JPH02181611A - 空気流量計付き吸気通路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンの吸気通路に係り、更に詳細には、
熱線（ホットワイヤ）式の空気流量計を備えた吸気通路
の構造に関する。

〔従来の技術〕

従来より、エンジンの分野では、燃料制御を行なう場合
の吸気センサとして、熱線式の空気流量計が広く実用化
されている。

この種の空気流量計は、例えば特開昭５８−２６２２１
号、特開昭５９−１９０６２４号公報等に開示されるよ
うに、吸気通路（主流路）を有するボディの壁部自体に
副流路を形成して、この副流路に熱線素子を内装したり
、或いは最近では主流路にＬ字形の副流路（管路）を形
成して、この副流路に熱線素子を内装する方式のもの等
が提案されている。

このうち、後者のＬ字形副流路力式のものは、副流路の
入口から流路途中までが主流路の流れ方向に向き、この
流路途中から出口までが主流路をブリッジ状に横切って
全体がＬ字形管路を呈する。

副流路の入口及び出口は主流路と通じている。このよう
に副流路を主流路内に設けたものは、副流路を主流路の
壁部自体に設けた方式のものよりも、主流路の壁厚を薄
くし吸気ボディの小形軽量化を図り得る利点を有する。

Ｌ字形副流路力式のものは本発明の実施例でも適用して
いるので参照されたい。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、熱線式空気流量計は、測定精度が高いことが
望まれる。

空気流量測定精度の向上を阻げる原因としては、第１に
主流路内に旋回流が生じこれが副流路の出口付近で乱流
となって、副流路の空気の吐き出し状態を不安定にする
ことが挙げられる。特に主流路内に前述したようなＬ字
形の副流路を配設したものは、主流路内の流れが副流路
により乱される傾向がある。なおこのＬ字形副流路を主
流路内に設ける方式は、主流路と副流路とをダイカスト
により一体成形するが、その成形に際し、副流路がＬ字
を呈するため、その一部に湯流れが悪くなる傾向があり
、副流路壁部に巣が発生し易い問題もあった。

流量測定精度を阻げる第２の原因としては、主流路、副
流路を通常備えるスロットルボディの製品にばらつきが
あることが挙げられる。なお、空気流量測定精度は±３
．５％の範囲内の誤差に抑えるものとされ、製品テスト
の段階で精度上不良と認定された製品は使用不可とされ
る。

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その主たる
目的とするところは、熱線式の空気流量計の測定精度を
向上させ、副次的には、この種空気流量計を備える吸気
通路のダイカスト成形の湯流れを向上させ製品歩留りを
向上させることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために次のような手段を講
じる。

以下、本発明の課題解決手段を、説明の理解を容易にす
るため、第１図の実施例の符号を引用して説明する。

すなわち、第１の課題解決手段は、 エンジンの吸気通路１として、主流路２と、空気流量測
定用の熱線素子３０を配する副流路３とを備え、この副
流路３は、主流路２内に位置し、且つその人口３−１か
ら流路途中までが主流路２の流れ方向に向き、流路途中
から出口３−２までが主流路２をブリッジ状に横切って
全体がＬ字形の管路を呈するものにおいて、 副流路３のうち、主流路２の上流側に面した外壁面３ｄ
、及びこれに交わる外壁面３ｅよりなるＬ字の内曲がり
外壁面３ｄ、３ｅと、主流路２の内壁面２ａとの間に、
これらの内曲がり外壁面３ｄ、３ｅ、主流路内壁面２ａ
と一体につながる板状のリブ１１を主流路２と平行或い
はほぼ平行に配置してなる。

第２の課題解決手段は、エンジンの吸気通路として、主
流路２と、空気流量測定用の熱線素子３ｏを配する副流
路３（副流路はＬ字形の方式以外のもの、例えば主流路
ボディの壁部自体に設けたものであってもよい）とを備
えるものにおいて、副流路３内の通路断面積を変化させ
て流路抵抗を可変調整するための機構１２を装着してな
る。

なお、第１の課題解決手段の板状リブ１１と、第２の課
題解決手段の副流路抵抗調整機構１２を組合せても良く
、これを第３の課題解決手段とする。

〔作用〕

第１の課題解決手段によれば、Ｌ字形の副流路３の壁部
３ｄ、３ｅと主流路２の内壁２ａとの間に設けたリブ１
１が主流路２の流れ方向と平行或いはほぼ平行に配置さ
れることから、副流路３設置箇所付近に流れる主流路２
の空気がリブ１１に沿って流れる。すなわち、リブ１１
が主流路の空気に対し整流作用をなす。従って、Ｌ字形
副流路３の出口３−２付近の乱流発生を防止し、副流路
出口３−２の流れの吐き出しをスムーズにし、ひいては
副流路３内を通る空気の流れをスムーズにして熱線素子
出力の外乱的変動を抑制できる。

更に、本課題解決手段では、主流路２及び副流路３を一
体にダイカスト成形する場合、従来、湯の流れが悪いと
されていた、Ｌ字形副流路３の内部がり壁部３ａ、３ａ
にリブ１１成形の型空間をも通して、矢印Ｘ方向からの
湯の流れによりストレートに湯を導くので、この内部が
り壁部３ａ。

３ｅに充分且つスムーズに湯を導き、鋳巣の発生を防止
する。なお、従来は、このリブ１１が存在していないた
め、副流路３の内部がり壁部３ａ。

３ｅに副流路のブリッジ部分３Ｃや副流路３の外曲り壁
部３ｆ側から湯が導かれるが、特に内部り壁部３ａ、３
ｅには、コーナ３ｇが存在しまた細部であるため、スト
レートに湯を導く手段がないため、この内部り壁部への
湯の流れを悪くしていた。

次に第２の課題解決手段によれば、副流路３の通路断面
積を変化させる機構（例えばアジャストスクリュー）で
、その流路抵抗を可変調整する。

これによって、副流路３内のセンサ部（熱線素子配置部
）の空気流速を任意に調整できる。従って、熱線素子の
出力にばらつきが生じても、これを副流路抵抗の可変調
整を通しである程度コントロールすることができ、−旦
、管理幅を外れた吸気通路ボディ（例えばスロットルボ
ディ）でも、流路抵抗調整機構の操作により管理幅に入
れることができる。

第３の課題解決手段は、前記第１．第２の課題解決手段
双方の作用を期待でき、空気流量精度の向上をより一層
発揮することができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図で、図中、１
はスロットルボディ、２は主流路、３は副流路、４はス
ロットルバルブである。

スロットルボディ１は、内部に主流路２と副流路３とを
有する。副流路３は、後述するようにＬ字形の管路を呈
し、スロットルバルブ４の上流に配置される。

スロットルボディ１は、その入口部５において主流路２
の流れがスムーズに縮流するよう、アール又はベルマウ
ス形状に形成される。入口部５には、環状の段差５ａが
設けられ、この段差５ａにメツジュロが固定される。メ
ツジュロは動くことのないようスナップリング７で上か
ら押えられている。また、メツジュロの外周縁は、メツ
シュがばらばらになることがないよう金属をかしめるこ
とにより固定される。

主流路２は、副流路３の出口３−２が位置する付近で急
激に径が絞られる（この絞りは符号８で示す）、主流路
２の入口部５から絞り８までの径は変化がない。また、
絞られた後の主流路２内径は、スロットルバルブ４の下
流まで径の変化はない。

ここで副流路３の構成について説明する。

副流路３は、主流路２内に位置し、且つその人口３−１
から流路途中まで（この流路部を３ａとする）が主流路
２の流れ方向に向き、流路途中から出口３−２まで（こ
の流路部を３ｂとする）が主流路２をブリッジ状に横切
って全体が円筒状のＬ字形管路を呈する。第３図はスロ
ットルボディ１を上からみた図で、副流路３の流路部３
ｂは主流路２の中央を横切る。

本実施例では、副流路３のうち流路部３ａの内径がφ１
０ｆｆＩ１１．流路部３ｂの内径がφ１ｌｎｎで、流路
部３ａ、３ｂ同士が直交している。

副流路の入口３−１は、主流路入口５に設けたメツジュ
ロより１３ｓｎ下流に位置し、また主流路２に対し副流
路３は、２０＋ｍ偏心している。副流路入口部３−１は
ダイカストで、その端面がアール形状（符号９で示す）
に形成されている。

副流路３の流路部３ａの一部３ａ’は、部分的にふくら
みを持ち、この位置に熱線素子３０が配置されている。

この熱線素子３０は、熱線素子の端部をモールドで一体
的にカバーした破損防止型ホットワイヤモジュール１０
で固定保持され、ホットワイヤモジュール１０がスロッ
トルボディ１の壁部に嵌装される。

副流路３の出口３−２は、流路部３ｂの管壁−端を半割
状（断面半円状）に切欠き形成したもので、その切欠き
口３−２は、スロットルバルブ４側すなわち主流路２の
下流側に面している。このように出口３−２を切欠くこ
とで、第４図に示すように（第４図は第１図のＡ−Ａ付
近の断面斜視図）、流路部３ｂの管壁の一部３ｃが断面
半円形のひさし状を呈し、この管壁一部３ｃが出口３−
２の上側を覆い、主流路２の空気流に対し出口３−２の
防風壁的な役割を担っている。また、管壁一部３ｃの一
端が、スロットルボディ１の内壁とつながっている。

１１は、本発明の第１の課題解決手段の要部となる板状
のリブで、Ｌ字形副流路３の流路部３ｂの管壁３ｃのう
ち主流路２上流側方向に面した外壁面（符号３ｄで示す
）と、この外壁面３ｄと直交する流路部３ａ側の外壁面
３ｅとからなるＬ字の内向がり外壁面につながり、また
、外壁面３ｅと対向する主流路内壁２ａにつながるよう
にして、スロットルボディ１と一体に鋳造成形される。

リブ１１は、主流路２の流れと平行に配置され、その断
面は主流路上流から下流に向うにつれて除徐に広がる形
状に形成される。

流路部３ｂの内径において、その出口３−２側には流路
部３ｂと同軸にストローク調整可能なアジャストスクリ
ュー１２が配置される。このアジャストスクリュー１２
は、スロットルボディ１の壁部に設けたスクリュー孔１
３に嵌装され、外部からストローク操作することで断面
半円形の副流路出口３−２の面積を変化させることが可
能なもので、出口３−２の面積を変えることで、副流路
３の流路抵抗を任意に調整できるようにしである。

なお、スクリュー孔１３には、調整後プラグ１４が圧入
され、市場における素人による再調整を困難にしている
。

ここで、スロットルボディ１のその他の関連部品につい
て説明する。

スロットルボディ１の外壁面の一部には、平坦面２ｂが
形成され、この平坦面２ｂにホットワイヤモジュール１
０が配置される。

スロットルバルブ４は、ＡＱ板材のプレス品であり、外
周の切削加工は行わない、１５はスロットルシャフトで
、第３図に示すように主流路２内を貫通して一端にスロ
ットルレバー機構１６が装着され、他端が第６図に示す
ようにスロットルボディ１外壁より突出する。第１０図
は、このスロットルシャフト１５の貫通状態を断面して
表わす図で、シャフト１５はボディ１の壁部に軸支され
る。このスロットルシャフト１５は、軸受部１８から出
た部分に周溝１９が形成され、周溝１９にスラストプレ
ート２ｏを挿入し、スラストプレート２０をスロットル
ボディ１にねじ止めする。そして、この溝１９とスラス
トプレート２０間の板厚の差によりシャフト１５のスラ
ストかたが決定される。

また、スロットルバルブ４には、第１図に示すように、
全開時に一定の洩れが生じるように孔２１を有する。

２２はスロットルボディ１の下端に位置するフランジで
、フランジ２２の端面２２ａはインテークマニホールド
（図示せず）との接合面となり、この接合面２２ａには
、第２図に示すようにブローバイガス環流通路２３が通
り、温水通路２４及びアイドルエアコントロール（以下
ＩＡＣと略称する）通路の出口２７−２が配設される。

ブローバイガス環流通路２３は、図示していないが、そ
の一端がインテークマニホールドの一部に開口しており
、インテークマニホールドと、スロットルボデイｌの接
合面２２ａを通過して、スロットルボディ１に貫設され
、スロットルボディ１では、第５図の点線に示すように
、主流路２と平行に形成され、スロットルバルブ４上流
部で直角に曲がり、スロットルバルブ４上流部で主流路
２と合流する。ブローバイガス通路２３のうち、主流路
２と平行な通路部２３ａは、ダイカスト鋳物で形成され
、加工していない、そのため、通路部２３ａはテーパ状
になっている。また、通路部２３ａと直角な通路部２３
ｂは、スロットルボディ１外部から主流路２に向かい加
工されており、外部との間は、プラグ２５によりふさが
れている。

ブローバイガス通路２３の出口２３ｃは、主流路２の壁
面に開口し、主流路上流から見て、他部材の影にならな
い部分に開口している。

インテークマニホールドとスロットルボディ１の接合面
２２ａとの間はガスケットにより、ブローパイ通路と外
気の通気を遮断する。

温水通路２４はスロットルボディ１の主流路２の近傍及
びスロットル軸受部近傍に、温水を導くためのもので、
第２図の如くフランジ面２２ａにダイカストにより形成
された溝よりなり、溝２４の一面をインテークマニホー
ルド上面で覆うことで形づくられており、スロットルボ
ディ外部及び主流路２へのフランジ接面での洩れがない
ように０リング付ガスケツトによりシールされる。

温水通路溝２４は加工せずダイカスト鋳造のみにより形
成するために、ダイカスト抜きテーパがある。インテー
クマニホールド上面には、温水出口と温水入口が開口し
、温水出口から出た温水は、前記温水通路溝２４を通過
し温水入口よりインテークマニホールド側に戻る。

第７図はスロットルボディ１の背面図で、図中２６はス
テッパモータタイプのＩＡＣバルブで、スロットルボデ
ィｌ内のＩＡＣ通路に組込まれた弁体が、主流路２に対
し、はぼ垂直に作動するように、スロットルボディに装
着されている。

第８図の（ａ）、（ｂ）はＩＡＣ通路２７の内部構造を
示し、第８図（ｂ）は第８図（ａ）のＢ方向からみた図
で、２７−１はその通路入口、２７−２は通路出口であ
る。通路入口２７−１は、主流路内壁における副流路出
口３−２近傍の絞り８の下流でスロットルバルブ４の上
流となる位置に開口し、通路出口２７−２がスロットル
バルブ４下流に開口している。

ＩＡＣ通路出口２７−２は、第２図でも示したようにフ
ランジ２２のマニホールド接合面２２ａに形成した溝よ
りなり、溝開放面がインテークマニホールド上面で覆わ
れて通路の一部を構成し、外部との間のシールは、スロ
ットルボディとインテークマニホールドの接合面をシー
ルするガスケット２９により行われる。

またＩＡＣ通路２７は、その入口２７−１と出口２７−
２の間の通路上で、少なくとも３カ所の直角曲り部２７
ａ＊　２７ｂ、２７ｃがある。このうち、直角曲り部の
うち少なくとも１カ所は加工上外部との連通が不可避で
あり、二の連通をプラグ（図示せず）により止めている
。

ＩＡＣ通路２７の一部２７ｂに弁体２８が組込まれ、こ
の弁体２８がアイドル制御信号に応じてステッパモータ
（ＩＡＣバルブアクチュエータ）２６ａにより開閉制御
される。

また、ＩＡＣバルブの弁体２８は、駆動の負担を軽くす
るため、インテークマニホールドの負圧により開放向に
力がかかるように構成されている。

ＩＡＣ通路の上流側人口２７−１断面は円であり、下流
側出口２７−２断面は長方形である。

なお、インテークマニホールドには３本のスタットボル
トが固定されており、第２図に示すスロットルボディ１
側フランジ２２の３つの孔３１゜３２．３３にスタット
ボルトを挿入しナツトで締付けられる。

インテークマニホールドとスロットルボディ１の間は、
０リング付のプラスティックガスケットを介し締付けら
れている。

ボディ側フランジの３つの孔３１，３２，３３位置は、
上からφ２０のボックスレンチスペースが確保できる位
置であり、なおかつ面圧を均一にできるように配しであ
る。

このような構成よりなる本実施例によれば、特にリブ１
１及び副流路抵抗調整用のアジャストスフユリ−１２を
用いることで、次の作用、効果が期待できる。

主流路２内の空気流は、一部が副流路３内を通過し、そ
の流れる空気量（空気流速）がスロットル開度に応じ変
化すると、常に一定温度を保とうとする熱線素子の電流
値の変化より空気流量が測定される。この時、主流路２
内の空気流に乱流が生じていると、副流路３内の空気の
吐き出しが不安定となり、測定精度に悪影響を及ぼすが
、これは、リブ１１の存在により次のように改善される
。

すなわち、リブ１１が主流路２と平行に配置されること
から、副流路３設置箇所付近を通る主流路２の空気がリ
ブ１１に沿って流れる。このように、リブ１１によって
主流路空気流が整流され、副流路３の出口３−２付近の
乱流発生が防止される。また、本実施例では、リブ１１
が下流方向に向けて次第に断面積を広がる形状を呈して
いることから、主流路２の空気流が第４図の矢印Ｃに示
すようにブリッジ状に横切る副流路３を避けて通り、よ
り一層主流路２の空気流れをスムーズにすると共に、副
流路出口３−２を副流路３のひさし状の管壁一部３Ｃで
覆うことから、副流路出口３−２付近は更に一層主流路
空気流の影響を受けることなく、副流路中の空気を極め
て安定した状態で吐き出すことができる。

更に、本実施例では、主流路２及び副流路３を一体にダ
イカスト成形する場合、従来湯の流れが悪いとされてい
た、Ｌ字形副流路３の内曲がり壁部３ａ、３ｅにリブ１
１成形の型空間を通して、矢印Ｘ方向からの湯の流れに
よりストレートに湯を導くので、この内曲がり壁部３ａ
、３ａに充分且つスムーズに湯を導き、鋳巣の発生を防
止する。

また、アジャストスクリュ１２等の調整機構は、ストロ
ークにより副流路３の断面積を可変させる。

これによって、センサ部（熱線素子配置部）の空気流速
を制御できる。従って、熱線素子３０の出力をある程度
コントロールすることができ、−旦、管理幅をはずれた
スロットルボディでも、アジャストスクリューを操作す
ることにより管理幅に入れることが可能となった。

ＪＲ１１図は、アジャストスクリュー１２をストローク
に換算してｌｎａ移動した時の、空気流量換算における
熱線素子出力値の偏差（ΔＱ／Ｑ）の特性変化を示す。

１＋ｍ移動により低速域から高速域まで全域にわたりΔ
Ｑ／Ｑがほぼ１％シフトする。このことは、特性の最大
値と最小値の幅が管理幅より小さければ、調整可能なこ
とを示す。

このようにアジャストスクリューによってほとんどのス
ロットルボディを管理幅に納めることができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、第１の課題解決手段の如
くＬ学則流路の内曲り壁部にリブを設けることで、主流
路中の空気流を有効に整流し、副流路の出口付近の乱流
発生を防止して、熱線素子の出力の乱れを抑制し、空気
流量測定精度を向上させることができる。また、リブの
存在で従来問題とされたスロットルボディ鋳造成形上の
渦流れを改善し、加工後の鋳巣が低減し、製品の歩留り
を向上させることができる。

また、第２の課題解決手段の如く、副流路の流路抵抗調
整機構を用いれば、製品完成の段階で空気流量測定精度
にばらつきがあり、不良となったスロットルボディでも
、その精度を管理幅内にシフトさせることができ、不良
率が著しく低下する。

従って製品コストダウンが図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図はそ
の底面図、第３図はその平面図、第４図は第１図のＡ−
Ａ線を断面して表わす部分斜視図、第５図は上記実施例
の正面図、第６図はその左側面図、第７図はその背面図
、第８図はその内部構造の一部を示す部分断面図、第９
図はその右側面図、第１０図はその横断面図、第１１図
は上記実施例に用いるアジャストスクリューを操作した
時の空気流量−熱線素子出力値偏差特性図である。 １・・・スロットルボディ（吸気通路）、２・・・主流
路、２ａ・・・主流路内壁、３・・・副流路、３−１・
・・副流路入口、３−２・・・副流路出口、３ｄ、３ａ
・・・Ｌ字の内面り外壁面、 １１・・・リブ、 １２・・・流路抵抗調整 機構 （アジャストスクリュー） ３０・・・熱線素子。 多 聞 察Ｉ６Ｄ ｌ１３ｔＪ 茶４図 第６０ ＄５０ 茶７図 ＄８ 回 第９ Ｚ≦（２６ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エンジンの吸気通路として、主流路と、空気流量測
   定用の熱線素子を配する副流路とを備え、この副流路は
   、前記主流路内に位置し、且つその入口から流路途中ま
   でが前記主流路の流れ方向に向き、流路途中から出口ま
   でが前記主流路をブリッジ状に横切つて全体がＬ字形の
   管路を呈するものにおいて、 前記副流路のうち、前記主流路の上流側に面した外壁面
   、及びこれに交わる外壁面よりなるＬ字の内曲がり外壁
   面と、前記主流路の内壁面との間に、これらの内曲がり
   外壁面、主流路内壁面と一体につながる板状のリブを前
   記主流路と平行或いはほぼ平行に配置してなることを特
   徴とする空気流量計付き吸気通路。 ２、第１請求項において、前記リブは、前記主流路の下
   流方向に向けてその断面積が徐々に大きくなるよう形成
   される空気流量計付き吸気通路。 ３、第１請求項又は第２請求項において、前記副流路の
   出口は、前記主流路の下流側に面する側の副流路管壁面
   を一部切欠いて形成し、前記主流路のボディの一部には
   、前記副流路の出口面積を可変調整して該副流路の流路
   抵抗を調整する機構を設けてなる空気流量計付き吸気通
   路。 ４、エンジンの吸気通路として、主流路と、空気流量測
   定用の熱線素子を配する副流路とを備え、この副流路に
   前記主流路の空気の一部を通過させるものにおいて、 前記副流路内の通路断面積を変化させて流路抵抗を可変
   調整するための機構を有してなることを特徴とする空気
   流量計付き吸気通路。 ５、第３請求項又は第４請求項において、前記副流路の
   流路抵抗調整機構は、アジヤストスクリユーで構成して
   なる空気流量計付き吸気通路。