KR20030088864A

KR20030088864A - 공기 유량 측정 장치

Info

Publication number: KR20030088864A
Application number: KR10-2003-0028555A
Authority: KR
Inventors: 요네자와후미요시
Original assignee: 미츠비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2002-05-13
Filing date: 2003-05-06
Publication date: 2003-11-20
Also published as: KR100572095B1; US6805002B2; JP2003329495A; US20030209068A1; DE10321004A1

Abstract

본 발명은, 공기 유통관에 대한 위치 규제부를 마련하고, 공기 유통관으로의 장착 작업성을 향상함과 함께, 회전 방향에서의 편차를 억제하고, 유량 검출 정밀도를 확보할 수 있는 염가이면서 생산성이 우수한 공기 유량 측정 장치 및 그 장착 구조를 얻는 것을 목적으로 하며 그것을 위한 수단으로서, 회로 케이스(3)가 원형 단면으로 형성된 접합부(2) 한 측에 일체로 설치되고, 계측용 관로(5)가 접합부(2)로부터 다른 측으로 연장되어 있다. 한 쌍의 장착부(9)가, 접합부(2)를 끼우고 회로 케이스(3)로부터 플랜지 형상으로 연장되고, 장착 구멍(12)이 각 장착부(9)에 뚫려 있다. 각 장착부(9)의 하면이 단부를 갖도록 형성되고, 단부의 벽면이 위치 규제부(13)를 구성하고 있다.

Description

공기 유량 측정 장치{AIR FLOW RATE MEASURING APPARATUS}

본 발명은, 공기 유량을 측정하는 유량 측정 장치에 관한 것으로, 특히 자동차의 엔진에 흡입되는 흡입 공기 유량을 측정하는데 알맞는 공기 유량 측정 장치에 관한 것이다.

(종래의 기술)

공기 유량을 측정하는 공기 유량 측정 장치로서, 예를 들면, 일본 특개 2001-099688호 공보나 일본 특개 2000-162009호 공보에 개시되어 있는 것이 알려져있다.

우선, 일본 특개 2001-099688호 공보에 개시되어 있는 종래의 제 1 공기 유량 측정 장치는, 공기 유량 측정용의 유량 검출 소자를 내포한 계측용 관로와, 이 유량 검출 소자의 검출 신호를 출력하는 제어 회로부를 일체로 모듈화하여 구성되어 있다. 이 종래의 제 1 공기 유량 측정 장치는, 계측 공기가 유통하는 공기 유통관 내에 계측용 관로를 연재시키도록 해당 공기 유통관에 고정되어 공기 유량을 측정하게 된다. 또한, 이 종래의 제 1 공기 유량 측정 장치가 자동차의 엔진에 흡입되는 흡입 공기 유량의 측정에 적용되는 경우, 공기 유통관은 예를 들면, 에어 클리너나 에어 클리너의 하류에 마련된 덕트가 된다.

이 종래의 제 1 공기 유량 측정 장치는, 계측용 관로가 베이스 부재의 하면에 설치되며 또한 제어 회로부가 베이스 부재의 윗면에 고정되어 이루어지는 모듈로 형성되어 있다. 그리고, 접합부가 베이스 부재와 계측용 관로와의 경계에 마련되어 있다. 이 접합부는, 계측용 관로의 단면을 내포할 수 있는 지름이 작은 진원형 단면으로 형성되고, O링 장착용의 홈부가 그 외주 벽면에 오목하게 마련되어 있다. 또한, 장착 구멍이 접합부를 끼우도록 베이스 부재 및 제어 회로부에 2곳 마련되어 있다.

종래의 제 1 공기 유량 측정 장치는, O링이 홈부에 장착된 상태에서, 계측용 관로를 공기 유통관의 벽면에 뚫린 삽입 구멍으로부터 삽입하고, 장착 나사를 2개소의 장착 구멍을 통하여 공기 유통관에 마련된 보스의 나사 구멍에 각각 체결 고정하여 공기 유통관에 장착된다. 그리고, O링이 접합부와 삽입 구멍의 내벽면과의사이에서 끼워지지되어 공기 유통관의 기밀성을 확보하고 있다.

또한, 일본 특개 2000-162009호 공보에는, 홈이나 단차가 형성된 금속 부재를 베이스 부재 및 제어 회로부에 설치하고, 홈이나 단차에 결합하는 돌기를 공기 유통관의 외벽면에 마련한 종래의 제 2 공기 유량 측정 장치가 개시되어 있다. 그리고, 이 종래의 제 2 공기 유량 측정 장치를 공기 유통관에 장착할 때, 금속 부재의 홈이나 단차에 돌기를 결합시키도록 하여, 조립성의 편차를 저감할 수 있도록 하고 있다.

종래의 제 1 공기 유량 측정 장치에 있어서는, 접합부가 진원형 단면으로 형성되고, 또한, 베이스 부재와 공기 유통관의 보스가 평면으로 형성되어 있기 때문에, 계측용 관로를 공기 유통관의 삽입 구멍에 삽입한 상태에서는, 이 측정 장치의 회전 방향에서의 가동 범위가 넓다. 그래서, 계측용 관로를 삽입 구멍에 삽입한 것만으로는, 측정 장치측의 장착 구멍과 공기 유통관의 보스의 나사 구멍과의 위치가 일치하기 어렵고, 장착 나사의 체결 작업에 앞서, 계측용 관로를 삽입한 상태에서 종래의 제 1 공기 유량 측정 장치를 회전시키면서 장착 구멍과 보스의 나사 구멍과의 위치 맞춤을 행할 필요가 있다.

또한, 일반적으로는 2개의 장착 나사를 편측씩 체결한다. 그리고, 예를 들면 장착 구멍 및 보스의 나사 구멍의 치수가 설정치에 대해 서로 반대 방향의 치수 공차로 되어 있는 경우에는, 한쪽의 나사 체결이 시행되어도, 다른쪽의 나사가 체결되지 않고, 최초에 체결된 장착 나사를 풀어서 장착 구멍과 보스의 나사 구멍과의 위치를 미조정하도록 된다. 즉, 장착 나사의 2번 체결이 필요하게 된다.

이와 같이, 종래의 제 1 공기 유량 측정 장치에 있어서는, 공기 유통관으로의 삽입성 및 나사 체결의 작업성이 나쁘다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 제 2 공기 유량 측정 장치에 있어서는, 장치측에 금속 부재를 설치할 필요가 있고, 해당 금속 부재에 홈이나 단차를 형성하는 가공을 시행하여야 하는 것, 또한 금속 부재의 홈이나 단차에 결합하는 돌기를 공기 유통관에 설치하여야 하는 것 등, 제조상의 제약이 있음과 함께, 코스트 업을 초래한다. 또한, 종래의 제 2 공기 유량 측정 장치의 탑재성이 손상되지 않도록 금속 부재의 홈이나 공기 유통관측의 돌기 형상을 설정한 경우에는, 돌기부가 미소하고 취약한 것으로 되어 버리는 일이 있고, 측정 장치의 삽입시나 고정시에 돌기부가 손상하여, 소망하는 효과를 얻을 수 없게 되는 것이 우려된다.

본 발명은, 상기한 과제를 해소하기 위해 이루어진 것으로, 공기 유통관에 대한 위치 규제부를 마련하여, 공기 유통관으로의 장착 작업성을 향상함과 함께, 회전 방향에 있어서의 조립 편차를 억제하고, 유량 검출 정밀도를 확보할 수 있는 염가이면서 또한 생산성이 우수한 공기 유량 측정 장치를 제공하는 것이다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

본 발명에 관한 공기 유량 측정 장치는, 공기 유통관의 벽면에 돌출된 적어도 2개의 보스에 고정되어 장착되고, 해당 공기 유통관 내를 유통하는 공기 유량을 측정하는 공기 유량 측정 장치에 있어서, 유량 검출 소자가 내포되고, 상기 공기유통관 내에 설치되는 계측용 관로와, 상기 유량 검출 소자와 전기적으로 접속되고 유량 검출 신호를 출력하는 제어 회로를 갖는 회로부와, 상기 보스에 고정되는 장착부를 구비하고, 상기 계측용 관로와 상기 회로부와 상기 장착부가 일체로 구성되며 또한 상기 보스의 외주면에 결합하여 장착 위치를 규제하는 위치 규제부가 상기 장착부로 형성되어 있는 것이다.

또한, 상기 위치 규제부가 상기 보스에 바깥으로 끼우는 오목 형상으로 형성되어 있는 것이다.

본 발명에 관한 공기 유량 측정 장치는, 공기 유통관의 벽면에 돌출된 보스에 적어도 2곳에서 고정되어 장착되고, 해당 공기 유통관 내를 유통하는 공기 유량을 측정하는 공기 유량 측정 장치에 있어서, 유량 검출 소자가 내포되고, 상기 공기 유통관 내에 설치되는 계측용 관로와, 상기 계측용 관로를 상기 공기 유통관 내에 삽입할 때, 해당 공기 유통관의 삽입 구멍에 결합하여 해당 공기 유통관의 기밀을 확보하는 접합부와, 상기 유량 검출 소자와 전기적으로 접속되고 유량 검출 신호를 출력하는 제어 회로를 갖는 회로부와, 상기 보스에 고정되는 장착부를 구비하고, 상기 계측용 관로와 상기 접합부와 상기 회로부와 상기 장착부가 일체로 구성되고, 또한, 상기 접합부의 외주면이 상기 공기 유통관의 삽입 구멍에 삽입되어 있을 때 해당 접합부의 회전을 저지할 수 있는 연속적인 곡면으로 형성되어 있는 것이다.

또한, 상기 접합부의 외주면이, 타원, 달걀 모양, 장원형(oval) 중 어느 하나의 형상으로 형성되어 있는 것이다.

본 발명에 관한 공기 유량 측정 장치의 공기 유통관으로의 장착 구조는, 상기 장착부의 적어도 하나가, 상기 보스에 열용착에 의해 고정되어 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 공기 유량 측정 장치를 도시한 하면도.

도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 공기 유량 측정 장치를 도시한 사시도.

도 3은 도 1의 선 Ⅲ-Ⅲ의 전개 단면도.

도 4는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 공기 유량 측정 장치의 공기 유통관으로의 장착 방법을 설명하는 사시도.

도 5는 비교예로서의 공기 유량 측정 장치를 도시한 하면도.

도 6은 비교예로서의 공기 유량 측정 장치를 도시한 사시도.

도 7은 비교예로서의 공기 유량 측정 장치의 공기 유통관으로의 장착 상태를 설명하는 평면도.

도 8은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 공기 유량 측정 장치의 공기 유통관으로의 장착 상태를 설명하는 평면도.

도 9는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 공기 유량 측정 장치를 도시한 하면도.

도 10은 본 발명의 실시 형태 2에 관한 공기 유량 측정 장치를 도시한 사시도.

도 11은 본 발명의 실시 형태 3에 관한 공기 유량 측정 장치를 도시한 하면도.

도 12는 본 발명의 실시 형태 3에 관한 공기 유량 측정 장치를 도시한 정면도.

도 13은 본 발명의 실시 형태 3에 관한 공기 유량 측정 장치가 장착되는 공기 유통관을 도시한 상면도.

도 14는 본 발명의 실시 형태 4에 관한 공기 유량 측정 장치를 도시한 하면도.

도 15는 본 발명의 실시 형태 4에 관한 공기 유량 측정 장치가 장착되는 공기 유통관을 도시한 상면도.

도 16은 본 발명의 실시 형태 5에 관한 공기 유량 측정 장치를 도시한 하면도.

도 17은 본 발명의 실시 형태 5에 관한 공기 유량 측정 장치가 장착되는 공기 유통관을 도시한 상면도.

도 18은 본 발명의 실시 형태 6에 관한 공기 유량 측정 장치의 장착 구조를 설명하는 평면도.

도 19는 본 발명의 실시 형태 6에 관한 공기 유량 측정 장치의 장착 구조에 적용되는 공기 유통관을 도시한 사시도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1, 1A, 1B, 1C, 1D : 공기 유량 측정 장치

2, 2A, 2B, 2C : 접합부 3 : 회로 케이스（회로부)

5 : 계측용 관로 6 : 회로 기판(회로부)

7 : 커넥터(회로부) 8 : 유량 검출 소자

9, 9A, 9B : 장착부 12 : 장착 구멍

13, 14 : 위치 규제부 20, 20A, 20B, 20C, 20D : 공기 유통관

21, 21A, 21B, 21C : 삽입 구멍 22, 22A : 보스

23 : 나사 구멍 24 : 돌기

25 : 장착 나사 26 : 열용착부

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 관해 설명한다.

(실시 형태 1)

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 실시 형태 1에 관한 공기량 측정 장치를 도시한 하면도 및 사시도, 도 3은 도 1의 선 Ⅲ-Ⅲ의 전개 단면도, 도 4는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 공기 유량 측정 장치의 공기 유통관으로의 장착 방법을 설명하는 사시도이다.

도 1 내지 도 4에 있어서, 공기 유량 측정 장치(1)는, 계측 공기가 유통하는 공기 유통관(20)에 삽입되었을 때에 기밀성을 확보하는 접합부(2)와, 접합부(2)의 한 측에 설치된 회로 케이스(3)와, 접합부(2)로부터 다른 측으로 연장되고, 선단측에 검출 유로(4)가 형성된 계측용 관로(5)와, 회로 케이스(3) 내에 수납되고, 유량 검출 신호를 출력하기 위한 제어 회로가 구성된 회로 기판(6)과, 회로 케이스(3)에 일체로 형성된 입출력용의 커넥터부(7)와, 검출 유로(4) 내에 설치된 유량 검출 소자(8)와, 회로 케이스(3)에 일체로 형성된 장착부(9)를 구비하고 있다.

그리고, 접합부(2), 회로 케이스(3), 커넥터부(7), 장착부 및 계측용 관로(5)는, 예를 들면 폴리부틸렌프탈레이트 등의 수지에 의해 일체로 몰드 성형되어 있다.

접합부(2)는, 진원형 단면으로 형성되고, O링(10)을 장착한 홈부(2a)가 그 외주 벽면에 오목하게 마련되어져 있다. 그리고, 접합부(2) 및 계측용 관로(5)에는, 수납 구멍(11)이 회로 케이스(3)와 검출 유로(4)를 연통하도록 뚫려 있다.

한 쌍의 장착부(9)가, 접합부(2)를 끼우고 회로 케이스(3)로부터 플랜지 형상으로 연장되어 있다. 각 장착부(9)에는, 장착 구멍(12)이 뚫려 있다. 또한, 각 장착부(9)는 하면에 단부를 갖도록 형성되고, 단부의 벽면이 후술하는 보스(22)의 외주면에 따른 곡면 형상으로 형성되어 위치 규제부(13)를 구성하고 있다. 또한, 한 쌍의 장착부(9)는, 치수 공차를 고려하여 장착구멍(12)의 위치 관계가 한 쌍의 보스(22)의 나사 구멍(23)의 위치 관계에 일치하도록 형성되어 있다. 또한, 장착 구멍(12)은 나사 구멍(23)보다 큰 지름으로 형성되어 있다.

베이스 부재(15)는, 예를 들면 폴리부틸렌프탈레이트 등의 수지로 평판 형상으로 제작되고, 리드선(16)이 매립되어 있다. 이 베이스 부재(15)는, 수납 구멍(11) 내에 수납되고, 리드선(16)의 일단이 회로 기판(6)의 전극 단자에 전기적으로 접속되어 있다.

지지 부재(17)는, 예를 들면 폴리부틸렌프탈레이트 등의 수지로 평판 형상으로 제작되고, 검출 유로(4) 내로 연장되도록 베이스 부재(15)에 장착되어 있다, 유량 검출 소자(8)가 그 소자면을 지지 부재(17)의 주면(主面)과 동일면 위치로 되도록 지지 부재(17)에 장착되어 검출 유로(4) 내에 설치되어 있다. 그리고, 지지 부재(17)의 주면은 검출 유로(4)의 축심 방향으로 개략 평행하게 되어 있다. 또한, 리드선(16)의 타단이 와이어(18)에 의해 유량 검출 소자(8)의 전극 단자와 전기적으로 접속되어 있다.

공기 유통관(20)은, 예를 들면 에어 클리너나 에어 클리너의 하류에 마련된 덕트로서, 삽입 구멍(21)이 그 벽면에 뚫리고, 원형 단면을 갖는 한 쌍의 보스(22)가 삽입 구멍(21)을 끼우고 벽면으로부터 돌출되어 있다. 나사 구멍(23)이 각 보스(22)에 형성되어 있다.

여기서, 회로 케이스(3), 회로 기판(6) 및 커넥터(7)로 회로부가 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 공기 유량 측정 장치(1)를 공기 유통관(20)에 장착하기 위해서는, 우선, 접합부(2)가 삽입 구멍(21)에 이르기까지 계측용 관로(5)를 삽입 구멍(21)에 넣는다. 그리고, 장착부(9)의 장착 구멍(12)이 보스(22)의 나사 구멍(23)상에 개략 위치하도록 하여 계측용 관로(5)를 더욱 압입한다. 이로써, 접합부(2)가 O링(10)을 압축시키면서 삽입 구멍(21) 내로 압입된다. 동시에, 위치 규제부(13)가 보스(22)의 외주면에 결합하고, 장착 구멍(12)과 보스(22)의 나사 구멍(23)이 위치 결정되고, 장착부(9)가 보스(22)에 접합한다. 그리고, 장착 나사(도시 생략)를 장착 구멍(12)을 통하게 하고, 보스(22)의 나사 구멍(23)에 체결하여, 공기 유량 측정 장치(1)가 공기 유통관(20)에 장착된다.

계속해서, 유량 검출 소자(8)가 예를 들면 발열 저항체와 유체 온도 검출체를 구비하고 잇는 것으로 하여, 공기 유량 측정 장치(1)에 의한 유량 검출 방법에 관해 설명한다.

회로 기판(6)에 구성된 제어 회로는, 발열 저항체의 온도가 유체 온도 검출체에서 측정된 공기의 온도에 대해 소정 온도 높아지도록 발열 저항체으로의 통전 전류를 제어한다. 그리고, 공기 유통관(20) 내를 유통하는 공기가 검출 유로(4) 내로 흘러 들어오고, 유량 검출 소자(8)의 소자면을 따라 흐른다.

이 때, 공기의 유량이 많아지면, 발열 저항체로부터 공기로 전달되는 열량이 많아져 발열 저항체의 온도가 저하된다. 그러면, 제어 회로가 공기에 전달된 열량을 보충하도록 발열 저항체로의 통전량을 증가하여, 발열 저항체의 온도가 소정 온도로 유지된다. 역으로, 공기의 유량이 적어지면, 발열 저항체로부터 공기로 전달되는 열량이 적어지고 발열 저항체의 온도가 상승한다. 그러면, 제어 회로가 발열 저항체로의 통전량을 감소하여 발열 저항체의 온도가 소정 온도로 유지된다.

그리고, 이 발열 저항체로의 통전 전류치를 검출하고, 공기의 유량 신호로서 출력되고, 소정의 통로 단면적을 갖는 통로 내를 흐르는 공기의 유량이 검출된다. 이렇게 하여, 공기의 유속도 검출할 수도 있다.

이와 같이, 공기 유량 측정 장치(1)는, 공기 유통관(20) 내를 흐르는 공기를 검출 유로(4)에 도입하고, 검출 유로(4) 내를 흐르는 공기 유량을 검출하고 있다. 그리고, 검출된 검출 유로(4) 내를 흐르는 공기 유량으로부터 공기 유통관(20) 내를 흐르는 공기 유량을 얻게 된다. 그리고, 공기 유량 측정 장치(1)의 공기 유통관(20)으로의 장착 각도의 편차는, 예를 들면 검출 유로(4) 내로의 공기의 받아들이는 량의 편차를 초래하고, 유량 검출 정밀도 저하의 요인이 되기 때문에, 공기 유량 측정 장치(1)의 공기 유통관(20)으로의 장착 정밀도를 높일 필요가 있다.

여기서, 본 실시 형태 1에 의한 공기 유량 측정 장치(1)의 작용 효과에 관해, 비교예에 의한 공기 유량 측정 장치(50)와 비교하면서 설명한다.

비교예로서의 공기 유량 측정 장치(50)는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 장착부(51)가 접합부(2)를 끼우고 회로 케이스(3)로부터 연장되고, 장착 구멍(52)이 각 장착부(51)에 뚫려 있다. 이 공기 유량 측정 장치(50)는, 종래의 제 1 공기 유량 측정 장치와 마찬가지로, 장착부(51)의 하면이 평면으로 형성되어 있다. 그리고, 이 공기 유량 측정 장치(50)는, 장착부(51)의 구조를 제외하고, 본 공기 유량 측정 장치(1)와 같이 구성되어 있다.

이 공기 유량 측정 장치(50)의 계측용 관로(5)를 공기 유통관(20)의 삽입 구멍(21)에 넣은 상태에서는, 장착부(51)의 하면이 평면으로 형성되어 있기 때문에, 공기 유량 측정 장치(50)의 회전 방향에 있어서서의 가동 범위가 크다. 그래서, 공기 유량 측정 장치(50)는, 예를 들면 도 7에 도시한 바와 같이 삽입되어 버리면, 장착 구멍(52)과 보스(22)의 나사 구멍(23)이 어긋나, 장착 나사에 의한 체결을 할 수 없게 된다. 그래서, 공기 유량 측정 장치(50)를 회전하여, 장착 구멍(52)과 보스(22)의 나사 구멍(23)과의 위치 맞춤을 행하게 된다.

또한, 경우에 따라서는, 한쪽의 나사 조임을 시행하더라도, 다른쪽의 나사가 체결되지 않고, 처초에 체결된 나사를 풀어, 장착 구멍(52)과 보스(22)의 나사 구멍(23)과의 위치를 미조정하지 않으면 안되게 된다. 즉, 장착 나사를 2번 조이는 일이 발생한다.

한편, 이 공기 유량 측정 장치(1)의 계측용 관로(5)를 공기 유통관(20)의 삽입 구멍(21)에 넣은 상태에서는, 위치 규제부(13)가 보스(22)의 외주면에 결합하기때문에 도 8에 도시한 바와 같이, 장착 구멍(12)과 보스(22)의 나사 구멍(23)과의 위치가 맞은 상태로 된다. 그래서, 장착 나사에 의한 체결 작업을 곧바로 행할 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태 1에 의하면, 위치 규제부(13)가 장착부(9)의 하면에 형성되어 있기 때문에, 계측용 관로(5)를 공기 유통관 내의 삽입 구멍(21)에 삽입하였을 때, 위치 규제부(13)가 보스(22)에 결합하여 공기 유량 측정 장치(1)의 회전 방향에서의 가동이 억제된다. 그래서, 장착 구멍(12)과 보스(22)의 나사 구멍(23)과의 위치 맞춤 상태를 거의 소망하는 상태로 계측용 관로(5)를 삽입 구멍(21)에 삽입할 수 있다.

그 때문에, 비교예에서 필요하였던 장착 구멍(12)과 보스(22)의 나사 구멍(23)과의 위치 맞춤 작업을 생략할 수 있고, 공기 유량 측정 장치(1)의 공기 유통관(20)으로의 조립 작업성이 향상된다. 또한, 장착 나사의 2번 조임도 확실하게 없어지고, 조립 작업성이 향상된다. 또한, 공기 유량 측정 장치(1)의 공기 유통관(20)으로의 장착 각도의 편차가 억제되어 유량 검출 정밀도를 확보할 수 있다.

또한, 위치 규제부(13)는 몰드 성형시에 회로 케이스(3)에 일체로 형성할 수 있고, 또한, 보스(21)에 특별한 가공을 시행할 필요도 없기 때문에, 생산성이 향상되고, 저렴화가 도모된다. 또한, 기존의 보스(21)를 이용하여 공기 유량 측정 장치(1)와 공기 유통관(20)과의 위치 결정을 행하도록 하여 있기 때문에, 위치 규제부(13)와 결합하는 부위를 공기 유통관(20)에 새롭게 마련할 필요가 없고, 범용의 공기 유통관을 이용할 수 있어서, 저가격화가 도모된다.

또한, 위치 규제부(13)가 단부의 벽면으로 구성되어 있기 때문에, 공기 유량 측정 장치의 조립시에 위치 규제부(13)가 손상되는 일도 없고, 안정된 위치 결정을 행할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태 1에서는, 베이스 부재(15)를 계측용 관로(5)의 별도 부품으로서 구정하는 것으로 하고 있지만, 몰드 성형으로 일체로 구성하도록 하여도 좋다. 이 경우, 리드선(16)을 인서트 성형하게 된다.

또한, 상기 실시 형태 1에서는, 접합부(2), 회로 케이스(3) 및 계측용 관로(5)를 일체 성형하는 것으로 하고 있지만, 접합부(2), 회로 케이스(3) 및 계측용 관로(5)를 별도 부품으로 하여 구성한 후, 접착제 등에 의해 고정 일체화 하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 실시 형태 1에서는, 공기 유량 측정 장치가 흡기온 센치를 장착하지 않는 것으로서 설명하였지만, 공기 유량 측정 장치는 흡기온 센서가 계측용 관로(5)의 측면에 설치되어 있어도 마찬가지 효과를 이룬다.

또한, 상기 실시 형태 1에서는, 보스(22)가 원기둥 형상으로 형성되어 있는 것으로 하고 있지만, 보스의 형상은 원기둥 형상에 한정되는 것이 아니라, 나사 구멍을 갖는 볼록 형상이 면 좋고, 예를 들면 각기둥, 타원기둥, 다각형 기둥이라도 좋다. 이 경우, 위치 규제부(13)는 보스의 외주면을 따른 면 형상으로 형성된다.

또한, 상기 실시 형태 1에서는, 공기 유통관(20)에 보스(22)를 2개 마련한 것으로 하고 있지만, 보스(22)의 개수는 2개로 한정되는 것이 아니라, 3개 이상이라도 좋다. 이 경우, 장착부(9)는 보스(22)의 개수와 같은 수 마련된다.

또한, 상기 실시 형태 1에서는, 유량 검출 소자(8)가 발열 저항체와 유체 온도 검출체를 구비하고 있는 것으로서 설명하고 있지만, 유량 검출 소자는 이 구성으로 한정되는 것이 아니라, 공기의 유량을 검출할 수 있는 것이라면 좋은 것은 말할 것도 없다.

(실시 형태 2)

도 9 및 도 10은 각각 본 발명의 실시 형태 2에 관한 공기 유량 측정 장치를 도시한 하면도 및 사시도이다.

도 9 및 도 10에 있어서, 한 쌍의 장착부(9A)가, 접합부(12)를 끼우고 회로 케이스(3)로부터 플랜지 형상으로 연장되어 있다. 각 장착부(9A)에는, 장착 구멍(12)이 뚫려 있다. 또한, 각 장착부(9A)의 하면에는, 위치 규제부(14)가 장착 구멍(12)과 동심 형상의 오목 형상의 구멍으로 형성되어 있다. 여기서, 한 쌍의 장착부(9A)는, 치수 공차를 고려하여, 장착 구멍(12)의 위치 관계가 보스(22)의 나사 구멍(23)의 위치 관계와 일치하도록 형성되어 있다. 또한, 위치 규제부(14)는 보스(22)에 밖에서 끼울 수 있는 구멍 지름으로 설정되어 있다.

그리고, 다른 구성은 상기 실시 형태 1과 같이 구성되어 있다.

비교예로서의 공기 유량 측정 장치(50)를 공기 유통관(20)에 장착할 때에는, 계측용 관로(5)를 삽입 구멍(21)에 삽입하고, 계속해서 공기 유량 측정 장치(50)를 회전하여 장착 구멍(52)과 나사 구멍(23)과의 위치 맞춤을 한다. 이 때, 공기 유량 측정 장치(50)에서는, 장착부(51)에 전혀 고안이 이루어지지 않았기 때문에, 나사 구멍(23)이 장착 구멍(52)으로부터 밀려나지 않는 범위 내에서, 즉 나사 체결에 지장을 주지 않는 범위 내에서, 공기 유량 측정 장치(50)의 회전이 허용된다. 따라서, 공기 유량 측정 장치(5)의 공기 유통관(20)으로의 장착 각도가 편차를 갖게 되어, 유량 검출 정밀도가 저하되게 된다. 또한, 경우에 따라서는, 한쪽의 나사 조임이 시행되더라도, 다른쪽의 나사가 체결되지 않고, 최초에 체결된 나사를 플어서, 장착 구멍(52)과 보스(22)의 나사 구멍(23)과의 위치를 미조정하여야 한다. 즉, 장착 나사를 2번 조이는 일이 발생한다.

이와 같이 구성된 공기 유량 측정 장치(1A)에서는, 위치 규제부(14)가 보스(22)에 밖에서 끼울 수 있는 구멍 지름으로 설정되어 있다, 그래서, 공기 유량 측정 장치(1A)의 계측용 관로(5)를 삽입 구멍(21)에 삽입함으로써 위치 규제부(14)가 보스(22)에 밖에서 끼워지고, 공기 유량 측정 장치(1A)가 공기 유통관(20)에 대해 위치 결정된다.

그 결과, 장착 각도의 편차가 거의 없어지고, 공기 유통관(20)에 대한 검출 유로(4)의 위치 관계가 항상 설정 상태로 확보되어 공기 유량 측정 장치(1A)가 공기 유통관(20)에 장착되고, 안정된 유량 검출 정밀도를 얻을 수 있다. 또한, 비교예에서 필요하였던 장착 구멍(12)과 보스(22)의 나사 구멍(23)과의 위치 맞춤 작업, 또한 장착 나사의 2번 조임 작업을 생략할 수 있다.

(실시 형태 3)

도 11 및 도 12는 본 발명의 실시 형태 3에 관한 공기 유량 측정 장치를 도시한 하면도 및 정면도, 도 13은 본 발명의 실시 형태 3에 관한 공기 유량 측정 장치가 장착되는 공기 유통로를 도시한 상면도이다.

도 11 및 도 12에 있어서, 접합부(2A)가 단면 타원형으로 형성되고, 장착부(9B)는, 치수 공차를 고려하여, 장착 구멍(12)의 위치 관계가 보스(22)의 나사 구멍(23)의 위치 관계와 일치하도록 형성되어 있다. 그리고, 장착부(9B)의 하면은 평면으로 형성되어 있다. 또한, 공기 유통관(20A)의 삽입 구멍(21A)은, 내경 형상이 접합부(2A)의 단면 타원형에 개략 일치하는 타원형상으로 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 공기 유량 측정 장치(1B)를 공기 유통관(20A)에 장착하기 위해서는, 우선, 접합부(2A)가 삽입 구멍(21A)에 이르기까지 계측용 관로(5)를 삽입 구멍(21A)에 넣는다. 그리고, 장착부(9B)의 장착 구멍(12)이 보스(22)의 나사 구멍(23)상에 개략 위치하도록 하여 계측용 관로(5)를 더욱 압입한다. 이로써, 접합부(2A)가 O링(10)을 압축시키면서 삽입 구멍(21A) 내로 압입되다, 이 때, 단면 타원형의 접합부(2A)가 타원형의 삽입 구멍(21A)에 의해 회전이 규제되고, 삽입 구멍(21A) 내로 압입된다. 이로써, 장착 구멍(12)과 보스(22)의 나사 구멍(23)이 위치 결정되고, 장착부(9A)가 보스(22)에 맞닿는다. 계속해서, 장착 나사(도시 생략)를 장착 구멍(12)에 통하게 하고, 보스(22)의 나사 구멍(23)에 체결하여, 공기 유량 측정 장치(1B)가 공기 유통관(20A)에 장착된다.

이와 같이, 본 실시 형태 3에 의하면, 접합부(2A)가 단면 타원형으로 형성되어 있기 때문에, 공기 유통관(20A)의 삽입 구멍(21A)을 접합부(2A)의 외경 형상과 동등한 타원형으로 형성함으로써, 접합부(2A)를 삽입 구멍(21A)에 삽입하였을 뿐, 장착 구멍(12)과 보스(22)의 나사 구멍(23)과의 위치 결정을 할 수 있게 되고, 상기 실시 형태 1과 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, 접합부(2A)의 외주 벽면이 연속적인 곡면에 구성되어 있기 때문에, 범용의 O링(10)을 이용하더라도 공기 유통관(20A)의 기밀성을 손상시키는 일도 없다. 또한, 범용의 O링이란, 단면 0형상으로 링 형상으로 형성되어 있는 것이다.

여기서, 상기 실시 형태 3에서는, 접합부(2A)에 위치 규제부의 기능을 주고 있기 때문에, 상기 실시 형태 1에 있어서의 장착부(9)의 위치 규제부(13)가 불필요하게 된다. 그래서, 공기 유통관(20A)에 2개의 보스(22)를 마련할 필요는 없고, 삽입 구멍(21A)의 둘레에 대형의 보스를 마련하고, 해당 보스에 2곳의 나사 구멍(23)을 형성하도록 하여도 좋다.

또한, 보스(나사 구멍)의 개수도 2개로 한정되는 것이 아니라, 3개 이상 마련하여도 좋다. 이 경우, 장착부(9B)(장착 구멍(12)를 보스(나사 구멍)에 대응하도록 같은 수 마련하게 된다.

(실시 형태 4)

상기 실시 형태 3에서는, 접합부(2A)가 단면 타원형으로 형성되어 있는 것으로 하고 있지만, 본 실시 형태 4에서는, 도 14에 도시한 바와 같이, 접합부(2B)가 단면 달걀 모양으로 형성되어 있는 것으로 하고 있다. 그리고, 공기 유통관(20B)의 삽입 구멍(21B)이, 도 15에 도시한 바와 같이, 내경 형상을 접합부(2B)의 단면 달걀 모양으로 거의 일치한 달걀 모양으로 형성되어 있다.

그리고, 다른 구성은 상기 실시 형태 3과 같이 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 공기 유량 측정 장치(1C)에 있어서도, 단면 달걀 모양의접합부(2B)가 달걀 모양의 삽입 구멍(21B)에 의해 회전이 규제되고, 삽입 구멍(21B) 내로 압입되고, 장착 구멍(12)과 보스(22)의 나사 구멍(23)이 위치 결정된다.

따라서 본 실시 형태 4에 있어도, 상기 실시 형태 3과 같은 효과를 이룬다.

(실시 형태 5)

상기 실시 형태 3에서는, 접합부(2A)가 단면 타원형으로 형성되어 있는 것으로 하고 있지만, 본 실시 형태 5에서는, 도 16에 도시한 바와 같이, 접합부(2C)가 단면 장원형으로 형성되어 있는 것으로 하고 있다. 그리고, 공기 유통관(20C)의 삽입 구멍(21C)이, 도 17에 도시한 바와 같이, 내경 형상을 접합부(2C)의 단면 장원형에 개략 일치한 장원형으로 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 공기 유량 측정 장치(1D)에 있어서도, 단면 장원형의 접합부(2C)가 장원형의 삽입 구멍(21C)에 의해 회전이 규제되고, 삽입 구멍(21C) 내로 압입되어, 장착 구멍(12)과 보스(22)의 나사 구멍(23)이 위치 결정된다.

따라서 본 실시 형태 5에 있어서도, 상기 실시 형태 3과 같은 효과를 이룬다.

(실시 형태 6)

도 18은 본 발명의 실시 형태 6에 관한 공기 유량 측정 장치의 장착 구조를 설명하는 평면도, 도 19는 본 발명의 실시 형태 6에 관한 공기 유량 측정 장치의 장착 구조에 적용되는 공기 유통관을 도시한 사시도이다.

도 18 및 도 19에 있어서, 2개의 보스(22, 22A)가 공기 유통관(20D)에 마련되고, 한쪽의 보스(22)에는 나사 구멍(23)이 형성되고, 다른쪽의 보스(22A)에는 돌기(24)가 형성되어 있다. 공기 유량 측정 장치(1)는, 한쪽의 장착 구멍(12)을 통과한 장착 나사(25)가 보스(22)의 나사 구멍(23)에 체결되고, 다른쪽의 장착 구멍(12)을 통과한 보스(22A)의 돌기(24)가 열융해 되어 장착부(9)에 고정되어, 공기 유통관(20D)에 장착되어 있다. 또한, 도 18중 부호 26은 열용착부를 나타내고 있다.

본 실시 형태 6에서는, 우선, 접합부(2)가 삽입 구멍(21)에 이르기까지 계측용 관로((5)에 넣는다. 그리고, 장착부(9)의 장착 구멍(12)이 보스(22)의 나사 구멍(23) 위 및 보스(22A)의 돌기(24)상에 개략 위치하도록 하여 계측용 관로(5)를 더욱 압입한다. 이로써, 접합부(2)가 O링(10)을 압축시키면서 삽입 구멍(21) 내로 압입된다. 동시에, 위치 규제부(13)가 보스(22, 22A)의 외주면에 결합하고, 장착 구멍(12)과 보스(22)의 나사 구멍(23) 및 보스(22A)의 돌기(24)가 위치 결정되고, 장착부(9)가 보스(22, 22A)에 맞닿는다 . 이 때, 돌기(24)는 장착 구멍(12) 내로 삽입되어 있다.

그리고, 장착 구멍(12)으로부터의 돌기(24)의 늘어나 나온 부분을 열융해시켜서, 장착부(9)와 보스(22A)를 고정한다. 계속해서, 장착 나사(25)를 장착 구멍(12)을 통과시켜 보스(22)의 나사 구멍(23)에 체결하여, 공기 유량 측정 장치(1)가 공기 유통관(2OD)에 장착된다.

본 실시 형태 6에 의하면, 공기 유량 측정 장치(1)의 1개소의 장착부(9)와공기 유통관(20D)의 １개소의 보스(22A)가 돌기(24)를 열융해시켜 고착하는 소위 열용착되어 있다. 그리고, 공기 유량 측정 장치(1)의 장착부(9)에는, 상기 실시 형태 1과 같이 구성된 위치 규제부(13)가 마련되어 있다. 그래서, 상기 실시 형태 1의 효과는 유지하면서, 공기 유량 측정 장치(1)의 장착 위치 정밀도를 확보하고, 나사부품을 삭감할 수 있다.

또한, 장착 나사(25)를 보스(22)에 체결할 때, 장착 나사(25)의 체결력이 다른쪽의 장착부(9)를 보스(22A)로부터 어긋나도록 작용한다. 본 실시 형태 6에서는 장착부(9)가 보스(22A)에 열용착되어 있기 때문에, 장착 나사(25)의 체결력에 의해 장착부(9)와 보스(22A)와의 위치 관계가 어긋나는 일이 없다. 그래서, 장착 각도의 편차가 확실하게 억제된다.

또한, 상기 실시 형태 6에서는, 하나의 보스와 장착부를 열용착에 의해 고착하는 것으로 하고 있지만, 양쪽의 보스와 장착부를 열용착에 의해 고착하도록 하여도 좋다. 또한, 보스의 개수가 3개 이상이면, 열용착되는 보스의 개수를 하나 이상으로 하게 된다.

또한, 상기 실시 형태 6에서는, 상기 실시 형태 1에 의한 공기 유량 측정 장치(1)를 이용하는 것으로 하고 있지만, 다른 실시 형태에 의한 공기 유량 측정 장치(1A 내지 1D)를 이용하여도 같은 효과를 이룬다.

본 발명은, 이상과 같은 구성으로 인하여, 이하에 기재되는 바와 같은 효과를 이룬다.

본 발명에 의하면, 공기 유통관의 벽면에 돌출된 적어도 2개의 보스에 고정되어 장착되고, 해당 공기 유통관 내를 유통하는 공기 유량을 측정하는 공기 유량 측정 장치에 있어서, 유량 검출 소자가 내포되고, 상기 공기 유통관 내에 설치되는 계측용 관로와, 상기 유량 검출 소자와 전기적으로 접속되고 유량 검출 신호를 출력하는 제어 회로를 갖는 회로부와, 상기 보스에 고정되는 장착부를 구비하고, 상기 계측용 관로와 상기 회로부와 상기 장착부가 일체로 구성되고, 또한, 상기 보스의 외주면에 결합하여 장착 위치를 규제하는 위치 규제부가 상기 장착부에 형성되어 있기 때문에, 공기 유통관으로의 장착 작업성이 향상함과 함께. 회전 방향에서의 조립 편차를 억제하여 유량 검출 정밀도를 확보할 수 있는 염가이면서 생산성이 우수한 공기 유량 측정 장치를 얻을 수 있다.

또한, 상기 위치 규제부가 상기 보스에 밖에서 끼우는 오목 형상으로 형성되어 있기 때문에, 공기 유통관으로의 장착 작업성이 더욱 향상함과 함께, 회전 방향에서의 조립 편차가 한층 저감된다.

본 발명에 의하면, 공기 유통관의 벽면에 돌출된 보스에 적어도 2개소에서 고정되어 장착되고, 해당 공기 유통관 내를 유통하는 공기 유량을 측정하는 공기 유량 측정 장치에 있어서, 유량 검출 소자가 내포되고, 상기 공기 유통관 내에 설치되는 계측용 관로와, 상기 계측용 관로를 상기 공기 유통관 내에 삽입할 때, 해당 공기 유통관의 삽입 구멍에 결합하여 해당 공기 유통관의 기밀을 확보하는 접합부와, 상기 유량 검출 소자와 전기적으로 접속되고 유량 검출 신호를 출력하는 제어 회로를 갖는 회로부와, 상기 보스에 고정되는 장착부를 구비하고, 상기 계측용 관로와 상기 접합부와 상기 회로부와 상기 장착부가 일체로 구성되며 또한 상기 접합부의 외주면이 상기 공기 유통관의 삽입 구멍에 삽입되어 있을 때 해당 접합부의 회전을 저지할 수 있는 연속적인 곡면으로 형성되어 있기 때문에, 공기 유통관으로의 장착 작업성이 향상됨과 함께, 회전 방향에서의 조립 편차를 억제하여 유량 검출 정밀도를 확보할 수 있는 염가이면서 생산성이 우수한 공기 유량 측정 장치를 얻을 수 있다.

또한, 상기 접합부의 외주면이, 타원, 달걀 모양, 장원형의 어느 하나의 형상으로 형성되어 있기 때문에, 접합부의 제작성을 악화시키는 일 없이, 접합부에 위치 규제 기능을 부여할 수 있다.

본 발명에 의하면, 상기 장착부의 적어도 하나가, 상기 보스에 열용착에 의해 고정되어 있기 때문에, 공기 유통관으로의 장착 작업성이 향상됨과 함께, 회전 방향에서의 조립 편차를 억제하여 유량 검출 정밀도를 확보할 수 있는 공기 유량 측정 장치의 공기 유통관으로의 장착 구조를 얻을 수 있다.

Claims

공기 유통관의 벽면에 돌출된 적어도 2개의 보스에 고정되어 장착되고, 해당 공기 유통관 내를 유통하는 공기 유량을 측정하는 공기 유량 측정 장치에 있어서,

유량 검출 소자가 내포되고, 상기 공기 유통관 내에 설치되는 계측용 관로와, 상기 유량 검출 소자와 전기적으로 접속되고 유량 검출 신호를 출력하는 제어 회로를 갖는 회로부와, 상기 보스에 고정된 장착부를 구비하고,

상기 계측용 관로와 상기 회로부와 상기 장착부가 일체로 구성되며 또한 상기 보스의 외주면에 결합하여 장착 위치를 규제하는 위치 규제부가 상기 장착부로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공기 유량 측정 장치.
공기 유통관의 벽면에 돌출된 보스에 적어도 2곳에서 고정되어 장착되고, 해당 공기 유통관 내를 유통하는 공기 유량을 측정하는 공기 유량 측정 장치에 있어서,

유량 검출 소자가 내포되고, 상기 공기 유통관 내에 설치되는 계측용 관로와, 상기 계측용 관로를 상기 공기 유통관 내에 삽입할 때, 해당 공기 유통관의 삽입 구멍에 결합하여 해당 공기 유통관의 기밀을 확보하는 접합부와, 상기 유량 검출 소자와 전기적으로 접속되고 유량 검출 신호를 출력하는 제어 회로를 갖는 회로부와, 상기 보스에 고정되는 장착부를 구비하고,

상기 계측용 관로와 상기 접합부와 상기 회로부와 상기 장착부가 일체로 구성되며 또한 상기 접합부의 외주면이 상기 공기 유통관의 삽입 구멍에 삽입되어 있을 때 해당 접합부의 회전을 저지할 수 있는 연속적인 곡면으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공기 유량 측정 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 장착부의 적어도 하나가, 상기 보스에 열용착에 의해 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 공기 유량 측정 장치.