JP2004028631A - 流量センサ - Google Patents
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Abstract
【課題】この発明は、振動やヒートショックに起因して電気的接続部に発生する応力を低減して、電気的接続部の断線を回避させ、出力異常の発生を抑えた耐久性に優れた流量センサを得る。
【解決手段】ホルダ50の厚肉部50bから延出するターミナル導体49の延出端49aと流量検出素子52の電極端子とがボンディングワイヤ22により電気的に接続されている。周壁部材56が延出端49aおよび電極端子とボンディングワイヤ22との電気的接続部57を取り囲むようにホルダ50の薄肉部50aおよび流量検出素子52に接着固定されている。そして、ゲル58が電気的接続部57を封止するように形成され、ゴム59がゲル58を封止するように周壁部材56内に充填・硬化されている。
【選択図】 図5
【解決手段】ホルダ50の厚肉部50bから延出するターミナル導体49の延出端49aと流量検出素子52の電極端子とがボンディングワイヤ22により電気的に接続されている。周壁部材56が延出端49aおよび電極端子とボンディングワイヤ22との電気的接続部57を取り囲むようにホルダ50の薄肉部50aおよび流量検出素子52に接着固定されている。そして、ゲル58が電気的接続部57を封止するように形成され、ゴム59がゲル58を封止するように周壁部材56内に充填・硬化されている。
【選択図】 図5
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被計測流体の流量に応じて信号を出力する流量センサに関し、例えば自動車の内燃機関の吸入空気流量を測定するのに適した流量センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車用エンジン等では、エンジン本体の燃焼室内で、燃料と吸入空気との混合気を燃焼させ、その燃焼圧からエンジンの回転出力を取り出すようにしており、燃料の噴射量等を高精度に演算するために吸入空気流量を検出することが要求されている。
そこで、この種の従来技術として、例えば特開2000−2572号公報に示される流量センサが知られている。
【0003】
図12は例えば特開2000−2572号公報に記載された従来の流量センサを主通路に取り付けた状態を示す縦断面図、図13は従来の流量センサの組み立て過程を示す要部斜視図、図14は図12における従来の流量センサの要部拡大縦断面図である。
【0004】
各図において、主通路1は、例えば樹脂材料、金属材料等によって円筒状に成形され、小径筒状の取付口2が径方向外側に向けて突設され、縦長の矩形状体の通路形成体3が主通路1の内壁面から径方向内側に突設されている。そして、バイパス通路4がこの通路形成体3内にほぼU字状に形成され、バイパス通路4の流入口5が通路形成体3の前面で主通路1の軸中心の近傍に開口し、バイパス通路4の流出口6が通路形成体3の下面で主通路1に開口している。さらに、素子挿入口7が取付口2と対向する位置で通路形成体3に形成されている。
【0005】
流量センサ10は、ケーシング11、取付板18、回路基板21、流量検出素子23等により構成されている。
ケーシング11は、例えば樹脂材料により段付き円柱状に形成され、その基端部に形成された鍔状の取付部12と、取付部12の一側に延設され、全体として略長方形の箱形状に形成された回路収容部13と、取付部12の他側に形成され、外部との信号の授受を行うコネクタ部14とから構成されている。回路収容部13には、矩形状をなす周壁15aによって囲まれた基板取付凹部15と、ケーシング11の先端側における周壁15aの一部を切り欠いて形成された取付板嵌合溝16と、取付板嵌合溝16の両側に位置して形成された嵌合穴17とが設けられている。
【0006】
取付板18は、例えば金属材料により板状体に形成され、図12中左右の縁部を折り曲げて形成された基板取付部19と、基板取付部19の先端側に一体に形成された素子取付部20とからなる。この素子取付部20には、流量検出素子23を収容する長方形の素子収容凹部20aが形成されている。そして、この取付板18は、素子取付部20を取付板嵌合溝16に嵌合させるようにして、基板取付部19を基板取付凹部15内に収納させてケーシング11に取り付けられている。この時、素子取付部20の先端側がケーシング11から延出している。
【0007】
回路基板21は、基板取付部19に配設され、流量検出素子23との間で電気信号の授受を行う電子部品が実装されている。そして、回路基板21の各端子21aとコネクタ部14の各端子14aとがボンディングワイヤ22aによって電気的に接続されている。
流量検出素子23は、図13に示されるように、長方形のシリコン基板24と、シリコン基板24の表面に形成されたヒータ抵抗体25、シリコン基板24の表面に左右方向にヒータ抵抗体25を挟むように形成された一対の測温抵抗体26と、シリコン基板24の表面に形成された温度補償用抵抗体27とを備え、素子収容凹部20a内に配設されている。そして、回路基板21の各端子21bと流量検出素子23の各端子23aとがボンディングワイヤ22bによって電気的に接続されている。
なお、ヒータ抵抗体25、測温抵抗体26および温度補償用抵抗体27がシリコン基板24の表面に形成された配線パターン(図示せず)により各端子23aに電気的に接続されている。また、回路基板21に実装された電子部品は、流量検出素子23のヒータ抵抗体25を制御するヒータ制御回路、各測温抵抗体26の検出信号を増幅する増幅回路、逆流検知回路等を構成している。
【0008】
ストッパ部材28は、ストッパ本体29と、弾性突起30とから構成されている。ストッパ本体29は、図13に示されるように、取付板嵌合溝16を横切るように平板状に延びる細長板部29aと、細長板部29aの左右両側に位置し、回路収容部13の嵌合穴17に向けて突出し、嵌合穴17に嵌合される嵌合突起29bと、嵌合突起29b間に位置し、取付板嵌合溝16に嵌合され、図14に示されるように、ボンディングワイヤ22bに近接した位置まで延びる中央突起29cと、細長板部29aと中央突起29cとの間に形成される凹部29dとにより形成されている。また、弾性突起30は、例えばシリコーンゴム等の柔軟性を有する弾性部材よりなり、中央突起29cの先端部に固着されている。そして、ストッパ部材28は、嵌合突起29bを嵌合穴17に嵌合させてケーシング11に取り付けられている。この時、弾性突起30が、図14に示されるように、流量検出素子21の表面に対して弾性変形状態で当接されている。
【0009】
封止材31は、例えばシリコーンゲルによって形成され、図14に示されるように、回路基板21の表面、ボンディングワイヤ22a、22b、端子14a、23aを覆うように、基板取り付け凹部15内に充填されている。これにより、ボンディングワイヤ22a、22bによる短絡防止と、回路基板21に実装されている電子部品の保護が行われる。
蓋体32は、その外周縁部が基板取付凹部15の周壁15aおよびストッパ本体29に接着されて、封止材31の表面との間に空間を持ってケーシング11に取り付けられている。これにより、基板取付凹部15が塞口され、ストッパ部材28が弾性突起30を流量検出素子21の表面に対して弾性変形状態で当接させて保持されている。
【0010】
このように構成された流量センサ10は、Oリング8が回路収容部13の根元側(取付部12側)に装着されて、回路収容部13が取付口2から主通路1内に延出するように挿入され、取付部12が固定ネジ33により取付口2の固定座面2aに締着固定されて、主通路1にプラグインされる。この時、流量センサ10の素子取付部20が素子挿入口7内に挿入され、流量検出素子23がバイパス通路4内に配設される。そして、Oリング8が取付口2と回路収容部13との間に縮設され、流量センサ10が主通路1に気密に取り付けられる。
そして、この主通路1は、エンジンの吸気管の途中に接続され、その一端側には吸入空気濾過装置(図示せず)が接続され、他端側にはエンジンのシリンダ内と連通する吸気マニホールド(図示せず)がスロットルバルブ(図示せず)等を介して接続されている。そして、吸入空気濾過装置で清浄化された空気が主通路1内を図12中右から左に流通し、流入口5からバイパス通路3内に導かれ、流量検出素子23(シリコン基板24)の表面に沿って流れた後、流出口6から主通路1内に流出する。
【0011】
そして、ヒータ抵抗体25に流れる加熱電流は、ヒータ抵抗体25の平均温度が温度補償用抵抗体27で検出された空気の温度から所定の温度だけ高くなるように回路基板21に構成された回路によって制御される。このようにして、空気の流れによるヒータ抵抗体25の冷却効果と各測温抵抗体26の抵抗値変化とを利用して、空気の流量が検出される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成された従来の流量センサ10が、例えば内燃機関の吸入空気流量検出装置として適用される場合、通常、吸入空気濾過装置の直ぐ下流にプラグインされる。この吸入空気濾過装置は、通常、エンジンルーム内の車体シャーシに締結されている。そこで、流量センサ10に印加される振動は、車体シャーシから伝達されるため、比較的小さな振動加速度であった。
しかしながら、近年、エンジンルームの小型化の要求に伴い、吸入空気濾過装置はエンジンの直ぐ上に設置され、エンジンと締結される場合が多くなってきている。また、流量センサ10をスロットルボディに締結する場合もあり、その際、スロットルボディはエンジンに直接締結される。このような場合、エンジンの稼働により誘起される振動加速度が直接吸入空気濾過装置から流量センサ10に伝達されるため、流量センサ10が締結された吸入空気濾過装置が車体シャーシに締結されている場合に比べ、流量センサ10に発生する振動加速度は非常に大きくなる。
【0013】
また、従来の流量センサ10は、主通路1に固定ネジ33により固定座面2aに締着固定されているので、振動が流量センサ10に印加されると、固定座面2aおよびOリング8を固定端とし、素子取付部20を自由端とする肩持ち支持の振動モードとなる。そこで、回路基板21、ボンディングワイヤ22bおよび封止材31に発生する振動加速度は、固定座面2aに発生する振動加速度より大きなものとなる。
一方、封止材31には、通常耐ヒートショック性を向上させるために柔らかいシリコーンゲル等が用いられる。そして、シリコーンゲル(封止材31)は回路基板21の表面全体を封止するためにその容量が大きくなる。つまり、大容量のシリコーンゲル(封止材31)が一塊りの弾性体を呈することになる。また、蓋体32がシリコーンゲル(封止材31)の表面上に空間を持つように取り付けられているので、シリコーンゲル(封止材31)を機械的に拘束する構造体がない。従って、封止材31を一塊りの弾性体としてみた場合、回路基板21および取付板18が設置されたケーシング11の固有振動数に比べ、封止材31の固有振動数が非常に低くなる。このため、回路基板21は流量センサ10に印加された振動と同様な振動モードで振動しようとするが、ボンディングワイヤ22bの端子21b、23aとの電気的接続部34を除く部分は封止材31とともに回路基板21とは異なる振動モードで振動しようとする。そこで、封止材31と回路基板21との界面、即ち電気的接続部34に振動モードの違いによる変位に相当する応力が集中発生する。
これにより、封止材31の内部に配設されたボンディングワイヤ22bの電気的接続部34の接合強度以上の応力が発生すると、ボンディングワイヤ22bの電気的接続部34からの剥離あるいは断線が発生し、流量センサ10の出力に異常をきたし、不具合を生じてしまう。
【0014】
このような不具合を解決するために、封止材31の材料を、例えばエポキシ樹脂に変更し、封止材31全体の剛性、硬度を高めることが1つの対策と考えられる。この場合、回路基板21、ボンディングワイヤ22bおよび封止材31が一体となって振動するので、上記のような不具合を解決することができる。しかしながら、例えば流量線センサ10が搭載される環境が、高温雰囲気と低温雰囲気とを繰り返す、いわゆるヒートショックに曝される場合には、剛性の高いエポキシ樹脂が電気的接続部34に密接しているので、ヒートショックの熱落差によりエポキシ樹脂とボンディングワイヤ22bとが同時に熱膨張と熱収縮とを繰り返す。その際、エポキシ樹脂とボンディングワイヤ22bとの熱膨張係数の違いによりエポキシ樹脂の高い剛性に起因した多大な熱応力が電気的接続部34に繰り返し発生することになる。そこで、電気的接続部34の接合強度以上の熱応力が発生すると、ボンディングワイヤ22bの電気的接続部34からの剥離あるいは断線が発生してしまう。さらに、熱応力が電気的接続部34に繰り返し発生し、ボンディングワイヤ22bの疲労限界を超えると、ボンディングワイヤ22bの断線が発生してしまう。
【0015】
この発明は、上記の課題を解消するためになされたもので、振動やヒートショックに起因して電気的接続部に発生する応力を低減して、電気的接続部の断線を回避させ、出力異常の発生を抑えた耐久性に優れた流量センサを提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る流量センサは、ターミナル導体が埋設された支柱部と、この支柱部の一端側に配設され、被計測流体の流量を検出するための流量検出素子と、上記流量検出素子の電極端子と上記支持部から露出する上記ターミナル導体の端部とを電気的に接続する接続導体と、上記ターミナル導体および上記接続導体を介して上記流量検出素子に電気的に接続され、該流量検出素子への通電電流を制御する電子回路部とを備え、上記支柱部の一端側を上記被計測流体が流通する主通路内に延在するように該主通路に開口された穴に挿入されて、該被計測流体の流量を検出するプラグイン構造の流量センサにおいて、上記流量検出素子の電極端子および上記ターミナル導体の端部と上記接続導体との電気的接続部が第1封止材で封止され、上記第1封止材が第2封止材で封止され、上記第2封止材は上記第1封止材に対して硬度の高い物性を有しているものである。
【0017】
また、上記第1封止材はゲル状の物性を有し、上記第2封止材はゴム状の物性を有しているものである。
【0018】
また、上記第1封止材はゲル状の物性を有し、上記第2封止材はプラストマである。
【0019】
また、ターミナル導体が埋設された支柱部と、この支柱部の一端側に配設され、被計測流体の流量を検出するための流量検出素子と、上記流量検出素子の電極端子と上記支持部から露出する上記ターミナル導体の端部とを電気的に接続する接続導体と、上記ターミナル導体および上記接続導体を介して上記流量検出素子に電気的に接続され、該流量検出素子への通電電流を制御する電子回路部とを備え、上記支柱部の一端側を上記被計測流体が流通する主通路内に延在するように該主通路に開口された穴に挿入されて、該被計測流体の流量を検出するプラグイン構造の流量センサにおいて、蓋部材が上記流量検出素子の電極端子、上記ターミナル導体の端部および上記接続導体を内包するように上記支柱部および上記流量検出素子に気密に装着され、該蓋部材による内包部分が中空に構成されているものである。
【0020】
また、絶縁性樹脂被膜が上記流量検出素子の電極端子、上記ターミナル導体の端部および上記接続導体の表面に略均一な厚さにコーティングされているものである。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態1.
図1および図2はそれぞれこの発明の実施の形態1に係る流量センサを主通路に組み込んだ状態を示す縦断面図および横断面図、図3はこの発明の実施の形態1に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部の未封止状態を示す要部拡大斜視図、図4はこの発明の実施の形態1に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部への周壁部材の取付方法を説明する要部拡大斜視図、図5はこの発明の実施の形態1に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部周りを示す要部断面図である。
【0022】
各図において、主通路40は、被計測流体が流通する円筒状の管体であり、取付口41が周壁の一部に形成され、ボス42が取付口41近傍に周壁から突設されている。なお、自動車用内燃機関の場合、この主通路40は、例えば樹脂で吸入空気濾過装置(図示せず)と一体に作製され、該吸入空気濾過装置を吸気側に配置させてエンジンの吸気管の途中に接続され、その他端側にはエンジンのシリンダ内と連通する吸気マニホールド(図示せず)がスロットルバルブ(図示せず)等を介して接続されている。この場合、被計測流体は空気となる。
【0023】
流量センサ43は、電子部品が後述する流量検出素子52を制御する回路を構成するように実装された電子回路部としての回路基板44と、カバー45aが嵌着され、回路基板44が内部に収容される回路ケース45と、回路ケース45に一体に形成され、流量センサ43に電力を供給したり、流量センサ43の流量検出信号を外部に取り出すためのコネクタ46と、被計測流体が流通する検出用通路48が形成され、回路ケース45から一側に延出された柱状部材47と、この柱状部材47の内部に配設され、金属製のターミナル導体49がインサート成型されたホルダ50と、このホルダ50の一端に一体に形成された平板状の検出補助部51と、この検出補助部51に取り付けられた流量検出素子52と、ターミナル導体49と流量検出素子52との電気的接続部57を取り囲むようにホルダ50に取り付けられた周壁部材56と、電気的接続部57を封止する第1封止材としてのゲル58と、ゲル58を封止するように周壁部材56内に充填された第2封止材としてのゴム59とを有している。
【0024】
回路ケース45、コネクタ46および柱状部材47は、例えばポリブチレンテレフタレート等の樹脂を用いて一体に成形されている。そして、柱状部材47には、ホルダ50を収容するためのホルダ収容穴47aが回路ケース45と検出用通路48とを連通するように形成されている。
【0025】
支柱部としてのホルダ50は、例えばポリブチレンテレフタレート等の樹脂を用いて一端側を薄肉部50aとする細長の段付き平板状に形成され、インサート成型されたターミナル導体49の他端がその表面を薄肉部50aの主面と同一面位置とするように厚肉部50bから薄肉部50aに延出している。そして、平板状の検出補助部51がホルダ50の薄肉部50aの一端から薄肉部50aの主面と同一面位置となるように延設されている。また、流量検出素子52を収容する長方形の素子収容凹部51aが検出補助部51の主面に形成されている。
流量検出素子52は、長方形のシリコン基板53と、シリコン基板53の主面上に被覆された白金膜をパターニングして形成された流量検出抵抗体54および温度補償用抵抗体55とを備え、検出補助部51の主面と同一面位置となるように素子収容凹部51a内に収容され、その裏面が素子収容凹部51aの底面に接着固定されている。そして、流量検出素子52の各電極端子52aと厚肉部50bからのターミナル導体49の延出端49aとが接続導体としてのボンディングワイヤ22によって電気的に接続されている。
【0026】
周壁部材56は、例えばポリブチレンテレフタレート等の樹脂を用いて略矩形枠状に成形されており、その底面56aが平面に形成され接着面を構成している。この周壁部材56は、各電極端子52aおよびターミナル導体49の延出端49aとボンディングワイヤ22との電気的接続部57を取り囲むようにホルダ50に宛われ、その底面56aをホルダ50の一部である薄肉部50aおよび検出補助部51の主面および流量検出素子52の主面に接着固定されている。そして、図5に示されるように、フッ素樹脂を成分とするゲル58が電気的接続部57を埋め込むように塗布・硬化され、さらにフッ素樹脂を成分とするゴム59がゲル58を埋め込むように周壁部材56内に充填・硬化されている。なお、ゴム59を構成するフッ素樹脂の硬度・剛性は、ゲル58を構成するフッ素樹脂より高いものが用いられている。
【0027】
このように流量検出素子52が取り付けられたホルダ50は、一端側の検出補助部51を検出用通路48内に延出させるようにホルダ収容穴47a内に収容されて柱状部材47に取り付けられている。この時、検出補助部51は、検出用通路48の軸心(図2中紙面と垂直な方向で、被計測流体の流れ方向に一致する)を通り、該軸心と直交する検出用通路48の通路断面を略2分するように配置されている。そして、検出補助部51の主面、即ち流量検出素子52の主面が、検出用通路48の軸心と略平行になっており、流量検出抵抗体54が検出用通路48の軸心位置に位置している。
また、ホルダ50から回路ケース45内に延出するターミナル導体49の他端49bが回路基板44に電気的に接続されている。そして、回路基板44に実装された電子部品は、流量検出抵抗体54への通電電流を制御する制御回路等を構成している。
【0028】
このように構成された流量センサ43は、Oリング8が柱状部材47の根元側(回路ケース45側)に装着されて、柱状部材47が取付口41から主通路40内に延出するように挿入され、回路ケース45が固定ネジ33によりボス42に締着固定されて、主通路40にプラグインされる。そして、Oリング8が取付口41と柱状部材47との間に収縮状態に介装され、流量センサ43が主通路40に気密に取り付けられる。また、検出用通路48の軸心が主通路40の軸心に略一致している。
そして、主通路40内を流通する被計測流体が検出用通路48内に導かれ、流量検出素子52の表面に沿って流れる。そこで、流量検出抵抗体54の平均温度が、温度補償用抵抗体55で検出された被計測流体の温度に対して所定温度だけ高くなるように、流量検出抵抗体54への通電電流が回路基板44に実装された制御回路により制御される。この通電電流が流量検出信号として取り出され、主通路40内を流通する被計測流体の流量が検出される。
【0029】
この実施の形態1によれば、流量検出素子52の電極端子52aおよびターミナル導体49の延出端49aとボンディングワイヤ22との電気的接続部57がゲル58で封止されている。そこで、電気的接続部57における結露がゲル58により防止され、電気的接続部57間の短絡に起因する流量センサ43の出力異常の発生が抑制される。
【0030】
また、電気的接続部57が、比較的高度・剛性の高い封止材に接していない、つまり硬度・剛性の小さいゲル58に接触している。そこで、流量センサ43を内燃機関の吸入空気流量検出装置として使用した場合に、高温雰囲気と低温雰囲気との繰り返しによるヒートショックの熱落差が発生しても、封止材と電気的接続部57との熱膨張係数の違いにより発生する熱応力は、ゲル58の低い剛性に起因するため、即ち熱応力はゲル58に吸収緩和されるため、最小限に抑制される。これにより、電気的接続部57の接合強度以上の熱応力の発生が抑制され、ボンディングワイヤ22の電気的接続部34からの剥離あるいは断線が防止される。また、熱応力が電気的接続部57に繰り返し発生することに起因するボンディングワイヤ22の断線の発生も抑制される。
【0031】
また、ゲル58より硬度・剛性の高いゴム59がゲル58の上層、かつ、周壁部材56の内部に充填されているので、流量センサ43に多大な振動が印加された場合には、ゴム59、周壁部材56およびボンディングワイヤ22が一体となって振動する。そこで、ゴム59が電気的接続部57、流量検出素子52およびホルダ50と異なった振動モードで振動することがない。従って、ボンディングワイヤ22を内包しているゴム59と電気的接続部57、流量検出素子52およびホルダ50との振動モードの違いによる電気的接続部57への応力集中がなく、ボンディングワイヤ22の電気的接続部57からの剥離や断線が抑制され、流量センサ43の出力異常を防止することができる。
【0032】
なお、上記実施の形態1では、電気的接続部57を封止する第1封止材としてフッ素樹脂からなるゲル58を用いるものとしているが、第1封止材はゲル状の物性を有する封止材であればよく、例えばシリコーン樹脂の封止材を用いることができる。
また、上記実施の形態1では、第1封止材を埋め込むように周壁部材56内に充填する第2封止材としてフッ素樹脂からなるゴム59を用いるものとしているが、第2封止材は第1封止材より高い高度・剛性を有していればよく、例えばシリコーン樹脂等のエラストマや、エポキシ樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等の樹脂モールド材やポリカーボネート、ポリイミド等のエンジニアリングプラスチック材等のプラストマを用いることができる。
また、上記実施の形態1では、ホルダ50を流量検出素子52を主通路40内の所定の位置に配置するための支柱部としているが、ホルダ50が装着された柱状部材47の全体を支柱部としてもよい。
また、上記実施の形態1では、回路基板44が回路ケース45内に設置されており、柱状部材47に内包されたターミナル導体49を介して流量検出素子52にボンディングワイヤ22により電気的に接続されているものとしているが、回路基板44が柱状部材47に内包され、流量検出素子52の電極端子52aと回路基板44の電極端子とがボンディングワイヤ22により直接電気的に接続されていてもよい。この場合、ゲル58およびゴム59はボンディングワイヤ22、ボンディングワイヤ22と流量検出素子52および回路基板44との電気的接続部、さらに回路基板44の表面を封止する形態となる。そして、回路基板44の電極端子がターミナル導体として機能する。
【0033】
実施の形態2.
この実施の形態2では、図6に示されるように、第1封止材としてのフッ素樹脂を成分とするゲル58が電気的接続部57を埋め込むように均一な厚さで周壁部材56内に充填・硬化され、第2封止材としてのフッ素樹脂を成分とするゴム59がゲル58から露出するボンディングワイヤ22を埋め込むようにゲル58上に均一な厚さで周壁部材56内に充填・硬化されている。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
【0034】
この実施の形態2においても、電気的接続部57がゲル58で封止され、電気的接続部57が硬度・剛性の小さいゲル58に接触し、ゲル58より硬度・剛性の高いゴム59がゲル58の上層、かつ、周壁部材56の内部に充填されているので、上記実施の形態1と同様の効果が得られる。
上記実施の形態1では、電気的接続部57を埋め込むようにゲル58を島状に塗布しているので、ゲル58の塗布量や塗布位置を管理する必要がある。しかし、この実施の形態2では、ゲル58は電気的接続部57を埋め込むように周壁部材56内に充填すればよく、上記実施の形態1にようにゲル58の塗布用や塗布位置を管理する必要はなく、量産性に優れている。
【0035】
実施の形態3.
この実施の形態3では、図7に示されるように、第1封止材としてのフッ素樹脂を成分とするゲル58が電気的接続部57を含めてボンディングワイヤ22全体を埋め込むように均一な厚さで周壁部材56内に充填・硬化され、エポキシ樹脂が周壁部材56内に充填・硬化され、第2封止材としてのエポキシ樹脂層60がゲル58上に均一な厚さに形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
【0036】
この実施の形態3においても、ボンディングワイヤ22が電気的接続部57を含めてゲル58で封止され、かつ、ゲル58より硬度・剛性の高いエポキシ樹脂層60がゲル58の上層、かつ、周壁部材56の内部に充填・硬化されているので、上記実施の形態1と同様の効果が得られる。
また、この実施の形態3では、ゲル58はボンディングワイヤ22全体を埋め込むように周壁部材56内に充填すればよく、上記実施の形態1のようにゲル58の塗布用や塗布位置を管理する必要はなく、量産性に優れている。
また、第2封止材としてゴム59に代えてプラストマであるエポキシ樹脂層60を用いているので、第2封止材の硬度・剛性が上記実施の形態1に比べて著しく高くなる。そこで、流量センサに多大な振動が印加された場合には、エポキシ樹脂層60、周壁部材56およびボンディングワイヤ22が確実に一体となって振動し、エポキシ樹脂層60が電気的接続部57、流量検出素子52およびホルダ50と異なった振動モードで振動することがない。
【0037】
なお、上記実施の形態3では、第2封止材としてエポキシ樹脂を用いるものとしているが、第2封止材はエポキシ樹脂に限定されるものではなく、例えばポリフェニレンサルファイド(PPS)等の樹脂モールド材やポリカーボネート、ポリイミド等のエンジニアリングプラスチック材等のプラストマを用いることができる。
【0038】
実施の形態4.
図8はこの発明の実施の形態4に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部を示す要部拡大斜視図、図9はこの発明の実施の形態4に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部への周壁部材の取付方法を説明する要部拡大斜視図、図10はこの発明の実施の形態4に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部周りを示す要部断面図である。
【0039】
図8乃至図10において、樹脂モールド材、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂からなる蓋部材としてのキャップ61が電気的接続部57を取り囲むようにホルダ50に宛われ、その底面61aをホルダ50の一部である薄肉部50aおよび検出補助部51の主面および流量検出素子52の主面に接着固定されている。そして、流量検出素子52の電極端子52a、ターミナル導体49の延出端49aおよびボンディングワイヤ22を囲繞する領域が気密な中空構造に構成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
【0040】
この実施の形態4によれば、ボンディングワイヤ22および電気的接続部57の表面に接触する構造物がない。そこで、この実施の形態4による流量センサを内燃機関の吸入空気検出装置として使用した場合、高温雰囲気と低温雰囲気との繰り返しによるヒートショックの熱落差が発生しても、電気的接続部57には熱応力が発生しない。従って、熱応力が電気的接続部57に集中することに起因する電気的接続部57のクラック、電気的接続部57の剥離、ボンディングワイヤ22の断線等の発生が抑制される。
【0041】
また、シリコーンゲル等を周壁部材56内に充填・硬化する際には、シリコーンゲルの脱泡が不十分であるとゲル内に気泡が混入することになる。このゲル内の気泡は、環境温度の時系列的変化により膨張、収縮を繰り返し、ボンディングワイヤ22や電気的接続部57に期待しない応力を発生させ、ボンディングワイヤ22の断線や電気的接続部57の剥離を生じさせる危険性がある。
この実施の形態4によれば、ボンディングワイヤ22および電気的接続部57を封止する封止材がなく、上述の期待しない応力の発生はない。
【0042】
また、多大な振動が流量センサに印加されても、ボンディングワイヤ22に接触する構造物がなく、キャップ61およびボンディングワイヤ22が一体となって振動し、ボンディングワイヤ22が電気的接続部57、流量検出素子52およびホルダ50と異なった振動モードで振動することがない。従って、ボンディングワイヤ22と、電気的接続部57、流量検出素子52およびホルダ50との振動モードの違いによる電気的接続部57への応力集中がなく、ボンディングワイヤ22の電気的接続部57からの剥離や断線が抑制され、流量センサの出力異常を防止することができる。
【0043】
実施の形態5.
この実施の形態5では、図11に示されるように、絶縁性樹脂被膜62が、各電極端子52a、各延出端49a、各電気的接続部57およびボンディングワイヤ22の表面に数μm〜数十μmの厚さでコーティングされている。
なお、他の構成は上記実施の形態4と同様に構成されている。
【0044】
この実施の形態5では、流量検出素子52の各電極端子52aおよびターミナル導体49の各延出端49aがボンディングワイヤ22に電気的に接続された後、キャップ61の接着工程に先立って、各電極端子52a、各延出端49a、各電気的接続部57およびボンディングワイヤ22の表面にパレリン樹脂(日本パレリン株式会社の商標)をコーティングし、数μm〜数十μmの厚さの絶縁性樹脂被膜62を各電極端子52a、各延出端49a、各電気的接続部57およびボンディングワイヤ22の表面に被覆形成している。
【0045】
この実施の形態5では、絶縁性樹脂被膜62が各電極端子52a、各延出端49a、各電気的接続部57およびボンディングワイヤ22の表面に被覆形成されているので、キャップ61内で結露が発生し、水滴がボンディングワイヤ22間、電極端子52a間、延出端49a間あるいは電気的接続部57間に付着しても、それらの間の短絡が防止でき、流量センサの出力異常が発生することがない。
【0046】
ここで、実施の形態5では、パレリン樹脂(ポリパラキシリレン樹脂)を用いて形成されているので、ピンポールのない絶縁性樹脂被膜62を塗布形成でき、水滴付着に起因する短絡事故を確実に防止することができる。
また、絶縁性樹脂被膜62はパレリン樹脂に限定されるものではなく、電気絶縁性を有する樹脂材であればよく、例えばポリイミド樹脂を用いることができる。
【0047】
なお、上記各実施の形態では、流量検出抵抗体54および温度補償用抵抗体55が流量検出素子52のシリコン基板53上に複合形成されているものとしている。この場合、シリコン基板53に熱絶縁手段(図示せず)が施され、流量検出抵抗体54の熱が温度補償用抵抗体55に伝達しないようになっている。
また、上記各実施の形態では、温度補償用抵抗体55は必ずしもシリコン基板53上に形成されている必要はなく、流量検出抵抗体54のみがシリコン基板53上に形成されていてもよい。
また、上記各実施の形態では、流量検出抵抗体54および温度補償用抵抗体55が形成される基板はシリコン基板53に限定されるものではなく、セラミックス等の電気絶縁体を用いることができる。
【0048】
また、上記各実施の形態では、流量検出抵抗体54および温度補償用抵抗体55の構成材料は白金に限定されるものではなく、例えばニッケル、パーマロイを用いることができる。
さらに、上記各実施の形態では、流量センサ43は、主通路40と別部材で構成されているものとしているが、流量センサ43と主通路40とを一体に構成するようにしても良い。
【0049】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されているような効果を奏する。
【0050】
この発明によれば、ターミナル導体が埋設された支柱部と、この支柱部の一端側に配設され、被計測流体の流量を検出するための流量検出素子と、上記流量検出素子の電極端子と上記支持部から露出する上記ターミナル導体の端部とを電気的に接続する接続導体と、上記ターミナル導体および上記接続導体を介して上記流量検出素子に電気的に接続され、該流量検出素子への通電電流を制御する電子回路部とを備え、上記支柱部の一端側を上記被計測流体が流通する主通路内に延在するように該主通路に開口された穴に挿入されて、該被計測流体の流量を検出するプラグイン構造の流量センサにおいて、上記流量検出素子の電極端子および上記ターミナル導体の端部と上記接続導体との電気的接続部が第1封止材で封止され、上記第1封止材が第2封止材で封止され、上記第2封止材は上記第1封止材に対して硬度の高い物性を有しているので、振動やヒートショックに起因して電気的接続部に発生する応力を低減して、電気的接続部の剥離や接続導体の断線を回避させ、出力異常の発生を抑えた耐久性に優れた流量センサが得られる。
【0051】
また、上記第1封止材はゲル状の物性を有し、上記第2封止材はゴム状の物性を有しているので、振動やヒートショックに起因して電気的接続部に発生する応力を低減して、電気的接続部の剥離や接続導体の断線を回避される。
【0052】
また、上記第1封止材はゲル状の物性を有し、上記第2封止材はプラストマであるので、振動やヒートショックに起因して電気的接続部に発生する応力を低減して、電気的接続部の剥離や接続導体の断線を回避される。
【0053】
また、ターミナル導体が埋設された支柱部と、この支柱部の一端側に配設され、被計測流体の流量を検出するための流量検出素子と、上記流量検出素子の電極端子と上記支持部から露出する上記ターミナル導体の端部とを電気的に接続する接続導体と、上記ターミナル導体および上記接続導体を介して上記流量検出素子に電気的に接続され、該流量検出素子への通電電流を制御する電子回路部とを備え、上記支柱部の一端側を上記被計測流体が流通する主通路内に延在するように該主通路に開口された穴に挿入されて、該被計測流体の流量を検出するプラグイン構造の流量センサにおいて、蓋部材が上記流量検出素子の電極端子、上記ターミナル導体の端部および上記接続導体を内包するように上記支柱部および上記流量検出素子に気密に装着され、該蓋部材による内包部分が中空に構成されているので、振動やヒートショックに起因して電気的接続部に発生する応力を低減して、電気的接続部の断線を回避させ、出力異常の発生を抑えた耐久性に優れた流量センサが得られる。
【0054】
また、絶縁性樹脂被膜が上記流量検出素子の電極端子、上記ターミナル導体の端部および上記接続導体の表面に略均一な厚さにコーティングされているので、蓋部材内での結露に起因する短絡事故が確実に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1に係る流量センサを主通路に組み込んだ状態を示す縦断面図である。
【図2】この発明の実施の形態1に係る流量センサを主通路に組み込んだ状態を示す横断面図である。
【図3】この発明の実施の形態1に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部の未封止状態を示す要部拡大斜視図である。
【図4】この発明の実施の形態1に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部への周壁部材の取付方法を説明する要部拡大斜視図である。
【図5】この発明の実施の形態1に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部周りを示す要部断面図である。
【図6】この発明の実施の形態2に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部周りを示す要部断面図である。
【図7】この発明の実施の形態3に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部周りを示す要部断面図である。
【図8】この発明の実施の形態4に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部を示す要部拡大斜視図である。
【図9】この発明の実施の形態4に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部への周壁部材の取付方法を説明する要部拡大斜視図である。
【図10】この発明の実施の形態4に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部周りを示す要部断面図である。
【図11】この発明の実施の形態5に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部周りを示す要部拡大図である。
【図12】従来の流量センサを主通路に取り付けた状態を示す縦断面図である。
【図13】従来の流量センサの組み立て過程を示す要部斜視図である。
【図14】従来の流量センサの要部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
22 ボンディングワイヤ(接続導体)、40 主通路、41 取付口(穴)、43 流量センサ、44 回路基板(電子回路部)、49 ターミナル導体、49a 延出端、50 ホルダ(支柱部)、52 流量検出素子、52a 電極端子、58 ゲル(第1封止材)、59 ゴム(第2封止材)、60 エポキシ樹脂層(第2封止材、プラストマ)、61 キャップ(蓋部材)、62 絶縁性樹脂被膜。
【発明の属する技術分野】
この発明は、被計測流体の流量に応じて信号を出力する流量センサに関し、例えば自動車の内燃機関の吸入空気流量を測定するのに適した流量センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車用エンジン等では、エンジン本体の燃焼室内で、燃料と吸入空気との混合気を燃焼させ、その燃焼圧からエンジンの回転出力を取り出すようにしており、燃料の噴射量等を高精度に演算するために吸入空気流量を検出することが要求されている。
そこで、この種の従来技術として、例えば特開2000−2572号公報に示される流量センサが知られている。
【0003】
図12は例えば特開2000−2572号公報に記載された従来の流量センサを主通路に取り付けた状態を示す縦断面図、図13は従来の流量センサの組み立て過程を示す要部斜視図、図14は図12における従来の流量センサの要部拡大縦断面図である。
【0004】
各図において、主通路1は、例えば樹脂材料、金属材料等によって円筒状に成形され、小径筒状の取付口2が径方向外側に向けて突設され、縦長の矩形状体の通路形成体3が主通路1の内壁面から径方向内側に突設されている。そして、バイパス通路4がこの通路形成体3内にほぼU字状に形成され、バイパス通路4の流入口5が通路形成体3の前面で主通路1の軸中心の近傍に開口し、バイパス通路4の流出口6が通路形成体3の下面で主通路1に開口している。さらに、素子挿入口7が取付口2と対向する位置で通路形成体3に形成されている。
【0005】
流量センサ10は、ケーシング11、取付板18、回路基板21、流量検出素子23等により構成されている。
ケーシング11は、例えば樹脂材料により段付き円柱状に形成され、その基端部に形成された鍔状の取付部12と、取付部12の一側に延設され、全体として略長方形の箱形状に形成された回路収容部13と、取付部12の他側に形成され、外部との信号の授受を行うコネクタ部14とから構成されている。回路収容部13には、矩形状をなす周壁15aによって囲まれた基板取付凹部15と、ケーシング11の先端側における周壁15aの一部を切り欠いて形成された取付板嵌合溝16と、取付板嵌合溝16の両側に位置して形成された嵌合穴17とが設けられている。
【0006】
取付板18は、例えば金属材料により板状体に形成され、図12中左右の縁部を折り曲げて形成された基板取付部19と、基板取付部19の先端側に一体に形成された素子取付部20とからなる。この素子取付部20には、流量検出素子23を収容する長方形の素子収容凹部20aが形成されている。そして、この取付板18は、素子取付部20を取付板嵌合溝16に嵌合させるようにして、基板取付部19を基板取付凹部15内に収納させてケーシング11に取り付けられている。この時、素子取付部20の先端側がケーシング11から延出している。
【0007】
回路基板21は、基板取付部19に配設され、流量検出素子23との間で電気信号の授受を行う電子部品が実装されている。そして、回路基板21の各端子21aとコネクタ部14の各端子14aとがボンディングワイヤ22aによって電気的に接続されている。
流量検出素子23は、図13に示されるように、長方形のシリコン基板24と、シリコン基板24の表面に形成されたヒータ抵抗体25、シリコン基板24の表面に左右方向にヒータ抵抗体25を挟むように形成された一対の測温抵抗体26と、シリコン基板24の表面に形成された温度補償用抵抗体27とを備え、素子収容凹部20a内に配設されている。そして、回路基板21の各端子21bと流量検出素子23の各端子23aとがボンディングワイヤ22bによって電気的に接続されている。
なお、ヒータ抵抗体25、測温抵抗体26および温度補償用抵抗体27がシリコン基板24の表面に形成された配線パターン(図示せず)により各端子23aに電気的に接続されている。また、回路基板21に実装された電子部品は、流量検出素子23のヒータ抵抗体25を制御するヒータ制御回路、各測温抵抗体26の検出信号を増幅する増幅回路、逆流検知回路等を構成している。
【0008】
ストッパ部材28は、ストッパ本体29と、弾性突起30とから構成されている。ストッパ本体29は、図13に示されるように、取付板嵌合溝16を横切るように平板状に延びる細長板部29aと、細長板部29aの左右両側に位置し、回路収容部13の嵌合穴17に向けて突出し、嵌合穴17に嵌合される嵌合突起29bと、嵌合突起29b間に位置し、取付板嵌合溝16に嵌合され、図14に示されるように、ボンディングワイヤ22bに近接した位置まで延びる中央突起29cと、細長板部29aと中央突起29cとの間に形成される凹部29dとにより形成されている。また、弾性突起30は、例えばシリコーンゴム等の柔軟性を有する弾性部材よりなり、中央突起29cの先端部に固着されている。そして、ストッパ部材28は、嵌合突起29bを嵌合穴17に嵌合させてケーシング11に取り付けられている。この時、弾性突起30が、図14に示されるように、流量検出素子21の表面に対して弾性変形状態で当接されている。
【0009】
封止材31は、例えばシリコーンゲルによって形成され、図14に示されるように、回路基板21の表面、ボンディングワイヤ22a、22b、端子14a、23aを覆うように、基板取り付け凹部15内に充填されている。これにより、ボンディングワイヤ22a、22bによる短絡防止と、回路基板21に実装されている電子部品の保護が行われる。
蓋体32は、その外周縁部が基板取付凹部15の周壁15aおよびストッパ本体29に接着されて、封止材31の表面との間に空間を持ってケーシング11に取り付けられている。これにより、基板取付凹部15が塞口され、ストッパ部材28が弾性突起30を流量検出素子21の表面に対して弾性変形状態で当接させて保持されている。
【0010】
このように構成された流量センサ10は、Oリング8が回路収容部13の根元側(取付部12側)に装着されて、回路収容部13が取付口2から主通路1内に延出するように挿入され、取付部12が固定ネジ33により取付口2の固定座面2aに締着固定されて、主通路1にプラグインされる。この時、流量センサ10の素子取付部20が素子挿入口7内に挿入され、流量検出素子23がバイパス通路4内に配設される。そして、Oリング8が取付口2と回路収容部13との間に縮設され、流量センサ10が主通路1に気密に取り付けられる。
そして、この主通路1は、エンジンの吸気管の途中に接続され、その一端側には吸入空気濾過装置(図示せず)が接続され、他端側にはエンジンのシリンダ内と連通する吸気マニホールド(図示せず)がスロットルバルブ(図示せず)等を介して接続されている。そして、吸入空気濾過装置で清浄化された空気が主通路1内を図12中右から左に流通し、流入口5からバイパス通路3内に導かれ、流量検出素子23(シリコン基板24)の表面に沿って流れた後、流出口6から主通路1内に流出する。
【0011】
そして、ヒータ抵抗体25に流れる加熱電流は、ヒータ抵抗体25の平均温度が温度補償用抵抗体27で検出された空気の温度から所定の温度だけ高くなるように回路基板21に構成された回路によって制御される。このようにして、空気の流れによるヒータ抵抗体25の冷却効果と各測温抵抗体26の抵抗値変化とを利用して、空気の流量が検出される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成された従来の流量センサ10が、例えば内燃機関の吸入空気流量検出装置として適用される場合、通常、吸入空気濾過装置の直ぐ下流にプラグインされる。この吸入空気濾過装置は、通常、エンジンルーム内の車体シャーシに締結されている。そこで、流量センサ10に印加される振動は、車体シャーシから伝達されるため、比較的小さな振動加速度であった。
しかしながら、近年、エンジンルームの小型化の要求に伴い、吸入空気濾過装置はエンジンの直ぐ上に設置され、エンジンと締結される場合が多くなってきている。また、流量センサ10をスロットルボディに締結する場合もあり、その際、スロットルボディはエンジンに直接締結される。このような場合、エンジンの稼働により誘起される振動加速度が直接吸入空気濾過装置から流量センサ10に伝達されるため、流量センサ10が締結された吸入空気濾過装置が車体シャーシに締結されている場合に比べ、流量センサ10に発生する振動加速度は非常に大きくなる。
【0013】
また、従来の流量センサ10は、主通路1に固定ネジ33により固定座面2aに締着固定されているので、振動が流量センサ10に印加されると、固定座面2aおよびOリング8を固定端とし、素子取付部20を自由端とする肩持ち支持の振動モードとなる。そこで、回路基板21、ボンディングワイヤ22bおよび封止材31に発生する振動加速度は、固定座面2aに発生する振動加速度より大きなものとなる。
一方、封止材31には、通常耐ヒートショック性を向上させるために柔らかいシリコーンゲル等が用いられる。そして、シリコーンゲル(封止材31)は回路基板21の表面全体を封止するためにその容量が大きくなる。つまり、大容量のシリコーンゲル(封止材31)が一塊りの弾性体を呈することになる。また、蓋体32がシリコーンゲル(封止材31)の表面上に空間を持つように取り付けられているので、シリコーンゲル(封止材31)を機械的に拘束する構造体がない。従って、封止材31を一塊りの弾性体としてみた場合、回路基板21および取付板18が設置されたケーシング11の固有振動数に比べ、封止材31の固有振動数が非常に低くなる。このため、回路基板21は流量センサ10に印加された振動と同様な振動モードで振動しようとするが、ボンディングワイヤ22bの端子21b、23aとの電気的接続部34を除く部分は封止材31とともに回路基板21とは異なる振動モードで振動しようとする。そこで、封止材31と回路基板21との界面、即ち電気的接続部34に振動モードの違いによる変位に相当する応力が集中発生する。
これにより、封止材31の内部に配設されたボンディングワイヤ22bの電気的接続部34の接合強度以上の応力が発生すると、ボンディングワイヤ22bの電気的接続部34からの剥離あるいは断線が発生し、流量センサ10の出力に異常をきたし、不具合を生じてしまう。
【0014】
このような不具合を解決するために、封止材31の材料を、例えばエポキシ樹脂に変更し、封止材31全体の剛性、硬度を高めることが1つの対策と考えられる。この場合、回路基板21、ボンディングワイヤ22bおよび封止材31が一体となって振動するので、上記のような不具合を解決することができる。しかしながら、例えば流量線センサ10が搭載される環境が、高温雰囲気と低温雰囲気とを繰り返す、いわゆるヒートショックに曝される場合には、剛性の高いエポキシ樹脂が電気的接続部34に密接しているので、ヒートショックの熱落差によりエポキシ樹脂とボンディングワイヤ22bとが同時に熱膨張と熱収縮とを繰り返す。その際、エポキシ樹脂とボンディングワイヤ22bとの熱膨張係数の違いによりエポキシ樹脂の高い剛性に起因した多大な熱応力が電気的接続部34に繰り返し発生することになる。そこで、電気的接続部34の接合強度以上の熱応力が発生すると、ボンディングワイヤ22bの電気的接続部34からの剥離あるいは断線が発生してしまう。さらに、熱応力が電気的接続部34に繰り返し発生し、ボンディングワイヤ22bの疲労限界を超えると、ボンディングワイヤ22bの断線が発生してしまう。
【0015】
この発明は、上記の課題を解消するためになされたもので、振動やヒートショックに起因して電気的接続部に発生する応力を低減して、電気的接続部の断線を回避させ、出力異常の発生を抑えた耐久性に優れた流量センサを提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る流量センサは、ターミナル導体が埋設された支柱部と、この支柱部の一端側に配設され、被計測流体の流量を検出するための流量検出素子と、上記流量検出素子の電極端子と上記支持部から露出する上記ターミナル導体の端部とを電気的に接続する接続導体と、上記ターミナル導体および上記接続導体を介して上記流量検出素子に電気的に接続され、該流量検出素子への通電電流を制御する電子回路部とを備え、上記支柱部の一端側を上記被計測流体が流通する主通路内に延在するように該主通路に開口された穴に挿入されて、該被計測流体の流量を検出するプラグイン構造の流量センサにおいて、上記流量検出素子の電極端子および上記ターミナル導体の端部と上記接続導体との電気的接続部が第1封止材で封止され、上記第1封止材が第2封止材で封止され、上記第2封止材は上記第1封止材に対して硬度の高い物性を有しているものである。
【0017】
また、上記第1封止材はゲル状の物性を有し、上記第2封止材はゴム状の物性を有しているものである。
【0018】
また、上記第1封止材はゲル状の物性を有し、上記第2封止材はプラストマである。
【0019】
また、ターミナル導体が埋設された支柱部と、この支柱部の一端側に配設され、被計測流体の流量を検出するための流量検出素子と、上記流量検出素子の電極端子と上記支持部から露出する上記ターミナル導体の端部とを電気的に接続する接続導体と、上記ターミナル導体および上記接続導体を介して上記流量検出素子に電気的に接続され、該流量検出素子への通電電流を制御する電子回路部とを備え、上記支柱部の一端側を上記被計測流体が流通する主通路内に延在するように該主通路に開口された穴に挿入されて、該被計測流体の流量を検出するプラグイン構造の流量センサにおいて、蓋部材が上記流量検出素子の電極端子、上記ターミナル導体の端部および上記接続導体を内包するように上記支柱部および上記流量検出素子に気密に装着され、該蓋部材による内包部分が中空に構成されているものである。
【0020】
また、絶縁性樹脂被膜が上記流量検出素子の電極端子、上記ターミナル導体の端部および上記接続導体の表面に略均一な厚さにコーティングされているものである。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態1.
図1および図2はそれぞれこの発明の実施の形態1に係る流量センサを主通路に組み込んだ状態を示す縦断面図および横断面図、図3はこの発明の実施の形態1に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部の未封止状態を示す要部拡大斜視図、図4はこの発明の実施の形態1に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部への周壁部材の取付方法を説明する要部拡大斜視図、図5はこの発明の実施の形態1に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部周りを示す要部断面図である。
【0022】
各図において、主通路40は、被計測流体が流通する円筒状の管体であり、取付口41が周壁の一部に形成され、ボス42が取付口41近傍に周壁から突設されている。なお、自動車用内燃機関の場合、この主通路40は、例えば樹脂で吸入空気濾過装置(図示せず)と一体に作製され、該吸入空気濾過装置を吸気側に配置させてエンジンの吸気管の途中に接続され、その他端側にはエンジンのシリンダ内と連通する吸気マニホールド(図示せず)がスロットルバルブ(図示せず)等を介して接続されている。この場合、被計測流体は空気となる。
【0023】
流量センサ43は、電子部品が後述する流量検出素子52を制御する回路を構成するように実装された電子回路部としての回路基板44と、カバー45aが嵌着され、回路基板44が内部に収容される回路ケース45と、回路ケース45に一体に形成され、流量センサ43に電力を供給したり、流量センサ43の流量検出信号を外部に取り出すためのコネクタ46と、被計測流体が流通する検出用通路48が形成され、回路ケース45から一側に延出された柱状部材47と、この柱状部材47の内部に配設され、金属製のターミナル導体49がインサート成型されたホルダ50と、このホルダ50の一端に一体に形成された平板状の検出補助部51と、この検出補助部51に取り付けられた流量検出素子52と、ターミナル導体49と流量検出素子52との電気的接続部57を取り囲むようにホルダ50に取り付けられた周壁部材56と、電気的接続部57を封止する第1封止材としてのゲル58と、ゲル58を封止するように周壁部材56内に充填された第2封止材としてのゴム59とを有している。
【0024】
回路ケース45、コネクタ46および柱状部材47は、例えばポリブチレンテレフタレート等の樹脂を用いて一体に成形されている。そして、柱状部材47には、ホルダ50を収容するためのホルダ収容穴47aが回路ケース45と検出用通路48とを連通するように形成されている。
【0025】
支柱部としてのホルダ50は、例えばポリブチレンテレフタレート等の樹脂を用いて一端側を薄肉部50aとする細長の段付き平板状に形成され、インサート成型されたターミナル導体49の他端がその表面を薄肉部50aの主面と同一面位置とするように厚肉部50bから薄肉部50aに延出している。そして、平板状の検出補助部51がホルダ50の薄肉部50aの一端から薄肉部50aの主面と同一面位置となるように延設されている。また、流量検出素子52を収容する長方形の素子収容凹部51aが検出補助部51の主面に形成されている。
流量検出素子52は、長方形のシリコン基板53と、シリコン基板53の主面上に被覆された白金膜をパターニングして形成された流量検出抵抗体54および温度補償用抵抗体55とを備え、検出補助部51の主面と同一面位置となるように素子収容凹部51a内に収容され、その裏面が素子収容凹部51aの底面に接着固定されている。そして、流量検出素子52の各電極端子52aと厚肉部50bからのターミナル導体49の延出端49aとが接続導体としてのボンディングワイヤ22によって電気的に接続されている。
【0026】
周壁部材56は、例えばポリブチレンテレフタレート等の樹脂を用いて略矩形枠状に成形されており、その底面56aが平面に形成され接着面を構成している。この周壁部材56は、各電極端子52aおよびターミナル導体49の延出端49aとボンディングワイヤ22との電気的接続部57を取り囲むようにホルダ50に宛われ、その底面56aをホルダ50の一部である薄肉部50aおよび検出補助部51の主面および流量検出素子52の主面に接着固定されている。そして、図5に示されるように、フッ素樹脂を成分とするゲル58が電気的接続部57を埋め込むように塗布・硬化され、さらにフッ素樹脂を成分とするゴム59がゲル58を埋め込むように周壁部材56内に充填・硬化されている。なお、ゴム59を構成するフッ素樹脂の硬度・剛性は、ゲル58を構成するフッ素樹脂より高いものが用いられている。
【0027】
このように流量検出素子52が取り付けられたホルダ50は、一端側の検出補助部51を検出用通路48内に延出させるようにホルダ収容穴47a内に収容されて柱状部材47に取り付けられている。この時、検出補助部51は、検出用通路48の軸心(図2中紙面と垂直な方向で、被計測流体の流れ方向に一致する)を通り、該軸心と直交する検出用通路48の通路断面を略2分するように配置されている。そして、検出補助部51の主面、即ち流量検出素子52の主面が、検出用通路48の軸心と略平行になっており、流量検出抵抗体54が検出用通路48の軸心位置に位置している。
また、ホルダ50から回路ケース45内に延出するターミナル導体49の他端49bが回路基板44に電気的に接続されている。そして、回路基板44に実装された電子部品は、流量検出抵抗体54への通電電流を制御する制御回路等を構成している。
【0028】
このように構成された流量センサ43は、Oリング8が柱状部材47の根元側(回路ケース45側)に装着されて、柱状部材47が取付口41から主通路40内に延出するように挿入され、回路ケース45が固定ネジ33によりボス42に締着固定されて、主通路40にプラグインされる。そして、Oリング8が取付口41と柱状部材47との間に収縮状態に介装され、流量センサ43が主通路40に気密に取り付けられる。また、検出用通路48の軸心が主通路40の軸心に略一致している。
そして、主通路40内を流通する被計測流体が検出用通路48内に導かれ、流量検出素子52の表面に沿って流れる。そこで、流量検出抵抗体54の平均温度が、温度補償用抵抗体55で検出された被計測流体の温度に対して所定温度だけ高くなるように、流量検出抵抗体54への通電電流が回路基板44に実装された制御回路により制御される。この通電電流が流量検出信号として取り出され、主通路40内を流通する被計測流体の流量が検出される。
【0029】
この実施の形態1によれば、流量検出素子52の電極端子52aおよびターミナル導体49の延出端49aとボンディングワイヤ22との電気的接続部57がゲル58で封止されている。そこで、電気的接続部57における結露がゲル58により防止され、電気的接続部57間の短絡に起因する流量センサ43の出力異常の発生が抑制される。
【0030】
また、電気的接続部57が、比較的高度・剛性の高い封止材に接していない、つまり硬度・剛性の小さいゲル58に接触している。そこで、流量センサ43を内燃機関の吸入空気流量検出装置として使用した場合に、高温雰囲気と低温雰囲気との繰り返しによるヒートショックの熱落差が発生しても、封止材と電気的接続部57との熱膨張係数の違いにより発生する熱応力は、ゲル58の低い剛性に起因するため、即ち熱応力はゲル58に吸収緩和されるため、最小限に抑制される。これにより、電気的接続部57の接合強度以上の熱応力の発生が抑制され、ボンディングワイヤ22の電気的接続部34からの剥離あるいは断線が防止される。また、熱応力が電気的接続部57に繰り返し発生することに起因するボンディングワイヤ22の断線の発生も抑制される。
【0031】
また、ゲル58より硬度・剛性の高いゴム59がゲル58の上層、かつ、周壁部材56の内部に充填されているので、流量センサ43に多大な振動が印加された場合には、ゴム59、周壁部材56およびボンディングワイヤ22が一体となって振動する。そこで、ゴム59が電気的接続部57、流量検出素子52およびホルダ50と異なった振動モードで振動することがない。従って、ボンディングワイヤ22を内包しているゴム59と電気的接続部57、流量検出素子52およびホルダ50との振動モードの違いによる電気的接続部57への応力集中がなく、ボンディングワイヤ22の電気的接続部57からの剥離や断線が抑制され、流量センサ43の出力異常を防止することができる。
【0032】
なお、上記実施の形態1では、電気的接続部57を封止する第1封止材としてフッ素樹脂からなるゲル58を用いるものとしているが、第1封止材はゲル状の物性を有する封止材であればよく、例えばシリコーン樹脂の封止材を用いることができる。
また、上記実施の形態1では、第1封止材を埋め込むように周壁部材56内に充填する第2封止材としてフッ素樹脂からなるゴム59を用いるものとしているが、第2封止材は第1封止材より高い高度・剛性を有していればよく、例えばシリコーン樹脂等のエラストマや、エポキシ樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等の樹脂モールド材やポリカーボネート、ポリイミド等のエンジニアリングプラスチック材等のプラストマを用いることができる。
また、上記実施の形態1では、ホルダ50を流量検出素子52を主通路40内の所定の位置に配置するための支柱部としているが、ホルダ50が装着された柱状部材47の全体を支柱部としてもよい。
また、上記実施の形態1では、回路基板44が回路ケース45内に設置されており、柱状部材47に内包されたターミナル導体49を介して流量検出素子52にボンディングワイヤ22により電気的に接続されているものとしているが、回路基板44が柱状部材47に内包され、流量検出素子52の電極端子52aと回路基板44の電極端子とがボンディングワイヤ22により直接電気的に接続されていてもよい。この場合、ゲル58およびゴム59はボンディングワイヤ22、ボンディングワイヤ22と流量検出素子52および回路基板44との電気的接続部、さらに回路基板44の表面を封止する形態となる。そして、回路基板44の電極端子がターミナル導体として機能する。
【0033】
実施の形態2.
この実施の形態2では、図6に示されるように、第1封止材としてのフッ素樹脂を成分とするゲル58が電気的接続部57を埋め込むように均一な厚さで周壁部材56内に充填・硬化され、第2封止材としてのフッ素樹脂を成分とするゴム59がゲル58から露出するボンディングワイヤ22を埋め込むようにゲル58上に均一な厚さで周壁部材56内に充填・硬化されている。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
【0034】
この実施の形態2においても、電気的接続部57がゲル58で封止され、電気的接続部57が硬度・剛性の小さいゲル58に接触し、ゲル58より硬度・剛性の高いゴム59がゲル58の上層、かつ、周壁部材56の内部に充填されているので、上記実施の形態1と同様の効果が得られる。
上記実施の形態1では、電気的接続部57を埋め込むようにゲル58を島状に塗布しているので、ゲル58の塗布量や塗布位置を管理する必要がある。しかし、この実施の形態2では、ゲル58は電気的接続部57を埋め込むように周壁部材56内に充填すればよく、上記実施の形態1にようにゲル58の塗布用や塗布位置を管理する必要はなく、量産性に優れている。
【0035】
実施の形態3.
この実施の形態3では、図7に示されるように、第1封止材としてのフッ素樹脂を成分とするゲル58が電気的接続部57を含めてボンディングワイヤ22全体を埋め込むように均一な厚さで周壁部材56内に充填・硬化され、エポキシ樹脂が周壁部材56内に充填・硬化され、第2封止材としてのエポキシ樹脂層60がゲル58上に均一な厚さに形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
【0036】
この実施の形態3においても、ボンディングワイヤ22が電気的接続部57を含めてゲル58で封止され、かつ、ゲル58より硬度・剛性の高いエポキシ樹脂層60がゲル58の上層、かつ、周壁部材56の内部に充填・硬化されているので、上記実施の形態1と同様の効果が得られる。
また、この実施の形態3では、ゲル58はボンディングワイヤ22全体を埋め込むように周壁部材56内に充填すればよく、上記実施の形態1のようにゲル58の塗布用や塗布位置を管理する必要はなく、量産性に優れている。
また、第2封止材としてゴム59に代えてプラストマであるエポキシ樹脂層60を用いているので、第2封止材の硬度・剛性が上記実施の形態1に比べて著しく高くなる。そこで、流量センサに多大な振動が印加された場合には、エポキシ樹脂層60、周壁部材56およびボンディングワイヤ22が確実に一体となって振動し、エポキシ樹脂層60が電気的接続部57、流量検出素子52およびホルダ50と異なった振動モードで振動することがない。
【0037】
なお、上記実施の形態3では、第2封止材としてエポキシ樹脂を用いるものとしているが、第2封止材はエポキシ樹脂に限定されるものではなく、例えばポリフェニレンサルファイド(PPS)等の樹脂モールド材やポリカーボネート、ポリイミド等のエンジニアリングプラスチック材等のプラストマを用いることができる。
【0038】
実施の形態4.
図8はこの発明の実施の形態4に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部を示す要部拡大斜視図、図9はこの発明の実施の形態4に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部への周壁部材の取付方法を説明する要部拡大斜視図、図10はこの発明の実施の形態4に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部周りを示す要部断面図である。
【0039】
図8乃至図10において、樹脂モールド材、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂からなる蓋部材としてのキャップ61が電気的接続部57を取り囲むようにホルダ50に宛われ、その底面61aをホルダ50の一部である薄肉部50aおよび検出補助部51の主面および流量検出素子52の主面に接着固定されている。そして、流量検出素子52の電極端子52a、ターミナル導体49の延出端49aおよびボンディングワイヤ22を囲繞する領域が気密な中空構造に構成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
【0040】
この実施の形態4によれば、ボンディングワイヤ22および電気的接続部57の表面に接触する構造物がない。そこで、この実施の形態4による流量センサを内燃機関の吸入空気検出装置として使用した場合、高温雰囲気と低温雰囲気との繰り返しによるヒートショックの熱落差が発生しても、電気的接続部57には熱応力が発生しない。従って、熱応力が電気的接続部57に集中することに起因する電気的接続部57のクラック、電気的接続部57の剥離、ボンディングワイヤ22の断線等の発生が抑制される。
【0041】
また、シリコーンゲル等を周壁部材56内に充填・硬化する際には、シリコーンゲルの脱泡が不十分であるとゲル内に気泡が混入することになる。このゲル内の気泡は、環境温度の時系列的変化により膨張、収縮を繰り返し、ボンディングワイヤ22や電気的接続部57に期待しない応力を発生させ、ボンディングワイヤ22の断線や電気的接続部57の剥離を生じさせる危険性がある。
この実施の形態4によれば、ボンディングワイヤ22および電気的接続部57を封止する封止材がなく、上述の期待しない応力の発生はない。
【0042】
また、多大な振動が流量センサに印加されても、ボンディングワイヤ22に接触する構造物がなく、キャップ61およびボンディングワイヤ22が一体となって振動し、ボンディングワイヤ22が電気的接続部57、流量検出素子52およびホルダ50と異なった振動モードで振動することがない。従って、ボンディングワイヤ22と、電気的接続部57、流量検出素子52およびホルダ50との振動モードの違いによる電気的接続部57への応力集中がなく、ボンディングワイヤ22の電気的接続部57からの剥離や断線が抑制され、流量センサの出力異常を防止することができる。
【0043】
実施の形態5.
この実施の形態5では、図11に示されるように、絶縁性樹脂被膜62が、各電極端子52a、各延出端49a、各電気的接続部57およびボンディングワイヤ22の表面に数μm〜数十μmの厚さでコーティングされている。
なお、他の構成は上記実施の形態4と同様に構成されている。
【0044】
この実施の形態5では、流量検出素子52の各電極端子52aおよびターミナル導体49の各延出端49aがボンディングワイヤ22に電気的に接続された後、キャップ61の接着工程に先立って、各電極端子52a、各延出端49a、各電気的接続部57およびボンディングワイヤ22の表面にパレリン樹脂(日本パレリン株式会社の商標)をコーティングし、数μm〜数十μmの厚さの絶縁性樹脂被膜62を各電極端子52a、各延出端49a、各電気的接続部57およびボンディングワイヤ22の表面に被覆形成している。
【0045】
この実施の形態5では、絶縁性樹脂被膜62が各電極端子52a、各延出端49a、各電気的接続部57およびボンディングワイヤ22の表面に被覆形成されているので、キャップ61内で結露が発生し、水滴がボンディングワイヤ22間、電極端子52a間、延出端49a間あるいは電気的接続部57間に付着しても、それらの間の短絡が防止でき、流量センサの出力異常が発生することがない。
【0046】
ここで、実施の形態5では、パレリン樹脂(ポリパラキシリレン樹脂)を用いて形成されているので、ピンポールのない絶縁性樹脂被膜62を塗布形成でき、水滴付着に起因する短絡事故を確実に防止することができる。
また、絶縁性樹脂被膜62はパレリン樹脂に限定されるものではなく、電気絶縁性を有する樹脂材であればよく、例えばポリイミド樹脂を用いることができる。
【0047】
なお、上記各実施の形態では、流量検出抵抗体54および温度補償用抵抗体55が流量検出素子52のシリコン基板53上に複合形成されているものとしている。この場合、シリコン基板53に熱絶縁手段(図示せず)が施され、流量検出抵抗体54の熱が温度補償用抵抗体55に伝達しないようになっている。
また、上記各実施の形態では、温度補償用抵抗体55は必ずしもシリコン基板53上に形成されている必要はなく、流量検出抵抗体54のみがシリコン基板53上に形成されていてもよい。
また、上記各実施の形態では、流量検出抵抗体54および温度補償用抵抗体55が形成される基板はシリコン基板53に限定されるものではなく、セラミックス等の電気絶縁体を用いることができる。
【0048】
また、上記各実施の形態では、流量検出抵抗体54および温度補償用抵抗体55の構成材料は白金に限定されるものではなく、例えばニッケル、パーマロイを用いることができる。
さらに、上記各実施の形態では、流量センサ43は、主通路40と別部材で構成されているものとしているが、流量センサ43と主通路40とを一体に構成するようにしても良い。
【0049】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されているような効果を奏する。
【0050】
この発明によれば、ターミナル導体が埋設された支柱部と、この支柱部の一端側に配設され、被計測流体の流量を検出するための流量検出素子と、上記流量検出素子の電極端子と上記支持部から露出する上記ターミナル導体の端部とを電気的に接続する接続導体と、上記ターミナル導体および上記接続導体を介して上記流量検出素子に電気的に接続され、該流量検出素子への通電電流を制御する電子回路部とを備え、上記支柱部の一端側を上記被計測流体が流通する主通路内に延在するように該主通路に開口された穴に挿入されて、該被計測流体の流量を検出するプラグイン構造の流量センサにおいて、上記流量検出素子の電極端子および上記ターミナル導体の端部と上記接続導体との電気的接続部が第1封止材で封止され、上記第1封止材が第2封止材で封止され、上記第2封止材は上記第1封止材に対して硬度の高い物性を有しているので、振動やヒートショックに起因して電気的接続部に発生する応力を低減して、電気的接続部の剥離や接続導体の断線を回避させ、出力異常の発生を抑えた耐久性に優れた流量センサが得られる。
【0051】
また、上記第1封止材はゲル状の物性を有し、上記第2封止材はゴム状の物性を有しているので、振動やヒートショックに起因して電気的接続部に発生する応力を低減して、電気的接続部の剥離や接続導体の断線を回避される。
【0052】
また、上記第1封止材はゲル状の物性を有し、上記第2封止材はプラストマであるので、振動やヒートショックに起因して電気的接続部に発生する応力を低減して、電気的接続部の剥離や接続導体の断線を回避される。
【0053】
また、ターミナル導体が埋設された支柱部と、この支柱部の一端側に配設され、被計測流体の流量を検出するための流量検出素子と、上記流量検出素子の電極端子と上記支持部から露出する上記ターミナル導体の端部とを電気的に接続する接続導体と、上記ターミナル導体および上記接続導体を介して上記流量検出素子に電気的に接続され、該流量検出素子への通電電流を制御する電子回路部とを備え、上記支柱部の一端側を上記被計測流体が流通する主通路内に延在するように該主通路に開口された穴に挿入されて、該被計測流体の流量を検出するプラグイン構造の流量センサにおいて、蓋部材が上記流量検出素子の電極端子、上記ターミナル導体の端部および上記接続導体を内包するように上記支柱部および上記流量検出素子に気密に装着され、該蓋部材による内包部分が中空に構成されているので、振動やヒートショックに起因して電気的接続部に発生する応力を低減して、電気的接続部の断線を回避させ、出力異常の発生を抑えた耐久性に優れた流量センサが得られる。
【0054】
また、絶縁性樹脂被膜が上記流量検出素子の電極端子、上記ターミナル導体の端部および上記接続導体の表面に略均一な厚さにコーティングされているので、蓋部材内での結露に起因する短絡事故が確実に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1に係る流量センサを主通路に組み込んだ状態を示す縦断面図である。
【図2】この発明の実施の形態1に係る流量センサを主通路に組み込んだ状態を示す横断面図である。
【図3】この発明の実施の形態1に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部の未封止状態を示す要部拡大斜視図である。
【図4】この発明の実施の形態1に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部への周壁部材の取付方法を説明する要部拡大斜視図である。
【図5】この発明の実施の形態1に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部周りを示す要部断面図である。
【図6】この発明の実施の形態2に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部周りを示す要部断面図である。
【図7】この発明の実施の形態3に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部周りを示す要部断面図である。
【図8】この発明の実施の形態4に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部を示す要部拡大斜視図である。
【図9】この発明の実施の形態4に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部への周壁部材の取付方法を説明する要部拡大斜視図である。
【図10】この発明の実施の形態4に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部周りを示す要部断面図である。
【図11】この発明の実施の形態5に係る流量センサにおける流量検出素子の電気的接続部周りを示す要部拡大図である。
【図12】従来の流量センサを主通路に取り付けた状態を示す縦断面図である。
【図13】従来の流量センサの組み立て過程を示す要部斜視図である。
【図14】従来の流量センサの要部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
22 ボンディングワイヤ(接続導体)、40 主通路、41 取付口(穴)、43 流量センサ、44 回路基板(電子回路部)、49 ターミナル導体、49a 延出端、50 ホルダ(支柱部)、52 流量検出素子、52a 電極端子、58 ゲル(第1封止材)、59 ゴム(第2封止材)、60 エポキシ樹脂層(第2封止材、プラストマ)、61 キャップ(蓋部材)、62 絶縁性樹脂被膜。
Claims (5)
- ターミナル導体が埋設された支柱部と、この支柱部の一端側に配設され、被計測流体の流量を検出するための流量検出素子と、上記流量検出素子の電極端子と上記支持部から露出する上記ターミナル導体の端部とを電気的に接続する接続導体と、上記ターミナル導体および上記接続導体を介して上記流量検出素子に電気的に接続され、該流量検出素子への通電電流を制御する電子回路部とを備え、上記支柱部の一端側を上記被計測流体が流通する主通路内に延在するように該主通路に開口された穴に挿入されて、該被計測流体の流量を検出するプラグイン構造の流量センサにおいて、
上記流量検出素子の電極端子および上記ターミナル導体の端部と上記接続導体との電気的接続部が第1封止材で封止され、上記第1封止材が第2封止材で封止され、上記第2封止材は上記第1封止材に対して硬度の高い物性を有していることを特徴とする流量センサ。 - 上記第1封止材はゲル状の物性を有し、上記第2封止材はゴム状の物性を有していることを特徴とする請求項1記載の流量センサ。
- 上記第1封止材はゲル状の物性を有し、上記第2封止材はプラストマであることを特徴とする請求項1記載の流量センサ。
- ターミナル導体が埋設された支柱部と、この支柱部の一端側に配設され、被計測流体の流量を検出するための流量検出素子と、上記流量検出素子の電極端子と上記支持部から露出する上記ターミナル導体の端部とを電気的に接続する接続導体と、上記ターミナル導体および上記接続導体を介して上記流量検出素子に電気的に接続され、該流量検出素子への通電電流を制御する電子回路部とを備え、上記支柱部の一端側を上記被計測流体が流通する主通路内に延在するように該主通路に開口された穴に挿入されて、該被計測流体の流量を検出するプラグイン構造の流量センサにおいて、
蓋部材が上記流量検出素子の電極端子、上記ターミナル導体の端部および上記接続導体を内包するように上記支柱部および上記流量検出素子に気密に装着され、該蓋部材による内包部分が中空に構成されていることを特徴とする流量センサ。 - 絶縁性樹脂被膜が上記流量検出素子の電極端子、上記ターミナル導体の端部および上記接続導体の表面に略均一な厚さにコーティングされていることを特徴とする請求項4記載の流量センサ。
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