(57)【要約】【課題】付加的な感温器とハウジング側の接続パッドとの間のインタフェースを腐食および侵入する媒体に対して防護することができるようにする。【解決手段】センサハウジング１１６内に少なくとも１つの感温器１４８が収容されており、該感温器１４８が、少なくとも１つの電気的なコンタクト１５２を有しており、センサハウジング１１６内に少なくとも１つのコンタクトパッド１６４が収容されており、該コンタクトパッド１６４が、電気的なコンタクト１５２に少なくとも１つの接続箇所１６２で導電的に接続されており、該接続箇所１６２が、流体媒体に対して少なくとも一種類の電気的に絶縁性の封止材料１７２によって防護されているようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動する流体媒体の少なくとも１つの特性を検出するための装置（１１０）、特に吸入空気質量の空気質量流量を検出するための装置（１１０）において、少なくとも１つのセンサハウジング（１１６）が設けられており、該センサハウジング（１１６）が、少なくとも部分的に前記流体媒体内に挿入可能であり、センサハウジング（１１６）内に、前記特性を検出するための少なくとも１つのセンサエレメント（１４４）が収容されており、さらに、センサハウジング（１１６）内に少なくとも１つの感温器（１４８）が収容されており、該感温器（１４８）が、少なくとも１つの電気的なコンタクト（１５２）、特に少なくとも１つのコンタクトワイヤ（１５４）を有しており、センサハウジング（１１６）内に少なくとも１つのコンタクトパッド（１６４）が収容されており、該コンタクトパッド（１６４）が、電気的なコンタクト（１５２）に少なくとも１つの接続箇所（１６２）で導電的に接続されており、該接続箇所（１６２）が、前記流体媒体に対して少なくとも一種類の電気的に絶縁性の封止材料（１７２）によって防護されていることを特徴とする、流動する流体媒体の少なくとも１つの特性を検出するための装置。
【請求項２】
接続箇所（１６２）が、封止槽（１６８）の内部に収容されており、該封止槽（１６８）が、少なくとも部分的に封止材料（１７２）で塞がれている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記装置（１１０）が、ホットフィルム式エアマスメータ（１１２）として形成されており、センサエレメント（１４４）が、センサチップ（１４４）であり、該センサチップ（１４４）が、少なくとも１つの加熱エレメントと少なくとも２つの温度センサとを有している、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
センサハウジング（１１６）が、前記流体媒体によって通流可能な少なくとも１つの通路（１２２）を有しており、該通路（１２２）内に少なくとも部分的にセンサエレメント（１４４）が配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
感温器（１４８）が、センサハウジング（１１６）の、前記流体媒体が接近可能な切欠き（１５６）内に少なくとも部分的に収容されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
封止材料（１７２）が、少なくとも一種類の媒体密な材料を含有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
コンタクトパッド（１６４）と電気的なコンタクト（１５２）との間の導電性の接続部が、溶接結合部を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
感温器（１４８）が、負の温度係数を有する抵抗器である、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
センサハウジング（１１６）が、少なくとも１つの位置固定箇所（１６０）を有しており、該位置固定箇所（１６０）が、感温器（１４８）を少なくとも部分的に収容しかつ空間的に位置固定するために調整されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
センサハウジング（１１６）、特に封止槽（１６８）が、少なくとも１つの電気的なコンタクト（１５２）を収容するための少なくとも１つの収容溝（１７０）を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
流動する流体媒体の少なくとも１つの特性を検出するための装置（１１０）、特に請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置（１１０）を製作するための方法において、前記流体媒体内に挿入可能なセンサハウジング（１１６）を製作し、該センサハウジング（１１６）内に、前記特性を検出するための少なくとも１つのセンサエレメント（１４４）を収容し、センサハウジング（１１６）内に少なくとも１つのコンタクトパッド（１６４）を配置し、さらに、センサハウジング（１１６）内に、少なくとも１つの電気的なコンタクト（１５２）を備えた少なくとも１つの感温器（１４８）を収容し、電気的なコンタクト（１５２）をコンタクトパッド（１６４）に少なくとも１つの接続箇所（１６２）で導電的に接続し、該接続箇所（１６２）を前記流体媒体に対して少なくとも一種類の電気的に絶縁性の封止材料（１７２）によって防護することを特徴とする、流動する流体媒体の少なくとも１つの特性を検出するための方法。
【請求項１２】
電気的なコンタクト（１５２）とコンタクトパッド（１６４）との間の電気的な接続のために溶接法、特に段階式溶接法を使用する、請求項１１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動する流体媒体の少なくとも１つの特性を検出するための装置、特に吸入空気質量の空気質量流量を検出するための装置に関する。
【０００２】
さらに、本発明は、流動する流体媒体の少なくとも１つの特性を検出するための装置を製作するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
公知先行技術に基づき、流動する流体媒体の少なくとも１つの特性を検出するための数多くの装置が公知である。少なくとも１つの特性は、たとえば物理的にかつ／または化学的に検出可能な少なくとも１つの特性であってよい。これについては、たとえば圧力特性、温度特性ならびに流れ特性、たとえば速度または体積流量および／または質量流量を挙げることができる。以下、本発明を、特に流体媒体の質量流量および／または体積流量を検出するために調整された装置に関連して説明する。このような形式の装置の例は、「Ｒｏｂｅｒｔ  Ｂｏｓｃｈ」社：「Ｓｅｎｓｏｒｅｎ  ｉｍ  Ｋｒａｆｔｆａｈｒｚｅｕｇ」（２００７年版、第１４０〜１４２頁）に記載されている。特にこのような形式の装置は、いわゆる「ホットフィルム式エアマスメータ」であってよい。このホットフィルム式エアマスメータは、流体媒体の流れの一部が流れ通路を通して案内される測定装置である。流れ通路では、流体媒体の流れの一部がセンサチップの表面に沿って流れる。この表面には、１つの加熱エレメントと、この加熱エレメントの互いに反対の側に配置された少なくとも２つの感温器とが設けられている。これらの感温器によって検出される温度分布の非対称性から、流体媒体の質量流量または体積流量を推測することができる。
【０００４】
選択的には、商業的に入手可能な多くのホットフィルム式エアマスメータの場合、付加的な感温器、すなわち、本来のセンサチップの外部に配置された感温器が設けられている。この感温器は、特に流動する流体媒体の温度を検出する。たとえば、付加的な感温器は、負の温度係数を備えた抵抗器（ＮＴＣ）であってよい。この抵抗器は、公知先行技術によれば、ホットフィルム式エアマスメータのハウジング内に手間をかけて挿入され、抵抗溶接によって接続コンタクトに結合される。たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第４４４７５７０号明細書に基づき、流動する媒体の質量を測定するための装置が公知である。この公知の装置は、流動する媒体の温度を補償するために、温度依存性の媒体温度抵抗器を有している。この媒体温度抵抗器は、装置のハウジングに設けられた測定通路の外部にハウジングに対して所定の間隔を置いて配置されている。媒体温度抵抗器は、たとえば流動する媒体の温度の変化が装置の測定精度に影響を与えないことを保証する調整回路の一部である。ベースハウジングの外部に収納された媒体温度抵抗器は、電気的なコンタクティングのために、相並んで配置された接続ワイヤを有している。これらの接続ワイヤのうち、少なくとも１つの接続ワイヤがＵ字形に曲げられていて、これによって、部分的に別の接続ワイヤに対して平行に延びている。接続ワイヤは、コンタクトピンの形で形成された２つの電気的な保持部材に、たとえばろう接によって固定されていて、接続ワイヤに電気的に接続されている。保持部材は、たとえばボトムハウジングのコネクタ部材と反対の側でベースハウジングの外面から流れ横断面に突出していて、流れ方向で見て相前後して位置している。媒体温度抵抗器の更なる保持のためには、ベースハウジングに、外面から突出したプラスチック突起が設けられている。このプラスチック突起を巡って、曲げられた少なくとも１つの接続ワイヤが、プラスチック突起の、保持部材と反対の側で溝内に延びており、これによって、媒体温度抵抗器が接続ワイヤによってベースハウジングの外面に対して間隔を置いて、流動する媒体内に配置されている。この公知の方法および配置は比較的手間を要する。さらに、技術的な要求は、特に付加的な感温器とハウジング側の接続パッドとの間のインタフェースを腐食および侵入する媒体、たとえば湿分、燃料またはオイルに対して防護することにある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４４７５７０号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「Ｒｏｂｅｒｔ  Ｂｏｓｃｈ」社：「Ｓｅｎｓｏｒｅｎ  ｉｍ  Ｋｒａｆｔｆａｈｒｚｅｕｇ」（２００７年版、第１４０〜１４２頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の課題は、公知の装置の上述した欠点を少なくとも十分に回避する、すなわち、付加的な感温器とハウジング側の接続パッドとの間のインタフェースを腐食および侵入する媒体に対して防護することができる、流動する流体媒体の少なくとも１つの特性を検出するための装置を提案することである。さらに、本発明の課題は、流動する流体媒体の少なくとも１つの特性を検出するための装置、特に本発明に係る装置を製作するための簡単な方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題を解決するために本発明に係る装置では、少なくとも１つのセンサハウジングが設けられており、該センサハウジングが、少なくとも部分的に前記流体媒体内に挿入可能であり、センサハウジング内に、前記特性を検出するための少なくとも１つのセンサエレメントが収容されており、さらに、センサハウジング内に少なくとも１つの感温器が収容されており、該感温器が、少なくとも１つの電気的なコンタクト、特に少なくとも１つのコンタクトワイヤを有しており、センサハウジング内に少なくとも１つのコンタクトパッドが収容されており、該コンタクトパッドが、電気的なコンタクトに少なくとも１つの接続箇所で導電的に接続されており、該接続箇所が、前記流体媒体に対して少なくとも一種類の電気的に絶縁性の封止材料によって防護されているようにした。
【０００９】
本発明に係る装置の有利な態様によれば、接続箇所が、封止槽の内部に収容されており、該封止槽が、少なくとも部分的に封止材料で塞がれている。
【００１０】
本発明に係る装置の有利な態様によれば、前記装置が、ホットフィルム式エアマスメータとして形成されており、センサエレメントが、センサチップであり、該センサチップが、少なくとも１つの加熱エレメントと少なくとも２つの温度センサとを有している。
【００１１】
本発明に係る装置の有利な態様によれば、センサハウジングが、前記流体媒体によって通流可能な少なくとも１つの通路を有しており、該通路内に少なくとも部分的にセンサエレメントが配置されている。
【００１２】
本発明に係る装置の有利な態様によれば、感温器が、センサハウジングの、前記流体媒体が接近可能な切欠き内に少なくとも部分的に収容されている。
【００１３】
本発明に係る装置の有利な態様によれば、封止材料が、少なくとも一種類の媒体密な材料を含有している。
【００１４】
本発明に係る装置の有利な態様によれば、コンタクトパッドと電気的なコンタクトとの間の導電性の接続部が、溶接結合部を有している。
【００１５】
本発明に係る装置の有利な態様によれば、感温器が、負の温度係数を有する抵抗器である。
【００１６】
本発明に係る装置の有利な態様によれば、センサハウジングが、少なくとも１つの位置固定箇所を有しており、該位置固定箇所が、感温器を少なくとも部分的に収容しかつ空間的に位置固定するために調整されている。
【００１７】
本発明に係る装置の有利な態様によれば、センサハウジング、特に封止槽が、少なくとも１つの電気的なコンタクトを収容するための少なくとも１つの収容溝を有している。
【００１８】
さらに、前述した課題を解決するために本発明に係る方法では、前記流体媒体内に挿入可能なセンサハウジングを製作し、該センサハウジング内に、前記特性を検出するための少なくとも１つのセンサエレメントを収容し、センサハウジング内に少なくとも１つのコンタクトパッドを配置し、さらに、センサハウジング内に、少なくとも１つの電気的なコンタクトを備えた少なくとも１つの感温器を収容し、電気的なコンタクトをコンタクトパッドに少なくとも１つの接続箇所で導電的に接続し、該接続箇所を前記流体媒体に対して少なくとも一種類の電気的に絶縁性の封止材料によって防護するようにした。
【００１９】
本発明に係る方法の有利な態様によれば、電気的なコンタクトとコンタクトパッドとの間の電気的な接続のために溶接法、特に段階式溶接法を使用する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る装置において、基本的には、公知先行技術に基づき公知の上述した装置が参照されてよい。したがって、少なくとも１つの特性が、特に物理的にかつ／または化学的に検出可能な少なくとも１つの特性であってよい。特に流動する流体媒体の質量流量および／または体積流量を挙げることができる。しかし、択一的または付加的には、別の特性も定性的にかつ／または定量的に検出可能である。流動する流体媒体は、特に内燃機関の吸入空気質量であってよい。本発明に係る装置は、特に吸入空気質量の質量流量および／または体積流量を検出するために使用することができる。しかし、基本的には、流動する別の流体媒体、たとえば液体および／または別のガスも可能である。
【００２１】
本発明に係る装置は少なくとも１つのセンサハウジングを有している。このセンサハウジングは、流動する流体媒体内に少なくとも部分的に挿入可能である。この挿入は永続的に行われてもよいし、一時的に行われてもよい。こうして、センサハウジングを、たとえば差込み感応器で永久的に内燃機関の吸気系統内に組み込むことができる。この目的のためには、本発明に係る装置が、たとえば流動する流体媒体によって通流されてよい管区分を有していてよい。この管区分内には、センサハウジングまたはセンサハウジングの一部、特に差込み感応器が収容されている。しかし、択一的には、センサハウジングが、交換可能な差込み感応器として、吸気系統に設けられた相応の開口内に全体的にまたは部分的に差し込まれ、たとえば吸気系統の管壁に結合されてもよく、これによって、本発明に係る装置を再び吸気系統から取り外すことができる。種々異なる態様が可能である。たとえば上述した公知先行技術が参照されてよい。
【００２２】
センサハウジング内には、特性を検出するための少なくとも１つのセンサエレメントが収容されている。このことは、種々異なる形式で行うことができる。たとえば、以下にさらに詳しく説明するように、センサハウジング内に、流体媒体によって通流可能な少なくとも１つの通路が配置されていてよい。この通路内には、センサエレメントが少なくとも部分的に配置されている。しかし、択一的または付加的には、センサエレメントが、センサハウジングの、流動する流体媒体に直接的に向けられた表面に配置されていてもよく、かつ／またはセンサハウジングの中空室内に配置されていてもよい。種々異なる態様が可能である。
【００２３】
さらに、センサハウジング内には、少なくとも１つの感温器が収容されている。「感温器」とは、本発明の範囲内では、温度によって変化する少なくとも１つの信号を発生させるために調整された素子または解りやすい形で温度によって変化させられる測定可能な少なくとも１つの特性を有する素子を意味している。感温器は、特に上述した公知先行技術に基づき公知であるように、媒体の温度の変化が装置の測定精度に影響を与えないことを保証する補償回路または調整回路の一部として使用することができる。
【００２４】
感温器は、有利には直接流体媒体にさらされているように配置されている。この目的のためには、感温器が、特に全体的にまたは部分的に、たとえば少なくとも測定ヘッドで、センサハウジングの、流体媒体が接近可能である１つの表面にまたは表面上に配置されていてよい。択一的または付加的には、感温器が全体的にまたは部分的に、流体媒体が接近可能である中空室内に配置されていてもよい。有利には、感温器は、この感温器を通る流体媒体の流れに全く影響を与えないかまたは僅かしか影響を与えないように配置されている。
【００２５】
感温器は、少なくとも１つの電気的なコンタクト、有利には少なくとも２つの電気的なコンタクト、特に少なくとも１つ、有利には少なくとも２つのコンタクトワイヤを有している。センサハウジング内には、少なくとも１つのコンタクトパッドが収容されている。このコンタクトパッドは、たとえば少なくとも１つの中空室内への配置により、センサハウジングの材料によって完全に取り囲まれていてもよいし、センサハウジングの１つの表面に全体的にまたは部分的に配置されていてもよい。「コンタクトパッド」とは、少なくとも１つの電気的な素子を導電的に位置固定することができる電気的な接続面、たとえば金属製の接続面を意味している。有利には、少なくとも１つのコンタクトパッドは、本発明に係る装置の少なくとも１つの給電線路、たとえば打抜き格子体および／または別の種類の給電線路に接続されているかまたは少なくとも１つのこのような形式の給電線路の構成部分である。特に複数のコンタクトパッド、たとえば少なくとも２つのコンタクトパッドが設けられていてよい。コンタクトパッドの個数は、たとえば感温器の電気的なコンタクト、たとえばコンタクトワイヤの個数に対応していてよい。
【００２６】
電気的なコンタクトが、コンタクトパッドに少なくとも１つの接続箇所で導電的に接続されていることが提案される。この接続箇所は、少なくとも一種類の電気的に絶縁性の封止材料によって流体媒体に対して防護されている。このことは、種々異なる形式で行われてよい。たとえば、接続箇所はセンサハウジングの内部、たとえば少なくとも１つの中空室内に全体的にまたは部分的に収容されていてよい。電気的なコンタクトは、たとえば完全にまたは部分的に少なくとも１つの貫通案内部によって中空室内に導入することができる。次いで、この中空室および／または貫通案内部が封止材料によって密封されており、これによって、（少なくとも本発明に係る装置の運転に対して特徴的な期間、たとえば数分、数時間または数日の期間）流体媒体が中空室内にまたは接続箇所に侵入しないようになっている。
【００２７】
少なくとも１つのコンタクトパッドおよび／または少なくとも１つの接続箇所が、センサハウジングの封止槽の内部に収容されていると特に有利である。「封止槽」とは、センサハウジングの内部の凹部および／または中空室を意味している。この凹部および／または中空室は、少なくとも感温器の組付け工程の間、外部に対して露出可能であるかまたは露出していてよく、少なくともある程度の範囲内で、封止槽内に挿入される液状のまたは粘液状の媒体に対する空間的な仕切りを提供することができる。たとえばセンサハウジングの壁に設けられた、流体媒体が接近可能である凹部を挙げることができる。特にセンサハウジングの壁にかつ／またはセンサハウジングの別の中空室の内部に設けられた丸められた凹部または多角形の凹部を挙げることができる。
【００２８】
しかし、一般的には、封止槽の概念は広く解釈することができる。封止槽は、一般的には、センサハウジングの内部にまたはセンサハウジングの壁に設けられた任意の開口および／または任意の中空室であってよい。この開口および／または中空室は、少なくとも所定の寸法における封止材料に対する空間的な仕切りを成している。開口は封止材料によって完全に塞がれている必要はない。したがって、たとえば封止槽が、上述したように、センサハウジングの内部に設けられた中空室を取り囲んでいてもよい。この中空室内には、感温器の電気的なコンタクト、たとえば電気的なコンタクトワイヤが導入される。たとえば中空室および／または中空室の一部および／または封止槽の開口または貫通案内部だけを、外部に向かって流体媒体に対して封止材料によって塞ぐことができ、これによって、特にセンサハウジングの内部、特に少なくとも１つの接続箇所への流体媒体または別の媒体の侵入を阻止することができる。これに相応して、封止材料は封止槽の任意の場所、特に少なくとも１つの接続箇所への媒体の侵入が阻止されるかまたは少なくとも困難になるように選択された少なくとも１つの場所に配置することができる。選択的な封止槽は、有利には、少なくとも一種類の電気的に絶縁性の封止材料によって少なくとも部分的に塞がれている。
【００２９】
「電気的に絶縁性の封止材料」とは、少なくとも初期の状態で粘液状であるかまたは十分に変形可能であり、液状のまたは粘液状の状態で封止槽内に供給される材料を意味している。有利には、封止材料は、接続領域であってもよい接続箇所を完全に包み込んでいる。たとえば、電気的に絶縁性の封止材料は、硬化されていない状態で封止槽内に供給され、そこで、たとえば熱的、光化学的または電気的に硬化される硬化可能な少なくとも一種類のプラスチックであってよい。特に封止材料は、たとえばエポキシ樹脂および／またはシリコーンであってよい。
【００３０】
本発明に係る装置は、特に上述したように、ホットフィルム式エアマスメータとして形成されていてよい。センサエレメントは、特にセンサチップであってよいかまたはセンサチップを有していてよい。このセンサチップは少なくとも１つの加熱エレメントと少なくとも２つの温度センサ、たとえば少なくとも２つの温度抵抗器とを有していてよい。加熱エレメントと温度センサとは、たとえば流体媒体によって流過可能な表面に配置されていてよく、これによって、上述したホットフィルム式エアマスメータ原理により空気質量流量、たとえば体積流量および／または質量流量を推測することができる。本発明に係る装置は、特に流動する流体媒体の少なくとも１つの特性をセンサエレメントと、付加的には、付加的な感温器の少なくとも１つの情報とによって検出するために調整されていてよい。
【００３１】
センサハウジングは、特に流体媒体によって通流可能な少なくとも１つの通路を有していてよい。この通路内には、センサエレメントが少なくとも部分的に配置されていてよい。センサハウジングは、特にほぼ閉鎖されたハウジングとして形成されていてよく、これによって、流体媒体が、選択的な通路を除いて、センサハウジングの内部に侵入しないようになっている。たとえば、センサハウジングはプラスチック材料から製作することができる。通路は、たとえば相応の射出成形技術によってセンサハウジングに加工することができる。たとえば、通路はメイン流れ通路を有していてよい。このメイン流れ通路は、通路内に進入した流体媒体の主成分によって通流される。また、通路は、メイン流れ通路から分岐したバイパス通路を有していてよい。有利には、このバイパス通路内にセンサエレメントが配置されている。これについても、公知先行技術に基づき記載した装置が参照されてよい。本発明により付加的にセンサハウジング内に挿入された少なくとも１つの感温器は、たとえば通路の外部でセンサハウジング内に収容されていてもよいし、あとで詳しく説明するように、通路の内部にまたは少なくとも通路の範囲内に収容されていてもよい。有利には、感温器は、上述したように、流体媒体が直接接近可能であるように配置されている。
【００３２】
センサハウジングは、特に少なくとも１つの電子装置領域を有していてよい。この電子装置領域は少なくとも１つの制御電子装置を備えている。この制御電子装置は、たとえば電子装置モジュールを有していてよい。この電子装置モジュールは、たとえば底部金属薄板と、この底部金属薄板に被着された電子装置とを有していてよい。制御電子装置は、たとえばセンサエレメントを制御しかつ／またはセンサエレメントの信号を少なくとも部分的に評価するための１つまたはそれ以上の素子を有していてよい。センサエレメントは少なくとも１つの制御電子装置に、たとえばセンサ支持体、たとえば底部金属薄板にプラスチックの射出成形により固着されたセンサ支持体を介して接続されていてよい。このセンサ支持体は少なくとも１つの通路内に突入しており、これによって、センサ支持体に収容されたセンサチップの少なくとも１つの表面が流体媒体によって流過可能となる。さらに、センサハウジングは、少なくとも１つの通路を備えた少なくとも１つの流体素子領域を有していてよい。感温器は、電子装置領域および／または流体素子領域に位置する場所に少なくとも部分的に配置されていてよい。
【００３３】
別の有利な態様は、少なくとも一種類の封止材料に関する。上述したように、この封止材料は、特に硬化可能な封止材料であってよい。たとえばエポキシ樹脂および／またはシリコーンを使用することができる。硬化可能な封止材料に対して択一的には、完全に硬化しない封止材料であってもよい。なぜならば、封止材料に課せられる機械的な要求は一般的に僅かであるからである。変形可能な状態、たとえば封止材料が封止槽内に供給される液状のまたは粘液状の状態では、封止材料が低い粘度を有していることが望ましく、これによって、封止材料が、有利には少なくとも１つの接続箇所を完全に被覆している。たとえば、５０００ｍＰａｓ〜２００００ｍＰａｓ、特に１００００ｍＰａｓ〜１５０００ｍＰａｓ、特に有利には１２０００ｍＰａｓ（Ｄ＝０．５  １／ｓ）の粘度が使用されてよい。封止材料は、特に少なくとも一種類の媒体密な材料を有していてよい。これは、少なくとも硬化された状態および／または封止材料が本発明に係る装置の運転の間にある状態において、封止材料が、接続箇所への腐食を促す媒体の侵入を少なくとも十分に阻止するかまたは少なくとも腐食性の媒体によって引き起こされる作用を、少なくとも本発明に係る装置の、たとえば１〜１０年の間にあり得る通常の寿命の範囲内で無視することができるほどに、封止材料が、接続箇所への腐食を促す媒体の侵入を遅らせることを意味している。腐食性の媒体は、特にガス、特に排ガスおよび／または液体、特に水、酸、油、伝動装置液またはこれに類するものが含まれる。
【００３４】
コンタクトパッドと電気的なコンタクトとの間の導電的な接続部は、特に溶接結合部を有していてよい。溶接結合とは、特に熱および／または圧力の使用下で実現される少なくとも２つの構成部材の間の解離不能な結合を意味している。選択的には、溶加材が使用されてよい。公知先行技術に基づき公知の種々異なる溶接技術が使用されてよい。
【００３５】
感温器は、基本的には、温度を直接的にまたは間接的に検出するための公知先行技術に基づき公知の任意の素子を有していてよい。測定技術については、公知先行技術に基づき公知の測定技術が参照されてよい。特に感温器は少なくとも１つの測定抵抗器を有していてよい。この測定抵抗器の電気的な抵抗は温度に依存している。特にＮＴＣ抵抗器、すなわち、負の温度係数を備えた抵抗器を挙げることができる。このＮＴＣは、たとえばＮＴＣペレット、すなわち、たとえば相応の防護材料によって被覆された本来の測定領域を有していてよい。そのほかには、ＮＴＣが少なくとも１つの電気的なコンタクト、有利には、たとえば少なくとも２つのコンタクトワイヤの形の少なくとも２つの電気的なコンタクトを有していてよい。コンタクトワイヤは絶縁されて形成されていてよい。それぞれ１つのコンタクトワイヤの少なくとも一領域、たとえば１つのコンタクトワイヤの少なくとも一方の端部は、各コンタクトパッドとの接続部を形成するために絶縁されていることが望ましい。
【００３６】
センサハウジングは、特に少なくとも１つの位置固定箇所を有していてよい。この位置固定箇所は、感温器、たとえば感温器の感温性の測定ヘッドを少なくとも部分的に収容しかつ空間的に位置固定するために調整されている。これは、少なくとも本発明に係る装置の運転中に生じる通常の負荷下で、位置固定された感温器の位置が少なくとももはや著しく変化しないようになっていることを意味している。位置固定箇所は、たとえばセンサハウジングに設けられた、たとえば少なくとも１つの溝および／または少なくとも１つのクランプを有していてよい。択一的または付加的には、位置固定が、センサハウジングと感温器との間でのかしめ加工、たとえば温間かしめ加工を含んでいてよい。位置固定部材は、たとえば感温器のＮＴＣペレットの領域に配置されていてよく、かつ／または位置固定部材は、特に感温器の本来の測定領域、たとえば測定ヘッドが空間的に位置固定されているように形成されていてよい。
【００３７】
さらに、センサハウジング、特に封止槽は、少なくとも１つの電気的なコンタクトを収容するための少なくとも１つの収容溝を有していてよい。収容溝とは、少なくとも１つの電気的なコンタクトを少なくとも部分的に収容することができる凹部、有利には長く延ばされた凹部を意味している。たとえば、少なくとも１つの電気的なコンタクトがコンタクトワイヤである場合には、有利には収容溝が、コンタクトワイヤを完全にまたは部分的に挿入することができる長く延ばされた溝として形成されている。たとえば、この溝は少なくとも１つのコンタクトパッドにまで延びていてよく、これによって、収容溝の端部がコンタクトパッドの領域に位置している。このコンタクトパッドは、封止槽内に沈み込んで配置されていてよく、これによって、たとえば少なくとも１つの収容溝がコンタクトパッドの領域で終わっており、少なくとも１つの電気的なコンタクトが、より大きな変形なしに収容溝からコンタクトパッドに直接移行することができる。
【００３８】
前述した１つまたはそれ以上の態様における上述した装置のほかに、さらに、流動する流体媒体の少なくとも１つの特性を検出するための装置、特に上述した１つまたはそれ以上の態様による装置を製作するための方法が提案される。これに相応して、本発明に係る方法の可能な態様に関して少なくとも十分に本発明に係る装置の上記説明が参照されてよい。提案された方法では、流体媒体内に挿入可能なセンサハウジングが、たとえばプラスチック形状付与法によって製作される。センサハウジング内（たとえばセンサハウジングの内部またはセンサハウジングの、流体媒体に向けられた表面）に、特性を検出するための少なくとも１つのセンサエレメントが収容される。さらに、センサハウジング内に、少なくとも１つのコンタクトパッドが配置される。さらに、センサハウジング内（たとえばセンサハウジングの内部またはセンサハウジングの、流体媒体に向けられた表面）に、少なくとも１つの電気的なコンタクトを備えた少なくとも１つの感温器が収容される。電気的なコンタクトが、コンタクトパッドに少なくとも１つの接続箇所で導電的に接続される。この接続箇所が、少なくとも一種類の電気的に絶縁性の封止材料によって流体媒体に対して防護される。念のために付言しておくと、上述した方法ステップは、有利には、必ずしもそうある必要はないが、記載した順序で実施されてよい。しかし、別の順序も可能であり、たとえば１つまたはそれ以上の方法ステップが時間的に平行にかつ／または時間的に重畳してかつ／または繰り返されて実施されてもよい。
【００３９】
本発明に係る方法の更なる可能な詳細に対して、本発明に係る装置の上記説明が参照されてよい。たとえば、接続箇所がやはり少なくとも１つの封止槽内に配置されてよい。封止材料の供給、たとえば封止材料での封止槽の充填に対して、特に少なくとも１回の流込みプロセスが使用されてよい。電気的なコンタクトとコンタクトパッドとの間への電気的な接続部の形成に対して、特に少なくとも１回の溶接法が使用されてよい。特にこの溶接法は段階式溶接法であってもよいし、段階式溶接法を有していてもよい。「段階式溶接法」とは、本発明の範囲内では、溶接の間の出力が、たとえば一段階または多段階にかつ／または連続的な変更を介して変えられる溶接法を意味している。特にこの出力は、超音波溶接時の高周波出力であってよい。したがって、一般的には、超音波溶接法または別の種類の溶接法も本発明の範囲内で考慮される。
【００４０】
提案された方法および提案された装置は、公知の方法および装置に比べて数多くの利点を有している。したがって、特に付加的な感温器をセンサハウジング内に組み込むことができる。このセンサハウジングは、媒体シール性の要求を満たしている。感温器は、特に防食性であり、それにもかかわらず、安全にかつ確実に組み込むことができる。これによって、本発明に係る装置の寿命を著しく向上させることができ、腐食に起因した故障を少なくとも十分に回避することができる。
【００４１】
感温器は、特に少なくとも部分的にセンサハウジングの、流体媒体が接近可能な切欠き内に収容されていてよい。たとえば、センサハウジングの差込み感応器の１つの側面に設けられた切欠きを挙げることができ、これによって、感温器が全体的にハウジングの側方の仕切りを越えて突出せず、こうして、流体媒体の流れにおける妨害が生じないものの、同時に、感温器は、流動する流体媒体に直接接触させられる。これについては、たとえば上述したドイツ連邦共和国特許出願公開第４４４７５７０号明細書が参照されてよい。特にこの態様では、本発明における媒体密な電気的なコンタクティングが特に有利であると判る。なぜならば、この例では、従来の装置の場合、コンタクト箇所が、流体媒体の腐食性の成分に直接さらされているからである。しかし、本発明によって、この欠点は回避される。たとえば上述した位置固定箇所によって、感温器の測定ヘッド、すなわち、感温器の本来の感温性の領域が、センサハウジングの壁、たとえば凹部の内部のセンサハウジングの壁に対して間隔を置いて配置されているように、測定ヘッドを配置することができ、これによって、たとえば測定ヘッドとセンサハウジングとの間に直接的な熱的な接触が存在していない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】流動する流体媒体の特性を検出するための従来の装置の分解図である。
【図２】図１に示した装置の背面図である。
【図３】本発明により位置固定された感温器を備えた本発明に係る装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下に、本発明を実施するための形態を図面につき詳しく説明する。
【００４４】
図１および図２には、流動する流体媒体の少なくとも１つの特性を検出するための公知先行技術に基づき公知の装置１１０が示してある。この装置１１０は、たとえば「Ｒｏｂｅｒｔ  Ｂｏｓｃｈ」社のＨＦＭ６型の、いわゆる「ホットフィルム式エアマスメータ１１２」である。このホットフィルム式エアマスメータ１１２の構造および機能形式に対して、基本的には、「Ｒｏｂｅｒｔ  Ｂｏｓｃｈ」社：「Ｓｅｎｓｏｒｅｎ  ｉｍ  Ｋｒａｆｔｆａｈｒｚｅｕｇ」（２００７年版、第１４０〜１４２頁）が参照されてよい。ホットフィルム式エアマスメータ１１２は、流体媒体内に挿入可能である差込み感応器１１４を有している。この差込み感応器１１４自体は、典型的にプラスチックから製作されるセンサハウジング１１６を有している。このセンサハウジング１１６内には、電子装置領域１１８と流体素子領域１２０とが設けられている。この流体素子領域１２０は複数の通路１２２、すなわち、端面側の流入開口１２６と、側方でバイパスカバー１２８に配置された流出開口１３０とを備えたメイン通路１２４と、このメイン通路１２４から分岐したバイパス通路１３２とを有している。このバイパス通路１３２は、差込み感応器１１４の終端面１３４においてバイパス出口１３６で終わっている。電子装置領域１１８には、制御電子装置１３８が設けられている。この制御電子装置１３８は電子装置モジュール１４０を備えている。この電子装置モジュール１４０には、プラスチックウィングの形のセンサ支持体１４２がプラスチックの射出成形により固着されている。このセンサ支持体１４２はバイパス通路１３２内に突入している。また、センサ支持体１４２内には、センサチップ１４４が収容されている。このセンサチップ１４４はホットフィルム式エアマスメータ原理により作業し、バイパス通路１３２内の流体媒体によって流過される。電子装置領域１１８は電子装置室カバー１４６によって閉鎖され、流体素子領域１２０はバイパスカバー１２８によって閉鎖される。
【００４５】
図１には、開放された状態における装置１１０の斜視図が示してあるのに対して、図２には、電子装置領域１１８もしくは流体素子領域１２０と反対の側から見た、図１に示した装置１１０の背面図が示してある。そこに認めることができるように、図１および図２に示した商業的な装置１１０に対して、選択的に感温器１４８が入手可能である。この感温器１４８は、たとえばＮＴＣ（負特性）抵抗器またはＰＴＣ（正特性）抵抗器であってよい。この感温器１４８は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４４７５７０号明細書に記載された媒体温度抵抗器に相当している。この媒体温度抵抗器は、通路１２２の外部でセンサハウジング１１６に設けられていて、たとえば制御電子装置１３８に接続することができる。感温器１４８の信号は、特に流動する流体媒体の温度を補償するために使用することができる。
【００４６】
特に図２から認めることができるように、感温器１４８は、図示の実施の形態では、測定ヘッド１５０を有している。この測定ヘッド１５０は感温器１４８の本来の測定箇所を成していて、しばしば「ペレット」、たとえば「ＮＴＣペレット」とも呼ばれる。さらに、感温器１４８は、図示の実施の形態では、コンタクトワイヤ１５４の形の電気的なコンタクト１５２を有している。感温器１４８はＵ字形に曲げられている。コンタクトワイヤ１５４は少なくとも十分に互いに平行に延びている。選択的に入手可能な感温器１４８は差込み感応器１１４の裏側で切欠き１５６内に組み付けられる。電気的なコンタクティング（接触接続）のためには、保持部材１５８が提供されている。この保持部材１５８はセンサハウジング１１６の壁表面から切欠き１５６内に突出していて、コンタクトワイヤ１５４に抵抗溶接を介して結合される。保持部材１５８はホットフィルム式エアマスメータ１１２の櫛形導体に対する接続部を成しているので、こうして、たとえば制御電子装置１３８と感温器１４８との間に接続部を提供することができる。被振動負荷部材の更なる取付けおよび位置固定のためには、感温器１４８が付加的に測定ヘッド１５０の領域で温間かしめ加工によって位置固定部材１６０に位置固定される。感温器１４８として、特に防食に対する特別な手段なしの錫めっきされたワイヤを備えた変化形態におけるＮＴＣが使用される。
【００４７】
これに対して、図３には、図２に示した装置側で見た、すなわち、（図３に見ることができない）電子装置領域１１８および流体素子領域１２０と反対に位置する装置側で見た、本発明により製作された装置１１０が斜視図で示してある。この装置１１０は、大部分において、図１および図２に示した装置１１０に相当しており、これによって、図１および図２に示した装置１１０を少なくとも十分に参照することができる。さらに、差込み感応器１１４の図示の裏側には、感温器１４８、たとえばＮＴＣまたはＰＴＣ（正の温度係数を備えた温度抵抗器）が設けられている。この感温器１４８はやはり測定ヘッド１５０とコンタクトワイヤ１５４の形の電気的なコンタクト１５２とを有している。測定ヘッド１５０の領域、すなわち、測定ヘッド１５０の直前のコンタクトワイヤ１５４では、感温器１４８がやはり位置固定部材１６０によって、センサハウジング１１６に設けられた切欠き１５６の内部で電気的に、たとえば温間かしめ加工によって空間的に位置固定されている。
【００４８】
感温器１４８と、装置１１０の電子装置、たとえば櫛形導体への感温器１４８のインタフェースとの耐食性および耐媒体性を確保するために、有利には被覆されたコンタクトワイヤ１５４と、被覆された測定ヘッド１５０、たとえばＮＴＣペレットとを備えた、有利には耐食性のかつ耐媒体性の感温器１４８の使用のほかに、櫛形導体１６６のコンタクトパッド１６４への接続箇所１６２の防護手段も設けられている。コンタクトパッド１６４は櫛形導体１６６への接続部を成していて、本発明によれば、封止槽１６８内に配置されている。この封止槽１６８は、選択的な切欠き１５６の領域でセンサハウジング１１６の壁に設けられた凹部を成している。位置固定箇所を提供する位置固定部材１６０から出発して、収容溝１７０が延びている。この収容溝１７０内には、コンタクトワイヤ１５４が収容されている。また、収容溝１７０は位置固定部材１６０と一緒に感温器１４８を位置決めするために働く。コンタクトパッド１６４の領域では、コンタクトワイヤ１５４が、有利には絶縁体除去されていて、封止槽１６８の内部に配置されている。コンタクトワイヤ１５４とコンタクトパッド１６４との間のコンタクティングは、有利には溶接法、特に段階式溶接法によって行われる。接続箇所１６２と、封止槽１６８の内部の絶縁体除去されたコンタクトワイヤ１５４とを腐食および媒体影響に対して防護するためには、封止槽１６８が溶接工程後に少なくとも部分的に封止材料１７２で塞がれる。封止槽１６８の壁は、封止工程の外側の仕切りを成している。
【００４９】
択一的には、接続箇所１６２、たとえば溶接結合部が、差込み感応器１１４の内部に形成されてもよい。このためには、コンタクトワイヤ１５４が、たとえば所定の開口を通ってセンサハウジング１１６の内部に導入され、そこで相応に曲げられ、櫛形導体に溶接される。センサハウジング１１６の開口を媒体の侵入に対して防護するためには、この開口が少なくとも部分的に封止材料１７２で閉塞される。
【符号の説明】
【００５０】
１１０  装置
１１２  ホットフィルム式エアマスメータ
１１４  差込み感応器
１１６  センサハウジング
１１８  電子装置領域
１２０  流体素子領域
１２２  通路
１２４  メイン通路
１２６  流入開口
１２８  バイパスカバー
１３０  流出開口
１３２  バイパス通路
１３４  終端面
１３６  バイパス出口
１３８  制御電子装置
１４０  電子装置モジュール
１４２  センサ支持体
１４４  センサチップ
１４６  電子装置室カバー
１４８  感温器
１５０  測定ヘッド
１５２  コンタクト
１５４  コンタクトワイヤ
１５６  切欠き
１５８  保持部材
１６０  位置固定部材
１６２  接続箇所
１６４  コンタクトパッド
１６６  櫛形導体
１６８  封止槽
１７０  収容溝
１７２  封止材料
【図１】
2011232343.tif 000003
【図２】
2011232343.tif 000004
【図３】
2011232343.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月28日(2011.6.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動する流体媒体の少なくとも１つの特性を検出するための装置（１１０）において、少なくとも１つのセンサハウジング（１１６）が設けられており、該センサハウジング（１１６）が、少なくとも部分的に前記流体媒体内に挿入可能であり、センサハウジング（１１６）内に、前記特性を検出するための少なくとも１つのセンサエレメント（１４４）が収容されており、さらに、センサハウジング（１１６）内に少なくとも１つの感温器（１４８）が収容されており、該感温器（１４８）が、少なくとも１つの電気的なコンタクト（１５２）を有しており、センサハウジング（１１６）内に少なくとも１つのコンタクトパッド（１６４）が収容されており、該コンタクトパッド（１６４）が、電気的なコンタクト（１５２）に少なくとも１つの接続箇所（１６２）で導電的に接続されており、該接続箇所（１６２）が、前記流体媒体に対して少なくとも一種類の電気的に絶縁性の封止材料（１７２）によって防護されていることを特徴とする、流動する流体媒体の少なくとも１つの特性を検出するための装置。
【請求項２】
接続箇所（１６２）が、封止槽（１６８）の内部に収容されており、該封止槽（１６８）が、少なくとも部分的に封止材料（１７２）で塞がれている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記装置（１１０）が、ホットフィルム式エアマスメータ（１１２）として形成されており、センサエレメント（１４４）が、センサチップ（１４４）であり、該センサチップ（１４４）が、少なくとも１つの加熱エレメントと少なくとも２つの温度センサとを有している、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
センサハウジング（１１６）が、前記流体媒体によって通流可能な少なくとも１つの通路（１２２）を有しており、該通路（１２２）内に少なくとも部分的にセンサエレメント（１４４）が配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
感温器（１４８）が、センサハウジング（１１６）の、前記流体媒体が接近可能な切欠き（１５６）内に少なくとも部分的に収容されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
封止材料（１７２）が、少なくとも一種類の媒体密な材料を含有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
コンタクトパッド（１６４）と少なくとも１つの電気的なコンタクト（１５２）との間の導電性の接続部が、溶接結合部を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
感温器（１４８）が、負の温度係数を有する抵抗器である、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
センサハウジング（１１６）が、少なくとも１つの位置固定箇所（１６０）を有しており、該位置固定箇所（１６０）が、感温器（１４８）を少なくとも部分的に収容しかつ空間的に位置固定するために調整されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
センサハウジング（１１６）の封止槽（１６８）が、少なくとも１つの電気的なコンタクト（１５２）を収容するための少なくとも１つの収容溝（１７０）を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの電気的なコンタクト（１５２）が、少なくとも１つのコンタクトワイヤ（１５４）である、請求項１、７または１０記載の装置。
【請求項１２】
前記装置（１１０）が、吸入空気質量の空気質量流量を検出するための装置である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか１項記載の、流動する流体媒体の少なくとも１つの特性を検出するための装置（１１０）を製作するための方法において、前記流体媒体内に挿入可能なセンサハウジング（１１６）を製作し、該センサハウジング（１１６）内に、前記特性を検出するための少なくとも１つのセンサエレメント（１４４）を収容し、センサハウジング（１１６）内に少なくとも１つのコンタクトパッド（１６４）を配置し、さらに、センサハウジング（１１６）内に、少なくとも１つの電気的なコンタクト（１５２）を備えた少なくとも１つの感温器（１４８）を収容し、電気的なコンタクト（１５２）をコンタクトパッド（１６４）に少なくとも１つの接続箇所（１６２）で導電的に接続し、該接続箇所（１６２）を前記流体媒体に対して少なくとも一種類の電気的に絶縁性の封止材料（１７２）によって防護することを特徴とする、流動する流体媒体の少なくとも１つの特性を検出するための方法。
【請求項１４】
電気的なコンタクト（１５２）とコンタクトパッド（１６４）との間の電気的な接続のために溶接法を使用する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記溶接法が、段階式溶接法である、請求項１４記載の方法。