JP6106941B2 - 測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、リード線によってセンサ部を計測箇所に配置する測定装置に関する。

センサ部がリード線によって計測箇所に配置される測定装置が知られている。
しかるに、リード線の端部が電気的に接続される部品（センサ回路、ターミナル端子等）から、センサ部が配置される計測箇所までの距離が長い場合、長いリード線によってセンサ部の配置精度のバラツキが大きくなる。

すると、計測箇所に対するセンサ部の位置精度が劣化し、計測誤差が大きくなってしまう。
また、長いリード線を介してセンサ部を支持すると、振動によりセンサ部の揺れ幅が大きくなるとともに、共振によってセンサ部の揺れ幅が増幅されてしまう不具合が発生する。

そこで、リード線の途中部位を中間支持体で支持する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示される中間支持体は、リード線の途中部位を、中間支持体に設けた幅広の凹部に収め、その後で、幅広の凹部の開放端を熱カシメにより閉じるものである。

しかし、幅広の凹部の内側にリード線の途中を収めた後に、幅広の凹部の開放端を熱カシメにより閉じたものは、リード線の途中部位の支持精度が低い。
リード線の途中部位の支持精度が低いと、リード線を介して支持されるセンサ部の位置精度も大きく悪化してしまう。
その結果、特許文献１の技術を用いても、計測箇所に対するセンサ部の位置のバラツキが大きくなってしまい、計測精度が劣化する懸念がある。

特開２０１１−２３２３４３号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、センサ部をリード線によって測定箇所に配置する測定装置において、計測箇所に対するセンサ部の位置精度を高めて、計測精度の高い測定装置を提供することにある。

本発明の測定装置は、リード線の途中部位を中間支持体で支持するとともに、この中間支持体に、リード線を圧入によって支持する圧入挟持部を設けるものである。
このように、中間支持体に設けた圧入挟持部がリード線を圧入によって支持することにより、リード線の途中部位の支持精度を高くすることができる。
これにより、リード線を介して支持されるセンサ部の位置精度を高くできる。即ち、計測箇所におけるセンサ部の位置精度を高めることができる。その結果、センサ部による測定精度を高めることができる。

（ａ）ＡＦＭの側面図、（ｂ）ＡＦＭの正面図である（実施例１）。 リード線を圧入挟持部に組付ける説明図である（実施例１）。 熱カシメの説明図である（実施例１）。 リード線を圧入挟持部に組付ける説明図である（実施例２）。

図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
測定装置（後述する実施例では吸気温度センサ）１は、所定の計測箇所αに配置されるセンサ部２と、このセンサ部２から延びるリード線３とを備え、センサ部２がリード線３によって計測箇所αに配置される構造を採用する。
この測定装置１は、リード線３の途中部位を支持する中間支持体４を備える。この中間支持体４には、リード線３を圧入により支持する圧入挟持部５と、リード線３を圧入挟持部５へ案内するロート部１０とが設けられる。そして、この圧入挟持部５がリード線３を圧入によって支持することにより、リード線３の途中部位の支持精度が高められ、結果的にリード線３を介して支持されるセンサ部２の位置精度（計測箇所αにおけるセンサ部２の位置精度）を高くできる。

以下において本発明が適用された具体的な一例（実施例）を、図面を参照して説明する。実施例は具体的な一例を開示するものであって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。
なお、以下の実施例において上記［発明を実施するための形態］と同一符号は、関連機能物を示すものである。

［実施例１］
図１〜図３を参照して実施例１を説明する。
この実施例は、ＡＦＭ（エアフロメータ）６に搭載される吸気温度センサ１に本発明を適用するものである。

エンジンに吸い込まれる吸気流量を測定するＡＦＭ６は、周知なものであり、
（ａ）内部に流量測定通路（バイパス通路等）を形成する通路形成部材（通路形成ハウジング）７と、
（ｂ）この通路形成部材７の内部に組付けられて、流量測定通路を通過する空気流量の測定を行う流量検出部（チップ型あるいはボビン型抵抗体を用いた図示しない検出手段）と、
を備えて構成される。

このＡＦＭ６は、通路形成部材７がエンジンに吸気を導く吸気ダクト８の内部に配置されて、通路形成部材７の内部（流量測定通路）を通過する吸気流量（流量検出部により検出される流量）に基づいてエンジンに吸い込まれる吸気の流量を測定するものであり、通路形成部材７に設けられた空気の取入口（バイパス通路の入口）７ａが吸気ダクト８内の上流側に向けられた状態で吸気ダクト８の内部に固定配置されるものである。
具体的に、吸気ダクト８の側面には、内外を貫通するＡＦＭ装着穴が形成されており、このＡＦＭ装着穴の外部より通路形成部材７を吸気ダクト８内に挿入配置した後、ＡＦＭ装着穴を閉塞する蓋部（蓋部形成ハウジング）９をタッピングスクリュ等の固定手段を用いて吸気ダクト８に固定するものである。

蓋部９は、ＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）接続用のコネクタ９ａを備えるものであり、通路形成部材７と蓋部９は共通の樹脂材料によって一体化して設けられている。
なお、以下では、実施例説明のために、
・吸気ダクト８内における吸気の流れ方向をＸ軸、
・このＸ軸に直交する方向をＹ軸、
・上記Ｘ軸およびＹ軸に直交する方向（通路形成部材７の挿入方向）をＺ軸、
・通路形成部材７において吸気の流れ方向に沿う一方の側面をＡ面、
と称する。

吸気の温度を測定する吸気温度センサ１は、通路形成部材７の外部に配置されて、吸気ダクト８の内部を流れる吸気の温度（即ち、エンジンに吸い込まれる吸気の温度）を検出するものであり、
・Ａ面から所定量離れた中空の計測箇所αに配置されるセンサ部２と、
・このセンサ部２から延びる２本のリード線３と、
を備えて構成される。

なお、センサ部２と２本のリード線３によって１個のサーミスタ部品が構成されるものである。即ち、１個のサーミスタ部品は周知なものであり、温度変化に応じて抵抗値が変化するセンサ部２と、このセンサ部２の両側から延びる断面が円形のリード線３とによって設けられるものである。なお、リード線３は、一般的なものであり、曲げると曲げた状態を保つ金属単線によって設けられている。
そして、各リード線３の両端（センサ部２から離れた側の端部）は、蓋部９の内部に配置された他の電気的な部品（例えば、センサ回路、ターミナル端子等）に接続されるものである。

（実施例１の特徴技術１）
センサ部２を配置する計測箇所αは、測定精度を高める目的で吸気流の乱れが少ない部位に設定される。このため、計測箇所αは蓋部９（各リード線３の端部が接続される部品）から離れた位置に設けられる。
そこで、この吸気温度センサ１は、リード線３を用いて蓋部９から離れた位置の計測箇所αにセンサ部２を配置する。
しかるに、蓋部９からセンサ部２が配置される計測箇所αまでの距離が長いと、長いリード線３によってセンサ部２の配置精度のバラツキが大きくなるとともに、共振等によりセンサ部２の揺れ幅が大きくなってしまう。

そこで、この実施例では、２本のリード線３の途中部位を、２つの中間支持体４を用いて支持する。
この実施例の中間支持体４は、通路形成部材７を成す樹脂部材の一部によって設けられるものであり、通路形成部材７のＡ面からＹ軸方向に突出する凸状に設けられている。

この中間支持体４は、リード線３を圧入により支持するものであり、中間支持体４には、リード線３の途中部位を圧入によって支持する圧入挟持部５が設けられている。
また、この実施例の中間支持体４は、圧入挟持部５の他に、組付時にリード線３を圧入挟持部５に案内するロート部１０を備える。

圧入挟持部５の形状は限定するものではないが、具体的な一例としてこの実施例の圧入挟持部５は、図２（ａ）に示すように、リード線３を両側から挟む直線平行部５ａと、この直線平行部５ａに直交する有底部５ｂとで設けられる。なお、直線平行部５ａはＹ軸方向に沿った直線形状に設けられるものであり、有底部５ｂはＸ軸方向に沿った直線形状に設けられるものである。そして、直線平行部５ａの間隔は、リード線３の直径より狭く設けられている。

ロート部１０は、リード線３を中間支持体４の先端から圧入挟持部５に向けて案内するものであり、中間支持体４の端部における開口幅が少なくともリード線３の直径より広く設けられた略Ｖ字状を呈する。

中間支持体４におけるリード線３の組付けは、図２（ｂ）に示すように、先ず、それぞれのロート部１０に、リード線３を挿入する。
続いて、ロート部１０に挿入したリード線３を、リード線３が有底部５ｂに到達するまでリード線３を押し込む。これにより、図２（ｃ）に示すように、リード線３が圧入挟持部５の有底部５ｂに到達するとともに、リード線３が直線平行部５ａに圧入によって固定される。

このように、
・リード線３が直線平行部５ａに挟まれることでリード線３の途中部位がＸ軸方向において高い精度で支持されるとともに、
・リード線３が有底部５ｂに到達することでリード線３の途中部位がＹ軸方向において高い精度で支持される。
即ち、リード線３を圧入挟持部５に圧入することにより、リード線３の途中部位が、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において、高い精度で支持される。

（特徴技術１の効果）
この実施例の吸気温度センサ１は、上述したように、リード線３の途中部位を中間支持体４で支持するとともに、中間支持体４に設けた圧入挟持部５によってリード線３を圧入によって支持する。
このように、中間支持体４の圧入挟持部５がリード線３を圧入によって支持することにより、リード線３の途中部位の支持精度を高くすることができる。具体的には、上述したように、リード線３の途中部位を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において、高い精度で支持することができる。

これにより、リード線３を介して支持されるセンサ部２の位置精度を高くできる。即ち、予め設定された計測箇所αに対して、センサ部２を高い精度で配置することができる。その結果、センサ部２によって測定される吸気温度の測定精度を高めることができ、吸気温度センサ１の信頼性を高めることができる。

また、リード線３の途中部位が中間支持体４によって支持されるため、振動等を受けてもリード線３によって支持されるセンサ部２の揺れ幅を小さく抑えることができるとともに、共振を防ぐことができ、共振によってセンサ部２の揺れ幅が大きくなる不具合を回避することができる。

（実施例１の特徴技術２）
この実施例の特徴技術２を、図３を参照して説明する。
この実施例は、
・図３（ａ）に示すように、圧入挟持部５にリード線３を圧入した後、
・図３（ｂ）に示すように、熱カシメβによってリード線３を圧入挟持部５に固定するものである。

具体的に、中間支持体４は、上述したように、通路形成部材７を成す樹脂の一部によって設けられる。そして、圧入挟持部５にリード線３を圧入した後、圧入挟持部５の開口端（中間支持体４の先端部）を熱カシメ手段により一旦溶融させて加圧することで熱カシメβを形成し、形成した熱カシメβによってリード線３を中間支持体４に埋設するものである。

（特徴技術２の効果）
この実施例の吸気温度センサ１は、上述したように、圧入挟持部５にリード線３を圧入した後、熱カシメβによってリード線３を中間支持体４に埋設するため、リード線３が圧入挟持部５から外れる可能性がない。
これにより、大きな衝撃や振動が加わっても、リード線３が圧入挟持部５から外れる懸念がなく、衝撃や振動に対する吸気温度センサ１の信頼性を高めることができる。即ち、吸気温度センサ１を備えたＡＦＭ６の信頼性を高めることができる。

［実施例２］
図４を参照して実施例２を説明する。なお、以下の実施例において上述した実施例１と同一符号は同一機能物を示すものである。
上記実施例１では、圧入挟持部５を、リード線３を両側から挟む直線平行部５ａと、この直線平行部５ａに直交する有底部５ｂとで設ける例を示した。
これに対し、この実施例２では、圧入挟持部５を、リード線３を両側から挟む有底の円弧形状部５ｃによって設けるものである。なお、円弧形状部５ｃの内径寸法は、リード線３の外径と常に接するように、リード線３の外径寸法と同径、あるいはリード線３の外径寸法より僅かに小径に設けられるものである。

そして、ロート部１０と圧入挟持部５の間には、リード線３の直径より狭い圧入抵抗部５ｄが設けられている。この圧入抵抗部５ｄは、抜け止めであり、円弧形状部５ｃの内部に押し入れたリード線３を円弧形状部５ｃに保持させるものである。
このように設けても、実施例１と同様の効果を得ることができる。

上記の実施例に示した圧入挟持部５の形状は限定されるものではなく、Ｖ字形状など、リード線３を圧入保持できる他の形状であっても良い。

上記の実施例では、中間支持体４を樹脂（実施例では通路形成部材７を成す樹脂）によって設けられる例を示したが、限定されるものではなく、例えば、絶縁部材（樹脂材料等）に絶縁支持される金属材料によって中間支持体４を設けても良い。

上記の実施例では、ＡＦＭ６に搭載される吸気温度センサ１に本発明を適用する例を示したが、ＡＦＭ６に搭載されない他の吸気温度センサ１に本発明を適用しても良い。

上記の実施例では、測定装置の一例として吸気温度センサ１に本発明を適用する例を示したが、測定対象は吸気温度に限定されるものではなく、吸気とは異なる他の気体温度や液体温度を検出する温度センサに本発明を適用しても良い。

上記の実施例では、温度を測定する測定装置（実施例では吸気温度センサ１）に本発明を適用する例を示したが、測定対象は温度に限定されるものではなく、流体流量、光量、濃度など他を測定する測定装置（センサ類）に本発明を適用しても良い。

１ 吸気温度センサ（測定装置の一例）
２ センサ部
３ リード線
４ 中間支持体
５ 圧入挟持部
α 計測箇所

Claims (5)

1. 所定の計測箇所（α）に配置されるセンサ部（２）と、このセンサ部（２）から延びるリード線（３）とを備え、
   前記センサ部（２）が前記リード線（３）によって前記計測箇所（α）に配置される測定装置（１）において、
   この測定装置（１）は、前記リード線（３）の途中部位を支持して前記センサ部（２）を前記計測箇所（α）に配置させる中間支持体（４）を備え、
   この前記中間支持体（４）は、前記リード線（３）を圧入により支持する圧入挟持部（５）を備えるとともに、前記リード線（３）を前記圧入挟持部（５）へ案内するロート部（１０）を備えることを特徴とする測定装置。
2. 所定の計測箇所（α）に配置されるセンサ部（２）と、このセンサ部（２）から延びるリード線（３）とを備え、
   前記センサ部（２）が前記リード線（３）によって前記計測箇所（α）に配置される測定装置（１）において、
   この測定装置（１）は、前記リード線（３）の途中部位を支持して前記センサ部（２）を前記計測箇所（α）に配置させる中間支持体（４）を備え、
   前記中間支持体（４）は、前記リード線（３）を圧入により支持する圧入挟持部（５）を備え、
   前記中間支持体（４）は、樹脂材料によって設けられ、
   前記圧入挟持部（５）は、前記リード線（３）を熱カシメ（β）によって固定しているものであり、
   前記熱カシメ（β）は、前記圧入挟持部を一旦溶融させて加圧したものであり、
   前記リード線（３）に沿った前記熱カシメ（β）の長さは、前記リード線（３）に沿った前記中間支持体（４）の長さより短いことを特徴とする測定装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の測定装置（１）において、
   前記圧入挟持部（５）は、前記リード線（３）を両側から挟む直線平行部（５ａ）と有底部（５ｂ）とを備えることを特徴とする測定装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の測定装置（１）において、
   前記圧入挟持部（５）は、前記リード線（３）を両側から挟む有底の円弧形状部（５ｃ）を備えることを特徴とする測定装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の測定装置（１）において、
   この測定装置（１）は、エンジンに吸気を導く吸気ダクト（８）の内部に配置されるエアフロメータ（６）の外部に配置されて、エンジンに吸い込まれる吸気の温度を検出する吸気温度センサであり、
   前記中間支持体（４）は、前記エアフロメータ（６）を成す樹脂部材の一部によって設けられることを特徴とする測定装置。

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