KR20110071023A

KR20110071023A - 온도 센서, 온도 센서 제조 방법 및 대응하는 온도 센서 조립 방법

Info

Publication number: KR20110071023A
Application number: KR1020117011920A
Authority: KR
Inventors: 부껭 도미니끄 르; Jean-Pierre Robic
Original assignee: 에스쎄2엔
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2009-10-23
Publication date: 2011-06-27
Also published as: BRPI0920058A2; CN102265128A; JP5756015B2; JP2012507001A; RU2011121342A; EP2350584A1; WO2010049605A1; FR2937724A1; KR101658073B1; US9039277B2; RU2500994C2; MX2011004361A; US20110286494A1

Abstract

본 발명은, 온도 감지 요소(3), 및 온도 감지 요소(3)를 수용하고 폐쇄 단부(9)를 가지며 대응하는 공동(11)에 삽입되도록 되어 있는 둘레 엔벨로프(envelope)(7)를 포함하는 온도 센서로서, 둘레 엔벨로프(7)의 폐쇄 단부(9)는 둘레부(21)를 포함하고, 폐쇄 단부의 끝에 상기 둘레부(21)에 이어지는 가요성 조립 정지부(23)가 마련되며, 상기 가요성 조립 정지부(23)는 대응하는 공동(11)의 저부(15)와의 형상 협동에 의해 둘레부(21)를 향해 변형 가능한 것을 특징으로 하는 온도 센서에 관한 것이다. 본 발명의 대상은 또한 전술한 온도 센서의 제조 방법과 상기 온도 센서의 조립 방법이다.

Description

온도 센서, 온도 센서 제조 방법 및 대응하는 온도 센서 조립 방법{TEMPERATURE SENSOR, MANUFACTURING PROCESS AND CORRESPONDING METHOD OF ASSEMBLY}

본 발명은, 특히 엔진실에 있는 가스와 같은 자동차 가스의 온도를 측정하도록 되어 있는 온도 센서에 관한 것이다.

그러한 센서는, 예컨대 특허 문헌 FR　2　847　979, FR　2　880　685 및FR　2　864　234로부터 공지되어 있다.

이러한 센서는 측정 신호를 처리하기 위한 외부의 전기/전자 회로에 접속되는 온도 감지 요소를 포함한다.

온도 감지 요소는, 온도 측정이 요구되는 대응하는 몸체의 공동(예컨대, 엔진의 실린더 헤드)에 삽입되는 둘레 엔벨로프(envelope)에 배치된다.

기지의 방식에서, 둘레 엔벨로프의 폐쇄 단부가 가능한 한 측정할 온도의 영역에 근접하게 배치되도록, 센서는 이 대응하는 공동에 나사 결합된다.

그럼에도 불구하고, 둘레 엔벨로프의 폐쇄 단부와 공동의 저부 사이에는, 둘레 엔벨로프와 공동의 치수 공차로 인한 간극이 남아 있을 수 있다. 이러한 간극은 공동에 센서를 설치하기 위해 필요하기는 하지만, 그럼에도 불구하고 응답 시간과 센서의 정확도를 현저히 악화시키는 원인이 될 수 있다.

본 발명은, 제조 시간 및 비용을 증가시키는 일 없이 종래 기술의 문제점을 극복할 수 있는 온도 센서, 제조 방법 및 조립 방법을 제안함으로써 상기 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 위해, 본 발명은

- 온도 감지 요소; 및

- 폐쇄 단부에 온도 감지 요소를 수용하고, 대응하는 공동에 삽입되도록 되어 있는 둘레 엔벨로프를 포함하는 온도 센서에 있어서,

둘레 엔벨로프의 폐쇄 단부는 둘레부를 구비하고, 폐쇄 단부의 끝에 상기 둘레부에 이어지는 가요성 조립 정지부가 마련되며, 상기 가요성 조립 정지부는 대응하는 공동의 저부와의 형상 협동에 의해 둘레부를 향해 변형 가능한 것을 특징으로 하는 온도 센서를 제공한다.

온도 센서의 다른 특징에 따르면,

- 가요성 조립 정지부가 디스크 형상이고,

- 둘레부는 절두 원추형 형상을 가지며,

- 둘레 엔벨로프의 가요성 조립 정지부와 둘레부는 일체형으로 형성되고,

- 둘레 엔벨로프는 금속으로 이루어지며,

- 온도 감지 요소는 PTC(Positive Temperature Coeffecient) 또는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 타입 서미스터이다.

본 발명은 또한, 둘레 엔벨로프에 삼각형 단면의 홈을 기계 가공하는 선삭에 의해 가요성 조립 정지부와 둘레부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전술한 온도 센서의 제조 방법을 제공한다.

본 발명은 또한 대응하는 공동에 온도 센서를 조립하는 방법으로서, 온도 센서는 온도 감지 요소와, 폐쇄 단부에 온도 감지 요소를 수용하고 상기 공동에 삽입되는 둘레 엔벨로프를 포함하는 것인 온도 센서 조립 방법에 있어서,

- 가요성 조립 정지부를 대응하는 공동의 저부를 향하는 둘레 엔벨로프의 폐쇄 단부에 위치 설정하도록 대응하는 공동에 상기 온도 센서를 조립하는 제1 단계와,

- 가요성 조립 정지부와 대응하는 공동 간의 형상 협동에 의해, 가요성 조립 정지부의 돌출벽을 둘레 엔벨로프의 폐쇄 단부의 둘레부 방향으로 적어도 부분적으로 변형시키는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 센서 조립 방법을 제공한다.

다른 장점과 특징은 다음 도면을 참고하여 본 발명의 설명을 읽어봄으로써 명백해질 것이다.

본 발명에 따르면, 제조 시간 및 비용을 증가시키는 일 없이, 응답 시간이 줄어들고 측정 정확도가 향상된 온도 센서가 제공된다.

도 1은 공동에 조립하는 동안의 본 발명의 온도 센서의 길이 방향으로의 부분 단면도이다.
도 2는 도 1의 온도 센서의 일부를 보다 큰 축척으로 도시한 도면이다.
도 3은 공동에 조립될 때의 도 1의 온도 센서를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 온도 센서의 일부를 보다 큰 축척으로 도시한 도면이다.

모든 도면에서, 동일한 요소는 동일한 도면 부호를 갖는다.

도 1에 도시된 온도 센서(1)는 온도 감지 요소(3), 온도 감지 요소(3)에 접속된 배선 요소(5), 및 폐쇄 단부(9)에서 온도 감지 요소(3)를 에워싸는 둘레 엔벨로프(7)를 포함한다.

온도 감지 요소(3)는 예컨대 서미스터이다.

서미스터는 온도에 따라 저항이 변하는 수동 반도체 재료 구성 요소이며, 온도가 증가함에 따라 저항이 감소하는 NTC 타입일 수도 있고, 그 반대의 경우의 PTC 타입일 수도 있다.

배선 요소(5)는 처리 유닛에 온도 신호를 제공하도록 온도 감지 요소(3)에 접속된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 예컨대 배선 요소(5)는, 온도 감지 요소(3)와 접촉하고 둘레 엔벨로프의 외측으로부터 접근 가능하고 온도 감지 요소(3)의 저항, 그리고 그 결과 측정 온도를 나타내는 전기 정보를 제공하도록 둘레 엔벨로프(7)를 따라 라우팅되는 2개의 전기 전도체를 포함한다.

둘레 엔벨로프(7)는 일반적으로 긴 원통형 형상이며, 둘레 엔벨로프의 길이 방향은 전기 배선(5)의 방향에 상응하고, 이에 따라 대응하는 공동(11)에 삽입될 수 있다.

대응하는 공동(11)은 몸체(13)에 마련되어, 예컨대 자동차의 실린더 헤드에서 몸체의 온도가 측정된다.

공동(11)의 관 형상이고, 거의 원추 형상의 공동(11)의 저부(15)는 온도 측정 대상 영역에 가능한 한 가깝게 배치된다.

또한, 둘레 엔벨로프(7)는 몸체(13)에 온도 센서(1)를 고정하기 위해 암나사부를 지닌 공동(11)의 대응하는 부분(19)에 나사 결합되도록 되어 있는 수나사부를 지닌 부분(17)을 포함하는 것이 유익하다.

온도 센서(1)는, 이 온도 센서를 몸체(13)에 나사 결합하거나 및/또는 이 온도 센서를 몸체(13)로부터 나사 결합 해제하기 위해 온도 센서(1)를 유지하기 위한 외부 고정 수단(14)을 더 포함한다.

도면에 개략적으로 도시된 예에서, 외부 고정 요소(14)는 볼트 형태를 취한다.

본 발명에 따르면, 도 2에서 가장 잘 도시되어 있다시피, 둘레 엔벨로프(7)의 폐쇄 단부(9)는 박형 둘레부(21)를 포함하고, 폐쇄 단부(9)의 끝에 박형 둘레부(21)에 이어지는 가요성 조립 정지부(23)가 마련되며, 이 가요성 조립 정지부(23)는 대응하는 공동(11)의 저부(15)와의 형상 협동을 통해 박형 둘레부(21)를 향해 변형 가능하다.

이에 따라, 온도 센서(1)를 공동(11)에 조립한 후, 가요성 조립 정지부(23)는 도 3 및 도 4에서 볼 수 있는 바와 같은 대응하는 공동(11)의 저부(15)와의 형상 협동에 의해 박형 둘레부(21)를 향해 변형된다.

변형된 둘레 엔벨로프(7)의 단부(9)는 이때 공동(11)의 저부(15)와 접촉하고, 이는 전도에 의한 온도 센서와 몸체(13) 간의 열전달을 향상시킨다.

이러한 방식으로 응답 시간은 줄어들고 정확도는 증가된 온도 측정이 달성된다.

바람직한 실시예에서, 가요성 조립 정지부(23)는 디스크 형상이다. 디스크(23)는 둘레 엔벨로프(7)와 동축으로 배치된다.

이에 따라, 디스크(23)의 돌출부가 변형되고 나면, 가요성 조립 정지부(23)와 공동(11) 간의 접촉 면적이 더 커져, 열전달을 최적화하고, 이에 따라 온도 센서(1)의 응답 시간을 줄인다.

또한, 박형 둘레부(21)를 향한 가요성 정지부(23)의 변형은 국부적으로 온도가 요구되는 영역에서 열전도를 최적화하고, 온도 감지 요소(3)를 가능한 한 공동(11)의 저부로 이동시키며, 이는 측정의 정확도를 더욱 증가시킨다.

또한, 박형 둘레부(21)는, 정점이 가요성 조립 정지부(23)와 결합되는 절두 원추 형상을 갖는다. 가요성 조립 정지부(23)와 둘레 엔벨로프(7)의 박형 둘레부(21)는 일체형으로 형성되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 온도 센서(1)에는 다른 구성 요소가 추가되지 않으며, 이로 인해 강건한 온도 센서(1)가 제작된다.

온도 센서(1)의 일실시예에서, 가요성 조립 정지부(23)는 둘레 엔벨로프(7)에 삼각형 단면의 홈을 기계 가공하는 선삭에 의해 형성된다.

디스크 형상의 가요성 조립 정지부(23)는 이에 따라 제작하기가 용이하고, 임의의 다른 기계 가공을 필요로 하지 않는다.

공정시에, 제1 단계(도 2 및 도 2)에서 온도 센서(1)는, 대응하는 공동(11)의 저부(15)를 향하는 둘레 엔벨로프(7)의 폐쇄 단부(9)의 가요성 조립 정지부(23)를 위치 설정하도록 대응하는 공동(11)에 조립된다.

온도 센서(1)는, 온도 센서가 대응하는 공동(11)의 저부(15)에 맞닿을 때까지 온도 센서(1)를 대응하는 공동(11)의 나사부에 나사 결합시킴으로써 공동(11)에 조립될 수 있다.

둘레 엔벨로프(7)의 길이는 대응하는 공동(11)의 깊이와 실질적으로 동일하게 형성되지만, 조립하는 동안에 가요성 조립 정지부(23)가 공동(11)의 저부(15)에 접촉할 때, 이 단계에서 완전히 공동(11)에 나사 결합되지 않은 온도 센서(1)가 공동(11)으로부터 약간 돌출되도록 온도 센서(1)를 공동(11)에 조립할 시에 간극(J)을 갖는다.

이러한 간극(J)은, 온도 센서(1)가, 가요성 조립 정지부(23)가 변형되지 않은 위치로부터 조립 상태, 즉 가요성 조립 정지부(23)가 변형되는 조립 상태로 이동할 수 있는 추가의 거리에 해당한다.

제2 단계(도 3 및 도 4)에서, 가요성 조립 정지부(23)의 돌출벽은, 가요성 조립 정지부(23)와 공동(11)의 저부 간의 형상 협동에 의해 둘레 엔벨로프(7)의 폐쇄 단부(9)에 있는 박형 둘레부(21)를 향해 적어도 부분적으로 변형된다. 이러한 과정은, 가요성 조립 정지부(23)의 변형이 가능하도록 온도 센서(1)를 나사 결합시키는 힘을 보다 많이 가함으로써 이루어진다.

이때, 가요성 조립 정지부(23)의 돌출부가 외측 방향으로 변형되어, 공동(11)의 원추형 저부(15)의 형상을 확대시킨다.

외부 고정 수단(14)이 몸체(13)에 접촉할 때 조립이 완료된다. 이때, 온도 센서(1)가 나사 결합되는 것은 더 이상 불가능하며, 이는 온도 센서(1)가 손상되지 않고, 가요성 조립 정지부(23)가 공동(11)에서 최적으로 변형되는 것을 보장한다.

이러한 방식으로, 용이하게 제작되고 조립되며, 반응 시간이 줄어들고 정확도가 증가된 온도 센서(1)가 얻어진다.

1 : 온도 센서
3 : 온도 감지 요소
7 : 둘레 엔벨로프
11 : 공동
13 : 몸체
23 : 가요성 조립 정지부

Claims

온도 센서로서,
- 온도 감지 요소(3); 및
- 온도 감지 요소(3)를 수용하고, 폐쇄 단부(9)를 가지며, 대응하는 공동(11)에 삽입되도록 되어 있는 둘레 엔벨로프(envelope)(7)
를 포함하는 온도 센서에 있어서,
둘레 엔벨로프(7)의 폐쇄 단부(9)는 둘레부(21)를 포함하고, 폐쇄 단부의 끝에 상기 둘레부(21)에 이어지는 가요성 조립 정지부(23)가 마련되며, 상기 가요성 조립 정지부(23)는 대응하는 공동(11)의 저부(15)와의 형상 협동에 의해 둘레부(21)를 향해 변형 가능한 것을 특징으로 하는 온도 센서.
제1항에 있어서, 상기 가요성 조립 정지부(23)는 디스크 형상인 것을 특징으로 하는 온도 센서.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 둘레부(21)는 절두 원추형 형상인 것을 특징으로 하는 온도 센서.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 둘레 엔벨로프(7)의 가요성 조립 정지부(23)와 둘레부(21)는 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 온도 센서.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 둘레 엔벨로프(7)는 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 온도 센서.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 감지 요소(3)는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 또는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 타입 서미스터인 것을 특징으로 하는 온도 센서.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 온도 센서의 제조 방법으로서, 둘레 엔벨로프(7)에 삼각형 단면의 홈을 기계 가공하는 선삭에 의해 가요성 조립 정지부(23)와 둘레부(21)를 형성하는 것을 특징으로 하는 온도 센서 제조 방법.
온도 센서(1)를 대응하는 공동(11)에 조립하는 온도 센서 조립 방법으로서, 상기 온도 센서(1)는 온도 감지 요소(3)와, 폐쇄 단부(9)에 온도 감지 요소(3)를 수용하고 상기 공동(11)에 삽입되도록 되어 있는 둘레 엔벨로프(7)를 포함하는 것인 온도 센서 조립 방법에 있어서,
- 대응하는 공동(11)의 저부(15)를 향하는 둘레 엔벨로프(7)의 폐쇄 단부(9)에 있는 가요성 조립 정지부(23)를 위치 설정하도록 상기 온도 센서(1)를 대응하는 공동(11)에 조립하는 제1 단계와,
- 상기 가요성 조립 정지부(23)와 상기 공동(11)의 저부(15)의 형상 협동에 의해, 가요성 조립 정지부(23)의 돌출벽이 둘레 엔벨로프(7)의 폐쇄 단부(9)에 있는 둘레부(21) 방향으로 적어도 부분적으로 변형되는 제2 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 센서 조립 방법.