KR101232792B1 - Gas sensor for high-temperature exhaust - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가스센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 센서소자, 절연튜브, 하우징들 사이의 밀봉성 및 열충격에 대한 완충성을 대폭 향상시킨 고온 배기환경용 가스센서에 관한 것이다.
본 발명에 의한 고온 배기환경용 가스센서는, 하우징 내부에 설치되는 절연튜브; 및 상기 절연튜브의 중심부에 길이방향으로 설치된 센서소자;를 포함하고, 상기 센서소자의 일측 외주면이 상기 절연튜브의 중심부에 밀봉적으로 결합되는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a gas sensor, and more particularly, to a gas sensor for a high temperature exhaust environment, which greatly improves the sealing property between the sensor element, the insulating tube, and the housings, and the buffer against thermal shock.
Gas sensor for high temperature exhaust environment according to the present invention, the insulating tube is installed inside the housing; And a sensor element installed in the longitudinal direction at the center of the insulating tube, wherein one side outer circumferential surface of the sensor element is sealingly coupled to the center of the insulating tube.
Description
본 발명은 가스센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 센서소자, 절연튜브, 하우징들 사이의 밀봉성 및 열충격에 대한 완충성을 대폭 향상시킨 고온 배기환경용 가스센서에 관한 것이다. The present invention relates to a gas sensor, and more particularly, to a gas sensor for a high temperature exhaust environment, which greatly improves the sealing property between the sensor element, the insulating tube, and the housings, and the buffer against thermal shock.
널리 주지된 바와 같이, 가스센서는 가스의 압력, 온도, 농도, 유량, 유속 등을 정밀하게 측정하기 위한 측정기구의 일종이다.As is well known, a gas sensor is a kind of measuring instrument for accurately measuring the pressure, temperature, concentration, flow rate, flow rate, and the like of a gas.
이러한 가스센서는 자동차, 화학설비, 반도체제조공정 등에서 가스가 통과하는 유로 또는 밸브 측에 설치되어 가스의 압력, 온도, 농도, 유량, 유속 등을 정밀하게 측정하는 데 주로 이용된다. Such a gas sensor is mainly installed in the flow path or valve side through which gas passes in an automobile, a chemical facility, a semiconductor manufacturing process, and the like, and is mainly used to accurately measure the pressure, temperature, concentration, flow rate, and flow rate of gas.
이러한 가스센서는 가스가 유입되는 가스도입구, 가스도입구를 통해 유입되는 가스의 각종 검출정보(압력, 온도, 농도, 유량, 유속 등)를 검출하는 센서소자, 센서소자를 지지하는 하우징, 센서소자에 전기적으로 접속되는 하나 이상의 터미널을 가진 커넥터를 포함한다. The gas sensor includes a gas inlet through which gas is introduced, a sensor element that detects various detection information (pressure, temperature, concentration, flow rate, flow rate, etc.) of the gas introduced through the gas inlet, a housing supporting the sensor element, and a sensor. And a connector having one or more terminals electrically connected to the device.
한편, 종래의 가스센서는 특히, 차량의 머플러 등과 같은 고온 배기환경에 이용되는 경우, 센서소자 및 이를 지지하는 하우징 사이의 밀봉구조가 취약하여 가스도입구에서 도입되는 가스, 수분, 기타 이물질 등이 센서소자를 따라 하우징, 커넥터 측으로 쉽게 유입될 수 있는 단점이 있었다.On the other hand, the conventional gas sensor, especially when used in a high temperature exhaust environment, such as a muffler of the vehicle, the sealing structure between the sensor element and the housing for supporting it is weak, so that the gas, moisture, other foreign substances, etc. introduced from the gas inlet opening There was a disadvantage that it can be easily introduced into the housing, the connector side along the sensor element.
또한, 종래의 가스센서는 고온 가스의 유입 등과 같은 외부의 열충격에 대해 취약하여 센서소자의 장착구조가 취약하여 그 파손이 쉽게 발생하는 단점이 있었다. In addition, the conventional gas sensor is vulnerable to external thermal shock, such as inflow of hot gas, so that the mounting structure of the sensor element is vulnerable, so that the damage easily occurs.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 센서소자, 절연튜브, 하우징 사이의 밀봉성을 대폭 향상시킴과 더불어 외부의 열충격에 대한 완충성을 효과적으로 향상시킬 수 있는 고온 배기환경용 가스센서를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been made in view of the above, and the gas sensor for a high temperature exhaust environment that can significantly improve the sealing property between the sensor element, the insulating tube, the housing, and can effectively improve the buffering against external thermal shock. The purpose is to provide.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하우징, 하우징의 일단에 구비된 가스도입구, 하우징의 타단에 구비된 커넥터를 가진 고온 배기환경용 가스센서로서, The present invention for achieving the above object is a gas sensor for a high temperature exhaust environment having a housing, a gas inlet provided at one end of the housing, a connector provided at the other end of the housing,
상기 하우징 내부에 설치되는 절연튜브; 및 An insulation tube installed inside the housing; And
상기 절연튜브의 중심부에 길이방향으로 설치된 센서소자;를 포함하고, Includes; sensor element installed in the longitudinal direction in the center of the insulating tube,
상기 센서소자의 일측 외주면이 상기 절연튜브의 중심부에 밀봉적으로 결합되는 것을 특징으로 한다. One outer peripheral surface of the sensor element is characterized in that it is sealingly coupled to the center of the insulating tube.
상기 절연튜브의 중심부에는 중심 관통공이 형성되고, 상기 중심 관통공에는 상기 센서소자의 일측 외주면이 밀봉적으로 결합되며, 상기 센서소자와 절연튜브의 상호 결합되는 부분에는 내측 파우더층이 개재되고, 상기 내측 파우더층은 2종류 이상의 파우더로 이루어지며, 상기 절연튜브의 중심부 일측에는 상기 내측 파우더층을 수용하는 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 한다. A central through hole is formed in the center of the insulating tube, and an outer circumferential surface of one side of the sensor element is sealedly coupled to the central through hole, and an inner powder layer is interposed between the sensor element and the insulating tube. The inner powder layer is made of two or more kinds of powders, characterized in that the receiving groove for receiving the inner powder layer is formed on one side of the center of the insulating tube.
상기 수용홈의 상부에는 부싱이 설치되고, 상기 센서소자는 상기 부싱의 중심부에 끼워지며, 상기 부싱의 상부에는 상기 센서소자의 일측 외주면과 상기 절연튜브의 중심 관통공을 결합시키는 접착층이 형성되는 것을 특징으로 한다. A bushing is installed at an upper portion of the receiving groove, and the sensor element is fitted at the center of the bushing, and an adhesive layer is formed at the upper portion of the bushing to couple an outer circumferential surface of the sensor element to a center through hole of the insulating tube. It features.
상기 하우징의 내경면과 상기 절연튜브의 외경면 사이에는 외측 파우더층이 개재되고, 상기 외측 파우더층은 2종류 이상의 파우더로 이루어지는 것을 특징으로 한다. An outer powder layer is interposed between the inner diameter surface of the housing and the outer diameter surface of the insulating tube, and the outer powder layer is formed of two or more kinds of powders.
상기 내측 파우더층 및 외측 파우더층은 금속 파우더 및 세라믹 파우더로 이루어지는 것을 특징으로 한다. The inner powder layer and the outer powder layer is characterized in that consisting of metal powder and ceramic powder.
상기 센서소자와 절연튜브는 인서트 사출을 통해 일체로 성형되는 것을 특징으로 한다. The sensor element and the insulating tube are formed integrally by insert injection.
상기 절연튜브의 상단 가장자리 및 하단 가장자리에는 상단 경사면 및 하단 경사면이 각각 형성되고, 상기 절연튜브의 상단 경사면 및 하단 경사면과 각각 맞닿는 커넥터 및 하우징에는 경사면이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다. Upper and lower inclined surfaces are formed on the upper and lower edges of the insulating tube, respectively, and the inclined surfaces are formed on the connector and the housing respectively contacting the upper and lower inclined surfaces of the insulating tube.
상기 절연튜브의 상단 경사면과 커넥터의 경사면 사이에는 상부 스프링와셔가 설치되며, 상기 절연튜브의 하단 경사면과 하우징의 경사면 사이에는 하부 스프링와셔가 설치되는 것을 특징으로 한다. An upper spring washer is installed between the upper inclined surface of the insulating tube and the inclined surface of the connector, and a lower spring washer is installed between the lower inclined surface of the insulating tube and the inclined surface of the housing.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 센서소자가 절연튜브의 중심부에 밀봉적으로 결합됨과 더불어 절연튜브가 하우징 내에 밀봉적으로 설치됨으로써 그 밀봉성을 대폭 향상시킴과 더불어 외부의 열충격에 대한 완충성을 효과적으로 향상시킬 수 있는 장점이 있다. According to the present invention as described above, the sensor element is sealingly coupled to the center of the insulating tube and the insulating tube is sealedly installed in the housing, which greatly improves the sealing property and effectively buffers against external thermal shock. There is an advantage that can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고온 배기환경용 가스센서를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고온 배기환경용 가스센서를 도시한 분해단면도이다.
도 3은 도 1의 화살표 A부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 가스센서의 센서소자 및 절연튜브를 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a gas sensor for a high temperature exhaust environment according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded cross-sectional view showing a gas sensor for a high temperature exhaust environment according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1.
4 is a cross-sectional view illustrating a sensor element and an insulating tube of a gas sensor according to an alternative embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고온 배기환경용 가스센서는 하우징(10), 하우징(10)의 일단에 연결된 가스도입구(20), 하우징(10)의 타단에 연결된 커넥터(30)를 포함한다. As shown in Figures 1 to 3, the gas sensor for a high temperature exhaust environment according to an embodiment of the present invention is the
하우징(10)은 그 내부에 중공부를 가진 원통형 구조로 형성되고, 금속재질로 이루어진다. 하우징(10)의 일단에 가스도입구(20)가 용접 등을 통해 결합되고, 하우징(10)의 타단과 커넥터(30)의 일단은 나사결합될 수 있다. 하우징(10)의 타단에는 수나사부(10a)가 형성되고, 커넥터(30)의 쉴드(31) 일단에는 암나사부(31a)가 형성되며, 이에 하우징(10)의 수나사부(10a)에는 커넥터(30)의 암나사부(31a)가 나사결합될 수 있다. 이와 달리 하우징(10)의 타단과 커넥터(30)의 일단은 용접 등을 통해 결합될 수도 있다. The
가스도입구(20)는 질소가스, 산소가스, 기타 배기가스 등과 같은 고온의 가스가 도입되는 하나 이상의 제1 및 제2 도입가이드관(23, 24)를 가지고, 제1 및 제2 도입가이드관(23, 24)을 통해 유입된 가스는 센서소자(11)의 일단과 접촉하며, 이에 센서소자(11)는 그 센싱구조를 통해 가스의 온도, 압력, 농도, 유속, 유량 등을 검출할 수 있다. The
가스도입구(20)는 센서소자(11)의 일단으로 가스를 도입시키도록 구성되고, 가스도입구(20)는 센서소자(11)를 감싸는 내통(21) 및 내통(21)의 외측에 반경방향으로 이격되어 배치되는 외통(22)을 포함하고, 내통(21) 및 외통(22) 각각에는 제1 및 제2 도입가이드관(23, 24)을 형성하며, 이러한 제1 및 제2 도입가이드관(23, 24)을 통해 질소가스, 산소가스, 기타 배기가스 등과 같은 고온의 가스가 도입되고, 센서소자(11)의 일단과 접촉하며, 이에 센서소자(11)는 그 센싱구조를 통해 가스의 온도, 압력, 농도, 유속, 유량 등을 검출할 수 있다. The
커넥터(30)는 센서소자(11)의 타단에 전기적으로 접촉하는 하나 이상의 터미널(35)을 가지고, 센서소자(11)에 의해 검출된 신호가 터미널(35)을 통해 외부로 전송될 수 있다. The
하우징(10)의 내부에는 절연튜브(15)가 설치되며, 이 절연튜브(15)는 세라믹 등과 같은 절연성 재질로 이루어지며, 절연튜브(15)의 중심부에는 센서소자(11)가 밀봉적으로 결합됨으로써 수분 내지 기타 이물질이 센서소자(11)와 절연튜브(15) 사이로 침투됨이 방지되는 장점이 있습니다. An
센서소자(11)는 질소가스, 산소가스, 배기가스, 공기 등과 같은 가스의 압력, 온도, 농도, 유속, 유량 등을 개별적으로 또는 동시에 검출할 수 있는 다양한 센싱구조로 구성될 수 있다. 센서소자(11)는 길이방향으로 길게 연장된 바 형상으로 형성되고, 특히, 센서소자(11)는 그 일단이 가스도입구(20)의 내부공간으로 연장되고, 그 타단은 커넥터(30)측으로 연장되어 있다. 이에 센서소자(11)는 가스도입구(20)로 도입된 가스의 압력, 온도, 농도, 유속, 유량 등을 검출하고, 센서소자(11)의 타단에는 커넥터(30)의 터미널(35)이 전기적으로 접속됨에 따라 센서소자(11)에 의해 검출된 신호가 외부장치로 전송될 수 있다. The
도 2에 도시된 바와 같이, 절연튜브(15)의 중심부에는 중심 관통공(15a)이 형성되고, 이 중심 관통공(15a)에는 센서소자(11)의 일부 외측면이 밀봉적으로 결합됨으로써 센서소자(11)가 절연튜브(15)의 중심부에 길이방향으로 배치된다. As shown in FIG. 2, a central through
센서소자(11)와 절연튜브(15) 사이에는 내측 파우더층(13)이 개재되고, 이러한 내측 파우더층(13)에 의해 센서소자(11)와 절연튜브(15) 사이의 밀봉성이 대폭 향상된다. 그리고, 내측 파우더층(13)는 2종류 이상의 이종 파우더로 구성되고, 바람직하게는 내측 파우더층(13)은 세라믹 파우더 및 금속 파우더로 이루어진다. 특히, 금속 파우더는 열충격에 대응하여 열팽창함에 따라 센서소자(11)와 절연튜브(15) 사이의 밀봉성 및 열충격에 대한 완충성을 향상시킬 수 있다. An
절연튜브(15)의 중심부 일측에는 상술한 내측 파우더층(13)이 수용되는 수용홈(15b)이 형성되고, 이 수용홈(15b)은 절연튜브(15)의 중심 관통공(15a) 보다 큰 직경으로 형성되며, 수용홈(15b)의 하단에는 경사면(15e)이 중심 관통공(15a)을 향해 경사지게 형성되고, 이 경사면(15e)에 의해 수용홈(15b) 내에 수용되는 내측 파이더층(13)의 각 파우더들의 이탈을 방지할 수 있다. 수용홈(15b)의 상부에는 부싱(16)이 설치되고, 부싱(16)은 수용홈(15b) 보다 큰 외경을 가지며, 부싱(16)의 중심부에는 센서소자(11)가 관통하는 관통공(16a)이 형성되고, 이러한 부싱(16)에 의해 센서소자(11)의 동심도가 정밀하게 유지될 뿐만 아니라 그 밀봉성이 향상될 수 있다. 부싱(16)의 상측에는 세라믹 등으로 이루어진 접착층(17)이 형성되고, 이 접착층(17)은 부싱(16)의 상측을 밀봉함과 더불어 센서소자(16)의 일측 외측면과 절연튜브(15)를 접착시키는 역할을 한다. An
또한, 하우징(10)의 내경면과 절연튜브(15)의 외경면 사이에도 외측 파우더층(14)이 개재될 수 있고, 이 외측 파우더층(14)에 의해 절연튜브(15)와 하우징(10) 사이의 밀봉성이 대폭 향상된다. 그리고, 외측 파우더층(14)은 2종류 이상의 이종 파우더로 구성되고, 바람직하게는 외측 파우더층(14)은 세라믹 파우더 및 금속 파우더로 이루어진다. 특히, 금속 파우더는 열충격에 대응하여 열팽창함에 따라 절연튜브(15)와 하우징(10) 사이의 밀봉성 및 열충격에 대한 완충성을 향상시킬 수 있다. In addition, an
그리고, 내측 파우더층(13) 및 외측 파우더층(14)은 서로 다른 사이즈로 이루어진 2종류 이상의 파우더로 구성됨에 따라 그 공극을 최소화함이 바람직할 것이다. In addition, the
절연튜브(15)의 상단 가장자리 및 하단 가장자리에는 상단 경사면(15c) 및 하단 경사면(15d)이 각각 형성되고, 이러한 절연튜브(15)의 상단 경사면(15c) 및 하단 경사면(15d)과 각각 맞닿는 커넥터(30) 및 하우징(10)에는 경사면(30c, 10c)이 각각 형성되며, 이에 절연튜브(15)는 하우징(10)과 커넥터(30) 사이에서 안정적이고 견고하게 고정될 수 있다. The upper
그리고, 절연튜브(15)의 상단 경사면(15c)과 커넥터(30)의 경사면(30c) 사이에는 상부 스프링와셔(18)가 설치되고, 절연튜브(15)의 하단 경사면(15d)과 하우징(10)의 경사면(10c) 사이에는 하부 스프링와셔(19)가 설치된다. 이러한 상부 스프링와셔(18) 및 하부 스프링와셔(19)의 가압력에 의해 절연튜브(15)는 하우징(10)과 커넥터(30) 사이에서 그 밀봉성이 확보될 수 있다. The
한편, 도 4의 대안적인 실시예에 따르면, 센서소자(11)와 절연튜브(15) 각각은 세라믹 등과 같은 절연재질로 이루어지고, 센서소자(11)와 절연튜브(15)는 인서트사출을 통해 일체로 성형될 수 있다. 이와 같이 대안적인 실시예에 따르면, 센서소자(11)와 절연튜브(15)가 동일 또는 유사한 절연재질로 이루어진 상태에서 인서트사출에 의해 일체형으로 형성됨에 따라 센서소자(11)와 절연튜브(15) 사이의 밀봉성이 확보됨과 더불어 그 열팽창계수가 유사하므로 열충격에 대한 완충성이 향상될 수 있다. 이와 같이, 인서트사출에 의해 센서소자(11)와 절연튜브(15)가 일체로 성형되는 경우, 센서소자(11)와 절연튜브(15) 사이에는 내측 파우더(13), 수용홈(15b), 부싱(16), 접착층(17)이 생략됨으로써 그 조립 내지 제조가 용이한 장점이 있다. On the other hand, according to an alternative embodiment of Figure 4, each of the
이와 같은 본 발명은 파우더(13, 14), 부싱(16), 스프링와셔(18, 19) 등에 의해 센서소자(11), 센서소자(11)를 지지하는 절연튜브(15), 하우징(10)들 사이의 밀봉성 및 열충격에 대한 완충성을 향상시킴으로써 가스도입구(20)를 통해 유입되는 가스 내지 수분, 기타 이물질 등이 하우징(10), 절연튜브(15), 커넥터(30)측으로 전달됨을 차단하여 가스센서의 파손 등을 효과적으로 방지함과 더불어 가스센서의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다. The present invention as described above, the
한편, 도 1에는 가스도입구(20) 및 커넥터(30)의 구성이 예시되어 있으며, 본 발명은 도 1에 예시된 가스도입구(20) 및 커넥터(30)의 구조에 한정되지 않고, 그외 다양한 실시가 가능하지만, 이하에서 가스도입구(20) 및 커넥터(30)의 구성을 예시적으로 설명한다. Meanwhile, the configuration of the
가스도입구(20)의 내통(21)은 그 직경이 서로 다른 대직경부(21a) 및 소직경부(21b)로 이루어질 수 있고, 내통(21)의 외주면에는 하나 이상의 제1도입가이드관(23)이 형성되며, 제1도입가이드관(23)은 내통(21) 내로 가스를 가이드한다. 제1도입가이드관(23)은 외통(22)을 향해 하향으로 경사진 구조로 형성되고, 이러한 제1도입가이드관(23)의 하향 경사진 구조를 통해 가스가 제1도입가이드관(23)을 통해 도입되는 도중에 수분성분이 내통(21) 내로 침투함을 차단할 수 있다 The
그리고, 내통(21)의 외경면에는 나사산(21c)이 형성되고, 이러한 나사산(21c)에 의해 가스 성분과 수분 성분을 분리함으로써 가스 내의 측정하고자 하는 가스 성분은 나사산(21c)을 따라 상방으로 유도됨과 더불어 하중이 무거운 수분 성분은 나사산(21c)을 따라 하부로 응집되어 배출된다. A
또한, 내통(21)의 하단에는 하나 이상의 관통공(21d)이 형성되고, 이 관통공(21d)을 통해 응집된 수분이 외측으로 효과적으로 방출될 수 있다. In addition, at least one through
외통(22)은 그 내주면에 하나 이상의 제2도입가이드관(24)이 형성되고, 제2도입가이드관(24)은 가스를 외통(22) 내로 도입하도록 가이드한다. 제2도입가이드관(24)은 내통(21)을 향해 하향으로 경사진 구조로 형성되고, 이러한 제2도입가이드관(24)의 하향 경사진 구조를 통해 가스가 제2도입가이드관(24)을 통해 도입되는 도중에 수분성분이 외통(22) 내로 침투함을 차단할 수 있다. The
그리고, 외통(22)의 외경면에는 복수의 엠보싱(25)이 형성되고, 이러한 엠보싱(25)에 의해 가스가 외통(22)의 외주면을 통과하는 도중에 그 유속저항이 감소될 수 있다. In addition, a plurality of
또한, 외통(22)의 하단면에는 유선형의 곡면부(26)가 형성되고, 이러한 곡면부(26)에 의해 가스의 유속저항이 감소될 수 있다. 곡면부(26)의 중심부에는 관통공(26a)이 형성되고, 이 관통공(26a)을 통해 외통(22) 내에서 응집된 수분이 외부로 효과적으로 방출될 수 있다. In addition, a streamlined
바람직하게는, 제2도입가이드관(24)은 제1도입가이드관(23) 보다 낮게 위치함에 따라 가스의 도입 시에 수분이 내통(21) 내로 유입됨을 보다 효과적으로 차단할 수 있다. Preferably, since the second
또한, 제1도입가이드관(23)의 단부와 외통(22)의 내경면 사이의 간격(D1)은 제2도입가이드관(24)의 단부와 내통(21)의 외경면 사이의 간격(D2) 보다 작게 형성되고, 이를 통해 수분이 내통(21) 내로 유입됨을 확실하게 차단할 수 있다.In addition, the distance D1 between the end of the first
커넥터(30)는 금속재질의 쉴드(31), 쉴드(31) 내에 설치된 절연체(32), 센서소자(11)와 전기적으로 접촉하는 도전성 재질의 터미널(35)을 포함한다. The
쉴드(31)는 내부에 중공부를 가진 원통형으로 형성되고, 그 일단에 암나사부(31a)가 형성되며, 이 암나사부(31a)는 하우징(10)의 타단에 형성된 수나사부(10a) 측에 나사결합됨으로써 커넥터(30)는 하우징(10)의 타단에 결합될 수 있다. The
쉴드(31)의 암나사부(31a) 상측에는 내경방향으로 연장된 환형의 받침부(34)가 형성되고, 이 받침부(34) 상에 절연체(32)가 지지되어 설치된다. An
쉴드(31)의 타단에는 패킹부재(33)가 밀봉적으로 결합되고, 이러한 패킹부재(33)에 의해 쉴드(31) 내의 밀봉성이 확보될 수 있다. 또한, 패킹부재(33)와 절연체(22)는 쉴드(31) 내에서 상하방향으로 일정간격 이격되고, 쉴드(31)의 타단에 인접한 외경면에는 내경방향으로 인입된 끼움인입부(31b)가 형성되며, 이 끼움인입부(31b)에 의해 패킹부재(33)의 끼움결합성을 높일 수 있다. The other end of the
절연체(32)는 그 내부에 중공부를 가진 원통형으로 형성되고, 절연체(32)의 하단은 쉴드(31)의 받침부(34) 상에 지지되어 설치된다. The
터미널(35)의 일단에는 절연체(32)와 센서소자(11) 사이에 탄성적으로 개재되어 탄성력을 부여하는 스프링아암(38)이 형성된다. 이 스프링아암(38)은 굴곡부(38a)를 가지고, 이 굴곡부(38a)는 절연체(32)와 센서소자(11) 사이에서 스프링아암(38)의 탄성력을 높이기 위한 적절한 각도로 굴곡진다. 굴곡부(38a)의 일측에는 복수의 접점부(36)가 연속적으로 절곡되어 형성되고, 각 접점부(36a, 36b, 36c)는 센서소자(11)를 향해 절곡되어 있다. 이러한 복수의 접점부(36a, 36b, 36c)는 스프링아암(38)의 탄성력에 의해 센서소자(11)의 외측면에 기밀하게 밀착될 수 있고, 이에 본 발명은 터미널(35)과 센서소자(11)의 전기적 접촉성능 및 전기 전도성을 대폭 향상시킬 수 있고, 또한 터미널(35)과 센서소자(11)의 전기적 접속작업을 매우 간편하게 할 수 있다. One end of the terminal 35 is formed with a
굴곡부(38a)의 타측에는 지지부(37)가 연결되고, 이 지지부(37)는 평탄하게 연장되어 절연체(32)의 내경면에 밀착되어 안정적으로 지지된다. The
그리고, 터미널(35)의 일측 특히, 지지부(37)의 상측에는 끼움절곡부(35a)가 형성되고, 이에 대응하여 절연체(32)의 내경면에는 끼움홈(39)이 형성되며, 이에 따라 터미널(35)의 끼움절곡부(35a)는 절연체(32)의 끼움홈(39)에 안정적으로 끼움결합됨으로써 터미널(35)의 조립작업을 간편하게 함과 더불어 터미널(35)의 조립위치를 안정적으로 고정시킬 수 있는 장점이 있다. In addition, the
터미널(35)의 타단은 패킹부재(33)를 관통하여 외부로 돌출함으로써 리드(35b)를 형성하고, 이 리드(35b)에는 외부장치가 전기적으로 접속된다. The other end of the terminal 35 penetrates the packing
절연체(32)는 복수의 접점부(36a, 36b, 36c)에 대응하는 갯수로 분할되어 쉴드(31) 내에 상하방향으로 적층될 수 있고, 이를 통해 터미널(35)의 위치 설정을 보다 용이하게 할 수 있다. The
예컨대, 복수의 접점부(36a, 36b, 36c)가 도 1과 같이 3개로 구성되는 경우, 절연체(32)는 3개의 절연체(32a, 32b, 32c)로 분할되고, 각 분할절연체(32a, 32b, 32c)들은 복수의 접점부(36a, 36b, 36c)와 마주보게 위치하도록 적층될 수 있다. 여기서, 각 분할절연체(32a, 32b, 32c)는 그에 개별적으로 마주보는 각 접점부(32a, 32b, 32c) 측에 수평방향(도 1의 가상선 x, y, z를 따라)으로 스프링아암(38)의 탄성력을 인가함으로써 터미널(35)의 위치 설정을 용이하게 할 수 있다. 설명의 편의를 위해 복수의 접점부(36a, 36b, 36c)를 제1접점부(36a), 제2접점부(36b), 제3접점부(36c)로 구분지어 지칭하고, 복수의 분할절연체(32a, 32b, 32c)를 제1분할절연체(32a), 제2분할절연체(32b), 제3분할절연체(32c)로 구분지어 지칭한다. For example, when the plurality of
이에 제1분할절연체(32a)는 스프링아암(38)을 통해 제1접점부(36a)측에 가상선 x를 따라 탄성력을 인가하여 제1접점부(36a)를 센서소자(11)측으로 밀착시키고, 제2분할절연체(32b)는 스프링아암(38)을 통해 제2접점부(36b)측에 가상선 y를 따라 탄성력을 인가하여 제2접점부(36b)를 센서소자(11)측으로 밀착시키며, 제3분할절연체(32c)는 스프링아암(38)을 통해 제3접점부(36c)측에 가상선 z를 따라 탄성력을 인가하여 제3접점부(36c)를 센서소자(11)측으로 밀착시킨다. Accordingly, the
쉴드(31)의 패킹부재(33)와 접촉하는 일부분에는 패킹부재(33) 측으로 인입되는 연장부(31c, 31d)를 가지고, 연장부(31c, 31d)는 내경방향으로 연장된 내경연장부(31c) 및 내경연장부(31c)의 단부에서 상부로 연결된 상부 연장부(31d)로 이루어진다. 이러한 내경연장부(31c) 및 상부 연장부(31d)에 의해 패킹부재(33)는 쉴드(31)의 타단측에 기밀하게 결합됨으로써 수분 및 기타 이물질이 쉴드(31) 내로 유입됨을 확실하게 차단할 수 있는 장점이 있다.A portion of the
10: 하우징 11: 센서소자
13: 내측 파우더층 14: 외측 파우더층
15: 절연튜브 16: 부싱
17: 접착층 20: 가스도입구
30: 커넥터10: housing 11: sensor element
13: inner powder layer 14: outer powder layer
15: Insulation tube 16: Bushing
17: adhesive layer 20: gas inlet
30: Connector
Claims (8)
상기 하우징 내부에 설치되는 절연튜브; 및
상기 절연튜브의 중심부에 길이방향으로 설치된 센서소자;를 포함하고,
상기 센서소자의 일측 외주면이 상기 절연튜브의 중심부에 밀봉적으로 결합되며,
상기 커넥터는,
일단이 상기 하우징의 타단에 결합되고, 타단에는 패킹부재가 밀봉적으로 설치되는 금속재질의 쉴드;
상기 쉴드의 내부에 설치되고, 내부에 중공부를 가지는 절연체; 및
상기 센서소자와 전기적으로 접촉하는 도전성 재질의 터미널;을 포함하고,
상기 터미널의 일단에는 상기 절연체와 터미널 사이에 탄성적으로 개재되어 탄성력을 부여하는 스프링아암이 형성되고, 상기 스프링아암의 일측에는 상기 스프링아암의 탄성력에 의해 상기 센서소자의 외측면에 밀착되는 복수의 접점부가 형성되고,
상기 터미널의 타단에는 상기 패킹부재를 관통하여 돌출하는 리드가 형성되고, 상기 쉴드의 상기 패킹부재와 접촉하는 일부분에는 상기 패킹부재 측으로 인입되는 연장부를 가지며, 상기 연장부는 내경방향으로 연장된 내경연장부 및 상기 내경연장부의 단부에서 상부로 연결된 상부 연장부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고온 배기환경용 가스센서.A gas sensor for a high temperature exhaust environment having a housing, a gas inlet provided at one end of the housing, and a connector provided at the other end of the housing,
An insulation tube installed inside the housing; And
Includes; sensor element installed in the longitudinal direction in the center of the insulating tube,
One outer peripheral surface of the sensor element is sealingly coupled to the center of the insulating tube,
Wherein the connector comprises:
One end is coupled to the other end of the housing, the other end of the shield of the metal material is sealed sealingly installed;
An insulator installed inside the shield and having a hollow portion therein; And
And a terminal made of a conductive material in electrical contact with the sensor element.
One end of the terminal is elastically interposed between the insulator and the terminal is provided with a spring arm for imparting an elastic force, one side of the spring arm is a plurality of in close contact with the outer surface of the sensor element by the elastic force of the spring arm The contact portion is formed,
A lead protruding through the packing member is formed at the other end of the terminal, and a portion in contact with the packing member of the shield has an extension part which is led into the packing member side, and the extension part has an inner diameter extension part extending in the inner diameter direction. And an upper extension part connected upwardly from an end portion of the inner diameter extension part.
상기 절연튜브의 중심부에는 중심 관통공이 형성되고, 상기 중심 관통공에는 상기 센서소자의 일측 외주면이 밀봉적으로 결합되며, 상기 센서소자와 절연튜브의 상호 결합되는 부분에는 내측 파우더층이 개재되고, 상기 내측 파우더층은 2종류 이상의 파우더로 이루어지며, 상기 절연튜브의 중심부 일측에는 상기 내측 파우더층을 수용하는 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 고온 배기환경용 가스센서.The method of claim 1,
A central through hole is formed in the center of the insulating tube, and an outer circumferential surface of one side of the sensor element is sealedly coupled to the central through hole, and an inner powder layer is interposed between the sensor element and the insulating tube. The inner powder layer is made of two or more kinds of powders, the gas sensor for a high temperature exhaust environment, characterized in that the receiving groove for receiving the inner powder layer is formed on one side of the center of the insulating tube.
상기 수용홈의 상부에는 부싱이 설치되고, 상기 센서소자는 상기 부싱의 중심부를 관통하여 설치되며, 상기 부싱의 상부에는 상기 센서소자의 일측 외주면과 상기 절연튜브를 결합시키는 접착층이 형성되는 것을 특징으로 하는 고온 배기환경용 가스센서. The method of claim 2,
A bushing is installed at an upper portion of the accommodating groove, and the sensor element is installed through a central portion of the bushing, and an adhesive layer is formed at an upper portion of the bushing to bond an outer circumferential surface of the sensor element to the insulating tube. High temperature exhaust gas sensor.
상기 하우징의 내경면과 상기 절연튜브의 외경면 사이에는 외측 파우더층이 개재되고, 상기 외측 파우더층은 2종류 이상의 파우더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고온 배기환경용 가스센서.The method of claim 1,
An outer powder layer is interposed between an inner diameter surface of the housing and an outer diameter surface of the insulating tube, and the outer powder layer is formed of two or more kinds of powders.
상기 내측 파우더층 및 외측 파우더층은 금속 파우더 및 세라믹 파우더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고온 배기환경용 가스센서.The method according to claim 2 or 4,
The inner powder layer and the outer powder layer is a high-temperature exhaust gas sensor, characterized in that made of metal powder and ceramic powder.
상기 센서소자와 절연튜브 각각은 절연재질로 이루어지고, 상기 센서소자와 절연튜브는 인서트 사출을 통해 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 고온 배기환경용 가스센서.The method of claim 1,
Each of the sensor element and the insulating tube is made of an insulating material, the sensor element and the insulating tube is a gas sensor for a high temperature exhaust environment, characterized in that the molded integrally by insert injection.
상기 절연튜브의 상단 가장자리 및 하단 가장자리에는 상단 경사면 및 하단 경사면이 각각 형성되고, 상기 절연튜브의 상단 경사면 및 하단 경사면과 각각 맞닿는 커넥터 및 하우징에는 경사면이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 고온 배기환경용 가스센서.The method of claim 1,
The upper and lower inclined surfaces are formed on the upper and lower edges of the insulating tube, respectively, and the inclined surfaces are formed on the connectors and housings respectively contacting the upper and lower inclined surfaces of the insulating tube, respectively. sensor.
상기 절연튜브의 상단 경사면과 커넥터의 경사면 사이에는 상부 스프링와셔가 설치되며, 상기 절연튜브의 하단 경사면과 하우징의 경사면 사이에는 하부 스프링와셔가 설치되는 것을 특징으로 하는 고온 배기환경용 가스센서.The method of claim 1,
An upper spring washer is installed between the upper inclined surface of the insulating tube and the inclined surface of the connector, and a lower spring washer is installed between the lower inclined surface of the insulating tube and the inclined surface of the housing.
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