JP6302850B2 - 空気流量測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用エンジンの吸入空気を測定する空気流量測定装置の構造に関する。

自動車用エンジンにおいては、燃料噴射量を制御するために吸入空気流量を測定する必要がある。この吸入空気流量を測定する装置の一種に、発熱抵抗体式の空気流量測定装置がある。
空気流量測定装置は、吸気管に設けられた挿入孔から空気流量測定装置のセンサ部分を挿入し、フランジ部で吸気管外壁に固定され、コネクタ部からセンサ部が測定した流量を電気信号として伝える方法が用いられている。コネクタ部は、一端側で回路素子と電気的に接続する第一の接続部と他端側で外部と電気的に接続する第二の接続部を有する。コネクタ部の形状としては、挿入方向に対して水平なストレートコネクタ構造、流体の流れ及び挿入方向に対して垂直なシングルベント構造、流体の流れに平行で挿入方向に対して垂直なダブルベント構造がある。なお、流量測定装置の外表面は主にプラスチックモールドに因って構成されている。

この流量測定装置を挿入する際には、挿入部分から気体が漏れることを防止するため、流量測定装置が密閉空間の外側に接触するプラスチック製のフランジ面に大きなそり変形などが発生するとパッキンを用いてシールすることも困難になる。そのため、フランジ面の平面度の精度向上が大きな課題であるが、プラスチック製の面の寸法精度向上し気密性を向上させる構造としては、特許文献１に示すように、気密性を向上させたい面のうち接触面積を小さくし、接触面のみ平面度の精度を向上させる。さらに、面精度を向上させるために、リブを設けることで面精度を向上させた例がある。

特許３６８９６３０

近年、燃費および安全性が重要視されており、燃費改善のための小型化や安全性向上のために歩行者保護エアバックがエンジンルーム内に取り付けられるなどによって、エンジンルーム内の部品の更なる小型化が必要となっている。面精度の向上と小型化をダブルベント構造で実施すると、コネクタターミナルが複雑に配まわされているため、プラスチック成型時の成型圧でコネクタターミナルが接触、変形してしまうことから、コネクタターミナルを太くしターミナルの間隔を離す必要があったため、小型化が困難である課題がある。また、リブ（凸部）を設けると小型化が困難となる。肉盗み（凹部）を設けることで、面精度を向上させることもできるが、ダブルベント構造では、配まわしが複雑で肉盗み（凹部）を深くすることが困難であり、面精度が十分に得られないという課題がある。

上記課題を解決するために、本発明では、コネクタターミナルの一部分をプラスチックでプリモールドする。その後、プリモールドされたコネクタターミナルをプラスチック成型して最終的なハウジングの形状とする。

プリモールドを実施することによって、コネクタ部成形時にコネクタターミナルが変形や暴れることを防止することができため、コネクタターミナルを細くすることができ、その結果ターミナルの間隔を狭くすることができる。さらに、面精度を向上させたい面のプラスチックの厚さを薄くすることができるため、成型後に冷却される際のそり変形を小さくすることができる。本発明によれば、ダブルベント構造であっても、フランジ面の面精度を確保し、かつ、小型化が可能である。

空気流量測定装置のボディへの装着図 図１のＡ−Ａ断面図 本発明の一実施例を示す側面側概略図 本発明の一実施例を示す上面側概略図 本発明の一実施例を示す上面側概略図 本発明の一実施例を示す上面側概略図 本発明の一実施例を示す上面側概略図 本発明の一実施例を示す側面側概略図 本発明の一実施例を示す側面側概略図

以下，本発明による空気流量測定装置の実施の形態について，図面を参照して説明する。

本発明の第１の実施形態について、図１から図４を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態である空気流量測定装置２を、吸気通路を形成するボディ３に実装した状態の概略断面図であり、図２は第１の実施形態である空気流量測定装置２の空気温度検出素子１および空気流量検出素子４の概略構成を示す図である。図３、４は第１の実施形態である空気流量測定装置２内にインサートされているプリモールド形状の概略構成を示す図である。

図１において、空気流量測定装置２はボディ３に取り付けて吸気通路を流れる吸気流体にさらす構成である。空気温度検出素子１は、吸気流体にさらすために、空気流量測定装置２の上流側に備えられており、空気流量検出素子４は、副通路７内に備えられている。ここで、空気流量検出素子４と集積回路１１と空気温度検出素子を含むモールド構造体であるチップパッケージ５を形成している。そして、チップパッケージ５をハウジング形成の際にインサートモールドすることにより、空気流量検出素子４が副通路７内にさらされるようにしている。空気流量検出素子４と空気温度検出素子１の信号は、集積回路１１に取り込まれ、補正された後にリードフレーム１２およびリードフレーム１２に接続されているコネクタターミナル１０を伝って外部に伝達される。コネクタターミナル１０は、複数の板状導体により構成されている。

図３および図４に示すように、コネクタターミナル１０は、吸気通路の流れに対して垂直な方向に１度曲げられた後、更に、曲げられた後の方向に平行な面内（フランジ平行面内）であって吸気通路の流れに対して垂直な方向とは別方向に１回以上曲げられているダブルベント構造である。この曲げ部を含むようにコネクタターミナル１０の一部が０．５ｍｍ以上の厚さで樹脂によってモールドされることによりプリモールド部９が成形される。プリモールド部９を成形した後、ハウジングを形成する樹脂でプリモールド９はインサートモールドされる。

コネクタターミナル１０は、ハーネスと接続するハーネス接続部と、ハウジング内部に搭載される集積回路１１と電気的に接続するための集積回路接続部以外は露出する構成とすることはできないことから、ハウジングにコネクタターミナルをインサートする際には、このハーネス接続部と集積回路接続部のみを把持してインサートしなければならない。そのため、ダブルベント構造のように、ハーネス接続部と、集積回路接続部との間に複数の曲がりを有するような複雑な形状をハウジングにインサートする場合、ハウジング形成時の成形圧によりコネクタターミナルが暴れやすくなり、この曲がり部が接触しやすくなるといった課題がある。しかし、本実施例のように、プリモールド部９を形成すると、プリモールド部９の形成時には、ハーネス接続部や集積回路接続部よりも曲がり部よりの箇所を把持してモールド成形が可能となるため、コネクタターミナルの１０の暴れを低減することができ、ハウジング成形時には、プリモールド部９によりコネクタターミナル１０を固定しているため、ハウジング成形時に成形圧でコネクタターミナル１０のそれぞれの板状導体が接触せず、また、曲げ部が変形することを抑止しているため、安定して成形することができる。さらに、コネクタターミナル１０におけるそれぞれの板状導体間の間隔を離すことなく、かつコネクタターミナル１０を形成する板状導体を太くすること無く成形できるため、ダブルベント構造における小型化が可能となる。なお、本実施例では、ハウジングとコネクタとを一体に形成する例を示したが、別々の構成であってもよい。その場合、上述のプリモールド体を形成した後に、このプリモールド体をコネクタを形成する樹脂にインサートモールドする。

次に、実施例２について図５より説明する。なお、第一実施例と同様の構成については、説明を省略する。

プリモールド部９は、コネクタターミナル１０の一部が露出する露出部１４を有している。露出部１４は、プリモールド部９におけるフランジ側、或いはその反対側の面を露出する溝形状や、両側を露出する貫通孔形状がある。そして、露出部１４は、ハウジングを形成する際に、樹脂で覆われる。露出部１４は、コネクタターミナルの曲がり部或いは、コネクタターミナル１０の曲がり部近傍であって、コネクタターミナル１０の延伸方向とは垂直な方向となるように、すなわち、コネクタターミナル１０の各板状導体を露出するように形成するのがよい。

本実施例によれば、露出部１４を形成するためにコネクタターミナル１０を型で固定している。そのため、プリモールド部９を成形する際におけるコネクタターミナル１０の固定部をより多く形成可能となり、さらに、曲がり部を直接に、あるいは曲がり部近傍を、型により固定することが可能となり、成形圧によるコネクタターミナル１０のあばれをより効果的に抑制できる。さらに、コネクタターミナル１０のあばれを抑制することにより、ハウジング成形時のボイド発生を低減できる。

次に、実施例３について図５と図７を用いて説明する。実施例３は、先に説明した各実施例の構成に加えて、プリモールド部９の一部に、コネクタターミナル１０が露出しないように形成されるプリモールド貫通穴１３が形成されている。

本実施例によれば、プリモールド貫通穴１３によって、空気流量測定装置２を形成する樹脂でプリモールド９を覆うときの成形圧による応力を低減できる。そのため、前述した各実施例に実施例３の構成を適用した場合、さらに、ハウジング成形時の残留応力を低減できる。

なお、プリモールド貫通孔１３の変形例として、貫通しない溝形状であっても同様の効果を奏する。溝形状の場合、実施例２の露出部と同様に、コネクタターミナル１０の曲がり部近傍であって、コネクタターミナル１０の延伸方向とは垂直な方向となるように形成すると、曲げ部近傍の残留応力を低減できるため、コネクタターミナル１０を小型化可能となりより望ましい。

次に、実施例４について図６と図７より説明する。実施例４は、先に説明した各実施例の構成に加えて、プリモールド成形時と同時にブッシュ１５もプリモールド部９に構成している。

実施例４によれば、ブッシュ１５をコネクタターミナル１０と同時に樹脂で覆うため、プリモールド部９を大きくすることができる。そのため、前述した各実施例に実施例４の構成を適用した場合、さらに、空気流量測定装置２が吸気管外壁と接触するプラスチック製のフランジ面の反り変形を低減することができる。

次に、実施例５について図７より説明する。実施例７は、実施例２〜４の構成を組み合わせた実施例である。前述した各実施例の効果をそれぞれ具備している。

次に、実施例６について図８および図９より説明する。前述した各実施例と比較して異なる点は、ハウジングは、プリモールド部９がハウジング樹脂から露出するプリモールド露出部１６を有する。

実施例６によれば、プリモールド部９がハウジングから一部露出しているため、空気流量測定装置２を成形する際に、型でプリモールド９を固定することができる。プリモールドされたコネクタターミナル１０をハウジングにインサートモールドする際に、ハーネス接続部と集積回路接続部だけでなく、プリモールド部９をも固定することが可能となるため、プリモールド部９自身のハウジング成形圧による変動を抑制可能となる。そのため、前述した各実施例に実施例６の構成を適用した場合、さらに板状導体の断面積を小さくすることが可能であり、より小型化を可能とする効果を有する。

１‥空気温度検出素子，２‥空気流量測定装置，３‥ボディ，４‥空気流量検出素子，５‥チップパッケージ，６‥主通路，７‥副通路，８‥空気の流れ，９‥プリモールド部，１０‥コネクタターミナル，１１‥集積回路、１２‥リードフレーム、１３‥プリモールド貫通穴、１４‥露出部、１５‥ブッシュ、１６‥プリモールド露出部

Claims (11)

1. ボディに挿入されて取り付けられる空気流量測定装置において、
   空気の流量を測定するセンサ部と、
   前記空気の流れ方向に平行で、かつ前記空気流量測定装置の前記ボディへの挿入方向に対して垂直な方向に配置されるコネクタ部と、
   前記コネクタ部を介して前記センサ部が測定した流量を外部に出力するコネクタターミナルと、
   前記コネクタターミナルの曲がり部を覆う第一の樹脂部と、
   前記第一の樹脂部を覆う第二の樹脂部と、を有する空気流量測定装置。
2. 前記コネクタターミナルは、前記曲がり部及び/又は前記曲がり部近傍に、前記第一の樹脂部から露出する露出部を有する請求項１に記載の空気流量測定装置。
3. 前記第一の樹脂部は、前記曲がり部及び/又は前記曲がり部を露出するように形成されている請求項１に記載の空気流量測定装置。
4. 前記第一の樹脂部は、前記コネクタターミナルの各導体を露出するように形成されている請求項３に記載の空気流量測定装置。
5. 前記第一の樹脂部は、溝が形成される請求項１乃至４の何れかに記載の空気流量測定装置。
6. 前記第一の樹脂部は、前記第二の樹脂部から露出する露出部を有する請求項１乃至５の何れかに記載の空気流量測定装置。
7. 前記第一の樹脂部は突起部を有し、前記第二の樹脂部は、前記突起部の先端部が露出するように形成される請求項１乃至５に記載の空気流量測定装置。
8. ブッシュを有し、
   前記ブッシュは、前記第一の樹脂部にインサートされている請求項１乃至７の何れかに記載の空気流量測定装置。
9. 前記第一の樹脂部は、前記空気の流れに垂直な方向への前記コネクタターミナルの曲がり部を覆う請求項１に記載の空気流量測定装置。
10. 前記第一の樹脂部は、フランジと平行な面内における前記コネクタターミナルの曲がり部を覆う請求項１に記載の空気流量測定装置。
11. ボディに挿入されて取り付けられる空気流量測定装置であって、
    空気の流量を測定するセンサ部と、
    前記空気の流れ方向に平行で、かつ前記空気流量測定装置の前記ボディへの挿入方向に対して垂直な方向に配置されるコネクタ部と、
    前記コネクタ部を介して前記センサ部が測定した流量を外部に出力するコネクタターミナルと、を備えた空気流量測定装置の製造方法において、
    前記コネクタターミナルを複数方向に曲げる曲げ工程と、
    前記コネクタターミナルの曲げ部及び/又は前記曲げ部の近傍を抑えるように第一の金型に設置し、前記金型内に第一の樹脂を注入してプリモールド体を成形するプリモールド工程と、
    前記プリモールド体を第二の金型に設置し、第二の樹脂を注入してハウジングを成形するとともに前記ハウジングに前記プリモールド体をインサートするインサートモールド工程と、を備える空気流量測定装置の製造方法。