JP2842973B2 - 空気流量計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車エンジン
の吸入空気流量を検出するのに好適な空気流量に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車エンジンにおいては、自然環境の
保護、省エネルギーのため、有害排出ガスの低下、燃費
の向上が急務となっている。これに呼応し、マイクロコ
ンピュータを用い、燃料、および点火タイミングの高精
度制御を行う電子制御装置の採用が主流になっている。
この電子制御装置ではエンジンからの情報を得るための
多くのセンサおよびアクチュエータが必要であるが、こ
れらの電装品の増大に伴い小形，軽量化が重要な課題と
なっている。

【０００３】また、センサ、アクチュエータは電子制御
装置のシステム精度を決するものであり、本質的な動作
精度（例えばセンサでは検出精度）はもとより、ノイズ
等により誤動作しないことも極めて重要な項目に揚げら
れている。

【０００４】以上の背景に鑑み、小形化、耐ノイズ性向
上を目的とした空気流量計として、例えば特開平１−９
７８１７号公報に示す例がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この例では空気流量を
検出するために用いる感温抵抗体（空気流量測定用発熱
抵抗体，温度補償用抵抗体）の取り付けピンをリードフ
レームに溶接し、このピン及びリードフレームにより発
熱抵抗体と温度補償用抵抗体のそれぞれを支持する導電
支持部材（リード部材）を構成し、この導電支持部材を
介して発熱抵抗体，温度補償用抵抗体を空気流量測定の
駆動回路と接続しているが、導電支持部材をピン，リー
ドフレームの２部品で構成するため部品点数が多く、ま
た溶接によるピン，リードフレームの接続等の作業工程
があるため作業性の点で改善すべき点がある。

【０００６】さらに、ノイズによる電子回路の防止策の
ため、回路モジュールにシールドケースと貫通コンデン
サを用いているが、シールドケースと金属ベースとの電
気的接続にも複雑な工夫を必要としていた。

【０００７】本発明は以上の点に鑑みてなされ、その主
な目的は、空気流量計の発熱抵抗体及び温度補償用抵抗
体の支持部材の部品点数の簡略化，ひいては空気流量計
の製造の合理化を図ること、並びにノイズの侵入による
回路の誤動作防止を簡単な構造にて達成することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
の発明として、基本的には、空気流量測定用の発熱抵抗
体、温度補償用抵抗体、前記発熱抵抗体及び温度補償用
抵抗体と電気的に接続される回路基板を備えた空気流量
計において、 前記回路基板を搭載する金属ベースに該金
属ベースに設けた穴を通して回路基板搭載面からその反
対側の面に向けてモールド樹脂が突出成形され、このモ
ールド樹脂に前記発熱抵抗体及び温度補償用抵抗体を導
電状態で支持する各導電支持部材が一部を除いて埋設さ
れ、 この発熱抵抗体の導電支持部材と温度補償用抵抗体
の導電支持部材は、それぞれ金属板をプレス加工して成
形された単一材料より成り、これらの導電支持部材の一
端が全て一列に揃った配列態様をなして前記回路基板に
電気的に接続され、且つ、この発熱抵抗体の導電支持部
材と温度補償用抵抗体の導電支持部材とは、前記発熱抵
抗体と前記温度補償用抵抗体とが空気流路方向の異なる
位置に取付けられるよう互いに形を異ならせて曲げ成形
されていることを特徴とする（これを第１の課題解決手
段とする）。

【０００９】また、上記発明に関連して、空気流量検出
精度を高めるために、例えば前記モールド樹脂のうち前
記発熱抵抗体及び温度補償用抵抗体取付側の端面に段差
をつけてあり、この段差のうち一方の段差面には前記発
熱抵抗体及び温度補償用抵抗体のいずれか一方の導電支
持部材がそのまま突出し、もう一方の段差面には前記モ
ールド樹脂と一体にリブを付設して、このリブを通して
残りのもう一方の導電支持部材が突出しているものを提
案する（これを第２の課題解決手段とする）。

【００１０】さらに、空気流量測定用の発熱抵抗体、温
度補償用抵抗体、前記発熱抵抗体及び温度補償用抵抗体
と電気的に接続される回路基板、該回路基板を搭載する
金属ベース、該金属ベースと結合される回路用のハウジ
ングを備えた空気流量計において、前記ハウジングに
は、一端が前記回路基板と接続され、他端が外部の電気
部品と接続するためのコネクタ要素となる金属ターミナ
ルが設けられ、この金属ターミナルの一端と他端には異
なる表面処理が施されているものを提案する（これを第
３の課題解決手段とする）。

【００１１】さらに、空気流量測定用の発熱抵抗体、温
度補償用抵抗体、前記発熱抵抗体及び温度補償用抵抗体
と電気的に接続される回路基板、該回路基板を搭載する
金属ベース、該金属ベースと結合される回路用のハウジ
ングを備えた空気流量計において、 前記ハウジングに
は、一端が前記回路基板と接続され、他端が外部の電気
部品 と接続するためのコネクタ要素となる金属ターミナ
ルが設けられ、この金属ターミナルのうち前記回路基板
と接続される側の一端が表面の一部だけ露出させてモー
ルド樹脂により埋設してあり、この埋設は、樹脂表面に
対し金属ターミナルが谷底状に低位置にあってその表面
露出部の横幅Ｗ１と該金属ターミナルの横幅Ｗ２の関係
をＷ１＜Ｗ２としてあり、 前記ハウジングのうち前記金
属ベースと結合される反対側には、全周に渡りカバーと
結合する溝が設けられ、この溝に対してその内側に位置
するハウジング側壁の高さを高くしたものを提案する
（これを第４の課題解決手段とする）。

【００１２】さらに、空気流量測定用の発熱抵抗体、温
度補償用抵抗体、前記発熱抵抗体及び温度補償用抵抗体
と電気的に接続される回路基板、該回路基板を搭載する
金属ベースを備えた空気流量計において、 前記回路基板
はノイズ除去用のフィルタ回路を有し、このフィルタ回
路のアース端子と前記金属ベースに設けたアース用突起
部とが、１つのアース端子・アース用突起部間当たり２
本以上のアルミワイヤボンディングにより接続されてい
るものを提案する（これを第５の課題解決手段とす
る）。

【００１３】

【作用】第１の課題解決手段の作用…空気流量測定用の
発熱抵抗体及び温度補償用抵抗体の導電支持部材を従来
のように複数の部材（例えば金属フレームとピン部材）
に分けることなく、それぞれ金属板をプレス成形した単
一の部材で構成することにより、従来のようなピンと金
属フレームとの溶接等を不要としてそのまま絶縁ホルダ
ーとなるモールド樹脂に一部を残して埋設することがで
き、かつ部品点数を少なくできる。また、冷間プレスで
小形の導電支持部材が実現出来る。

【００１４】さらに、この発熱抵抗体の導電支持部材と
温度補償用抵抗体の導電支持部材とは、プレス加工によ
り、任意の形状に成形でき、特に、空気流量測定用の発
熱抵抗体と温度補償用抵抗体とが空気流路方向の異なる
位置に取付けられるよう互いに形を異ならせて曲げ成形
しても、その一端が全て一列に揃った配列態様をなし て
前記回路基板に電気的に接続することができるので、接
続箇所の散在化を防いで回路基板との接続作業を行ない
易くする。

【００１５】また、上記のように全ての導電支持部材の
一端を一列に揃った配列態様にすれば、モールド樹脂の
成形時には全て一体に連結されたプレス成形品で、全て
の導電支持部材を一体になったまま一まとめにモールド
樹脂の型にセットして樹脂中に埋設でき、前記モール樹
脂の成形後にその連結部を切り離して各導電支持部材を
独立させるといった製造工程を取り入れることが可能と
なり、製造作業の合理化を図り得る。

【００１６】第２の課題解決手段の作用…空気流量測定
用の発熱抵抗体と温度補償用抵抗体とをそれぞれの導電
支持部材に取付ける場合、温度補償用抵抗体が発熱抵抗
体側の熱的影響を避けるために位置をずらして配置され
るが、このように発熱抵抗体と温度補償用抵抗体同士の
位置をずらすと、なんらの配慮がない場合には、導電支
持部材のモールド樹脂つけ根位置より各抵抗体（発熱抵
抗体，温度補償用抵抗体）取付位置までの距離が著しく
異なる。

【００１７】そのため外部からモールド樹脂ひいては導
電支持部材介して各抵抗体に伝わる熱（例え空気流量計
をエンジンの吸入空気量センサとして使用する場合に
は、エンジンの熱）伝達量に差異が生じる（この伝熱量
に差異が生じると、これらの熱ノイズが互いに相殺でき
ないので空気流量測定精度に誤差が生じる）。

【００１８】しかし、本課題解決手段では、導電支持部
材を突出させるモールド樹脂面に各導電支持部材に応じ
て段差面を形成し、且つ一方に設けたリブにより、段差
面及びリブから各導電支持部材の発熱抵抗体取付位置及
び温度補償用抵抗体の取付位置までの長さを予め調整で
き、これにより発熱抵抗体及び温度補償用抵抗体が受け
る外部の熱的ノイズ量を等しくでき、これらの熱的ノイ
ズを相殺できるので、感温抵抗体の測定精度を高めるこ
とができる。

【００１９】第３の課題解決手段の作用…空気流量計の
ハウジングに配設される金属ターミナルの一端が前記回
路基板と接続され、他端が外部の電気部品と接続するた
めのコネクタ要素となる場合、この金属ターミナルの一
端と他端に異なる表面処理を施すことで、次のような利
点がある。

【００２０】例えば、金属ターミナルのうちその一端が
ハウジング内部に収容される回路基板とワイヤボンディ
ング等で接続される場合は、このターミナル一端はニッ
ケルめっき処理することが好ましく、また、コネクタ要
素となるターミナル他端が外部プラグと確実にフィット
して接続されるには、その表面に弾力且つ耐食性のある
金属材（例えば金めっきやすずめっき）を表面処理する
ことが好ましいが、本発明では、このような要求に応え
ることができる。

【００２１】第４の課題解決手段の作用…空気流量計の
ハウジングを樹脂により成形し、且つこの樹脂に金属タ
ーミナルの一部をその表面を残して埋め込んで樹脂モー
ルドする場合、従来は金属ターミナルと樹脂の熱膨張差
によりハウジング成形後の樹脂収縮により金属ターミナ
ルとモールド樹脂との間に隙間が生じ、ターミナルの取
付け強度が著しく低下してしまう。

【００２２】しかし、本課題解決手段のように、樹脂表
面に対し金属ターミナルが谷底状に低位置にあって、そ
の金属ターミナルの表面露出部の横幅Ｗ１とターミナル
の横幅Ｗ２の関係をＷ１＜Ｗ２とすると、Ｗ２−Ｗ１の
幅分の樹脂が金属ターミナルの表面，裏面を挾みつける
方向に収縮する力が作用し、その結果、金属ターミナル
の取付け強度を高めることができる。また、前記ハウジ
ングのうち前記金属ベースと結合される反対側には、全
周に渡りカバーと結合する溝が設けられており、この溝
にカバーを接合するために接着剤が充填されるが、この
溝に対してその内側に位置するハウジング側壁の高さを
高くすることで接着剤がハウジング内部に流入すること
を防止できる。

【００２３】第５の課題解決手段の作用…空気流量測定
等に用いる電子回路をノイズ除去用のフィルタ回路を介
してアース接続する場合、従来はアース端子として金属
フレーム等を使用し、これを基板等に溶接していた。こ
れに対し、本課題解決手段のようにアース接続にワイヤ
ボンディングを用いると、接続部材の軽量化及び接続作
業の簡便化を図り得る。ただし、ワイヤボンディング
は、線材であるため、金属フレームに対しインピーダン
スが高い。しかし、ノイズ除去用フィルタ回路のアース
用ワイヤボンディングを一つの端子当たり２本以上用い
れば、総体的なワイヤ断面積を増加できるので低インピ
ーダンスを図り大容量のグランドを得ることが出来、ノ
イズの侵入に対する保護効果の強化をはかることができ
る。

【００２４】

【実施例】本発明の実施例を図によって説明する。

【００２５】図１は本発明の一実施例に係る空気流量計
における感温抵抗体（空気流量測定用発熱抵抗体及び温
度補償用抵抗体）の支持構造（支持体）を示す平面図、
図２はその正面図、図３は側断面図である。図４、図
５、図６は上記実施例に用いる感温抵抗体の具体例、図
７は導電支持部材（リード部材）と基板の組立前の斜視
図、図８、図９は上記実施例に用いる導電支持部材への
異種金属の貼り合わせ状態を示す説明図、図１０、図１
１は、導電支持部材の使用前の状態を示す説明図であ
る。

【００２６】本実施例は、例えばエンジン吸入空気流量
を測定するものを例示している。

【００２７】図１〜図３において、１はアルミニウム製
の金属ベースで、図７に示すように金属ベース１はプレ
ス成形され、その中央付近に感温抵抗体支持用の一対の
導電支持部材２１及び同様に一対の導電支持部材２２を
挿通セットさせるための穴１７が設けてある。この穴１
７に導電支持部材２１及び２２をセットした状態で円柱
状の樹脂４（図１〜図３に示す）がモールドされて、こ
れらの導電支持部材が絶縁体たる樹脂４を介して金属ベ
ース１と一体結合されている。

【００２８】モールド樹脂４は、その一部が図１，図７
に示すように金属ベース１上面におけるモールド穴１７
の周囲に設けた段差１６にかかり、残りの柱状部分が穴
１７を通る態様で金属ベース１にモールドしてあり、段
差１６にモールド樹脂４の一部がかかることで、抜け止
めしてある。穴１７及び段差１６は非円形としてある。
これは、モールド樹脂４の成形後の収縮により穴１７と
の間に隙間が生じた場合の樹脂４の回り止めを図るため
である。

【００２９】金属ベース１には、モールド用の段差部１
６の他に、さらにその回りに段差部１５および段差部１
４がプレス成形してある。このうち、段差部１５は、モ
ールド樹脂４の成形時の型をセットするためのもので、
段差部１４は後述の回路基板６（図１５に示す）を金属
ベース１に接着する場合の接着剤溝となる。

【００３０】モールド樹脂４の上面には金属ベース１の
一面１８（回路基板搭載面）の高さと同レベルとなる突
起４１（図１，図３参照）が一体成形してある。この突
起４１は上面が平な面で、金属ベース一面１８と共に回
路基板の接着面となり、特に、段差部１４，１５，１６
を設けることにより金属ベース１に凹みがあるため、こ
の凹み部分に回路基板用の接着面を確保する役割をな
す。また、モールド樹脂４上面の一部のうち導電支持部
材２１，２２の一端（回路基板接続部）２１ａ，２１ｂ
をモールドする部位４５は、金属ベース１上に搭載され
る回路基板との接続を容易にするため、一段高くしてあ
る。

【００３１】金属ベース１は、上記した要素のほかに、
金属ベース１にプレス加工により設けた突起１１，１２
を有し、このうち突起１２は後述する回路基板固定時の
位置決めのためのもの、突起１１は回路基板のアースと
接続するためのワイヤボンディング用の電極である。金
属ベース１上面には、後述のハウジング５（図１３に示
す）を嵌合するための枠状突起１３が金属ベース１と一
体に成形してある。

【００３２】導電支持部材２１及び２２は、その一部
（先端）がモールド樹脂４より突出して、導電支持部材
２１の突出部に空気流量測定用の発熱抵抗体３１が取付
けられ、導電支持部材２２に温度補償用抵抗体３２が溶
接により取付けてある。導電支持部材２１，２２はモー
ルド樹脂４によって、電気的に絶縁され、このモールド
樹脂４により金属ベース１に固定されている。

【００３３】発熱抵抗体３１，温度補償用抵抗体３２
は、同一の温度−抵抗特性を有しており、本実施例で
は、空気流量計に使用するため、発熱抵抗体３１には後
述の回路から空気流量が増減変化しても一定の抵抗値を
保つための加熱電流が供給制御され、一方、抵抗体３２
は上記発熱抵抗体３１の温度補償抵抗体として使用す
る。

【００３４】これらの抵抗体３１，３２は、例えば、図
４に示すように、セラミックボビン３００に、リード３
０１を接着剤３０２で固定した後、抵抗線３０３（例え
ば白金線）を巻きつけリード３０１に接続後、表面をコ
ーティング剤（例えば、ガラス、ポリミド樹脂等）で覆
ったものや、図５に示すように、抵抗膜（例えば白金、
ニッケル等）３０５をセラミックボビン表面に形成し、
スパイラルトリミングを施し抵抗値を調整したものや、
図６に示すように、セラミック棒３００に抵抗膜３０５
を形成した後、リード３０１を溶接したキャップ３０６
を嵌合し、スパイラルトリミングにより抵抗値を調整し
た後コーティング剤３０４により抵抗表面を保護したも
のである。これらの抵抗体３１、３２は、溶接により導
電支持部材２１、２２の先端に取り付けられている。

【００３５】導電支持部材２１及び２２は、その実装前
は、図７に示す仮想線のように連結部２３により一体に
結合されている。これは樹脂４とのモールド成形時の金
型への装着を容易にするためであり、モールド成形後に
連結部２３が切り離される。また導電支持部材２１，２
２は、図１０の展開図の様に一枚の板からプレス加工で
打ち抜き、そのあと図７のような態様に曲げ成形する。
すなわち、本実施例では、図１５に示すような回路基板
６を搭載する金属ベース１に該金属ベースに設けた穴１
７を通して回路基板搭載面からその反対側の面に向けて
モールド樹脂４が突出成形され、このモールド樹脂４に
空気流量測定用 の発熱抵抗体３１及び温度補償用抵抗体
３２を導電状態で支持する各導電支持部材２１，２２が
一部を除いて埋設される。また発熱抵抗体３１の導電支
持部材２１と温度補償用抵抗体３２の導電支持部材２２
は、それぞれ金属板をプレス加工して成形された単一材
料より成り、これらの導電支持部材の一端２１ｂ，２２
ｂが全て一列に揃った配列態様をなして前記回路基板６
に電気的に接続され、且つ、この発熱抵抗体３１の導電
支持部材２１と温度補償用抵抗体３２の導電支持部材２
２とは、発熱抵抗体３１と温度補償用抵抗体３２とが空
気流路方向の異なる位置に取付けられるよう互いに形を
異ならせて曲げ成形されている。このように構成するこ
とで、導電支持部材２１，２２を、それぞれ従来のよう
に複数の部材（例えば金属フレームとピン部材）に分け
ることなく、プレス成形した単一の部材で構成すること
により、従来のようなピンと金属フレームとの溶接等を
不要としてそのまま絶縁ホルダーとなるモールド樹脂に
一部を残して埋設することができ、かつ部品点数を少な
くできる。また、冷間プレスで小形の導電支持部材が実
現出来る。 さらに、これらの導電支持部材２１，２２
は、プレス加工により、任意の形状に成形でき、特に、
発熱抵抗体と温度補償用抵抗体とが空気流路方向の異な
る位置に取付けられるよう互いに形を異ならせて曲げ成
形しても、その一端が全て一列に揃った配列態様をなし
て回路基板６に電気的に接続することができるので、接
続箇所の散在化を防いで回路基板との接続作業を行ない
易くする。 また、上記のように全ての導電支持部材２
１，２２の一端を一列に揃った配列態様にすれば、モー
ルド樹脂の成形時には全て一体に連結されたプレス成形
品で、全ての導電支持部材を一体になったまま一まとめ
にモールド樹詣の型にセットして樹脂中に埋設でき、モ
ールド樹脂の成形後にその連結部を切り離して各導電支
持部材を独立させるといった製造工程を取り入れること
が可能となり、製造作業の合理化を図り得る。

【００３６】ここで、感温抵抗体は空気の流れ（空気の
温度）を検出するものであるから、発熱抵抗体３１と温
度補償用抵抗体３２を対で使用する場合には、特性が等
しいことが望ましく、そのためには、抵抗体３１，３２
設置部を通過する空気の流れの通過幅が等しくする必要
があり、本実施例では次のような対処がなされている。

【００３７】すなわち、抵抗体３１，３２をピンに代わ
って導電支持部材（板材）２１，２２に直接取り付ける
場合、この導電支持部材の抵抗体取付部は図１１に示す
ように幅Ｗ’と板厚Ｗを等しくした断面角形（正四角
形）とした。これにより図７に示すように、導電支持部
材２１，２２のうち導電支持部材２１の発熱抵抗体取付
部を導電支持部材２２の温度補償用抵抗体取付部よりも
前方に位置するように折り曲げてこれらの抵抗体３１，
３２を取付ける場合、導電支持部材２１への発熱抵抗体
取付は導電支持部材の板厚面により行われ、他方、導電
支持部材２２への温度補償用抵抗体取付は導電支持部材
の幅面により行われるが、このとき、前方に位置する導
電支持部材２１，２１の間隔（感温抵抗体空気通過幅）
と後方に位置する導電支持部材２２，２２との間隔（感
温抵抗体空気通過幅）は、導電支持部材２１，２２の感
温抵抗体取付部の板厚寸法Ｗと板幅寸法Ｗ′を同一とし
たので、等しくでき、測定精度を高めることができる。

【００３８】図１０に示すように、導電支持部材２１、
２２の感温抵抗体（発熱抵抗体，温度補償用抵抗体）の
溶接部にはその角にＲを付けることで、溶接性の向上を
得ることができる。

【００３９】図７に示すように、導電支持部材２１，２
２のＰ部（回路基板との電気接続部２１ｂ，２２ｂ上
面）には、異種金属が貼り合わせてあり、本例では、図
８に示すように、アルミニウム２４をクラッドしてあ
る。また、図９は例では、ボンディングパッド２５をは
んだ又は導電性接着剤２６で固定したものである。この
ような異種金属を設けることで、回路基板との電気的接
続、例えばワイヤボンディングを可能にしている。

【００４０】次に図３により発熱抵抗体３１，温度補償
用抵抗体３２の配置態様およびこれに関連するモールド
樹脂４の形状的な配慮について説明する。

【００４１】発熱抵抗体３１，温度補償用抵抗体３２は
導電支持部材２１，２２に互いに位置をずらして装着し
てある。一方、モールド樹脂４における導電支持部材２
１，２２の突出させた面に段差４３をつけてあり、この
段差４３のうち一方の段差面には感温抵抗体（温度補償
用抵抗体）３２の導電支持部材２２をそのまま突出させ
ると共に、他方の段差面にはモールド樹脂４と一体のリ
ブ４２を付設して、このリブ４２を通して他方の感温抵
抗体（発熱抵抗体）３１の導電支持部材２１が突出し、
これらの段差面４３及びリブ４２により段差面４３及び
リブ４２から感温抵抗体取付部までの導電支持部材２
１，２２の長さ１を決定してある。

【００４２】感温抵抗体３１を例えば空気流量測定用の
発熱抵抗体として使用、もう一つの感温抵抗体３２を温
度補償用の抵抗体として使用した場合、これらの感温抵
抗体は、温度補償用のものが発熱抵抗体側の熱的影響を
避けるために、上記のように位置をずらして配置される
が、このように感温抵抗体同士の位置をずらすと、なん
らの配慮がない場合には、導電支持部材の樹脂モールド
面より感温抵抗体取付位置までの距離１が各感温抵抗体
で著しく異なってしまう。そのため外部からモールド樹
脂４ひいては導電支持部材２１，２２を介して感温抵抗
体３１，３２に伝わる熱（例えぱ感温抵抗体をエンジン
の吸入空気量センサとして使用する場合には、エンジン
の熱）伝達量に差異が生じる。この伝熱量に差異が生じ
ると、これらの熱ノイズが互いに相殺できないので空気
流量測定精度に誤差が生じる。

【００４３】そのためには、前記の距離１を調整する必
要があり、本実施例では、この距離１の調整のために、
発熱抵抗体２１，温度補償用抵抗体２２の位置ずれに見
合う段差面４３をモールド樹脂４に設けたものである。
この、発熱抵抗体３１側の導電支持部材２１の距離１と
温度補償用抵抗体３２側の導電支持部材２２の距離１を
調整する場合には、モールド樹脂４側からの熱伝達量の
ほかに、導電支持部材２１，２２における各感温抵抗体
（発熱抵抗体，温度補償用抵抗体）取付位置から導電支
持部材先端までの距離１′における放熱量の違いも考慮
する必要がある。この放熱量は、導電支持部材２１側の
方が導電支持部材２２より１′が長い分だけ大きいの
で、その分を見込んで導電支持部材２１側の伝熱距離１
を導電支持部材２２側より幾分短めにする必要がある。
その調整としてリブ４２を付設したものである。

【００４４】すなわち、段差面４３及びリブ４２から各
導電支持部材２１，２２の感温抵抗体３１，３２までの
長さ１を予め調整することで、感温抵抗体が受ける外部
の熱的ノイズ量を等しくでき、これらの熱的ノイズを相
殺できるので、感温抵抗体の測定精度を高めることがで
きる。

【００４５】図１２は、本発明の感温抵抗体の支持構造
の下面図である。金属ベース１を他の機器に取り付ける
ための穴１９が対角線Ｌ上に２個配置され、感温抵抗体
を定位置へ配置する中心Ｃは、上記直線Ｌの上に配置し
てある。この様にすることにより、取付穴１９にボルト
等を締め付けた場合、２個の穴だけで金属ベース１に均
等な固定力が加わることで、金属ベース１ひいては感温
抵抗体部の固定を安定させることができる。以上の実施
例によれば、小形、軽量、機械的に安定した、又、複数
の感温抵抗を設定しても検出精度の対象な、感温抵抗体
の支持構造を実現できる効果がある。次に上記感温抵抗
体の支持体と組み合うハウジングに実施例について説明
する。図１３の（ａ）は、本発明の一実施例に係るハウ
ジング５の平面図、同図（ｂ）はターミナル部の部分断
面図、図１４は上記ハウジングの断面図である。

【００４６】ハウジング５は、金属ターミナル５１を内
装したターミナルケース５Ａと樹脂により一体成形して
あり、枠形を呈しており、図１に示すような既述の金属
ベース１上に結合配置されるものであり、その下面には
金属ベース１の枠状突起１３に嵌合するための溝５８が
形成してあり、その反対面（上面）にカバー７（図１６
参照）と結合するための溝５５が形成してある。この溝
５５はハウジング５の側壁５７の外側に位置してハウジ
ング５の全周にわたり形成される。また溝５５に対しそ
の内側の側壁５７を高くしてある。このようにすれば、
溝５５に接着剤を塗布してカバー７を結合する場合に接
着剤がハウジング５の内側へ流入するのを防止できる。

【００４７】各ターミナル５１は、その両端２個所５１
ａ，５１ｂに母材は同一であるが、異なる表面処理を施
している。例えばコネクタ要素となる一端５１ａには、
外部プラグと確実にフィットして接続されように、その
表面に弾力且つ耐食性のある金属材（例えば金めっきや
すずめっき）の表面処理を施し、他端５１ｂに回路基板
１６とのワイヤボンディングを可能にするためニッケル
メッキを施している。

【００４８】ターミナル５１は、本実施例では３本使用
し、ハウジング５へのモールド前は、連結部５３により
一体となっている。連結部５３はモールド後切除され
る。ターミナル５１のうちその一端５１ｂは、後述の如
く超音波アルミワイヤーボンディングを行なうため、超
音波エネルギーが効率良くターミナル５１へ伝わる様十
分な固定を行なう必要がある。図１４のＶ字溝モールド
５４はこのために設けたものである。

【００４９】すなわち、図１４のＶ字溝モールド５４に
採用すると、ターミナル５１の一端５１ｂが表面の一部
だけ露出させて樹脂により埋設され、この埋設は、樹脂
表面に対しターミナル一端５１ｂが谷底状に低位置にあ
ってその表面露出部の横幅Ｗ１とターミナルの横幅Ｗ２
の関係をＷ１＜Ｗ２となる。

【００５０】このようにすれば、Ｗ２−Ｗ１の幅分の樹
脂がターミナル一端５１ｂの表面，裏面を挟みつける方
向（矢印方向）に収縮する力が作用し、その結果、金属
ターミナルの取付け強度を高めることができ、上記の不
具合を解消できる。

【００５１】上記の配慮がない場合、単に金属ターミナ
ルの一部をその表面を残して樹脂モールドしてしまう
と、金属ターミナルと樹脂の熱膨張差によりハウジング
成形後の樹脂収縮により金属ターミナルとモールド樹脂
との間に隙間が生じ、ターミナルの取付け強度が著しく
低下してしまう。

【００５２】次に本実施例の空気流量計の全体構成につ
いて説明する。

【００５３】図１５は本実施例の空気流量計の平面図、
図１６はその断面図、図１７は空気流量計の回路図、図
１８は上記空気流量計に用いるノイズ防止用フィルタ回
路の実施例、図１９はフィルタ回路の別な実施例であ
る。さらに図２０は、空気流路中に配設した空気流量計
の実施例である。

【００５４】図１５に示すように、今まで述べた金属ベ
ース１にハウジング５を突起１３，溝５８の嵌合と接着
により結合し，そのハウジング５内部に回路基板６が収
容される。

【００５５】回路基板６の表面には、トランジスタＴ、
ＩＣ（Ａ）、抵抗、コンデンサ等からなる検出回路とフ
ィルタ回路が装着されている。回路基板６は接着剤６４
で金属ベース１に固定されている。

【００５６】導電支持部材２１、２２の一端は、アルミ
ワイヤポンディングで回路基板６上のパッド６１に接続
され、同様にハウジング５のターミナル５１と回路基板
６上のパッド６１もワイヤボンディング６３により接続
されている。

【００５７】金属ベース１のアース電極部１１と回路基
板６とは２本のアルミワイヤボンディング６２で接続し
てある。ここで回路基板６のパッド６１は必須のもので
はなく、導体端子がアルミワイヤボンディングが可能な
材料であれば不要のものである。８は、空気流量計にお
ける被検出空気が流れる通路に収まる部分でで、シール
部材８１で空気の漏れを防止する様に、発熱抵抗体３
１、温度補償用抵抗体３２を空気通路に配置してある。

【００５８】図１７にて空気流量検出器としての動作を
説明する。温度補償用抵抗体３２と、発熱抵抗体３１と
抵抗Ｒ８、そして抵抗Ｒ１、Ｒ７は、ＩＣ（Ａ）の中の
１部の作動増巾器Ａ１によりブリッジを形成する。この
ブリッジ回路は数１式で安定する。

【００５９】

【数１】 ＲＨ＝Ｒ１（Ｒ８＋Ｒｃ）／Ｒ７ ＲＨ：温度補償用抵抗体３２の抵抗値 Ｒｃ：発熱抵抗体３１の抵抗値 また、ＲＨ、Ｒｃは各々数２式で表される

【００６０】

【数２】 ＲＨ＝ＲＨＯ（１＋αＴ） Ｒｃ＝ＲｃＯ（１＋βＴ） ＲＨＯ：ＲＨの基準温度における抵抗値 ＲｃＯ：Ｒｃの基準温度における抵抗値 α、β：各々の温度係数 Ｔ ：温度 従って、発熱抵抗体３１は、温度補償用抵抗体３２より
一定温度高い値に加熱電流Ｉｈが供給される。

【００６１】一方加熱された抵抗体と空気流量にはキン
グの式より数３式の関係が有る。

【００６２】

【数３】 Ｉｈ^２Ｒｈ＝（Ａ＋Ｂ√ｑ）（ｄＴｈ） …（３） Ａ、Ｂ：定数 ｑ ：空気流量 ｄＴｈ：温度補償用抵抗体３２と空気の温度差 従って、電流Ｉｈは空気流量の関数となり、この電流を
抵抗Ｒ１で検出して、その電圧を処理回路ＤＡにて外部
へ出力するに適した電圧信号、又は、電流、周波数に変
換し、空気流量信号Ｏを出力する。

【００６３】さらに図１７にて、Ｖ_Ｂは電源（＋）、Ｇ
は電源（−）、ＯＵＴは外部負荷とワイヤハーネスを介
して接続されるものであるが、このハーネスに、電波、
誘導、静電によりノイズが印加され回路基板側へ侵入し
て来る。この侵入を防止するのがフィルタＦである。

【００６４】フィルタＦは、図１８、１９に示すよう
に、コンデンサＣ１、Ｃ２，フェライトビーズＢから成
るフィルタ回路、又は、三端子コンデンサＣ５とフェラ
イトビーズＢの回路としてある。さらにこれらのアース
は、金属ベース１に接続してある。これは過大のノイズ
がワイヤハーネスに印加された場合、金属ベース１のア
ルミニウムの自由電子を放出（吸入）し、回路基板にノ
イズ電流が流れるのを防止する。そのため接続インピー
ダンスを低くすることがで、この部分のワイヤボンディ
ング６２は２本（あるいは２本以上）としてある。

【００６５】図２０は、上記の空気流量計の空気通路８
への配設を詳細に示したもので、空気通路８へ流れる空
気Ｑの一部ｑ（ｑ＝Ｑ／Ｋ）を感温抵抗体３１．３２を
配置したバイパス通路へ導入し、全空気流量を検出する
ものである。金属ベース１の取り付け穴部にネジ８２を
貫通し、空気通路の壁部に、図１５の空気流量計を固定
している。通路８は金属製であれば耐ノイズ性は更に向
上する。このようにすることによりノイズの防止効果に
優れた、小形、軽量の空気流量計を提供できる効果があ
る。

【００６６】以上、本実施例によれば、種々の効果を奏
する。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、空気流量計の発熱抵抗
体及び温度補償用抵抗体の支持部材の部品点数の簡略
化，ひいては空気流量計の製造の合理化を図ること、並
びにノイ ズの侵入による回路の誤動作防止を簡単な構造
にて達成でき、自動車エンジン制御装置においてはその
小形、軽量、高精度（耐ノイズ性）化に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る感温抵抗体（発熱抵抗
体、感温抵抗体）の支持構造の平面図

【図２】上記感温抵抗体支持構造の正面図

【図３】上記感温抵抗体支持構造の側断面図

【図４】感温抵抗体の構造図

【図５】感温抵抗体の構造図

【図６】感温抵抗体の構造図

【図７】上記実施例に用いる導電支持部材、金属ベース
の外観図

【図８】上記導電支持部材と異種金属の貼り合わせ例を
示す説明図

【図９】上記導電支持部材と異種金属の貼り合わせ例を
示す説明図

【図１０】上記導電支持部材の感温抵抗体溶接部におけ
る断面形状を示す説明図

【図１１】上記導電支持部材のモールド前の状態を示す
説明図

【図１２】上記感温抵抗体支持構造の下面図

【図１３】本発明の一実施例に係るハウジングの平面図
およびターミナル部押え形状の一部断面図

【図１４】上記ハウジングの断面図

【図１５】本発明の一実施例に係る空気流量計の平面図

【図１６】上記空気流量計の断面図

【図１７】上記空気流量計の回路図

【図１８】上記空気流量計のフィルタ回路図

【図１９】フィルタ回路の他の例を示す図

【図２０】上記空気流量計を空気通路へ設けた状態を示
す説明図

【符号の説明】

１…金属ベース、４…モールド樹脂、５…ハウジング、
７…カバー、１１…突起（突起状電極）、１６…非円形
状段差、１８…金属ベース一面（回路基板搭載面）、１
９…金属ベース固定用の穴、２１，２２…導電支持部
材、２４…導電支持部材に設けた異種金属、３１，３２
…感温抵抗体、４１…モールド突起部、４２…リブ、４
３…モールド段差面、５１…金属ターミナル、６２…ア
ース用アルミワイヤボンディング、Ｆ…フィルタ回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 筒井 光圀 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 高橋 実 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社日立製作所自動車機器事業部内 (56)参考文献 特開 平１−97817（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−36916（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−194316（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−307315（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−32050（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−191023（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−182524（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−71525（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01F 1/68 F02D 45/00 366

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気流量測定用の発熱抵抗体、温度補償
   用抵抗体、前記発熱抵抗体及び温度補償用抵抗体と電気
   的に接続される回路基板を備えた空気流量計において、 前記回路基板を搭載する金属ベースに該金属ベースに設
   けた穴を通して回路基板搭載面からその反対側の面に向
   けてモールド樹脂が突出成形され、このモールド樹脂に
   前記発熱抵抗体及び温度補償用抵抗体を導電状態で支持
   する各導電支持部材が一部を除いて埋設され、 この発熱抵抗体の導電支持部材と温度補償用抵抗体の導
   電支持部材は、それぞれ金属板をプレス加工して成形さ
   れた単一材料より成り、これらの導電支持部材の一端が
   全て一列に揃った配列態様をなして前記回路基板に電気
   的に接続され、且つ、この発熱抵抗体の導電支持部材と
   温度補償用抵抗体の導電支持部材とは、前記発熱抵抗体
   と前記温度補償用抵抗体とが空気流路方向の異なる位置
   に取付けられるよう互いに形を異ならせて曲げ成形され
   ている ことを特徴とする空気流量計。
2. 【請求項２】 前記発熱抵抗体及び温度補償用抵抗体の
   各導電支持部材は、前記モールド樹脂の成形時には全て
   一体に連結されたプレス成形品で、前記モール樹脂の成
   形後にその連結部が切り離されて独立している請求項１
   記載の空気流量計。
3. 【請求項３】 前記金属ベースはアルミニウム板で、前
   記モールド樹脂を通す前記穴の周囲には該モールド樹脂
   の一部が嵌合する非円形状段差がプレス成形されている
   請求項１又は請求項２記載の空気流量計。
4. 【請求項４】 前記金属ベースには、前記回路基板のア
   ース端子と接続するための突起状電極及び該金属ベース
   に装着されるハウジングと嵌合するための突起がプレス
   成形してある請求項１ないし３のいずれか１項記載の空
   気流量計。
5. 【請求項５】 前記発熱抵抗体及び温度補償用抵抗体の
   各導電支持部材は、前記発熱抵抗体の取付部及び温度補
   償用抵抗体の取付部がそれぞれ角形で幅と板 厚寸法が同
   一或いはほゞ等しくしてある請求項１ないし４のいずれ
   か１項記載の空気流量計。
6. 【請求項６】 前記金属ベースの２箇所に該金属ベース
   を固定するための取付穴を設けると共に、これらの取付
   穴が前記モールド樹脂の中心と一直線状に並ぶように配
   置してある請求項１ないし５のいずれか１項記載の空気
   流量計。
7. 【請求項７】 前記モールド樹脂のうち前記発熱抵抗体
   及び温度補償用抵抗体取付側の端面に段差をつけてあ
   り、この段差のうち一方の段差面には前記発熱抵抗体及
   び温度補償用抵抗体のいずれか一方の導電支持部材がそ
   のまま突出し、もう一方の段差面には前記モールド樹脂
   と一体にリブを付設して、このリブを通して残りのもう
   一方の導電支持部材が突出している請求項１ないし６記
   載のいずれか１項記載の空気流量計。
8. 【請求項８】 空気流量測定用の発熱抵抗体、温度補償
   用抵抗体、前記発熱抵抗体及び温度補償用抵抗体と電気
   的に接続される回路基板、該回路基板を搭載する金属ベ
   ース、該金属ベースと結合される回路用のハウジングを
   備えた空気流量計において、 前記ハウジングには、一端が前記回路基板と接続され、
   他端が外部の電気部品と接続するためのコネクタ要素と
   なる金属ターミナルが設けられ、この金属ターミナルの
   一端と他端には異なる表面処理が施されている ことを特
   徴とする空気流量計。
9. 【請求項９】 空気流量測定用の発熱抵抗体、温度補償
   用抵抗体、前記発熱抵抗体及び温度補償用抵抗体と電気
   的に接続される回路基板、該回路基板を搭載する金属ベ
   ース、該金属ベースと結合される回路用のハウジングを
   備えた空気流量計において、 前記ハウジングには、一端が前記回路基板と接続され、
   他端が外部の電気部品と接続するためのコネクタ要素と
   なる金属ターミナルが設けられ、この金属ターミナルの
   うち前記回路基板と接続される側の一端が表面の一部だ
   け露出させてモールド樹脂により埋設してあり、この埋
   設は、樹脂表面に対し金属ターミナルが谷底状に低位置
   にあってその表面露出部の横幅Ｗ１と該金属ターミナル
   の横幅Ｗ２の関係をＷ１＜Ｗ２としてあり、 前記ハウジングのうち前記金属ベースと結合される反対
   側には、全周に渡りカバーと結合する溝が設けられ、こ
   の溝に対してその内側に位置するハウジング側壁の高さ
   を高くした ことを特徴とする空気流量計。
10. 【請求項１０】 空気流量測定用の発熱抵抗体、温度補
    償用抵抗体、前記発熱抵抗体及び温度補償用抵抗体と電
    気的に接続される回路基板、該回路基板を搭載する金属
    ベースを備えた空気流量計において、 前記回路基板はノイズ除去用のフィルタ回路を有し、こ
    のフィルタ回路のアース端子と前記金属ベースに設けた
    アース用突起部とが、１つのアース端子・アース用突起
    部間当たり２本以上のアルミワイヤボンディングにより
    接続されている ことを特徴とする空気流量計。