(57)【要約】【課題】  作動不良の防止とシール性の向上とを両立する流量測定装置を提供する。【解決手段】  装置１０は、樹脂部材４０を有するケース部１６、ケース部１６内で樹脂部材４０に支持される回路基板６０を有する制御回路部２２、樹脂部材４０に埋設され制御回路部２２の熱を外部に放出する放熱部材１８、制御回路部２２を封止する封止材２４を備える。放熱部材１８は、回路基板６０と樹脂部材４０とで覆われて制御回路部２２の熱を受ける受熱部５０、樹脂部材４０からケース部１６外に露出する露出部５２、樹脂部材４０で覆われ受熱部５０と露出部５２との間を接続する接続部５４を有する。回路基板６０は、受熱部５０を樹脂部材４０と共に覆う第一面部６６、第一面部６６の外周側で樹脂部材４０と接触する第二面部６８を有し、第一面部６６と受熱部５０との界面を囲む第二面部６８と樹脂部材４０との界面はシールされる。【選択図】    図１
2006184145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路における流体流量を感知する感知部と、
樹脂部材を有するケース部と、
前記ケース部内において前記樹脂部材に支持される回路基板を有し、前記感知部を電気的に制御する制御回路部と、
インサート成形により前記樹脂部材に埋設され、前記制御回路部に発生した熱を前記ケース部外に放出する放熱部材と、
前記ケース部内において前記制御回路部を封止するゲル状の封止材とを備え、
前記放熱部材は、前記樹脂部材と前記回路基板とにより覆われて前記熱を受ける受熱部、前記樹脂部材から前記ケース部外に露出する露出部、並びに前記樹脂部材により覆われて前記受熱部と前記露出部との間を接続する接続部を有し、
前記回路基板は、前記受熱部を前記樹脂部材と共に覆う第一面部、並びに前記第一面部の外周側に設けられて前記樹脂部材と接触する第二面部を有し、
前記第一面部と前記受熱部との接触界面を囲む前記第二面部と前記樹脂部材との接触界面はシールされることを特徴とする流量測定装置。
【請求項２】
前記接続部は、前記受熱部に連設されて前記第二面部とは反対側に曲がる曲部を有することを特徴とする請求項１に記載の流量測定装置。
【請求項３】
前記露出部は、前記流路を形成する流路形成部材に取り付けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の流量測定装置。
【請求項４】
前記樹脂部材は、前記第二面部に接触して前記回路基板を支持する支持面部、並びに前記支持面部よりも突出する突出部を有し、
前記接続部は、前記受熱部に連設されて前記第二面部とは反対側に曲がる第一曲部、並びに前記第一曲部よりも前記露出部側に設けられて前記突出部側に曲がる第二曲部を有することを特徴とする請求項３に記載の流量測定装置。
【請求項５】
前記第二面部と前記樹脂部材とは接着されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の流量測定装置。
【請求項６】
前記第一面部と前記受熱部とは接着されることを特徴とする請求項５に記載の流量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流路の流体流量を感知する感知部を制御回路部により電気的に制御するようにした流量測定装置が知られている。この種の流量測定装置では、制御回路部をケース部内に収容してゲル状の封止材で封止することにより制御回路部を保護する構造が広く採用されている。
【０００３】
ところで、上述の如く制御回路部を封止材で封止する場合、制御回路部が自己の発生熱によって作動不良を起こすおそれがある。そこで、ケース部をなす樹脂部材に放熱部材をインサート成形によって埋設し、当該放熱部材を通じて制御回路部の発生熱をケース部外に放出するようにした構造が特許文献１等に提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１６０１４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の構造では、樹脂部材と放熱部材との成形界面がその縁部においてケース部内の封止材に接しており、しかも当該成形界面には、インサート成形時の熱収縮等に起因して隙間が生じている。そのため、封止材が樹脂部材と放熱部材との成形界面を通じてケース部外に漏出するおそれがあり、それ故に特許文献１の構造では、樹脂部材と放熱部材との界面面積を増大することで封止材の漏出経路を長くするようにしている。しかしながら、本発明者らが検討した結果、樹脂部材と放熱部材との成形界面にその縁部から封止材が流入する限り、封止材の漏出を十分に防止することはできないとの知見が得られた。また、封止材の漏出とは逆向きの流れ、例えばケース部外の水等が樹脂部材と放熱部材との成形界面を通じてケース部内に浸入することも十分に防止し得ないことが判明した。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、作動不良の防止とシール性の向上とを両立する流量測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明によると、ケース部の樹脂部材に埋設される放熱部材は、樹脂部材とケース部内の回路基板とにより覆われる受熱部、樹脂部材からケース部外に露出する露出部、並びに樹脂部材により覆われて受熱部と露出部との間を接続する接続部を有する。これにより樹脂部材と放熱部材との成形界面（以下、単に成形界面という）の縁部は、受熱部と回路基板との接触界面の外周縁部に接続された形となる。さらに請求項１に記載の発明によると、回路基板は、受熱部を樹脂部材と共に覆う第一面部、並びに第一面部の外周側に設けられて樹脂部材と接触する第二面部を有し、第一面部と受熱部との接触界面（以下、第一界面という）を囲む第二面部と樹脂部材との接触界面（以下、第二界面という）はシールされる。これにより成形界面の縁部は、第一界面と第二界面との境界部分に接続されて回路基板により覆われた形となるため、制御回路部を封止する封止材には当該成形界面の縁部が接しない形となる。尤も第二界面の外周縁部には封止材が接することとなるが、当該第二界面は第一界面の外周側においてシールされるので、第一界面と第二界面との境界部分に接続される成形界面にゲル状の封止材が流入する事態を防止することができる。またさらに、ケース部外の水等の液体が露出部側から成形界面に浸入したとしても、当該成形界面の縁部に内周縁部が接続された形となる第二界面がシールされるので、浸入液体が第二界面を通じてケース部内に流入する事態を防止することができる。以上より、請求項１に記載の発明によれば、ケース部のシール性を向上することができる。
加えて請求項１に記載の発明によると、制御回路部がゲル状の封止材で保護されると共に、制御回路部の発生熱が放熱部材を通じてケース部外に放出されるので、制御回路部の作動不良を防止することもできる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によると、接続部において受熱部に連設される曲部は第二面部とは反対側に曲がっているので、第一面部と接触する受熱部に隣接した接続部を第二面部とは接触させないようにして樹脂部材により被覆可能となる。したがって、第一面部が受熱部を樹脂部材と共に覆い且つ第二面部が、接続部を覆う樹脂部材に接触する構成を、例えば特許文献１の如き平板状の放熱部材に曲部を追加することで容易に実現することができる。またさらに、ケース部外側に放熱部材を引張る外力が露出部に作用するような場合には、曲部が樹脂部材に引掛かることによって、放熱部材が樹脂部材から抜出する事態を防止することができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明によると、露出部は、流路を形成する流路形成部材に取り付けられる。これにより放熱部材は、制御回路部からケース部外への放熱機能のみならず、流量測定装置の取付部としての機能をも果たすことができるので、部品点数を削減して製造コストの低減を図ることができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明によると、接続部において受熱部に連設される第一曲部は第二面部とは反対側に曲がっているので、第一面部と接触する受熱部に隣接した接続部を第二面部とは接触させないようにして樹脂部材により被覆可能となる。したがって、第一面部が受熱部を樹脂部材と共に覆い且つ第二面部が、接続部を覆う樹脂部材に接触する構成を、例えば特許文献１の如き平板状の放熱部材に第一曲部を追加することで容易に実現することができる。
【００１０】
さらに請求項４に記載の発明によると、樹脂部材において突出部は、第二面部に接触して回路基板を支持する支持面部よりも突出し、また接続部において第一曲部よりも露出部側に設けられる第二曲部は、突出部側に曲がっている。このような構成では、接続部において第二曲部よりも露出部側となる部分が樹脂部材から露出しないようにして、当該部分に隣接する露出部の位置を調整することができる。したがって、例えば特許文献１の如く平板状の放熱部材に受熱部と露出部とを設けた従来構造の場合と略同位置に露出部の位置を設定することができるので、当該従来構造用に設定された流路形成部材の仕様を変更する必要性がなくなる。
またさらに請求項４に記載の発明によると、ケース部外側に放熱部材を引張る外力が露出部に作用するような場合には、第一及び第二曲部が樹脂部材に引掛かることによって、放熱部材が樹脂部材から抜出する事態を防止することができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明によると、第二界面をなす第二面部と樹脂部材とは接着されるので、第二界面におけるシール性を高めることができる。
請求項６に記載の発明によると、回路基板は、第二面部において樹脂部材と接着されるだけでなく、第一面部において受熱部と接着される。したがって、例えば第一面部と第二面部とに接着材を一挙に塗布した後、及び／又は受熱部と樹脂部材とに接着材を一挙に塗布した後、回路基板を受熱部及び樹脂部材に重ね合わせることで容易に、シールされた第一及び第二界面を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明の一実施形態による流量測定装置１０を示している。流量測定装置１０は、空気流路１を形成する流路形成部材２に取り付けられて当該流路１における空気流量を測定する。ここで流路形成部材２は、例えば内燃機関の吸気系における吸気管、エアクリーナケース等である。流路形成部材２には、流路壁３を貫通する貫通孔部４と、流路壁３の外周面から突出する二つの取付支持部５が設けられている。
【００１３】
流量測定装置１０は、バイパス部１２、感知部１４、ケース部１６、放熱部材１８、ターミナル２０、制御回路部２２、封止材２４等から構成されている。
バイパス部１２は管状に形成され、ケース部１６のベース４０に接合されている。バイパス部１２は、流路形成部材２の貫通孔部４に気密に嵌合されて流路壁３を外周側から内周側に貫いている。バイパス部１２内は隔壁３０で仕切られることにより、両端が空気流路１に連通するＵ字状の第一バイパス流路３１と第二バイパス流路（図示しない）とが形成されている。
【００１４】
感知部１４は、発熱素子３４及び感温素子３５を有している。発熱素子３４及び感温素子３５は、ベース４０に保持されて第一バイパス流路３１に突出している。発熱素子３４は、空気流路１から第一バイパス流路３１に流入した空気の流量を感知する。感温素子３５は、空気流路１から第一バイパス流路３１に流入した空気の温度を感知する。
【００１５】
ケース部１６は、ベース４０及びカバー４１を有している。ベース４０は樹脂で皿状に形成され、開口側をカバー４１によって覆われている。ベース４０の底面部４２は、制御回路部２２の回路基板６０における第二面部６８に接触して当該回路基板６０を支持している。ベース４０において底面部４２の外周側となる二箇所には、底面部４２よりもカバー４１側に突出する突出部４３が設けられている。ベース４０において突出部４３が内周側に隣接する周壁部４４には、コネクタ部４５が設けられている。このコネクタ部４５には、電子制御ユニット（ＥＣＵ）に電気的に接続されたワイヤハーネスのコネクタが嵌合装着される。以上、ベース４０が特許請求の範囲に記載の「樹脂部材」に相当し、底面部４２が特許請求の範囲に記載の「支持面部」に相当する。
【００１６】
図１〜図３に示すように、放熱部材１８はアルミニウム等の金属で概ねＺ字形の板状に形成され、インサート成形によってベース４０に埋設されている。放熱部材１８の中央部には、回路基板６０とベース４０とにより覆われた受熱部５０が設けられている。受熱部５０は、ベース４０から露出して回路基板６０の第一面部６６に接触する接触面部５１を有しており、制御回路部２２に発生した熱を当該接触面部５１により受ける。放熱部材１８の両端部には、ベース４０からケース部１６外に露出する露出部５２がそれぞれ設けられている。各露出部５２は、流路形成部材２の対応する取付支持部５に螺子止めによって取り付けられている。放熱部材１８にはさらに、受熱部５０の両端部と、対応する露出部５２との間をそれぞれ接続する接続部５４が設けられている。各接続部５４は、ベース４０によって完全に覆われている。
【００１７】
各接続部５４は、受熱部５０側から露出部５２側に向かって順に第一曲部５６、凹部５７、第二曲部５８及び平板部５９を有している。第一曲部５６は受熱部５０に連設され、受熱部５０に対して回路基板６０の第二面部６８とは反対側に曲げられている。凹部５７は第一曲部５６に連設され、第一曲部５６に対して受熱部５０とは反対側に曲げられている。第二曲部５８は凹部５７に連設されて第一曲部５６よりも露出部５２側に位置し、凹部５７に対してベース４０の対応する突出部４３側に曲げられている。平板部５９は第二曲部５８と露出部５２とに連設され、第二曲部５８に対して露出部５２側に曲げられている。以上の構成により放熱部材１８は、受熱部５０、平板部５９及び露出部５２が同一平面上に配置され、且つそれらに対して凹部５７が第二面部６８とは反対側に凹んだ形となっている。そして放熱部材１８は、受熱部５０で受けた制御回路部２２の発生熱を受熱部５０両側の接続部５４及び露出部５２に順次伝達し、当該伝達熱をケース部１６外の大気や取付支持部５に放出する機能を果たす。
【００１８】
ターミナル２０はインサート成形によってベース４０に複数埋設されており、それら各ターミナル２０は制御回路部２２及びサーミスタ３６のいずれかに接続されている。各ターミナル２０はコネクタ部４５内に突出しており、当該コネクタ部４５に装着されたワイヤハーネスを通じてＥＣＵに電気的に接続される。これにより、制御回路部２２及びサーミスタ３６の各出力がＥＣＵに与えられるようになっている。尚、サーミスタ３６はベース４０に保持され、バイパス部１２と一体成形されてできた空間部３２に突出しており、空気流路１から空間部内３２に流入した空気の温度を感知する。
【００１９】
制御回路部２２は、回路基板６０に回路素子６２が実装されてなる電気回路であり、ケース部１６内に収容されている。回路基板６０は、アルミナ等で平板状に形成されている。回路基板６０において回路素子６２の実装面６３とは反対側となる基板面６４は、放熱部材１８の受熱部５０の接触面部５１とベース４０の底面部４２とに対して接着材により接着されている。ここで、基板面６４において接触面部５１に接着される第一面部６６は、概ねＬ字形に形成されている。また、基板面６４において底面部４２に接着される第二面部６８は、第一面部６６の外周側を囲む環状に形成されている。以上の構成により、本実施形態では図４に模式的に示すように、第二面部６８と底面部４２との接触界面７０（右上がりのハッチング部分）が第一面部６６と接触面部５１との接触界面７２（右下がりのハッチング部分）を囲んで液密にシールされている。そして、放熱部材１８とベース４０との成形界面７４の縁部は、接触界面７０の内周縁部と接触界面７２の外周縁部との境界部分に接続されて回路基板６０により覆われた形となっている。
【００２０】
尚、面部６６，５１間及び面部６８，４２間を接着する接着材としては、公知物の中から適宜選択して使用可能であるが、接触界面７０におけるシール性と接触界面７２における熱伝導性とを共に確保する上で、例えばシリコン接着材等を使用することが望ましい。また、接着方法としては、例えば第一面部６６と第二面部６８とに接着材を一挙に塗布した後、及び／又は接触面部５１と底面部４２とに接着材を一挙に塗布した後、面部５１，４２上に対応面部６６，６８をそれぞれ重ね合わせる方法等を採用することができる。
【００２１】
制御回路部２２は発熱素子３４及び感温素子３５に電気的に接続されており、それら各素子３４，３５への通電を制御する。具体的に制御回路部２２は、発熱素子３４の温度と感温素子３５により感知される空気温度との差が一定になるように発熱素子３４への供給電流値を制御する。ここで発熱素子３４への供給電流値は、空気流路１から第一バイパス流路３１に流入した空気の流量によって応じて変化するので、当該供給電流値は空気流路１における空気流量を実質的に表すものとなる。したがって、制御回路部２２は、発熱素子３４への供給電流値を空気流量の測定結果としてＥＣＵに出力する。
封止材２４はシリコンゲル等のゲル化物からなり、制御回路部２２をベース４０の底面部４２及び突出部４３と共に封止している。
【００２２】
以上説明した流量測定装置１０によると、放熱部材１８とベース４０との成形界面７４の縁部は回路基板６０により覆われた形となるため、回路基板６０を覆う封止材２４には当該成形界面７４の縁部が接しない形となる。また、回路基板６０の第二面部６８とベース４０の底面部４２との接触界面７０はその外周縁部において封止材２４に接することとなるが、当該接触界面７０は、回路基板６０の第一面部６６と放熱部材１８の接触面部５１との接触界面７２を囲んでシールされている。したがって、接触界面７０，７２の境界部分に接続される成形界面７４には、封止材２４が流入することがない。さらに、ケース部１６外の水等の液体が放熱部材１８の露出部５２側から成形界面７４に浸入したとしても、当該成形界面７４の縁部に内周縁部が接続された形の接触界面７０がシールされているので、浸入液体が接触界面７０を通じてケース部１６内に流入することもない。
【００２３】
このような流量測定装置１０によれば、制御回路部２２を収容するケース部１６のシール性を向上することができる。
しかも流量測定装置１０では、制御回路部２２がゲル状の封止材２４で保護されると共に、制御回路部２２の発生熱が放熱部材１８を通じてケース部１６外に放出されるので、制御回路部２２の作動不良を防止することができる。
【００２４】
また、流量測定装置１０では、制御回路部２２からケース部１６外への放熱機能と、流路形成部材２への取付部としての機能とが一つの放熱部材１８によって実現されているので、部品点数を削減して製造コストの低減を図ることができる。
さらに流量測定装置１０の放熱部材１８では、受熱部５０に対して接続部５４の第一曲部５６が第二面部６８側に曲がっている。これにより、第一面部６６と接触した受熱部５０に隣接する接続部５４を、第二面部６８とは接触させないようにしてベース４０により被覆可能となっている。したがって、上述したシール性の向上効果を生む構成を、例えば放熱部材１８の曲げ加工等によって容易に得ることができる。
【００２５】
またさらに流量測定装置１０では、ベース４０において第二面部６８と接触した底面部４２よりも突出部４３が突出し、接続部５４において凹部５７を挟んで第一曲部５６に繋がる第二曲部５８が当該突出部４３側に曲がっている。これにより、接続部５４の平板部５９がベース４０から露出しないようにして露出部５２を受熱部５０と同一平面上に配置可能となっている。したがって、平板状の放熱部材に受熱部と露出部とを設けた従来構造の場合と略同位置に露出部５２の位置を設定することができるので、当該従来構造用に設定された取付支持部５の仕様を変更する必要性がなくなる。
【００２６】
さらにまた、流量測定装置１０では、ケース部１６外側に放熱部材１８を引張る外力がいずれかの露出部５２に作用するような場合に、当該露出部５２側の第一及び第二曲部５６がベース４０に引掛かることで放熱部材１８のベース４０からの抜出を防止することができる。したがって、流量測定装置１０の耐久性が向上する。
【００２７】
加えて流量測定装置１０の製造時には、例えば第一面部６６と第二面部６８とに接着材を塗布、及び／又は接触面部５１と底面部４２とに接着材を塗布した後、面部５１，４２上に対応面部６６，６８を重ね合わせることで容易に、制御回路部２２をベース４０に組付できる。したがって、流量測定装置１０の製造コストを低減することもできる。
【００２８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定して解釈されるものではない。
例えば図５に示すように、第二曲部５８を放熱部材１８に設けないで凹部５７を平板部５９に連設することで、受熱部５０とは異なる平面上に露出部５２を配置するようにしてもよい。あるいは、凹部５７を放熱部材１８に設けないで第一曲部５６と第二曲部５７とを連設するようにしてもよい。またあるいは、凹部５７及び第二曲部５８を放熱部材１８に設けないで第一曲部５６を平板部５９に連設することで、平板部５９及び露出部５２を第一曲部５６の曲げ方向に延びる形状に形成してもよい。
【００２９】
また、放熱部材１８に設ける露出部５２及び接続部５４の各数については、適宜設定可能である。またさらに、ケース部１６外であって流路形成部材２内となる個所に露出部５２を配置するようにしてもよい。さらにまた、露出部５２以外の部分、例えばベース４０の一部を流路形成部材２の取付支持部５に取り付けるようにしてもよい。
【００３０】
加えて、回路基板６０の第二面部６８とベース４０の底面部４２との接触界面７０がシールされる限りにおいて、ベース４０及び放熱部材１８の少なくとも一方と回路基板６０とを螺子止めするようにしてもよい。また加えて、実装面６３を形成する平板状の基板本体と、基板面６４を形成するシート状のシール部材とを重ね合わせて回路基板６０を構成し、かかるシール部材の基板面６４の第二面部６８とベース４０の底面部４２との接触界面７０を当該シール部材によってシールするようにしてもよい。さらに加えて、回路基板６０の第一面部６６と放熱部材１８の接触面部５１との接触界面７２については、上述の実施形態の如く接着材等によってシールしてもよいし、シールしないようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態による流量測定装置を示す図であって、図２のI−I断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による流量測定装置を、カバー及び封止材を省略して示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態による流量測定装置の放熱部材を示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ矢視図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＣ矢視図である。
【図４】本発明の一実施形態による流量測定装置の特徴的構成について説明するための平面模式図である。
【図５】本発明の一実施形態による流量測定装置の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  空気流路（流路）、２  流路形成部材、５  取付支持部、１０  流量測定装置、１４  感知部、１６  ケース部、１８  放熱部材、２２  制御回路部、２４  封止材、４０  ベース（樹脂部材）、４２  底面部（支持面部）、４３  突出部、５０  受熱部、５１  接触面部、５２  露出部、５４  接続部、５６  第一曲部（曲部）、５８  第二曲部、６０  回路基板、６４  基板面、６６  第一面部、６８  第二面部、７０，７２  接触界面、７４  成形界面
【図１】
2006184145.tif 000003
【図２】
2006184145.tif 000004
【図３】
2006184145.tif 000005
【図４】
2006184145.tif 000006
【図５】
2006184145.tif 000007