DE112014000977B4

DE112014000977B4 - Durchflusssensor

Info

Publication number: DE112014000977B4
Application number: DE112014000977.6T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Arai; Shigeharu Tsunoda; Shinobu Tashiro; Takeshi Morino
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2023-01-19
Anticipated expiration: 2034-02-08
Also published as: CN105008869A; US20160025542A1; JPWO2014156323A1; DE112014000977T5; US9880040B2; JP6220860B2; WO2014156323A1; CN105008869B

Abstract

Durchflusssensor (300) umfassend:ein Gehäuse (302);eine Abdeckung;eine Schaltungskammer, die zwischen dem Gehäuse (302) und der Abdeckung versiegelt ist und elektronische Bauteile und eingebaute Verdrahtungsteile aufweist; undein Unterkanalteil, durch das ein zu erfassendes Fluid strömt,wobei die Abdeckung mit dem Gehäuse (302) durch Laserlicht (550) lasergeschweißt ist;dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der Abdeckung im Bereich eines Zugangsabschnitts für den Laser dünner ist als die Dicke der anderen Teile, die den Laser übertragen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen lasergeschweißten Durchflusssensor.
STAND DER TECHNIK
Die Patentliteratur 1 ( JP 2002-67165 A ) offenbart ein Verfahren zum Vorsehen eines konkaven Teils auf einem Laserbestrahlungsteil auf einer durchlässigen Kunststoffseite, zum Verkürzen eines Durchlässigkeitsabstands und zum wirksamen Schweißen als Verfahren zum Herstellen einer Laserschweißung eines Gehäuses zum Aufnehmen von Messeinrichtungen und einer Abdeckung zum Abdecken derselben in einem Messinstrument, wie beispielsweise einem Durchflussmesser vom thermischen Typ. Außerdem offenbart die Patentliteratur 2 ( JP 2009-056722 A ) ein Verfahren zum Vorsehen einer Öffnung auf einer durchlässigen Kunststoffseite und zum Festlegen des Schweißens in einem Zustand, in dem ein geschweißtes Teil ausgestülpt ist, als Verfahren zum Prüfen eines lasergeschweißten Teils.
Die DE 10 2010 020 264 A1 betrifft einen Luftmassenmesser mit einem Gehäuse aus Kunststoff, der elektrisch isolierend wirkt, wobei in dem Gehäuse ein Strömungskanal ausgebildet und mit einem Sensorelement, das in das Gehäuse angeordnet und das in die Strömungskanal strömende Luftmasse erfasst, wobei in dem Gehäuse Leiterbahnen angeordnet sind, die das Sensorelement mit Anschlusspins verbinden.
TECHNISCHES PROBLEM
Ein Durchflusssensor umfasst eine Durchflussraten-Erfassungseinheit und eine Temperatur-Erfassungseinheit, die auf einem Gehäuse (Einbaurahmen) angeordnet sind. Weiter sind verschiedene elektronische Bauteile in einer Schaltungskammer angebracht, die im Gehäuse vorgesehen ist. Um einen Kurzschluss, eine Korrosion oder dergleichen einer Verdrahtungseinheit usw. zu verhindern, müssen das Gehäuse und eine Abdeckung abgedichtet sein. Als Verfahren zum direkten und präzisen Verbinden der Abdeckung und des Gehäuses ohne das Beschädigen von elektronischen Bauteilen wird ein Laserschweißverfahren verwendet. Allerdings zeigt sich gemäß den Untersuchungen des Erfinders als Problem, dass es beim Formen einer Abdeckung aus einem PBT-Kunststoff mittels eines herkömmlichen Laserschweißverfahrens notwendig ist, die Laserleistung einzustellen oder eine Geschwindigkeit gering zu halten, und dass es schwierig ist, aufgrund der komplizierten Steuerung ein gleichmäßiges Schweißen zu erzielen, da ein Durchlässigkeitsgrad in der Nähe eines Zugangs nur die Hälfte oder weniger der Durchlässigkeitsgrade anderer Abschnitte beträgt. Weiter wird als Problem angezeigt, dass, da ein Durchlässigkeitsgrad in der Nähe des Zugangs gering ist, eine Prüfung des Erscheinungsbilds der Schweißarbeit mittels Bilder nicht durchgeführt werden kann. In der Patentliteratur 1 ist offenbart, dass der Durchlässigkeitsabstand verkürzt wird und das Laserbestrahlungsteil sich bei diesem Verfahren in einem konkaven Zustand befindet. Wenn kristalline Kunststoffe mit vielen Streuungen, wie PBT, verwendet werden, nimmt die Streuwirkung zu und wird auch die Wärmeeintragsverteilung des Lasers instabil. Auf der Grundlage der vorstehenden Ausführungen zeigt sich, dass ein Problem insofern entsteht, als der Schweißzustand insbesondere in den Endabschnitten eines Laserpunkts instabil ist.
Bei dem in der Patentliteratur 2 offenbarten Prüfverfahren gibt es ein Problem dahingehend, dass Druckmaterialien fleckig werden, eine Reinigung stets durchgeführt werden muss und die Produktivität stark verringert wird, da eine große Menge einer pyrolytischen Komponente (Gas) aus diesem Abschnitt erzeugt wird.
Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Laserschweißaufbau für eine Abdeckung und ein Gehäuse vorzusehen, bei dem die Produktivität verbessert ist und die Kosten gering sind, während eine hohe Qualität und eine hohe Zuverlässigkeit eines Durchflusssensors beibehalten wird, ohne dass diese neuen Probleme verursacht werden.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Um das obige Problem zu lösen, wird zum Beispiel eine Konfiguration übernommen, die im Umfang der Ansprüche beschrieben ist. Die vorliegende Erfindung umfasst ein Mittel zum Lösen der mehreren obigen Probleme, und es wird ein Beispiel angeführt. Ein Durchflusssensor umfasst ein Gehäuse, eine Abdeckung, eine Schaltungskammer, die zwischen dem Gehäuse und der Abdeckung versiegelt wird und elektronische Bauteile und eingebaute Verdrahtungsteile aufweist, und ein Unterkanalteil, durch das ein zu erfassendes Fluid strömt, und dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest eine Dicke eines Abschnitts, der in der Nähe eines Zugangsteils der Abdeckung Laserlicht durchlässt, geringer als die Dicken der anderen Abschnitte ist, die das Laserlicht durchlassen.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Durch eine Übernahme der vorliegenden Erfindung wird ein preisgünstiger Durchflusssensor mit hoher Qualität und hoher Zuverlässigkeit vorgesehen.
Figurenliste

1 ist eine Gesamtansicht eines Steuersystems für einen Verbrennungsmotor unter Anwendung eines Durchflusssensors der vorliegenden Erfindung;
2(A) ist eine linke Seitenansicht, die ein Erscheinungsbild des Durchflusssensors veranschaulicht;
2(B) ist eine Vorderansicht, die ein Erscheinungsbild des Durchflusssensors veranschaulicht;
3(A) ist eine rechte Seitenansicht, die ein Erscheinungsbild des Durchflusssensors veranschaulicht;
3(B) ist eine Rückansicht, die ein Erscheinungsbild des Durchflusssensors veranschaulicht;
4(A) ist eine linke Seitenansicht eines Gehäuses des Durchflusssensors;
4(B) ist eine Vorderansicht des Gehäuses des Durchflusssensors;
5(A) ist eine rechte Seitenansicht des Gehäuses des Durchflusssensors;
5(B) ist eine Rückansicht des Gehäuses des Durchflusssensors;
6(A) ist eine Querschnittsansicht eines geschweißten Teils, das aus einer vertikalen Richtung in eine Laserabtastrichtung veranschaulicht ist, gemäß einer ersten Ausführungsform;
6(B) ist eine Querschnittsansicht des geschweißten Teils, das aus einer Richtung entlang der Laserabtastrichtung veranschaulicht ist, gemäß der ersten Ausführungsform;
7 ist eine Querschnittsansicht des geschweißten Teils, das aus einer zur Laserabtastrichtung vertikalen Richtung veranschaulicht ist, gemäß einer zweiten Ausführungsform;
8 ist eine Vorderansicht des Gehäuses des Durchflusssensors gemäß einer dritten und einer vierten Ausführungsform;
9 ist eine Querschnittsansicht eines konkaven Teils 501, das aus einer zur Laserabtrastrichtung vertikalen Richtung gemäß veranschaulicht ist, gemäß der dritten Ausführungsform;
10 ist eine Querschnittsansicht des konkaven Teils 501, das aus einer zur Laserabtastrichtung vertikalen Richtung veranschaulicht ist, gemäß der dritten Ausführungsform;
11 ist eine Vorderansicht des Gehäuses des Durchflusssensors gemäß einer fünften Ausführungsform;
12 ist eine Querschnittsansicht des geschweißten Teils, bei dem die Abdeckung und das Gehäuse lasergeschweißt sind, und eine Ansicht des geschweißten Teils, das aus einer Richtung entlang der Laserabtastrichtung veranschaulicht ist, gemäß der fünften Ausführungsform;
13 ist eine Vorderansicht des Gehäuses des Durchflusssensors gemäß einer sechsten Ausführungsform;
14 ist eine Vorderansicht des Gehäuses des Durchflusssensors gemäß einer siebten Ausführungsform;
15 ist eine Vorderansicht des Gehäuses des Durchflusssensors gemäß einer achten Ausführungsform; und
16 ist eine Vorderansicht des Gehäuses des Durchflusssensors gemäß einer neunten Ausführungsform.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Mit Bezug auf 1 wird ein Steuersystem für einen Verbrennungsmotor beschrieben, der einen Durchflusssensor der vorliegenden Erfindung umfasst. Auf der Grundlage des Betriebs eines Verbrennungsmotors 110 mit einem Motorzylinder 112 und einem Motorkolben 114 wird Luft angesaugt, und es wird zu messendes Gas 30 mittels eines Durchflusssensors 300 vom thermischen Typ der vorliegenden Erfindung gemessen. Das angesaugte, zu messende Gas 30 strömt durch einen Luftreiniger 122 und wird über einen Hauptkanal 124, eine Drosselklappe 126 und einen Ansaugkrümmer 128 zu einer Brennkammer des Motorzylinders 112 geführt. Auf der Grundlage einer Durchflussrate, die mittels des Durchflusssensors 300 vom thermischen Typ gemessen wird, wird Kraftstoff von einem Kraftstoffeinspritzventil 152 zugeführt und zusammen mit dem zu messenden Gas 30 als Luft-Kraftstoff-Gemisch zur Brennkammer geführt. Die vorliegende Ausführungsform wird mittels eines Systems beschrieben, bei dem Kraftstoff in einen Einlasskanal des Verbrennungsmotors eingespritzt wird, wie in 1 veranschaulicht, nämlich in einen so genannten Motor vom Vormisch-Typ. Der Durchflusssensor 300 vom thermischen Typ der vorliegenden Erfindung ist nicht darauf beschränkt und kann auch für einen Direkteinspritztyp angewendet werden, bei dem Kraftstoff direkt in jede Brennkammer gespritzt wird.
Der Kraftstoff und die Luft, die zur Brennkammer geführt werden, bilden ein Gemisch aus dem Kraftstoff und der Luft. Durch Funkenzündung einer Zündkerze 154 verbrennen der Kraftstoff und die Luft explosionsartig und erzeugen mechanische Energie. Das nach der Verbrennung entstehende Gas wird von einem Auslassventil 118 zu einem Auspuffrohr geführt und wird vom Auspuffrohr als Abluft 24 in die äußere Umgebung eines Fahrzeugs abgegeben. Eine Einlassluftmenge, die zur Brennkammer geführt wird, wird mittels eines Drosselventils 132 zusammen mit einem Gaspedal gesteuert. Die zuzuführende Kraftstoffmenge wird auf der Grundlage der Einlassluftmenge gesteuert, und ein Fahrer steuert den Öffnungsgrad des Drosselventils 132, um die Einlassluftmenge zu kontrollieren. Der Prozess lässt eine Steuerung der mechanischen Energie zu, die vom Verbrennungsmotor erzeugt wird.
Die Durchflussrate und die Temperatur des zu messenden Gases 30, das vom Luftreiniger 122 übernommen wird und durch den Hauptkanal 124 strömt, wird mittels des Durchflusssensors 300 vom thermischen Typ gemessen, und dessen Messwerte werden in eine Steuereinrichtung 200 eingegeben. Weiter wird eine Ausgabe von einem Drosselklappenwinkelsensor 144, der den Öffnungsgrad des Drosselventils 132 misst, in die Steuereinrichtung 200 eingegeben. Außerdem werden die Positionen und Zustände des Motorkolbens 114, eines Einlassventils 116 und des Auslassventils 118 in die Steuereinrichtung 200 eingegeben. Darüber hinaus wird, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors zu messen, eine Ausgabe von einem Drehwinkelsensor 146 in die Steuereinrichtung 200 eingegeben. Um einen Zustand des Mischverhältnisses zwischen der Kraftstoffmenge und der Luftmenge auf der Grundlage eines Zustands der Abluft 24 zu messen, wird eine Ausgabe von einem Sauerstoffsensor 148 in die Steuereinrichtung 200 eingegeben.
Die Steuereinrichtung 200 berechnet eine Kraftstoffeinspritzmenge und eine Zündeinstellung auf der Grundlage der Einlassluftmenge, die vom Durchflusssensor 300 vom thermischen Typ ausgegeben wird, und der Drehzahl des Verbrennungsmotors. Auf der Grundlage dieser Berechnungsergebnisse werden die vom Kraftstoffeinspritzventil 152 zugeführte Kraftstoffmenge und die Zündeinstellung, bei der die Zündung mittels der Zündkerze 154 ausgeführt wird, gesteuert. Weiter werden die zuzuführende Kraftstoffmenge und die Zündeinstellung in der Praxis auf der Grundlage eines geänderten Zustands der Einlasslufttemperatur und des Drosselwinkels, der mittels des Durchflusssensors 300 vom thermischen Typ gemessen wird, eines geänderten Zustands einer Motordrehzahl und eines Zustands eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, das mittels des Sauerstoffsensors 148 gemessen wird, exakt gesteuert. In einem Leerlauf-Betriebszustand des Verbrennungsmotors steuert die Steuereinrichtung 200 weiter die Luftmenge, die am Drosselventil 132 vorbeiströmt, indem ein Leerlauf-Luftsteuerventil 156 verwendet wird, und steuert eine Drehzahl des Verbrennungsmotors im Leerlauf-Betriebszustand.
Als Nächstes wird ein Aufbau eines Erscheinungsbilds des Durchflusssensors 300 vom thermischen Typ mit Bezug auf 2 und 3 beschrieben. 2(A), 2(B), 3(A) und 3(B) veranschaulichen eine linke Seitenansicht, eine Vorderansicht, eine rechte Seitenansicht bzw. eine Rückansicht des Durchflusssensors 300 vom thermischen Typ.
Der Durchflusssensor 300 vom thermischen Typ umfasst ein Gehäuse 302, eine vordere Abdeckung 303 und eine hintere Abdeckung 304. Das Gehäuse 302 weist einen Flansch 312 zum Befestigen des Durchflusssensors 300 vom thermischen Typ auf dem Hauptkanal 124, einen äußeren Verbindungsteil 305 mit einem Außenanschluss zum Vorsehen einer elektrischen Verbindung mit einer externen Einrichtung und eine Messeinheit 310 auf, die eine Durchflussrate oder dergleichen misst. In der Messeinheit 310 ist eine Unterkanalnut zum Herstellen eines Unterkanals vorgesehen. Wie weiter in 4 und 5 veranschaulicht ist, sind in der Messeinheit 310 eine Schaltungsbaugruppe 400 mit einer Durchflussraten-Erfassungseinheit, die eine Durchflussrate des zu messenden Gases 30 misst, das durch den Hauptkanal 124 strömt, und eine Temperatur-Erfassungseinheit 452 vorgesehen, die eine Temperatur des zu messenden Gases 30 misst, das durch den Hauptkanal 124 strömt.
Als Nächstes wird ein innerer Aufbau des Durchflusssensors 300 vom thermischen Typ mit Bezug auf 4 und 5 beschrieben, die Zustände des Gehäuses 302 veranschaulichen, von dem die vordere Abdeckung 303 und die hintere Abdeckung 304 abgenommen wurden. 4(A) ist eine linke Seitenansicht des Gehäuses des Durchflusssensors, und 4(B) ist eine Vorderansicht desselben. 5(A) ist eine rechte Seitenansicht des Gehäuses des Durchflusssensors, und 5(B) ist eine Rückansicht desselben. In 4(A) und 4(B) ist die Unterkanalnut 306 zum Formen des Unterkanals am Gehäuse 302 vorgesehen. Ein vorspringendes Teil 307, bei dem die Abdeckungen auf einer vorderen Fläche und einer hinteren Fläche des Gehäuses 302 angeordnet sind und das sich in der Nähe der Unterkanalnut 306 befindet, die vordere Abdeckung 303 und die hintere Abdeckung 304 sind mittels Laser geschweißt, wodurch der Unterkanal vollständig ist.
In 5(A) und 5(B) gelangt ein Teil des zu messenden Gases 30, das durch den Hauptkanal 124 strömt, von einer Einlassnut 351 zur Bildung eines Einlasses 350 in die rückwärtige Unterkanalnut 306, und strömt durch die rückwärtige Unterkanalnut 306. Die rückwärtige Unterkanalnut 306 hat eine Form, bei der die Nut bei weiterem Vorankommen in der Nut tiefer wird. Bei einem weiteren Strömen durch die Nut bewegt sich das zu messende Gas 30 immer weiter in Richtung zur vorderen Seite. Insbesondere ist die rückwärtige Unterkanalnut 306 mit einem steilen Neigungsteil ausgestattet, das in einem vorgeschalteten Teil 342 der Schaltungsbaugruppe 400 steil abfällt. Ein Teil der Luft, deren Masse gering ist, fließt entlang dem steilen Neigungsteil und im vorgeschalteten Teil 342 der Schaltungsbaugruppe 400 fließt die Luft durch eine Mess-Strömungskanalfläche 430, die in 4(B) veranschaulicht ist. Demgegenüber bewegen sich Fremdstoffe, deren Masse groß ist, entlang einer rückwärtigen Mess-Strömungskanalfläche 431, die in 5(B) veranschaulicht ist, da es schwierig ist, einen Verlauf aufgrund einer Trägheitskraft schnell zu ändern. Danach bewegen sich die Fremdstoffe entlang einem nachgeschalteten Teil 341 der Schaltungsbaugruppe 400 und strömen durch die Mess-Strömungskanalfläche 430, die in 4(B) veranschaulicht ist. Damit sind der Aufbau des Erscheinungsbilds und der innere Aufbau des Durchflusssensors 300 vom thermischen Typ beschrieben.
Als Nächstes wird ein Laserschweißverfahren für das Gehäuse und die Abdeckungen gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 2 bis 7 beschrieben. Beim Laserschweißverfahren handelt es sich um ein Verfahren zum Abstrahlen eines Lasers in einem Zustand, in dem ein lichtdurchlässiger Kunststoff und ein lichtabsorbierender Kunststoff überlappt sind, durch den lichtdurchlässigen Kunststoff, zum Schmelzen eines Abschnitts, in dem der lichtabsorbierende Kunststoff mit dem lichtdurchlässigen Kunststoff in Kontakt ist, und weiter zum Schmelzen des lichtdurchlässigen Kunststoffs mittels Wärme, die vom lichtabsorbierenden Kunststoff übertragen wird, der mit dem lichtabsorbierenden Kunststoff in Kontakt zu bringen ist. Aufgrund des oben beschriebenen Schweißprinzips wird vorzugsweise ein natürliches Material, das kein Färbemittel enthält, als lichtdurchlässiger Kunststoff für die Abdeckungen 303 und 304 verwendet. Demgegenüber ist in Materialien, die als lichtabsorbierender Kunststoff für das Gehäuse 302 verwendet werden, vorzugsweise Ruß eingebracht, und die Materialien sind schwarz eingefärbt. Darüber hinaus werden für das Gehäuse 302 und die Abdeckungen 303 und 304 der vorliegenden Erfindung Polybutylenterephthalat (PBT), Polyphenylensulfid (PPS), Nylon 6 (PA6), Nylon 66 (PA66), Nylon 6T (PA6T) oder dergleichen, bei denen es sich um kristalline Kunststoffe mit hoher Wärmebeständigkeit handelt, übernommen.
Weiter werden im Durchflusssensor 300 vom thermischen Typ der vorliegenden Erfindung besonders für die Seite des Gehäuses 302 eine hohe Maßgenauigkeit und Formstabilität benötigt, so dass in vielen Fällen ungefähr 20 bis 40 % Glasmaterialien zugesetzt werden. Allerdings nimmt die Laserdurchstrahlung durch Zugabe der Glasmaterialien tendenziell ab. Daher ist eine Zusatzmenge der Glasfaser zu thermoplastischen Kunststoffen, die das Gehäuse 302 bilden, vorzugsweise gleich oder größer als die der thermoplastischen Kunststoffe, die die Abdeckungen 303 und 304 bilden.
Weiter ist in kristallinen thermoplastischen Kunststoffen, wenn die Werkzeugtemperatur während des Formens niedriger ist, die Kristallinität niedriger und ein Durchstrahlungsfaktor ist höher. Daher ist die Kristallinität der thermoplastischen Kunststoffe, die das Gehäuse 302 bilden, vorzugsweise gleich oder größer als die der thermoplastischen Kunststoffe, die die Abdeckungen 303 und 304 bilden.
Weiter wird vom Standpunkt der Formstabilität nicht nur die zuzusetzende Glasfaser sondern auch ein Legierungssystem, das amorphe Kunststoffe enthält, vorzugsweise als Kunststoffmaterialien des Gehäuses 302 verwendet.
Als Lichtquelle, die zum Laserschweißen verwendet wird, ist ein Laser mit Lichtwellenlängen im Infrarotbereich, einschließlich ein Halbleiterlaser, YAG-Laser und Faserlaser, im Hinblick auf die Kosten effektiv. Weiter können Laser mit anderen Wellenlängen in Übereinstimmung mit der Absorption von Kunststoffen verwendet werden. Außerdem kann eine Intensitätsverteilung von Laserlichtquellen in verschiedene Intensitätsverteilungen auf der Grundlage einer Linse umgewandelt werden, die zum Gauß-Typ, Zylinder-Typ, Ring-Typ oder dergleichen gehört. Wenn allerdings der Zylindertyp oder der Ring-Typ verwendet wird, kann das Schweißen gleichförmig erfolgen. Wenn der Laser abgestrahlt wird, kann eine Laserlichtquelle oder ein Produkt physisch bewegt werden, um auf einer Plattform geschweißt zu werden, oder ein Laserlicht als solches kann gesteuert und mittels eines Galvanometerspiegels abgestrahlt werden.
Als Nächstes wird das Laserschweißverfahren der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zuerst wird das Gehäuse 302 in einer vorbestimmten Position eingestellt, und die Abdeckungen 303 und 304 werden mit hoher Präzision auf dem Gehäuse 302 angeordnet. Danach werden die Abdeckungen 303 und 304 und das Gehäuse 302 mittels transparenter Druckmaterialien, wie beispielsweise Glas oder Acrylatharz, mit einer Druckkraft beaufschlagt. Das Laserschweißen erfolgt um eine Schaltungskammer herum in einem Zustand, in dem der Druckzustand aufrechterhalten wird. Weiter erfolgt das Laserschweißen derart, dass der Unterkanal gebildet wird.
Hier wird beim herkömmlichen Laserschweißen ein Durchlässigkeitsgrad in einem Abschnitt in der Nähe eines Zugangs auf die Hälfte oder weniger im Vergleich zu denen in den anderen Abschnitten reduziert, so dass es notwendig ist, die Laserleistung anzupassen oder eine Geschwindigkeit zu reduzieren. Weiter ist die Steuerung kompliziert und ist auch ein gleichmäßiges Schweißen schwierig. Da außerdem der Durchlässigkeitsgrad in der Nähe des Zugangs gering ist, kann nach dem Schweißen ein Schweißzustand nicht durch eine Prüfung des Erscheinungsbilds erschlossen werden.
Als Mittel zum Verbessern eines Durchlässigkeitsgrads von geformten Komponenten wird in Betracht gezogen, ein Materialsystem mit einem hohen Durchlässigkeitsgrad zu verwenden, eine Dicke zu reduzieren und eine Werkzeugtemperatur zu senken. Gemäß den obigen Ausführungen wird vom Standpunkt, dass ein Material mit hohem Durchlässigkeitsgrad verwendet wird, gemäß den Untersuchungen des Erfinders in vielen Fällen ein kristallines Material, wie beispielsweise PBT, als Material für die Abdeckungen 303 und 304 des Durchflusssensors 300 vom thermischen Typ verwendet. Da weiter ein Material zum Senken des Durchlässigkeitsgrads, wie beispielsweise Glasfaser, auch enthalten ist, ist es schwierig, den Durchlässigkeitsgrad durch das Material selbst zu erhöhen.
Weiter werden vom Standpunkt, dass eine Dicke reduziert wird, während die Dicke der Abdeckungen 303 und 304 konstant gehalten wird, gemäß den Untersuchungen des Erfinders die Formbedingungen in Anbetracht der Schmelzviskosität oder Strömungscharakteristika von PBT-Kunststoff rationalisiert. Im Ergebnis wird ein Verbesserungseffekt im Durchlässigkeitsgrad von Abschnitten, die nicht das Zugangsteil sind, festgestellt, aber der Durchlässigkeitsgrad des Zugangsteils wird noch gering gehalten.
Weiter wird vom Standpunkt, dass die Werkzeugtemperatur durch den PBT-Kunststoff gesenkt wird, gemäß den Untersuchungen des Erfinders aufgezeigt, dass selbst wenn die Werkzeugtemperatur bis auf 40°C gesenkt wird, der Verbesserungseffekt des Durchlässigkeitsgrads in der Nähe das Zugangsteils gering ist, durch den geschmolzener Kunststoff fließt. Wie oben beschrieben, ist der Verbesserungseffekt des Durchlässigkeitsgrads in einem Abschnitt in der Nähe des Zugangsteils durch diese Verfahren gering.
Um diese Probleme zu behandeln, wird als Ergebnis weiterer Untersuchungen des Erfinders aufgezeigt, dass, da eine Temperatur des Kunststoffs in der Nähe des Zugangsteils hoch ist, die Kristallinität hoch und der Durchlässigkeitsgrad gering ist. Außerdem wird gezeigt, dass die Kunststofftemperatur hoch ist und dadurch eine ausreichende Fließfähigkeit des Kunststoffs sichergestellt werden kann, sogar in einem Abschnitt, in dem die Dicke gering ist, so dass der Kunststoff in feine Teile eingefüllt werden kann. Weiter wird aufgezeigt, dass, selbst wenn die Dicke etwas gering ist, die Kristallinität hoch ist, so dass die Festigkeit als solches kein grundsätzliches Problem verursacht. Daher wird gezeigt, dass in dem Fall, in dem der PBT-Kunststoff als Abdeckungsmaterial verwendet wird, selbst wenn die Dicke eines konkaven Teils nur in der Nähe des Zugangsteils so gering wie ungefähr 0,5 mm gehalten wird, das Formen durchgeführt werden kann. Weiter wird aufgezeigt, dass eine Dicke eines Abschnitts in der Nähe des Zugangsteils geringer als diejenigen der anderen Abschnitte gehalten wird, so dass Änderungen des Durchlässigkeitsgrads auf der Grundlage der Sicherstellung der Festigkeit weitgehend reduziert werden können.
Um die Probleme zu lösen, wird in der vorliegenden Erfindung ein Durchflusssensor vorgeschlagen, bei dem in 2(B) und 3(B) konkave Teile 501 in der Nähe des Zugangs der Abdeckungen 303 bzw. 304 vorgesehen sind und die Dicken der Abdeckungen 303 und 304 geringer als die der anderen Abschnitte gehalten werden. Die vorliegende Ausführungsform wird mit Bezug auf 6(A) und 6(B) beschrieben.
6(A) und 6(B) veranschaulichen Querschnittsansichten eines lasergeschweißten Teils 390 des konkaven Teils 501 der vorderen Abdeckung 303. 6(A) veranschaulicht eine vertikale Richtung zu einer Laserschweißbahn, und 6(B) veranschaulicht eine Richtung entlang der Laserschweißbahn.
In 6(A) ist der konkave Teil 501 in der vorderen Abdeckung 303 vorgesehen, wodurch die Gleichmäßigkeit des Laserschweißens in diesem Abschnitt verbessert werden kann und eine Prüfung des Erscheinungsbilds durchgeführt werden kann. Ein Prüfverfahren mittels Laserschweißens umfasst ein Messverfahren unter Anwendung einer Strahlungstemperatur, ein Messverfahren unter Anwendung von optischer Interferenz, ein Prüfverfahren mittels des Erscheinungsbilds und dergleichen. Als Verfahren zum direkten Bestimmen der Qualität eines Schweißzustands in einem kurzen Takt ist die Prüfung des Erscheinungsbilds das wirksamste Verfahren.
Darüber hinaus wird beim allgemeinen Laserschweißen in vielen Fällen eine Wellenlänge im Infrarotbereich verwendet. In diesem Fall wird der Durchlässigkeitsgrad auf 20 % oder mehr eingestellt, so dass das bevorzugte geschweißte Teil 390 geformt werden kann. Um weiterhin einen Zustand des geschweißten Teils 390 durch das Erscheinungsbild zu erfassen, ist ein notwendiger Wellenlängenbereich ein Bereich des sichtbaren Lichts und es ist ein Durchlässigkeitsgrad notwendig, der beträchtlich größer als der zum Laserschweißen erforderliche ist. Insbesondere beträgt in dem Fall, in dem die Prüfung des Erscheinungsbilds mittels eines CCD durchgeführt wird, ein notwendiger Wellenlängenbereich in vielen Fällen 450 bis 750 nm. In dem Fall, in dem der Durchlässigkeitsgrad auf 30 % eingestellt ist, kann die Feststellung 20 % nicht überschreiten oder kann ein großer Hohlraum nicht festgestellt werden. Andererseits beträgt in dem Fall, in dem der Durchlässigkeitsgrad auf 35 % oder mehr eingestellt ist, die Möglichkeit einer Feststellung 100 %, und es kann ein großer Hohlraum beobachtet werden.
Weiter sind in dem Fall, in dem der Durchlässigkeitsgrad in einem Abschnitt, der dem geschweißten Teil 390, der nicht das Zugsangsteil ist, der Abdeckungen 303 und 304 entspricht, auch hoch ausgelegt ist, durch das geschweißte Teil 390 und die Abdeckungen 303 und 304 Abstufungen des Gehäuses 302 schwer zu erzeugen und kann in manchen Fällen ein Bild schwer geprüft werden. In einem solchen Fall werden die Dicken der Abdeckungen 303 und 304 so eingestellt, dass der Durchlässigkeitsgrad in den Abdeckungen 303 und 304 eines Abschnitts, in dem das Schweißen nicht in der Nähe des geschweißten Teils 390 vorgenommen wird, auf 20 % oder weniger eingestellt wird, bei dem die Beobachtung des Erscheinungsbilds des geschweißten Teils 390 nicht perfekt durchgeführt werden kann, so dass ein Bild des geschweißten Teils 390 leicht zu prüfen ist. Das bedeutet, dass ein Verhältnis zwischen den Dicken der Abdeckungen 303 und 304 so eingestellt ist, dass ein Unterschied zwischen dem Durchlässigkeitsgrad in den Abdeckungen 303 und 304 des geschweißten Teils 390 und dem Durchlässigkeitsgrad im Abschnitt, der nicht der geschweißte Teil 390 ist, auf 15 % oder mehr eingestellt wird. Dadurch ist es möglich, eine bevorzugte Prüfung des Erscheinungsbilds mittels der Bilder durchzuführen. Beim Laserschweißen reicht es aus, nur den Durchlässigkeitsgrad in nur einem Wellenlängenbereich der Laserlichtquelle zu berücksichtigen. Darüber hinaus ist bei der Prüfung des Erscheinungsbilds aufgrund der Abhängigkeit von der Empfindlichkeit eines CCD usw. nicht nur der Durchlässigkeitsgrad im Infrarotwellenlängenbereich sondern auch im Bereich des sichtbaren Lichts vorzugweise hoch.
Um weiter ein gleichmäßiges Schweißen zu realisieren, müssen die konkaven Abschnitte 501, die in den Abdeckungen 303 und 304 auf der Seite der Laserdurchstrahlung, wie in 6(A), 6(B) und 7 veranschaulicht ist, größer als das vorstehende Teil 307 ausgelegt werden, das am Gehäuse 302 gebildet ist. Das vorstehende Teil 307, das am Gehäuse 302 gebildet ist, wird vorzugsweise an allen Stellen des geschweißten Teils 390 vorgesehen.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 7 beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird nicht nur das konkave Teil 501 in einer Laserbestrahlungsfläche der vorderen Abdeckung 303 vorgesehen, sondern es wird auch das konkave Teil 308 in der vorderen Abdeckung 303 auf einer verbindenden Flächenseite mit dem Gehäuse 302 vorgesehen.
Weiterhin ist in dem Fall das konkave Teil 308 in der verbindenden Fläche der vorderen Abdeckung 303 vorzugsweise an allen Stellen der geschweißten Teile 390 vorgesehen.
In dem Fall, in dem ein Zugangsaufbau auf einen Seitenzugang eingestellt wird, in dem ein Zugangsteil auf einer Seitenfläche eines Produkts lokalisiert wird, kann eine Zugangsposition an jeder Stelle in der Längsrichtung der vorderen Abdeckung 303 vorgesehen sein, um eine hohe Ebenheit der vorderen Abdeckung 303 zu erhalten. Daher muss das Zugangsteil nicht auf einer Kanalseite angeordnet sein, sondern kann auf einer Schaltungskammerseite in der Nähe des Flanschs 312 liegen. Wie in 8 angegeben, reicht es in dem Fall aus, nur den konkaven Teil 501 in der vorderen Abdeckung 303 auf der Schaltungskammerseite vorzusehen.
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 9 beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Wulst im geschweißten Teil 390 vorgesehen, und 9 veranschaulicht eine Querschnittsansicht in der vertikalen Richtung zur Schweißbahn. Die Kristallinität ist in der Nähe des Zugangsteils hoch, in dem der konkave Teil 501 im Laserbestrahlungsteil der vorderen Abdeckung 303 vorgesehen ist. Daher ist die vordere Abdeckung 303 in der Nähe des Zugangsteils hinsichtlich ihrer Festigkeit größer als die anderen geschweißten Teile, und die Dicke der vorderen Abdeckung 303 ist geringer als die der anderen geschweißten Teile 390. Daher kann in dem Fall, in dem die Dicke auf die Hälfte oder weniger reduziert ist, dies zu Problemen in Bezug auf die Festigkeit führen. Wie die vorliegende Ausführungsform wird eine Wulst im geschweißten Teil 390 vorgesehen, so dass eine Spannungsrelaxationsfunktion und eine Verbesserung der Festigkeit gleichzeitig realisiert werden können.
VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 10 beschrieben. Wenn die große Wulst auf einen Kanalteil in der dritten Ausführungsform ausgedehnt wird, nehmen charakteristische Variationen des Durchflusssensors 300 vom thermischen Typ zu. Wie in 10 in der vorliegenden Ausführungsform angegeben, wird daher der konkave Teil 308 in der vorderen Abdeckung 303 auf der verbindenden Flächenseite mit dem Gehäuse 302 vorgesehen, um die Wulst im Inneren des konkaven Teils 308 unterzubringen. Darüber hinaus kann die Wulst in der vorliegenden Ausführungsform im lasergeschweißten Teil 390 gebildet werden, bei dem es sich nicht um den Abschnitt handelt, in dem der konkave Teil 501 in der Laserbestrahlungsfläche gebildet wird, und weiter kann die Wulst in allen Abschnitten gebildet werden.
Eine Punktgröße des Laserlichts 550 wird so ausgelegt, dass sie größer als das vorstehende Teil 307 ist, das auf dem Gehäuse ausgebildet wird, so dass die Wulst der vorliegenden Ausführungsform gebildet werden kann. Wie in 11 gezeigt, wird eine Breite des lasergeschweißten Teils 390 nur in einem Abschnitt, der dem konkaven Teil 501 der vorderen Abdeckung 303 entspricht, so ausgelegt, dass sie groß ist, um so die Festigkeit zu verbessern.
FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 12 beschrieben. 12 ist eine Querschnittsansicht in einer Richtung entlang der Laserschweißbahn des lasergeschweißten Teils 390 des konkaven Teils 501 der vorderen Abdeckung 303. In dem Fall, in dem das konkave Teil 501 in einem Abschnitt des Laserbestrahlungsteils der vorderen Abdeckung 303 vorgesehen ist, unterscheidet sich ein Abschnitt im konkaven Teil 501 beträchtlich hinsichtlich des Durchlässigkeitsgrads von einem Laserbestrahlungsabschnitt, der nicht der obige Abschnitt ist. Weiter muss so weit wie möglich eine polierte Spiegelfläche als Abschnitt verwendet werden, auf den der Laser abgestrahlt wird. Allerdings ist es schwierig, eine Umgebung eines Grenzbereichs zwischen dem konkaven Teil 501 der vorderen Abdeckung 303 und einem dicken Abschnitt, der nicht der konkave Teil 501 ist, zu einer Spiegelfläche zu ändern, und während des Laserschweißens nimmt auch die Streuung zu. Wie in 12 gezeigt ist, wird daher ein Grenzbereich zwischen dem konkaven Teil 501 in der Richtung entlang der Laserschweißbahn und dem Abschnitt, der nicht der konkave Teil 501 ist, zu einem Neigungsteil geändert, so dass ein Unterschied zwischen den Durchlässigkeitsgraden allmählich geändert werden kann. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Laserbestrahlungsfläche zu einer Spiegelfläche geändert werden, und eine Wirkung, die durch den Unterschied zwischen den Durchlässigkeitsgraden verursacht wird, kann auch auf die Bildprüfung reduziert werden. Ein Neigungswinkel hat vorzugsweise 15 Grad oder weniger. Darüber hinaus wird in dem Fall, in dem ein Galvanometerspiegel in einem Laserbestrahlungsverfahren verwendet wird, der konkave Teil 501 auch zur Seite der Durchstrahlungsrichtung hin geneigt, so dass verhindert wird, dass der konkave Teil 501 der vorderen Abdeckung 303 Laserlicht streut.
SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine sechste Ausführungsform wird mit Bezug auf 13 beschrieben. 13 ist eine Vorderansicht des Gehäuses des Durchflusssensors 300 vom thermischen Typ. In der ersten bis fünften Ausführungsform wird der Zugangsaufbau auf den Seitenzugang eingestellt. Allerdings ist eine Feinbearbeitung eines ausgeschnittenen Zugangs im Seitenzugang erforderlich, so dass zusätzliche Kosten notwendig sind. Um dieses Problem zu behandeln, wird in der vorliegenden Ausführungsform der Zugangsaufbau auf einen Stiftzugang eingestellt, der auf einer oberen Fläche des Produkts angeordnet ist, wodurch die Kosten reduziert werden können. Wenn allerdings der Zugangsaufbau auf einen Stiftzugang eingestellt ist, wird ein geschmolzener Kunststoff radial verteilt, so dass der Stiftzugang tendenziell größer als der Seitenzugang in dem Bereich ist, in dem der Durchlässigkeitsgrad reduziert ist. Im Fall des Seitenzugangs wird der Seitenzugang von der Zugangsposition um 5 mm versetzt, während im Fall des Stiftzugangs der Stiftzugang von der Zugangsposition um 7 bis 9 mm versetzt ist. In Anbetracht des obigen Punkts reicht es in der vorliegenden Ausführungsform aus, nur die Zugangsposition im zentralen Teil der Schaltungskammer vorzusehen, in der eine Form relativ isotrop ist, wie in 13 veranschaulicht. Weiterhin reicht es aus, nur einen Bereich vorzusehen, in dem eine Dicke des konkaven Teils 501 der vorderen Abdeckung 303 in allen dem geschweißten Teil 390 der Schaltungskammer entsprechenden Abschnitten gering ist. In dem Fall, in dem der Zugangsaufbau auf den Stiftzugang eingestellt ist, wird der Zugangsteil automatisch geschnitten, und es wird ein Überrest des ausgeschnittenen Zugangs erzeugt. Daher wird in Anbetracht des ausgeschnittenen Zugangs eine Dicke der Zugangsposition vorzugsweise geringer ausgeführt.
SIEBTE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine siebte Ausführungsform wird mit Bezug auf 14 beschrieben. 14 ist eine Vorderansicht des Gehäuses des Durchflusssensors 300 vom thermischen Typ. Wie ein Drosselteil der vorderen Abdeckung 303 wird ein Kunststofffluss während des Formens in einem Abschnitt schlechter, in dem eine Dicke schnell zunimmt. Daher hat ein gemeinsamer Abschnitt des Kanalteils und der Schaltungskammer, bei dem die Dicke schnell zunimmt, hinsichtlich des Durchlässigkeitsgrads die Tendenz, schlechter zu werden als ein Abschnitt der anderen Schaltungskammer. Um dieses Problem zu behandeln, wird in der vorliegenden Ausführungsform ein zweites konkaves Teil 502 im gemeinsamen Abschnitt des Kanalteils und der Schaltungskammer der vorderen Abdeckung 303 vorgesehen. Weiter wird eine Dicke eines flachen Teils des konkaven Teils 502 geringer als die Dicke des konkaven Teils 501 ausgelegt, der in der vorderen Abdeckung 303 auf der Schaltungskammerseite gebildet ist, die nicht der flache Teil ist.
ACHTE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine achte Ausführungsform wird mit Bezug auf 15 beschrieben. 15 ist eine Vorderansicht des Gehäuses des Durchflusssensors 300 vom thermischen Typ. In dem Fall, in dem die Zugangsposition im zentralen Teil der Schaltungskammer angeordnet ist, können die Zugangsposition und das geschweißte Teil voneinander getrennt werden, so dass die Zugangsposition in einigen Fällen nicht in allen Abschnitten der Schaltungskammer vorgesehen ist. In einem solchen Fall kann, wie in 15 gezeigt, der konkave Teil 501 in der Laserbestrahlungsfläche der vorderen Abdeckung 303 möglicherweise auch nur im gemeinsamen Abschnitt der Schaltkammer und des Kanalteils vorgesehen sein.
NEUNTE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine neunte Ausführungsform wird mit Bezug auf 16 beschrieben. 16 ist eine Vorderansicht des Gehäuses des Durchflusssensors 300 vom thermischen Typ. In 16 wird eine Position des Stiftzugangs am Kanalteil vorgesehen. In dem Fall, in dem die Zugangsposition auf den Seitenzugang eingestellt wird, kann die Zugangsposition an einem Abschnitt des Einlasses oder Auslasses des Durchflusssensors 300 vom thermischen Typ als Position angeordnet sein, die vom geschweißten Teil ziemlich abgesetzt ist. Aufgrund von Variationen einer Form des ausgeschnittenen Zugangsteils 500 können allerdings Variationen in einer Charakteristik als solche auftreten. Allerdings kann in dem Fall, in dem die Zugangsposition auf den Stiftzugang eingestellt ist, der ausgeschnittenes Zugangsteil 500 in einer Position angeordnet sein, die nicht auf einen Abschnitt bezogen ist, durch den Luft strömt, und zwar nur in der Dickenrichtung der vorderen Abdeckung 303. Demgemäß kann in einem solchen Fall die Zugangsposition auf dem Kanal auf der äußeren Umfangsseite angeordnet sein. Der Grund ist, dass, wenn Kunststoffe in der Längsrichtung so weit wie möglich strömen, eine Maßgenauigkeit der vorderen Abdeckung 303 bevorzugt ist.
Wie oben beschrieben, nimmt bei jedem Aufbau in dem Fall, in dem die Zugangsposition auf den Stiftzugang eingestellt wird, ein Bereich tendenziell zu, in dem ein flacher Teil vorgesehen ist, in dem eine Dicke des konkaven Teils 501, der in der vorderen Abdeckung 303 gebildet ist, gering ist. Daher kann die Wulst in dem geschweißten Teil vorgesehen sein und ein Schweißbereich kann gleichzeitig zunehmen. Weiter wird bei diesem Aufbau jedes lasergeschweißte Teil 390 durch Bahnen gebildet, und alle Abschnitte sind in einigen Fällen nicht notwendigerweise in Bezug auf den Unterkanalteil geschweißt. In einem solchen Fall reicht es aus, nur den konkaven Teil 501 zu verwenden, der in den Abdeckungen 303 und 304 gebildet ist, und zwar nur in einem Abschnitt, in dem das Schweißen teilweise erfolgt. In der Erfindung erfolgen die meisten Beschreibungen bisher mit Bezug auf Figuren von der Seite der vorderen Abdeckung 303, und weiter wird dieselbe Konfiguration auch in Bezug auf Figuren von der Seite der rückwärtigen Abdeckung 204 gebildet. Außerdem wird die Zugangsposition in dem Fall an nur einem Platz beschrieben und weiter kann die Zugangsposition mehrfach angeordnet werden. In diesem Fall entspricht die Anzahl der konkaven Teile 501, die in den Abdeckungen 303 und 304 gebildet werden, vorzugsweise der Anzahl der Zugangspositionen.
Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung für Anwendungen von Produkten verwendet werden, bei denen Probleme analog anders als der Durchflusssensor vom thermischen Typ sind, und die vorliegende Erfindung kann für das Laserschweißen von allgemeinen thermoplastischen Kunststoffen übernommen werden. Amorphe Kunststoffe der thermoplastischen Kunststoffe umfassen Polystyrol (PS), Acrylnitril-Styrol (AS), Acrylnitril-Butadienstyrol-Copolymer (ABS), Polyetherimid (PEI), Polycarbonat (PC), Polyarylat (PAR), Polymethylmethacrylat (PMMA), Cycloolefinpolymer (COP), Cycoolefincopolymer (COC), Polysulfon (PSF), Polyethersulfon (PES), Polyvinylchlorid (PVC) und Polyvinylidenchlorid (PVDC). Anders als oben angegeben, enthalten die kristallinen Kunststoffe Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyoxymethylen (POM), Polyethylenterephthalat (PET), Polytrimethylenterephthalat (PTT), Polyethylennaphthalat (PEN), Polyetheretherketon (PEEK), Flüssigkristallpolymer (LCP) und Polytetrafluorethylen (PTFE). Weiter umfassen die kristallinen Kunststoffe ihre Legierungsmaterialien in anorganischem Material, wie beispielsweise Glasfaser, und einen thermoplastischen Kunststoff, der spezielle Zusatzstoffe enthält. Im Allgemeinen hat ein amorpher Kunststoff eine ausgezeichnete Formbarkeit oder Transparenz, während ein kristalliner Kunststoff eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit oder chemische Beständigkeit aufweist. Außerdem kann die vorliegende Erfindung nicht nur auf einen thermoplastischen Kunststoff sondern auch auf ein Duroplast auf Epoxidbasis angewendet werden.
Bezugszeichenliste

24: Abluft
30: zu messendes Gas
110: Verbrennungsmotor
112: Motorzylinder
114: Motorkolben
116: Einlassventil
118: Auslassventil
122: Luftreiniger
124: Hauptkanal
126: Drosselklappe
128: Ansaugkrümmer
132: Drosselventil
144: Winkelsensor
146: Drehwinkelsensor
148: Sauerstoffsensor
152: Kraftstoffeinspritzventil
154: Zündkerze
156: Leerlauf-Luftsteuerventil
200: Steuereinrichtung
300: Durchflusssensor vom thermischen Typ
302: Gehäuse
303: vordere Abdeckung
304: hintere Abdeckung
305: äußeres Verbindungsteil
306: Unterkanalnut
307: vorspringendes Teil zum Laserschweißen
308: konkaves Teil zum Verbinden von Flächen
310: Messeinheit
312: Flansch
315: wärmeisolierendes Teil
317: vorgeschalteter Vorsprung
318: nachgeschalteter Vorsprung
320: Anschlussverbindungsteil
322: Schutzteil
324: Ausstoßstift
326: Einführöffnung
328: Ausrichtungsteil
341: nachgeschaltetes Teil
342: vorgeschaltetes Teil
343: Einlass
350: Einlass
351: Einlassnut
353: Auslassnut
356: vorspringendes Teil
361: Außenanschlussinnenrand
380: vorspringendes Teil
381: vorspringendes Teil
382: Hohlteil
386: vorderseitiger Strömungskanal
387: rückseitiger Strömungskanal
390: lasergeschweißtes Teil
400: Schaltungsbaugruppe
412: Verbindungsanschluss
430: Mess-Strömungskanalfläche
431: rückwärtige Mess-Strömungskanalfläche
436: Teil, das der Wärmeübertragungsfläche ausgesetzt ist
438: Öffnung
452: Temperatur-Erfassungseinheit
500: ausgeschnittenes Zugangsteil
501: konkaves Teil der Laserbestrahlungsfläche
502: zweites konkaves Teil der Laserbestrahlungsfläche
550: Laserlicht
602: Strömungsraten-Erfassungseinheit

Claims

Durchflusssensor (300) umfassend: ein Gehäuse (302); eine Abdeckung; eine Schaltungskammer, die zwischen dem Gehäuse (302) und der Abdeckung versiegelt ist und elektronische Bauteile und eingebaute Verdrahtungsteile aufweist; und ein Unterkanalteil, durch das ein zu erfassendes Fluid strömt, wobei die Abdeckung mit dem Gehäuse (302) durch Laserlicht (550) lasergeschweißt ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der Abdeckung im Bereich eines Zugangsabschnitts für den Laser dünner ist als die Dicke der anderen Teile, die den Laser übertragen.
Durchflusssensor (300) nach Anspruch 1, wobei ein Laserdurchlässigkeitsgrad eines lasergeschweißten Abschnitts der Abdeckung bei jeder Wellenlänge des sichtbaren Lichts 35 % oder mehr beträgt.
Durchflusssensor (300) nach Anspruch 2, wobei ein Laserdurchlässigkeitsgrad eines nicht lasergeschweißten Abschnitts der Abdeckung bei jeder Wellenlänge des sichtbaren Lichts 20 % oder weniger beträgt.
Durchflusssensor (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Abdeckung einen konkaven Teil (501) auf einer Seite aufweist, auf der der Laser einfällt und eine Breite eines Bodenflächenteils des konkaven Teils (501) des lasergeschweißten Abschnitts größer als ein Punktdurchmesser des Laserlichts (550) und eine vorstehende Breite des Gehäuses (302) ist.
Durchflusssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Abdeckung ein konkaves Teil (308) auf einer Schweißflächenseite aufweist und die Breite des Bodenflächenteils des konkaven Teils (308) größer als der Punktdurchmesser des Laserlichts (550) und die vorstehende Breite des Gehäuses (302) ist.
Durchflusssensor (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zumindest in einem lasergeschweißten Teil in der Nähe des Zugangsabschnitts eine Wulst ausgebildet ist.
Durchflusssensor (300) nach Anspruch 6, wobei eine Punktgröße eines einfallenden Laserlichts (550) größer als die Breite eines vorstehenden Teils ist, das auf dem Gehäuse (302) ausgebildet ist.
Durchflusssensor (300) nach Anspruch 6 oder 7, wobei zumindest die Wulst des lasergeschweißten Teils, der auf dem Unterkanalteil gebildet ist, in dem konkaven Teil (308) der Abdeckung untergebracht ist.
Durchflusssensor (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Schweißbreite eines lasergeschweißten Teils in der Nähe des Zugangsabschnitts der Abdeckung größer als eine Schweißbreite eines anderen lasergeschweißten Teils ist.
Durchflusssensor (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine Neigung an Enden des konkaven Teils (501) vorgesehen ist.
Durchflusssensor (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein Zugangsaufbau zum Bilden der Abdeckung auf einen Stiftzugang eingestellt ist und eine Zugangsposition der Abdeckung in der Nähe eines Zentrums der Schaltungskammer vorgesehen ist.
Durchflusssensor (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein Zugangsaufbau zum Bilden der Abdeckung auf einen Stiftzugang eingestellt ist und eine Zugangsposition der Abdeckung nahe einem Außenumfangsseiten-Unterkanalteil vorgesehen ist.
Durchflusssensor (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein Zugangsaufbau zum Bilden der Abdeckung auf einen Seitenzugang eingestellt ist und eine Zugangsposition der Abdeckung im Außenumfangsseiten-Unterkanalteil vorgesehen ist.
Durchflusssensor (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein Zugangsaufbau zum Bilden der Abdeckung auf einen Seitenzugang eingestellt ist und eine Zugangsposition der Abdeckung auf einer Flanschseite vorgesehen ist.
Durchflusssensor (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei auf der Grundlage eines Durchlässigkeitsgrads der Abdeckung, die dem lasergeschweißten Teil entspricht, ein Abschnitt, bei dem eine Dicke unterschiedlich ist, mehrfach vorliegt.
Durchflusssensor (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei eine Zugabemenge einer Glasfaser eines Materials der Abdeckung geringer als eine Zugabemenge einer Glasfaser eines Materials des Gehäuses (302) ist.
Durchflusssensor (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei eine Kristallinität des Materials der Abdeckung kleiner als eine Kristallinität des Materials des Gehäuses (302) ist.
Durchflusssensor (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei ein Elastizitätsmodul eines Abschnitts in der Nähe des Zugangsabschnitts der Abdeckung größer als ein Elastizitätsmodul eines anderen Abschnitts der Abdeckung ist.