JP5601271B2 - 流量センサ - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の吸入空気流量の測定等に用いられる流量センサに関するものである。

従来より、被検出流体の流量を測定する流量センサとして、例えば、被検出流体の流量を測定するセンサチップと、当該センサチップを収容凹部に収容する樹脂製のセンサ搭載部と、センサチップと電気的に接続されるターミナルを備えた固定部とを備えてなる流量センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。

具体的には、このような流量センサは、センサ搭載部が所定方向に突出した状態で固定部に備えられている。そして、このセンサ搭載部は、一面を有する矩形板状とされており、当該一面に収容凹部が形成されている。

このような流量センサは、例えば、自動車等の内燃機関に流入する吸入空気流量を測定するものとして用いられ、被取付部材としての内燃機関の吸気管内に固定されて使用される。

特開２００１−９１３２２号公報

しかしながら、上記流量センサは、内燃機関の吸気管内に固定されて使用されたとき、吸気管の振動に伴って同時に振動してしまうことがある。そして、センサ搭載部が振動すると、検出精度が低下したり、場合によってはセンサ搭載部が破壊されてしまうことがあるという問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、センサ搭載部を振動し難くし、検出精度が低下したり、センサ搭載部が破壊されたりすることを抑制することができる流量センサを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明者らは、センサ搭載部の形状に着目して検討を行い、センサ搭載部の共振点を高くすることにより、センサ搭載部を外部からの振動に影響され難くすることができると考えた。

このため、請求項１に記載の発明では、被検出流体に曝される流量検出部（１０ａ）を表面に備えたセンサチップ（１０）と、センサチップ（１０）と電気的に接続される外部接続端子（２０）を備えた固定部（３０）と、固定部（３０）から所定方向に突出して備えられ、固定部（３０）と繋がっている部分と突出方向の先端部との間の部分に、流量検出部（１０ａ）を露出させた状態でセンサチップ（１０）を収容する収容凹部（５０）が形成されたセンサ搭載部（４０）と、を備え、センサ搭載部（４０）は、突出方向と垂直となる断面の断面積が、収容凹部（５０）より固定部（３０）側に位置する部分より、収容凹部（５０）より先端部側に位置する部分の方が小さくされており、センサチップ（１０）における表面の法線方向から視たとき、センサチップ（１０）の表面と平行な方向であって、かつ、突出方向と垂直な方向の長さが、収容凹部（５０）より固定部（３０）側に位置する部分より、収容凹部（５０）より突出方向の先端部側に位置する部分の方が短くされた台形形状とされていることを特徴としている。

このような流量センサでは、センサ搭載部（４０）は、突出方向と垂直となる断面の断面積が、収容凹部（５０）より固定部（３０）側に位置する部分より、収容凹部（５０）より突出方向の先端部側に位置する部分の方が小さくされている。このため、突出方向と垂直となる断面積が収容凹部（５０）より固定部（３０）側に位置する部分と収容凹部（５０）より突出方向の先端部側に位置する部分とで等しい矩形板状のセンサ搭載部を有する従来の流量センサと比較すると、固定部（３０）と繋がっている部分から突出方向の先端部までの長さが等しい場合、共振点を高くすることができる。したがって、吸気管等の被取付部材が振動したときに、センサ搭載部（４０）が振動することを抑制することができ、検出精度が低下したり、センサ搭載部（４０）が破壊されたりすることを抑制することができる。さらに、センサ搭載部（４０）をセンサチップ（１０）における表面の法線方向から視たときに三角形形状である場合と比較して、固定部（３０）から先端部までの長さを短くすることができ、共振点を高くすることができる。

また、請求項２に記載の発明のように、センサ搭載部（４０）を、センサチップ（１０）の平面方向と平行な方向であって、かつ突出方向と垂直な方向から視たとき、センサチップ（１０）の表面と垂直な方向の長さを、収容凹部（５０）より固定部（３０）側に位置する部分より、収容凹部（５０）より突出方向の先端部側に位置する部分の方を短くすることができる。

さらに、請求項３に記載の発明のように、センサ搭載部（４０）を、突出方向と垂直となる断面が半楕円である部分を有した構成とすることができる。この場合、請求項４に記載の発明のように、収容凹部（５０）を、センサ搭載部（４０）のうち半楕円の弦を構成する一面（６１、７１）に形成することができる。このような流量センサは、通常、被検出流体の流れ方向と、センサ搭載部（４０）の突出方向とが垂直となり、かつ被検出流体の流れ方向とセンサ搭載部（４０）の一面（６１、７１）とが平行となる状態で吸気管に固定されて被検出流体の流量を測定するのに利用される。このため、被検出流体は、センサ搭載部（４０）に衝突した後、センサ搭載部（４０）の一面（６１、７１）上に流れると共に、半楕円形状を構成する壁面に沿って一面（６１、７１）と反対側に流れる。すなわち、センサ搭載部が矩形板状とされている流量センサと比較すると、センサ搭載部（４０）のうち被検出流体が衝突する部分に異物が堆積することを抑制することができる。したがって、一面（６１、７１）上に異物によって乱流が発生することを抑制することができ、検出精度が低下することを抑制することができる。
さらに、請求項５に記載の発明のように、センサ搭載部は、センサチップ（１０）における表面の法線方向から視たとき、固定部（３０）側と反対側の角部が丸められることによって先端部が丸められているものとできる。

また、請求項６に記載の発明のように、センサ搭載部（４０）を、突出方向と垂直となる断面が楕円である部分を有した構成とすることができる。そして、請求項７に記載の発明のように、センサ搭載部（４０）を、突出方向と垂直となる断面が真円である部分を有した構成とすることができる。

そして、請求項８に記載の発明のように、センサ搭載部（４０）は、収容凹部（５０）が形成される側と反対側の部分に平坦な一面（７２）を有するものとすることができる。これによれば、平坦な一面（７２）に治具（８０）を当接させてセンサ搭載部（４０）を支持しつつ、センサ搭載部（４０）の収容凹部（５０）にセンサチップ（１０）を収容することができるため、センサチップ（１０）が傾いて収容されることを抑制することができる。

また、請求項９に記載の発明のように、センサ搭載部（４０）を、固定部（３０）と繋がっている中間部（６０）と、中間部（６０）を挟んで固定部（３０）と反対側に位置する整流部（７０）とを有して構成し、収容凹部（５０）を中間部（６０）および整流部（７０）に跨って形成し、突出方向と垂直となる部分の断面積を、中間部（６０）のうち収容凹部（５０）より固定部（３０）側に位置する部分より、整流部（７０）のうち収容凹部（５０）より突出方向の先端部側に位置する部分の方を小さくすることができる。

この場合、請求項１０に記載の発明のように、センサチップ（１０）は流量検出部（１０ａ）が収容凹部（５０）のうち整流部（７０）側に位置する状態で収容されていることが好ましい。

そして、請求項１１に記載の発明のように、整流部（７０）は、収容凹部（５０）が形成される側と反対側の部分に平坦な一面（７２）を備えるものとすることができる。このように、整流部（７０）に平坦な一面（７２）を備えることにより、当該平坦な一面（７２）に治具（８０）を当接させて整流部（７０）を支持しつつ、センサチップ（１０）を収容凹部（５０）に収容することができ、センサチップ（１０）のうち特に流量検出部（１０ａ）が所望の収容予定領域に対してズレることを抑制することができる。

また、請求項１２に記載の発明のように、整流部（７０）のうち収容凹部（５０）と対向する部分を平坦な一面（７２）とすることができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（ａ）は本発明の第１実施形態における流量センサの概略平面図、（ｂ）は（ａ）に示す流量センサの概略側面図、（ｃ）は（ａ）に示す流量センサの概略正面図である。 （ａ）は本発明の第２実施形態における流量センサの概略平面図、（ｂ）は（ａ）に示す流量センサの概略側面図、（ｃ）は（ａ）に示す流量センサの概略正面図である。 （ａ）は本発明の第３実施形態における流量センサの概略平面図、（ｂ）は（ａ）に示す流量センサの概略側面図、（ｃ）は（ａ）に示す流量センサの概略正面図である。 （ａ）は本発明の第４実施形態における流量センサの概略側面図、（ｂ）は（ａ）に示す流量センサの概略正面図である。 図１に示すセンサ搭載部の収容凹部にセンサチップを収容する工程を示す図である。 図４に示すセンサ搭載部の収容凹部にセンサチップを収容する工程を示す図である。 （ａ）は本発明の第５実施形態における流量センサの概略側面図、（ｂ）は（ａ）に示す流量センサの概略正面図である。 図７に示すセンサ搭載部にセンサチップを収容する工程を示す図である。 （ａ）は本発明の第６実施形態における流量センサの概略平面図、（ｂ）は（ａ）に示す流量センサの概略側面図、（ｃ）は（ａ）に示す流量センサの概略正面図である。 （ａ）は本発明の第７実施形態における流量センサの概略平面図、（ｂ）は（ａ）に示す流量センサの概略側面図、（ｃ）は（ａ）に示す流量センサの概略正面図である。 本発明の第８実施形態におけるセンサ搭載部の収容凹部にセンサチップを収容する工程を示す図である。 （ａ）は他の実施形態における流量センサの概略側面図、（ｂ）は（ａ）に示す流量センサの概略正面図である。 （ａ）は他の実施形態における流量センサの概略側面図、（ｂ）は（ａ）に示す流量センサの概略正面図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１（ａ）は本実施形態における流量センサの概略平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す流量センサの概略側面図、図１（ｃ）は図１（ａ）に示す流量センサの概略正面図である。なお、図１（ｃ）の概略正面図とは、図１（ａ）に示すＡ方向から流量センサを視たときの概略正面図である。また、本実施形態における流量センサは、例えば、内燃機関の吸気管内に配置され、内燃機関に流入する吸入空気流量を測定するのに利用されると好適である。

図１に示されるように、流量センサは、内燃機関に流入する吸入空気等の被検出流体に曝される流量検出部１０ａを備えたセンサチップ１０と、センサチップ１０とボンディングワイヤ１１を介して電気的に接続されるターミナル２０を備えた固定部３０と、流量検出部１０ａを露出させた状態でセンサチップ１０を搭載する固定部３０に備えられたセンサ搭載部４０と、を備えた構成とされている。なお、ターミナル２０が本発明の外部接続端子に相当している。

センサチップ１０は、特に限定されるものではないが、例えば、シリコン等の矩形板状の半導体基板からなり、半導体基板の表面のうち長手方向の一端部側に発熱素子と感温素子とを有する流量検出部１０ａを備えた一般的なものである。

具体的には、半導体基板には、裏面から異方性エッチング等によって形成された薄肉部が形成されており、表面の薄肉部上に一対の発熱素子が形成されている。そして、これら発熱素子は、それぞれ電流の供給量に応じて発熱する機能と、それ自身の抵抗値の変化に基づいて、自身の温度を感知する機能とを有している。したがって、各発熱素子で生じる熱のうち、被検出流体によって奪われた熱に基づいて、被検出流体の流量が測定される。

また、感温素子は、半導体基板の表面における薄肉部を除く領域に形成されており、それ自身の抵抗値の変化に基づいて、自身の温度を感知する機能を有している。したがって、発熱素子との温度差に基づいて、各発熱素子に供給される電流量が制御される。

さらに、センサチップ１０には、半導体基板の表面のうち長手方向の他端部側に、複数のパッド１０ｂが形成されている。そして、各パッド１０ｂは、図示しない配線を介して流量検出部１０ａと電気的に接続されている。

固定部３０は、一面３１を有する直方体形状に成形されており、センサチップ１０と電気的に接続される棒状の、例えば、銅、銅、合金や鉄ニッケル合金等で構成されるターミナル２０を複数備えている。このターミナル２０は、一端部がセンサ搭載部４０側から突出すると共に他端部がセンサ搭載部４０と反対側から突出するように、インサート成型されている。なお、特に限定されるものではいないが、これら固定部３０は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やエポキシ樹脂等の樹脂材料を型成形して構成される。

センサ搭載部４０は、固定部３０から所定方向に突出するように、本実施形態では固定部３０から紙面左方向に突出するように、固定部３０と共に一体成形されている。そして、固定部３０と繋がっている部分と突出方向の先端部との間に、収容凹部５０が形成されており、当該収容凹部５０内に流量検出部１０ａを露出させた状態でセンサチップ１０が収容されている。また、このセンサ搭載部４０は、突出方向と垂直となる断面の断面積が、収容凹部５０より固定部３０側に位置する部分より、収容凹部５０より突出方向の先端部側に位置する部分の方が小さくされている。言い換えると、突出方向と垂直となる断面の外縁全体の長さが、固定部３０と繋がっている部分より突出方向の先端部の方が短くされている。なお、断面の外縁全体の長さとは、断面の外形を形作る辺の総和の長さである。以下に、本実施形態のセンサ搭載部４０について具体的に説明する。

本実施形態では、センサ搭載部４０は、固定部３０と繋がっている中間部６０と、中間部６０を挟んで固定部３０と反対側に位置する整流部７０とを備えており、収容凹部５０が中間部６０および整流部７０を跨いで形成されている。そして、この収容凹部５０には、具体的には、後述するが、表面が固定部３０の一面３１と平行となるように、センサチップ１０が収容されている。

中間部６０は、固定部３０の一面３１と平行な一面６１を有する直方体形状とされている。そして、図１（ａ）に示されるように、センサチップ１０における表面の法線方向から視たとき、センサチップ１０の表面と平行な方向であって、かつ、突出方向と垂直な方向の長さ（図１（ａ）中紙面上下方向の長さ）、つまり、幅が固定部３０よりも短くされている。また、図１（ｂ）に示されるように、センサチップ１０の平面方向と平行な方向であって、かつ突出方向と垂直な方向から視たとき、センサチップ１０の表面と垂直な方向の長さ（図１（ｂ）中紙面上下方向の長さ）、つまり、厚さが固定部３０よりも薄くされている。

整流部７０は、中間部６０と繋がっており、中間部６０の一面６１と平行となる一面７１を有している。そして、図１（ａ）に示されるように、整流部７０の一面７１は、センサチップ１０における表面の法線方向から視たとき、センサチップ１０の表面と平行な方向であって、かつ、突出方向と垂直な方向の長さ（以下、単に幅という）が、中間部６０と繋がっている部分の方が突出方向の先端部より長くされている。具体的には、本実施形態では、整流部７０の一面７１は、中間部６０と繋がっている部分から先端部に向かって、幅が短くなる台形形状とされている。さらに、整流部７０のうち中間部６０と繋がっている部分の幅は、中間部６０の幅よりも短くされている。

また、整流部７０は、図１（ｂ）に示されるように、センサチップ１０の平面方向と平行な方向であって、かつ突出方向と垂直な方向から視たとき、センサチップ１０の表面と垂直な方向の長さ（以下、単に厚さという）が、中間部６０と繋がっている部分の方が突出方向の先端部より厚くされている。本実施形態では、収容凹部５０より先端部側の部分が突出方向の先端に向かって厚さが次第に薄くなる形状とされている。また、整流部７０のうち中間部６０と繋がっている部分の厚さは、中間部６０の厚さよりも薄くされている。

さらに、整流部７０は、図１（ｃ）に示されるように、突出方向の先端部側から視たとき、半楕円形状とされている。つまり、本実施形態の整流部７０は、突出方向に向かって径が小さくなると共に一面７１を有する半楕円錐形状とされている。言い換えると、収容凹部５０が形成されていない部分の断面が半楕円形状とされている。なお、図１（ｃ）では、ターミナル２０を省略して示してある。

また、中間部６０および整流部７０に形成される収容凹部５０は、センサチップ１０の外形より僅かに大きく、底面が矩形状とされていると共に一面３１、６１、７１と平行とされている。そして、この収容凹部５０に接着シート等を介して、流量検出部１０ａが被検出流体に曝されるようにセンサチップ１０が収容されている。

具体的には、上記のようにセンサチップ１０は、長手方向の一端部側に流量検出部１０ａが形成され、長手方向の他端部側にパッド１０ｂが形成されている。このため、センサチップ１０は、収容凹部５０のうち、整流部７０側に流量検出部１０ａが位置すると共に中間部６０側にパッド１０ｂが位置し、整流部７０の一面７１とセンサチップ１０の表面とが一致するように収容凹部５０に収容されている。これにより、整流部７０の一面７１に沿って被検出流体が整流され、流量検出部１０ａにて整流された被検出流体が測定されることになる。

なお、本明細書において、流量検出部１０ａが被検出流体に曝されるとは、整流部７０の一面７１とセンサチップ１０の表面とが一致するようにセンサチップ１０が収容凹部５０に収容されている場合に加えて、センサチップ１０の表面が整流部７０の一面７１から突出するように収容されている場合や、センサチップ１０の表面が収容凹部５０内に位置するように収容されている場合も含むものである。すなわち、本実施形態では、センサチップ１０は、整流部７０の一面７１とセンサチップ１０の表面とが一致するように収容凹部５０に収容されているが、例えば、センサチップ１０の表面が収容凹部５０内に位置するように収容されていてもよい。

また、固定部３０に備えられたターミナル２０の一端部はセンサ搭載部４０側から突出しているが、具体的には、当該一端部は中間部６０の一面６１から露出するように、固定部３０にインサート成型されている。そして、ターミナル２０は、中間部６０から露出している一端部側において、アルミニウム等のボンディングワイヤ１１を介してセンサチップ１０に備えられたパッド１０ｂと電気的に接続されている。なお、中間部６０と反対側から突出している他端部は、外部機器と電気的に接続されるようになっている。また、図示していないが、ボンディングワイヤを含むパッド１０ｂとターミナル２０との接続部分は、樹脂等にて被覆されている。

以上説明したように、本実施形態の流量センサは、センサ搭載部４０が、突出方向と垂直となる断面の断面積が、収容凹部５０より固定部３０側に位置する部分より、収容凹部５０より突出方向の先端部側に位置する部分の方が小さくされている。具体的には、整流部７０は、幅が、中間部６０と繋がっている部分の方が突出方向の先端部より長くされており、さらに中間部６０より中間部６０と繋がっている部分の方が短くされている。また、厚さが、中間部６０と繋がっている部分の方が突出方向の先端部より厚くされており、さらに中間部６０より中間部６０と繋がっている部分の方が薄くされている。このため、突出方向と垂直となる断面積が収容凹部５０より固定部３０側に位置する部分と収容凹部５０より突出方向の先端部側に位置する部分とで等しい矩形板状のセンサ搭載部を有する従来の流量センサと比較すると、固定部３０と繋がっている部分から突出方向の先端部までの長さが等しい場合、共振点を高くすることができ、吸気管等の被取付部材が振動したときに、センサ搭載部４０が振動することを抑制することができる。このため、検出精度が低下したり、センサ搭載部４０が破壊されたりすることを抑制することができる。

また、このような流量センサは、通常、図１（ａ）に示されるように、被検出流体の流れ方向と、整流部７０の突出方向とが垂直となり、かつ被検出流体の流れ方向とセンサチップ１０の表面とが平行となる状態で吸気管に固定されて被検出流体の流量を測定するのに利用される。そして、本実施形態では、整流部７０は半楕円錐形状とされているため、被検出流体は、整流部７０に衝突した後、整流部７０の一面７１上に流れると共に、一面７１のうち流れ方向の上流側に位置すると共に流れ方向と非垂直である端辺に沿って突出方向の先端部側に流れたり、半楕円形状を構成する壁面に沿って一面７１と反対側に流れたりする。すなわち、センサ搭載部が矩形板状とされている流量センサと比較すると、整流部７０のうち被検出流体が衝突する部分に異物が堆積することを抑制することができる。このため、一面７１上に異物によって乱流が発生することを抑制することができ、検出精度が低下することを抑制することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の流量センサは、整流部７０の形状を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図２（ａ）は本実施形態における流量センサの概略平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す流量センサの概略側面図、図２（ｃ）は図２（ａ）に示す流量センサの概略正面図である。なお、図２（ｃ）の概略正面図とは、図２（ａ）に示すＢ方向から流量センサを視たときの概略正面図である。また、図２（ｃ）では、ターミナル２０を省略して示してある。

図２に示されるように、本実施形態では、整流部７０は、固定部３０から突出方向に向かって延びる楕円錐形状とされている。すなわち、本実施形態の整流部７０は、上記第１実施形態と比較して一面７１を有しておらず、収容凹部５０が形成されていない部分の断面が楕円形状とされている。このような流量センサとしても、センサ搭載部４０は、突出方向と垂直となる断面の断面積が、収容凹部５０より固定部３０側に位置する部分より、収容凹部５０より突出方向の先端部側に位置する部分の方が小さくなるため、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の流量センサは、整流部７０の形状を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図３（ａ）は本実施形態における流量センサの概略平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）に示す流量センサの概略側面図、図３（ｃ）は図３（ａ）に示す流量センサの概略正面図である。なお、図３（ｃ）の概略正面図とは、図３（ａ）に示すＣ方向から流量センサを視たときの概略正面図である。また、図３（ｃ）では、ターミナル２０を省略して示してある。

図３に示されるように、本実施形態では、整流部７０は、固定部３０から突出方向に向かって延びる円錐形状とされている。すなわち、本実施形態の整流部７０は、収容凹部５０が形成されていない部分の断面が真円形状とされている。また、整流部７０は、固定部３０と繋がっている部分から突出方向の先端部に向かって厚さが次第に薄くなる形状とされている。このような流量センサとしても、センサ搭載部４０は、突出方向と垂直となる断面の断面積が、収容凹部５０より固定部３０側に位置する部分より、収容凹部５０より突出方向の先端部側に位置する部分の方が小さくなるため、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態の流量センサは、整流部７０の形状を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図４（ａ）は本実施形態における流量センサの概略側面図、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す流量センサの概略正面図である。なお、本実施形態における流量センサの概略平面図は図１（ａ）と同様であり、図４（ｂ）の概略正面図とは、図１（ａ）に示すＡ方向から流量センサを視たときの概略正面図である。また、図４（ｂ）では、ターミナル２０を省略して示してある。

図４に示されるように、本実施形態では、整流部７０は一面７１と反対側の部分に平坦な一面７２を有している。具体的には、整流部７０は収容凹部５０と対向する部分が平坦な一面７２とされており、この一面７２は中間部６０と繋がっている部分から先端部まで延設されている。また、この一面７２は、一面７１と平行とされている。

このような流量センサによれば、収容凹部５０にセンサチップ１０を収容する際に、センサチップ１０の組み付け性を向上させることができる。

すなわち、流量センサは、ターミナル２０が治具にて挟持されると共に整流部７０のうち収容凹部５０が形成される側と反対側の部分に別の治具を当接させた状態で、センサチップ１０が収容凹部５０に収容されて製造される。整流部７０に治具を当接させるのは、センサチップ１０のうちの流量検出部１０ａが所望の収容予定領域に対してズレることを抑制するためである。

しかしながら、上記第１実施形態では、次の問題が発生する可能性がある。図５は、図１（ａ）に示すセンサ搭載部４０の収容凹部５０にセンサチップ１０を収容する工程を示す図である。なお、図５は、センサ搭載部４０の概略正面図であり、中間部６０を省略して示してある。

図１（ｃ）および図５に示されるように、整流部７０は突出方向の先端部側から視たとき、半楕円形状とされており、収容凹部５０が形成される側と反対側の部分、つまり一面７１と反対側の部分が曲面となっている。このため、整流部７０の一面７１側と反対側の部分に治具８０を当接させた際、治具８０の先端面８１は平坦とされているため、整流部７０と治具８０とが辺接触となり、ターミナル２０を挟持しているものの、図５中の矢印の方向に整流部７０がぐらついてしまうことがある。そして、この状態で収容凹部５０にセンサチップ１０を収容すると、整流部７０の一面７１に対してセンサチップ１０が傾いてしまい、流量検出部１０ａが所望の収容予定領域に対してズレてしまって検出精度が低下してしまう。

これに対し、本実施形態では、整流部７０は収容凹部５０が形成される側と反対側に平坦な一面７２を有しているため、収容凹部５０にセンサチップ１０を収容する際に、整流部７０がぐらつくことを抑制することができる。図６は、本実施形態におけるセンサ搭載部４０の収容凹部５０にセンサチップ１０を収容する工程を示す図である。なお、図６は、センサ搭載部４０の概略正面図であり、中間部６０を省略して示してある。

図４（ｃ）および図６に示されるように、収容凹部５０にセンサチップ１０を収容する際、治具８０の先端面８１を整流部７０の平坦な一面７２に当接させて整流部７０を支持する。この場合、整流部７０と治具８０とが面接触となり、整流部７０がぐらつくことを抑制することができる。このため、収容凹部５０にセンサチップ１０を収容する際に、センサチップ１０が整流部７０の一面７１に対して傾くことを抑制することができ、流量検出部１０ａが所望の収容予定領域に対してズレることを抑制することができる。したがって、検出精度が低下することを抑制することができる。

さらに、平坦な一面７２は、上記第１実施形態における整流部７０のうち、収容凹部５０が形成される側と反対側の部分を無くすことによって形成される。すなわち、本実施形態の整流部７０は、上記第１実施形態の整流部７０と比較して重量が小さくなるため、さらに共振点を高くすることができる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態の流量センサは、整流部７０の形状を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図７（ａ）は本実施形態における流量センサの概略側面図、図７（ｂ）は図７（ａ）に示す流量センサの概略正面図である。なお、本実施形態における流量センサの概略平面図は図１（ａ）と同様であり、図７（ｂ）の概略正面図とは、図１（ａ）に示すＡ方向から流量センサを視たときの概略正面図である。また、図７（ｂ）では、ターミナル２０を省略して示してある。

図７に示されるように、本実施形態では、整流部７０は、一面７１と反対側の部分のうち、収容凹部５０と対向する部分と異なる部分に平坦な一面７２を二箇所備えている。具体的には、これら平坦な一面７２は、整流部７０のうち突出方向と平行な方向であって一面７１と垂直となり、一面７１を二等分する基準平面に対して対称に備えられており、それぞれ中間部６０と繋がっている部分から先端部まで延設されている。また、これら一面７２はそれぞれ一面７１と平行とされている。このような流量センサとしても、上記第４実施形態のように、センサチップ１０を収容凹部５０に収容する際に、組み付け性を向上させることができる。

図８は、本実施形態におけるセンサ搭載部４０にセンサチップ１０を収容する工程を示す図である。なお、図８は、センサ搭載部４０の概略正面図であり、中間部６０を省略して示してある。

図８に示されるように、本実施形態では、二つの突出部８２を有し、突出部８２の先端面８１がそれぞれ平坦とされている断面が略コ状の治具８０を用意する。なお、この治具８０では、突出部８２は紙面奥行き方向にそれぞれ延設されている。そして、各突出部８２の先端面８１をそれぞれ整流部７０の平坦な一面７２に当接させて整流部７０を支持する。これによって、整流部７０と治具８０とが面接触となり、整流部７０がぐらつくことを抑制することができる。したがって、センサチップ１０が整流部７０の一面７１に対して傾くことを抑制することができ、検出精度が低下することを抑制することができる。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態の流量センサは、整流部７０の形状を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図９（ａ）は本実施形態における流量センサの概略平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）に示す流量センサの概略側面図、図９（ｃ）は図９（ａ）に示す流量センサの概略正面図である。なお、図９（ｃ）の概略正面図とは、図９（ａ）に示すＤ方向から流量センサを視たときの概略正面図である。また、図９（ｃ）では、ターミナル２０を省略して示してある。

図９に示されるように、本実施形態では、センサ搭載部４０は、整流部７０のみを用いて構成されている。具体的には、上記第１実施形態と比較して、整流部７０は固定部３０と繋がっており、整流部７０と固定部３０との間に中間部６０が配置されていない構成とされている。

そして、整流部７０は、図９（ａ）に示されるように、幅が突出方向に向かって一定とされており、図９（ｂ）に示されるように、厚さが中間部６０と繋がっている部分より突出方向の先端部の方が薄くされている。具体的には、上記第１実施形態と同様に、収容凹部５０より突出方向の先端部側の部分が突出方向の先端部に向かって厚さが次第に薄くなる形状とされている。また、整流部７０は、図９（ｃ）に示されるように、突出方向の先端部側から視たとき、長方形状とされている。言い換えると、収容凹部５０が形成されていない部分において、突出方向と垂直となる断面が長方形状とされている。つまり、整流部７０は、収容凹部５０が形成される側と反対側の部分において、収容凹部５０より突出方向の先端部側の部分を除く部分が平坦な一面とされており、この一面は一面７１と平行とされている。

このような流量センサとしても、センサ搭載部４０は、厚さが中間部６０と繋がっている部分より突出方向の先端部の方が薄くされており、突出方向と垂直となる断面の断面積が、収容凹部５０より固定部３０側に位置する部分より、収容凹部５０より突出方向の先端部側に位置する部分の方が小さくなるため、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、このような流量センサでは、整流部７０は、収容凹部５０が形成される側と反対側の部分において、収容凹部５０より突出方向の先端部側の部分を除く部分が平坦な一面とされている。このため、上記第４実施形態と同様に、当該平坦な一面に治具８０を当接させて整流部７０を支持しつつセンサチップ１０を収容することにより、センサチップ１０の組み付け性を向上させることができる。

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態について説明する。本実施形態の流量センサは、整流部７０の形状を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図１０（ａ）は本実施形態における流量センサの概略平面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示す流量センサの概略側面図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）に示す流量センサの概略正面図である。なお、図１０（ｃ）の概略正面図とは、図１０（ａ）に示すＥ方向から流量センサを視たときの概略正面図である。また、図１０（ｃ）では、ターミナル２０を省略して示してある。

図１０に示されるように、本実施形態では、センサ搭載部４０は、整流部７０のみを用いて構成されている。具体的には、上記第１実施形態と比較して、整流部７０は固定部３０と繋がっており、整流部７０と固定部３０との間に中間部６０が配置されていない構成とされている。

そして、整流部７０は、図１０（ａ）に示されるように、幅が固定部３０と繋がっている部分より突出方向の先端部の方が短くされている。具体的には、整流部７０の幅は、固定部３０と繋がっている部分から突出方向の先端部に向かって、収容凹部５０が形成される途中部分まで一定とされており、当該途中部分から突出方向の先端部に向かって幅が短くなっていく形状とされている。なお、この途中部分とは、上記第１実施形態における中間部６０と整流部７０とが繋がっている部分とほぼ同じ部分である。また、整流部７０は、厚さが固定部３０と繋がっている部分から突出方向の先端部に向かって一定とされている。そして、図１０（ｃ）に示されるように、突出方向の先端部側から視たとき、長方形状とされている。言い換えると、収容凹部５０が形成されていない部分において、突出方向と垂直となる断面が長方形状とされている。つまり、整流部７０は、収容凹部５０が形成される側と反対側の部分が平坦な一面７２とされており、この一面は一面７１と平行とされている。

このような流量センサとしても、センサ搭載部４０は、幅が固定部３０と繋がっている部分より突出方向の先端部の方が短くされており、突出方向と垂直となる断面の断面積が、収容凹部５０より固定部３０側に位置する部分より、収容凹部５０より突出方向の先端部側に位置する部分の方が小さくなるため、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、このような流量センサでは、整流部７０は、収容凹部５０が形成される側と反対側の部分が平坦な一面とされている。このため、上記第４実施形態と同様に、当該平坦な一面に治具８０を当接させて整流部７０を支持しつつセンサチップ１０を収容することにより、センサチップ１０の組み付け性を向上させることができる。

（第８実施形態）
本発明の第８実施形態について説明する。本実施形態は、整流部７０の支持の仕方を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図１１は、本実施形態におけるセンサ搭載部４０にセンサチップ１０を収容する工程を示す図である。なお、図１１は、センサ搭載部４０の概略正面図であり、中間部６０を省略して示してある。

図１１に示されるように、整流部７０は、上記第１実施形態と同様に、突出方向の先端部側から視たとき、半楕円形状とされている。すなわち、整流部７０は、収容凹部５０が形成される側と反対側が曲面とされている。

そして、本実施形態では、このような整流部７０に対して、上記第５実施形態と同様に、二つの突出部８２を有し、突出部８２の先端面８１がそれぞれ平坦とされていると共に断面が略コ状となる治具８０を用意し、この治具８０の突出部８２をそれぞれ整流部７０の曲面に当接させて整流部７０を支持している。具体的には、整流部７０における治具８０との接触箇所が、突出方向と平行な方向であって一面７１と垂直となり、一面７１を二等分する基準平面に対して対称となるように、治具８０の突出部８２を整流部７０に当接させている。

このように、整流部７０のうち収容凹部５０が形成される側と反対側の部分が曲面である場合には、整流部７０と治具８０とは辺接触となるが、整流部７０の複数箇所に治具８０を当接させることにより、整流部７０がぐらつくことを抑制することができ、センサチップ１０の組み付け性を向上させることができる。特に、上記のように、整流部７０における治具８０との接触箇所が、基準平面に対して対称となるように、治具８０を整流部７０に当接させることにより、整流部７０がぐらつくことを抑制することができる。

なお、上記では、治具８０を整流部７０の二箇所に当接させる例について説明したが、例えば、治具８０を整流部７０の三箇所に当接させてもよいし、四箇所に当接させてもよい。また、治具８０の当接の仕方は、基準平面に対して対称でなくてもよく、整流部７０がぐらつくことを抑制できるものであれば特に限定されるものではない。さらに、上記では治具８０と整流部７０とが辺接触となるものを説明したが、治具８０と整流部７０とは点接触であってもよい。

（他の実施形態）
上記第１〜第３実施形態では、整流部７０のうち中間部６０と繋がっている部分は、中間部６０より幅が短くされていると共に厚さが薄くされている例について説明したが、例えば、次のようにすることもできる。すなわち、整流部７０のうち中間部６０と繋がっている部分は、中間部６０と等しい幅とされていると共に等しい厚さとされていてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、中間部６０が直方体形状である例について説明したが、例えば、中間部６０を、幅が固定部３０側から整流部７０側に向かって次第に短くなる形状とすることができるし、厚さが固定部３０側から整流部７０側に向かって次第に薄くなる形状とすることができる。

さらに、上記第１、２、６実施形態では、整流部７０を収容凹部５０より突出方向の先端部側の部分が突出方向の先端部に向かって厚さが次第に薄くなる形状とした例について説明したが、例えば、次のようにすることもできる。すなわち、整流部７０を固定部３０と繋がっている部分から突出方向の先端部に向かって厚さが次第に薄くなる形状とすることもできる。また、整流部７０を固定部３０と繋がっている部分から突出方向の先端部に向かって厚さが段階的に薄くなる階段形状とすることもできる。

また、上記第１、第７実施形態では、整流部７０の一面７１を、中間部６０と繋がっている部分から先端部に向かって、幅が短くなる台形形状とした例について説明したが、例えば、整流部７０の一面７１を中間部６０と繋がっている部分から先端部に向かって、幅が短くなる三角形形状とすることもできる。さらに、整流部７０の一面７１を、中間部６０と繋がっている部分から先端部に向かって、幅が段階的に短くなる階段形状とすることもできる。また、上記第２、第３、第６実施形態において、整流部７０をセンサチップ１０における表面の法線方向から視たとき、台形形状とすることもできる。

そして、上記第３実施形態では、整流部７０を固定部３０と繋がっている部分から突出方向の先端部に向かって厚さが次第に薄くなる形状とした例について説明したが、例えば、次のようにすることもできる。すなわち、整流部７０のうち収容凹部５０より突出方向の先端部側の部分が突出方向の先端部に向かって厚さが次第に薄くなる形状とすることもできる。また、整流部７０のうち収容凹部５０より突出方向の先端部側の部分が突出方向の先端部に向かって、厚さが段階的に薄くなる階段形状とすることもできる
さらに、上記第４実施形態では、上記第１実施形態の整流部７０において平坦な一面７１を有する流量センサについて説明したが、上記第２、第３実施形態の整流部７０についても同様である。

図１２（ａ）は他の実施形態における流量センサの概略側面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示す流量センサの概略正面図である。なお、図１２（ａ）に示す流量センサの概略平面図は図２（ａ）と同様であり、図１２（ｂ）の概略正面図とは、図２（ａ）に示すＢ方向から流量センサを視たときの概略正面図である。また、図１２（ｂ）では、ターミナル２０を省略して示してある。図１２に示されるように、上記第２実施形態の整流部７０において、収容凹部５０が形成される側と反対側の部分のうち収容凹部５０と対向する部分に平坦な一面７２を有するものとすることができる。

同様に、図１３（ａ）は他の実施形態における流量センサの概略側面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）に示す流量センサの概略正面図である。なお、図１３（ａ）に示す流量センサの概略平面図は図３（ａ）と同様であり、図１３（ｂ）の概略正面図とは、図３（ａ）に示すＣ方向から流量センサを視たときの概略正面図である。また、図１３（ｂ）では、ターミナル２０を省略して示してある。図１３に示されるように、上記第３実施形態の整流部７０において、収容凹部５０が形成される側と反対側の部分のうち収容凹部５０と対向する部分に平坦な一面７２を有するものとすることができる。

これら図１２および図１３に示されるように、整流部７０における収容凹部５０が形成される側と反対側の部分のうち収容凹部５０と対向する部分に平坦な一面７２を備えることにより、整流部７０の平坦な一面７２に治具８０を当接させて整流部７０を支持しつつ収容凹部５０にセンサチップ１０を収容することができる。このため、センサチップ１０の組み付け性を向上させることができる。

また、上記第２、第３実施形態において、上記第５実施形態のように、整流部７０は、収容凹部５０が形成される側と反対側の部分のうち収容凹部５０と対向する部分と異なる部分に平坦な一面７２を有するものとすることもできる。

さらに、上記第２、第３実施形態に上記第８実施形態を組み合わせて、治具８０をそれぞれ整流部７０の曲面に当接させて整流部７０を支持しつつ収容凹部５０にセンサチップ１０を収容するようにしてもよい。

また、上記第７実施形態では、整流部７０を固定部３０と繋がっている部分から突出方向の先端部に向かって、収容凹部５０が形成される途中部分まで一定とし、当該途中部分から突出方向の先端部に向かって幅が短くなっていく形状とした例について説明したが、例えば、次のようにすることもできる。すなわち、整流部７０を固定部３０と繋がっている部分から突出方向の先端部に向かって幅が短くなる形状とすることもできる。

１０ センサチップ
１０ａ 流量検出部
１１ ボンディングワイヤ
２０ ターミナル
３０ 固定部
４０ センサ搭載部
５０ 収容凹部
６０ 中間部
７０ 整流部

Claims (12)

1. 被検出流体に曝される流量検出部（１０ａ）を表面に備えたセンサチップ（１０）と、
   前記センサチップ（１０）と電気的に接続される外部接続端子（２０）を備えた固定部（３０）と、
   前記固定部（３０）から所定方向に突出して備えられ、前記固定部（３０）と繋がっている部分と突出方向の先端部との間の部分に、前記流量検出部（１０ａ）を露出させた状態で前記センサチップ（１０）を収容する収容凹部（５０）が形成されたセンサ搭載部（４０）と、を備え、
   前記センサ搭載部（４０）は、前記突出方向と垂直となる断面の断面積が、前記収容凹部（５０）より前記固定部（３０）側に位置する部分より、前記収容凹部（５０）より前記先端部側に位置する部分の方が小さくされており、前記センサチップ（１０）における前記表面の法線方向から視たとき、前記センサチップ（１０）の前記表面と平行な方向であって、かつ、前記突出方向と垂直な方向の長さが、前記収容凹部（５０）より前記固定部（３０）側に位置する部分より、前記収容凹部（５０）より前記突出方向の先端部側に位置する部分の方が短くされた台形形状とされていることを特徴とする流量センサ。
2. 前記センサ搭載部（４０）は、前記センサチップ（１０）の平面方向と平行な方向であって、かつ前記突出方向と垂直な方向から視たとき、前記センサチップ（１０）の前記表面と垂直な方向の長さが、前記収容凹部（５０）より前記固定部（３０）側に位置する部分より、前記収容凹部（５０）より前記突出方向の先端部側に位置する部分の方が短くされていることを特徴とする請求項１に記載の流量センサ。
3. 前記センサ搭載部（４０）は、前記突出方向と垂直となる断面が半楕円である部分を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の流量センサ。
4. 前記収容凹部（５０）は、前記センサ搭載部（４０）のうち前記半楕円の弦を構成する一面（６１、７１）に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の流量センサ。
5. 前記センサ搭載部は、前記センサチップ（１０）における前記表面の法線方向から視たとき、前記固定部（３０）側と反対側の角部が丸められることによって前記先端部が丸められていることを特徴とする請求項１または２に記載の流量センサ。
6. 前記センサ搭載部（４０）は、前記突出方向と垂直となる断面が楕円である部分を有していることを特徴とする請求項１、２、５のいずれか１つに記載の流量センサ。
7. 前記センサ搭載部（４０）は、前記突出方向と垂直となる断面が真円である部分を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の流量センサ。
8. 前記センサ搭載部（４０）は、前記収容凹部（５０）が形成される側と反対側に平坦な一面（７２）を有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の流量センサ。
9. 前記センサ搭載部（４０）は、前記固定部（３０）と繋がっている中間部（６０）と、前記中間部（６０）を挟んで前記固定部（３０）と反対側に位置する整流部（７０）とを有して構成され、前記収容凹部（５０）は、前記中間部（６０）および前記整流部（７０）に跨って形成されており、前記突出方向と垂直となる部分の断面積が、前記中間部（６０）のうち前記収容凹部（５０）より前記固定部（３０）側に位置する部分より、前記整流部（７０）のうち前記収容凹部（５０）より前記突出方向の先端部側に位置する部分の方が小さくされていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の流量センサ。
10. 前記センサチップ（１０）は、前記流量検出部（１０ａ）が前記収容凹部（５０）のうち前記整流部（７０）側に位置する状態で収容されていることを特徴とする請求項９に記載の流量センサ。
11. 前記整流部（７０）は、前記収容凹部（５０）が形成される側と反対側の部分に平坦な一面（７２）を備えていることを特徴とする請求項１０に記載の流量センサ。
12. 前記整流部（７０）は、前記収容凹部（５０）と対向する部分が前記平坦な一面（７２）とされていることを特徴とする請求項１１に記載の流量センサ。

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