JPH01126513A - 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） 本発明は空気流量計に関するものであり、特に、内燃機
関の吸気管に配置され、そのセンサとして白金等の熱線
式センサを用いた空気流量計に関するものである。

（従来の技術） 内燃機関の吸気管に配置される空気流奇計には、種々の
方式のものがあるが、その中でも、センサとして白金線
等の熱線を用いたいわゆる熱線式の空気流量計は、応答
が良くまた単位時間当りに流れる空気の質層が計測でき
る等の理由により、広く用いられている。

この熱線式空気流澄汁のうち、例えば特開昭５７−２　
３　８　１　８号公報には、吸気通路に介装される空気
流量計内壁をベンチュリ状に形成し、さらにこのベンチ
ュリ部の内径よりも小さな外径を有する筒状体内にセン
サを配置し、この筒状体を、前記ベンチュリ部内に配置
する技術が示されている。

この空気流量計によれば、センサに比較的乱れの少ない
空気流を当てることができ、空気流量を正確に計測する
ことができる。

ところで、前記筒状体へのセンサの配置は、−般には次
のようにして行われている。

すなわち、前記筒状体内に配置される熱線式センサは、
周知のように極めて精密に製作されるものであるから、
一般にはセンサと、該センサに接続されるリードとを別
部材とし、前記筒状体の内壁にリードの端部が突出する
ように該リードを取付けた後、この筒状体の内壁に突出
したリード端部に、センサを取り付けるようにしている
。センサの、リード端部への取付けは、ろう付け、スポ
ット溶接等の手法により行われている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した従来の技術は、次のような問題点を有していた
。

前記空気流量計において、センサに乱れの少ない空気流
を当てようとするためには、前記筒状体を、空気流通過
方向に比較的長く形成する必要がある。

ところが、前述したように、前記筒状体内部に配置され
るセンサは、該筒状体内部に突出したリード端部に、ろ
う付け、スポット溶接等により取付けられるものである
から、該筒状体を長く形成すると、該筒状体が邪魔にな
り、センサの、リード端部への取付けが極めて面倒にな
る。

この結果、当該空気流量計の製作効率が悪くな、す、ま
た製作コストの上昇を招く。

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
である。

（問題点を味するための手段および作用）前記の問題点
を解決するために、本発明は、センサが配置される筒状
体（インナベンチュリ）を、その中心軸方向に２分割す
るという手段を講じた点に特徴がある。

そして、２分割された筒状体を一体化する前に、センサ
をリード端部に取付けるようにすれば、該取付けを前記
筒状体に邪魔されることなく極めて容易に行うことがで
きるという作用効果を生じさせることができる。

（実施例） 以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第３図は本発明の一実施例を空気流上流側から見た正面
図、第４図は本発明の一実施例を空気流通過方向に切断
した断面図である。

各々の図において、内燃機関の吸気管に介装される当該
空気流量計のボディ１には、その空気流上流側に複数の
ボルト穴ＩＢが穿設されたフランジＩＡが形成されてい
る。

また、前記フランジＩＡの、空気流上流側の面には、ガ
スケット（０リング）配置用の環状溝ＩＣが穿設されて
いる。

前記ボディ１の空気流下流側には、ジヨイント部ＩＤが
形成されている。このジヨイント部ＩＤ。

および前記フランジＩＡに穿設されたボルト穴ＩＢを用
いて、当該空気流量計は吸気管に接続される。

前記ボディ１の内壁は、第４図の符号ＩＥで示されるよ
うにベンチュリ状に形成されている。

前記ボディ１の内部には、その内面がベンチュリ状に形
成された筒状のインナベンチュリ２が配設されている。

前記インナベンチュリ２には、空気流量センサ６および
温度補償センサ７が取付けられている。

前記インナベンチュリ２は、前記ボディ１の内壁の一部
を構成する架台３に接続されている。この架台３は、空
気流量を計測するための回路を収納する基板収納ケース
４に取付けられている。

さらにこの基板収納ケース４は、ボディ１に形成された
台座ＩＦ（第３図）におねじ１０１により固定されてい
る。

第５図はインナベンチュリ２、架台３、および基板収納
ケース４より構成される流量計測ユニット１５の正面図
、第６図は第５図の断面図、第７図は第５図を側面から
見た断面図、第８図は第６図の平面図である。第５〜８
図において、第３゜４図と同一の符号は、同一または同
等部分をあられしている。また第８図においては、カバ
ー５が省略されている。

第５〜８図において、架台３には、インナベンチュリ２
を支持する連結部材３Ａ、および該連結部材３Ａと反対
側に台座３Ｂが形成されている。

インナベンチュリ２は、２つの部材、すなわち上部ベン
チュリ２Ａおよび下部ベンチュリ２Ｂより成り、該上部
ベンチュリ２Ａは、架台３の連結部材３Ａと樹脂等によ
り一体的に形成されている。

この上部ベンチュリ２Ａおよび架台３の成型の際には、
上部ベンチュリ２Ａの、ベンチュリ内壁に相当する部分
から、連結部材３Ａを介して台座３Ｂに至るように、リ
ード８および９がその内部に配置される（第６，７図参
照）。

上部ベンチュリ２人および下部ベンチュリ２Ｂの固定の
手法は、第１．２図に関して後述する。

金属祠料により形成された基板収納ケース４は、第６図
に詳細を示すように、おねじ１０２を用いて、前記架台
３の台座３Ｂに固定される。この固定は、架台３の、台
座３Ｂ側に突出したリード８および９の端部が、該基板
収納ケース４の底面に穿設されたリード引出し穴（図示
せず）内を介して、基板収納ケース４内に突出するよう
に、行われる。

前記基板Ｊ又納ケース４内には、空気流量検出のための
回路基板が配置される。空気流全検出回路は、空気流量
センサ６および温度補償センサ７より出力される信号を
用いて空気流量を検出する信号処理回路、すなわち熱線
ブリッジ形成用の抵抗、定電流フィードバック回路等よ
り成る部分と、前記信号処理回路に電力を供給する電力
処理回路とより成る。

前記電力処理回路が形成された電力処理用回路基板１０
は、おねじ１０３を用いて基板収納ケース４の底面に固
定されている。この固定は、前記電力処理用回路基板１
０に形成されたリード引出し穴に、前記リード８および
９の端部が突出するように、行われている。

前記信号処理回路が形成された信号処理用回路基板１１
は、図示されない手段により、前記電力処理用回路基板
１０に対して垂直に支持されている。

なお、符号１０５はノイズ防止用チョークコイル、１０
６は電力供給用パワートランジスタ、１０７は基板収納
ケース４内の雰囲気温度補正用の抵抗、１０Ｂはブリッ
ジ形成用抵抗である。

また、符号１１０は、基板収納ケース４と当該内燃機関
に搭載された電子制御装置（図示せず）とを接続するた
めのコネクタである。

カバー５は、前記基板収納ケース４と同様に、金属材料
により形成されている。このカバー５は、基板収納ケー
ス４の上部に、かしめ等の手法により取り付けられてい
る。

前記基板収納ケース４の側面部には、取付は座４Ａが形
成されている。前記取付は座４Ａには、ボルト穴４Ｂが
穿設されている。

さて、このようにインナベンチュリ２が固定された架台
３は、おねじ１０２を用いて基板収納ケース４に固定さ
れ、流量計測ユニット１５が構成される。

第３，４匁に戻り、前記ボディ１には、架台３の、符号
３Ｇ（第６図参照）に示された部分の形状とほぼ同一の
開口部（図示せず）が穿設されていて、架台３が前記開
口部に挿入されることができるように構成されている。

この挿入により、この流量計測ユニット１５のインナベ
ンチュリ２は、第３，４図に示されるように、ボディ１
内部の中央部に配置されることが可能である。

この挿入後、おねじ１０１を、ボルト穴４Ｂを介してボ
ディ１の台座ＩＦに固定すれば、前記流量計測ユニット
１５はボディ１に固定される。

なお、流量計／Ｉ′ｌ１１ユニット１５の、ボディ１へ
の取付けは、それらの間にガスケット１６を介して行わ
れる。

このように、流量計測ユニット１５は、その内部にセン
サが配置されたインナベンチュリ２と、空気流量検出の
ための回路基板が配置された基板収納ケース４とが一体
となったものであり、かつこの流量計測ユニット１５が
、おねじ１０１を用いて当該空気流量計のボディ１から
着脱可能に構成されているので、前記センサの保守、点
検が極めて容易である。

つぎに、インナベンチュリ２内に配置されるセンサを説
明する。

第９図はインナベンチュリ２を、空気流上流側から見た
正面図、第１０図は上部ベンチュリ２Ａの底面図である
。第９，１０図において、第３〜８図と同一の符号は、
同一または同等部分をあられしている。

第９．１０図において、電力処理用回路基板１０に接続
され、上部ベンチュリ２Ａのベンチュリ内壁に突出した
一対のり−ド８の端部には、空気流量センサ６の両端部
に接続されたり−ド６Ａが、それぞれ固定されている。

電力処理用回路基板１０に接続された一対のリード９の
端部は、上部ベンチュリ２Ａのベンチュリ内壁であって
、前記リード８よりも空気流上流側に突出している。ま
たこのリード９と対向するように、一対の支持棒９Ａが
前記上部ベンチュリ２Ａのベンチュリ内壁に突出してい
る。

温度補償センサ７は、支持板７Ｄに形成された薄膜抵抗
７Ａと、該薄膜抵抗７Ａの一対の電極のそれぞれに接続
されたリード７Ｂと、前記薄膜抵抗７Ａに接触しないよ
うに支持板７Ｄに固定された２本の支持棒７Ｃとを備え
ている。

前記一対のリード７Ｂは、前記一対のリード９の端部に
それぞれ接続されている。また前記一対の支持棒７Ｃは
、前記一対の支持棒９Ａにそれぞれ接続されている。

前記空気流量センサ６および温度補償センサ７の、リー
ド８，９および支持棒９Ａへの取付けは、ろう付け、ス
ポット溶接等の手法により行われる。

つぎに、インナベンチュリ２の構造、およびその組立て
手法を説明する。

第１，２図は、インナベンチ二す２の詳細、およびその
組立て手法を説明するための斜視図である。図において
、第３〜１０図と同一の符号は、同一または同等部分を
あられしている。

まず第１図において、インナベンチュリ２は、連結部材
３Ａと一体成型された上部ベンチュリ２Ａと、該上部ベ
ンチュリ２Ａと同様に樹脂により成型された下部ベンチ
ュリ２Ｂとより成る。前記上部ベンチュリ２Ａおよび下
部ベンチュリ２Ｂは、構成されるべきインナベンチュリ
２を、その中心軸を含む平面で２分割したような形に形
成されている。

前記上部ベンチュリ２Ａおよび下部ベンチュリ２Ｂは、
第２図に関して後述するように、機械的な手法により固
定されるが、この場合のずれ止め防止のために、該下部
ベンチュリ２Ｂおよび上部ベンチュリ２Ａの、互いに対
向する面に、凸部２Ｄおよび凹部２Ｅが形成されている
。

前記上部ベンチュリ２Ａおよび下部ベンチュリ２Ｂの外
周面には、図示されるようにその周方向に、円周溝２Ｆ
が穿設されている。この例においては、前記円周溝２Ｆ
は、インナベンチュリ２の前方（空気流上流側）および
後方（空気流下流側）の２か所に穿設されている。

前記上部ベンチュリ２Ａおよび下部ベンチュリ２Ｂの機
械的な固定は、第２図に示されるように、該上部ベンチ
ュリ２Ａおよび下部ベンチュリ２Ｂの凸部２Ｄおよび凹
部２Ｅを嵌合させた後、ばね材等により成型されたＣ形
状の弾性部材ＣＣ形同心止め輪）１２を、インナベンチ
ュリ２の前方および後方より、すなわち矢印Ｚ方向にイ
ンナベンチュリ２の外周部に係合させ、そし後、円周溝
２Ｆに嵌合させることにより行われる。

したがって、上部ベンチュリ２Ａを下部ベンチュリ２Ｂ
に固定する前に、前記上部ベンチュリ２Ａの内壁に露出
したリード８に空気流量センサ６を取付け、そしてリー
ド９および支持棒９Ａに温度補償センサ７を取り付ける
ようにすれば、スポット溶接、ろう付は等の作業を、下
部ベンチュリ２Ｂに邪魔されることがなく容易に行うこ
とができる。

ところで、前記上部ベンチュリ２Ａおよび下部ベンチュ
リ２Ｂの固定に、例えば接着等の手法を用いても良いが
、吸気管内を通過する空気流により接着剤に含まれる有
機溶剤等が溶け、空気流量センサ６および温度補償セン
サ７に悪影響を及ぼすおそれがあるので好ましくない。

また、接着剤がインナベンチユリ２内壁部に漏出して硬
化すると、該インナベンチュリ２内を通過する空気流を
乱し、空気流量の計測が不正確になるおそれもある。

これに対し、上記実施例のように上部ベンチュリ２Ａお
よび下部ベンチュリ２Ｂを、機械的に固定するようにす
れば、前述したような懸念が解消され、空気流、量の計
４１１１を正確に行うことができる。

なお、前記実施例においては、Ｃ形同心止め輪をインナ
ベンチュリ２の外周部に穿設された円周溝２Ｆに嵌合さ
せることにより、上部ベンチュリ２Ａおよび下部ベンチ
ュリ２Ｂを固定するものとして説明したが、Ｃ形止め輪
、Ｅ形止め輪等を円周溝２Ｆに嵌合させるようにしても
良い。

また、例えば前記上部ベンチュリ２Ａおよび下部ベンチ
ュリ２Ｂの双方に、互いに対応するようなつば（フラン
ジ）を形成し、該つばをボルト、リベット等を用いて固
定するようにしても良い。

さらに、上部ベンチュリ２Ａおよび下部ベンチュリ２Ｂ
の一方にかぎ状のフックを形成すると共に、その他方に
前記フックのかぎ部にほぼ同一形状の四部を形成し、前
記フックを前記凹部に係合させることにより下部ベンチ
ュリ２Ｂを上部ベンチュリ２人に固定するようにしても
良い。

また、上部ベンチュリ２人および下部ベンチュリ２Ｂは
、構成されるべきインナベンチュリ２をその中心軸を含
む平面で２分割したものであるとして説明したが、本発
明は特にこれのみに限定されるごとはなく、構成される
べきインナベンチュリ２を単にその中心軸方向に分割し
たものであれば良い。つまり、インナベンチュリ２の中
心軸を中心として１８０度の角度で該インナベンチュリ
２を分割したものが前記実施例に示された上部ベンチュ
リ２Ａおよび下部ベンチュリ２Ｂであるが、１８０度以
外の任意の角度でインナベンチュリ２を分割するように
しても良い。

さらに３つ以上に分割された部分を用いて、インナベン
チュリ２を構成するようにしても良い。

さて、このように構成される空気流量計においては、イ
ンナベンチュリ２の内壁がベンチュリ形状に形成されて
いるので、該インナベンチユリ２内部を通過する空気流
に乱れが少なくなる。さらに、インナベンチュリ２の空
気流下流側に該当する部分が、当該空気流量計のボディ
１内壁のベンチュリ部ＩＥ最狭部に開口しているので、
インナベンチユリ２後端部より該インナベンチュリ２内
を通過する空気流が吸引される。この結果、インナベン
チュリ２内を通過する空気流にさらに乱れが少なくなり
、該空気流が層流状態となる。

したがって、空気流量センサ６および温度補償センサ７
による吸入空気流量の計測を正確に行うことができる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の
ような効果が達成される。

すなわち、センサが配置されるインナベンチュリをその
中心軸方向に２分割したので、インナベンチュリを筒状
に形成する前にセンサの取付けを行うようにすれば、該
取付けをインナベンチュリに邪魔されることなく容易に
行うことができる。

したがって、当該空気流量計の製作効率が向上し、その
製作コストを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はインナベンチュリの組立て前の状態を示す斜視
図である。 第２図はインナベンチュリの組立ての様子を示す斜視図
である。 第３図は本発明の一実施例を空気流上流側から見た正面
図である。 第４図は本発明の一実施例を空気流通過方向に切断した
断面図である。 第５図は流量計測ユニットの正面図である。 第６図は第５図の断面図である。 第７図は第５図を側面から見た断面図である。 第８図は第６図の平面図である。 第９図はインナベンチュリを空気流上流側から見た正面
図である。 第１０図は上部ベンチュリの底面図である。 １・・・ボディ、２・・・インナベンチュリ、２Ａ・・
・上部ベンチュリ、２．Ｂ・・・下部ベンチュリ、２Ｄ
・・・凸部、２Ｅ・・・凹部、２Ｆ・・・円周溝、３・
・・架台、３Ａ・・・連結部材、４・・・基板収納ケー
ス、６・・・空気流量センサ、７・・・温度補償センサ
、８，９・・・リード、１２・・・弾性部材、１５・・
・流量計測ユニット代理人弁理士　平木通人　外１名 第２図　　　　第１図 第３図 第４図 第８図 第６図　　　　第７図 第９図 第１○図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関の吸気管に介装されるボディと、前記ボ
   ディのほぼ中心軸線上に配置された筒状体と、前記筒状
   体内に配置された空気流量センサおよび温度補償センサ
   とより成る空気流量計であって、前記筒状体は、その中
   心軸線方向に分割された２つの部材より構成されたこと
   を特徴とする空気流量計。
2. （２）前記２つの部材は、機械的に固定されたことを特
   徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の空気流量計。
3. （３）前記機械的固定は、前記２つの部材の周方向に形
   成された円周溝に、Ｃ字形弾性部材を嵌合させることに
   より行われたことを特徴とする前記特許請求の範囲第２
   項記載の空気流量計。