KR102062639B1

KR102062639B1 - 차량용 산소 센서

Info

Publication number: KR102062639B1
Application number: KR1020180091745A
Authority: KR
Inventors: 이대건; 고양주; 김경현; 김정택; 성기원; 이승태
Original assignee: 주식회사 현대케피코
Priority date: 2018-08-07
Filing date: 2018-08-07
Publication date: 2020-02-11
Also published as: US20200049054A1; CN210604553U; DE102019005472A1; US11131231B2

Abstract

본 발명은 하우징, 상기 하우징의 일 측에 결합되는 슬리브, 산소 농도를 검출하며, 상기 하우징과 상기 슬리브에 의해 형성되는 내부 공간에 구비되는 센서 소자, 상기 센서 소자와 연결되는 컨택 터미널, 상측으로 뚫려 상기 센서 소자가 삽입되는 센서 홈이 형성된 상부 부쉬와, 하측으로 뚫려 상기 컨택 터미널이 삽입되는 터미널 홈이 형성된 하부 부쉬로 형성된 컨택 부쉬 및 상기 컨택 부쉬와 결합되어, 상기 컨택 부쉬의 둘레와 상기 슬리브의 내측면 간의 간격을 유지시키는 포지셔닝 유닛을 포함하는 자동차용 산소 센서로서, 본 발명에 의하면, 센서 소자 및 터미널과 결합되는 컨택 부쉬가 정중앙 위치에 위치하여 결합되고, 외부 충격 등에 의해 유동이 발생하지 않게 한다.

Description

차량용 산소 센서{OXYGEN SENSOR FOR VEHICLE}

본 발명은 차량에 사용되는 산소 센서에 관한 것이다.

차량에는 배기가스 중의 산소 농도를 검출하기 위한 산소 센서가 적용되고 있으며, 이러한 산소센서에 의해 이론공연비 제어가 가능하게 하고, 유해가스 배출을 줄일 수 있게 한다.

산소 센서는 배기가스 중의 산소 농도를 검출하는 센서 소자가 하우징 및 슬리브 내에 구비되어 센서 소자에 의해 배기가스 중 산소 농도를 검출하고, 센서 소자에 의해 검출된 신호가 터미널을 통해 제어기로 전송이 된다.

여기서, 터미널은 하우징 내의 부쉬 등에 장착이 되고, 부쉬는 외부의 진동이나 충격에 의해 유동되지 않도록 하기 위해 스프링 등에 의해 탄성 지지된 상태로 하우징 내 결합이 된다.

그러나, 부쉬가 슬리브 내의 정중앙에 위치되지 못한 채 조립되는 불량이 발생한다. 그러면, 내부에 다른 부품들 또한 정렬이 불량해지고 이는 정확한 산소 농도의 검출 및 이의 신호전달에 문제를 일으킬 수 있다.

이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

한국등록특허공보 제10-0579246호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 센서 소자 및 터미널과 결합되는 컨택 부쉬가 정중앙 위치에 위치하여 결합되고, 외부 충격 등에 의해 유동이 발생하지 않게 하는 차량용 산소 센서를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 관점에 의한 차량용 산소 센서는, 하우징, 상기 하우징의 일 측에 결합되는 슬리브, 산소 농도를 검출하며, 상기 하우징과 상기 슬리브에 의해 형성되는 내부 공간에 구비되는 센서 소자, 상기 센서 소자와 연결되는 컨택 터미널, 상측으로 뚫려 상기 센서 소자가 삽입되는 센서 홈이 형성된 상부 부쉬와, 하측으로 뚫려 상기 컨택 터미널이 삽입되는 터미널 홈이 형성된 하부 부쉬로 형성된 컨택 부쉬 및 상기 컨택 부쉬와 결합되어, 상기 컨택 부쉬의 둘레와 상기 슬리브의 내측면 간의 간격을 유지시키는 포지셔닝 유닛을 포함한다.

그리고, 상기 상부 부쉬 측면에는 둘 이상의 포지셔닝 홈이 형성되고, 상기 포지셔닝 유닛은 상기 둘 이상의 포지셔닝 홈에 삽입되는 둘 이상의 부쉬 측면 지지부를 포함하고, 상기 부쉬 측면 지지부에는 측방으로 꺾어진 형상의 지지단이 형성되어, 상기 지지단이 상기 슬리브의 내측면에 접하는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 부쉬 측면 지지부는 상기 포지셔닝 홈의 폭 방향에 대해 삼 분할된 형태로 마련되고, 상기 지지단은 분할된 중앙측 지지부의 상단에서 측방으로 꺾어져 형성된 것을 특징으로 한다.

나아가, 중앙에 홀이 형성된 판 형상이며, 단면상 하향 경사진 형태를 가지고, 외측 둘레는 상기 슬리브에 거치되고, 내측 둘레는 상기 컨택 부쉬를 지지하는 디스크 스프링을 더 포함하고, 상기 포지셔닝 유닛은 상기 컨택 부쉬의 하면을 지지하는 부쉬 하면 지지부를 포함하고, 상기 부쉬 하면 지지부에는 하측방으로 경사지게 돌출되어 상기 디스크 스프링의 하면을 지지하는 둘 이상의 스프링지지 돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컨택 부쉬의 하부 부쉬는 상기 상부 부쉬보다 작은 직경을 가져, 상기 상부 부쉬와 상기 하부 부쉬 간에는 단차부가 형성되고, 상기 디스크 스프링의 내측 둘레는 상기 상부 부쉬와 상기 하부 부쉬 간의 단차부를 지지하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 슬리브의 중단에는 단차부가 형성되어, 형성된 단차부를 기준으로 하부의 직경이 상부의 직경보다 작고, 상기 디스크 스프링의 외측 둘레는 상기 슬리브의 단차부에 거치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 차량용 산소 센서에 의하면, 포지셔닝 유닛에 의해 컨택 부쉬와 디스크 스프링을 함께 결합시킴으로써 컨택 부쉬의 조립시 정위치가 용이해진다.

또한, 포지셔닝 유닛에 의해서 슬리브 내측면과 컨택 부쉬가 일정한 간격을 유지하여 결합되기 때문에 컨택 부쉬의 정중앙 정위치를 보장하고 외부 충격 등에도 유동이 발생되지 않게 한다.

도 1은 본 발명에 의한 자동차용 산소 센서의 단면을 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 컨택 부쉬, 디스크 스프링 및 포지셔닝 유닛이 결합된 상태를 나타낸 것이다.
도 3은 도 1의 일 부분만 별도로 도시한 것이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 자동차용 산소 센서의 단면을 도시한 것이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 컨택 부쉬, 디스크 스프링 및 포지셔닝 유닛이 결합된 상태를 나타낸 것이다.

이하, 도 1 내지 도 2b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차용 산소 센서를 설명하기로 한다.

본 발명에 의한 산소 센서는 자동차 배기가스의 산소 농도를 측정하기 위한 것으로서, 도 1에서 참조되는 바와 같이, 내부공간을 가진 하우징(11)과 다른 장치와의 결합을 위한 슬리브(12)의 결합에 의해 외관이 형성된다.

그래서, 하우징(11)과 슬리브(12)가 형성하는 내부 공간에 산소 농도를 검출하는 센서 소자(20)가 구비되고, 하우징(11) 상부로 노출된 센서 소자(20)를 보호하기 위해 보호 튜브(13)가 하우징(11)에 결합된다.

슬리브(12) 내에는 센서 소자(20), 컨택 부쉬(30), 디스크 스프링(40), 포지셔닝 유닛(50) 등이 구성되고, 컨택 부쉬(30)의 탄성지지 결합을 위해 슬리브(12)중단에는 단차부(12-1)가 형성되어 단차부(12-1)를 기준으로 하부가 상부보다 작은 직경을 가진다.

컨택 부쉬(30)는 단차부(12-1)에 거치되는 디스크 스프링(40)에 의해 탄성지지된 상태로 결합된다.

도 2a 및 도 2b에서 참조되는 바와 같이, 디스크 스프링(40)은 중앙에 홀이 형성된 판 형상의 디스크 스프링으로 마련되고, 단면상 하향 경사진 형태를 가진다.

그래서, 외측 둘레는 단차부(12-1)에 거치가 되고, 내측 둘레는 컨택 부쉬(30)의 단차부를 지지하게 된다.

컨택 부쉬(30)는 상측으로 뚫려 센서 소자(20)가 삽입되는 센서 홈이 형성된 상부 부쉬(31)와, 하측으로 뚫려 컨택 터미널(T)이 삽입되는 터미널 홈(32-1)이 형성된 하부 부쉬(32)로 형성되고, 하부 부쉬(32)가 상부 부쉬(31)보다 작은 직경을 가져 상부 부쉬(31)와 하부 부쉬(32) 간에 단차부가 형성된다.

컨택 터미널(T)은 일 단은 센서 소자(20)와 연결되고, 타 단은 별도의 제어기와 연결됨으로써 센서 소자(20)에 의해 검출된 신호를 제어기로 전달시키게 된다.

본 발명의 포지셔닝 유닛(50)은 컨택 부쉬(30)와 디스크 스프링(40)을 동시에 지지하여 컨택 부쉬(30)가 슬리브(20) 내의 정중앙, 즉 슬리브의 길이방향 축과 나란한 축을 가지면서 결합할 수 있도록 하기 위해 구성된다.

포지셔닝 유닛(50)은 컨택 부쉬(30)의 하면을 지지하는 부쉬 하면 지지부(51)와 컨택 부쉬(30)의 측면을 지지하는 부쉬 측면 지지부(52)로 형성된다.

보다 구체적으로, 부쉬 하면 지지부(41)는 상부 부쉬(31)의 하면에 접하여 컨택 부쉬(30)를 지지하기 위해, 중앙으로부터 하부 부쉬(32)에 해당되는 직경만큼은 뚫린 형상을 가진다.

그리고, 포지셔닝 유닛(50)에 의한 지지를 위해 컨택 부쉬(30)의 상부 부쉬(31) 측면에는 포지셔닝 홈(31-1)이 부분적으로 형성된다. 포지셔닝 홈(31-1)은 둘 이상 형성되어 서로 대칭적인 위치에 형성되는 것이 바람직하고, 상부 부쉬(31) 둘레를 따라 일정한 간격으로 형성될 수 있다.

그래서, 포지셔닝 유닛(50)의 부쉬 하면 지지부(51)는 상부 부쉬(31)의 하면을 지지할 수 있게 마련되되, 포지셔닝 홈(31-1)이 형성된 하면에는 구성되지 않아 부쉬 하면 지지부(51) 또한 서로 이격되어 분리된 형상일 수 있다.

대신, 분할된 부쉬 하면 지지부(51) 간에 연결되며, 상방향으로 연장된 형태로 구성되는 부쉬 측면 지지부(52)가 포지셔닝 홈(31-1)에 삽입된다.

그러므로, 부쉬 측면 지지부(52)는 포지셔닝 홈(31-1)이 형성된 수에 대응되는 수만큼 형성되게 된다.

나아가, 부쉬 하면 지지부(51)에는 하측방으로 경사지게 돌출된 스프링지지 돌기(51-1)가 형성되고, 스프링지지 돌기(51-1)는 둘 이상 형성될 수 있다.

그래서, 스프링지지 돌기(51-1)는 디스크 스프링(40)의 하면을 지지하고, 디스크 스프링(40)은 스프링지지 돌기(51-1) 상에 거치되면서 컨택 부쉬(30)와 결합이 되게 된다.

다시 부쉬 측면 지지부(52)는 포지셔닝 홈(31-1)의 폭에 대응되는 폭을 가지는 플레이트 형상일 수 있고, 부쉬 측면 지지부(52) 상단은 측방으로 꺾어진 형상의 지지단이 형성되어 지지단이 슬리브(12) 내측면과 접하는 형태일 수 있다.

또한, 도시와 같이 일 예로서 부쉬 측면 지지부(52)는 폭 방향에 대해 삼 분할된 형태를 가질 수 있고, 분할된 양 측 지지부는 상단에서 서로 연결되고, 중앙 측 지지부는 상단이 측방으로 꺾어진 형상의 부쉬 측면 지지단(52-1)으로 형성될 수 있다.

그래서, 도 3과 같이 부쉬 측면 지지단(52-1)이 슬리브(12) 내측면에 접하여 컨택 부쉬(30)를 탄성 지지함으로써 컨택 부쉬(30)가 슬리브(12) 내 정중앙에 위치되어 조립될 수 있게 하고, 외부의 충격이 있더라도 위치 정렬이 유지될 수 있도록 한다.

이상과 같이 본 발명에 의한 자동차용 산소 센서는 센서 소자 및 컨택 터미널과 결합되는 컨택 부쉬가 정위치되어 결합될 수 있게 하고 충격에도 안정성을 높임으로써 부품 내구성을 보다 향상시킬 수가 있다.

이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

11 :하우징
12 : 슬리브 12-1 : 단차부
13 : 보호튜브
20 : 센서 소자
30 : 컨택 부쉬
31 : 상부 부쉬 31-1 : 포지셔닝 홈
32 : 하부 부쉬 32-1 : 터미널 홈
40 : 디스크 스프링
50 : 포지셔닝 유닛
51 : 부쉬 하면 지지부 51-1 : 스프링 지지 돌기
52 : 부쉬 측면 지지부 52-1 : 부쉬 측면 지지단

Claims

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하우징의 일 측에 결합되는 슬리브;
산소 농도를 검출하며, 상기 하우징과 상기 슬리브에 의해 형성되는 내부 공간에 구비되는 센서 소자;
상기 센서 소자와 연결되는 컨택 터미널;
상측으로 뚫려 상기 센서 소자가 삽입되는 센서 홈이 형성된 상부 부쉬와, 하측으로 뚫려 상기 컨택 터미널이 삽입되는 터미널 홈이 형성된 하부 부쉬로 형성된 컨택 부쉬; 및
상기 컨택 부쉬와 결합되어, 상기 컨택 부쉬의 둘레와 상기 슬리브의 내측면 간의 간격을 유지시키는 포지셔닝 유닛을 포함하며,
상기 상부 부쉬 측면에는 둘 이상의 포지셔닝 홈이 형성되고,
상기 포지셔닝 유닛은 상기 둘 이상의 포지셔닝 홈에 삽입되는 둘 이상의 부쉬 측면 지지부를 포함하고,
상기 부쉬 측면 지지부에는 측방으로 꺾어진 형상의 지지단이 형성되어, 상기 지지단이 상기 슬리브의 내측면에 접하는 것을 특징으로 하며,
상기 부쉬 측면 지지부는 상기 포지셔닝 홈의 폭 방향에 대해 삼 분할된 형태로 마련되고, 상기 지지단은 분할된 중앙측 지지부의 상단에서 측방으로 꺾어져 형성된 것을 특징으로 하는,
자동차용 산소 센서.
하우징의 일 측에 결합되는 슬리브;
산소 농도를 검출하며, 상기 하우징과 상기 슬리브에 의해 형성되는 내부 공간에 구비되는 센서 소자;
상기 센서 소자와 연결되는 컨택 터미널;
상측으로 뚫려 상기 센서 소자가 삽입되는 센서 홈이 형성된 상부 부쉬와, 하측으로 뚫려 상기 컨택 터미널이 삽입되는 터미널 홈이 형성된 하부 부쉬로 형성된 컨택 부쉬;
상기 컨택 부쉬와 결합되어, 상기 컨택 부쉬의 둘레와 상기 슬리브의 내측면 간의 간격을 유지시키는 포지셔닝 유닛; 및
중앙에 홀이 형성된 판 형상이며, 단면상 하향 경사진 형태를 가지고, 외측 둘레는 상기 슬리브에 거치되고, 내측 둘레는 상기 컨택 부쉬를 지지하는 디스크 스프링을 포함하며,
상기 상부 부쉬 측면에는 둘 이상의 포지셔닝 홈이 형성되고,
상기 포지셔닝 유닛은 상기 둘 이상의 포지셔닝 홈에 삽입되는 둘 이상의 부쉬 측면 지지부 및 상기 컨택 부쉬의 하면을 지지하는 부쉬 하면 지지부를 포함하고,
상기 부쉬 측면 지지부에는 측방으로 꺾어진 형상의 지지단이 형성되어, 상기 지지단이 상기 슬리브의 내측면에 접하는 것을 특징으로 하며,
상기 부쉬 하면 지지부에는 하측방으로 경사지게 돌출되어 상기 디스크 스프링의 하면을 지지하는 둘 이상의 스프링지지 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는,
자동차용 산소 센서.
청구항 4에 있어서,
상기 컨택 부쉬의 하부 부쉬는 상기 상부 부쉬보다 작은 직경을 가져, 상기 상부 부쉬와 상기 하부 부쉬 간에는 단차부가 형성되고,
상기 디스크 스프링의 내측 둘레는 상기 상부 부쉬와 상기 하부 부쉬 간의 단차부를 지지하는 것을 특징으로 하는,
자동차용 산소 센서.
청구항 5에 있어서,
상기 슬리브의 중단에는 단차부가 형성되어, 형성된 단차부를 기준으로 하부의 직경이 상부의 직경보다 작고,
상기 디스크 스프링의 외측 둘레는 상기 슬리브의 단차부에 거치되는 것을 특징으로 하는,
자동차용 산소 센서.