JP2918068B2

JP2918068B2 - 熱線式空気流量計

Info

Publication number: JP2918068B2
Application number: JP2415088A
Authority: JP
Inventors: 信弥五十嵐; 光圀筒井; 洋一古橋
Original assignee: Hitachi Automotive Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1990-12-27
Filing date: 1990-12-27
Publication date: 1999-07-12
Anticipated expiration: 2014-07-12
Also published as: JPH04225119A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電熱加熱されている熱
線が空気流により冷却されることにより現われる抵抗変
化により空気流量を計測する方式の熱線式空気流量計に
係り、特に自動車エンジンの吸気流量計測に好適な熱線
式空気流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱線式空気流量計は可動部分が無く、且
つ質量流量が直接計測できるなどのため、近年、自動車
用ガソリンエンジンなどの吸気流量計測用に広く使用さ
れるようになってきている。

【０００３】ところで、この熱線式空気流量計として
は、その熱線素子などからなる検出素子を、流量計本体
ボディの主空気通路内に形成してあるほぼＬ字形のバイ
パス通路内に設けるようにした、いわゆるバイパス方式
のものが知られているが、このようなバイパス通路を有
する熱線式空気流量計の従来例としては、例えば、実願
平１−３０８４６号公報に記載のように、アルミニウム
ダイキヤスト製のボデイを用い、これに一体にバイパス
通路の円筒部及び角溝部を形成し、この角溝部に板状の
通路カバーをネジ止めして覆うことにより空気通路を構
成する構造となつていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、流量
計本体ボデイのプラスチツク成形品化について特に配慮
がされておらず、プラスチツクボデイにおいては、ネジ
止め部の強度維持のために、ネジ切りした金属部材をプ
ラスチツクへインサート成形する必要が有り、部品点数
の増加と加工の複雑化をもたらし、大きなコストアップ
を伴うという問題があつた。

【０００５】本発明は、熱線式空気流量計において、特
にそのボデイのプラスチツク化によっても部品点数の増
加や加工の複雑化を伴わず、プラスチツク化による軽量
化を充分に可能にしながら生産性の向上と原価低減を達
成し、また信頼性を高めることを目的としている。さら
に、上記目的を損なうこと無しに空気通路構造を改良
し、熱線式空気流量計の課題となつているエンジン脈動
による精度の悪化、耐電波障害性及び上流偏流による精
度の悪化を抑え、高精度の熱線式空気流量計を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、ボデイをプラスチツク成形とし、さらに通路カバー
をプラスチツクとして両者を接着あるいは溶接により接
合したものである。

【０００７】また、エンジン脈動による精度の悪化を対
策するために通路カバーを箱状のプラスチツク成形品と
し主流に垂直なバイパス通路を二段にしたものである。

【０００８】また、耐電波障害性の対策として、熱線配
置部となるバイパス通路部分を導電性プラスチツク成形
品とし、ボデイと一体にプラスチツク成形された通路カ
バー部分と接合して通路を成形する構造としたものであ
る。

【０００９】さらに、上流偏流影響の対策としては、複
数のバイパス入口部と熱線配置部をプラスチツク成形に
て一体形成したバイパス通路部分を、ボデイと一体にプ
ラスチツク成形された通路カバー部分と接合して通路を
形成する構造としたものである。

【００１０】

【作用】プラスチツクボデイを用い、これにプラスチツ
クの通路カバーを接着あるいは溶接して空気通路を形成
すれば、ネジ等の追加部品が不要となり、生産性も高め
られるので原価低減が可能となる。また、上記接合は強
度も十分であり、ネジ及び通路カバーの脱落といつた事
故を防止できるので信頼性を向上できる。

【００１１】さらに、主空気流通方向と直角になったな
バイパス通路を二段にして折り返し通路とすると、熱線
素子で感知されてしまう脈動分が低減できるので、エン
ジン脈動による精度の悪化を防止できる。

【００１２】導電性プラスチツクによる熱線配置部のバ
イパス通路形成により、部品点数を増加させることな
く、プラスチツクボデイ化に際しての課題である、熱線
素子への電波の輻射を阻止できるので耐電波障害性を向
上できる。

【００１３】さらに、複数のバイパス入口を有するバイ
パス構造により、上流に偏流が生じても、複数のバイパ
ス入口部分から流量検出部へ空気が取り込まれるので、
バイパス通路へ流入する空気の割合を一定に維持し、偏
流による精度の悪化を防止できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明による熱線式空気流量計につい
て、図示の実施例により詳細に説明する。まず図１は本
発明の一実施例を示す横断面図で、図２は下流側(図１
の右側)から見た外観図である。

【００１５】流量計本体を構成するボディ１はプラスチ
ツクモールド成形品で、円筒形のメイン通路(主空気通
路)４の内部にバイパス通路３が一体に成形してある。

【００１６】バイパス通路３はボディ１の主空気通路内
壁面の近傍で上流に向けて開口した空気入口３ｂから下
流に主空気流通方向と平行に延びる縦方向通路部分３ａ
と、熱線式空気流量計の信頼性及び精度向上のために、
この通路部分３ａの下流端から主空気通路内をほぼ直角
に横切って他方の内壁面の近傍で下流に向けて開口した
空気出口３ｄに連通する横方向通路部分３ｃとからなる
Ｌ字形を成している。

【００１７】そして、この横方向通路部分３ｃは、ボデ
ィ１に形成されたメイン通路４を横切って延び、下流方
向(図１の右側)に開口したコの字形断面形状の部分から
なる溝形部３ｅと、この溝形部３ｅの開口を覆うプラス
チツク板である通路カバー２によつて形成されており、
この通路カバー２は、溝形部３ｅの開口部に、接着ある
いは溶着により接合される。

【００１８】ここで、この溝形部３ｅの開口部に対する
通路カバー２の接合(固着)方法の実施例を図３ないし図
５により説明する。これら図３〜図５は、図２のＡ−Ａ
断面であり、通路カバーの取付方法の実施例をそれぞれ
示したものである。

【００１９】まず、図３は、ボディ１の溝形部３ｅの開
口部の通路カバー２の取付面に、通路カバー２がはめ込
まれるように段差３ｆを設けたものである。これによ
り、接着あるいは溶着時に、予め通路カバー２の位置決
めが可能で、接着あるいは溶着時でのずれを防止でき
る。また、ボディ１のプラスチツク成形時にボディが冷
却する前に通路カバー２を圧入することにより通路カバ
ー２を一時的に固定しておくようにしてもよく、これら
によれば接着あるいは溶着時での作業性を充分に向上で
きる。

【００２０】次に、図４は、ボディ１の溝形部３ｅの開
口部の通路カバー２の取付面に穴あるいは溝を設け、そ
こに接着剤９を塗布して通路カバー２にもその穴あるい
は溝に合つた突起を設けておいて両者を接着するもので
あり、更に図５図、通路カバー２にクランプ機構１０を
設け、このクランプ機構１０によりボディ１へ一時的に
固定しておき、接着もしくは溶着時の作業性が向上され
るようにしたものである。

【００２１】熱線素子５及び感温抵抗体６は回路モジユ
ール７に取り付けられ、そして、これらの熱線素子５及
び感温抵抗体６が、バイパス通路３内に所定の状態で配
置されるように、ボディ１に形成してある開口部から内
部に挿入された上で、回路モジユール７がボディ１に取
付られる。

【００２２】従つて、ボディ１へ流入した空気８は、そ
の大部分がメイン通路４を通過するが、その一部はバイ
パス通路３へ分流するようになり、このバイパス分流を
熱線素子５及び感温抵抗体６で計量し、その流量に対応
した信号出力を得るようになっている。

【００２３】これら熱線素子５及び感温抵抗体６が設け
られている縦方向通路部分３ａの下流で、バイパス通路
３はメイン通路４の主流方向と直角に配置されている横
方向通路部分３ｃに連通し、その多端部の側壁部に設け
られた出口３ｄからメイン通路に戻る。

【００２４】従って、この図１、図２の実施例によれ
ば、プラスチツク製のボディ１と一体に形成されている
溝形部３ｅの開口部に、同じくプラスチツク製の板材か
らなる通路カバー２を接着あるいは溶着することによ
り、メイン通路の主流と直角方向をなす管路を有するバ
イパス通路を構成できるので、部品点数が少なく、良好
な生産性を得ることができるため、原価低減が可能とな
り、さらにプラスチツク同志の溶着により十分な取付強
度が得られるので、部品脱落による事故が防止でき、信
頼性を充分に向上できる。

【００２５】図６は、本発明の他の一実施例を示す横断
面図で、通路カバー２を矩形断面の管状樹脂部材で作
り、プラスチツク製のボディ１と一体に形成されている
溝形部３ｅの開口部に接着あるいは溶着して被うことに
より、その内部をバイパス通路３の通路の一部とし、こ
れにより、折り返し横方向通路２ａが形成されるように
二段構造としたものである。

【００２６】本実施例では、エンジンの脈動による精度
悪化の対策として有効な、メイン通路を横切るバイパス
通路の長さを、部品点数を増やさずに約２倍長くできる
ので精度の向上が可能となる。

【００２７】図７は、本発明の更に他の一実施例であ
り、上記実施例とは逆に、メイン通路４と平行な縦方向
通路部分３ａと、横方向通路部分３ｃの上流側の壁部を
なす板状部３ｆとをボディ１とは別にプラスチツクモー
ルド成形したバイパスユニツト１１として形成し、この
バイパスユニツト１１に回路モジユール７を取付けると
共に、ボディ１の方に、こんどは上流側に開口した溝形
部２ａを一体に成形し、バイパスユニツト１１をボディ
１内に、その側壁に設けてある開口部から挿入して接着
あるいは溶接することにより、バイパス通路３を構成す
るようにしたものである。

【００２８】本実施例によれば、バイパスユニツト１１
を、熱線素子５及び感温抵抗体６を回路モジユール７へ
取り付けた直後に接着できるので、回路モジユールの組
立作業時での熱線素子５及び感温抵抗体６の保護が、部
品点数を増やすことなく可能になる。

【００２９】また、バイパスユニツト１１を導電性プラ
スチツクとすれば、プラスチツクボディ化に際してのの
問題点である、熱線素子への電波の輻射を防止できるの
で、耐電波障害性が改善される。

【００３０】さらに図８は、本発明のさらに別の一実施
例で、図７の実施例におけるバイパスユニツト１１の縦
方向通路部分３ａに、更に付加的に通路部分３ｇを設
け、之により、元からある入口Ａの外に、メイン通路４
の中心に対称となる位置にもう１個の入口Ｂを設けたも
のである。

【００３１】本実施例によれば、２個のバイパス入口
Ａ、Ｂから流入する空気が合流した後で計量されるの
で、上流に偏流が生じてもバイパス分流比の変化が大き
くならず、高精度化が可能とな上、図７の実施例の利点
も兼ね備えている。

【００３２】更に図９は、本発明の更に別の一実施例
で、バイパス通路３の横方向通路部分３ｃがボディ１の
側壁(図９の上部)を貫通するように形成し、これによ
り、ボディ１のアルミダイキヤスト成形時、或いはプラ
スチツクモールド成形時に型抜きによる形成を可能に
し、バイパス通路３のすべてをボディ１と一体に成形し
たものである。

【００３３】回路モジユール７は、その熱線素子５と感
温抵抗体６の取付部がボディ１の側壁に形成してある開
口部から内部に挿入されるようにして取付けられ、これ
により、同時に、この開口部が塞がれることになるが、
このときの密閉状態を確保するため、本実施例では、回
路モジユール７のボディ挿入部にシール用のＯリング１
２が設けてある。そして、このとき、Ｏリング１２とし
て大型のものを用い、上記横方向通路部分３ｃがボディ
１の側壁を貫通している部分をも含め、１個のＯリング
でシールできるようにしてあり、従つて、本実施例で
は、通路カバーやバイパスユニツト等のボディ以外の部
品を用いずにバイパス通路を形成できる。また、この実
施例では、バイパス通路となるすべての管路をアルミダ
イキヤストあるいはプラスチツクモールド成形時の型抜
きにより作成できるので、その断面形状を出力ノイズ低
減効果の大きい長方形とするなど、形状選択の自由度を
充分に与えることができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、従来一般的に行なわれ
ていたプラスチツクボディへ金属性のカバーをネジで固
定する構造と比べて、ネジ及びカバー等、少なくとも４
個の部品点数の削減ができ、且つ、部品供給や位置決め
作業などでの生産性も向上できるので、原価低減が可能
になる。

【００３５】また、空気通路内部にある部品数が削減さ
れると共に、通路カバーの取付強度を増すことができる
ので、部品の脱落が充分に抑えられ、信頼性を大きく向
上できる。

【００３６】さらに、部品点数を増やすことなしに、バ
イパス通路構造を複雑化することができるので、流量脈
動による精度低下が抑えられ、精度の大きな向上が可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による熱線式空気流量計の一実施例を示
す横断面図である。

【図２】下流側(図１の右側)から見た外観図である。

【図３】図１の実施例における通路カバーの固着方法の
第１の例を示す断面図である。

【図４】図１の実施例における通路カバーの固着方法の
第２の例を示す断面図である。

【図５】図１の実施例における通路カバーの固着方法の
第３の例を示す断面図である。

【図６】本発明による熱線式空気流量計の第２の実施例
を示す横断面図である。

【図７】本発明による熱線式空気流量計の第３の実施例
を示す横断面図である。

【図８】本発明による熱線式空気流量計の第４の実施例
を示す横断面図である。

【図９】本発明による熱線式空気流量計の第５の実施例
を示す横断面図である。

【符号の説明】

１ボディ２通路カバー３バイパス通路４メイン通路５熱線素子６感温抵抗体７回路モジユール８空気９接着剤１０クランプ機構１１バイパスユニツト１２Ｏリング

フロントページの続き (72)発明者古橋洋一茨城県勝田市大字高場2520番地株式会社日立製作所佐和工場内審査官後藤時男 (56)参考文献特開平１−280218（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−281016（ＪＰ，Ａ) 実開平２−122316（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01F 1/68

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】流量計本体ボディの主空気通路内壁面の
近傍で上流に向けて開口した空気入口から下流に平行に
延びる縦方向通路部分と、この通路部分の下流端から主
空気通路内をほぼ直角に横切って他方の内壁面の近傍で
下流に向けて開口した空気出口に連通する横方向部分か
らなるほぼＬ字形のバイパス通路を備え、このバイパス
通路内に流量検出用の熱線素子と感温抵抗素子とを設け
た熱線式空気流量計において、上記横方向通路部分を、上記流量計本体ボディと一体に成型され且つ上記主空気
通路内の下流側に向けて開口したほぼコの字形断面の溝
形部と、この溝形部の上記開口した部分を被うようにし
て接着又は溶着により固着した矩形断面の管状樹脂部材
とで構成し、この管状樹脂部材により折り返し横方向通路が形成され
るようにしたことを特徴とする熱線式空気流量計。
【請求項２】流量計本体ボディの主空気通路内壁面の
近傍で上流に向けて開口した空気入口から下流に平行に
延びる縦方向通路部分と、この通路部分の下流端から主
空気通路内をほぼ直角に横切って他方の内壁面の近傍で
下流に向けて開口した空気出口に連通する横方向部分か
らなるほぼＬ字形のバイパス通路を備え、このバイパス
通路内に流量検出用の熱線素子と感温抵抗素子とを設け
た熱線式空気流量計において、上記横方向通路部分を、上記流量計本体ボディと一体に成型され且つ上記主空気
通路内の上流側に向けて開口したほぼコの字形断面の溝
形部と、この溝形部の上記開口した部分を被うようにし
て接着又は溶着により固着した板状の部材で構成すると
共に、この板状の部材が、上記流量計本体ボディの側壁開口部
から内部に挿入して取付けられるバイパス通路組立体の
樹脂ボディと一体に形成した部材で構成されていること
を特徴とする熱線式空気流量計。
【請求項３】請求項２の発明において、上記バイパス通路組立体の樹脂ボディが、導電性プラス
チック材で構成されていることを特徴とする熱線式空気
流量計。
【請求項４】流量計本体ボディの主空気通路内壁面の
近傍で上流に向けて開口した空気入口から下流に平行に
延びる縦方向通路部分と、この通路部分の下流端から主
空気通路内をほぼ直角に横切って他方の内壁面の近傍で
下流に向けて開口した空気出口に連通する横方向部分か
らなるほぼＬ字形のバイパス通路を備え、このバイパス
通路内に流量検出用の熱線素子と感温抵抗素子とを設け
た熱線式空気流量計において、上記流量計本体ボディの側壁に開口部を設けることによ
り、上記流量計本体ボディと上記バイパス通路の型抜き
一体形成を可能にし、上記熱線素子と感温抵抗素子が組付けられた検出回路モ
ジュールを上記開口部から上記流量計本体ボディの中に
挿入して取付けることにより、上記開口部が塞がれるよ
うに構成したことを特徴とする熱線式空気流量計。