JPH0584869B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、特にガス温度を一定に保持するよ
うにしたガスレートセンサ本体に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

ガスレートセンサ本体は、密閉されたケーシン
グ内にフローセンサ等を有したホルダーアツセン
ブリーを収容し、そのフローセンサ感温素子に向
けてガス流を噴出させておき、外部から加わる角
速度運動の影響により上記ガス流が偏向した時に
生じるセンサ出力の変化からその角速度（レー
ト）を検出するようにしたものである。その際、
外気温度が変動すると検出精度に悪影響を及ぼ
し、このためホルダーアツセンブリーを収容した
ケーシングの外側にヒータ線を巻回してケーシン
グ及び内部を一定温度に保持することが提案され
ている。

第６図はこの種のヒータ線を設けた従来のガス
レートセンサ本体を示す構成図である。図におい
て、１は内部にフローセンサ等を有したホルダー
アツセンブリー、２はこのホルダーアツセンブリ
ー１を収容した金属製のケーシングで、内部は密
閉状態となつている。このケーシング２の外側に
は絶縁体を介してヒータ線３が螺旋状に巻回さ
れ、またケーシング２の外表面には温度検出素子
であるサーミスタ４が接着剤等により取り付けら
れている。また、ホルダーアツセンブリー１のホ
ルダ部１ａには、上記フローセンサを構成する感
温素子５ａ，５ｂ及びピエゾプレート６が保持さ
れている。そして、ピエゾプレート６のポンプ作
用により、図の矢印で示す如く吐出口７からガス
がホルダ１とケーシング２の間を通り、ホルダ１
の端部のノズル８からホルダ内部に入るガス流路
が形成されている。

上記のように構成されたガスレートセンサ本体
においては、上述のように密閉されたケーシング
２の内部で、ノズル８からフローセンサの感温素
子５ａ，５ｂに向けて一定ガス流が噴出されてお
り、外部から角速度運動の影響が加わるとそのガ
ス流が偏向する。この時、フローセンサの出力が
変化し、これを検出することにより角速度の大き
さを検出することができる。その際、サーミスタ
４の検出信号に従つてヒータ線３の通電を制御し
ており、このフイードバツク制御によつてケーシ
ング２及びケーシング内の温度が一定に保持され
ている。このため、外気温度が変動してもその影
響がホルダーアツセンブリー１に及ぶことはな
く、高度の検出精度が得られるようになつてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のガスレートセンサ本体に
あつては、ホルダーアツセンブリー１を単にケー
シング２に挿入して収容しているだけであり、ホ
ルダ部１ａとケーシング２の接触面積が小さく、
またサーミスタ４によりケーシング２とヒータ線
３の温度を検出しながら温度制御を行つているた
め、ホルダーアツセンブリー１内の構造物の温度
の立上りと安定が遅く、従つて検出特性が良くな
いという問題点があり、またホルダーアツセンブ
リー１の固定部材が必要になるという問題点があ
つた。

この発明は、このような問題点を着目してなさ
れたもので、ホルダーアツセンブリー１内の構造
物の温度の立上り安定が早く、また部品点数の少
ないガスレートセンサ本体を提供することを目的
としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明のガスレートセンサ本体は、フローセ
ンサ等を保持する金属製のホルダ部を有したホル
ダーアツセンブリーと、このホルダーアツセンブ
リーを収容する金属製のケーシングとを備え、前
記ホルダ部の外周にケーシングの内周面と圧接す
る複数の突出部を設け、ホルダーアツセンブリー
とケーシングの間のガスの流路に温度制御用の温
度検出素子を配置したものである。

〔作用〕

この発明のガスレートセンサ本体においては、
ホルダーアツセンブリーのホルダ部に複数の突出
部が設けられており、ホルダーアツセンブリーを
圧入によりケーシング内に収納した時にこれらの
突出部がケーシングの内周面と圧接する。この圧
入によりホルダーアツセンブリーが固定部材を必
要とすることなく収容され、またホルダ部とケー
シングの接触面積も大きくなる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す図で、第１
図ａは一部を破断して示す構成図、第１図ｂはそ
のＡ−Ａ線断面図である。図において、１はホル
ダーアツセンブリーで、そのホルダ部１ａはアル
ミニウム、銅あるいはそれらの合金など熱伝導性
の良い金属で形成され、内部にはフローセンサ、
ピエゾレート等が保持されている。このホルダ部
１ａにはケーシング２の内周面と圧接する複数
（図では３つ）の突出部１ｂが設けられており、
金属製のケーシング２にはホルダーアツセンブリ
ー１を所定位置に収容するための段差部（ストツ
パ部）２ａが形成されている。また、ホルダーア
ツセンブリー１とケーシング２の間に形成される
ガス（ヘリウムガス）の流路に温度制御用のサー
ミスタ９が温度検出素子として配置されている。

第２図はホルダーアツセンブリー１の詳細を示
す図で、第２図ａは縦断面図、第２図ｂは側面図
である。このホルダーアツセンブリー１は、内部
にヘリウムガスの層流を作るノズル８、その層流
レート感応による偏芯用スリーブ、フローセンサ
の取付部、ポンプ室等が設けられ、高精度に加工
されている。そして、組立時にフローセンサ、ピ
エゾプレート等が装着される。

ホルダ部１ａの外周には前述したようにケーシ
ング２に圧入する時の接触面を有した突出部１ｂ
が３ケ所に設けられ、またこれらの突出部１ｂに
分割されて流れるガスをケーシング２の内壁面に
極力接触するようにするための凹壁面、前述した
ガス温度検出用のサーミスタ９を取り付けるため
のねじ穴、サーミスタ９とフローセンサからの各
シード線の逃げ溝及び通し孔、ピエゾプレートか
らのガスを一定方向の流れにするジエツト孔等が
形成されている。なお、ピエゾプレートを配置し
たポンプ室の外径は、ピエゾプレートを圧入して
収納する時のストツパとして段差部を設けている
ため、最大径となつている。

第３図はケーシング２の外形形状を示したもの
である。このケーシング２はカツプ状に形成さ
れ、開口部に変形三角形状のフランジ部（第１図
ｂ参照）２ｂを有している。この開口部側の内径
は、上述したホルダ部１ａのポンプ室が収納され
るため、最大径となつており、この最大径の部分
と前記ホルダーアツセンブリー１の突出部１ｂの
接触部分との間に段差部２ａが設けられている。
また、外周は円筒形状あるいは1/10以下の単一テ
ーパの形状となつており、ホルダーアツセンブリ
ー１のホルダ部１ａが圧入する部分の関係はその
部分の径の1/10以下となつている。そして、外周
の一部に、温度調整用のサーミスタを取り付ける
ための平面部２ｃが設けられており、また図示し
ていないが従来と同様、サーミスタを含む外周に
ヒータ線が螺旋状に巻回されている。

また、第４図ａ，ｂはホルダーアツセンブリー
１に温度制御用のサーミスタ９を取り付けた状態
（第１図参照）を示す上面図及び側面図である。
ホルダーアツセンブリー１に貫通孔を有した金属
製のフイツクスプレート１０がねじ１１により固
定され、その貫通孔にリード線１３と接続された
ガラス端子１２が固定されている。そして、この
ガラス端子１２の端部に上記サーミスタ９が半田
付により接続されている。このような取付構造と
することにより、サーミスタ９を常にガス流路中
の定位置に配置することができる。

上記のような構成のガスレートセンサ本体にお
いては、ホルダーアツセンブリー１をケーシング
２内に圧入するだけでホルダーアツセンブリー１
を固定することができ、リングねじ（プレートエ
ンド）等の固定部材が不要でポンチカシメ作業も
不要となり、組立工数並びにコストが低減する。
その際、第５図の点線で示すように、ホルダーア
ツセンブリー１を圧入するとケーシング２が撓む
が、この時ホルダーアツセンブリー１のホルダ部
第１図１ａが変形しない程度の加圧力で容易に圧
入できるようになつている。このため、ホルダ部
１ａの突出部１ｂとケーシング２の内接面は極端
な高精度で加工する必要はない。また、ケーシン
グ２の撓みは肉厚が厚くなる程起りにくくなるの
で、その部分の肉厚は圧入径の1/10以下としてあ
る。

このように、ケーシング２の撓み効果を利用し
てホルダーアツセンブリー１を圧入しており、ホ
ルダーアツセンブリー１とケーシング２の接触面
積が大きく、ケーシング２の熱が速やかにホルダ
ーアツセンブリー１の伝わり、ケーシング２とホ
ルダーアツセンブリー１の両方からガスが加熱さ
れる。この時、ガスが効率良くケーシング２の内
壁に沿つて流れるようなホルダ部１ａの形状とな
つており、同時にホルダーアツセンブリー１内の
フローセンサ、ピエゾプレート等の構造物も熱的
に速やかに追従し、これらの構造物の温度の立上
りと安定が早く、従つて検出特性が向上したもの
となる。また、ケーシング２の外周は凹凸面、曲
面（軸方向に対して）のない円筒形状あるいは1/
１０以下の単一低テーパの形状となつているので、
ヒータ線を巻く作業が容易であり、ヒータ線から
ケーシング２への熱伝導も良好である。更に、ホ
ルダーアツセンブリー１とケーシング２の間のガ
ス流路中にサーミスタ９を配置しているので、ガ
ス温度のリアルタイム検出が可能となり、高度の
温度制御を行うことができる。

〔発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、フロ
ーセンサ等を保持するホルダーアツセンブリーの
ホルダ部の外周にケーシングの内周を圧接する複
数の突出部を設け、ホルダーアツセンブリーとケ
ーシングの間のガスの流路に温度検出素子を配置
したため、ホルダーアツセンブリーをケーシング
内に圧入するだけで固定部材なしに収容すること
ができ、ケーシングとホルダーアツセンブリーの
接触面積が増大し、従つてホルダーアツセンブリ
ー内の構造物の温度の立上りと安定が早く、検出
特性が向上するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂはこの発明の一実施例を示す構成
図及びそのＡ−Ａ線断面図、第２図ａ，ｂは第１
図のホルダーアツセンブリーの詳細を示す縦断面
図及び側面図、第３図は第１図のケーシングの外
形を示す断面図、第４図ａ，ｂはホルダーアツセ
ンブリーにサーミスタを取り付けた状態を示す上
面図及び側面図、第５図はケーシングの撓み効果
の説明図、第６図は従来のガスレートセンサを示
す縦断面図である。 １……ホルダーアツセンブリー（Assy）、１ａ
……ホルダ部、１ｂ……突出部、２……ケーシン
グ、９……サーミスタ（温度検出素子）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フローセンサ等を保持する金属製のホルダ部
   を有したホルダーアツセンブリーと、このホルダ
   ーアツセンブリーを収容する金属製のケーシング
   を備えたガスレートセンサ本体において、前記ホ
   ルダ部の外周にケーシングの内周面と圧接する複
   数の突出部を設けて圧入し、ホルダーアツセンブ
   リーとケーシングの間のガスの流路に温度制御用
   の温度検出素子を配置したことを特徴とするガス
   レートセンサ本体。 ２ 外周が軸方向に同径又は1/10以内の単一テー
   パをもち、開口側にフランジ面を有する鉄又は鉄
   合金製ケーシングに於て内面に二つの異径部と、
   異径部をつなぐ段差をもちケーシングの圧入部肉
   厚が圧入部径の1/10以下である構造としたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガスレー
   トセンサ本体。