(57)【要約】【課題】組付け作業性が良好でありながら、内燃機関等の振動等に対してもシール性の低下を抑制することが可能な流量測定装置用シール部材を実現する。【解決手段】シール部材６の断面は外周側にリップ状の突起を有している。リップ部はシール部材６のシール面Ａに対して傾斜を持ち、シール部材６のリップ部先端部Ｃが潰されてシールされる構造である。負圧が発生するとシール部材６は、負圧側に変形し、リップ部Ｃの潰れ量が大きくなってシール性はより強固となる。、空気流量測定装置と吸気管とを実際に組み付けにより、シール部材６は組み付け前形状と比べてリップ部Ｃが潰れてリップ部Ｃ側のシールが行われる。シール部材６は組み付け作業時に容易に潰した形状とすることができ、組み付け作業性を向上することができる。【選択図】      図１
2004219134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流れる管内にその一部が挿入され固定される管内流体流量測定装置と、上記管とをシールし、上記管の内外部の密閉性を確保するための流量測定装置用シール部材において、
上記シール部材は、断面形状が、リップ状の突起を有し、この突起が延びる方向は、上記管内流体流量測定装置が上記管内に挿入されて固定されるときに、シール部材に加えられる力方向に対して傾斜していることを特徴とする流量測定装置用シール部材。
【請求項２】
請求項１記載の流量測定装置用シール部材において、上記リップ状の突起は、上記環状のシール部材の外周方向に向かって突出することを特徴とする流量測定装置用シール部材。
【請求項３】
請求項１記載の流量測定装置用シール部材において、上記環状のシール部材の内外周方向にほぼ平行する平面部を有し、少なくともこの平面部とリップ状突起部とで上記管内外のシール性を確保することを特徴とする流量測定装置用シール部材。
【請求項４】
請求項３記載の流量測定装置用シール部材において、上記環状のシール部材の内外周方向にほぼ平行する平面部は、シール部材の内周方向に延びる突起を有し、この突起により、流量測定装置とシール部材との固定がなされることを特徴とする流量測定装置用シール部材。
【請求項５】
請求項４記載の流量測定装置用シール部材において、上記流量測定用装置は、発熱抵抗体式空気流量測定装置であることを特徴とする流量測定装置用シール部材。
【請求項６】
請求項１記載の流量測定装置用シール部材において、上記リップ状の突起は、上記環状のシール部材の内周方向に向かって突出することを特徴とする流量測定装置用シール部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気等の流体の流量を測定する流量測定装置用のシール部材に係わり、特に、内燃機関の吸入空気流量を測定する空気流量測定装置に好適なシール部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流量測定装置用シール部材の従来技術の一例としては、特許文献１に記載されたものがある。
【０００３】
この特許文献１に記載されたシール部材は、内燃機関の吸気管に設置され、吸入空気を測定する発熱抵抗体式空気流量測定装置に使われ、吸気管の内部と外部とをシールする。
【０００４】
そして、この特許文献１に記載されたシール部材は、一般的にはオーリングと呼ばれ、外観形状及び断面が円形のゴムを使ったシール材である。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−６１５２６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば、内燃機関の吸気管に設置される発熱抵抗体式空気流量測定装置の場合、吸気管内を流れる空気流量を計測するため、吸気管の内部と外部とのシールは非常に重要となる。
【０００７】
つまり、シールが良好に出来ないと、吸気管の内外でエアーリークが発生し、発熱抵抗体式空気流量測定装置が計測対象ではない外部空気が吸気管内に入り込んでしまう。
【０００８】
この場合、発熱抵抗体式空気流量測定装置の計測値と実際にエンジンに吸入される空気量とに差が生じてしまう。
【０００９】
このため、適切な燃料噴射制御による正確な燃焼を行うことが出来ず、未燃燃料等を含んだガスが大気中に排出される場合もある。
【００１０】
例えば、吸気管等に形成された挿入孔に、計測装置等を挿入し、挿入孔の内径側と、計測装置の外径側とをシールするための、オーリングを用いたシール部材においては、オーリング断面の全周が規定の潰し率となるようにして、シーる部材を潰すように、内外径間に挿入しなければならない。
【００１１】
このため、計測装置の吸気管への組付け作業時には、強い挿入力が必要となり、作業性向上の阻害要素となっていた。
【００１２】
また、オーリングは、上述した内外径シールの他にも、互いに組み立てらる上面と下面との間を密閉する上下面シールといったシール方法にも使える。
【００１３】
しかし、上下面シールの場合でも、内外径シールと同様に、組付け作業時には、規定の潰し率となるように押さえ付ける必要があり、反力が非常に強くなる。
【００１４】
このため、組み付け終了後、内燃機関等の振動により、シール部材を押さえ付ける力が緩むと、シール性が悪くなり上述したエアリークが発生する原因となる。
【００１５】
本発明の目的は、組付け作業性が良好でありながら、内燃機関等の振動等に対してもシール性の低下を抑制することが可能な流量測定装置用シール部材を実現することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次ぎのように構成される。
（１）流体が流れる管内にその一部が挿入され固定される管内流体流量測定装置と、上記管とをシールし、上記管の内外部の密閉性を確保するための流量測定装置用シール部材において、上記シール部材は、断面形状が、リップ状の突起を有し、この突起が延びる方向は、上記管内流体流量測定装置が上記管内に挿入されて固定されるときに、シール部材に加えられる力方向に対して傾斜している。
【００１７】
（２）好ましくは、上記（１）において、上記リップ状の突起は、上記環状のシール部材の外周方向に向かって突出する。
【００１８】
（３）また、好ましくは、上記（１）において、上記環状のシール部材の内外周方向にほぼ平行する平面部を有し、少なくともこの平面部とリップ状突起部とで上記管内外のシール性を確保する。
【００１９】
（４）また、好ましくは、上記（３）において、上記環状のシール部材の内外周方向にほぼ平行する平面部は、シール部材の内周方向に延びる突起を有し、この突起により、流量測定装置とシール部材との固定がなされる。
【００２０】
（５）また、好ましくは、上記（４）において、上記流量測定用装置は、発熱抵抗体式空気流量測定装置である。
【００２１】
（６）また、好ましくは、上記（１）において、上記リップ状の突起は、上記環状のシール部材の内周方向に向かって突出する。
【００２２】
本発明のシール部材はリップ状の突起を有し、このリップ状の突起は管内流体流量測定装置が上記管内に挿入されて固定されるときに、シール部材に加えられる力方向に対して傾斜している。
【００２３】
リップ状の突起は、流体流量測定装置の一部が管内に挿入されて管と固定されるとき、大きな力を必要とすることなく、潰され、規定の潰し率を確保することができる。
【００２４】
これにより、流体流量測定装置と管との組み付け作業性を向上することができる。
【００２５】
また、組み付け後、流体流量測定装置と管との締め付け力が、振動等の何らかの原因で低下したとしても、管内又は管外の負圧により、リップ形状の突起が吸引され、変形されることにより密閉性が確保される。
【００２６】
これにより、内燃機関等の振動等に対してもシール性の低下を抑制することが可能となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態であるシール部材について、添付図面を参照して説明する。
なお、以下に示す例は、エンジンに吸入される吸入空気流量を計測するために用いる発熱抵抗体式空気流量測定装置に用いられた場合のシール部材について説明する。
【００２８】
図９は、発熱抵抗式空気流量計の一例における上流（左側）から見た外観図である。また、図１０は、上記発熱抵抗式空気流量計の概略横断面である。
【００２９】
図９及び図１０において、発熱抵抗体式空気流量測定装置は、駆動回路を構成する回路基板２を内蔵するハウジング部材１と、非導電性部材により形成される副空気通路構成部材１０とを備える。
【００３０】
副空気通路構成部材１０の中には空気流量検出のための発熱抵抗体３と、吸入空気温度を補償するための感温抵抗体４と、これら発熱抵抗体３及び感温抵抗体４が指示され、導電性部材により形成される支持体５とが配置されている。
【００３１】
そして、発熱抵抗体３及び感温抵抗体４は導電性部材５を介して回路基板２と電気的に接続される。ハウジング１と、回路基板２と、副空気通路１０と、発熱抵抗体３と、感温抵抗体４と、支持体５とは、発熱抵抗体式空気流量測定装置一体としてモジュール構成されている。
【００３２】
また、吸気管路を構成する主空気構成部材２０の壁面には穴２５が形成されており、この穴２５より発熱抵抗体式空気流量測定装置の副空気通路１４の部分を外部より挿入して副空気通路構成部材１０の壁面とハウジング部材１とをネジ７等で機械的強度を保つように固定されている。
【００３３】
また、主空気通路２２内外の空気のシールはシール部材６が使われており、吸気管内外との気密性を保っている。
【００３４】
次に、発熱抵抗体式空気流量測定装置の動作原理について説明する。
図８は、発熱抵抗体式空気流量測定装置の概略構成回路図である。
図８において、発熱抵抗体式空気流量測定装置の駆動回路２６は、大きく分けてブリッジ回路とフィードバック回路とから形成されている。
【００３５】
吸入空気流量測定を行うための発熱抵抗体３（ＲＨ）、吸入空気温度を補償するための感温抵抗体４（ＲＣ）及び抵抗体Ｒ１０、Ｒ１１でブリッジ回路を組む。そして、オペアンプＯＰ１を使い、トランジスタを介して、ブリッジ回路にフィードバックをかける。このフィードバックにより、発熱抵抗体３（ＲＨ）と感温抵抗体４（ＲＣ）との間に一定温度差を保つように発熱抵抗体３ＲＨに加熱電流Ｉｈを流して空気流量に応じた出力信号Ｖ２を出力する。
【００３６】
つまり、空気通路の空気流速が速い場合には発熱抵抗体３（ＲＨ）から奪われる熱量が多いため加熱電流Ｉｈを多く流す。これに対して、流速が遅い場合には発熱抵抗体Ｒｈから奪われる熱量が少ないため、加熱電流も少なくてすむ。この電流値を電圧に変換して空気流量信号として出力する。
【００３７】
次に、本発明の第１の実施形態であるシール部材６について説明する。
図２は、シール部材６の全体概略平面図、図３は本発明と比較するための例のシール部材の断面図、図４は本発明の一実施形態の概略断面図である。
【００３８】
図３に示す比較例のオーリングでは断面は円形だったのに対して、図４に示した本発明の第１の実施形態におけるシール部材６では、その断面は、外周側にリップ状の突起を有している。
【００３９】
そして、リップ部は、シール部材６の上面部（ハウジング部１の下面と接触される面）であるシール面Ａに対して傾斜を持つ構造となっている。つまり、図４において、リップ部の中心軸線の延長線と、シール面Ａの延長面とが互いに角度θで交差し、この角度θは、０度より大きく、９０度未満となっている。
【００４０】
また、シール部材６のリップ部先端部Ｃは、もう一方のシール部（主空気通路構成部材２０に形成された孔の段差部に接触する部分）となり、リップ部先端部Ｃを潰してシールされる構造である。
【００４１】
上述したように、リップ部の中心軸線の延長線とシール面Ａの延長面とが０度より大きく、９０度未満の角度θで交差している。これは、大気側圧力に対して吸気管内は負圧となる事を利用して、負圧になった際にリップ部先端部Ｃの潰れ量が大きくなり、より強固なシール性を有することとしたものである。
【００４２】
この強固なシール性について、説明する。図５は、図１０のＢ部拡大図である。図５において、シール部材６の左側のエリアは、大気圧側となるのに対して、図右側のエリアは、吸気管側となるため、圧力は大気圧と比べて負圧となる。
【００４３】
負圧が発生すると、シール部材６は、矢印で示したように負圧側に変形する事になるため、リップ部の潰れ量が大きくなる（破線図示）。このため、リップ部Ｃでのシール性はより強固になり、吸気管での空気漏れが起こりにくく、シール性の信頼性向上が図れる。
【００４４】
次に、シール部材６についての、組み付け作業性の向上について説明する。
図４に示したように、シール部材６の、発熱抵抗体式空気流量測定装置側のシール面Ａは、ほぼ平面を有している。これに対して、主空気通路１０側のシール面はリップ形状の先端部Ｃでシールされる。
【００４５】
また、リップ部Ｃは矢印で示した様に、シール材に加える力方向（シール面Ａに対して、直交するような方向）に対して、傾きを持って形成されている（シール部材６に加えられる力の方向と、リップ部Ｃの中心軸方向との角度は約（π／２−θ））。
【００４６】
上記傾き角のリップ部Ｃを有するシール部材６を用いて、空気流量測定装置と吸気管とを実際に組み付けを行うと、図１に示したように組み付け前形状と比べて、組み付け後はリップ部が潰れて、リップ部Ｃ側のシールが行われるようになっている。
【００４７】
この際に、本発明の第１の実施形態では、凹み部（リップ部により形成されるくぼみ部）が容易にシール部材６を潰れ易くしているため、シール部材６を潰す力は非常に少なくなり、組み付け時の作業性を向上させることが可能となる。
【００４８】
本発明の第１の実施形態であるシール部材６を使うことによって、吸気管へ部品を装着する際にストレスフリーで装着が出来、更に、仮に、振動等でシール部材６を押さえつける力が緩んだとしても、吸気管内の負圧を利用してエアリークの発生を防ぐ事が可能となる。
【００４９】
つまり、本発明の第１の実施形態によれば、組付け作業性が良好でありながら、内燃機関等の振動等に対してもシール性の低下を抑制することが可能な流量測定装置用シール部材を実現することができる。
【００５０】
なお、シール部材６の全体外観形状は、図２に示すような丸形で説明してきたが、図４と同様なリップ形状の断面を有していれば、図６に示すような、角型でも同様な効果が得られる。
【００５１】
図７は、本発明の第２の実施形態であるシール部材の概略断面図であり、図６に示した全体形状が角形の場合の例である。
【００５２】
図６に示すように、シール部材６Ｂは、全体が角形の形状を有しており、全体における４つの角部には、突起部が形成されている。
【００５３】
図７は、図６のＦ−Ｆ線に沿った断面であり、内径側に突起部が形成されている。他の断面形状は、第１の実施形態と同様となっている。この突起部に対応する凹みを、例えば、副空気通路構成部材１０等に形成しておけば、シール部材６の脱落防止を行う事が可能となる。
【００５４】
つまり、実際の組み付け作業においては、シール部材６を、まず、流量測定装置に装着し、シール部材６が装着された流量測定装置を移動し、吸気管に形成された孔に挿入して固定する。
【００５５】
このシール部材６が装着された流量測定装置の移動の際に、シール部材６が装着された流量測定装置が脱落すると、シール性を確保することができない。
【００５６】
本発明の第２の実施形態のように、突起部を形成すれば、発熱抵抗体式空気流量測定装置を吸気管構成部材へ組み付けるまでにシール材の脱落防止を図ることが可能であり、シール材組み付け性に対しても作業性向上が図られ、シール材としての信頼性をより高めることができる。
【００５７】
本発明の第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる他、シール部材６の流量測定装置からの脱落を防止することができ、組み付け作業性をより向上することができる。
【００５８】
ところで、上述した例は、管内が外部に対して負圧となる場合の例であるが、管外部が管内部に対して負圧となる場合（例えば、加圧流体を管内部に流す場合）にも適用可能である。
【００５９】
つまり、管外部が負圧になる場合の例に適用するときには、シール部材のリップ部は、内周側に形成される。図５に示したシール部材６の形状が左右反転した形状となり、図５のシール部材左側が負圧、右側が正圧となる。
【００６０】
このような場合でも、上述した例と同様な効果を得ることができる。
【００６１】
なお、シール部材６、６Ｂの材質としては、フッソ系のゴムが最適であるが、シリコンや、その他の材質のゴムであり、弾力性が確保されるものであれば、適用可能である。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、組付け作業性が良好でありながら、内燃機関等の振動等に対してもシール性の低下を抑制することが可能な流量測定装置用シール部材を実現することできる。
【００６３】
本発明のシール部材を使うことによって、流体通路管等へ流量測定装置を装着する際に、大きな挿入力を必要せずに、ストレスフリーで装置の装着が出来、仮に、振動等で、流量測定装置を流体通路管等に押さえ付ける力が緩んだとしても、実使用条件で起こる管内又は管外の負圧を利用してエアリークの発生を防ぐ事が可能となり、シール性に関して耐久性に優れたシール性を確保できる。
【００６４】
また、本発明のシール材を吸入空気流量測定のための空気流量測定装置に用いた場合には、エアクリーナ等への装着性の向上が図られと共に、内燃機関の排気ガス成分を決定するのに重要な、吸入空気流量の経時劣化が少なく、耐久性に優れた空気流量測定装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態であるシール部材の組み付け前後の断面形状を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態であるシール部材の全体外観形状を示す図である。
【図３】オーリング形シール材の断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態であるシール部材の概略断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態であるシール部材の組み付け後の作用説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態であるシール部材の全体外観形状を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態であるシール部材の概略断面図である。
【図８】本発明が適用される発熱抵抗体式空気流量測定装置の基本回路構成図である。
【図９】本発明が適用される発熱抵抗体式空気流量測定装置を吸入空気の上流側から見た図である。
【図１０】本発明が適用される発熱抵抗体式空気流量測定装置の横断面図である。
【符号の説明】
１              ハウジング構成部
２              回路基板
３              発熱抵抗体
４              感温抵抗体
５              導電性支持体
６              シール部材
７              ネジ部材
１０            副空気通路構成部
１４            副空気通路
２０            主空気通路構成部
２２            主空気通路
２５            副空気通路挿入穴
２６            駆動回路
【図１】
2004219134.tif 000003
【図２】
2004219134.tif 000004
【図３】
2004219134.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004219134.tif 000007
【図６】
2004219134.tif 000008
【図７】
2004219134.tif 000009
【図８】
2004219134.tif 000010
【図９】
2004219134.tif 000011
【図１０】
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