流量传感器及树脂制构造体的制造方法_3

文档序号:8947303阅读:来源:国知局
通路124的中央延伸的计测部310的前端部设有入口 350,而且在计测部310的前端部也设有副通路的出口,因此能够进一步降低计测误差。
[0106]热式流量传感器300的计测部310成为从凸缘312向主通路124的中心方向较长地延伸的形状,在其前端部设有:用于将吸入空气等被计测气体30的一部分吸入到副通路内的入口 350 ;和用于使被计测气体30从副通路返回到主通路124内的出口 352。计测部310形成为沿着从主通路124的外壁向中央去的轴较长地延伸的形状,但如图2(A)和图3(A)所示,宽度呈狭窄的形状。即,热式流量传感器300的计测部310呈侧面的宽度薄且正面为大致长方形的形状。由此,热式流量传感器300能够具有足够的长度的副通路,能够对于被计测气体30将流体阻力抑制为较小的值。
[0107]图4和图5表示的是从热式流量传感器300卸下正面罩303和背面罩304后的壳体302的状态。图4 (A)是壳体302的左侧视图,图4(B)是壳体302的主视图,图5 (A)是壳体302的右侧视图,图5 (B)是壳体302的后视图。壳体302形成为计测部310从凸缘312向主通路124的中心方向延伸的构造,在其前端侧设有用于形成副通路的副通路槽306。因为用于形成副通路的入口 350的入口槽351和用于形成出口 352的出口槽353设置于壳体302的前端部,因此能够将主通路124的远离内壁面的部分的气体、换句话说就是将在主通路124的接近中央部分的部分流动的气体作为被计测气体30从入口 350吸入。
[0108]此外,在壳体302的成形时,成为电路封装400的连接端子412和外部连接部305的外部端子内端361已成形了的状态。因此,在成形后,通过熔接或软钎焊等将它们的配线接合,形成端子连接部320,完成壳体302。另外,在该实施例中,在壳体302设有用于形成副通路的副通路槽306,采用通过将罩配置于壳体302的正面和背面,且利用激光将配置于副通路槽306的附近的突起部307、正面罩303和背面罩304熔接,来完成副通路的构成。在本实施例中,在壳体302上的利用激光实现的与正面罩303或背面罩304的接合部形成为突起部307,但可以不必形成为突起状,也可以为大致平面状的接合部。另外,通过在壳体302的两面设有正面罩303和背面罩304,能够完成壳体302的两面的副通路。
[0109]图6是表示正面罩303的外观的图,图6 (A)是左侧视图,图6 (B)是主视图,图6 (C)是俯视图。图7是表不背面罩304的外观的图,图7 (A)是左侧视图,图7 (B)是主视图,图7(C)是俯视图。在图2和图3中,正面罩303和背面罩304用于通过闭塞壳体302的副通路槽306而制作副通路。另外,具有突起部356,用于在流路上设置节流部。另外,在正面罩303和背面罩304形成有突起部380和突起部381,在与壳体302的熔接时,成为填补图4(B)和图5(B)所示的电路封装400的前端侧的空洞部382的间隙,同时覆罩电路封装400的前端部的结构。
[0110]在图6和图7所示的正面罩303和背面罩304成形有保护部322。如图2或图3所示,在被计测气体30的向温度检测部452的入口 343的正面侧侧面,配置有设置于正面罩303的正面侧的保护部322,另外,在入口 343的背面侧侧面,配置有设置于背面罩304的背面侧的保护部322。配置于入口 343的内部的温度检测部452由保护部322保护,在生产中和向车的搭载时,能够防止温度检测部452与某东西发生碰撞等造成的温度检测部452的机械损伤。
[0111]在正面罩303的内侧面设有突起部356,如图6的例子所示,突起部356以与计测用流路面430相对的方式配置,形成为沿着副通路的流路的轴的方向较长地延伸的形状。通过计测用流路面430和突起部356,在流路中形成节流部,使产生于被计测气体30的旋涡减少,发挥使其形成层流的作用。另外,在正面罩303和背面罩304设有激光熔接时的初始的对位用的插入孔326。通过以该插入孔326为基准,而将罩放置在图4和图5所示的形成于壳体302的突出销324上,能够进行初始对位。
[0112]3.壳体302和罩303、304的材料构成或激光熔接构造
[0113]本发明的热式流量传感器300的主要特征为,将上述壳体302和正面罩303、背面罩304进行激光熔接,为了对其熔接状态进行外观检查,选定最佳的壳体302和正、背面罩303、304的材料结构。
[0114]下面,作为壳体302和正面罩303、背面罩304,大多使用耐热性高的结晶性树脂即聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺6 (PA6)、聚酰胺66 (PA66)、聚酰胺6T (PA6T)、聚酰胺9T (PA9T)作为主要材料。
[0115]激光熔接是在将透光树脂和吸光树脂重叠在一起的状态下,经由透光树脂向接合部照射激光,在使作为另一方的吸光树脂熔融以后,再熔融透光树脂,将彼此的树脂相互接合的方法。激光熔接所使用的光源在成本方面有效的是包含半导体激光、YAG激光、纤维激光在内的具有800nm?IlOOnm的红外区域的波长的激光,但根据树脂的吸收也可以使用具有其他波长的激光。另外,激光光源的强度分布可通过带有高斯、平顶、环型等的透镜来制成各种各样的强度分布,但在使用平顶、环型时能够实现较为均匀地熔接。在照射激光时,可以使激光光源或产品在工作台上物理性地移动进行熔接,也可以使用检流计反射镜(振镜)控制激光自身进行照射。
[0116]图8和图9是表示本实施例的热式流量传感器300的壳体302上的激光熔接部390的例子(表示的是在将正面罩303、背面罩304盖在壳体302上进行了激光熔接之后,透过正面罩303、背面罩304看到激光熔接部390和内部的图)。首先,对激光熔接的概要进行说明。先将上述壳体302放置在规定的位置,然后在形成于上述壳体302上的突出销324上,以形成于罩303、304的插入孔326为基准进行对位的调节来将罩303、304精度良好地配置在壳体上。此外,在这种情况下,优选以上述罩和上述壳体的进行激光熔接的部分的间隙不变大的程度将形成于壳体302上的突出销324和形成于罩303、304的插入孔326嵌合。之后,用玻璃或丙烯酸树脂等透明的加压材料将罩303、304和壳体302加压。此外,为了使间隙减小,这时的加压力优选设为0.1MPa以上。
[0117]通过上述加压,构成为壳体302上的突起部(接合部)307和形成于上述罩的内表面的接合部接触的程度的接近状态。
[0118]接着,在维持该加压状态的状态下,对含有连接端子412的电路室500的周围进行激光熔接,并且,以形成副通路501的方式进行激光熔接。此外,作为照射激光的顺序,也可以先熔接副通路501部,接着熔接电路室500。其中,因为激光照射的起点和终点有不稳定的趋势,所以特别是在电路室的情况下,优选使起点和终点的位置与形成电路室500的熔接部错开地配置。另外,激光照射也可以重复多次,在进行了多次照射时,能够降低上述罩303,304与上述壳体302的间隙的影响。通过按这种步骤进行激光熔接来形成热式流量传感器300的电路室和副通路501部,但当考虑激光熔接的生产率或成品率时,上述罩303、304的树脂材料的透射率高是必须的。
[0119]因此,为了改善上述罩303、304的树脂材料的透射率,有效的是作为共混材料加入透明的非晶性的热塑性树脂,颜色需要形成为本色。激光熔接本身通常大多使用近红外的激光,所以大部分情况下仅注意对近红外激光的透射率,但在为了确认激光熔接的质量而应用外观检查的情况下,判明也必须提高可见光区域的透射率。上述罩303、304所含的共混材料因为接近透明,所以可见光区域的透射率也高,对于可见光区域的透射率的改善上是有效的。
[0120]因此,作为激光熔接树脂材料,使用在PBT树脂中含有20%的非晶性聚苯乙烯(PS)的材料,当改变激光熔接前的上述罩303、304的厚度来探讨激光熔接后的外观检查的可否时,可知通过使450nm以上的可见波长区域的平均透射率为35%,能够准确地识别熔接宽度。另外,也可知通过使透射率为45%以上,能够检测到残存于熔接部的数100? m级的空隙(void)。因此,可知通过使450nm以上的可见光的平均透射率为35%以上,能够对熔接部进行外观检查。此外,因为本次使用的是用CCD摄像机进行检测的检测系统,所以在这种情况下,根据CCD摄像机的灵敏度,有效的是在450nm — 750nm的波长区域的透射率较高,但如果使用红外CCD摄像机等,则即使是更接近红外的波长,也能够进行检测。另外,通常结晶性树脂越接近近红外,透射率越高,所以如果形成为上述关系,则对于激光熔接所必须的激光的波长的透射率可以说是足够的没有问题的水平。
[0121]另外,作为透射率以外的指标,按照将根据JISZ8729标准化的物体的颜色进行数值化的L*a*b*颜色空间,测定明度L*、色度C* = [(a*)2+(b*)2]1/2。认为根据上述罩303、304的树脂材料的明度L*和色度C*,也能够判断检查的可否,当进行了验证时,如果使要进行激光熔接的部分的色彩满足明度L* < 75和色度C* < 10的关系,则能够进行外观检查。
[0122]另外,在外观检查中,也可知增大激光熔接部390与激光熔接部390以外的其他部分的对比度差能够对提高检查的精度带来很大影响。例如,如图10所示,当隔着上述罩
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