(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
流量検出部を備える回路基板と、
前記回路基板の一部を覆う樹脂材と、
前記回路基板が配置される回路室、及び前記流量検出部による流量測定対象である被計測気体が通過する流路を、前記ハウジングとともに形成するカバーと、
前記カバーの前記流路の側の面に露出し、前記流量検出部に対向した位置に配置される導体と、を有し、
前記導体と前記回路基板は前記回路室の内部で電気的に接続されている物理量検出装置。
【請求項２】
前記導体と前記回路基板との間に導電性の中間部材が介在されている請求項１に記載の物理量検出装置。
【請求項３】
前記中間部材は、前記回路室内に配置され、
前記導体は、前記回路室に向かって突出する爪部を有し、
前記爪部は、前記カバーが前記ハウジングに取り付けられた状態で前記中間部材に当接する位置に設けられている請求項２に記載の物理量検出装置。
【請求項４】
前記回路室には開口部が設けられている請求項１に記載の物理量検出装置。
【請求項５】
前記開口部は前記回路室のうち、前記ハウジング、または前記カバー、または前記ハウジングと前記カバーの接合部に形成されている請求項４に記載の物理量検出装置。
【請求項６】
前記開口部は前記カバーに形成されており、前記開口部の側縁部の前記回路室側に、凸形状が付与されている請求項４に記載の物理量検出装置。
【請求項７】
前記中間部材は、弾性変形する材料、又は、熱、光、又は化学反応により硬化した接着剤を材料とする、請求項２または３に記載の物理量検出装置。
【請求項８】
前記導体は、前記カバーと一体に形成されている請求項１に記載の物理量検出装置。
【請求項９】
前記開口部が前記回路室に複数設けられている請求項４に記載の物理量検出装置。
【請求項１０】
前記開口部は前記カバーに形成されており、前記回路基板に実装される部品または配線のうち、前記回路基板からの高さが高い部品または配線から前記カバーへの投影部分が前記開口部に重なる請求項４に記載の物理量検出装置。
【請求項１１】
前記回路基板に実装される部品または配線のうち、前記開口部が設けられる面に近い部品または配線の前記開口部が設けられる面への投影部分に重なるように前記開口部が設けられている請求項４に記載の物理量検出装置。
【請求項１２】
前記カバーは、前記回路基板のＬＳＩが配置された表面と対向する表カバーであり、
前記ＬＳＩは、前記樹脂材により覆われ、
前記回路基板の裏面は、温度センサ又は圧力センサが配置され、
前記物理量検出装置は、前記温度センサ又は前記圧力センサが含まれるセンサ室を、前記ハウジングと共に形成する裏カバーを有し、
前記導体は、前記センサ室及び前記裏カバーを経由しない、請求項１乃至１１に記載のいずれかの物理量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
主通路を流れる被計測気体の物理量を計測する装置として物理量検出装置がある。物理量検出装置は、計測される物理量の一つである質量流量を検出するために、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。
【０００３】
特許文献１には、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物理量検出装置の技術が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＤＥ１０２０１３２２１７９１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
回路基板に異物が付着することや、振動による破損を防ぐため、回路基板をはんだ付け部品やワイヤボンディングなどを樹脂封止材で保護する必要が有る。また、被計測気体が通過する場所に露出する導体と回路基板との電気的な接続を取るためには、樹脂封止材で保護する前に電気的な接続を取る必要がある。さらに、樹脂で封止するだけでは物理量検出装置の剛性が確保できず、また、複雑な構造のバイパス通路を構成するためにカバーをハウジングと接着する必要がある。以上の要請を満たすため、特許文献１に記載の物理量検出装置では、樹脂封止材で保護された領域と、被計測気体が通過する領域とにそれぞれ必要なカバーを、一体品にすることができず、分離している。しかしながら、カバーの分離により、複数のカバーを製造するための金型の製造や２段階に分けてカバーをハウジングに接着するための設備投資などが必要となり、物理量検出装置の製造コストが高くなるという欠点があった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、其の目的とするところは、被計測気体が通過する場所に露出する導体との電気的な接続をとった状態で、物理量検出装置を低コストで製造することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する物理量検出装置は、ハウジングと、流量検出部を備える回路基板と、回路基板の一部を覆う樹脂材と、流量検出部による流量測定対象である被計測気体が通過する流路を、ハウジングとともに形成するカバーと、カバーの前記流路の側の面に露出し、前記流量検出部に対向した位置に配置される導体と、を有し、導体と回路基板は前記回路室の内部で電気的に接続されている。
【発明の効果】
【０００８】
被計測気体が通過する場所に露出する導体との電気的な接続をとった状態で、物理量検出装置を低コストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】内燃機関制御システムに本実施例に係る物理量検出を使用した一実施例を示すシステム図。
【図２Ａ】本実施例に係る物理量検出装置の外観を示す正面図。
【図２Ｂ】本実施例に係る物理量検出装置の外観を示す背面図。
【図２Ｃ】本実施例に係る物理量検出装置の外観を示す左側面図および右側面図。
【図３Ａ】本実施例に係る物理量検出装置から表カバー、裏カバー、樹脂封止材を除去したハウジングの状態を示す正面図。
【図３Ｂ】本実施例に係る物理量検出装置から表カバー、裏カバー、樹脂封止材を除去したハウジングの状態を示す背面図。
【図３Ｃ】本実施例に係る物理量検出装置から表カバー、裏カバー、樹脂封止材を除去したハウジングの状態を示す図３ＡのＢ―Ｂ線断面図。
【図４】表カバーの対向面を示す図およびＣ−Ｃ線断面図。
【図５】裏カバーの対向面を示す図およびＤ−Ｄ線断面図。
【図６】本実施例に係る物理量検出装置から樹脂封止材を除去したハウジングの状態を示す図３ＡのＢ−Ｂ線断面図およびＢ−Ｂ線断面図のＡ部分の拡大図。
【図７】本実施例に係る物理量検出装置を示す図２ＡのＡ−Ａ線断面図およびＡ−Ａ線断面図のＢ部分の拡大図。
【図８Ａ】従来例の物理量検出装置の外観を示す正面図。
【図８Ｂ】従来例の物理量検出装置の図８ＡのＥ−Ｅ線断面図およびＥ−Ｅ線断面図のＣ部分の拡大図。
【図９】物理量検出装置の他の実施例を示す正面図
【図１０Ａ】物理量検出装置の他の実施例を示す正面図
【図１０Ｂ】物理量検出装置の他の実施例を示す右側面図
【図１１】物理量検出装置の他の実施例を示す正面図
【図１２】物理量検出装置の他の実施例を示す図７の拡大図と同一箇所の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
上述のように特許文献１に記載の物理量検出装置では、樹脂封止材で保護された領域と、被計測気体が通過する領域とにそれぞれ必要なカバーを分離した構造となっている。このような構造では上述のコスト増という課題に加えて、カバーの分離により、エンジン振動や熱変形に脆弱になり、物理量検出装置全体の剛性が低下する恐れがある。以下の実施例ではカバーを分離する必要がないため、物理量検出装置全体の剛性も確保することができるという効果もある。
【００１１】
以下の実施例で、同一の参照符号は、図番が異なっていても同一の構成を示しており、同じ作用効果を成す。既に説明済みの構成について、図に参照符号のみを付し、説明を省略する場合がある。
はじめに、従来の物理量検出装置の構成を説明する。
【００１２】
図８に導体と回路基板の接続を実施した従来例を示す。図８Ａは従来例での物理量検出装置の外観を示す図であり、図８Ｂは図８ＡのＥ−Ｅ線断面図およびＥ−Ｅ線断面図のＣ部分の拡大図である。図８Ａに示すように従来例では、接続と注型による回路保護を両立するためには、表カバー３０３を、表側副通路溝３３２を塞ぐための通路カバー３０３Ａと、回路室カバー３０３Ｂとに分離している。
【００１３】
そして、物理量検出装置の製造工程は、まず導体５０４と導体５５１とを接続し、通路カバー３０３Ａをハウジング３０２と接続する。その後に回路室を樹脂封入し、最後に回路室カバー３０３Ｂとハウジング３０２とを接続していた。表カバー３０３は通路及び回路室形成の他に、複雑形状で強度が低下しやすいハウジング３０２の剛性を補う役割が存在する。従来例のように表カバー３０３を分離すると、剛性を補うことができず、主通路１２４への搭載時に、エンジン振動に対する共振倍率増大や、温度環境変化に対する物理量検出装置全体の変形増大が生じ、計測精度の悪化を引き起こす恐れがある。また、物理量検出装置の製造工程においても通路カバー３０３Ａと、回路室カバー３０３Ｂとを製造するために金型を２つ作成するコストがかかり、表カバー３０３とハウジング３０２との溶着工程を、通路カバー３０３Ａ、および回路カバー３０３Ｂの２回行うコストおよび時間がかかるというデメリットが有る。
【実施例１】
【００１４】
《１．内燃機関内での物理量検出装置について》
図１は、電子燃料噴射方式の内燃機関制御システムに物理量検出装置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である例えば吸気ボディ、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。燃焼室に導かれる吸入空気である被計測気体３０の物理量は、物理量検出装置３００で検出され、その検出された物理量に基づいて燃料噴射弁１５２より燃料が供給され、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。
【００１５】
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、排気ガス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、内燃機関が発生する機械エネルギを制御することができる。
【００１６】
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、温度、湿度、圧力などの物理量が物理量検出装置３００により検出され、物理量検出装置３００から吸入空気の物理量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。排気ガス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。
【００１７】
制御装置２００は、物理量検出装置３００の出力である吸入空気の物理量と、回転角度センサ１４６の出力に基づき計測された内燃機関の回転速度とに基づいて、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、実際にはさらに物理量検出装置３００で検出される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の回転速度を制御する。
【００１８】
《２．物理量検出装置構造について》
図２Ａ〜図２Ｃは、物理量検出装置３００の外観を示す図であり、図２Ａは物理量検出装置３００の正面図、図２Ｂは背面図、図２Ｃは左側面図および右側面図である。
【００１９】
物理量検出装置３００は、ハウジング３０２と、表カバー３０３と、裏カバー３０４とを備えている。ハウジング３０２は、合成樹脂製材料をモールド成形することによって構成されており、物理量検出装置３００を主通路１２４である吸気ボディに固定するためのフランジ３１１と、フランジ３１１から突出して外部機器との電気的な接続を行うためのコネクタを有する外部接続部３２１と、フランジ３１１から主通路１２４の中心に向かって突出するように延びる計測部３３１を有している。
【００２０】
計測部３３１には、ハウジング３０２をモールド成形する際にインサート成形により回路基板４００が一体に設けられている（図３Ａ、図３Ｂを参照）。回路基板４００には、主通路１２４を流れる被計測気体３０の物理量を検出するための少なくとも一つの検出部と、検出部で検出した信号を処理するための回路部が設けられている。検出部は、被計測気体３０に晒される位置に配置され、回路部は、表カバー３０３によって形成された回路室Ｒｃに配置され、樹脂封止材３５３によって覆われている。また樹脂封止材３５３はカバー開口部３８０から露出している。
【００２１】
《３．副通路構造について》
計測部３３１の表面と裏面には副通路溝が設けられており、表カバー３０３及び裏カバー３０４との協働により第１副通路３０５が形成される。計測部３３１の先端部には、吸入空気などの被計測気体３０の一部を第１副通路３０５に取り込むための第１副通路入口３０５ａと、第１副通路３０５から被計測気体３０を主通路１２４に戻すための第１副通路出口３０５ｂが設けられている。第１副通路３０５の通路途中には、回路基板４００の一部が突出しており、その突出部分には検出部である流量検出部６０２（図３Ａを参照）が配置されて、被計測気体３０の流量を検出するようになっている。
【００２２】
第１副通路３０５よりもフランジ３１１寄りの計測部３３１の中間部には、吸入空気などの被計測気体３０の一部をセンサ室Ｒｓに取り入れるための第２副通路３０６が設けられている。第２副通路３０６は、計測部３３１と裏カバー３０４との協働により形成される。第２副通路３０６は、被計測気体３０を取り込むために上流側外壁３３６に開口する第２副通路入口３０６ａと、第２副通路３０６から被計測気体３０を主通路１２４に戻すために下流側外壁３３８に開口する第２副通路出口３０６ｂを有している。第２副通路３０６は、計測部３３１の背面側に形成されたセンサ室Ｒｓに連通している。センサ室Ｒｓには、回路基板４００の裏面に設けられた検出部である圧力センサと湿度センサが配置されている。
【００２３】
《４．外部接続方法について》
外部接続部３２１は、フランジ３１１の上面に設けられてフランジ３１１から被計測気体３０の流れ方向下流側に向かって突出するコネクタ３２２を有している。コネクタ３２２には、制御装置２００との間を接続する通信ケーブルを差し込むための差し込み穴３２２ａが設けられている。差し込み穴３２２ａ内には、図２Ｃの右側面図に示すように、内部に４本の外部端子３２３が設けられている。外部端子３２３は、物理量検出装置３００の計測結果である物理量の情報を出力するための端子および物理量検出装置３００が動作するための直流電力を供給するための電源端子となる。
【００２４】
《５．ハウジング構造について》
次に、ハウジング３０２の全体構造について図３Ａ〜図３Ｃを用いて説明する。て図３Ａ〜図３Ｃは、物理量検出装置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の状態を示す図であり、図３Ａはハウジング３０２の正面図、図３Ｂはハウジング３０２の背面図、図３Ｃは図３ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
【００２５】
ハウジング３０２は、フランジ３１１から計測部３３１が主通路１２４の中心に向かって延びる構造を成している。計測部３３１の基端側には回路基板４００がインサート成形されている。回路基板４００は、計測部３３１の表面と裏面との中間位置で計測部３３１の面に沿って平行に配置されて、ハウジング３０２に一体にモールドされており、計測部３３１の基端側を厚さ方向一方側と他方側とに区画している。
【００２６】
《６．回路基板近傍の構造について》
計測部３３１の表面側には、回路基板４００の回路部を収容する回路室Ｒｃが形成され、裏面側には、圧力センサと湿度センサを収容するセンサ室Ｒｓが形成されている。回路室Ｒｃは、表カバー３０３をハウジング３０２に取り付けることにより形成されるが、樹脂封止材３５３を満たす前は、カバー開口部３８０を通して計測部３３１の外部と連通している。センサ室Ｒｓは、裏カバー３０４をハウジング３０２に取り付けることにより、第２副通路３０６と、第２副通路３０６を介して計測部３３１の外部に連通する室内空間として形成される。回路基板４００の一部は、計測部３３１の回路室Ｒｃと第１副通路３０５との間を仕切る仕切壁３３５から第１副通路３０５内に突出しており、その突出した部分の計測用流路面４３０に流量検出部６０２が設けられている。
【００２７】
《７．第一副通路構造について》
計測部３３１の長さ方向先端側には、第１副通路３０５を成形するための副通路溝が設けられている。第１副通路３０５を形成するための副通路溝は、図３Ａに示される表側副通路溝３３２と、図３Ｂに示される裏側副通路溝３３４を有している。表側副通路溝３３２は、図３Ｃに示すように、計測部３３１の下流側外壁３３８に開口する第１副通路出口３０５ｂから上流側外壁３３６に向かって移行するに従って漸次計測部３３１の基端側であるフランジ３１１側に湾曲し、上流側外壁３３６の近傍位置で、計測部３３１を厚さ方向に貫通する開口部３３３に連通している。開口部３３３は、上流側外壁３３６と下流側外壁３３８との間に亘って延びるように、主通路１２４の被計測気体３０の流れ方向に沿って形成されている。
【００２８】
裏側副通路溝３３４は、図３Ｂに示すように、上流側外壁３３６から下流側外壁３３８に向かって移行し、上流側外壁３３６と下流側外壁３３８との中間位置で二股に分かれて、一方は、排出通路としてそのまま一直線状に延在して下流側外壁３３８の排出口３０５ｃに開口し、他方は、下流側外壁３３８に移行するに従って漸次計測部３３１の基端側であるフランジ３１１側に湾曲し、下流側外壁３３８の近傍位置で、開口部３３３に連通している。
【００２９】
裏側副通路溝３３４は、主通路１２４から被計測気体３０が流入する入口溝を形成し、表側副通路溝３３２は、裏側副通路溝３３４から取り込んだ被計測気体３０を主通路１２４に戻す出口溝を形成する。
【００３０】
図３Ｂに示すように、主通路１２４を流れる被計測気体３０の一部が第１副通路入口３０５ａから裏側副通路溝３３４内に取り込まれ、裏側副通路溝３３４内を流れる。そして、被計測気体３０に含まれている質量の大きな異物は一部の被計測気体と共に分岐からそのまま一直線状に延在する排出通路に流れ込み、下流側外壁３３８の排出口３０５ｃから主通路１２４に排出される。
【００３１】
裏側副通路溝３３４は、進むにつれて深くなる形状をしており、被計測気体３０は裏側副通路溝３３４に沿って流れるにつれ計測部３３１の表側に徐々に移動する。特に裏側副通路溝３３４は開口部３３３の手前で急激に深くなる急傾斜部３３４ａが設けられていて、質量の小さい空気の一部は急傾斜部３３４ａに沿って移動し、開口部３３３内で回路基板４００の計測用流路面４３０側を流れる。一方、質量の大きい異物は、急激な進路変更が困難なため、計測用流路面裏面４３１側を流れる。
【００３２】
図３Ａに示すように、開口部３３３で表側に移動した被計測気体３０は、回路基板の計測用流路面４３０に沿って流れ、計測用流路面４３０に設けられた流量検出部６０２との間で熱伝達が行われ、流量の計測が行われる。開口部３３３から表側副通路溝３３２に流れてきた空気は共に表側副通路溝３３２に沿って流れ、下流側外壁３３８に開口する第１副通路出口３０５ｂから主通路１２４に排出される。
【００３３】
被計測気体３０に混入しているごみなどの質量の大きい物質は慣性力が大きいので、溝の深さが急激に深まる急傾斜部３３４ａの部分の表面に沿って溝の深い方向に急激に進路を変えることは困難である。このため質量の大きい異物は計測用流路面裏面４３１の方を移動し、異物が流量検出部６０２の近くを通るのを抑制できる。この実施例では気体以外の質量の大きい異物の多くが、計測用流路面４３０の背面である計測用流路面裏面４３１を通過するように構成しているので、油分やカーボン、ごみなどの異物による汚れの影響を低減でき、計測精度の低下を抑制できる。すなわち主通路１２４の流れの軸を横切る軸に沿って被計測気体３０の進路を急に変化させる形状を有しているので、被計測気体３０に混入する異物の影響を低減できる。
【００３４】
《８．樹脂封止材について》
樹脂封止材３５３は、回路室Ｒｃ内のＬＳＩ４１４等のすべての電子部品およびアルミワイヤ４１３等のすべての電気的接合部を被覆するように設置されているため、腐食性ガス・塩水・オイル等が付着して電食が生じるのを防いでいる。また、回路基板４００外部へ信号を送るためのアルミワイヤ４１３は樹脂封止材３５３に被覆されることにより固定されるため、振動等からの断線が防止可能である。また、回路基板４００と表カバー３０３の間の中空部分が樹脂封止材３５３により満たされるため、ハウジング３０２の全体構造における回路室部分の機械的強度が向上する構造をしている。
【００３５】
樹脂封止材３５３は絶縁性を有している方が望ましく、エポキシ樹脂やポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂，ポリイミドやアクリル樹脂などの熱可塑性樹脂を使用することができ、またそれらの樹脂にガラスなどの絶縁性のフィラーを含有した樹脂も使用することができる。
【００３６】
《９．表カバー、裏カバーの構造について》
図４は表カバー３０３の副通路の対向面を示す図およびＣ−Ｃ線断面図である。図５は裏カバー３０４の副通路の対向面を示す図およびＤ−Ｄ線断面図である。
【００３７】
図４および図５において、表カバー３０３や裏カバー３０４は、ハウジング３０２の表側副通路溝３３２と裏側副通路溝３３４を塞ぐことにより、第１副通路３０５を作る。また、表カバー３０３は、回路室Ｒｃを作り、裏カバー３０４は、計測部３３１の裏面側の凹部を塞いで第２副通路３０６と、第２副通路３０６に連通するセンサ室Ｒｓを作る。
【００３８】
表カバー３０３と裏カバー３０４は、計測部３３１の表面と裏面にそれぞれ取り付けられる。そして、表側副通路溝３３２と裏側副通路溝３３４の縁に沿ってレーザ溶接等により接合され、同様に、回路室Ｒｃ及びセンサ室Ｒｓの縁に沿ってレーザ溶接等により接合される。
【００３９】
表カバー３０３の対向面には、ハウジング３０２の表側副通路溝３３２を閉塞する第５領域３６１と、ハウジング３０２の表側副通路溝３３２を閉塞する第６領域３６２と、回路室Ｒｃを形成する第７領域３６３が形成されている。また第７領域３６３内にはカバー開口部３８０を有している。
【００４０】
表カバー３０３には、導体５０１が設けられている。導体５０１は、被計測気体に含まれている塵埃等の異物が帯電して流量検出部６０２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板によって構成されている。本実施例では、導体５０１は、表カバー３０３にインサート成形されている。導体５０１は導電性を有する金属板の他に、カーボンやアルミナなどの導電性フィラーを含有した樹脂材料を用いることもできる。
【００４１】
導体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の対向面に少なくとも一部が露出して、ハウジング３０２の計測用流路である開口部３３３において回路基板４００の計測用流路面４３０の少なくとも流量検出部６０２に対向する位置に対向配置される。平板部５０２は、流量検出部６０２との間を通過する被計測気体３０の流速を速めるために、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、回路基板４００の回路室Ｒｃ内に配置された中間部材５５１の先端に当接する。中間部材５５１は回路基板内のグランド回路に接続されている。
【００４２】
裏カバー３０４の対向面には、ハウジング３０２の裏側副通路溝３３４を閉塞する第１領域３７１Ａと、急傾斜部３３４ａを閉塞する第２領域３７１Ｂと、ハウジング３０２の開口部３３３を閉塞する第３領域３７２と、センサ室Ｒｓを形成する第４領域３７３が形成されている。
【００４３】
《１０．除電回路の形成及び回路保護方法とその効果説明》
図６と図７は導体と回路基板との電気的な接続と回路室の樹脂封止方法を示す図である。図６は樹脂封止前のカバー接合直後の図３ＡのＢ−Ｂ線断面図およびＡ部分の拡大図である。図７は樹脂封止後の図２ＡのＡ−Ａ線断面図およびＢ部分の拡大図である。
【００４４】
図６Ｂに示すように、表カバー３０３に設けられている導体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を介して回路基板４００に導電接続される。したがって、導体５０１をグランドに接続した導電回路を構成することができ、導体５０１が配置されている被計測気体３０が通過する場所である計測用流路内の流量検出部６０２や近傍の構成物の除電を行うことができる。したがって、被計測気体３０に含まれている微粒子などの異物が帯電して流量検出部６０２等に強固に付着するのを防ぎ、汚損による検出性能の劣化を防止できる。
【００４５】
中間部材５５１を介して導体５０１と回路基板４００との接続が成された後に、図７の拡大図に示すように樹脂封止材３５３をカバー開口部３８０より注入することにより、回路基板４００上の回路部品の保護が可能となる。
【００４６】
中間部材５５１の素材は導体５０１と回路基板４００と電気的に接続する役割を果たせれば良く、例えばカーボンやアルミナなどの導電性フィラーを含有した樹脂材料や、はんだ、銀などの金属材料も用いることができる。またその形態としては、熱、光、化学反応により硬化する接着剤に加えて、予め硬化させ、接続時の圧下による弾性変形により接続を保持するゴム状態のものを使用することができ、また、接着剤とゴムを組み合わせて使用しても良い。
【００４７】
《１１．カバー開口部の位置について》
カバー開口部３８０は表カバー３０３のフランジ３１１に近い部分に配置されている。これは、図６の拡大図にあるように最も回路基板４００の主面から高さのあるアルミワイヤ４１３から表カバー３０３への投影部分がカバー開口部３８０に重なるようにしたものである。言い換えると、回路基板４００に実装される部品または配線のうち開口部が設けられる面に最も近い部品または配線の開口部が設けられる面への投影部分に重なるようにカバー開口部３８０は設けられている。
【００４８】
本実施例における物理量検出装置はカバー開口部３８０を上面に向けられて樹脂封止材３５３が注入されるため、樹脂封止材３５３は図６の拡大図において右側から充填されることになる。このとき、カバー開口部３８０が図６に記載の位置以外の位置にあるとアルミワイヤ４１３が完全に樹脂で封止されているか否かの判断が難しくなる。本実施例に記載のように回路基板４００からの高さが最も高い部品や配線の投影部分にカバー開口部３８０の位置を調整することによって、当該部品や回路が樹脂封止されているかどうかを確認することができ、より確実に回路基板４００を保護することが可能となる。
【実施例２】
【００４９】
図９回路室Ｒｃへの樹脂封止材３５３の注型用開口部の他の構成例を示す模式図である。図９では、カバー開口部３８０がハウジング３０２と協働で形成されている。実施例１に記載のカバー開口部３８０は表カバー３０３において閉じた形状をしていたが、カバー開口部３８０の形状はこれに限定されるものではなく、図９に記載のように、表カバー３０３において開いた形状をしていても良い。閉じた形状とは、図４に記載のようにカバー開口部３８０に穴がある状態である。また、開いた形状とは図９に記載のようにカバー開口部３８０の縁に凹部がある状態であり、ハウジング３０２と表カバー３０３の一部が接合していない状態である。さらに、開いた形状を言い換えれば、ハウジング３０２と表カバー３０３の接合部に開口部を設けたものである。
【実施例３】
【００５０】
図１０はハウジング３０２にハウジング開口部３８１が設けられたものであり、図１０Ａは実施例３での正面図、図１０Ｂは実施例３での右側面図である。図１０Ｂに記載されているように、本実施例では表カバー３０３ではなく、ハウジング３０２にハウジング開口部３８１が設けられている。ハウジング開口部３８１はハウジング３０２において閉じた形状をしていても開いた形状をしていてもよい。また、実施例２と組み合わせて、表カバー３０３に開いた形状の開口部３８０を設け、ハウジング３０２に開いた形状の開口部３８１を設け、表カバー３０３とハウジング３０２とを接合する際に開口部３８０と開口部３８１とが１つの開口部となるようにしてもよい。開いた形状を言い換えれば、ハウジング３０２と表カバー３０３の接合部に開口部を設けたものであり、実施例２に記載の開いた形状とは接合部の表カバー３０３寄りに開口部を設けたものであり、実施例３に記載の開いた形状とはハウジング３０２寄り、または表カバー３０３とハウジング３０２の中間に開口部を設けたものである。本実施例では樹脂封止材３５３を注型する際に、ハウジング開口部３８１が上面にくるようにして注型を行う。この時少なくとも回路部品は全て覆うような高さまで樹脂封止材３５３を注型することが望ましい。
【００５１】
図１１では、カバー開口部３８０を複数個所設けた実施例を示している。本実施例ではカバー開口部３８０を複数個所設けることにより、注型前にあった回路室Ｒｃ内の空気を逃がす役割を持たせている。本構造により、注型時の空気巻き込みなどを抑制することができ、回路室Ｒｃ内の部品の信頼性を向上させることができる。
【実施例４】
【００５２】
図１２は、図７の拡大図と同一箇所でのカバー開口形状の他の構成例の模式図である。
【００５３】
図１２では、カバー開口部３８０の回路室Ｒｃ側の縁に沿って開口部突起３８２が形成され、開口部突起３８２は樹脂封止材３５３に接触している。この開口部突起３８２が無い場合、図７の拡大図に示すように樹脂封止材３５３と表カバー３０３の間の空隙部３９０が外部と連通してしまい、内部に汚損物、例えば水や油などが滞留する恐れがあった。本実施例のように開口部突起３８２を設け、樹脂封止材３５３と接触させて埋没させることにより、空隙部３９０を密閉することが可能となり、水や油などの滞留による樹脂劣化を抑制することが可能となる。
【００５４】
以上の実施例ではカバー、ハウジングの開口形状について述べたが、注型後には別な部材で開口部を閉塞することも可能である。別な部材で開口部を閉塞することにより、回路室Ｒｃの信頼性をさらに向上させることができる。
【００５５】
また、上記実施例では回路基板４００をハウジング３０２に一体的にモールドしたものであったが、ハウジング３０２をモールドで形成した後に回路基板４００を接着剤等で接合するものにも適用可能である。回路基板４００が一体にされたものよりも、回路基板４００を接着剤等で接合したものの方が全体の剛性が低くなるため、効果をより奏しやすくなる。
【００５６】
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。
【符号の説明】
【００５７】
２０：吸入空気、２４：排気ガス、３０：被計測気体、１１０：内燃機関、１１２：エンジンシリンダ、１１４：エンジンピストン、１１６：吸気弁、１１８：排気弁、１２２：エアクリーナ、１２４：主通路、１２６：スロットルボディ、１２８：吸気マニホールド、１３２：スロットルバルブ、１４４：スロットル角度センサ、１４６：回転角度センサ、１４８：酸素センサ、１５２：燃料噴射弁、１５４：点火プラグ、１５６：アイドルエアコントロールバルブ、２００：制御装置、３００：物理量検出装置、３０２：ハウジング、３０３：表カバー、３０３Ａ：通路カバー、３０３Ｂ：回路室カバー、３０３Ｃ：分離部、３０４：裏カバー、３０５：第１副通路、３０５ａ：第１副通路入口、３０５ｂ：第１副通路出口、３０５ｃ：排出口、３０６：第２副通路、３０６ａ：第２副通路入口、３０６ｂ：第２副通路出口、３１１：フランジ、３２１：外部接続部、３２２：コネクタ、３２２ａ：差し込み穴、３２３：外部端子、３３１：計測部、３３２：表側副通路溝、３３３：開口部、３３４：裏側副通路溝、３３４ａ：急傾斜部、３３５：仕切壁、３３６：上流側外壁、３３８：下流側外壁、３５３：樹脂封止材、３６１：第５領域、３６２：第６領域、３６３：第７領域、３７１Ａ第１領域、３７１Ｂ：第２領域、３７２：第３領域、３７３：第４領域、３８０：カバー開口部、３８１：ハウジング開口部、３８２：開口部突起、３９０：回路室空隙、４００：回路基板、４１３：アルミワイヤ、４１４：ＬＳＩ、４３０：計測用流路面、４３１：計測用流路面裏面、５０１：導体、５０２：平板部、５０３：腕部、５０４：爪部、５５１：中間部材、６０２：流量検出部、Ｒｓ：センサ室、Ｒｃ：回路室
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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