KR101220213B1

KR101220213B1 - 온도 센서, 그리고 이의 제조 및 설치 방법

Info

Publication number: KR101220213B1
Application number: KR1020110047167A
Authority: KR
Inventors: 권대선
Original assignee: 대광센서 주식회사
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2013-01-25
Also published as: KR20120129109A

Abstract

본 발명은 외부가 절연체로 피복되어 있는 와이어 형상의 금속관; 상기 금속관의 전방 단부의 내측에 설치된 서미스터; 및 상기 서미스터에 연결되고, 상기 금속관 외부의 커넥터의 접속 단자와 연결되는 제1전선 와이어 및 제2전선 와이어를 포함하며, 상기 제1전선 와이어는 상기 커넥터의 접속 단자로부터 상기 금속관의 내부로 삽입되어 상기 서미스터와 연결되고, 상기 제2전선 와이어는 상기 금속관의 내부로 삽입되지 않고 상기 금속관과 연결되어 상기 금속관을 전기 전도체로 사용 하는 것을 특징으로 하는 온도 센서에 관한 것으로서, 설치 공간이 협소하거나 가공이 어려운 부품에도 용이하게 설치할 수 있고, 서미스터를 정확한 위치에 고정시킬 수 있다.

Description

온도 센서, 그리고 이의 제조 및 설치 방법{Temperature Senser, and Method of manufacturing and mounting thereof}

본 발명은 자동차의 엔진 블록, 공조기, 인버터 등에 장착되는 온도 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 설치 공간이 협소하거나 가공이 어려운 부품에도 용이하게 설치할 수 있고, 서미스터를 정확한 위치에 고정시킬 수 있는 온도 센서, 그리고 이의 제조 및 설치 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진 블록, 공조기, 인버터 등에 장착되는 온도 센서는 내측 단부에 서미스터가 내장되는 프로브가 일체로 형성된 금속제 본체와, 금속제 본체의 상부측에 일체로 성형되는 합성수지 커넥터 하우징으로 구성되며, 커넥터 하우징의 단자로부터 연장된 와이어가 프로브 내부로 연장되어 그 단부에 서미스터가 연결된 구조로 되어 있다.

이와 같이 구성된 온도 센서를 자동차 내부에 설치함에 있어서는 금속제 본체의 외주면에 외부 나선을 형성하여 금속제 본체를 이에 나선결합하는 구조로 되어 있다.

도 1은 상술한 종래의 차량용 온도 센서를 도시한 도면으로서, 도 1에 도시된 종래의 차량용 온도 센서(10)는 엔진 블록(12)의 나선공(14)에 나선결합되는 합성수지제 본체(16)와, 본체(16)의 상부에 결합되는 합성수지제 커넥터 하우징(18)으로 구성된다.

본체(16)는 내부 수용실(19)을 가지며 엔진 블록(12) 내의 냉각수에 접촉하는 중공형의 프로브(20)가 일체로 형성되어 있으며, 합성수지제 커넥터 하우징(18)에는 내부에 두 개의 단자(22)(22`)가 고정되고, 이의 단부에 서미스터(24)가 연결된 두 와이어(26)(26`)가 연결된다. 와이어(26)(26`)는 나선(裸線) 와이어이며, 서미스터(24)는 본체(16)와 커넥터 하우징(18)이 결합되었을때 와이어(26)(26`)에 연결된 상태에서 프로브(20)의 단부에 위치하게 된다.

이와 같이 구성된 종래의 온도 센서(10)는 차량의 엔진 블록, 공조기, 인버터 등의 부품에 설치되어 각 부품의 온도를 측정하게 된다.

그러나, 종래의 차량용 온도 센서(10)는 온도 센서(10)를 차량의 부품에 설치할 때, 차량의 부품에 나선공(14)을 형성하고, 이 나선공(14)에 체결되는 합성수지제 본체(16)를 이용해야만 하였다.

따라서, 설치 공간이 협소하거나 나선공을 가공하기 어려운 부품의 경우, 온도 센서를 설치하는 작업에 많은 제약이 따랐다.

또한, 종래의 차량용 온도 센서(10)는 와이어와 연결된 서미스터를 프로브 내부에 삽입하여 고정할 때, 충전재를 통해 고정하기 때문에, 정확한 위치에 서미스터를 위치시키는 것이 쉽지 않았다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 설치 공간이 협소하거나 가공이 어려운 부품에도 용이하게 설치할 수 있고, 서미스터를 정확한 위치에 고정시킬 수 있는 온도 센서를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 온도 센서는, 외부가 절연체로 피복되어 있는 와이어 형상의 금속관; 상기 금속관의 전방 단부의 내측에 설치된 서미스터; 및 상기 서미스터에 연결되고, 상기 금속관 외부의 커넥터의 접속 단자와 연결되는 제1전선 와이어 및 제2전선 와이어를 포함하며, 상기 제1전선 와이어는 상기 커넥터의 접속 단자로부터 상기 금속관의 내부로 삽입되어 상기 서미스터와 연결되고, 상기 제2전선 와이어는 상기 금속관의 내부로 삽입되지 않고 상기 금속관과 연결되어 상기 금속관을 전기 전도체로 사용하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제2전선 와이어는 상기 서미스터와 상기 금속관의 전방 단부 사이에 연결된 제1연결부 및 상기 금속관의 후방 단부와 상기 커넥터의 접속 단자와 연결된 제2연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 금속관은 동관이며, 손으로 구부릴 수 있을 만큼의 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 온도 센서의 제조 방법은, a) 상기 제2전선 와이어의 제1연결부가 상기 금속관의 전방에 위치되고, 상기 제1전선 와이어가 상기 금속관의 후방으로 인출되도록 상기 서미스터를 상기 금속관에 삽입하는 단계; b) 상기 제2전선 와이어의 제1연결부를 상기 금속관의 전방에 납땜하는 단계; 및 c) 상기 제2전선 와이어의 제2연결부를 상기 금속관의 후방에 납땜하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 a 단계 이후에, 상기 서미스터가 고정되도록 상기 금속관 내부의 전방에 충전재를 충전하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 c 단계 이후에, 상기 금속관의 외부에 절연체를 피복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 온도 센서의 설치 방법은, 상기 온도 센서는 상기 금속관을 온도 측정 대상 부품의 요철 부분에 감아서 설치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 금속관을 손으로 쉽게 휘거나 구부릴 수 있어 설치 공간이 협소하거나 가공이 어려운 부품에도 온도 센서를 용이하게 설치할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 금속관의 전방으로 노출된 전선 와이어를 이용하여 서미스터를 정확한 위치에 고정시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 차량용 온도 센서를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 온도 센서의 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 온도 센서가 방열판에 부착된 모습을 도시한 도면,
도 4는 도 3의 일부를 확대 도시한 단면도,
도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 온도 센서의 제작 방법을 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 온도 센서의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 온도 센서의 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 온도 센서가 방열판에 부착된 모습을 도시한 도면이며, 도 4는 도 3의 일부를 확대 도시한 단면도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 온도 센서는 전방 단부 및 후방 단부가 개방되어 있는 금속관(110), 금속관(110)의 내부에 설치되어 온도를 측정하는 서미스터(120), 및 서미스터(120)와 커넥터(200)의 접속 단자 사이에 연결된 전선 와이어(131, 132a, 132b)를 포함한다.

금속관(110)은 전방 및 후방이 개방되어 있는 가늘고 긴 와이어 형상의 관으로서, 외부에는 절연체가 피복되어 있다.

서미스터(120)는 금속관(110)의 전방 단부 부근에서 금속관(110)의 내부에 설치되고, 저항값의 변화를 이용하여 주변의 온도를 측정한다. 여기서, 서미스터는 온도가 증가하면 저항값이 증가하는 NTC(negative temperature coefficient thermistor), 온도가 증가하면 저항값도 증가하는 PTC(positive temperature coefficient thermistor), 또는 특정 온도에서 저항값이 급변하는 CIR(critical temperature resistor)가 사용될 수 있지만, 본 발명에서는 PTC가 온도 센서의 서미스터로 사용되는 것이 바람직하다.

전선 와이어(131, 132a, 132b)는 서미스터(120)와 커넥터(200)의 접속 단자 사이에 전기가 통하도록 서미스터(120)와 커넥터(200)의 접속 단자를 연결하는 전선으로서, 극성이 다른 제1전선 와이어(131) 및 제2전선 와이어(132a, 132b)로 구성된다.

여기서, 제1전선 와이어(131)는 커넥터(200)의 접속 단자로부터 금속관(110)의 내부로 삽입되어 서미스터(120)와 연결된다. 그리고, 제2전선 와이어(132a, 132b)는 금속관(110)의 내부로 삽입되지 않고, 금속관(110)과 연결된다. 즉, 제2전선 와이어(132a, 132b)는 금속관(110)이 전기 전도체로 사용될 수 있도록 금속관(110)과 연결되어, 서미스터(120)와 커넥터(200)의 접속 단자 사이에 전기가 통하도록 한다.

구체적으로, 제2전선 와이어(132a, 132b)는 서미스터(120)와 금속관(110)의 전방 단부 사이에 연결된 제1연결부(132a) 및 금속관(110)의 후방 단부 및 커넥터(200)의 접속 단자와 연결된 제2연결부(132b)를 포함한다. 제1연결부(132a)는 서미스터(120)의 전방으로부터 연장되고, 납땜을 통해 금속관(110)의 전방과 연결된다. 그리고, 제2연결부(132b)는 일단이 커넥터(200)의 접속 단자와 연결되고, 타단이 금속관(110)의 후방에 납땜된다.

즉, 제1전선 와이어(131)는 커넥터(130)로부터 연장되어 금속관(110)의 내부로 삽입된 후, 서미스터(120)와 연결된다. 그리고, 제2전선 와이어의 제1연결부(132a)는 서미스터(120)의 전방에서 금속관(110)과 연결되고, 제2연결부(132b)는 커넥터(200)로부터 연장되어 금속관(110)의 후방에서 연결된다.

따라서, 제2전선 와이어(132a, 132b)를 통해 흐르는 전기는 서미스터(120)로부터 제1연결부(132a), 금속관(110), 제2연결부(132b)를 통해 커넥터(200)의 접속 단자로 흐른다.

바람직하게는, 금속관(110)은 연성이 우수한 동관이며, 손으로 구부릴 수 있을 만큼의 얇은 두께를 갖는다. 따라서, 사용자가 손으로 쉽게 구부릴 수 있다.

이러한 금속관(110)의 특성을 이용하여, 본 발명에 따른 온도 센서는 별도의 체결구를 사용하지 않고도 온도 측정이 필요한 부품 등에 용이하게 설치가 가능하다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 온도 센서(100)가 자동차의 인터버 방열판(300)에 설치된 모습을 확인할 수 있다. 도면에 도시된 것처럼, 방열판(300)의 요철 사이에 금속관을 끼워서 감는 방식으로 간단하게 온도 센서(100)를 방열판(300)에 설치할 수 있다.

이러한 설치 방법은, 별도의 체결구를 이용하거나, 방열판에 설치공을 형성할 필요없이 간단하게 온도 센서를 설치할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 방열판(300)의 요철 사이에 금속관을 끼워 설치하기 때문에, 방열판(300)의 3면에서 온도를 감지할 수 있어, 온도 센서의 감지 성능이 우수하다.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 온도 센서의 제조 방법을 순서대로 도시한 도면으로서, 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 본 발명에 따른 온도 센서의 제조 방법을 설명한다.

먼저, 도 5a에 도시된 것처럼, 전방 및 후방이 개방된 가늘고 긴 금속관(110)의 내부에 서미스터(120)를 삽입한다. 이때, 제2전선 와이어의 제1연결부(132a)가 금속관(110)의 전방에 위치되고, 제1전선 와이어(131)가 금속관(110)의 후방으로 인출되도록 서미스터(120)를 금속관(110)에 삽입한다.

이어서, 도 5b에 도시된 것처럼, 제2전선 와이어의 제1연결부(132a)를 금속관(110)의 전방에 납땜하여 제1연결부(132a)와 금속관(110)이 전기적으로 접속되도록 한다.

그리고, 도 5c에 도시된 것처럼, 제2전선 와이어의 제2연결부(132b)를 금속관(110)의 후방에 납땜하여 금속관(110)과 제2연결부(132b)를 전기적으로 접속시킨다.

이와 같은 과정을 거치면, 도 5d에 도시된 것처럼, 제1전선 와이어(131)는 금속관(110) 내부를 관통하여 서미스터(120) 및 커넥터(200)의 접속 단자가 전기적으로 연결되도록 하고, 제2전선 와이어는 제1연결부(131a), 금속관(110) 및 제2연결부(132b)를 통해 서미스터(120) 및 커넥터(200)의 접속 단자가 전기적으로 연결되도록, 본 발명에 따른 온도 센서가 완성된다.

여기서, 전방이 개방된 금속관(110)에 서미스터(120)가 삽입되어, 제2전선 와이어의 제1연결부(132a)는 전방으로 노출된다. 이때, 전방으로 노출된 제1연결부(132a)를 파지하고 제1연결부(132a) 및 금속관(110)을 납땜하기 때문에, 서미스터(120)를 원하는 위치에 정확하게 고정시킬 수 있다.

다시 말하면, 종래에는 한 쌍의 와이어와 서미스터를 모두 전방이 폐쇄된 프로브 내부에 삽입하여야 했기 때문에, 서미스터를 정확한 위치에 고정하는 것이 거의 불가능하였지만, 본 발명은 금속관(110)의 전방으로 노출된 제1연결부(132a)를 파지하여 서미스터(120)를 정확한 위치에 고정할 수 있다.

대안적으로, 제2전선 와이어의 제1연결부(132a)와 금속관(110)을 납땜하기 전에, 금속관(110)의 전방 내부에 충전재(예를 들어 에폭시 수지 또는 실리콘 등)(140, 도 2 참조)를 충전하여 서미스터(120)를 고정시킬 수 있다.

바람직하게는, 온도 측정 대상 부품(예를 들면, 자동차의 엔진 블록, 공조기, 인버터 등)과 금속관(110)의 전기 접속을 방지하기 위해, 금속관(110)의 외부에 절연체(150)를 피복할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 금속관을 손으로 쉽게 휘거나 구부릴 수 있어 설치 공간이 협소하거나 가공이 어려운 부품에도 용이하게 설치할 수 있고, 금속관의 전방으로 노출된 전선 와이어를 이용하여 서미스터를 정확한 위치에 고정시킬 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 온도 센서 110: 금속관
120: 서미스터 131: 제1전선 와이어
132a, 132b: 제2전선 와이어 140: 충전재
150: 절연체 200: 커넥터
300: 방열판

Claims

손으로 구부릴 수 있을 만큼의 두께를 갖는 동관으로 이루어지고, 외부가 절연체로 피복되어 있는 와이어 형상의 금속관;
상기 금속관의 전방 단부의 내측에 설치된 서미스터; 및
상기 서미스터에 연결되고, 상기 금속관 외부의 커넥터의 접속 단자와 연결되는 제1전선 와이어 및 제2전선 와이어를 포함하며,
상기 제1전선 와이어는 상기 커넥터의 접속 단자로부터 상기 금속관의 내부로 삽입되어 상기 서미스터와 연결되고, 상기 제2전선 와이어는 상기 금속관의 내부로 삽입되지 않고 상기 금속관과 연결되어 상기 금속관을 전기 전도체로 사용하는 것을 특징으로 하는 온도 센서.
제1항에 있어서,
상기 제2전선 와이어는 상기 서미스터와 상기 금속관의 전방 단부 사이에 연결된 제1연결부 및 상기 금속관의 후방 단부와 상기 커넥터의 접속 단자와 연결된 제2연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 센서.
삭제
제1항 또는 제2항에 기재된 온도 센서의 제조 방법으로서,
a) 상기 제2전선 와이어의 제1연결부가 상기 금속관의 전방에 위치되고, 상기 제1전선 와이어가 상기 금속관의 후방으로 인출되도록 상기 서미스터를 상기 금속관에 삽입하는 단계;
b) 상기 제2전선 와이어의 제1연결부를 상기 금속관의 전방에 납땜하는 단계;
c) 상기 제2전선 와이어의 제2연결부를 상기 금속관의 후방에 납땜하는 단계를 포함하는 온도 센서 제조 방법.
제4항에 있어서,
상기 a 단계 이후에, 상기 서미스터가 고정되도록 상기 금속관 내부의 전방에 충전재를 충전하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 센서 제조 방법.
제4항에 있어서,
상기 c 단계 이후에, 상기 금속관의 외부에 절연체를 피복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 센서 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 기재된 온도 센서의 설치 방법으로서,
상기 온도 센서는 상기 금속관을 온도 측정 대상 부품의 요철 부분에 감아서 설치하는 것을 특징으로 하는 온도 센서 설치 방법.