JPS5895264A - 熱式流量計 - 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】 本発明は熱式流量計に関し、特に、温度依存性の感温抵
抗体を流れの中に設置し、流れ中へ放散される熱祉に見
合うジュール熱を供給、して一定温度に維持する隙の供
給電圧値により流量を電気的に恢知する形６式の熱式流
量計に関する。

前述の熱式流量計は、例えは自動車用エンジノの吸気紙
検出などに使用するのに好適中あるが、その他の気体あ
るいは液体の流量検出にも広く使用することができる。

寸だ、被測定流体の温度差・に因る出力信号のバラツキ
を補正するため温度補償用感温抵抗体が併用され、この
場合、前記流量検知用感温抵抗体とこの温度補償用感温
抵抗体との温度差が一定となるよう、駆動回路によって
制釘される。本明細書中で使用する感温抵抗体の用語は
、前述の流量検知用のもののみならず温度補償用のもの
をも含む。

さらに、前記感温抵抗体の形式として、絶縁性の棒状支
持体の両端に導電性のリードを固着し、この支持体に白
金線等の温度依存性の抵抗線を巻回するとともに両端巻
下げ部を前記ＩＪ　−トに接合する形式の熱線式感温抵
抗体と、絶縁性の棒状支持体の表面に白金等の温度依存
性の膜状抵抗を形成する形式の抵抗膜式感温抵抗体とが
提案されている。然して、本発明は後者すなわち抵抗膜
式感温抵抗体を有する熱式流量計の改良に係わる。

第１図〜第３図は従来の熱式流量計の一例を万くず図で
ある。

第１図〜第３図において、流路（例えば自動車用エンジ
ンの場合は吸気通路の側壁に形成されたバイパス路）１
内に感温抵抗体２が設置されている。感温抵抗体２の両
端には電極部３，３が形成され、これら電極部に導電性
の支持ターミナル４゜４が接合されている。捷だ、各支
持ターミナル４゜４は導電性のビン５，５にスポット溶
接６などにより電気的に固着されている。

前記ビン５，５は流路側壁を形成する樹脂などの絶縁性
部材７内に埋込捷れて支持され、その他端は駆動回路（
図示せず）に接続されている。

前記感温抵抗体２は例えば直径が０．３〜０．５胴桟度
で、長さが６ｗｎ程度の小さ力ものでアシ、第３図に示
す如く、セラミック等の絶縁性の棒状（通常は円柱状）
の支持体８の表面に白金またはニッケル等の膜状抵抗９
をスパッタ等により形成した構造を有している。

感温抵抗体２の両端に形成される電極部３，３は、第３
図に示すごとく、例えば、白金などの厚膜（例えば１０
μ程度）１０を予め形成しておき、その表面に前記膜状
抵抗と同じ皮膜を形成した構造を有してい／！ｌ！。こ
の電極部３は所定の抵抗値を与える部分ではなく、した
がって、感温抵抗体２の所要抵抗値は電極部３．３を除
く部分すなわち第１図中範囲りで示す部分によって与え
られる。

前記支持ターミナル４は例えばステンレス鋼あるいはリ
ン青銅などの導電性の線材で作られ、前記ビン５も同系
統の材質の線材で作られている。

なお、第１図中符号１１は温度補償用の感温抵抗体を示
し、この抵抗体もその抵抗値は異なるが構造および取付
部は前述の流量検知用の感温抵抗体２の場合と実質上同
じである。

然して、従来の熱式流量計にあっては、前記感温抵抗体
２の電極部３と支持ターミナル４との接合はろう付け、
スポット溶接あるいは白金厚膜ペーストによって行なわ
れていた。これらの接合方法はいずれも加熱して行なわ
れるので、作業性がわるく、シかも、予め設定された金
属膜の抵抗値が加熱によって変化し流量検出値に誤差あ
るいはばらつきが生じやすいという欠点があった。

また、感温抵抗体２は流量測定中例えば１６０Ｃ〜２７
０Ｃの範囲で温度変化して膨張収縮を繰返すが、従来の
ものでは支持ターミナル４に対し溶接あるいはろう付は
等により固着していたので、固着部に繰返し的に応力集
中が生じクランクが発生したり破損したりしやすいとい
う欠点もあった。

本発明の目的は、以上のような従来技術の欠点を解消し
、感温抵抗体を支持ターミナルで弾性的に圧接支持する
ことにより、簡単で安価に製造でき、しかも熱ひけ（熱
伝導）が小さくかつ応力集中がなく耐久性にすぐれた熱
式流量計を提供することである。

すなわち、本発明によれば、絶縁性の棒状の支持体表面
に温度依存性の膜状抵抗を形成して成る感温抵抗体を有
する熱式流量計において、前記感温抵抗体の両端に電極
部を形成し、該電極部を弾性体の支持ターミナルで弾性
的に挾持することを特徴とする熱式流量計が提供される
。

上記構成において、前記支持ターミナルの電極挟持部の
表面に貴金楓の層を一体的に形成することにより、接触
部の酸化防止を図り安定した接触抵°抗を保つことが好
ましい。゛ 以下、第４図〜第１１図を参照して本発明の詳細な説明
する。

第４図〜第１１図は第１図中一点鎖線の丸印Ａで囲んだ
部分を示す。本発明はこの部分の改良に係わるものであ
り、反対側の感温抵抗体と支持ターミナルとの接合部も
実質上同じである。これら両側の接合部以外の部分は第
１図〜第３図で説明した従来品と実質上同じである。ま
た、第１図〜第１１図を通して、同一または対応部分は
同一符号で表示されている。

第４図および第５図は本発明の第１実施例の要部を示す
図である。

第４図および第５図において、ステンレス鋼重たはリン
青銅等の導電性弾性体の支持ターミナル４は円形断面の
線材で作られているが、その先端部１２は所望長さ範囲
にわたってプレスされ図示の如く平坦断面形状にされて
いる。この先端部１２は、感温抵抗体２０両端に形成さ
れた電極部３を巻回して重ね合せた後、重ね合せ部分を
哀ポット溶接１３で固着した構造になっている。

しかして、先端部１２で形成される巻回部分１４の内径
は自由状態で電極部３の外径より若干小さくされ、電極
部３を弾性力で挾持するようになっている。

また、支持ターミナル４の少なくとも電極挟持部すなわ
ち巻回部分１４の表面には、金（Ａｌ　ｌまたは白金（
Ｐｔｌのメッキ層が一体的に形成され、電極部３との接
触部の導電性を確保するとともに接触抵抗の安定化が図
られている。

以上説明した実施例によれば、次のような効果が得られ
る。

（１）従来のごとき溶接あるいはろう付は等の加熱によ
る接合力ではなく、単なる弾性力による挟持方法で支持
ターミナル４に接合するので、感温抵抗体２の抵抗値が
熱によって変化することを防止することができる。

（１１〕　感温抵抗体２から支持ターミナル４への熱伝
導度（熱ひけ）が従来品より小さく、シたがって、支持
ターミナルへの熱の流出並びに該支持ターミナルから流
れへの熱放散量を小さくすることができ、特に高流速（
高流量）域での検知精度を向上させることができる。

（叩　従来のごとく一体的に固着する方法で々いので、
感温抵抗体２の温度変化（例えば１６０ｒ〜２７０ｔＺ
’）による膨張収縮を吸収する（逃がす）ことができ、
高温および低温時における応力集中を防止することがで
きる。

第６図および第７図は本発明の第２実施例を示す図であ
り、この場合は、支持ターミナル４の先端部に凹部１５
を形成するとともに、該凹部に対向する彎曲部１６を有
する別体の押え片１７がスポット溶接１３によシ支持タ
′−ミナルに固定きれている。この押え片１７もステン
レス鋼またはリン青銅等の導電性の弾性体で作られてお
り、凹部１５と彎曲部１６との空間高さを自由状態で電
極部３の直径より若干ｌＪツくすることにより、電極部
３を弾性的に挾持するよう構成されている。抵抗体２の
組付は取外しは、先端を矢印Ｂ方向に拡げることによっ
て行なう。

この第２実施例の弾性挟持によっても、前述の第１実施
例の場合と同様の作用効果を達成することができる。

なお、第６図および第７図の実施例においても、支持タ
ーミナル（押え片１７を含む）４の電極挟持部の表面に
貴金属のメッキ層を一体的に形成し、導電性の確保を図
ることが好ましい。

第８図および第９図は本発明の第３実施例を示す図であ
り、この場合、導電性の弾性体の線材で作られた支持タ
ーミナル４の先端部にループを画いて一回転させたルー
プ巻回部分１８が形成されている。このループ巻回部分
１８の内径は電極部３の外径よシ若干小さくされ、第９
図中の矢印Ｃ方向に押圧して巻回部分１８の内径を拡げ
て感温抵抗体２の組付は取外しを行なうよう構成されて
いる。この実施例によっても、電極部３を支持ターミナ
ル４により弾性的に挾持することができ、したがって、
前述の第１実施例の場合と同様の作用効果を達成するこ
とができる。

なお、この場合も、ループ巻回部分に貴金属のメッキ層
を一体的に形成して、導電性の確保あるいは接触抵抗の
安定化の程度を向上させることが好ましい。

第１０図および第１１図は本発明の第４実施例を示し、
この場合、導電性の線材の支持ターミナル４の先端部１
２は所望長さにわたってプレス加工などにより平坦化さ
れ、該先端部により上方開放のＵ字形部分１９が形成さ
れている。このＵ字形部分は、自由状態で、その内申を
電極部３の外径より若干小さくするか、あるいは、底面
率半径Ｒを電極部３の半径より若干小さくするとともに
彎曲部を１８０度より若干大きい範囲に形成して開放中
を狭めた形状を有している。したがって、Ｕ字形部分１
９を矢印り方向に拡開して電極部３を挿入することによ
シ、該電極部はＵ字形部分の弾性力によシ挾持される。

この場合も、電極挟持部の表面すなわちＵ字形部分１９
の表面に貴金属（Ａ口またはｐｔなと）のメッキ層を一
体的に形成し、電極部３との間の導電性の確保を図るこ
とが好ましい。

以上説明した各実施例によれば、従来のごとく溶接やろ
う付けなどの加熱接合を行なうことなく、革に支持ター
ミナルの弾性力で挾持するだけであ。

るので、加熱による感温抵抗体（金属抵抗膜）の抵抗値
の変化がなく、一定抵抗値の感温抵抗体を有する高精度
の熱式流量計が得られる。

また、弾性挟持部の熱伝導度は従来の一体固着接合部の
それより小さいので、支持ターミナルへの熱の逃げを小
さくすることができ、理論函数に近似した高精度の検知
を行なうことができる。

さらに、感温抵抗体の温度変化による膨張収縮を弾性挟
持部で逃がすことができるので、高温または低温時の応
力集中をなくすこともできる。

さらにまた、支持ターミナルの電極挟持部の表面に貴金
属のメッキ層を一体的に形成したので、電極接合部の導
電性を確保することができるとともに接触抵抗の安定性
を向上させることができる。

以上の説明から明らかな如く、本発明によれば、加熱に
よる感温抵抗体の抵抗値゛変化をなくすことができ、し
かも、温度変化による熱応力の集中を低減しうる熱式流
量計が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱式流量計の要部を例示する平面図、第
２図は第１図の側面図、第３図は電極部内部を例示する
部分拡大縦断面図、第４図は本発明の第１実施例の要部
を示す部分平面図、第５図は第４図の側面図、第６図は
本発明の第２実施例の要部を示す部分平面図、第７図は
第６図の側面図、第８図は本発明の第３実施例の要部を
示す部分平面図、第９図は第８図の側面図、第１０図は
本発明の第４実施例の要部を示す部分平面図、第１１図
は第１０図の側面図である。 １・・・流路、２，１１・・・感温抵抗体、３・・・電
極部、４・・・支持ターミナル、５・・・ビン、８・・
・支持体、９・・・膜状抵抗、Ｆ・・・被測定流体の流
れ方向、Ｌ・・・抵′第２図 公Ｒ妄＆８訟Ｘ 情３図 と　　　　７０ 箭ろ（２）　　　　　　　　第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶好性の棒状の支持体表面に温度依存性の膜状抵抗
   を形成して成る感温抵抗体を有する熱式流ｆｉｔｉｉに
   おいて、前記感温抵抗体の両端に電極部を形成し、該電
   極部を導電性弾性体の支持ターミナルで弾性的に挟持す
   ることを特徴とする熱式流量計。 ２、前記支持ターミナルの電極挾持部の表面に貴金嬌の
   層を一体的に形成することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の熱式流量計。