KR20140063699A

KR20140063699A - 진동 감소 및/또는 조정 슬리브를 포함하는 배기가스 온도 센서

Info

Publication number: KR20140063699A
Application number: KR1020147006838A
Authority: KR
Inventors: 로날드 엔. 랜디스; 더글라스 아이. 오베누어; 로버트 제이. 스파크스
Original assignee: 스토너릿지 인코포레이티드
Priority date: 2011-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2014-05-27
Also published as: US9182297B2; JP2014529071A; EP2748570B1; JP6092216B2; EP2748570A1; WO2013028819A1; CN103959025B; EP2748570A4; CN103959025A; KR102033700B1; US20130223478A1

Abstract

온도 센서 시스템은 온도 센서, 온도 센서에 연결된 케이블 및 케이블에 연결된 스톱 플랜지를 포함한다. 온도 센서 시스템은 추가로 스톱 플랜지에 기대어 (against) 배치된 진동 감소 및/또는 조정 슬리브를 포함한다. 슬리브는 케이블의 적어도 일부를 수용하고 그리고 유지하도록 형성된 관통 경로를 형성하는 몸체 부분을 포함한다. 슬리브는 온도 센서 시스템에 대한 안전성을 제공하고 그리고 진동 스트레스를 감소시키도록 형성된다. 슬리브는 시스템의 조립 과정 동안 온도 센서 시스템에 추가되고 그리고/또는 온도 센서 시스템이 완전히 조립된 이후 추가되도록 형성된다.

Description

진동 감소 및/또는 조정 슬리브를 포함하는 배기가스 온도 센서{EXHAUST GAS TEMPERATURE SENSOR INCLUDING A VIBRATION REDUCING AND/OR MODIFYING SLEEVE}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 정규 출원은 2011년 08월23일에 출원된 미국 예비 특허 출원 번호 No.61/526,345에 대한 우선권을 주장하고 그리고 그것의 전체 내용은 참조로 본 명세서에 결합된다.

본 발명은 전체적으로 내연 기관을 위한 온도 센서에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 진동 감소 및/또는 조정 슬리브(modifying sleeve)를 포함하는 배기가스 온도 센서에 관한 것이다.

이에 제한되지 않지만 디젤 및 가솔린 엔진과 같은 내연 기관은 배기가스 시스템 내부에 적어도 부분적으로 배치된 하나 또는 그 이상의 온도 센서를 포함할 수 있다. 이러한 온도 센서는 배기가스의 온도를 감지할 수 있고 그리고 적어도 부분적으로 엔진 제어 시스템에 의하여 사용되어 이에 제한되지 않지만 공기/연료 비율, 부스트 압력, 타이밍 또는 그와 같은 엔진의 하나 또는 그 이상의 특성을 조정할 수 있다. 작동 환경으로 인하여, 온도 센서는 이에 제한되지 않지만, 진동, 파편, 습기 및 부식성 화합물, 큰 온도 범위 및 상대적으로 높은 연속 사용 작동 온도에 대한 노출을 포함하는 상대적으로 거친 조건에 노출될 수 있다. 상기 조건은 온도 센서의 성능을 저하시킬 수 있고 그리고 궁극적으로 온도 센서가 그들의 의도된 목적에 부적합하도록 만든다.

본 발명은 진동 감소 및/또는 조정 슬리브를 가진 배기가스 온도 센서를 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 특징에 따르면, 온도 센서 시스템이 제공된다. 온도 센서 시스템은 온도 센서, 온도 센서에 결합된 한쪽 끝을 가지는 케이블, 케이블에 결합된 스톱 플랜지 및 스톱 플랜지의 바닥 표면에 기대어(against) 위치되고 그리고 스톱 플랜지 및 설치 너트(mounting nut) 사이에 위치되는 진동 감소 및/또는 조정 슬리브를 포함한다. 슬리브는 케이블의 적어도 일부를 수용하고 유지하도록 형성된 관통 경로를 형성하는 몸체 부분을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 온도 센서 시스템이 제공된다. 온도 센서 시스템은 온도 센서를 포함한다. 온도 센서는 하우징, 하우징 내에 배치된 온도 감지 소자 및 온도 감지 센서로부터 하우징을 관통하여 연장되는 전기 연결(접속) 소자를 포함한다. 추가로 온도 센서는 하우징 내에 배치되고 그리고 온도 감지 소자 주위로 적어도 부분적으로 배치되는 필러 소재를 포함한다. 필러 소재는 온도 감지 소자 및 하우징 사이에 열 경로를 제공하고 그리고 온도 감지 소자 및 전기 연결 소자 사이의 서로 다른 열팽창 비율을 허용하는 신축성을 가진다.

온도 센서 시스템은 추가로 온도 센서에 결합된 한쪽 끝을 가지는 케이블, 케이블에 연결된 스톱 플랜지 및 스톱 플랜지에 기대어 배치되는 진동 감소 및/또는 조정 슬리브를 포함한다. 슬리브는 케이블을 수용하여 적어도 일부를 유지하도록 형성된 관통 경로를 형성하는 몸체 부분을 포함한다. 슬리브는 온도 센서 시스템에 대한 안정성을 제공하고 그리고 진동 스트레스를 감소시키도록 형성된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 시스템이 제공된다. 시스템은 엔진, 엔진으로부터 배기가스를 이송하도록 형성된 배기 시스템, 배기가스의 온도를 탐지하기 위하여 배기 시스템에 연결된 온도 센서 시스템 및 온도 센서의 출력에 반응하여 엔진의 적어도 하나의 매개변수를 제어하도록 형성된 차량 제어 시스템을 포함한다. 온도 센서 시스템은 온도 센서, 온도 센서에 연결된 한쪽 끝을 가지는 케이블, 케이블에 연결된 스톱 플랜지 및 스톱 플랜지의 바닥 표면에 기대어 위치되고 그리고 스톱 플랜지와 설치 너트 사이에 배치되는 진동 감소 및/또는 조정 슬리브를 포함한다. 슬리브는 케이블을 적어도 일부를 수용하여 유지하도록 형성된 관통 경로를 형성하는 몸체 부분을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 온도 센서는 안전성을 제공하면서 진동 스트레스가 감소되도록 한다는 이점을 가진다.

청구된 주제 사안의 특징 및 이점이 그들과 일치하는 실시 형태의 아래의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이고, 상기 상세한 설명은 첨부된 도면을 참조하여 고려되어야 하고, 도면은 아래와 같은 것을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 온도 센서를 포함하는 차량의 개략적인 실시 예이다.
도 2는 본 발명에 따른 온도 센서의 실시 형태의 측면 단면도이다.
도 3은 도 2의 온도 센서의 정면 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 진동 감소 및/또는 조정 슬리브의 하나의 실시 형태를 포함하는 온도 센서의 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 도 4의 진동 감소/또는 조정 슬리브의 하나의 실시 형태의 사시도이다.
도 6A는 도 5의 진동 감소 및/또는 조정 슬리브의 평면도이다.
도 6B는 본 발명에 따른 도 4의 진동 감소 및/또는 조정 슬리브의 다른 실시 예의 평면도이다.
도 7은 도 4의 온도 센서 시스템의 일부의 확대 측면도이다.
도 8은 배기 시스템의 일부에 결합된 센서 시스템을 나타내는 도 7의 센서 시스템의 일부의 단면도이다.
도 9는 진동 감소 및/또는 조정 슬리브를 포함하지 않는 센서 시스템의 진동 성능을 다이어그램으로 예시한 것이다.
도 10-11은 본 발명에 따른 진동 감소 및/또는 조정을 포함하는 본 발명에 따른 센서의 진동 성능을 다이어그램으로 예시한 것이다.

본 발명은 전체적으로 온도 센서에 관한 것이다. 본 명세서에서 개시된 실시 형태는 이에 제한되지 않지만 예를 들어 디젤 엔진, 가솔린 엔진 또는 그와 같은 내연 기관에 사용되도록 형성된 배기가스 온도 센서 시스템과 같은 배기가스 온도 센서 시스템에 관련될 수 있다. 배기가스 온도 센서 시스템의 출력은 제어 장치에 의하여 수신되어 엔진의 하나 또는 그 이상의 매개변수를 제어할 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 센서 및/또는 시스템은 이에 제한되지 않지만 촉매 컨버터 온도, 윤활유 온도(이에 제한되지 않지만 엔진 오일, 변속 오일, 차동 오일 또는 그와 같은 것), 브레이크 온도, 엔진 냉각 온도 또는 그와 같은 것을 포함하는 다른 매개변수(parameter)의 온도를 탐지, 감지 및/또는 감시하기 위하여 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 센서 및/또는 시스템은 차량에 관련되거나 관련되지 않는 다양한 다른 응용 제품에 사용될 수 있다.

도 1을 참조하면, 차량(100)의 실시 형태가 개략적으로 개시된다. 차량(100)은 엔진(102)으로부터 배기가스의 흐름을 실행할 수 있는 배기 시스템(104)을 가지는 내연 기관(102)을 포함할 수 있다. 온도 센서(106)는 배기 시스템(104)에 의하여 배출된 배기가스의 온도를 측정하기 위하여 배기 시스템(104)에 연결될 수 있다. 온도 센서(106)는 배기가스의 온도에 반응한 또는 온도를 나타내는 출력을 제공할 수 있다. 예를 들어 엔진 제어 모듈(ECM)과 같은 차량 제어 시스템(108)은 온도 센서(106)로부터 출력을 수신할 수 있다. 엔진 제어 시스템(108)은 온도 센서(106)의 출력에 반응하여 연료 이송, 공기/연료 비율, 부스트 압력, 타이밍 또는 그와 같은 하나 또는 그 이상의 작동 매개변수를 변하게 할 수 있다.

도 2 및 3을 참조하면, 본 발명에 따른 온도 센서(106)의 실시 형태의 일부가 측면 및 정면 단면도로 도시된다. 온도 센서(106)는 몸체(200)의 한 쪽 끝에 배치된 하우징(202)을 가지는 세로 형태의 몸체(200)를 포함할 수 있다. 온도 감지 소자(204)는 적어도 부분적으로 하우징(202)의 내부에 배치될 수 있다. 온도 센서(106)를 위한 전기 전도체(206)가 온도 감지 소자(204)로부터 그리고 몸체(200)를 관통하여 연장된다. 온도 센서 시스템은 배기 시스템의 전체적으로 밀폐 조건을 유지하는 한편 적어도 부분적으로 배기 시스템 내부로 연장되는 온도 센서를 설치할 수 있는 예를 들어 플랜지 및 설치 너트, 압축 페룰(ferrule)과 같은 다양한 설치 특정 부품을 포함할 수 있다. 유사하게, 온도 센서 시스템은 온도 센서를 위한 전기 연결 소자에 전기적으로 연결되는 전기 연결체 또는 접속 소자를 포함할 수 있다. 적절한 연결체가 픽 테일(Pigtail) 커넥터와 같은 것을 비롯하여 통합 특정 부품을 포함할 수 있다.

온도 감지 소자(204)는 저항성 온도 감지 소자가 될 수 있고, 상기에서 소자를 통한 전기 저항은 온도의 함수로 변할 수 있다. 특정 실시 형태에서, 온도 감지 센서(204)는 예를 들어 백금 필름, 기판(212) 위에 배치된 필름과 같은 적어도 하나의 금속 필름(210)을 포함하는 박막 저항 온도 디텍터가 될 수 있다. 저항성 온도 디텍터(RTD, Resistance Temperature Detector), 음 온도 계수(NTC,Negative Temperature Coefficient) 및/또는 서모커플(thermocouple) 형태 소자를 이용하는 다양한 온도 감지 소자가 또한 본 발명에 따른 실시 형태와 함께 사용될 수 있다. 도시된 것처럼, 하우징(202)은 내부 볼륨(214)을 형성할 수 있다. 온도 감지 소자(204)는 하우징(202)에 의하여 형성된 내부 볼륨의 내부에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다. 일반적으로, 온도 감지 소자(204)는 적어도 부분적으로 하우징(202)에 의하여 캡슐화가 된다(둘러 싸여진다). 하우징(202)은 하우징(202)의 개방 끝(216)에서 온도 센서(202)의 몸체(200)에 결합될 수 있다. 하나의 실시 형태에서, 하우징(202)은 몸체(200)에 결합되어 전체적으로 가스 밀폐 실(gas tight seal)을 제공할 수 있고, 그에 의하여 온도 감지 소자(204)를 전체적으로 밀폐된 환경 내에 위치시킬 수 있다. 전체적으로 밀폐된 환경은 외부 환경의 오염물과 같은 것에 대하여 온도 감지 소자(204)의 노출을 감소시키거나 제거할 수 있다.

본 발명에 따르면, 필러 소재(218)가 하우징(202) 내부에 배치될 수 있고, 그리고 적어도 부분적으로 온도 감지 소자(204)을 둘러쌀 수 있다. 일반적으로, 필러 소재(218)는 열 전도성을 제공할 수 있는 한편, 작동 과정에서 예를 들어 감지 소자(204) 및 이들에 연결된 리드(leads) 사이와 같은 센서 소자들 내부 또는 사이에 열 유도 스트레스를 수용하기 위하여 신축성을 가질 수 있다. 다양한 소재가 본 발명에서 필러 소재(218)로 적절하게 사용될 수 있다.

필러 소재(218)는 공기 또는 기체 매체에 비하여 더 큰 열 전도성을 가진다. 필러 소재(218)는 이로 인하여 적어도 일정 범위에 이르도록 하우징(202)과 온도 감지 소자(204) 사이의 절연 효과(영향)를 극복할 수 있다. 필러 소재(218)는 하우징(202)과 온도 감지 소자(204) 사이의 열 경로를 제공할 수 있고, 그리고 그에 의하여 온도 센서(106)의 열 반응을 증가시킨다.

추가로 필러 소재(218)의 사용은 센서 소자 위에 열적으로 유도된 스트레스를 수용하기 위한 독립된 기계적 스트레인 완화(strain relief)를 위한 필요성을 제거한다. 독립된 스트레인 완화를 대신하여, 필러 소재는 탄력이 있도록 신축성을 가지거나/팽창이 가능하여, 예를 들어 감지 소자 또는 그들에 결합된 리드(leads)와 같은 소자 부품이 예를 들어 서로 다른 열팽창 계수로 인하여 서로 다른 비율로 팽창하는 것을 허용한다. 이것은 독립된 기계적 스트레인 완화를 요구하지 않고 센서에서 열적으로 유도된 스트레스를 완화시킨다.

도 4를 참조하면, 본 명세서의 적어도 하나의 실시 형태에 따른 온도 센서 시스템(400)이 예시된다. 배기가스 온도 센서 시스템(400)은, 위에서 개시된 것과 같은 센서(106)와 같은, 하나 또는 그 이상의 예를 들어 광물 절연(MI) 케이블과 같은 전기 도체를 포함하는 케이블(404)의 한쪽 끝에 연결된 온도 센서(402), 와이어 하니스 어셈블리(406) 및 케이블(404)을 와이어 하니스 어셈블리(406)에 결합시키도록 형성된 커플러(408)를 포함할 수 있다. 와이어 하니스 어셈블리(406)는 선택적으로 와이어 하니스 또는 그와 같은 것 그리고 결과적으로 엔진 제어 모듈(ECM)의 적어도 일부 및/또는 서브시스템에 배기가스 온도 센서 시스템(400)을 전기적 및/또는 기계적으로 연결시키도록 형성된 커넥터(410)를 선택적으로 포함할 수 있다.

온도 센서(402)는 예를 들어 배기가스 시스템의 적어도 일부를 통하여 흐르는 배기가스와 같은 배기가스의 온도를 나타내는 신호를 출력하도록 형성될 수 있다. 온도 센서(402)는 의도된 작동 온도 범위, 정확성 및/또는 요구되는 정밀성에 따라 선택될 수 있다. 본 명세서의 적어도 하나의 실시 형태에 따르면, 온도 센서(402)는 저항성 온도 디텍터(RTD)를 포함할 수 있다.

온도 센서(402)는 제거 가능한 형태로 고정되도록 형성될 수 있다. 예를 들어 배기가스 온도 센서 시스템(400)은 설치 너트(mounting nut)(412) 및 선택적으로 스톱 플랜지(414)를 포함할 수 있다. 설치 너트(412) 및 스톱 플랜지(414)는 아래에서 개시된 것처럼 진동 감소 및/또는 조정 슬리브(416)를 보다 명확하게 나타내기 위하여 측면도로 예시된다. 설치 너트(412)는 내부 또는 외부에 나사 형태로(threaded) 만들어질 수 있고 그리고 스톱 플랜지(414)가 배기 시스템(예를 들어 배기 시스템 위 어깨(shoulder))에 결합될 때까지 배기가스 시스템(이에 제한되지 않지만 예를 들어 배기 매니폴드, 다운 파이프 또는 그와 같은 것)의 아피처(aperture) 내부에 나사 형태가 되도록(threaded) 형성될 수 있다.

온도 센서 시스템(400)은 추가로 온도 센서 시스템(400) 내부에 기계적 진동에 대한 안정성을 제공하도록 형성된 진동 감소 및/또는 조정 슬리브(416)(이후 설명이 되는 경우 슬리브(416)로 언급되는)를 포함할 수 있다. 도시된 것처럼, 온도 센서 시스템(400)이 완전히 조립된 경우 슬리브(416)는 스톱 플랜지(414)와 설치 너트(412) 사이에 위치된다. 아래에서 상세하게 설명이 되는 것처럼, 슬리브(416)는 온도 센서 시스템(400)의 조립 과정에서 추가되거나 또는 온도 센서 시스템(400)이 완전히 조립된 이후 추가될 수 있다.

도 5 및 도 6A는 도 4의 슬리브의 하나의 실시 형태의 사시도 및 평면도이다. 예시된 실시 형태에서, 슬리브(416)는 제1 개방 끝(520) 및 반대의(마주보는)(opposing) 제2 개방 끝(522)을 가지는 몸체 부분(518)을 포함할 수 있다. 몸체 부분(518)은 케이블(404)을 수용하는 형태 및/또는 크기를 가지고 그리고 케이블(404)이 통과할 수 있는 관통 경로(through passage)(524)를 형성할 수 있다. 도 5 및 도 6A에 예시된 실시 형태에서, 몸체 부분(518)은 추가로 케이블(404)을 수용하도록 형성되는 형태 및/또는 크기로 된 개방 측면(open side)(526)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 몸체 부분(518)의 개방 측면(526)은 시스템이 완전하게 조립된 이후 슬리브(416)가 시스템(400)에 조립되는 것을 허용한다. 특히, 슬리브는 케이블(404)의 위쪽으로 압력 맞춤(press fit)이 될 수 있다. 예를 들어, 개방 측면(526)은 몸체 부분(518)의 인접하는 벽면(528) 사이에 형성될 수 있고, 여기에서 인접하는 벽면(528)은 몸체 부분(518)의 관통 경로(524) 내부에 케이블(404)을 수용하도록 외부로 연장될 수 있고 그리고 추가로 내부로 수축하고 그리고 케이블(404)의 주위로 몸체 부분(518)을 밀폐시키기 위하여 최초 형상으로 되돌아 올 수 있고, 이에 의하여 관통 경로(524) 내부에 케이블(404)을 유지할 수 있다. 하나의 실시 형태에서, 슬리브(416)의 몸체 부분(518)의 일부는 꼬인 형태로(crimped) 되거나 및/또는 관통 경로(524) 내부에서 케이블(404)을 완전하게 둘러싸거나 또는 감싸도록 형성될 수 있다.

도 6A에 도시된 것처럼, 몸체 부분(518)은 일반적으로 육각 형상이(hexagonal) 된다. 몸체 부분(518)은 몸체 부분(518)의 제1 끝(520)으로부터 제2 끝(522)에 이르도록 실질적으로 세로 방향으로 연장되는 벽면(528)을 포함할 수 있다. 제시된 실시 형태에서, 몸체 부분(518)은 육각 형상에 대응되는 6개의 벽면(528)을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 몸체 부분(518)은 전체적으로 다양한 형상 및/또는 규격을 형성할 수 있고 그리고 다양한 형상 및/또는 규격에 대응되는 임의의 벽면을 포함할 수 있다는 점이 유의되어야 한다.

도시된 것처럼, 각각의 벽면(528)은 추가로 몸체 부분(518)의 제2 끝(522)으로부터 외부로 연장되는 결합 멤버(관련 멤버)(530)를 포함한다. 각각의 멤버(530)는 제2 끝(522)의 주위(periphery)로부터 연장하는 전이 부분(transition portion)(532) 및 전이 부분(532)으로부터 연장하는 플랜지 부분(534)을 포함한다. 전이 부분(532)은 몸체 부분(518)의 제2 끝(522)으로부터 플랜지 부분(534)에 이르도록 외부로 아크 형상이 되거나 또는 경사진 형태가 될 수 있다. 각각의 멤버(530)의 플랜지 부분(534)은 천정 표면(536) 및 반대의 바닥 표면(538)을 포함할 수 있고, 여기에서 천정 표면(536)은 설치 너트(412)의 일부와 짝을 이루면서 결합되도록 형성되고 그리고 바닥 표면(538)은 스톱 플랜지(414)의 일부와 짝을 이루면서 결합되도록 형성될 수 있다.

다른 실시 형태에서, 도 6b에 도시된 것처럼, 몸체 부분(518)은 개방 측면이 없이 연속적으로 될 수 있다는 점이 유의되어야 한다. 도 6B에 예시된 실시 형태에 따른 슬리브는 온도 센서 시스템(400)의 조립 과정에서 추가될 수 있다. 도 7에 도시된 것처럼, 예를 들어 슬리브(416)는 적어도 스톱 플랜지(414)가 케이블(404)에 결합된 이후 시스템(400)에 추가될 수 있고, 여기에서 슬리브(416)가 케이블(404)에 맞추어질 수 있고 그리고 슬리브(416)는 케이블(404)의 길이 방향을 따라 자유롭게 이동될 수 있다.

도 7은 도 4의 온도 센서 시스템의 일부의 확대 측면도이고 그리고 도 8은 배기 시스템의 일부에 결합된 센서 시스템을 나타내는 도 7의 센서 시스템의 일부를 단면도이다. 예시된 실시 형태에서, 설치 너트(412) 및 스톱 플랜지(414) 각각은 케이블(404)의 적어도 일부가 수용되어 관통할 수 있는 세로 구멍(longitudinal bore)을 형성한다. 도시된 것처럼, 스톱 플랜지(414)는 케이블(404)의 일부에 고정되고 그리고 설치 너트(412)는 케이블(404)의 길이를 따라 자유롭게 이동되도록 형성되고, 여기에서 케이블(404)은 스톱 플랜지(414) 및 설치 너트(412) 양쪽을 관통하여 연장된다. 추가로 케이블(404)은 스톱 플랜지(414)와 설치 너트(412) 사이에 위치된 관통 슬리브(416)를 관통하여 연장된다. 도 7에서 설치 너트(412)는 가상 외형(phantom outline)으로 도시되고, 이로 인하여 슬리브(416)가 명확하게 나타난다.

슬리브(416)는 온도 센서 시스템(400)에서 기계적 진동에 대한 안정성을 제공하도록 형성된다. 이미 개시된 것처럼, 슬리브(416)의 각각의 멤버(530)의 플랜지 부분(534)은 천정 표면(536) 및 반대의 바닥 표면(438)을 포함할 수 있다. 도시된 것처럼, 설치 너트(412)가 예를 들어 도 8에 도시된 것처럼 배기 시스템의 일부에 결합되는 경우 천정 표면(536)은 설치 너트(412)의 표면(740)에 짝을 이루면서 결합되도록 형성된다. 설치 너트(412) 및 스톱 플랜지(414)가 배기 시스템의 일부에 결합되는 경우, 추가로 각각의 멤버의 플랜지 부분(534)의 바닥 표면은 스톱 플랜지(414)의 표면(742)에 짝을 이루면서 결합되도록 형성된다.

도 8을 참조하면, 온도 센서 시스템(400)은 설치 너트(412) 및 스톱 플랜지(414)를 경유하여 배기가스 시스템(104)의 일부에 결합되는 것으로 도시된다. 예시된 실시 형태에서, 설치 너트(412)는 외부에 나사산을 가진 형태가 될 수 있고 그리고 스톱 플랜지(414)가 배기 시스템(104)(예를 들어 배기 시스템 위의 어깨)과 결합되거나 및/또는 배기 시스템(104)과 접촉할 때까지 배기가스 시스템의 아피처(aperture) 내부에서(이에 제한되지 않지만 배기 매니폴드, 다운 파이프 또는 이와 같은 것) 나사 결합이 되도록 형성될 수 있다. 배기 시스템(104)에 대한 온도 센서 시스템(104)의 설치는 슬리브(416)를 온도 센서 시스템(400)에 고정시키는 것이 될 수 있다. 예를 들어, 배기 시스템(104)과 배기 시스템(400)의 설치 너트(412) 및 스톱 플랜지(414) 조립 사이의 기계적 인터페이스는 슬리브(416)를 스톱 플랜지(414) 및 설치 너트(412) 양쪽에 고정시키는 방법으로 슬리브(416)를 수용하도록 형성될 수 있다. 특히 설치 너트(412)가 배기 시스템(104)의 아피처 내부에서 나사 결합이 되는 경우, 너트(412)의 일부가 슬리브(416)의 적어도 일부에 결합될 때까지 설치 너트(412)는 케이블(404)의 길이를 따라 이동하고, 그에 의하여 슬리브(416)가 스톱 플랜지(414)에 고정된다. 보다 구체적으로, 각각의 멤버(530)의 전이 부분(532)이 케이블(404) 위쪽에서 설치 너트(412)가 중심이 되도록 형성될 수 있고, 그에 의하여 배기 시스템(104)의 일부(예를 들어 아피처) 내부에서 온도 센서 시스템(400)이 중심이 되게 할 수 있다. 이로 인하여 슬리브(416)는 자체적으로 중심을 잡는 능력을 나타낼 수 있다. 추가로 슬리브(416)는 설치 너트(412)의 내부에서 온도 센서(402)가 중심이 되도록 형성될 수 있다. 설치 너트(412)는 또한 설치 너트(412) 및 스톱 플랜지(414)의 표면(740, 742)에 대하여 각각의 멤버(530)의 플랜지 부분(534)의 천정 및 바닥 표면(536, 538)에 각각 힘을 가할 수 있고, 따라서 슬리브(416)를 온도 센서 시스템(400)에 고정시킬 수 있다.

온도 센서 시스템(400)의 슬리브(416)의 위치를 비롯하여 몸체 부분(518), 멤버(530) 및 각각의 멤버(530)의 슬리브(416)의 플랜지 부분(534) 및 전이 부분(532)은 온도 센서 시스템(400) 적용의 진동 조건 및/또는 차량의 설치 요구 사항의 차이에 따라 다양하게 될 수 있다는 점이 유의되어야 한다.

유리하게(바람직하게), 본 발명에 따른 슬리브는 긴 시스템 수명을 제공하면서 센서 시스템 위에 진동 스트레스를 감소시킨다. 예를 들어, 도 9는 본 발명에 따른 항-진동(anti-vibration) 슬리브를 포함하지 않은 온도 센서 시스템에 대한 진동 테스트의 결과를 예시한 것이고, 그리고 도 10-11은 본 발명에 따른 진동 감소 및/또는 조정 슬리브를 포함하는 온도 센서 시스템(400)의 진동 테스트의 결과를 예시한 것이다. 도 9-11에서 다이어그램 형태로 예시된 것처럼, 진동 감소 및/또는 진동 조정 슬리브(416)를 포함하는 시스템은 항-진동 슬리브가 없는 시스템에 비하여 진동 관점에서 보다 안정하고, 즉 동일한 또는 보다 높은 진동수에서 진동이 되는 경우, 변위가 예시된 x- 및 y-방향에서 작다. 본 발명에 따른 슬리브는 공명(resonant) 주파수가 발생되는 곳에서 변이될 수 있고(shift) 그리고 센서 어셈블리의 다양한 영역에서 진동 스트레스를 감소시킬 수 있다.

휘어지거나 그리고/또는 인장 힘(tension force)와 같은 힘이 그들에게 가해지는 경우 슬리브(416)는 변형될 수 있는 신축성을 가지면서, 탄성을 가지고 그리고 내구성을 가지는 소재가 될 수 있다. 추가로 슬리브(416)는 메모리 소재를 포함할 수 있다. 추가로 슬리브(416)는 높은 온도 및/또는 열에 저항할 수 있는 소재를 포함할 수 있다.

본 발명의 하나의 특징에 따르면, 온도 센서 시스템이 제공된다. 온도 센서 시스템은 온도 센서, 온도 센서에 결합된 한쪽 끝을 가지는 케이블, 케이블에 결합된 스톱 플랜지 및 스톱 플랜지의 바닥 표면에 기대어 위치되고 그리고 스톱 플랜지 및 온도 센서 사이에 위치되는 진동 감소 및/또는 조정 슬리브를 포함한다. 슬리브는 케이블의 적어도 일부를 수용하고 유지하도록 형성된 관통 경로를 형성하는 몸체 부분을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 온도 센서 시스템이 제공된다. 온도 센서 시스템은 온도 센서를 포함한다. 온도 센서는 하우징, 하우징 내에 배치된 온도 감지 소자 및 온도 감지 센서로부터 하우징을 관통하여 연장되는 전기 접속 소자를 포함한다. 추가로 온도 센서는 하우징 내에 배치되고 그리고 온도 감지 소자 주위로 적어도 부분적으로 배치되는 필러 소재를 포함한다. 필러 소재는 감지 소자 및 하우징 사이에 열 경로를 제공하고 그리고 온도 감지 소자 및 전기 연결 소자 사이의 서로 다른 열팽창 비율을 허용하도록 신축성을 가진다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 시스템이 제공된다. 시스템은 엔진, 엔진으로부터 배기가스를 이송하도록 형성된 배기 시스템, 배기가스의 온도를 탐지하기 위하여 배기 시스템에 연결된 온도 센서 시스템 및 온도 센서의 출력에 반응하여 엔진의 적어도 하나의 매개변수를 제어하도록 형성된 차량 제어 시스템을 포함한다. 온도 센서 시스템은 온도 센서, 온도 센서에 연결된 한쪽 끝을 가지는 케이블, 케이블에 연결된 스톱 플랜지 및 스톱 플랜지의 바닥 표면에 기대어 위치되고 그리고 스톱 플랜지와 온도 센서 사이에 배치되는 진동 감소 및/또는 조정 슬리브를 포함한다. 슬리브는 케이블을 적어도 일부를 수용하여 유지하도록 형성된 관통 경로를 형성하는 몸체 부분을 포함할 수 있다.

본 발명의 여러 가지 실시 형태가 본 명세서에서 기술되었고 그리고 예시된 한편, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서에서 기술된 기능을 실행하고 그리고/또는 결과 및/또는 하나 또는 그 이상의 이점을 얻기 위한 다양한 다른 수단 및/또는 구조를 용이하게 생각해 낼 수 있을 것이고, 그리고 각각의 그와 같은 변형 및/또는 수정은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 여겨진다. 보다 일반적으로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서에서 기술된 모든 매개 변수, 치수, 소재 및 구성은 예시적인 것을 의미하고 그리고 실질적인 매개 변수, 치수, 소재 및/또는 구성은 본 발명에서 개시된 내용(들)이 사용되는 특정 응용 제품 또는 제품들에 따를 것이라고 생각할 것이다. 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 일상적인 실험과 동일한 또는 본 명세서에서 기술된 발명의 특정 실시 형태에 대한 많은 등가물을 인식하거나 또는 사용하는 것을 확신할 수 있을 것이다. 그러므로 위에서 기술된 실시 형태는 단지 실시 예로 제시된 것이고 그리고 첨부된 청구범위 및 그들의 등가물의 범위 내에서 본 발명은 구체적으로 기술되고 그리고 청구된 것과 다르게 실시될 수 있을 것으로 이해되어야 한다. 본 발명은 본 명세서에서 기술된 각각의 개별적인 특징, 시스템, 물품, 소재, 키트 및/또는 방법을 지향한다. 추가로 둘 또는 그 이상의 특징, 시스템, 물품, 소재, 키트 및/또는 방법은 만약 그와 같은 특징, 시스템, 물품, 소재, 키트 및/또는 방법이 서로 간에 불일치하지 않는다면 본 발명의 범위 내에 포함된다.

본 명세서에서 규정되고 그리고 사용된 모든 정의는 사전적인 의미, 참조로 결합된 문서에서 정의 및/또는 정의된 용어의 일반적인 의미를 넘어 규제하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서 사용된 것으로 특정되지 않은 하나의('a' 및 an')라는 항목은 명확하게 모순이 되지 않는다면 적어도 하나를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서의 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서 사용된 및/또는이라는 용어는 결합된 소자, 즉 어떤 사례에서 공동으로 존재하고 그리고 다른 사례에서 서로 분리되어 존재하는 소자의 어느 하나 또는 양쪽"을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 다른 구성요소는 명확하게 반대가 되는 것으로 제시되는 않는다면 구체적으로 식별이 된 그와 같은 구성 요소에 관련되거나 또는 관련되지 않는지 여부에 따라 및/또는이라는 용어에 의하여 구체적으로 식별이 된 구성 요소와 달리 선택적으로 존재할 수 있다.

100: 차량
102: 엔진 104: 배기 시스템
106: 센서 108: 제어 장치
200: 몸체 202: 하우징
204: 온도 감지 소자 210: 금속 필름
212: 기판 218: 필러 소재
400: 온도 센서 시스템 402: 온도 센서
406: 하니스 어셈블리 404: 케이블
412: 설치 너트 414: 스톱 플랜지

Claims

온도 센서;
상기 온도 센서에 연결된 한쪽 끝을 가지는 케이블;
상기 케이블에 연결된 스톱 플랜지; 및
상기 스톱 플랜지에 기대어 배치되는 진동 감소 및/또는 조정 슬리브를 포함하고,
상기 슬리브는 상기 케이블의 적어도 일부를 수용하여 유지하도록 형성되는 관통 경로를 형성하는 몸체 부분을 포함하는 온도 센서 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 케이블에 연결되고 그리고 상기 케이블의 길이를 따라 자유롭게 횡단할 수 있는 설치 너트를 더 포함하고, 상기 스톱 플랜지는 상기 온도 센서 및 상기 설치 너트 사이에 배치되고 그리고 상기 슬리브는 상기 스톱 플랜지 및 상기 설치 너트 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
청구항 2에 있어서, 상기 슬리브는 상기 설치 너트 내부에서 상기 온도 센서가 중심이 되게 하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
청구항 2에 있어서, 상기 슬리브의 몸체 부분은 상기 몸체의 제1 개방 끝으로부터 반대의 상기 몸체의 제2 개방 끝까지 길이 방향을 따라 연장되는 다수 개의 벽면을 포함하는 온도 센서 시스템.
청구항 4에 있어서, 상기 다수 개의 벽면의 각각은 멤버를 포함하고, 상기 멤버는 사이 몸체 부분의 상기 제2 개방 끝으로부터 연장하는 전이 부분 및 상기 전이 부분으로부터 연장하는 플랜지 부분을 포함하는 온도 센서 시스템.
청구항 5에 있어서, 상기 멤버의 상기 플랜지 부분은 천정 표면과 반대의 바닥 표면을 형성하고, 상기 천정 표면 및 상기 바닥 표면은 상기 설치 너트 및 상기 스톱 플랜지의 일부와 각각 결합하는 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
청구항 4에 있어서, 상기 몸체 부분은 상기 몸체 부분의 두 개의 인접하는 벽면에 의하여 형성된 개방 측면을 가지고, 상기 2개의 인접하는 벽면의 적어도 하나는 바깥쪽으로 연장되고 그리고 상기 케이블의 적어도 일부를 수용하도록 형성된 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
청구항 7에 있어서, 상기 2개의 인접하는 벽면의 적어도 하나는 최초 형상에 대하여 안쪽으로 수축되도록 형성되고, 상기 2개의 인접하는 벽면은 상기 관통 경로 내부에 상기 케이블을 유지하도록 형성된 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 슬리브는 안정성을 제공하고 그리고 상기 온도 센서 시스템에 대한 진동을 감소시키도록 형성된 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 온도 센서 시스템은
하우징;
상기 하우징의 내부에 배치된 온도 감지 소자; 및
상기 온도 감지 소자로부터 상기 하우징을 관통하여 연장하는 전기 연결 소자를 포함하는 온도 센서 시스템.
청구항 10에 있어서, 몸체 부분을 추가로 포함하고, 상기 하우징은 상기 몸체 부분에 연결되고 그리고 내부에 상기 온도 감지 소자를 밀폐시키도록 형성된 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
온도 센서 시스템에 있어서,
온도 센서를 포함하고, 상기 온도 센서는
하우징;
상기 하우징 내에 배치되는 온도 감지 소자;
상기 온도 감지 소자로부터 상기 하우징을 관통하여 연장하는 전기 연결 소자; 및
상기 하우징 내에 배치되고 그리고 적어도 부분적으로 상기 온도 감지 소자의 주위에 배치되는 필러 소재를 포함하고, 상기 필러 소재는 상기 온도 감지 소자 및 상기 하우징 사이에 열 경로를 제공하고 그리고 상기 온도 감지 소자 및 상기 전기 연결 소자 사이의 서로 다른 비율의 열팽창을 허용하도록 신축성을 가지고;
상기 온도 센서 시스템은
상기 온도 센서에 연결된 한쪽 끝을 가지는 케이블;
상기 케이블에 연결된 스톱 플랜지; 및
상기 스톱 플랜지에 기대어 배치되는 진동 감소 및/또는 조정 슬리브를 더 포함하고,
상기 슬리브는 상기 케이블의 적어도 일부를 수용하여 유지하도록 형성된 관통 경로를 형성하는 몸체 부품을 포함하고, 상기 슬리브는 안정성을 제공하고 그리고 상기 온도 센서 시스템에 대한 진동 스트레스를 감소시키도록 형성된 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
엔진;
상기 엔진으로부터 배기가스를 이송하도록 형성된 배기 시스템;
상기 배기가스의 온도를 탐지하기 위하여 상기 배기 시스템에 연결된 온도 센서 시스템을 포함하고, 상기 온도 센서 시스템은
온도 센서;
상기 온도 센서에 연결된 한쪽 끝을 가지는 케이블;
상기 케이블에 연결된 스톱 플랜지; 및
상기 스톱 플랜지에 기대여 배치된 진동 감소 및/또는 조정 슬리브를 포함하고,
상기 슬리브는 상기 케이블의 적어도 일부를 수용하고 유지하도록 형성된 관통 경로를 형성하는 몸체 부분을 포함하고; 그리고
상기 온도 센서의 출력에 반응하여 상기 엔진의 적어도 하나의 매개변수를 제어하도록 형성된 차량 제어 시스템을 포함하는 시스템.
청구항 13에 있어서, 상기 케이블에 연결되고 그리고 상기 케이블의 길이를 따라 자유롭게 횡단할 수 있는 설치 너트를 더 포함하고, 상기 스톱 플랜지는 상기 온도 센서 및 상기 설치 너트 사이에 배치되고 그리고 상기 슬리브는 상기 스톱 플랜지 및 상기 설치 너트 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 시스템.
청구항 14에 있어서, 상기 슬리브는 상기 설치 너트 내부에서 상기 온도 센서가 중심이 되게 하도록 형성된 것을 특징으로 하는 시스템.
청구항 15에 있어서, 상기 슬리브의 몸체 부분은 상기 몸체의 제1 개방 끝으로부터 상기 몸체의 반대의 제2 개방 끝까지 길이 방향으로 연장하는 다수 개의 벽면을 포함하는 시스템.
청구항 16에 있어서, 상기 다수 개의 벽면의 각각은 멤버를 포함하고, 상기 멤버는 상기 몸체 부분의 상기 제2 개방 끝으로부터 연장하는 전이 부분 및 상기 전이 부분으로부터 연장하는 플랜지 부분을 포함하는 시스템.
청구항 17에 있어서, 상기 멤버의 플랜지 부분은 천정 표면 및 반대의 바닥 표면을 형성하고, 상기 천정 표면 및 상기 바닥 표면은 상기 설치 너트 및 상기 스톱 플랜지의 일부와 각각 결합하는 것을 특징으로 하는 시스템.
청구항 16에 있어서, 상기 몸체 부분은 상기 몸체 부분의 2개의 인접하는 벽면에 의하여 형성된 개방 측면을 가지고, 여기에서 상기 2개의 인접하는 벽면의 적어도 하나는 바깥쪽으로 팽창하고 그리고 상기 케이블의 적어도 일부를 수용하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
청구항 19에 있어서, 상기 인접하는 벽면의 적어도 하나는 최초 형상에 이르도록 안쪽으로 수축하도록 형성되고, 상기 2개의 인접하는 벽면은 상기 관통 경로의 내부에서 상기 케이블을 유지하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템.