JP5093315B2

JP5093315B2 - 流量測定装置

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Publication number: JP5093315B2
Application number: JP2010187113A
Authority: JP
Inventors: 智之滝口
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2010-08-24
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2030-08-24
Also published as: JP2012047471A; US8534125B2; US20120048032A1

Description

本発明は、流量センサの入出力を制御する電子回路を調整するための調整端子を備える流量測定装置に関する。

流量測定装置は、例えば、自動車用エンジンの吸入空気量を計測するもので、流路に配置されて流量を検出する検出部となる流量センサと、流量センサの入出力を制御する電子回路と、電子回路を外部機器に接続するためのコネクタとを備える。
電子回路には、電子回路と外部機器とを電気的に接続するためのターミナルと、電子回路の調整をするための調整端子とが接続されている。そして、ターミナルと調整端子とは有底筒状のコネクタハウジングに保持されている。

例えば、特許文献１に開示された流量測定装置１００（図４（ａ）参照）では、流路に配される検出部１０１（検出素子）と、検出素子と電気的に接続された電子回路１０２と、コネクタ１０３を備えている。
コネクタ１０３では、ターミナル１０５の一端がコネクタハウジング１０６の底面１０７から開口１０８に向けて突出している。また、コネクタハウジング１０６の底面１０７には、底面１０７からさらに反開口方向に凹んだ穴１１０が形成されており、その穴１１０の中に調整端子１１１が露出するように設けられている。

しかし、この流量測定装置１００では、調整端子１１１がコネクタハウジング１０６の底面１０７の穴１１０の中に設けられているため、コネクタ１０３に相手コネクタを嵌合した時に水分がコネクタハウジング１０６に浸入した場合に、穴１１０に水が溜まり、コネクタハウジング１０６と調整端子１１１との界面１１２から水が電子回路側に浸入し、電気的な不具合が発生する虞がある。
この現象は、特に、コネクタハウジング１０６の開口１０８側が天方向、底面１０７側が地方向となるように流量測定装置１００を配置した場合に顕著に生じる虞がある。

なお、特許文献２に記載の流量測定装置２００では、電子回路２０１を収容するハウジング２０２と、コネクタハウジング２０３とを一体的に形成し、電子回路２０１と接続するターミナル２０４の一部をハウジング２０２の外部に露出させ、その露出した部分（露出部２０５）に調整用の機器２０６を接続して電子回路２０１を調整する技術が記載されている（図３（ｂ）参照）。
しかしながら、この技術では、調整に用いる露出部２０５が外気に触れる位置になるため、調整後に露出部２０５をシール処理する必要が生じる。

一方、特許文献１の様に、コネクタハウジング１０６内に調整端子１１１を設ける場合は、相手コネクタとの嵌合により調整端子１１１は外気に触れないので、調整後に調整端子１１１をシール処理する必要はない。しかし、上述のように、特許文献１の流量測定装置１００では、コネクタハウジング１０６と調整端子１１１との界面１１２から水が電子回路側に浸入しやすいという問題点がある。

特許第３３２３７４５号公報特許第４１７００９５号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、コネクタハウジング内に調整端子を配置する流量測定装置において、コネクタハウジングから電子回路側への水の浸入を防止することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の流量測定装置によれば、コネクタハウジングは有底筒状を呈するとともに、コネクタハウジングの底面から開口側に向かって突出して相手コネクタと当接する突出部を有している。そして、調整端子は、コネクタハウジングに保持されるとともに、コネクタハウジングから露出した露出部を有し、露出部が突出部の開口側の面から露出している。また、露出部は、突出部の開口側の面と面一に設けられている。

これによれば、コネクタが相手コネクタと嵌合している時に、水がコネクタハウジングに浸入し、コネクタハウジングの底面に溜まった場合でも、調整端子は底面よりも開口側に一段上がった面（突出部の開口側の面）に露出しているため、水に触れる可能性が低い。
これにより、調整端子とコネクタハウジングの界面から水が電子回路側に浸入することを防止できる。
また、調整端子をコネクタハウジング内に設けているため、コネクタと相手コネクタとの嵌合時には調整端子が外気に触れないので、調整後に調整端子をシール処理する必要はない。

流量測定装置の断面図である（実施例）。（ａ）は流量測定装置のコネクタの正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である（実施例）。コネクタの斜視図である（実施例）。（ａ）、（ｂ）は流量測定装置の断面図である（従来例）。

本発明の流量測定装置のコネクタハウジングは、コネクタハウジングの底面から開口側に向かって突出する突出部を有している。そして、調整端子は、コネクタハウジングに保持されるとともに、コネクタハウジングから露出した露出部を有し、露出部が突出部の開口側の面から露出している。

〔実施例の構成〕
実施例の流量測定装置１の構成を、図１〜３を用いて説明する。
流量測定装置１は、例えば、自動車用エンジンの吸入空気量を計測するエアフローメータであり、エアクリーナの下流側に接続するダクト２に取り付けられている。
流量測定装置１は、流量に応じて検出信号を出力する流量センサ３と、流量センサ３と電気的に接続し、流量センサ３の入出力を制御する電子回路を有する回路チップ（図示せず）と、電子回路を外部機器に接続するためのコネクタ４とを備える（図１参照）。

流量センサ３は、半導体基板の表面に薄膜抵抗体で形成された発熱素子（図示せず）と感温素子（図示せず）とを有する薄膜式のものである。
流量測定装置１は、ダクト２の内部を流れる空気（主流）の一部を取り込むバイパス流路７を形成する樹脂製のハウジング８を備え、流量センサ３はバイパス流路７に配置され、バイパス流路７の流量に応じて検出信号を出力する。
なお、本実施例では、バイパス流路７は、バイパス流路７からさらに分岐したサブバイパス流路７を有しており、サブバイパス流路７に流量センサ３が配置されている。なお、サブバイパス流路７の出口９は、紙面方向のハウジング８の側面で主流下流方向に開口している。

回路チップは、流量センサ３と入出力可能に接続されており、例えば、流量センサ３の発熱素子に流れる電流を制御する制御回路や、流量センサ３から出力される検出信号を演算及び増幅して出力する出力回路等の電子回路が内蔵されている。
なお、本実施例の流量測定装置１は、ダクト２内の空気の温度を測定するサーミスタ（図示せず）も備えている。

コネクタ４は、ハウジング８の図示上部に設けられており（図１、３参照）、ターミナル１１、およびこのターミナル１１を保持するコネクタハウジング１２とを有する。
ターミナル１１は、流量センサ３に電力を供給するためのセンサ電源ターミナル１３、サーミスタに電力を供給するためのサーミスタ電源ターミナル１４、流量センサ３及びサーミスタのＧＮＤに接続されるＧＮＤターミナル１５、電子回路からの信号を出力する出力ターミナル１６の４本からなっている。

コネクタハウジング１２は、樹脂製であり有底筒状を呈している（図２（ｂ）（ｃ）、図３参照）。すなわち、コネクタハウジング１２は、底面２１を有する底壁部２０と、底壁部２０から筒状に延びて開口２２を有する筒部２３とを有する。
そして、ターミナル１１は、インサート成形によってコネクタハウジング１２の底壁部２０に複数埋設されており、コネクタハウジング１２の筒部２３の内側で底面２１側から開口２２側に向かってターミナル１１の先端部が突出している（図２（ｃ）参照）。

そして、センサ電源ターミナル１３、ＧＮＤターミナル１５、出力ターミナル１６のコネクタハウジング１２に埋設された側は、それぞれ、電子回路の制御回路、ＧＮＤ、出力回路等に電気的に接続され、電子回路と電気的に接続される。なお、サーミスタ電源ターミナル１４は、サーミスタの＋端子に接続される。

４つのターミナル１１は整列して突出しており、ターミナル１１が整列する方向を横方向とすると、例えば、横方向の一方側から、サーミスタ電源ターミナル１４、センサ電源ターミナル１３、ＧＮＤターミナル１５、出力ターミナル１６の順に並んでいる。

また、コネクタハウジング１２は、ターミナル１１に加えて、電子回路を調整するための調整端子２６を保持している。
調整端子２６は、電子回路の出力回路に電気的に接続しており、調整端子２６によって外部から出力回路に電気信号が入力可能になっている。

本実施例では、例えば、調整端子２６によって外部から出力回路に電気信号を入力し、出力信号の増幅率（ゲイン及びオフセット）を調整することで、出力調整を行う。具体的には、調整端子２６を介して、外部から電気信号（例えば、シリアルのデジタル信号やアナログ信号）を入力して、電子回路に内蔵されたメモリにデータを書き込み、このデータに基づき出力信号の増幅率を変化させる。

コネクタ４には、外部機器と接続するための相手コネクタ（図示せず）が嵌合する。これにより、ターミナル１１を介して電子回路が外部機器に電気的に接続される。
なお、調整端子２６は、外部と常時接続するものではなく、回路調整時のみに使用するものである点で、相手コネクタとの嵌合時に外部に電気的に接続されるターミナル１１とは異なる。

〔実施例の特徴〕
実施例の流量測定装置１のコネクタハウジング１２は、コネクタハウジング１２の底面２１から開口２２側に向かって突出する段部２７（突出部）を有している（図２参照）。

コネクタハウジング１２の底面２１が露出する領域（段部２７のない領域）を底面領域とすると、底面領域は、ターミナル１１が整列する方向に垂直な方向を縦方向としたときに、ターミナル１１の列を縦方向に挟むように２箇所に形成されている。
すなわち、底面領域は、ターミナル１１の列の縦方向一方側に形成された第１底面領域２９と、ターミナル１１の列の縦方向他方側に形成された第２底面領域３０とからなっている（図２（ａ）参照）。
そして、第１底面領域２９、第２底面領域３０以外は、開口２２側に向かって突出する段部２７となっている。以下、コネクタ４を正面から見た場合における、第１底面領域２９、第２底面領域３０と段部２７との位置関係を説明する（図２（ａ）参照）。

第１底面領域２９及び第２底面領域３０は、共に、ターミナル１１の整列方向に延びる長方形状を呈しており、ターミナル１１の列は、縦方向において中心よりも一方側に寄って設けられており、第１底面領域２９は第２底面領域３０よりも縦方向の幅が小さくなっている（図２（ａ）参照）。

そして、第１底面領域２９の縦方向一方側の領域境界２９ａは、筒部２３と底壁部２０の縦方向一方側の境界３２のわずかに内側に位置しており、第２底面領域３０の縦方向他方側の領域境界３０ａは、縦方向他方側の境界３２のわずかに内側に位置している（図２（ａ）参照）。
また、第１底面領域２９の縦方向他方側の領域境界２９ｂ及び第２底面領域３０の縦方向一方側の領域境界３０ｂは、ターミナル１１の列に近接して、ターミナル１１の列を縦方向に挟んでいる。

また、第１底面領域２９の横方向一方側の領域境界２９ｃ及び第２底面領域３０の横方向一方側の領域境界３０ｃは、横方向一方側の境界３２のわずかに内側に位置している。
また、第１底面領域２９の横方向他方側の領域境界２９ｄ及び第２底面領域３０の横方向他方側の領域境界３０ｄは、横方向他方側の境界３２の内側に位置しており、領域境界２９ｄと横方向他方側の境界３２との距離は、領域境界３０ｄと横方向他方側の境界３２との距離よりも長くなっている（図２（ａ）参照）。

これにより、領域境界２９ａと縦方向一方側の境界３２との間、領域境界３０ａと縦方向他方側の境界３２との間、領域境界２９ｂと領域境界３０ｂとの間、領域境界２９ｃと横方向一方側の境界３２との間、領域境界３０ｃと横方向一方側の境界３２との間、領域境界２９ｄと横方向他方側の境界３２との間、および領域境界３０ｄと横方向他方側の境界３２との間には、開口２２側に突出する段部２７が形成されている。
そして、段部２７の開口２２側の面３３は、筒部２３の軸方向において、底面２１よりも開口２２側に位置する。
なお、段部２７は、コネクタ４と相手コネクタとの嵌合時に、相手コネクタが当接する当接面となっている。

そして、調整端子２６は、段部２７の開口２２側の面３３から露出した露出部３４を有するように、コネクタハウジング１２に保持されている。
本実施例では、調整端子２６は、領域境界２９ｄと横方向他方側の境界３２との間の段部２７の開口２２側の面３３（つまり、第１底面領域２９の横方向他方側の面３３）に、その先端部が露出するようにコネクタハウジング１２に保持されている。

調整端子２６は先端部がＬ字状に曲げられており、曲げられた屈曲片３５の開口２２側の面が面３３から露出する露出部３４となっている。そして、屈曲片３５の開口２２側の面は、面３３と面一になっている（図２（ｂ）参照）。そして、上述のように、調整端子２６はコネクタハウジング１２に埋設された側で電子回路に接続されている。これにより、露出部３４に調整用の機器のプローブ等を接続することで、電子回路の調整を行うことができる。
なお、本実施例では、ターミナル１１も、コネクタハウジング１２の段部２７の開口２２側の面３３から開口２２側に向かって突出している（図２（ａ）参照）。

〔実施例の作用効果〕
実施例の流量測定装置１によれば、コネクタハウジング１２は、底面２１から開口２２側に向かって突出する段部２７を有している。そして、調整端子２６は、露出部３４が段部２７の開口２２側の面３３から露出している。

これによれば、コネクタ４と相手コネクタとの嵌合時に、水がコネクタハウジング１２に浸入し、コネクタハウジング１２の底面２１に溜まった場合でも、調整端子２６は底面２１よりも開口２２側に一段上がった面（段部２７の開口２２側の面３３）に露出しているため、水に触れる可能性が低い。
これにより、調整端子２６とコネクタハウジング１２の界面３６から水が電子回路側に浸入することを防止できる。

特に、コネクタハウジング１２の開口２２側を天方向、底面２１側を地方向となるように流量測定装置１を配置した場合には、水が底面２１に溜まりやすくなるが、底面２１に溜まっても、調整端子２６は底面２１よりも開口２２側に一段上がった面に露出しているため水に触れにくい。

また、調整端子２６をコネクタハウジング１２の筒部２３内に設けているため、コネクタ４と相手コネクタとの嵌合時には調整端子２６が外気に触れないので、調整後に露出部３４をシール処理する必要はない。

また、流量測定装置１では、露出部３４が段部２７の開口２２側の面３３と面一に設けられている。
これによれば、コネクタ４と相手コネクタとの嵌合時に段部２７の開口２２側の面３３が相手コネクタとの当接面となる場合に、調整端子２６が相手コネクタと干渉することがない。

〔変形例〕
流量測定装置１の態様は、実施例に限定されず、様々な変形例を考えることができる。
例えば、実施例では流量センサ３が薄膜式であったが、ボビン式の発熱抵抗体と感温抵抗体を用いたタイプでもよい。

また、実施例では、調整端子２６の露出部３４が面３３と面一に設けられていたが、筒部２３の軸方向において、露出部３４が面３３よりも開口２２側に突出していてもよい。但し、この場合は、コネクタ４と相手コネクタとの嵌合時に、調整端子２６が相手コネクタと干渉しないように、調整端子２６の位置や大きさに設定する必要がある。
また、露出部３４が面３３よりも反開口側にあってもよい。但し、この場合、筒部２３の軸方向における露出部３４の位置は、底面２１よりも開口２２側にあることが好ましい。

また、実施例では、露出部３４が第１底面領域２９の横方向他方側の段部２７にあったが、露出部３４の位置は段部２７の開口２２側の面３３にあれば実施例に限られない。
また、実施例では、段部２７は、第１底面領域２９と第２底面領域３０を除く部分が一体的に連なって設けられていたが、分割して設けてもよく、段部２７の位置や数は実施例のものに限られない。
また、実施例では、段部２７の開口２２側の面３３が相手コネクタとの当接面となっていたが、露出部３４を露出させる段部２７よりも開口２２側に突出する段部を設けて、この段部の開口２２側の面を相手コネクタとの当接面としてもよい。

１流量測定装置
３流量センサ
４コネクタ
１１ターミナル
１２コネクタハウジング
２１コネクタハウジングの底面
２２コネクタハウジングの開口
２６調整端子
２７段部（突出部）
３３段部の開口側の面
３４露出部

Claims

流量に応じて検出信号を出力する流量センサと、
前記流量センサと電気的に接続し、前記流量センサの入出力を制御する電子回路と、
前記電子回路と外部機器とを電気的に接続するためのターミナル、およびこのターミナルを保持するコネクタハウジングとを有するコネクタとを備える流量測定装置であって、
前記電子回路と電気的に接続し、前記電子回路を調整するための調整端子を備え、
前記コネクタハウジングは、有底筒状を呈するとともに、底面から開口側に向かって突出して相手コネクタと当接する突出部を有し、
前記調整端子は、前記コネクタハウジングに保持されるとともに、前記コネクタハウジングから露出した露出部を有し、
前記露出部が前記突出部の開口側の面から露出し、前記突出部の開口側の面と面一に設けられたことを特徴とする流量測定装置。