JP2001249041A

JP2001249041A - 流量計測装置

Info

Publication number: JP2001249041A
Application number: JP2000060297A
Authority: JP
Inventors: Masao Tsukada; 正夫塚田; Koichi Kusuyama; 幸一楠山
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 2000-03-06
Filing date: 2000-03-06
Publication date: 2001-09-14
Anticipated expiration: 2020-03-06
Also published as: JP3712907B2

Abstract

(57)【要約】【課題】流量検出素子の凹窪部内を外部に連通するこ
とにより、凹窪部上に設けられた薄肉部を保護し、耐久
性、信頼性を向上させる。【解決手段】取付板６の素子取付部６Ｂには、素子収
容凹部６Ｃ内に位置して流量検出素子８の基板９との間
に通気用隙間１９を形成する枠状突起１６，１６を設
け、接着剤収容凹部１７内に収容した接着剤２０によっ
て基板９を素子収容凹部６Ｃの底面側に接着する。ま
た、通気用隙間１９は、基板９の凹窪部１３を外側隙間
１４を介して外部に連通させる。そして、流量検出素子
８は、基板９に沿って流れる気体の流量を薄肉部１０上
の感温抵抗体によって検出する。従って、温度の上昇時
等に凹窪部１３内の圧力を通気用隙間１９から外部に逃
して薄肉部１０等を保護することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用エ
ンジン等の吸入空気流量を検出するのに用いて好適な流
量計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジン等では、吸入
空気と燃料とを混合して適切な空燃比の混合気を形成す
るため、流量計測装置によってエンジンの吸入空気流量
を検出し、その検出値に応じて燃料の噴射量等を定める
構成としている。

【０００３】この種の従来技術による流量計測装置は、
エンジンの吸入空気が流通する吸気通路内に配置される
素子取付体と、該素子取付体に設けられ吸入空気と接触
することによって流量を検出する流量検出素子とから構
成されている（例えば特開平８−２７１３０８号、特開
２０００−２５７２号公報等）。

【０００４】ここで、流量検出素子は、シリコン材料等
により形成された基板と、該基板上に白金等の金属薄膜
を用いて形成された感温抵抗体とからなり、基板には、
裏面側からエッチング処理を施して凹窪部を形成するこ
とにより表面側に薄肉部が設けられている。

【０００５】そして、感温抵抗体は、基板の薄肉部上に
配置されることによって周囲の厚肉部位から熱的に絶縁
されている。また、薄肉部上には、外部から通電される
ことによって感温抵抗体を加熱するヒータが設けられて
いる。

【０００６】また、基板は、裏面側が接着剤等を用いて
素子取付体に固着され、この状態で基板の表面側は、感
温抵抗体の検出感度等を安定させるために吸入空気の流
れに対してほぼ平行に配置される。

【０００７】そして、流量検出素子は、感温抵抗体がヒ
ータにより加熱された状態で吸入空気の流れと接触して
冷却されることにより、感温抵抗体の温度（抵抗値）の
変化を吸入空気の流量として検出するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、流量検出素子の基板を接着剤等によって素
子取付体に固定し、この状態で基板を吸入空気の流れに
対して平行に配置することにより、流量の検出感度を安
定させる構成としている。

【０００９】しかし、流量検出素子の基板を素子取付体
に接着するときには、基板の表面側を吸入空気の流れに
対してほぼ平行に配置する必要があるために、基板の裏
面側を素子取付体に均一に当接させる。この場合、基板
の裏面側に開口した凹窪部は、素子取付体によって塞が
れた状態となり、基板と素子取付体との間に塗布された
接着剤によって密閉されてしまうことがある。

【００１０】この結果、基板の凹窪部内に密閉された空
気は、ヒータからの熱等によって熱膨張したり、熱収縮
したりして圧力変化することになり、この圧力変化は薄
肉部に対して裏面側から加わるため、薄肉部は、その表
面側に設けられた感温抵抗体、ヒータ等と共に僅かに撓
み変形することになる。

【００１１】このため、従来技術では、凹窪部内の空気
が長期間に亘って膨張、収縮を繰返すことにより、薄肉
部、感温抵抗体、ヒータ等の部材が早期に劣化して損傷
される虞れがあり、耐久性、信頼性が低下するという問
題がある。

【００１２】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、基板の薄肉部に凹窪部
側から圧力が加わるのを防止でき、薄肉部、検出部等を
保護できると共に、耐久性、信頼性を向上できるように
した流量計測装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、被測流体が流通する流路内に配置され
る素子取付体と、該素子取付体に設けられ被測流体の流
れと接触することによって流量を検出する流量検出素子
とからなり、前記流量検出素子は、前記素子取付体に取
付けられる裏面側に凹窪部が形成され該凹窪部に対応す
る表面側部位が薄肉部となった基板と、該基板の薄肉部
上に設けられた検出部とからなる流量計測装置に適用さ
れる。

【００１４】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、前記素子取付体には前記基板の凹窪部を素子取
付体の外部に連通させる通気路を形成したことにある。

【００１５】このように構成することにより、基板の裏
面を素子取付体に固定した状態でも、素子取付体側の通
気路によって基板の凹窪部を外部に連通させることがで
き、凹窪部内の圧力変化を外部に逃がすことができる。

【００１６】また、請求項２の発明によると、素子取付
体には前記基板の裏面との間に隙間を確保する隙間形成
体を設け、前記通気路は該隙間形成体によって確保され
る前記隙間により形成している。

【００１７】これにより、素子取付体と基板との間に
は、素子取付体の隙間形成体によって隙間を確保でき、
この隙間を通気路として基板の凹窪部内を外部に連通さ
せることができる。

【００１８】また、請求項３の発明のように、隙間形成
体は前記基板の凹窪部を挟んで両側に設けることによ
り、基板の裏面を凹窪部の両側で素子取付体側の隙間形
成体に当接させることができ、これらの隙間形成体によ
って基板の両側部位を支持できると共に、各隙間形成体
の間には通気用の隙間を確保することができる。

【００１９】さらに、請求項４の発明によると、隙間形
成体は、前記基板と素子取付体とを接着するための接着
剤を収容する接着剤収容凹部を形成する枠状突起によっ
て構成している。

【００２０】これにより、流量検出素子の取付時には、
枠状突起の接着剤収容凹部内に予め収容した接着剤によ
って基板と素子取付体とを接着することができる。

【００２１】また、請求項５の発明によると、通気路
は、前記基板の凹窪部に対応する位置で前記素子取付体
に形成した通気溝により構成している。

【００２２】これにより、例えば基板の裏面が素子取付
体の表面に当接した状態でも、基板の凹窪部内を素子取
付体の通気溝によって外部に連通させることができる。

【００２３】また、請求項６の発明によると、通気路
は、前記基板の凹窪部と対応する位置で前記素子取付体
の厚み方向に貫通して設けた通気孔により構成してい
る。

【００２４】これにより、例えば基板の裏面が素子取付
体の表面に当接した状態でも、基板の凹窪部内を素子取
付体の通気孔によって外部に連通させることができる。

【００２５】さらに、請求項７の発明によると、基板は
裏面側を接着剤によって前記素子取付体に固定し、前記
通気路は前記接着剤が塗布された部位を除いて前記基板
と素子取付体との間に形成する構成としている。

【００２６】これにより、基板の裏面側を素子取付体に
接着でき、この状態で基板と素子取付体との間には、接
着剤が塗布された部位を除いて通気路を形成することが
できる。

【００２７】また、請求項８の発明によると、接着剤に
は前記基板と素子取付体との間に前記通気路を確保する
粒状体を混入する構成としている。

【００２８】これにより、基板の裏面側を接着剤によっ
て素子取付体の表面に固定でき、この状態で接着剤に混
入された粒状体によって基板と素子取付体との間に通気
路を確保することができる。

【００２９】一方、請求項９の発明が採用する構成の特
徴は、基板の裏面側には前記素子取付体との間に隙間を
確保する隙間形成体を設け、前記基板と素子取付体との
間には該隙間形成体により確保される前記隙間を用いて
前記基板の凹窪部を素子取付体の外部に連通させる通気
路を形成したことにある。

【００３０】これにより、基板の裏面側に設けた隙間形
成体によって基板と素子取付体との間に通気路を確保で
き、この通気路によって凹窪部内の圧力変化を外部に逃
がすことができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
流量計測装置を、添付図面に従って詳細に説明する。

【００３２】ここで、図１ないし図６は本発明による第
１の実施の形態を示し、図中、１はエンジンの吸気管
（図示せず）等の途中に接続される管体で、該管体１の
内部は、被測流体となるエンジンの吸入空気が矢示Ａ方
向に流通する流路としての吸気通路２となっている。

【００３３】３は流量計測装置の本体部分を構成するセ
ンサボディで、該センサボディ３は、管体１に取付けら
れた取付部４と、該取付部４から管体１内に突出した回
路収容部５とから構成されている。

【００３４】６はセンサボディ３を介して管体１内に設
けられた取付板で、該取付板６は、例えば金属板、樹脂
板等によって形成されている。そして、取付板６は、基
端側が回路収容部５内に固定された回路基板取付部６Ａ
となり、該回路基板取付部６Ａには、後述する流量検出
素子８用の電子回路を搭載した回路基板７が固着されて
いる。

【００３５】また、取付板６の先端側は、センサボディ
３から吸気通路２内に突出した素子取付体としての素子
取付部６Ｂとなり、該素子取付部６Ｂは吸入空気の流れ
とほぼ平行に配置されている。また、素子取付部６Ｂに
は、図２、図３に示す如く素子収容凹部６Ｃが四角形状
の有底穴として設けられている。そして、素子収容凹部
６Ｃは、後述の基板９よりも大きな面積をもって取付板
６の表面側に開口し、その底面は取付板６の表面の一部
を構成すると共に、素子収容凹部６Ｃの底面側には後述
の枠状突起１６，１６が設けられている。

【００３６】８は例えばエッチング処理等の微細加工技
術によって形成された流量検出素子で、該流量検出素子
８は、図３、図５に示す如く、シリコン材料等により形
成された略四角形状の基板９と、該基板９の表面側に設
けられた薄肉部１０と、例えば白金等の金属薄膜にエッ
チング処理等を施すことにより該薄肉部１０上に設けら
れたヒータ１１と、該ヒータ１１とほぼ同様に白金膜等
を用いて薄肉部１０上に設けられ、吸入空気の流れ方向
に対しヒータ１１を挟んで両側に配置された検出部とし
ての一対の感温抵抗体１２，１２とを含んで構成されて
いる。

【００３７】ここで、基板９の表面側には、例えば酸化
シリコン、窒化シリコン等によって絶縁膜９Ａが形成さ
れ、基板９の裏面側にも、該絶縁膜９Ａとほぼ同様の絶
縁膜９Ｂが形成されている。また、基板９には、絶縁膜
９Ｂをマスクとして裏面側からエッチング処理等を施す
ことにより、略四角形状をなして裏面側に開口した有底
の凹窪部１３が形成されている。また、薄肉部１０は、
絶縁膜９Ａのうち凹窪部１３に対応する部位によって形
成され、周囲の厚肉部位からヒータ１１と各感温抵抗体
１２とを熱的に絶縁している。

【００３８】そして、基板９は、図２、図３に示す如
く、取付板６の素子収容凹部６Ｃ内に収容され、その裏
面側が後述の接着剤２０，２０によって素子収容凹部６
Ｃの底面側に固着されている。また、基板９の端面と素
子収容凹部６Ｃの周壁との間には、基板９の外側を取囲
んで四角形状に延びた外側隙間１４が形成されている。

【００３９】また、基板９は取付板６に支持された状態
で管体１内に配置され、その表面側は図１中の吸気通路
２内に露出している。この場合、基板９の表面側は、各
枠状突起１６により吸入空気の流れ（矢示Ａ方向）に対
してほぼ平行に保持され、これにより感温抵抗体１２の
検出感度を安定させる構成となっている。

【００４０】一方、ヒータ１１は、図２に示す如く二又
状をなす金属導体部として形成され、その両端側は配線
部１１Ａ，１１Ａとなっている。また、各感温抵抗体１
２も、ヒータ１１とほぼ同様に、薄肉部１０上で二又状
をなすように折曲がった形状を有し、その両端側は薄肉
部１０の外側に延びた配線部１２Ａ，１２Ａとなってい
る。また、これらの配線部１１Ａ，１２Ａは、ボンディ
ングワイヤ１５，１５，…によって回路基板７上の電子
回路にそれぞれ接続されている。

【００４１】そして、流量検出素子８の作動時には、ヒ
ータ１１が通電されると、その両側の感温抵抗体１２，
１２のうち吸入空気の流れ方向に対して下流側に位置す
る感温抵抗体１２がヒータ１１により強く加熱されるよ
うになり、この状態で感温抵抗体１２は基板９に沿って
流れる吸入空気の流れと接触して冷却される。この結
果、各感温抵抗体１２には、吸入空気の流れ方向と流量
とに応じた温度差が生じ、流量検出素子８は感温抵抗体
１２，１２間の温度差（抵抗値の差）を吸入空気の流量
として検出する構成となっている。

【００４２】１６，１６は取付板６の素子収容凹部６Ｃ
内に基板９の凹窪部１３を挟んで設けられた隙間形成体
としての例えば２個の枠状突起で、該各枠状突起１６
は、図２ないし図４に示す如く、四角形の枠状体として
取付板６と一体に形成され、素子収容凹部６Ｃの底面か
ら一定の高さをもって突出すると共に、吸入空気の流れ
方向とほぼ直交する図２中の前，後方向に対して凹窪部
１３の両側に配置されている。

【００４３】そして、各枠状突起１６は、図３に示す如
く、その突出側端面が基板９の裏面（絶縁膜９Ｂ）側に
当接し、これにより基板９を取付板６の表面に対してほ
ぼ平行に位置決めすると共に、枠状突起１６の突出寸法
に応じて取付板６と基板９との間に後述の通気用隙間１
９，１９を確保している。

【００４４】１７，１７は各枠状突起１６の内側に形成
された接着剤収容凹部で、該各接着剤収容凹部１７は、
枠状突起１６の突出側端面に開口した四角形状の有底穴
として形成され、その内部には基板９との間に接着剤２
０が収容されている。また、取付板６の素子収容凹部６
Ｃ内には、接着剤収容凹部１７内に開口し接着剤２０を
取囲んで四角形状に延びた接着剤逃し溝１８が設けられ
ている。そして、接着剤逃し溝１８は接着剤２０のうち
余剰となった分を溝内に逃がし、接着剤収容凹部１７か
ら接着剤２０の一部が外部に食み出すのを防止するもの
である。

【００４５】１９，１９は各枠状突起１６間に位置して
取付板６の素子収容凹部６Ｃ内に設けられた通気路とし
ての通気用隙間で、該各通気用隙間１９は、図２に示す
如く、枠状突起１６によって基板９の裏面と素子収容凹
部６Ｃの底面との間に確保される隙間であり、基板９を
取囲んだ外側隙間１４を介して凹窪部１３内を取付板６
の外部に連通している。

【００４６】２０，２０は取付板６と基板９とを接着す
る接着剤で、該各接着剤２０は、図３に示す如く接着剤
収容凹部１７内に収容され、位置して接着剤逃し溝１８
に取囲まれる位置に塗布されている。

【００４７】本実施の形態による流量計測装置は、上述
の如き構成を有するもので、次にその作動について説明
する。

【００４８】まず、エンジンの運転時には、図１に示す
如く、その吸入空気が吸気通路２を矢示Ａ方向に流れる
と、流量検出素子８は吸入空気の流量を検出し、回路基
板７の電子回路等を介して検出信号を外部に出力する。

【００４９】この場合、流量検出素子８の作動時には、
例えばヒータ１１から伝わる熱等によって凹窪部１３内
の空気が熱膨張することがある。しかし、凹窪部１３内
の空間は通気用隙間１９と外側隙間１４とを介して外部
に連通しているから、その内部は吸気通路２等とほぼ等
しい圧力に保持される。

【００５０】また、流量計測装置の組立時には、図６に
示すように、取付板６の各接着剤収容凹部１７内に接着
剤２０を塗布した後に、流量検出素子８を取付板６の素
子収容凹部６Ｃ内に収容する。そして、基板９の裏面
（絶縁膜９Ｂ）側を各枠状突起１６に当接させ、基板９
を各接着剤２０によって素子収容凹部６Ｃの底面側に接
着する。

【００５１】かくして、本実施の形態では、取付板６の
素子収容凹部６Ｃ内に通気用隙間１９を形成する構成と
したので、該通気用隙間１９は、外側隙間１４と協働し
て基板９の凹窪部１３内を外部に連通させることができ
る。この結果、例えば凹窪部１３内の空気がヒータ１１
から伝わる熱等によって熱膨張する場合でも、その圧力
を基板９の裏面側から外部に逃がすことができる。

【００５２】従って、本実施の形態によれば、凹窪部１
３内の圧力変化によって基板９の薄肉部１０に外力が加
わるのを防止でき、薄肉部１０、ヒータ１１、感温抵抗
体１２等を保護できると共に、耐久性、信頼性を向上さ
せることができる。

【００５３】また、取付板６の素子収容凹部６Ｃ内に設
けた２個の枠状突起１６，１６を基板９の裏面側に当接
させたので、該各枠状突起１６は、素子収容凹部６Ｃの
底面側と基板９との間に通気用隙間１９を容易に形成で
きると共に、基板９を取付板６の表面側に対してほぼ平
行に位置決めでき、流量検出素子８を取付板６に対して
平行状態で精度よく固定することができる。これによ
り、吸入空気は、取付板６の表面から基板９に沿って整
流状態で流通しつつ、各感温抵抗体１２と接触でき、こ
れによって感温抵抗体１２による空気流量の検出感度を
安定させることができる。

【００５４】この場合、例えば２個の枠状突起１６，１
６を基板９の凹窪部１３を挟んで前，後方向の両側に設
けたので、該各枠状突起１６によって基板９を２箇所で
面接触させ安定した状態に支持でき、取付板６に対する
基板９の傾き等を防ぐことができる。

【００５５】また、各枠状突起１６には、接着剤収容凹
部１７と接着剤逃し溝１８とを設けたので、取付板６と
基板９とを接着する接着剤２０を接着剤収容凹部１７内
に安定して収容できると共に、該接着剤収容凹部１７内
で余剰となった接着剤を接着剤逃し溝１８内に逃がすこ
とができ、接着剤２０の一部が固化する前に枠状突起１
６の外側に食み出して基板９の凹窪部１３等に浸入する
のを確実に防止することができる。

【００５６】次に、図７および図８は本発明による第２
の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、枠状体を
一箇所だけに設ける構成としたことにある。なお、本実
施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素
に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

【００５７】２１はセンサボディ３に取付けられた取付
板で、該取付板２１には、第１の実施の形態とほぼ同様
に、素子取付体を構成する素子取付部２１Ａ側に位置し
て四角形状の素子収容凹部２１Ｂが設けられている。

【００５８】しかし、素子収容凹部２１Ｂの底面側に
は、流量検出素子８の凹窪部１３に対して図７中の前，
後方向一側に後述の板状突起２２が設けられ、他側には
後述の接着剤２５が形成されている。

【００５９】２２は取付板２１の素子収容凹部２１Ｂ内
に突設された隙間形成体としての板状突起で、該板状突
起２２は、図７に示すように突出端側が四角形状をなす
平坦面となり、基板９の裏面（絶縁膜９Ｂ）に片側のみ
で当接している。そして、素子収容凹部２１Ｂの底面と
基板９との間には、通気路となる通気用隙間２３が板状
突起２２と接着剤２５とにより確保され、該通気用隙間
２３は外側隙間１４と協働して基板９の凹窪部１３内を
外部に連通しているものである。

【００６０】２４は取付板２１の素子収容凹部２１Ｂ内
に設けられた接着剤逃し溝で、該接着剤逃し溝２４は、
第１の実施の形態とほぼ同様に形成され、取付板６と基
板９との間を接着した接着剤２５の一部が基板９の凹窪
部１３側等に食み出すのを防止するものである。

【００６１】そして、基板９は、凹窪部１３の一側に配
置された板状突起２２によって取付板２１の表面に対し
ほぼ平行に位置決めされ、この状態で凹窪部１３の他側
に配置された接着剤２５によって取付板２１の素子収容
凹部２１Ｂ内に接着されている。

【００６２】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得
ることができる。そして、特に本実施の形態では、基板
９の凹窪部１３を挟んで前，後方向の一側に板状突起２
２を設け、他側には接着剤２５を設ける構成としたの
で、取付板２１の素子収容凹部２１Ｂには１個の板状突
起２２を形成するだけで、基板９の支持面を形成でき、
取付板２１側の形状を簡略化できると共に、この状態で
基板９を板状突起２２と接着剤２５とによって安定的に
支持することができる。

【００６３】次に、図９および図１０は本発明による第
３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、素子取
付体に通気溝を設けると共に、基板と素子取付体との間
に接着剤によって通気用の隙間を確保する構成としたこ
とにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の
形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を
省略するものとする。

【００６４】３１はセンサボディ３に取付けられた取付
板で、該取付板３１は、第１の実施の形態とほぼ同様
に、素子取付部３１Ａ側に位置して四角形状の素子収容
凹部３１Ｂが設けられている。しかし、素子収容凹部３
１Ｂの底面側には後述の通気溝３２が形成されている。

【００６５】３２は取付板３１の素子収容凹部３１Ｂ内
に設けられた通気路としての通気溝で、該通気溝３２
は、図９中の左，右方向に対し基板９よりも大きな寸法
をもった直線状の凹溝として形成され、基板９の裏面側
に沿って延びている。そして、通気溝３２は、長さ方向
の両側が基板９を取囲んだ外側隙間１４に面して開口
し、長さ方向の中間部が基板９の凹窪部１３に面して開
口すると共に、凹窪部１３内を外部に連通している。

【００６６】また、取付板３１の素子収容凹部３１Ｂ内
には、基板９の凹窪部１３を挟んだ前，後方向の両側に
位置して他の凹溝３３，３３が設けられ、該各凹溝３３
は後述の接着剤３４と凹窪部１３側との間を仕切るよう
に延びている。そして、凹溝３３は、後述の通気用隙間
３５と協働して凹窪部１３内の通気性を確保すると共
に、接着剤３４が基板９の凹窪部１３側に食み出そうと
するときには、この接着剤３４を内部に逃がすものであ
る。

【００６７】３４，３４は取付板３１の素子収容凹部３
１Ｂと基板９との間を接着する２箇所の接着剤で、該各
接着剤３４は、第１の実施の形態の枠状突起１６とほぼ
同様に、基板９の凹窪部１３を挟んで前，後方向の両側
に配置されている。これにより、基板９の裏面側と素子
収容凹部３１Ｂの底面側との間には、接着剤３４の塗布
部位を除いて通気路となる通気用隙間３５が形成されて
いる。

【００６８】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、
取付板３１に通気溝３２を設けたので、該通気溝３２に
よって基板９の凹窪部１３内を外部に連通することがで
きる。また、２箇所の接着剤３４によって取付板６と基
板９との間に通気用隙間３５を容易に形成できると共
に、通気溝３２は、通気用隙間３５の寸法が接着剤３４
の厚さ等に応じて小さくなっている場合でも、凹窪部１
３内の通気性を確保することができる。

【００６９】次に、図１１は本発明による第４の実施の
形態を示し、本実施の形態の特徴は、接着剤に混入した
粒状体によって通気路を形成する構成としたことにあ
る。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と
同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略す
るものとする。

【００７０】４１はセンサボディ３に取付けられた取付
板で、該取付板４１には、第１の実施の形態とほぼ同様
に、素子取付部４１Ａ側に位置して四角形状の素子収容
凹部４１Ｂが設けられている。また、素子収容凹部４１
Ｂの底面側には、流量検出素子８の凹窪部１３を外部に
連通する通気溝４２と、後述する接着剤４４，４４の食
み出し部位を逃がす他の凹溝４３，４３とが形成されて
いる。

【００７１】４４，４４は取付板４１の素子収容凹部４
１Ｂと基板９との間を接着した２箇所の接着剤で、該各
接着剤４４は、基板９の凹窪部１３を挟んで前，後方向
の両側に配置されている。しかし、本実施の形態では、
接着剤４４に後述の球体４５，４５，…が予め混入され
ている。

【００７２】４５，４５，…は接着剤４４中に予め混入
された粒状体としての多数の球体で、該各球体４５は一
定の外径を有し、基板９の裏面と素子収容凹部４１Ｂの
底面との間に挟まれた状態で接着剤４４によって固定さ
れている。

【００７３】そして、各球体４５は、第１の実施の形態
の枠状突起１６とほぼ同様に、基板９を取付板４１の表
面に対しほぼ平行に位置決めし、その裏面と素子収容凹
部４１Ｂの底面との間に球体４５の外径に応じた寸法を
もつ通気路としての通気用隙間４６を形成している。

【００７４】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得
ることができる。そして、特に本実施の形態では、接着
剤４４となる接着剤に多数の球体４５を予め混入する構
成としたので、この接着剤が固化する前の状態であって
も、各球体４５が取付板４１と基板９との間に複数箇所
で挟まれることによって、基板９の傾き等を確実に防止
できると共に、通気用隙間４６を安定的に形成すること
ができる。

【００７５】次に、図１２および図１３は本発明による
第５の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、素子
取付体に通気孔を形成する構成としたことにある。な
お、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の
構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するもの
とする。

【００７６】５１はセンサボディ３に取付けられた取付
板で、該取付板５１には、第１の実施の形態とほぼ同様
に、素子取付部５１Ａ側に位置して四角形状の素子収容
凹部５１Ｂが設けられている。しかし、素子収容凹部５
１Ｂの底面側には後述の通気孔５６が設けられている。

【００７７】５２は取付板５１の素子収容凹部５１Ｂ内
に開口して設けられた接着剤収容凹部で、該接着剤収容
凹部５２は、基板９の凹窪部１３に対して前，後方向の
一側に配置されている。また、素子収容凹部５１Ｂの底
面側には、凹窪部１３の他側に位置して左，右方向に離
間した接着剤収容凹部５３，５３が設けられている。

【００７８】そして、接着剤収容凹部５２，５３内に
は、第１の実施の形態とほぼ同様に、接着剤逃し溝５
４，５４，…が設けられると共に、接着剤５５，５５，
…がそれぞれ収容され、基板９は、該各接着剤５５によ
って取付板５１の素子収容凹部５１Ｂ内に固定されてい
る。

【００７９】５６は取付板５１に厚み方向に貫通して設
けられた通気路としての通気孔で、該通気孔５６は、基
板９の凹窪部１３に面して取付板５１の素子収容凹部５
１Ｂ内に開口し、凹窪部１３内を外部に連通している。

【００８０】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、
取付板５１の通気孔５６によって基板９の凹窪部１３内
を外部に連通する構成としたので、通気孔５６は、基板
９の裏面側が取付板５１の素子収容凹部５１Ｂ内に密着
した状態であっても、凹窪部１３内の通気性を保持する
ことができる。

【００８１】また、通気孔５６を細管等によって取付板
５１の裏面側から吸気管の外部に連通させる構成とする
ことも可能となり、この場合には、エンジンの燃焼ガス
が吸気管内に吹返すときでも、凹窪部１３内の汚損を防
止することができる。

【００８２】次に、図１４および図１５は本発明による
第６の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、流量
検出素子の裏面側に通気路を形成する隙間形成体を設け
る構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前
記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付
し、その説明を省略するものとする。

【００８３】６１はセンサボディ３に取付けられた取付
板で、該取付板６１には、第１の実施の形態とほぼ同様
に、素子取付部６１Ａ側に位置して四角形状の素子収容
凹部６１Ｂが設けられている。そして、素子収容凹部６
１Ｂの底面側には、後述する流量検出素子６４の凹窪部
６８を挟んだ両側に位置して接着剤逃し溝６２，６２が
形成され、素子収容凹部６１Ｂの底面側で各接着剤逃し
溝６２に取囲まれた内側部位には、流量検出素子６４の
基板６５を素子収容凹部６１Ｂ内に接着した接着剤６
３，６３がそれぞれ設けられている。

【００８４】６４は本実施の形態による流量検出素子
で、該流量検出素子６４は、第１の実施の形態とほぼ同
様に、基板６５、薄肉部６６、ヒータ６７、凹窪部６
８、感温抵抗体（図示せず）等を有し、基板６５の両面
側には絶縁膜６５Ａ，６５Ｂが設けられている。しか
し、基板６５の裏面側には、例えば凹窪部６８を形成し
た後に絶縁膜６５Ｂにエッチング処理を施すことによ
り、後述の枠状突起６９，６９が設けられている。

【００８５】６９，６９は基板６５の裏面側に突設され
た隙間形成体としての２個の枠状突起で、該各枠状突起
６９は、絶縁膜６５Ｂの一部により四角形の枠状体とし
て形成され、基板６５の凹窪部６８を挟んで前，後方向
の両側に配置されると共に、その突出側端面は取付板６
１の素子収容凹部６１Ｂ内に当接している。また、各枠
状突起６９の内側は、素子収容凹部６１Ｂの底面側との
間に接着剤６３を収容する接着剤収容凹部７０となって
いる。

【００８６】７１は各枠状突起６９により基板６５の裏
面側に確保された通気路としての通気用隙間で、該通気
用隙間７１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、取付板
６１の素子収容凹部６１Ｂと基板６５との間に配置さ
れ、基板６５を取囲んだ外側隙間１４を介して凹窪部６
８内を外部に連通している。

【００８７】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、
基板６５の裏面側に絶縁膜６５Ｂを用いて２個の枠状突
起６９を設ける構成としたので、流量検出素子６４の取
付時には、その基板６５と枠状突起６９とを予め一体化
しておくことができ、基板６５の凹窪部６８等に対する
枠状突起６９の位置ずれ等を防止することができる。

【００８８】なお、前記第１および第６の実施の形態で
は、２個の枠状突起１６，６９を設け、第２の実施の形
態では、１箇所の板状突起２２を設ける構成としたが、
本発明はこれに限らず、素子取付体または基板に対して
３個以上の隙間形成体を設ける構成としてもよい。

【００８９】また、前記各実施の形態では、流量検出素
子８，６４がヒータ１１，６７の両側に２個の感温抵抗
体１２等を有する構成としたが、本発明はこれに限ら
ず、感温抵抗体がヒータをもたずに、自ら発熱しつつ吸
入空気の流れと接触して冷却される構成とした流量検出
素子を用いてもよい。

【００９０】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
れば、素子取付体には基板の凹窪部を外部に連通させる
通気路を形成する構成としたので、例えば凹窪部内の空
気が熱膨張する場合でも、凹窪部内の圧力を通気路によ
って基板の裏面側から外部に逃がすことができる。従っ
て、凹窪部内の圧力変化によって基板の薄肉部に外力が
加わるのを防止でき、薄肉部、検出部等を保護できると
共に、耐久性、信頼性を向上させることができる。

【００９１】また、請求項２の発明によれば、素子取付
体には、基板の裏面との間に通気路となる隙間を確保す
る隙間形成体を設ける構成したので、該隙間形成体によ
って通気用の隙間を容易に形成することができる。ま
た、隙間形成体は、基板を素子取付体に対して精度よく
位置決めすることができる。これにより、基板の表面に
沿って流れる被測流体の流れを検出部に対し整流状態で
接触させることができ、検出部による流量の検出感度を
安定させることができる。

【００９２】また、請求項３の発明によれば、隙間形成
体は基板の凹窪部を挟んで両側に設ける構成としたの
で、該各隙間形成体間に通気用の隙間を確実に形成で
き、各隙間形成体によって基板を複数箇所で安定的に支
持できると共に、素子取付体に対する基板の傾き等を防
止することができる。

【００９３】さらに、請求項４の発明によれば、隙間形
成体は接着剤収容凹部を形成する枠状突起によって構成
したので、流量検出素子の接着時には、このときの接着
剤を枠状突起の接着剤収容凹部内に安定して収容でき、
この接着剤が固化する前に食み出して基板の凹窪部等に
浸入するのを確実に防止することができる。

【００９４】また、請求項５の発明によれば、素子取付
体には、基板の凹窪部を外部に連通させる通気溝を形成
する構成としたので、例えば基板の裏面を素子取付体に
密着した状態で固定する場合でも、素子取付体の通気溝
によって凹窪部内の通気性を安定的に確保することがで
きる。

【００９５】また、請求項６の発明によれば、素子取付
体には、基板の凹窪部内を外部に連通させる通気孔を貫
通して設ける構成としたので、例えば基板の裏面を素子
取付体に密着した状態で固定する場合でも、素子取付体
の通気孔によって凹窪部内の通気性を安定的に確保する
ことができる。

【００９６】さらに、請求項７の発明によれば、基板の
裏面側を接着剤によって素子取付体に固定し、基板と素
子取付体との間には該接着剤の塗布部位を除いて通気路
を形成する構成としたので、基板を素子取付体に容易に
接着できると共に、この状態で通気路によって基板の凹
窪部内を外部に連通させることができる。

【００９７】また、請求項８の発明によれば、接着剤に
は粒状体を混入する構成としたので、接着剤が固化する
前の状態であっても、粒状体が基板と素子取付体との間
に挟まれることによって、基板と素子取付体との間に通
気路を安定的に形成できると共に、基板の傾き等を確実
に防止することができる。

【００９８】一方、請求項９の発明によれば、基板の裏
面側には素子取付体との間に通気路となる隙間を確保す
る隙間形成体を設ける構成としたので、隙間形成体によ
って基板と素子取付体との間に通気用の隙間を容易に形
成でき、凹窪部内の圧力変化を通気路によって外部に逃
がすことができる。従って、凹窪部内の圧力変化に対し
て薄肉部、検出部等を保護でき、耐久性、信頼性を向上
させることができる。また、流量検出素子の取付時に
は、その基板と隙間形成体とを予め一体化しておくこと
ができ、基板の凹窪部等に対する隙間形成体の位置ずれ
等を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による流量計測装置
を管体に取付けた状態で示す縦断面図である。

【図２】図１中のａ部を拡大して示す流量検出素子等の
正面図である。

【図３】図２中の矢示III − III方向からみた流量検出
素子と素子取付部の断面図である。

【図４】図３中の矢示IV−IV方向からみた素子取付部等
の断面図である。

【図５】流量検出素子を単体で示す正面図である。

【図６】流量検出素子を素子取付部に接着する状態を示
す断面図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態による流量計測装置
を示す正面図である。

【図８】図７中の矢示XIII−XIII方向からみた流量検出
素子と素子取付部の断面図である。

【図９】本発明の第３の実施の形態による流量計測装置
を示す正面図である。

【図１０】図９中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみた流量検出素
子と素子取付部の断面図である。

【図１１】本発明の第４の実施の形態による流量計測装
置を示す断面図である。

【図１２】本発明の第５の実施の形態による流量計測装
置を示す正面図である。

【図１３】図１２中の矢示XIII−XIII方向からみた流量
検出素子と素子取付部の断面図である。

【図１４】本発明の第６の実施の形態による流量計測装
置を示す断面図である。

【図１５】流量検出素子を素子取付部に接着する状態を
示す断面図である。

【符号の説明】

１管体２吸気通路（流路）３センサボディ４取付部５回路収容部６，２１，３１，４１，５１，６１取付板６Ａ回路基板取付部６Ｂ，２１Ａ，３１Ａ，４１Ａ，５１Ａ，６１Ａ素子
取付部（素子取付体）６Ｃ，２１Ｂ，３１Ｂ，４１Ｂ，５１Ｂ，６１Ｂ素子
収容凹部７回路基板８，６４流量検出素子９，６５基板９Ａ，９Ｂ，６５Ａ，６５Ｂ絶縁膜１０，６６薄肉部１１，６７ヒータ１２感温抵抗体（検出部）１３，６８凹窪部１４外側隙間１５ボンディングワイヤ１６，６９枠状突起（隙間形成体）１７，５２，５３，７０接着剤収容凹部１８，２４，５４，６２接着剤逃し溝１９，２３，３５，４６，７１通気用隙間（通気路）２０，２５，３４，４４，５５，６３接着剤２２板状突起（隙間形成体）３２，４２通気溝（通気路）３３，４３凹溝４５球体（粒状体）５６通気孔（通気路）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測流体が流通する流路内に配置される
素子取付体と、該素子取付体に設けられ被測流体の流れ
と接触することによって流量を検出する流量検出素子と
からなり、前記流量検出素子は、前記素子取付体に取付
けられる裏面側に凹窪部が形成され該凹窪部に対応する
表面側部位が薄肉部となった基板と、該基板の薄肉部上
に設けられた検出部とからなる流量計測装置において、前記素子取付体には前記基板の凹窪部を素子取付体の外
部に連通させる通気路を形成したことを特徴とする流量
計測装置。
【請求項２】前記素子取付体には前記基板の裏面との
間に隙間を確保する隙間形成体を設け、前記通気路は該
隙間形成体によって確保される前記隙間により形成して
なる請求項１に記載の流量計測装置。
【請求項３】前記隙間形成体は前記基板の凹窪部を挟
んで両側に設けてなる請求項２に記載の流量計測装置。
【請求項４】前記隙間形成体は、前記基板と素子取付
体とを接着するための接着剤を収容する接着剤収容凹部
を形成する枠状突起によって構成してなる請求項２また
は３に記載の流量検出装置。
【請求項５】前記通気路は、前記基板の凹窪部に対応
する位置で前記素子取付体に形成した通気溝により構成
してなる請求項１に記載の流量計測装置。
【請求項６】前記通気路は、前記基板の凹窪部と対応
する位置で前記素子取付体の厚み方向に貫通して設けた
通気孔により構成してなる請求項１に記載の流量計測装
置。
【請求項７】前記基板は裏面側を接着剤によって前記
素子取付体に固定し、前記通気路は前記接着剤が塗布さ
れた部位を除いて前記基板と素子取付体との間に形成す
る構成としてなる請求項１に記載の流量検出装置。
【請求項８】前記接着剤には前記基板と素子取付体と
の間に前記通気路を確保する粒状体を混入する構成とし
てなる請求項７に記載の流量計測装置。
【請求項９】被測流体が流通する流路内に配置される
素子取付体と、該素子取付体に設けられ被測流体の流れ
と接触することによって流量を検出する流量検出素子と
からなり、前記流量検出素子は、前記素子取付体に取付
けられる裏面側に凹窪部が形成され該凹窪部に対応する
表面側部位が薄肉部となった基板と、該基板の薄肉部上
に設けられた検出部とからなる流量計測装置において、前記基板の裏面側には前記素子取付体との間に隙間を確
保する隙間形成体を設け、前記基板と素子取付体との間
には該隙間形成体により確保される前記隙間を用いて前
記基板の凹窪部を素子取付体の外部に連通させる通気路
を形成したことを特徴とする流量計測装置。