JP5137914B2

JP5137914B2 - 温度センサ一体型圧力センサ装置

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Publication number: JP5137914B2
Application number: JP2009181560A
Authority: JP
Inventors: 晋助浅田; 晴三藤本; 淳一市川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-08-04
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2029-08-04
Also published as: JP2011033531A

Description

この発明は、被検出流体の温度を検出する温度検出素子と、被検出流体の圧力を検出する圧力検出素子とを備えた温度センサ一体型圧力センサ装置に関する。

従来、エンジン吸気系の流路管を流れる吸入ガスを導く導入路が形成された基部およびこの基部から突出した突出部を有したベースと、このベースの突出部に収容され、吸入ガスの温度を検出する温度検出素子と、ベースに設けられ、導入路によって導かれた吸入ガスの圧力を検出する圧力検出素子とを備えた温度センサ一体型圧力センサ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
温度検出素子が突出部に収容されることにより、温度検出素子が保護されている。したがって、吸入ガスに異物が混入している場合であっても、異物が温度検出素子に衝突することが防止される。

特許第３４０４２５７号公報

しかしながら、このものの場合、ベース全体が熱伝導性の低い樹脂から構成されているので、吸入ガスから突出部に伝達された熱が温度検出素子に伝達されにくい。その結果、吸入ガスの温度変化に対する温度検出素子の応答性が悪いという問題点があった。
吸入ガスの温度変化に対する温度検出素子の応答性を向上させるために、ベース全体を熱伝導性の高い材料から構成した場合には、吸入ガスが流れる流路管よりも外側の空気にベースがさらされているので、吸入ガスからベースに伝達された熱が流路管よりも外側の空気へ伝達しやすくなり、温度検出素子が検出する吸入ガスの温度の精度が悪化するという問題点があった。

この発明は、被検出流体の温度変化に対する温度検出素子の応答性を向上させるとともに、温度検出素子が検出する被検出流体の温度の精度が悪化することを抑制することができる温度センサ一体型圧力センサ装置を提供するものである。

この発明に係る温度センサ一体型圧力センサ装置は、被検出流体を導く導入路が形成された基部と、前記基部から突出した突出部とを有し、互いに熱伝導率の異なる高熱伝導性材料および低熱伝導性材料から構成されたベースと、前記突出部に収容され、前記被検出流体の温度を検出する温度検出素子と、前記導入路によって導かれた前記被検出流体の圧力を検出する圧力検出素子とを備え、前記突出部の先端部は前記高熱伝導性材料から構成され、前記基部の反前記突出部側の部分は前記低熱伝導性材料から構成され、前記高熱伝導性材料および前記低熱伝導性材料は、熱可塑性樹脂を含んでおり、前記高熱伝導性材料から構成された高熱伝導性部材は、前記低熱伝導性材料から構成された低熱伝導性部材よりもレーザ光の吸収性が高く、前記ベースは、前記高熱伝導性部材および前記低熱伝導性部材が前記レーザ光を用いて互いに溶着されることにより形成されている。

この発明に係る温度センサ一体型圧力センサ装置によれば、突出部の先端部が高熱伝導性材料から構成され、基部の反突出部側の部分が低熱伝導性部材から構成されているので、被検出流体の熱が温度検出素子へ伝達されやすくなり被検出流体の温度変化に対する温度検出素子の応答性を向上させるとともに、被検出流体からベースに伝達された熱が被検出流体が流れる流路管よりも外側にある空気へ伝達されにくくなり温度検出素子が検出する被検出流体の温度の精度が悪化することを抑制することができる。

この発明の実施の形態１に係る温度センサ一体型圧力センサ装置を示す断面図である。図１のベースの変形例を示す断面図である。図１のベースの他の変形例を示す断面図である。図１のベースのさらに他の変形例を示す断面図である。図１の突出部の変形例を示す断面図である。この発明の実施の形態２に係る温度センサ一体型圧力センサ装置の要部を示す断面図である。この発明の実施の形態３に係る温度センサ一体型圧力センサ装置の要部を示す断面図である。この発明の実施の形態４に係る温度センサ一体型圧力センサ装置を示す断面図である。図８の先端部にレーザ光を当てて高熱伝導性部材と低熱伝導性部材とを溶着する様子を示す図である。この発明の実施の形態５に係る温度センサ一体型圧力センサ装置の要部を示す断面図である。この発明の実施の形態６に係る温度センサ一体型圧力センサ装置の要部を示す断面図である。図１１の温度センサ一体型圧力センサ装置の要部の変形例を示す断面図である。

以下、この発明の各実施の形態を図に基づいて説明するが、各図において、同一または相当の部材、部位については、同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１はこの実施の形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置を示す断面図である。
この実施の形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置は、例えばインテークマニュホールド等のエンジン吸気系の流路管１に取り付けられるベース２と、このベース２に設けられたハウジング３と、流路管１を流れる被検出流体である吸入ガスの温度を検出する温度検出素子４と、吸入ガスの圧力を検出する圧力検出素子５とを備えている。

ベース２は、流路管１から吸入ガスを導く導入路６ａが形成された基部６と、この基部６から突出した突出部７とを有している。突出部７は、先端部７ａと、この先端部７ａと基部６とを繋ぐ基端部７ｂとを有している。ベース２には、基部６から突出部７に渡って収容室２ａが形成されている。先端部７ａの内側に位置する収容室２ａの部分には、温度検出素子４が収容されている。導入路６ａの入口および突出部７は流路管１の中で露出している。

ハウジング３は、ベース２に設けられたケース８と、このケース８のベース２側の面に設けられ、インサート成形によってケース８と一体に形成されたセンサケース９とを有している。ケース８は周縁部８ａが接着または溶着等によってベース２に固定されている。センサケース９のベース２側の部分に、凹部９ａが形成されており、この凹部９ａに圧力検出素子５が接着剤を介して固定されている。圧力検出素子５は、導入路６ａの出口に対向して配置されている。ベース２とセンサケース９との間には、導入路６ａによって導かれた吸入ガスがベース２とセンサケース９との間からもれ出ることを防止するＯリング１０が設けられている。これにより、ベース２とセンサケース９との間から吸入ガスが漏れることによる吸入ガスの圧力の低下を防止することができ、圧力検出素子５が検出する吸入ガスの圧力の精度を向上させることができる。

ケース８は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂から構成されている。なお、ケース８は、ＰＢＴ樹脂に限らず、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）樹脂等の樹脂から構成されてもよい。センサケース９は、ＰＢＴ樹脂から構成されている。なお、センサケース９は、ＰＢＴ樹脂に限らず、例えば、ＰＰＳ樹脂またはエポキシ樹脂等の樹脂から構成されてもよい。

ケース８には、外部と電気的に接続可能な複数の外部端子１１が設けられている。ケース８およびセンサケース９には、複数の金属製の内部リード１２がインサート成形によって設けられている。これらの内部リード１２の一端部が溶接またはハンダ付けによって一部の外部端子１１に接続されている。また、これらの内部リード１２の他端部がセンサケース９の凹部９ａから露出している。圧力検出素子５は、金またはアルミニウムから構成されたワイヤ１３を介して内部リード１２の一端部と電気的に接続されている。

流路管１の外側に位置するケース８の部分には、凹形状のコネクタ部８ｂが形成されている。コネクタ部８ｂの内側には、外部端子１１の端部が露出している。圧力検出素子５、内部リード１２およびワイヤ１３は、フッ素ゲル等の保護部材（図示せず）によって被覆されている。これにより、圧力検出素子５、内部リード１２およびワイヤ１３が吸入ガスによって腐食されることが抑制され、また、圧力検出素子５、内部リード１２およびワイヤ１３の電気絶縁性が確保されている。

温度検出素子４は、電気抵抗の温度変化を利用したサーミスタ素子である。収容室２ａには、内部リード１２に接続された外部端子１１とは異なる外部端子１１と溶接またはハンダ付けによって固定されたリード１４が設けられている。温度検出素子４とリード１４とは、溶接またはハンダ付けによって互いに固定されている。温度検出素子４は、このリード１４を介して外部端子１１と電気的に接続されている。温度検出素子４によって検出された温度は、リード１４に接続された外部端子１１を介して外部に電気的な信号として出力される。なお、温度検出素子４は、サーミスタ素子に限らず、その他の素子であってもよい。

圧力検出素子５は、ピエゾ抵抗効果を利用した周知の素子であり、ダイアフラムを有するシリコン半導体チップ（図示せず）と、このシリコン半導体チップに接合されたガラス台座（図示せず）とを有している。シリコン半導体チップとガラス台座とによってダイアフラムとガラス台座との間には真空室（図示せず）が形成されている。ダイアフラムには、ゲージ抵抗等から構成された電気回路が形成されている。吸入ガスの圧力に応じてダイアフラムが変形し、この変形量に応じてゲージ抵抗の抵抗値が変化することを利用して、圧力が測定される。圧力検出素子５によって検出された圧力は、内部リード１２に接続された外部端子１１を介して外部に電気的な信号として出力される。なお、圧力検出素子５は、その他の構成をした素子であってもよい。

突出部７の先端部７ａの内壁と温度検出素子４との間には、充填部材１５が充填されている。充填部材１５は、シリコーンゲルから構成されている。温度検出素子４は、先端部７ａおよび充填部材１５を介して吸入ガスの温度を検出する。このため、充填部材１５の熱伝導性は高いことが望ましい。なお、充填部材１５は、シリコーンゲルに限らず、例えば、シリコーンゴム等から構成されてもよい。

基部６は、突出部７の突出方向に沿った中間部に円柱形状に形成された円柱部６ｂを有している。流路管１には、基部６の円柱部６ｂの直径よりも僅かに大きな直径の取付孔１ａが形成されている。基部６の円柱部６ｂには、周方向に沿って全周に渡って溝部６ｃが形成されている。この溝部６ｃには、Ｏリング１６が設けられている。Ｏリング１６は、取付孔１ａの内壁と基部６との間に配置されている。これにより、取付孔１ａの内壁と基部６との間を通って流路管１の内側から外側へ向かった吸入ガスの漏出が防止される。

ベース２は、互いに熱伝導率の異なる高熱伝導性材料および低熱伝導性材料から構成されている。突出部７の先端部７ａは、高熱伝導性材料から構成されている。高熱伝導性材料は、熱可塑性樹脂であるＰＢＴ樹脂と熱伝導性を高めるフィラーとを含んでいる。フィラーは、具体例として、銀または銅等である金属粉末、グラファイト、窒化アルミニウムまたはアルミナ等であるセラミック等が挙げられる。なお、高熱伝導性材料は、ＰＢＴ樹脂の代わりに、例えば、ＰＰＳ樹脂等の熱可塑性樹脂を含んでもよい。

基端部７ｂおよび基部６は、高熱伝導性材料よりも熱伝導率が低い低熱伝導性材料から構成されている。低熱伝導性材料は、熱可塑性樹脂であるＰＢＴ樹脂から構成されている。低熱伝導性材料は、フィラーが添加されていないものが望ましい。ただし、低熱伝導性材料は、強度を高める目的でガラス繊維等をフィラーとして含んでもよい。なお、低熱伝導性材料は、高熱伝導性材料に含まれる樹脂と同一の樹脂が望ましいが、これに限らず、例えば、ＰＰＳ樹脂等の熱可塑性樹脂から構成されてもよい。

ベース２は、高熱伝導性材料から構成され先端部７ａとなる高熱伝導性部材１７と、低熱伝導性材料から構成され基端部７ｂおよび基部６となる低熱伝導性部材１８とを一体にすることで形成される。高熱伝導性部材１７が低熱伝導性部材１８より先に形成され、インサート成形によって低熱伝導性部材１８と高熱伝導性部材１７とが一体となってベース２が形成されている。先端部７ａは、インサート成形によって基端部７ｂと一体に形成される際に、先端部７ａの表面が溶融して基端部７ｂに溶け出している。これにより、冷却された後に、先端部７ａと基端部７ｂとの間のシール性が向上し、突出部７の内側は、気密性および水密性が向上する。なお、ベース２の成形方法は、周知の射出成形であるが、その他の方法であってもよい。

以上説明したように、この実施の形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置によれば、先端部７ａが高熱伝導性材料から構成され、基端部７ｂおよび基部６が低熱伝導性材料から構成されているので、吸入ガスの熱が温度検出素子４へ伝達されやすくなり吸入ガスの温度変化に対する温度検出素子４の応答性を向上させるとともに、吸入ガスからベース２に伝達された熱が流路管１よりも外側にある空気へ伝達されにくくなり温度検出素子４が検出する吸入ガスの温度の精度が悪化することを抑制することができる。

また、先端部７ａを構成する高熱伝導性材料と、基端部７ｂおよび基部６を構成する低熱伝導性材料とは、熱可塑性樹脂を含んでいるので、射出成形等の生産性の高い加工方法を用いてベース２を形成することができる。また、樹脂同士の組み合わせであるので、インサート成形または溶着によって先端部７ａと基端部７ｂとのシール性を容易に向上させることができる。これにより、腐食性の高い流体が先端部７ａと基端部７ｂとの間を通って突出部７の収容室２ａに浸入することを防止することができ、温度検出素子４、リード１４および外部端子１１を腐食から保護することができる。なお、低熱伝導性材料のみが熱可塑性樹脂を含んでもよい。この場合であっても、射出成形等の生産性の高い加工方法を用いてベース２を形成することができる。

また、高熱伝導性材料は、熱伝導性を高めるフィラーをさらに含んでいるので、先端部７ａの熱伝導率を、基端部７ｂおよび基部６の熱伝導率よりも高めることができる。また、高熱伝導性材料は、先端部７ａにのみ用いられているので、ベース全体を高熱伝導性材料から構成した場合と比較して、熱伝導性を高めるフィラーを添加することによって生じる重量の増加および成形性の低下を抑制することができる。

高熱伝導性材料は、低熱伝導性材料と同一の熱可塑性樹脂と、熱伝導性を高めるフィラーとから構成されているので、先端部７ａと基端部７ｂとの溶着をより強固にすることができる。

先端部７ａとなる高熱伝導性部材１７が基端部７ｂおよび基部６となる低熱伝導性部材１８よりも先に形成され、インサート成形によって高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８とが一体となってベース２が形成されているので、インサート成形時に先端部７ａの一部が基端部７ｂに溶け出すことにより、先端部７ａと基端部７ｂとの間のシール性が向上する。これにより、吸入ガスに腐食性のある物質が含まれている場合であっても、腐食性の物質が先端部７ａと基端部７ｂとの間から突出部７の収容室２ａに浸入することを防止することができ、温度検出素子４、リード１４および外部端子１１を腐食から保護することができる。また、インサート成形によって低熱伝導性部材１８が高熱伝導性部材１７と一体となってベース２が形成されるので、低熱伝導性材料のみが熱可塑性樹脂を含んでいる場合であっても、ベース２を容易に形成することができる。

なお、この実施の形態では、先端部７ａが高熱伝導性材料から構成され、基端部７ｂおよび基部６が低熱伝導性材料から構成された温度センサ一体型圧力センサ装置について説明したが、これに限らない。先端部７ａの少なくとも一部が高熱伝導性材料から構成され、ベース２のその他の部分が低熱伝導性材料から構成された温度センサ一体型圧力センサ装置であってもよい。また、高熱伝導性材料から構成される部分は、最大として、突出部７および基部６のＯリング１６よりも突出部７側の部分とすることが望ましい。したがって、図２に示すように、突出部７全体を高熱伝導性材料から構成してもよい。また、図３に示すように、高熱伝導性部材１７は、低熱伝導性部材１８内で高熱伝導性部材１７の外周面から突出したつば部（突出部）１７ａを含み、低熱伝導性部材１８は、つば部１７ａに当接してつば部１７ａが低熱伝導性部材１８から抜けることを防止する係止部１８ａを含んでもよい。これにより、高熱伝導性部材１７が低熱伝導性部材１８から流路管１へ抜け落ちることが防止され、流路管１およびエンジンの汚損が防止される。また、図４に示すように、流路管１の内側に露出されるベース２の部分を高熱伝導性材料から構成し、その他の部分を低熱伝導性材料から構成してもよい。これにより、流路管１よりも外側にある空気の熱がベース２を介して温度検出素子４に伝達されることが抑制されるので、流路管１の内外の断熱効果が維持され、また、温度検出素子４が検出する吸入ガスの温度の精度が低下することを抑制することができる。

また、図５に示すように、高熱伝導性部材１７は、低熱伝導性部材１８側に突出しインサート成形の時に一部が低熱伝導性部材１８に溶けた環状のメルトリブ部１９を含んでもよい。メルトリブ部１９は、円筒形状のメルトリブ基部１９ａと、このメルトリブ基部１９ａから径方向外側へ突出し先端部が鋭利に形成された環状のメルトリブ本体１９ｂとを有している。メルトリブ本体１９ｂは、メルトリブ基部１９ａの突出方向について二重に形成されている。メルトリブ本体１９ｂの先端部は熱容量が小さいので、インサート成形する時の熱によってメルトリブ本体１９ｂの先端部は容易に溶融し、メルトリブ本体１９ｂが低熱伝導性部材１８に溶ける。これにより、高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８との間のシール性をさらに向上させることができる。なお、メルトリブ本体１９ｂは、二重に限らず、一重または三重以上であってもよい。

実施の形態２．
図６はこの実施の形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置を示す断面図である。
この実施の形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置は、先端部７ａとなる高熱伝導性部材１７が基端部７ｂおよび基部６となる低熱伝導性部材１８よりも先に形成され、インサート成形によって高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８とが一体となったベース２が形成されている。さらに、高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８との互いに接触面の一部には、溶着によって高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８とを接合した溶着部２０が形成されている。この溶着部２０は、高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８との間をシールするように環状に形成されている。なお、溶着部２０は、環状でなくてもよい。

高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８との溶着方法は、高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８との接触面を溶融させ、両部材の混ざり合った溶融層を形成した後、溶融層を冷却し、溶融層を硬化させて、溶着部２０を形成する方法である。例えば、熱溶着工法、超音波溶着工法、振動溶着工法またはレーザ溶着工法等が挙げられる。
その他の構成は、実施の形態１と同様である。

以上説明したように、この実施の形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置によれば、インサート成形による高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８との間のシール性が不十分な場合であっても、溶着部２０によって、高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８との間のシール性を向上させることができる。

実施の形態３．
図７はこの実施の形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置の要部を示す断面図である。
この実施の形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置は、先端部７ａとなる高熱伝導性部材１７と基端部７ｂおよび基部６となる低熱伝導性部材１８とがそれぞれ別々に形成され、溶着によって高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８とが一体となってベース２が形成されている。高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８との互いの接触面の全体には、高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８とを接着した溶着部２１が形成されている。溶着部２１は、高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８との間をシールするように環状に形成されている。溶着方法は、実施の形態２と同様である。
その他の構成は、実施の形態１と同様である。

以上説明したように、この実施の形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置によれば、溶着部２１によって、高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８との間をシールすることができる。これにより、収容室２ａ内であって突出部７の内側に吸入ガスが入り込むことを抑制することができ、温度検出素子４、リード１４および外部端子１１の腐食を抑制することができる。

実施の形態４．
図８はこの実施の形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置を示す断面図である。
この実施の形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置は、ベース２が互いに熱伝導率の異なる高熱伝導性材料および低熱伝導性材料から構成されている。先端部７ａは、基端部７ｂよりもレーザ光の吸収性が高い高熱伝導性材料から構成されている。高熱伝導性材料には、カーボンブラック等の顔料または染料が含まれている。基端部７ｂおよび基部６は、先端部７ａよりもレーザ光の透過性が高い低熱伝導性材料から構成されている。低熱伝導性材料には、レーザ光の透過性を失わない範囲で、顔料または染料等の着色材が含まれてもよい。

高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８とがそれぞれ別々に形成され、レーザ光を用いた溶着によって高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８とが一体となってベース２が形成されている。高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８との互いの接触面の全体には、高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８とを接着した溶着部２２が形成されている。なお、高熱伝導性部材１７および低熱伝導性部材１８の何れか一方を先に形成し、インサート成形によって高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８とが一体となったベース２に、レーザ光を照射して、高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８との接触面に溶着部２２を形成してもよい。溶着部２２は、高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８との間をシールするように環状に形成されている。

高熱伝導性材料には熱伝導率を高めるフィラーが添加されており、このフィラーはレーザ光の透過を妨げる場合があるので、高熱伝導性部材１７のレーザ光の透過性向上と、高熱伝導性部材１７の熱伝導性向上とを両立させることは容易ではない。一方、低熱伝導性材料にはフィラーが添加されていないので、低熱伝導性部材１８のレーザ光の透過性を向上させることは容易である。したがって、高熱伝導性部材１７におけるレーザ光の吸収性を高くし、低熱伝導性部材１８におけるレーザ光の透過性を高くしている。

高熱伝導性部材１７および低熱伝導性部材１８は、互いの接触面が突出部７の突出方向に直交している。なお、高熱伝導性部材１７および低熱伝導性部材１８の互いの接触面は、突出部７の突出方向に直交せず、交差するだけでもよい。
その他の構成は、実施の形態１と同様である。

次に、レーザ光を用いて高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８とを溶着する方法について説明する。図９は図８の先端部にレーザ光を当てて高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８とを溶着する様子を示す断面図である。

レーザ光照射装置（図示せず）から突出部７の突出方向に沿って基部６側から突出部７に向かってレーザ光ＬＢを照射する。レーザ光ＬＢは、低熱伝導性部材１８と高熱伝導性部材１７との互いの接触面の全体に照射される。照射されたレーザ光ＬＢは、低熱伝導性部材１８を透過して高熱伝導性部材１７の低熱伝導性部材１８との接触面に到達する。高熱伝導性部材１７の低熱伝導性部材１８との接触面は、レーザ光を吸収する。吸収されたレーザ光は、熱に変換されるので、高熱伝導性部材１７および低熱伝導性部材１８の互いの接触面の温度が上昇し、高熱伝導性部材１７および低熱伝導性部材１８の互いの接触面が溶融して溶融層が形成される。レーザ光ＬＢの照射を停止することで、溶融層が冷却され、溶融層が硬化して、溶着部２２が形成される。

以上説明したように、この実施の形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置によれば、高熱伝導性部材１７が低熱伝導性部材１８よりもレーザ光の吸収性が高いので、低熱伝導性部材１８を透過して高熱伝導性部材１７にレーザ光を照射することで、高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８との互いの接触面の近傍のみを加熱して溶着することができ、高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８との溶着の際にバリの発生を抑制することができる。したがって、ベース２の外観が良好となり、流路管１にバリが入り込むことが抑制される。また、高熱伝導性部材１７が低熱伝導性部材１８よりもレーザ光の吸収性が高いので、低熱伝導性部材１８が高熱伝導性部材１７よりもレーザ光の吸収性が高い場合と比較して、高熱伝導性部材１７に添加するフィラーの選択肢を広げることができる。

また、高熱伝導性部材１７および低熱伝導性部材１８の互いの接触面は、突出部７の突出方向と直交しているので、溶着すべき全ての領域に対して同じ入射角度でレーザ光を照射することができる。その結果、レーザ光照射装置を簡単な構成にすることができる。

実施の形態５．
図１０はこの実施の形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置の要部を示す断面図である。
この実施の形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置の先端部７ａは、基端部７ｂと同一の肉厚である肉厚部２３ａと、基端部７ｂよりも薄い肉厚である薄肉部２３ｂとから構成されている。肉厚部２３ａは基端部７ｂに接続されている。なお、先端部７ａは全てが基端部７ｂよりも肉厚が薄く形成されてもよく、また、先端部７ａは、少なくとも、温度検出素子４を囲むよう領域に薄肉部２３ｂを有していればよい。
その他の構成は、実施の形態１と同様である。

以上説明したように、この実施の形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置によれば、先端部７ａは、基端部７ｂの肉厚よりも肉厚が薄い薄肉部２３ｂを有しているので、流路管１を流れる吸入ガスの熱が短時間で温度検出素子４に伝達され、温度検出素子４の応答性をさらに向上させることができる。また、突出部７の先端部７ａは単純な形状であるので、成形によって簡単に薄肉の先端部７ａを形成することができる。

実施の形態６．
図１１はこの実施の形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置の要部を示す断面図である。
この実施の形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置は、先端部７ａおよび基端部７ｂと温度検出素子４との間に、充填部材１５が充填されている。充填部材１５は、先端部７ａと基端部７ｂとの間を内側からシールしている。充填部材１５は、シリコーンゲルから構成されている。なお、充填部材１５は、シリコーンゲルに限らず、例えば、シリコーンゴムなどであってもよい。また、この充填部材１５は、フロロシリコーンゲル、フロロシリコーンゴム、フッ素ゲルまたはフッ素ゴム等の耐薬品性に優れたフッ素系の樹脂であってもよい。この場合、吸入ガスに腐食性を有する物質が含まれている場合であっても、温度検出素子４が腐食することを抑制することができる。
その他の構成は、実施の形態１と同様である。

以上説明したように、この実施の形態に係る温度センサ一体型圧力センサ装置によれば、先端部７ａと基端部７ｂとの間を内側からシールするように突出部７と温度検出素子４との間に充填された充填部材１５をさらに備えているので、先端部７ａと基端部７ｂとの間に隙間がある場合であっても、充填部材１５によって、収容室２ａ内に吸入ガスが入り込むことを抑制するこができる。その結果、温度検出素子４、リード１４および外部端子１１を腐食から保護することができる。

また、充填部材１５が、フッ素系の樹脂から構成することで、吸入ガスに腐食性を有する物質が含まれている場合であっても、温度検出素子４が腐食することをさらに抑制することができる。

なお、この実施の形態では、先端部７ａおよび基端部７ｂと温度検出素子４との間に一種類の充填部材１５が充填された温度検出素子一体型圧力センサ装置について説明したが、このものに限らない。例えば、図１２に示すように、先端部７ａと温度検出素子４との間に第１の充填部材２４を充填し、先端部７ａと基端部７ｂとの間を内側からシールするように第１の充填部材２４に重ねて第２の充填部材２５を充填した温度検出素子一体型圧力センサ装置であってもよい。第１の充填部材２４は、第２の充填部材２５よりも熱伝導性が高い。第２の充填部材２５は、耐薬品性を有するフッ素系の樹脂から構成されている。これにより、温度検出素子４の応答性を向上させることができ、さらに、吸入ガスに腐食性を有する物質が含まれている場合であっても、温度検出素子４、リード１４および外部端子１１を腐食から保護することができる。

なお、各上記実施の形態では、インサート成形または溶着によって高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８とが一体となって形成されたベース２について説明したが、エポキシ接着剤またはフッ素系接着剤等の接着剤を介して、高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８とが一体となって形成されたベース２であってもよい。

また、各上記実施の形態では、高熱伝導性部材１７を低熱伝導性部材１８より先に形成し、インサート成形によって高熱伝導性部材１７と低熱伝導性部材１８とが一体となって形成されたベース２について説明したが、低熱伝導性部材１８を高熱伝導性部材１７より先に形成し、インサート成形によって低熱伝導性部材１８と高熱伝導性部材１７とが一体となって形成されたベース２であってもよい。

また、各実施の形態では、熱可塑性樹脂を含む高熱伝導性部材１７について説明したが、熱可塑性樹脂の代わりに、金属、セラミックまたは熱硬化性樹脂を含む高熱伝導性部材１７であってもよい。

また、センサケース９の凹部９ａの底面には、圧力検出素子５の他に、圧力検出素子５からの信号を増幅または補正する回路素子を設けてもよい。この場合、圧力検出素子５はこの回路素子を介して外部端子１１に電気的に接続される。

また、各上記実施の形態では、ケース８とセンサケース９とを有したハウジング３について説明したが、センサケース９を有さず、ケース８を有したハウジング３であってもよい。この場合、圧力検出素子５がケース８に直接的に設けられる。なお、圧力検出素子５はベース２に設けられてもよい。

また、ベース２には、ベース２を流路管１へ取り付ける際に用いられる取付金具がインサート成形によって設けられてもよい。

また、流路管１を流れる吸入ガスの温度および圧力を検出する温度一体型圧力センサ装置にいて説明したが、その他の被検出流体の温度および圧力を検出する温度一体型圧力センサ装置であってもよい。

１流路管、１ａ取付孔、２ベース、２ａ収容室、３ハウジング、４温度検出素子、５圧力検出素子、６基部、６ａ導入路、６ｂ円柱部、６ｃ溝部、７突出部、７ａ先端部、７ｂ基端部、８ケース、８ａ周縁部、８ｂコネクタ部、９センサケース、９ａ凹部、１０Ｏリング、１１外部端子、１２内部リード、１３ワイヤ、１４リード、１５充填部材、１６Ｏリング、１７高熱伝導性部材、１７ａつば部（突出部）、１８低熱伝導性部材、１８ａ係止部、１９メルトリブ部、１９ａメルトリブ基部、１９ｂメルトリブ本体、２０溶着部、２１溶着部、２２溶着部、２３ａ肉厚部、２３ｂ薄肉部、２４第１の充填部材、２５第２の充填部材。

Claims

被検出流体を導く導入路が形成された基部と、前記基部から突出した突出部とを有し、互いに熱伝導率の異なる高熱伝導性材料および低熱伝導性材料から構成されたベースと、
前記突出部に収容され、前記被検出流体の温度を検出する温度検出素子と、
前記導入路によって導かれた前記被検出流体の圧力を検出する圧力検出素子とを備え、
前記突出部の先端部は前記高熱伝導性材料から構成され、
前記基部の反前記突出部側の部分は前記低熱伝導性材料から構成され、
前記高熱伝導性材料および前記低熱伝導性材料は、熱可塑性樹脂を含んでおり、
前記高熱伝導性材料から構成された高熱伝導性部材は、前記低熱伝導性材料から構成された低熱伝導性部材よりもレーザ光の吸収性が高く、
前記ベースは、前記高熱伝導性部材および前記低熱伝導性部材が前記レーザ光を用いて互いに溶着されることにより形成されていることを特徴とする温度センサ一体型圧力センサ装置。
前記高熱伝導性材料は、熱伝導性を高めるフィラーをさらに含んでいることを特徴とする請求項１に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置。
前記高熱伝導性材料は、前記低熱伝導性材料と同一の前記熱可塑性樹脂と、熱伝導性を高めるフィラーとから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置。
前記高熱伝導性部材と、前記低熱伝導性部材との何れか一方が他方よりも先に形成され、インサート成形によって前記一方と前記他方とが一体となって前記ベースが形成され、
前記高熱伝導性部材および前記低熱伝導性部材は、少なくとも一部が前記レーザ光を用いて互いに溶着されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置。
前記高熱伝導性部材および前記低熱伝導性部材の何れか前記一方は、前記他方側に突出し前記インサート成形の時に一部が前記他方に溶けたメルトリブ部を含んでいることを特徴とする請求項４に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置。
前記高熱伝導性部材と、前記低熱伝導性部材とのそれぞれが別々に形成された後、それぞれが前記レーザ光を用いた溶着によって一体となって前記ベースが形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置。
前記高熱伝導性部材および前記低熱伝導性部材の前記レーザ光を用いた溶着がされる互いの接触面は、前記突出部の突出方向と直交していることを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置。
前記突出部は、前記基部と前記先端部とを繋ぐ基端部を有し、
前記先端部は、前記基端部の肉厚よりも肉厚が薄い薄肉部を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項７何れか１項に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置。
前記低熱伝導性部材と前記高熱伝導性部材との間を内側からシールするように前記ベースと前記温度検出素子との間に充填された充填部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項８何れか１項に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置。
前記充填部材は、フッ素系の樹脂から構成されていることを特徴とする請求項９に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置。
前記先端部と前記温度検出素子との間に充填された第１の充填部材と、
前記低熱伝導性部材と前記高熱伝導性部材との間を内側からシールするように前記第１の充填部材に重ねて充填され、フッ素系の樹脂から構成された第２の充填部材とをさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項８の何れか１項に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置。
前記高熱伝導性部材は、前記低熱伝導性部材内で前記高熱伝導性部材の外周面から突出した突出部を含み、
前記低熱伝導性部材は、前記突出部に当接して前記突出部が前記低熱伝導性部材から抜けることを防止する係止部を含んでいることを特徴とする請求項１ないし請求項１１の何れか１項に記載の温度センサ一体型圧力センサ装置。