KR20160122153A

KR20160122153A - 채널을 통해 유동하는 유체 매체의 적어도 하나의 파라미터를 결정하기 위한 센서 장치

Info

Publication number: KR20160122153A
Application number: KR1020167022303A
Authority: KR
Inventors: 토르스텐 마이스; 울리히 바그너; 안드레아스 카우프만; 한스 바이리히
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2014-12-22
Publication date: 2016-10-21
Also published as: KR102314252B1; WO2015120936A1; CN106030258B; RU2016136999A; CN106030258A; RU2678213C2; EP3108213B1; US20170010140A1; US10612957B2; DE102014202853A1; EP3108213A1

Abstract

본 발명은 채널(30)을 통해 유동하는 유체 매체의 적어도 하나의 파라미터, 특히 내연기관의 흡입 공기 유량을 결정하기 위한 센서 장치(10)에 관한 것이다. 센서 장치(10)는 센서 하우징(12), 특히 유동관 내로 삽입되거나 삽입 가능하며 내부에 채널(30)이 형성된 플러그인 센서, 및 채널(30) 내에 배치되며 유체 매체의 파라미터를 결정하기 위한 적어도 하나의 센서칩(36)을 포함한다. 센서 하우징(12)은 하우징 바디(16)와 커버(18)를 포함한다. 채널(30)은 유체 매체의 메인 유동 방향(18)과 반대로 향한 채널(30) 내로의 유입부(20), 및 채널(30)로부터의 적어도 하나의 배출부(32)를 포함한다. 채널(30)은 커버(18) 내에 형성되고, 커버(18)는 압력 끼워맞춤 방식 연결에 의해 하우징 바디(16)에 연결된다.

Description

채널을 통해 유동하는 유체 매체의 적어도 하나의 파라미터를 결정하기 위한 센서 장치{SENSOR ARRANGEMENT FOR DETERMINING AT LEAST ONE PARAMETER OF A FLUID MEDIUM FLOWING THROUGH A CHANNEL}

본 발명은 채널을 통해 유동하는 유체 매체의 적어도 하나의 파라미터, 특히 내연기관의 흡입 공기 유량을 결정하기 위한 센서 장치에 관한 것이다.

선행기술에는 유체 매체, 즉 액체 및/또는 기체의 적어도 하나의 유동 특성을 결정하기 위한 여러 방법 및 장치들이 개시되어 있다. 가능한 파라미터로서 유동 특성은 임의의 물리적 및/또는 화학적인 측정 가능한 특성일 수 있고, 상기 특성은 유체 매체의 유동을 정량화 또는 정성화한다. 특히 유동 속도 및/또는 질량 유량 및/또는 체적 유량일 수 있다.

본 발명은 이하에서, 예를 들어 차량 내 센서(Konrad Reif 발행, 제 1판 2010, 146-148 페이지)에 개시된 바와 같이, 특히 소위 열막식 공기 질량 계량기와 관련해서 설명된다. 이러한 열막식 공기 질량 계랑기는 일반적으로 센서칩, 예를 들어 유동하는 유체 매체에 의해 과류될 수 있는 센서 영역 또는 측정 표면으로서 센서 멤브레인을 갖는 실리콘 센서칩에 기초한다. 센서칩은 일반적으로 적어도 하나의 가열 소자와 적어도 2개의 온도 센서를 포함하고, 이들은 예를 들어 센서칩의 측정 표면 상에 배치되고, 하나의 온도 센서는 가열 부재의 상류에 그리고 다른 온도 센서는 가열 부재의 하류에 설치된다. 유체 매체의 유동에 의해 영향을 받으며 온도 센서들에 의해 검출된 온도 프로파일의 비대칭으로부터, 유체 매체의 질량 유량 및/또는 체적 유량이 추론될 수 있다.

열막식 공기 질량 계량기는 일반적으로 플러그인 센서로서 형성되고, 상기 센서는 고정적으로 또는 교체 가능하게 유동관 내에 삽입될 수 있다. 예를 들어 이러한 유동관은 내연기관의 흡입관일 수 있다.

이 경우 매체의 부분 유동은 열막식 공기 질량 계량기 내에 제공된 적어도 하나의 메인 채널을 관류한다. 메인 채널의 유입부와 배출부 사이에 바이패스 채널이 형성된다. 특히 바이패스 채널은, 메인 채널의 유입부를 통해 유입되는 매체의 부분 유동의 편향을 위한 만곡된 섹션을 포함하도록 형성되고, 상기 만곡된 섹션은 계속해서 센서칩이 배치된 섹션으로 이행한다. 상기 섹션은 센서칩이 배치된 실제 측정 채널이다.

이러한 열막식 공기 질량 계량기는 실제로 다수의 요구 조건을 충족시켜야 한다. 열막식 공기 질량 계량기에서 압력 강하를 전체적으로 적절한 유동 기술적 실시예에 의해 감소시키는 목적 외에, 주요 과제 중의 하나는 오일 방울 및 물 방울과 카본블랙 입자, 먼지 입자 및 그 밖의 고체 입자들에 의한 오염에 대한 장치의 내성 및 신호 품질을 더욱 개선하는 것이다. 상기 신호 품질은 예를 들어 센서칩으로 향하는 측정 채널을 통과하는 매체의 질량 유량 및 경우에 따라서 신호 드리프트의 감소 및 신호 대 잡음 비의 개선과 관련된다. 신호 드리프트는 이 경우 실제로 발생하는 질량 유량과 제조 시 교정(calibration)의 범주에서 결정된 출력될 신호 사이의 특성곡선-관계의 변동의 의미에서 매체의 예를 들어 질량 유량의 편차와 관련된다. 신호 대 잡음 비의 결정 시 빠른 시간 시퀀스로 출력되는 센서 신호들이 고려되는 한편, 특성곡선 또는 신호 드리프트는 평균값의 변동과 관련된다.

전술한 방식의 종래의 열막식 공기 질량 계량기에서 일반적으로 센서칩을 포함하는 센서 캐리어가 측정 채널 내로 돌출한다. 예를 들어 센서칩은 센서 캐리어 내에 접착되거나 상기 센서 캐리어 상에 부착된다. 센서 캐리어는 예를 들어 전자장치, 제어- 및 평가 회로(예를 들어 회로 캐리어, 특히 프린트 회로기판을 포함하는)가 부착될 수 있는 금속으로 이루어진 베이스 박판과 함께 유닛을 형성할 수 있다. 예를 들어 센서 캐리어는 전자장치 모듈의 사출 성형된 플라스틱 부품으로서 형성될 수 있다. 센서칩과 제어 및 평가 회로는 예를 들어 본딩 결합에 의해 서로 연결될 수 있다. 이와 같이 형성된 전자장치 모듈은 예를 들어 센서 하우징 내에 접착될 수 있고, 플러그인 센서 전체는 커버에 의해 폐쇄될 수 있다.

DE 10 2011 005 768 A1호는 유체 매체 내로 삽입 가능한 적어도 하나의 센서 하우징을 포함하는 유체 매체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치를 개시한다. 센서 하우징은 유체 매체에 의해 관류될 수 있는 적어도 하나의 채널을 포함하고, 상기 채널은 적어도 하나의 배출구를 포함한다. 유체 매체는 채널의 관류 후에 배출구를 통해 배출될 수 있다. 센서 하우징은 적어도 하나의 하우징 바디와 적어도 하나의 커버를 포함한다. 배출구는 커버 내에 배치된다. 하우징 바디는 배출구에 결합하는 적어도 하나의 칼라 섹션을 포함하고, 상기 칼라 섹션은 배출구의 에지의 적어도 하나의 부분을 형성한다.

선행기술에 공개된 장치들의 다수의 장점에도 불구하고 상기 장치들은 기능적인 면에서 개선의 여지를 갖는다. 즉 이러한 장치들은 일반적으로 전자장치 모듈을 포함하고, 상기 전자장치 모듈은 센서 하우징의 전자장치 챔버 내에 배치된다. 전자장치 모듈, 채널이 형성된 센서 하우징의 나머지 영역, 및 커버는, 센서칩을 포함하는 센서 캐리어의 일부가 채널의 환류되는 영역에 위치하도록 구성된다. 전자장치를 포함하는 다른 부분은 외부 영향에 대해 보호되도록 센서 하우징의 전자장치 챔버 내에 배치된다. 영역들은 센서칩의 중앙에 걸쳐 배치된 커버에 있는 접착제 브레이싱에 의해 분리된다. 이 경우 센서 하우징의 하우징 바디와 커버의 끼워맞춤은 때때로 명확하게 규정되지 않는다. 커버와 하우징 바디는 일반적으로 다수의 공동부를 가진 사출 공구에 의해 제조되기 때문에, 커버와 하우징 바디의 실제 치수들을 변동시킨다. 따라서 하우징 바디에 대한 커버의 주어진 상대 위치가 변동된다. 커버의 위치 공차는 또한 보상 과정에서 보상되어야 하는 특성곡선 거동의 변경을 야기한다.

본 발명의 과제는 공개된 단점들이 방지되고 선행기술에 비해 개선된 장점을 갖는 유체 매체의 적어도 하나의 파라미터를 결정하기 위한 센서 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제는 청구범위 제 1 항의 특징을 포함하는 센서 장치에 의해 해결된다.

채널을 통해 유동하는 유체 매체의 적어도 하나의 파라미터를 결정하기 위한 센서 장치가 제안되고, 상기 센서 장치는 공개된 방법과 전략들의 단점들을 적어도 거의 방지할 수 있고, 상기 센서 장치에서 하우징 바디에 대해 및 특히 센서칩의 위치에 대해 채널의 정확하게 동일하게 정해진 위치가 항상 보장된다.

채널을 통해 유동하는 유체 매체의 적어도 하나의 파라미터, 특히 내연기관의 흡입 공기 유량을 결정하기 위한 센서 장치는 센서 하우징, 특히 유동관 내로 삽입되거나 또는 삽입 가능하며 내부에 채널이 형성된 플러그인 센서, 및 채널 내에 배치되며 유체 매체의 파라미터를 결정하기 위한 적어도 하나의 센서칩을 포함하고, 이 경우 센서 하우징은 하우징 바디와 커버를 포함한다. 채널은 유체 매체의 메인 유동 방향과 반대로 향한 채널 내로의 유입부와 채널로부터의 적어도 하나의 배출부를 포함한다. 채널은 커버 내에 형성되고, 커버는 압력 끼워맞춤 방식 연결에 의해 하우징 바디에 연결된다.

압력 끼워맞춤 방식 연결은 예를 들어 가압 끼워맞춤일 수 있다. 커버는 수용부를 포함할 수 있다. 하우징 바디는 돌출부를 포함할 수 있다. 돌출부는 압력 끼워맞춤 방식 연결을 형성하기 위해 수용부 내에 결합할 수 있다. 돌출부는 제 1 연장 방향으로 하우징 바디로부터 돌출할 수 있다. 돌출부는 제 1 연장 방향에 대해 수직인 횡단면에서 볼 때 삼각형 횡단면을 가질 수 있다. 커버는 적어도 하나의 커버측 지지면을 가질 수 있다. 하우징 바디는 적어도 하나의 하우징 바디측 지지면을 가질 수 있다. 커버측 지지면과 하우징 바디측 지지면은 접촉할 수 있다. 하우징 바디측 지지면과 돌출부 사이의 제 1 간격은 커버측 지지면과 수용부 사이의 제 2 간격보다 작을 수 있다. 커버는 적어도 3개의 커버측 지지면을 가질 수 있다. 하우징 바디는 적어도 3개의 하우징 바디측 지지면을 가질 수 있다. 각각의 커버측 지지면은 하나의 하우징 바디측 지지면과 접촉할 수 있다. 이로 인해 3점 지지가 제공된다. 돌출부는 수용부 내에서 소성 변형될 수 있다. 돌출부는 하우징 바디로부터 실질적으로 수직으로 돌출할 수 있다. 센서 하우징은 또한 전자장치 챔버를 포함할 수 있다. 센서칩은 센서 캐리어 상에 배치될 수 있고, 상기 센서 캐리어는 전자장치 챔버에서부터 제 2 연장 방향으로 채널 내로 연장된다. 돌출부는 전자장치 챔버에 대향되도록 그 사이의 채널과 함께 연장 방향으로 배치될 수 있다. 돌출부는 연장 방향에 대해 수직으로 연장될 수 있다.

메인 유동 방향이란 본 발명과 관련해서 센서 또는 센서 장치의 위치에서 유체 매체의 국부적인 유동 방향이고, 이 경우 국부적인 불규칙성, 예를 들어 난류는 고려되지 않을 수 있다. 특히 메인 유동 방향이란 센서 장치의 위치에서 유동하는 유체 매체의 국부적인 평균 이송 방향일 수 있다. 이 경우 평균 이송 방향은 평균 시간 동안 유체 매체가 주로 유동하는 이송 방향과 관련된다.

하우징 바디와 커버란 본 발명과 관련해서 상호 작용하고 예를 들어 직접 접촉하는 센서 하우징의 적어도 2개의 부품이다. 본 발명에 따라, 상기 2개의 부품들 사이의 압력 끼워맞춤 방식 접촉을 제공하는 것이 제안된다. 추가로 형상 끼워맞춤 방식 및/또는 재료 결합 방식 연결이 가능하다.

압력 끼워맞춤 방식 연결이란 본 발명과 관련해서 서로 연결될 면들에 법선력이 작용하는 연결이다. 정지 마찰에 의해 야기된 대응력이 초과되지 않는 한, 연결될 면들의 상호 이동이 방지된다. 고유의 드라이브를 가진 차량에서 예를 들어 휠과 레일 또는 도로 표면 사이에서 접선 방향으로 작용하는 부하-힘이 정지 마찰-힘보다 크면, 압력 또는 마찰 결합이 사라지고, 면들은 서로 슬라이딩한다. 따라서 본 발명과 관련해서 압력 끼워맞춤 방식 연결은 연결될 부품들의 상대 이동을 위한 힘을 저지하는 정지 마찰이 이동을 위한 힘보다 큰 연결이다. 압력 끼워맞춤 방식 연결은 특히 전적으로 가압 끼워맞춤은 아닐 수 있다.

가압 끼워맞춤이란 본 발명과 관련해서 연결 파트너들로 제조된 부품에 오버 사이즈가 주어지는 끼워맞춤이다. 쌍을 이루며 공차를 갖는 2개의 부품들 사이의 치수 관계를 끼워맞춤(fit)이라고 하고, 2개의 부분들은 동일한 정격 치수를 갖지만, 공차 범위의 위치와 크기는 서로 상이할 수 있다. 가압 끼워맞춤은 항상 공차를 명시하고, 상기 공차 내에서 수용부, 예를 들어 보어 및 거기에 삽입될 부품, 예를 들어 패그 또는 돔의 실제 치수는 변동될 수 있다. 수용부의 최대 치수는 어쨌든 거기에 삽입될 부품의 최소 치수보다 작다.

하우징 바디와 커버는 각각 일체형으로 또는 다체형로 형성될 수 있다. 커버란 일반적으로 배출구 둘레에 센서 하우징 외부의 유체 매체를 향하는 표면을 형성하는 센서 하우징의 부품이다. 하우징 바디는 그와 달리 배출구의 영역에서 상기 표면에 대향 배치된 센서 하우징의 측면에 배치된 부재이다. 본 발명에 따라, 적어도 하나의 채널을 커버 내에 형성하는 것이 제안된다. 하우징 바디 및/또는 커버는 예를 들어 전체적으로 또는 부분적으로 플라스틱 재료로 제조될 수 있지만, 대안으로서 또는 추가로 다른 재료들, 예를 들어 세라믹 및/또는 금속 재료들의 사용도 가능하다. 하우징 바디와 커버는 예를 들어 플러그인 센서의 부품일 수 있다.

배출구는 기본적으로 임의의 횡단면, 예를 들어 원형, 타원형, 다각형 또는 슬롯 형상의 횡단면을 가질 수 있다. 배출구는 바람직하게 플러그인 센서의 측면에 배치될 수 있고, 상기 측면은 바람직하게 메인 유동 방향에 대해 실질적으로 평행하게 정렬되도록, 즉 메인 유동 방향에 대해 평행한 정렬과 바람직하게 20°보다 크지 않은, 특히 10°보다 크지 않은, 그리고 특히 바람직하게 50°보다 크지 않은 편차를 갖도록 유동관 내에 배치된다.

다른 가능한 실시예들은 센서 장치의 채널에 해당한다. 상기 채널은 일체형으로 또는 다체형으로 형성될 수 있다. 채널 내에 특히 적어도 하나의 파라미터의 검출을 위한 적어도 하나의 센서 부재가 수용될 수 있다. 상기 센서 부재는 특히 열막식 공기 질량 계량기-센서 부재, 예를 들어 전술한 설명에 따른 열막식 공기 질량 계량기-센서 칩일 수 있다. 그러나 대안적으로 또는 추가로 다른 실시예도 가능하다.

채널은 특히 적어도 하나의 메인 채널과 상기 메인 채널로부터 분기하는 적어도 하나의 바이패스 채널을 포함할 수 있다. 센서 부재는 특히 선택적인 적어도 하나의 바이패스 채널 내에 배치될 수 있다. 예를 들어 메인 채널은 상류에 도달하는 단부측 유입구로부터 배출구까지 연장될 수 있다. 바이패스 채널은 메인 채널로부터 분기할 수 있고, 하나 이상의 바이패스 채널-배출구 내로 통하고, 상기 배출구는 예를 들어 마찬가지로 플러그인 센서의 측면에 배치될 수 있고 및/또는 유동하는 유체 매체 내로 가장 멀리 돌출하는 헤드측에 배치될 수 있다. 다른 실시예도 가능하다.

커버는 특히 유체 매체를 향한 외부면을 가질 수 있다. 상기 외부면은 예를 들어 센서 하우징 외부의, 특히 유동관 내의 유체 매체를 향할 수 있고, 예를 들어 유동관 내의 유체 매체에 의해 환류되거나 플러싱될 수 있다. 채널, 예를 들어 메인 채널은, 배출구로부터 배출되는 유체 매체가 예각으로 센서 하우징의 외부에서 메인 유동 방향에 따라 유동하는 유체 매체 내로 통하도록 배출구에 형성될 수 있다.

커버와 하우징 바디는 지지면들을 가질 수 있고, 상기 지지면들은 상기 부품들의 상대 이동을 저지한다. 지지면이란 본 발명과 관련해서, 제 2 부품, 예를 들어 하우징 바디가 제 1 부품, 예를 들어 커버에 대해서 이동될 수 있는 제 1 부품, 예를 들어 커버의 면이다.

본 발명의 기본 사상은, 커버 내에 채널을 형성하는 것이다. 이와 같이 형성된 커버는, 하우징을 폐쇄하는 과제뿐만 아니라, 공기 유동의 안내도 담당하는 과제도 갖는다. 하우징 바디에 대해 그리고 특히 센서칩의 위치에 대해 채널의 항상 동일한 위치를 보장하기 위해, 커버는 하우징 바디 내에 배치 시 최종 위치로 이동되어야 하고, 상기 최종 위치는 설치 후에 어떠한 방식으로도, 예를 들어 회전 또는 개방에 의해 변경되어서는 안 된다.

커버는 하우징 바디 내의 항상 동일한 위치에 위치 설정된다. 예를 들어 수용부 내에 결합하는 클램핑 돔 형태의 돌출부에 의해 구현된 커버와 하우징 바디 사이의 압력 끼워맞춤 방식 연결에 의해 클램핑 돔은 압력을 가한다. 이러한 압력에 의해 커버는 하우징 바디 내의 매칭되는 지지면에 가압되고, 이로 인해 더 이상 이동될 수 없다. 따라서 제조 공정에서 불가피하게 발생하는 커버의 위치 공차가 최소화되고, 센서는 동일한 생산 수율에서 작은 오차를 갖는 특성곡선에 따라 생산될 수 있다. 다양한 공구 세트로 커버와 하우징 바디의 조합 시에도 특수한 기능 면들로 인해 작은 위치 공차의 효과적인 구현이 가능해진다. 기능면들은 매우 작은 범위들로 제한되기 때문에, 상기 기능면들은 소정의 끼워맞춤이 이루어질 때까지 간단히 정정될 수 있다.

본 발명의 다른 선택적인 세부사항 및 특징들은 도면에 개략적으로 도시된 바람직한 실시예들의 하기 설명에 제시된다.

도 1은 폐쇄되지 않은 상태에서 센서 장치를 도시한 사시도.
도 2는 센서 장치의 커버를 도시한 사시도.
도 3은 센서 장치의 하우징 바디를 확대 도시한 사시도.
도 4는 커버를 도시한 다른 사시도.
도 5는 커버를 도시한 다른 사시도.
도 6은 조립 공정의 시작 시 센서 하우징을 도시한 단면도.
도 7은 조립 공정의 중간 단계에서 센서 하우징을 도시한 단면도.
도 8은 조립 공정의 최종 단계에서 센서 하우징을 도시한 단면도.

도 1은 채널을 통해 유동하는 유체 매체의 파라미터를 결정하기 위한 센서 장치(10)를 도시한다. 센서 장치(10)는 이 실시예에서 열막식 공기 질량 계량기로서 형성되고, 특히 내연기관의 흡입 공기 유량을 검출할 수 있다. 이 실시예에서 센서 장치(10)는 센서 하우징(12)을 포함한다. 센서 하우징(12)은 플러그인 센서로서 형성되며 예를 들어 유동관 내에, 특히 내연기관의 흡입관 내에 삽입될 수 있다. 계속해서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 센서 하우징(12) 내에 채널 구조(14)가 형성된다. 센서 하우징(12)은 하우징 바디(16)와 커버(18)를 포함한다.

도 2는 커버(18)의 사시도를 도시한다. 채널 구조(14)는 커버(18) 내에 형성된다. 채널 구조(14)에 의해, 삽입된 상태에서 유체 매체의 유동 방향(22)과 반대로 향하는 유입구 또는 유입부(20)를 통해 유체 매체의 대표적인 양이 유동할 수 있다. 채널 구조(14)는 메인 채널(24)을 포함하고, 상기 메인 채널은 도 1의 도면과 관련해서, 센서 하우징(12)의 그리고 더 정확히는 하우징 바디(16)의 하부면(28) 상의 메인 채널 배출부(26) 내로, 그리고 메인 채널(24)로부터 분기하며 측정 채널(30)의 측정 채널 배출부(32) 내로 이어지는 바이패스 또는 측정 채널(30) 내로 통한다.

도 3은 하우징 바디(16)의 확대 사시도를 도시한다. 측정 채널(30) 내로 종래 방식의 공기 질량 계량기처럼 센서 캐리어(34)는 윙의 형태로 돌출한다. 센서칩(36)의 센서 영역으로서 형성된 센서 멤브레인이 유체 매체에 의해 과류되도록, 상기 센서 캐리어(34) 내에 센서칩(36)이 삽입된다. 센서 캐리어(34)는 전자장치 모듈(38)의 부품인 센서칩(36)을 포함하고, 상기 전자장치 모듈은 만곡된 베이스 박판(40) 및 그 위에 설치된, 예를 들어 부착되며 제어- 또는 평가 회로(44)를 가진 프린트 회로기판(42)을 포함한다. 센서 캐리어(34)는 예를 들어 플라스틱 부품으로서 베이스 박판(40)에 사출 성형될 수 있다. 예를 들어 사출 성형 부품으로서 베이스 박판(40)에 사출 성형된 후에 프린트 회로기판(42)의 베이스 박판(40)과 일체형으로 형성될 수 있는 센서 캐리어(34)는 유입 에지를 갖고, 상기 유입 에지는 라운드되어 형성될 수 있다.

센서칩(36)은 와이어 본딩으로서 형성될 수 있는 전기 접속부를 통해 제어- 및 평가 회로(44)에 전기 접속된다. 이와 같이 형성된 전자장치 모듈(38)은 센서 하우징(12)의 그리고 더 정확히는 하우징 바디(16)의 전자장치 챔버(46) 내에 삽입되고, 예를 들어 접착된다. 이는, 센서 캐리어(34)가 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 채널 구조(14) 내로 돌출하도록 이루어질 수 있다. 후속해서 전자장치 챔버(46)는 상세히 도시되지 않은 전자장치 챔버 커버에 의해 폐쇄된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 하우징 바디(16)는 돌출부(48)를 포함한다. 돌출부(48)는 하우징 바디(16)의 커버 수용 섹션(50) 내에 위치한다. 커버 수용 섹션(50)은 커버(18)의 수용을 위해 형성된다. 다시 말해서 커버 수용 섹션(50)은 센서 하우징(12)의 형성을 위해 커버(18)가 조립되는 하우징 바디(16)의 섹션이다. 커버 수용 섹션(50)은 하우징 바디(16)의 전방 영역(52) 내에, 즉 유체 매체 내에 배치된 하우징 바디(16)의 영역 내에 위치한다. 돌출부(48)는 커버 수용 섹션(50)에서 제 1 연장 방향(54)으로 하우징 바디(16)로부터 돌출한다. 제 1 연장 방향(54)에 대해 수직인 횡단면에서 볼 때 돌출부(48)는 삼각형 횡단면을 갖는다. 예를 들어 돌출부(48)는 돔(56)으로서 형성된다. 돌출부(48)는 특히 하우징 바디(16)로부터 수직으로 돌출한다. 하우징 바디(16)에 커버(18)가 조립된 상태에서 돌출부(48)는 특히 전자장치 챔버(46)에 대향 되도록 그 사이의 측정 채널(30)과 함께 제 2 연장 방향(58)으로 배치되고, 상기 방향으로 센서 캐리어(34)가 측정 채널(30) 내로 연장된다. 돌출부(48)는 이 경우 제 2 연장 방향(58)에 대해 수직으로 연장된다.

도 3에 채널 구조(14)가 형성된 커버(18)의 사시도가 도시된다. 커버(18)는 돌출부(48)를 위한 수용부(60)를 갖는다. 하기에서 상세히 설명되는 바와 같이, 센서 하우징(12)의 형성을 위해 커버(18)는 압력 끼워맞춤 방식 연결에 의해 하우징 바디(16)에 연결된다. 이러한 압력 끼워맞춤 방식 연결은 예를 들어 가압 끼워맞춤일 수 있다. 압력 끼워맞춤 방식 연결을 형성하기 위해 돌출부(48)는 수용부(60) 내에 결합한다.

도 4는 하류측에서 본 커버(18)의 사시도를 도시한다. 도 5는 전자장치 챔버(46)를 향한 측면에서 본 커버(18)의 다른 사시도를 도시한다. 커버(18)는 적어도 하나의 삼각형 지지면(62)을 갖는다. 예를 들어 커버(18)는 적어도 3개의 커버측 지지면(62)을 갖는다. 하우징 바디(16)는 적어도 하나의 하우징 바디측 지지면(64)을 갖는다. 예를 들어 하우징 바디(16)는 3개의 하우징 바디측 지지면(64)을 갖는다. 조립된 상태에서 커버측 지지면(62)은 하우징 바디측 지지면(64)과 접촉한다. 돌출부(48)와 하우징 바디측 지지면(64) 사이의 간격은 수용부(60)와 커버측 지지면(62) 사이의 제 2 간격보다 작다. 이로 인해 커버(18)가 제 위치에서 하우징 바디(16)에 지지하는 가압 끼워맞춤이 달성된다. 치수 차이로 인해, 돌출부(48)의 팁이 커버(18)에 있는 수용부(60)의 대응면에 고정되고, 이로 인해 커버(18)는 더 이상 회전될 수 없다. 커버는 위치에 도달한 후에도 하기에서 상세히 설명되는 바와 같이, 더 이상 복귀 또는 이동될 수 없다.

계속해서 하우징 바디(16)에 커버(18)의 조립을 위한 또는 센서 장치(10)의 제조를 위한 조립 공정의 상이한 방법 단계들이 도 6 내지 도 8을 참고로 설명된다. 도 6은 조립 공정의 시작 시 센서 하우징(12)의 단면을 도시한다. 도 7은 조립 공정의 중간 단계에서 센서 하우징(12)의 단면을 도시한다. 도 8은 조립 공정의 최종 단계에서 및 하우징 바디(16) 상의 커버(18)의 최종 위치에서 센서 하우징(12)의 단면을 도시한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 먼저 커버(18)는 하우징 바디(16) 위에 느슨하게 배치된다. 이 경우 지지면들(62, 64)은 접촉한다. 그리고 나서 커버(18)는 하우징 바디(16)의 방향으로 가압된다. 가압은 이 경우 돌출부(48)가 연장되는 제 1 연장 방향(54)에 대해 평행하게 이루어진다. 도 7에 도시된 바와 같이, 돌출부(48)는 수용부(60)에 접촉한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 커버(18)는 하우징 바디(16)를 향해 가압된다. 이 경우 돌출부(48)는 수용부(60) 내로 깊게 가압되고, 커버(18)를 측면 위치로 밀어내고, 돌출부(48)의 팁의 가압에 의해 커버(18) 내에 고정되고, 즉 돌출부(48)는 수용부(60) 내에서 소성 변형된다. 돌출부(48)는 조립 시 하우징 바디(16) 상으로 커버(18)의 가이드를 담당하고, 커버(18)를 이를 위해 제공된 면에 압착된다. 각각의 3개의 지지면(62, 64)에 의해 3점 지지가 제공되므로, 커버(18)는 제 1 연장 방향(54)을 중심으로 하우징 바디(16)에 대해 더 이상 회전할 수 없다. 최종 위치에서 커버(18)는 더 이상 복귀될 수 없고 또는 이동될 수 없다.

10 센서 장치
12 센서 하우징
16 하우징 바디
18 커버
20 유입부
30 채널
36 센서칩
48 돌출부

Claims

채널(30)을 통해 유동하는 유체 매체의 적어도 하나의 파라미터, 특히 내연기관의 흡입 공기 유량을 결정하기 위한 센서 장치(10)로서, 상기 센서 장치(10)는 센서 하우징(12), 특히 유동관 내로 삽입되거나 삽입 가능하고 내부에 채널이 형성된 플러그인 센서, 및 상기 채널(30) 내에 배치되며 상기 유체 매체의 파라미터를 결정하기 위한 적어도 하나의 센서칩(36)을 포함하고, 상기 센서 하우징(12)은 하우징 바디(16)와 커버(18)를 포함하며, 상기 채널(30)은 유체 매체의 메인 유동 방향(18)과 반대로 향한 상기 채널(30) 내로의 유입부(20), 및 상기 채널(30)로부터의 적어도 하나의 배출부(32)를 포함하는, 상기 센서 장치(10)에 있어서,
상기 채널(30)은 상기 커버(18) 내에 형성되고, 상기 커버(18)는 압력 끼워맞춤 방식 연결에 의해 상기 하우징 바디(16)에 연결되는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 압력 끼워맞춤 방식 연결은 가압 끼워맞춤인 것을 특징으로 하는 센서 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 커버(18)는 수용부(60)를 포함하고, 상기 하우징 바디(16)는 돌출부(48)를 포함하며, 상기 돌출부(48)는 압력 끼워맞춤 방식 연결을 형성하기 위해 상기 수용부(60) 내에 결합되는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 돌출부(48)는 제 1 연장 방향(54)으로 상기 하우징 바디(16)로부터 돌출하고, 상기 돌출부(48)는 상기 제 1 연장 방향(54)에 대해 수직인 횡단면에서 볼 때 삼각형 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 커버(18)는 적어도 하나의 커버측 지지면(62)을 갖고, 상기 하우징 바디(16)는 적어도 하나의 하우징 바디측 지지면(64)을 갖고, 상기 커버측 지지면(62)과 상기 하우징 바디측 지지면(64)은 접촉하고, 상기 돌출부(48)와 상기 하우징 바디측 지지면(64) 사이의 제 1 간격은 상기 수용부와 상기 커버측 지지면(62) 사이의 제 2 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 센서 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 커버(18)는 적어도 3개의 커버측 지지면(62)을 갖고, 상기 하우징 바디(16)는 적어도 3개의 하우징 바디측 지지면(64)을 갖고, 각각 하나의 커버측 지지면(62)은 하나의 하우징 바디측 지지면(64)과 접촉하는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌출부(48)는 상기 수용부(60) 내에서 소성 변형되는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌출부(48)는 상기 하우징 바디(16)로부터 실질적으로 수직으로 돌출하는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 하우징(12)은 또한 전자장치 챔버(46)를 포함하고, 상기 센서칩(36)은 센서 캐리어(34) 상에 배치되고, 상기 센서 캐리어는 상기 전자장치 챔버(46)에서부터 제 2 연장 방향(58)으로 상기 채널(30) 내로 연장되고, 상기 돌출부(48)는 상기 전자장치 챔버(46)에 대향 되도록 그 사이의 상기 채널(30)과 함께 상기 제 2 연장 방향(58)으로 배치되는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 돌출부(48)는 상기 제 2 연장 방향(58)에 대해 수직으로 연장되는 것을 특징으로 하는 센서 장치.