JPH11132817A - 空気流量測定装置およびその組付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡便な構成で製造コストを上昇させることな
く、空気流路内にバイパス部材が脱落するのを防止する
ことができる空気流量測定装置を提供する。 【解決手段】 空気流量測定装置１０は、回路モジュー
ル２０に突出部４０を有するセンサターミナル４を設
け、バイパス部材３０に穴部４２ｂを有するつば部４２
を設けている。突出部４０と穴部４２ｂとは組付け後の
重力水平方向の位置がずれているので、たとえ回路モジ
ュール２０とバイパス部材３０との接合がはずれても、
突出部４０につば部４２が引掛かることにより、空気流
路内にバイパス部材３０が落下する恐れがない。また、
簡便に組付けることができるので、組付工数を低減する
ことができる。さらに、吸気管に落下防止部材を設けな
くてよいので、空気流路の設計の自由度が向上し、吸気
管の成形が簡便となる。したがって、簡便な構成で空気
流路内にバイパス部材３０が脱落するのを防止すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気流路を流れる
空気流量を測定する空気流量測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気流路を流れる空気流量を
測定する空気流量測定装置として、特開平８−３２７４
２３号公報および特開平８−２０１１３３号公報に開示
される空気流量測定装置が知られている。特開平８−３
２７４２３号公報および特開平８−２０１１３３号公報
に開示される空気流量測定装置では、空気流量測定用の
流量測定素子部と、この流量測定素子部の流量検出信号
を出力する制御回路部とを一体のモジュールとし、流量
測定素子部が配設されるバイパス流路を有するバイパス
部材をこのモジュールに接着または溶着で接合された構
成が示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に、バイパス部材
とモジュールとを接合した構成の空気流量測定装置で
は、バイパス部材とモジュールとの接合がはずれ、空気
流路内にバイパス部材が脱落する恐れがある。例えば、
内燃機関の吸気管に上記に構成の空気流量測定装置を取
付けた場合、吸気管内にバイパス部材が脱落すると、内
燃機関にバイパス部材が吸入されて内燃機関が破損した
り、吸気弁にバイパス部材がかみ込んで内燃機関が暴走
したりする事故が発生する。

【０００４】そこで、特開平８−３２７４２３号公報に
開示される空気流量測定装置では、吸気通路を構成する
部材のモジュール取付孔の口部にストッパを設け、吸気
通路内にバイパス部材が落下するのを防止している。し
かしながら、本構成のように吸気通路を構成する部材に
ストッパを設けた場合、モジュールにバイパス部材の落
下防止機能をもたせていないため、例えば吸気管等のモ
ジュールが取付けられる全ての吸気通路を構成する部材
にストッパを設ける必要がある。このため、吸気通路の
設計の自由度が乏しくなり、製造コストが上昇し、また
吸気通路を構成する部材が樹脂成形材の場合、成形型が
複雑になるという問題があった。

【０００５】また、特開平８−２０１１３３号公報に開
示される空気流量測定装置では、バイパス部材の吸気通
路直径方向の長さと、流量測定素子部と制御回路部とを
接続する導電性部材を保持する絶縁性ホルダとの長さの
合計を吸気通路の内径よりも大きくなるよう構成してい
る。しかしながら、モジュールの大型化、あるいは吸気
通路内径の一部形状の変更を伴い、製造コストの増大を
招くという問題があった。

【０００６】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、簡便な構成で製造コストを上昇
させることなく、空気流路内にバイパス部材が脱落する
ことによる事故を防止することができる空気流量測定装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
空気流量測定装置によると、空気流路内にバイパス部材
が落下するのを防止する落下防止部材を回路部に設け、
組付け時に落下防止部材の一部と嵌合する嵌合部をバイ
パス部材に設けている。このため、たとえバイパス部材
と回路部との接合がはずれても、落下防止部材の一部に
嵌合部が引掛かるので、空気流路内にバイパス部材が脱
落する恐れがない。さらに、空気流路を形成する部材に
落下防止部材を設けなくてよいので、空気流路の設計の
自由度が向上し、空気流路を形成する部材の成形が簡便
となる。したがって、製造コストを上昇させることな
く、空気流路内にバイパス部材が脱落することによる事
故を防止することができる。

【０００８】本発明の請求項２記載の空気流量測定装置
によると、落下防止部材は突出部を有し、嵌合部は穴部
を有する。このため組付け時、穴部に突出部を押込んで
穴部と突出部とを嵌合させ、さらに突出部が穴部を通り
すぎるまで突出部を押込むことにより、簡便に組付ける
ことができ、空気路内にバイパス部材が落下するのを防
止することができる。したがって、簡便な構成で組付工
数を増大させることなく、空気流路内にバイパス部材が
脱落することによる事故を防止することができる。

【０００９】本発明の請求項３記載の空気流量測定装置
によると、突出部と穴部とは組付け後の重力水平方向の
位置がずれているので、たとえバイパス部材と回路部と
の接合がはずれても、突出部に嵌合部が引掛かることに
より、空気流路内にバイパス部材が落下するのを確実に
防止することができる。したがって、簡便な構成で空気
流路内にバイパス部材が脱落することによる事故を確実
に防止することができる。

【００１０】本発明の請求項４記載の空気流量測定装置
によると、突出部の外径は穴部の内径よりも大きいの
で、たとえバイパス部材と回路部との接合がはずれて
も、突出部に嵌合部が引掛かることにより、空気流路内
にバイパス部材が落下するのを確実に防止することがで
きる。したがって、簡便な構成で空気流路内にバイパス
部材が脱落することによる事故を確実に防止することが
できる。

【００１１】本発明の請求項５記載の空気流量測定装置
によると、バイパス流路がＵ字状に形成されるので、バ
イパス流路の長さを長くすることができ、空気流路内の
空気流れに生じる脈動の影響をバイパス流路で低減する
ことが可能となる。したがって、空気流量を高精度に検
出することができる。本発明の請求項６記載の空気流量
測定装置の組付方法によると、嵌合部に落下防止部材の
一部を押込む工程と、嵌合部に落下防止部材の一部を嵌
合させる工程と、落下防止部材の一部が嵌合部を通りす
ぎるまで落下防止部材の一部をさらに押込む工程と、回
路部とバイパス部材とを接合する工程とを含む。このた
め、空気流量測定装置を簡便に組付けることができる。
したがって、組付工数を低減することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例を図面に基づいて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例による図１に示す空
気流量測定装置１０を内燃機関の吸気管に取付けた例を
図５および図６に示す。

【００１３】空気流量測定装置１０は、回路モジュール
２０およびバイパス部材３０からなり、吸気管１に設け
た取付孔１ａにバイパス部材３０を挿入し、吸気管１に
回路モジュール２０をボルト２９で固定している。回路
モジュール２０とバイパス部材３０とは接着または溶着
で接合されている。回路モジュール２０は回路部および
流量測定素子部を有する。回路モジュール２０は、空気
流路２の空気温度を測定する空気温度測定素子としての
サーミスタ２７を備えている。回路部は、落下防止部材
としてのセンサターミナル４、ハウジング２１、制御回
路２２、放熱板２３、コネクタ２４およびカバー２８を
有し、流量測定素子部は、感温素子２５および発熱素子
２６を有する。図６に示すように、感温素子２５および
発熱素子２６への通電を制御するとともに、流量検出信
号を出力する制御回路２２が回路部の樹脂製のハウジン
グ２１内に収容されている。

【００１４】図１、図２および図３に示すように、セン
サターミナル４には、樹脂モールド部４３の側部より突
出する突出部４０が設けられている。突出部４０は、セ
ンサターミナル４と同材質であり、第１実施例では、金
属製である。突出部４０は、バイパス部材３０の後述す
るつば部４２に形成された穴部４２ｂと図２に示す矢印
Ｘ方向に位置がずれている。ここで、矢印Ｘは、組付け
後の重力水平方向を示している。

【００１５】制御回路２２は、制御回路２２から発生す
る熱を放熱する放熱部材としての例えばアルミニウム等
の金属製の放熱板２３に保持されており、感温素子２５
および発熱素子２６と支持部材２５ａ、２６ａを介して
電気的に接続している。回路モジュール２０とバイパス
部材３０とは接合してモジュール化されているので、吸
気管１に回路モジュール２０を取付けることにより、空
気流量測定装置１０が吸気管１に取付けられる。

【００１６】回路モジュール２０の側部には、図示しな
いワイヤハーネスを接続するためのコネクタ２４が設け
られている。コネクタ２４に埋設されたターミナルは制
御回路２２あるいはセンサターミナル４と電気的に接続
している。感温素子２５および発熱素子２６は後述する
バイパス流路３４の曲部３４ａの上流側流路に設置され
ている。感温素子２５は、発熱素子２６に触れる空気の
温度を測定するため、発熱素子２６の放熱の影響を受け
ない範囲で発熱素子２６の近くに設置することが好まし
い。

【００１７】図４（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、バ
イパス部材３０は、外管３１、ベンチュリ管３２、サー
ミスタ管４１および嵌合部としてのつば部４２を有す
る。ベンチュリ管３２、サーミスタ管４１およびつば部
４２は外管３１と一体に成形されている。外管３１、ベ
ンチュリ管３２およびサーミスタ管４１は空気流れに平
行に配置されている。図５に示すように、ベンチュリ管
３２は外管３１の回路モジュール２０と反対側の底部に
位置し、ベンチュリ管３２から回路モジュール２０に向
かって隔壁３３が延びている。この隔壁３３により、バ
イパス部材３０内にＵ字状のバイパス流路３４が形成さ
れている。サーミスタ管４１は外管３１の一方の側部に
位置し、サーミスタ管４１内にサーミスタ２７とセンサ
ターミナル４と樹脂モールド部４３とが配設されてい
る。

【００１８】図４（Ａ）に示すように、つば部４２に
は、組付け時に感温素子２５および発熱素子２６を挿入
する挿入孔３０ａと、組付け時にサーミスタ２７を挿入
する挿入孔４２ａと、挿入孔４２ａの両側に２箇所位置
する穴部４２ｂとが形成されている。２箇所の穴部４２
ｂのそれぞれを結ぶ直線は挿入孔４２ａの直径を通らな
い。すなわち、それぞれの穴部４２ｂは挿入孔４２ａの
大円の延長線上に形成されていない。図２に示すよう
に、組付け後の穴部４２ｂと突出部４０との矢印Ｘ方向
の位置はずれている。

【００１９】次に、上記のように構成した空気流量測定
装置１０の組付方法について説明する。 バイパス部材３０のつば部４２の挿入孔３０ａに感
温素子２５および発熱素子２６を挿入するとともに、図
３に示すように、つば部４２の挿入孔４２ａにサーミス
タ２７とセンサターミナル４の一部と樹脂モールド部４
３の一部とを挿入する。

【００２０】 つば部４２の穴部４２ｂにセンサター
ミナル４の突出部４０を押込み、突出部４０の弾性変形
を利用してつば部４２に突出部４０を嵌合させる。 さらに、突出部４０が穴部４２ｂを通りすぎて突出
部４０に働く外力がなくなり、突出部４０の変形がなく
なるまで突出部４０を押込む。 回路モジュール２０のハウジング２１につば部４２
を接着または溶着で接合する。

【００２１】 吸気管１の取付孔１ａにバイパス部材
３０を挿入し、図６に示すように、吸気管１に回路モジ
ュール２０をボルト２９で固定する。 上記の〜の方法により吸気管１に搭載した空気流量
測定装置１０は、組付け後の突出部４０と穴部４２ｂと
の重力水平方向の位置がずれているので、たとえ回路モ
ジュール２０とバイパス部材３０との接合がはずれて
も、突出部４０につば部４２が引掛かることにより、空
気流路２内にバイパス部材３０が脱落する恐れがない。
したがって、内燃機関にバイパス部材３０が吸入されて
内燃機関が破損したり、吸気管１の下流側に配設される
図示しない吸気弁にバイパス部材３０がかみ込んで内燃
機関が暴走したりする事故を防止することができる。

【００２２】次に、空気流量測定装置１０の作動につい
て説明する。図５に示すように、吸気流路２から外管３
１の吸気入口３１ａに流入した空気は、バイパス流路３
４に向かう流れと、ベンチュリ管３２内のベンチュリ流
路３２ａに向かう流れとに別れる。バイパス流路３４に
流入した空気は、ベンチュリ管３２の下流側でベンチュ
リ流路３２ａを通過した空気と合流し、吸気出口３１ｂ
から空気流路２に流出する。ベンチュリ管３２の下流側
は空気の流速が増加するので負圧が発生する。この負圧
によりバイパス流路３４の空気が吸引されバイパス流路
３４内の空気の流速が速くなる。

【００２３】発熱素子２６に供給する電流値から算出さ
れる発熱素子２６の温度と感温素子２５で検出する空気
温度との差が一定になるように制御回路２２で発熱素子
２６に供給する電流値を制御し、制御回路２２からこの
電流値を流量検出信号として出力する。第１実施例では
バイパス流路３４をＵ字状に形成したが、バイパス流路
を例えば直線状に形成してもよい。

【００２４】（第２実施例）本発明の第２実施例による
空気流量測定装置を図７に示す。第１実施例と実質的に
同一構成となる部分には同一符号を付す。第１実施例の
空気流量測定装置１０では、空気流路２内の空気温度を
検出するサーミスタ２７を備えているが、第２実施例で
は、サーミスタを設置しない構成である。また第２実施
例では、第１実施例の図４（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）
に示したバイパス部材３０を流用することができる。

【００２５】図７（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に示すよ
うに、回路モジュール５０の落下防止部材としての樹脂
モールド部５１の側部には突出部５２が設けられてい
る。突出部５２は、樹脂モールド部５１と同材質であ
り、第２実施例では、樹脂製である。突出部５２は、バ
イパス部材３０のつば部４２に形成された穴部４２ｂと
組付け後の重力水平方向にずれている。

【００２６】したがって第２実施例では、たとえ回路モ
ジュール５０とバイパス部材３０との接合がはずれて
も、突出部５２につば部４２が引掛かり、空気流路２内
にバイパス部材３０が脱落する恐れがない。 （第３実施例）本発明の第３実施例による空気流量測定
装置を図８および図９に示す。第１実施例と実質的に同
一構成部分となる部分には同一符号を付す。

【００２７】第３実施例では、図８に示すように、空気
流路２内の空気温度を検出するサーミスタ２７を備えて
おり、回路モジュール６０の落下防止部材としての樹脂
モールド部６１に突出部６２が設けられている。突出部
６２は、樹脂モールド部６１と同材質であり、樹脂製で
ある。突出部６２の外径は、後述するバイパス部材７０
のつば部７２に形成された挿入孔７２ａの内径よりも大
きい。

【００２８】図９に示すように、バイパス部材７０の嵌
合部としてのつば部７２には、組付け時に感温素子２５
および発熱素子２６を挿入する挿入孔７０ａと、組付け
時にサーミスタ２７を挿入する穴部としての挿入孔７２
ａとが形成されている。挿入孔７２ａの内径は突出部６
２の外径よりも小さい。回路モジュール６０とバイパス
部材７０とを接合するとき、つば部７２の挿入孔７２ａ
に樹脂モールド部６１の突出部６２を押込み、突出部６
２の弾性変形を利用してつば部７２に突出部６２を嵌合
させ、さらに、突出部６２が挿入孔７２ａを通りすぎて
突出部６２の変形がなくなるまで突出部６２を押込む。

【００２９】したがって第３実施例では、たとえ回路モ
ジュール６０とバイパス部材７０との接合がはずれて
も、突出部６２につば部７２が引掛かり、空気流路２内
にバイパス部材７０が脱落する恐れがない。以上説明し
た上記複数の実施例では、空気流路内にバイパス部材が
落下するのを防止する落下防止部材を回路モジュールに
設け、落下防止部材は突出部を有し、組付け時に突出部
と嵌合する嵌合部をバイパス部材に設け、嵌合部は穴部
を有し、突出部と穴部とは組付け後の重力水平方向の位
置がずれているか、あるいは突出部の外径は穴部の内径
よりも大きいので、簡便な構成で空気流路内にバイパス
部材が落下するのを確実に防止することができる。さら
に、簡便に組付けることができるので、組付工数を低減
することができる。さらにまた、吸気管に落下防止部材
を設けなくてよいので、空気流路の設計の自由度が向上
し、吸気管の成形が簡便となる。したがって、製造コス
トを上昇させることなく、空気流路内にバイパス部材が
脱落することによる事故を防止することができる。

【００３０】本発明は、内燃機関の空気流量を測定する
装置に限定されず、種々の空気流路を流れる空気流量を
測定する装置として利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による空気流量測定装置の
断面図である。

【図２】図２のII部分拡大図である。

【図３】本発明の第１実施例の回路モジュールとバイパ
ス部材との嵌合を示す斜視図である。

【図４】本発明の第１実施例のバイパス部材を示すもの
であって、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は正面図であ
り、（Ｃ）は側面図である。

【図５】本発明の第１実施例による空気流量測定装置を
内燃機関の吸気管に取付けた状態を示す縦断面図であ
る。

【図６】図５のVI方向矢視図である。

【図７】本発明の第２実施例の回路モジュールを示すも
のであって、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は正面図で
あり、（Ｃ）は底面図である。

【図８】本発明の第３実施例の回路モジュールを示す斜
視図である。

【図９】本発明の第３実施例のバイパス部材を示す平面
図である。

【符号の説明】

１ 吸気管 １ａ 取付穴 ２ 空気流路 ４ センサターミナル（落下防止部材） １０ 空気流量測定装置 ２０ 回路モジュール ２１ ハウジング（回路部） ２２ 制御回路（回路部） ２３ 放熱板（回路部） ２５ 感温素子（流量測定素子部） ２６ 発熱素子（流量測定素子部） ２７ サーミスタ ３０ バイパス部材 ３２ ベンチュリ管 ３３ 隔壁 ３４ バイパス流路 ４０ 突出部 ４１ サーミスタ管 ４２ つば部（嵌合部） ４２ａ 挿入孔 ４２ｂ 穴部 ４３ 樹脂モールド部 ５０ 回路モジュール ５１ 樹脂モールド部（落下防止部材） ５２ 突出部 ６０ 回路モジュール ６１ 樹脂モールド部（落下防止部材） ６２ 突出部 ７０ バイパス部材 ７２ つば部（嵌合部） ７２ａ 挿入孔（穴部）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気流路を流れる空気流量を測定する空
   気流量測定装置であって、 前記空気流路内に配設され、前記空気流路内を流れる空
   気の一部が流入するバイパス流路を有するバイパス部材
   と、 前記バイパス流路内に配設される流量測定素子部と、 前記流量測定素子部と電気的に接続し、流量検出信号を
   出力する制御回路を有する回路部と、 前記回路部に設けられ、前記空気流路内に前記バイパス
   部材が落下するのを防止する落下防止部材と、 前記バイパス部材に設けられ、組付け時に前記落下防止
   部材の一部と嵌合する嵌合部と、 を備えることを特徴とする空気流量測定装置。
2. 【請求項２】 前記落下防止部材は突出部を有し、前記
   嵌合部は穴部を有することを特徴とする請求項１記載の
   空気流量測定装置。
3. 【請求項３】 前記突出部と前記穴部とは、組付け後の
   重力水平方向の位置がずれていることを特徴とする請求
   項２記載の空気流量測定装置。
4. 【請求項４】 前記突出部の外径は、前記穴部の内径よ
   りも大きいことを特徴とする請求項２記載の空気流量測
   定装置。
5. 【請求項５】 前記バイパス流路は、Ｕ字状に形成され
   ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の
   空気流量測定装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５記載の空気流量測定装置を
   組付ける方法であって、 前記嵌合部に前記落下防止部材の一部を押込む工程と、 前記嵌合部に前記落下防止部材の一部を嵌合させる工程
   と、 前記落下防止部材の一部が前記嵌合部を通りすぎるま
   で、前記落下防止部材の一部をさらに押込む工程と、 前記回路部と前記バイパス部材とを接合する工程と、 を含むことを特徴とする空気流量測定装置の組付方法。