JP6164019B2 - エアフロメータ - Google Patents
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Description
その代表例が、例えば特許文献1に示されているごとき、ピン圧入方式である。
このピン圧入方式は、一方の構成部材につぶれ代のある圧入ピンを設けるとともに、この圧入ピンに対応させて他方の構成部材に受け穴を設け、圧入ピンを受け穴に圧入することで、一方の構成部材を他方の構成部材に組付け固定するものである。
上記構成のピン圧入方式によれば、つぶれ代のつぶれ具合によって構成部材間の製造ばらつきを吸収することができ、また、構成部材の材質やつぶれ代の選定によって長期間の使用に対しても初期精度を維持することが可能であり、有用されている。
つまり、圧入ピンの外周には等間隔、例えば180度離れた対向位置につぶれ代を形成して、この圧入ピンを受け穴に嵌め込んでいるため、このピンと受け穴との相互関係については2つのつぶれ代で調整できることから、圧入個所が1個所(一対のピンと受け穴)の場合には特に問題ないものの、圧入個所が2個所以上(ピンと受け穴が二対以上)となった場合には、上記つぶれ代によって各対の相互関係までをも調整することができず、その結果、両構成部材を精度よく組付け固定することができなかったものと考えられる。
請求項1に係る発明においては、ダクト内を流れる空気の一部を取り込むバイパス流路を形成するハウジングと、バイパス流路に配設され、このバイパス流路を流れる空気流量を検出する流量センサとを備え、ハウジングが、第1構成部材と第2構成部材との少なくとも2つの構成部材を有し、第1構成部材に第2構成部材を組付け固定する形式になっているエアフロメータであって、
第1構成部材と第2構成部材とを組付け固定する手段としては、
第1構成部材に相互に離間して突出形成された3つのピン部と、このピン部に対応して第2構成部材に設けられ、ピン部の外径より大なる内径を有する3つの穴部と、この穴部の内周面に突出形成され、当該穴部の内径を縮径する弾性変形可能な突起部とを備えている。
そして、突起部は、3つの穴部における相互に対向する内周面側のみにおいて先端が相互に対向するように設けられており、ピン部を突起部に抗して穴部に圧入することで、第1構成部材を第2構成部材に組付け固定している。
特に、3つのピン部または穴部によってそれぞれの中心を結んで三角形で囲まれる領域を形成し、この領域を領域S、ピン部を穴部に圧入したとき突起部により生じる反力の方向を方向Pと呼ぶとき、方向Pが領域Sの重心を指向することで、調心機能構造を呈していることを特徴としている。
なお、実施例1、2および変形例において、同一または均等部分には、同一符号を付し、重複説明を省略することとする。
図1および図2に基づいて、エアフロメータAFの全体構成を説明する。
エアフロメータAFは、全体として、図1に示すごとく直方体形状の取付部Jに扁平状の検出部Kが垂下しているT字形の外観を呈しており、エンジンへの吸気路を形成するダクトD内に検出部Kが挿入配置され、この吸気路を流れる空気の流れ(吸気流、以下、主流Xと呼ぶ。)に曝されながら吸気量(吸入空気流量)を計測するものである。そして、図2に示すような内部構造を有し、検出部Kの外郭を形成するハウジング1、このハウジング1内に配設される流量センサ2、取付部Jに内蔵される制御回路部3などを主要構成要素としている。
ハウジング1は、内部にバイパス流路4およびダスト排出流路5を形成するハウジング本体(第1構成部材)11と、このハウジング本体11の対面する外側面(両側面)に組付け固定される一対の板状カバー(第2構成部材)12とを有する分割型構造をなしており、各構成部材11、12はいずれも樹脂成型品で作製され、後述する組付け固定手段50によって組み立てられている。
なお、本実施例では、ハウジング本体11自体についても、2枚の部材11a、11bを接合(溶着)して形成する分割型構造になっている。
その一例を示せば、半導体基板に設けられたメンブレン上に、薄膜抵抗体で形成された発熱素子と感温素子とを有し、これらの素子が制御回路部3に電気的接続される基本構成である。
本実施例で対象とするエアフロメータAFにおいては、ハウジング1の2つの構成部材、つまり、第1構成部材をなすハウジング本体11と、このハウジング本体11に組付け固定される第2構成部材をなす一対の板状カバー12とが、次のような基本構成を有している。
一方、板状カバー12は、本実施例では単純な矩形状を呈しており、一対の整流板13、14を架橋して放出口8の外側を覆う蓋の機能と空気流路を形成する機能とを担っている。
したがって、第1構成部材(ハウジング本体11)と第2構成部材(カバー12)とを組付け固定する組付け固定手段50に対しても、自ずと振動等に耐える高強度のみならず、上記外側通過流Yおよびバイパス通過流Zの適正かつ円滑な生成に寄与すべく高精度が要求される。
第1構成部材のハウジング本体11には、図4(b)に示すように、一対の整流板13、14の各先端に対して、整流板13側に1本、整流板14側に2本の、都合3本のピン部51が一体形成されている。
各ピン部51は全長にわたって同一径の単なる円柱棒を呈しているものの、この3本のピン部51は後述するごとく特別な配置関係で離隔している。
第2構成部材のカバー12には、図4(a)に示すように、上記ピン部51に対応させて3個の穴部52が設けられている。各穴部52は、カバー12を完全に貫通する貫通孔として形成されている。
この貫通孔をなす穴部52は、図5にも示すように、ピン部51の外径R1より大なる内径R2の内周面を有しているものの、この穴部52の内周面から軸方向の全長にわたって径方向に突出形成され、当該穴部52の内径R2を実質的に縮径する2本の突起部53を備えている。
この2本の突起部53は、3つの穴部52における相互に対向する内周面側のみの範囲内において先端が相互に対向するようにして設けられており(図4(a)参照)、ピン部51を突起部53に抗して穴部52に圧入することができる。
なお、各突起部53において、縮径に貢献する先端部分が、圧入時に弾性変形する(つぶれる)つぶれ代をなしている。
なお、上記のピン部51、穴部52、突起部53による基本的な圧入構造は、突起部53の突出高さを適宜選定することで構築することができる。例えば、3個の穴部52の突起部53先端で形成する内接円の径を、3本のピン部51の外周側で形成する外接円の径に比して小なる関係に設定するのも、その1選定例であるが、これに限定されないことは勿論である。
この関係は、上記の基本的な圧入構造とともに、本発明の根幹をなすもので、以下の考え方に基づいている。
上記構成の本発明(本実施例)によれば、次のような作用効果が得られる。
(1)第1構成部材のハウジング本体11と、第2構成部材のカバー12とを、複数個所(3箇所)で組付け固定手段50によって組付け固定するため、充分な組付け強度を確保することができる。
(2)各組付け固定手段50のピン部51および穴部52の配置と穴部52に設ける突起部53との関係を特定することにより、圧入時には、3個の穴部52の突起部53が相互に協働して3本のピン部51に対して調心機能を発揮し、3本のピン部51と3個の穴部52との相対位置が一義的に定まるようにしているため、突起部53の弾性変形により構成部材間の製造ばらつきを吸収することができる。したがって、第1構成部材のハウジング本体11と第2構成部材のカバー12とを精度良く組付け固定することができる。
(3)よって、高強度でかつ高精度に組み立てられたハウジング1を備えるエアフロメータAFを提供することができる。
次に、本発明の別の実施形態(実施例2)について、図6を参照しながら説明する。なお、図6において、(a)はカバー12単体を示しているのに対し、(b)は組付け固定手段50の全体を示している。
以上本発明を2つの実施例について詳述してきたが、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々変形することが可能であり、その変形例を例示する。
例えば、突起部53の先端形状の代表例を図7に示し、その形状毎の得失を以下に概説する。
・図7(b)は先端に丸みを持たせたもので、先端の欠損事故を防止できる。
・図7(c)は突起部53自体を台形状に形成したもの、また図7(d)は突起部53自体を円形状に形成したものである。
これら図7(c)、(d)に示す突起部53の形態は、つぶれ代を大きく取ることができない反面、ピン部51との接触面積を増大させて大きな圧入荷重を確保することができる。
・図8(b)は穴部52の出口(反挿入)側を拡径円錐凹部52bに形成したもので、ピン部51の圧入時に突起部53の一部が削られて生じる削りかすをこの凹部52bに溜めることができる。
・図8(c)は、ピン部51と穴部52との圧入部をさらに熱かしめする場合に有用な構造例で、カバー12の穴部52を囲繞するように凹溝54を形成している。かくすることにより、ピン部51の熱溶融部分51bを凹溝54内に収容できるため、バリの発生を防止することができる。
請求項1に記載のエアフロメータにおいて、
穴部52における相互に対向する内周面側とは、穴部52の中心を中心とした角度範囲で180度未満の範囲であり、突起部53は、上記角度範囲にわたって複数個設けられており、この複数個の各突起部53により生じる反力の合成力の方向が上記方向Pと一致していることを特徴としている。
上記手段によれば、各穴部52において、突起部53を、比較的広い範囲にわたってしかも沢山設けることが可能で、設計自由度を向上することができる。
請求項1または請求項2に記載のエアフロメータにおいて、
突起部53は、先端につぶれ代を有しており、ピン部51を穴部52に圧入したとき突起部53がつぶれることを特徴としている。
上記手段によれば、つぶれ代の大きさによって圧入荷重を適宜選定することができる。
Claims (3)
- ダクト(D)内を流れる空気の一部を取り込むバイパス流路(4)を形成するハウジング(1)と、前記バイパス流路(4)に配設され、このバイパス流路(4)を流れる空気流量を検出する流量センサ(2)とを備え、
前記ハウジング(1)が、第1構成部材(11)と第2構成部材(12)との少なくとも2つの構成部材を有し、この両構成部材(11、12)を組付け固定する形式になっているエアフロメータ(AF)において、
前記第1構成部材(11)と前記第2構成部材(12)とを組付け固定する手段(50)として、
前記第1構成部材(11)に相互に離間して突出形成された3つのピン部(51)と、このピン部(51)に対応して前記第2構成部材(12)に設けられ、前記ピン部(51)の外径(R1)より大なる内径(R2)を有する3つの穴部(52)とを備えており、
前記穴部(52)の内周面には、当該穴部(52)の内径(R2)を縮径する弾性変形可能な突起部(53)が突出形成されており、
前記突起部(53)は、前記3つの穴部(52)における相互に対向する内周面側のみにおいて先端が相互に対向するように設けられており、
前記ピン部(51)を前記突起部(53)に抗して前記穴部(52)に圧入することで、前記第1構成部材(11)と前記第2構成部材(12)とを組付け固定するものであり、
前記ピン部(51)、前記穴部(52)および前記突起部(53)の配置関係は、前記3つのピン部(51)または穴部(52)によってそれぞれの中心を結んで三角形で囲まれる領域(S)を形成し、前記ピン部(51)を前記穴部(52)に圧入したとき前記突起部(53)により生じる反力の方向を方向(P)と呼ぶとき、前記方向(P)が前記領域(S)の重心(Q)を指向することで、調心機能構造を呈していることを特徴とするエアフロメータ。 - 請求項1に記載のエアフロメータにおいて、
前記穴部(52)における相互に対向する内周面側とは、前記穴部(52)の中心を中心とした角度範囲で180度未満の範囲であり、
前記突起部(53)は、前記角度範囲にわたって複数個設けられており、
この複数個の各突起部(53)により生じる反力の合成力の方向が前記方向Pと一致していることを特徴とするエアフロメータ。 - 請求項1または2に記載のエアフロメータにおいて、
前記突起部(53)は、先端につぶれ代を有しており、
前記ピン部(51)を前記穴部(52)に圧入したとき前記突起部(53)がつぶれることを特徴とするエアフロメータ。
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