JP6474709B2 - Thermal flow meter - Google Patents
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Description
本発明は、熱式流量計に関する。 The present invention relates to a thermal flow meter.
主通路を流れる被計測気体の質量流量を計測する装置として熱式流量計がある。熱式流量計は、主通路である配管内を流れる被計測気体の一部を副通路に取り込み、流量検出部に導く構造となっている。流量検出部には、ホットワイヤーやシリコンエレメント等が配置され、ホットワイヤーやシリコンエレメント等が気流によって冷却され、電気抵抗値が変化することを利用して配管内の質量流量が計測される。 There is a thermal flow meter as a device for measuring the mass flow rate of the gas to be measured flowing through the main passage. The thermal flow meter has a structure in which a part of a measurement target gas flowing in a pipe that is a main passage is taken into a sub-passage and led to a flow rate detection unit. In the flow rate detection unit, a hot wire, a silicon element, and the like are arranged, and the mass flow rate in the pipe is measured by utilizing the fact that the hot wire, the silicon element, etc. are cooled by the air flow and the electric resistance value changes.
特許文献1には、流量検出部に汚損物が付着するのを避ける汚損対策の観点から、バイパス通路に静電気散逸領域を設けて、汚損物の電荷を取り除く熱式流量計の技術が提案されている(特許文献1)。特許文献1に示す熱式流量計は、カバー内側に導電性部品が設けられており、そのカバーをハウジングに取り付けることによって、導電性部品でハウジングの回路配線を押圧して互いに電気的に接続する構造を有している。
一般的な熱式流量計は、線膨張係数が互いに相違する複数の構成部品を用いて構成されている。したがって、特許文献1に示す技術の場合、熱膨張及び収縮時にも接続状態を保持するために、ある程度の押圧力で電子回路の回路配線に導電性部品を押圧する必要がある。
A general thermal flow meter is configured using a plurality of components having different linear expansion coefficients. Therefore, in the case of the technique shown in
しかしながら、導電性部材で回路配線を押圧すると、回路配線に接続されている回路部品に対して回路配線の押圧による応力が作用して、回路部品の特性に影響を与えるおそれがある。 However, when the circuit wiring is pressed by the conductive member, the stress due to the pressing of the circuit wiring acts on the circuit components connected to the circuit wiring, which may affect the characteristics of the circuit components.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、導電性部材の押圧力が回路部品の特性に影響を与えるのを防ぐことができる熱式流量計を得ることである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to obtain a thermal flow meter capable of preventing the pressing force of the conductive member from affecting the characteristics of the circuit components. That is.
上記課題を解決する本発明の熱式流量計は、回路部品が実装されたリードフレームを有し、前記リードフレームは、前記回路部品が実装された実装部と、該実装部に隣接して配置され、副通路を構成する部材に電気的に接続された導電性部材を介して押圧される押圧部と、を有しており、前記実装部と前記押圧部との間の少なくとも一部が離間していることを特徴とする。 The thermal flow meter of the present invention that solves the above problems has a lead frame on which circuit components are mounted, and the lead frame is disposed adjacent to the mounting portion on which the circuit components are mounted and the mounting portion. And a pressing portion that is pressed through a conductive member electrically connected to a member constituting the sub-passage, and at least a part between the mounting portion and the pressing portion is separated It is characterized by that.
本発明によれば、導電性部材の押圧力が回路部品の特性に影響を与えるのを防ぐことができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, it is possible to prevent the pressing force of the conductive member from affecting the characteristics of the circuit component. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
次に、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、電子燃料噴射方式の内燃機関制御システムに、本発明に係る熱式流量計を使用した一実施例を示すシステム図である。エンジンシリンダ112とエンジンピストン114を備える内燃機関110の動作に基づき、吸入空気が被計測気体30としてエアクリーナ122から吸入され、主通路124である例えば吸気管、スロットルボディ126、吸気マニホールド128を介してエンジンシリンダ112の燃焼室に導かれる。前記燃焼室に導かれる吸入空気である被計測気体30の流量は本発明に係る熱式流量計300で計測され、計測された流量に基づいて燃料噴射弁152より燃料が供給され、吸入空気である被計測気体30と共に混合気の状態で燃焼室に導かれる。なお、本実施例では、燃料噴射弁152は内燃機関110の吸気ポートに設けられ、吸気ポートに噴射された燃料が吸入空気である被計測気体30と共に混合気を成形し、吸気弁116を介して燃焼室に導かれ、燃焼して機械エネルギを発生する。
FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment in which a thermal flow meter according to the present invention is used in an electronic fuel injection type internal combustion engine control system. Based on the operation of the
燃焼室に導かれた燃料および空気は、燃料と空気の混合状態を成しており、点火プラグ154の火花着火により、爆発的に燃焼し、機械エネルギを発生する。燃焼後の気体は排気弁118から排気管に導かれ、排気24として排気管から車外に排出される。前記燃焼室に導かれる吸入空気である被計測気体30の流量は、アクセルペダルの操作に基づいてその開度が変化するスロットルバルブ132により制御される。前記燃焼室に導かれる吸入空気の流量に基づいて燃料供給量が制御され、運転者はスロットルバルブ132の開度を制御して前記燃焼室に導かれる吸入空気の流量を制御することにより、内燃機関110が発生する機械エネルギを制御することができる。
The fuel and air guided to the combustion chamber are in a mixed state of fuel and air, and are burned explosively by spark ignition of the
エアクリーナ122から取り込まれ主通路124を流れる吸入空気である被計測気体30の流量および温度が、熱式流量計300により計測され、熱式流量計300から吸入空気の流量および温度を表す電気信号が制御装置200に入力される。また、スロットルバルブ132の開度を計測するスロットル角度センサ144の出力が制御装置200に入力され、さらに内燃機関110のエンジンピストン114や吸気弁116や排気弁118の位置や状態、さらに内燃機関110の回転速度を計測するために、回転角度センサ146の出力が、制御装置200に入力される。排気24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148の出力が制御装置200に入力される。
The flow rate and temperature of the
制御装置200は、熱式流量計300の出力である吸入空気の流量、および回転角度センサ146の出力に基づき計測された内燃機関110の回転速度、に基づいて燃料噴射量や点火時期を演算する。これら演算結果に基づいて、燃料噴射弁152から供給される燃料量、また点火プラグ154により点火される点火時期が制御される。燃料供給量や点火時期は、実際にはさらに熱式流量計300で計測される吸気温度やスロットル角度の変化状態、エンジン回転速度の変化状態、酸素センサ148で計測された空燃比の状態に基づいて、きめ細かく制御されている。制御装置200はさらに内燃機関110のアイドル運転状態において、スロットルバルブ132をバイパスする空気量をアイドルエアコントロールバルブ156により制御し、アイドル運転状態での内燃機関110の回転速度を制御する。
The
図2は、熱式流量計300の外観を示している。図2Aは熱式流量計300の正面図、図2Bは左側面図、図2Cは背面図、図2Dは右側面図である。熱式流量計300は、ハウジング302を備えている。ハウジング302は、吸気管に挿入されて主通路124(図1を参照)に配置される。ハウジング302の基端部には、吸気管に固定するためのフランジ305と、吸気管外部に露出する外部接続部306が設けられている。
FIG. 2 shows the appearance of the
ハウジング302は、フランジ305を吸気管に固定することにより片持ち状に支持され、主通路124を流れる被計測気体30の主流れ方向に垂直な方向に沿って延びるように配置される。ハウジング302には、主通路124を流れる被計測気体30を取り込むための副通路が設けられており、その副通路内に被計測気体30の流量を検出するための流量検出部451(図3A)が配置されている。
The
ハウジング302の先端側でかつ主流れ方向上流側の位置には、吸入空気などの被計測気体30の一部を副通路に取り込むための入口311が設けられている。そして、先端側でかつ主流れ方向下流側の位置には、副通路から被計測気体30を主通路124に戻すための第1出口312と第2出口313が設けられている。第1出口312と第2出口313は、図2Dに示すように、ハウジング302の厚み方向に横並びに配置されている。
An
入口311が、ハウジング302の先端側に設けられることにより、主通路124の内壁面から離れた中央部に近い部分の気体を副通路に取り込むことができる。したがって、主通路124の内壁面の温度の影響を受け難くなり、気体の流量や温度の計測精度の低下を抑制できる。
By providing the
主通路124の内壁面近傍では流体抵抗が大きく、主通路124の平均的な流速に比べ、流速が低くなるが、本実施例の熱式流量計300では、フランジ305から主通路124の中央に向かって延びる薄くて長いハウジング302の先端側に入口311が設けられているので、主通路中央部の流速の速い気体を副通路に取り込むことができる。また、副通路の第1出口312と第2出口313もハウジング302の先端側に設けられているので、副通路内を流れた気体を流速の速い主通路中央部に戻すことができる。
In the vicinity of the inner wall surface of the
ハウジング302は、正面に略長方形の幅広面を有するのに対して、側面が狭い(厚さが薄い)形状を成している。ハウジング302は、主通路124を流れる被計測気体の主流れ方向に沿って正面と背面が配置され、主流れ方向に対向するように側面が配置される。これにより、熱式流量計300は、被計測気体30に対しては流体抵抗を小さくして、十分な長さの副通路を備えることができる。
The
すなわち、本実施例の熱式流量計300は、主通路124を流れる被計測気体30の流れ方向と直交する直交面に投影されるハウジング302の形状が、前記の直交面上で第1の方向50に定義される長さ寸法と、前記の直交面上で第1の方向50(図2B参照)に対して垂直な第2の方向51に定義される厚み寸法とを有し、厚み寸法が長さ寸法よりも小さい形状を成している。
That is, in the
ハウジング302には、被計測気体30の温度を計測するための温度検出部452が設けられている。ハウジング302は、長手方向中央部で且つ被計測気体30の主流れ方向上流側の位置において、下流側に向かって窪んだ形状を有しており、温度検出部452は、その窪んだ位置に設けられている。温度検出部452は、ハウジング302から主流れ方向上流側に向かって突出する形状を成している。
The
図3は熱式流量計300から表カバー303および裏カバー304を取り外したハウジング302の状態を示している。図3Aはハウジング302の正面図、図3Bは背面図である。
FIG. 3 shows a state of the
ハウジング302の内部には、主通路124を流れる被計測気体30の流量を計測するための流量検出部451や主通路124を流れる被計測気体30の温度を計測するための温度検出部452等を備える回路パッケージ400が一体にモールド成形されている(図3A参照)。
Inside the
そして、ハウジング302には、副通路を構成するための副通路溝が形成されている。本実施例では、ハウジング302の表裏両面に副通路溝が凹設されており、表カバー303及び裏カバー304をハウジング302の表面及び裏面にかぶせることにより、副通路が完成する構成になっている。かかる構造とすることで、ハウジング302の成形時(樹脂モールド工程)にハウジング302の両面に設けられる金型を使用して、表側副通路溝321と裏側副通路溝331の両方をハウジング302の一部として全てを成形することが可能となる。
The
副通路溝は、ハウジング302の裏面に形成された裏側副通路溝331と、ハウジング302の表面に形成された表側副通路溝321とからなる。裏側副通路溝331は、第1溝部332と、第1溝部332の途中で分岐する第2溝部333を有している。
The sub passage groove includes a back side
第1溝部332は、ハウジング302の先端部で被計測気体30の主流れ方向に沿うように一直線状に延在して、ハウジング302の入口311に一端が連通し、ハウジング302の第1出口312に他端が連通している。第1溝部332は、入口311から略一定の断面形状で延在する直線部332Aと、直線部332Aから第1出口312に向かって移行するに従って溝幅が漸次狭くなる絞り部332Bとを有している。
The
第1溝部332の直線部332Aには、複数の凸条部335が設けられている。凸条部335は、直線部332Aの底壁面332bにおいて、第1溝部332の溝幅方向に所定間隔をおいて複数が並ぶように設けられており、直線部332Aに沿って入口311から絞り部332Bまでの間に亘って延在している。凸条部335は、断面が台形形状を有しており、両側の側面が斜めに傾いている。したがって、水滴が付着した場合に、水滴の接触角を大きくして水滴の高さを低くすることができ、濡れ性を高くして、上流側から下流側に向かって素早く流すことができる。したがって、水滴が第1溝部332に付着した場合に、第1溝部332から第2溝部333に流れ込むのを効果的に防ぐことができ、外部に迅速に排出させることができる。
A plurality of ridges 335 are provided on the
第2溝部333は、第1溝部332の直線部332Aから分岐してカーブしながらハウジング302の基端側に向かって進み、ハウジング302の長手方向中央部に設けられている計測用流路341に連通する。第2溝部333は、第1溝部332を構成する一対の側壁面のうち、ハウジング302の基端側に位置する側壁面332aに上流端が連通しており、底壁面333aが第1溝部332の直線部332Aの底壁面332bと面一に連続している。
The second groove portion 333 branches from the
ハウジング302の第1溝部332の底壁面332bと第2溝部333の底壁面333aとの境界部分に沿って段差334が設けられている。段差334は、第1溝部332の側壁面332aと第2溝部333の内周側の側壁面333bとの交点から第1溝部332の側壁面332aと第2溝部333の外周側の側壁面333cとの交点までを直線で結ぶライン上に形成されている。
A
段差334は、第1溝部332の直線部332Aの底壁面332bに付着した水滴が、被計測気体30によって押し流されて第2溝部333側に向かって移動してきた場合に、段差334によって水滴を堰き止めることができ、第1溝部332の底壁面332bから第2溝部333の底壁面333aに流れ込むのを防ぐことができる。したがって、水滴が通路壁面を伝って第1溝部332から第2溝部333に侵入するのを防ぐことができ、流量検出部451を水から保護することができる。
The
段差334は、凸条部335と同様に、断面が台形形状を有しており、両側の側面が斜めに傾いている。したがって、水滴が付着した場合に、水滴の接触角を大きくして水滴の高さを低くすることができ、濡れ性を高くして、上流側から下流側に向かって素早く流すことができる。したがって、水滴が段差334に付着した場合に、第1溝部332から第2溝部333に流れ込むのを効果的に防ぐことができ、第1溝部332から外部に迅速に排出させることができる。
The
第2溝部333のカーブ内側の側壁面333bには、凹部333eが凹設されており、第2溝部333に侵入した水を取り込み、裏カバー304において凹部333eに対向する位置に穿設されている排水孔376(図2C参照)から外部に排出させることができる。
A
計測用流路341は、ハウジング302を表側から裏側まで厚さ方向に貫通して形成されており、回路パッケージ400の流路露出部430が突出して配置されている。第2溝部333は、回路パッケージ400の流路露出部430よりも副通路上流側で計測用流路341に連通している。
The
第2溝部333は、計測用流路341に向かって進むにつれて溝深さが深くなる形状を有しており、特に計測用流路341の手前で急激に深くなる急傾斜部333dを有している。急傾斜部333dは、計測用流路341において、回路パッケージ400の流路露出部430が有する表面431と裏面432のうち、流量検出部451が設けられている表面431側に被計測気体30の気体を通過させ、裏面432側には被計測気体30に含まれる塵埃などの異物を通過させる。
The second groove 333 has a shape in which the groove depth becomes deeper as it proceeds toward the
被計測気体30は、裏側副通路溝331内を流れるにつれてハウジング302の表側(図3Bで図の奥側)の方向に徐々に移動する。そして、質量の小さい空気の一部は、急傾斜部333dに沿って移動し、計測用流路341において流路露出部430の表面431(図3A参照)の方を流れる。一方、質量の大きい異物は遠心力によって急激な進路変更が困難なため、急傾斜部333dに沿って流れることができず、計測用流路341において流路露出部430の裏面432(図3B参照)の方を流れる。
The
流量検出部451は、回路パッケージ400の流路露出部430の表面431に設けられている。流量検出部451では、流路露出部430の表面431の方に流れた被計測気体30との間で熱伝達が行われ、流量が計測される。
The flow
被計測気体30は、回路パッケージ400の流路露出部430の表面431側と裏面432側を通過すると、計測用流路341の副通路下流側から表側副通路溝321に流れ込み、表側副通路溝321内を流れて第2出口313から主通路124に排出される。
When the
表側副通路溝321は、図3Aに示すように、計測用流路341の副通路下流側に一端が連通し、ハウジング302の先端側に形成された第2出口313に他端が連通する。表側副通路溝321は、ハウジング302の先端側に移行するに従って漸次主流れ方向下流側に向かって進むようにカーブし、ハウジング302の先端部で被計測気体30の主流れ方向下流側に向かって直線上に延びて、第2出口313に向かって溝幅が漸次狭くなる形状を有している。
As shown in FIG. 3A, one end of the front side
この実施例では、裏側副通路溝331で構成される流路は曲線を描きながらハウジング302の先端側からフランジ305側である基端側に向かい、最もフランジ305に接近した位置では、副通路を流れる被計測気体30は主通路124の主流れ方向に対して逆方向の流れとなり、この逆方向の流れの部分でハウジング302の裏面側に設けられた裏側副通路が、表面側に設けられた表側副通路につながる。
In this embodiment, the flow path formed by the back side
計測用流路341は、回路パッケージ400の流路露出部430によって、表面431側の空間と裏面432側の空間に分けられており、ハウジング302によって分けられてはいない。即ち、計測用流路341は、ハウジング302の表面と裏面とを貫通して形成されており、この一つの空間に回路パッケージ400が片持ち状に突出して配置されている。このような構成とすることで、1回の樹脂モールド工程でハウジング302の表裏両面に副通路溝を成形でき、また両面の副通路溝を繋ぐ構造を合わせて成形することが可能となる。尚、回路パッケージ400はハウジング302の固定部351、352、353に樹脂モールドにより埋設して固定されている。
The
また、上記した構成によれば、ハウジング302の樹脂モールド成形と同時に、回路パッケージ400をハウジング302にインサートして実装することができる。なお、回路パッケージ400よりも上流側の通路上流側と下流側の通路下流側のどちらか一方をハウジング302の幅方向に貫通した構成とすることで、裏側副通路溝331と表側副通路溝321とをつなぐ副通路形状を1回の樹脂モールド工程で成形することも可能である。
Further, according to the configuration described above, the
ハウジング302の表側副通路は、表側副通路溝321を表カバー303で閉塞することによって形成され、表側副通路溝321を構成する一対の側壁面の溝高さ方向上側の側壁上端部と表カバー303の裏面とが密着される。そして、ハウジング302の裏側副通路は、裏側副通路溝331を裏カバー304で閉塞することによって形成され、裏側副通路溝331を構成する一対の側壁面の溝高さ方向上側の側壁上端部と裏カバー304の裏面とが密着される。
The front side sub-passage of the
図3A及び図3Bに示すように、ハウジング302には、フランジ305と副通路溝が形成された部分との間に空洞部342が形成されている。空洞部342は、ハウジング302を厚さ方向に貫通することによって形成されており、本実施例では、ハウジング302の固定部352によってフランジ側の空洞部342Aと副通路側の空洞部342Bの2つに分けられている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
空洞部342Aでは、回路パッケージ400のアウターリード(接続端子)412と外部接続部306の外部端子の内端306aとが、スポット溶接あるいはレーザ溶接などにより、互いに電気的に接続されている。空洞部342Bには、中間部材551が設けられている。中間部材551は、表カバー303をハウジング302に取り付けることによって、表カバー303の金属部材(導電性部材)501と回路パッケージ400のリードフレーム401との間に介在されて互いに電気的に接続する。空洞部342は、表カバー303と裏カバー304をハウジング302に取り付けることによって閉塞され、空洞部342の周囲が表カバー303と裏カバー304とレーザ溶接されて密封される。
In the
図4は表カバーの構成を説明する図、図5は、裏カバーの構成を説明する図である。図4Aは、表カバーの裏面を示す図、図4Bは、図4AのIVB−IVB線断面図である。図5Aは、裏カバーの裏面を示す図、図5Bは、図5AのVB−VB線断面図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the front cover, and FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the back cover. 4A is a view showing the back surface of the front cover, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line IVB-IVB of FIG. 4A. 5A is a view showing the back surface of the back cover, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line VB-VB in FIG. 5A.
表カバー303や裏カバー304は、薄い板状であり、広い冷却面を備える形状を成している。このため熱式流量計300は、空気抵抗が低減され、さらに主通路124を流れる被計測気体により冷却されやすい効果を有している。
The
表カバー303は、ハウジング302の表面を覆う大きさを有している。表カバー303の裏面には、ハウジング302の表側副通路溝321を閉塞する第5領域361と、ハウジング302の計測用流路341の表側を閉塞する第6領域362と、空洞部342の表側を閉塞する第7領域363が形成されている。第7領域363は、空洞部342のうち、ハウジング302のフランジ305側の空洞部342Aを閉塞する領域363Aと、副通路側の空洞部342Bを閉塞する領域363Bを有している。
The
そして、第5領域361と第6領域362の周囲に沿って、ハウジング302の表側副通路溝321の側壁上端部が入り込む凹部361aが凹設されている。また、第7領域363の周囲に沿って、空洞部342の表側外周端部が入り込む凹部363aが凹設されている。そして、表カバー303の裏面には、回路パッケージ400の流路露出部430の先端とハウジング302の計測用流路341との間の隙間に挿入される凸部362aが設けられている。
A
表カバー303は、表カバー303の裏面をハウジング302の表面に対向させて、凹部361aに入り込んだハウジング302の表側副通路溝321の側壁上端部との間でレーザ溶接され、また、凹部363aに入り込んだハウジング302の空洞部342の周囲との間でレーザ溶接されて、ハウジング302との間が密着固定される。
The
表カバー303には、金属部材501が設けられている。金属部材501は、被計測気体30に含まれている塵埃等の異物が帯電して流量検出部451やその周囲に付着しないように、除電するためのものであり、例えばアルミニウム合金などの導電性を有する金属材料によって構成されている。本実施例では、金属部材501は、表カバー303にインサート成形されている。
The
金属部材501は、表カバー303の第6領域362に配置される平板部502と、平板部502から突出して先端が第7領域363に配置される腕部503を有している。平板部502は、表カバー303の裏面に少なくとも一部が露出して、ハウジング302の計測用流路341において回路パッケージ400の流路露出部430の表面431に対向する位置に配置される。平板部502は、回路パッケージ400の流量検出部451との間を通過する被計測気体30の流速を早めるために、被計測気体30の流れ方向中央が山形に突出した凸形状を有している。腕部503は、先端で折曲されて突出する爪部504を有している。爪部504は、表カバー303をハウジング302に取り付けた状態で、中間部材551の先端に当接する。
The
裏カバー304は、ハウジング302の裏面を覆う大きさを有している。裏カバー304の裏面には、ハウジング302の裏側副通路溝331の第1溝部332を閉塞する第1領域371Aと、第2溝部333を閉塞する第2領域371Bと、ハウジング302の計測用流路341の裏側を閉塞する第3領域372と、空洞部342の裏側を閉塞する第4領域373が形成されている。第4領域373は、空洞部342のうち、ハウジング302のフランジ305側の空洞部342Aを閉塞する領域373Aと、副通路側の空洞部342Bを閉塞する領域373Bを有している。そして、第1領域371A、第2領域371B、第3領域372の周囲に沿って、ハウジング302の裏側副通路溝331の側壁上端部が入り込む凹部371aが凹設されている。また、第4領域373の周囲には、空洞部342の裏側外周端部が入り込む凹部373aが凹設されている。
The
裏カバー304の第1領域371Aには、複数の凸条部377が設けられている。凸条部377は、第1領域371Aの長手方向に沿って延在し、短手方向に所定間隔をおいて複数が並ぶように設けられている。凸条部377は、段差375と同様の断面が台形形状を有しており、両側の側面が斜めに傾いている。したがって、水滴が付着した場合に、水滴の接触角を大きくして水滴の高さを低くすることができ、濡れ性を高くして、付着した水滴を上流側から下流側に向かって素早く流すことができる。したがって、水滴が第1領域371Aから第2領域371Bに流れ込むのを効果的に防ぐことができ、外部に迅速に排出させることができる。
A plurality of
裏カバー304には、副通路に連通する排水孔376が穿設されている。排水孔376は、ハウジング302に裏カバー304を取り付けた状態でハウジング302の凹部333eを閉塞する位置に貫通して形成されており、第2溝部333の凹部333eに取り込まれた水をハウジング302の外部に排出させることができる。
The
裏カバー304の裏面には、回路パッケージ400の流路露出部430の先端とハウジング302の計測用流路341との間の隙間に挿入される凸部372aが設けられている。凸部372aは、表カバー303の凸部362aと協働して、回路パッケージ400の流路露出部430の先端とハウジング302の計測用流路341との間の隙間を埋める。
On the back surface of the
表カバー303と裏カバー304は、ハウジング302の表面と裏面にそれぞれ取り付けられて表側副通路溝321及び裏側副通路溝331との協働により副通路を形成する。副通路は、入口311から第1出口312まで一直線状に延びる第1通路と、第1通路の途中で分岐してカーブしながら流量検出部451に向かう第2通路とを有する。表カバー303に設けられている金属部材501は、表カバー303をハウジング302に取り付けることによって、中間部材551を介して回路パッケージ400のリードフレームに導電接続される。
The
図6Aは、図2AのVIA−VIA線断面図、図6Bは、図6AのVIBを拡大して示す図、図6Cは、図2AのVIC−VIC線断面図、図6Dは、図2AのVID−VID線断面図である。 6A is a cross-sectional view taken along the line VIA-VIA of FIG. 2A, FIG. 6B is an enlarged view of the VIB of FIG. 6A, FIG. 6C is a cross-sectional view taken along the line VIC-VIC of FIG. It is a VID-VID sectional view.
回路パッケージ400は、リードフレーム401と、リードフレーム401に搭載された回路部品とを、熱硬化性の樹脂材403で一体にモールドすることにより構成されている。本実施例では、回路部品として、LSI453、コンデンサチップ454、流量検出部451や温度検出部452のセンサエレメントがリードフレーム401に搭載されている。
The
回路パッケージ400は、図8に示すように、縦長の平板形状を有しており、ハウジング302にモールドされることにより、流路露出部430が副通路内に突出し、流路露出部430の表面431と裏面432が副通路内における被計測気体30の流れ方向に沿って平行に配置される。回路パッケージ400の一方の長辺部には、突起部433が設けられており、突起部433の先端に温度検出部452が設けられている。突起部433は、回路パッケージ400の平面に沿って突出しており、ハウジング302の上流側外壁317を貫通して温度検出部452をハウジング302の外部に露出する位置に配置させている。
As shown in FIG. 8, the
回路パッケージ400の他方側の長辺部には、リードフレーム401の一部が樹脂材403から露出する押圧部405が設けられている。押圧部405は、回路パッケージ400の樹脂材403を切り欠くことによって構成されており、回路パッケージ400の端部でリードフレーム401の表面と裏面の両方が露出している露出部分に設けられている。押圧部405は、本実施例では、回路パッケージ400を樹脂材403でモールドする際に、リードフレーム401の表面と裏面の両方に金型を当てて挟み込み、押圧部405への樹脂の流入を阻止することによって形成される。
On the long side of the other side of the
リードフレーム401の押圧部405は、中間部材551を介して金属部材501によって押圧されている。中間部材551は、導電性の弾性材料からなり、リードフレーム401の押圧部405に当接されている。中間部材551は、ハウジング302の空洞部342B内に配置されており、リードフレーム401の押圧部405と表カバー303の金属部材501との間を電気的に接続している。
The
中間部材551は、図6Dに示すように、ハウジング302の支持部343に基端が支持され、先端がリードフレーム401の押圧部405と金属部材501の爪部504との間に介在されている。中間部材551は、表カバー303をハウジング302に取り付けることによって、リードフレーム401の押圧部405と金属部材501の爪部504との間に中間部材551の先端が挟まれて弾性変形し、所定の押圧力でリードフレーム401の押圧部405を押圧する。
As shown in FIG. 6D, the
図7は、リードフレームと導体との接続方法を説明する図である。中間部材551を支持するハウジング302の支持部343は、ハウジング302の空洞部342Bに設けられている(図7(1)参照)。支持部343には、複数の棒状部材がハウジング302の表面側に向かって立設されている。中間部材551は、棒状部材の軸方向に沿うようにハウジング302の表面側から支持部343に向かって押し込まれ、複数の棒状部材の間に基端を挿入し、中央の棒状部材を中間部材551の基端の丸穴に嵌入させることによって支持部343に支持される(図7(2)を参照)。
FIG. 7 is a diagram for explaining a method of connecting the lead frame and the conductor. The
そして、ハウジング302に表カバー303が取り付けられる(図7(3)を参照)。図7(3)では、表カバー303の図示を省略し、金属部材501のみを図示している。中間部材551は、表カバー303の取り付けにより、金属部材501の腕部503と当接し、ハウジング302の厚さ方向に押圧されて金属部材501の腕部503と回路パッケージ400の押圧部405との間に挟み込まれ、押圧方向に弾性変形した状態で保持される。中間部材551は、導電性を有しているので、金属部材501と回路パッケージ400の押圧部405との間を電気的に接続することができる。
Then, the
中間部材551は、表カバー303をハウジング302に取り付けるだけで、表カバー303の金属部材501とリードフレーム401の押圧部405との間を電気的に接続できる。したがって、表カバー303の金属部材501を回路パッケージ400の押圧部405に簡単に導通させることができ、副通路内の流量検出部451や近傍の構成物の除電を行い、被計測気体30に含まれている異物が帯電により流量検出部451等に付着するのを防ぐことができる。
The
図9は、リードフレームの具体的な構成例を示す図、図10Aは、リードフレームの構成を概念的に示す図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating a specific configuration example of the lead frame, and FIG. 10A is a diagram conceptually illustrating the configuration of the lead frame.
リードフレーム401は、LSI453等の回路部品が実装される実装部404と、副通路を構成する部材に電気的に接続された金属部材501(導電性部材)を介して押圧される押圧部405とを有している。押圧部405は、実装部404に隣接して配置されている。実装部404と押圧部405は、リードフレーム401のGNDに接続されており、インナーリード411からアウターリード412を介して外部接続部306の外部端子の内端306aと接続されている。
The
リードフレーム401は、実装部404と押圧部405との間の少なくとも一部が離間する構成を有している。本実施例では、図9及び図10Aに示すように、実装部404と、中間部材551を介して押圧される押圧部405の押圧領域405aとの間にスリット406が設けられている。
The
本実施例によれば、リードフレーム401にスリット406を設けて、リードフレーム401の実装部404と押圧部405との間を離間させているので、中間部材551を介して押圧部405の押圧領域405aを押圧したときの応力が実装部404の実装領域に作用するのを防ぐことができる。
According to the present embodiment, the
回路パッケージ400は、回路配線がパッケージ化されており、金属部材501との導通をとるために、回路パッケージ400にリードフレーム401の一部が部分的に露出する押圧部405を設ける必要がある。リードフレーム401の押圧部405は、回路パッケージ400をモールド成形する際に、リードフレーム401の一部を金型で上下両側から挟み込むことによって形成されるので、かかる部分には表面と裏面に樹脂材403がなく、周囲と比較して特に剛性が低い。
In the
したがって、スリット406がないと、中間部材551を介して金属部材501でリードフレーム401の押圧部405の押圧領域405aを押圧した場合に、押圧部405に作用した応力が実装部404に伝達されて、実装部404に搭載されているLSI453や流量検出部451のエレメントの特性に変化を及ぼすおそれがある。
Therefore, if there is no
これに対して、本発明では、リードフレーム401にスリット406を設けて、リードフレーム401の実装部404と押圧部405との間を離間させている。したがって、中間部材551を介してリードフレーム401の押圧部405の押圧領域405aを押圧した場合に、押圧部405に作用した応力をスリット406で遮断して押圧部405から実装部404に伝達されるのを防ぎ、実装部404に実装されているLSI453等の回路部品の特性に影響を与えるのを防ぐことができる。
On the other hand, in the present invention, the
図10Bは、リードフレームの変形例を概念的に示す図である。本変形例では、実装部404と押圧部405とが分離されて設けられており、実装部404と押圧部405の互いのインナーリード411の間が金線ワイヤ408で接続された構成を有している。なお、特に図示はしていないが、金線ワイヤ408の代わりに、インナーリード411で接続された構成としてもよい。実装部404と押圧部405は、金線ワイヤ408あるいはインナーリード411によって電気的に接続されているが、物理的には分離されている。したがって、中間部材551を介して押圧部405の押圧領域405aを押圧した場合に、押圧部405に作用した応力が押圧部405から実装部404に伝達されるのを防ぎ、実装部404に実装されているLSI453等の回路部品の特性に影響を与えるのを防ぐことができる。
FIG. 10B is a diagram conceptually illustrating a modification of the lead frame. In this modification, the mounting
図10Cは、リードフレームの他の変形例を概念的に示す図である。本変形例では、実装部404と押圧部405の間に、実装部404と押圧部405よりも剛性が低い低剛性部409が設けられている。低剛性部409は、例えば実装部404と押圧部405よりもリードフレーム401の厚さを薄くするハーフプレス加工により形成される。また、低剛性部409は、実装部404と押圧部405との間に沿って直線上に並ぶように複数の貫通孔を設けることによって形成してもよい。
FIG. 10C is a diagram conceptually illustrating another modification of the lead frame. In this modification, a low-
低剛性部409は、実装部404と押圧部405よりも剛性が低いので、中間部材551を介して押圧部405の押圧領域405aを押圧した場合に、押圧部405に作用する応力を低剛性部409で吸収して押圧部405から実装部404に伝達されるのを防ぎ、実装部404に実装されているLSI453等の回路部品の特性に影響を与えるのを防ぐことができる。
Since the low-
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 can be made without departing from the spirit of the present invention described in the claims. It can be changed. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described. Further, a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment. Furthermore, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
300 熱式流量計
302 ハウジング
303 表カバー(カバー)
400 回路パッケージ
401 リードフレーム
403 樹脂材
404 実装部
405 押圧部
406 スリット
408 金線ワイヤ
451 流量検出部(センサエレメント)
452 温度検出部(センサエレメント)
453 LSI(回路部品)
501 金属部材(導電性部材)
551 中間部材(弾性部材)
300
400
452 Temperature detector (sensor element)
453 LSI (circuit parts)
501 Metal member (conductive member)
551 Intermediate member (elastic member)
Claims (8)
前記リードフレームは、
前記回路部品が実装された実装部と、
該実装部に隣接して配置され、副通路を構成する部材に電気的に接続された導電性部材を介して押圧される押圧部と、を有しており、
前記実装部と前記押圧部との間の少なくとも一部が離間していることを特徴とする熱式流量計。 A lead frame on which circuit components are mounted;
The lead frame is
A mounting portion on which the circuit component is mounted;
A pressing portion that is disposed adjacent to the mounting portion and pressed through a conductive member that is electrically connected to a member that constitutes the sub-passage, and
At least a part of the mounting portion and the pressing portion is separated from each other.
前記押圧部は、前記回路パッケージの端部で前記リードフレームの表面と裏面の両方が露出している露出部分に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の熱式流量計。 A circuit package configured by integrally molding the lead frame and the circuit component mounted on the lead frame with a resin material;
The pressing portion, the thermal type flow meter according to claim 1, characterized in that both the front and back of the lead frame at the end of the circuit package is provided in the exposed portion which is exposed.
前記導電性部材は、前記カバーの裏面に沿って配置されて少なくとも一部が前記副通路に露出する金属部材からなり、前記押圧部との間に導電性の弾性部材を介在して前記押圧部を押圧することを特徴とする請求項4に記載の熱式流量計。 The sub passage is formed by cooperation of a housing on which the circuit package is mounted and a cover attached to the housing,
The conductive member is formed of a metal member that is disposed along the back surface of the cover and at least a part of which is exposed to the sub-passage, and a conductive elastic member is interposed between the pressing portion and the pressing portion. The thermal flow meter according to claim 4, wherein the thermal flow meter is pressed.
前記金属部材は、前記副通路において前記流量検出部に対向して配置されていることを特徴とする請求項6に記載の熱式流量計。 The circuit package has a flow rate detection unit exposed to the sub-passage,
The thermal flow meter according to claim 6, wherein the metal member is disposed to face the flow rate detection unit in the sub-passage.
前記リードフレームは、
前記回路部品が実装された実装部と、
該実装部に隣接して配置され、副通路を構成する部材に電気的に接続された導電性部材を介して押圧される押圧部と、を有しており、
前記実装部と前記押圧部との間に、前記実装部及び前記押圧部よりも剛性が低い低剛性部が設けられていることを特徴とする熱式流量計。 A lead frame on which circuit components are mounted;
The lead frame is
A mounting portion on which the circuit component is mounted;
A pressing portion that is disposed adjacent to the mounting portion and pressed through a conductive member that is electrically connected to a member that constitutes the sub-passage, and
A low-rigidity portion having lower rigidity than the mounting portion and the pressing portion is provided between the mounting portion and the pressing portion.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018105800A (en) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Sensor device and method for manufacturing the same |
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