JP2019184428A - センサユニット - Google Patents

Abstract

【課題】センサユニットにおいて、製造コストの削減を図りつつ、複数の圧力センサを組み付ける際の組付性を向上できる。【解決手段】センサユニット２０は、ケーシング５２の内部において吸気圧センサ９４及び外気圧センサ９６を備えると共に、該吸気圧センサ９４及び外気圧センサ９６が、ケーシング５２の底壁５４と基板９２の配線面９８との間に配置されている。また、吸気圧センサ９４の第１感圧部１１０及び外気圧センサ９６の第２感圧部１１８は、それぞれ底壁５４との間に囲まれる第１及び第２感圧空間１１２、１２０へと露呈し、第１感圧空間１１２は、前記ケーシング５２に設けられる吸気圧検出通路７４を通じて吸気通路１６と連通し、第２感圧空間１２０は、第１及び第２外気圧検出通路８０、８２を通じて外部に開口したケーシング５２の空間部１２８と連通している。【選択図】図３

Description

本発明は、空気の圧力を検出可能な複数の圧力センサをケーシングに収納したセンサユニットに関する。

従来から、車両に搭載される内燃機関へ供給される空気の流量を制御するスロットルバルブ装置には、例えば、流路を開閉するためのバルブの開度を検出するポジションセンサや、吸入される空気の温度を検出するための吸気温度センサや、前記空気の圧力を検出するための吸気圧力センサが設けられ、各センサによって検出された様々なデータが内燃機関の燃焼制御等に用いられている。

例えば、特許文献１に開示されるスロットル装置では、スロットルボディの側部にセンサユニットが設けられ、このセンサユニットにおけるセンサ本体の内部に吸気圧力センサ及び外気圧センサが収納されている。そして、吸気圧力センサが、回路基板の下方に接続されると共に、前記回路基板の上方に接続された外気圧センサが、そのセンサ本体から突出した端部を介してセンサユニット外部の空気（外気）の圧力を検出している。

また、特許文献２に係る圧力検出装置では、パッケージの内部に大気圧センサ及び吸気圧センサが上下２段となるように収納され、二股状に分岐したターミナルのターミナル配置部に対してそれぞれ電気的に接続されている。そして、このパッケージは、車両のエンジンルームに搭載され、大気圧導入路から取り込まれた大気が大気圧センサへと導かれ、吸気圧導入路から取り込まれた吸気が吸気圧センサへと導かれ、それぞれ圧力が検出される。

国際公開第２００４／０７４６６１号 特開２００１−１７４３５５号公報

しかしながら、特許文献１に係るセンサユニットでは、回路基板に対して上下となるようにそれぞれ吸気圧力センサ及び外気圧センサを異なる方向から接続する構成としているため、その接続作業が煩雑であり組付性が低下するという問題がある。

また、特許文献２の構成では、上下２段に配置される大気圧センサ及び吸気圧センサに合せてターミナルを二股状に形成する必要があり、構造が複雑になることで製造コストが高騰してしまうと共に、一組のターミナル配置部に対してそれぞれ大気圧センサ及び吸気圧センサを接続する必要があるため、その接続作業が煩雑となり組付工数が増加してしまうという問題がある。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、複数の圧力センサの組付性を向上できると共に製造コストの削減を図ることが可能なセンサユニットを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、ケーシングと、ケーシングの内部に配置される少なくとも２つの圧力センサとを備えたセンサユニットにおいて、
センサユニットは、２つの圧力センサが電気的に接続される複数の配線が配置される平面である基準配線面に平行に延在し複数の配線同士を互いに連結する複合配線部材を備え、
ケーシングは内壁面を備え、２つの圧力センサがそれぞれ内壁面と基準配線面との間に配置されると共に、圧力センサよりも配線側でそれぞれ配線に対して電気的に接続されており、
２つの圧力センサの感圧部は、それぞれ内壁面の少なくとも一部と圧力センサの少なくとも一部とによって囲まれる感圧空間に露呈し、感圧空間は、ケーシングに設けられる圧力通路を通じて内壁面とケーシングの外部とを連通している。

本発明によれば、ケーシングの内部に少なくとも２つの圧力センサを有したセンサユニットにおいて、このケーシングは内壁面を有し、内壁面と複合配線部材との間に圧力センサがそれぞれ配置されると共に、圧力センサが複合配線部材の配線に対して電気的に接続されている。また、圧力センサの感圧部を、それぞれ内壁面の少なくとも一部と圧力センサの少なくとも一部とによって囲まれる感圧空間に露呈させ、この感圧空間が、ケーシングに設けられる圧力通路を通じて内壁面とケーシングの外部とを連通している。

従って、センサユニットを構成する２つの圧力センサを、複合配線部材に対して同一方向から取り付け基準配線面に配置される配線に対してそれぞれ電気的に接続することができるため、回路基板に対して上下方向からそれぞれ吸気圧力センサ及び外気圧センサを接続している従来のセンサユニットと比較し、その接続作業及び組付作業を簡素化することができる。

その結果、複数の圧力センサを有するセンサユニットの組付性を向上できると共に、特許文献２の圧力検出装置のように、上下２段に配置される大気圧センサ及び吸気圧センサに合せてターミナルを二股状に形成する必要がないため、構成を簡素化して製造コストの削減を図ることも可能となる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、少なくとも２つの圧力センサを、ケーシング内において内壁面と複合配線部材との間にそれぞれ配置し、圧力センサを複合配線部材の配線に対して電気的に接続すると共に、圧力センサの感圧部を、それぞれ内壁面の少なくとも一部と圧力センサの少なくとも一部とによって囲まれる感圧空間へと露呈させ、この感圧空間をケーシングに設けられる圧力通路を通じて内壁面とケーシングの外部とを連通させることで、複数の圧力センサを、複合配線部材に対して同一方向から取り付けて電気的に接続できるため、従来のセンサユニットと比較し、組付性の向上を図ることができる。

また、従来の圧力検出装置のように、ターミナルを上下２段に配置される大気圧センサ及び吸気圧センサに合せて二股状に形成する必要がないため、構成を簡素化して製造コストの削減を図ることができる。

本発明の実施の形態に係るセンサユニットを備えたスロットルバルブ装置の外観斜視図である。 図１のスロットルバルブ装置を構成するボディからセンサユニットを取り外した状態を示す分解斜視図である。 図３Ａは、図１に示すセンサユニットの断面図であり、図３Ｂは、図３ＡのＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿った断面図である。 図４Ａは、図３ＡのＩＶＡ−ＩＶＡ線に沿った断面図であり、図４Ｂは、図１に示すスロットルバルブ装置をセンサユニット側から見た正面図である。

本発明に係るセンサユニットについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係るセンサユニットが用いられるスロットルバルブ装置を示す。

このスロットルバルブ装置（吸気制御装置）１０は、例えば、自動二輪車に搭載され、図１及び図２に示されるように、内燃機関に接続されるインレット配管と外気が導入されるエアダクトとの間に設けられ、ボディ１２と、該ボディ１２に回転自在に支持されるシャフト１４と、該シャフト１４に固定され前記ボディ１２の吸気通路１６に設けられるバルブ（弁体）１８と、前記ボディ１２の側部に設けられ複数のセンサが収納されたセンサユニット２０とを含む。

ボディ１２は、例えば、金属製材料から形成され、その一端部から他端部に向かって断面円形状の吸気通路１６が貫通し、その一端部には前記吸気通路１６を内部に有した円筒状の吸気管２２が突出している。そして、吸気通路１６の上流側となる吸気管２２には図示しないエアダクトが接続され外気が導入される。

また、吸気通路１６は、ボディ１２の他端部に平面状に形成された第１取付面２４に下流側端部が開口している。そして、ボディ１２の第１取付面２４に図示しないインレット配管が接続されることで、吸気通路１６を通じて外気がインレット配管から内燃機関へと供給される。

一方、ボディ１２の側部には、吸気通路１６の延在方向（矢印Ａ方向）と略平行に延在する第２取付面２６（図２参照）が形成され、略中央に開口した第１シャフト孔２８を介してシャフト１４の一端部が外部へと突出すると共に、前記第１シャフト孔２８に対して所定距離だけ離れて位置した挿入孔３０が形成される。この挿入孔３０は、第１シャフト孔２８と略平行に形成され吸気通路１６まで貫通している（図３Ｂ参照）。

また、第２取付面２６は、第１シャフト孔２８及び挿入孔３０に対して近接する案内溝３４を有している。この案内溝３４は、吸気通路１６が延在する方向と平行に長尺となり、前記吸気通路１６側へ所定深さで窪むように形成されると共に、その一端部には、吸気通路１６内においてバルブ１８の下流側に連通した吸気圧検出孔３６が形成される。

そして、第２取付面２６は、第１シャフト孔２８、挿入孔３０及び案内溝３４を取り囲むように形成されたシール溝３８を備え、このシール溝３８にシールリング（シール部材）４０が設けられる。

このシールリング４０は、例えば、弾性材料から形成され、シール溝３８へ装着された状態で第２取付面２６から若干だけ突出するように設けられると共に、センサユニット２０がボディ１２の第２取付面２６へと対向するように接続される際、後述するセンサユニット２０のユニット取付面６６と第２取付面２６との間に挟持されることでシールされる。

詳細には、シールリング４０は、図２に示されるように、第１シャフト孔２８の外周側を取り囲むように形成された環状の第１シール部位４２と、該第１シール部位４２に隣接し挿入孔３０の外側を取り囲むように形成された第２シール部位４４と、前記第１及び第２シール部位４２、４４に隣接し案内溝３４を取り囲む第４シール部位４８とが一体的に形成される。

さらに、シールリング４０は、第２取付面２６の挿入孔３０よりも外縁側の面である包囲面３２を取り囲む第３シール部位４６が一体的に形成されており、前記第３シール部位４６は、吸気通路１６の延在する方向と直交する方向に長尺となるように包囲面３２を取り囲んでいる。

また、吸気通路１６の内部には円盤状のバルブ１８が設けられ、その中央部が前記吸気通路１６の延在方向（矢印Ａ方向）と直交するように設けられたシャフト１４に連結される。このシャフト１４は、ボディ１２に対して図示しない軸受を介して回転自在に支持され、その一端部がボディ１２の第２取付面２６を介してから外側へ突出し、他端部が前記ボディ１２における反対側の側部へ突出してスロットルドラム５０が連結される。

そして、車両における乗員のアクセル操作によってスロットルドラム５０に接続されたアクセルワイヤ（図示せず）が引っ張られることで、図示しないスプリングの弾発力に抗してシャフト１４及びバルブ１８が所定角度だけ回転する。

センサユニット２０は、図２〜図４Ｂに示されるように、例えば、樹脂製材料から形成され、有底箱状に形成されたケーシング５２を有し、該ケーシング５２の底壁（内壁面）５４がボディ１２の第２取付面２６に臨むように設けられると共に、その角部に形成された２つの孔部５６に挿通されたボルト５８がボディ１２のねじ孔（図示せず）へと螺合されることで固定される。

このケーシング５２は、底壁５４とは反対側（矢印Ｂ１方向）で該底壁５４に臨むように開口した開口部６０を有し、該開口部６０に対して板状の蓋部６２が装着される。そして、蓋部６２は、前記ケーシング５２の開口端部に対して熱溶着等によって固定されることで前記開口部６０が閉塞されると共に、該蓋部６２には、外部の空気の圧力をケーシング５２内へと伝えるための外気取込口（導入口）６４が開口している（図１及び図４Ｂ参照）。

また、ケーシング５２の底壁５４は、ボディ１２の第２取付面２６に対して対向するように配置されるユニット取付面（第２取付面）６６を有し、前記ユニット取付面６６の略中央部に形成されシャフト１４の他端部が挿通される第２シャフト孔６８（図２参照）と、該第２シャフト孔６８から離れて位置しボディ１２側（矢印Ｂ２方向）へと突出した温度検出管７０と、該温度検出管７０に対してユニット取付面６６の外縁側に位置する連通溝７２と、前記第２シャフト孔６８と前記温度検出管７０との間の近傍に開口した吸気圧検出通路７４とを有する。

第２シャフト孔６８には、図２に示されるように、シャフト１４の開度（回転量）を検出可能な開度センサ（弁開度センサ）７６が収納され、センサユニット２０をボディ１２の第２取付面２６に固定した際、シャフト１４の他端部が挿通されて前記開度センサ７６と連結される。

温度検出管７０は、図２及び図３Ｂに示されるように中空状に形成され、その先端がボディ１２の挿入孔３０を通じて吸気通路１６内へと突出し、基端がケーシング５２の底壁５４を貫通して内部と連通し、その内部には後述する吸気温センサ７８（図３Ｂ参照）が収納される。

連通溝７２は、図２〜図４Ａに示されるように、第２シャフト孔６８及び温度検出管７０の延在方向（矢印Ｂ２方向）と直交する方向に長尺なスリット状に形成され、底壁５４の厚さ方向に所定深さで窪んでいる。

また、連通溝７２は、センサユニット２０がボディ１２の第２取付面２６へと接続された際、ボディ１２の包囲面３２に臨み、且つ、略同一形状となるように形成されると共に、その外周側がシールリング４０の第３シール部位４６によって囲まれた状態で接続される（図４Ａ参照）。

さらに、連通溝７２の延在方向に沿った一端部には、後述する第２感圧空間１２０に連通した第１外気圧検出通路８０が開口し、他端部には第２外気圧検出通路（外気圧連通路、中間通路）８２が開口している。

すなわち、包囲面３２及び連通溝７２の外側に設けられた第３シール部位４６、第２取付面２６及びユニット取付面６６によって囲まれ、連通溝７２、第１及び第２外気圧検出通路８０、８２と連通して外気の供給される外気圧包囲空間８４が形成される。

吸気圧検出通路７４は、ボディ１２の案内溝３４に臨むように設けられ、ユニット取付面６６からケーシング５２の内部に向かって延在し、後述する第１感圧空間１１２と連通すると共に、センサユニット２０がボディ１２の第２取付面２６へと接続された際、シールリング４０の第４シール部位４８が前記吸気圧検出通路７４の開口部位を取り囲むように当接する（図３Ａ及び図３Ｂ参照）。

すなわち、吸気圧検出通路７４の外周側に設けられた第４シール部位４８、第２取付面２６及びユニット取付面６６によって囲まれ、前記吸気圧検出通路７４及び案内溝３４と連通して吸気通路１６から空気（吸気）の圧力が伝えられる吸気圧包囲空間８６が形成される。

なお、ボディ１２の第２取付面２６とケーシング５２のユニット取付面６６との間において、シールリング４０の第１シール部位４２によって囲まれる空間が、第２シャフト孔６８に収納される開度センサ７６を包囲する第１包囲空間８８となり、前記シールリング４０の第２シール部位４４によって囲まれる空間が、吸気温センサ７８が収納される温度検出管７０を包囲する第２包囲空間９０となる。すなわち、第１〜第４シール部位４２、４４、４６、４８が一体的に形成されたシールリング４０によって複数の包囲空間をボディ１２とケーシング５２との間に形成している。

一方、ケーシング５２の内部には、基板（複合配線部材）９２と、該基板９２に接続される吸気圧センサ（圧力センサ）９４、外気圧センサ（圧力センサ）９６、吸気温センサ（温度センサ）７８及び開度センサ７６が収納され、前記基板９２は、ケーシング５２の開口部６０と底壁５４との間となる位置で、該底壁５４に対して略平行に固定される。

この基板９２は、例えば、複数の配線がプリントされたプリント基板からなり、その一端面には前記複数の配線を有した配線面（基準配線面）９８を有し、この配線面９８が、ケーシング５２の開口部６０側（矢印Ｂ１方向）となるように配置されると共に、ケーシング５２の側方に突出したコネクタ部１００のターミナルと電気的に接続されている。なお、コネクタ部１００には、図示しないハーネスを介してコントローラへと接続されるカプラーが装着されることで、前記コントローラと基板９２とが電気的に接続される。

吸気圧センサ９４は、吸気通路１６内の空気（吸気）の圧力を検出するために設けられ、その第１センサ本体１０２が底壁５４に臨むように基板９２と底壁５４との間に設けられると共に、該第１センサ本体１０２から延びる第１端子部１０４が、配線面９８に対して直交するように開口部６０側へと延在して基板９２と電気的に接続されている。

第１端子部１０４は、その先端が基板９２を貫通して配線面９８側（矢印Ｂ１方向）へと突出し、該基板９２の配線面９８に対して半田付け等の配線接続部１０６を介して電気的に接続されている。

また、第１センサ本体１０２には、その外縁部に底壁５４側（矢印Ｂ２方向）に向かって突出した脚部１０８と、該脚部１０８の内側となる略中央に形成され圧力を検出可能な第１感圧部１１０とを有し、前記脚部１０８が底壁５４に形成された凹部へと挿入されることで吸気圧センサ９４がケーシング５２へと固定される。

さらに、第１センサ本体１０２の第１感圧部１１０及び脚部１０８と底壁５４とで囲まれた第１感圧空間（吸気感圧空間）１１２を有し、この第１感圧空間１１２は、ユニット取付面６６に開口した吸気圧検出通路７４と連通すると共に、該吸気圧検出通路７４と連通したボディ１２の吸気圧検出孔３６を通じて吸気通路１６と連通している。

そして、吸気圧センサ９４は、第１感圧空間１１２における空気の圧力（吸気圧）を第１感圧部１１０で検出して電気信号へと変換した後、第１端子部１０４を介して基板９２へと出力する。

外気圧センサ９６は、スロットルバルブ装置１０の外側における空気の圧力を検出するために設けられ、その第２センサ本体１１４が底壁５４に臨むように基板９２と底壁５４との間に設けられると共に、該第２センサ本体１１４から延びる第２端子部１１６が、配線面９８に対して直交するように開口部６０側へと延在して基板９２と電気的に接続されている。

第２端子部１１６は、吸気圧センサ９４の第１端子部１０４と同様に、その先端が基板９２を貫通して配線面９８側（矢印Ｂ１方向）へと突出し、該基板９２の配線面９８に対して半田付け等の配線接続部１０６を介して電気的に接続されている。

すなわち、吸気圧センサ９４及び外気圧センサ９６は、ケーシング５２内において、底壁５４に臨む位置に並ぶように配置され、基板９２に対して底壁５４に臨む他端面側（矢印Ｂ２方向）に第１及び第２センサ本体１０２、１１４がそれぞれ設けられ、第１及び第２端子部１０４、１１６を介してそれぞれ前記基板９２へと電気的に接続されている。

また、第２センサ本体１１４には、その外縁部に底壁５４側（矢印Ｂ２方向）に向かって突出した脚部１０８と、該脚部１０８の内側となる略中央に形成され圧力を検出可能な第２感圧部１１８とを有し、前記脚部１０８が底壁５４に形成された凹部へと挿入されることで外気圧センサ９６がケーシング５２へと固定される。

さらに、第２センサ本体１１４の第２感圧部１１８及び脚部１０８と底壁５４とで囲まれた第２感圧空間（外気感圧空間）１２０を有し、この第２感圧空間１２０は、ユニット取付面６６に開口した第１外気圧検出通路８０と連通している。

この第１外気圧検出通路８０は、ユニット取付面６６において連通溝７２を介して第２外気圧検出通路８２と連通しており、該第２外気圧検出通路８２は、前記第１外気圧検出通路８０と略平行に開口部６０側（矢印Ｂ１方向）に向かって延在している。そして、第２外気圧検出通路８２は、開口部６０から所定距離だけ底壁５４側（矢印Ｂ２方向）となる位置で開口した中間導入口（中間口）１２２を有している（図４Ａ参照）。

そして、蓋部６２に開口した外気取込口６４を通じて空気（外気）の圧力がケーシング５２内へと伝わり、中間導入口１２２から第２外気圧検出通路８２、連通溝７２、第１外気圧検出通路８０を通じて第２感圧空間１２０へと伝達し、この第２感圧空間１２０における外気圧を、外気圧センサ９６の第２感圧部１１８で検出して電気信号へと変換した後、第２端子部１１６を介して基板９２へと出力する。

吸気温センサ７８は、図３Ｂに示されるように、温度検出管７０に臨むように底壁５４に設けられ、ケーシング５２の開口部６０側（矢印Ｂ１方向）に向かって延在した第３端子部１２４が基板９２を貫通して配線面９８から突出した状態で半田付け等によって電気的に接続される。そして、温度検出管７０の先端が挿入された吸気通路１６内の空気の温度が吸気温センサ７８によって検出され、第３端子部１２４から電気信号として基板９２へと出力される。

開度センサ７６は、例えば、回転量を電気信号へと変換可能なポテンショメータからなり、その端子部（図示せず）が、基板９２と電気的に接続されている。そして、シャフト１４の回転量が開度センサ７６によって検出され、電気信号として基板９２へと出力されることで、該シャフト１４に連結されたバルブ１８の開度が検出される。

なお、開度センサ７６の端子部は、上述した吸気圧センサ９４、外気圧センサ９６及び吸気温センサ７８と同様に、基板９２の他端面から配線面９８側（矢印Ｂ１方向）に向かって貫通し、その突出した部位が前記配線面９８と配線接続部１０６を介して電気的に接続されている。

すなわち、センサユニット２０を構成する吸気圧センサ９４、外気圧センサ９６、吸気温センサ７８及び開度センサ７６は、それぞれ底壁５４に臨む基板９２の他端面側（矢印Ｂ２方向）に配置され、その端子部が基板９２を貫通して配線接続部１０６を介して配線面９８へと電気的に接続されている。

また、ケーシング５２の内部には、基板９２、吸気圧センサ９４、外気圧センサ９６、吸気温センサ７８及び開度センサ７６が収納され、該基板９２に対して電気的に接続された状態で、低粘度の樹脂製材料を流し込んで硬化させ封止する封止部１２６が設けられる。

この封止部１２６は、例えば、電気的な絶縁性が良好であり、且つ、基板９２における配線の酸化を防止するための密閉性を備えるケーシング５２とは異なる樹脂製材料が用いられ、基板９２、吸気圧センサ９４、外気圧センサ９６、吸気温センサ７８及び開度センサ７６を覆うように充填され、第２外気圧検出通路８２の中間導入口１２２よりも低い位置となるように、ケーシング５２の底壁５４から開口部６０側に向かって所定高さまで充填される。

これにより、基板９２の配線面９８における複数の配線が封止部１２６によって覆われることで、電気的な絶縁と密閉とが達成されると共に、ケーシング５２の内部には、封止部１２６と蓋部６２との間に所定容積の空間部（内部空間）１２８が形成される。この空間部１２８は、外気取込口６４から外気を導入可能な空間であり、且つ、中間導入口１２２と連通している。

さらに、上述したセンサユニット２０を含むスロットルバルブ装置１０は、図４Ｂに示されるように、該センサユニット２０における外気取込口６４が、中間導入口（第２外気圧検出通路）１２２に対して重力方向下方（矢印Ｃ１方向）となるように配置された状態で、自動二輪車に搭載されて用いられる。

本発明の実施の形態に係るセンサユニット２０を有したスロットルバルブ装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に前記センサユニット２０を構成する吸気圧センサ９４や吸気温センサ７８等によって空気の圧力や温度等を検出する場合について説明する。

先ず、乗員のアクセル操作によってシャフト１４が回動し、バルブ１８が吸気通路１６内で回動することで、前記バルブ１８と前記吸気通路１６との間を通じてエアダクトから取り込まれた外気がインレット配管を通じて内燃機関における燃焼室へと供給される。

この際、シャフト１４の回転量が、連結された開度センサ７６が一体的に回転することで検出され、この回転量が電気信号として端子部から基板９２を介して図示しないコントローラへと出力されることで、該回転量に基づいてバルブ１８の開度（回転量）が検出される。

また、吸気通路１６においてバルブ１８の下流側を流れる空気の圧力が、吸気圧検出孔３６から伝わり、案内溝３４、センサユニット２０の吸気圧検出通路７４を通じて第１感圧空間１１２へと伝達することで、吸気圧センサ９４の第１感圧部１１０によって吸気圧の圧力が検出される。そして、吸気通路１６内における空気（吸気）の圧力が、吸気圧センサ９４で電気信号へと変換され検出信号として第１端子部１０４から基板９２へと出力され、該基板９２から図示しないコントローラへと出力される。

さらに、吸気通路１６内における空気の温度が、該吸気通路１６内に露出した温度検出管７０を通じて吸気温センサ７８によって検出され、電気信号へと変換されて基板９２へと出力されると共に、該基板９２からコントローラへと出力される。

さらにまた、センサユニット２０の外部の空気の圧力が、蓋部６２の外気取込口６４を通じて空間部１２８へと伝わり、中間導入口１２２を通じて第２外気圧検出通路８２、連通溝７２、第１外気圧検出通路８０を経て、第２感圧空間１２０へと伝達することで、外気圧センサ９６の第２感圧部１１８によって外気圧（大気圧）の圧力が検出される。

そして、センサユニット２０の外部における空気（外気）の圧力が、外気圧センサ９６において電気信号へと変換され検出信号として第２端子部１１６から基板９２へと出力された後、該基板９２から図示しないコントローラへと出力される。

上述したようにセンサユニット２０を構成する吸気圧センサ９４、外気圧センサ９６、吸気温センサ７８及び開度センサ７６でそれぞれ検出された吸気圧、外気圧、吸気温度、バルブ１８の開度に基づいて、図示しないコントローラから制御信号を内燃機関へと出力することで、該内燃機関の燃焼制御が行われる。

以上のように、本実施の形態では、ケーシング５２の内部に吸気圧センサ９４及び外気圧センサ９６の収納されたセンサユニット２０において、前記吸気圧センサ９４及び外気圧センサ９６が電気的に接続される基板９２を有し、この基板９２の配線面９８をケーシング５２の底壁５４とは反対側となるように配置し、前記底壁５４と前記基板９２との間となるように吸気圧センサ９４及び外気圧センサ９６をそれぞれ配置している。また、吸気圧センサ９４及び外気圧センサ９６の第１及び第２感圧部１１０、１１８を、底壁５４との間に囲まれた第１及び第２感圧空間１１２、１２０に露呈するように配置し、この第１感圧空間１１２を、吸気圧検出通路７４及び吸気圧検出孔３６を通じて吸気通路１６と連通させ、前記第２感圧空間１２０を、第１及び第２外気圧検出通路８０、８２を通じてセンサユニット２０の外部と連通させている。

従って、センサユニット２０を構成する吸気圧センサ９４及び外気圧センサ９６という２つの圧力センサを、基板９２に対して同一方向から取り付けて第１及び第２端子部１０４、１１６を配線面９８に対してそれぞれ電気的に接続することが可能となる。そのため、回路基板に対して上下方向からそれぞれ吸気圧力センサ及び外気圧センサを接続している従来のセンサユニットと比較し、その接続作業及び組付作業を効率的に行うことができる。

その結果、複数の圧力センサを有するセンサユニット２０の組付性を向上できると共に、特許文献２のセンサユニットのように、上下２段に配置される大気圧センサ及び吸気圧センサに合せてターミナルを二股状に形成する必要がないため、構成を簡素化して製造コストの削減を図ることが可能となる。

例えば、ケーシング５２の底壁５４に対して吸気圧センサ９４及び外気圧センサ９６を配置した後に、前記底壁５４とは反対側となる開口部６０側から基板９２を前記吸気圧センサ９４及び外気圧センサ９６に対して組み付けて電気的に接続したり、吸気圧センサ９４及び外気圧センサ９６が予め電気的に接続された基板９２をケーシング５２内へと組み付けてもよい。

また、センサユニット２０において、上述した吸気圧センサ９４及び外気圧センサ９６に加え、ケーシング５２の内部に、吸気通路１６を流れる吸気の温度を検出する吸気温センサ７８を設け、この吸気温センサ７８を、基板９２に対して底壁５４側（矢印Ｂ２方向）に配置して該配線面９８に対して電気的に接続している。

これにより、吸気温センサ７８を基板９２に対して吸気圧センサ９４及び外気圧センサ９６と同一方向から組み付けて接続可能となるため、該吸気温センサ７８を同一工程において接続することが可能となる。その結果、複数のセンサを有したセンサユニット２０のさらなる組付性の向上を実現できると同時に、製造コストのさらなる削減が可能となる。

さらに、センサユニット２０において、上述した吸気圧センサ９４及び外気圧センサ９６に加え、ケーシング５２の内部に、スロットルバルブ装置１０におけるバルブ１８の回転動作（開度）を検出可能な開度センサ７６を設け、この開度センサ７６を、基板９２の配線面９８よりも底壁５４側に配置して該配線面９８に対して電気的に接続している。これにより、開度センサ７６を、吸気圧センサ９４及び外気圧センサ９６と同一方向から基板９２に対して組み付けて電気的に接続可能となるため、該開度センサ７６を同一工程で接続することが可能となる。その結果、センサユニット２０のさらなる組付性の向上を実現できると同時に、製造コストのさらなる削減が可能となる。

さらにまた、センサユニット２０は、吸気通路１６を有したスロットルバルブ装置１０の第２取付面２６に対向するユニット取付面６６をケーシング５２に備え、前記第２取付面２６と前記ユニット取付面６６との間には、両者によって挟持されるシールリング４０を設けると共に、吸気圧センサ９４の第１感圧部１１０が露呈する第１感圧空間１１２と吸気通路１６とを、吸気圧検出通路７４によって連通させ、外気圧センサ９６の第２感圧部１１８が露呈する第２感圧空間１２０が、第１及び第２外気圧検出通路８０、８２を通じてケーシング５２の外部と連通している。

また、吸気圧検出通路７４は、ボディ１２の第２取付面２６とケーシング５２のユニット取付面６６とシールリング４０とによって囲まれた吸気圧包囲空間８６と連通し、第１及び第２外気圧検出通路８０、８２が、ボディ１２の第２取付面２６とケーシング５２のユニット取付面６６とシールリング４０とによって囲まれた外気圧包囲空間８４と連通し、このケーシング５２には外気圧包囲空間８４からケーシング５２の内部を通過して該ケーシング５２の外部と連通する空間部１２８が設けられる。

そのため、互いに対向するボディ１２の第２取付面２６とセンサユニット２０のユニット取付面６６との間に設けられた外気圧包囲空間８４に、第２感圧空間１２０に連通する第１外気圧検出通路８０と、ケーシング５２の外部と連通する第２外気圧検出通路８２とをそれぞれ接続して互いに連通させることで、前記ケーシング５２の外部からの水滴やダスト等の浸入を防止するための複雑なラビリンス構造を実現することができ、簡素な通路構成で外気圧センサ９６の第２感圧部１１８への水滴等の到達を確実に防止することができる。

またさらに、吸気圧センサ９４及び外気圧センサ９６と基板９２の配線面９８とを配線接続部１０６によってそれぞれ電気的に接続すると共に、ケーシング５２とは異なる材質からなる樹脂製材料で少なくとも前記基板９２を覆った封止部１２６を設け、且つ、前記ケーシング５２の底壁５４に臨む開口部６０を蓋部６２で閉塞し、前記封止部１２６と前記蓋部６２との間に空間部１２８を設けて外気取込口６４を通じて前記ケーシング５２の外部と連通させている。

これにより、基板９２における配線面９８及び配線接続部１０６を封止部１２６によって覆うことで、電気的な絶縁と密閉とを達成することができると共に、従来からケーシング５２内において封止部１２６と蓋部６２との間に設けられていた空間部１２８を、外気圧センサ９６に臨む第２感圧空間１２０へと外気の圧力を伝えるための外気圧通路の一部として利用することで、新たな通路を形成することなく外部からの水滴やダスト等が外気圧センサ９６の第２感圧部１１８へと到達することを防止可能な構成を実現することが可能となる。

また、外気圧包囲空間８４と空間部１２８とを連通させる第２外気圧検出通路８２を設け、この第２外気圧検出通路８２を、その端部に開口した中間導入口１２２を介して空間部１２８と連通させ、この空間部１２８を、前記第２外気圧検出通路８２とは別に形成された蓋部６２の外気取込口６４を介して前記ケーシング５２の外部と連通させている。そして、センサユニット２０がスロットルバルブ装置１０に接続された状態において、前記中間導入口１２２が前記外気取込口６４よりも重力方向に沿った上方（矢印Ｃ２方向）に配置されている。

これにより、重力方向において中間導入口１２２と外気取込口６４とに高低差を設けて配置することで、例えば、ケーシング５２の空間部１２８に水滴が浸入した場合でも、上方に配置された中間導入口１２２から外気圧センサ９６の第２感圧部１１８へと水滴が浸入してしまうことが防止され、下方（矢印Ｃ１方向）に配置された外気取込口６４から好適に外部へと排出できる。

なお、本発明に係るセンサユニット２０は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…スロットルバルブ装置 １２…ボディ
１６…吸気通路 ２０…センサユニット
３２…包囲面 ４０…シールリング
５２…ケーシング ５４…底壁
６２…蓋部 ６４…外気取込口
６６…ユニット取付面 ７２…連通溝
７４…吸気圧検出通路 ８０…第１外気圧検出通路
８２…第２外気圧検出通路 ８４…外気圧包囲空間
８６…吸気圧包囲空間 ９２…基板
９４…吸気圧センサ ９６…外気圧センサ
９８…配線面 １０６…配線接続部
１１０…第１感圧部 １１２…第１感圧空間
１１８…第２感圧部 １２０…第２感圧空間
１２６…封止部 １２８…空間部

Claims (6)

1. ケーシングと、該ケーシングの内部に配置される少なくとも２つの圧力センサとを備えたセンサユニットにおいて、
   前記センサユニットは、前記２つの圧力センサが電気的に接続される複数の配線が配置される平面である基準配線面に平行に延在し前記複数の配線同士を互いに連結する複合配線部材を備え、
   前記ケーシングは内壁面を備え、前記２つの圧力センサがそれぞれ前記内壁面と前記基準配線面との間に配置されると共に、前記圧力センサよりも前記配線側でそれぞれ該配線に対して電気的に接続されており、
   前記２つの圧力センサの感圧部は、それぞれ前記内壁面の少なくとも一部と前記圧力センサの少なくとも一部とによって囲まれる感圧空間に露呈し、該感圧空間は、前記ケーシングに設けられる圧力通路を通じて前記内壁面と前記ケーシングの外部とを連通している、センサユニット。
2. 請求項１記載のセンサユニットにおいて、
   前記センサユニットは、内燃機関の燃焼室に吸入される吸気が流通する吸気通路に接続され、前記２つの圧力センサのうちの一方は、前記吸気通路内の圧力を検出する吸気圧センサであり、前記圧力センサの他方は前記吸気通路の外部の圧力を検出する外気圧センサであると共に、
   前記ケーシングの内部には、前記吸気の温度を検出する温度センサを備え、該温度センサは、前記基準配線面よりも前記内壁面側に配置されると共に、前記圧力センサよりも前記配線側で前記配線に対して電気的に接続されている、センサユニット。
3. 請求項１記載のセンサユニットにおいて、
   前記センサユニットは、内燃機関の燃焼室に吸入される吸気が流通する吸気通路の少なくとも一部を構成する吸気管を有し、前記吸気通路の通路面積を調整する弁体を備えた吸気制御装置に対して接続され、
   前記２つの圧力センサのうちの一方は、前記吸気通路内の圧力を検出する吸気圧センサであり、前記圧力センサの他方は前記吸気通路の外部の圧力を検出する外気圧センサであると共に、
   前記ケーシングの内部には、前記弁体の回転動作を検出する弁開度センサを備え、該弁開度センサは、前記基準配線面よりも前記内壁面側に配置されると共に、前記圧力センサよりも前記配線側で前記配線に対して電気的に接続されている、センサユニット。
4. 請求項２又は３記載のセンサユニットにおいて、
   前記センサユニットは、内燃機関の燃焼室に吸入される吸気が流通する吸気通路に接続され、前記２つの圧力センサのうちの一方は、前記吸気通路内の圧力を検出する吸気圧センサであり、前記圧力センサの他方は前記吸気通路の外部の圧力を検出する外気圧センサであると共に、
   前記吸気通路は第１取付面を有し、前記ケーシングには、前記吸気通路に該センサユニットが接続された際に前記第１取付面と対向して配置される第２取付面を備え、
   前記第２取付面は、前記ケーシングの外周面の少なくとも一部であり、前記第１取付面と前記第２取付面との間には、該第１取付面と前記第２取付面とによって挟持されるシール部材が設けられており、
   前記圧力通路は、前記吸気圧センサの感圧部が露出する前記感圧空間である吸気感圧空間に連通する吸気圧検出通路と、前記外気圧センサの感圧部が露出する前記感圧空間である外気感圧空間に連通する外気圧検出通路とからなり、
   前記吸気圧検出通路は、前記第１取付面と前記第２取付面と前記シール部材とによって囲まれた吸気圧包囲空間と前記吸気通路とを連通しており、
   前記外気圧検出通路は、前記第１取付面と前記第２取付面と前記シール部材とによって囲まれた外気圧包囲空間に連通し、前記ケーシングには前記外気圧包囲空間から前記ケーシングの内部を通過して該ケーシングの外部と連通する外気圧連通路が設けられる、センサユニット。
5. 請求項４記載のセンサユニットにおいて、
   前記２つの圧力センサと前記複合配線部材とを前記複数の配線と電気的に接続する配線接続部を有し、少なくとも前記複合配線部材が前記ケーシングを構成する材質とは異なる樹脂製材料によって覆われており、
   前記ケーシングは、前記内壁面と対向する側に向かって開口した開口部と、該開口部を閉塞する蓋部とを備え、前記樹脂製材料によって覆われた封止部と前記蓋部との間には前記ケーシングの外部と連通した内部空間を有し、前記外気圧連通路の少なくとも一部が前記内部空間から構成される、センサユニット。
6. 請求項５記載のセンサユニットにおいて、
   前記外気圧連通路の少なくとも一部は、前記外気圧包囲空間から前記内部空間まで連通する中間通路であり、
   前記中間通路は中間口を通じて前記内部空間と連通し、前記内部空間は、前記中間通路とは別の導入通路によって前記ケーシングの外部と連通しており、前記導入通路は、前記内部空間と前記蓋部に開口した導入口とを連通しており、
   前記センサユニットが前記吸気通路に接続された状態において、前記中間口は前記導入口よりも重力方向に沿った上方に配置される、センサユニット。

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