-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strömungsratemessvorrichtung zum Ausgeben eines Signals gemäß einer Strömungsrate, zum Beispiel eine Strömungsratemessvorrichtung, die zum Messen einer Ansaugluftströmungsrate eines Verbrennungsmotors geeignet ist.
-
2. Stand der Technik
-
Konventionellerweise ist die folgende Strömungsratemessvorrichtung bekannt. Die Strömungsratemessvorrichtung wird in eine Vorrichtungseinführungsausnehmung eingeführt, die an einem Ansaugrohr vorgesehen ist, damit sie darin installiert ist, um eine Strömungsrate einer durch das Ansaugrohr gelangenden Luft zu messen (siehe die veröffentlichte
japanische Patentanmeldung Nr. 2009-008619 (
1) oder die
DE 103 43 191 A1 ).
-
Die Strömungsratemessvorrichtung weist auf: Eine aus einem Harz hergestellte Basis, die einen Basishauptkörper mit einem an einem Basisendabschnitt ausgebildeten Verbinder aufweist, damit er zum Äußeren des Ansaugrohrs hervorsteht, und einen Flansch, der so vorgesehen ist, dass er sich vom Basishauptkörper radial erstreckt, damit er in die Vorrichtungseinführungsausnehmung eingepasst wird; eine Platte, die so vorgesehen ist, dass sie den Basishauptkörper teilweise überlappt; ein Strömungsrateerfassungselement, das an der Platte in einer freigelegten Art vorgesehen ist, zum Erfassen der Luftströmungsrate; eine Leiterplatte, die an der Platte an einer näher zum Verbinder gelegenen Seite vorgesehen ist, welche einen Steuerkreis zum Verarbeiten eines Signals vom Strömungsrateerfassungselement aufweist; ein aus einem Harz hergestelltes Gehäuse, das eine Fluiddurchgangsnut aufweist, die einen Messdurchgang in Zusammenwirkung mit der Platte bildet, und einen Verschlussabschnitt zum Verschließen der Leiterplatte; und eine Abdeckung, welche den Verschlussabschnitt schließt, um die Leiterplatte abzudecken.
-
Eine Fläche der Leiterplatte ist durch ein Haftmittel an den Basishauptkörper der Basis angebunden, wohingegen die andere Fläche der Platte durch ein Haftmittel an das Strömungsrateerfassungselement, die Leiterplatte und das Gehäuse angebunden ist.
-
Der Verschlussabschnitt des Gehäuses ist in einen konkaven Abschnitt eingepasst, der an einer Innenwandfläche des Flansches der Basis ausgebildet ist, wohingegen das Gehäuse an den Basishauptkörper und die Platte angebunden ist (siehe 16).
-
In der Strömungsratemessvorrichtung mit dem zuvor erwähnten Aufbau ist der Verschlussabschnitt des Gehäuses in den konkaven Abschnitt der Basis derart eingepasst, dass das Gehäuse an der Basis fixiert ist. Wenn eine Vibration am Ansaugrohr aufgebracht wird, tritt ein so genannter Auslegerzustand auf. Im Auslegerzustand wird der Flansch der Basis ein fixiertes Ende, wohingegen ein distales Ende der Kombination der Platte und des Gehäuses ein freies Ende wird. In einem bestimmen Vibrationsfrequenzbereich tritt eine Resonanzfrequenz mit dem als ein Basispunkt wirkenden Flansch auf. Als ein Ergebnis wird das freie Ende horizontal um den Basispunkt als eine Mitte verformt.
-
In dem Fall der zuvor beschriebenen Strömungsratemessvorrichtung ist, wenn der Verschlussabschnitt in den konkaven Abschnitt eingepasst ist, um das Gehäuse an der Basis zu fixieren, ein Spalt zwischen dem Verschlussabschnitt und dem konkaven Abschnitt der Basis vorhanden, obwohl der Spalt klein ist. Deshalb steigt ein Rahmen für die Verformung des Basishauptkörpers um die Größe des Spalts an. Mit der Verformung des Basishauptkörpers wird ebenso die Leiterplatte verformt. Dann wird eine wiederholte Spannung an einem Kabel erzeugt, der den Verbinder und die Leiterplatte miteinander elektrisch verbindet. Als ein Ergebnis gibt es ein Problem darin, dass wahrscheinlich eine Ermüdungstrennung des Kabels auftritt.
-
GEGENSTAND DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung wurde durchgeführt, um das zuvor beschriebene Problem zu lösen, und sie weist das Ziel auf, eine Strömungsratemessvorrichtung bereitzustellen, die ein Auftreten einer Trennung von Kabeln aufgrund einer Vibration eines Rohrs reduzieren kann.
-
Unter Beachtung des obigen Ziels weist eine Strömungsratemessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf:
eine aus einem Harz hergestellte Basis, aufweisend: Einen Basishauptkörper, der einen Verbinder aufweist, der an einem Basisendabschnitt des Basishauptkörpers so ausgebildet ist, dass er zu einem Äußeren des Rohrs hervorsteht, und einen Flansch, der so vorgesehen ist, dass er sich vom Basishauptkörper radial erstreckt, damit er in die Vorrichtungseinführungsausnehmung eingepasst ist,
eine Platte, die so vorgesehen ist, dass sie den Basishauptkörper teilweise überlappt, ein Strömungsrateerfassungselement, das an der Platte in einer freigelegten Weise vorgesehen ist, zum Erfassen der Strömungsrate des zu messenden Fluids, eine Leiterplatte, die an der Platte an einer zum Verbinder nahe gelegenen Seite vorgesehen ist, die einen Steuerkreis zum Verarbeiten eines Signals vom Strömungsrateerfassungselement aufweist,
eine aus einem Harz hergestellte Abdeckung, aufweisend: Einen Kreisgehäuseabschnitt, der die Leiterplatte abdeckt, und eine Fluiddurchgangsnut zum Ausbilden eines Messdurchgangs in Zusammenwirung mit der Platte,
Kabel, die innerhalb des Kreisgehäuseabschnitts vorgesehen sind, zum elektrischen Verbindendes Verbinders und der Kreisplatte miteinander, und
ein Verformungsunterdrückungsmittel, das zwischen der Innenwandfläche des Flansches und einer Außenumfangswandfläche der Abdeckung vorgesehen ist, wobei die Außenumfangswandfläche der Innenwandfläche gegenüberliegt, und zwar zum Verbinden des Flansches und der Abdeckung miteinander, um die Verformung des Basishauptkörpers aufgrund einer Vibration des Rohrs zu unterdrücken.
-
Gemäß der Strömungsratemessvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist das Verformungsunterdrückungsmittel zum Verbinden des Flansches und der Abdeckung miteinander zwischen der Innenwandfläche des Flansches und der Außenumfangswandfläche der Abdeckung vorgesehen, welche der Innenwandfläche gegenüberliegt. Deshalb wird die Verformung des Basishauptkörpers aufgrund der Vibration des Rohrs unterdrückt. Als ein Ergebnis können die Wirkungen zum Reduzieren des Auftretens des Trennens der Kabel aufgrund der Vibration des Rohrs und ähnlichem erreicht werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine von einer stromaufwärtigen Seite betrachtete Längsschnittansicht einer Strömungsratemessvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
-
2 ist eine teilweise freigeschnittene Vorderansicht der in 1 illustrierten Strömungsratemessvorrichtung.
-
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils der in 1 illustrierten Strömungsratemessvorrichtung.
-
4A ist eine Seitenschnittansicht der in 1 illustrierten Platte.
-
4B ist eine Vorderhochkantansicht von 4A.
-
5A ist eine Seitenschnittansicht, wie die Leiterplatte das Strömungsrateerfassungselement elektrisch mit der in 1 illustrierten Platte verbunden werden.
-
5B ist eine Vorderhochkantansicht von 5A.
-
6A ist eine Seitenschnittansicht, wie die in 5A, 5B illustrierte Platte mit der in 1 illustrierten Basis verbunden wird.
-
6B(?) ist eine Vorderhochkantansicht von 6A.
-
7A ist eine Seitenschnittansicht, wie die Abdeckung mit der in 6A illustrierten Platte verbunden wird.
-
7B ist eine Vorderhochkantansicht von 7A.
-
8 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils der Strömungsratemessvorrichtung gemäß Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
9 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils der Strömungsratemessvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung.
-
10 ist eine teilweise freigeschnittene Vorderansicht der in 9 illustrierten Strömungsratemessvorrichtung.
-
11 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils der Strömungsratemessvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung.
-
12 ist eine teilweise freigeschnittene Vorderansicht der in 11 illustrierten Strömungsratemessvorrichtung.
-
13 ist eine von einer stromaufwärtigen Seite betrachtete Längsschnittansicht einer Strömungsratemessvorrichtung gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung.
-
14 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils des anderen Beispiels der Strömungsratemessvorrichtung gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung.
-
15 ist eine von einer stromaufwärtigen Seite betrachtete Längsschnittansicht einer Strömungsratemessvorrichtung gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung.
-
16 ist eine von einer stromaufwärtigen Seite betrachtete Längsschnittansicht einer bekannten Strömungsratemessvorrichtung.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Hiernach wird jede der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung basierend auf den begleitenden Zeichnungen beschrieben. In jeder der Zeichnungen werden die gleichen oder äquivalente Bauteile oder Teile durch die gleichen Bezugszeichen für die Beschreibung gekennzeichnet.
-
Ausführungsform 1
-
1 ist eine von einer stromaufwärtigen Seite betrachtete Längsschnittansicht einer Strömungsratemessvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, 2 ist eine teilweise freigeschnittene Vorderansicht der in 1 illustrierten Strömungsratemessvorrichtung 1, und 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils der in 1 illustrierten Strömungsratemessvorrichtung 1.
-
Eine Vorrichtungseinführungsausnehmung 51 ist an einem Ansaugrohr 50 eines Verbrennungsmotors vorgesehen. Die Strömungsratemessvorrichtung 1 wird so in die Vorrichtungseinführungsausnehmung 51 eingeführt, dass sie innerhalb des eine zylindrische Gestalt aufweisenden Ansaugrohrs 50 installiert ist.
-
Die Strömungsratemessvorrichtung 1 weist eine Basis 11, eine Platte 10, ein Strömungsrateerfassungselement 2, eine Leiterplatte 5, und eine Abdeckung 6 auf. Die Platte 10 ist mit der Basis 11 an einer Fläche entlang einer Strömungsrichtung der Luft verbunden, die einem zu messenden Fluid entspricht. Das Strömungsratemesselement 2 ist an der Platte 10 in einer freigelegten Weise vorgesehen und erfasst die Strömungsrate der Luft. Die Leiterplatte 5 ist an einer Fläche der Platte 10 vorgesehen, an der das Strömungsrateerfassungselement 2 vorgesehen ist, und weist einen Steuerkreis zum Verarbeiten eines Signals vom Strömungsrateerfassungselement 2 auf. Die Abdeckung 6 ist an der Platte 10 und an der Basis 11 angebunden.
-
Die Basis 11 weist einen Basishauptkörper 32 und einen Flansch 17 auf. Der Basishauptkörper 32 weist einen distalen Endabschnitt auf, der sich innerhalb eines einem Rohrdurchgang entsprechenden Hauptdurchgangs 19 radial erstreckt. An einem Basisendabschnitt des Basishauptkörpers 32 ist ein zum Äußeren des Ansaugrohrs 50 hervorstehender Verbinder 13 vorgesehen. Der Flansch 17 ist so vorgesehen, dass er sich vom Basishauptkörper 32 radial erstreckt, und ist in die Vorrichtungseinführungsausnehmung 51 eingepasst.
-
Anschlüsse 12 sind integral mit der Basis 11 durch Ausformen ausgebildet. Jeder der Anschlüsse 12 weist einen Endabschnitt auf, der einen Anschluss für den Verbinder 13 bildet, und den anderen Endabschnitt, der mittels Kabeln 8 elektrisch mit der Leiterplatte 5 verbunden ist.
-
Die Strömungsratemessvorrichtung 1 ist durch Befestigungsschrauben 18, die an vier Ecken des Flansches 17 vorgesehen sind, am Ansaugrohr 50 fixiert. Ein O-Ring 14 zum Hindern von Luft daran, dass sie durch einen Spalt zwischen der Vorrichtungseinführungsausnehmung 51 und dem Flansch 17 austritt, ist in einem Nutabschnitt vorgesehen, der in einer Umfangsseitenfläche des Flansches 17 ausgebildet ist, damit er in engem Kontakt hiermit gehalten wird.
-
Die Platte 10 ist zum Beispiel aus einem Polybutylenterphthalat(PBT)-Harz ausgebildet. Die Platte 10 weist einen Rahmenabschnitt 33 mit einer fensterähnlichen Gestalt auf, an der die Leiterplatte 5 platziert ist. Ein flacher Plattenabschnitt 34 ist mittels eines Niveaudifferenzabschnitts mit dem Rahmenabschnitt 33 verbunden. Ein konkaver Abschnitt 7, der das Strömungsrateerfassungselement 2 darin aufnimmt, ist am flachen Plattenabschnitt 34 an der näher zum Rahmenabschnitt 33 gelegenen Seite ausgebildet. Das Strömungsrateerfassungselement 2 ist durch Kabel 8 elektrisch mit der Leiterplatte 5 verbunden.
-
Die Abdeckung 6 ist integral aus einem Harz ausgebildet. Die Abdeckung 6 weist einen Kreisaufnahmeabschnitt 20 auf, der die Leiterplatte darin und eine Fluiddurchgangsnut 23 abdeckt und aufnimmt. In Zusammenwirkung mit der Platte 10 bildet die Fluiddurchgangsnut 23 einen Messdurchgang 9 zum Führen von Luft, in dem das Strömungsrateerfassungselement 2 vorgesehen ist.
-
Ein thermisch aushärtendes Silikonhaftmittel ist an Gebieten der Abdeckung 6 aufgebracht, die in 2 als netzartige Gebiete illustriert sind, um die Abdeckung 6 an der Platte 10 und der Basis 11 anzubinden. Ein durch Aushärten des Haftmittels ausgebildeter Anwendungsabschnitt 16 ist zwischen einer Innenwandfläche 17a des Flansches 17 und einer Außenumfangswandfläche 6a der Abdeckung 6 ausgebildet, die der Innenwandfläche 17a gegenüberliegt.
-
Der Anbindungsabschnitt 16 bildet ein Verformungsunterdrückungsmittel zum Unterdrücken einer Verformung des Basishauptkörpers 32 aufgrund einer Vibration des Ansaugrohrs 50 durch festes Verbinden und Fixieren des Flansches 17 und der Abdeckung 6 aneinander.
-
Das Strömungsrateerfassungselement 2 weist einen Strömungsrateerfassungswiderstand 3 und einen Temperaturkompensationswiderstand 4 auf. In Zusammenwirkung mit der Platte 10 bildet eine Fläche des Strömungsrateerfassungselements 2 einen Teil einer Wandfläche des Messdurchgangs 9.
-
Der Strömungsrateerfassungswiderstand 3 und der Temperaturkompensationswiderstand 4 sind in Kombination mit einem Isolierungssubstrat ausgebildet. Allerdings ist ein Wärmeisolierungsmittel (nicht gezeigt) derart vorgesehen, dass eine Wärme des Strömungsrateerfassungswiderstands 3 kaum zum Temperaturkompensationswiderstand 4 geleitet wird.
-
Als nächstes wird ein Herstellungsverfahren der Strömungsratemessvorrichtung 1 mit dem zuvor beschriebenen Aufbau basierend auf 4A bis 7B beschrieben.
-
Als erstes wird an einer in 4A und 4B illustrierten Platte 10 das Silikonhaftmittel an dem konkaven Abschnitt 7 aufgebracht. Dann werden die Leiterplatte 5 und das Strömungsrateerfassungselement 2 an der Platte 10 platziert. Ferner werden die Leiterplatte 5 und das Strömungsrateerfassungselement 2 durch eine Kabelanbindung unter Verwendung von Kabeln 8 elektrisch verbunden (5A und 5B).
-
In diesem Zustand wird eine Kreiseinstellung zum Anpassen zwischen der Leiterplatte 5 und dem Strömungsrateerfassungselement 2 durchgeführt.
-
Als nächstes wird das Haftmittel am Rahmenabschnitt 33 der Platte 10 so aufgebracht, um die Platte 10 am Basishauptkörper 32 anzubinden (6A und 6B).
-
Ferner werden die Leiterplatte 5 und die Anschlüsse 12 durch Kabelanbinden unter Verwendung von Kabeln 8 elektrisch miteinander verbunden. Nachdem ein Abdichtungsgel (nicht gezeigt) eingespritzt wurde, wird die Abdeckung 6 unter Verwendung des Haftmittels an der Basis 11 und an der Platte 10 angebunden. Hiernach werden das Abdichtungsgel und das Haftmittel thermisch ausgehärtet (7A und 7B).
-
Obwohl das thermisch aushärtende Haftmittel in dieser Ausführungsform verwendet wird, kann auch ein bei Raumtemperatur aushärtendes Haftmittel stattdessen verwendet werden.
-
Darüber hinaus wird in dieser Ausführungsform der Anbindungsabschnitt 16 zwischen der Innenwandfläche 17a des Flanschs 17 und der Außenumfangswandfläche 6a der Abdeckung 6 ausgebildet, und bildet das Verformungsunterdrückungsmittel. Allerdings kann die Innenwandfläche 17a des Flansches 17 und die Außenumfangswandfläche 6a der Abdeckung 6 geschweißt werden, um einen geschweißten Abschnitt auszubilden, um den Flansch 17 und die Abdeckung 6 miteinander zu verbinden. Dann kann der geschweißte Abschnitt als das Verformungsunterdrückungsmittel zum Unterdrücken der Verformung des Basishauptkörpers 32 aufgrund der Vibration des Ansaugrohrs 50 verwendet werden.
-
Als nächstes werden die Wirkungen der Strömungsratemessvorrichtung
1 gemäß Ausführungsform 1 im Vergleich mit einer Strömungsratemessvorrichtung
1A beschrieben, die in der zuvor zitierten veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-008619 beschrieben ist.
-
16 ist eine von der stromaufwärtigen Seite betrachtete Längsschnittansicht der Strömungsratemessvorrichtung 1A.
-
In der Strömungsratemessvorrichtung 1A entspricht ein Gehäuse 60 mit der Fluiddurchgangsnut 23 und einer Abdeckung 61 der Abdeckung 6 der Strömungsratemessvorrichtung 1 von Ausführungsform 1. Die Abdeckung 61 ist an einem Verschlussabschnitt 62 des Gehäuses 60 vorgesehen, der die Leiterplatte 5 umgibt.
-
Eine Fläche der Platte 10 ist durch ein thermisch aushärtendes Haftmittel an einem Basishauptkörper 66 einer Basis 63 angebunden, wohingegen die andere Fläche der Platte 10 am Strömungsrateerfassungselement 2, der Leiterplatte 5 und dem Gehäuse 60 durch ein thermisch aushärtendes Haftmittel angebunden ist. Der Verschlussabschnitt 62 des Gehäuses 60 ist in einen konkaven Abschnitt 64 eingepasst, der an einer Innenwandfläche 65a eines Flansches 65 der Basis 63 ausgebildet ist, und ist ebenso am Basishauptkörper 63 und an der Platte 10 angebunden.
-
Sowohl die Basis 63 als auch das Gehäuse 60 ist durch Ausformen aus einem Harz ausgebildet. Das Ausformen weist den Schritt des Durchführens des Ziehens aus einer Matrize auf. Deshalb wird eine leichte Kegelform an jeder der Flächen des konkaven Abschnitts 64 der Basis 63 und dem Verschlussabschnitt 62 des Gehäuses 60 erzeugt.
-
Dann, wenn der Verschlussabschnitt 62 in den konkaven Abschnitt 64 eingepasst ist, um das Gehäuse 60 an der Basis 63 zu fixieren, liegt ein Spalt C zwischen dem Verschlussabschnitt 62 und dem Basisabschnitt 64 der Basis 63 vor, obwohl der Spalt klein ist.
-
Falls die Strömungsratemessvorrichtung 1A den zuvor erwähnten Aufbau hat, tritt ein so genannter Auslegerzustand auf, wenn eine Vibration am Ansaugrohr 50 aufgebracht wird. Im Auslegerzustand wird der Flansch 65 ein fixiertes Ende, wohingegen ein distales Ende der Kombination der Platte 10 und des Gehäuses 60 ein freies Ende wird. Deshalb tritt in einem bestimmten Vibrationsfrequenzbereich eine Resonanzfrequenz auf, wobei der Flansch 65 als ein Basispunkt wirkt. Als ein Ergebnis wird das freie Ende um den Basispunkt als eine Mitte horizontal verformt.
-
In diesem Fall liegt der Spalt C zwischen dem Verschlussabschnitt 62 und dem konkaven Abschnitt 64 der Basis 63 vor. Deshalb steigt ein Rahmen für die Deformation des Basishauptkörpers 60 zumindest um die Größe des Spalts C an.
-
Darüber hinaus wird ein Biegemoment aufgebracht. Das Biegemoment wird erhalten, indem eine Kraft mit einem Produkt einer Masse der Platte 10, der Leiterplatte 5, des Gehäuses 60 und der Abdeckung 61 multipliziert wird, die am Basishauptkörper 66 der Basis 63 platziert sind, und eine Vibrationsbeschleunigung, um einen Abstand vom Flansch 65 zu einem distalen Ende des Gehäuses 60, das an der Seite gegenüber dem Verbinder 13 liegt. Somit wird die Deformation des Basishauptkörpers 66 weiter erhöht.
-
Die Leiterplatte 5 wird mittels der Platte 10 am Basishauptkörper 66 platziert. Deshalb wird die Leiterplatte 5 ebenso durch die Verformung des Basishauptkörpers 66 wiederholt verformt.
-
Somit wird mit der Verformung der Leiterplatte 5 eine wiederholte Spannung an den Kabeln 8 erzeugt, die die Anschlüsse 12 und die Leiterplatte 5 elektrisch miteinander verbinden, während ein verbundener Abschnitt jeder der Kabel 8 an der näher zu den Anschlüssen 12 gelegenen Seite als ein fixiertes Ende wird, und ein verbundener Abschnitt jeder der Kabel 8 an der näher zur Leiterplatte 5 gelegenen Seite wirkt als ein freies Ende. Als ein Ergebnis besteht eine Gefahr, dass eine Ermüdungstrennung der Kabel 8 auftritt.
-
Ferner sind in der Strömungsratemessvorrichtung 1A mit dem zuvor beschriebenen Aufbau die Platte 10, die Leiterplatte 5 und das Gehäuse 60 an der Basis 63 so platziert, dass sie für einen Zusammenbau in der gleichen Richtung orientiert sind. In der Mitte der Baugruppe muss jedoch, um den Verschlussabschnitt 62 des Gehäuses 60 in den konkaven Abschnitt 64 einzupassen, das Gehäuse 60 in eine Richtung zum Einpassen gebracht werden, die senkrecht zu der Richtung ist, in der die Platte 10 und die Leiterplatte 5 für den Zusammenbau platziert werden. Folglich kann die Platzierung und der Zusammenbau nicht nur unidirektional durchgeführt werden. Als ein Ergebnis ist es schwierig, ein Herstellungsverfahren zu automatisieren, was eine Kostenreduktion verhindert.
-
Auf der anderen Seite, selbst in dem Fall der Strömungsratemessvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 1, tritt der so genannte Auslegerzustand auf, wenn die Vibration am Ansaugrohr 50 aufgebracht wird. Im Auslegerzustand wird der Flansch 17 ein fixiertes Ende, wohingegen ein distales Ende der Kombination der Platte 10 und der Abdeckung 6 ein freies Ende wird. In einem bestimmten Vibrationsfrequenzbereich tritt die Resonanzfrequenz auf, wobei der Flansch 17 als ein Basispunkt wirkt. Als ein Ergebnis wird das freie Ende horizontal um den Basispunkt als eine Mitte verformt, wie durch einen Pfeil A angezeigt (1).
-
In der Strömungsratemessvorrichtung 1 der Ausführungsform 1 sind jedoch die Außenumfangswandfläche 6a der Abdeckung 6 und die Innenwandfläche 17a des Flansches 17 durch den dem Verformungsunterdrückungsmittel entsprechenden Anbindungsabschnitt 16 fest verbunden und aneinander fixiert.
-
Deshalb, selbst wenn die Resonanzfrequenz in der Platte 10 und der Abdeckung 6 auftritt, wird eine Steifigkeit am fixierten Ende sichergestellt. Die Auslenkungsgröße des Basishauptkörpers 32, der Platte 10 und der Abdeckung 6 insgesamt wird unterdrückt.
-
Somit wird für die Leiterplatte 5, die mittels der Platte 10 an der Basis 11 vorgesehen ist, die Auslenkungsgröße des Basishauptkörpers 32 minimiert. Somit wird die Verformungsgröße der Kabel 8, welche die Anschlüsse 12 und die Leiterplatte 5 elektrisch miteinander verbinden, unterdrückt, damit die an den Kabeln 8 erzeugte, wiederholte Spannung reduziert wird. Als ein Ergebnis wird das Auftreten der Ermüdungstrennung der Kabel 8 aufgrund der wiederholten Spannung deutlich reduziert.
-
Ferner liegt bei der Strömungsratemessvorrichtung 1 mit dem zuvor erwähnten Aufbau der Anbindungsabschnitt 16, der den Flansch 17 und die Abdeckung 6 miteinander verbindet, an der Innenwandfläche 17a des Flansches 17 vor. Deshalb können die Platte 10, die Leiterplatte 5 und die Abdeckung 6 so am Basishauptkörper 32 platziert werden, dass sie für den Zusammenbau in der gleichen Richtung orientiert sind. Somit wird die Automatisierung des Herstellungsverfahrens erleichtert, was eine Kostenreduktion gestattet.
-
Ausführungsform 2
-
8 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils der Strömungsratemessvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung.
-
In Ausführungsform 2 ist die Abdeckung 6 durch das thermisch aushärtende Silikonhaftmittel am Basishauptkörper 32 angebunden, wohingegen die Abdeckung 6 durch ein Epoxyhaftmittel an der Innenwandfläche 17a des Flansches 17 angebunden ist, das eine höhere Steifigkeit aufweist als diejenige des Silikonhaftmittels, nachdem es ausgehärtet ist.
-
Der übrige Aufbau ist der gleiche wie derjenige der Ausführungsform 1.
-
In der Strömungsratemessvorrichtung 1 mit dem zuvor erwähnten Aufbau sind der Flansch 17 und die Abdeckung 6 durch einen Anbindungsabschnitt 24 verbunden, der dem Verformungsunterdrückungsmittel entspricht, welches aus dem ausgehärteten Epoxyhaftmittel ausgebildet ist, das eine höhere Steifigkeit aufweist als diejenige des Anbindungsabschnitts 16 der Ausführungsform 1. Deshalb sind die Basis 11 und die Abdeckung 6 fester miteinander verbunden.
-
Somit wird die Auslenkungsgröße des Basishauptkörpers 32, der Platte 10 und der Abdeckung 6 insgesamt verglichen mit derjenigen der Ausführungsform 1 reduziert. Demnach wird das Auftreten der Ermüdungstrennung der Kabel 8 deutlicher reduziert.
-
Darüber hinaus ist die Abdeckung 6 durch das eine geringere Steifigkeit als dasjenige des Epoxyhaftmittels aufweisende Silikonhaftmittel an dem Basishauptkörper 32 und der Platte 10 angebunden. Deshalb wird eine Spannung, die aufgrund der Verformung des Basishauptkörpers 32, der Platte 10 und der Abdeckung 6 zwischen den Bauteilen erzeugt wird, verglichen mit dem Fall reduziert, wo das Epoxyhaftmittel verwendet wird.
-
Beim Herstellungsverfahren der Strömungsratemessvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 2 ist es gewünscht, dass das Epoxyhaftmittel und das Silikonhaftmittel im Hinblick auf die Herstellungseffizienz zur gleichen Zeit thermisch ausgehärtet werden.
-
In dem Fall, wo ein Aushärtungsmittel, das im Epoxyhaftmittel enthalten ist, ein Amin-Aushärtungsmittel ist, das ein Amin-Material enthält, wird das Silikonhaftmittel in einigen Fällen nicht ausreichend ausgehärtet, wenn das Amin-Aushärtungsmittel mit dem Silikonhaftmittel in Kontakt kommt.
-
Das zuvor erwähnte Phänomen tritt auf, weil das Amin-Aushärtungsmittel stärker an einen Platinkatalysator abgestimmt ist, der im Silikonhaftmittel enthalten ist, als eine Vinlygruppe, die das Silikonhaftmittel daran hindert, dass es ausgehärtet wird.
-
Somit kann in Ausführungsform 2 als das Aushärtungsmittel des Epoxyhaftmittels ein Nicht-Amin-Aushärtungsmittel verwendet werden.
-
Ferner ist es wünschenswert, zum Beispiel ein latentes Aushärtungsmittel zu verwenden, das ein Nicht-Amin-Aushärtungsmittel ist und durch Erwärmen als ein Aushärtungsmittel wirkt, wie das Aushärtungsmittel des Epoxyhaftmittels.
-
Wenn das Epoxyhaftmittel aufgebracht und ausgehärtet wird, nachdem das Silikonhaftmittel thermisch ausgehärtet ist, besteht keine Gefahr einer unzureichenden Aushärtung des Silikonhaftmittels. Deshalb kann in diesem Fall das im Epoxyhaftmittel enthaltene Aushärtungsmittel ein das Amin-Material enthaltende Aushärtungsmittel sein.
-
Ausführungsform 3
-
9 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils der Strömungsratemessvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung, und 10 ist eine teilweise freigeschnittene Vorderansicht der in 9 illustrierten Strömungsratemessvorrichtung 1.
-
In Ausführungsform 3 ist eine Nut 27, die mit einem Epoxyhaftmittel zu füllen ist, in der Abdeckung 6 an der näher zum Flansch 17 gelegenen Seite so ausgebildet, dass sie sich parallel zur Innenwandfläche 17a des Flansches 17 erstreckt. Eine Anbindungsrippe 28, die lose in die Nut 27 eingeführt wird, ist am Basishauptkörper 32 ausgebildet.
-
Eine Nut 25, die mit einem Silikonhaftmittel zu füllen ist, ist in der Abdeckung 6 an der näher zur Leiterplatte 5 gelegenen Seite ausgebildet. Die Nut 25 ist über einen gesamten Umfang entlang des Verschlussabschnitts 21 der Abdeckung 6 ausgebildet. Eine Anbindungsrippe 26, die lose in die Nut 25 eingeführt wird, ist an einem Umfangskantenabschnitt des Basishauptkörpers 32 ausgebildet, der die Leiterplatte 5 umgibt.
-
Ferner ist ein Raum zwischen der Außenumfangswandfläche 6a der Abdeckung 6 und der Innenwandfläche 17a des Flansches 17 ebenso mit dem Epoxyhaftmittel gefüllt. Das Haftmittel wird ausgehärtet, um den Anbindungsabschnitt 24 auszubilden.
-
Der übrige Aufbau ist der gleiche wie die Strömungsratemessvorrichtung 1 der Ausführungsform 1.
-
In der Strömungsratemessvorrichtung 1 der Ausführungsform 3 wird der Anbindungsabschnitt 24, der dem Verformungsunterdrückungsmittel entspricht, durch die Anbindungsrippe 28 verstärkt, die lose in die mit dem Epoxyhaftmittel gefüllte Nut 27 eingeführt wird. Deshalb wird im Vergleich mit Ausführungsform 2 die Auslenkungsgröße des Basishauptkörpers 32, der Platte 10 und der Abdeckung 6 weiter reduziert, damit das Auftreten der Ermüdungstrennung der Kabel 8 deutlicher reduziert wird.
-
Darüber hinaus werden die Abschnitte, die durch das Epoxyhaftmittel gefüllt und angebunden werden, und die Abschnitte, die durch das Silikonhaftmittel gefüllt und angebunden werden, welches kein Epoxyhaftmittel ist, voneinander getrennt. Deshalb kommen das Epoxyhaftmittel und das thermisch aushärtende Silikonhaftmittel nicht miteinander in Kontakt.
-
Somit tritt das unzureichende Aushärten des Silikonhaftmittels nicht auf, selbst wenn das Epoxyhaftmittel und das Silikonhaftmittel zur gleichen Zeit im Herstellungsverfahren der Strömungsratemessvorrichtung 1 thermisch ausgehärtet werden. Als ein Ergebnis kann die Strömungsratemessvorrichtung 1 effizient hergestellt werden, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden.
-
Ausführungsform 4
-
11 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils der Strömungsratemessvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung, und 12 ist eine teilweise freigeschnittene Vorderansicht der in 11 illustrierten Strömungsratemessvorrichtung 1.
-
In Ausführungsform 4 sind hervorstehende Abschnitte 29, die jeweils eine dreieckige stangenähnliche Gestalt aufweisen und sich zum Basishauptkörper 32 erstrecken, an der Außenumfangswandfläche 6a der Abdeckung 6 über eine gesamte Breite in Intervallen ausgebildet.
-
Die Abdeckung 6 ist durch das Haftmittel an den Basishauptkörper 32 angebunden und fixiert, um die Leiterplatte 5 abzudecken.
-
Wenn die Abdeckung 6 durch das Haftmittel am Basishauptkörper 32 fixiert ist, werden die hervorstehenden Abschnitte 29, die dem Verformungsunterdrückungsmittel entsprechen, durch die Innenwandfläche 17a des Flansches 17 gedrückt, damit sie plastisch verformt werden. Als ein Ergebnis werden die hervorstehenden Abschnitte 29 mit der Innenwandfläche 17a des Flansches 17 in einen Drückkontakt gebracht.
-
Der übrige Aufbau ist der gleiche wie der der Strömungsratemessvorrichtung 1 der Ausführungsform 1.
-
In der Strömungsratemessvorrichtung 1 der Ausführungsform 4 haben die hervorstehenden Abschnitte 29, die mit der Innenwandfläche 17a des Flansches 17 in einen Drückkontakt gebracht werden, die gleichen Funktionen wie diejenigen des Anbindungsabschnitts 16, der dem Verformungsunterdrückungsmittel der Ausführungsform 1 entspricht, welches den Flansch 17 und die Abdeckung 6 fest miteinander verbindet.
-
Somit, wenn die Vibration am Ansaugrohr 50 aufgebracht wird, können die gleichen Wirkungen wie diejenigen der Strömungsratemessvorrichtung 1 der Ausführungsform 1 erreicht werden, selbst wenn kein Haftmittel verwendet wird. Zusätzlich wird der Schritt des Aufbringens und Aushärtens des Haftmittels, um den Anbindungsabschnitt 16 auszubilden, welcher in Ausführungsform 1 benötigt wird, nicht länger benötigt. Deshalb können im Vergleich mit Ausführungsform 1 die besseren Wirkungen zum Reduzieren der Kosten erreicht werden.
-
Es ist anzumerken, dass die Gestalt jeder der hervorstehenden Abschnitte 29 nicht auf die dreieckige stangenähnliche Gestalt beschränkt ist, sondern andere Gestalten annehmen kann, wie zum Beispiel eine halbkreis säulenförmige Gestalt.
-
Die hervorstehenden Abschnitte 29 können an der Innenwandfläche 17a des Flansches 17 ausgebildet sein, und können an der Außenumfangswandfläche 6a der Abdeckung 6 zusätzlich zu den hervorstehenden Abschnitten ausgebildet sein, die an der Innenwandfläche 17a ausgebildet sind.
-
Ausführungsform 5
-
13 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils der Strömungswertemessvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung.
-
In dieser Ausführungsform ist die Nut 25, die mit dem Silikonhaftmittel zu füllen ist, in der Abdeckung 6 ausgebildet. Die Nut 25 ist über den gesamten Umfang entlang des Verschlussabschnitts 21 der Abdeckung 6 ausgebildet. Die Anbindungsrippe 26, die lose in die Nut 25 eingeführt wird, ist an der Umfangskante des Abschnitts des Basishauptkörpers 32 ausgebildet, der die Leiterplatte 5 umgibt.
-
Die Abdeckung 6 ist durch das Silikonhaftmittel an den Basishauptkörper 32 angebunden und an ihm fixiert, um die Leiterplatte 5 zu abzudecken. Darüber hinaus ist der Anbindungsabschnitt 16, der dem Verformungsunterdrückungsmittel entspricht, an der Abdeckung 6 zwischen der Innenwandfläche 17a des Flansches 17 und der Auenumfangswandfläche 6a der Abdeckung 6 vorgesehen. Der Anbindungsabschnitt 16 wird durch Aushärten des Silikonhaftmittels ausgebildet.
-
Der hervorstehende Abschnitt 15 mit dem dreieckigen Querschnitt ist an der Außenumfangswandfläche 6a der Abdeckung 6 ausgebildet. Der hervorstehende Abschnitt 15 weist einen distalen Endabschnitt auf, der mit der Innenwandfläche 17a des Flansches 17 in einen Drückkontakt gebracht wird. Der hervorstehende Abschnitt 15, der dem Austrittsverhinderungsmittel entspricht, hindert das Silikonhaftmittel in einem nicht ausgehärteten Zustand am Austreten nach außen.
-
Der übrige Aufbau ist der gleiche wie bei der Strömungsratemessvorrichtung 1 der Ausführungsform 1.
-
Wenn die Abdeckung 6 unter Verwendung des thermisch aushärtenden Silikonhaftmittels als ein Haftmittel an der Basis 11 angebunden wird und dann das Silikonhaftmittel im Herstellungsverfahren der Strömungsratemessvorrichtung 1 thermisch ausgehärtet wird, wird eine Viskosität des Silikonhaftmittels manchmal verringert, wodurch es auf eine Fläche 6b der Abdeckung 6 austritt, was den wirtschaftlichen Wert des Produkts reduziert.
-
In der Strömungsratemessvorrichtung 1 der Ausführungsform 5 ist der vorstehende Abschnitt 15 an der Abdeckung 6 vorgesehen. Deshalb tritt das Silikonhaftmittel nicht auf die Fläche 6b der Abdeckung 6 aus. Deshalb können die in Ausführungsform 1 erreichten Wirkungen erreicht werden, während der wirtschaftliche Wert des Produkts daran gehindert wird, dass er aufgrund des Austritts des Silikonhaftmittels durch Verunreinigung reduziert wird.
-
Darüber hinaus können, indem der hervorstehende Abschnitt 15 mit der Innenwandfläche 17a des Flansches 17 in einen Drückkontakt gebracht wird, der Flansch 17 und die Abdeckung 6 in Zusammenwirkung mit dem Anbinden am Anbindungsabschnitt 16 fester miteinander verbunden werden.
-
Es ist anzumerken, dass der hervorstehende Abschnitt 15 alternativ an der Innenwandfläche 17a des Flansches 17 ausgebildet sein kann.
-
Darüber hinaus, wie in 14 illustriert, können die hervorstehenden Abschnitte 15 entsprechend an der Außenumfangswandfläche 6a der Abdeckung 6 und der Innenwandfläche des Flansches 17 ausgebildet sein, damit sie eine Labyrinthstruktur ausbilden.
-
Ferner ist es ersichtlich, dass anstelle des thermisch aushärtenden Silikonhaftmittels das Epoxyhaftmittel als das Haftmittel verwendet werden kann. In diesem Fall können der Flansch 17 und die Abdeckung 6 fester miteinander verbunden werden.
-
Ausführungsform 6
-
15 ist eine Querschnittsansicht eines Hauptteils der Strömungsratemessvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung.
-
In Ausführungsform 6 ist ein Haftmittelsammelabschnitt 35, der dem Austrittsverhinderungsmittel entspricht, an der Innenwandfläche 17a des Flansches 17 an der Innenseite des hervorstehenden Abschnitts 15 ausgebildet.
-
Der übrige Aufbau ist der gleiche wie bei der Strömungsratemessvorrichtung 1 der Ausführungsform 5.
-
Bei der Strömungsratemessvorrichtung 1 ist der Haftmittelsammelabschnitt 35 an der Innenwandfläche 17a des Flansches 17 an der Innenseite des hervorstehenden Abschnitts 15 ausgebildet. Deshalb wird im Vergleich mit der Strömungsratemessvorrichtung 1 der Ausführungsform 5 der Austritt des Silikonhaftmittels auf die Fläche 6b der Abdeckung 6 weiter reduziert.
-
Es ist anzumerken, dass der Haftmittelsammelabschnitt 35 alternativ an der Außenumfangswandfläche 6a der Abdeckung 6 ausgebildet sein kann.
-
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen wurde die Strömungsratemessvorrichtung 1, die innerhalb des Ansaugrohrs 50 des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, beschrieben. Es ist jedoch ersichtlich, dass die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht hierauf beschränkt ist. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auch bei einer Strömungsratemessvorrichtung angewandt werden, die zum Beispiel innerhalb eines Abgasrohrs des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, um eine Strömungsrate eines Abgases zu messen.
-
Das Ansaugrohr 50 kann integral mit einer Ansaugluftfiltervorrichtung (nicht gezeigt) aufgebaut sein.
-
Ferner wird sowohl die Platte 10 als auch die Basis 11 durch ein unabhängiges Bauteil gebildet. Allerdings kann ein Satz aus der Platte 10 und der Basis 11 als ein einzelnes Bauteil gebildet werden. Durch Ausbilden des Satzes der Platte 10 und der Basis 11 als ein einzelnes Bauteil werden Vorteile im Hinblick auf die Komponentenverwaltung, die Handhabung der Komponenten im Herstellungsverfahren und so weiter bereitgestellt.
-
Ferner kann das Mittel zum Verbinden der Leiterplatte 5 und der Anschlüsse 12 durch die Kabel 8 und das Mittel zum Verbinden der Leiterplatte 5 und des Strömungsrateerfassungselements 2 durch die Kabel 8 ein anderes sein als die Kabelanbindung, und kann zum Beispiel Schweißen oder Löten sein.
-
Ferner ist sowohl der Strömungsrateerfassungswiderstand 3 als auch der Temperaturkompensationswiderstand 4 durch Musterung (nicht gezeigt) eines Platinfilms auf einer Fläche eines aus Silizium oder Keramik hergestellten, isolierenden Substrats ausgebildet. Allerdings ist ein Material des Films nicht auf Platin beschränkt, sondern kann zum Beispiel Nickel oder Permalloy sein.
