에 배치된다. 상기 링 플레이트(35B)는 상기 돌출부(50C)의 대략 전체 둘레에 저항 용접된다. 따라서, 상기 압력 도입공(54A)의 일단은 상기 링 플레이트(35B)에 기밀하게 용접된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 수용 요부(50A) 측에 위치되는 상기 하우징 부재(50)의 일단은 상기 커넥터 케이스(10)의 일단부에 크림핑(crimping)되고, 이에 따라 상기 하우징 부재(50)의 일단부에 크림핑부(56)가 형성된다. 상기 하우징 부재(50)는 상기 크림핑부(56)에 의해 상기 커넥터 케이스(10)와 고정 결합한다.
전술한 방식으로 서로 결합하는 커넥터 케이스(10)와 하우징 부재(50)에서, 상기 하우징 부재(50)의 다이아프램(34)과 상기 커넥터 케이스(10)의 요부(11) 사이에 압력 검출실(40)이 형성된다.
상기 압력 검출실(40)은 오일(41)이 충전 주입된다. 상기 오일(41)은 압력 전달 매체이고, 주입액으로서 기능을 한다. 보다 구체적으로, 상기 요부(11)는 오일(41)이 충전되고, 상기 오일(41)은 센서 소자(20), 본딩 와이어(13)와 같은 전기접속 부분을 덮으며, 상기 다이아프램(34)에 의해 덮어져 밀봉된다.
상기 압력 검출실(40)은 전술한 구성으로 이루어지기 때문에, 상기 압력 도입공(54A)으로부터 도입된 압력은 상기 다이아프램(34) 및 오일(41)을 통해 상기 센서 소자(20), 상기 본딩 와이어(13) 및 상기 복수의 단자(12)로 인가된다. 상기 다이아프램(34)은 예를 들면 금속으로 이루어진다.
본 실시 예에 따른 압력 센서에서, 환형의 홈(42)은 상기 커넥터 케이스(10)의 선단면(10A)에 형성 배치되어 그 홈(42)은 압력 검출실(40)의 외주를 에워싼다. 상기 홈(42)은 오링 홈에 대응한다. 오링(43)은 상기 압력 도입공(40)을 기밀하게 밀봉하기 위하여 상기 홈(42)에 배치된다.
상기 오링(43)은 예를 들면 실리콘 고무와 같은 탄성 재료로 이루어진다. 상기 오링(43)은 커넥터 케이스(10)와 하우징 부재(50) 사이에 배치되고, 이들에 의해 가압되며, 이에 따라 상기 압력 검출실(40)은 상기 다이아프램(34)과 오링(43)에 의하여 밀봉되고, 폐쇄된다.
상기 압력 도입공(54A)을 갖는 상기 하우징 부재(50)의 일면은 사이트 글라스(sight glass)(60)를 장착하기 위한 제1 개구부(54B)를 구비한다. 상기 사이트 글라스(60)는 상기 통로(53)에서 흐르는 냉매를 육안으로 확인하는데 이용된다. 상기 제1 개구부(54B)의 일단부는 상기 사이트 글라스(60)의 일단부에 크림핑되고, 이에 따라 상기 제1 개구부(54B)의 일단부에는 크림핑부(57)가 구성된다. 상기 사이트 글라스(60)는 상기 크림핑부(57)에 의해 상기 하우징 부재(50)에 고정 결합한다. 상기 제1 개구부(54B)와 상기 사이트 글라스(60) 사이에는 오링(90)이 배치된다.
상기 압력 도입공(54A)이 구비된 상기 하우징 부재(50)의 일면은 냉매를 도입하고 배출하는데 이용되는 밸브 코어(valve core)를 장착하기 위한 제2 개구부(54C)를 구비한다. 상기 밸브 코어를 장착하기 위한 상기 제2 개구부(54C)에는 밸브 코어(70A)가 배치되어 차징 밸브(charging valve)(70)가 구성된다. 상기 제2 개구부(54C)의 둘레에는 상기 밸브 코어를 수용하기 위한 돌출부(58)가 구성된다. 상기 돌출부(58)의 선단은 그 돌출부(58)의 선단에 밸브 캡이 장착될 수 있도록 구성된다.
도 3은 상기 밸브 코어(70A)의 단면도를 나타낸 것이다. 상기 밸브 코어(70A)는 다음과 같이 작동한다. 돌출부(70B)가 밀어 내려질 경우, 밸브(70C)는 개방되고, 상기 밸브 코어(70A)는 냉매를 도입시키기 위한 통로를 제공한다. 상기 밸브 코어(70A)가 통상의 상태에 있을 경우, 상기 밸브는 폐쇄된 상태에 있고, 냉매는 유지되어 외부로 배출되지 않는다.
이하 상기 압력 센서(S1)를 제조하기 위한 방법을 설명한다.
복수의 단자(12)가 인서트 몰딩에 의해 삽입된 커넥터 케이스(10)가 준비된다. 센서 소자(20)는 접착제를 이용하여 베이스 부재(21)를 통해 요홈부(11)에 접합 고정되고, 이에 따라 상기 센서 소자(20)는 상기 요홈부(11)에 배치된다.
상기 복수의 단자(12)의 베이스부에는 밀봉제(14)가 위치된다. 상기 베이스부는 상기 요홈부(11)의 내측 공간으로 노출되는 부분이다. 위치되는 상기 밀봉제(14)의 양은 그 밀봉제가 센서 소자(20)에 부착되지 않도록 제어된다.
위치된 상기 밀봉제(14)는 경화된다. 각 단자(12)의 일단부는 본딩 와이어(13)를 이용하여 상기 센서 소자(20)에 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속된다.
예를 들면, 디스펜서(dispenser)를 이용하여 소정량의 오일(41)이 상기 요홈부(11)에 주입된다. 상기 오일(41)은 불소 오일(fluorine oil)로 이루어질 수 있다. 상기 오일(41)을 주입함에 있어서, 상기 커넥터 케이스(10)는 상기 센서 소자(20) 측이 수직적으로 상측으로 되고, 상기 오링(41)이 상측으로부터 주입될 수 있도록 위치될 수 있다.
상기 하우징 부재(50)의 수용 요부(50A)에는 링 플레이트(35B)가 위치된다. 상기 링 플레이트(35B)와 상기 하우징 부재(50) 사이에 소정 전압이 인가되고, 이에 따라 상기 링 플레이트(35B)는 저항 용접에 의하여 돌출부(50C)에 용접되고, 이에 따라 상기 링 플레이트(35B)는 상기 하우징 부재(50)에 연결된다.
상기 링 용접 부재(35A)는 상기 링 플레이트(35B) 상에 위치된다. 상기 링 용접 부재(35A), 상기 다이아프램(34) 및 상기 링 플레이트(35B)는 상기 링 용접 부재(35A)의 상면 측으로부터 예를 들면 레이저 용접에 의하여 용접된다.
상기 오일(41)이 주입된 상기 커넥터 케이스(10)에 부가하여, 상기 다이아프램(34), 상기 링 용접 부재(35A) 등뿐만 아니라 상기 하우징 부재(35A)는 이들을 수평 위치로 유지하는 진공 챔버 내에 위치된다. 상기 압력 검출실(40) 내의 여분의 공기는 진공에 의해 제거된다.
상기 커넥터 케이스(10)의 선단면(10A)이 하우징 부재(50)의 일면(30B)과 완전하게 접촉되도록 가압력이 인가되고, 이에 따라 상기 다이아프램(34) 및 오링(43)은 상기 압력 검출실(40)을 밀봉한다.
상기 커넥터 케이스(10)와 사이트 글라스(60)는 특정 크림핑 도구를 이용한 크림핑에 의해 상기 하우징 부재(50)에 한 번에 설치 고정된다. 전술한 방법으로, 상기 커넥터 케이스(10) 및 사이트 글라스(60)는 상기 하우징 부재(50)에 설치된다.
상기 밸브 코어(70A)는 하우징 부재(50)에 형성된 제2 개구부(54C)에 설치된다. 상기 돌출부(58)의 상단을 덮도록 밸브 캡이 배치된다. 이에 같이, 도 1에 나타낸 압력 센서(S1)가 구성된다. 상기 밸브 캡은 도 1에 나타내지 않았으며, 상기 돌출부(58)는 밸브 코어를 수용하기 위해 이용되는 것임을 알 수 있다.
이하 상기 압력 센서(S1)에 의해 실행되는 압력 검출 동작을 설명한다.
압력 센서(S1)는 제1 연결부와 제2 연결부를 통해 파이프와 결합한다. 냉매는 밸브 코어(70A)를 통해 통로(63)로 도입된다. 상기 파이프 내의 압력은 하우징 부재(50)의 압력 도입공(54A)을 통해 압력 센서(S1)로 도입된다.
도입된 압력은 압력 검출실(40) 내의 다이아프램(34)과 오일(41)을 통해 센서 소자(20)의 압력 수용면으로 인가된다. 상기 압력 수용면은 센서 소자(20)의 표면에 배치된다. 상기 센서 소자(20)는 인가된 압력에 대응하는 정보를 포함하는 센서 신호로서 전기 신호를 출력한다.
상기 센서 신호는 본딩 와이어(13)와 복수의 단자(12)를 통해 외부 회로로 전달되고, 상기 파이프 내의 냉매의 압력은 검출되거나 측정된다. 전술한 방법으로, 상기 압력 센서(S1)는 압력 검출 동작을 실행한다.
전술한 구성에 따르면, 상기 커넥터 케이스의 일측에 장착되는 하우징 부재는 냉매가 흐르는 파이프와 연통되기 위한 제1 및 제2 연결부, 상기 제1 연결부를 제2 연결부와 연결하기 위한 통로 및 상기 통로부터 상기 다이아프램으로 냉매의 압력을 도입하기 위한 압력 도입공을 포함한다. 본 실시 예에 따른 하우징 부재의 기능들은 종래 하우징 유닛과 종래 설치 블록 모두의 기능을 포함하기 때문에, 부품 수 및 조립 공정수는 감소할 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 상기 하우징 유닛과 상기 설치 블록에 대응하는 구성요소들은 오링을 사용하지 않고 결합하고, 부산물로서 조립시 이물질의 개재로 인한 밀봉 결함을 발생시키지 않는다. 따라서, 공조 시스템에서의 냉매 누설 불량에 대한 품질 면에서도 향상될 수 있다.
또한, 사이트 글라스는 상기 하우징 부재에 형성된 제1 개구부와 직접적으로 연결가능하다.
또한, 상기 사이트 글라스와 커넥터 케이스 모두가 하우징 부재의 동일면 측에 부착되기 때문에, 상기 사이트 글라스 및 커넥터 케이스는 특정 도구를 이용한 크림핑에 의하여 하우징 부재에 한 번에 고정될 수 있다.
또한, 도 11a 및 도 11b에 나타낸 바와 같이, 하우징 유닛으로부터 분리된 차징 밸브(R70)가 하우징 유닛에 장착될 경우, 기밀성을 확보하기 위한 오링(R90)이 필요로 된다. 그러나 본 실시 예에 따르면, 오링(90)을 배치하지 않고, 하우징 부재의 제2 개구부에 밸브 코어를 배치함으로써 차징 밸브를 구성할 수 있다.
또한, 상기 사이트 글라스 및 차징 밸브는 전술한 바와 같이 하우징 부재의 동일면 측 또는 동일 평면에 부착되기 때문에, 냉매의 주입 작업의 작업성을 향상시킬 수 있다.
다른 관점에서, 전술한 구성은 다음과 같이 설명될 수 있다. 하우징 부재(50)는 냉매가 흐르는 파이프와 연결되기 위한 연결부를 구비하기 위하여 제1 및 제2 연결부를 포함하는 통로 부재로 이루어질 수 있고, 상기 통로는 냉매를 제1 및 제2 연결부 사이에서 흐르도록 할 수 있고, 상기 압력 도입공은 상기 통로와 상기 표면 사이를 연결하며, 상기 통로 부재는 커넥터 케이스(10)와 직접적으로 연결가능하다. 따라서, 부품 수 및 조립 공정수는 감소할 수 있다.
(제2 실시 예)
이하 제2 실시 예에 따른 압력 센서를 도 4를 참조하여 설명한다. 제1 실시 예에서, 하우징 부재(50)는 대략 사각 평행 육면체 형태를 가지며, 사이트 글라스(60)와 차징 밸브(70)는 하우징 부재의 일면에 배치된다. 그러나 본 실시 예에서는, 커넥터 케이스(10)가 배치되는 면은 사이트 글라스(60)와 차징 밸브가 배치되는 면과 달리 이들이 배치되는 면과 대향한다.
특정 도구를 이용하여 상기 커넥터 케이스(10)와 사이트 글라스(60)는 한 번에 하우징 부재(50)에 설치 고정된다. 밸브 코어(70A)는 하우징 부재(50)에 형성된 제2 개구부(54C)에 설치되고, 그런 다음 돌출부(58)의 상단부를 덮도록 밸브 캡이 배치되어 압력 센서(S1)가 제공된다. 밸브 캡은 도면들에 나타내지 않았다.
상기 사이트 글라스가 커넥터 케이스에 대향하는 면에 장착되기 때문에, 상기 커넥터 케이스 및 사이트 글라스는 특정 크림핑 도구를 이용한 크림핑에 의해 하우징 부재에 한 번에 고정될 수 있다.
상기 사이트 글라스, 차징 밸브 및 커넥터 케이스가 종래 기술의 경우와 같이 하우징 부재의 일면에 일렬로 배치되는 경우, 그 배치면은 일렬로 배치되는 방향으로 길어질 수 있다. 그러나 본 실시 예에서는, 커넥터 케이스(10)가 배치되는 면이 사이트 글라스(60)와 차징 밸브가 배치되는 면에 대향하기 때문에, 일렬로 배치되는 방향으로의 배치면의 길이는 감소할 수 있고, 따라서 압력 센서의 치수는 감소할 수 있다.
(제3 실시 예)
이하 제3 실시 예에 따른 압력 센서(S1)를 도 5를 참조하여 설명한다. 압력 센서(S1)는 대략 사각 평행 육면체 형태를 갖는 하우징 부재(50)를 포함한다. 제1 연결부(51) 및 제2 연결부(52)는 서로 대향하고, 도 5에 나타낸 하우징 부재의 좌측면과 우측면에 대응하는 면들에 형성된다. 상기 커넥터 케이스(10) 및 사이트 글라스(60)는 서로 대향하고, 제1 및 제2 연결부(51, 52)가 배치되는 면들로 다른 면들에 장착된다. 상기 커넥터 케이스(10)와 사이트 글라스(60)가 배치되는 면들은 도 5에 나타낸 하우징 부재(50)의 상면과 바닥면에 각각 대응한다. 또한, 도 5에서 밸브 캡(71)에 대응하는 위치의 차징 밸브(70)는 제1 및 제2 연결부가 배치되는 면들에 대략 직교하는 면에 배치된다. 상기 차징 밸브가 배치되는 면은 도 5에 나타낸 하우징 부재(50)의 전방 면에 대응한다.
본 실시 예에 따른 압력 센서(S1)에서, 상기 커넥터 케이스(10) 및 사이트 글라스(60)는 서로 대향하고 도 5의 상면과 바닥면에 대응하는 하우징 부재(50)의 면들에 배치되거나 형성된다. 따라서, 특정 크림핑 도구를 이용한 크림핑에 의하여 상기 커넥터 케이스(10)와 사이트 글라스(60)는 하우징 부재(50)에 한 번에 고정될 수 있다.
상기 커넥터 케이스(10), 사이트 글라스(60), 제1 연결부(51), 제2 연결부(52) 및 차징 밸브(70)는 각각 다른 면들에 배치되기 때문에, 압력 센서(S1)의 치수는 감소할 수 있다.
(제4 실시 예)
이하 제4 실시 예에 따른 압력 센서를 도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명한다.
도 6a 및 도 6b에 나타낸 바와 같이, 본 실시 예에 따른 하우징 부재(50)는 예를 들면 7면체 형태와 같은 다면체 형태를 갖는다. 제1 연결부(51) 및 제2 연결부(52)는 각각 하우징 부재(50)의 제1 면과 제2 면에 형성된다. 상기 제1 면과 제2 면은 서로 대향한다. 상기 제1 면과 제2 면은 도 6에 나타낸 하우징 부재의 좌측면과 우측면에 각각 대응한다. 커넥터 케이스(10) 및 차징 밸브(70)는 각각 제3 면과 제4 면에 장착된다. 상기 제3 면 및 제4 면은 상기 제1 면 및 제2 면과 다르며, 서로 대향한다. 상기 제3 면과 제4 면은 도 6에 나타낸 하우징 부재의 상측면과 바닥측면에 각각 대응한다. 또한, 사이트 글라스(60)는 하우징 부재(50)의 제5 면에 장착된다. 상기 제5 면은 제1 및 제2 연결부(51, 52)가 배치되는 하우징 부재의 제1 및 제2 면과 직교하는 면이다.
또한, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 상기 커넥터 케이스(10), 차징 밸브(70), 사이트 글라스(60) 및 제1 및 제2 연결부(51, 52)가 배치되지 않은 면에는 고정용 브라켓(55)이 배치된다. 상기 고정용 브라켓(55)은 압력 센서(S1)가 차량에 장착될 경우에 사용된다.
전술한 구성에 따르면, 상기 커넥터 케이스(10), 사이트 글라스(60), 제1 연결부(51), 제2 연결부(52) 및 차징 밸브(70)는 하우징 부재(50)의 다른 면들에 각각 배치된다. 따라서, 압력 센서의 치수는 감소할 수 있다.
(제5 실시 예)
이하 제5 실시 예에 따른 압력 센서를 도 7을 참조하여 설명한다. 본 실시 예에 따른 하우징 부재(50)는 도 11a 및 도 11b에 나타낸 종래 기술에 따른 너트 부재(81)의 형태와 유사한, 대략 6면 기둥 형태를 갖는다. 커넥터 케이스(10)는 하우징 부재(50)의 상면에 배치되고, 차징 밸브(70)는 하우징 부재(50)의 바닥면에 배치된다. 제1 및 제2 연결부(51, 52)는 하우징 부재(50)의 서로 대향하는 측면에 각각 배치된다. 본 실시 예에 따른 압력 센서(S1)는 사이트 글라스(60)를 포함하지 않음을 알 수 있다.
전술한 구성에 따르면, 상기 커넥터 케이스(10), 제1 연결부(51), 제2 연결부(52) 및 차징 밸브(70)는 상기 하우징 부재(50)의 다른 면들에 각각 배치된다. 따라서, 압력 센서의 치수는 감소할 수 있다.
본 실시 예에 따른 하우징 부재(50)는 도 11a 및 도 11b에 나타낸 너트 부재(81)의 형태와 유사한, 대략 6면 기둥 형태를 갖기 때문에, 본 실시 예에 따른 압력 센서는 종래 기술 등에 따른 압력 센서용 생산 라인과 유사하거나 동일한 생산 라인을 통해 생산될 수 있다.
(제6 실시 예)
이하 제6 실시 예에 따른 압력 센서를 도 8을 참조하여 설명한다. 제6 실시 예에 따른 압력 센서의 하우징 부재(50)는 도 7에 나타낸 하우징 부재의 형태와 유사하고 도 11a 및 도 11b에 나타낸 너트 부재(81)와 유사한, 대략 6면 기둥 형태를 갖는다. 커넥터 케이스(10)는 하우징 부재(50)의 상면에 배치된다. 제1 및 제2 연결부(51, 52)는 각각 하우징 부재(50)의 서로 대향하는 측면들에 각각 배치된다. 차징 밸브(70) 대신의 사이트 글라스(60)가 하우징 부재(50)의 바닥면에 배치된다.
전술한 구성에 따르면, 상기 커넥터 케이스(10), 사이트 글라스(10), 제1 연결부(51) 및 제2 연결부(52)는 상기 하우징 부재(50)의 다른 면들에 각각 배치된다. 따라서, 압력 센서의 치수는 감소할 수 있다.
(제7 실시 예)
이하 제7 실시 예에 따른 압력 센서를 도 9를 참조하여 설명한다. 본 실시 예에 따른 압력 센서의 하우징 부재(50)는 도 7 및 도 8에 나타낸 하우징 부재의 형태와 유사하고, 도 11a 및 도 11b에 나타낸 종래 기술에 따른 너트 부재(81)의 형태와 유사한, 대략 6면 기둥 형태를 갖는다. 커넥터 케이스(10)는 상기 하우징 부재(50)의 상면에 배치된다. 차징 밸브(70)는 상기 하우징 부재(50)의 바닥면에 배치된다. 제1 및 제2 연결부(51, 52)는 상기 하우징 부재(50)의 서로 대향하는 측면들에 각각 배치된다. 사이트 글라스(60)는 제1 및 제2 연결부(51, 52)가 배치되지 않은 상기 하우징 부재(50)의 측면에 배치된다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 상기 하우징 부재의 측면에 요홈부(59)가 형성되거나 배치된다. 상기 사이트 글라스(60)는 상기 요홈부(59)에 장착되거나 설치된다.
전술한 구성에서, 상기 커넥터 케이스(10), 사이트 글라스(60), 제1 연결부(51), 제2 연결부(52) 및 차징 밸브(70)는 상기 하우징 부재(50)의 다른 면들에 배치되고, 따라서 압력 센서의 치수는 감소할 수 있다.
또한, 상기 사이트 글라스(60)는 하우징 부재(50)의 요홈부(59)에 장착되거나 설치되기 때문에, 상기 사이트 글라스(60)가 하우징 부재(50)로부터 돌출되지 않도록 압력 센서를 구성할 수 있다.
(다른 실시 예들)
제1, 제2, 제3, 제4 및 제7 실시 예들 각각에 따르면, 사이트 글라스(60) 및 차징 밸브(70) 모두가 커넥터 케이스(10)가 장착되는 하우징 부재(50)에 장착되는 구성 예를 나타내었지만, 상기 사이트 글라스(60) 및 차징 밸브(70) 모두가 하우징 부재(50)에 구비될 필요는 없다.
전술한 실시 예들에 따르면, 커넥터 케이스(10) 및 사이트 글라스(60)는 크림핑에 의해 하우징 부재에 고정되지만, 상기 커넥터 케이스(10) 및 사이트 글라스(60)는 다른 방법을 통해 하우징 부재(50)에 고정될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경의 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
S1: 압력 센서
10: 커넥터 케이스
11: 요홈부
12: 단자
13: 본딩 와이어
14: 밀봉제
15: 개구부
20: 센서 소자
21: 베이스 부재
34: 다이아프램
35A: 링 용접 부재
35B: 링 플레이트
40: 압력 검출실
41: 오일
50: 하우징 부재
51: 제1 연결부
52: 제2 연결부
53: 통로
54A: 압력 도입공
54B, 54C: 개구부
60: 사이트 글라스
70: 차징 밸브
70a: 밸브 코어

Claims (9)

  1. 케이스;
    상기 케이스의 일단에 부착되는 검출 유닛;
    제1 연결부, 제2 연결부, 통로, 압력 도입공 및 상기 케이스의 일단과 결합하는 제1 면을 구비하는 하우징 부재; 및
    상기 검출 유닛을 덮도록 상기 하우징 부재에 고정되는 다이아프램
    을 포함하며,
    상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는 냉매가 흐르는 파이프와 연결가능하게 이루어지고,
    상기 통로는 상기 제1 연결부를 상기 제2 연결부와 연결하고;
    상기 압력 도입공은 상기 통로로부터 상기 다이아프램으로 냉매의 압력을 도입시키며,
    상기 검출 유닛은 상기 통로 및 상기 압력 도입공을 통해 상기 제1 및 제2 연결부로부터 도입되고, 상기 다이아프램으로 인가되어 그 검출 유닛으로 전달되는 냉매의 압력을 검출할 수 있고,
    상기 하우징 부재는 6면 기둥 형태를 가지며,
    상기 케이스는 상기 하우징 부재의 상면과 바닥면 중 하나에 배치되고,
    상기 제1 연결부와 제2 연결부는 상기 하우징 부재의 서로 대향하는 측면에 각각 배치되는
    압력 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉매를 육안으로 확인할 수 있는 사이트 글라스를 더 포함하고,
    상기 하우징 부재는 제1 개구부가 배치되는 제2 면을 더 포함하며,
    상기 사이트 글라스는 상기 하우징 부재의 제1 개구부에 설치되는
    압력 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하우징 부재의 상기 제1 및 제2 면은 그 하우징 부재의 동일면인
    압력 센서.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 하우징 부재의 상기 제1 면은 그 하우징 부재의 상기 제2 면에 대향하게 배치되는
    압력 센서.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 냉매를 도입하고 배출하기 위한 밸브 코어를 더 포함하고,
    상기 하우징 부재는 제2 개구부가 배치되는 제3 면을 더 포함하고,
    상기 밸브 코어는 상기 하우징 부재의 제2 개구부에 설치되며,
    상기 밸브 코어는 상기 하우징 부재의 상기 제2 개구부와 함께 차징 밸브를 제공하는
    압력 센서.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하우징 부재의 상기 제2 면 및 제3 면은 그 하우징 부재의 동일면인
    압력 센서.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 하우징 부재의 상기 제2 및 제3 면은 그 하우징 부재의 동일면이고,
    상기 하우징 부재의 상기 제1 면은 그 하우징 부재의 상기 제2 면에 대향하게 배치되는
    압력 센서.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 케이스, 상기 제1 연결부, 상기 제2 연결부, 상기 사이트 글라스 및 상기 차징 밸브는 각각 상기 하우징 부재의 다른 면들에 배치되고,
    상기 사이트 글라스는 그 사이트 글라스가 상기 하우징 부재로부터 돌출되지 않도록 상기 하우징 부재의 측면에 형성된 요홈부에 설치되는
    압력 센서.
  9. 케이스 및 상기 케이스의 일단에 부착되는 검출 유닛을 포함하는 압력 센서의 부착 구조로서,
    상기 케이스의 일단에 연결가능하며, 냉매가 흐르는 파이프와 연결가능한 제1 연결부와 제2 연결부, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부를 연결하는 통로, 및 압력도입공을 구비하는 통로 부재이되, 상기 압력 도입공은 통로 부재의 일면과 상기 통로를 연결하는 통로 부재; 및
    상기 압력 도입공 내에서 상기 검출 유닛을 덮도록 상기 통로 부재에 고정되는 다이아프램
    을 포함하며,
    상기 케이스는 그 케이스의 일단이 상기 압력 도입공으로 삽입되도록 상기 통로 부재에 직접적으로 부착가능하며,
    상기 다이아프램은 상기 통로 및 상기 압력 도입공을 통해 상기 제1 및 제2 연결부로부터 도입된 냉매의 압력을 제공받을 수 있고,
    상기 통로 부재는 6면 기둥 형태를 가지며,
    상기 케이스는 상기 통로 부재의 상면과 바닥면 중 하나에 배치되고,
    상기 제1 연결부와 제2 연결부는 상기 하우징 부재의 서로 대향하는 측면에 각각 배치되는
    압력 센서의 부착 구조.
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