KR20150048522A - 산소센서 터미널 - Google Patents

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고양주
김정택
정윤기
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주식회사 현대케피코
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Abstract

본 발명은 산소센서 터미널 구조로써, 구체적으로는 터미널 바디의 일단으로부터 상향절곡된 후 하향 연장형성되는 가압부를 형성하고, 터미널 바디의 일면과 접촉지지되도록 구성하여 복원력을 가지고 상기 센서엘리먼트를 가압하는 것으로 외부의 진동이나 충격에도 터미널의 접지가 이탈되지 않는 산소센서 터미널에 관한 발명이다.

Description

산소센서 터미널{TERMINAL FOR OXYGEN SENSOR}
본 발명은 산소센서 터미널 구조로써, 구체적으로는 터미널 바디의 일측 단부를 일부를 굴곡지게 형성하여 센서엘리먼트를 가압하는 구조로, 탄성력을 이용하여 센서엘리먼트를 가압함으로써 외부의 진동이나 충격에도 터미널의 접지가 이탈되지 않는 산소센서 터미널에 관한 발명이다.
일반적으로 자동차는 최적의 공연비로 엔진을 가동시키고자 산소센서를 장착한다. 산소센서는 배기가스에 포함된 산소의 양으로써 현재 연료의 연소에 사용된 산소량을 측정하고, 그 결과를 ECU(Electronic Control Unit)로 피드백(feedback)한다.
다시 말해, 산소센서는 실린더의 배기통로에 연결되어 배기가스 중 포함된 산소의 양을 측정하며, 측정된 값을 ECU로 전달하고, ECU는 이론 공연비에 가깝도록 제어하여 촉매 변환기의 정화율을 향상시킨다.
이러한 산소센서의 핵심부품은 고체전해질로 이루어진 센서소자(sensor element)이다. 센서소자의 일단부는 배기가스와 접촉하고, 타단부는 터미널과 접촉하는 전극이 형성되어 있다.
자동차의 엔진에서 자체적으로 발생하는 진동이나 주행시 외부로부터 오는 충격으로 인해, 산소센서와 터미널 간 접촉이 분리되거나 이탈될 수 있으므로, 터미널을 고정시킬 필요가 있다.
이와 관련하여, 미국공개특허 제2007-0089486호는 터미널이 복원력을 가지도록 끝단이 일부 구부러지게 구성된 산소센서 터미널을 개시하고 있다. 하지만, 탄성력이 충분하지 못하여 크렉이 발생할 가능성이 높고, 센서엘리먼트를 고정시키기 위해 별도의 부품이 요구되는 점에서 한계점이 있다.
따라서, 터미널이 고정될 수 있도록 충분한 가압력을 인가시킴과 동시에 외부의 충격에도 별도의 추가부품없이 센서엘리먼트와 접점부분을 유지할 수 있는 터미널 구조에 대한 필요성이 대두된다.
본 발명의 목적은 터미널 바디의 일측 단부를 일부를 굴곡지게 형성하여 센서엘리먼트를 가압하는 구조로, 탄성력을 이용하여 센서엘리먼트를 가압함으로써 외부의 진동이나 충격에도 터미널의 접지가 이탈되지 않는 산소센서 터미널을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 산소센서의 센서엘리먼트와 접지되어 전기적 신호를 송수신하는 터미널에 있어서, 본 발명의 산소센서 터미널은 터미널 바디 및 터미널 바디의 일단으로부터 상향절곡된 후 하향 연장형성되는 가압부를 포함하고, 가압부는 터미널 바디의 일면과 접촉지지되는 지지부를 구비하여 복원력을 가지고 상기 센서엘리먼트를 가압하는 것으로 구성된다.
이 때, 가압부는 일지점이 상향돌출되어 센서엘리먼트와 접지되는 돌기부가 형성될 수 있다.
이 때, 지지부는 끝단이 상향으로 굽어지게 만곡되어 하향볼록면이 터미널 바디와 접지되도록 구성될 수 있다.
이 때, 지지부는 끝단이 라운드지게 처리될 수 있다.
이 때, 지지부는 끝단에 라운드진 캡이 체결될 수 있다.
이 때, 지지부는 끝단이 가압부가 상향절곡된 부분을 향해 굽어지고, 터미널 바디와 면접촉되도록 연장형성될 수 있다.
본 발명의 산소센서 터미널은 끝단이 일부 구부러지게 구성하여 센서엘리먼트를 누르는 접점부가 탄성력을 가지고 센서엘리먼트를 가압하여 접점위치를 고정할 수 있다.
또한, 본 발명은 터미널 바디와 접촉지지되는 가압부 끝단인 지지부는 상향만곡하는 구조로 하향배면이 터미널 바디와 접촉되어 마모를 최소화하는 한편, 복원력을 극대화시켰다.
또한, 본 발명의 지지부를 끝단이 라운드지게 구성하거나, 지지부에 라운드캡을 체결하여 터미널 바디에 마모손상을 최소화함과 동시에 센서엘리먼트에 가하는 가압력을 극대화시켰다.
또한, 본 발명의 지지부를 가압부가 시작되는 점을 향해 절곡시켜 터미널 바디와 면접촉하도록 연장형성하여, 터미널 바디의 표면마모를 최소화하고 지지면을 증가시켜 지지반력을 극대화시켰다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 산소센서 터미널이 구비된 산소센서의 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 산소센서 터미널이 구비된 산소센서의 분해단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 산소센서 터미널의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 산소센서 터미널이 구비된 산소센서의 확대단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 산소센서 터미널의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 산소센서 터미널의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 산소센서 터미널의 사시도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 산소센서 터미널이 구비된 산소센서의 분해사시도이며, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 산소센서 터미널이 구비된 산소센서의 분해단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조할 때, 본 발명의 제1 실시예에 따른 산소센서 터미널(100)은 센서엘리먼트(300) 끝단의 상하단과 접촉하도록 설치되며, 터미널(100) 주변을 감싸도록 홀더(400)가 배치된다.
센서엘리먼트(300)의 끝단에 전도성 있는 접속단자(310)가 형성되어 외부와 전기적 신호를 송수신 받으며, 금속성의 터미널(100)과 접촉한다. 홀더(400)의 내부에 센서엘리먼트(300) 및 터미널(100)을 수용할 수 있는 수용홀(410)이 홀더(400)의 길이방향으로 형성되어 있다. 즉, 터미널(100)은 홀더(400)의 수용홀(410) 내부에서 센서엘리먼트(300)의 상하면에 마주보도록 대칭구조로 배치된다.
센서엘리먼트(300)의 도시되지 않은 타측은 배기가스와 접촉하도록 설치된다. 또한, 홀더(400)는 센서엘리먼트(300)와 터미널(100)을 고정시켜주는 구성으로, 홀더(400)의 주변에 여러 구성들이 장착될 수 있다. 이에 대한 센서의 부품은 공지된 기술이므로 이하 자세한 설명은 생략하기로 한다.
홀더(400) 내부에 형성된 수용홀(410)은 직육면체 형상의 홈으로 구성될 수 있으나, 이에 국한되지 않고 센서엘리먼트(300)의 끝단에 터미널(100)을 고정지지할 수 있는 다른 형상의 홈으로 형성될 수 있다. 자세히는, 수용홀(410)의 중심에 센서엘리먼트(300)를 배치하고 수용홀(410)의 상하면에 터미널(100)을상하좌우 대칭되게 배치하여, 홀더(400)로 센서엘리먼트(300)와 터미널(100)이 접촉 고정되도록 지지한다. 구체적으로 도 1을 참조하면, 은 수용홀(410)은 단면이 'H'와같이 형성되어, 터미널(100)이 안착고정될 수 있는 가이드 홈이 형성되어 있다.
도 1 및 도 2는 홀더(400)의 내부에 수용홀(410)만 형성되게 도시하고 있으나, 발명의 목적과 용도에 따라 고무튜브를 삽입하여 실시할 수도 있다. 또한, 터미널(100)은 센서엘리먼트(300)와 접지되지 않는 타단에 접속부(120)가 형성되어 있다. 즉, 터미널 바디(110)의 일단은 굴곡지게 구성되고, 터미널 바디(110)의 타단은 외부 접속단자와 연결되는 접속부(120)가 형성되어 있다. 센서엘리먼트(300)의 끝단은 전도성 있는 하나 이상의 접속단자(310)가 형성되고, 상기 접속단자(310)는 금속성의 터미널(100)과 접촉하는 부분이다.
터미널 바디(110)의 일단은 센서엘리먼트(300)를 가압하도록 구부러진 구조의 가압부(200)가 형성되어 있다. 다시 말해, 가압부(200)는 터미널 바디(110)의 일부 구부러진 끝단으로써, 터미널 바디(110)와 일단은 연결되고, 타단은 터미널 바디(110)에 접촉 지지되도록 구부러지게 형성된다.
가압부(200)의 일단은 'U'자형으로 굴곡된 절곡부(210)가 형성되어 있다. 다시 말해, 평평한 터미널 바디(110) 일단이 'U'자로 굴곡되게 형성되고, 굴곡진 부분의 끝단에 가압부(200)가 형성되어 있다. 이러한, 구조로 인하여, 터미널(100)은 터미널 바디(110)로부터 센서엘리먼트(300) 방향으로 탄성력을 인가시킬 수 있다.
이 때, 터미널 바디(110)의 측면으로 측면고정부가 더 형성될 수 있다.측면고정부는 일단이 터미널 바디(110)의 측면과 연결되고, 타단은 이격되게 꺾이도록 형성되어 터미널(100)의 측면이동을 방지한다.
도 1 및 도 2는 홀더(400)의 내부에 수용공간(410)만 형성되게 도시하고 있으나, 발명의 목적과 용도에 따라 고무튜브를 삽입하여 실시될 수 있다. 또한, 터미널(100)은 센서엘리먼트(300)와 접지되지 않는 타단에 접속부(120)가 형성되어 있다. 수용홀(410)의 상하면 중간에 돌출부(420)가 형성되어 있다. 즉, 홀더(400)의 길이방향으로 가이드 홈이 형성되고, 터미널 바디(110)는 가이드 홈을 따라 삽입조립된다.
센서엘리먼트(300)의 상면 또는 하면은 터미널(100)에 형성된 가압부(200)와 접촉한다. 다시 말해, 터미널 바디(110)의 일단과 절곡되어 연결된 가압부(200)가 센서엘리먼트(300)의 접속단자(310)와 접지되어 터미널 바디(110)로부터 센서엘리먼트(300) 방향으로 복원력을 인가한다.
가압부(200)는 터미널 바디(110)와 굴곡진 연결부인 절곡부(210)가 일단에 형성되고, 센서엘리먼트(300)와 접지하는 돌기부(220)가 일지점에 형성되며, 터미널 바디(110)와 접촉지지하는 지지부(230)가 타단에 형성된다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 산소센서 터미널의 사시도이다.
도 3을 참조할 때, 터미널(100)은 일단에 가압부(200)가 연결되어 있고, 타단에 접속부(120)가 형성되어 있다. 특히, 본 발명의 산소센서의 터미널 구조는 터미널 바디(110)의 끝단이 일부 구부러지게 구성하여 터미널(100)이 복원력을 가지고 센서엘리먼트(300)를 가압한다.
터미널 바디(110)의 일단은 'U'자로 구부러진 절곡부(210)가 형성되어 있고, 터미널 바디(110)가 연결되지 않은 절곡부(210)의 타측에 가압부(200)가 결합된다. 다시 말해, 가압부(200)는 일단에 절곡부(210)로써 터미널 바디(110)와 연결되고, 일지점이 센서엘리먼트와 접지되는 돌기부(220)가 형성되어 있으며, 타단은 터미널 바디(110)의 표면과 접촉되어 지지 받는 지지부(230)가 형성되어 있다.
가압부(200)는 돌기부(220)가 가장 터미널(100)로부터 이격되게 형성된 구조로, 돌기부(220)를 기준으로 가압부(200)의 일단 또는 타단으로 갈수록 터미널 바디(110)와 거리가 감소되는 'ㅅ'자 형상을 가진다. 즉, 돌기부(220)를 기준으로 좌 우측이 터미널의 몸체(110) 방향으로 연장형성되는 구조이다.
다시 말해, 가압부(200)는 터미널 바디(110)의 일단으로부터 상향절곡된 후 하향 연장형성되고, 터미널 바디(110)의 일면과 접촉지지되는 지지부(230)를 구비하여 복원력을 가지고 센서엘리먼트를 가압하는 구조이다. 이 때, 가압부(200)는 일지점이 상향돌출되어 센서엘리먼트와 접지되는 돌기부(220)가 형성되어 있다.
돌기부(220)는 센서엘리먼트와 선접지되는 부분으로 센서엘리먼트를 향해 돌출되도록 형성되며, 돌기된 구조로 인하여 가압력을 극대화시킬 수 있다.
또한, 가압부(200)의 끝단의 지지부(230)는 소정의 곡률을 가지도록 굽어지게 구성될 수 있다. 즉, 지지부(230)는 끝단이 상향으로 굽어지게 만곡되어 하향볼록면이 터미널 바디(110)와 접지되는 구조이다.
이러한 구조로 인하여 터미널 몸체(110)와 접촉부위가 마모되지 않도록 하고, 가압부(200)가 센서엘리먼트(300)에 인가하는 탄성력을 극대화 시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 산소센서 터미널이 구비된 산소센서의 확대단면도이다.
도 4를 참조할 때, 터미널(100)은 홀더(400)의 내부에서 센서엘리먼트(300)의 상하면과 접지되도록 센서엘리먼트(300)의 상하로 배치된다. 일자형의 수평면을 가지는 터미널 바디(110)는 일단이 구부러진 절곡부(210)가 형성되어 있고, 타단은 가압부(200)가 형성되어 있다.
가압부(200)는 일단에 'U'자로 굴곡되어 터미널 바디(110)와 연결지점인 절곡부(210)가 형성되고, 타단에 터미널 바디(110)로부터 지지받는 지지부(220)가 형성되고, 절곡부(210)와 지지부(220)의 사이에 센서엘리먼트(300)와 접지되는 돌기부(220)가 형성되어 있다. 다시 말해, 돌기부(220)를 중심으로 절곡부(210) 또는 지지부(220) 방향으로 갈수록 터미널 바디(110)와의 거리가 감소되는 형상으로 가압부(200)가 형성되어 있다.
즉, 지지부(230)는 끝단이 상향으로 굽어지게 만곡되어 하향볼록면이 터미널 바디(110)와 접지되는 구조이다.
가압부(200)의 끝단은 지지부(230)가 터미널 바디(110)와 멀어지도록 굽어지게 형성되어 있다. 이와 같이 터미널 바디(110)와 접촉되는 면을 완만하게 형성하여 터미널 바디(110)의 마모를 최소화함과 동시에 가압부(200)의 복원력을 극대화시켰다. 또한, 가압부(200)의 몸체 중앙에 돌기부(220)를 형성하여 센서엘리먼트(300)에 접지시킴으로써 가압력을 극대화시켰다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 산소센서 터미널의 사시도이다.
도 5를 참조하면, 터미널 바디(110)와 접촉하는 가압부(200)의 지지부(230)는 끝단이 아치형으로 형성되어 있다. 다시 말해, 지지부(230)의 끝단이 뾰족하지 않도록, 라운드지게 가공하여 터미널 바디(110)와 닿는 면이 손상이 가지 않도록 구성한다. 이 때, 지지부(230)는 반구형으로 변형되어 실시될 수도 있다.
이는 제1 실시예와 같이 접촉마모를 최소화할 수 있는 효과를 발휘하면서, 제1 실시예보다 가공면에서 단순화되고, 제조단가를 절감할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 산소센서 터미널의 사시도이다.
도 6을 참조하면, 가압부(200)의 끝단이 라운드캡(240) 내부로 수용되어 있다. 다시 말해, 가압부(100)의 끝단에 라운드캡(240)이 장착되고, 라운드캡(240)의 외주면과 평평한 터미널 바디(110)와 접촉한다.
라운드캡은 외주면이 라운드지고, 내부가 비어있어 가압부(200)의 끝단이 체결될 수 있는 구조이다.
제3 실시예는 제2 실시예와 같이 접촉마모를 최소화하면서 터미널의 복원력을 극대화시킬 수 있으며, 추가적으로 기존의 터미널에 장착되어 사용될 수 있는 호환성이 있다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 산소센서 터미널의 사시도이다.
도 7을 참조하면, 가압부(200) 일단은 절곡부(210)로 터미널 바디(110)와 일체형으로 연결되어 있고, 타단에 터미널 바디(110)와 접지되는 절곡된 절곡지지부(250)가 형성되어 있다. 다시 말해, 절곡부(210) 및 절곡지지부(250) 모두 'U'자형으로 굴곡되게 구성되며, 절곡지지부(250)의 끝단은 절곡부(210)를 향해 연장형성되어 있다. 즉, 지지부(220)는 끝단이 가압부(200)가 상향절곡된 부분을 향해 굽어지고, 터미널 바디(110)와 면접촉되도록 연장형성된 구조이다.
이와 같이, 절곡지지부(250)를 형성할 경우 터미널 바디(110)와 가압부(200)가 닿는 면적을 증가시켜 지지력을 증가시킬 수 있고, 터미널 바디(110)에 접촉마모가 발생되지 않으며, 센서엘리먼트에 인가되는 가압력을 극대화시킴과 동시에 외부의 진동이나 충격에도 안정적으로 접지위치를 유지할 수 있다,
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100: 터미널 110: 터미널 바디
120: 접속부 200: 가압부
210: 절곡부 220: 돌기부
230: 지지부 240: 라운드캡
250: 절곡지지부 300: 센서엘리먼트
400: 홀더

Claims (6)

  1. 산소센서의 센서엘리먼트와 접지되어 전기적 신호를 송수신하는 터미널에 있어서,
    터미널 바디; 및
    상기 터미널 바디의 일단으로부터 상향절곡된 후 하향 연장형성되는 가압부를 포함하고,
    상기 가압부는 상기 터미널 바디의 일면과 접촉지지되는 지지부를 구비하여 복원력을 가지고 상기 센서엘리먼트를 가압하는 것을 특징으로 하는 산소센서 터미널.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가압부는 일지점이 상향돌출되어 상기 센서엘리먼트와 접지되는 돌기부가 형성된 것을 특징으로 하는 산소센서 터미널.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부는 끝단이 상향으로 굽어지게 만곡되어 하향볼록면이 상기 터미널 바디와 접지되는 것을 특징으로 하는 산소센서 터미널.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부는 끝단이 라운드진 것을 특징으로 하는 산소센서 터미널.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부는 끝단에 라운드캡이 체결된 것을 특징으로 하는 산소센서 터미널.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부는 끝단이 상기 가압부가 상향절곡된 부분을 향해 굽어지고, 상기 터미널 바디와 면접촉되도록 연장형성된 것을 특징으로 하는 산소센서 터미널.
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