JPH04198719A - 熱式空気流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、例えば自動車用エンジンに吸入される空気
の流量を測定する熱式空気流量計に関し、特にその発熱
素子に関するものである。

［従来の技術］ 第５図は例えば特開昭６１−１８９４１６号公報に示さ
れた従来の熱式空気流量計の発熱素子の構成を示す概略
構成図である。また、第６図は第５図の素子のダクト内
取付状態を示す断面構成図である。図において、（１）
は基板、（２）は基板（１）上に形成された温度依存性
を持つ膜式抵抗、（４）は基板支持体、（８）ζよ基板
保持部、（９）はリードワイヤ、（ｌＯ）は支持体（４
〉表面に接着されたり−ト線である。

このように構成された装置の動作について説明する。温
度依存性を有する膜式抵抗（２）に電流を流すとジュー
ル熱による発熱が起こり、膜式抵抗（２）は発熱体とし
ての役割を果たす。この膜式抵抗（２）の温度と吸入空
気温度の差が一定になるように膜式抵抗（２）に流れる
電流をフィードバック制御する。つまり、定温度差フィ
ードバック制御を行う。流体と膜式抵抗（２）との間の
熱伝達率をｈ、膜式抵抗（２）の表面積をＳ、膜式抵抗
（２）と流体との温度差をΔＴとすると、膜式抵抗（２
）と空気の間の伝熱量Ｈは Ｈ＝ｈ−５・△Ｔ　・・・（Ａ） と表される。また模式抵抗（２）の抵抗をＲＨｌそこに
流れる加熱電流を■とすると、模式抵抗（２）が発する
ジュール熱Ｗは Ｗ＝ＲＨ・■２　　・・・（Ｂ） と表される。熱平衡状態においてはＷ＝Ｈが成立するの
で ＲＨ−Ｉ２＝ｈ−８・ΔＴ　　・　・　・　（Ｃ）とな
る。一般に熱伝達率りはＡ、　　Ｂを定数とすると ｈ＝Ａ＋Ｂ−Ｑ’　　　−−−（Ｄ） なる実験公式で表されるので、温度差△Ｔを一定に保っ
て加熱電流Ｉを測定することにより流量Ｑが得られる。

［発明が解決しようとする課題］ ・しかしながら、第５図のような構造を持つ発熱素子を
第６図に示すように設置した場合、極めて細いリードワ
イヤが直接流体にさらされるため、その機械的強度が弱
くなる。また、基板支持体上にリード線を形成した上に
ワイヤボンディングという作業が必要となり工程数が多
くなる。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、発熱素子の機械的強度を上げ、使用環境の拡
大に寄与できる熱式空気流量計を得ることを目的とする
。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る熱式空気流量計は、発熱素子の基板に形
成された模式抵抗と制御回路とを上記基板の一端を保持
する基板支持体に埋め込まれた２本のターミナルピンに
よって電気的に接続したものである。

［作用］ この発明の熱式空気流量計では、ターミナルピンによっ
て直接電気的に接続したので、械的強度の弱いリードワ
イヤを使用せずに済み、ボンディング作業も必要なくな
る。また、ターミナルピンが発熱素子の補強の役割も果
たし、発熱素子の機械的強度が向上される。

［実施例コ 第１図（ａ）、（ｂ）、第２図（ａ）、（ｂ）、第３図
（ａ）、（ｂ）、第４図（ａ）、（ｂ）はそれぞれこの
発明の熱式空気流量計に係る発熱素子の実施例を示し、
各図（ａ）はその正面図、各図（ｂ）はその側面図であ
る。図において、（１）は絶縁基板、（２）は基板（１
）上に形成された温度依存性を持つ模式抵抗、（３）は
ターミナルピン、（４）は基板支持体、（５）は模式抵
抗（２）の電極取り出し部、（６）は半田などの導電性
材料、（７）はポリイミドなどの断熱性材料である。基
板（１）は、その一端を基板支持体（４）に設けられた
基板厚の溝に挿入された固定端とし、他端を自由端とす
る片持ち梁構造にて固定されている。

第１図に示す実施例においては、ターミナルピン（３）
は一端がＬ字形に曲がった形状をしており、その短い方
の辺の端面が模式抵抗（２）の電極取り出し部（５）に
接触するように半田などの導電性材料で接着されている
。ターミナルピン（３）が基板（１）と接着されている
のは電極取り出し部（５）においてのみであり、Ｌ字形
の長い方の辺は　基板（１）と一定の間隔を保ったまま
基板支持体の中を通って外部制御回路へとつながってい
る。

このような構成にすることにより、機械的強度の弱いリ
ードワイヤを使用せずに済み、ボンディング作業も必要
なくなる。また、ターミナルピンが発熱素子の補強の役
割も果たすので、発熱素子の機械的強度が向上する。そ
して、ターミナルピンは、電気的接触部以外は基板と非
接触となっているので、ビンへの熱伝導損失も低減され
る。而して熱式空気流量計の使用環境が拡大できる。

第２図に示す実施例においては、第１図に示す実施例と
同じくターミナルピン（３）は一端がＬ字形に曲がった
形状をしており、その短辺が電極取り出し部（５）に半
田などの導電性材料で接着されている。さらに、Ｌ字形
ターミナルピン（３）の長い方の辺と基板（１）との間
の空間を、例えばポリイミドなどの接着効果のある断熱
性材料で埋め、ターミナルピン（３）と基板（１）の接
着強度を高め、ビンへの熱伝導損失を低減しているでい
る。

第３図に示す実施例においては、ターミナルピン（３）
は例えば半円柱形のような側面に少なくとも１つの平面
を持つ形状をしており、その平面の一端は模式抵抗（２
）の電極取り出し部（５）において半田等を介して電気
的に接続され、他端は基板支持体（４）の中を通って外
部制御回路へつながっている。また、電極取り出し部（
５）以外の部分では、基板（１）とターミナルピン（３
）の平面側は例えばポリイミドフィルムなとの接着効果
のある断熱材料を介して接着されている。

この実施例でも同様にリードワイヤを使用せずに済み、
ボンディング作業も必要なくなる。また、ターミナルピ
ンが発熱素子の補強の役割も果たし、発熱素子の機械的
強度が向上される。しかもターミナルピンは断熱性樹脂
などによって基板に固定されているので、ピンへの熱伝
導損失も低減される。而して熱式空気流量計の使用環境
が拡大できる。

第４図に示す実施例においては、第３図に示す実施例と
同じくターミナルピン（３）は側面に少なくとも１つの
平面を持つ形状をしており、その−端は膜式抵抗（２）
の電極取り出し部（５）において半田等を介して電気的
に接続され、他端は基板支持体（４）の中を通って外部
制御回路へつながっている。また、電極取り出し部の一
部あるいは全部と、その下の基板支持体（４）までの基
板（１）とターミナルピン（３）の露出部分を例えばポ
リイミドなどの接着効果のある断熱性材料で被覆し、基
板（１）とターミナルピン（３）とを接着している。上
記実施例と同様の効果がある。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、発熱素子の基板に形成
した膜式抵抗と制御回路との配線接続を基板支持体に埋
め込まれたターミナルピンによって行い、そのターミナ
ルピンを半田、あるいは断熱性材料等によって直接基板
に固定したので、リードワイヤ及びワイヤボンディング
作業が必要なくなり、また、ターミナルピンが発熱素子
を補強する役割を果たし、発熱素子の機械的強度が向上
され、使用環境の拡大に寄与できる熱式空気流量計が得
られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）、第２図（ａ）、（ｂ）、第３図
（ａ）、（ｂ）、第４図（ａ）、（ｂ）はそれぞれこの
発明に係わる熱式はその正面図、各図（ｂ）はその側面
図、第５図は従来の熱式空気流量計の発熱素子の構造を
示す概略構成図、第６図は従来の発熱素子のダクト内設
置時の断面構成図である。 図において（１）は基板、（２）は膜式抵抗、（３）は
ターミナルピン、（４）は基板支持体、（５）は膜式抵
抗（２）の電極取り出し部である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板に形成した温度依存性抵抗を持つ膜式抵抗を有し、
   上記基板の一端部を基板支持体に保持され、流体流路中
   に配設される発熱素子、及び流体流路外に配設され、上
   記膜式抵抗に接続し、これに流れる電流を制御する制御
   回路を備える熱式空気流量計において、上記膜式抵抗の
   電極取り出し部と上記基板支持体に埋め込まれたターミ
   ナルピンの一端部とを電気的に接続し上記膜式抵抗と制
   御回路を接続するようにした熱式空気流量計。