JP2000346688A - 流量センサ - Google Patents
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は計測流体に流速分布の変化が発生
しても、流量を高精度に検出でき、かつ、圧力損失が小
さく、また、製造コストを含めた安価な流量センサを得
る。 【解決手段】 検出用通路１９には支持部材２０の主通
路１６への突出部分と実質的に略等しい流体抵抗をもつ
構造体２１が検出用通路１９を中心に支持部材２０と対
称位置に一体にて構成されている。
しても、流量を高精度に検出でき、かつ、圧力損失が小
さく、また、製造コストを含めた安価な流量センサを得
る。 【解決手段】 検出用通路１９には支持部材２０の主通
路１６への突出部分と実質的に略等しい流体抵抗をもつ
構造体２１が検出用通路１９を中心に支持部材２０と対
称位置に一体にて構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流量に応じて信号
を出力する流量測定装置に係り、例えば内燃機関の吸入
空気流量を測定するのに適した空気流量測定装置に関す
るものである。
を出力する流量測定装置に係り、例えば内燃機関の吸入
空気流量を測定するのに適した空気流量測定装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】図２１および図２２はそれぞれ例えば特
開平８−３１３３１８号公報に記載された従来の感熱式
流量センサを示す正面図および縦断面図を示す。図２１
および図２２において、流量センサ１は、計測流体が流
れる主通路５と、主通路５内にほぼ同軸に配設された検
出用通路６と、検出用通路６内に配設された流量検出素
子１２Ａと、主通路５内の検出用通路６の入口近傍に配
設された温度補償用抵抗体１３と、主通路５内の入口近
傍に配設された整流格子７とを有している。そして、流
量検出素子１２Ａおよび温度補償用抵抗体１３に電気的
に接続された回路基板８が回路ケース９内に収納されて
いる。さらに、流量センサ１へ電源を供給したり、流量
検出信号を外部へ取り出すためのコネクタ１０が回路ケ
ース９に設けられている。ここで、流量検出素子１２Ａ
はセラミック基板と、該セラミック基板上に着膜された
白金膜を櫛歯状に形成してなる流量検出抵抗体１１とを
備えている。同様に、温度補償用抵抗体１３はセラミッ
ク基板上に着膜された白金膜を櫛歯状に形成したもので
ある。
開平８−３１３３１８号公報に記載された従来の感熱式
流量センサを示す正面図および縦断面図を示す。図２１
および図２２において、流量センサ１は、計測流体が流
れる主通路５と、主通路５内にほぼ同軸に配設された検
出用通路６と、検出用通路６内に配設された流量検出素
子１２Ａと、主通路５内の検出用通路６の入口近傍に配
設された温度補償用抵抗体１３と、主通路５内の入口近
傍に配設された整流格子７とを有している。そして、流
量検出素子１２Ａおよび温度補償用抵抗体１３に電気的
に接続された回路基板８が回路ケース９内に収納されて
いる。さらに、流量センサ１へ電源を供給したり、流量
検出信号を外部へ取り出すためのコネクタ１０が回路ケ
ース９に設けられている。ここで、流量検出素子１２Ａ
はセラミック基板と、該セラミック基板上に着膜された
白金膜を櫛歯状に形成してなる流量検出抵抗体１１とを
備えている。同様に、温度補償用抵抗体１３はセラミッ
ク基板上に着膜された白金膜を櫛歯状に形成したもので
ある。
【０００３】このように構成された従来の流量センサ１
においては、流量検出素子１２Ａの流量検出抵抗体１１
に流れる加熱電流は、流量検出抵抗体１１の平均温度が
温度補償用抵抗体１３で検出された計測流体温度から所
定の温度だけ高くなるよう回路基板８に構成された回路
によって制御されている。そして、計測流体の流れによ
る流量検出抵抗体１１の冷却効果と流量検出抵抗体１１
の抵抗値が温度により変化する特性とを利用し、流量検
出抵抗体１１に供給される加熱電流を検出し、該加熱電
流を流量信号とすることで流体の流量を検出できる。一
般的に流量センサ１を自動車用内燃機関の吸入空気量検
出センサとして適用する場合の吸気系配管を図２３に示
す。多くの場合、流量センサ１はエアクリーナケース３
の内部に収められたエアクリーナエレメント２の下流に
配設される。このエアクリーナエレメント２は不織布、
濾紙等により成るフィルタであり、内燃機関が吸入する
空気中のダストを捕捉して内燃機関の内部に入らないよ
うにするために設けられている。このエアクリーナエレ
メント２は自動車が走行するに従いダストが堆積し、目
詰まりを起こす。これに伴い、エアクリーナエレメント
２を通過した吸入空気の流れは、エアクリーナエレメン
ト２が目詰まりを起こす以前の流れに比較し非常に偏っ
た流れとなり、流量センサ１の上流における流速分布は
大きく変化する。流量センサ１の流量検出素子１２Ａは
主通路５のごく一部の流速を検出して流量情報としてい
るため、同一流量であっても流量センサ１の上流の流速
分布が変化すると流量検出信号に誤差を生じてしまう。
においては、流量検出素子１２Ａの流量検出抵抗体１１
に流れる加熱電流は、流量検出抵抗体１１の平均温度が
温度補償用抵抗体１３で検出された計測流体温度から所
定の温度だけ高くなるよう回路基板８に構成された回路
によって制御されている。そして、計測流体の流れによ
る流量検出抵抗体１１の冷却効果と流量検出抵抗体１１
の抵抗値が温度により変化する特性とを利用し、流量検
出抵抗体１１に供給される加熱電流を検出し、該加熱電
流を流量信号とすることで流体の流量を検出できる。一
般的に流量センサ１を自動車用内燃機関の吸入空気量検
出センサとして適用する場合の吸気系配管を図２３に示
す。多くの場合、流量センサ１はエアクリーナケース３
の内部に収められたエアクリーナエレメント２の下流に
配設される。このエアクリーナエレメント２は不織布、
濾紙等により成るフィルタであり、内燃機関が吸入する
空気中のダストを捕捉して内燃機関の内部に入らないよ
うにするために設けられている。このエアクリーナエレ
メント２は自動車が走行するに従いダストが堆積し、目
詰まりを起こす。これに伴い、エアクリーナエレメント
２を通過した吸入空気の流れは、エアクリーナエレメン
ト２が目詰まりを起こす以前の流れに比較し非常に偏っ
た流れとなり、流量センサ１の上流における流速分布は
大きく変化する。流量センサ１の流量検出素子１２Ａは
主通路５のごく一部の流速を検出して流量情報としてい
るため、同一流量であっても流量センサ１の上流の流速
分布が変化すると流量検出信号に誤差を生じてしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、近年エンジ
ンルームの小型化に伴い流量センサにも小型化のニーズ
が高まり、例えば特開平８−２１９８３８号公報に記載
されているように流管部（主通路５）を持たない、いわ
ゆるプラグイン構造の流量センサが提案されている。と
ころがこのプラグイン構造の流量センサは流管部をもた
ないため前述のような整流器（整流格子７）を用いて整
流することが困難であった。従って、プラグイン構造の
流量センサを自動車用内燃機関の吸入空気量検出センサ
として適用する場合、エアクリーナエレメント２が目詰
まりを起こすと流量検出信号に誤差が生じ易かった。
ンルームの小型化に伴い流量センサにも小型化のニーズ
が高まり、例えば特開平８−２１９８３８号公報に記載
されているように流管部（主通路５）を持たない、いわ
ゆるプラグイン構造の流量センサが提案されている。と
ころがこのプラグイン構造の流量センサは流管部をもた
ないため前述のような整流器（整流格子７）を用いて整
流することが困難であった。従って、プラグイン構造の
流量センサを自動車用内燃機関の吸入空気量検出センサ
として適用する場合、エアクリーナエレメント２が目詰
まりを起こすと流量検出信号に誤差が生じ易かった。
【０００５】さらに、このプラグイン構造の流量センサ
の検出精度を向上させるために、整流器をエアクリーナ
ケースあるいは吸気管に装着することが考えられる。こ
の場合、十分な整流効果を得るためには整流器の目を細
かくする必要がある。整流器の目を細かくすることは圧
力損失の増大につながり、内燃機関が吸入できる空気量
が制限されて、内燃機関の出力が低下してしまうという
問題がある。また、整流器の目が細かすぎると、エアク
リーナエレメントを通過した小さなダストにより目詰ま
りを起こすという問題がある。一方、整流器の目を荒く
すると、整流効果が低下するだけでなく、整流器の下流
に生じる渦により、流量検出部における境界層厚さおよ
び摩擦応力の不均一性を生じ、流量検出信号に乱れを生
じて、正確な流量が検出できないという問題がある。さ
らに、流量センサ以外に整流構造体を有するため、製造
コストが高くなるという問題があった。
の検出精度を向上させるために、整流器をエアクリーナ
ケースあるいは吸気管に装着することが考えられる。こ
の場合、十分な整流効果を得るためには整流器の目を細
かくする必要がある。整流器の目を細かくすることは圧
力損失の増大につながり、内燃機関が吸入できる空気量
が制限されて、内燃機関の出力が低下してしまうという
問題がある。また、整流器の目が細かすぎると、エアク
リーナエレメントを通過した小さなダストにより目詰ま
りを起こすという問題がある。一方、整流器の目を荒く
すると、整流効果が低下するだけでなく、整流器の下流
に生じる渦により、流量検出部における境界層厚さおよ
び摩擦応力の不均一性を生じ、流量検出信号に乱れを生
じて、正確な流量が検出できないという問題がある。さ
らに、流量センサ以外に整流構造体を有するため、製造
コストが高くなるという問題があった。
【０００６】また、近年の感熱式流量センサにおいて
は、高速な応答を目的とした小型化された流量検出素子
が用いられる。この場合、流量検出素子の上流に整流器
を設置すると、流量検出素子が整流器から発生する流体
的乱れの影響を受け易くなり、流量検出信号に含まれる
ノイズ成分がさらに大きくなることにより流量検出精度
を悪化させるという問題があった。
は、高速な応答を目的とした小型化された流量検出素子
が用いられる。この場合、流量検出素子の上流に整流器
を設置すると、流量検出素子が整流器から発生する流体
的乱れの影響を受け易くなり、流量検出信号に含まれる
ノイズ成分がさらに大きくなることにより流量検出精度
を悪化させるという問題があった。
【０００７】さらに、プラグイン構造の流量センサは、
例えば特開平８−２１９８３８号公報の図１および図２
に示されるように、主通路に開口された穴に挿入されて
おり、その検出用通路が主通路の通路断面の略中心に位
置している。この流量センサを上流視（上流側から見
る）すると、検出用通路を支持する支持部材が検出用通
路と主通路との間に配設されており、検出用通路を中心
とし、上下方向（主通路の内壁面からの支持部材の延出
方向）に流体抵抗の偏りがある。また、検出用通路の下
部に板状整流部材を用いた流量センサが特開平１０−３
３２４５３号公報に記載されている。この場合も、検出
用通路を中心とし、上下方向に流体抵抗の偏りがある。
このような流量センサにおいては、流量センサの上流に
流速分布の変化が生じた場合には、流量センサの上下方
向における流速分布が不均一になり、検出流量の誤差が
発生し易い。
例えば特開平８−２１９８３８号公報の図１および図２
に示されるように、主通路に開口された穴に挿入されて
おり、その検出用通路が主通路の通路断面の略中心に位
置している。この流量センサを上流視（上流側から見
る）すると、検出用通路を支持する支持部材が検出用通
路と主通路との間に配設されており、検出用通路を中心
とし、上下方向（主通路の内壁面からの支持部材の延出
方向）に流体抵抗の偏りがある。また、検出用通路の下
部に板状整流部材を用いた流量センサが特開平１０−３
３２４５３号公報に記載されている。この場合も、検出
用通路を中心とし、上下方向に流体抵抗の偏りがある。
このような流量センサにおいては、流量センサの上流に
流速分布の変化が生じた場合には、流量センサの上下方
向における流速分布が不均一になり、検出流量の誤差が
発生し易い。
【０００８】また、サーミスタ等を用いた流体温度検出
用素子を一体化した流量センサが、例えば、特開平８−
２９７０４０号公報に記載されている。この流量センサ
においては、上流視した場合、サーミスタが検出用通路
を支持する支持部材を中心として左右どちらかに偏って
装着されている。この場合、該支持部材を中心とし左右
方向に流体抵抗の偏りがあるため、流量センサの上流に
流速分布の変化が生じた場合には、検出流量の誤差が発
生し易い。
用素子を一体化した流量センサが、例えば、特開平８−
２９７０４０号公報に記載されている。この流量センサ
においては、上流視した場合、サーミスタが検出用通路
を支持する支持部材を中心として左右どちらかに偏って
装着されている。この場合、該支持部材を中心とし左右
方向に流体抵抗の偏りがあるため、流量センサの上流に
流速分布の変化が生じた場合には、検出流量の誤差が発
生し易い。
【０００９】また、流体温度検出用素子にサーミスタを
用いた流量センサにおいては、特開平８−２９７０４０
号公報に記載されているように、流管部に流量センサを
挿入する時にサーミスタを破損しないようにプロテクタ
が設けられている。しかしながら、流量センサ組立時、
サーミスタを検出用通路に形成された穴に挿入する際に
サーミスタを破損する恐れがあり、これについては考慮
されていなかった。
用いた流量センサにおいては、特開平８−２９７０４０
号公報に記載されているように、流管部に流量センサを
挿入する時にサーミスタを破損しないようにプロテクタ
が設けられている。しかしながら、流量センサ組立時、
サーミスタを検出用通路に形成された穴に挿入する際に
サーミスタを破損する恐れがあり、これについては考慮
されていなかった。
【００１０】またさらに、特開平１０−１４２０２０号
公報に示されるように膜状の流量検出素子を用いる場
合、該流量検出素子が流量センサの軸方向（検出用通路
の軸方向）とほぼ平行に、かつ、検出用通路内に延出さ
れた板状部材に表面がほぼ面一になるように組み込ま
れ、その一端が支持部材の内部に埋没固定されている。
そして、該流量検出素子と制御回路部とをワイヤーボン
ディング等の方法により電気的導通をはかっている。さ
らに、該流量検出素子は流速分布が均一化されている検
出用通路の通路断面のほぼ中心に配設されている。ここ
で、流量センサの高速応答を目的とする場合、該流量検
出素子を小型化することが効果的であるが、小型化が促
進されると、流量検出素子を該検出用通路の中心に配設
するためには、該制御回路部との電気的接続部を保護す
る保護部材を該検出用通路の中に露出させる必要が生じ
る。この場合、該検出用通路を上流視した場合、該保護
部材により上下方向に不均一な流体抵抗が生じる。従っ
て、この流量センサにおいては、流量センサの上流に流
速分布の変化が生じた場合には、検出流量の誤差が発生
し易い。
公報に示されるように膜状の流量検出素子を用いる場
合、該流量検出素子が流量センサの軸方向（検出用通路
の軸方向）とほぼ平行に、かつ、検出用通路内に延出さ
れた板状部材に表面がほぼ面一になるように組み込ま
れ、その一端が支持部材の内部に埋没固定されている。
そして、該流量検出素子と制御回路部とをワイヤーボン
ディング等の方法により電気的導通をはかっている。さ
らに、該流量検出素子は流速分布が均一化されている検
出用通路の通路断面のほぼ中心に配設されている。ここ
で、流量センサの高速応答を目的とする場合、該流量検
出素子を小型化することが効果的であるが、小型化が促
進されると、流量検出素子を該検出用通路の中心に配設
するためには、該制御回路部との電気的接続部を保護す
る保護部材を該検出用通路の中に露出させる必要が生じ
る。この場合、該検出用通路を上流視した場合、該保護
部材により上下方向に不均一な流体抵抗が生じる。従っ
て、この流量センサにおいては、流量センサの上流に流
速分布の変化が生じた場合には、検出流量の誤差が発生
し易い。
【００１１】この発明は、上記の問題点を解決するため
になされたもので、流量センサ上流で流速分布が変化し
ても正確な流量検出が可能であり、圧力損失が小さく、
また、製造コストを含めた安価な流量センサを得ること
を目的とする。
になされたもので、流量センサ上流で流速分布が変化し
ても正確な流量検出が可能であり、圧力損失が小さく、
また、製造コストを含めた安価な流量センサを得ること
を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明による流量セン
サは、流体の流量を検出する流量検出素子と、流体が導
入されるとともに上記流量検出素子が内部に配設された
検出用通路と、この検出用通路を支持する支持部材と、
上記流量検出素子を制御する電子回路部が収納された回
路ケースとを備え、上記検出用通路、支持部材および回
路ケースが一体的に構成され、上記検出用通路が流体を
流通させる主通路内に位置するように上記支持部材を該
主通路に開口された穴から延出させて使用される流量セ
ンサにおいて、上記支持部材の上記穴からの延出部分と
略同一の流体抵抗を有する外形形状に構成された構造体
が上記検出用通路を中心に上記支持部材の上記穴からの
延出部分と略対称な位置に設けられているものである。
サは、流体の流量を検出する流量検出素子と、流体が導
入されるとともに上記流量検出素子が内部に配設された
検出用通路と、この検出用通路を支持する支持部材と、
上記流量検出素子を制御する電子回路部が収納された回
路ケースとを備え、上記検出用通路、支持部材および回
路ケースが一体的に構成され、上記検出用通路が流体を
流通させる主通路内に位置するように上記支持部材を該
主通路に開口された穴から延出させて使用される流量セ
ンサにおいて、上記支持部材の上記穴からの延出部分と
略同一の流体抵抗を有する外形形状に構成された構造体
が上記検出用通路を中心に上記支持部材の上記穴からの
延出部分と略対称な位置に設けられているものである。
【００１３】また、上記構造体は所定の肉抜きをして構
成されているものである。
成されているものである。
【００１４】また、上記構造体の少なくとも一部は上記
検出用通路とは別部品にて構成され、固定手段により上
記検出用通路または上記検出用通路に設けられた取付部
に固定されているものである。
検出用通路とは別部品にて構成され、固定手段により上
記検出用通路または上記検出用通路に設けられた取付部
に固定されているものである。
【００１５】また、流体の流量を検出する流量検出素子
と、流体が導入されるとともに上記流量検出素子が内部
に配設された検出用通路と、この検出用通路を支持する
支持部材と、上記流量検出素子を制御する電子回路部が
収納された回路ケースと、流体の温度を検出する流体温
度検出用素子とを備え、上記検出用通路、支持部材、回
路ケースおよび流体温度検出用素子が一体的に構成さ
れ、上記検出用通路が流体を流通させる主通路内に位置
するように上記支持部材を該主通路に開口された穴から
延出させて使用される流量センサにおいて、上記流体温
度検出用素子を保護するプロテクタと、該プロテクタと
略同一の流体抵抗を有する外形形状に構成された構造体
とが、上記検出用通路を支持する支持部材に対して略対
称な位置に設けられているものである。
と、流体が導入されるとともに上記流量検出素子が内部
に配設された検出用通路と、この検出用通路を支持する
支持部材と、上記流量検出素子を制御する電子回路部が
収納された回路ケースと、流体の温度を検出する流体温
度検出用素子とを備え、上記検出用通路、支持部材、回
路ケースおよび流体温度検出用素子が一体的に構成さ
れ、上記検出用通路が流体を流通させる主通路内に位置
するように上記支持部材を該主通路に開口された穴から
延出させて使用される流量センサにおいて、上記流体温
度検出用素子を保護するプロテクタと、該プロテクタと
略同一の流体抵抗を有する外形形状に構成された構造体
とが、上記検出用通路を支持する支持部材に対して略対
称な位置に設けられているものである。
【００１６】また、流体の流量を検出する流量検出素子
と、流体が導入されるとともに上記流量検出素子が内部
に配設される検出用通路と、この検出用通路を支持する
支持部材と、上記検出用通路内に延出するように配設さ
れて上記流量検出素子を支持する検出補助部材と、上記
流量検出素子を制御する電子回路部が収納された回路ケ
ースとを備えた流量センサにおいて、上記電子回路部と
上記流量検出素子との電気的接続部を上記検出補助部材
と協働して流体から保護する保護部材が上記検出用通路
内に突出するように設けられ、上記保護部材の上記検出
用通路内への突出部分と略同一の流体抵抗を有する外形
形状に構成された構造体が上記検出用通路の軸心を中心
とし上記保護部材の上記検出用通路内への突出部分と略
対称な位置に設けられているものである。
と、流体が導入されるとともに上記流量検出素子が内部
に配設される検出用通路と、この検出用通路を支持する
支持部材と、上記検出用通路内に延出するように配設さ
れて上記流量検出素子を支持する検出補助部材と、上記
流量検出素子を制御する電子回路部が収納された回路ケ
ースとを備えた流量センサにおいて、上記電子回路部と
上記流量検出素子との電気的接続部を上記検出補助部材
と協働して流体から保護する保護部材が上記検出用通路
内に突出するように設けられ、上記保護部材の上記検出
用通路内への突出部分と略同一の流体抵抗を有する外形
形状に構成された構造体が上記検出用通路の軸心を中心
とし上記保護部材の上記検出用通路内への突出部分と略
対称な位置に設けられているものである。
【００１７】また、上記構造体は上記検出補助部材と一
体に構成されているものである。
体に構成されているものである。
【００１８】また、流体の流量を検出する流量検出素子
と、流体が導入されるとともに上記流量検出素子が内部
に配設される検出用通路と、この検出用通路を支持する
支持部材と、上記流量検出素子を制御する電子回路部が
収納された回路ケースと、流体温度を検出する流体温度
検出用素子と、この流体温度検出用素子を保護するプロ
テクタとを備え、上記検出用通路、支持部材および回路
ケースが一体に構成され、上記検出用通路が流体を流通
させる主通路内に位置するように上記支持部材を該主通
路に開口された穴から延出させて使用される流量センサ
において、上記流体温度検出用素子および上記プロテク
タがユニットとして一体に構成され、該ユニットを挿入
する穴が上記支持部材あるいは回路ケースに設けられて
いるものである。
と、流体が導入されるとともに上記流量検出素子が内部
に配設される検出用通路と、この検出用通路を支持する
支持部材と、上記流量検出素子を制御する電子回路部が
収納された回路ケースと、流体温度を検出する流体温度
検出用素子と、この流体温度検出用素子を保護するプロ
テクタとを備え、上記検出用通路、支持部材および回路
ケースが一体に構成され、上記検出用通路が流体を流通
させる主通路内に位置するように上記支持部材を該主通
路に開口された穴から延出させて使用される流量センサ
において、上記流体温度検出用素子および上記プロテク
タがユニットとして一体に構成され、該ユニットを挿入
する穴が上記支持部材あるいは回路ケースに設けられて
いるものである。
【００１９】また、上記ユニットを支持する構造体が上
記支持部材に一体に構成されているものである。
記支持部材に一体に構成されているものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。 実施の形態１．図１および図２はそれぞれこの発明の実
施の形態１に係る流量センサを示す部分横断面図および
縦断面図である。図１および図２において、主通路１６
は計測流体が流通する樹脂製の円筒状の管体であり、例
えば自動車用内燃機関の吸気系配管のエアクリーナケー
スと一体に形成されている。流量センサ１００は、主通
路１６に取り付けられて主通路１６内を流通する流体の
流量を検出するいわゆるプラグイン構造のもので、支持
部材２０と、軸心方向が支持部材２０の長手方向と直交
するように該支持部材２０の一端に設けられた筒状の検
出用通路１９と、主面が検出用通路１９の軸心を通るよ
うに検出用通路１９の内壁面から支持部材２０の長手方
向に延設された板状の検出補助部材２２と、表面が検出
補助部材２２と同じ面位置となるように検出補助部材２
２に組み込まれ、その一端が支持部材２０の内部に固定
されている流量検出素子１２と、検出用通路１９に関し
て支持部材２０と対称位置に検出用通路１９の外壁面か
ら支持部材２０の長手方向に延設された構造体２１と、
支持部材２０の他端に設けられた回路ケース１５とを有
している。そして、検出用通路１９、支持部材２０およ
び回路ケース１５が一体に樹脂成形されている、即ち一
体の樹脂体に構成されている。
について説明する。 実施の形態１．図１および図２はそれぞれこの発明の実
施の形態１に係る流量センサを示す部分横断面図および
縦断面図である。図１および図２において、主通路１６
は計測流体が流通する樹脂製の円筒状の管体であり、例
えば自動車用内燃機関の吸気系配管のエアクリーナケー
スと一体に形成されている。流量センサ１００は、主通
路１６に取り付けられて主通路１６内を流通する流体の
流量を検出するいわゆるプラグイン構造のもので、支持
部材２０と、軸心方向が支持部材２０の長手方向と直交
するように該支持部材２０の一端に設けられた筒状の検
出用通路１９と、主面が検出用通路１９の軸心を通るよ
うに検出用通路１９の内壁面から支持部材２０の長手方
向に延設された板状の検出補助部材２２と、表面が検出
補助部材２２と同じ面位置となるように検出補助部材２
２に組み込まれ、その一端が支持部材２０の内部に固定
されている流量検出素子１２と、検出用通路１９に関し
て支持部材２０と対称位置に検出用通路１９の外壁面か
ら支持部材２０の長手方向に延設された構造体２１と、
支持部材２０の他端に設けられた回路ケース１５とを有
している。そして、検出用通路１９、支持部材２０およ
び回路ケース１５が一体に樹脂成形されている、即ち一
体の樹脂体に構成されている。
【００２１】この流量センサ１００は、支持部材２０が
主通路１６の内壁面から主通路１６内に延出するよう
に、主通路１６に設けられた開口３０から挿入され、回
路ケース１５を主通路１６の外壁にネジ（図示せず）に
より締着固定して取り付けられる。この時、支持部材２
０と主通路１６の開口３０との間にＯリング２９が介装
され、主通路１６の気密性が確保されている。また、検
出用通路１９が主通路１５内に略同軸に配設されてい
る。そして、検出用通路１９の軸心方向が計測流体の流
れ方向４に略一致している。また、構造体２１は、支持
部材２０の主通路１６への突出部分の一部と同一形状に
構成されている。
主通路１６の内壁面から主通路１６内に延出するよう
に、主通路１６に設けられた開口３０から挿入され、回
路ケース１５を主通路１６の外壁にネジ（図示せず）に
より締着固定して取り付けられる。この時、支持部材２
０と主通路１６の開口３０との間にＯリング２９が介装
され、主通路１６の気密性が確保されている。また、検
出用通路１９が主通路１５内に略同軸に配設されてい
る。そして、検出用通路１９の軸心方向が計測流体の流
れ方向４に略一致している。また、構造体２１は、支持
部材２０の主通路１６への突出部分の一部と同一形状に
構成されている。
【００２２】ここで、回路ケース１５の内部には、電気
的信号を制御する電子回路部としての回路基板１４が収
容されている。そして、回路基板１４に接続されたター
ミナル２３と流量検出素子１２とが支持部材２０の内部
でリード２４を介して電気的に接続されている。さら
に、回路ケース１５にはコネクタ１８が設けられ、外部
から流量センサ１００へ電源を供給したり、流量センサ
１００の流量検出信号を外部に取り出せるようになって
いる。また、流量検出素子１２は、シリコン基板上に着
膜された白金膜をパターニングして櫛歯状の流量検出抵
抗体１１および温度補償用抵抗体１３がシリコン基板上
に複合形成されたもので、流量検出抵抗体１１の熱が温
度補償用抵抗体１３に伝導しないように熱絶縁手段（図
示せず）が施されている。
的信号を制御する電子回路部としての回路基板１４が収
容されている。そして、回路基板１４に接続されたター
ミナル２３と流量検出素子１２とが支持部材２０の内部
でリード２４を介して電気的に接続されている。さら
に、回路ケース１５にはコネクタ１８が設けられ、外部
から流量センサ１００へ電源を供給したり、流量センサ
１００の流量検出信号を外部に取り出せるようになって
いる。また、流量検出素子１２は、シリコン基板上に着
膜された白金膜をパターニングして櫛歯状の流量検出抵
抗体１１および温度補償用抵抗体１３がシリコン基板上
に複合形成されたもので、流量検出抵抗体１１の熱が温
度補償用抵抗体１３に伝導しないように熱絶縁手段（図
示せず）が施されている。
【００２３】なお、以降に述べる実施の形態でも同様で
あるが、支持部材２０の長さ方向、即ち支持部材２０の
主通路１６の内壁面からの延出方向を上下方向とし、検
出用通路１９の軸心および支持部材２０の長さ方向に直
交する方向を左右方向として説明する。また、本願の効
果を得るには温度補償用抵抗体１３が必ずしも流量検出
素子１２の上に構成されている必要はなく、流量検出素
子１２には流量検出抵抗体１１のみが構成されていても
良い。さらに、流量検出素子１２の基板はシリコン基板
に限定されるものではなく、電気的絶縁体であればよ
く、例えばセラミック基板でもよい。さらにまた、流量
検出抵抗体１１および温度補償用抵抗体１３の材料は白
金に限定されるものではなく、感熱抵抗材料であればよ
く、例えば、ニッケル、パーマロイ等であっても良い。
あるが、支持部材２０の長さ方向、即ち支持部材２０の
主通路１６の内壁面からの延出方向を上下方向とし、検
出用通路１９の軸心および支持部材２０の長さ方向に直
交する方向を左右方向として説明する。また、本願の効
果を得るには温度補償用抵抗体１３が必ずしも流量検出
素子１２の上に構成されている必要はなく、流量検出素
子１２には流量検出抵抗体１１のみが構成されていても
良い。さらに、流量検出素子１２の基板はシリコン基板
に限定されるものではなく、電気的絶縁体であればよ
く、例えばセラミック基板でもよい。さらにまた、流量
検出抵抗体１１および温度補償用抵抗体１３の材料は白
金に限定されるものではなく、感熱抵抗材料であればよ
く、例えば、ニッケル、パーマロイ等であっても良い。
【００２４】このように構成された流量センサ１００に
おいて、構造体２１が支持部材２０の主通路１６への突
出部分の一部と同一形状に構成されているので、主流路
１６内の支持部材２０の一部と構造体２１が同一の流体
抵抗を持つ。また、構造体２１と支持部材２０とが検出
用通路１９を中心として対称に配設されているので、上
下方向において流体抵抗が均一化される。そこで、主通
路１６に流入する計測流体の流速分布に偏りが生じた場
合においても、少なくとも上下方向における主流軸方向
の流速成分が補整され、計測流体は主流軸方向の流速分
布が平均化されるため、検出流量の誤差が発生しにく
く、正確な流量検出が可能となる。
おいて、構造体２１が支持部材２０の主通路１６への突
出部分の一部と同一形状に構成されているので、主流路
１６内の支持部材２０の一部と構造体２１が同一の流体
抵抗を持つ。また、構造体２１と支持部材２０とが検出
用通路１９を中心として対称に配設されているので、上
下方向において流体抵抗が均一化される。そこで、主通
路１６に流入する計測流体の流速分布に偏りが生じた場
合においても、少なくとも上下方向における主流軸方向
の流速成分が補整され、計測流体は主流軸方向の流速分
布が平均化されるため、検出流量の誤差が発生しにく
く、正確な流量検出が可能となる。
【００２５】なお、この実施の形態１では、構造体２１
は支持部材２０の主通路１６内への突出部分と同一形状
に形成するものとしているが、構造体２１は必ずしも支
持部材２０の主通路１６内への突出部分と同一形状にす
る必要はなく、実質的に略同一の流体抵抗を有していれ
ばよい。また、この実施の形態１では、構造体２１と主
通路１６の内壁面との間には距離Ｌが設けてあるが、主
通路１６の内壁面近傍においては、壁面摩擦応力により
流体抵抗が生じるため、距離Ｌは主通路１６の内半径ｒ
の１／２以下とすることが望ましい。
は支持部材２０の主通路１６内への突出部分と同一形状
に形成するものとしているが、構造体２１は必ずしも支
持部材２０の主通路１６内への突出部分と同一形状にす
る必要はなく、実質的に略同一の流体抵抗を有していれ
ばよい。また、この実施の形態１では、構造体２１と主
通路１６の内壁面との間には距離Ｌが設けてあるが、主
通路１６の内壁面近傍においては、壁面摩擦応力により
流体抵抗が生じるため、距離Ｌは主通路１６の内半径ｒ
の１／２以下とすることが望ましい。
【００２６】実施の形態２．図３および図４はそれぞれ
この発明の実施の形態２に係る流量センサを示す部分横
断面図および縦断面図である。この実施の形態２では、
図３および図４に示されるように、検出用通路１９には
支持部材２０の主通路１６への突出部分と実質的に略等
しい流体抵抗をもつ構造体２１Ａが検出用通路１９を中
心に支持部材２０と略対称位置に例えば樹脂等にて一体
に構成されている。さらに、この構造体２１Ａの内部は
所定の肉抜きをして構成されている。なお、他の構成は
上記実施の形態１と同様に構成されている。
この発明の実施の形態２に係る流量センサを示す部分横
断面図および縦断面図である。この実施の形態２では、
図３および図４に示されるように、検出用通路１９には
支持部材２０の主通路１６への突出部分と実質的に略等
しい流体抵抗をもつ構造体２１Ａが検出用通路１９を中
心に支持部材２０と略対称位置に例えば樹脂等にて一体
に構成されている。さらに、この構造体２１Ａの内部は
所定の肉抜きをして構成されている。なお、他の構成は
上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００２７】この様に構成された流量センサ１０１にお
いては、上記実施の形態１の効果に加えて、構造体２１
Ａを構成する樹脂の所要量を減少させることが可能とな
り、低コストで軽量な流量センサを得ることができる。
また、構造体２１Ａを含めた検出用通路１９のモーメン
トが小さくなるので、検出用通路１９の支持部材２０の
強度を低くすることができ、ひいては支持部材２０の幅
を小さくすることができるため、圧力損失を小さくする
ことが可能となる。
いては、上記実施の形態１の効果に加えて、構造体２１
Ａを構成する樹脂の所要量を減少させることが可能とな
り、低コストで軽量な流量センサを得ることができる。
また、構造体２１Ａを含めた検出用通路１９のモーメン
トが小さくなるので、検出用通路１９の支持部材２０の
強度を低くすることができ、ひいては支持部材２０の幅
を小さくすることができるため、圧力損失を小さくする
ことが可能となる。
【００２８】実施の形態３．図５および図６はそれぞれ
この発明の実施の形態３に係る流量センサを示す部分横
断面図および縦断面図である。この実施の形態３では、
図５および図６に示されるように、取付部１９ａが検出
用通路１９の外周壁に支持部材２０と対称位置に突設さ
れ、さらに構造体２１Ｂが取付部１９ａに溶着にて固定
されている。そして、取付部１９ａと構造体２１Ｂとか
らなる検出用通路１９からの突出部分が支持部材２０の
主通路１６への突出部分と実質的に略等しい流体抵抗を
もつ外形形状に形成されている。さらに、構造体２１Ｂ
と支持部材２０とが検出用通路１９を中心に対称な位置
関係となっている。なお、他の構成は上記実施の形態１
と同様に構成されている。
この発明の実施の形態３に係る流量センサを示す部分横
断面図および縦断面図である。この実施の形態３では、
図５および図６に示されるように、取付部１９ａが検出
用通路１９の外周壁に支持部材２０と対称位置に突設さ
れ、さらに構造体２１Ｂが取付部１９ａに溶着にて固定
されている。そして、取付部１９ａと構造体２１Ｂとか
らなる検出用通路１９からの突出部分が支持部材２０の
主通路１６への突出部分と実質的に略等しい流体抵抗を
もつ外形形状に形成されている。さらに、構造体２１Ｂ
と支持部材２０とが検出用通路１９を中心に対称な位置
関係となっている。なお、他の構成は上記実施の形態１
と同様に構成されている。
【００２９】この種の流量センサを、数種類の排気量を
もつ自動車用内燃機関の吸入空気量検出センサとして標
準化して適用する場合、流量センサが搭載される主通路
１６の内径は内燃機関の排気量や出力に応じて数種類に
およぶ。このように構成された流量センサ１０２では、
検出用通路１９と構造体２１Ｂとが別体で構成されてい
るので、該構造体２１Ｂの径方向長さのバリエーション
を数種類用意しておけば、適用する主通路１６の内径に
応じて適当な長さの構造体２１Ｂを選択し組み合わせる
ことができ、流量センサ１０２の該構造体２１Ｂ以外の
構成部材を標準化することが可能となる。よって、この
実施の形態３によれば、上記実施の形態１の効果に加え
て、低コストな流量センサを得ることができる。
もつ自動車用内燃機関の吸入空気量検出センサとして標
準化して適用する場合、流量センサが搭載される主通路
１６の内径は内燃機関の排気量や出力に応じて数種類に
およぶ。このように構成された流量センサ１０２では、
検出用通路１９と構造体２１Ｂとが別体で構成されてい
るので、該構造体２１Ｂの径方向長さのバリエーション
を数種類用意しておけば、適用する主通路１６の内径に
応じて適当な長さの構造体２１Ｂを選択し組み合わせる
ことができ、流量センサ１０２の該構造体２１Ｂ以外の
構成部材を標準化することが可能となる。よって、この
実施の形態３によれば、上記実施の形態１の効果に加え
て、低コストな流量センサを得ることができる。
【００３０】なお、上記実施の形態３では、構造体２１
Ｂを検出用通路１９の取付部１９ａに溶着するものとし
ているが、検出用通路１９と構造体２１Ｂとの固定方法
は溶着に限定されるものはなく、接着やネジ止め等でも
よい。また、上記実施の形態３では、構造体２１Ｂを検
出用通路１９に設けられた取付部１９ａに固定するもの
としているが、構造体２１Ｂを検出用通路１９に直接固
定するようにしてもよい。また、上記実施の形態３で
は、検出用通路１９の形状が円筒形状に形成されている
ものとしているが、検出用通路１９は円筒形状に限定さ
れるものではなく、例えば図７および図８に示されるよ
うな矩形状であってもよく、さらには楕円筒形状であっ
てもよい。
Ｂを検出用通路１９の取付部１９ａに溶着するものとし
ているが、検出用通路１９と構造体２１Ｂとの固定方法
は溶着に限定されるものはなく、接着やネジ止め等でも
よい。また、上記実施の形態３では、構造体２１Ｂを検
出用通路１９に設けられた取付部１９ａに固定するもの
としているが、構造体２１Ｂを検出用通路１９に直接固
定するようにしてもよい。また、上記実施の形態３で
は、検出用通路１９の形状が円筒形状に形成されている
ものとしているが、検出用通路１９は円筒形状に限定さ
れるものではなく、例えば図７および図８に示されるよ
うな矩形状であってもよく、さらには楕円筒形状であっ
てもよい。
【００３１】実施の形態４．図９および図１０はそれぞ
れこの発明の実施の形態４に係る流量センサを示す部分
横断面図および部分縦断面図である。この実施の形態４
では、図９および図１０に示されるように、回路ケース
１５には流体温度検出用素子としてのサーミスタ２５が
主通路１６内に露呈するように配設されている。また、
支持部材２０にはサーミスタ２５を保護するためのプロ
テクタ２６が設置されている。さらに、プロテクタ２６
と同一形状の構造体２１Ｃが検出用通路１９の支持部材
２０を中心にプロテクタ２６と略対称位置に設置されて
いる。なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成
されている。
れこの発明の実施の形態４に係る流量センサを示す部分
横断面図および部分縦断面図である。この実施の形態４
では、図９および図１０に示されるように、回路ケース
１５には流体温度検出用素子としてのサーミスタ２５が
主通路１６内に露呈するように配設されている。また、
支持部材２０にはサーミスタ２５を保護するためのプロ
テクタ２６が設置されている。さらに、プロテクタ２６
と同一形状の構造体２１Ｃが検出用通路１９の支持部材
２０を中心にプロテクタ２６と略対称位置に設置されて
いる。なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成
されている。
【００３２】この様に構成された流量センサ１０３おい
ては、プロテクタ２６と構造体２１Ｃとが略同一の流体
抵抗を持ち、かつ、検出用通路１９を中心とし対称に配
設されているので、検出用通路１９の左右において流体
抵抗が均一化されている。そこで、主通路１６に流入す
る計測流体の流速分布に偏りが生じても、検出用通路１
９の左右において流体抵抗が均一化されているため、少
なくとも左右方向における主流軸方向の流速成分が補整
され、計測流体は主流軸方向の流速分布が平均化される
ので、検出流量の誤差が発生しにくく、正確な流量検出
が可能となる。
ては、プロテクタ２６と構造体２１Ｃとが略同一の流体
抵抗を持ち、かつ、検出用通路１９を中心とし対称に配
設されているので、検出用通路１９の左右において流体
抵抗が均一化されている。そこで、主通路１６に流入す
る計測流体の流速分布に偏りが生じても、検出用通路１
９の左右において流体抵抗が均一化されているため、少
なくとも左右方向における主流軸方向の流速成分が補整
され、計測流体は主流軸方向の流速分布が平均化される
ので、検出流量の誤差が発生しにくく、正確な流量検出
が可能となる。
【００３３】実施の形態５ 図１１および図１２はそれぞれこの発明の実施の形態５
に係る流量センサを示す部分横断面図および縦断面図で
ある。図１１および図１２において、流量センサ１０４
は、計測流体が流通する樹脂製の円筒状の主通路１６Ａ
と、主通路１６Ａ内に略同軸的に配設された筒状の検出
用通路１９と、主通路１６Ａの内壁面から延出して検出
用通路１９を支持する支持部材２０と、主面が検出用通
路１９の軸心を通るように検出用通路１９の内壁面から
支持部材２０の延出方向に延設された板状の検出補助部
材２２と、表面が検出補助部材２２と同じ面位置となる
ように検出補助部材２２に組み込まれ、その一端が支持
部材２０の内部に固定されている流量検出素子１２と、
主通路１６Ａの外壁面に設けられた回路ケース１５とを
有している。そして、流量検出素子１２とターミナル２
３は支持部材２０の内部においてリード２４によって電
気的に接続されている。この小型化された流量検出素子
１２に構成されている流量検出抵抗体１１は検出用通路
１９の略中心に位置するように配設されている。また、
ターミナル２３とリード２４およびリード２４と流量検
出抵抗体１１との電気的接続部は検出補助部材２２と一
体にて構成される保護部材２７により計測流体から保護
されている。この保護部材２７の一部が検出用通路１９
の中に露呈するように配設されている。さらに、保護部
材２７の検出用通路１９内への露呈部分と略同一形状を
有する構造体２１Ｄが検出用通路１９の軸心を中心とし
て保護部材２７の露呈部分と略対称位置に検出用通路１
９の内壁面に配設されている。なお、以降に述べる実施
の形態でも同様であるが、本願の効果を得るには保護部
材２７は検出補助部材２２と一体にて構成されている必
要はなく、別体で構成されていてもよい。
に係る流量センサを示す部分横断面図および縦断面図で
ある。図１１および図１２において、流量センサ１０４
は、計測流体が流通する樹脂製の円筒状の主通路１６Ａ
と、主通路１６Ａ内に略同軸的に配設された筒状の検出
用通路１９と、主通路１６Ａの内壁面から延出して検出
用通路１９を支持する支持部材２０と、主面が検出用通
路１９の軸心を通るように検出用通路１９の内壁面から
支持部材２０の延出方向に延設された板状の検出補助部
材２２と、表面が検出補助部材２２と同じ面位置となる
ように検出補助部材２２に組み込まれ、その一端が支持
部材２０の内部に固定されている流量検出素子１２と、
主通路１６Ａの外壁面に設けられた回路ケース１５とを
有している。そして、流量検出素子１２とターミナル２
３は支持部材２０の内部においてリード２４によって電
気的に接続されている。この小型化された流量検出素子
１２に構成されている流量検出抵抗体１１は検出用通路
１９の略中心に位置するように配設されている。また、
ターミナル２３とリード２４およびリード２４と流量検
出抵抗体１１との電気的接続部は検出補助部材２２と一
体にて構成される保護部材２７により計測流体から保護
されている。この保護部材２７の一部が検出用通路１９
の中に露呈するように配設されている。さらに、保護部
材２７の検出用通路１９内への露呈部分と略同一形状を
有する構造体２１Ｄが検出用通路１９の軸心を中心とし
て保護部材２７の露呈部分と略対称位置に検出用通路１
９の内壁面に配設されている。なお、以降に述べる実施
の形態でも同様であるが、本願の効果を得るには保護部
材２７は検出補助部材２２と一体にて構成されている必
要はなく、別体で構成されていてもよい。
【００３４】ここで、流量センサの高速応答を目的とす
る場合、流量検出素子１２を小型化することが効果的で
ある。しかしながら、流量検出素子１２の小型化が促進
されると、流量検出素子１２上に構成されている流量検
出抵抗体１１を流速分布が均一化された該検出用通路１
９の略中心位置に配設するためには、リード２４を保護
する保護部材２７を検出用通路１９の中に露呈させる必
要が生じる。このままでは、検出用通路１９内の上下方
向おいて流体抵抗が不均一となり、流量センサの上流に
流速分布の変化が生じた場合には、検出流量の誤差が発
生し易い。
る場合、流量検出素子１２を小型化することが効果的で
ある。しかしながら、流量検出素子１２の小型化が促進
されると、流量検出素子１２上に構成されている流量検
出抵抗体１１を流速分布が均一化された該検出用通路１
９の略中心位置に配設するためには、リード２４を保護
する保護部材２７を検出用通路１９の中に露呈させる必
要が生じる。このままでは、検出用通路１９内の上下方
向おいて流体抵抗が不均一となり、流量センサの上流に
流速分布の変化が生じた場合には、検出流量の誤差が発
生し易い。
【００３５】この実施の形態５によれば、保護部材２７
の検出用通路１９内への露呈部分と略同一形状を有する
構造体２１Ｄが検出用通路１９の軸心を中心として保護
部材２７の露呈部分と略対称位置に検出用通路１９の内
壁面に配設されているので、流量検出素子１２の検出補
助部材２２の上下方向において流体抵抗が均一化され
る。そこで、流量センサ１０４の上流に流速分布の変化
が発生しても、少なくとも検出用通路１９内の上下方向
における主流軸方向の流速成分が補整され、計測流体は
主流軸方向の流速分布が平均化されるため、検出流量の
誤差が発生しにくく、正確な流量検出が可能となる。
の検出用通路１９内への露呈部分と略同一形状を有する
構造体２１Ｄが検出用通路１９の軸心を中心として保護
部材２７の露呈部分と略対称位置に検出用通路１９の内
壁面に配設されているので、流量検出素子１２の検出補
助部材２２の上下方向において流体抵抗が均一化され
る。そこで、流量センサ１０４の上流に流速分布の変化
が発生しても、少なくとも検出用通路１９内の上下方向
における主流軸方向の流速成分が補整され、計測流体は
主流軸方向の流速分布が平均化されるため、検出流量の
誤差が発生しにくく、正確な流量検出が可能となる。
【００３６】実施の形態６．図１３および図１４はそれ
ぞれこの発明の実施の形態６に係る流量センサを示す部
分横断面図および縦断面図である。この実施の形態６で
は、図１３および図１４に示されるように、検出用通路
１９内に露呈している保護部材２７の露呈部分と略同一
の流体抵抗を有する構造体２１Ｅは検出補助部材２２と
例えば樹脂等にて一体に構成され、検出用通路１９の軸
心を中心に保護部材２７の露呈部分と略対称位置に配設
されている。なお、他の構成は上記実施の形態５と同様
に構成されている。
ぞれこの発明の実施の形態６に係る流量センサを示す部
分横断面図および縦断面図である。この実施の形態６で
は、図１３および図１４に示されるように、検出用通路
１９内に露呈している保護部材２７の露呈部分と略同一
の流体抵抗を有する構造体２１Ｅは検出補助部材２２と
例えば樹脂等にて一体に構成され、検出用通路１９の軸
心を中心に保護部材２７の露呈部分と略対称位置に配設
されている。なお、他の構成は上記実施の形態５と同様
に構成されている。
【００３７】この様に構成された流量センサ１０５にお
いては、上記実施の形態５の効果に加えて、検出用通路
１９内に露呈している保護部材２７の露呈部分と略同一
の流体抵抗を有する構造体２１Ｅは検出補助部材２２と
例えば樹脂等にて一体に構成されているため、上記実施
の形態５のように構造体２１Ｄと検出補助部材２２とが
別体にて構成されている場合に比べ検出補助部材２２と
構造体２１Ｅとの組み付け位置のバラツキによる相対的
位置ズレが生じることが無く、ひいては流量センサの流
量特性のバラツキが縮小される。
いては、上記実施の形態５の効果に加えて、検出用通路
１９内に露呈している保護部材２７の露呈部分と略同一
の流体抵抗を有する構造体２１Ｅは検出補助部材２２と
例えば樹脂等にて一体に構成されているため、上記実施
の形態５のように構造体２１Ｄと検出補助部材２２とが
別体にて構成されている場合に比べ検出補助部材２２と
構造体２１Ｅとの組み付け位置のバラツキによる相対的
位置ズレが生じることが無く、ひいては流量センサの流
量特性のバラツキが縮小される。
【００３８】実施の形態７．図１５および図１６はそれ
ぞれこの発明の実施の形態７に係る流量センサを示す部
分横断面図および部分縦断面図である。この実施の形態
７では、図１５および図１６に示されるように、流体温
度検出用素子としてのサーミスタ２５とプロテクタ２６
とが一体のユニットとして構成され、回路ケース１５に
設けられた穴３１より挿入されて主通路１６内にサーミ
スタ２５が露呈するように配設されている。なお、他の
構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
ぞれこの発明の実施の形態７に係る流量センサを示す部
分横断面図および部分縦断面図である。この実施の形態
７では、図１５および図１６に示されるように、流体温
度検出用素子としてのサーミスタ２５とプロテクタ２６
とが一体のユニットとして構成され、回路ケース１５に
設けられた穴３１より挿入されて主通路１６内にサーミ
スタ２５が露呈するように配設されている。なお、他の
構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３９】このように構成された流量センサ１０６に
おいては、あらかじめサーミスタ２５がプロテクタ２６
と例えば樹脂等により一体に構成されているため、流量
センサ１０６を主通路１６に設けられた穴３０に組み込
む際に、サーミスタ２５が主通路１６に接触、衝突する
ことがなく、さらには流量センサ１０６の製造時、サー
ミスタ２５を回路ケース１５に設けられた穴３１に挿入
する際にサーミスタ２５が回路ケース１５に接触、衝突
することがなくなり、流量センサの製造時歩留まりを向
上し、製造コストを低減することができる。
おいては、あらかじめサーミスタ２５がプロテクタ２６
と例えば樹脂等により一体に構成されているため、流量
センサ１０６を主通路１６に設けられた穴３０に組み込
む際に、サーミスタ２５が主通路１６に接触、衝突する
ことがなく、さらには流量センサ１０６の製造時、サー
ミスタ２５を回路ケース１５に設けられた穴３１に挿入
する際にサーミスタ２５が回路ケース１５に接触、衝突
することがなくなり、流量センサの製造時歩留まりを向
上し、製造コストを低減することができる。
【００４０】実施の形態８．図１７および図１８はそれ
ぞれこの発明の実施の形態８に係る流量センサを示す部
分横断面図および部分縦断面図である。この実施の形態
８では、図１７および図１８に示されるように、流体温
度検出用素子としてのサーミスタ２５とプロテクタ２６
とが一体のユニットとして構成され、回路ケース１５に
設けられた穴３１より挿入されて主通路１６内にサーミ
スタ２５が露呈するように配設されている。なお、他の
構成は上記実施の形態７と同様に構成されている。
ぞれこの発明の実施の形態８に係る流量センサを示す部
分横断面図および部分縦断面図である。この実施の形態
８では、図１７および図１８に示されるように、流体温
度検出用素子としてのサーミスタ２５とプロテクタ２６
とが一体のユニットとして構成され、回路ケース１５に
設けられた穴３１より挿入されて主通路１６内にサーミ
スタ２５が露呈するように配設されている。なお、他の
構成は上記実施の形態７と同様に構成されている。
【００４１】この様に構成された流量センサ１０７にお
いては、上記実施例７の効果に加えて、サーミスタ２５
の上流に構造物が無いため、サーミスタ２５が計測流体
に接触しやすく、流体温度を正確に計測することが可能
となる。
いては、上記実施例７の効果に加えて、サーミスタ２５
の上流に構造物が無いため、サーミスタ２５が計測流体
に接触しやすく、流体温度を正確に計測することが可能
となる。
【００４２】実施の形態９．図１９および図２０はそれ
ぞれこの発明の実施の形態９に係る流量センサを示す部
分横断面図および部分縦断面図である。この実施の形態
９では、図１９および図２０に示されるように、流体温
度検出用素子としてのサーミスタ２５とプロテクタ２６
とが一体のユニットとして構成され、回路ケース１５に
設けられた穴３１より挿入されて主通路１６内に該流体
温度検出用素子２５が露呈するように配設されている。
さらに、検出用通路１９の支持部材２０には突起状の構
造物２８が一体にて構成され、プロテクタ２６と接して
いる。尚、他の構成は上記実施の形態７と同様に構成さ
れている。
ぞれこの発明の実施の形態９に係る流量センサを示す部
分横断面図および部分縦断面図である。この実施の形態
９では、図１９および図２０に示されるように、流体温
度検出用素子としてのサーミスタ２５とプロテクタ２６
とが一体のユニットとして構成され、回路ケース１５に
設けられた穴３１より挿入されて主通路１６内に該流体
温度検出用素子２５が露呈するように配設されている。
さらに、検出用通路１９の支持部材２０には突起状の構
造物２８が一体にて構成され、プロテクタ２６と接して
いる。尚、他の構成は上記実施の形態７と同様に構成さ
れている。
【００４３】このように構成された流量センサ１０８に
おいては、上記実施の形態７の効果に加えて、流量セン
サの製造時、プロテクタ２６が一体となったサーミスタ
２５を回路ケース１５に設けられた穴３１から挿入し、
検出用通路１９の支持部材２０と離間して組み付けられ
る時、回路ケース１５に設けられた穴３１と構造物２８
との２点により位置決めおよび固定されるので、本流量
センサを主通路１６に組み付ける際、外力によりプロテ
クタ２６およびサーミスタ２５が折損、破壊されること
がなく、強度的に信頼性のある流量センサを得ることが
できる。また、サーミスタ２５の組み付け位置ずれが生
じにくく、ひいては組み付け位置のバラツキによる流量
センサの流量特性のバラツキが縮小できる。
おいては、上記実施の形態７の効果に加えて、流量セン
サの製造時、プロテクタ２６が一体となったサーミスタ
２５を回路ケース１５に設けられた穴３１から挿入し、
検出用通路１９の支持部材２０と離間して組み付けられ
る時、回路ケース１５に設けられた穴３１と構造物２８
との２点により位置決めおよび固定されるので、本流量
センサを主通路１６に組み付ける際、外力によりプロテ
クタ２６およびサーミスタ２５が折損、破壊されること
がなく、強度的に信頼性のある流量センサを得ることが
できる。また、サーミスタ２５の組み付け位置ずれが生
じにくく、ひいては組み付け位置のバラツキによる流量
センサの流量特性のバラツキが縮小できる。
【００４４】
【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。
るので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００４５】この発明によれば、流体の流量を検出する
流量検出素子と、流体が導入されるとともに上記流量検
出素子が内部に配設された検出用通路と、この検出用通
路を支持する支持部材と、上記流量検出素子を制御する
電子回路部が収納された回路ケースとを備え、上記検出
用通路、支持部材および回路ケースが一体的に構成さ
れ、上記検出用通路が流体を流通させる主通路内に位置
するように上記支持部材を該主通路に開口された穴から
延出させて使用される流量センサにおいて、上記支持部
材の上記穴からの延出部分と略同一の流体抵抗を有する
外形形状に構成された構造体が上記検出用通路を中心に
上記支持部材の上記穴からの延出部分と略対称な位置に
設けられているので、計測流体に流速分布の変化が生じ
ても計測流体の流量を高精度に検出できる流量センサが
得られる。
流量検出素子と、流体が導入されるとともに上記流量検
出素子が内部に配設された検出用通路と、この検出用通
路を支持する支持部材と、上記流量検出素子を制御する
電子回路部が収納された回路ケースとを備え、上記検出
用通路、支持部材および回路ケースが一体的に構成さ
れ、上記検出用通路が流体を流通させる主通路内に位置
するように上記支持部材を該主通路に開口された穴から
延出させて使用される流量センサにおいて、上記支持部
材の上記穴からの延出部分と略同一の流体抵抗を有する
外形形状に構成された構造体が上記検出用通路を中心に
上記支持部材の上記穴からの延出部分と略対称な位置に
設けられているので、計測流体に流速分布の変化が生じ
ても計測流体の流量を高精度に検出できる流量センサが
得られる。
【００４６】また、上記構造体は所定の肉抜きをして構
成されているので、流量センサの低コスト化および軽量
化が図られる。
成されているので、流量センサの低コスト化および軽量
化が図られる。
【００４７】また、上記構造体の少なくとも一部は上記
検出用通路とは別部品にて構成され、固定手段により上
記検出用通路または上記検出用通路に設けられた取付部
に固定されているので、排気量の異なる自動車内燃機関
の吸入空気量検出センサに適用することができる。
検出用通路とは別部品にて構成され、固定手段により上
記検出用通路または上記検出用通路に設けられた取付部
に固定されているので、排気量の異なる自動車内燃機関
の吸入空気量検出センサに適用することができる。
【００４８】また、流体の流量を検出する流量検出素子
と、流体が導入されるとともに上記流量検出素子が内部
に配設された検出用通路と、この検出用通路を支持する
支持部材と、上記流量検出素子を制御する電子回路部が
収納された回路ケースと、流体の温度を検出する流体温
度検出用素子とを備え、上記検出用通路、支持部材、回
路ケースおよび流体温度検出用素子が一体的に構成さ
れ、上記検出用通路が流体を流通させる主通路内に位置
するように上記支持部材を該主通路に開口された穴から
延出させて使用される流量センサにおいて、上記流体温
度検出用素子を保護するプロテクタと、該プロテクタと
略同一の流体抵抗を有する外形形状に構成された構造体
とが、上記検出用通路を支持する支持部材に対して略対
称な位置に設けられているので、計測流体に流速分布の
変化が生じても計測流体の流量を高精度に検出できる流
量センサが得られる。
と、流体が導入されるとともに上記流量検出素子が内部
に配設された検出用通路と、この検出用通路を支持する
支持部材と、上記流量検出素子を制御する電子回路部が
収納された回路ケースと、流体の温度を検出する流体温
度検出用素子とを備え、上記検出用通路、支持部材、回
路ケースおよび流体温度検出用素子が一体的に構成さ
れ、上記検出用通路が流体を流通させる主通路内に位置
するように上記支持部材を該主通路に開口された穴から
延出させて使用される流量センサにおいて、上記流体温
度検出用素子を保護するプロテクタと、該プロテクタと
略同一の流体抵抗を有する外形形状に構成された構造体
とが、上記検出用通路を支持する支持部材に対して略対
称な位置に設けられているので、計測流体に流速分布の
変化が生じても計測流体の流量を高精度に検出できる流
量センサが得られる。
【００４９】また、流体の流量を検出する流量検出素子
と、流体が導入されるとともに上記流量検出素子が内部
に配設される検出用通路と、この検出用通路を支持する
支持部材と、上記検出用通路内に延出するように配設さ
れて上記流量検出素子を支持する検出補助部材と、上記
流量検出素子を制御する電子回路部が収納された回路ケ
ースとを備えた流量センサにおいて、上記電子回路部と
上記流量検出素子との電気的接続部を上記検出補助部材
と協働して流体から保護する保護部材が上記検出用通路
内に突出するように設けられ、上記保護部材の上記検出
用通路内への突出部分と略同一の流体抵抗を有する外形
形状に構成された構造体が上記検出用通路の軸心を中心
とし上記保護部材の上記検出用通路内への突出部分と略
対称な位置に設けられているので、計測流体に流速分布
の変化が生じても計測流体の流量を高精度に検出できる
流量センサが得られる。
と、流体が導入されるとともに上記流量検出素子が内部
に配設される検出用通路と、この検出用通路を支持する
支持部材と、上記検出用通路内に延出するように配設さ
れて上記流量検出素子を支持する検出補助部材と、上記
流量検出素子を制御する電子回路部が収納された回路ケ
ースとを備えた流量センサにおいて、上記電子回路部と
上記流量検出素子との電気的接続部を上記検出補助部材
と協働して流体から保護する保護部材が上記検出用通路
内に突出するように設けられ、上記保護部材の上記検出
用通路内への突出部分と略同一の流体抵抗を有する外形
形状に構成された構造体が上記検出用通路の軸心を中心
とし上記保護部材の上記検出用通路内への突出部分と略
対称な位置に設けられているので、計測流体に流速分布
の変化が生じても計測流体の流量を高精度に検出できる
流量センサが得られる。
【００５０】また、上記構造体は上記検出補助部材と一
体に構成されているので、流量特性のバラツキを縮小す
ることができる。
体に構成されているので、流量特性のバラツキを縮小す
ることができる。
【００５１】また、流体の流量を検出する流量検出素子
と、流体が導入されるとともに上記流量検出素子が内部
に配設される検出用通路と、この検出用通路を支持する
支持部材と、上記流量検出素子を制御する電子回路部が
収納された回路ケースと、流体温度を検出する流体温度
検出用素子と、この流体温度検出用素子を保護するプロ
テクタとを備え、上記検出用通路、支持部材および回路
ケースが一体に構成され、上記検出用通路が流体を流通
させる主通路内に位置するように上記支持部材を該主通
路に開口された穴から延出させて使用される流量センサ
において、上記流体温度検出用素子および上記プロテク
タがユニットとして一体に構成され、該ユニットを挿入
する穴が上記支持部材あるいは回路ケースに設けられて
いるので、歩留まりを向上し、製造コストを低減できる
流量センサが得られる。
と、流体が導入されるとともに上記流量検出素子が内部
に配設される検出用通路と、この検出用通路を支持する
支持部材と、上記流量検出素子を制御する電子回路部が
収納された回路ケースと、流体温度を検出する流体温度
検出用素子と、この流体温度検出用素子を保護するプロ
テクタとを備え、上記検出用通路、支持部材および回路
ケースが一体に構成され、上記検出用通路が流体を流通
させる主通路内に位置するように上記支持部材を該主通
路に開口された穴から延出させて使用される流量センサ
において、上記流体温度検出用素子および上記プロテク
タがユニットとして一体に構成され、該ユニットを挿入
する穴が上記支持部材あるいは回路ケースに設けられて
いるので、歩留まりを向上し、製造コストを低減できる
流量センサが得られる。
【００５２】また、上記ユニットを支持する構造体が上
記支持部材に一体に構成されているので、部品組み付け
時の位置バラツキを少なくし、流量特性のバラツキを縮
小することができる。
記支持部材に一体に構成されているので、部品組み付け
時の位置バラツキを少なくし、流量特性のバラツキを縮
小することができる。
【図１】 この発明の実施の形態１に係る流量センサを
示す部分横断面図である。
示す部分横断面図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係る流量センサを
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図３】 この発明の実施の形態２に係る流量センサを
示す部分横断面図である。
示す部分横断面図である。
【図４】 この発明の実施の形態２に係る流量センサを
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図５】 この発明の実施の形態３に係る流量センサを
示す部分横断面図である。
示す部分横断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態３に係る流量センサを
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図７】 この発明の実施の形態３に係る流量センサの
他の実施例を示す部分横断面図である。
他の実施例を示す部分横断面図である。
【図８】 この発明の実施の形態３に係る流量センサの
他の実施例を示す縦断面図である。
他の実施例を示す縦断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態４に係る流量センサを
示す部分横断面図である。
示す部分横断面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態４に係る流量センサ
を示す部分縦断面図である。
を示す部分縦断面図である。
【図１１】 この発明の実施の形態５に係る流量センサ
を示す部分横断面図である。
を示す部分横断面図である。
【図１２】 この発明の実施の形態５に係る流量センサ
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図１３】 この発明の実施の形態６に係る流量センサ
を示す部分横断面図である。
を示す部分横断面図である。
【図１４】 この発明の実施の形態６に係る流量センサ
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図１５】 この発明の実施の形態７に係る流量センサ
を示す部分横断面図である。
を示す部分横断面図である。
【図１６】 この発明の実施の形態７に係る流量センサ
を示す部分縦断面図である。
を示す部分縦断面図である。
【図１７】 この発明の実施の形態８に係る流量センサ
を示す部分横断面図である。
を示す部分横断面図である。
【図１８】 この発明の実施の形態８に係る流量センサ
を示す部分縦断面図である。
を示す部分縦断面図である。
【図１９】 この発明の実施の形態９に係る流量センサ
を示す部分横断面図である。
を示す部分横断面図である。
【図２０】 この発明の実施の形態９に係る流量センサ
を示す部分縦断面図である。
を示す部分縦断面図である。
【図２１】 従来の流量センサを示す正面図である。
【図２２】 従来の流量センサを示す縦断面図である。
【図２３】 従来の流量センサを適用した自動車用内燃
機関の吸気系配管図である。
機関の吸気系配管図である。
【符号の説明】 １１ 流量検出抵抗体、１２ 流量検出素子、１４ 回
路基板（電子回路部）、１５ 回路ケース、１６ 主通
路、１９ 検出用通路、１９ａ 取付部、２０支持部
材、２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、２１Ｅ
構造体、２２検出補助部材、２５ サーミスタ（流体温
度検出用素子）、２６ プロテクタ、２７ 保護部材、
２８ 構造物、３０、３１ 穴、１００、１０１、１０
２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８
流量センサ。
路基板（電子回路部）、１５ 回路ケース、１６ 主通
路、１９ 検出用通路、１９ａ 取付部、２０支持部
材、２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、２１Ｅ
構造体、２２検出補助部材、２５ サーミスタ（流体温
度検出用素子）、２６ プロテクタ、２７ 保護部材、
２８ 構造物、３０、３１ 穴、１００、１０１、１０
２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８
流量センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山川 智也 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2F030 CA10 CC14 CF09 CF13 2F035 AA02 EA03 EA04
Claims (8)
- 【請求項１】 流体の流量を検出する流量検出素子と、
流体が導入されるとともに上記流量検出素子が内部に配
設された検出用通路と、この検出用通路を支持する支持
部材と、上記流量検出素子を制御する電子回路部が収納
された回路ケースとを備え、上記検出用通路、支持部材
および回路ケースが一体的に構成され、上記検出用通路
が流体を流通させる主通路内に位置するように上記支持
部材を該主通路に開口された穴から延出させて使用され
る流量センサにおいて、 上記支持部材の上記穴からの延出部分と略同一の流体抵
抗を有する外形形状に構成された構造体が上記検出用通
路を中心に上記支持部材の上記穴からの延出部分と略対
称な位置に設けられていることを特徴とする流量セン
サ。 - 【請求項２】 上記構造体は所定の肉抜きをして構成さ
れていることを特徴とする請求項１記載の流量センサ。 - 【請求項３】 上記構造体の少なくとも一部は上記検出
用通路とは別部品にて構成され、固定手段により上記検
出用通路または上記検出用通路に設けられた取付部に固
定されていることを特徴とする請求項１記載の流量セン
サ。 - 【請求項４】 流体の流量を検出する流量検出素子と、
流体が導入されるとともに上記流量検出素子が内部に配
設された検出用通路と、この検出用通路を支持する支持
部材と、上記流量検出素子を制御する電子回路部が収納
された回路ケースと、流体の温度を検出する流体温度検
出用素子とを備え、上記検出用通路、支持部材、回路ケ
ースおよび流体温度検出用素子が一体的に構成され、上
記検出用通路が流体を流通させる主通路内に位置するよ
うに上記支持部材を該主通路に開口された穴から延出さ
せて使用される流量センサにおいて、 上記流体温度検出用素子を保護するプロテクタと、該プ
ロテクタと略同一の流体抵抗を有する外形形状に構成さ
れた構造体とが、上記検出用通路を支持する支持部材に
対して略対称な位置に設けられていることを特徴とする
流量センサ。 - 【請求項５】 流体の流量を検出する流量検出素子と、
流体が導入されるとともに上記流量検出素子が内部に配
設される検出用通路と、この検出用通路を支持する支持
部材と、上記検出用通路内に延出するように配設されて
上記流量検出素子を支持する検出補助部材と、上記流量
検出素子を制御する電子回路部が収納された回路ケース
とを備えた流量センサにおいて、 上記電子回路部と上記流量検出素子との電気的接続部を
上記検出補助部材と協働して流体から保護する保護部材
が上記検出用通路内に突出するように設けられ、上記保
護部材の上記検出用通路内への突出部分と略同一の流体
抵抗を有する外形形状に構成された構造体が上記検出用
通路の軸心を中心とし上記保護部材の上記検出用通路内
への突出部分と略対称な位置に設けられていることを特
徴とする流量センサ。 - 【請求項６】 上記構造体は上記検出補助部材と一体に
構成されていることを特徴とする請求項５記載の流量セ
ンサ。 - 【請求項７】 流体の流量を検出する流量検出素子と、
流体が導入されるとともに上記流量検出素子が内部に配
設される検出用通路と、この検出用通路を支持する支持
部材と、上記流量検出素子を制御する電子回路部が収納
された回路ケースと、流体温度を検出する流体温度検出
用素子と、この流体温度検出用素子を保護するプロテク
タとを備え、上記検出用通路、支持部材および回路ケー
スが一体に構成され、上記検出用通路が流体を流通させ
る主通路内に位置するように上記支持部材を該主通路に
開口された穴から延出させて使用される流量センサにお
いて、 上記流体温度検出用素子および上記プロテクタがユニッ
トとして一体に構成され、該ユニットを挿入する穴が上
記支持部材あるいは回路ケースに設けられていることを
特徴とする流量センサ。 - 【請求項８】 上記ユニットを支持する構造体が上記支
持部材に一体に構成されていることを特徴とする請求項
７記載の流量センサ。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16120299A JP3553422B2 (ja) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | 流量センサ |
| US09/456,012 US6336361B1 (en) | 1999-06-08 | 1999-12-07 | Flow rate sensor with symmetrical support protective member and structural member |
| DE19964452A DE19964452B4 (de) | 1999-06-08 | 1999-12-16 | Flussratensensor |
| DE1999160822 DE19960822B4 (de) | 1999-06-08 | 1999-12-16 | Flussratensensor |
| KR1020000006003A KR100323312B1 (ko) | 1999-06-08 | 2000-02-09 | 유량센서 |
| US09/991,906 US6557410B2 (en) | 1999-06-08 | 2001-11-26 | Flow rate sensor with a temperature sensing structure spaced from the support member |
| US09/991,907 US6513375B2 (en) | 1999-06-08 | 2001-11-26 | Flow rate sensor |
| US10/317,117 US6729182B2 (en) | 1999-06-08 | 2002-12-12 | Flow rate sensor, having a protective member and standard member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16120299A JP3553422B2 (ja) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | 流量センサ |
Publications (2)
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