KR20200084703A - 다이어프램식 압력센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코킹방식으로 다이어프램을 고정하므로 부품의 감소 및 조립에 의한 공차를 최소화하여 성능 향상이 가능하고 내구성이 향상된 다이어프램식 압력센서를 제공한다.
본 발명의 다이어프램식 압력센서는 내부에 설치공간과 유로가 형성되고 설치공간의 하부에 "V"형상 단면을 갖는 조립홈이 형성됨과 아울러 삼각형상으로 돌출하는 조립돌기가 형성되는 본체와, 본체의 설치공간 하부에 설치되고 압입함에 의하여 조립돌기가 변형되면서 삽입되도록 결합홈이 저면 테두리를 따라 형성되는 다이어프램과, 다이어프램의 상면에 설치되는 감지회로기판과, 감지회로기판의 단자에 연결되는 출력단자가 설치되고 본체의 설치공간 상부에 조립되는 커넥터를 포함한다.

Description

다이어프램식 압력센서 {Diaphragm Type Pressure Sensor}

본 발명은 다이어프램식 압력센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부품수를 절감하고 조립에 의한 공차를 최소화하여 성능 향상이 가능한 다이어프램식 압력센서에 관한 것이다.

일반적으로, 압력센서는 기계적 압력이나 유체의 압력을 측정하는 센서를 말하며, 작동원리에 따라 기계식, 전자식, 반도체식으로 구별한다.

예를 들면, 압력센서는 자동차, 화학설비, 반도체 등의 제조설비에 있어서, 유체가 통과하는 유로 또는 밸브쪽에 설치하여 유체의 압력을 측정하는 데 주로 많이 이용된다.

특히, 다이어프램을 사용한 압력센서는 다이어프램이 압력에 반응하면서 압력을 전달하는 것에 의하여 압력을 검출 내지 측정하도록 구성된다.

예를 들면, 대한민국 등록특허공보 제10-1196090호, 제10-1201465호, 제10-1583711호, 공개특허공보 제10-2014-0046356호, 일본 특허공보 제3627589호, 일본 공개특허공보 특개2014-81271호 등에는 다이어프램 구조를 적용한 압력센서에 대한 다양한 기술이 공개되어 있다.

종래의 다이어프램식 압력센서는 조립시 공차에 의한 틈이 발생하므로 추가로 다이어프램의 형상에 맞게 고정할 수 있는 홀더 부품을 사용하여야 한다는 번거로움이 있으며, 홀더 부품의 사용으로 인하여 흔들림이 발생할 수 있고, 부품수의 증가 및 공정 난이도의 증가가 초래된다.

그리고, 압력변화에 따른 충격 및 진동이 변위감지회로가 탑재된 인쇄회로기판에 전해질 수 있으므로, 내구성의 저하가 발생할 우려가 있다.

본 발명은 상기와 같은 점에 조감하여 이루어진 것으로서, 코킹방식으로 다이어프램을 고정하므로 부품의 감소 및 조립에 의한 공차를 최소화하여 성능 향상이 가능하고 내구성이 향상된 다이어프램식 압력센서를 제공하는데, 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 다이어프램식 압력센서는 내부에 설치공간과 유로가 형성되고 상기 설치공간의 하부에 "V"형상 단면을 갖는 조립홈이 형성됨과 아울러 삼각형상으로 돌출하는 조립돌기가 형성되는 본체와, 상기 본체의 설치공간 하부에 설치되고 압입함에 의하여 상기 조립돌기가 변형되면서 삽입되도록 결합홈이 저면 테두리를 따라 형성되는 다이어프램과, 상기 다이어프램의 상면에 설치되는 감지회로기판과, 상기 감지회로기판의 단자에 연결되는 출력단자가 설치되고 상기 본체의 설치공간 상부에 조립되는 커넥터를 포함하여 이루어진다.

상기 다이어프램과 본체 사이에는 압력의 누설을 방지하기 위해 오링을 삽입 설치하는 것이 바람직하다.

상기 커넥터와 본체 사이에는 기밀을 유지하기 위해 오링을 삽입 설치하는 것이 바람직하다.

상기 본체에 형성되는 조립돌기는 상기 다이어프램의 결합홈 보다 더 큰 단면적을 갖는 형상으로 형성한다.

상기 감지회로기판은 상기 커넥터에 고정된 상태로 설치한다.

본 발명의 실시예에 따른 다이어프램식 압력센서에 의하면, 본체에 형성된 조립돌기가 다이어프램을 코킹방식으로 압입함에 따라 변형되면서 다이어프램의 결합홈에 삽입되면서 고정된 상태로 조립이 이루어지므로, 다이어프램을 고정하기 위한 별도의 홀더 부품을 사용할 필요가 없으며, 부품수의 절감 및 제조공정이 용이하게 이루어진다.

또, 본 발명의 실시예에 따른 다이어프램식 압력센서에 의하면, 본체에 형성된 조립돌기가 다이어프램을 코킹방식으로 압입함에 따라 변형되면서 다이어프램의 결합홈에 삽입되면서 고정된 상태로 조립이 이루어지므로, 다이어프램의 혼들림이 발생하지 않고, 조립 오차를 최소화한 상태에서 확고한 고정이 이루어져 성능이 우수한 상태를 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 다이어프램식 압력센서에 의하면, 감지회로기판을 커넥터에 고정된 상태로 설치하므로, 다이어프램과 밀착되지 않은 상태로 감지회로기판을 설치하는 것이 가능하고, 압력변화에 따른 다이어프램의 충격 및 진동에 의한 영향을 최소화하는 것이 가능하고, 내구성이 향상된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다이어프램식 압력센서를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다이어프램식 압력센서를 나타내는 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다이어프램식 압력센서를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다이어프램식 압력센서에 있어서, 본체에 다이어프램이 조립되기 전의 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다이어프램식 압력센서에 있어서, 본체에 다이어프램이 조립된 상태를 나타내는 단면도이다.

다음으로 본 발명에 따른 다이어프램식 압력센서의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 여러가지 다양한 형태로 구현하는 것이 가능하며, 이하에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

이하에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 밀접한 관계가 없는 부분은 상세한 설명을 생략하였으며, 발명의 설명 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고, 반복적인 설명을 생략한다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 다이어프램식 압력센서는, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본체(10)와, 다이어프램(20)과, 감지회로기판(30)과, 커넥터(40)를 포함하여 이루어진다.

상기 본체(10)의 내부에는 유로(12)와 설치공간(14)이 형성된다.

상기 유로(12)에는 압력을 측정(감지)하고자 하는 유체의 일부가 유입된다.

상기 유로(12)는 상기 본체(10)의 하단부 내면에 외부와 관통되는 형상으로 형성된다.

상기 본체(10)의 설치공간(14)의 하부에는 "V"형상 단면을 갖는 조립홈(15)이 형성됨과 아울러 삼각형상으로 돌출하는 조립돌기(16)가 형성된다.

상기 다이어프램(20)은 코킹방식으로 압입하여 상기 본체(10)의 설치공간(14) 하부에 설치된다.

상기 다이어프램(20)의 저면 테두리에는 결합홈(26)이 형성된다.

상기 결합홈(26)은 상기 다이어프램(20)을 압입함에 따라 변형되는 상기 조립돌기(16)가 삽입되도록 형성된다.

상기와 같이 조립돌기(16)와 결합홈(26)을 형성하면, 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 다이어프램(20)을 조립하기 전에는 상기 조립돌기(16)가 삼각형상으로 돌출된 상태를 유지한다.

그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 다이어프램(20)을 압입하여 조립하면 상기 조립돌기(16)가 변형되면서 결합홈(26)에 삽입된 상태를 유지되고, 상기 다이어프램(20)은 상기 본체(10)에 견고하게 조립된 상태를 유지하게 된다.

상기에서 본체(10)에 형성되는 조립돌기(16)는 상기 다이어프램(20)의 결합홈(26) 보다 더 큰 단면적을 갖는 형상으로 형성하는 것이 충분하게 변형되는 조립돌기(16)의 부분이 결합홈(26)에 삽입되므로 바람직하다.

상기 감지회로기판(30)은 상기 다이어프램(20)의 상면에 설치된다.

상기 감지회로기판(30)은 인덕티브방식으로 변위를 감지하도록 구성하는 것도 가능하다.

그리고, 상기 다이어프램(20)은 변위를 감지할 수 있는 금속재질을 사용하여 형성하는 것도 가능하다.

상기 다이어프램(20)은 압력에 따라 두께를 다르게 설정하여 형성하는 것도 가능하다.

상기 감지회로기판(30)은 상기 커넥터(40)에 납땜이나 작은나사 등의 방식으로 일체로 고정된 상태로 설치하는 것도 가능하다.

도면에 나타내지 않았지만, 상기 커넥터(40)에는 상기 감지회로기판(30)의 단자에 연결되는 출력단자가 설치된다.

상기 커넥터(40)는 상기 본체(10)의 설치공간(14) 상부에 조립 설치된다.

상기 커넥터(40)와 본체(10) 사이에는 기밀을 유지하기 위해 오링(52)을 삽입 설치하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 다이어프램(20)과 본체(10) 사이에는 압력의 누설을 방지하기 위해 오링(50)을 삽입 설치하는 것이 바람직하다.

상기에서는 본 발명에 따른 다이어프램식 압력센서의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 청구범위와 발명의 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

10 - 본체, 12 - 유로, 14 - 설치공간, 15 - 조립홈, 16 - 조립돌기
20 - 다이어프램, 26 - 결합홈, 30 - 감지회로기판, 40 - 커넥터
50,52 - 오링

Claims (4)

1. 내부에 설치공간과 유로가 형성되고 상기 설치공간의 하부에 "V"형상 단면을 갖는 조립홈이 형성됨과 아울러 삼각형상으로 돌출하는 조립돌기가 형성되는 본체와,
   상기 본체의 설치공간 하부에 설치되고 압입함에 의하여 상기 조립돌기가 변형되면서 삽입되도록 결합홈이 저면 테두리를 따라 형성되는 다이어프램과,
   상기 다이어프램의 상면에 설치되는 감지회로기판과,
   상기 감지회로기판의 단자에 연결되는 출력단자가 설치되고 상기 본체의 설치공간 상부에 조립되는 커넥터를 포함하는 다이어프램식 압력센서.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 본체에 형성되는 조립돌기는 상기 다이어프램의 결합홈 보다 더 큰 단면적을 갖는 형상으로 형성하는 다이어프램식 압력센서.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 감지회로기판은 상기 커넥터에 고정된 상태로 설치하는 다이어프램식 압력센서.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 다이어프램과 본체 사이에는 압력의 누설을 방지하기 위해 오링을 삽입 설치하고,
   상기 커넥터와 본체 사이에는 기밀을 유지하기 위해 오링을 삽입 설치하는 다이어프램식 압력센서.

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