KR20200066678A

KR20200066678A - 압력센서

Info

Publication number: KR20200066678A
Application number: KR1020207013030A
Authority: KR
Inventors: 카즈야 타키모토
Original assignee: 가부시키가이샤 사기노미야세이사쿠쇼
Priority date: 2017-11-13
Filing date: 2018-10-10
Publication date: 2020-06-10
Also published as: EP3712585B1; CN111373234A; US20200326255A1; WO2019093054A1; US11293825B2; EP3712585A4; EP3712585A1; JP6633597B2; KR102437952B1; CN111373234B; JP2019090650A

Abstract

본 발명은, 대기측의 O링이나 패킹을 사용하지 않고, 방수성 및 기밀성을 높이기 위하여 밀봉접착제(136)를 사용하고, 더욱이 이 밀봉접착제(136)가 밀봉하는 방향을 한 방향으로 하여, 작업성을 개선할 수 있는 압력센서(100)를 제공하는 것을 목적으로 한다. 압력센서(100)에 있어서, 이음매(111), 로어커버(112), 압력검출부(120), 및 케이스부(135)의 어떤 조합에 의하여, 보호커버가 구성된다. 보호커버는, 외주를 형성하는 측벽과, 측벽의 압력실측에 바닥부를 가지고, 보호커버의 바닥부에 대향하는 측의 개구부(135A)에는 밀봉접착제(136)가 밀봉되며, 신호송출부(130)의 방수성 및 기밀성을 유지한다.

Description

압력센서

본 발명은, 압력센서에 관한 것으로, 특히 방수성 및 기밀성이 요구되는 압력센서에 관한 것이다.

유체압검출용 압력센서로서, 냉동, 냉장, 공조기기용의 냉매용 압력센서 등과 같이, 방수성 및 기밀성이 요구되는 압력센서가 종래부터 알려져 있다.

이와 같은 압력센서로서, 종래부터, 도 9에 나타내는 오일밀봉형 압력센서(900), 및 도 10에 나타내는 정전용량 검출형 압력센서(1000)가 알려져 있다. 이하, 이들 종래의 압력센서(900, 1000)에 대하여 설명한다.

도 9에 있어서, 종래의 오일밀봉형 압력센서(900)는, 압력도입부(910)와, 압력검출부(920)와, 신호송출부(930)를 구비한다.

압력도입부(910)는, 배관에 접속되고, 압력 검출되어야 할 냉매 등의 유체를 도입하는 이음매(911)와, 이음매(911)에 접속되며, 그릇 형상을 가지는 로어 커버(912)와, 이음매(911), 로어 커버(912), 및 후술하는 다이어프램(923)에 의하여 구획되는 압력실(913)을 구비한다.

압력검출부(920)는, 주로 반도체 센서칩(921)과, 액봉실(922)과, 다이어프램(923)과, 금속제의 하우징(924) 등을 구비한다. 압력검출부(920)에서는, 배관으로부터 이음매(911)를 통하여 압력실(913)에 도입된 냉매 등의 유체의 압력을, 다이어프램(923) 및 액봉실(922)을 통하여, 반도체 센서칩(921)에 의하여 검출한다. 압력검출부(920)의 상세한 설명은, 당업자에게 주지이므로 생략한다.

신호송출부(930)는, 반도체 센서칩(921)에 전기적으로 접속되는 접속기판(931)과, 접속기판(931)에 접속되는 결선재 및 컨택트핀 등(932)과, 접속기판(931) 및 컨택트핀 등(932)을 절연하여 보유하는 본체(933)와, 압력검출부(920)와 접속기판(931)과의 사이의 절연을 확보하는 스페이서(934)와, 압력검출부(920) 및 본체(933)의 외주를 고정하는 케이스(935)와, 본체(933)와 케이스(935)와의 사이에 끼워져 방수성을 확보하는 대기측 O링(936)을 구비한다.

다음으로, 도 10에 있어서, 종래의 정전용량 검출형 압력센서(1000)는, 압력도입부(1010)와, 압력검출부(1020)와, 신호송출부(1030)를 구비한다.

압력도입부(1010)는, 보호커버(1011)와, 냉매 등의 유체의 압력을 받는 O링(1012)과, 압력실(1013)을 구비한다. 보호커버(1011)는, 이음매부(1011a), 압력실 오목부(1011b), 케이스부(1011c), 및 코킹부(1011d)를 가지도록 일체로 성형되는데, 이것으로는 한정되지 않고, 이음매부(1011a), 압력실 오목부(1011b), 및 케이스부(1011c)를 각각 따로 따로, 또는 어떤 조합으로 성형하며, 접착제 또는 용접 등에 의하여 접속하여도 좋다. 압력실(1013)은, 후술하는 센서엘리먼트(1021)와 보호커버(1011)의 압력실 오목부(1011b)와의 사이에 형성된다.

압력검출부(1020)는, 정전용량 검출식의 센서엘리먼트(1021)와, 절연재로 형성되고, 보호커버(1011)의 케이스부(1011c)에 배치되는 스페이서(1022)를 구비한다. 센서엘리먼트(1021)에서는, 압력실(1013)에 도입된 냉매 등의 유체의 압력을, 전극의 변동에 의한 전극 간의 정전용량의 변화로서 판독하고, 압력신호로서 외부로 송출한다. 센서엘리먼트(1021)는, 주로 2개의 전극, 2개의 전극 간에 배치되는 절연체, 2개의 전극에 접속되는 리드선, 접착제, 전극 간의 갭을 확보하는 부재 등으로 구성되는데, 상세한 설명은 당업자에게 주지이므로 생략한다.

신호송출부(1030)는, 센서엘리먼트(1021)에 전기적으로 접속되는 접속기판(1031)과, 접속기판(1031)에 접속되는 결선재 및 컨택트핀 등(1032)과, 접속기판(1031) 및 컨택트핀 등(1032)을 절연하여 보유하는 본체(1033)와, 본체(1033)와 보호커버(1011)의 케이스부(1011c)와의 사이에 끼워져 방수성을 확보하는 대기측 O링(1036)을 구비한다.

이와 같은 종래의 압력센서(900, 1000)에서는, 방수성 및 기밀성을 달성하기 위하여, 상술과 같이 대기측 O링(936, 1036), 또는 그 밖의 패킹이 사용되고 있었다. 하지만, O링이나 패킹에 의한 기밀구조에서는, 수중히트쇼크, 및 동결/해동을 반복하는 것에 의하여, O링이나 패킹의 재질이 수축·팽창되고, 간극이 발생하여 수분이 내부에 침입하여서 불량이 발생한다는 문제가 있었다.

특허문헌 1: 일본공개특허공보 2012-68105호 특허문헌 2: 일본공개특허공보 2014-16334호 특허문헌 3: 일본공개특허공보 평6-129928호

특허문헌 1에는, 상술한 문제를 해결하기 위하여, 대기측의 O링이나 패킹을 사용하지 않고, 압력센서의 개구부에 제1 접착제와 제2 접착제를 밀봉하여, 높은 기밀성을 유지하는 발명이 개시되고 있는데, 제1 접착제를 밀봉하는 개구부와, 제2 접착제를 밀봉하는 개구부가 개구하는 방향이 대향하기 때문에 작업성에 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은, 대기측의 O링이나 패킹을 사용하지 않고, 방수성 및 기밀성을 높이기 위하여 밀봉접착제를 사용하며, 더욱이 이러한 밀봉접착제가 밀봉하는 방향을 한 방향으로 하여서, 작업성을 개선할 수 있는 압력센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 압력센서는, 배관으로부터 유체가 도입되는 유로, 및 압력실이 형성되는 이음매부와, 상기 압력실에 도입된 상기 유체의 압력을 검출하는 압력검출부와, 상기 압력검출부의 상기 압력실에 대향하는 측에 배치된 통형상을 가지는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 배치되고, 외부로 압력신호를 송출하는 케이블을 포함하는 신호송출부를 구비하는 압력센서에 있어서, 상기 이음매부, 상기 압력검출부, 및 상기 케이스의 어떤 조합에 의하여 보호커버가 구성되며, 상기 보호커버는 외주를 형성하는 측벽과, 그 측벽의 상기 압력실측에 바닥부와, 상기 바닥부에 대향하는 측에 개구부를 가지고, 상기 보호커버의 상기 개구부에는 밀봉접착제가 밀봉되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압력검출부에는, 금속제의 하우징이 포함되고, 상기 케이스가 금속재료로 형성되며, 상기 하우징과 상기 케이스는 대략 동일한 외경을 가지고, 상기 압력검출부의 상기 하우징과, 상기 케이스는 용접에 의하여 접속되는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기 보호커버의 상기 개구부의 단부에는, 스트레이트 구조가 형성되는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기 보호커버의 상기 개구부의 단부에는, 측면이 내측으로 축소된 축소부가 형성되는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기 보호커버의 상기 개구부의 단부에는, 측면이 외측으로 확대된 확대부가 형성되는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기 보호커버는, 상기 이음매부, 및 상기 케이스가 일체로서 금속재료로 성형되는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기 케이스의 내측에는, 중앙에 개구를 가지는 원고리 형상으로 형성되는 코킹용 스페이서가 더 설치되고, 상기 보호커버를 구성하는 상기 케이스의 상기 밀봉접착제의 도입구측의 단부에는, 내측으로 굴곡지며, 상기 코킹용 스페이서에 고정되는 코킹부가 형성되는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기 신호송출부는, 상기 압력검출부에 커넥터 접속, 또는 땜납접속에 의하여 접속되는 것으로 하여도 좋다.

본 발명의 압력센서에 따르면, 대기측의 O링이나 패킹을 사용하지 않고, 밀봉접착제를 사용하여 방수성 및 기밀성을 높이며, 더욱이 접착제가 밀봉하는 방향을 한 방향으로 하여서, 작업성을 개선할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태의 압력센서로서 오일밀봉형 압력센서를 나타내는 종단면도이다.
도 2는, 본 발명의 제2 실시형태의 압력센서로서 오일밀봉형 압력센서를 나타내는 종단면도이다.
도 3는, 본 발명의 제3 실시형태의 압력센서로서 오일밀봉형 압력센서를 나타내는 종단면도이다.
도 4는, 본 발명의 제4 실시형태의 압력센서로서 오일밀봉형 압력센서를 나타내는 종단면도이다.
도 5는, 본 발명의 제5 실시형태의 압력센서로서 정전용량 검출형 압력센서를 나타내는 종단면도이다.
도 6는, 본 발명의 제6 실시형태의 압력센서로서 정전용량 검출형 압력센서를 나타내는 종단면도이다.
도 7는, 본 발명의 제7 실시형태의 압력센서로서 오일밀봉형 압력센서를 나타내는 종단면도이다.
도 8는, 본 발명의 제8 실시형태의 압력센서로서 오일밀봉형 압력센서를 나타내는 종단면도이다.
도 9는, 종래의 오일밀봉형 압력센서를 나타내는 종단면도이다.
도 10은, 종래의 정전용량 검출형 압력센서를 나타내는 종단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.

한편, 이하의 설명에 있어서의 상하방향, 또는 좌우방향의 개념은, 첨부하는 도면의 상하좌우에 대응하고 있으며, 각 부재의 상대적인 위치관계를 나타내는 것으로서, 절대적인 위치관계를 나타내는 것이 아니다.

우선, 본 발명의 제1 실시형태에 대하여 설명한다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태의 압력센서로서 오일밀봉형 압력센서(100)를 나타내는 종단면도이다.

도 1에 있어서, 압력센서(100)는, 압력도입부(110)와, 압력검출부(120)와, 신호송출부(130)를 구비한다.

압력도입부(110)는, 배관에 접속되고, 압력 검출되어야 할 냉매 등의 유체를 도입하며, 예를 들어 놋쇠 등의 금속재료로 성형되는 이음매(111)와, 이음매(111)에 접속되고, 그릇 형상을 가지며, 예를 들어 스테인리스 등의 금속재료로 성형되는 로어커버(112)와, 이음매(111), 로어커버(112), 및 후술하는 다이어프램(123)에 의하여 구획되는 압력실(113)을 구비한다. 로어커버(112)는, 여기에서는, 후술하는 압력검출부(120)의 금속제의 하우징(124)과 용접 등에 의하여 접속되는 것이 바람직한데, 이것으로는 한정되지 않는다. 한편, 이음매부는, 이음매(111)와, 로어커버(112)로 구성된다.

압력검출부(120)는, 주로 반도체 센서칩(121)과, 오일 등이 충전된 액봉실(122)과, 상술한 압력실(113)을 구획하는 다이어프램(123)과, 금속제의 하우징(124) 등을 구비한다. 압력검출부(120)에서는, 압력실(113)에 도입된 냉매 등의 유체의 압력을, 다이어프램(123)을 통하여, 오일 등이 충전된 액봉실(122)에 배치된 반도체 센서칩(121)에 의하여 검출한다. 오일밀봉형의 압력센서(100)의 압력검출부(120)의 상세한 동작에 대하여는, 당업자에게 주지이며, 예를 들어 특허문헌 2 등의 기재를 참조하고, 상세한 설명을 생략한다.

신호송출부(130)는, 접속기판(131)과, 전기커넥터(132)와, 케이블(133)과, 스페이서(134)와, 케이스(135)와, 밀봉접착제(136)를 구비한다.

접속기판(131)은, 압력검출부(120)의 반도체 센서칩(121)과 리드핀 및 와이어본딩 등을 통하여 전기적으로 접속되고, 전기커넥터(132) 및 케이블(133)을 통하여 외부에 압력검출신호를 송출한다. 한편, 접속기판(131)을 특별히 준비하지 않으며, 반도체 센서칩(121)에 내장되어 있는 것으로 하여도 좋다.

전기커넥터(132)는, 접속기판(131)에 실장되는 리셉터클과, 케이블(133)에 접속되어 리셉터클에 삽발(揷拔) 가능하게 배치되는 플러그로 구성된다.

케이블(133)은, 접속기판(131)으로부터 3개(VCC, GND, VOUT)가 외부로 인출되고, 반도체 센서칩(121)에서 검출한 압력검출신호를 외부에 송신한다.

스페이서(134)는, 예를 들어 수지 등의 절연재로 형성되며, 압력검출부(120)와 접속기판(131)과의 사이에 배치되어 접속기판(131) 등의 절연을 확보한다.

케이스(135)는, 원주형상을 가지고 압력검출부(120)의 압력실(113)에 대향하는 측에 배치된다. 케이스(135)의 재질로서는, 금속재료가 사용되며, 금속제의 하우징(124)에 용접되는 것이 바람직하고, 특히 후술하는 밀봉접착제(136)와의 접착성이 좋은, 놋쇠, 동, 철니켈이 바람직하다. 케이스(135)의 재료로서, 예를 들어 수지재료 등의 절연재가 사용되고, 압력검출부(120)에 접착제 등 다른 방법으로 고정되는 것으로 하여도 좋다. 케이스(135)는, 압력검출부(120)와 함께, 외주를 형성하는 측벽과, 측벽의 압력실측에 바닥부와, 바닥부에 대향하는 측에 개구부(135A)를 가지는 보호커버를 구성한다.

더욱이, 케이스(135)와 금속제의 하우징(124)과의 용접, 및 금속제의 하우징(124)과 로어커버(112)와의 용접을 확실하게 하기 위하여, 용접부에 돌기(프로젝션)를 전체둘레에 설치하여도 좋다. 또한, 상기 용접을 확실하게 행하기 위하여, 케이스(135)와 금속제의 하우징(124)의 외경은 동일한 것이 바람직한데, 다소의 단차가 있어도, 이웃하는 부재를 가로방향으로부터 용접할 수 있다면 좋다. 종래기술, 예를 들어 특허문헌 2에 나타내는 압력센서에서는, 하우징과 로어캡을 용접한 후, 케이스를 뒤집어씌우는 공정이 필요하였다. 이 경우, 이음매측으로부터의 용접에 있어서, 이음매의 형상에 의하여 용접의 토치가 용접부에 닿지 않아, 전체둘레를 균일하게 용접하는 것이 어렵다는 문제가 있었다. 또한, 측면으로부터 용접한 경우에는, 케이스를 관통하여 로어캡까지 녹이기에는, 용입이 얕고, 고압에 버티지 못하여, 기밀성을 확보할 수 없다는 문제도 있었다. 상술한 본 발명의 구조에서는, 상술한 종래기술의 문제를 해소할 수 있다.

밀봉접착제(136)는, 케이스(135)의 도 1에 나타내는 상부의 개구부(135A)로부터 밀봉된다. 이와 같이, 밀봉접착제(136)의 밀봉방향을 한 방향으로 한 것에 의하여, 방수성 및 기밀성을 유지하면서, 작업성을 개선할 수 있다. 밀봉접착제(136)의 재질로서는, 실리콘계, 에폭시계, 우레탄계, 불소계, 아크릴계의 접착제를 사용할 수 있다. 한편, 본 실시형태에서는, 케이스(135)의 개구부(135A)의 단부가 스트레이트이고, 밀봉접착제(136)는 방수·기밀성을 유지할 수 있을 정도의 밀봉량, 바람직하게는 개구부(135A)의 단부까지 밀봉된다.

한편, 본 실시형태에서는, 외장을 구성하는 부품으로서, 모든 다른 부재인 이음매(111), 로어커버(112), 압력검출부(120)의 하우징(124), 및 케이스(135)가 준비되고, 이들이 용접 등에 의하여 일체로 되는 것으로 하였지만, 이것으로는 한정되지 않으며, 후술하는 도 5에 나타내는 바와 같이, 이들 전부의 형상을 가지고, 놋쇠 등의 금속재료로 일체로서 성형된 보호커버(511) 등을 사용하는 것으로 하여도 좋다.

이상과 같이, 본 발명의 제1 실시형태의 압력센서(100)에 따르면, O링이나 패킹을 사용하지 않고, 방수성 및 기밀성을 높이기 위하여, 밀봉접착제(136)를 사용하며, 더욱이 케이스(135) 및 압력검출부(120)로 구성된, 외주를 형성하는 측벽과, 측벽의 압력실측에 바닥부를 가지는 보호커버의 개구부(135A)만으로부터, 밀봉접착제(136)를 밀봉함으로써, 작업성을 개선할 수 있다.

또한, 하우징과 로어캡을 용접한 후에 케이스를 덮어씌우는 공정이 없어지고, 측면으로부터 용접할 수 있는 구조로 한 것에 의하여, 용접장치의 간이화, 용접공정의 시간단축, 용접부의 기밀성의 안정화 등 작업성을 더욱 개선할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 대하여 설명한다.

도 2는, 본 발명의 제2 실시형태의 압력센서로서 오일밀봉형 압력센서(200)를 나타내는 종단면도이다.

도 2에 있어서, 압력센서(200)는, 도 1에 나타내는 압력센서(100)와 비교하여, 신호송출부(230)의 케이스(235)의 도 2에 나타내는 상측 단부에는, 측면이 내측으로 축소된 축소부(235a)가 형성되는 점이 다르고, 그 밖의 점은 압력센서(100)와 동일하다. 한편, 축소부(235a)는 원주형상으로는 한정되지 않으며, 사각기둥이나 타원기둥 등 다른 형상으로 하여도 좋다. 동일한 구성요소에는, 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다.

이상과 같이, 본 발명의 제2 실시형태의 압력센서(200)에 따르면, 제1 실시형태의 압력센서(100)와 마찬가지의 작용효과를 나타낼 수 있다. 더욱이, 케이스(235) 내부에 밀봉되는 밀봉접착제(136)의 양을 저감할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제3 실시형태에 대하여 설명한다.

도 3은, 본 발명의 제3 실시형태의 압력센서로서 오일밀봉형 압력센서(300)를 나타내는 종단면도이다.

도 3에 있어서, 압력센서(300)는, 도 1에 나타내는 압력센서(100)와 비교하여, 신호송출부(330)의 케이스(335)의 도 3에 나타내는 상측의 단부에는, 측면이 외측으로 확대된 확대부(335a)가 형성되는 점이 다르고, 그 밖의 점은 압력센서(100)와 동일하다. 한편, 확대부(335a)는 원주형상으로는 한정되지 않으며, 사각기둥이나 타원기둥 등 다른 형상으로 하여도 좋고, 일부 또는 복수로 돌기를 가지며, 케이블이 걸리는 구조 등으로 하여도 좋다. 동일한 구성요소에는, 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다.

이상과 같이, 본 발명의 제3 실시형태의 압력센서(300)에 따르면, 제1 실시형태의 압력센서(100)와 마찬가지의 작용효과를 나타낼 수 있다. 더욱이, 케이스(335)에 결속밴드 등을 설치하는 경우의 설치성을 개선할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제4 실시형태에 대하여 설명한다.

도 4는, 본 발명의 제4 실시형태의 압력센서로서 오일밀봉형 압력센서(400)를 나타내는 종단면도이다.

도 4에 있어서, 압력센서(400)는, 도 1에 나타내는 압력센서(100)와 비교하여, 신호송출부(430)의 접속기판(431)에 케이블(433)의 땜납접속부(433a)에 의하여 땜납 접속되는 점이 다르고, 그 밖의 점은 압력센서(100)와 동일하다. 동일한 구성요소에는, 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다.

이상과 같이, 본 발명의 제4 실시형태의 압력센서(400)에 따르면, 제1 실시형태의 압력센서(100)와 마찬가지의 작용효과를 나타낼 수 있다. 더욱이, 전기커넥터(132)를 제거할 수 있어, 코스트다운이 가능하다.

다음으로, 본 발명의 제5 실시형태에 대하여 설명한다.

도 5는, 본 발명의 제5 실시형태의 압력센서로서 정전용량 검출형 압력센서(500)를 나타내는 종단면도이다.

도 5에 있어서, 압력센서(500)는, 압력도입부(510)와, 압력검출부(520)와, 신호송출부(530)를 구비한다.

압력도입부(510)는, 보호커버(511)와, O링(512)과, 압력실(513)을 구비한다. 보호커버(511)는, 여기에서는, 이음매부(511a), 압력실 오목부(511b), 케이스부(511c), 및 코킹부(511d)를 가지도록 일체로서, 예를 들어 놋쇠 등의 금속재료로 성형되는데, 이것으로는 한정되지 않으며, 이음매부(511a), 압력실 오목부(511b)에 대응하는 로어커버부, 및 케이스부(511c)를 각각 따로 따로, 또는 어떤 조합으로 하여 성형하고, 접착제 또는 용접 등에 의하여 접속하여도 좋다. 압력실(513)은, 여기에서는 후술하는 센서엘리먼트(521)와 보호커버(511)의 압력실 오목부(511b)와의 사이에 형성된다. 또한, O링(512)은, 냉매 등의 밀봉을 위하여 사용되므로, 수중히트쇼크, 및 동결/해동을 반복하는 등의 종래의 문제는 발생하지 않는다.

압력검출부(520)는, 정전용량 검출식의 센서엘리먼트(521)와, 절연재로 형성되어 O링(512)을 보유하기 위하여 보호커버(511)의 케이스부(511c)에 삽입되는 절연스페이서(522)를 구비한다. 센서엘리먼트(521)에서는, 압력실(513)에 도입된 냉매 등의 유체의 압력을, 전극의 변동에 따른 전극 간의 정전용량의 변화로서 판독하고, 압력신호로서 외부로 송출한다. 센서엘리먼트(521)는, 주로 2개의 전극, 2개의 전극 간에 배치되는 절연체, 2개의 전극에 접속되는 리드선, 접착제, 전극 간의 갭을 확보하는 부재 등으로 구성된다. 정전용량 검출형의 압력센서(500)의 압력검출부(520)의 상세한 동작에 대하여는, 당업자에게 주지이며, 예를 들어 특허문헌 3 등을 참조하고, 상세한 설명을 생략한다.

신호송출부(530)는, 접속기판(531)과, 전기커넥터(532)와, 케이블(533)과, 코킹용 스페이서(534)와, 밀봉접착제(536)를 구비한다.

접속기판(531)은, 압력검출부(520)의 센서엘리먼트(521)와 리드선 등을 통하여 전기적으로 접속되고, 전기커넥터(532) 및 케이블(533)을 통하여 외부로 압력검출신호를 송출한다.

전기커넥터(532)는, 접속기판(531)에 실장되는 리셉터클과, 케이블(533)에 접속되어 리셉터클에 삽발 가능하게 배치되는 플러그로 구성된다.

케이블(533)은, 여기에서는, 접속기판(531)으로부터 3개(VCC, GND, VOUT)가 외부로 인출되고, 센서엘리먼트(521)로 검출한 압력검출신호를 외부로 송출한다.

코킹용 스페이서(534)는, 보호커버(511)의 케이스부(511c)의 내측에 배치되고, 중앙에 개구를 가지는 원고리 형상을 가지도록, 예를 들어 수지 등의 절연재로 형성된다. 보호커버(511)의 케이스부(511c)의 도 5에 나타내는 상측 단부에는, 내측으로 굴곡진 코킹부(511d)가 형성되고, 이러한 코킹용 스페이서(534)에 고정된다. 이러한 코킹부(511d)의 코킹가공에 의하여 절연 스페이서(522) 및 센서엘리먼트(521)를 고정하고, O링(512)의 밀봉성을 확실한 것으로 하게 하고 있다.

밀봉접착제(536)는, 보호커버(511)의 도 5에 나타내는 상부의 개구부(511A)로부터 밀봉된다. 이와 같이, 밀봉접착제(536)의 밀봉방향을 한 방향으로 한 것에 의하여, 방수성 및 기밀성을 유지하면서, 작업성을 개선할 수 있다. 밀봉접착제(536)의 재질로서는, 실리콘계, 에폭시계, 우레탄계, 불소계, 아크릴계의 접착제를 사용할 수 있다.

한편, 본 실시형태에서는, 이음매부(511a), 압력실 오목부(511b), 케이스부(511c), 및 코킹부(511d)를 가지고, 일체로서 예를 들어 놋쇠 등의 금속재료로 성형된 보호커버(511)를 사용하는 것으로 하였는데, 이것으로는 한정되지 않으며, 도 1에 나타내는 바와 같이 각 부분을 모두 다른 부재로 하여서, 이것을 용접 등에 의하여 일체로 형성하는 것으로 하여도 좋다.

이상과 같이, 본 발명의 제5 실시형태의 압력센서(500)에 따르면, 대기측의 O링이나 패킹을 사용하지 않고, 방수성 및 기밀성을 높이기 위하여, 밀봉접착제(536)를 사용하고, 더욱이 이음매부(511a), 케이스부(511c) 등으로 구성된 외주를 형성하는 측벽과, 측벽의 압력실측에 바닥부를 가지는 보호커버(511)의 개구부(511A)만으로부터, 밀봉접착제(536)를 밀봉하는 것에 의하여, 작업성을 개선할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제6 실시형태에 대하여 설명한다.

도 6은, 본 발명의 제6 실시형태의 압력센서로서 정전용량 검출형 압력센서(600)를 나타내는 종단면도이다.

도 6에 있어서, 압력센서(600)는, 도 5에 나타내는 압력센서(500)와 비교하여, 보호커버(611)의 케이스부(611b)의 내부에, 코킹용 스페이서(534)가 없고, 이 때문에, 보호커버(611)에 코킹부도 형성되지 않은 점이 다르며, 그 밖의 점은 압력센서(500)와 동일하다. 동일한 구성요소에는, 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다.

정전용량 검출형의 압력검출부(620)는, 정전용량 검출식의 센서엘리먼트(521)와, 절연재료 형성되고, O링(512)을 보유하기 위하여 보호커버(611)의 케이스부(611c)에 압입되는 절연스페이서(622)를 구비한다. 한편, 본 실시형태의 절연스페이서(622)는, 도 5에 나타내는 실시형태와는 달리, 코킹용 스페이서(534) 및 보호커버(511)의 코킹부(511d)에 의하여 고정되지 않으므로, 압입에 의하여 고정된다.

이상과 같이, 본 발명의 제6 실시형태의 압력센서(600)에 따르면, 제5 실시형태의 압력센서(500)와 마찬가지의 작용효과를 나타낼 수 있다. 더욱이, 절연스페이서(622)를 보호커버(611)의 케이스부(611c)에 압입함으로써 코킹용 스페이서(534)를 제거할 수 있어, 코스트다운이 가능하다.

다음으로, 본 발명의 제7 실시형태에 대하여 설명한다.

도 7은, 본 발명의 제7 실시형태의 압력센서로서 오일밀봉형 압력센서(700)를 나타내는 종단면도이다.

도 7에 있어서, 압력센서(700)는, 도 4에 나타내는 압력센서(400)와 비교하여, 케이스(735) 내부에, 이너캡(738)이 설치되고, 그 내부에 밀봉접착제(136)가 충전되는 점이 다르며, 그 밖의 점은 압력센서(400)와 동일하다. 동일한 구성요소에는, 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다.

이너캡(738)은, 케이스(135)의 내부에 배치되고, 예를 들어 수지 등의 절연재로 형성된다. 이너캡(738)에는, 압력검출부(120)측에 형성된 내부공동(738a)과, 내부공동(738a)과 외부와의 사이에 설치된 개구부(738b)가 형성된다. 내부공동(738a)에는, 신호송출부(730)의 케이블(433), 접속기판(731) 등의 도전성의 통전부품이 배치되고, 개구부(738b)에는 신호송출부(730)의 케이블(433)이 관통 배치된다. 또한, 이너캡(738)은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 케이스(735)의 코킹부(735a)에 의하여 코킹 가공으로 고정되는데, 이러한 형상 및 이러한 고정방법으로는 한정되지 않는다.

이너캡(738)의 내부공동(738a) 및 개구부(738b)에는 밀봉접착제(136)가 밀봉된다. 더욱이, 밀봉접착제(737)가 이너캡(738)의 외주와 케이스(735)의 코킹부(735a)의 내주와의 사이의 전체둘레에 걸쳐 밀봉되어, 방수기능을 유지하고 있다. 한편, 밀봉접착제(737)는, 이너캡(738)의 내부에 배치된 밀봉접착제(136)와 동일한 재질의 것을 사용하여도 좋고, 다른 재질을 선택하여도 좋다.

이상과 같이, 본 발명의 제7 실시형태의 압력센서(700)에 따르면, 제4 실시형태의 압력센서(400)와 마찬가지의 작용효과를 나타낼 수 있다. 더욱이, 이너캡(738)을 설치하고, 이너캡(738)의 내부에 밀봉접착제(136)를 밀봉함으로써, 방수기능을 더욱 높일 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제8 실시형태에 대하여 설명한다.

도 8은, 본 발명의 제8 실시형태의 압력센서로서 오일밀봉형 압력센서(800)를 나타내는 종단면도이다.

도 8에 있어서, 압력센서(800)는, 도 1에 나타내는 압력센서(100)와 비교하여, 로어커버(112)와, 압력검출부(120)의 주위를 덮는 형상의 케이스(835)가 설치되어 있는 점이 다르고, 그 밖의 점은 압력센서(100)와 동일하다. 동일한 구성요소에는, 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다.

케이스(835)는, 금속재료로 대략 원주형상으로 형성되고, 압력도입부(110)측의 단부에는, 내주측으로 굴곡진 플랜지부(835a)가 형성된다. 케이스(835)는, 로어커버(112)와, 금속제의 하우징(124)이 용접에 의하여 고정된 후, 로어커버(112)에 플랜지부(835a)가 접촉하도록 배치되며, 밀봉접착제(136)의 흐름 방지를 위하여 압입에 의하여 고정된다.

이상과 같이, 본 발명의 제8 실시형태의 압력센서(800)에 따르면, 제1 실시형태의 압력센서(100)와 마찬가지의 작용효과를 나타낼 수 있다. 더욱이, 로어커버(112)와, 압력검출부(120)의 주위를 덮는 형상의 케이스(835)를 설치함으로써 작업공수를 올리지 않고 방수성능을 높일 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 압력센서에 따르면, 대기측의 O링이나 패킹을 사용하지 않고, 방수성 및 기밀성을 높이기 위하여, 밀봉접착제를 사용하고, 더욱이 외주를 형성하는 측벽과, 측벽의 압력실측에 바닥부를 가지는 보호커버의 한 방향인 개구부로부터, 밀봉접착제를 밀봉함으로써, 작업성을 개선할 수 있다.

100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800: 압력센서
110, 510, 610: 압력도입부
111: 이음매
112: 로어커버
113, 513, 613: 압력실
120, 520, 620: 압력검출부
121: 반도체 센서칩
122: 액봉실
123: 다이어프램
124: 하우징
130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830: 신호송출부
131, 531, 731, 831: 접속기판
132, 532: 전기커넥터
133, 433, 533: 케이블
134: 스페이서
135, 235, 335, 735, 835: 케이스
135A, 235A, 335A, 511A, 611A, 738b, 835A: 개구부
136, 536, 737: 밀봉접착제
235a: 축소부
335a: 확대부
433a: 땜납접속부
511, 611: 보호커버
511a, 611a: 이음매부
511b, 611b: 압력실 오목부
511c, 611c: 케이스부
511d: 코킹부
512, 612: O링
521, 621: 센서엘리먼트
522, 622: 절연스페이서
534: 코킹용 스페이서
735a: 코킹부
738: 이너캡
738a: 내부공동
835a: 플랜지부

Claims

배관으로부터 유체가 도입되는 유로, 및 압력실이 형성되는 이음매부와,
상기 압력실에 도입된 상기 유체의 압력을 검출하는 압력검출부와,
상기 압력검출부의 상기 압력실에 대향하는 측에 배치된 통형상을 가지는 케이스와,
상기 케이스의 내부에 배치되고, 외부로 압력신호를 송출하는 케이블을 포함하는 신호송출부를 구비하는 압력센서에 있어서,
상기 이음매부, 상기 압력검출부, 및 상기 케이스의 어떤 조합에 의하여 보호커버가 구성되며, 상기 보호커버는 외주를 형성하는 측벽과, 그 측벽의 상기 압력실측에 바닥부와, 상기 바닥부에 대향하는 측에 개구부를 가지고,
상기 보호커버의 상기 개구부에는 밀봉접착제가 밀봉되는 것을 특징으로 하는 압력센서.
제 1 항에 있어서,
상기 압력검출부에는, 금속제의 하우징이 포함되고,
상기 케이스가 금속재료로 형성되며,
상기 하우징과 상기 케이스는 대략 동일한 외경을 가지고,
상기 압력검출부의 상기 하우징과, 상기 케이스는 용접에 의하여 접속되는 것을 특징으로 하는 압력센서.
제 2 항에 있어서,
상기 보호커버의 상기 개구부의 단부에는, 스트레이트 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 압력센서.
제 2 항에 있어서,
상기 보호커버의 상기 개구부의 단부에는, 측면이 내측으로 축소된 축소부가 형성되는 것을 특징으로 하는 압력센서.
제 2 항에 있어서,
상기 보호커버의 상기 개구부의 단부에는, 측면이 외측으로 확대된 확대부가 형성되는 것을 특징으로 하는 압력센서.
제 1 항에 있어서,
상기 보호커버는, 상기 이음매부, 및 상기 케이스가 일체로서 금속재료로 성형되는 것을 특징으로 하는 압력센서.
제 6 항에 있어서,
상기 케이스의 내측에는, 중앙에 개구를 가지는 원고리 형상으로 형성되는 코킹용 스페이서가 더 설치되고,
상기 보호커버를 구성하는 상기 케이스의 상기 밀봉접착제의 도입구측의 단부에는, 내측으로 굴곡지며, 상기 코킹용 스페이서에 고정되는 코킹부가 형성되는 것을 특징으로 하는 압력센서.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 신호송출부는, 상기 압력검출부에 커넥터 접속, 또는 땜납접속에 의하여 접속되는 것을 특징으로 하는 압력센서.