JPH0613985B2 - 気体流量測定装置の取付構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流路管中を流れる気体、例えば空気の流量を測
定する気体流量測定装置の取付構造に関する。

〔従来の技術〕

従来より車両用エンジンにおいては、エンジンに吸入さ
れる空気量に対応した燃料量をエンジンに供給するため
に、この空気量を測定するための空気流量測定装置が装
着されている。

このような測定装置は、近年ベーンタイプや熱線タイプ
のカルマン渦タイプ等が車両用として、種々開発されて
おり、一部においては実際に採用されている。

そしてベーンタイプ空気流量測定装置は、例えば特公昭
５９−１２８６５号公報に示されるように、矩形流路断
面を横切って旋回可能な状態で設定される矩形状のベー
ン（せき止め板）が、空気の流れにより生じる圧力差を
受けて回動し、この回転角度より空気流量を測定するも
のであった。

しかしながら上記ベーンタイプ空気流量測定装置では、
空気流量が増加するとベーンの開度が大きくなり、ベー
ンが空気流から圧力を受ける受圧面の空気流に対する垂
直成分が減少するようになって、高空気流量状態になる
程、空気流の圧力のベーン側に伝えられる割合が減少す
るようになるため、高空気流量域では流量変化に対する
ベーンの開度変化、つまりベーンの回転角度の変化が極
めて少なくなり従って、高空気流量状態での測定精度が
充分でないという問題点があった。

また上記公報に示される構成では、空気流の脈動によっ
てベーンが振動することや、空気流量の急激な変化によ
りベーンが過大に変化することを抑制するために、空気
通路の側方に送り出した扇状の室が形成され、この室を
旋回する減衰板とベーンとを連結して、この室と減衰板
とによる空気ダンピング機能をベーンに作用させてい
る。しかし、この扇状の室はその空気ダンピング機能を
充分なものとするために、その大きさ（容積）はあまり
小さくすることができず、また空気通路に対して側方に
迫り出すように設定されることから、装置自体が大型化
し、車両に搭載する場合の規制が多い、すなわち、車両
への搭載性が悪いという問題があった。

このような問題に鑑み、本出願人は特願昭６０−２５９
１３６号のように、 被測定気体がその軸線方向へと流通する気体流路と、 被測定気体の流れ方向に沿って直線的な移動が可能な状
態で前記気体流路中に設定される移動部材と、 前記気体流路を内部に形成し、少なくとも前記移動部材
の移動範囲において被測定気体の流れ方向に沿ってその
流路断面積が増大するように形成された流路管と、 前記移動部材より被測定気体の流れ方向に沿って延びる
軸と、 前記流路管と固定的に前記気体流路中に設定され、前記
軸を前記移動部材の移動に応じて移動可能な状態で支持
する軸受と、 前記移動部材に対して被測定気体の流れ方向とは逆方向
に押圧力を働かせる押圧部材と、 前記軸の変位量を電気信号に変換する変換手段と、 前記移動部材により一端が閉じられ、他端が開放された
被測定気体の流れ方向に沿って延びる第１の筒と、 前記流路管と固定的に前記気体流路中に設定され、一端
が閉じられ他端が開放され、前記第１の筒と微少間隙を
介して嵌合する第２の筒と、 を備えた小型の気体流量測定装置を出願している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、近年は車両用エンジンのコンパクト化の要求
が非常に大きく、エンジンの各構成部品自体を小型化す
るのみではなく、部品点数を削減したり、各部品を集積
化することがいろいろ試みられている。一般に気体流量
測定装置は、エアクリーナや空気取入用のダクト等の箱
体より下流に配されているが、前述した従来の特公昭５
９−１２８６５号公報に示されたベーンタイプの空気流
量測定装置は形状が大型かつ複雑であるため、エンジン
のコンパクト化の要求に応じるために空気流量測定装置
を前記箱体に直接取付けようとしても、その実現が非常
に困難であり、どうしても箱体と空気流量測定装置とを
連通するゴムホース等の配管が必要であった。

本発明は、前記特願昭６０−２５９１３６号等の小型の
気体流量測定装置を前記箱体に直接取付けることで、エ
ンジンのコンパクト化を図ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため、本発明では、 車両のエンジンに吸入される空気が流れる箱体の空気流
出口端部に、自身の空気流入口端部が結合された気体流
量測定装置の取付構造であって、 前記気体流量測定装置は流路管を有し、該流路管は互い
に接合部にて接合されシールされた複数のハウジングを
有し、 前記各接合部は各ハウジング外周部を隆起させて肉厚を
大きくしてあり、 前記ハウジングにおいて接合部に隣接する部分は前記接
合部よりも小径の円筒面を呈した部分をなしており、 前記箱体における気体流量測定装置の固定面上にはステ
ィが設けられており、 該スティにはホルダーが取付けられており、該ホルダー
は、その中央部が前記ハウジングの前記円筒面を呈した
部分に接する円弧状に形成してあり、 前記ホルダーの周方向に沿った端部は前記各ハウジング
の前記接合部を包むように前記接合部の形状に合わせて
折り曲げられており、 前記箱体の前記空気流出口端部と前記気体流量測定装置
の前記空気流入口端部とはグロメットを介して、該グロ
メットの弾性変形により結合されていることを特徴とす
る気体流量測定装置の取付構造としている。

〔作用〕

各ハウジングの接合部はホルダーの周方向に沿った端部
で包まれているため、接合部を分離させる力がホルダー
にも作用し、その結果、エンジン振動を受けても接合部
のシール性の悪化や分離を防止できる。

また、ホルダーと接合部との結合によって、ホルダーと
ハウジングとの軸方向のズレやガタつきが防止でき、取
付は一層強固となる。又、箱体にグロメットを介して気
体流量測定装置を結合させているが、このグロメットは
シール作用と、比較的弱い結合力があれば良く（箱体と
気体流量測定装置とはホルダーで強固に組付くため）、
構造が簡単化されている。

更にホルダーとハウジングとの軸方向のズレやガタつき
が防止できているため、車両の振動でグロメットのシー
ルが悪化することもなくなる。

〔実施例〕

以下、本発明なる取付構造が適用される気体流量測定装
置の一実施例を図面に基づいて説明する。

第５図乃至第９図に示す測定装置は車両用、特に自動車
用エンジンに吸入される空気流量を測定するための気体
流量測定装置の一実施例の構成を示すものであって、図
において、流路管１は図示しないエンジンの吸気管の一
部を構成し、３個のハウジング１ａ，１ｂ，１ｃにより
構成されており、各ハウジング１ａ，１ｂ，１ｃの空気
の流通方向に沿った断面形状が円形であって、各ハウジ
ング１ａ，１ｂ，１ｃは直線的に、しかも同一中心軸線
を有するように配列されている。そしてこのハウジング
１ａ，１ｂ，１ｃによって構成される流路管１の内部に
はその軸線方向へと空気の流通する空気流路２が形成さ
れている。なお、各ハウジング１ａ，１ｂ，１ｃは各接
合部１ｄ，１ｅにおいて外部との通気が無いように確実
にシールが施されており、各ハウジング１ａ，１ｂ，１
ｃが樹脂材料からなる場合は、接着、あるいは溶着によ
りシールが施される。また接合部１ｄ，１ｅはハウジン
グの外周部を隆起させて肉厚を大きくしてあり、ハウジ
ング同志を強固に結合している。

この空気流路２内には、空気の流れ方向に沿って直線的
な移動が可能な状態で設定される樹脂材料からなる移動
部材３が設けられており、この移動部材３は空気の流れ
方向に対して上流側に凸形状をしており、しかもその凸
形状の表面は流路管１の中心軸線を中心とした滑らかな
曲面を形成している。

この移動部材３はその主要部分が流路管１を構成する各
ハウジング１ａ，１ｂ，１ｃのうち、最も上流側に位置
するハウジング１ａ内を移動するように設定されてお
り、移動部材３の外淵部材３ａとハウジング１ａ内周壁
面１ａ１との間で形成される円環状の空気通路面積（絞
り部面積）が、この移動部材３が下流側へと移動するの
に応じて増大するようハウジング１ａは移動部材３の主
要部分が移動する範囲において下流側ほどその断面積が
広がるように形成されている。しかも移動部材３の移動
量とこの空気通路面積の増減とが所定の関数関係となる
ように、ハウジング１ａの内周壁面１ａ１が調整されて
いる。

またハウジング１ａの上流側の空気流入口端部１Ａには
移動部材３の最上流側の位置、すなわち移動部材３の外
縁部３ａとハウジング１ａの内周壁面１ａ１との間の空
気通路面積が最小（ほぼ零）となる移動部材３の全閉位
置を規制する全閉ストッパ１ａ２がハウジング１ａの内
周壁面１ａ１よりハウジング１ａの中心軸方向に延びる
３本のリブ１ａ３により中心軸線上に位置するように支
持された状態でハウジング１ａと一体に形成されている
（第６図参照）。そして移動部材３が全閉位置にある
時、移動部材３のハウジング１ａの中心軸線上に設定さ
れている頂点が全閉ストッパ１ａ２に当接するようにな
る。なお各リブ１ａ３は空気の流れを乱さないようにそ
の断面形状が流線形状とされている。

さらにハウジング１ａには空気流路２の移動部材３をバ
イパスするバイパス通路１ａ４が形成されており、この
バイパス通路１ａ４にはこのバイパス通路１ａ４を通過
するバイパス空気量を調節するためのバイパススクリュ
４がこのバイパス通路１ａ４を進退可能な状態で設けら
れている。すなわち、バイパス通路１ａ４の内周壁面に
はネジ部１ａ４１が形成されており、バイパススクリュ
４をネジ込む、あるいはネジ戻すことによりバイパスス
クリュ４はバイパス通路１ａ４内を進退動する。なおこ
の部分のシールを確保するためにバイパススクリュ４と
バイパス通路１ａ４の内周壁面との間にはＯリング５が
設定されている。そしてこのバイパス通路１ａ４を通過
する空気量を調整することで、アイドル時の図示しない
エンジンに供給される混合気の空燃比が調整される。

ところで、上記移動部材３には空気の流れ方向に沿って
下流方向に延びた円筒状の外縁部３ａの径より小さい外
径を有する外円筒３ｂと外円筒３に収容されるように設
定された内円筒３ｃとが一体に形成されている。外円筒
３ｂおよび内円筒３ｃはともにハウジング１ａの中心軸
線を中心としたものであって、外円筒３ｂと内円筒３ｃ
との間には所定の間隔が設定されている。また外円筒３
ｂおよび内円筒３ｃはともに移動部材３により上流側端
部は閉じられており、下流側端部は開放されている。

さらに移動部材３にはハウジング１ａの中心軸線と一致
して下流方向に延びた軸３ｄが一体的に連結固定されて
いる。

次にハウジング１ｂにはハウジング１ｂの内周壁面より
ハウジング１ｂの中心軸方向に延びる４本のリブ１ｂ１
（第７図参照）、このリブ１ｂ１により支持された円筒
状の大径円筒部１ｂ２、この大径円筒部１ｂ２内に収納
されるように設けられた中間円筒部１ｂ３、およびこの
中間円筒部１ｂ３に囲まれるように設けられた小径円筒
部１ｂ４が一体に形成されている。上記大径円筒部１ｂ
２、中間円筒部１ｂ３、および小径円筒部１ｂ４はとも
にハウジング１ｂの中心軸線を中心として形成されてお
り、大径円筒部１ｂ２の内径は移動部材３の外円筒３ｂ
の外径よりもわずかに大きく、また中間円筒部１ｂ３の
外径は移動部材３の外円筒３ｂの内径より小さく、内径
は移動部材３の内円筒３ｃの外径より大きく、さらに小
径円筒部１ｂ４の外径は移動部材３の内円筒３ｃの内径
より小さく設定されている。

小径円筒部１ｂ４は軸方向に連通しており、その中心軸
線上を軸３ｄが貫通している。この小径円筒部１ｂ４に
はボールベアリングからなる２組のベアリング部６ａ，
６ｂが保持器７に保持されて、その内周側に固定されて
おり、軸３ｄはベアリング部６ａ，６ｂ、保持器７、お
よび小径円筒部１ｂ４等からなる軸受８により中心軸方
向上を移動自在に支持されている。なお、この軸受８に
おいてベアリング６ａ，６ｂは各々直列に保持器７内に
設定されており、両ベアリング部６ａ，６ｂは両者の間
に設定されたスプリング９により互いに逆方向に付勢さ
れており、ベアリング部６ａは保持器８の端部に、また
ベアリング部６ｂは保持器７に係合されたリング状のホ
ルダに当接して保持されている。

大径円筒部１ｂ２と移動部材３の外円筒３ｂとは所定の
適切なクリアランス、つまり微少な隙間を介して、外円
筒３ｂが大径円筒部１ｂ２内に嵌合されるように設定さ
れており、移動部材３の全閉状態から全開状態までの移
動に応じて外円筒３ｂが大径円筒部１ｂ２内を移動する
ように構成されている。そして大径円筒部１ｂ２の下流
側は後述するハウジング１ｃと一体に形成されたカバー
１ｃ１により空気通路２に対してシールされており、従
って大径円筒部１ｂ２と外円筒３ｂとがなす空間は大径
円筒部１ｂ２と外円筒３ｂとのクリアランス部分のみに
よって空気通路２と連通しており、空気流の脈動や空気
流量の急変による移動部材３の変動を安定化させるため
の空気ダンパ室１０が構成されている。

この空気ダンパ室１０内には移動部材３を全閉方向側、
すなわち、空気の流れ方向とは逆方向に押圧するコイル
スプリング１１が設定されており、スプリング１１の一
端は移動部材３の外円筒３ｂと内円筒３ｃとの間の環状
溝の底部に当接し、また他端は中間円筒部１ｂ３と小径
円筒部１ｂ４との間に設定された環状のスライダー１２
に当接している。そしてスプリング１１は内円筒３ｃの
外周壁面によりガイドされている。ところで小径円筒部
１ｂ４の外周壁面にはネジ部１ｂ４１が形成されてお
り、このネジ部１ｂ４１にスライダー１２が係合してお
り、このスライダー１２の位置を調整することでスプリ
ング１１の移動部材３に対する押圧力が調節される。そ
してスプリング１１の押圧力調整のために、スライダー
１２の下流側面には環状に複数の孔１２ａが一定間隔毎
に形成されており、大径円筒部１ｂ２、中間円筒部１ｂ
３、小径円筒部１ｂ４の各下流側端部に形成された隔壁
１ｂ５に孔１２ａに対応して円弧状にこの隔壁１ｂ５を
連通する窓１ｂ５１が設定されている（第７図参照）。
調整は窓１ｂ５１を介して治具（図示せず）を孔１２ａ
に嵌合させて、スライダー１２を回動させて、スライダ
ー１２をネジ部１ｂ４１に沿って進退動させることで行
われる。なおスライダー１２と中間円筒部１ｂ３との間
にはスライダー１２の位置固定のためのＯリング１３が
設定されている。

またリブ１ｂ１には吸気温センサ１４が設定されてお
り、ハウジング１ｂを成形する際に球面状の先端を上流
側に突出するように一体にモールドされた金属製のキャ
ップ１４ａ内に収納されており、リード線１４ｂが接続
されている。

またハウジング１ｂにはコネクタ１ｂ６が成形されてお
り、このコネクタ１ｂ６内にその一端が突出するように
信号取出し用の複数の導電体のピン１５がピン保持部材
１５ａと共にリブ１ｂ１内を介してモールドにより固定
されている。ピン１５の他端は吸気温センサ１４のリー
ド線１４ｂに接続されると共に後述する移動部材４の変
位量を検出し、電気信号に変換するセンサ（ポテンショ
メータ１８）とも接続されている。なおピン１５はまず
樹脂からなるピン保持部材１５ａにＬ字状にモールド固
定し、このピン保持部材１５ａに保持されたピン１５を
リブ１ｂ１内を介するようにハウジング１ｂ等の成形時
にモールド固定される。

なお、吸気温センサ１４のリード線１５ｂは吸気温セン
サ１４の設定されるリブ１ｂ１内で遊ぶことがないよう
にゴム製のリード線保持部材１４ｂ１がこのリブ１ｂ１
に対応して備えられている。またリード線１４ｂは隔壁
１ｂ５の下流側面にハウジング１ｂ成形時一体に形成さ
れた円弧状の隆起部１ｂ７と円環状の隆起部１ｂ８との
間に形成された溝１６によりガイドされてピン１５の一
端に接続されている。なお、リード線保持部材１４ｂ１
の一部は隆起部１ｂ８に嵌め合わされており、このリー
ド線保持部材１４ｂ１により溝１６部分に導かれてい
る。

また隔壁１ｂ５にはスタッドボルト１７がその先端が隔
壁１ｂ５の下流側面に突出するようにモールド固定され
ており、ボテンショメータ１８を保持する金属製のポテ
ンショメータボルダ１９がナット２０により複数のワッ
シャ２１を介してこのスタッドボルト１７に固定されて
いる（第８図参照）。

このポテンショメータ１８は移動部材３の軸３ｄと平行
となるようにホルダ１９上に保持されている。ところで
ポテンショメータ１８のホルダ１９上での保持はポテン
ショメータ１８とホルダ１９との間に両面テープ１８ａ
を設定してポテンショメータ１８とホルダ１９に接着さ
せると共に、ホルダ１９に形成された３個の突起１９ａ
とこの突起１９ａと相対する位置に形成された孔１９ｂ
に嵌め込まれたＵ字形状の板バネ２２とにより保持され
ており、板バネ２２のスプリング力により各突起１９ａ
方向にポテンショメータ１８を押圧してその水平方向の
保持を行うと共に板バネ２２の押返し部分２２ａにより
その垂直方向の保持を行っている。

そしてポテンショメータ１８の表面上には所定の回路パ
ターンが設定されており、この回路パターンはピン１５
の一端に電気的に接続されている。

また軸受８の部分を貫通した軸３ｄの端部にはポテンシ
ョメータ１８の回路パターン上を軸３ｄの変位、つまり
移動部材３の移動に応じて摺動するブラシ２３が固定さ
れたスライダー２４が設けられている（第８図参照）。
そして軸３ｄの移動部材３の全閉時の軸受８を貫通して
下流側に突出する部分の端部側部分にはネジ切りされて
いると共に二面取りが施されており、スライダー２４は
二面取りに沿って嵌め込まれており、軸３ｄのスライダ
ー２４の上流側に設定された止め板２５、止め板２５と
スライダー２４との間に設定されたスプリング２６、お
よび軸３ｄの下流側に設定されたナット２７によりスラ
イダー２４の軸３ｄ上の位置が調整可能となっている。

なお上述のようにポテンショメータ１８の回路パターン
上をスライダー２４のブラシ２３を摺動させて移動部材
３の移動量を検出するようにしているため、移動部材３
の中心軸に対する回転を防止する必要がある。従ってベ
アリング部６ａ，６ｂを保持する保持器７の端部より上
流側に延びた突起７ａの先端にめあるいはネジ止め等
により設けられたリベット２８の端部が移動部材３の内
円筒３ｃの内周壁面に移動方向に沿って直線状に形成さ
れた案内溝３ｃ１内を摺動するように構成することで、
移動部材３の回転を防止している。

ハウジング１ｃには隔壁１ｂ５の下流側に設定されてい
るポテンショメータ１８等を収容するカバー１ｃ１と、
このカバー１ｃ１を支持するリブ１ｃ２が一体に形成さ
れている。カバー１ｃ１は上流側が開口した釣鐘状の形
であって、通過空気の流れをできるだけ乱さないような
形状とされている。そしてカバー１ｃ１の上流側開口部
３はハウジング１ｂ側に形成された隆起部１ｂ８の外径
とほぼ一致する内径を有しており、開口端部の内径側に
は段部１ｃ１１が形成されており、隆起部１ｂ８とカバ
ー１ｃ１の開口部分とのシールを確保するためのＯリン
グ２９が設定される円環状空間が設けられている。また
リブ１ｃ２はハウジング１ｃの中心軸方向に延びて、カ
バー１ｃ１の外周面に滑らかに連結されている。そして
リブ１ｃ２はハウジング１ｂに設定されたリブ１ｂ１と
対応して４本構成されており、ハウジング１ｂのリブ１
ｂ１の下流側面とハウジング１ｃのリブ１ｃ２の上流側
面とが一致して両リブ１ｂ１，１ｃ２の組立体の断面形
状が流線形状をなすようにして（第９図参照）、空気の
流れに極力乱れを起こさないようにしている。

従ってカバー１ｃ５によりポテンショメータ１８等が収
容されるポテンショメータ室３０が構成され、このポテ
ンショメータ室３０内において、ポテンショメータ１８
の回路パターン上を摺動するブラシ２３が設けられたス
ライダー２４を有する軸３ｄの端部が中心軸線上を移動
部材３の移動に応じて変位する。そしてピン１５の一
端、つまり吸気温センサ１４のリード線１４ｂ、および
ポテンショメータ１８と電気的に接続される側の端部
が、ポテンショメータ室３０内に飛び出している。

なお、ハウジング１ｂとハウジング１ｃとの回転方向の
組付精度を高めるために、ハウジング１ｃのリブ１ｃ２
の１つに突起１ｃ３がリブ１ｃ２のハウジング１ｃ側の
ハウジング１ｂと接続される端面側に設定されており、
またハウジング１ｂに突起１ｃ３に対応した溝１ｂ９が
ハウジング１ｂのリブ１ｂ１の１つにハウジング１ｃを
接続される端面側のハウジング１ｂのリブ１ｂ１内の内
周壁面に沿って形成されている。

上記構成からなる気体流量測定装置１００においては、
空気流路２に所定の空気流量Ｑが流れると、移動部材３
の上下流に圧力差が生じ、移動部材３がスプリング１１
の押圧力に抗して、全閉ストッパ１ａ２で規制された全
閉位置より下流方向へと直動し、移動部材３の外縁部３
ａとハウジング１ａの内周壁面１ａ１との間の空気通路
面積を広げて、空気流量Ｑが流れるために必要な空気通
路面積となる移動部材３の上流側面が受ける圧力とスプ
リング１１の押圧力とが釣り合う位置まで移動部材３が
移動する。そしてこの移動部材３の移動に応じて移動部
材３に連結された軸３ｄが中心軸線上を下流側に移動部
材３の移動した距離だけ変位して、この変位量ｘだけ軸
３ｄの下流側端部に設定されたスライダー２４のブラシ
２３がポテンショメータ１８の回路パターン上を変位す
るようになり、変位量ｘがポテンショメータ１８にて電
気信号に変換されて、ピン１５を介して外部へと出力さ
れる。ここで空気流量Ｑと空気通路面積とは所定の関数
関係にあり、この空気通路面積と移動部材３の移動量、
つまり移動部材３の移動距離との間には所定の関数関係
が成り立つようにハウジング１ａの内周壁面１ａ１が調
整されているので、ポテンショメータ１８によって変換
された電気信号は空気流量Ｑを表現することになる。

また上記構成においては、空気ダンパ室１０の内部と外
部との空気の通気は移動部材３の外円筒３ｂとハウジン
グ１ｂに固定的に設定された大形円筒部１ｂ２とのクリ
アランス部分のみであるため、空気流の脈動による移動
部材３の振動が抑制され、また空気流量のステップ的な
変化に対しても移動部材３の変動が安定化されて、移動
部材３の過大なオーバーシュート等の挙動が抑制され
る。

従って上記構成によれば、移動部材３の移動が空気流路
２内の空気の流れと平行な直線的なものであることか
ら、移動部材３の受圧面積は流量が変化しても変化せ
ず、従って低流量域から高流量域までの移動部材３の移
動量、つまり軸３ｄの変位量の変化を一様なものとする
ことが極めて容易に設定でき、流量状態の変化にかかわ
らずコンスタントな測定精度が得られるようになる。

また移動部材３の空気流の脈動による振動や、空気流量
の急変時の過大なオーバーシュート等を抑制するための
ダンパ機構や移動部材３に連結された軸３ｄの変位量を
電気信号に変換するポテンショメータ１８が、流路管１
内に設定されることから、ベーンタイプに比べて充分に
小型で、しかもコンパクトな形状とすることが可能とな
り、従って車両への搭載性が向上する。

またポテンショメータ１８を空気流路２内に設定して、
空気流量を表現するデータを電気信号として取り出して
いるので、空気流路２と外部空間との間のシール性の確
保は極めて容易となる。

また上記構成では、各ハウジング１ａ，１ｂ，１ｃの各
内周壁面（特にハウジング１ａの内周壁面１ａ１）に、
移動部材３および空気ダンパ室１０を構成するための外
円筒３ｂならびに大径円筒部１ｂ２が円形の断面形状を
しているため、角形等の形状に比べて成形により充分な
寸法精度が確保できるので、成形後の追加工等が不要と
なり、制作工数が低減できる。

また上記構成ではハウジング１ｂ，１ｃのリブ１ｂ１，
１ｃ２の組立体を流線形状に形成してあるので、リブ１
ｂ１，１ｃ２により空気流が乱されることは充分に抑制
されている。

また上記構成ではポテンショメータ１８をカバー１ｃ１
によりポテンショメータ室３０内に収容して、空気流が
ポテンショメータ１８に直接に接触しないように構成し
ているので、ポテンショメータ１８に空気中の異物、水
分等の付着が防止されるものであって、特にエンジンに
装着した上記実施例では、エンジンからの燃料、オイ
ル、カーボン等のポテンショメータ１８への付着が防止
され、測定精度や耐久性の変化が防がれ、長期にわたっ
て初期特性を充分に維持できるようになる。

第１０図に示すのは、他の気体流量測定装置の実施例で
あって、上記実施例と同一の部分は同一の番号を付し
て、その説明を省略する。

本実施例では移動部材３の全閉位置を規制する全閉スト
ッパ３１は軸３ｄの軸受８の下流側の軸３ｄに固定され
る止め板２５に嵌め込まれており、この全閉ストッパ３
１は弾性材料から構成されている。そして軸受８のベア
リング保持器７の下流側端面をストップ面としている。

このように構成することで、移動部材３の上流側面に当
たる空気の流れをスムーズなものとして得られ、移動部
材３の移動が安定化すると共に、空気流の圧損を低減で
きるようになる。

なお全閉ストッパ３１を止め板２５に嵌め込むのではな
く、止め板２５の上流側に軸３ｄに固定するようにして
もよい。またこの全閉ストッパ３１を軸３ｄに対して進
退動可能の状態に固定すれば、移動部材３の全閉位置の
微調整が可能となる。

第１１図に示すのは、この気体流量測定装置の実施例の
要部を示すものであって、移動部材３の外円筒３ｂとハ
ウジング１ｂの大径円筒部１ｂ２とのクリアランス部分
についてである。本構成では外円筒３ｂの下流側の外周
壁面の移動部材３が全閉状態にある時の大径円筒部１ｂ
２の内周壁面と対向しあう所定幅の部分を外円筒３ｂの
外周壁面と大径円筒部１ｂ２の内周壁面との間のクリア
ランスを設定するクリアランス面３２としている。すな
わちこのクリアランス面３２をなす外円筒３ｂの下流側
の外周壁面の所定幅だけ外円筒３ｂの他の外周壁面より
大きな径としていて、しかもこのクリアランス面３２の
み他の外周壁面よりも充分に高い寸法精度で形成してあ
る。

このように構成することで、本装置のダンピング特性を
決定する外円筒３ｂと大径円筒部１ｂ２とのクリアラン
ス、および外円筒３ｂの寸法精度の保証範囲を少なくす
ることができ、安定したダンピング特性を得ることが極
めて容易になる。さらに空気中の異物が外円筒３ｂと大
径円筒部１ｂ２との間に入り込んでも、そのクリアラン
ス面３２の幅が外円筒３ｂの大きさに比べて充分に小さ
いので、入り込んだ異物は外円筒３ｂの変動に応じて容
易に除去され、異物かみ込みによって移動部材３の移動
が損なわれるようになる危険性は極めて少なくなる。

なお、このクリアランス面３２は大径円筒部１ｂ２側に
設定してもかまわない。

また上記実施例では外円筒３ｂが大径円筒部１ｂ２の内
側に所定クリアランスを設定して嵌合し、大径円筒部１
ｂ２内を移動するよう構成していたが、大径円筒部１ｂ
２が外円筒３６の内側に所定クリアランスを設定して嵌
合し、外円筒３ｂが大径円筒部１ｂ２の外側を移動する
ようにしてもかまわない。

また、上記実施例では軸３ｄの変位量を電気信号に変換
するためにポテンショメータ１８を用いたが、軸３ｄの
変位量を電気信号に変換することのできるものであれ
ば、他のセンサであってもよく、例えば、差動トランス
や、光学式の非接触変位検出センサ等を用いることが可
能である。

また上記実施例は自動車エンジンに装着して空気流量を
測定する場合について述べたが、本測定装置は他の気体
流量を測定することもできる。

以上述べたような気体流量測定装置１００によれば、 被測定気体の流量に関係なく前記移動部材３の受圧面積
は一定であるので、前記移動部材３から延びる前記軸３
ｄの変位の変化度合は低流量域から高流量域まで一様な
ものとすることが極めて容易に設定することが可能であ
って、流量状態の変化にかかわらずコンスタントな測定
精度が確保できるようになるという優れた効果があり、 前記移動部材３の移動により第１の筒としての外円筒３
ｂが第２の筒としての大径円筒部１ｂ２と微少隙間を介
して前記第２の筒に沿って変位するため、前記第１の筒
と前記第２の筒との構成により前記移動部材３に対して
ダンピング機能が働き、前記移動部材３の気体流の脈動
による振動や、気体流量の急変による過大なオーバーシ
ュート等を抑制することができ、しかも、この構成が気
体流路内に設定されていることから、本装置を小型でコ
ンパクトな形状とすることか可能となるという優れた効
果もある。

次に、この気体流量測定装置１００の取付構造について
説明する。第１図、第２図はその取付の一例を示したも
のであり、第２図は第１図のＡ方向からの矢視図であ
る。第１図、第２図において２００は気体流量測定装置
１００にて測定する前の空気を過させるフィルターを
内蔵したエアクリーナである。気体流量測定装置１００
はエアクリーナ２００上に搭載されている。

次に、気体流量測定装置１００のエアクリーナ２００へ
の取付に関与する構造について詳しく説明する。

気体流量測定装置１００の外わくをなす３つのハウジン
グ１ａ，１ｂ，１ｃのうち中央のハウジング１ｂの両端
部には前述したように隆起した接合部１ｄ，１ｅが形成
してあり、このハウジング１ｂにおいて、両接合部１
ｄ，１ｅに挟まれた部分は接合部１ｄ，１ｅよりも小径
のなめらかな円筒面を呈した溝部１ｆをなしている。

気体流量測定装置１００はハウジング１ｂにおいてエア
クリーナ２００上に固定されている。エアクリーナ２０
０における気体流量測定装置１００の固定面上には、ハ
ウジング１ｂの軸線に対して垂直な線上に突起部として
２つの第１，第２のステイ２０１，２０２が設けられて
いる。第１，第２のステイ２０１，２０２は気体流量測
定装置１００の最大径よりも距離を離して配してある。

第１，第２のステイ２０１，２０２には金属製の下側ホ
ルダー５１が架設されていて、第１のステイ２０１の上
面には下側ホルダー５１の第１の端部５１ａを、第２の
突起部２０２の上面には下側ホルダー５１の第２の端部
５１ｂをそれぞれボルト５４，５５にて固定してある。
下側ホルダー５１はその両端部５１ａ，５１ｂがエアク
リーナ２００の第１，第２のステイ２０１，２０２の取
付面と平行な形状で、両端部５１，５１ｂの間の部分は
気体流量測定装置１００の中間のハウジング１ｂの外周
をなす溝部１ｆに嵌合するような円弧状に形成してあ
る。また第１，第２のステイ２０１，２０２の取付面
は、ボルト５４，５５の径に対し十分広く形成してあ
る。

下側ホルダー５１と共にハウジング１ｂを挟むようにし
て金属製の上側ホルダー５２が下側ホルダー５１の両端
部５１ａ，５１ｂに対し固定されている。上側ホルダー
５２の一端は、第３図のようにＵ字形の鍵部５２ａに形
成されており、下側ホルダーの第１の端部５１ａに形成
された２つの係止孔５１ａ１，５１ａ２にこの鍵部をは
めこみ係止させて固定してある。また上側ホルダー５２
の他端５２ｂは下側ホルダー５１の第２の端部に対しね
じ５３により固定されている。上側ホルダー５２の途中
には、この上側ホルダー５２のハウジング１ｂの周方向
での長さを弾性的に変えることができるようにするため
に弓状の膨らみ部５２ｃが形成されている。そして、上
側ホルダー５２も下側ホルダー５１と同様にハウジング
１ｂの周方向に形成された溝部１ｆに対し嵌合されてい
る。また、ハウジング１ｂの外周には前述したごとく、
コネクタ１ｂ６が成形されているので、上側ホルダー５
２にはコネクタ１ｂ６と干渉しないように図示されない
窓部が形成されている。両ホルダー５１，５２の周方向
に沿った端部は、ハウジングの接合部１ｄ，１ｅを包む
ように接合部１ｄ，１ｅの形状に合わせて折り曲げられ
ている。

従って上記２つのホルダー５１，５２の幅が中間のハウ
ジング１ｂの長さとほぼ同じ位大きいので、気体流量測
定装置１００をエアクリーナ２００に対してしっかり固
定することができる。またハウジング１ｂに溝部１ｆが
形成され、この溝部１ｆにホルダー５１，５２が係合さ
れていることから、エンジンの振動による気体流量測定
装置１００の特に軸方向でのがたつきをなくすことがで
きる。また上側ホルダー５２の一端のＵ字形の鍵部５２
ａを、金属の弾性を利用して下側ホルダーの係止孔５１
ａ１，５１ａ２にはめ込むことで固定できるので、取付
作業を楽に行うことができる。また上側ホルダー５２に
形成された弓状の膨らみ部５２ｃの弾性的変形により上
側ホルダー５２の長さを変えることや締め付け力の調整
を自動的に行うことが可能で、通常時には無理に強い力
を加えず、振動時に強い力を出して測定装置１００をエ
アクリーナ２００に対して強固に固定できるようにな
る。

このようにして気体流量測定装置１００をエアクリーナ
２００上に直接搭載する形で一体的に固定することがで
き、エンジンのコンパクト化が向上する。また、本実施
例によれば、エアクリーナ２００において下側ホルダー
５１との対向面に下側ホルダー５１の形状（即ちハウジ
ング１ｂの形状）に合わせてくぼみ部２０３が形成され
ているため、気体流量測定装置１００の取付高さを低く
することができ、より一層コンパクト化が図られる。

一方、この気体流量測定装置１００の最も上流側のハウ
ジング１ａの前記空気流入口端部１Ａには、全周にわた
りグロメットを嵌合して軸方向の動きを防止するための
凹部１Ａ１が形成されている。そして凹部１Ａ１にグロ
メット６０を嵌合した状態で入口端部１Ａはエアクリー
ナ２００の空気流出口端部２０４に挿入されている。空
気流出口端部２０４は、エアクリーナ２００の前記くぼ
み部２０３に対して直角な方向に向けられて形成してあ
り、エアクリーナ２００内のフィルターにより過され
た測定前の空気の出口となっている。そしてエアクリー
ナ２００の出口端部２０４の内周壁には、グロメット６
０を適度に圧縮し、かつ測定装置１００の挿入を制止す
るための段付部２０４ａが形成してある。

次にこのグロメット６０について述べる。グロメット６
０は、ゴム等の弾性部材でリング形状をなしており、こ
の断面を第４図に示す。第４図においてグロメット６０
の内周面６１は、突起等のないなめらかな円筒面に形成
した。嵌合前のグロメット６０の内周面６１の径は、ハ
ウジング１ａ外周の凹部１Ａ１の径よりわずかに小さく
してあり、嵌合時に弾性によりハウジング１ａに対し隙
間なく嵌合するようにしてある。なお、グロメット６０
とハウジング１ａの間に接着剤を塗布しても良い。また
グロメッ６０の外周には、エアクリーナ２００の空気流
出口端部２０４の段付部２０４ａの内周よりも径の大き
い第１の隆起部としての舌部６２と、段付部２０４ａと
同径あるいはわずかに小径の第２の隆起部としての位置
決め部６３が一体成形されている。前記舌部６２は上流
側に、位置決め部６３は下流側に位置しており、気体流
量測定装置１００の入口端部１Ａがエアクリーナ２００
の出口端部２０４に挿入される際、舌部６２が位置決め
部６３の周上に重なることのないよう舌部６２と位置決
め部６３とは十分な間隔をとって形成してある。舌部６
２は断面が最外周に向かって細くなる形状で、挿入前で
もその先端部６２ａは位置決め部６３側にわずかに傾い
ている。また位置決め部６３の外周部６３ａはなめらか
な円筒面に形成してある。

エアクリーナ２００の出口端部２０４に対し気体流量測
定装置１００の入口端部１Ａを挿入する際、気体流量測
定装置１００の凹部１Ａ１に圧着嵌合されているグロメ
ット６０の外周の舌部６２が圧縮されて、グロメット６
０は凹部１Ａ１に収容されたままグロメット６０の舌部
６２の先端部６２ａがエアクリーナ２００の出口端部２
０４の段付部２０４ａの内周壁をこすられながら挿入方
向とは逆方向に向く。この舌部６２の圧縮変形によりグ
ロメット６０は径方向に圧縮されてシール作用をなし、
エアクリーナ２００と測定装置１００の接続部分におい
て外部との空気のやりとりを完全に遮断できる。

また、エアクリーナ２００の出口端部２０４の圧力はエ
アクリーナ２００内のエアフィルタを吸入空気流が通過
する際の圧力損失によって常に外気より低圧である。と
ころでグロメット６０の舌部６２は下流側即ちエアクリ
ーナ２００の外部との連通部方向に傾倒しているため、
圧力差により舌部６２は下流側から強く押され、一層エ
アクリーナ２００の内周を強く押しつけ、エンジン運転
中における気密性を向上させている。またエアクリーナ
２００の出口端部２０４の段付部２０４ａの内径の寸法
のばらつきや、組付時の軸のずれや運転中の振動等に対
しても、グロメット６０に成形された位置決め部６３の
外周面６３ａによりエアクリーナ２００と測定装置１０
０との径方向での位置ずれを規制できる。よって、位置
決め部６３により、流路軸のずれを許容範囲内にとどめ
ることができ、また、舌部６２の変形量もほぼ一定のも
のにすることができ、グロメット６０自体の耐久性も非
常にすぐれたものとなり、長年にわたってすぐれた気密
性を得ることができる。また、前述したように位置決め
部６３と舌部６２とは、舌部６２が最大変形した時にお
いても互いに干渉しないように構成してあるので、エア
クリーナ２００内部と外部空間とは常に舌部６２により
仕切られることになり、前述した外部圧力を運転中に舌
部６２に作用させて強いシール性を発揮することができ
る。

以上述べた実施例では、エアクリーナ２００に気体流量
測定装置１００を取付ける構造においてシール部分を有
した気体流量測定装置１００の入口部の取付けと、気体
流量測定装置１００のエアクリーナ２００との固定部分
とを別位置にしてあるので、作業が楽で組付性が向上
し、構造も簡単化される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、小型の気体流量測定装置の特長をいか
して、これをエアクリーナ等の箱体に簡単に搭載し結合
することができる。又、両者の固定が確実かつ簡単であ
りシール作用の劣化が発生しないという優れた効果があ
る。

また、これにより、気体流量測定装置を箱体に直接取付
けることができエンジンのコンパクト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る気体流量測定装置の取付構造の一
実施例を示した正面図、第２図は第１図のＡ方向からの
矢視図、第３図は第２図の要部の斜視図、第４図は第１
図の要部断面図、第５図は本発明なる取付構造が適用さ
れる一気体流量測定装置の断面図、第６図は第５図のＡ
方向からの矢視図、第７図は第５図のハウジング１ｃを
取り除いた状態のＢ方向からの矢視図、第８図は第５図
のＣ−Ｃ線に沿う部分断面図、第９図は第８図のＤ−Ｄ
線に沿う断面図、第１０図、第１１図は本発明なる取付
構造が適用される気体流量測定装置の他の実施例の断面
図である。 １…流路管，１ａ，１ｂ，１ｃ…ハウジング，１ｆ…溝
部，２…空気通路，３…移動部材，３ｂ…外円筒，３ｄ
…軸，８…軸受，１０…空気ダンパ室，１１…スプリン
グ，１８…ポテンショメータ，５１…第１のホルダー，
５１ａ…第１の端部，５１ａ１，５１ａ２，…孔部，５
１ｂ…第２の端部，５２…第２のホルダー，５２ａ…一
端（鍵部），５２ｂ…他端，５２ｃ…膨らみ部，５３，
５４，５５…ねじ，６０…グロメット，６２…第１の隆
起部，６３…第２の隆起部，１Ａ…気体入口開口端部，
１Ａ１…凹部，１００…気体流量測定装置，２００…箱
体，２０４…気体出口開口端部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両のエンジンに吸入される空気が流れる
   箱体の空気流出口端部に、自身の空気流入口端部が結合
   された気体流量測定装置の取付構造であって、 前記気体流量測定装置は流路管を有し、該流路管は互い
   に接合部にて接合されシールされた複数のハウジングを
   有し、 前記各接合部は各ハウジング外周部を隆起させて肉厚を
   大きくしてあり、 前記ハウジングにおいて接合部に隣接する部分は前記接
   合部よりも小径の円筒面を呈した部分をなしており、 前記箱体における前記気体流量測定装置の固定面上には
   スティが設けられており、 該スティにはホルダーが取付けられており、該ホルダー
   は、その中央部が前記ハウジングの前記円筒面を呈した
   部分に接する円弧状に形成してあり、 前記ホルダーの周方向に沿った端部は前記各ハウジング
   の前記接合部を包むように前記接合部の形状に合わせて
   折り曲げられており、 前記箱体の前記空気流出口端部と前記気体流量測定装置
   の前記空気流入口端部とはグロメットを介して、該グロ
   メットの弾性変形により結合されていることを特徴とす
   る気体流量測定装置の取付構造。