KR20230168469A - 압력 센서 유닛 - Google Patents

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KR20230168469A
KR20230168469A KR1020220068960A KR20220068960A KR20230168469A KR 20230168469 A KR20230168469 A KR 20230168469A KR 1020220068960 A KR1020220068960 A KR 1020220068960A KR 20220068960 A KR20220068960 A KR 20220068960A KR 20230168469 A KR20230168469 A KR 20230168469A
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pressure sensor
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KR1020220068960A
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노상수
이응안
김정주
김성결
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대양전기공업 주식회사
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Abstract

압력 센서 유닛이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유체의 압력을 감지하는 압력 센서 유닛은, 유체의 압력을 측정하기 위한 다이어프램을 구비하는 압력 센서, 상기 압력 센서가 장착되는 센서 장착부가 마련되는 본체부, 상기 압력 센서와 전기적으로 연결되고, 상기 본체부 내에 마련되어 상기 압력 센서로부터의 신호를 처리하는 회로기판을 포함하는 회로부 및 상기 본체부와 결합되고, 상기 회로부와 전기적으로 연결되어 외부로 상기 처리된 신호를 전달하는 커넥터부를 포함한다.

Description

압력 센서 유닛{PRESSURE SENSOR UNIT}
본 발명은 압력 센서 유닛에 관한 것이다. 더 자세하게는 압력 센서의 신호 핀과 회로기판의 결합 시, 상기 신호 핀이 상기 회로기판의 대응하는 정위치에 안내되도록 가이드를 할 수 있는 가이드부를 구비하는 압력 센서 유닛에 관한 것이다
압력 센서 유닛은 압력을 감지해서 전기 신호로 변환시키는 센서로서, 가전 제품을 비롯하여 자동차, 의료기기, 환경 제어와 산업체의 시스템 제어 등에서 광범위하게 응용되고 있다. 이 중 자동차 또는 선박에 적용되는 압력 센서 유닛은 기계식에서 반도체 및 MEMS형으로 전환되어왔다. MEMS형 압력 센서는 실리콘 멤브레인(membrane) 또는 다이어프램(diaphragm)의 얇은 막이 외부 압력에 따라 휘는 정도를 감지하여 신호로 변환하여 압력을 측정한다.
또한, 자동차 또는 선박에 적용되는 압력 센서 유닛은 가혹한 환경에서 높은 신뢰성이 보장되어야 한다. 뿐만 아니라, 자동차 또는 선박은 주행 경로의 외부적인 환경에 의해 진동 및 충격이 빈번하게 발생한다. 이러한 물리적인 외력에도 안정적으로 압력을 측정하여 출력해야 하는 높은 수준의 요구조건을 만족해야 한다.
일례로, 압력 센서로부터의 신호를 처리하기 위한 회로기판과 압력 센서는 상기 압력 센서의 코바 핀(kovar pin)과 상기 회로기판의 대응하는 접촉점의 연결을 전기적인 연결을 통하여 신호전달이 수행될 수 있다. 그런데, 압력 센서의 조립에 있어서, 상기 코바 핀이 상기 회로기판의 대응하는 접촉점의 정위치에 정확하게 접촉할 수 있도록 안내하기가 어려운 문제가 있다.
KR 10-2146046 B1(2020. 08. 12.)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 압력 센서의 신호 핀이 회로기판의 대응하는 접촉점을 정위치에서 접촉될 수 있도록 하는 비전도성 가이드부를 구비한 압력 센서 유닛을 제공하고자 한다.
또한, 압력 센서가 탈착 가능하게 하여 다양한 센서 특성을 갖는 압력 센서를 평가할 수 있는 압력 센서 유닛을 제공하고자 한다.
또한, 압력 센서 유닛의 조립 시, 상부 케이스와 하부 케이스가 정해진 방향으로만 결합이 되게 하는 역삽 방지구조를 구비한 압력 센서 유닛을 제공하고자 한다.
또한, 커넥터부의 신호전달 핀과 압력센서의 다이어프램의 법선 방향을 서로 경사지게 하여 소형화를 할 수 있는 압력 센서 유닛을 제공하고자 한다.
또한, 복수의 회로기판을 사용하더라도, 스프링 가이드를 이용하여 안정적으로 접점 탄성체의 위치를 정렬시키거나 형태를 유지시켜 접점 탄성체의 이탈을 방지하고, 접점 탄성체와 회로기판의 전기적 접촉 성능을 유지할 수 있는 압력 센서 유닛을 제공하고자 한다.
본 발명의 해결 과제들은 이상에서 언급한 내용으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체의 압력을 감지하는 압력 센서 유닛은, 유체의 압력을 측정하기 위한 다이어프램을 구비하는 압력 센서; 상기 압력 센서가 장착되는 센서 장착부가 마련되는 본체부; 상기 압력 센서와 전기적으로 연결되고, 상기 본체부 내에 마련되어 상기 압력 센서로부터의 신호를 처리하는 회로기판을 포함하는 회로부; 및 상기 본체부와 결합되고, 상기 회로부와 전기적으로 연결되어 외부로 상기 처리된 신호를 전달하는 커넥터부;를 포함하고, 상기 본체부 내에는, 상기 압력 센서와 상기 회로기판 간의 상호 접지(Ground)가 보장되도록 상기 압력 센서와 상기 회로기판의 접지를 연결하는 접점 탄성체와, 상기 접점 탄성체의 위치를 정렬하기 위한 비도전성 재질의 스프링 가이드가 마련될 수 있다.
또한, 상기 압력 센서는, 상기 회로부와 전기적으로 연결되는 복수의 신호 핀을 포함하고, 상기 센서 장착부에 착탈 가능하게 결합하며, 상기 압력 센서가 장착되는 대상물과의 씰링을 위한 밀폐씰을 포함하고, 상기 센서 장착부에 장착되는 다양한 상기 압력 센서의 센서 특성을 계측할 수 있다.
또한, 상기 커넥터부는, 외부로 신호를 전달하기 위한 복수의 신호전달 핀;을 포함하고, 상기 신호전달 핀의 방향과, 상기 압력 센서의 압력 인가 방향은 평행하지 않고 미리 결정된 각도로 마련될 수 있다.
또한, 상기 본체부와 상기 커넥터부는, 상호 결합을 통해서 내부 밀폐공간을 형성하고, 상기 본체부에는, 상기 커넥터부와 정해진 방향에서만 결합을 가능하게 하기 위한 비대칭 구조의 역삽 방지 구조가 형성될 수 있다.
또한, 상기 본체부는, 상기 압력 센서의 복수의 상기 신호 핀이 상기 회로기판의 대응하는 접촉점을 정위치에서 접촉될 수 있도록, 상기 신호 핀 각각이 대응하게 삽입될 수 있는 복수의 홀을 구비하는 비도전성 가이드부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 유체의 압력을 감지하는 압력 센서 유닛은, 유체의 압력을 측정하기 위한 다이어프램을 구비하는 압력 센서; 상기 압력 센서가 장착되는 센서 장착부가 마련되는 본체부; 상기 압력 센서와 전기적으로 연결되고, 상기 본체부 내에 마련되어 상기 압력 센서로부터의 신호를 처리하는 회로기판을 포함하는 회로부; 및 상기 본체부와 결합되고, 상기 회로부와 전기적으로 연결되어 외부로 상기 처리된 신호를 전달하는 커넥터부;를 포함하고, 상기 회로부는, 상기 본체부 내에는, 상기 압력 센서와 상기 제2 회로기판 간의 상호 접지(Ground)가 보장되도록 상기 제1 회로기판의 관통홀을 관통하여 상기 압력 센서와 상기 제2 회로기판의 접지를 연결하는 접점 탄성체와, 상기 접점 탄성체의 위치를 정렬하기 위한 비도전성 재질의 스프링 가이드가 마련될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 유닛은, 압력 센서의 신호 핀을 비도전성 가이드부를 통하여 안내함으로써, 압력 센서의 신호 핀이 회로기판의 대응하는 접촉점을 정위치에서 접촉될 수 있다.
또한, 압력 센서가 탈착 가능하게 하여 다양한 센서 특성을 갖는 압력 센서를 평가할 수 있다.
또한, 역삽 방지구조를 구비하여 압력 센서 유닛의 오조립을 방지하고 조립 공정을 효율적으로 할 수 있다.
또한, 커넥터부의 신호전달 핀과 압력센서의 다이어프램의 법선 방향을 서로 경사지게 하여 소형화를 할 수 있다.
또한, 복수의 회로기판을 사용하더라도, 스프링 가이드를 이용하여 안정적으로 접점 탄성체의 위치를 정렬시키거나 형태를 유지시켜 접점 탄성체의 이탈을 방지하고, 접점 탄성체와 회로기판의 전기적 접촉 성능을 유지할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 내용으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 유닛의 사시도이다.
도 2는 도 1의 압력 센서 유닛의 압력 센서의 단면도이다.
도 3은 도 1의 압력 센서 유닛의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 압력 센서 유닛의 단면도이다.
도 5는 도 1의 압력 센서 유닛의 본체부의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력 센서 유닛의 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예가 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략되었다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 기술되고, 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있다. 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
또한, 이하의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 유닛의 사시도이고, 도 2는 도 1의 압력 센서 유닛의 압력 센서의 단면도이다. 도 3은 도 1의 압력 센서 유닛의 분해 사시도이고, 도 4는 도 1의 압력 센서 유닛의 단면도이다. 도 5는 도 1의 압력 센서 유닛의 본체부의 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 유닛(100)은, 유체의 압력을 측정하기 위한 것으로서 일례로 수소의 압력을 측정하기 위해 마련된 것일 수 있다. 압력 센서 유닛(100)은 압력 센서(110)로부터 측정된 측정값을 외부에 전달할 수 있다.
압력 센서 유닛(100)은 압력 센서(110), 본체부(140), 회로부(120) 및 커넥터부(160)를 포함할 수 있다.
압력 센서(110)는 금속 재질의 원통형 하우징(112)과 하우징(112)의 바닥부에 마련되어 수소 등의 유체의 압력을 측정하기 위한 다이어프램(114)을 포함할 수 있다. 또한, 다이어프램(114)의 둘레에는 다이어프램(114)을 보호하기 위한 금속재질의 가이드링(119)이 마련될 수 있다. 일례로, 가이드링(119), 하우징(112), 다이어프램(114)은 금속재질인 STS316L로 형성될 수 있다. 또한, 압력 센서(110)는 다이어프램(114)의 변형 정도를 감지하여 유체의 압력을 측정할 수 있는 압력 센싱 소자(111)를 포함할 수 있다. 일례로, 압력 센싱 소자(111)는 MEMS(Micro-Electro-Mechanical System) 타입의 반도체 소자일 수 있다.
또한, 압력 센서(110)는 회로부(120)와 전기적으로 연결될 수 있는 복수의 신호 핀(117)을 포함하고, 본체부(140)의 센서 장착부(146)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 압력 센서(110)에는 고무 또는 플라스틱 재질의 오-링과 같은 밀폐씰(118)이 장착될 수 있는 홈부(113)가 마련될 수 있다. 밀폐씰(118)은 압력 센서(110)가 장착되는 대상물과의 씰링을 위해 마련된다. 본 실시예에서, 센서 장착부(146)에 다양한 센서 특성을 갖는 압력 센서(110)가 탈착 가능하게 결합되기 때문에, 커넥터부(160)로 연결되는 외부 디바이스를 이용하여 다양한 압력 센서(110)의 센서 특성을 계측할 수 있다.
본체부(140)는 비도전성의 고분자 플라스틱 재질로 마련될 수 있으며, 커넥터부(160)와 결합되는 면을 갖는 하부 케이스(144)와 압력 센서(110)가 장착되는 센서 장착부(146)를 포함한다. 센서 장착부(146)는 압력 센서(110)의 하우징(112)의 형상에 대응하는 형상으로, 본 실시예에서는 단면이 원형의 형상을 가질 수 있다. 센서 장착부(146)는 하부 케이스(144)로부터 하부로 돌출하도록 연장하여 형성될 수 있다.
회로부(120)는 본체부(140) 내에 마련된 회로기판(124)을 포함하고, 압력 센서(110)와 전기적으로 연결될 수 있다. 회로부(120)는 압력 센서(110)의 다이어프램(114)의 변화를 감지하는 압력 센싱 소자(111)로부터의 신호를 신호처리하여 커넥터부(160)로 전달할 수 있다.
커넥터부(160)는 본체부(140)와 결합가능한 것으로, 회로부(120)의 회로기판(124)과 일례로 스프링 형태의 신호전달 탄성체(126)를 통하여 전기적으로 연결되어 외부로 압력 센서 신호를 전달할 수 있다. 커넥터부(160)는 복수의 신호전달 핀(161), 커넥터 하우징(162) 및 상부 케이스(164)를 포함할 수 있다. 복수의 신호전달 핀(161)은 외부 디바이스(미도시)의 커넥터와 결합될 수 있는 것으로서, 상기 외부 디바이스는 커넥터부(160)와 결합될 수 있는 형상의 커넥터를 가질 수 있다. 커넥터 하우징(162)은 복수의 신호전달 핀(161)을 보호하도록 신호전달 핀(161)을 둘러싸는 형상을 가질 수 있다. 상부 케이스(164)는 본체부(140)의 하부 케이스(144)와 결합되는 면을 가지는 것으로, 하부 케이스(144)의 결합면에 대응하는 면을 가질 수 있다. 상부 케이스(164)와 커넥터 하우징(162)은 모두 비도전성의 고분자 플라스틱 재질로 마련될 수 있으며, 일체로 성형될 수 있다. 또한, 상부 케이스(164)에는 압력 센서 유닛(100)을 대상물에 고정시키기 위한 체결볼트가 삽입될 수 있는 한 쌍의 체결구(165)가 마련될 수 있다.
본체부(140)의 하부 케이스(144)와 커넥터부(160)의 상부 케이스(164)는 상호 결합을 통해서 내부 밀폐공간을 형성할 수 있고, 그 사이에 에폭시 또는 오-링과 같은 씰링부재가 마련될 수 있다. 본 실시예에서, 하부 케이스(144)와 상부 케이스(164)는 서로 정해진 방향에서만 결합이 될 수 있도록 역삽 방지 구조가 마련될 수 있다. 도 5를 참조하면, 본체부(140)의 하부 케이스(144)에는 역삽 방지 구조로서, 비대칭 구조의 리브(149), 좌측에 마련된 체결홈(147), 및 우측에 마련된 돌출부(148)가 마련될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 압력 센서 유닛(100)에서는, 커넥터 하우징(162)이 수평방향으로 연장하여 형성되고, 본체부(140)의 센서 장착부(146)는 하부로 연장하여 형성된다. 즉, 커넥터부(160)의 신호전달 핀(161)은 수평방향으로 연장하고, 압력 센서(110)의 다이어프램(114)의 법선과 소정의 각도를 이룰 수 있다. 일례로, 본 실시예에서는 90도를 형성할 수 있다. 신호전달 핀(161)의 연장방향과, 압력 센서(110)의 압력의 인가 방향이 서로 평행하지 않고 미리 결정된 각도를 이루고 있기 때문에 센서를 소형화 할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본체부(140)의 하부 케이스(144) 내에 마련되고, 커넥터부(160)의 신호전달 핀(161)과 전기적으로 연결되는 회로기판(124)을 포함할 수 있다. 회로기판(124)은 신호의 보정 또는 처리를 위해 마련된 회로 요소를 포함할 수 있다.
압력 센서(110)의 복수의 신호 핀(117)은 하부 케이스(144)의 가이드부(145)에 마련된 복수의 홀(145a)을 각각 관통한 후, 회로기판(124)의 접점홀(123)에 삽입됨으로써 회로기판(124)과 전기적으로 연결될 수 있다. 회로기판(124)의 각 접점홀(123)은, 각각에 대응되어 삽입되는 신호 핀(117)과 회로기판(124)과의 접촉점일 수 있다. 이에 따라, 회로기판(124)과 압력 센서(110)의 신호 핀(117)은 전기적으로 연결될 수 있다. 접점홀(123)에는 내주면을 따라 전도성의 접점 패드(미도시)가 마련될 수 있다. 상기 접점 패드는 접점홀(123) 주변의 회로기판(124)을 덮도록 접점홀(123)의 입구에서 절곡되며 연장형성 될 수 있다. 신호 핀(117)은 상기 접점 패드가 둘러싼 접점홀(123)에 삽입되며, 상기 접점 패드와 접촉될 수 있다.
한편, 본체부(140)의 하부 케이스(144)에는 압력 센서(110)의 복수의 신호 핀(117) 각각을 안내하기 위한 비도전성 재질의 가이드부(145)가 마련될 수 있다. 본 실시예에서, 가이드부(145)는 하부 케이스(144)의 바닥면을 형성하는 것으로, 비도전성 재질을 갖는 복수의 홀(145a)을 포함한다. 압력 센서(110)의 복수의 신호 핀(117)은 대응하는 복수의 홀(145a) 각각을 관통하여, 회로기판(124)의 대응하는 접촉홀(123)과 접촉할 수 있다.
하우징(112)과 회로기판(124) 사이에는 일례로 스프링 형태의 접점 탄성체(125)가 마련될 수 있다. 접점 탄성체(125)는 압력 센서(100)의 하우징(112)과 회로기판(124) 간의 상호 접지(Ground)가 보장되도록 압력 센서(100)의 하우징(112)과 회로기판(124)의 접지를 상호 연결하기 위한 것으로서, 본체부(140) 내에 마련될 수 있다. 접점 탄성체(125)는 도전성을 가지는 물질을 이용해 탄성을 가지는 형상으로 형성되어, 하우징(112)에 회로기판(124)을 전기적으로 연결함으로써 접지를 형성할 수 있다. 회로기판(124)이 접점 탄성체(125)에 지지되는 구조는 회로기판(124)에 탄성을 제공하여 회로기판(124)의 파손을 방지하며, 외란 및 진동에 내성을 가지도록 할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본체부(140) 내에는 접점 탄성체(125)의 위치를 정렬하거나 좌굴을 방지하도록 접점 탄성체(125)를 안내할 수 있는 비도전성 재질의 탄성체 가이드(141)가 마련될 수 있다. 스프링 가이드(141)는 접점 탄성체(125)의 위치를 정렬하거나 좌굴을 방지하기 위해 마련된 것으로서, 하우징(112)과 회로기판(124) 사이에 배치될 수 있다. 스프링 가이드(141)는 접점 탄성체(125)가 삽입되는 관통구가 형성될 수 있다. 상기 관통구는 접점 탄성체(125)의 직경보다 조금 큰 직경을 가지며, 접점 탄성체(125)는 상기 관통구에 삽입되어 회로기판(124)을 지지할 수 있다. 상기 관통구에 삽입된 접점 탄성체(125)는 외부의 강한 충격 또는 진동에 의해 좌굴 또는 그 형태가 변형되어도 상기 관통구의 크기보다 큰 변형이 발생하지 않는다. 이에 따라, 스프링 가이드(141)는 접점 탄성체(125)의 위치를 정렬 또는 유지시키며, 회로기판(124)과의 접촉력을 유지하도록 할 수 있다. 또한, 스프링 가이드(141)는 도전성인 접점 탄성체(125)가 접촉될 수 있으므로 전달 신호에 노이즈 또는 누락이 발생하지 않도록 비도전성 재질로 형성될 수 있다.
신호 흐름 경로에 대하여 설명하면, 압력 센서(110)의 다이어프램(114)이 상기 유체의 압력에 의해 변형되면, 압력 센싱 소자(111)는 다이어프램(114)의 변형을 감지하여 상기 유체의 압력을 측정하고 압력 신호를 생성한다. 생성된 상기 압력 신호는 신호 핀(117)을 따라 회로기판(124)으로 전달되며, 회로기판(124)으로 전달된 상기 압력 신호는 회로기판(124)과 접속되어 있는 커넥터부(160)로 전달되고, 커넥터부(160)는 외부기기로 상기 압력 신호를 전달할 수 있다.
이하, 본 발명의 압력 센서 유닛의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 다른 실시예에 대한 설명은 이전 실시예와의 차이 나는 구성에 대하여만 설명하고 중복되는 구성의 설명은 생략한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력 센서 유닛의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력 센서 유닛(200)의 회로부(220)는 2개의 회로기판(222, 224)을 포함할 수 있다. 2개의 회로기판(222, 224)은 센서 장착부(246) 내에 마련되는 제1 회로기판(222) 및 본체부(240)의 하부 케이스(244)에 마련되는 제2 회로기판(224)일 수 있다. 제2 회로기판(224)은 신호전달 탄성체(226)를 통해 커넥터부(260)의 신호전달 핀(261)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 회로기판(222) 및 제2 회로기판(224)은 신호의 보정 또는 처리를 위해 마련된 회로 요소를 포함할 수 있고, 서로 수평을 이루도록 배치될 수 있다.
압력 센서(210)의 복수의 신호 핀(217)은 제1 회로기판(222)의 접점홀(221) 및 가이드부(245)의 복수의 홀(245a)을 관통하며 제2 회로기판(224)의 접점홀(223)에 삽입될 수 있다. 이때, 복수의 신호 핀(217)은 제1 회로기판(222)의 접점홀(221) 및 제2 회로기판(224)의 접점홀(223)과 접촉되며 각각을 전기적으로 연결함으로써 신호 통로를 형성할 수 있다.
본 실시예에서, 압력 센서(210)의 하우징(212)과 제2 회로기판(224) 간의 상호 접지를 형성시키는 접점 탄성체(225)는 압력 센서(210)의 하우징(212)과 제2 회로기판(224) 사이에 마련되되, 제1 회로기판(222)의 관통홀(222a)을 통해 제1 회로기판(222)을 관통할 수 있다. 이때, 접점 탄성체(225)는 제1 회로기판(222)과 접촉하지 않고 제1 회로기판(222)을 관통함으로써, 접점 탄성체(225)와 제1 회로기판(222)은 서로 전기적으로 연결되지 않을 수 있다. 즉, 접점 탄성체(225)는 제1 회로기판(222)에 대해서만 압력 센서(210)의 하우징(212)과 상호 접지를 형성할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 압력 센서 유닛(200)은 유체의 온도를 측정하는 온도 센서(230)를 포함할 수 있다. 온도 센서(230)는 열전달 패드(232)를 통하여 금속 재질의 원통형 하우징(212)에 부착될 수 있다. 이에 따라 다이어프램(214)에 압력을 가하는 유체의 열은 금속재질의 열전도율이 높은 하우징(212) 및 열전달 패드(232)를 통하여 온도 센서(230)에 전달될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1 회로기판(222)은 온도 센서(230)에서 측정된 신호를 처리하고, 제2 회로기판(224)은 압력 센서(210)로부터의 신호를 처리할 수 있다. 제1 회로기판(222)에서 처리되는 신호는 신호 핀(217)을 통해 제2 회로기판(224)을 거쳐 커넥터부(260)의 신호전달 핀(261)으로 전달될 수 있다.
제2 회로기판(224)은 하우징(112)으로부터 열전달을 줄일 수 있도록 제1 회로기판(222)로부터 소정의 거리로 이격하여 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 유닛은, 압력 센서의 신호 핀을 비도전성 가이드부를 통하여 안내함으로써, 압력 센서의 신호 핀이 회로기판의 대응하는 접촉점을 정위치에서 접촉될 수 있다. 또한, 압력 센서가 탈착 가능하게 하여 다양한 센서 특성을 갖는 압력 센서를 평가할 수 있다.
또한, 커넥터부의 신호전달 핀과 압력센서의 다이어프램의 법선 방향을 서로 경사지게 하여 소형화를 할 수 있다. 또한, 복수의 회로기판을 사용하더라도, 스프링 가이드를 이용하여 안정적으로 접점 탄성체의 위치를 정렬시키거나 형태를 유지시켜 접점 탄성체의 이탈을 방지하고, 접점 탄성체와 회로기판의 전기적 접촉 성능을 유지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.
100: 압력센서 유닛
110: 압력 센서
112: 하우징
114: 다이어프램
120: 회로부
124: 회로기판
125: 접점 탄성체
126: 신호전달 탄성체
140: 본체부
144: 하부 케이스
145: 가이드부
160: 커넥터부

Claims (6)

  1. 유체의 압력을 감지하는 압력 센서 유닛으로서,
    유체의 압력을 측정하기 위한 다이어프램을 구비하는 압력 센서;
    상기 압력 센서가 장착되는 센서 장착부가 마련되는 본체부;
    상기 압력 센서와 전기적으로 연결되고, 상기 본체부 내에 마련되어 상기 압력 센서로부터의 신호를 처리하는 회로기판을 포함하는 회로부; 및
    상기 본체부와 결합되고, 상기 회로부와 전기적으로 연결되어 외부로 상기 처리된 신호를 전달하는 커넥터부;를 포함하고,
    상기 본체부 내에는, 상기 압력 센서와 상기 회로기판 간의 상호 접지(Ground)가 보장되도록 상기 압력 센서와 상기 회로기판의 접지를 연결하는 접점 탄성체와, 상기 접점 탄성체의 위치를 정렬하기 위한 비도전성 재질의 스프링 가이드가 마련되는 것인 압력 센서 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압력 센서는, 상기 회로부와 전기적으로 연결되는 복수의 신호 핀을 포함하고, 상기 센서 장착부에 착탈 가능하게 결합하며, 상기 압력 센서가 장착되는 대상물과의 씰링을 위한 밀폐씰을 포함하고,
    상기 센서 장착부에 장착되는 다양한 상기 압력 센서의 센서 특성을 계측할 수 있는 것인 압력 센서 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터부는, 외부로 신호를 전달하기 위한 복수의 신호전달 핀;을 포함하고,
    상기 신호전달 핀의 방향과, 상기 압력 센서의 압력 인가 방향은 평행하지 않고 미리 결정된 각도로 마련되는 것인 압력 센서 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 본체부와 상기 커넥터부는, 상호 결합을 통해서 내부 밀폐공간을 형성하고,
    상기 본체부에는, 상기 커넥터부와 정해진 방향에서만 결합을 가능하게 하기 위한 비대칭 구조의 역삽 방지 구조가 형성된 것인 압력 센서 유닛.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 본체부는, 상기 압력 센서의 복수의 상기 신호 핀이 상기 회로기판의 대응하는 접촉점을 정위치에서 접촉될 수 있도록, 상기 신호 핀 각각이 대응하게 삽입될 수 있는 복수의 홀을 구비하는 비도전성 가이드부를 포함하는 것인 압력 센서 유닛.
  6. 유체의 압력을 감지하는 압력 센서 유닛으로서,
    유체의 압력을 측정하기 위한 다이어프램을 구비하는 압력 센서;
    상기 압력 센서가 장착되는 센서 장착부가 마련되는 본체부;
    상기 압력 센서와 전기적으로 연결되고, 상기 본체부 내에 마련되어 상기 압력 센서로부터의 신호를 처리하는 회로기판을 포함하는 회로부; 및
    상기 본체부와 결합되고, 상기 회로부와 전기적으로 연결되어 외부로 상기 처리된 신호를 전달하는 커넥터부;를 포함하고,
    상기 회로부는, 상기 센서 장착부 내에 마련되는 제1 회로기판, 및 상기 본체부 내에 마련되고 상기 제1 회로기판 및 상기 커넥터부와 전기적으로 연결되는 제2 회로기판을 포함하며,
    상기 본체부 내에는, 상기 압력 센서와 상기 제2 회로기판 간의 상호 접지(Ground)가 보장되도록 상기 제1 회로기판의 관통홀을 관통하여 상기 압력 센서와 상기 제2 회로기판의 접지를 연결하는 접점 탄성체와, 상기 접점 탄성체의 위치를 정렬하기 위한 비도전성 재질의 스프링 가이드가 마련되는 것인 압력 센서 유닛.
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