JP2020201053A - Physical quantity measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物理量計測装置に関するものである。 The present invention relates to a physical quantity measuring device.
従来、電子制御システムを用いた自動車のエンジンには、吸入空気量を測定する流量測定装置の他に、温度測定装置または湿度測定装置等が配置される。近年、自動車メーカまたはサプライヤ等には、車両への部品組付け工数の削減および、各装置の低コスト化が求められる。 Conventionally, in an automobile engine using an electronic control system, a temperature measuring device, a humidity measuring device, or the like is arranged in addition to a flow rate measuring device for measuring an intake air amount. In recent years, automobile manufacturers or suppliers are required to reduce the man-hours for assembling parts to vehicles and reduce the cost of each device.
特許文献1の技術では、環境センサが回路基板の第2面に実装され、計測室に配置される。環境センサは、温度測定装置と湿度測定装置と圧力測定装置とを含む。計測室は、主通路と連通する連通口を有する。これにより、流量測定装置と環境センサとを一体化することによる工程を削減することができる。連通口には、防水透湿性のフィルタが設けられる。
In the technique of
特許文献1では、計測室の内外を連通する連通口に、防水透湿性のフィルタが設けられる。しかしながら、防水透湿性のフィルタを固定する構造が必要であるため、測定装置の部品数が増加する。フィルタが無い場合に対して、フィルタとフィルタの固定部とを組み立てる工程が追加される。
In
そこで、本発明は、上記の課題を解決する為になされたものであり、添加剤が露出される連通路を備える物理量計測装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a physical quantity measuring device provided with a communication passage through which additives are exposed.
物理量計測装置は、気体の物理量を検出するセンサと、添加剤が混合される樹脂によって形成され、センサを覆う筐体とを備え、筐体は、内部と外部とを連通する連通路を備え、連通路では、添加剤が露出される。 The physical quantity measuring device includes a sensor for detecting the physical quantity of gas and a housing formed of a resin mixed with an additive and covering the sensor, and the housing includes a communication passage for communicating the inside and the outside. Additives are exposed in the corridors.
本発明によると、添加剤が露出される連通路を備えることが可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a communication passage through which the additive is exposed.
本実施例は、筐体に防水透湿性の連通路を備える物理量計測装置に関するものである。以下、実施例を図面に基づいて説明するが、図面に記載の実施例に限定されるものではない。 The present embodiment relates to a physical quantity measuring device having a waterproof and breathable communication passage in the housing. Hereinafter, examples will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the examples described in the drawings.
なお、センサに対してカバー部が位置する方向を上方向と示す場合がある。センサに対して支持部が位置する方向を下方向と示す場合がある。「物理量」とは、気体の状態を示す。気体の状態とは、例えば、温度、湿度または圧力等である。 The direction in which the cover portion is located with respect to the sensor may be indicated as an upward direction. The direction in which the support portion is located with respect to the sensor may be indicated as the downward direction. The "physical quantity" indicates a gas state. The gas state is, for example, temperature, humidity, pressure, or the like.
図1(1)は、第1実施例における物理量計測装置1の概略図である。図1(2)は、図1(1)の物理量計測装置1をI−I線で切断した概略的断面図である。物理量計測装置1は、エンジンの吸入空気の温度または圧力等を測定する。物理量計測装置1は、筐体10と、「センサ」の一例としての温湿度センサ13とを備える。なお、筐体10の内部に形成される空間は、回路室14と示す場合がある。
FIG. 1 (1) is a schematic view of the physical
筐体10は、添加剤113が混合される樹脂112(図2参照)によって形成され、温湿度センサ13を覆う。筐体10は、例えば、カバー部11と温湿度センサ13を支持する支持部12とを備える。カバー部11は、温湿度センサ13が設けられる支持部12の所定の面121に設けられ、温湿度センサ13を覆う。カバー部11は、温湿度センサ13から上方向に位置する上面116と、上面116の端部に設けられ支持部12へと向かう側面117とを備える。
The
上面116は、回路室14と外気とを通気するための連通路111を備える。連通路111は、筐体10の内側の面における第1面114から、筐体10の外側の面における第2面115まで貫通するように形成される。連通路111については、図2にて後述する。
The
支持部12には、温湿度センサ13を駆動する電子部品が実装される。支持部12の端部には、側面117の下方向における端部1171が当接する。なお、支持部12と側面117との間には、シール部材等によって防水性が確保されてもよい。支持部12には、車両の回路と電気的に接続されるコネクタが備えられてもよい。
An electronic component that drives the temperature /
温湿度センサ13は、気体の温度と湿度とを検出する。なお、物理量計測装置1が備えるセンサは、温湿度センサ13に限らず、圧力センサ、温度センサまたは湿度センサの少なくともいずれか一つでもよい。すなわち、物理量計測装置1が備えるセンサは、気体の物理量を検出する。物理量計測装置1が備えるセンサは、圧力センサ、温度センサまたは湿度センサに限らず、他のセンサでもよい。
The temperature /
なお、温湿度センサ13は、支持部12の略中央に備えられてもよい。連通路111は、温湿度センサ13の同軸上に備えられてもよい。連通路111は、温湿度センサ13の同軸上に備えられることに限らず、他の位置に備えられてもよい。
The temperature /
図2は、A領域の拡大図である。連通路111は、筐体10を構成する樹脂112が欠落することによって形成される。すなわち、レーザ等を用いて樹脂112が溶かされることによって、連通路111が形成される。連通路111内には、樹脂成型時に添加された添加剤113が露出する。
FIG. 2 is an enlarged view of region A. The
添加剤113は、繊維状であり、互いに絡み合うことによって不織布状の構造1131を形成する。連通路111は、不織布状の構造1131が露出する位置に形成される。これにより、連通路111は、外部の水滴等が回路室14に入ることを防止する防水性と、外部の水蒸気を通過させる透湿性とを備える。なお、添加剤113は、例えば、ガラスまたはカーボン等である。図中において、添加剤113を複数示すが、一つの添加剤113に対する符号を付して、他の添加剤113の符号を省略する場合がある。
The
連通路111の幅w1は、添加剤113の繊維長mよりも短く設定される。すなわち、連通路111の幅w1は、添加剤113が樹脂112から離別しない長さに設定される。なお、連通路111の幅w1は、例えば、0.05mmから1mmの間に設定される。連通路111の幅w1は、0.05mmから1mmの間に設定されることに限らず、他の長さに設定されてもよい。
The width w1 of the
図3は、物理量計測装置1の製造の流れ図である。物理量計測装置1の製造ステップは、支持部12を成型(S1)し、支持部12に温湿度センサ13を搭載(S2)する。製造ステップは、筐体10を製造する(S3)。筐体10の製造ステップ(S3)は、樹脂112の部品を成型(S31)し、連通路111を形成する為にステップS31にて成型した部品を加熱(S32)する。ステップS31およびステップS32は、図4にて後述する。
FIG. 3 is a manufacturing flow chart of the physical
ステップ(S2)および筐体10の製造ステップ(S3)の終了後、支持部12に筐体10を実装する(S4)。これにより、物理量計測装置1が製造される。なお、物理量計測装置1は、上述のステップ(S1)〜(S4)に限らず、他の製造方法によって製造されてもよい。
After the steps (S2) and the manufacturing step (S3) of the
図4(1)は、樹脂成型時における添加剤113の説明図である。ステップ(S31)における樹脂成型時には、添加剤113を不織布状の構造1131にすることが求められる。強度または耐熱性等を向上させる目的で、樹脂成型前の液体状の樹脂112には、添加剤113が加えられる。添加剤113が加えられた樹脂112は、ゲート21から金型41(1)に注入される。ゲート21から注入された樹脂112は、金型41(1)のキャビティを充填するように流動する。
FIG. 4 (1) is an explanatory view of the additive 113 at the time of resin molding. At the time of resin molding in the step (S31), the additive 113 is required to have a non-woven fabric-
金型41(1)は、ゲート側壁面42と、ゲート側壁面42に対向する対向壁面43と、対向壁面43側に形成される凸部44(1)とを備える。なお、金型41(1)と、図5にて後述する金型41(2)〜41(4)とを特に区別しない場合には、金型41と示す場合がある。
The mold 41 (1) includes a gate
ゲート21から注入された樹脂112は、対向壁面43に到達する。樹脂112は、ゲート側壁面42および対向壁面43に沿って、金型41(1)の中を満たすように流動する。
The
凸部44(1)に到達した樹脂112は、ゲート側壁面42に沿って流動する場合と、凸部44(1)を回り込むように流動する場合とで、動きが異なる。すなわち、例えば、ゲート側壁面42に沿って流動する樹脂112は、流動方向に対して障害物が無いため滞留することなく移動する。一方、対向壁面43に沿って流動する樹脂112は、流動方向に対して凸部44(1)が障害物となる為、滞留する場合と凸部44(1)を回り込みながら流動する場合とがある。凸部44(1)を通過した樹脂112は、凸部44(1)を通過する前よりも流れが複雑になる。これにより、凸部44(1)を通過した後の領域1121(1)では、樹脂112に混合される添加剤113の繊維方向が複雑になる。
The movement of the
すなわち、金型41は、連通路111を備える予定の部位とゲート21との間に、樹脂112の流れの方向を乱れさせる攪拌部を備える。攪拌部は、樹脂112の流路を広げるまたは狭くする等によって、樹脂112の流れを乱れさせる。攪拌部は、例えば、凸部44(1),44(2)、凹部44(3)または曲げ部44(4)等である。添加剤112は、攪拌部によって繊維方向が複雑になり、不織布状の構造1131を形成することができる。
That is, the
図4(2)は、ステップS32における樹脂112の加熱の説明図である。連通路111を形成するために、樹脂112の領域1121(1)は、例えば、レーザ23によって加熱される。添加剤113の融点が樹脂112の融点よりも高い為、加熱温度は、樹脂112の溶融温度と、添加剤113の溶融温度との間に設定される。すなわち、レーザ23は、領域1121(1)における樹脂112を変形、あるいは揮発させる加熱温度で熱することによって、添加剤113を析出させる。
FIG. 4 (2) is an explanatory diagram of heating the
これにより、筐体10内に樹脂が欠落した連通路111を設けつつ、不織布の構造1131を露出させることができる。なお、繊維状以外のガラスフレーク、マイカ、タルクまたはガラスビーズ等の無機充填剤、その他の添加剤または改質剤等が、本発明の効果を妨げない程度に配合されてもよい。
As a result, the
なお、金型41には、凸部44(1)が設けられることに限らず、図5に示すように、凸部44(2)、凹部44(3)または曲げ部44(4)等の、添加剤113の繊維方向を複雑にする為の構造を備えてもよい。図5(1)は、凸部44(2)を備える金型41(2)を示す。凸部44(2)は、金型41(2)のゲート側壁面42に設けられる。金型41(2)に注入された樹脂112は、凸部44(2)を通過すると、凸部44(2)を通過する前よりも流れが複雑になる。これにより、凸部44(2)を通過した後の領域1121(2)では、添加剤113の繊維方向が複雑になる。
The
図5(2)は、凹部44(3)を備える金型41(3)を示す。凹部44(3)は、金型41(3)のゲート側壁面42に設けられる。金型41(3)に注入された樹脂112は、凹部44(3)を通過すると、凹部44(3)を通過する前よりも流れが複雑になる。これにより、凹部44(3)を通過した後の領域1121(3)では、添加剤113の繊維方向が複雑になる。
FIG. 5 (2) shows a mold 41 (3) provided with a recess 44 (3). The recess 44 (3) is provided on the gate
図5(3)は、曲げ部44(4)を備える金型41(4)を示す。金型41(4)に注入された樹脂112は、曲げ部44(4)を通過すると、曲げ部44(4)を通過する前よりも流れが複雑になる。これにより、曲げ部44(4)を通過した後の領域1121(4)では、添加剤113の繊維方向が複雑になる(領域1121(4))。
FIG. 5 (3) shows a mold 41 (4) including a bent portion 44 (4). When the
以上に示す物理量計測装置1は、連通路111を備えることによって、不織布状の添加剤113を露出させることができる。連通路111から露出する不織布状の添加剤113は、多孔質体として機能する。これにより、連通路111は、水蒸気粒子を通過させる透湿性と、雨等の水が筐体10内に入ることを防ぐ防水性とを備えることができる。その結果、物理量計測装置1は、フィルタ等の追加部材を用いずとも防水透湿性を備えることができるため、製造時のコストを抑制することができる。
The physical
気体に含まれる水蒸気粒子の大きさは、雨粒および霧雨の粒の大きさよりも小さい。雨粒の大きさは、例えば、約2000μmと考えられる場合がある。水霧雨の大きさは、例えば、約200μmと考えられる場合がある。蒸気粒子の大きさは、例えば、約0.0004μmと考えられる場合がある。添加剤113の繊維間の隙間が水蒸気粒子の大きさから霧雨の大きさの間であれば、連通路111は、防水透湿性を備えることができる。添加剤113の繊維間の隙間が、例えば、0.5〜3μm程度の通気口を構成していると考えられる。これにより、物理量計測装置1は、防水透湿性を備えることができる。
The size of water vapor particles contained in the gas is smaller than the size of raindrops and drizzle particles. The size of the raindrops may be considered, for example, to be about 2000 μm. The magnitude of water drizzle may be considered, for example, to be about 200 μm. The size of the vapor particles may be considered, for example, to be about 0.0004 μm. If the gap between the fibers of the additive 113 is between the size of the water vapor particles and the size of the drizzle, the
防水透湿性のフィルタは、薄膜状である為、装置に取り付ける際に破損しやすい課題がある。フィルタは、例えば、装置へ人為的に取り付ける際に、人の力加減等によって破けることが考えられる。本実施例における物理量計測装置1は、フィルタを用いずとも連通路111によって防水透湿性を備えることができる。これにより、物理量計測装置1は、フィルタを用いるよりも容易に製造することができる。
Since the waterproof / breathable filter is in the form of a thin film, there is a problem that it is easily damaged when it is attached to the device. For example, when the filter is artificially attached to the device, it is conceivable that the filter can be broken by human force. The physical
なお、連通路111は、筐体10の上面116に限らず、側面117に設けられてもよい。図6に示すように、支持部12aに連通路111aが備えられてもよい。物理量計測装置1aは、筐体10aと温湿度センサ13とを備える。筐体10aは、カバー部11aと、支持部12aとを備える。カバー部11aは、上面116aと側面117とを備える。この場合において、支持部12aは、添加剤113が混合される樹脂112で形成される。支持部12aに連通路111aが形成される場合には、カバー部11aは、金属で形成されてもよい。
The
本実施例は、第1実施例の変形例に相当するため、第1実施例との相違を中心に説明する。図7(1)は、物理量計測装置1bの概略図である。図7(2)は、図7(1)に示す物理量計測装置1bを「B」方向から示した図である。物理量計測装置1bは、カバー部11bと支持部12とによって連通路111bが形成される。物理量計測装置1bは、例えば、筐体10bと、温湿度センサ13とを備える。
Since this embodiment corresponds to a modified example of the first embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described. FIG. 7 (1) is a schematic view of the physical quantity measuring device 1b. FIG. 7 (2) is a diagram showing the physical quantity measuring device 1b shown in FIG. 7 (1) from the “B” direction. In the physical quantity measuring device 1b, the
筐体10bは、添加剤113が混合される樹脂112によって形成され、温湿度センサ13を覆う。筐体10bは、例えば、カバー部11bと支持部12とを備える。カバー部11bは、支持部12の所定の面121に設けられ、温湿度センサ13を覆う。カバー部11bは、温湿度センサ13から上方向に位置する上面116bと、上面116の端部に設けられる側面117bとを備える。側面117bは、支持部12と当接する端部1171bに凹部1172を備える。
The
凹部1172は、筐体10bを構成する樹脂112が欠落することによって形成される。すなわち、レーザ23等によって、樹脂112が溶かされることによって、凹部1172が形成される。凹部1172には、樹脂成型時に添加された添加剤113が露出する。露出する添加剤113は、不織布状である。
The
側面117bの端部1171bが支持部12と当接することによって、外部と回路室14とを連通する連通路111bが形成される。すなわち、凹部1172の開口部を支持部12の所定の面121が塞ぐことによって、不織布状の添加剤113で埋められる連通路111bが形成される。
When the
以上に示す物理量計測装置1bは、側面117bの端部1171bに凹部1172を備えることによって、連通路111bを備えることができる。これにより、筐体10bに貫通穴を形成することが困難な場合でも、物理量計測装置1bは、連通路111bを備えることができる。
The physical quantity measuring device 1b shown above can be provided with the
なお、図8に示すように、物理量計測装置1cは、支持部12cの所定の面121cに凹部1211を設ける事によって、連通路111cを形成してもよい。図8(2)は、図8(1)に示す物理量計測装置1cを「C」方向から見た図である。物理量計測装置1cは、筐体10cと温湿度センサ13とを備える。筐体10cは、カバー部11cと支持部12cとを備える。支持部12cの所定の面121cには、支持部12cの端部から中央方向に向かって凹部1211が形成される。凹部1211は、側面117の厚みよりも長く形成される。
As shown in FIG. 8, the physical quantity measuring device 1c may form a
凹部1211は、支持部12cを構成する樹脂112が欠落することによって形成される。すなわち、レーザ23等によって、樹脂112が溶かされることによって、凹部1211が形成される。凹部1211は、樹脂成型時に添加された添加剤113を露出させる。露出する添加剤113は、不織布状である。
The
側面117の端部1171が支持部12cの所定の面121cと当接することによって、外部と回路室14とを連通する連通路111cが形成される。すなわち、凹部1211の開口部を側面117の端部1171が塞ぐことによって、不織布状の添加剤113で埋められる連通路111cが形成される。
When the
以上に示す物理量計測装置1cは、支持部12cに凹部1211を備えることによって、連通路111cを形成することができる。これにより、物理量計測装置1cは、筐体10cを金属で形成することができるため、内部回路の放熱性を向上させることができる。
The physical quantity measuring device 1c shown above can form the
本実施例は、第1実施例の変形例に相当するため、第1実施例との相違を中心に説明する。図9は、物理量計測装置1dの上面図である。図8(2)は、図8(1)に示す上面116dをIX−IX線で切断した概略的断面図である。物理量計測装置1dは、複数の連通路111dを備える。なお、図中において、連通路111dを複数示すが、符号を省略する場合がある。
Since this embodiment corresponds to a modified example of the first embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described. FIG. 9 is a top view of the physical quantity measuring device 1d. FIG. 8 (2) is a schematic cross-sectional view of the
物理量計測装置1dは、筐体10dと温湿度センサ13とを備える。筐体10dは、カバー部11dと支持部12とを備える。カバー部11dの上面116dには、複数の連通路111dが形成される。なお、各連通路111dは、カバー部11dの上面116dに限らず、カバー部11dの側面または支持部12等に形成されてもよい。
The physical quantity measuring device 1d includes a
各連通路111dは、筐体10dを構成する樹脂112が欠落することによって形成される。すなわち、レーザ23等によって、樹脂112が溶かされることによって、各連通路111dが形成される。各連通路111d内には、樹脂成型時に添加された添加剤113が露出する。露出する添加剤113は、不織布状である。これにより、各連通路111dは、防水性と透湿性とを備える。
Each
添加剤113の繊維長mは、例えば、0.5mm程度であると考えられ、長繊維のものでも1〜2mm程度が樹脂内に滞在することがあると考えられる。なお、添加剤113の繊維長mは、上述した長さに限定するわけではない。 The fiber length m of the additive 113 is considered to be, for example, about 0.5 mm, and it is considered that about 1 to 2 mm of the long fiber may stay in the resin. The fiber length m of the additive 113 is not limited to the above-mentioned length.
樹脂112を揮発させるための手段の一つとしてレーザ加工があり、筐体10dの厚みと連通路111dの幅w2とによって生産性が変化する。生産性を考慮すると加工径は、加工径と樹脂厚とのアスペクト比が1:10とすることが考えられる。これにより、連通路111dの幅w2は、例えば、0.05mmから1mmまでの間の長さに設定される。
Laser processing is one of the means for volatilizing the
なお、加工径と樹脂厚のアスペクト比は、1:10に限らず、他の値でもよい。レーザ加工に限らず、他の方法によって筐体10dに連通路111dを形成してもよい。樹脂112の厚みまたは、使用する添加剤113の繊維長mによって好適な加工径を設定してもよい。連通路111dの幅w2は、0.05mmから1mmまでの間に限らず、他の長さに設定されてもよい。
The aspect ratio between the processing diameter and the resin thickness is not limited to 1:10, and may be other values. Not limited to laser machining, the
連通路は、連通路の幅が大きいほど、多くの外部の気体を筐体内に取り込むことができる。これにより、物理量計測装置は、より効率的に気体の物理量を計測することができる。しかしながら、添加剤の繊維長より大きな連通路の幅を設定した場合には、添加剤が樹脂から離れてしまうことが考えられる。これにより、連通路は、不織布構造を損ない、防水透湿性を維持することが困難であると考えられる。さらに、樹脂から離れた添加剤は、ゴミとなってセンサの回路に接触することが考えられる。従って、連通路の幅を大きくすることによって気体の取り込み効率を向上させることには制限がある。 As the width of the passage is larger, more external gas can be taken into the housing. As a result, the physical quantity measuring device can measure the physical quantity of the gas more efficiently. However, when the width of the communication passage larger than the fiber length of the additive is set, it is conceivable that the additive is separated from the resin. As a result, it is considered that the continuous passage impairs the non-woven fabric structure and it is difficult to maintain the waterproof and breathable property. Further, the additive separated from the resin may become dust and come into contact with the sensor circuit. Therefore, there is a limit to improving the gas uptake efficiency by increasing the width of the communication passage.
以上に示す物理量計測装置1dは、複数の連通路111dを備えることによって、樹脂112に添加剤113が取り付けられる状態で、連通路111の総断面積を増大することができる。これにより、物理量計測装置1dは、外部の気体の取り込み効率を向上させることができる。その結果、物理量計測装置1dは、気体の物理量を効率よく測定することができる。
By providing the plurality of
本実施例は、第1実施例の変形例に相当するため、第1実施例との相違を中心に説明する。図10は、エンジン50の説明図である。エンジン50に設けられる物理量計測装置1eは、吸入された気体62の物理量を計測する。エンジン50は、例えば、気筒60と、ピストン59と、点火プラグ57と、インジェクタ55と、吸気バルブ56と、吸気マニホールド54と、スロットルバルブ53と、主通路52と、物理量計測装置1eと、吸気フィルタ51と、排気バルブ61とを備える。エンジン50の動作は、電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)64によって制御される。
Since this embodiment corresponds to a modified example of the first embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described. FIG. 10 is an explanatory diagram of the engine 50. The physical quantity measuring device 1e provided in the engine 50 measures the physical quantity of the inhaled
エンジン50内に吸入された気体62は、吸気フィルタ51によってゴミを取り除かれる。気体62は、主通路52を通過し、物理量計測装置1eにて湿度または流量等が計測される。物理量計測装置1eは、気体62の情報を電子制御装置64に送信する。電子制御装置64は、スロットルバルブ53を制御し、気体62の流量を調節する。
The
気体62は、吸気マニホールド54を通過し、インジェクタ55によって燃料が噴射される。吸気バルブ56が開くと、燃料が混ざった気体62は、燃焼室58に流入する。気体62は、ピストン59が上昇することによって圧縮される。気体62は、点火プラグ57によって燃焼される。気体62は、燃焼し膨張することによって、ピストン59を下降させる。排気バルブ61が開くことによって、燃焼後の気体63は排気される。
The
図11は、物理量計測装置1eの外部の説明図である。図11(2)は、図11(1)に示す物理量計測装置1eを、「E」方向から示した図である。物理量計測装置1eは、気体62の物理量を測定する。物理量計測装置1eは、主通路52の通路壁に設けられた取り付け孔から主通路52の内部に挿入される。物理量計測装置1eは、ハウジング201と、ハウジング201に取り付けられるカバー202とを備える。ハウジング201は、例えば、合成樹脂製材料を射出成形することによって構成される。カバー202は、例えば、板状の樹脂によって構成される。ハウジング201およびカバー202を構成する樹脂には、繊維状の添加剤113(図13参照)が混合される。
FIG. 11 is an explanatory view of the outside of the physical quantity measuring device 1e. FIG. 11 (2) is a diagram showing the physical quantity measuring device 1e shown in FIG. 11 (1) from the “E” direction. The physical quantity measuring device 1e measures the physical quantity of the
ハウジング201は、フランジ211と、コネクタ212と、計測部213とを備える。フランジ211は、計測部213を主通路52である吸気ボディに固定する。コネクタ212は、物理量計測装置1eの内部回路と、電子制御装置64等の電子回路とを電気的に接続する。コネクタ212は、フランジ211から所定の方向に突出するように形成される。
The
計測部213は、各種センサを備え、気体62の情報を計測する。計測部213は、所定の方向に対向する他の方向に向かってフランジ211から突出するように形成される。計測部213は、物理量計測装置1eを主通路52に取り付けた場合には、主通路52の内壁から主通路52の中心方向に向かって突出する。
The measuring
計測部213は、カバー202に対向し後述する回路基板207を支持する支持面222と、気体62の上流側に位置する上流面223と、気体62の下流側に位置する下流面224とを備える。上流面223および下流面224は、支持面222よりも幅が狭い。計測部213の突出方向において、上流面223は、下流面224よりも短い。
The
計測部213の先端側には、開口部231が備えられる。開口部231は、上流方向に開口し、上流から流れてくる気体62を取り込む。カバー202には、連通路111eが備えられる。連通路111eに関しては、図13にて後述する。
An
図12は、物理量計測装置1eの内部構成の説明図である。計測部213は、回路基板207を収容する回路室235と、開口部231から取り込んだ空気を通過させる第1副流路通路251および第2副流路通路252とを備える。回路室235は、計測部213の上流側に設けられる。第1副流路通路251は、開口部231から取り込んだ気体62を下流側に向けて通過させるように形成される。第2副流路通路252は、第1副流路通路の途中から分岐し、下流側に向けて気体62を通過させるように形成される。
FIG. 12 is an explanatory diagram of the internal configuration of the physical quantity measuring device 1e. The
回路基板207は、例えば、計測部213の長手方向に沿って延在する長方形状である。回路基板207には、例えば、チップパッケージ208と、圧力センサ204と、温湿度センサ206と、吸気温度センサ203とが設けられる。なお、チップパッケージ208と、圧力センサ204と、温湿度センサ206と、吸気温度センサ203とは、連通路111eと対向する回路基板207の面に設けられてもよい。
The
圧力センサ204は、気体62の圧力を検出する。流量センサ205は、気体62の流量を検出する。温湿度センサ13は、気体62の湿度を検出する。吸気温度センサ203は、気体62の温度を検出する。回路基板207には、後述するように、例えば、計測部213の基端側から先端側に向かうにつれて、圧力センサ204、流量センサ205、温湿度センサ206および吸気温度センサ203が順番に配置される。
The
チップパッケージ208には、例えば、流量センサ205と、流量センサ205を駆動する電子部品であるLSI(Large−Scale Integration)とが実装される。チップパッケージ208は、例えば、回路基板207の長手方向における中央位置で回路基板207に設けられる。チップパッケージ208は、例えば、第2副通路溝252内に流量センサ205を配置させる。すなわち、第2副通路溝252内にチップパッケージ208の一部が突出した状態で、回路基板207に設けられる。なお、チップパッケージ208は、上述の実装状態に限らず、他の状態で回路基板207に設けられてもよい。
For example, a
圧力センサ204は、例えば、チップパッケージ208よりも計測部213の基端側に位置する。温湿度センサ206は、例えば、チップパッケージ208よりも計測部213の先端側に位置する。なお、圧力センサ204および温湿度センサ206は、上述の位置に限らず、他の位置で回路基板207に設けられてもよい。
The
吸気温度センサ203は、リードによって回路基板207と電気的に接続される。吸気温度センサ203の実装部は、例えば、温湿度センサ206よりも計測部213の先端側に位置する。吸気温度センサ203は、回路基板207から他の方向に突出した状態で実装される。吸気温度センサ203は、計測部213の外部に露出した位置に配置される。
The intake
図13は、図11に示す物理量計測装置1eをXIII−XIII線で切断した概略的断面図である。連通路111eは、回路室235と主通路52とを連通させ、主通路52の気体62を回路室235に取り込む。温湿度センサ206および圧力センサ204は、連通路111eから取り込まれた気体62を測定する。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the physical quantity measuring device 1e shown in FIG. 11 cut along the line XIII-XIII. The
連通路111eは、主通路52を流れる気体62の方向に対して略垂直方向に形成される。すなわち、連通路111eは、気体62の流れる方向に対して略平行に位置するカバー202の第1面2021から第2面2022まで貫通するように形成される。第1面2021は、回路室235側のカバー202の面を示す。第2面2022は、第1面2021に対向する面を示す。
The
なお、連通路111eは、温湿度センサ206の同軸上に備えられてもよい。連通路111eは、温湿度センサ206の同軸上に備えられることに限らず、他の位置に備えられてもよい。
The
連通路111eは、防水性が損なわれることを抑制する位置に形成されてもよい。防水性が損なわれる位置とは、例えば、気体62の流れに乗った水滴が連通路111eの開口に直接当たる位置または、水滴が滞留する位置等が挙げられる。すなわち、連通路111eは、例えば、気体62の下流側に向けて開口するようにカバー202に形成されてもよい。
The
連通路111eは、カバー202を構成する樹脂が欠落することによって形成される。すなわち、レーザ23等を用いて樹脂が溶かされることによって、連通路111eが形成される。連通路111e内には、樹脂成型時に添加された添加剤113が露出する。なお、連通路111eは、ハウジング201に形成されてもよい。
The
添加剤113は、繊維状であり、互いに絡み合うことによって不織布状になる。連通路111eによって露出する添加剤113は、不織布状である。これにより、連通路111eは、外部の水滴等が回路室235に入ることを防止する防水性と、外部の水蒸気を通過させる透湿性とを備える。
The additive 113 is fibrous and becomes a non-woven fabric by being entangled with each other. The additive 113 exposed by the
以上に示す物理量計測装置1eは、カバー202に連通路111eを設ける事によって、気体62の流れに対して略垂直方向に連通路111eを形成することができる。これにより、物理量計測装置1eは、気体62の流れに乗った水滴が連通路111eの開口に直接当たることを抑制することができる。物理量計測装置1eは、連通路111eに付着した水滴が主通路52を通過する気体62の流れによって移動する為、水滴の滞留を抑制することができる。その結果、連通路111eは、防水性を向上させることができる。
By providing the
本実施例は、第4実施例の変形例に相当するため、第4実施例との相違を中心に説明する。図14は、物理量計測装置1fの説明図である。エンジン50に設けられる物理量計測装置1fは、気体62の物理量を計測する。
Since this embodiment corresponds to a modified example of the fourth embodiment, the differences from the fourth embodiment will be mainly described. FIG. 14 is an explanatory diagram of the physical quantity measuring device 1f. The physical quantity measuring device 1f provided in the engine 50 measures the physical quantity of the
物理量計測装置1fは、ハウジング201と、ハウジング201に取り付けられるカバー202fとを備える。カバー202fは、例えば、板状の樹脂によって構成される。カバー202fを構成する樹脂には、繊維状の添加剤が混合される。カバー202fは、連通路111eと、溝部31とを備える
The physical quantity measuring device 1f includes a
図15は、図14に示す物理量計測装置1fをXV−XV線で切断した概略的断面図である。溝部31は、例えば、連通路111eの周囲に円環状に形成される。なお、溝部31は、円環状に限らず、他の形状でもよい。
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of the physical quantity measuring device 1f shown in FIG. 14 cut along the XV-XV line. The
以上に示す物理量計測装置1fは、連通路111eの周囲に溝部31を設けることによって、連通路111eに伝わる水滴を溝部31に沿って迂回させることができる。これにより、物理量計測装置1fは、連通路111に水滴が到達することを抑制することができる。これにより、物理量計測装置1fの防水性を向上させることができる。
In the physical quantity measuring device 1f shown above, by providing the
カバー202を成型する際には、例えば、凸部44(2)を備える金型41(2)を用いる場合が考えられる。カバー202には、凸部44(2)によって溝部31が形成される。溝部31の外側から樹脂112を注入することによって、添加剤113を含む樹脂は、凸部44(2)を通過する。凸部44(2)を通過することによって樹脂112の流れが乱れるため、溝部31で囲われた領域において、不織布状の添加剤が生成される。これにより、物理量計測装置1fは、溝部31で囲まれた範囲に不織布状の添加剤113を生成することができる。
When molding the
車両は、様々な環境で使用されることが予想される。物理量計測装置は、車両が属する環境への対応が求められる。例えば、低温環境において、物理用計測装置は、連通路に付着した水滴が凍ることによって、気体を計測することが困難な場合が考えられる。 Vehicles are expected to be used in a variety of environments. The physical quantity measuring device is required to correspond to the environment to which the vehicle belongs. For example, in a low temperature environment, it may be difficult for a physical measuring device to measure a gas due to freezing of water droplets adhering to a continuous passage.
物理量計測装置1fは、溝部31を備えることによって、水滴を溝部31へと誘導することができる。これにより、物理量計測装置1fは、水滴が凍ることによって、連通路111eが塞がれることを抑制することができる。その結果、低温環境において、物理量計測装置1fを正常に稼働させることができる。
The physical quantity measuring device 1f can guide water droplets to the
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various designs are designed without departing from the spirit of the present invention described in the claims. You can make changes. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
なお、本実施形態の開示は、以下の発明を含む。「気体の物理量を検出するセンサと、センサを覆う筐体とを備え、筐体は、繊維状の添加剤が混合される樹脂によって成型され、樹脂を加熱することにより、不織布状の添加剤が露出するように外部と内部とを連通する連通路を形成する物理量計測装置の製造方法。」 The disclosure of this embodiment includes the following inventions. "A sensor that detects the physical quantity of gas and a housing that covers the sensor are provided. The housing is molded from a resin in which a fibrous additive is mixed, and by heating the resin, a non-woven fabric-like additive is produced. A method for manufacturing a physical quantity measuring device that forms a communication passage that connects the outside and the inside so as to be exposed. "
1・・・物理量計測装置,10・・・筐体,11・・・カバー部,12・・・支持部,13・・・温湿度センサ,回路室・・・14,111・・・連通路,113・・・添加剤,114・・・第1面,115・・・第2面,116・・・上面,117・・・側面,1171・・・端部,121・・・所定の面
1 ... Physical quantity measuring device, 10 ... Housing, 11 ... Cover part, 12 ... Support part, 13 ... Temperature / humidity sensor, Circuit room ... 14,111 ... Communication passage , 113 ... Additive, 114 ... First surface, 115 ... Second surface, 116 ... Top surface, 117 ... Side surface, 1171 ... End, 121 ... Predetermined surface
Claims (10)
添加剤が混合される樹脂によって形成され、前記センサを覆う筐体と
を備え、
前記筐体は、内部と外部とを連通する連通路を備え、
前記連通路では、前記添加剤が露出される
物理量計測装置。 A sensor that detects the physical quantity of gas and
It is formed of a resin mixed with additives and includes a housing that covers the sensor.
The housing is provided with a communication passage that communicates the inside and the outside.
A physical quantity measuring device in which the additive is exposed in the communication passage.
前記不織布状の構造により、前記連通路は防水性と透湿性とを備える
請求項1に記載の物理量計測装置。 A non-woven fabric-like structure is formed by the exposed additives.
The physical quantity measuring device according to claim 1, wherein the continuous passage is waterproof and breathable due to the non-woven fabric-like structure.
請求項1に記載の物理量計測装置。 The physical quantity measuring device according to claim 1, wherein the communication passage is formed so as to penetrate from a first surface on the inner surface of the housing to a second surface on the outer surface of the housing.
前記センサを支持する支持部と、
前記支持部の所定の面に当接し、前記センサを覆うカバー部と
を備え、
前記支持部または前記カバー部の少なくともいずれか一方に前記連通路が形成される
請求項1に記載の物理量計測装置。 The housing is
A support portion that supports the sensor and
A cover portion that comes into contact with a predetermined surface of the support portion and covers the sensor is provided.
The physical quantity measuring device according to claim 1, wherein the communication passage is formed in at least one of the support portion and the cover portion.
請求項1に記載の物理量計測装置。 The physical quantity measuring device according to claim 1, wherein the housing includes a plurality of the communication passages.
請求項1に記載の物理量計測装置。 The physical quantity measuring device according to claim 1, wherein the width of the communication passage is set shorter than the length of the fiber of the additive.
請求項6に記載の物理量計測装置。 The physical quantity measuring device according to claim 6, wherein the width of the communication passage is set between 0.05 mm and 1 mm.
請求項1に記載の物理量計測装置 The physical quantity measuring device according to claim 1, wherein the communication passage is formed in a direction substantially perpendicular to the direction of the gas flowing outside.
請求項3に記載の物理量計測装置。 The physical quantity measuring device according to claim 3, wherein the second surface of the housing is provided with a groove around the communication passage.
請求項1に記載の物理量計測装置。 The physical quantity measuring device according to claim 1, wherein the sensor is at least one of a pressure sensor, a temperature sensor, and a humidity sensor.
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