JP2003507729A - 流動する媒体の質量を測定する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、薄板エレメント（８）とプラスチックエレメント（１１）とから成るセンサ支持体（１）を有し、このセンサ支持体に、流動する媒体内に取り付けられた測定エレメントが配置されている装置に関する。薄板エレメント（８）を大部分覆うプラスチックを使用することによるより狭い公差はセンサ支持体（１）の向流及び囲流を改善し、センサ支持体には例えば改善された空気力学的な向流縁（１１６）を取り付けることが可能であり、あるいはセンサ支持体においては、測定エレメントを表面（１４）及びセンサ空洞（３）の縁（なかんずく２７，２７′）に対して同一平面に取り付けることができ、したがって測定エレメントの範囲内での媒体の渦流あるいは測定エレメント下側の流動は生じない。測定エレメントのセンサ範囲は縦縁（２７，２７′）における切り欠き（２８，２８′）及び特別な接着法によって、電子的な評価回路から走出するゲルに対して確実に保護され、したがって測定特性曲線が変化せしめられることはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 背景技術 本発明は、請求項１若しくは請求項２０又は２１の上位概念に記載した、流動
する媒体の質量を測定するための、測定エレメントを受容するためのセンサ支持
体を有している装置、若しくは流動する媒体の質量を測定するための、センサ支
持体を有している装置を製作する方法から出発する。

【０００２】 DE 44 26 102 C2 若しくは US-PS 5,693,879 から空気質量測定装置内の測定
エレメントのためのセンサ支持体が公知であり、その際センサ支持体は測定エレ
メントを、媒体が流れる測定通路内に突入させている。測定エレメントは、流動
する媒体の質量の計算に役立つ測定信号を供給する。センサ支持体は切り欠きを
有しており、この切り欠き内に測定エレメントがぴったりと入れられていて、切
り欠きの底面に塗られた接着層によって保持される。この場合センサ支持体を製
作するために、金属ストリップからまず開口が切り欠かれ、次いで金属ストリッ
プが切り欠きの外方の曲げ軸線の回りに曲げられ、次いで押し合わされて、金属
ストリップの曲げられた部分がセンサ支持体の保持エレメントを形成し、金属ス
トリップの曲げられない部分が開口をもってセンサ支持体の枠エレメントを形成
するようにする。この場合保持エレメントは枠エレメントの開口を覆い、枠エレ
メントとともに切り欠きを形成する。その後保持エレメントの別の変形によって
隆起台状の隆起部が形成され、これはスペーサあるいは支持面として役立つ。測
定エレメントは次いで切り欠き内に入れられて、接着せしめられる。

【０００３】 極めて重要なことは、測定エレメントの表面がセンサ支持体の表面に対して可
及的に同一平面をなすように切り欠き内に入れられ、接着せしめられることであ
る。それは、例えば不均一に塗られた接着層によって生ずる極めてわずかなずれ
の結果、渦及びはがれ領域が生じ、特に測定エレメントの表面において測定抵抗
の熱排出に不利な影響が作用して、測定結果を誤らすからである。したがって切
り欠きの寸法公差は極めてわずかにしなければならず、測定エレメントをセンサ
支持体の切り欠き内に接着する場合に細心の注意が必要であり、したがって特に
装置を大量生産する場合、高価な製作技術経費が必要で、製作費が極めて高価に
なる。

【０００４】 枠エレメント及び保持エレメントを製作するための種々の作業ステップには欠
点がある。枠エレメントと保持エレメントとの間の折りすき間を通って流動する
媒体が付加的に流れることができる。しかしながらこのことは欠点ではない。そ
れはこの効果はゼロ点測定及びキャリブレーションによって抑制することができ
るからである。もちろん、測定エレメントの耐用寿命中、この折りすき間が汚物
粒子及び又は液体粒子で詰まって、キャリブレーションがもはや合わなくなると
、測定結果に誤差が生じる。

【０００５】 スペーサが別の成形プロセスによって初めて形成されることは欠点である。切
り欠きの深さ寸法の公差は金属ストリップの厚さの公差及び折りすき間の厚さの
公差によって与えられている。

【０００６】 流動する腐食性の媒体によって、センサ支持体上に、例えばＮｉＮｉＰのよう
な腐食保護層を付加的な高価なめっきプロセスあるいは被覆法によって取り付け
なければならないことも欠点であり、これにより寸法公差及び生産時間及び生産
費が更に増大せしめられる。

【０００７】 このような測定エレメントの片持ち式の固定形式においては、製作の際の公差
によって測定エレメントとセンサ支持体の切り欠きとの間にすき間が生じる。こ
のすき間は、測定エレメントにおいて切り欠き内のそのダイヤフラムの下側の中
空室に不都合な流動が生じるほど大きいことがあり、これにより装置の測定結果
に不利な作用が及ぼされる。

【０００８】 したがって文献には、この下側流動の障害となる影響を減少せしめることがで
きる装置が記載されている。DE 195 24 634 A1 若しくは US-PS 5,723,784 に記
載されているような流動を測定エレメントの特別に成形された縁に導くことは、
すき間を介して流入した媒体が測定エレメントのダイヤフラムの下側の中空室内
に達することを、阻止する。DE 197 43 409 A1 に記載されているように接着継
ぎ目を設けることは、測定エレメントの回りのすき間内に媒体が侵入することを
阻止し、不都合な下側流動を回避することができる。これら両方の方法の欠点は
、接着継ぎ目を特別に配置することによって、あるいは付加的な手段によって、
初めて、中空室の回りの流動が転向せしめられて、製作公差の作用を補償し得る
ことである。

【０００９】 DE 197 44 997 A1 から公知の装置は、評価回路の構成部分並びに測定エレメ
ントの接点接続範囲への接続導線の湿分に対する汚損の保護をゲルによって可能
にし、センサ範囲、要するにダイヤフラムがある測定エレメントの部分の汚損を
ゲルによって阻止する。この場合、測定エレメントと切り欠きの壁面との間を延
びるすき間を拡大することが行われ、これにより拡大によって、少なくとも部分
的に評価回路上に設けられる保護層のすき間内での引き続く流れが確実にストッ
プされ、したがって保護層の流れ距離は常に一義的に規定されたままである。こ
の場合生ずる生産技術的な欠点は、付加的なすき間を形成しなければならないこ
とであり、その際ゲルの流れはストップされるのではなしに、単に規定されて変
向せしめられるに過ぎない。

【００１０】 発明の利点 これに対し、請求項１若しくは請求項２０又は２１の特徴を具備した本発明に
よる装置若しくは本発明による方法は、次のような利点を有している。すなわち
、簡単な形式で製作及び長い運転時間中の測定結果が改善される。それは、もは
や下側流動が行われないからである。すなわちプラスチックを使用することによ
り公差がせばめられることによって、測定エレメントをセンサ空洞内に極めて正
確に設置することが可能である。プラスチックの任意の成形可能性によって、細
い形状及び例えば向流縁の空気力学的な要求を考慮することができ、このことは
金属では不可能である。プラスチックは金属と比較して強い腐食性を有していな
いので、付加的な腐食保護は必要でない。

【００１１】 開いた又は詰まった折りすき間を通る空気流による背景技術における測定結果
に対する影響は存在せず、切り欠きの深さ寸法の公差は本発明によれば単に成形
工具の公差だけによって定められ、もはや付加的に折りすき間の公差によって定
められることはない。

【００１２】 従属請求項２〜２９に記載した手段若しくは従属請求項２２〜３２に記載した
方法ステップによって、請求項１に記載した装置若しくは請求項２１に記載した
方法の有利な展開が可能である。

【００１３】 特に有利なのは、薄板枠を薄板エレメントとして製作すること及び薄板枠を鋳
くるむことであり、その際薄板枠は射出過程中成形工具内で固く保持される。こ
の場合、プラスチックとして液晶ポリマあるいは部分結晶質の芳香族熱塑性プラ
スチックのクラスのプラスチックを使用するのが有利である。

【００１４】 更に隔壁を一体に射出しておくと有利である。それはこれにより隔壁とセンサ
支持体とを接着する必要がないからである。

【００１５】 組立の際に、センサ空洞の縦縁の切り欠き内に接着剤ビードをセンサ空洞底上
で横方向に敷設し、これがセンサ空洞内の測定エレメントのセンサ範囲を完全に
シールするようにし、かつセンサ空洞底の縁範囲に凹所を形成し、したがって測
定エレメントがより正確に挿入されるようにするのが有利である。測定エレメン
トの汚損は、評価回路を湿分に対して保護するゲルの、この接着剤ビードによる
確実なストップによって、阻止される。

【００１６】 製作の際に、プラスチックエレメントのためのプラスチックを薄板エレメント
上に、渦焼結法あるいは浸漬け法あるいは静電式の粉末スプレー法によって取り
付け、次いでプラスチックエレメントを成形するのが有利である。

【００１７】 実施例の説明 本発明の複数の実施例が図面に示されており、以下において詳細に説明する。

【００１８】 図１はセンサ支持体１と基礎支持体２とを示し、基礎支持体はセンサ支持体１
と結合されている。基礎支持体２及び空気質量測定装置内への取り付けはDE 44
26 102 C2 若しくは US-PS 5,693,879 から公知であり、これらの文献は本明細
書の一部とする。

【００１９】 センサ支持体１は表面１４を有しており、この表面は例えば基礎支持体２の底
４と同じ高さに、つまりこれと同一平面内に位置しており、かつこの表面内には
例えば長方形のセンサ空洞３が切り欠かれている。基礎支持体２及びセンサ支持
体１は縦軸線７を有している。基礎支持体２内には、あるいは基礎支持体２上に
は、その上に保護ゲル４２が取り付けられている電子的評価回路４１がある。

【００２０】 図２は測定エレメント２１が取り付けられているセンサ支持体１を示す。測定
エレメント２１は図２においては概略的に並びに部分的に透明に示されており、
外方に向いた表面にダイヤフラム３０を有しており、このダイヤフラムはセンサ
範囲を形成している。同じ表面上で測定エレメント２１の他方の端部には複数の
接点３１があり、これらの接点は電子評価回路４１への電気的な接続を生ぜしめ
る。測定エレメント２１の構造は及びセンサ範囲の説明は、DE 197 43 409 ある
いは DE 43 38 891 A1 若しくは US-PS 5,452,610 に詳細に記載されており、こ
れらの文献は本明細書の一部とする。

【００２１】 測定エレメント２１はセンサ空洞３内に、接点３１が基礎支持体の最も近くに
位置するように、配置されている。測定エレメント２１はこの場合小板形に構成
されていて、センサ空洞３内にぴったりとはまっている。センサ空洞３と測定エ
レメント２１とはすき間３９を形成している。測定エレメント２１とセンサ支持
体１の表面１４とはこの場合同一平面を成している。

【００２２】 図３はセンサ支持体１及び基礎支持体２の縁５を図１よりも拡大して示す。セ
ンサ支持体１は薄板エレメント８とプラスチックエレメント１１とから成ってい
る。プラスチックエレメント１１を製作するために、薄板エレメント８はプラス
チックで例えば鋳くるまれており、このプラスチックは薄板エレメント８をほと
んど完全に覆っている。プラスチックエレメント１１を製作するための射出過程
中に、薄板エレメント８は端面９において保持面１０に、成形工具５３（図１０
）のエレメントによって固く保持される。このことは薄板エレメント８，この場
合薄板枠１３（図４のａ）の形の薄板エレメントの曲げを阻止し、プラスチック
を薄板エレメント８の回りに均一に分配することを可能にする。したがって薄板
枠１０，１３の一部にはプラスチックがない。

【００２３】 媒体は矢印１５の方向でセンサ支持体１に沿って流れる。この場合媒体はセン
サ支持体１の向流縁１６に当たり、この向流縁は、プラスチックを使用すること
によって、例えば特に細く、かつ空気力学的に成形されている。表面１４には、
センサ空洞底６を有するセンサ空洞３がある。センサ空洞底６は保持エレメント
を形成しており、その際センサ空洞３の縁は枠エレメントを形成している。

【００２４】 センサ空洞底６は接着剤排除室１９によってセンサ基面２０と支持面２２とに
分割されている。センサ基面２０は基礎支持体２から離れた方にあって、測定エ
レメント２１のセンサ範囲の下側に位置している。支持面２２は基礎支持体２に
近い方にある。

【００２５】 接着剤排除室１９はこの場合例えばセンサ空洞３の一方の縦縁２７から他方の
縦縁２７′に至る一貫した通路である。縦縁２７，２７′は縦軸線７に対して平
行に延びている。しかしながら接着剤排除室１９は一貫していなくてもよく、換
言すればより短く構成しておくこともできる。センサ基面２０と支持面２２との
間の接着剤排除室１９はセンサ空洞底６の少なくとも２つの凹所によって形成し
ておくこともできる。

【００２６】 支持面２２には例えば４つのスペーサ２６があり、これらのスペーサ上に測定
エレメント２１が支えられている。スペーサ２６は例えば隆起台形に構成されて
いる。縦縁２７，２７′には例えばそれぞれ１つの切り欠き２８，２８′が形成
されている。切り欠き２８から横方向に支持面２２を経て他方の切り欠き２８′
に、接着プロセスのために、破線で示した接着剤ビード２９が塗られている。測
定エレメント２１をセンサ空洞３内に入れた後に、センサ基面２０は接着剤ビー
ド２９によって、電子評価回路上に設けられていて欲せざる形式でダイヤフラム
３０の方向に這い進むセンサゲルに対して保護される。

【００２７】 測定エレメント２１は組立の後に例えば部分的にセンサ空洞３内に位置し、か
つ例えばスペーサ２６上に位置している。この場合測定エレメント２１は例えば
支持面２２と接着剤ビード２９によって接着されており、かつその外周に沿って
表面１４の高さにおいてセンサ空洞３と同一平面を成しており、したがって媒体
は測定エレメント２１の下方でセンサ空洞３内にほとんど、あるいは全く、流入
することができない。測定エレメント２１とセンサ空洞３の縦縁２７との間のす
き間（図２，８）は例えば数μｍの大きさを有している。

【００２８】 センサ空洞３の深さ及びセンサ空洞３の縁は例えば次のように、すなわち、例
えば小板形の測定エレメント２１を表面１４に対して同一平面に挿入し得るよう
に、形成されている。測定エレメント２１の支持面２２の範囲の表面１４からの
深さ寸法は一般に+/−数μｍの誤差を許容される。

【００２９】 センサ支持体１はこの場合次のように成形されている。すなわち表面１４及び
これと逆の側の面が互いに面平行であり、かつ主流動方向１５に対して、主流動
方向１５のベクトルが測定エレメント２１のセンサ範囲の平面内に位置するよう
に、整向されている。

【００３０】 主流動方向１５のベクトルは、センサ範囲の平面と、小さな正又は負の角度で
交差するようにすることができる。このことは例えば、表面１４を底４に対して
回動させることによって達成することができる。別の可能性は、センサ支持体１
の、表面１４に対して垂直の横断面がくさび形に構成されているようにし、その
際くさびの細い方の端部が向流縁１６の範囲内に位置し、かつ主流動方向１５の
ベクトルが表面１４内に位置していないようにすることである。

【００３１】 図４は、基礎支持体２と結合されている薄板エレメント８を形成する種々の可
能性を示す。プラスチックエレメント１１はこの場合破線で示されている。図４
ａは、図３においても部分的に見られるように、保持面１０を形成する連結部を
端面９に有している薄板枠１３を示す。薄板枠１３は、図４ａにおいて破線で示
されている少なくとも１つのウェブ３６を有することもできる。図４ｂは、２つ
のピン３４の形の薄板エレメント８の別の実施例を示す。図４ｃによれば、薄板
エレメント８は１つのピン３４として構成されている。図４ａにおける薄板エレ
メント１３及びピン３４の形の突出部３５（図４ｂ，４ｃ）は長く構成して、プ
ラスチックを設ける間及び又は成形プロセスの際に端面９の範囲において固く保
持することができる。図４ｂ，ｃの突出部３５は例えばレーザによる切断によっ
て製作することができる。図４ｄに示した突出部３５は、縦軸線７に沿ったプラ
スチックエレメント１１の長さよりも著しく短いが、しかしそれにもかかわらず
プラスチックエレメント１１はこの突出部と結合することができる。

【００３２】 図５は図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図を示す。この図から、方向１５からの媒
体によって向流されるプラスチックエレメント１１の空気力学的に成形された向
流縁１６と、薄板エレメント８、ここでは薄板枠１３、の一部を認めることがで
きる。更に、単に向流縁１６だけではなしに、例えば表面１４の一部も空気力学
的に成形されていて、例えば向流縁１６に向かって面取りされていることを、認
めることができる。

【００３３】 図６は図３のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図を示す。センサ空洞３のセンサ空洞
底６の縁範囲に沿って、例えば縦縁２７，２７′に沿って、例えば凹所３８がプ
ラスチックエレメント１１内にある。凹所３８はここでは例えばセンサ空洞底６
の縦縁２７に対する傾斜によって形成されている。これらの凹所３８は、測定エ
レメント２１をこのセンサ空洞３内に取り付けるのに役立つ像処理システムの明
視野照明の際に暗く見え、このようにしてより良好なコントラストをなす。これ
によって測定エレメント２１は組立の際に極めて正確に案内することができる。
このようにして、測定エレメント２１とセンサ支持体１との間の極めて狭いすき
間３９（図２）並びに再生可能な流動条件を達成することができる。有利には表
面１４の高さにおける縁においても、完全に環状に回る傾斜部が存在している。
これらの傾斜部は、より正確な組立のほかに、測定エレメント２１の組立の際の
導入斜面並びに測定エレメント２１の規定された向流を生ぜしめる。それは直角
な縁はしばしば鋳ばりを形成し、測定特性曲線におけるばらつきを生ぜしめるか
らである。

【００３４】 図７は図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図を示す。この図７から認められ
るように、基礎支持体２と薄板エレメント８との間の、図平面に対して垂直に延
びる線４３の近くに、例えば１つの曲げ領域が存在している。薄板エレメント８
の表面と基礎支持体２の表面とはこれにより互いにずらされて、しかしほぼ平行
に延びている。同様にプラスチックエレメント１１の表面と基礎支持体２の表面
も今や互いにずらされて、しかしほぼ平行に延びている。プラスチックエレメン
ト１１の表面１４は、例えば基礎支持体２の底４とほぼ同じ高さに位置すること
ができる。

【００３５】 センサ支持体１の端面９の範囲において、しかし端面９から見て保持面１０の
後方に、例えば隔壁４４がセンサ支持体１に一体に射出されている。このことは
、カバー４６にも固定されている隔壁４４をセンサ支持体１に接着することを不
要にする。隔壁４４はほぼ流動方向１５に延びている。更に評価回路４１と測定
エレメント２１との間に仕切り壁４５が設けられており、その際仕切り壁４５は
表面１４にまで延びている。仕切り壁４５はほぼ流動方向１５に延びている。カ
バー４６は装置の一部であって、それを通って媒体が測定エレメント２１に流れ
るところの装置のバイパス通路を形成する。隔壁４４及び仕切り壁４５は少なく
とも部分的にパイバス通路を仕切っている。仕切り壁はカバー４６と一緒になっ
て、センサ範囲を評価回路４１の保護ゲル４２に対して確実に保護することを可
能にする。

【００３６】 縦縁２７における切り欠き２８は、例えば、カバー４６に固定されている仕切
り壁４５が、装置内へのカバー４６の挿入の後に、延びているところに、存在し
ている。そこにおいては、例えば接着剤ビード２９も支持面２２上に取り付けら
れている。

【００３７】 測定エレメント２１をセンサ空洞３内に組み立てる際に接着剤は例えば存在し
ている接着剤排除室１９内に排除することができ、したがって接着剤はセンサ基
面２０の範囲内には達しない。

【００３８】 図８は図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った、挿入された測定エレメント２１
及び接着剤ビード２９（破線で示す）を有するセンサ支持体１の断面図を示す。
接着剤エレメント２９は例えば縦縁２７における切り欠き２８から支持面２２を
経て縦縁２７′の切り欠き２８′に設けられる。測定エレメント２１をセンサ空
洞３内に挿入した後に、例えば接着剤は接着剤排除室１９内にかつすき間３９，
３９′を通って外方に押しのけられて、表面１４にまで達する。接着剤は、一方
の縦縁２７における測定エレメント２１とセンサ空洞３との間のすき間３９、測
定エレメント２１の下側を通るすき間及び他方のすき間３９′を完全に閉じ、し
たがってそのダイヤフラム３０を有する測定エレメント２１の汚損が、評価回路
４１の這い進む保護ゲル４２の確実なストップによって、阻止される。

【００３９】 図９ａは、基礎支持体２の縁５から突出している金属ストリップ４９をその継
続加工の前の状態で示す。例えば金属ストリップ４９から開口を打ち抜くことに
よって、薄板枠１３（図９ｂ）あるいは２つのピン３４（図９ｃ）の形の薄板エ
レメント８が製作される。薄板枠１３あるいはピン３４は図７に示したように湾
曲させておくことができる。

【００４０】 図９に示した構成あるいは別の構成の薄板エレメント８が製作された後に、基
礎支持体が既に製作されており、薄板エレメント８は例えば図７に示したように
、プラスチックエレメントをそれに取り付けられる。金属ストリップを曲げるこ
とは、図９に示した金属ストリップの加工の前に行うこともできる。

【００４１】 図１０ａには、薄板エレメント８，ここでは例えば薄板枠１３が、薄板エレメ
ントを開口５４を除いて完全に取り囲む成形工具５３内に位置する状態が示され
ている。開口５４を通して例えば熱可塑性のプラスチックを公知のプラスチック
射出成形法により中空室５５内に矢印５９で示すように射出することによって、
プラスチックエレメント１１及び薄板エレメント８との結合が生ぜしめられる。
薄板エレメント８はこの場合固く保持されない。

【００４２】 図１０ｂにおいてはプラスチック５６が既に薄板エレメント８上に、例えば渦
焼結法、浸漬け法あるいは静電的な粉末スプレー法などのような適当な方法によ
って取り付けられている。次いで成形工具５３は力Ｆにより方向５８に押し合わ
され、その際過剰の、まだ変形可能な、例えば熱可塑性のプラスチック５６が開
口５７から矢印６０の方向で外方に押し出される。

【００４３】 代替的にプラスチックエレメント１１はあらかじめ製作しておいて、プラスチ
ックエレメント１１をあらかじめ薄板エレメント８上に差しはめあるいは取り付
けて、薄板エレメント８と簡単に接着又は溶接によって結合することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明により構成されたセンサ支持体を有する基礎支持体を示す。

【図２】 取り付けられた測定エレメントを有するセンサ支持体を示す。

【図３】 センサ支持体を示す。

【図４】 ａ〜ｄはセンサ支持体のための薄板エレメントの４つの変化形を示す。

【図５】 図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図を示す。

【図６】 センサ空洞底の縁範囲に凹所を有する、図３のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図を
示す。

【図７】 隔壁を有する、図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図を示す。

【図８】 測定エレメントを有する、図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図を示す
。

【図９】 ａ〜ｃは薄板枠あるいはピンの製作プロセスの方法ステップを示す。

【図１０】 ａ，ｂは薄板エレメントをプラスチック被覆する２つの可能性を示す。

【符号の説明】

１ センサ支持体、 ２ 基礎支持体、 ３ センサ空洞、 ４ 底、 ５ 縁
、 ６ センサ空洞底、 ７ 縦軸線、 ８ 薄板エレメント、 ９ 端面、
１０ 保持面、 １１ プラスチックエレメント、 １３ 薄板枠、 １４ 表
面、 １５ 矢印、主流動方向、方向、 １６ 向流縁、 １９ 接着剤排除室
、 ２０ センサ基面、 ２１ 測定エレメント、 ２２ 支持面、 ２６ ス
ペーサ、 ２７ 縦縁、 ２７′ 縦縁、 ２８ 切り欠き、 ２８′ 切り欠
き、 ２９ 接着剤ビード、 ３０ ダイヤフラム、 ３１ 接点、 ３４ ピ
ン、 ３５ 突出部、 ３６ ウェブ、 ３８ 凹所、 ３９ すき間、 ３９
′ すき間、 ４１ 電子的評価回路、 ４２ 保護ゲル、 ４３ 線、 ４４
隔壁、 ４５ 仕切り壁、 ４６ カバー、 ４９ 金属ストリップ、 ５３
成形工具、 ５４ 開口、 ５５ 中空室、 ５６ プラスチック、 ５８
方向、 ５９ 矢印、 ６０ 方向、 Ｆ 力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲルハルト ヒュフトレ ドイツ連邦共和国 アスパッハ ヴァイア ーシュトラーセ 29 (72)発明者 マンフレート シュトロールマン ドイツ連邦共和国 カールスルーエ シュ ネッツラーシュトラーセ ９ (72)発明者 ライナー シャルト ドイツ連邦共和国 エスリンゲン イム ガウゲンマイアー 10 (72)発明者 ウーヴェ コンツェルマン ドイツ連邦共和国 アスペルク シュヴァ ルベンヴェーク 14 Ｆターム(参考） 2F035 AA02 EA03 EA08

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流動する媒体の質量、特に内燃機関の吸気質量、を測定する
   装置であって、センサ支持体を備え、このセンサ支持体は、基礎支持体と結合さ
   れた薄板エレメントを有しており、かつこのセンサ支持体に、流動する媒体内に
   取り付けられた測定エレメントが配置されている形式のものにおいて、センサ支
   持体（１）が更にプラスチックエレメント（１１）を有しており、このプラスチ
   ックエレメントは薄板エレメント（８）を少なくとも大部分覆っていることを特
   徴とする、流動する媒体の質量を測定する装置。
2. 【請求項２】 薄板エレメント（８）が枠（１３）の形状を有しており、プ
   ラスチックエレメント（１１）が薄板枠（１３）を完全にあるいは部分的に被覆
   しており、かつ薄板枠（１３）により取り囲まれた面が少なくとも大部分プラス
   チックエレメント（１１）によって閉じられていることを特徴とする、請求項１
   記載の装置。
3. 【請求項３】 薄板エレメント（８）が少なくとも１つの突出部（３５）か
   ら成っていることを特徴とする、請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】 センサ支持体（１）が空気力学的に形成された、流動する媒
   体とは逆向きの、プラスチックから成る向流縁（１６）を有していることを特徴
   とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 【請求項５】 プラスチックエレメント（１１）内にセンサ空洞底（６）を
   有するセンサ空洞（３）が設けられており、このセンサ空洞内に測定エレメント
   （２１）が配置されており、その際センサ空洞（３）は測定エレメント（２１）
   のための枠及び保持エレメントを形成していることを特徴とする、請求項１から
   ４までのいずれか１項記載の装置。
6. 【請求項６】 センサ支持体（１）が、主流動方向（１５）のベクトルが測
   定エレメント（２１）のセンサ範囲の平面内に位置し、あるいは小さな正又は負
   の角度でセンサ範囲の平面と交差しているように、成形されあるいは流動する媒
   体の主流動方向（１５）に対して整向されていることを特徴とする、請求項１か
   ら５までのいずれか１項記載の装置。
7. 【請求項７】 プラスチックエレメント（１１）の、センサ空洞（３）があ
   る表面（１４）が、基礎支持体（２）の底（４）とほぼ同じ高さに位置している
   ことを特徴とする、請求項５又は６記載の装置。
8. 【請求項８】 プラスチックエレメント（１１）の表面（１４）の高さにお
   けるセンサ空洞（３）の寸法が、測定エレメント（２１）の寸法とほぼ等しく、
   したがって測定エレメント（２１）はセンサ空洞（３）内にぴったりと取り付け
   可能であり、媒体は測定エレメント（２１）の下側でセンサ空洞内には、ほとん
   どあるいは全く流入しないことを特徴とする、請求項５又は７記載の装置。
9. 【請求項９】 センサ空洞（３）が、互いに向き合う２つの縦縁（２７，２
   ７′）を有しており、測定エレメント’（２１）の外周と縦縁（２７，２７′）
   との間には、数μｍの大きさのすき間（３９，３９′）が形成されることを特徴
   とする、請求項８記載の装置。
10. 【請求項１０】 センサ空洞（３）の寸法が測定エレメント（２１）の寸法
    と等しく、したがって測定エレメント（２１）はプラスチックエレメント（１１
    ）の表面（１４）に対して同一平面に位置していることを特徴とする、請求項８
    又は９記載の装置。
11. 【請求項１１】 プラスチックエレメント（１１）の表面（１４）上でセン
    サ空洞の外側において、センサ支持体（１）の端面（９）の範囲内に隔壁（４４
    ）が取り付けられていることを特徴とする、請求項８から１０までのいずれか１
    項記載の装置。
12. 【請求項１２】 センサ空洞底（６）の縁範囲に凹所（３８）が形成されて
    いることを特徴とする、請求項８から１１までのいずれか１項記載の装置。
13. 【請求項１３】 測定エレメント（２１）がセンサ空洞底（６）に接着され
    ていることを特徴とする、請求項８から１２までのいずれか１項記載の装置。
14. 【請求項１４】 センサ空洞底（６）に少なくとも１つの通路の形の接着剤
    排除室（１９）が形成されており、この接着剤排除室は、センサ支持体（１）の
    向流縁（１６）に対して平行に延びるセンサ空洞底（６）の縦縁（２７）から他
    方の縦縁（２７′）にまで延びており、この接着剤排除室内に、測定エレメント
    （２１）をセンサ支持体（１）のセンサ空洞（３）内に挿入する際に、センサ空
    洞（３）内に入れられている接着剤が逃げることができ、かつこの接着剤排除室
    はセンサ空洞底（６）を、接着剤がその上に塗られている支持面（２２）と、測
    定エレメント（２１）のダイヤフラム（３０）の下側に位置しているセンサ基面
    （２０）とに分割していることを特徴とする、請求項１３記載の装置。
15. 【請求項１５】 センサ支持体（１）の向流縁（１６）に対して平行に、あ
    るいはわずかに傾斜して延びる、センサ空洞（３）の２つの互いに向き合った縦
    縁（２７，２７′）に、支持面（２２）の範囲において、それぞれ１つの切り欠
    き（２８，２８′）が形成されており、これらの切り欠きを通して、センサ空洞
    内に入れられた接着剤ビードが、測定エレメント（２１）をセンサ空洞（３）内
    に挿入する際に、押し出され、したがって、測定エレメント（２１）とセンサ空
    洞（３）の一方の縦縁（２７）との間のすき間（３９）、これに続く測定エレメ
    ント（２１）と支持面（２２）との間のすき間及びこれに続く測定エレメント（
    ２１）と他方の縦縁（２７′）との間のすき間（３９′）が接着剤ビード（２９
    ）の接着剤によって完全に閉じられることを特徴とする、請求項１３又は１４記
    載の装置。
16. 【請求項１６】 装置がカバー（４６）を有しており、このカバーに仕切り
    壁（４５）が結合されており、この仕切り壁は自由端部をもってプラスチックエ
    レメント（１１）の表面（１４）にまで延びており、かつセンサ空洞（３）の縦
    縁（２７，２７′）の切り欠き（２８，２８′）が仕切り壁（４５）の方向に延
    びていて、この仕切り壁により少なくとも部分的に覆われることを特徴とする、
    請求項１５記載の装置。
17. 【請求項１７】 センサ空洞（３）のセンサ空洞底（６）に、隆起部の形の
    単数又は複数のスペーサ（２６）が設けられていることを特徴とする、請求項８
    から１６までのいずれか１項記載の装置。
18. 【請求項１８】 隆起部の形の単数又は複数のスペーサ（２６）が支持面（
    ２２）及び又はセンサ基面（２０）の範囲に設けられていることを特徴とする、
    請求項１７記載の装置。
19. 【請求項１９】 プラスチックエレメント１１のプラスチックとして、液晶
    ポリマあるいは部分結晶質の芳香族熱塑性プラスチックのクラスのプラスチック
    を使用されていることを特徴とする、請求項１から１８までのいずれか１項記載
    の装置。
20. 【請求項２０】 流動する媒体の質量、特に内燃機関の吸気質量、を測定す
    る、特に請求項１から１９までのいずれか１項記載の装置であって、センサ支持
    体（１）を備え、このセンサ支持体は、基礎支持体（２）と結合された薄板エレ
    メント（８）を有しており、かつこのセンサ支持体に、流動する媒体内に取り付
    けられた測定エレメント（２１）が配置されている形式のものを製作する方法に
    おいて、薄板エレメント（８）に、流動方向（１５）に対して横方向に互いに平
    行に延び、それぞれ切り欠き（２８，２８′）が設けられている縦縁（２７，２
    ７′）とセンサ空洞底（６）とを有しているセンサ空洞（３）を備えたプラスチ
    ックエレメント（１１）を取り付け、かつ、接着剤ビード（２９）を一方の縦縁
    （２７）の切り欠き（２８）からセンサ空洞底（６）を経て他方の縦縁（２７′
    ）の向き合う切り欠き（２８′）まで敷設することを特徴とする、流動する媒体
    の質量を測定する装置を製作する方法。
21. 【請求項２１】 流動する媒体の質量、特に内燃機関の吸気質量、を測定す
    る、特に請求項１から１９までのいずれか１項記載の装置であって、センサ支持
    体（１）を備え、このセンサ支持体は、基礎支持体（２）と結合された薄板エレ
    メント（８）を有しており、かつこのセンサ支持体に、流動する媒体内に取り付
    けられた測定エレメント（２１）が配置されている形式のものを製作する方法に
    おいて、まず、縁（５）から突出する金属ストリップ（４９）を備えた基礎支持
    体（２）を製作し、次いで後続の方法ステップの１つにおいて、基礎支持体（２
    ）の縁（５）から突出している金属ストリップ（４９）を、薄板エレメント（８
    ）を形成するために加工し、次いで後続の方法ステップの１つにおいて、プラス
    チックエレメント（１１）を製作して、薄板エレメント（１３）と結合すること
    を特徴とする、流動する媒体の質量を測定する装置を製作する方法。
22. 【請求項２２】 金属ストリップ（４９）を加工する方法ステップとして、
    金属ストリップ（４９）を、薄板枠（１３）の形の薄板エレメント（８）を形成
    するために少なくとも１つの開口が形成されるように、加工することを特徴とす
    る、請求項２１記載の方法。
23. 【請求項２３】 金属ストリップ（４９）を加工する方法ステップとして、
    金属ストリップ（４９）を、基礎支持体（２）から突出している少なくとも１つ
    の突出部（３５）が生じるように、加工することを特徴とする、請求項２１記載
    の方法。
24. 【請求項２４】 金属ストリップ（４９）を加工する方法ステップとして、
    金属ストリップ（４９）あるいは薄板エレメント（８，１３，３４，３５）を基
    礎支持体（２）の所定の線（４３）に沿って曲げて、基礎支持体（２）の底（４
    ）の表面と薄板エレメント（８，１３，３４，３５）の表面とが互いにずらされ
    て、曲げ領域の外側で互いに平行に延びるようにし、かつ、プラスチックエレメ
    ント（１１）を、プラスチックエレメント（１１）の表面（１４）が底（４）の
    表面とほとんど同じ高さに位置しているように、取り付けることを特徴とする、
    請求項２１から２３までのいずれか１項記載の方法。
25. 【請求項２５】 プラスチックエレメント（１１）を製作しかつプラスチッ
    クエレメント（１１）と薄板エレメント（８，１３，３４，４５）とを結合する
    方法ステップとして、プラスチックを適当な方法で薄板エレメント（８，１３，
    ３４，３５）に、プラスチックが取り付け後に薄板エレメント（８，１３，３４
    ，４５）と結合されているように、取り付け、次いで薄板エレメント（８）を成
    形工具（５３）内に挿入して、プラスチックをプラスチックエレメント（１１）
    の形状に塑性変形させ、最後に薄板エレメント（８，１３，３４，４５）とプラ
    スチックエレメント（１１）とから形成されたセンサ支持体（１）を成形工具（
    ５３）から取り出すことを特徴とする、請求項２１記載の方法。
26. 【請求項２６】 プラスチックエレメント（１１）を製作しかつプラスチッ
    クエレメント（１１）と薄板エレメント（１３）とを結合する方法ステップとし
    て、薄板エレメント（８）を成形工具（５３）内に挿入し、次いでプラスチック
    を適当な方法によって成形工具（５３）内に挿入して、これにより、一面では薄
    板エレメント（８，１３，３４，４５）と結合し、かつ他面では成形工具（５３
    ）によってプラスチックエレメント（１１）の形状に成形し、最後に、薄板エレ
    メント（８，１３，３４，４５）とプラスチックエレメント（１１）とから形成
    されているセンサ支持体（１）を成形工具（５３）から取り出すことを特徴とす
    る、請求項２１記載の方法。
27. 【請求項２７】 プラスチックエレメント（１１）を製作しかつプラスチッ
    クエレメント（１１）と薄板エレメント（８，１３，３４，４５）とを結合する
    方法ステップとして、内部に切り欠きを有するプラスチックエレメント（１１）
    を製作し、次いで薄板エレメント（８，１３，３４，４５）を該切り欠き内に差
    し込み、次いでプラスチックエレメント（１１）と薄板エレメント（８，１３，
    ３４，４５）とを接着剤あるいは熱塑性変形によって互いに結合することを特徴
    とする、請求項２１記載の方法。
28. 【請求項２８】 プラスチックエレメント（１１）を製作しかつプラスチッ
    クエレメント（１１）と薄板エレメント（１３）とを結合する方法ステップとし
    て、プラスチックエレメント（１１）を製作し、次いでプラスチックエレメント
    （１１）の表面（１４）を薄板エレメント（８，１３，３４，４５）上におき、
    次いで薄板エレメントと接着するか、あるいは熱塑性変形によって結合すること
    を特徴とする、請求項２１記載の方法。
29. 【請求項２９】 プラスチック（５６）を薄板エレメント（８，１３，３４
    ，３５）上に取り付けるために、渦焼結法あるいは浸漬け法あるいは静電式粉末
    スプレー法を使用することを特徴とする、請求項２５記載の方法。
30. 【請求項３０】 プラスチックを成形工具（５３）内に入れるために、プラ
    スチックスプレー法を使用することを特徴とする、請求項２６記載の方法。
31. 【請求項３１】 薄板エレメント（８，１３，３４，３５）を少なくとも１
    つの保持面（１０）に、少なくとも１つのプランジャによって、プラスチックを
    取り付ける間の曲げ、あるいはプラスチックエレメント（１１）の成形中の曲げ
    を回避するために、保持することを特徴とする、請求項２５又は２６記載の方法
    。
32. 【請求項３２】 隔壁（４４）をプラスチックエレメント（１１）の成形中
    に製作するか、あるいは付加的な作業ステップでプラスチックエレメントに取り
    付けることを特徴とする、請求項２５から３１までのいずれか１項記載の方法。