JP2020112433A - 物理量検出装置 - Google Patents
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Description
回路基板と、
前記回路基板に固定され流量検出部を保持する第一支持体と、
前記回路基板に固定され前記流量検出部以外の物理量検出部を保持する第二支持体と、
前記第一支持体を前記回路基板の接続端子に接続する第一接続配線と、
前記第二支持体を前記回路基板の接続端子に接続する第二接続配線と、
前記第一接続配線及び前記第二接続配線と高さの異なる第三接続配線と、を備え、
前記第一支持体、前記第二支持体、前記第一接続配線、前記第二接続配線及び前記第三接続配線を前記回路基板の一方の基板面に配置し、
前記第一支持体及び前記第一接続配線を含む第一領域と前記第二支持体及び前記第二接続配線を含む第二領域とを仕切る仕切り壁、または前記第一領域と前記第三接続配線を含む第三領域とを仕切る仕切り壁の少なくともいずれか一方を備え、
前記仕切り壁により前記回路基板をハウジングに対して固定し、
前記第一領域、前記第二領域及び前記第三領域を封止材料で封止すると共に、前記第一領域と前記第二領域との間、または前記第一領域と前記第三領域との間の少なくともいずれか一方で封止材料の高さを異ならせる。
エアクリーナ21から取り込まれ主通路22を流れる吸入空気である被計測気体2の流量、温度、湿度、圧力などの物理量が物理量検出装置20により検出され、物理量検出装置20から被計測気体2の物理量を表す電気信号が制御装置4に入力される。また、スロットルバルブ25の開度を計測するスロットル角度センサ26の出力が制御装置4に入力され、さらに内燃機関1のエンジンピストン12や吸気弁15や排気弁16の位置や状態、さらに内燃機関1の回転速度を計測するために、回転角度センサ17の出力が、制御装置4に入力される。排気ガス3の状態から燃料量と空気量との混合比の状態を計測するために、酸素センサ28の出力が制御装置4に入力される。
図2Aから図2Fは、物理量検出装置の外観を示す図である。なお、以下の説明では、主通路22の中心軸に沿って被計測気体2が流れるものとする。
物理量検出装置20は、図2Bに示すように、計測部213内に、温度検出部である吸気温度センサ203が設けられている。吸気温度センサ203は、副通路の入口231近傍に一端240が開口し他端239が計測部213の背面222に開口する温度計測通路の通路途中に配置されている。温度計測通路は、ハウジング201とカバー202によって構成される。
物理量検出装置20の計測部213は、主通路22に設けられた取り付け孔から内部に挿入され、物理量検出装置20のフランジ211が主通路22に当接され、ねじで主通路22に固定される。フランジ211は、所定の板厚からなる平面視略矩形状を有しており、図2E及び図2Fに示すように、対角線上の角部には固定穴部241が対をなして設けられている。固定穴部241は、フランジ211を貫通する貫通孔242を有している。フランジ211は、固定穴部241の貫通孔242に、不図示の固定ネジが挿通されて主通路22のネジ穴に螺入されることにより主通路22に固定される。
図3Aは、図2DのIIIA−IIIA線断面図、図3Bは、図2AのIIIB−IIIB線断面図、図3Cは、図2AのIIIC−IIIC線断面図、図3Dは、カバー202のみが取り外されたハウジングの正面図である。
図4は、ハウジングブクミAが取り外されたハウジング201aの正面図である。
図5Aは、ハウジングブクミAを説明する図、図5Bは、図5Aの側面図である。
回路室235は、仕切り壁237及び238によって仕切られており、ハウジング201aとハウジング201bとを固定することにより形成される。回路室235は、図3Aに示すように、回路基板207の正面側が3つの部屋R1、R2、R3に気密的に仕切られるようになっている。具体的には、ハウジング201に一体成形されたコネクタターミナル214と回路基板207の接続端子部265とが接続される室R1と、圧力センサ204とチップパッケージ208の一部が収容される室R2と、温湿度センサ206が収容されかつ吸気温度センサ203のリード203bが挿通される室R3が形成される。仕切り壁237及び238は計測部213の長手方向に沿って回路室235を3つの室(部屋又は領域)R1,R2,R3に区画している。本明細書では、各室R1,R2,R3を区別するため、「第一」、「第二」及び「第三」等のナンバリングを行って説明する場合がある。このナンバリングは、各室R1,R2,R3を区別するためのものであり、「第一」、「第二」及び「第三」が各室R1,R2,R3の名称の一部として固有に用いられるものではない。例えば、本明細書と特許請求の範囲とにおいて、混同を生じない範囲において、異なるナンバリングを行う場合がる。
図6は、チップパッケージと回路部品が実装された回路基板の正面図は、回路基板の構成例を説明する図である。
図6に示すように、回路基板207には、流量検出部(センシング部)を保持するチップパッケージ208と、圧力を検出する圧力検出部(センシング部)を保持する圧力センサ204と、温湿度を検出する温湿度検出部(センシング部)を保持する温湿度センサ206と、温度を検出する温度検出部(センシング部)を保持する吸気温度センサ203とが実装されている。圧力センサ204、温湿度センサ206及び吸気温度センサ203は必ずしもすべてが回路基板207に実装される必要はなく、いずれか一つ又は二つのセンサが回路基板207に実装されてもよい。あるいは、圧力センサ204、温湿度センサ206及び吸気温度センサ203の代わりに、圧力センサ204、温湿度センサ206及び吸気温度センサ203とは異なる、他の物理量を検出する物理量検出部(センシング部)を保持する物理量センサが回路基板207に実装されてもよい。
図7は、回路基板207をハウジング201bに圧入部280のようにスライドして軽圧入し固定する構成例を説明する図である。なお、図7は仕切り壁237を図示しているが、仕切り壁238も仕切り壁237と同様に構成される。
図8は、ハウジング201bをハウジング201aに固定する構成例を説明する図であり、図5BのVIII−VIII断面図である。なお、図8は仕切り壁237を図示しているが、仕切り壁238も仕切り壁237と同様に構成される。
図9は、チップパッケージ208や圧力センサ204や温湿度センサ206等の接続部を封止する構成を説明する図である。
(1)(図5A参照)
回路基板207と、
回路基板207に固定され流量検出部205(図3D参照)を保持する第一支持体208と、
回路基板207に固定され流量検出部205以外の物理量検出部を保持する第二支持体(温湿度センサ)206と、
第一支持体208を回路基板207の接続端子264に接続する第一接続配線272と、
第二支持体206を回路基板207の接続端子274に接続する第二接続配線276と、
第一接続配線272及び第二接続配線276と高さの異なる第三接続配線277と、を備え、
第一支持体208、第二支持体206、第一接続配線272、第二接続配線276及び第三接続配線277を回路基板207の一方の基板面に配置し、
第一支持体208及び第一接続配線272を含む第一領域R2と第二支持体206及び第二接続配線276を含む第二領域R3とを仕切る仕切り壁238、または第一領域R2と第三接続配線277を含む第三領域R1とを仕切る仕切り壁237の少なくともいずれか一方を備え、
仕切り壁237,238により回路基板207をハウジング201aに対して固定し(図3A及び図7参照)、
第一領域R2、第二領域及R3び第三領域R1を封止材料281で封止すると共に、第一領域R2と第二領域R3との間、または第一領域R2と第三領域R1との間の少なくともいずれか一方で封止材料281の高さを異ならせる(図9参照)。
検出部の露出と接続配線及び接続端子の封止を確実に行うことができる。
第一領域R2と第二領域R3とを仕切る仕切り壁238、及び第一領域R2と第三領域R1とを仕切る仕切り壁237の両方を備え、
両方の仕切り壁237,238がハウジング201aに対して固定される。
仕切り壁を複数設けることで、仕切り壁によって区画された複数の領域ごとに、封止材料281の高さ調整を細かく行うことができる。
流量検出部205で検出した電気信号を外部機器に接続するコネクタターミナル214を備え、
第三接続配線277は回路基板207に設けられた接続端子265をコネクタターミナル214に電気的に接続する電気配線である。
仕切り壁237,238を構成する仕切り壁構成部材はスリット237aを有し、
回路基板207は、回路基板207の一方の基板面207s1及び一方の基板面の裏面207s2がスリット237aの切込み面237aaに接触するようにして、スリット237aに圧入される。
圧入により、仕切り壁237,238と回路基板207とを固定することができ、その結果、副通路234に対して流量検出部205を正確に位置決めできる。
仕切り壁237,238を構成する仕切り壁構成部材は、回路基板207を横断して回路基板207の側縁207sからはみ出した先端部237c,238cを有し、
仕切り壁構成部材は、先端部237c,238cがハウジング201aの嵌合部257(図4参照)に嵌め合わされて、ハウジング201aに固定される。
第二支持体203,206によって保持される流量検出部205以外の物理量検出部は、温度、圧力又は湿度のいずれかを検出する。
本実施例では、流量検出部205以外の物理量検出部を備える支持体(センサ)203,204,206が複数備えられており、一つ物理量検出部に対して一つの支持体が備わるように構成されている。第二領域R3では二つの支持体(吸気温度センサ203と温湿度センサ206)が対を成し、第一領域R2では二つの圧力センサ206が対を成して配置されている。
Claims (6)
- 回路基板と、
前記回路基板に固定され流量検出部を保持する第一支持体と、
前記回路基板に固定され前記流量検出部以外の物理量検出部を保持する第二支持体と、
前記第一支持体を前記回路基板の接続端子に接続する第一接続配線と、
前記第二支持体を前記回路基板の接続端子に接続する第二接続配線と、
前記第一接続配線及び前記第二接続配線と高さの異なる第三接続配線と、を備え、
前記第一支持体、前記第二支持体、前記第一接続配線、前記第二接続配線及び前記第三接続配線を前記回路基板の一方の基板面に配置し、
前記第一支持体及び前記第一接続配線を含む第一領域と前記第二支持体及び前記第二接続配線を含む第二領域とを仕切る仕切り壁、または前記第一領域と前記第三接続配線を含む第三領域とを仕切る仕切り壁の少なくともいずれか一方を備え、
前記仕切り壁により前記回路基板をハウジングに対して固定し、
前記第一領域、前記第二領域及び前記第三領域を封止材料で封止すると共に、前記第一領域と前記第二領域との間、または前記第一領域と前記第三領域との間の少なくともいずれか一方で封止材料の高さを異ならせた物理量検出装置。 - 請求項1に記載の物理量検出装置において、
前記第一領域と前記第二領域とを仕切る前記仕切り壁、及び前記第一領域と前記第三領域とを仕切る前記仕切り壁の両方を備え、
両方の前記仕切り壁が前記ハウジングに対して固定される物理量検出装置。 - 請求項2に記載の物理量検出装置において、
前記流量検出部で検出した電気信号を外部機器に接続するコネクタターミナルを備え、
前記第三接続配線は前記回路基板に設けられた接続端子を前記コネクタターミナルに電気的に接続する電気配線である物理量検出装置。 - 請求項2に記載の物理量検出装置において、
前記仕切り壁を構成する仕切り壁構成部材はスリットを有し、
前記回路基板は、前記回路基板の前記一方の基板面及び前記一方の基板面の裏面が前記スリットの切込み面に接触するようにして、前記スリットに圧入される物理量検出装置。 - 請求項2に記載の物理量検出装置において、
前記仕切り壁を構成する仕切り壁構成部材は、前記回路基板を横断して前記回路基板の側縁からはみ出した先端部を有し、
前記仕切り壁構成部材は、前記先端部が前記ハウジングの嵌合部に嵌め合わされて、前記ハウジングに固定される物理量検出装置。 - 請求項1に記載の物理量検出装置において、
前記第二支持体によって保持される前記流量検出部以外の物理量検出部は、温度、圧力又は湿度のいずれかを検出する物理量検出装置。
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