JPH0633377Y2 - 熱線式流量計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば自動車用エンジン等の吸入空気流量を
検出するのに用いて好適な熱線式流量計に関する。

〔従来の技術〕

第３図ないし第６図に従来技術の熱線式流量計を示す。

図において、１は吸気管を示し、該吸気管１は例えば自
動車用エンジン（図示せず）の吸気側に接続され、この
エンジンのシリンダ側に向けて矢示Ａ方向に吸入空気を
流通させるようになっている。そして、該吸気管１には
径方向に取付穴1Aが穿設され、該取付穴1A内には後述す
る回路ケーシング２の嵌合部2Aが嵌合されるようになっ
ている。

２は吸気管１の取付穴1Aを閉塞するように該吸気管１の
外周側に設けられた回路ケーシングを示し、該回路ケー
シング２は絶縁性の樹脂材料によって形成され、その底
部側には吸気管１の取付穴1Aに嵌合する嵌合部2Aが設け
られている。そして、該回路ケーシング２には、例えば
セラミック材料等からなる絶縁性の基板（図示せず）
と、この基板上に実装された後述の流量調整抵抗12,基
準抵抗13および差動増幅器18等とが内蔵されている。

３は回路ケーシング２に設けられ、該回路ケーシング２
の嵌合部2Aから吸気管１内へと径方向に突出したインテ
ークパイプを示し、該インテークパイプ３は絶縁性の樹
脂材料により２分割可能に形成され、図示の如く衝合面
3A,3Aに沿って互いに衝合されて回路ケーシング２に組
付けられるパイプ部材3B,3Cにより構成されている。そ
して、該パイプ部材3B,3Cは後述する検出通路４の成型
性および感熱素子５の実装作業性等を高めるべく２分割
可能に形成され、パイプ部材3Bがインテークパイプ３の
基端側に位置して短尺の略半円筒形状を成し、パイプ部
材3Cは吸気管１内を直径方向に伸びて長尺の略円筒形状
をなすように形成されている。

４は吸気管１内を矢示Ａ方向に流れる吸入空気の流量を
検出すべく、インテークパイプ３内に形成された検出通
路を示し、該検出通路４は、矢示Ａ方向に流れる吸入空
気の一部を該検出通路４内に導入すべく、吸気管１の上
流側に向けて開口し、パイプ部材3B,3C間に形成された
流入口4Aと、パイプ部材3C内を軸方向に伸長し、該流入
口4Aと連通した軸方向の通路部4Bと、該通路部4Bと連通
し、吸気管１の下流側に向けて開口するようにパイプ部
材3Cの先端側に径方向に形成された第１の流出口4Cと、
該流出口4Cと直交するようにパイプ部材3Cの先端側に形
成された第２の流出口4D,4Dとから大略構成されてい
る。そして、該検出通路４は流入口4Aから導入した吸入
空気の一部を通路部4Bを介して流出口4C,4Dから流出さ
せ、流入口4Aに矢示Ａ方向と逆向きに空気が流通するの
を防止するようになっている。

５は検出通路４の流入口4A内に位置してパイプ部材3Bに
ターミナル6,6を介して実装された熱線抵抗としての感
熱素子を示し、該感熱素子５は温度変化に敏感に反応し
てその抵抗値Ｒ_Ｈが変化する白金等の材料を用いて形成
され、例えばセラミック等からなる絶縁性の筒体に白金
線を巻回したり、白金薄膜を蒸着したりして形成される
小径の抵抗素子によって構成されている。そして、該感
熱素子５は後述するバッテリ20からの通電により、例え
ば240℃程度まで加熱され、検出通路４の流入口4A内を
流通する吸入空気で冷却されることにより、吸気管１内
を矢示Ａ方向に流れる吸入空気の流量を検出させるよう
になっている。

7,7はインテークパイプ３の軸方向に離間してパイプ部
材3Cの外周側に突設されたターミナル、８は該各ターミ
ナル７を介してパイプ部材3Cの外周側に取付けられた温
度補償抵抗を示し、該温度補償抵抗８は第５図に示す如
く例えばアルミナ等のセラミック材料からなる絶縁性の
薄い基板９上にスパッタリング等の手段を用いて白金薄
膜10を着膜形成することにより形成され、白金薄膜10の
両端側には各ターミナル７と接続される電極11,11が設
けられている。ここで、該温度補償抵抗８はインテーク
パイプ３の軸方向に細長く伸長し、吸気管１内を流れる
矢示Ａ方向の吸入空気と直交するように配設されてい
る。そして、該温度補償抵抗８は矢示Ａ方向の流れに直
接さらされ、その表面に沿って吸入空気を流通させるこ
とにより、空気抵抗等を小さく抑えるようになってい
る。また、基板９は熱容量等を小さくするために可及的
に薄く形成されている。

12,13は吸気管１の外部に位置して回路ケーシング２内
に設けられた流量調整抵抗，基準抵抗を示し、該流量調
整抵抗12,基準抵抗13は第６図に示す如く抵抗値Ｒ_２,R
_３を有し、それぞれ接続点14,15で温度補償抵抗8,感熱
素子５と直列接続されている。そして、感熱素子5,基準
抵抗13からなる直列回路と温度補償抵抗8,流量調整抵抗
12からなる直列回路とはバッテリ20とアースとの間に接
続点16,17で並列接続され、第６図に示すブリッジ回路
を構成している。

18は入力側が前記接続点14,15と接続され、出力側がパ
ワートランジスタ19のベース側に接続された差動増幅器
を示し、該差動増幅器18は接続点14,15間の電位差に基
づき、直流電源としてのバッテリ20から感熱素子５等に
供給される供給電流をパワートランジスタ19を介して制
御するようになっている。ここで、差動増幅器18,パワ
ートランジスタ19は流量調整抵抗12,基準抵抗13と共に
回路ケーシング２の基板上に実装され、該回路ケーシン
グ２に内蔵されている。

このように構成される熱線式流量計では、まず、インテ
ークパイプ３を構成するパイプ部材3B,3Cを分割した状
態で、パイプ部材3Bに各ターミナル６を介して感熱素子
５を取付けた後に、パイプ部材3B,3Cを各衝合面3Aで衝
合させ、これらを回路ケーシング２に図示の如く組付け
る。次に、インテークパイプ３の外周側に設けたターミ
ナル7,7間に温度補償抵抗８を挟込むようにして取付
け、ハンダ付け等を行った後に、インテークパイプ３を
温度補償抵抗８等と共に吸気管１の取付穴1Aから吸気管
１内に挿入し、回路ケーシング２等を吸気管１の外側に
固定する。

かくして、吸入空気流量を検出するときには、バッテリ
20から感熱素子５等に電流を供給し、感熱素子５を240
℃程度まで加熱する。そして、吸気管１内を流れる吸入
空気の流速が速くなって吸入空気が増大すると、感熱素
子５がより大きく冷却されるようになるから、感熱素子
５の抵抗値Ｒ_Ｈは減少傾向となり、接続点15の電位が上
って接続14,15間の電位差により、差動増幅器18がバッ
テリ20からの供給電流を増大させるようにパワートラン
ジスタ19を制御する。これによって、感熱素子５の温度
を240℃程度とし、その抵抗値Ｒ_Ｈを一定に保つように
感熱素子５を加熱でき、例えば基準抵抗13の両端電圧か
ら吸入空気流量に対応した電圧信号を取出すことができ
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、上述した従来技術では、インテークパイプ３
の外周側に各ターミナル７を介して取付ける温度補償抵
抗８を、第５図に示す如く薄くてもろいセラミック製の
基板９上に白金薄膜10を着膜させることにより形成し、
吸入空気の温度変化に対する温度補償を効果的に行う構
成としているから、温度補償抵抗８は製作時、移送時お
よび組付け時等に外力の作用で簡単に割れたり、欠けが
発生したりして歩留りが非常に悪く、信頼性を向上でき
ないという問題がある。

特に、温度補償抵抗８はインテークパイプ３の外周側か
ら径方向に突出しているから、該インテークパイプ３を
吸気管１内に取付穴1Aを介して取付けるときに、吸気管
１の取付穴1A周囲に温度補償抵抗８を衝突させて、該温
度補償抵抗８を破損させることがあり、組立て作業に非
常に手間がかかり、作業性が悪いという問題がある。

本考案は上述した従来技術の問題に鑑みなれたもので、
本考案は温度補償抵抗が割れたり、欠けたりするのを防
止でき、信頼性や作業性を向上できるようにした熱線式
流量計を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上述した課題を解決するために本考案が採用する構成の
特徴は、インテークパイプの外周側に、温度補償抵抗の
長さ方向両側のうち、少なくとも前記インテークパイプ
の先端側寄りに位置して、前記温度補償抵抗を保護し、
吸入空気の整流を兼ねた保護整流板を設けたことにあ
る。

〔作用〕

上記構成により、インテークパイプを吸気管内に挿入す
るときに、該吸気管の周壁に温度補償抵抗が衝合したり
するのを保護整流板によって防止でき、外部の障害物等
から温度補償抵抗を保護することができる。また、保護
整流板によって温度補償抵抗の周囲を流れる吸入空気の
流れを整えることができ、この吸入空気を温度補償抵抗
に均一に接触させることによって温度補償作用を高める
ことができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図および第２図に基づいて
説明する。なお、実施例では前述した第３図ないし第６
図に示す従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付
し、その説明を省略するものとする。

図中、21は回路ケーシング２の嵌合部2Aから吸気管１内
へと径方向に突出したインテークパイプを示し、該イン
テークパイプ21は従来技術で述べたインテークパイプ21
とほぼ同様に、衝合面21A,21Aに沿って２分割可能なパ
イプ部材21B,21Cからなり、その内部には検出通路４が
形成されているものの、該インテークパイプ21にはパイ
プ部材21Cの外周側に２個の保護整流板22,23が一体的に
突設されている。

ここで、該保護整流板22,23はパイプ部材21Cの外周側に
軸方向に離間して突設したターミナル7,7を温度補償抵
抗８の長さ方向両側で挟むように、パイプ部材21Cの外
周側に配設され、温度補償抵抗８を外部の障害物等から
その長さ方向両側で保護するようになっている。また、
該保護整流板22,23は吸気管１内を矢示Ａ方向に流れる
吸入空気の流れに対して垂直に配設され、その板幅方向
に吸入空気を流通させるようになっている。そして、保
護整流板22,23はその板厚が可及的に薄く形成され、矢
示Ａ方向の流れに対して空気抵抗を小さくすると共に、
保護整流板22,23間で吸入空気の流れを整え、温度補償
抵抗８の表面に吸入空気を均一に接触させるようになっ
ている。

本実施例による熱線式流量計は上述のごとき構成を有す
るもので、その基本的動作については従来技術によるも
のと格別差異はない。

然るに本実施例では、インテークパイプ21のパイプ部材
21C外周側に温度補償抵抗８の長さ方向両側に位置し
て、各ターミナル７を挟むように保護整流板22,23を穿
設し、該保護整流板22,23によって温度補償抵抗８を保
護する構成としたから、例えばインテークパイプ21を吸
気管１内に取付穴1Aを介して挿入するときに、温度補償
抵抗８が取付穴1Aの周囲等に衝突するのを保護整流板22
によって防止でき、取付時に温度補償抵抗８が割れた
り、欠けたりする等の問題を解消できる。

また、パイプ部材21Cをパイプ部材21Bおよび回路ケーシ
ング２等に組付ける前の段階でも、温度補償抵抗８の長
さ方向両側を保護整流板22,23によって保護できるか
ら、パイプ部材21Cの組付け時等に温度補償抵抗８が周
囲の障害物等に衝突するのを保護整流板22,23によって
保護でき、組付け時の作業性や信頼性を向上させること
ができる。さらに、保護整流板22,23間で吸入空気の流
れを整えることができ温度補償抵抗８の表面に吸入空気
を均一に接触させることができ、吸入空気の温度変化に
対する応答性を向上させて温度補償作用をより効果的に
行うことができる等、種々の効果を奏する。

なお、前記実施例では、温度補償抵抗８の長さ方向両側
に位置してインテークパイプ21の外周側に保護整流板2
2,23を設けるものとして述べたが、これに替えて、イン
テークパイプ21の基端側寄りに位置する保護整流板23を
廃止し、インテークパイプ21の先端側寄りに位置する保
護整流板22のみを設けるようにしてもよい。この場合
で、保護整流板22によって温度補償抵抗８を保護でき、
吸入空気の流れを整えることができる。

〔考案の効果〕

以上詳述した通り本考案によれば、インテークパイプの
外周側に温度補償抵抗を保護し、吸入空気の整流を兼ね
た保護整流板を設けたから、例えばインテークパイプを
吸気管内に挿入して組付けるときに、吸気管の周壁等に
温度補償抵抗が衝突するのを保護でき、温度補償抵抗が
割れたり、欠けたりするのを効果的に防止できる上、温
度補償抵抗の周囲で吸入空気の流れを整えることがで
き、温度補償作用をより効果的に行うことができる等、
種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の実施例を示し、第１図は
熱線式流量計を設けた吸気管の縦断面図、第２図は第１
図中の矢示II−II方向拡大断面図、第３図ないし第６図
は従来技術を示し、第３図は熱線式流量計を設けた吸気
管の縦断面図、第４図は第３図中の矢示IV−IV方向拡大
断面図、第５図は温度補償抵抗を示す斜視図、第６図は
熱線式流量計の電気回路図である。 １……吸気管、1A……取付穴、２……回路ケーシング、
４……検出通路、4A……流入口、4B……通路部、4C,4D
……流出口、５……感熱素子（熱線抵抗）、6,7……タ
ーミナル、８……温度補償抵抗、12……流量調整抵抗、
３……基準抵抗、21……インテークパイプ、22,23……
保護整流板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気管の外周側に設けられ、流量調整抵抗
   および基準抵抗を内蔵した回路ケーシングと、該回路ケ
   ーシングから前記吸気管内へと径方向に突出し、該吸気
   管内を流れる吸入空気の流量を検出するための検出通路
   が形成されたインテークパイプと、該インテークパイプ
   内に検出通路の途中に位置して設けられ、該検出通路内
   を流れる吸入空気によって冷却される熱線抵抗と、前記
   インテークパイプの軸方向に伸びるように該インテーク
   パイプの外周側に取付けられ、前記吸気管内の吸入空気
   に直接さらされる温度補償抵抗とからなる熱線式流量計
   において、前記インテークパイプの外周側には、前記温
   度補償抵抗の長さ方向両側のうち、少なくとも前記イン
   テークパイプの先端側寄りに位置して、前記温度補償抵
   抗を保護し、吸入空気の整流を兼ねた保護整流板を設け
   たことを特徴とする熱線式流量計。