专利名称：具有嵌入成型外壳的发热电阻式流量测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及发热电阻式空气流量测定装置，该发热电阻式空气流量测定装置测定被吸入到汽车引擎的内燃机中的空气流量，其中该汽车引擎的内燃机具有嵌入并一体成型的金属部件的塑料部件。
背景技术：
作为使用了成型部件发热电阻式空气流量测定装置的以往技术，如在特开平11-14423号公报中公开的技术那样，有以下构造的发热电阻式空气流量测定装置，即，作为成型部件的机罩由把电子电路安装在内部进行保护的框体部分，把外部设备与电子电路电连接的连接部分，固定发热电阻式空气流量测定装置的固定部分构成，通过使用该机罩，成为把电子电路配置在流体管路内，进而，把具有机械强度金属底座也配置在流体管路内。
在特开平11-14423号公报技术中，由于成为质量大的部分从支撑部分下面突出的构造，因此不充分考虑对于振动的可靠性，则将成为特别易于降低共振频率的构造。作为解决上述问题的方法，考虑通过采用在机罩固定部分中嵌入刚性高的金属板，用塑料模具覆盖而一体成型的结构，防止降低共振频率，提高可靠性，同时，能够进行基于金属接触的螺栓固定，提高使用方便性的构造。
但是，通过把机罩固定部分做成用金属板部分和树脂部分两类材料构成的构造，则由于树脂与金属的线膨胀系数的差异产生的变形，将加入应力，在机罩固定部分的树脂部分中将发生裂纹(龟裂)。另外，裂纹有可能在树脂表面以及树脂内部的两个位置发生。
发明内容
本发明的目的在于提供在做成用树脂覆盖并且一体成型的金属板的构造时，减少由于使用环境的温度差发生的裂纹，高可靠性的物理量检测装置。
上述的目的通过权利要求所述的发明达到。
图1是嵌入并一体成型着在作为本发明第1实施例的发热电阻式空气流量测定装置中使用的金属板的成型部件的正面图。
图2是作为本发明第1实施形态例的图1的俯视图。
图3是作为本发明第1实施形态例的图1的A-A剖面图。
图4是作为本发明第1实施形态例的图1的B-B剖面图。
图5是作为本发明第1实施形态例的图1的C-C剖面图。
图6是作为本发明第1实施形态例的图2的D-D剖面图。
图7是使用了作为本发明第1实施形态例的图1的成型部件的发热电阻式空气流量的流路管内的上游图。
图8是使用了作为本发明第1实施形态例的图1的成型部件的发热电阻式空气流量的图7的俯视图。
图9是使用了作为本发明第1实施形态的图1的成型部件的发热电阻式空气流量的图8的E-E剖面图。
图10是与没有实施本发明时的图1的B-B剖面图相当的剖面的热应力分布图。
图11是与没有实施本发明时的图1的B-B剖面图相当的剖面树脂流图。
图12是没有实施本发明的图11的X放大图。
图13是树脂行进方向与纤维方向的关系图。
图14是与作为本发明第1实施形态例的图1的B-B剖面图相当的剖面的树脂流图。
图15是作为本发明第1实施形态例的图14的放大图，与图11的X放大图相当。
图16是作为本发明第1实施形态例的图14的F-F剖面图。
图17是示出嵌入并一体地成型着在作为本发明第1实施形态例的发热电阻式空气流量测定装置中使用的金属板的成型部件的主要部分的第2例的与图1的C-C剖面图相当的剖面图。
图18是示出嵌入并一体地成型着在作为本发明第1实施形态例的发热电阻式空气流量测定装置中使用的金属板的成型部件的主要部分的第2例的与图1的C-C剖面图相当的剖面的树脂流图。
图19是作为嵌入并一体地成型着在作为本发明第1实施形态例的发热电阻式空气流量测定装置中使用的金属板的成型部件的主要部分的第2例的图18的放大图，相当于图11的X放大图。
图20是示出嵌入并一体地成型着在作为本发明第1实施形态例的发热电阻式空气流量测定装置中使用的金属板的成型部件的主要部分的第3例的与图1的C-C剖面图相当的剖面图。
图21是示出嵌入并一体地成型着在作为本发明第1实施形态例的发热电阻式空气流量测定装置中使用的金属板的成型部件的主要部分的第3例的与图1的C-C剖面图相当的剖面的树脂流图。
图22是与作为本发明第1实施形态例的图1的C-C剖面图相当的剖面的温度分布图。
图23是示出嵌入并一体地成型着在作为本发明第1实施形态例的发热电阻式空气流量测定装置中使用的金属板的成型部件的主要部分的第4例的与图1的C-C剖面图相当的剖面图。
图24是示出嵌入并一体地成型着在作为本发明第1实施形态例的发热电阻式空气流量测定装置中使用的金属板的成型部件的主要部分的第4例的与图1的C-C剖面图相当的剖面的温度分布图。
图25示出与作为本发明第1实施形态例的图1的C-C剖面图相当的剖面的焊缝线以及玻璃纤维。
图26是示出嵌入并一体地成型着在作为本发明第1实施形态例的发热电阻式空气流量测定装置中使用的金属板的成型部件的主要部分的第2例的与图1相当的正面图。
图27是示出嵌入并一体地成型着在作为本发明第1实施形态例的发热电阻式空气流量测定装置中使用的金属板的成型部件的主要部分的第5例的图26的G-G剖面图。
图28是示出嵌入并一体地成型着在作为本发明第1实施形态例的发热电阻式空气流量测定装置中使用的金属板的成型部件例的与图1相当的正面图以及俯视图。
图29是示出作为本发明第2实施形态例的发热电阻式空气流量测定装置的总体结构的横剖面图。
图30是示出作为本发明第3实施形态例的发热电阻式空气流量测定装置的总体结构的横剖面图。
图31是示出使用了基于本发明的各实施形态的发热电阻式空气流量测定装置的引擎控制系统的结构的系统结构图。
具体实施例方式
虽然从根本上讲，希望丝毫不发生裂纹，但是在难以实现这一点时，特别重要的是采用使所发生的裂纹不会发展到影响可靠性的大小的方法。对于其对策方法，必须采用抑制发生裂纹以及抑制裂纹发展等各种方法。
具体地讲，重要的是抑制发生裂纹的对策使用材料力学的考虑方法，作为抑制裂纹发展的对策，使用破坏力学的考虑方法。
所谓材料力学的考虑方法，是进行对策使得成为“树脂材料强度＞加入在树脂材料上的应力”的方法，另外，所谓破坏力学的考虑方法，是进行对策，使得即使发生龟裂，疲劳龟裂发展速度da/dN也缓慢到对可靠性不产生影响程度的方法。
疲劳龟裂发展速度用da/dN＝C·ΔKm表示，另外，放大应力系数幅度表示为ΔK＝Δσ0√(π·a)·F(σ0公称应力，a龟裂长度(空隙大小)/2，F形状系数)。
根据上述公式，决定疲劳龟裂发展速度的放大应力系数幅度是与应力和空隙大小的平方根成比例的系数，为了使疲劳龟裂发展速度迟缓，重要的是减小加入在树脂材料上的应力或者减小空隙大小。
这里，在采用一体地成型金属板，用塑料树脂覆盖金属板的构造成型部件中，根据使用环境的温度差，在所发生的裂纹以及由于疲劳所发展的裂纹的原因方面有①由树脂流发生的焊缝产生的树脂强度降低以及疲劳龟裂的发展②由在初始成型时发生的空隙产生的应力集中以及疲劳龟裂的发展③树脂强度对于产品形状不充分④对于包含有玻璃纤维的强化塑料材料，由于玻璃纤维取向的不同引起的强度差产生的树脂强度降低以及疲劳龟裂的发展⑤根据树脂与金属的线膨胀系数的差异产生的变形而发生的热应力对于裂纹的发生以及疲劳裂纹的发展的每一个，都必须对①～⑤的原因采取对策，而作为对策方法，重要的是使①～⑤的原因不同时发生。
这里，对于焊缝进行说明。
所谓焊缝，说的是把出射的树脂合流的接缝，是注塑成型的本质缺点。作为所发生原因，可以举出(1)成型时出射树脂的浇口位置具有2个以上，(2)成型时出射的树脂分离为2个以上，然后，被分离了的树脂再次合流等。另外，作为焊缝的缺点，可以举出强度降低，特别是强度降低了的焊缝使得合流了的树脂不移动，成型为制品。
为此，作为对于焊缝的对策方法，采用减小强度降低的焊缝。或者，从应力高的位置附近使焊缝偏离等。重要的是与加入在焊缝附近的应力比较，加大焊缝部分的树脂强度。
这里，具体说明减小强度降低的焊缝的方法。所谓降低强度的焊缝，如前面说明过的那样，是合流了的树脂不移动，在合流了的树脂没有相互混合的状态下成型为制品。因此为了减小由焊缝产生的强度降低，要在合流以后，使树脂移动，成为树脂良好地混合的状态，使得不会使合流了的树脂不移动而成型。该方法在包含玻璃纤维的强化塑料中成为特别有效的方法。
作为本发明的具体的对策方法，采用在应力比焊缝的强度大的位置或者其附近，设置仅贯通覆盖金属板的树脂的孔的构造。所谓加大应力的位置，是覆盖由于线膨胀系数的不同产生的变形而易于受到热应力的金属板的树脂的外周部分与金属板的外周部分一致的位置或者其附近。
通过采用上述构造，能够改变经过金属板覆盖其上下面的树脂流动速度，能够变更焊缝的位置，能够使焊缝从与焊缝的强度相比较加大应力的位置偏离。
进而，能够改变设置了孔的附近的树脂流，能够使合流了的树脂移动，良好地进行树脂的混合，同时，沿着金属板的上下面流动的树脂速度快(没有进行树脂冷却)的某一个面流向慢(正在进行树脂冷却)的面，能够更容易地进行树脂的混合，能够减小由焊缝产生的强度减低。
如此，通过采用上述构造，(1)能够调整焊缝的位置。(2)能够使合流了的树脂移动，良好地进行树脂的混合。(3)在含有玻璃纤维强化塑料中，能够扩散纤维方向。由此，能够抑制由焊缝引起的裂缝发生以及使疲劳龟裂进展速度缓慢。
这里，说明内腔。所谓内腔指的是在成型品内部产生的空孔，作为发生的原因，有(1)成型时空气的进入，(2)存在成型冷却时树脂内外的温差局部地加大的位置等。特别是，在具有包含嵌入部件的复杂形状的制品中，容易产生树脂内外的温差局部加大的位置，成为发生大内腔原因。另外，所发生的初始内腔的大小影响决定疲劳龟裂进展速度的放大应力系数。为此，使得从内腔发生的裂纹的进展速度缓慢到不影响可靠性的程度是重要的对策方法。为此，重要的是使树脂内外的温差均匀，不发生大内腔，或者减小所发生的内腔。
作为本发明的具体地对策方法，采用在设置于树脂内外的温差易于局部加大的金属板上的孔的树脂部分中，使作为贯通设置在上述金属板的孔的其它金属嵌入部件的连接接头贯通，进而对于局部加大温差的树脂部分，设置原本不需要的接头的部分形状的构造。通过采用上述构造，能够利用作为金属部件的接头的热传导，使树脂内外的温差均匀，能够没有初始发生的大内腔，能够减小所发生的内腔的大小。
如此，由于能够减小初始发生的内腔，能够减小放大应力系数，因此能够使疲劳龟裂进展速度缓慢。
以上，对于焊缝以及内腔的每一个说明了本发明的对策方法，而这里，对于焊缝与内腔的复合的对策方法进行说明。
由焊缝引起的强度降低由于更进一步增加由内腔引起的放大应力系数，因此通过焊缝易于发生裂缝的同时，还进一步加速了由疲劳引起的裂缝的进展速度。为此，不使焊缝与内腔同时发生成为重要的对策方法。
本发明中的具体的对策方法，是采用对于金属板的固定面大致垂直地贯通的连接接头或者唤起孔，在大致平行而且设置着连接接头或者唤起孔的树脂部分中设置浇口位置的构造。通过采用上述构造，能够在容易局部地加大树脂内外温差的金属板上设置的孔的树脂部分中，使得易于发生焊缝的连接接头或者唤起孔等障碍物与内腔不复合，能够抑制发生焊缝或者特别地使疲劳龟裂进展速度缓慢。
以下，使用
本发明的实施形态。
首先，对于由焊缝引起的裂纹发生以及疲劳龟裂的进展，进行本图1是嵌入并一体地成型着示出本发明一实施例的发热电阻式空气流量测定装置中使用的金属板的成型部件的正面图，图2是图1所示的实施例的俯视图，图3是图1所示的实施例的A-A剖面图，图4是图1所示的实施例的B-B剖面图，图5是图1所示的实施例的C-C剖面图，图6是图2所示的实施例的D-D剖面图。图7是使用了图1所示的成型部件的发热电阻式空气流量测定装置的一实施例，是从流路管内的上游观看的图，图8是图7所示的实施例的俯视图，图9是图8所示的实施例的E-E剖面图。
机罩1由内装并保护电子电路的框体部分1-a，把电子电路与外部设备电连接的连接部分1-b，固定发热电阻式空气流量测定装置2固定部分1-c构成。另外机罩1在框体部分1-a与连接部分1-b之间设置固定部分1-c，另外对于框体部分1-a的开放面，几乎垂直地固定发热电阻式空气测定装置2那样设置着固定部分1-c。进而，在机罩1的框体部分1-a中设置着支撑被设置在与连接部分1-b相反一侧的发热电阻体12以及感温电阻体13等的导电性的支撑体4，在固定部分1-c上设置着金属板6，该金属板6上设置着用于把发热电阻式空气流量测定装置2固定在空气流量测定主体3上的螺栓孔5，在连接部分1-b上设置着贯通设置在固定部分1-c上的金属板6，把电子电路与外部设备电连接的导电性的接头7，机罩1是包括一体成型上述支撑体4、金属板6以及接头7的玻璃纤维的强化塑料部件。另外在机罩1中，设置着用于防止框体部分1-a的内压随着温度上升而上升的唤起孔8，唤起孔8两端的开放面设置在机罩1的框体部分1-a内和连接部分1-b内。进而，设置在框体部分1-a中的唤起孔8设置在设置着框体部分1-a的接头7的一侧，同时，开放面对于框体部分1-a的开放面大致平行那样在框体部分1-a内成为L形。另外，固定部分1-c成为树脂+金属板6+树脂的结构，成为树脂覆盖金属板6的结构。进而固定部分1-c除去金属板6的螺栓固定部分5a以外几乎全部用树脂覆盖。另外在金属板6上设置着螺栓固定用的螺栓孔5，贯通接头7以及唤起孔8的大致矩形的孔9，以及仅贯通覆盖金属板的树脂的贯通形状10。
在空气流量测定主体3中，形成着主空气通路11和在其内部检测空气流量的发热电阻12，检测吸入空气温度的感温电阻13，具备用于测定吸入空气温度的吸气温度传感器14并且弯曲成大致U形的副空气通路15。另外，副空气通路15通过粘合几乎构成副空气通路副空气通路构件16和固定电子电路17或者机罩1的平面形的金属底座18构成。另外，发热电阻式空气流量测定装置2具备机罩1和副空气通路15。另外，机罩1粘合并一体地构成金属底座18、覆盖机罩的开放面的盖19、副空气通路构件16，使用设置在机罩1的固定部分1-c的金属板6上的螺栓孔5，使得能够在主空气通路11内配置机罩1以及内装并保护在机罩1中的电子电路17，用螺栓19固定空气流量测定主体3和发热电阻式空气流量测定装置2。另外，电子电路17、支撑体4、接头7用作为导电性构件的铝线20电导通。
进而，设置成型机罩1时的出射方向21，使得成为对于机罩框体部分1-a的开放面大致垂直，进而，对于金属板6的螺栓固定面大致平行而且大致正直的位置。通过把出射方向21取得上述位置，能够在金属板6的厚度方向承受注塑成型时的树脂压力，能够防止由注塑成型时的高压产生的金属板6的变形，成为能够进行更良好成型的结构。
下面说明机罩1中的由焊缝引起的裂纹发生以及疲劳龟裂的进展。
首先，使用图10～图13，说没有仅贯通设置在金属板6上的覆盖金属板的树脂的贯通形状10的不实施本发明时的形态的构造中的由焊缝引起的裂纹发生以及疲劳龟裂的进展。图10示出了与图1所示的剖面B-B相当的剖面的热应力分布。图10所示的A、B、C、D、E、F表示热应力的大小，其关系是A＜B＜C＜D＜E＜F。图11示出与图1所示的剖面B-B相当的剖面中的成型时的树脂流。图11所示的图11(a)、(b)、(c)、(d)、(e)按照顺序示出树脂流的行进。图12是示出了图11所示的X放大图的放大图，特别地示出了玻璃纤维方向。
如图10所示，由于采取用树脂覆盖金属板6的构造，因此根据树脂与金属板6的线膨胀系数的差异产生的变形在树脂上加入热应力。特别是，在覆盖金属板6的树脂外周部分与金属板6的外周部分一致的4个角隅部分附近的22-a、22-b、22-c、22-d上加入很高的应力。
另外，如图11所示，在热应力高的22-a附近，沿着通过金属板6分支的金属板6的上表面流动的上面树脂27与沿着金属板6的下表面流动的下面树脂26合流，发生焊缝23。另外焊缝23与金属板6的外周大致平行而且大致呈直线形，使得合流了的树脂保持不移动的状态成型为制品的树脂强度降低。
因此，在22-a附近，易于复合由焊缝23产生的树脂强度降低以及由热变形产生的热应力集中，其结果，由于易于成为树脂材料强度＜加入在树脂材料上的应力，因此易于发生裂纹。
进而，如图12所示，由于合流的树脂保持不移动的状态成型为制品，因此可以说树脂玻璃纤维24的取向不相互混合，而且对于焊缝23是大致平行的取向。
这里，使用图13说明树脂行进方向与玻璃纤维24的方向。如图13所示，玻璃成为24对于出射方向21取向为犹如蛙泳时的手的运动。由此玻璃纤维24对于树脂的行进方向，成为沿着大致垂直方向取向。因此，如在图12中所示那样，玻璃纤维24的方向成为对于焊缝23大致平行的取向。
另外由于玻璃纤维24的取向对于拉伸方向，具有角度越成为垂直方向，拉伸强度越降低的倾向，因此在22-a附近，除去由焊缝23引起的树脂强度降低以外，还进一步复合由玻璃纤维24的取向引起的树脂强度降低，其结果，由于更容易成为树脂材料强度＜加入在树脂材料上的应力，因此更容易发生裂纹。
而且所发生的裂纹沿着树脂强度小的方向行进。由此，复合了树脂强度降低以及由玻璃纤维24的取向引起的拉伸强度的降低，同时，在直线的裂纹23中发生的裂纹的疲劳进展由于沿着一条直线行进，因此更容易加速疲劳进展速度，加大裂纹的进展。
由此，在没有实施本发明的形态中，成为通过裂纹23和玻璃纤维24的单独以及复合引起的树脂强度降低，易于发生裂纹的同时，加速疲劳龟裂进展速度的构造。
这里，使用图14～图16，说明本发明形态中的对于由焊缝引起的裂纹发生以及疲劳龟裂进展的对策方法。图14示出了与图1所示的剖面B-B相当的剖面中的成型时的树脂流，图14所示的图14(a)、(b)、(c)、(d)、(e)按照顺序示出树脂流的行进。图15是图14的放大图，相当于图11所示的X放大图，特别地示出了玻璃纤维方向。图16示出了图14所示的剖面F-F的剖面中的成型时的树脂流。图16所示的图16(a)、(b)、(c)、(d)、(e)按照顺序示出树脂流的行进。
这里，本发明的形态的特征在于设置了作为仅贯通在金属板6上覆盖金属板的树脂的贯通形状10的方形的槽25。进而，方形的槽25设置在热应力高22-a附近。即，特征在于做成在覆盖金属板6的树脂外周部分与金属板6的外周部分一致的位置附近设置方形的槽25的构造。
通过采用本发明的形态，能够改变经过金属板6覆盖上下面的树脂流的速度，如图10所示，能够使焊缝23从热应力高的22-a附近偏离。即，能够根据设置在金属板6上的方形的槽25的位置或者大小，调整覆盖金属板6的上下面树脂速度，能够调整作为注塑成型的本质缺点的焊缝23发生的位置。
如果具体地使用图16进一步说明焊缝23发生的位置的调整，则经过金属板6覆盖上下面的树脂流速度成为沿着金属板6的下表面流动的树脂26的速度＜沿着金属板6的上表面流动的树脂27的速度的关系，上面树脂27对于下面树脂26，树脂速度加快。出射的树脂流到达设置在金属板6上的方形的槽25附近时，速度快的上面树脂27沿着金属板6的上表面分开为沿着金属板6的上表面流动的树脂27-a和流入到设置在金属板6的方形的槽25中的树脂27-b两部分。被分开的上面树脂27-b在设置于金属板6的方形的槽25的两边附近再次与下面树脂26和上面树脂27-a合流。因此虽然焊缝23在方形的槽25的两条边存在2个，但是通过在金属板6上设置方形的槽25，能够在方形的槽25的一条边附近使流入到方形的槽25中的上面树脂27-b与下面树脂26合流，能够调整上面树脂27与下面树脂26的合流地点。
进而，如图15所示，由于上面树脂27-b经过设置在金属板6上的方形的槽25，从金属板6的上表面流入到下表面，由此更广泛地扩展在金属板6的下表面部分合流的下面树脂26与上面树脂27-b合流时的上面树脂27-b的玻璃纤维24的方向，因此还能够在22-a附近，防止由于玻璃纤维24的方向引起的树脂强度降低。
而且，在进一步成型为制品之前，通过上面树脂27-b经过设置在金属板6上的方形的槽25从金属板6的上表面流入到下表面，能够使在金属板6的下表面合流后的树脂易于移动，使得焊23像焊缝28那样移动。进而合流了的树脂由于从金属板6的上下面压出上面树脂27-b和下面树脂26而流动，因此树脂易于混合，能够使焊缝23像焊缝28那样减小。另外，通过树脂混合的同时进行移动，还能够容易地混合玻璃纤维24的取向。
进而，经过设置在金属板6上的方形的槽25，沿着金属板的上下面流动的没有进行树脂冷却的上面树脂27-b通过流入到正在进行树脂冷却的下面树脂26中，在焊缝23移动时能够更容易地进行该树脂混合，还能够更容易地混合玻璃纤维24的取向。
由分开了的上面树脂27-a和27-b的树脂合流产生的焊缝23也由于同样地在成型为制品之前合流，因此合流了的树脂能够像焊缝28那样移动，同时，由于能够容易地进行移动时的树脂混合，因此能够像焊缝28那样减小，同时还能够容易地混合玻璃纤维24的取向。
如此，通过采用本发明的形态，在应力大的22-a附近，像焊缝23那样，偏离焊缝的位置和应力大的场所，进而通过扩散并且易于混合玻璃纤维方向24，能够防止树脂强度降低，抑制裂纹的发生。进而，即使发生了裂纹，也能够像焊缝28那样减小裂纹，通过易于混合玻璃纤维24的取向，能够使疲劳龟裂进展速度缓慢。
其次，使用图17～图19，说明嵌入并一体成型着示出本发明一实施例的形态的发热电阻式空气流量测定装置所具备金属板的成型部件。这里，说明发生由焊缝引起的裂纹以及疲劳龟裂进展的对策方法。图17是示出与图1所示的剖面C-C相当的本发明一实施例的剖面图。图18是示出与图1所示的剖面B-B相当的示出本发明一实施例的剖面中的成型时的树脂流。图18所示的图18(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)按照顺序示出树脂流的行进。图19是图18的放大图，示出与图11所示的X放大图相当的本发明的一实施例，特别地示出了玻璃纤维方向。
这里，仅贯通设置在金属板6上的覆盖金属板的树脂的贯通形状10成为圆形的孔29，另外，设置在热应力高的22-a附近。即，特征是采用在覆盖金属板6的树脂外周部分与金属板6的外周部分一致的位置附近设置孔29的构造。
通过采用本发明的形态，则能够得到图1～图16所示的作用效果的同时，如图19所示，由于通过经由设置在金属板6上的孔29，从金属板6的上表面流入到下表面，上面树脂27-b的玻璃纤维方向24像开花那样广泛而均匀地扩散，因此能够进一步减小玻璃纤维24的方向性，能够进一步防止由玻璃纤维24的取向引起的树脂强度降低，能够进一步抑制发生裂纹。
另外，如图18所示，通过在设置于金属板6附近的孔25的圆周附近被分开的上面树脂27-b与下面树脂26和上面树脂27-a再次合流产生的裂纹23能够成为非线性裂纹23，同时，能够使裂纹23更易于移动并且更易于混合，因此能够像裂纹28那样移动并减小，能够抑制进一步抑制裂纹发生以及使疲劳龟裂进展速度缓慢。
其次，使用图20、图21，说明嵌入并一体成型了示出本发明一实施例的形态的发热电阻式空气流量测定装置所具备金属板的成型部件。这里，说明发生由焊缝引起的裂纹以及疲劳龟裂进展的对策方法。图20是示出与图1所示的剖面C-C相当的本发明一实施例的剖面图。图21是示出与图1所示的剖面B-B相当的示出本发明一实施例的剖面中的成型时的树脂流。图21所示的图21(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)按照顺序示出树脂流的行进。
这里，仅贯通设置在金属板6上的覆盖金属板的树脂的贯通形状10做成用连线连接了大小不同的圆形孔的孔形状31，一方的连线30-a对于在连线30-a附近的金属板6的外周具有不平行的角度，另一方的连线30-b对于贯通设置在连线30-b附近的金属板6上的接头7以及唤起孔8的大致矩形的孔9的外周具有不平行的角度，连线30-a以及30-b成为沿着树脂的行进方向相互交叉的孔31，设置在热应力高的22-a附近。即，特征在于做成在覆盖金属板6的树脂外周部分与金属板6的外周部分一致的位置附近设置着孔31的构造。
通过采用本发明的形态，则可以得到图1～图19所示的作用效果，同时，由于连线30-a对于金属板6的外周，连线30-b对于设置在金属板上的大致矩形的孔9具有角度，因此能够改变混合的树脂的行进方向，能够改变焊缝23的角度。另外，焊缝23的角度还能够通过改变圆的大小进行调整。
进而，由于接线29-a与接线29-b对于树脂的行进方向交叉，因此能够使通过分开的上面树脂27-b在设置于金属板6的孔31的圆周附近与下面树脂26和上面树脂27-a再次合流产生的焊缝23更易于移动的同时更易于混合。
由此，由于能够使焊缝移动的同时进一步减小，因此能够进一步抑制裂纹发生以及使疲劳龟裂进展速度缓慢。
以下，再次返回到图1，对于机罩1中的由空隙引起的裂纹发生以及疲劳龟裂的进展，进行本发明的说明。
这里，使用图5以及图6，说明嵌入并一体成型了示出本发明一实施例的发热电阻式空气流量测定装置中使用的金属板的成型部件。
这里，在贯通金属板6的接头7中，设置把电子电路与外部设备电连接的主接头7-a和在主接头7-a的中途树枝形地分开的子接头7-b。另外，子接头7-b设置在贯通设置于金属板6上的接头7以及唤起孔8的大致矩形的孔9的范围以内而且在金属板6的厚度以内。进而子接头7-b沿着位于设置在金属板6上的大致矩形的孔9的内部的树脂32的树脂厚度厚的方向，而且对于主接头7-a大致垂直地弯曲。
通过采用本发明的形态，位于设置在金属板6上大致矩形的孔9内部的树脂32在成型冷却时的树脂内外的温差能够减小局部增大的范围，能够减小初始空隙。
使用图22具体地说明本发明的效果。图22示出与图1所示的剖面C-C相当的剖面中的成型冷却时的温度分布。图10所示的A、B、C表示温度的高度，其关系成为A＜B＜C。
位于设置在金属板6上的大致矩形的孔9内部的树脂32在成型冷却时树脂内外的温差几乎由成型时的树脂温度和模具温度决定。另外，通常在包括玻璃纤维的PBT树脂材料中，一般在树脂温度为260℃，模具温度为80℃左右下成型，树脂温度与模具温度的关系成为树脂温度＞模具温度。
这里，树脂32的树脂外部温度根据金属板6的热传导性成为接近模具温度的温度，另外树脂内部温度成为接近树脂温度的温度。但是在本发明的实施形态中，由于在树脂32的内部，为了形成具备主接头7-a以及子接头7-b的接头7以及唤起孔8，设置了用于在模具上所设置的唤起孔8形成用的销，因此在设置接头7以及唤起孔8形成用销的附近的树脂温度根据接头7以及唤起孔8形成用销的热传导，成为接近模具温度的温度。
由此，即使是主接头7-a设置在从金属板6上设置的大致矩形的孔9的内部中心偏移的位置，树脂32的树脂内外的温差易于局部加大的构造，通过像上述那样把子接头7b设置在树脂厚度厚而且易于局部地加大树脂内外的温差的位置，能够像图22所示的温度分布那样，减小局部加大温差的范围，能够减小初始空隙。
由此，即使从树脂32上所发生的初始空隙发生了裂纹，由于能够减小初始空隙，因此也能够使疲劳龟裂进展速度缓慢。
这里，说明了子接头7-b在金属板6的厚度内的状态，而即使在金属板6的厚度以上设置子接头7-b，也能够得到与本发明的形态相同的作用效果。
其次使用图23，说明嵌入并一体成型了示出本发明一实施例的发热电阻式空气流量测定装置中使用的金属板的成型部件。这里，说明发生由焊缝引起的裂纹以及疲劳龟裂进展的对策方法。图23是示出与图1所示的剖面C-C相当的本发明一实施例的剖面图。
这里，特征在于在设置于接头7上的主接头7-a的中途树枝形地分开的子接头7-b设置在贯通设置于金属板6上的接头7以及唤起孔8的大致矩形的孔9的范围以内而且在金属板6的厚度以内，进而子接头7-b沿着位于设置在金属板6上的大致矩形的孔9内部的树脂32的树脂厚度厚的方向，而且对于主接头7-a设置成平行状态的板形。
通过采用本发明的形态，由于子接头7-b与主接头7-a成为平行状态的板形，因此使接头7成为易于制造的形状，同时，能够得到图1～图22所示的作用效果。
另外图24示出了与图1所示的剖面C-C相当的剖面中的成型冷却时的温度分布。在设置于金属板6上的大致矩形的孔9的内部中心附近的位置设置主接头7-a，即使存在主接头7-a与大致矩形的孔9之间的树脂32的树脂内外的温差局部增大的部位，但通过像本发明的形态那样加厚树脂厚度，把子接头7-b设置在树脂内外的温差易于局部加大的部位，像图24所示的温度分布那样，也能够减小温差局部加大的范围，能够减小初始空隙。
如此，即使从树脂32的空隙发生裂缝，由于也能够进一步减小初始空隙，因此能够使疲劳龟裂进展速度更缓慢。
这里，说明了子接头7-b在金属板6的厚度以内的形态，而即使在金属板6的厚度以上设置子接头7-b，也能够得到与本发明的形态相同的作用效果。
进而返回到图1，对于机罩1中的由空隙与焊缝的复合引起的裂纹发生以及疲劳龟裂的进展，进行本发明的说明。
这里，使用图5说明嵌入并一体成型了示出本发明一实施例的发热电阻式空气流量测定装置中使用的金属板的成型部件。
这里，在设置于金属板上的大致矩形的孔9的树脂32的内部设置主接头7-a和唤起孔8，并且使它们预先对于出射方向21偏离。另外唤起孔8对于出射方向，在主接头7-a的中途树枝形地分开，沿着设置在设置于金属板6上的大致矩形的孔9的范围内而且金属板6的厚度以内的子接头7-b所设置的方向，并且设置子接头7-b的范围内进行设置。另外，特征是成型机罩时的出射方向21设置成对于接近唤起孔8的机罩框体部分1-a的开放面大致垂直，对于金属板6的螺栓固定大致平行而且大致正直的位置。
通过采用本发明的形态，则由于特别地形成设置在金属板6上的大致矩形的空9内的空隙和设置在大致矩形的孔9内的唤起孔8，因此能够抑制由模具上所设置的唤起孔8形成用的销成为障碍所发生的裂缝的复合引起的疲劳龟裂进展速度加快。
如果使用图25具体地说明本发明的效果，则由唤起孔8发生的焊缝23对于出射方向21在唤起孔8的后方产生。另外由于唤起孔8做成圆形使得在树脂32中不集中应力，因此在后方产生的焊缝23不交叉而且玻璃纤维24的方向对于焊缝23也成为大致平行，因此树脂强度特别地降低，沿着焊缝23发生裂缝以及加快龟裂进展速度。进而，从唤起孔8发生的焊缝23的行进方向虽然是较小的初始空隙但因为是比较容易产生的构造，因此将更加快疲劳龟裂进展速度。但是如果依据本发明的形态，则唤起孔8发生的焊缝23由子接头7-b制止行进，进而，通过子接头7-b，玻璃纤维24的方向对于焊缝23改变为大致垂直方向。由此，能够在子接头7-b以后使沿着焊缝23发生的疲劳龟裂进展了的裂纹的疲劳龟裂进展速度极其缓慢。由此，能够实现对于可靠性没有影响的裂纹的进展。
其次使用图26，说明嵌入并一体成型了示出本发明一实施例的发热电阻式空气流量测定装置中使用的金属板的成型部件。这里，说明发生由空隙和焊缝的复合引起的裂纹以及疲劳龟裂进展的对策方法。图26是示出图1所示的正面图的本发明一实施例的剖面图。图27是图26所示实施例的G-G剖面图。
这里，本发明的形态的特征是对于图1所示的形态，改变了成型时的出射方向21，出射方向21对于机罩框体部分1-a的开放面大致垂直，进而对于金属板6的螺栓固定面大致垂直，使得出射时的树脂压力难以加入到金属板6上那样，设置成处于贯通设置在金属板6上的接头7以及唤起孔8的大致矩形的孔9的范围以内，进而对于唤起孔8成为大致笔直那样设置在机罩框体部分1-a以内。
通过把出射方向21取为本发明的形态，能够使得在金属板6上不直接承受注塑成型时的树脂压力，能够防止由于注塑成型时的高压产生的金属板6的变形，同时，注塑成型时加入的出射压力，由于还能够压紧为了形成设置在机罩框体部分1-a中的弯曲成L形的唤起孔8而设置在模具上的唤起孔8形成用的固定成大致垂直的两个销上，因此能够防止由于注塑成型时的高压引起的销歪倒产生的唤起孔8的不成型，成为能够进行更良好成型的构造。
通过采用本发明的形态，能够到图1～图25所示的作用效果，同时，特别是由于能够避免在设置于金属板6上的大致矩形的孔9的树脂32的内部发生的初始空隙与为了形成在大致矩形的孔9的树脂32的内部设置的唤起孔8而设置在模具上的唤起孔8形成用的销成为障碍所发生的焊缝这两者的复合，因此即使发生裂纹也能够使疲劳龟裂进展速度缓慢。
如果具体地说明本发明的效果，则由唤起孔8发生的焊缝23对于出射方向21在唤起孔8的后方产生。由此，在本实施形态的出射方向21中，由唤起孔8发生的焊缝23朝向机罩连接部分1-c发生。因此，由于能够使比较容易产生存在于树脂32中的小初始空隙的部位不与焊缝23复合，因此能够特别地使疲劳龟裂进展速度缓慢。由此，能够实现对可靠性没有影响的裂纹进展。
其次使用图28，说明嵌入并一体成型了示出本发明一实施例的发热电阻式空气流量测定装置中使用的金属板的成型部件。图28是示出图1所示的正面图以及俯视图的本发明一实施例的剖面图。
这里，本发明的形态对于图1所示的形态，接头7的主接头7-a弯曲成大致直角。另外，主接头7-a朝向覆盖机罩框体部分1-c的开放面的罩19弯曲。另外，机罩连接部分1-c与主接头7-a相同的角度从机罩固定部分1-c弯曲。
根据上述构造，即使在不能够减薄用于贯通设置在金属板6上的接头7以及唤起孔8的大致矩形的孔9的树脂32壁厚的形状中，通过采用图1～图27所示金属板6或者接头7或者出射方向21的构造，也能够得到图1～图27所示的相同的作用效果，能够抑制由焊缝、空隙以及焊缝与空隙的复合引起的裂纹发生或者使疲劳龟裂进展速度缓慢。
图29是具有控制示出本发明一实施例的引擎的吸入空气的阀门33的节流阀主体34的剖面图。节流阀主体34中，在阀门上配置着把副空气通路一体化了的空气流量计。另外，该空气流量计与图1～图27所示的实施例相同，成为可以期望相同作用效果的构造。
另外，在本实施例中用节流阀主体34进行了说明，而在具有控制引擎的吸入空气的阀门33的主体，例如在ETC主体等中，也成为可以期望相同的作用效果的构造。
图30是配置在示出本发明一实施例的引擎室内的空气清洁器35的一部分剖面图。空气清洁器成为由具有用于取入吸入空气流量的导入管路的上游部分外壳构件35-a与具有用于把吸入空气导入到引擎室中的管路的下流外壳构件35-b，把用于去除空气中的管路(这里原文可能有误 译者)的过滤构件36夹在中间进行固定的构造。在上述空气清洁器中，在下游一侧外壳构件中设置着把副空气通路一体化了的空气流量计。该空气流量计与图1～图27所示的实施例相同，成为能够期望相同的作用效果的构造。
图31中示出在电喷方式的内燃机中适用了本发明的一实施例。
从空气清洁器35吸入了的吸入空气经过具备空气流量测定主体3，吸入管路37，节流阀主体34以及供给燃料的喷嘴38的总管39，吸入到引擎缸40中。另一方面，在引擎缸内发生的气体经过排气总管41排出。输入了从发热电阻式空气流量计的电子电路输出的空气流量信号，从节流阀角度传感器42输出的节流阀角度信号，从设置在吸气总管中的氧浓度计43输出的氧浓度信号以及从引擎旋转速度传感器44输出的旋转角度信号的控制器单元45把这些信号进行运算，控制最佳的燃料喷射量和无功空气控制阀46。该空气流量计与图1～图27所示的实施例相同，成为能够期望同样的作用效果的构造。
如果依据本发明，则能够减少嵌入金属板的成型部件中的裂纹发生，能够提高发热电阻式空气流量测定装置的可靠性。
权利要求
1.一种发热电阻式流量测定装置，该发热电阻式流量测定装置具有检测空气流量的检测元件；与上述检测元件电连接的电子电路；机罩，它是收纳并保护上述电子电路的框形或者箱形的塑料制外壳构件，而且是为了把上述电子电路与外部设备电连接，一体成型有贯通上述塑料构件的内部与外部的连接接头的注塑成型部件，特征在于上述机罩具有固定部分，在该固定部分上嵌入成型有金属板，而该金属板用于安装于成为测定对象流体的流路的管路构件上，上述金属板的周围或者部分周围用塑料覆盖，在该塑料覆盖部分内部具备仅贯通塑料的孔或者槽。
2.根据权利要求1所述的发热电阻式流量测定装置、特征在于作为上述固定部分，在上述机罩的上述连接接头贯通部分中形成有凸缘，而在该凸缘上嵌入成型了金属板；在上述金属板上具有贯穿有上述连接接头的同时用塑料填充的孔和仅填充了塑料的孔。
3.根据权利要求1所述的发热电阻式流量测定装置，特征在于在上述机罩的注塑成型时，为了使流过上述金属板两面的熔融塑料的流速不同，在上述金属板上具备成为把熔融塑料从一个面导向相反面的流动路径的孔，或者成为熔融塑料的流动障碍的孔或者槽。
4.根据权利要求1所述的发热电阻式流量测定装置，特征在于使形成上述机罩的塑料的焊缝位置形成在比上述金属板的外周更内侧的位置那样地在上述金属板上设置孔或者槽。
5.一种发热电阻式流量测定装置，该发热电阻式流量测定装置具有检测空气流量的检测元件；与上述检测元件电连接的电子电路；机罩，它是收纳保护上述电子电路的框形或者箱形的塑料制外壳构件，而且是为了把上述电子电路与外部设备电连接，一体成型有贯通上述塑料构件的内部与外部的连接接头的注塑成型部件，特征在于上述连接接头形成有在中途分成树枝形的子接头，上述子接头延伸到上述机罩的塑料比较厚的部分上。
6.根据权利要求5所述的发热电阻式流量测定装置，特征在于上述连接接头贯穿上述塑料制外壳构件的内侧和外侧，而在上述连接接头的中途树枝形地分开的子接头的顶端保留在上述塑料制的外壳的塑料中，不露出到外部。
7.根据权利要求5所述的发热电阻式流量测定装置，特征在于上述机罩的注塑成型时的熔融塑料的流动方向倾斜形成，使得在上述子接头的上游一侧以及下游一侧不同。
8.根据权利要求5所述的发热电阻式流量测定装置，特征在于上述机罩具有固定部分，在该固定部分上嵌入成型有金属板，而该金属板用于安装于成为测定对象流体的流路的管路构件上，上述金属板的周围或者部分周围用塑料覆盖，在该塑料覆盖部分内部具备仅贯通塑料的孔或者槽。
9.一种发热电阻式流量测定装置，该发热电阻式流量测定装置具有检测空气流量的检测元件；与上述检测元件电连接的电子电路；机罩，它是收纳保护上述电子电路的框形或者箱形的塑料制外壳构件，而且是为了把上述电子电路与外部设备电连接，一体成型有贯通上述塑料构件的内部与外部的连接接头的注塑成型部件，特征在于在上述机罩中沿着上述连接接头形成有贯通上述机罩内侧与外侧的换气管路，注塑成型上述机罩时的浇口形成时使得在上述换气管路的端部附近沿着上述换气管路的长度方向平行地流入熔融塑料。
10.根据权利要求9所述的发热电阻式空气流量测定装置，特征在于上述机罩具有固定部分，在该固定部分上嵌入成型有金属板，而该金属板用于安装于成为测定对象流体的流路的管路构件上，上述金属板的周围或者部分周围用塑料覆盖，在该塑料覆盖部分内部具备仅贯通塑料的孔或者槽。
11.根据权利要求10所述的发热电阻式流量测定装置，特征在于从上述浇口的塑料出射方向对于上述金属板大致垂直，并设置在贯穿有上述连接接头的设置于上述金属板上的孔的投影范围内。
12.一种机罩，特征在于构成权利要求1至11的任一项所述的发热电阻式流量测定装置。
13.一种引擎控制系统，特征在于具备权利要求1至11的任一项所述的发热电阻式流量测定装置；燃料供给装置；根据来自上述发热电阻式流量测定装置的信号，控制上述燃料供给装置的控制器。
全文摘要
提供一种具有嵌入成型外壳的发势电阻式流量测定装置，在应力高的位置或者附近的金属板上设置仅贯通树脂的孔；在加厚树脂厚度，并且局部地加大树脂内外的温度差的位置附近，设置从原来的目的出发并不需要的连接接头的部分形状；使焊缝线与内腔不复合的出射方向，其结果，能够抑制嵌入了金属板的成型部件发生裂纹以及疲劳龟裂发展速度，提高可靠性。
文档编号G01M99/00GK1467484SQ0310864
公开日2004年1月14日 申请日期2003年4月2日 优先权日2002年6月28日
发明者小澤正之, 五十嵐信弥, 平松伸仁, 斉藤直生, 鬼川博, 仁, 信弥, 小 正之, 生 申请人:株式会社日立制作所, 株式会社日立汽车工程