JPH0814977A - 熱式流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 抵抗巻き線の巻き始め点および巻き終り点を
できる限り支持体の最外端近傍にすることで、応答性を
向上した熱式流量計を提供する。 【構成】 熱式流量計は、白金線１０５からなる流量測
定用抵抗体３０と温度補償用抵抗体とを有し、温度補償
用抵抗体の検出値に応じて流量測定用抵抗体３０への通
電量を調整する制御回路とを備える。アルミナボビン１
００に巻く抵抗体としての白金線１０５は、アルミナボ
ビン１００の一端部から他端部まで巻かれる。白金線１
０５の巻き始め点１０５ａから二巻目までの抵抗巻線無
き部分の一端部側長さＬ₁ 、他端部の白金線１０５の巻
き終り点１０５ｂから逆方向に二巻目までの抵抗巻線無
き部分の他端部側長さＬ₂ と定義したとき、抵抗巻線無
き部分の片側長さＬ₁ またはＬ₂ と前記支持体の全体長
さＬ₀ の比は、Ｌ₁ ／Ｌ₀ ≦０．１２５、または Ｌ₂
／Ｌ₀ ≦０．１２５である。これにより巻かれる白金線
１０５が均一かつ一様に発熱し、流量の大小による温度
分布の差異が小さい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱式流量計に関するも
ので、特に、流体が流れる主通路内に分岐通路を形成
し、この分岐通路内を流れる流体の流量を計測する熱式
流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の吸入空気量を測定する方式と
しては、可動ベーン型のものや、カルマン渦を利用する
ものなど種々のものが知られている。また熱式流量計
は、一般に応答性が良い、空気の質量流量が測定できる
などの理由によって広く用いられている。また吸気管を
流れる空気の一部をバイパス管に導き、このバイパス管
の中で流量検知部としての白金線を取付けるものが知ら
れている。

【０００３】この白金線としての感温抵抗体の巻き線構
造の従来例としては、特開昭５９−１６２４１３号公報
に示されるものがある。このものは、白金線を巻く支持
体上に抵抗体（巻き線）の巻き方に疎密を設けて応答性
の向上を狙うものである。すなわち抵抗体巻き線時、巻
きピッチを変化させている。支持体の軸方向に巻かれる
巻き線は、巻き線の両端側が密に巻かれ、中央側が疎に
巻かれている。このものは、通常の巻き方によると支持
体の中央部が相対的に高温になるという温度分布に着目
し、流量検知部の集中発熱を防止し、均一な温度分布と
なるようにするため、絶縁支持体上に形成される感温抵
抗体の単位当たりの抵抗値を、中央部に比べて両端部の
方を大きくするようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の熱式流
量計において流量変化時の応答性を向上させる方法とし
て、支持体の外周上に、疎密を設けて抵抗体である白金
線を巻く方法は、巻線時に巻きピッチを変化させる必要
があり、製造技術としても作り易いとは言えない。ま
た、白金線の密部分にて、支持体上の隣り合う白金線間
の隙間は、白金線の太さより狭い値を強いられる。この
ことは、巻線時の工程に高精度な生産技術を必要とする
ことになるため、巻き線作業時の生産性が悪い。

【０００５】発明者は、支持体に巻かれる抵抗線両端部
分における温度と支持体に巻かれる抵抗線中央部分にお
ける温度との温度分布割合がどのようになっているかに
着目し、実験を進めた。その結果、本発明者は、図１０
に示すように、支持体であるアルミナボビン１００の外
周に巻かれる巻き線は、その巻き始め点５２と巻き終り
点５４とがいずれも支持体であるアルミナボビン１００
の同一径部分の最端部から内側に一定の距離Ｌ₁ 、Ｌ₂
だけ入った位置にあることに着目した。

【０００６】発明者の実験によると、このような熱式流
量計の作動時、アルミナボビン１００の外周に巻かれる
抵抗線の温度分布は、図１０に示すように、巻き始め点
５２と巻き終り点５４の位置近傍つまり両端近傍での温
度の立ち上がり傾斜部分が顕著に発生していることが判
明した。これに起因して、低流量時における巻き始め点
５２と巻き終り点５４の近傍の温度変化と、高流量時に
おける巻き始め点５２と巻き終り点５４の近傍の温度変
化とが、図１０に点線と実線とで示すようにかなり大き
い。すなわち、特に巻き始め点５２と巻き終り点５４の
位置において、低流量時の温度と高流量時の温度との温
度差が大きい。これにより応答性が悪化していると考え
られた。

【０００７】本発明は、このような点に着目してなされ
たもので、抵抗巻き線の巻き始め点および巻き終り点を
できる限り支持体の最外端近傍にすることで、応答性を
向上しかつ精度を向上した熱式流量計を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
熱式流量計は、流路内に設けられた流量測定用抵抗体
と、前記流路内に設けられた温度補償用抵抗体と、前記
温度補償用抵抗体の検出値に応じて前記流量測定用抵抗
体への通電量を調整する制御回路とを備えた熱式流量計
において、前記流量測定用抵抗体は、棒状の絶縁支持体
の外周に巻かれる抵抗線からなり、この抵抗線は前記支
持体の外周の一端部から他端部まで巻かれ、前記支持体
の外周の端部近傍にて前記抵抗線が巻かれていない部分
の片側長さＬ₁ と前記支持体の全体長さＬ₀ の比Ｌ₁ ／
Ｌ₀ が所定値以下であることを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の熱式流量計は、流路内に設
けられた流量測定用抵抗体と、前記流路内に設けられた
温度補償用抵抗体と、前記温度補償用抵抗体の検出値に
応じて前記流量測定用抵抗体への通電量を調整する制御
回路とを備えた熱式流量計において、前記流量測定用抵
抗体は、棒状の絶縁支持体の一端部から他端部まで巻か
れる抵抗線からなり、前記支持体の一端部の前記抵抗線
の巻き始めから二巻目までの抵抗巻線無き部分の一端部
側長さＬ₁ 、前記支持体の他端部の前記抵抗線の巻き終
りから逆方向に二巻目までの抵抗巻線無き部分の他端部
側長さＬ₂ と定義したとき、前記支持体の抵抗巻線無き
部分の片側長さＬ₁ またはＬ₂ と前記支持体の全体長さ
Ｌ₀ の比が、Ｌ₁ ／Ｌ₀ ≦０．１２５、または Ｌ₂ ／
Ｌ₀ ≦０．１２５ であることを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の熱式流量計は、前記支持体
は、棒状であって、両端に前記抵抗線が引っ掛かる係止
部を備えたことを特徴とする。請求項４記載の熱式流量
計は、前記係止部は、前記支持体の外周端部に形成され
る一個以上の溝であることを特徴とする。請求項５記載
の熱式流量計は、前記係止部は、前記支持体の外周部に
形成される軸方向に沿って延びる一本以上の溝であるこ
とを特徴とする。

【００１１】請求項６記載の熱式流量計は、前記抵抗線
は、白金線であることを特徴とする。請求項７記載の熱
式流量計は、前記支持体の外周に巻かれる前記抵抗線の
上に保護膜が形成されることを特徴とする。

【００１２】

【作用および発明の効果】請求項１または２記載の熱式
流量計によると、流量測定用抵抗体の抵抗線の巻き始め
点および巻き終り点を支持体の両端近傍にすることで、
支持体の端部における抵抗線の低流量時の温度と高流量
時の温度との温度変化を最小限にすることで、応答性の
向上を図れる。

【００１３】請求項３、４または５記載の熱式流量計に
よると、抵抗線を巻くとき、支持体の係止部にて抵抗線
の巻き線が引っ掛かり固定し易いため支持体の最端部に
近い位置まで容易に抵抗線を巻くことができる。請求項
５記載の熱式流量計によると、支持体の横断面形状が一
端から他端まで均等であるため、支持体を生産性の良好
な押出成形により製造することができ、しかも、このと
き、従来の押出成形用の型を修正するだけで容易に支持
体を製造することができるためコストアップを低減でき
る。

【００１４】請求項６記載の熱式流量計によると、白金
線を使用するため発熱体として優れ感度が良好である。
請求項７記載の熱式流量計によると、感温部の機能を損
なわずして損傷を受け難く耐久性が良好である。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （第１実施例）自動車用エンジンに吸入される吸入空気
量を計測する熱式流量計に本発明を適用した一実施例を
説明する。まず、熱式流量計の全体構成について説明す
る。

【００１６】図２に示すように、熱式流量計１０は図２
の左側から吸入空気が導入され、図２の右側へ流出す
る。熱式流量計１０の上流側開口１１は図示しないエア
クリーナに挿入され取付けられている。一方、下流側開
口１２は、熱式流量計１０より大径の図示しない吸気ダ
クトに挿入されていて、図示しないベルトにより外部か
ら締め付けられている。

【００１７】熱式流量計１０は、中央円筒部１３と上流
側円筒部１４と下流側円筒部１５とを備え、中央円筒部
１３の外側には制御回路１６ｂを収容する回路容器１６
が形成されている。中央円筒部１３と上流側円筒部１４
と下流側円筒部１５とをそれぞれ連結することにより流
路が形成されている。この流路の上流側には砲弾形状の
上流ハウジング１７が取付けられていて、下流側には内
部に熱センサ部２０を有する中央ハウジング１８、下流
側円筒部１５の一部分として一体成形された下流ハウジ
ング１９が取付けられている。

【００１８】熱センサ部２０の内部には４本の支持ピン
２２、２３、２４、２５が円筒形の樹脂部２１の上流
側、下流側とに突出するようにインサート成形されてい
る。上流側に突出した支持ピンは長短２種類からなり、
短い方の支持ピン２４、２５の間に温度補償用抵抗体２
６が取付けられ、長い方の支持ピン２２、２３の間に流
量測定用抵抗体３０が取付けられている。温度補償用抵
抗体２６と流量測定用抵抗体３０とはそれぞれ図示しな
い配線により制御回路１６ｂと電気的に接続されてい
る。温度補償用抵抗体２６と流量測定用抵抗体３０は感
温抵抗体である。流量測定用抵抗体３０は制御回路１６
ｂにより電流が流されることにより発熱する。一方、温
度補償用抵抗体２６は温度補償用抵抗体２６の周囲を流
れる空気流の温度に応じて抵抗値が変化する。温度補償
用抵抗体２６、流量測定用抵抗体３０は、これらの周囲
温度に応じて、常に所定の温度差を保つように流量測定
用抵抗体３０の通電量を制御回路１６ｂが制御してい
る。

【００１９】次に、熱式流量計１０の制御回路１６ｂの
構成を図３に基づいて説明する。図示しない車載バッテ
リに接続されている端子＋Ｂは、図示しない貫通コンデ
ンサを経由して、パワートランジスタ４５のコレクタ端
子に接続されている。温度補償用抵抗体２６と流量測定
用抵抗体３０と接続部分には、パワートランジスタ４５
のエミッタ端子が接続されている。基準電位に接続され
ている端子ＧＮＤは、抵抗器４１と抵抗器４３との接続
部分に接続されている。

【００２０】ホイートストンブリッジ回路は、抵抗器４
１、４２、４３と温度補償用抵抗体２６と流量測定用抵
抗体３０とから構成されている。流量測定用抵抗体３０
の抵抗値と抵抗器４３の抵抗値との積と、直列接続され
ている温度補償用抵抗体２６と抵抗器４２の合成抵抗値
と抵抗器４１の抵抗値との積とが等しい関係になると
き、このホイートストンブリッジ回路が平衡状態になる
ように抵抗器４１、４２、４３と温度補償用抵抗体２６
と流量測定用抵抗体３０とが接続されている。流量測定
用抵抗体３０と抵抗器４１との接続部分にはオペアンプ
４４の非反転入力端子が接続され、また抵抗器４２と抵
抗器４３との接続部分にはオペアンプ４４の反転入力端
子が接続されている。パワートランジスタ４５のベース
端子にはこのオペアンプ４４の出力端子が接続され、こ
の接続がフィードバック回路を形成している。またオペ
アンプ４４の非反転入力端子には出力端子ＶG が接続さ
れ、この出力端子ＶG から電圧Ｖ1 が出力されている。

【００２１】流量測定用抵抗体３０は、図１にその具体
的な構成が示される。中空の円筒状アルミナボビン１０
０の両端から白金製リード１０１、１０２が挿入されて
おり、白金製リード１０１、１０２はガラス１０３、１
０４（１０４は図示せず）によってアルミナボビン１０
０の中空部に接着固定されている。アルミナボビン１０
０の外周には、抵抗体となる白金線１０５が巻かれてお
り、従来よりも白金線１０５の支持体であるアルミナボ
ビン１００の両端近傍まで巻かれている。また、アルミ
ナボビン１００の外周には従来と同様に均等間隔にて白
金線１０５が巻かれているが、従来品と同一な抵抗値を
なす為に、従来品よりわずかに疎である間隔にて巻かれ
ている。白金線１０５の両端末１０６、１０７は、白金
製リード１０１、１０２と点溶接されている。白金線１
０５とアルミナボビン１００とリード１０１、１０２の
周囲には、白金線１０５の感温抵抗体としての機能を損
なわない特性をもつ保護膜１０８が形成されている。こ
の保護膜１０８は、ガラスを塗布し、焼成して形成され
る。

【００２２】抵抗体となる白金線１０５は、温度抵抗係
数が大きいものであれば白金線以外の他の金属線を使用
してもよく、また、支持体となるアルミナボビン１００
も、電気絶縁があれば他の物質を使用してもよく、アル
ミナボビン１００に接着固定されるリード１０１、１０
２も導電性があれば他の金属および物質を使用してもよ
い。上述した流量測定用抵抗体３０と温度補償用抵抗体
２６は、図２に示すように、支持ピン２２、２３、２
４、２５によってバイパス分岐通路内に配置される。

【００２３】白金線１０５は、アルミナボビン１００の
一端部から他端部まで均等間隔にて巻かれている。ここ
で図１に示すように、アルミナボビン１００の一端部に
おける白金線の巻き始め点１０５ａから二巻目までの抵
抗巻線無き部分の一端部側長さＬ₁ 、アルミナボビン１
００の他端部における白金線の巻き終り点１０５ｂから
逆方向に二巻目までの抵抗巻線無き部分の他端部側長さ
Ｌ₂ と定義したとき、抵抗巻線無き部分の片側長さＬ₁
またはＬ₂ と、アルミナボビン１００の全体長さＬ₀ と
の比が、所定値以下であるように、例えばＬ₁ ／Ｌ₀ ≦
０．１２５、または Ｌ₂ ／Ｌ₀ ≦０．１２５ である
ように設定する。

【００２４】この理由は次のとおりである。一般に、こ
の種の流量測定用抵抗体は、従来例も本発明の実施例も
いずれも、下記理由により、温度分布を生じる。アルミ
ナボビン１００に巻線される白金線１０５の単位長さ当
たりの発熱量は均一であるが、アルミナボビン１００の
中央部が中空であり、両端部にはリード１０１、１０２
やリード１０１、１０２をアルミナボビン１００に固定
するための接着剤としてのガラス１０３、１０４があっ
て、各部に熱容量に差が生じている。また、両端部から
はそれぞれリード１０１、１０２からの熱損失がある。
さらに、高流量になると感温抵抗体３０から空気への熱
伝導が大きくなり、白金線１０５と接している保護膜１
０８、アルミナボビン１００、リード１０２、１０３と
の温度差がさらに大きくなる。

【００２５】ここで、従来例の流量測定用抵抗体の温度
分布を測定すると、図１０に示すようになる。図１０に
示すグラフの実線は低流量時、点線は高流量時のそれぞ
れの温度分布を示す。低流量時と高流量時とでは、白金
線が巻かれてない両端近傍や中央部で温度差がある。こ
のような空気流量が低流量と高流量とでの流量差により
発生する温度分布の差異が大きくなる現象が応答性を悪
くする原因となる。従来例では、白金線１０５が巻かれ
てない端部近傍は発熱してないので、空気流量の違いに
より温度分布の差異が顕著に生じた。例えば、空気流量
が低流量から高流量に変化した場合、抵抗体３０上の温
度分布もそれに伴って低流量時の温度分布から高流量時
の温度分布に変化する。この温度分布が変化するのに要
する時間が相対的に長い。つまり温度分布の差が大きい
ため、相対的に応答性が悪い。

【００２６】これに対し、本発明の実施例による抵抗体
３０の温度分布を測定すると図４に示すようになる。図
４に示すグラフの実線は低流量時、点線は高流量時のそ
れぞれの温度分布を示す。図４では、図１０に示す従来
例の温度分布に比べて低流量時と高流量時との温度分布
の違いが小さくなることが理解される。これは、白金線
１０５がアルミナボビン１００の一端から他端まで一様
に巻かれ巻き線無き部分が小さいことから、発熱を均一
にして端部でも十分に発熱するので、流量変化があって
も温度変化が小さく温度が安定していることに基づてい
る。すなわち、本発明の実施例では、白金線１０５を端
部まで一様に巻き、発熱を均一にさせて、空気流量の違
いによる温度分布の差を抑えた。このため、本実施例の
抵抗体３０によると、空気流量が低流量から高流量に変
化した場合でも、温度分布の変化が小さくなり、温度分
布の変化に要する時間も短くなり応答性が向上する。

【００２７】アルミナボビン１００の形状について説明
する。このアルミナボビン１００は、アルミナボビン１
００の一端部から他端部まで白金線１０５を巻滑り無く
巻くことができる形状のものである。白金線１０５は巻
線時の張力によってアルミナボビン１００の肩部に押さ
えつけられ固定されている。この押さえつける力は巻線
時の張力と白金線１０５がアルミナボビン１００の肩部
で成す角度によって決められ、張力が強い程又は角度が
狭い程押さえつける力が強くなる。今、アルミナボビン
１００の両端近傍まで白金線１０５を巻くことは、白金
線１０５がアルミナボビン１００の肩部でなす角度を広
くするから、押えつける力を弱くし、結果、白金線１０
５の巻き滑りが発生し易くなる。また、巻線時の張力を
上げることにより白金線１０５の巻き滑りは防止できる
が、巻線時に白金線１０５が切れたり、白金線１０５が
部分的に延びて、耐久性で問題となる。そこで、白金線
１０５の巻き滑り防止として、次のアルミナボビン１０
０の形状が考えられる。

【００２８】支持体であるアルミナボビン１００の両端
近傍の抵抗体形成（巻線）を実現するため、図５に示す
ように、アルミナボビン１００の円周上に白金線１０５
を引っ掛ける係止部１２０を設ける。係止部１２０は、
アルミナボビン１００の外周に軸方向に延びる溝であっ
てその溝の横断面形状は三角形であって、この場合外周
方向に等間隔で６個の係止部１２０が形成されている。

【００２９】アルミナボビン１００の外周両端では、係
止部１２０にて白金線１０５が固定されており、白金線
１０５の巻き滑りを防止できる。したがって、巻き線
時、巻き滑りを懸念することなくアルミナボビン１００
の両端近傍の抵抗体形成（巻線）が容易に行える。アル
ミナボビン１００は押し出し成形にて製造しており、押
出し時の型を修正するだけで容易に製造することができ
るため、コストアップとならずに応答性の良好な流量測
定用抵抗体３０を製造できる。

【００３０】本実施例によると、流量測定用抵抗体の支
持体としてのアルミナボビン１００の両端近傍まで白金
線１０５を巻くことにより、流量測定用抵抗体３０上に
均一な温度分布をとり流量変化時の応答性を向上させる
ことができる。また、白金線１０５の巻き方は均等な巻
線間隔で巻線するため、製造において作り易い。更に、
隣り合う白金線１０５間の隙間は従来例のそれと同等か
それ以上で形成でき、高精度の生産技術を必要としない
利点がある。

【００３１】なお、熱式流量計１０の制御回路１６ｂの
回路動作を図３に基づいて説明すると次のとおりであ
る。ここで、Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 およびＶ4 はその記号が
付してある部分の電圧を示している。抵抗器４１は流量
測定用抵抗体３０に流れる電流を電圧に変換し電圧Ｖ1
を検出し、また直列接続された抵抗器４２と抵抗器４３
とは温度補償用抵抗体２６に流れる電流を電圧に変換し
電圧Ｖ2 を検出する。この検出した電圧Ｖ1 、Ｖ2 をそ
れぞれオペアンプ４４の非反転入力端子、反転入力端子
に入力することにより、電圧Ｖ1 と電圧Ｖ2 とにより生
ずる電位差を差動増幅し、オペアンプ４４の出力端子に
接続されたパワートランジスタ４５のベース端子の電圧
を制御している。このベース端子の電圧の制御により温
度補償用抵抗体２６と流量測定用抵抗体３０との温度差
が例えば約２００℃になるように保たれている。

【００３２】抵抗器４１、４２、４３と温度補償用抵抗
体２６と流量測定用抵抗体３０とから構成されるホイー
トストンブリッジ回路に電圧が印加されると、オペアン
プ４４の非反転入力端子には電圧Ｖ1 、反転入力端子に
は電圧Ｖ2 が発生する。電圧Ｖ1 、Ｖ2 の大小関係がＶ
1 ＞Ｖ2 となるとき、オペアンプ４４の出力電圧Ｖ4は
上昇する。これに伴いパワートランジスタ４５のエミッ
タ電圧Ｖ3 も上昇する。この電圧Ｖ3 の上昇により流量
測定用抵抗体３０を流れる電流は上昇し、流量測定用抵
抗体３０の発熱温度は上昇する。この結果、流量測定用
抵抗体３０の抵抗値は上昇し、電圧Ｖ1 は低下する。一
方、電圧Ｖ1 が低下し、電圧Ｖ1 、Ｖ2の大小関係がＶ1
＜Ｖ2 となると、オペアンプ４４の出力電圧Ｖ4 は低
下する。このためパワートランジスタ４５のエミッタ電
圧Ｖ3 も低下する。この電圧Ｖ3の低下により流量測定
用抵抗体３０を流れる電流は低下し、流量測定用抵抗体
３０の発熱温度は低下する。この結果、流量測定用抵抗
体３０の抵抗値は低下、電圧Ｖ1 は上昇し、電圧Ｖ1 、
Ｖ2 の大小関係はＶ1 ＞Ｖ2 となるため、再び前述の制
御を繰返す。このようにオペアンプ４４は出力電圧Ｖ4
により電圧Ｖ1 、Ｖ2 の大小関係がＶ1 ＝Ｖ2 となるよ
うにパワートランジスタ４５を制御し、流量測定用抵抗
体３０への通電量を調整している。

【００３３】一方、流量測定用抵抗体３０に流れる加熱
電流をＩ、流量測定用抵抗体３０の抵抗値をＲＨとする
と、流量測定用抵抗体３０は（Ｉ² ・ＲＨ）の電力を消
費し発熱する。この発熱電力（Ｉ² ・ＲＨ）は流路を流
れる空気に放熱されるため、この流路を流れる空気流量
の増減によって空気に奪われる熱量が変化する。このた
め、空気流量に応じて流量測定用抵抗体３０の温度が変
化し、抵抗値ＲＨも変化しようとする。しかし、前述の
ホイートストンブリッジ回路により、流量測定用抵抗体
３０の抵抗値ＲＨが変化しないようにオペアンプ４４が
パワートランジスタ４５を制御し流量測定用抵抗体３０
の通電量を変化させている。つまり、空気流量に応じて
加熱電流Ｉを変化させることにより、（Ｉ² ・ＲＨ）を
変化させＲＨが常に所定抵抗値になるように制御されて
いる。したがって、この加熱電流Ｉは空気流量に相関を
もった値になり、抵抗器４１により電圧Ｖ1 に変換さ
れ、図示しない増幅回路を経由して出力されている。

【００３４】次に、流量測定用抵抗体３０の白金線１０
５を巻くときの巻滑り防止手段としては、図５に示すア
ルミナボビン１００の外周に形成する係止部１２０に代
えて、変形例として図６、図７および図８に示すような
係止手段が考えられる。 （第２実施例）例えば図６に示す係止部１３０は、アル
ミナボビン１００の外周部に軸方向に沿って延び周方向
に等間隔に形成される溝であるが、この溝形状が矩形状
のものである。この図６に示す係止部を形成する方法と
しては、図５に示す係止部１２０の形成時と同様に押出
成形にて押出時の型を修正するだけで容易に製造するこ
とができる。

【００３５】（第３実施例）図７に示す係止部１４０
は、同じくアルミナボビン１００の外周部に軸方向に沿
って延びる溝であって、その溝形状が溝深さ部において
直角を成す溝であって周方向に等間隔に４個形成され
る。図７に示す係止部を形成する方法もまた、図５に示
す係止部１２０の形成時と同様に押出成形にて押出時の
型を修正するだけで容易に製造することができる。

【００３６】（第４実施例）図８に示す係止部１５０
は、アルミナボビン１００の両端部のみに形成される横
断面三角形状の溝であって、両端に行くほど深溝状にな
るものである。この係止部１５０を製造する方法は、例
えばアルミナボビン１００の押出成形後焼成した後、機
械加工により溝形成することができる。

【００３７】（実験データ）次に、本発明の熱式流量計
による流量測定用抵抗体の構造にしたことによる実験結
果を図９に示す。実験条件は次の通りである。アルミナ
ボビンの外周に白金線を巻くとき、アルミナボビンの両
端に白金線の巻き無き部分が発生するが、この白金線の
巻き線の無き部分の一方側長さＬ₁ と他方側長さＬ₂ を
変化させた。ここで、実験に用いた試験品は、一方側長
さＬ₁ と他方側長さＬ₂ は、製造上、等しくなる（Ｌ₁
＝Ｌ₂ ）ものを用いた。アルミナボビンの両端に各種巻
き線無き部分を有する流量測定用抵抗体を使用した熱式
流量計により空気流量を変化させて、その流量出力を計
測した。空気流量を例えば３ｇ／ｓｅｃから２０ｇ／ｓ
ｅｃに段階的に増加させた場合、流量変化後の最終流量
出力に対して、９５％の流量出力に到達するまでの遅れ
時間（応答性）を測定した。

【００３８】その実験結果を図９に示す。図９は、応答
性測定結果を示すもので、アルミナボビンの両端におけ
る白金線の巻き線の無き部分の一方側長さＬ₁ とアルミ
ナボビンの全長Ｌ₀ との寸法比率Ｌ₁ ／Ｌ₀ を横軸に表
わし、縦軸に、流量変化前の流量出力から変化後の最終
流量出力に至るまでの最終流量出力の９５％の流量出力
に到達するまでの遅れ時間（応答時間）を表した。ここ
で便宜上、白金線の巻線無き部分の片側長さＬ₁ は、ア
ルミナボビン肩部の白金線引っ掛かり位置から２ターン
目までの部分の長さとする。

【００３９】図９に示す実験結果から判るように、白金
線が巻かれてない部分Ｌ₁ 、Ｌ₂ を相対的に小さくすれ
ば応答性は向上する。エンジン制御上理想とされている
応答性２００ｍｓ以下を満足するためには、アルミナボ
ビンの白金線が巻かれてない部分の片側長さＬ₁ （＝Ｌ
₂ ）とアルミナボビンの全長Ｌ₀ との寸法比率Ｌ₁ ／Ｌ
₀ を０．１２５以下にすればよい。また、Ｌ₁ ／Ｌ₀ ≦
０．１２５であれば、製造上バラツキがあったとして
も、応答性の変化は小さくエンジン制御上問題ない。白
金線の引っ掛かり部をもつアルミナボビンの形状とし
て、図６、図７、図８の形状でも同様に、アルミナボビ
ンの両端近傍（Ｌ₁ ／Ｌ₀ ≦０．１２５）まで巻線が可
能となる。

【００４０】以上説明したように、本実施例では、流量
測定用抵抗体３０の白金線を巻く方法について述べた
が、本発明では、温度補償用抵抗体２６の白金線を巻く
方法に適用してもよいことはもちろんである。また実施
例では支持体としてアルミナを用いたが、本発明では、
電気的に絶縁物質であればアルミナに限られることはな
く、例えばジルコニア等の他の材料でも良い。

【００４１】更に、本実施例では、流量測定用抵抗体３
０の発熱材料として白金線を用いたが、本発明では、発
熱材料として用いられるものであれば白金に限られるこ
とはなく、例えばニッケル合金等の他の材料でも良い。
更にまた、本実施例では、流量測定用抵抗体３０を覆う
保護膜１０８として酸化鉛を含有したガラスを用いた
が、本発明では、電気的に絶縁物質であれば酸化鉛を含
有したガラスに限られることはなく、例えばアルミナ等
の他の材料でも良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による熱式流量計の抵抗体
部分を示す拡大部分断面図である。

【図２】本発明の第１実施例の熱式流量計の断面図であ
る。

【図３】本発明の第１実施例の熱式流量計の制御回路図
である。

【図４】本発明の第１実施例による白金線の巻線位置と
温度との関係を示す説明図である。

【図５】（Ａ）は本発明の第１実施例によるアルミナボ
ビンの側面図である。（Ｂ）はその横断面図である。

【図６】（Ａ）は本発明の第２実施例によるアルミナボ
ビンの側面図である。（Ｂ）はその横断面図である。

【図７】（Ａ）は本発明の第３実施例によるアルミナボ
ビンの側面図である。（Ｂ）はその横断面図である。

【図８】（Ａ）は本発明の第４実施例によるアルミナボ
ビンの側面図である。（Ｂ）はその横断面図である。

【図９】本発明の第１実施例による巻線無き部分の比率
と応答性との関係を示す特性図である。

【図１０】従来例の白金線の巻線位置と温度との関係を
示す説明図である。

【符号の説明】

２６ 温度補償用抵抗体 ３０ 流量測定用抵抗体 １００ アルミナボビン（支持） １０１ 白金線リード １０２ 白金線リード １０３ ガラス １０５ 白金線（抵抗線） １０５ａ 巻き始め点 １０５ｂ 巻き終わり点 １２０ 係止部 １３０ 係止部 １４０ 係止部 １５０ 係止部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路内に設けられた流量測定用抵抗体
   と、前記流路内に設けられた温度補償用抵抗体と、前記
   温度補償用抵抗体の検出値に応じて前記流量測定用抵抗
   体への通電量を調整する制御回路とを備えた熱式流量計
   において、 前記流量測定用抵抗体は、棒状の絶縁支持体の外周に巻
   かれる抵抗線からなり、 この抵抗線は前記支持体の外周の一端部から他端部まで
   巻かれ、前記支持体の外周の端部近傍にて前記抵抗線が
   巻かれていない部分の片側長さＬ₁ と前記支持体の全体
   長さＬ₀ の比Ｌ₁ ／Ｌ₀ が所定値以下であることを特徴
   とする熱式流量計。
2. 【請求項２】 流路内に設けられた流量測定用抵抗体
   と、前記流路内に設けられた温度補償用抵抗体と、前記
   温度補償用抵抗体の検出値に応じて前記流量測定用抵抗
   体への通電量を調整する制御回路とを備えた熱式流量計
   において、 前記流量測定用抵抗体は、棒状の絶縁支持体の一端部か
   ら他端部まで巻かれる抵抗線からなり、 前記支持体の一端部の前記抵抗線の巻き始めから二巻目
   までの抵抗巻線無き部分の一端部側長さＬ₁ 、前記支持
   体の他端部の前記抵抗線の巻き終りから逆方向に二巻目
   までの抵抗巻線無き部分の他端部側長さＬ₂ と定義した
   とき、前記支持体の抵抗巻線無き部分の片側長さＬ₁ ま
   たはＬ₂ と前記支持体の全体長さＬ₀ の比が、Ｌ₁ ／Ｌ
   ₀ ≦０．１２５、または Ｌ₂ ／Ｌ₀ ≦０．１２５ で
   あることを特徴とする熱式流量計。
3. 【請求項３】 前記支持体は、棒状であって、両端に前
   記抵抗線が引っ掛かる係止部を備えた請求項１または２
   記載の熱式流量計。
4. 【請求項４】 前記係止部は、前記支持体の外周端部に
   形成される一個以上の溝であることを特徴とする請求項
   １または２記載の熱式流量計。
5. 【請求項５】 前記係止部は、前記支持体の外周部に形
   成される軸方向に沿って延びる一本以上の溝であること
   を特徴とする請求項３記載の熱式流量計。
6. 【請求項６】 前記抵抗線は、白金線であることを特徴
   とする請求項１〜５のいずれか一項記載の熱式流量計。
7. 【請求項７】 前記支持体の外周に巻かれる前記抵抗線
   の上に保護膜が形成されることを特徴とする請求項１〜
   ６のいずれか一項記載の熱式流量計。