JPH08226838A - 内燃機関の吸入空気量センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸気流量を計測する検知部から支持部材に伝
わる熱量を極力抑えて検知部の熱応答性を向上して、電
源投入時直後からの正確な吸気流量の計測を可能とする
ことにある。 【構成】 流量検出素子９は、少なくとも上流側に絶縁
膜が形成され、当該絶縁膜上に抵抗膜が形成されるリン
グ状の検知部と、この検知部に一体に形成され、少なく
とも上流側に絶縁膜が形成され、当該絶縁膜上に前記抵
抗膜に連続して電極膜が形成される接合部からなり、前
記接合部と接合される部分の周辺を除いて絶縁膜が形成
され、当該絶縁膜上に電極膜が形成される棒状の支持部
材１１により、前記検知部を吸気流の流れ方向に直交さ
せて支持することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱式流量計からなる内
燃機関の吸入空気量センサの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の吸入空気量センサとして、ホ
ットワイヤ式あるいはホットフィルム式等の熱式流量計
の原理を利用したものが従来から知られているが、吸気
通路の断面の一箇所に白金線等からなる流量検出素子が
配設される形となるため、吸気通路断面における各部の
流速分布が不均一になると、比較的大きな誤差が発生す
る。

【０００３】そこで、従来、例えば特開平１−２８８７
２５号公報において、吸気通路全体を横切るように平板
状の流量検出素子を設けた吸入空気量センサが提案され
ている。この平板状の流量検出素子は、吸気が通流可能
なように多数の開口部を有し、かつ吸気通路と直交する
ように配置されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車のエ
ンジンの吸入空気量センサにおいては、イグニッション
・スイッチをＯＮにした直後の排気ガス性能の確保から
アイドリング状態で空気を流した時の電源投入時のセン
サの応答性が要求される。具体的には電源投入時、セン
サ信号は１０ｍｓｅｃ〜２０ｍｓｅｃ以内にアイドル状
態の空気流量値を示さなければならない。

【０００５】しかし、上記特開平１−２８８７２５号公
報において、電源投入時にエンジンシリンダ内に取り入
れられる空気は外気の時に比べて急激に温度が上るが、
所定の流量が流れているために、電源投入時から一定時
間経過すると温度が一定になる。上記空気の温度が一定
になるまでに時間を要すると図１４に示す如くセンサ信
号は、温度の上昇によるピーク時から所定時間の間に一
定の値に落ち着き、当該落ち着いた時から更に安定する
まで時間Ｔを要する。上記センサ信号が安定するまで時
間Ｔを要すると吸入空気量センサは応答性を低下して、
前述した電源投入時からセンサ信号が１０ｍｓｅｃ〜２
０ｍｓｅｃ以内にアイドル状態の空気流量値を示すこと
が困難になる不具合があった。上記センサ信号が一定に
落ち着いてから更に安定するまでの時間Ｔは、流量検出
素子を支持している支持部材への熱の伝導により左右さ
れることが知られている。

【０００６】従って、吸入空気量センサの応答性を向上
するには、当該吸気流量を検知する素子部（検知部）か
ら支持部材への熱の伝導を極力抑えることが必要であっ
た。

【０００７】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、その目的は、吸気流量を計測する
検知部から支持部材に伝わる熱量を極力抑えて検知部の
熱応答性を向上して、電源投入時直後からの正確な吸気
流量の計測を可能とする内燃機関の吸入空気量センサを
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の第１の発
明は、吸気流の下流に向かうにしたがって吸気通路断面
積が徐々に縮小する絞り通路部と、この絞り通路部より
も下流側に位置し、かつ下流に向かうにしたがって吸気
通路断面積が徐々に拡大する拡大通路部と、前記絞り通
路部の下流端部に近接して配置され、かつ流れ方向に直
交して吸気通路全体を横切るように設けられた熱抵抗体
からなる流量検出素子とを具備する内燃機関の吸入空気
量センサであって、前記流量検出素子は、少なくとも上
流側に絶縁膜が形成され、当該絶縁膜上に抵抗膜が形成
されるリング状の検知部と、この検知部に一体に形成さ
れ、少なくとも上流側に絶縁膜が形成され、当該絶縁膜
上に前記抵抗膜に連続して電極膜が形成される接合部と
からなり、前記接合部と接合される部分の周辺を除いて
絶縁膜が形成され、当該絶縁膜上に電極膜が形成される
棒状の支持部材により、前記検知部を吸気流の流れ方向
に直交させて支持すると共に、この支持部材の電極膜と
前記接合部の電極膜とを導電体により接続したことを要
旨とする。

【０００９】請求項２記載の第２の発明は、前記接合部
と前記支持部材との接合される部分にガラス溶着層を形
成したことを要旨とする。

【００１０】請求項３記載の第３の発明は、前記支持部
材が貫通する貫通孔および当該貫通孔の一部を含むよう
に前記接合部が収納される切欠き部を形成する弾性体か
らなる弾性部材により当該接合部と支持部材とを接合さ
せ、当該切欠き部を通る貫通孔を貫通した支持部材に形
成されている電極膜と当該切欠き部に収納される当該接
合部に形成されている電極膜とを導電体により接続した
ことを要旨とする。

【００１１】請求項４記載の第４の発明は、前記検知部
に一体に形成された接合部の略中央部に中空を形成した
ことを要旨とする。

【００１２】請求項５記載の第５の発明は、前記流量検
出素子に近接する上流側に前記吸気流の流れ方向に直交
して吸気通路全体を横切るように金網を設けたことを要
旨とする。

【００１３】請求項６記載の第６の発明は、前記検知部
のリング状の厚さは０．１５〜０．３０ｍｍであること
を要旨とする。

【００１４】請求項７記載の第７の発明は、前記支持部
材の太さは０．５〜１．０ｍｍであることを要旨とす
る。

【００１５】請求項８記載の第８の発明は、前記導電体
の太さは５０μ〜１００μであることを要旨とする。

【００１６】

【作用】上述の如く構成すれば第１の発明は、絞り通路
部の下流端部に近接して配置され、かつ流れ方向に直交
して吸気通路全体を横切るように設けられた熱抵抗体か
らなる流量検出素子は、少なくとも上流側に絶縁膜が形
成され、当該絶縁膜上に抵抗膜が形成されるリング状の
検知部と、この検知部に一体に形成され、少なくとも上
流側に絶縁膜が形成され、当該絶縁膜上に前記抵抗膜に
連続して電極膜が形成される接合部とからなる。また、
流量検出素子は、前記接合部と接合される部分の周辺を
除いて絶縁膜が形成され、当該絶縁膜上に電極膜が形成
される棒状の支持部材により、前記検知部を吸気流の流
れ方向に直交させて支持すると共に、この支持部材の電
極膜と前記接合部の電極膜とを導電体により接続したこ
とにより、支持部材への熱量の伝導を抑えるので、吸気
流量を計測する検知部から支持部材に伝わる熱量を極力
抑えて検知部の熱応答性を向上して、電源投入時直後か
らの正確な吸気流量の計測を可能にできる。

【００１７】第２の発明は、流量検出素子の前記接合部
と前記支持部材との接合される部分に熱の伝導率の低い
ガラス溶着層を形成したので、リング状の検知部から支
持部材に伝わる熱量を極力抑えることができる。

【００１８】第３の発明は、流量検出素子の前記支持部
材が貫通する貫通孔および当該貫通孔の一部を含むよう
に前記接合部が収納される切欠き部を形成する弾性体か
らなる弾性部材により当該接合部と支持部材とを接合さ
せ、当該切欠き部を通る貫通孔を貫通した支持部材に形
成されている電極膜と当該切欠き部に収納される当該接
合部に形成されている電極膜とを導電体により接続した
ので、リング状の検知部から支持部材に伝わる熱量を極
力抑えるとともに、接合部の損傷を防止できる。

【００１９】第４の発明は、流量検出素子の前記検知部
に一体に形成された接合部の略中央部に中空を形成した
ので、接合部の自量の軽量化を図ることができる。

【００２０】第５の発明は、前記流量検出素子に近接す
る上流側に前記吸気流の流れ方向に直交して吸気通路全
体を横切るように金網を設けたので、検知部の素子部を
通過する断面の平均流量を計測する場合に不安定な流れ
において計測精度の悪化を防止できる。

【００２１】第６の発明は、流量検出素子の前記検知部
のリング状の厚さは０．１５〜０．３０ｍｍであるの
で、リング状検知素子１３の熱容量を抑えて、薄い金属
薄板を製造を容易にしてコールドスタート時の応答性の
低下を防止できる。

【００２２】第７の発明は、流量検出素子の前記支持部
材の太さは０．５〜１．０ｍｍであるので、最大流量時
の応力に対しても変形することはなく、吸気流量の流れ
を乱さず、且つ、強度を保持できる。

【００２３】第８の発明は、流量検出素子の前記導電体
の太さは５０μ〜１００μであるので、熱伝導を少なく
できる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００２５】図１は本発明の内燃機関の吸入空気量セン
サに係る第１の実施例の全体構成を示す図である。

【００２６】上記吸入空気量センサ１は、内燃機関の吸
気通路３を構成する吸気ダクト（図示せず）の途中に介
装される合成樹脂で作られた筒状のハウジング５を有す
る。上記ハウジング５内の吸気通路３は、吸気流の下流
に向かうに従って通路断面積が徐々に縮小する絞り通路
部３ａと、この絞り通路部３ａの下流に接続された通路
断面積が一定のスロート部３ｂと、このスロート部３ｂ
の下流に接続され、かつ下流に向かうに従って通路断面
積が徐々に拡大する拡大通路部３ｃと、から構成されて
いる。本実施例では、上記絞り通路部３ａおよび拡大通
路部３ｃがそれぞれ円錐形に形成されている。上記絞り
通路部３ａの下流端部つまりスロート部３ｂとの境界に
はハウジング５内の吸気通路３全体を横切るように金網
７が配設されている。上記金網７の下流側には流れ方向
に直交して吸気通路３を横切るように検知素子９が配設
されている。上記検知素子（流量検出素子）９は、図中
上部のハウジング５により係止されている細い棒状の支
持部材１１と、当該支持部材１１の吸気通路３の略中央
のリング状検知素子１３（検知部）とから構成されてい
る。上記リング状検知素子１３は支持部材１１に接合さ
れて吸気流の流れ方向に直交して支持されている。ま
た、リング状検知素子１３は内燃機関の吸入空気量セン
サとして、ホットワイヤ式あるいはホットフィルム式等
の熱式流量計の原理を利用したもののうち、ホットフィ
ルム素子から構成されている。上記検知素子９を支持し
ている支持部材１１の一端はハウジング５内の図中上部
のセンサ回路１５に結合されている。上記センサ回路１
５は図示の如くハウジング５に一体的に結合され、リン
グ状検知素子１３により計測された吸気流量を検知す
る。なお、ハウジング５は支持部材１１の延長方向に対
して図中左右の２つの部品から構成され、Ｏ−リング部
１７でシールされ結合されている。

【００２７】なお、通路断面積が一定のスロート部３ｂ
の長さは、下記の実験結果から、２０ｍｍ以下であるこ
とが望ましい。上記実験のモデルは、吸入空気量センサ
１の入口の通路内径を８０ｍｍ、スロート部２ｂの内径
を５６ｍｍとしたものであり、検知素子９を具備しない
通路構造のみとの比較である。上記通路構造の例として
は、実質的にスロート部３ｂが存在しない通路構造、上
流側の絞り通路部３ａを、断面がＲ形状となるノズル形
状にした通路構造、Ｒ形状とした絞り通路部３ａと上流
側の吸気通路３内周面との接続部を滑らかに連続させた
通路構造がある。上記各種の実験のモデルの通路構造に
おいても、スロート部３ｂの長さが０〜２０ｍｍのとき
に圧力損失が小さくなる。これは、スロート部３ｂの長
さが２０ｍｍ以上になるとスロート部３ｂの壁面で流れ
の剥離が生じるため、圧力損失が増大するものと考えら
れる。

【００２８】上記検知素子９の全体構成を図１の吸気流
の流れ方向からの正面図である図２を用いて説明する。

【００２９】上記検知素子９は、内径４４．２ｍｍのハ
ウジング５から後述するリング状検知素子１３の直径１
５ｍｍより若干広い間隔で当該ハウジング５から張着さ
れている２本の細い棒状の支持部材１１およびリング状
検知素子１３から構成されている。上記２本の細い棒状
の支持部材１１の下端は、単一のリング状の形状を有す
るリング状検知素子１３の図中左右両端と接合して当該
リング状検知素子１３を支持している。上記リング状検
知素子１３を単一のリング形状としたのは、例えば、３
重のリング形状と比べてリングとリングとを接続する部
位もあわせて削減し、素子部の熱容量の低減を図るため
である。一方、単一のリングでは、３重のリングに比べ
素子部を通過する断面の平均流量を計測する場合に断面
の流速分布の影響を受けやすくなるため、不安定な流れ
において計測精度が悪化する。これを防止するために図
１に示したハウジング５の最狭部の最上流側に金網７を
配置して流れを整流し、整流効果を生かすために最狭部
の直管部の中央より上流側にリング状検知素子１３を配
置した。

【００３０】前述の図２のリング状検知素子１３の接合
部を下流側方向から拡大した図３の拡大図を用いて説明
する。

【００３１】上記リング状検知素子１３は直径が１５ｍ
ｍ、リングの幅が０．３５ｍｍ、肉厚が０．１５ｍｍの
リング状の形状であり、線膨脹係数が金属材料としては
最も小さな値をもつＮｉ（ニッケル）が４２％、Ｆｅ
（鉄）が５８％成分の４２％Ｎｉ合金からなる。ここ
で、リング状検知素子１３の肉厚の許容範囲を０．１５
〜０．３０ｍｍの金属薄板としたのは、リング状検知素
子１３の熱容量を抑えるためである。また、リング状検
知素子１３の肉厚の許容範囲の下限を０．１５ｍｍと設
定したのは、薄い金属薄板を製造するのは困難だからで
ある。一方、肉厚の許容範囲の上限を０．３０ｍｍと設
定したのは、０．３０ｍｍ以上であるとコールドスター
ト時の応答性が低下するからである。

【００３２】また、リング状検知素子１３は、当該リン
グ状検知素子１３と一体に形成されている凸部１９（接
合部）により支持部材１１と接合されている。上記凸部
１９は、極力体積を減らしてリング状検知素子１３の熱
容量を減らすため、円形状の中空部が形成されている。
上記凸部１９に接合される細い棒状の支持部材１１は直
径が０．８ｍｍ、材質が４２％Ｎｉ合金またはＳＵＳ３
０４（ステンレス３０４）から構成されている。また、
支持部材１１の下端は、凸部１９の中空部より図中左端
側に図中×印で示す電気スポット溶接またはレーザビー
ム溶接等２１により凸部１９と接合されている。上記支
持部材１１とリング状検知素子１３との電気的接続を行
うために細線状のリード線２３の一端は支持部材１１
に、他端は凸部１９にそれぞれハンダ付け２５により接
合されている。また、リード線２３はＮｉ（ニッケル）
または銅からなる線材で、直径が０．１ｍｍの極細の細
線である。上記支持部材１１はスズ青銅合金やリン青銅
合金からなる直径０．８ｍｍの線材でリング状検知素子
１３を支持する構造である。このため、支持部材１１は
最大流量時にリング状検知素子１３が受ける約７５ｋｇ
／ｍｍ² の応力に対しても変形しない機械的強度を有す
る。また、支持部材１１の太さは、吸気流量の流れを乱
さず、且つ、強度を保持するために０．５〜１．０ｍｍ
が許容範囲である。更に、リード線２３の太さは、熱伝
導を少なくするために０．０５〜０．１ｍｍが許容範囲
である。

【００３３】図４は図３において説明したリング状検知
素子１３の凸部１９の反対方向、即ち吸気流の上流側か
らの拡大図である。

【００３４】上記凸部１９の図中右上部の後述する電極
膜３１と支持部材１１の後述する電極膜３１とは、図中
右下がりの斜め方向のリード線２３を介してハンダ付け
２５により接合されている。上記リード線２３はリング
状検知素子１３と支持部材１１とを電気的に結合させる
ため、凸部１９の表面には後述する絶縁膜２９上に後述
する電極膜３１が形成されている。一方、支持部材１１
に接合される凸部１９の図中裏側の面および支持部材１
１の凸部１９の接合する部分の周辺は合金のままであ
る。上記支持部材１１は、リード線２３と電気的結合を
もたせるため、凸部１９と接合される先端部分を除き、
後述する絶縁膜２９の表面に後述する電極膜３１が形成
されている。

【００３５】図５はリング状検知素子１３の断面構造を
示すもので、凸部１９とリング状検知素子１３との境界
部付近を模式的に示したものである。

【００３６】同図において、０．１５ｍｍの厚みをもつ
リング形状の４２％Ｎｉ合金２７上の表面に約１５μｍ
の絶縁膜２９が形成されている。上記凸部１９以外の図
中縦線の左側の矢印方向に示すリング状検知素子１３
は、吸入空気量センサの検知抵抗素子を形成するために
絶縁膜２９上に抵抗膜（抵抗層）３３が約１０μｍの厚
みで形成されている。そして、リング状検知素子１３の
図中縦線の右側の矢印方向に示す凸部１９は、抵抗膜３
３を具備せずに電極膜（電極層）３１が約２０μｍの厚
みで形成されている。これら絶縁膜（絶縁層）２９は後
述で詳述する如く、ペースト状のガラス材をスクリーン
印刷し、その後焼成することで４２％Ｎｉ合金２７の表
面に焼き付けられる。上記抵抗膜３３は、焼き付けられ
た後にペースト状の白金材をスクリーン印刷し、その後
焼成することで絶縁膜２９に焼き付けられる。同様に電
極膜３１はペースト状のニッケル材あるいは銀・パラジ
ウムをスクリーン印刷して焼成することで絶縁膜２９に
焼き付けられる。

【００３７】次に、第１の実施例の製作手順を図６を用
いて説明する。

【００３８】最初にリング状検知素子１３の素材である
４２％Ｎｉ合金２７の薄板（０．１５ｍｍの厚み）をリ
ング形状に打ち抜く。打ち抜いた後、４２％Ｎｉ合金ま
たはＳＵＳ３０４からなる直径が０．８ｍｍの支持部材
１１の線材は所定の長さに切断される。切断後、直径
０．８ｍｍの線材の溶接部位は溶接されやすくするた
め、わずかに平坦になるようプレス加工が施される。こ
の後、リング形状に打ち抜いたリング状検知素子１３の
素材である４２％Ｎｉ合金２７の薄板と線材とはスポッ
ト溶接あるいはレーザビーム溶接２１により接合されて
一体化に接続される。

【００３９】接合された後、リング状検知素子１３およ
び支持部材１１について厚膜を形成するプロセスに移
る。まず、リング状検知素子１３および支持部材１１の
素材の表面に絶縁層を形成するため、リング状検知素子
１３および支持部材１１はスクリーン印刷により約３０
μｍのガラス・ペーストが塗布される。塗布後、焼成炉
にてガラス・ペーストが焼成され、支持部材１１である
金属材に絶縁層が焼き付けられる。次に、素子部である
リング状検知素子１３については、抵抗層を形成するた
め白金・ペーストがスクリーン印刷により約２０μｍの
厚さで塗布される。一方、支持部材１１についてはニッ
ケル・ペーストあるいは銀・パラジウム・ペーストをス
クリーン印刷で約４０μｍの厚みで塗布される。塗布
後、焼成炉においてリング状検知素子１３の抵抗層とリ
ング状検知素子１３および支持部材１１の電極層とは焼
成され、前述の絶縁層に焼き付けられる。

【００４０】焼き付けられた後、リード線２３は所定の
長さに切断され、この後ハンダ付け２５によりリング状
検知素子１３の凸部１９および支持部材１１が一体化に
接続される。

【００４１】以上述べたように本発明の第１の実施例
は、薄板からなるリング状検知素子１３の熱容量を小さ
くし、またリング状検知素子１３を支持する支持部材１
１を細い棒状体とすることにより支持部材１１の熱容量
を小さくできる。更に、支持部材１１とリング状検知素
子１３とを電気的に接続するリード線２３を極細の細線
とするので、リング形状検知素子１３から支持部材１１
へ伝導する熱量を抑えて熱応答性に優れたホット・フィ
ルム素子から構成される吸入空気量センサを製作するこ
とができる。

【００４２】［第２の実施例］本発明の第２の実施例を
図７を用いて説明する。

【００４３】上記第２の実施例は、支持部材１１とリン
グ状検知素子１３の凸部３５とが接合する面が断熱材料
であるガラス材からなるガラス溶着層３９により接合さ
れる構成にする。これにより、第１の実施例と比較して
リング状検知素子１３から支持部材１１への熱伝導を更
に抑えることにより、ホット・フィルム素子の熱応答性
を向上させるものである。

【００４４】上記リング状検知素子１３と一体に形成さ
れた接合部である凸部３５は、図中上部からの支持部材
１１の下端と接合されている。また、凸部３５と支持部
材１１とは、一端が当該凸部３５に接合して図中略中央
から垂直方向に伸びて途中から略湾曲状に屈曲して他端
が支持部材１１に接合するリード線３７（極細の導電
体）を介して電気的に結合されている。

【００４５】次に、図７に示した支持部材１１と凸部３
５との断面図を図８に示す。

【００４６】上記支持部材１１の凸部３５に接合する面
は、後述するサンド・ブラスト等の手段により小さな凹
凸の表面に形成されている。また、リング状検知素子１
３の凸部３５の面も後述するサンド・ブラスト等の手段
により小さな凹凸の表面に形成されている。上記支持部
材１１の凸部３５に接合する表面と当該凸部３５の表面
との間には、ガラス溶着層３９が形成されている。上記
ガラス溶着層３９は、支持部材１１から凸部３５への熱
の伝導を抑えるもので、ホット・フィルム素子、即ちリ
ング状検知素子１３の熱応答性を向上させることができ
る。なお、ガラス溶着層３９の厚みは１０〜１５μｍで
ある。

【００４７】以上述べた第２の実施例の製作手順を図９
に示す。

【００４８】最初にリング状検知素子１３の素材である
４２％Ｎｉ合金の薄板（０．３ｍｍの厚み）をリング形
状に打ち抜く。打ち抜いた後、４２％Ｎｉ合金またはＳ
ＵＳ３０４からなる支持部材１１の線材は所定の長さに
切断される。切断後、支持部材１１の凸部３５と接合す
る部分は平坦な面となる加工が施され、この後加工面が
サンド・ブラスト等の手段により小さな凹凸に形成され
る。同様に凸部３５の支持部材１１と接合する面もサン
ド・ブラスト等の手段により小さな凹凸に形成される。

【００４９】この後、凸部３５の支持部材１１と接合す
る面は、サンド・ブラスト等の手段により小さな凹凸に
形成され、高温にして溶かされたガラス材で塗布されて
焼成される。上記サンド・ブラスト等の手段により小さ
な凹凸に形成された支持部材１１も高温にして溶かされ
たガラス材で塗布されて焼成される。上記ガラス材で塗
布され、焼成された凸部３５は、サンド・ブラスト等の
手段により小さな凹凸に形成された支持部材１１の面と
接合される。これにより、支持部材１１とリング状検知
素子１３とが組立てられる。

【００５０】接合された後、前述の図６で説明した手順
により素子部であるリング状検知素子１３については、
抵抗層を形成するため白金・ペーストをスクリーン印刷
により約２０μｍの厚さで塗布される。また、支持部材
１１については電極層を形成するため、ニッケル・ペー
ストあるいは銀・パラジウム・ペーストをスクリーン印
刷で約４０μｍの厚みで塗布される。塗布後、焼成炉に
おいてリング状検知素子１３の抵抗層と支持部材１１お
よびリング状検知素子１３の電極層とは焼成され、前述
の絶縁層に焼き付けられる。

【００５１】焼き付けられた後、リード線２３は所定の
長さに切断されて支持部材１１と凸部３５とに接合され
る面が平坦加工される。この後リード線３７はハンダ付
け２５により支持部材１１と凸部３５とに接続される。

【００５２】以上述べたように本発明の第２の実施例
は、リング状検知素子１３の凸部３５と支持部材１１と
を接合する手段をガラス溶着層３９とするので、第１の
実施例と比較してリング状検知素子１３から支持部材１
１に伝達する熱量を抑え、更に、熱応答性の向上を実現
できる。

【００５３】［第３の実施例］本発明の第３の実施例
は、弾性体の一種であるゴム部品４１（弾性部材）を支
持部材１１とリング状検知素子１３との接合部材として
用い、ニッケルワイヤ４３のボンディング時の荷重の管
理が容易になり、過大荷重によるリング状検知素子１３
の前述した絶縁膜２９、電極膜３１および抵抗膜３３の
破壊を防止するものである。

【００５４】まず、第３の実施例の全体構成を示す正面
図を図１０に示す。

【００５５】ハウジング５（図外）から張着されている
直径が４２％Ｎｉ合金の２本の支持部材１１は、幅０．
３５ｍｍ、厚み０．１５ｍｍ、４２％Ｎｉ合金のリング
状検知素子１３の図中左右両端にコの字形状のゴム部品
４１に貫通して当該リング状検知素子１３を支持する。

【００５６】次に、上記図１０の正面図のコの字形状の
ゴム部品４１を拡大した拡大図を図１１に、当該図１１
のゴム部品４１のＡーＡ断面図を図１２に、当該ゴム部
品４１の外観図を図１３にそれぞれ示す。

【００５７】上記ゴム部材４１は、当該筐体の略中心か
らリング状検知素子１３よりに当該支持部材１１と同じ
形状の円形の貫通孔４５を形成している。また、ゴム部
品４１は、リング状検知素子１３に一体に形成されてい
る凸部４２（接合部）を収納する切欠き部４７を筐体の
図中右端の中心から略中央に直方体の形状で形成してい
る。更に、ゴム部品４１は、リング状検知素子１３と分
離可能であり、例えば、フッ素ゴム、テフロゴムから構
成されている。なお、ゴム部品４１の形状は直方体に限
らず、例えば、正方形、楕円等の形状でも可能である。
上記貫通孔４５に支持部材１１は貫通して、凸部４２を
含めてリング状検知素子１３全体を吸気流の流れ方向に
直交させて支持する。そして、ゴム部品４１に貫通して
切欠き部４７の中空の支持部材１１に形成された電極膜
と凸部４２に形成された電極膜とは、直径０．１ｍｍの
ニッケル線または銅線からなるニッケルワイヤ４３（導
電体）により電気的に接続されている。

【００５８】以上の構成によるゴム部品４１がリング状
検知素子１３の左右両端に備えられている。

【００５９】次に、第３の実施例の組立手順を説明す
る。

【００６０】最初にリング状検知素子１３の継手部であ
る凸部４２をゴム部品４１に形成されている切欠き部４
７に挿入して収納する。収納後、支持部材１１をゴム部
品４１の貫通孔４５に挿入する。挿入後、ニッケルワイ
ヤ４３をボンディング接合する。

【００６１】これにより、ニッケルワイヤ４３のボンデ
ィング時の荷重の管理が容易になり、過大荷重によるリ
ング状検知素子１３の前述した絶縁膜２９、電極膜３１
および抵抗膜３３の破壊を防止できる。

【００６２】また、ゴム部品４１の弾性部材によりリン
グ状検知素子１３の凸部４２である接合部を保護するの
で、ハンドリング時等における凸部４２の破損を防止で
きる。

【００６３】更に、支持部材１１はゴム部品４１を介し
てリング状検知素子１３を弾力的に支持するため、熱伝
導を抑えるためのニッケルワイヤ４３にハンドリング時
等に発生する過大な応力の発生を阻止するので、ニッケ
ルワイヤ４３の破壊を防止できる。

【００６４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、第１の発
明は、絞り通路部の下流端部に近接して配置され、かつ
流れ方向に直交して吸気通路全体を横切るように設けら
れた熱抵抗体からなる流量検出素子は、少なくとも上流
側に絶縁膜が形成され、当該絶縁膜上に抵抗膜が形成さ
れるリング状の検知部と、この検知部に一体に形成さ
れ、少なくとも上流側に絶縁膜が形成され、当該絶縁膜
上に前記抵抗膜に連続して電極膜が形成される接合部と
からなる。また、流量検出素子は、前記接合部と接合さ
れる部分の周辺を除いて絶縁膜が形成され、当該絶縁膜
上に電極膜が形成される棒状の支持部材により、前記検
知部を吸気流の流れ方向に直交させて支持すると共に、
この支持部材の電極膜と前記接合部の電極膜とを導電体
により接続したことにより、支持部材への熱量の伝導を
抑えるので、吸気流量を計測する検知部から支持部材に
伝わる熱量を極力抑えて検知部の熱応答性を向上して、
電源投入時直後からの正確な吸気流量の計測を可能にで
きる。

【００６５】第２の発明は、流量検出素子の前記接合部
と前記支持部材との接合される部分に熱の伝導率の低い
ガラス溶着層を形成したので、リング状の検知部から支
持部材に伝わる熱量を極力抑えることができる。

【００６６】第３の発明は、流量検出素子の前記支持部
材が貫通する貫通孔および当該貫通孔の一部を含むよう
に前記接合部が収納される切欠き部を形成する弾性体か
らなる弾性部材により当該接合部と支持部材とを接合さ
せ、当該切欠き部を通る貫通孔を貫通した支持部材に形
成されている電極膜と当該切欠き部に収納される当該接
合部に形成されている電極膜とを導電体により接続した
ので、リング状の検知部から支持部材に伝わる熱量を極
力抑えるとともに、接合部の損傷を防止できる。

【００６７】第４の発明は、流量検出素子の前記検知部
に一体に形成された接合部の略中央部に中空を形成した
ので、接合部の自量の軽量化を図ることができる。

【００６８】第５の発明は、前記流量検出素子に近接す
る上流側に前記吸気流の流れ方向に直交して吸気通路全
体を横切るように金網を設けたので、素子部を通過する
断面の平均流量を計測する場合に不安定な流れにおいて
計測精度の悪化を防止できる。

【００６９】第６の発明は、流量検出素子の前記検知部
のリング状の厚さは０．１５〜０．３０ｍｍであるの
で、リング状検知素子１３の熱容量を抑えて、薄い金属
薄板を製造を容易にしてコールドスタート時の応答性の
低下を防止できる。

【００７０】第７の発明は、流量検出素子の前記支持部
材の太さは０．５〜１．０ｍｍであるので、最大流量時
の応力に対しても変形することはなく、吸気流量の流れ
を乱さず、且つ、強度を保持できる。

【００７１】第８の発明は、流量検出素子の前記導電体
の太さは５０μ〜１００μであるので、熱伝導を少なく
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る吸入空気量センサの第１の実施例
を示す図である。

【図２】検知素子の断面図である。

【図３】リング状検知素子の接合部の拡大図である。

【図４】図３の接合部の反対方向の拡大図である。

【図５】リング状検知素子の断面図である。

【図６】第１の実施例の製作手順を示す図である。

【図７】本発明に係る吸入空気量センサの第２の実施例
を示す図である。

【図８】図７示した支持部材とリング状検知素子の凸部
との断面図である。

【図９】第２の実施例の製作手順を示す図である。

【図１０】本発明に係る吸入空気量センサの第３の実施
例を示す正面図である。

【図１１】ゴム部品を示す拡大図である。

【図１２】図１１のＡーＡ断面図である。

【図１３】ゴム部品を示す外観図である。

【図１４】吸入空気量センサの応答性を示す図である。

【符号の説明】

１ 吸入空気量センサ ３ 吸気通路 ３ａ 絞り通路部 ３ｂ スロート部 ３ｃ 拡大通路部 ９ 検知素子 １１ 支持部材 １３ リング状検知素子 １９、３５、４２ 凸部 ２１ 電気スポット溶接 ２３、３７ リード線 ２５ ハンダ付け ２９ 絶縁膜 ３１ 電極膜 ３３ 抵抗膜 ３９ ガラス溶着層 ４１ ゴム部品 ４３ ニッケルワイヤ ４５ 貫通孔 ４７ 切欠き部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気流の下流に向かうにしたがって吸気
   通路断面積が徐々に縮小する絞り通路部と、この絞り通
   路部よりも下流側に位置し、かつ下流に向かうにしたが
   って吸気通路断面積が徐々に拡大する拡大通路部と、前
   記絞り通路部の下流端部に近接して配置され、かつ流れ
   方向に直交して吸気通路全体を横切るように設けられた
   熱抵抗体からなる流量検出素子とを具備する内燃機関の
   吸入空気量センサであって、 前記流量検出素子は、 少なくとも上流側に絶縁膜が形成され、当該絶縁膜上に
   抵抗膜が形成されるリング状の検知部と、 この検知部に一体に形成され、少なくとも上流側に絶縁
   膜が形成され、当該絶縁膜上に前記抵抗膜に連続して電
   極膜が形成される接合部とからなり、 前記接合部と接合される部分の周辺を除いて絶縁膜が形
   成され、当該絶縁膜上に電極膜が形成される棒状の支持
   部材により、前記検知部を吸気流の流れ方向に直交させ
   て支持すると共に、 この支持部材の電極膜と前記接合部の電極膜とを導電体
   により接続した、 ことを特徴とする内燃機関の吸入空気量センサ。
2. 【請求項２】 前記接合部と前記支持部材との接合され
   る部分にガラス容着層を形成したことを特徴とする請求
   項１記載の内燃機関の吸入空気量センサ。
3. 【請求項３】 前記支持部材が貫通する貫通孔および当
   該貫通孔の一部を含むように前記接合部が収納される切
   欠き部を形成する弾性体からなる弾性部材により当該接
   合部と支持部材とを接合させ、当該切欠き部を通る貫通
   孔を貫通した支持部材に形成されている電極膜と当該切
   欠き部に収納される当該接合部に形成されている電極膜
   とを導電体により接続したことを特徴とする請求項１記
   載の内燃機関の吸入空気量センサ。
4. 【請求項４】 前記検知部に一体に形成された接合部の
   略中央部に中空を形成したことを特徴とする請求項１記
   載の内燃機関の吸入空気量センサ。
5. 【請求項５】 前記流量検出素子に近接する上流側に前
   記吸気流の流れ方向に直交して吸気通路全体を横切るよ
   うに金網を設けたことを特徴とする請求項１記載の内燃
   機関の吸入空気量センサ。
6. 【請求項６】 前記検知部のリング状の厚さは０．１５
   〜０．３０ｍｍであることを特徴とする請求項１および
   請求項４記載の内燃機関の吸入空気量センサ。
7. 【請求項７】 前記支持部材の太さは０．５〜１．０ｍ
   ｍであることを特徴とする請求項１、請求項２および請
   求項３記載の内燃機関の吸入空気量センサ。
8. 【請求項８】 前記導電体の太さは５０μ〜１００μで
   あることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の吸入空
   気量センサ。