JPS6126820A - エアフロ−メ−タ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主に自動車用エンジンの吸気系に設けられる
エアフローメータに関するものである。

〔従来の技術〕

従来のエアフローメータは、特開昭４８−８２２３０号
公報に示されるように、吸入空気管端部に軸を配し、そ
の軸に固定されたボス部には空気量測定用の堰止板と堰
止板の過渡動作を安定化させるためのダンパ板が一体に
結合された構造となっている（ベーン型エアフローメー
タ）。

しかしながらこの構造においてはボス部は吸気管ハウジ
ングに片持ちの構造でありエアフローメータ全体の形状
が吸気管径に対し大型化することと、バンクファイヤ発
生時等の急激な空気変動により堰止板にかかる衝撃が大
きく堰止板が全閉位置に衝突して変形するなど強度上の
欠点が問題となっている。

〔発明が解決しようとする問題） 本発明が解決しようとする問題は、従来のエアフローメ
ータが大型であることや、急激や空気変動による堰止板
への大きな衝撃、これに伴う堰止板の強度上の欠点であ
る。

従って本発明の目的とするところは、エアフローメータ
の小型化、及び急激な空気変動に対する測定部分への不
具合発生を防ぐことである。

（問題を解決するための手段） 上述の問題を解決するために本発明においては、空気流
通路を形成するハウジングに対して空気流通路の略中央
にハウジングを貫通し、回動自在に設けられる軸と、こ
の軸と一体に設けられるバルブと、空気流通路外部にあ
って、ハウジングとカバーとによって対称的に２つの小
室に区別されて形成され、その中央に軸の一端が突出す
る室と、この室とバルブの上下流側の空気流通路とを連
通ずる複数の連通路と、室の内部にあって軸と一体に設
けられる翼板と、バルブを空気流通路に対し閉鎖する方
向に付勢するリターンスプリングとを具備したエアフロ
ーメータとしている。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第６図に基づき説明
する。

ハウジング１０の内部に形成されるその断面が円形状の
空気流通路９にはこの空気流通路９の中央を横断して軸
１が、ハウジング１０の両側壁を貫通して、ベアリング
１１を介して回動自在に設けられている。この軸１は空
気流通路９内にてバルブ２がネジ３で締め付けられ一体
化されている。

そしてバルブ２の形状は薄い円板状のもので第３図に示
すごとく、全閉時にはハろジング１０の壁面に対し直角
かられずかにずれた状態となっている。

軸１の一端は空気流通路９の外部に突出しており、ハウ
ジング１０とカバー１８とにより形成される室１９の内
部を回動する翼板１２と圧入等により一体に連結されて
いる。第２図に示すごとく、室１９は軸１を中心として
２つの小室１９ａ、１９ｂに区別されており、翼板１２
の軸１を中心に対称的に形成された板１２ａ、１２ｂが
小室１９ｂ、１９ｂ内を変動するように設けられている
。

また板１２ａ、１２ｂは小室１９ａ、１９ｂの壁面、つ
まりハウジング１０とカバー１８に対してごくわずかな
隙間を介している。また小室１９ａ１１９ｂと空気流通
路９内に設けられたバルブ２の上流側および下流側とが
連通される連通路４６．４７および４８．４９が設置す
られており、バルブ２の上流側および下流側の圧力を小
室１９ａ、１９ｂに伝達している。そして４０はアジャ
ストスクリュであり、ロックナツト４１によりハウジン
グ１０に固定されている。このアジャストスクリュ４０
により翼板１２と軸１を介して一体になっているバルブ
２の全閉位置が調整され、第３図に示すような所望の全
閉位置とすることが可能となり、バルブ２と翼板１２と
の組付時のズレは問題とならず製作し易い構成となって
いる。

また、軸１の他端も空気流通路９の外部のバルブ２を全
閉方向に付勢するリターンスプリング２１とバルブ２の
開度を検知するポテンショメーク３０とが設けられ、ハ
ウジング１０とカバー２８とで形成されるポテンショメ
ータ室２９に突出している。リターンスプリング２１の
一端は軸１に、他端はスプリングケース２２に係止され
ており、スプリングケース２２は第５図に示すごとくス
プリングケース２２の外周に設けられた歯車部２３にク
ランプ２４が引っ掛かり、このクランプ２４がネジ２４
ａに４よりハウジク１０に係止されることで固定される
。なおリターンスプリング２１に予めバルブ２の閉方向
への付勢力を働かすためスプリングケース２２のハウジ
ング１０への固定時、このスプリングケース２２を軸１
に対し回動させて所定の付勢力を持たせた状態でハウジ
ングｌＯに固定している。

第５図に示すようにポテンショメータ３０には、軸１の
回動方向に緩みがないようにホルダ用スクリュ３８によ
り締め付は固定されたホルダ３７に軸心を一致させて回
動方向に調整可能な形で、スライダ３５がスクリュ３６
によりホルダ３７に固定して設けられており、このスラ
イダ３５はホルダプレート３２上に両面テープ３１等に
より貼り付けられたポテンショメータ板３９に形成され
た摺動抵抗体３９ａと接する多接点ブラシ３５ａを有し
、任意の開度に特性調整を可能とした分割補間形ポテン
ショメータである。なおポテンショメータ板３９の位置
ずれ防止のために、第１図に示すごとくホルダプレート
３２に設けた■形スプリング３３によりホルダプレート
３２から突出する複数のピン３２ａに押し付けている。

またバルブ２の上流側には、吸気温センサ６０が、ポテ
ンショメータ室２９からハウジング１０の壁面を貫通し
て空気流通路９内に突出するように設けられており、ポ
テンショメータ３０および吸気温センサ６０の電気端子
はポテンショメータ室２９の外壁に設けられたコネクタ
６５に接続されている。

ハウジング１０には第４図、第６図に示すようにバルブ
２のバイパス通路５０が設けられており、このバイパス
通路５０の途中にハウジング１０に設けられたネジ部５
３を進退動ができるように取り付けられたバイパススク
リュ５１がバイパス通路５０の通路面積を制御している
。なおバイパススクリュ５１からの洩れ空気を防ぐため
に０リング５２が設けられている。

なお上述において、翼板１２の板１２ａ、１２ｂとカバ
ー１８、ハウジング１０との間にはごくわずかな隙間を
設けであるとしたが、この隙間は小室１９ａ、１９ｂに
伝えられる圧力が充分に板１２ａ、１２ｂに伝えられる
ようにするために充分に小さなものでなくてはならない
。このために、翼板１２のポス１２Ｃとベアリング１１
の端面との間にコンプレッションスプリング１５を介在
させ、さらにポテンショメータ室２９側にて軸１に取り
付けられたＥ形りリップとベアリング１１の端面との間
に非常に薄い円環状のシムとからなる調節部材２５を適
当に挿置することで、前述の隙間は所望の状態に管理が
可能となる。

また、室１９のカバー１８はネジ１６によって図示しな
いシール材を介してハウジング１０に固定されている。

さらにポテンショメータ室２９のカバー２８およびコネ
クタ６５もシール材を介してハウジング１０に固定され
ている。

次に上述した構成においてその作動を説明する。

空気流通路９内に空気が流れた場合、空気はバイパス通
路５０およびバルブ２とハウジング１０の隙間を通って
流れる。この時バルブ２０前後に圧力差が生ずるが、そ
れぞれ上流圧、下流圧は、連通路４６．４７．４８．４
９を通って室１９の翼板１２に作用する。そこで翼板１
２に作用する圧力によって翼板１２は、バルブ２の開方
向にトルクを発生する。この時リターンスプリング２１
の閉方向トルクをバルブ２の開方向へのトルクが上回る
とバルブ２は開きはじめる。そして、空気流量の大小に
よりバルブ２の開方向へのトルクがこれに応じて変化し
、リターンスプリング２１の閉方向トルクと釣り合った
位置へとバルブ２ば回動する。そしてこの回動に伴いポ
テンショメータ３０のスライダ３５が摺動抵抗体３９ａ
を移動し、釣り合った位置に応じた信号を、吸気温セン
サ６０の信号とともに図示しないエンジン制御用コンピ
ュータへと出力し、これらの信号は燃料量に反映される
。

上記のような作動により、空気流量とバルブ２の開度は
一意的な特性として得られ、軸１を中心に回動するバル
ブ２の先端と空気流通路９の壁面とで形成される流通路
絞りは、バルブ２の開度が小さい側はどバルブ２の開度
変化に対する開口面積の変化度合は小さいので、低流量
時の流量特性精度が高く、エンジン制御にとって好適な
ものとなる。

また、空気流量の急変化等の過渡特性および脈動による
バルブ２の振動に対する応答速度および安定性は、連通
路４６．４７．４８．４９の圧力伝達抵抗、つまり連通
路４６．４７．４８．４９の通路面積により決定される
。従って製品製造時に連通路４６．４７．４８．４９の
通路面積を調整することで所望の応答速度、安定性が得
られる。

そして従来のベーン型エアフローメータに見られるよう
な、エンジンのバンクファイヤ発生時、エアフローメー
タのプレートが全開位置に急激にもどり、その衝突によ
りプレートが変形するという問題は、本実施例装置によ
れば、バックフプイヤの衝撃波がエアフローメータに達
した時、その圧力ば連通路４６．４７．４８．４９を通
って翼板１２に伝達されるので、この連通路４６．４７
．４８．４９にて減衰されてから翼板１２に作用する。

従って、バルブ２は瞬時に全閉状態とはならず、衝撃波
はバルブ２の開口部分を通過するので、圧力がバルブ２
の全面にかかることがなく、バルブ２の変形、ベアリン
グ１１の損傷、および翼板１２のアジャストスクリュ４
０への衝突、損傷がなく製品寿命も長いものとなる。

その上、従来のベーン型におけるダンパ板を収納する部
分が無い構造であるため、大型化することがなく、軸が
片持ち型式でなく、空気流通路９の中央に軸１を配した
構造であるため、車両搭載姿勢の制約がなくなる。

なお、上述の実施例においては、バルブ２の開度を検知
するため、ポテンショメータ３０を用いていたが、ロー
タリエンコーダ、可変容量変換器等の回転角センサを用
いてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明においては、空気流通路を形成
するハウジングに対し、空気流通路の略中央にハウジン
グを貫通し、回動自在に設けられる軸と、この軸と一体
に設けられるバルブと、空気流通路外部にあって、ハウ
ジングとカバーとによって対称的に２つの小室に区別さ
れて形成され、その中央に軸の一端が突出する室と、こ
の室とバルブの上下流側の空気流通路とを連通ずる複数
の連通路と、室の内部にあって軸と一体に設けられる翼
板と、バルブを空気流通路に対し閉鎖する方向に付勢す
るリターンスプリングとを具備したエアフローメータと
していることから、上述したように大型化が抑えられ、
搭載姿勢も自由となり、またハックファイヤに対しては
、バンクファイヤによる（ｈ撃波は連通路を介して翼板
に伝えられてからバルブが変動し、連通路にてこの衝撃
波の圧力が減衰されて翼仮に伝えられるようになるため
一気に翼板がバルブの全閉位置にもどることがないため
、ハックファイヤの衝撃波はバルブを通過して、バルブ
等に損傷を与えることは無くなり、さらにはバルブの低
開度時の開度変化に対するバルブの開口面積の変化率は
小さいので、低流量時の流量特性精度は高く、エンジン
制御にとって好適なものとなるという優れた効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す断面図、第２図は、
第１図の室１９の内部を示す正面図、第３図は、空気流
通路９内部でのバルブ２の全開位置を示す断面図、第４
図および第６図は、バイパス通路５０を示す正面図およ
び断面図、第５図はポテンショメータ３０を示す構成図
である。 １・・・軸、２・・・バルブ、９・・・空気流通路、１
０・・・ハウジング、１２・・・翼板、１８・・・カバ
ー、１９・・・室、　　１９ａ、１９ｂ・・・小室、２
１・・・リターンスプリング、３０・・・ポテンショメ
ータ、４６，４７゜４８．４９・・・連通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 空気流通路を形成するハウジングに対し前記空気流通路
   の略中央に前記ハウジングを貫通し、回動自在に設けら
   れる軸と、 前記軸と一体に設けられるバルブと、 前記空気流通路外部にあって、前記ハウジングとカバー
   とによって対称的に２つの小室に区別されて形成され、
   その中央に前記軸の一端が突出する室と、 前記室と前記バルブの上下流側の前記空気流通路とを連
   通する複数の連通路と、 前記室の内部にあって、前記軸と一体に設けられる翼板
   と、 前記バルブを前記空気流通路に対し閉鎖する方向に付勢
   するリターンスプリングを具備したエアフローメータ。