(57)【要約】【課題】相対的な位置変化が生じる２つの部材のうち一方に設けられた流路内の流量を精度よく検出することのできる熱線式流量計を提供する。【解決手段】クランクシャフト１５の油路２４に第１抵抗素子Ｒ１と第２抵抗素子Ｒ２とを設け、第１抵抗素子Ｒ１に接続された第１コイルＬ１と第２抵抗素子Ｒ２に接続された第２コイルＬ２とをフランジ２７に設ける。固定部材３には第１コイルＬ１に電磁結合する第３コイルＬ３を設け、固定部材４には第２コイルＬ２に電磁結合する第４コイルＬ４を設ける。そして、第３コイルＬ３の結合効率を第４コイルＬ４の結合効率よりも高く設定して第１抵抗素子Ｒ１を熱線として機能させるとともに、第２抵抗素子Ｒ２を潤滑油の温度を検出する測温素子として機能させる。そして、第３コイルＬ３及び第４コイルＬ４に生じる各誘導起電力の差に基づいて油路２４内の潤滑油の流量を測定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的な位置変化が生じる２つの部材のうち一方に設けられた流路内の流体流量を検出してこれを他方の部材を介して取り出すようにした熱線式流量計において、
前記流路に設けられて熱線として機能する抵抗素子と、前記一方の部材に設けられて前記抵抗素子に接続されるコイルと、前記他方の部材に設けられて前記コイルに電磁結合されるコイルとを備え、この電磁結合されるコイルの誘導起電力に基づいて前記流路内の流体の流量を測定する
ことを特徴とする熱線式流量計。
【請求項２】
相対的な位置変化が生じる２つの部材のうち一方に設けられた流路内の流体流量を検出してこれを前記他方の部材を介して取り出すようにした熱線式流量計において、
前記流路に設けられた一対の抵抗素子と、前記一方の部材に設けられて前記一対の抵抗素子のうちの一方に接続された第１コイルと、同一方の部材に設けられて前記一対の抵抗素子のうちの他方に接続された第２コイルと、前記他方の部材に設けられて前記第１コイル及び第２コイルのうちの一方に電磁結合する第３コイルと、同他方の部材に設けられて前記第３コイルが電磁結合する際に前記第１コイル及び第２コイルのうちの他方に電磁結合する第４コイルとを備え、
前記第３コイルの結合効率を前記第４コイルの結合効率よりも高く設定することにより前記第３コイルに電磁結合する一方のコイルに接続された前記抵抗素子を熱線として機能させるとともに、前記第４コイルに電磁結合する他方のコイルに接続された前記抵抗素子を流体の温度を検出する測温素子として機能させ、前記第３コイル及び前記第４コイルに生じる各誘導起電力の差に基づいて前記流路内の流体の流量を測定する
ことを特徴とする熱線式流量計。
【請求項３】
前記一方の部材は回転体であって、前記第１及び第２コイルは同回転体の軸方向に並設され、前記第３コイルは前記第１コイルの近傍に配設されるとともに前記第４コイルは前記第２コイルの近傍に配設され、前記第１コイルに接続された抵抗素子は前記第２コイルに接続された抵抗素子よりも流体の流れ方向下流側に設けられる
請求項２に記載の熱線式流量計。
【請求項４】
前記一方の部材は回転体であって、前記第１及び第２コイルは同回転体の回転中心に対して対称位置に配設される
請求項２に記載の熱線式流量計。
【請求項５】
請求項４に記載の熱線式流量計において、
前記第３コイル及び前記第４コイルに生じる各誘導起電力の差について、前記回転体の回転に伴う同差の変化のうち、より小さい値を前記流路内の流体の流量とする
ことを特徴とする熱線式流量計。
【請求項６】
コイルが接続された前記抵抗素子を前記流路内に３つ以上配設し、この複数の抵抗素子に接続された各コイルのうちのいずれか２つが前記第３コイル及び第４コイルにそれぞれ電磁結合される
請求項２に記載の熱線式流量計。
【請求項７】
前記第３コイルへの印加電圧を前記第４コイルへの印加電圧よりも高く設定することにより、前記第３コイルの結合効率が前記第４コイルの結合効率よりも高く設定される
請求項２〜６のいずれかに記載の熱線式流量計。
【請求項８】
前記第３コイルと同第３コイルに電磁結合するコイルとの間の距離を、前記第４コイルと同第４コイルに電磁結合するコイルとの間の距離よりも短く設定することにより、前記第３コイルの結合効率が前記第４コイルの結合効率よりも高く設定される
請求項２〜６のいずれかに記載の熱線式流量計。
【請求項９】
前記第３コイル及び同第３コイルに電磁結合するコイルの巻き数を、前記第４コイル及び同第４コイルに電磁結合するコイルの巻き数よりも多く設定することにより、前記第３コイルの結合効率が前記第４コイルの結合効率よりも高く設定される
請求項２〜６のいずれかに記載の熱線式流量計。
【請求項１０】
前記第３コイル及び同第３コイルに電磁結合するコイルの線径を、前記第４コイル及び同第４コイルに電磁結合するコイルの線径よりも太く設定することにより、前記第３コイルの結合効率が前記第４コイルの結合効率よりも高く設定される
請求項２〜６のいずれかに記載の熱線式流量計。
【請求項１１】
前記第３コイルに印加される交流電圧の周波数を前記第４コイルに印加される交流電圧の周波数をよりも高く設定することにより、前記第３コイルの結合効率が前記第４コイルの結合効率よりも高く設定される
請求項２〜６のいずれかに記載の熱線式流量計。
【請求項１２】
前記第３コイルに印加される交流電圧の周波数を同第３コイルの共振周波数またはその近傍の周波数に設定し、前記第４コイルに印加される交流電圧の周波数を前記第３コイルに印加される前記周波数よりも低く設定することにより、前記第３コイルの結合効率が前記第４コイルの結合効率よりも高く設定される
請求項２〜６のいずれかに記載の熱線式流量計。
【請求項１３】
内燃機関のクランクシャフト内に形成され、潤滑油が供給される油路に前記抵抗素子が設けられ、同クランクシャフトに形成されたフランジに前記抵抗素子が接続された前記コイルが設けられる
請求項１〜１２のいずれかに記載の熱線式流量計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、流体の流量を測定する熱式の流量計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、各種の物理量を測定するセンサと、アンプ等の同センサの出力信号が取り込まれる装置とは電線等によって接続されている。しかし、センサの取付位置と上記装置との相対位置が変化するような場合、例えばセンサの取り付けられた部材が回転や平行移動する場合には、その部材の回転量や並行移動量等が制限されてしまうこととなる。
【０００３】
そこでこのような場合には、固定部材から回転部材に対して通電または受電する機構であるスリップリングとブラシとを用いて、センサと上記装置との電気的な接続を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２３３８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、流体の流路に熱線を設け、その抵抗値変化に基づいて同流体の流量を検出する熱線式流量計が知られている（例えば内燃機関の吸入空気量を検出する熱式エアフロメータなど）。ここで、このような熱線式流量計の流量検出部を移動部材に設ける場合に上述したような機構を採用すると、以下のような不具合が生じるおそれがある。
【０００６】
すなわち、スリップリング等を用いる場合には、スリップリングとブラシとの接触状態によっては、この接触部分における抵抗値が変化する。そのため、抵抗値変化に基づいて流体の流量を測定する熱線式流量計にあって、このようなスリップリングを用いると流体流量の検出に際して誤差が生じるおそれがある。
【０００７】
この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、相対的な位置変化が生じる２つの部材のうち一方に設けられた流路内の流量を精度よく検出することのできる熱線式流量計を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段及びその作用効果について以下に記載する。
請求項１に記載の発明は、相対的な位置変化が生じる２つの部材のうち一方に設けられた流路内の流体流量を検出してこれを他方の部材を介して取り出すようにした熱線式流量計において、前記流路に設けられて熱線として機能する抵抗素子と、前記一方の部材に設けられて前記抵抗素子に接続されるコイルと、前記他方の部材に設けられて前記コイルに電磁結合されるコイルとを備え、この電磁結合されるコイルの誘導起電力に基づいて前記流路内の流体の流量を測定することをその要旨とする。
【０００９】
同構成では一方の部材に設けられたコイルと他方の部材に設けられたコイルとを電磁結合させるようにしている。そのため、一方のコイルに電流変化が生じると、他方のコイルには誘導起電力が生じ、上記一方の部材と他方の部材との間の信号伝達を非接触で行うことができる。ここで、流路内の流量が増大するほど上記熱線として機能する抵抗素子の発熱量は低下し、その抵抗値も小さくなる。このように抵抗素子の抵抗値が低下すると、上記一方の部材に設けられたコイルに流れる電流も大きくなり、該コイルに相互誘導される他方の部材に設けられたコイルの誘導起電力も大きくなる。すなわち、上記他方の部材に設けられたコイルの誘導起電力は流路内の流体流量が反映された値になる。従って上記構成によれば、一方の部材に設けられた流路内の流量が反映された信号を他方の部材に非接触で伝達することができる。従って、上述したような接触部での抵抗変化に起因する流量検出誤差の発生等を抑制することができ、もって相対的な位置変化が生じる２つの部材のうち一方に設けられた流路内の流量を、精度よく検出することができるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、相対的な位置変化が生じる２つの部材のうち一方に設けられた流路内の流体流量を検出してこれを前記他方の部材を介して取り出すようにした熱線式流量計において、前記流路に設けられた一対の抵抗素子と、前記一方の部材に設けられて前記一対の抵抗素子のうちの一方に接続された第１コイルと、同一方の部材に設けられて前記一対の抵抗素子のうちの他方に接続された第２コイルと、前記他方の部材に設けられて前記第１コイル及び第２コイルのうちの一方に電磁結合する第３コイルと、同他方の部材に設けられて前記第３コイルが電磁結合する際に前記第１コイル及び第２コイルのうちの他方に電磁結合する第４コイルとを備え、前記第３コイルの結合効率を前記第４コイルの結合効率よりも高く設定することにより前記第３コイルに電磁結合する一方のコイルに接続された前記抵抗素子を熱線として機能させるとともに、前記第４コイルに電磁結合する他方のコイルに接続された前記抵抗素子を流体の温度を検出する測温素子として機能させ、前記第３コイル及び前記第４コイルに生じる各誘導起電力の差に基づいて前記流路内の流体の流量を測定することをその要旨とする。
【００１１】
同構成では、熱線として機能する抵抗素子を上記一方の部材の流路に設けるとともに、同抵抗素子に接続されたコイルを同一方の部材に設けている。また、一方の部材に設けられたコイルに電磁結合するコイルを上記他方の部材に設けるようにしている。そのため上述したように、一方の部材に設けられた流路内の流量が反映された信号を他方の部材に非接触で伝達することができ、もって相対的な位置変化が生じる２つの部材のうち一方に設けられた流路内の流量を、精度よく検出することができるようになる。
【００１２】
ここで熱線として機能する抵抗素子の抵抗値は流体の流量だけではなく、その温度によっても変化する。そこで上記構成では、第１コイルと第２コイルとがそれぞれ接続された一対の抵抗素子を流路に設けるようにしている。そして、第１コイル及び第２コイルのうちの一方に電磁結合する第３コイルと、第１コイル及び第２コイルのうちの他方に電磁結合する第４コイルとを上記一方の部材に設け、第３コイルの結合効率を第４コイルの結合効率よりも高く設定している。そのため、第３コイルに電磁結合する一方のコイルにはより大きな誘導起電力が生じ、これに接続された抵抗素子は熱線として機能するようになる。また、第４コイルに電磁結合する他方のコイルには上記一方のコイルよりも小さな誘導起電力が生じ、これに接続された抵抗素子は流体の温度に応じた抵抗値となる測温素子として機能するようになる。その結果、第３コイルの誘導起電力は流体の流量及び温度に応じたものになり、第４コイルの誘導起電力は流体の温度に応じたものになる。すなわち流体の流量を確実に検出することができるとともに、その温度も検出することもできるようになる。そして、第３コイル及び第４コイルに生じる各誘導起電力の差を求めるようにしているため、第３コイルにあって流体の温度に起因する誘導起電力の変化分を補償することができ、流量検出に際して、流体の温度に起因する検出誤差の発生も好適に抑えることができるようになる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の熱線式流量計において、前記一方の部材は回転体であって、前記第１及び第２コイルは同回転体の軸方向に並設され、前記第３コイルは前記第１コイルの近傍に配設されるとともに前記第４コイルは前記第２コイルの近傍に配設され、前記第１コイルに接続された抵抗素子は前記第２コイルに接続された抵抗素子よりも流体の流れ方向下流側に設けられることをその要旨とする。
【００１４】
同構成によれば、常に第３コイルと第１コイルとが電磁結合し、また、常に第４コイルと第２コイルとが電磁結合する。従って第１コイルに接続された抵抗素子は常に熱線として機能する一方、第２コイルに接続された抵抗素子は常に測温素子として機能するようになる。そして、流体の流れ方向下流側に熱線が設けられるため、測温素子によって検出される流体の温度に対して熱線の発熱が与える悪影響を抑えることができ、流体の流量を精度よく検出することができるようになる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の熱線式流量計において、前記一方の部材は回転体であって、前記第１及び第２コイルは同回転体の回転中心に対して対称位置に配設されることをその要旨とする。
【００１６】
同構成によれば、第３コイルと第４コイルとにそれぞれ電磁結合するコイルが回転体の回転によって交互に変更される。そのため、熱線として機能する抵抗素子と測温素子として機能する抵抗素子もその機能が交互に切り替えられる。従って、流路内の流体の流れ方向が変化する場合であっても、その流れの下流側に位置する抵抗素子を熱線として機能させることができ、上記第３コイル及び第４コイルに生じる各誘導起電力の差を好適に処理することにより、熱線の発熱量が測温素子の検出結果に与える影響を抑えることができるようになる。
【００１７】
なお、上記構成では流体の流れ方向上流側に位置する抵抗素子が熱線として機能する場合には、下流側に位置する抵抗素子は測温素子として機能する。このときには、熱線によって昇温された流体によって測温素子が昇温されるため、熱線が下流側に位置する場合に較べて、同測温素子の抵抗値は大きくなる。従って測温素子が接続されたコイルにはより小さな電流が流れ、該コイルによって相互誘導される第４コイルには、より小さい誘導起電力が生じる。そのため、上流側に位置する抵抗素子が熱線として機能する場合、すなわち熱線の発熱量が測温素子の検出結果に悪影響を与える場合には、同影響を与えない場合と比較して、第３コイル及び第４コイルに生じる各誘導起電力の差は大きくなる。逆に言えば、熱線の発熱量が測温素子の検出結果に悪影響を与えない場合には、第３コイル及び第４コイルに生じる各誘導起電力の差は小さくなる。そこで、上記各誘導起電力の差についての処理態様としては、請求項５に記載の発明によるように、前記第３コイル及び前記第４コイルに生じる各誘導起電力の差について、前記回転体の回転に伴う同差の変化のうち、より小さい値を前記流路内の流体の流量とするといった処理態様を採用することにより、流路内の流体の流れ方向が変化する場合において、熱線で検出される流体流量について正確に温度補償された値を選択することができ、もって精度よく流体の流量を検出することができるようになる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の熱線式流量計において、コイルが接続された前記抵抗素子を前記流路内に３つ以上配設し、この複数の抵抗素子に接続された各コイルのうちのいずれか２つが前記第３コイル及び第４コイルにそれぞれ電磁結合されることをその要旨とする。
【００１９】
同構成によれば、流路内に設けられた３つ以上の抵抗素子のうち、いずれか１つが熱線として機能し、別の１つが測温素子として機能するようになる。従って流路内の複数箇所の流量を測定することができるようになる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項２〜６のいずれかに記載の熱線式流量計において、前記第３コイルへの印加電圧を前記第４コイルへの印加電圧よりも高く設定することにより、前記第３コイルの結合効率が前記第４コイルの結合効率よりも高く設定されることをその要旨とする。
【００２１】
また、請求項８に記載の発明は、請求項２〜６のいずれかに記載の熱線式流量計において、前記第３コイルと同第３コイルに電磁結合するコイルとの間の距離を、前記第４コイルと同第４コイルに電磁結合するコイルとの間の距離よりも短く設定することにより、前記第３コイルの結合効率が前記第４コイルの結合効率よりも高く設定されることをその要旨とする。
【００２２】
また、請求項９に記載の発明は、請求項２〜６のいずれかに記載の熱線式流量計において、前記第３コイル及び同第３コイルに電磁結合するコイルの巻き数を、前記第４コイル及び同第４コイルに電磁結合するコイルの巻き数よりも多く設定することにより、前記第３コイルの結合効率が前記第４コイルの結合効率よりも高く設定されることをその要旨とする。
【００２３】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項２〜６のいずれかに記載の熱線式流量計において、前記第３コイル及び同第３コイルに電磁結合するコイルの線径を、前記第４コイル及び同第４コイルに電磁結合するコイルの線径よりも太く設定することにより、前記第３コイルの結合効率が前記第４コイルの結合効率よりも高く設定されることをその要旨とする。
【００２４】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項２〜６のいずれかに記載の熱線式流量計において、前記第３コイルに印加される交流電圧の周波数を前記第４コイルに印加される交流電圧の周波数をよりも高く設定することにより、前記第３コイルの結合効率が前記第４コイルの結合効率よりも高く設定されることをその要旨とする。
【００２５】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項２〜６のいずれかに記載の熱線式流量計において、前記第３コイルに印加される交流電圧の周波数を同第３コイルの共振周波数またはその近傍の周波数に設定し、前記第４コイルに印加される交流電圧の周波数を前記第３コイルに印加される前記周波数よりも低く設定することにより、前記第３コイルの結合効率が前記第４コイルの結合効率よりも高く設定されることをその要旨とする。
【００２６】
上記請求項７〜１２に記載の構成によれば、第３コイルの結合効率を第４コイルの結合効率よりも確実に高めることができるようになる。
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれかに記載の熱線式流量計において、内燃機関のクランクシャフト内に形成され、潤滑油が供給される油路に前記抵抗素子が設けられ、同クランクシャフトに形成されたフランジに前記抵抗素子が接続された前記コイルが設けられることをその要旨とする。
【００２７】
同構成によれば、クランクシャフト内の油路に供給される潤滑油の流量を測定することができるようになる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、この発明にかかる熱線式流量計を具体化した第１の実施形態について図１、図２及び図１０を併せ参照して説明する。
【００２９】
図１０は、本実施形態にかかる熱線式流量計が設けられる内燃機関のクランクシャフトについて、その構造を示す概略図である。
この図１０に示すように、クランクシャフト１５は、クランクジャーナル２１、クランクアーム２２、クランクピン２３等から構成されている。
【００３０】
クランクジャーナル２１はクランクシャフト１５の軸線Ｘ上に所定間隔をおいて複数設けられている。クランクアーム２２は各クランクジャーナル２１の長手方向端部にそれぞれ固定されている。クランクピン２３は上記クランクジャーナル２１に対し平行をなし、各クランクアーム２２間に固定されている。このクランクシャフト１５は、クランクジャーナル２１が内燃機関のシリンダブロックに回転可能に支持されるとともに、クランクピン２３にはコネクティングロッドが回動可能な状態で連結される。また、クランクシャフト１５内には潤滑油の流路である油路が複数形成されており、これら複数の油路を介してクランクジャーナル２１及びクランクピン２３の外周面には潤滑油が供給される。より具体的には、クランクジャーナル２１にはその径方向には貫通する油路２４が形成されており、クランクピン２３にはその径方向には貫通する油路２５が形成されている。また、一部を除き、一対の油路２４と油路２５とは連通油路２６で接続されている。そしてシリンダブロック内に形成された潤滑油供給油路からは各クランクジャーナル２１に向けて潤滑油が供給される。このクランクジャーナル２１に向けて供給された潤滑油は油路２４、連通油路２６、及び油路２５に供給され、これによりクランクジャーナル２１及びクランクピン２３の摺動部には潤滑油が供給される。また、クランクシャフト１５の両端部に位置するクランクジャーナル２１のうち、一方のクランクジャーナル２１に隣接する位置には、クランクシャフト１５と一体回転するフランジ２７が設けられている。
【００３１】
次に本実施形態にかかる熱線式流量計について説明する。
本実施形態にかかる熱線式流量計は、油路２４に供給される流体である潤滑油の流量を検出する流量検出部、同流量検出部の電気信号を増幅して出力する出力増幅部、流量検出部と出力増幅部との間を非接触で電気的に接続する電磁結合部等から構成されており、以下、図１、図２を併せ参照して説明する。
【００３２】
図１は図１０のＡ部を拡大して示しており、クランクシャフト１５内に設けられた流量検出部と電磁結合部等の構成を模式的に示している。
この図１に示すように、流量検出部は第１抵抗素子Ｒ１、第２抵抗素子Ｒ２等から構成されている。第１抵抗素子Ｒ１及び第２抵抗素子Ｒ２は、上記油路２４にあって潤滑油の流れ方向に対して直交するように配設されている。なお、潤滑油の流れ方向にあって、第１抵抗素子Ｒ１は第２抵抗素子Ｒ２よりも下流側に設けられている。
【００３３】
電磁結合部は、第１抵抗素子Ｒ１に直列接続された第１コイルＬ１、第２抵抗素子Ｒ２に直列接続された第２コイルＬ２、第１コイルＬ１との相互誘導により電磁結合する第３コイルＬ３、第２コイルＬ２との相互誘導により電磁結合する第４コイルＬ４等から構成されている。第１コイルＬ１及び第２コイルＬ２は上記フランジ２７の内部にあってクランクシャフト１５の軸方向に並設されている。従って、第１抵抗素子Ｒ１、第２抵抗素子Ｒ２、第１コイルＬ１、及び第２コイルＬ２は回転体であるクランクシャフト１５と一体回転する。
【００３４】
一方、フランジ２７にあってクランクシャフト１５の軸方向に対して直交する側面のうち、クランクジャーナル２１側の側面近傍には内燃機関に適宜固定された固定部材３が配設されており、同固定部材３には上記第３コイルＬ３が設けられている。また、フランジ２７にあってクランクシャフト１５の軸方向に対して直交する側面のうち、クランクジャーナル２１側と反対の側面近傍には内燃機関に適宜固定された固定部材４が配設されており、同固定部材４には上記第４コイルＬ４が設けられている。こうして第１コイルＬ１と第３コイルＬ３との間では電磁結合によって非接触による信号伝達が行われる。また、第２コイルＬ２と第４コイルＬ４との間でも電磁結合によって非接触による信号伝達が行われる。
【００３５】
図２は、本実施形態にかかる熱線式流量計において、上記流量検出部、電磁結合部、及び信号増幅部の電気回路の構成を模式的に示している。
信号増幅部は、第１トランジスタＴＲ１及び第２トランジスタＴＲ２、第３コイルＬ３及び第４コイルＬ４、抵抗器Ｒ３及びＲ４、発振器３０、差動増幅器４０、包絡線検波器５０等から構成されており、内燃機関に適宜固定されている。
【００３６】
図２に示すように、第１トランジスタＴＲ１のコレクタ端子には所定の印加電圧Ｅ１が印加される。同第１トランジスタＴＲ１のエミッタ端子には第３コイルＬ３の一方端が接続されており、第３コイルＬ３の他端には抵抗器Ｒ３の一方端が直列接続されている。そして、抵抗器Ｒ３の他端は接地されている。第２トランジスタＴＲ２のコレクタ端子には上記印加電圧Ｅ１よりも低い所定の印加電圧Ｅ２が印加される。同第２トランジスタＴＲ２のエミッタ端子には第４コイルＬ４の一方端が接続されており、第４コイルＬ４の他端には抵抗器Ｒ４の一方端が直列接続されている。そして、抵抗器Ｒ４の他端は接地されている。第１トランジスタＴＲ１及び第２トランジスタＴＲ２の各ベース端子には、矩形波を出力する発振器３０の出力線が接続されており、各ベース端子には同一の矩形波が入力される。差動増幅器４０の入力端子は、第３コイルＬ３と抵抗器Ｒ３との接続点と、第４コイルＬ４と抵抗器Ｒ４との接続点とにそれぞれ接続されている。この差動増幅器４０は、第３コイルＬ３と抵抗器Ｒ３との接続点における電圧ＥＡと、第４コイルＬ４と抵抗器Ｒ４との接続点における電圧ＥＢとの電圧差を増幅するものであり、その出力端子は包絡線検波器５０に接続されている。この包絡線検波器５０は、差動増幅器４０で増幅された出力について、その振幅の先端を結んでできる包絡線に該振幅を変調する。
【００３７】
次に、上記構成された熱線式流量計についてその検出態様を説明する。
まず、第１トランジスタＴＲ１及び第２トランジスタＴＲ２のベース端子には矩形波が入力されているため、第１トランジスタＴＲ１及び第２トランジスタＴＲ２はコレクタ端子からエミッタ端子に向けて周期的に電流が流れ、第３コイルＬ３及び第４コイルＬ４には交流電圧が印加される。そして、クランクシャフト１５が１回転する毎に、第１コイルＬ１は第３コイルＬ３と電磁結合し、第２コイルＬ２は第４コイルＬ４と電磁結合する。第１コイルＬ１と第３コイルＬ３との電磁結合により、第１コイルＬ１には電流が流れ、第２コイルＬ２と第４コイルＬ４との電磁結合により、第２コイルＬ２には電流が流れる。このとき、第３コイルＬ３には第４コイルＬ４よりも高い電圧が印加されている。そのため、第１コイルＬ１と第３コイルＬ３との結合効率は、第２コイルＬ２と第４コイルＬ４との結合効率よりも高くなり、第１コイルＬ１には第２コイルＬ２よりも大きな電流が流れる。そのため、第１抵抗素子Ｒ１の発熱量は第２抵抗素子Ｒ２の発熱量よりも多くなる。すなわち、第１抵抗素子Ｒ１は熱線として機能する一方、第２抵抗素子Ｒ２は潤滑油の温度に応じてその抵抗値が変化する測温素子として機能する。また、第１抵抗素子Ｒ１は自身の発熱によってその抵抗値が増大する。
【００３８】
さて、油路２４に潤滑油が流れているときには、第１抵抗素子Ｒ１で発生した熱エネルギーが次々と潤滑油に移動するため、同第１抵抗素子Ｒ１の発熱量が抑えられ、その抵抗値の増大も抑えられる。すなわち、潤滑油の流量が増大するほど、第１抵抗素子Ｒ１の抵抗値は低下するため、油路２４内の潤滑油が流動するときには、熱線である第１抵抗素子Ｒ１は流量検出素子として機能する。このように第１抵抗素子Ｒ１の抵抗値が低下すると、電磁結合によって第１コイルＬ１に流れる電流も大きくなり、相互誘導される第３コイルＬ３の電流も大きくなる。そして第３コイルＬ３を流れる電流が増大すると第３コイルＬ３の誘導起電力は増大するため、上記電圧ＥＡは高くなる。このように、潤滑油の流量が増大するほど電圧ＥＡは高くなる。すなわち、電圧ＥＡは潤滑油の流量が反映された値になる。
【００３９】
一方、潤滑油の温度が低下するほど、第２抵抗素子Ｒ２の温度は低下する。このように第２抵抗素子Ｒ２の抵抗値が低下すると、電磁結合によって第２コイルＬ２に流れる電流も大きくなり、相互誘導される第４コイルＬ４の電流も大きくなる。このように第４コイルＬ４を流れる電流が増大すると、第４コイルＬ４の起電力は増大して上記電圧ＥＢは大きくなる。このように、潤滑油の温度が低下するほど電圧ＥＢは大きくなる。すなわち、電圧ＥＢは潤滑油の温度が反映された値になる。
【００４０】
このように、本実施形態では電磁結合の効率がより高いコイルに接続された抵抗素子が流量検出素子となり、他方のコイルに接続された抵抗素子が測温素子となる。
【００４１】
そして、上記電圧ＥＡと電圧ＥＢとが上記差動増幅器４０で差動増幅されることにより、潤滑油の温度に起因する電圧ＥＡの変化分が補償され、潤滑油の流量に応じた信号が差動増幅器４０から出力される。そして、潤滑油の流量が増大するほど差動増幅器４０から出力される信号の振幅は大きくなり、この出力信号が包絡線検波器５０で変調されることで得られる包絡線の振幅も大きくなる。すなわち、潤滑油の流量が増大するほど包絡線検波器５０から出力される電圧は大きくなり、潤滑油の流量と相関関係にある出力が得られるようになる。従って、本実施形態にかかる熱線式流量計の出力に基づいて流量を検出することができる。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によれば、次のような効果が得られるようになる。
（１）スリップリングとブラシとを用いて、回転体に設けられた流量検出部と固定部材に設けられた信号増幅部との間の信号伝達を行う場合には、接触部での抵抗変化に起因する流量検出誤差の発生等が懸念される。この点、上記実施形態では電磁結合を利用して非接触により上記信号伝達を行うようにしている。そのため、接触部での抵抗変化に起因する流量検出誤差の発生等を抑制することができ、もって回転体に設けられた流路内の流量を精度よく検出することができるようになる。
【００４３】
（２）第１コイルＬ１と第３コイルＬ３との結合効率を第２コイルＬ２と第４コイルＬ４との結合効率よりも高めるようにしている。これにより、第１抵抗素子Ｒ１に第２抵抗素子Ｒ２よりも大きな電流を流すことができ、第１抵抗素子Ｒ１が熱線として機能するとともに第２抵抗素子Ｒ２が測温素子として機能するようになる。そのため、潤滑油の流量を確実に検出することができるとともに、潤滑油の温度を検出することもできるようになる。
【００４４】
なお、第３コイルＬ３に印加する印加電圧Ｅ１を第４コイルＬ４に印加する印加電圧Ｅ２よりも高くするようにしているため、確実に第１コイルＬ１と第３コイルＬ３との結合効率を第２コイルＬ２と第４コイルＬ４との結合効率よりも確実に高めることができる。
【００４５】
（３）潤滑油の流量が反映された上記電圧ＥＡと、潤滑油の温度が反映された上記電圧ＥＢとの差を増幅するようにしている。そのため、電圧ＥＡにあって潤滑油の温度に起因する変化分を補償することができ、流量検出に際して、潤滑油の温度に起因する検出誤差の発生を好適に抑えることができるようになる。
【００４６】
（４）第１コイルＬ１と第２コイルＬ２とをクランクシャフト１５の軸方向に並設し、第３コイルＬ３を第１コイルＬ１の近傍に配設するとともに第４コイルＬ４を第２コイルＬ２の近傍に配設し、第１抵抗素子Ｒ１を第２抵抗素子Ｒ２よりも潤滑油の流れ方向下流側に設けるようにしている。そのため、常に第３コイルＬ３と第１コイルＬ１とが電磁結合し、また、常に第４コイルＬ４と第２コイルＬ２とが電磁結合する。従って第１コイルＬ１に接続された第１抵抗素子Ｒ１は常に熱線として機能する一方、第２コイルＬ２に接続された第２抵抗素子Ｒ２は常に測温素子として機能するようになる。そして、潤滑油の流れ方向下流側に熱線が設けられるため、測温素子によって検出される潤滑油の温度に対して熱線の発熱が与える悪影響を抑えることができ、流体の流量を精度よく検出することができるようになる。
【００４７】
（５）クランクシャフト１５の油路２４に熱線、すなわち流量検出素子として機能する第１抵抗素子Ｒ１と測温素子として機能する第２抵抗素子Ｒ２とを設けるようにしている。従って、クランクシャフト１５内、より詳細には油路２４内に供給される潤滑油の流量を検出することができるようになる。
（第２の実施形態）
次に、この発明にかかる熱線式流量計を具体化した第２の実施形態について説明する。
【００４８】
上記第１の実施形態では潤滑油の流れ方向において、第１抵抗素子Ｒ１を第２抵抗素子Ｒ２よりも下流側に設けた。すなわち測温素子（第２抵抗素子Ｒ２）の下流側に熱線（第１抵抗素子Ｒ１）を設けた。このように、測温素子側から潤滑油が流入し、油路２４内における潤滑油の流れ方向が一定であれば、第１抵抗素子Ｒ１を第２抵抗素子Ｒ２よりも下流側に設けることにより、測温素子が潤滑油の温度のみならず熱線から発生した熱量をも検出してしまうといった不具合の発生を抑えることができる。
【００４９】
ここで、上記油路２４は貫通孔であるため、ある時には測温素子側から潤滑油が流入し、またあるときには熱線側から潤滑油が流入するといったように潤滑油の流れ方向が交互に変化する場合がある。このような場合にあって、特に熱線側から潤滑油が流入するときには、測温素子が潤滑油の温度のみならず熱線から発生した熱量をも検出してしまい、流量検出に際して潤滑油の温度に起因する検出誤差が発生するおそれがある。
【００５０】
そこで、本実施形態では潤滑油の流れ方向が変化する場合であっても、流量検出誤差の発生を抑えるようにしており、電磁結合部における各コイルの配設態様が上記第１の実施形態と異なっている。そしてこの点以外は本実施形態においても基本的に上記第１の実施形態で説明した構成と同様の構成にされている。従って以下では、本実施形態にかかる熱線式流量計について上記相違点を中心に図３、図４を併せ参照し説明する。なお、本実施形態において第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５１】
図３は、本実施形態にかかる熱線式流量計を図１０に示したクランクシャフト１５に適用した場合のＡ部の拡大図を示している。
この図３に示すように、本実施形態では第１コイルＬ１及び第２コイルＬ２がフランジ２７の周方向に１８０°の位相差をもって同フランジ２７に配設されている。また、フランジ２７にあってクランクシャフト１５の軸方向に対して直交する側面のうち、クランクジャーナル２１側と反対の側面近傍には第３コイルＬ３を備える固定部材３と第４コイルＬ４を備える固定部材４とが配設されている。そして、第１コイルＬ１と第３コイルＬ３とが電磁結合するときには、同時に第２コイルＬ２と第４コイルＬ４とが電磁結合するように、第１コイルＬ１と第２コイルＬ２との位相差に対応させて、固定部材３及び固定部材４の配設位置には、クランクシャフト１５の周方向に１８０°の位相差が設けられている。このように、上記第１の実施形態では第１コイルＬ１と第２コイルＬ２とをフランジ２７にあって、クランクシャフト１５の軸方向に並設したが、本実施形態では第１コイルＬ１と第２コイルＬ２とをフランジ２７の回転中心に対して対称位置に配設するようにしている。
【００５２】
さて、本実施形態では第１コイルＬ１及び第２コイルＬ２の配設位置には１８０°の位相差が設けられている。また第３コイルＬ３及び第４コイルＬ４の配設位置にも１８０°の位相差が設けられている。
【００５３】
このように各コイルが配設されているため、ある瞬間には第１コイルＬ１と第３コイルＬ３とが電磁結合するとともに第２コイルＬ２と第４コイルＬ４とが電磁結合する状態になる。また、この状態からクランクシャフト１５が１８０°回転すると、第１コイルＬ１と第４コイルＬ４とが電磁結合するとともに第２コイルＬ２と第３コイルＬ３とが電磁結合する状態になる。すなわち、第３コイルＬ３と第４コイルＬ４とに電磁結合するコイルの組み合わせは、クランクシャフト１５が１８０°回転するごとに下記のような組み合わせで交互に繰り返される。
【００５４】
組み合わせＡ１：Ｌ３−Ｌ１、Ｌ４−Ｌ２
組み合わせＢ１：Ｌ３−Ｌ２、Ｌ４−Ｌ１
ここで、上述したように第３コイルＬ３には第４コイルＬ４よりも高い電圧が印加されているため、第３コイルＬ３と電磁結合するコイルが接続された抵抗素子は熱線となり、流量に応じて抵抗値が変化する流量検出素子となる。また第４コイルＬ４と電磁結合するコイルが接続された抵抗素子は測温素子となる。従って、図４に示すように、上記組み合わせＡ１では第１抵抗素子Ｒ１が熱線になり、第２抵抗素子Ｒ２が測温素子になる。他方、上記組み合わせＢ１では第１抵抗素子Ｒ１が測温素子になり、第２抵抗素子Ｒ２が熱線になる。すなわち、クランクシャフト１５が１８０°回転するごとに、第１抵抗素子Ｒ１及び第２抵抗素子Ｒ２の機能が交互に切り替えられ、油路２４内における熱線（流量検出素子）と測温素子との位置関係が交互に切り替えられる。
【００５５】
そして、第２抵抗素子Ｒ２側から潤滑油が流入する場合において、上記組み合わせＡで各コイルが電磁結合するとき、すなわち第１抵抗素子Ｒ１が熱線となり、第２抵抗素子Ｒ２が測温素子となるときには、潤滑油は測温素子を通過してから熱線を通過する。従って測温素子の抵抗値は潤滑油の温度に応じた抵抗値になり、熱線の抵抗値は潤滑油の流量に応じた抵抗値となる。
【００５６】
一方、第１抵抗素子Ｒ１側から潤滑油が流入する場合には、潤滑油は熱線（第１抵抗素子Ｒ１）を通過してから測温素子（第２抵抗素子Ｒ２）を通過する。従って測温素子の抵抗値は、熱線を通過する前の潤滑油の温度と、熱線よって加熱された潤滑油の温度上昇分とが加算された温度に応じた抵抗値になる。すなわち第２抵抗素子Ｒ２側から潤滑油が流入する場合と比較して、この場合には熱線の熱量によって加熱された潤滑油の温度上昇分に相当する分だけ測温素子の抵抗値が増大し、第２抵抗素子Ｒ２が接続された第２コイルＬ２に流れる電流は減少する。そのため、第２コイルＬ２と電磁結合する第４コイルＬ４に発生する誘導起電力も小さくなって電圧ＥＢは低下し、その結果差動増幅器４０から出力される信号の振幅は大きくなる。すなわち、包絡線検波器５０の出力電圧は大きくなる。ちなみに、上記組み合わせＢで各コイルが電磁結合するときも上述したような態様と同様な状態になり、熱線側から潤滑油が流入する場合には、測温素子側から潤滑油が流入する場合と比較して、包絡線検波器５０の出力電圧は大きくなる。
【００５７】
このように、熱線の熱量が測温素子によって検出される潤滑油の温度に影響を与える場合には、同影響を与えない場合と比較して、包絡線検波器５０の出力電圧は大きくなる傾向にある。換言すれば、熱線によって検出される流量を正確に温度補償することができないときには包絡線検波器５０の出力電圧は高くなる。一方、上記温度補償を正確に行うことができるときには、同温度補償を正確に行うことができないときと比較して、包絡線検波器５０の出力電圧は低くなる。従って潤滑油の流入方向が変化する場合には、包絡線検波器５０の出力電圧がより低い方の電圧を、温度補償された流量に相当する出力として見なすことにより、上記流れ方向が変化する場合においても、正確に温度補償された流量を検出することができる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態によれば、次のような効果が得られるようになる。
（１）第１コイルＬ１と第２コイルＬ２とをフランジ２７の回転中心に対して対称位置にそれぞれ設けるようにしている。そのため、油路２４内の潤滑油の流れ方向が変化する場合であっても、その流れの下流側に位置する抵抗素子を熱線として機能させることができる。そのため、熱線の発熱量が測温素子の検出結果に与える影響を抑えることができるようになる。更に、第３コイルＬ３及び第４コイルＬ４に生じる各誘導起電力の差について、クランクシャフト１５の回転に伴う同差の変化のうち、より小さい値を油路２４内の潤滑油の流量とするようにしている。そのため、油路２４内の潤滑油の流れ方向が変化する場合において、熱線で検出される潤滑油の流量について正確に温度補償された値を選択することができ、もって精度よく潤滑油の流量を検出することができるようになる。
（第３の実施形態）
次に、この発明にかかる熱線式流量計を具体化した第３の実施形態について説明する。
【００５９】
上記第２の実施形態では油路２４内に第１抵抗素子Ｒ１及び第２抵抗素子Ｒ２を配設することにより、同油路２４を流れる潤滑油の流量を検出するようにした。一方、本実施形態では、コイルが接続された３つの抵抗素子を油路に配設することにより、複数箇所の流量を検出することができるようにしており、流量検出部及び電磁結合部の態様が上記第２の実施形態と異なっている。そしてこの点以外は本実施形態においても基本的に上記第２の実施形態で説明した構成と同様の構成にされている。そこで以下では、本実施形態にかかる熱線式流量計について上記相違点を中心に図５〜図７を併せ参照し説明する。なお、本実施形態においても第２の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６０】
図５は、本実施形態にかかる熱線式流量計を図１０に示したクランクシャフト１５に適用した場合のＡ部の拡大図を示している。
この図５に示すように、本実施形態における流量検出部では、第１抵抗素子Ｒ１及び第２抵抗素子Ｒ２が油路２４内に配設されるとともに、連通油路２６内に第５抵抗素子Ｒ５が配設されている。また、第５抵抗素子Ｒ５には第５コイルＬ５が直列に接続されている。図６は、フランジ２７にあってクランクジャーナル２１側と反対の側面方向からみた場合、すなわち図６に示す矢印Ｂ方向から見た場合の各コイルの位置関係を示している。この図６及び先の図５に示すように、第１抵抗素子Ｒ１が直列に接続された第１コイルＬ１、第２抵抗素子Ｒ２が直列に接続された第２コイルＬ２、第５抵抗素子Ｒ５が直列に接続された第５コイルＬ５は、フランジ２７の周方向に各１２０°の位相差をもって同フランジ２７に配設されている。また、図６に示すように、第１コイルＬ１、第２コイルＬ２、及び第５コイルＬ５は時計回り方向に順次配設されている。
【００６１】
また、図６及び先の図５に示すように、本実施形態における第３コイルＬ３及び第４コイルＬ４はクランクシャフト１５の回転方向にあって１２０°の位相差が設けられており、図６に示すように第３コイルＬ３を基準にして時計回り１２０°の位置に第４コイルＬ４は設けられている。なお、第２の実施形態と同様に、本実施形態においても第３コイルＬ３は固定部材３に設けられており、第４コイルＬ４は固定部材４に設けられている。そして、固定部材３及び固定部材４は、フランジ２７にあってクランクシャフト１５の軸方向に対して直交する側面のうち、クランクジャーナル２１側と反対の側面近傍に配設されている。
【００６２】
さて、本実施形態では第１コイルＬ１、第２コイルＬ２、第５コイルＬ５の配設位置にはそれぞれ１２０°の位相差が設けられている。また第３コイルＬ３及び第４コイルＬ４の配設位置にも１２０°の位相差が設けられている。
【００６３】
このように各コイルが配設されているため、ある瞬間には第３コイルＬ３と第１コイルＬ１とが電磁結合するとともに第４コイルＬ４と第２コイルＬ２とが電磁結合する状態になる。また、この状態から図５の矢印Ｂ方向から見て時計回りにクランクシャフト１５が１２０°回転すると、第３コイルＬ３と第５コイルＬ５とが電磁結合するとともに第４コイルＬ４と第１コイルＬ１とが電磁結合する状態になる。更にクランクシャフト１５が１２０°回転すると、第３コイルＬ３と第２コイルＬ２とが電磁結合するとともに第４コイルＬ４と第５コイルＬ５とが電磁結合する状態になる。すなわち、第３コイルＬ３と第４コイルＬ４とに電磁結合するコイルの組み合わせは、クランクシャフト１５が１２０°回転するごとに下記のような組み合わせで交互に繰り返される。
【００６４】
組み合わせＡ２：Ｌ３−Ｌ１、Ｌ４−Ｌ２
組み合わせＢ２：Ｌ３−Ｌ５、Ｌ４−Ｌ１
組み合わせＣ２：Ｌ３−Ｌ２、Ｌ４−Ｌ５
ここで、上述したように第３コイルＬ３には第４コイルＬ４よりも高い電圧が印加されているため、第３コイルＬ３と電磁結合するコイルが接続された抵抗素子は熱線となり、流量に応じて抵抗値が変化する流量検出素子となる。また第４コイルＬ４と電磁結合するコイルが接続された抵抗素子は測温素子となる。従って、図７に示すように、上記組み合わせＡ２では第１抵抗素子Ｒ１が熱線になり、第２抵抗素子Ｒ２が測温素子になる。また、上記組み合わせＢ２では第５抵抗素子Ｒ５が熱線になり、第１抵抗素子Ｒ１が測温素子になる。また、上記組み合わせＣ２では第２抵抗素子Ｒ２が熱線になり、第５抵抗素子Ｒ５が測温素子になる。すなわち、クランクシャフト１５が１２０°回転するごとに、熱線として機能する抵抗素子の位置が変化し、組み合わせＡ２及び組み合わせＣ２では油路２４の流量、組み合わせＢ２では油路２５の流量を検出することができる。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態によれば、次のような効果が得られるようになる。
（１）コイルが接続された抵抗素子を油路内に３つ配設し、この複数の抵抗素子に接続された各コイルのうちのいずれか２つを第３コイルＬ３及び第４コイルＬ４にそれぞれ電磁結合させるようにしている。そのため、油路内に設けられた３つの抵抗素子のうち、いずれか１つが熱線として機能し、別の１つが測温素子として機能するようになる。従って油路内の複数箇所の流量を測定することができるようになる。
（第４の実施形態）
次に、この発明にかかる熱線式流量計を具体化した第４の実施形態について説明する。
【００６６】
上記第１の実施形態では、第１コイルＬ１と第３コイルＬ３との結合効率を、第２コイルＬ２と第４コイルＬ４との結合効率よりも高くするために、第４コイルＬ４に印加される電圧よりも高い電圧を第３コイルＬ３に印加するようにした。
【００６７】
ここで、異なる２つのコイルを電磁結合させる際にその効率を高めるには、一方のコイル内で生じる電流変化の周期としてコイルの共振周波数を用いるとよいことが知られている。そこで本実施形態では、第１トランジスタＴＲ１のベース端子に供給される矩形波信号の周波数を上記共振周波数に設定し、第２トランジスタＴＲ２のベース端子に供給される周波数を同共振周波数からずらしている。そしてこれにより、第１コイルＬ１と第３コイルＬ３との結合効率を、第２コイルＬ２と第４コイルＬ４との結合効率よりも高くするようにしている。すなわち、第１の実施形態と比較して、出力増幅部の電気的構成が異なる以外は基本的に同様な構成となっている。そこで、以下では、本実施形態における出力増幅部について図８を併せ参照して説明する。なお、本実施形態においても第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６８】
図８は、本実施形態にかかる熱線式流量計において、上記流量検出部、電磁結合部、及び信号増幅部の電気回路の構成を模式的に示している。
信号増幅部は、第１トランジスタＴＲ１及び第２トランジスタＴＲ２、第３コイルＬ３及び第４コイルＬ４、抵抗器Ｒ３及び抵抗器Ｒ４、発振器３０ａ、発振器３０ｂ、差動増幅器４０、包絡線検波器５０ａ、包絡線検波器５０ｂ等から構成されている。
【００６９】
図８に示すように、第１トランジスタＴＲ１のコレクタ端子には所定の印加電圧Ｅ１が印加される。同第１トランジスタＴＲ１のエミッタ端子には第３コイルＬ３の一方端が接続されており、第３コイルＬ３の他端には抵抗器Ｒ３の一方端が直列接続されている。そして、抵抗器Ｒ３の他端は接地されている。第２トランジスタＴＲ２のコレクタ端子にも上記印加電圧Ｅ１が印加される。同第２トランジスタＴＲ２のエミッタ端子には第４コイルＬ４の一方端が接続されており、第４コイルＬ４の他端には抵抗器Ｒ４の一方端が直列接続されている。そして、抵抗器Ｒ４の他端は接地されている。第１トランジスタＴＲ１のベース端子には、矩形波を出力する発振器３０ａの出力線が接続されており、同ベース端子には矩形波が入力される。また、第２トランジスタＴＲ２のベース端子には、矩形波を出力する発振器３０ｂの出力線が接続されており、同ベース端子にも矩形波が入力される。なお、発振器３０ａ及び発振器３０ｂは上記発振器３０と同一の装置である。第３コイルＬ３と抵抗器Ｒ３との接続点は包絡線検波器５０ａに接続されており、第４コイルＬ４と抵抗器Ｒ４との接続点は包絡線検波器５０ｂに接続されている。なお、包絡線検波器５０ａ及び包絡線検波器５０ｂは上記包絡線検波器５０と同一の装置である。そして、包絡線検波器５０ａ及び５０ｂの各出力端子は差動増幅器４０の各入力端子にそれぞれ接続されている。このように構成された出力増幅部では、第３コイルＬ３と抵抗器Ｒ３との接続点における電圧ＥＡの振幅が包絡線検波器５０ａによって包絡線として変調され、第４コイルＬ４と抵抗器Ｒ４との接続点における電圧ＥＢも同様に包絡線として変調される。そして、差動増幅器４０によって各包絡線の出力差が増幅される。
【００７０】
さて本実施形態では、発振器３０ａから出力される矩形波信号の周波数が第３コイルＬ３の共振周波数に設定されており、発振器３０ｂから出力される矩形波信号の周波数は同共振周波数からずれた周波数に設定されている。より具体的には発振器３０ｂから出力される矩形波信号の周波数は、発振器３０ａから出力される矩形波信号の周波数よりも低い周波数に設定されている。そのため、第１コイルＬ１と第３コイルＬ３との結合効率は、第２コイルＬ２と第４コイルＬ４との結合効率よりも高くされる。従って、本実施形態によっても上記第１の実施形態と同様な作用効果を得ることができるようになる。
【００７１】
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記各実施形態では油路に熱線として機能する抵抗素子と測温素子として機能する抵抗素子とを設けるようにしたが、熱線として機能する抵抗素子のみを設け、上記電圧ＥＡの包絡線を流量に応じた出力として採用するようにしてもよい。この場合にも熱線の抵抗値が流量に応じたものになるため、油路を流れる潤滑油の流量を測定することができる。
【００７２】
・上記各実施形態において、第１コイルＬ１と第３コイルＬ３との間の距離を、第２コイルＬ２と第４コイルＬ４との間の距離よりも短く設定するようにしてもよい。また、第１コイルＬ１及び第３コイルＬ３の巻き数を、第２コイルＬ２及び第４コイルＬ４の巻き数よりも多くするようにしてもよい。また、第１コイルＬ１及び第３コイルＬ３の線径を、第２コイルＬ２及び第４コイルＬ４の線径よりも太くするようにしてもよい。これらの場合にも第１コイルＬ１と第３コイルＬ３との結合効率を第２コイルＬ２と第４コイルＬ４との結合効率よりも高くすることができる。
【００７３】
・上記第２の実施形態では第１コイルＬ１及び第２コイルＬ２をフランジ２７の周方向に１８０°の位相差をもうけて配設するようにした。すなわち、第１コイルＬ１と第２コイルＬ２とをフランジ２７の回転中心に対して対称位置にそれぞれ設けるようにした。しかしながら、第１コイルＬ１と第２コイルＬ２との位相差は何ら１８０°に限定されるものではない。要は上記第２の実施形態において、第３コイル及び第４コイルの一方と第１コイルＬ１とが電磁結合するときに、第３コイル及び第４コイルの他方と第２コイルＬ２とが電磁結合するように、第１コイルと第２コイルとをフランジ２７の回転中心に対して略対称位置にそれぞれ設けるようにすればよい。
【００７４】
・上記第３の実施形態では油路に３つの抵抗素子を設けたが、更に多くの抵抗素子を設けて流量測定箇所を増やすこともできる。すなわち、ｎ個の抵抗素子を設けた場合、各抵抗素子に接続された各コイル間の位相差を「３６０／ｎ（°）」に設定することで、抵抗素子が設けられたｎ箇所の流量を測定することができる。
【００７５】
・上記第４の実施形態において、発振器３０ａから出力される信号の周波数を第３コイルＬ３の共振周波数近傍に設定するようにしてもよい。この場合にも第４の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００７６】
・上記電磁結合によって生じる誘導起電力は、単位時間当たりの電流変化量が大きくなるほど増大する。そこで、上記第４の実施形態において、発振器３０ａから出力される矩形波信号の周波数を、発振器３０ｂから出力される矩形波信号の周波数をよりも高い周波数に設定するようにしてもよい。この場合には、第３コイルＬ３での単位時間当たりの電流変化量が、第４コイルＬ４での同電流変化量よりも大きくなるため、第１コイルＬ１と第３コイルＬ３との結合効率は、第２コイルＬ２と第４コイルＬ４との結合効率よりも高くなり、第４の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００７７】
・上記各実施形態及びその変形例では、第３コイルＬ３の結合効率を第４コイルＬ４の結合効率よりも高めるようにしたが、第４コイルＬ４の結合効率を第３コイルＬ３の結合効率よりも高めるようにしてもよい。
【００７８】
・上記第１〜第３の実施形態では、電圧ＥＡ及び電圧ＥＢを差動増幅器に入力した後、同差動増幅器の出力を包絡線検波器に出力するようにしたが、第４の実施形態と同様に、電圧ＥＡ及び電圧ＥＢを各包絡線検波器にそれぞれ入力した後、同包絡線検波器の各出力を差動増幅器に出力するようにしてもよい。また、第４の実施形態において、電圧ＥＡ及び電圧ＥＢを差動増幅器に入力した後、同差動増幅器の出力を包絡線検波器に出力するようにしてもよい。
【００７９】
・上記第２〜第４の実施形態では、クランクジャーナル２１側と反対の側面近傍に第３コイルＬ３及び第４コイルＬ４を配設したが、クランクジャーナル２１側の側面近傍に第３コイルＬ３及び第４コイルＬ４を配設するようにしてもよい。
【００８０】
・上記各実施形態では、本発明にかかる熱線式流量計を回転体であるクランクシャフトに適用した場合について説明したが、この他の部材にも適用することができる。例えば、往復移動する移動部材に本発明にかかる熱線式流量計を適用することもできる。以下、その一態様を図９に示す。なお同図９において、第１の実施形態で説明した部材と同一の部材については同一の符号を付している。
【００８１】
この図９に示すように、移動部材６０は同図９にあって矢印Ｃ方向及び矢印Ｄ方向に往復移動する移動体である。このような移動部材６０内に形成され、潤滑油が流入する油路６１に第１抵抗素子Ｒ１及び第２抵抗素子Ｒ２を設ける。また、第１抵抗素子Ｒ１に直列接続された第１コイルＬ１と第２抵抗素子Ｒ２に直列接続された第２コイルＬ２とを上記移動部材６０にあってその移動方向に並設する。一方、適宜固定された固定部材７０には、上述した出力増幅部に接続された第３コイルＬ３と第４コイルＬ４と配設する。この際には第３コイルＬ３と第４コイルＬ４とを上記移動部材６０の移動方向に並設し、第１コイルＬ１と第３コイルＬ３とが電磁結合するときには、同時に第２コイルＬ２と第４コイルＬ４とが電磁結合するように構成する。この場合にも、上記第１の実施形態と同様な態様で移動部材６０の油路６１における潤滑油の流量を検出することができる。
【００８２】
また、同様に第３及び第４の実施形態にかかる熱線式流量計もこのような移動部材に適用することができる。
・上記各実施形態では発振器から矩形波信号を出力させるようにしたが、この他にも正弦波、三角波、のこぎり波等を出力させるようにしてもよい。要は周期的に信号波形を変化させるようにすればよい。
【００８３】
・上記各実施形態では各抵抗素子に接続された各コイルを上記フランジ２７に固定するようにしたが、何らこのような態様に限定されるものではなく、その固定態様は適宜変更することができる。また、第３コイルＬ３及び第４コイルＬ４の固定態様も適宜変更することができる。
【００８４】
・上記各実施形態及びその変形例では、相対的な位置変化が生じる２つの部材のうち上記一方の部材は回転体、或いは移動部材であり、上記他方の部材は固定部材であった。しかしながら他方の部材は必ずしも固定されている必要はなく、その位置が変化するものであってもよい。要は、相対的な位置変化が生じる２つの部材のうち、一方の部材に設けられた流路内の流体流量を検出し、これを他方の部材を介して取り出すようにした熱線式流量計であれば、本発明は適用することができる。
【００８５】
・上記各実施形態では液体である潤滑油の流量も測定するようにしたが、この他の液体や気体等についてその流量を測定する場合にも、本発明にかかる熱線式流量計は同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態にかかる熱線式流量計の構造を部分断面図を用いて模式的に示す斜視図。
【図２】同実施形態における電気回路の構成を示す概略図。
【図３】第２の実施形態にかかる熱線式流量計の構造を部分断面図を用いて模式的に示す斜視図。
【図４】同実施形態において、電磁結合するコイルの組み合わせ及び抵抗素子の機能の組み合わせを示す説明図。
【図５】第３の実施形態にかかる熱線式流量計の構造を部分断面図を用いて模式的に示す斜視図。
【図６】同実施形態において、各コイルの位相を示す説明図。
【図７】同実施形態において、電磁結合するコイルの組み合わせ及び抵抗素子の機能の組み合わせを示す説明図。
【図８】第４の実施形態にかかる熱線式流量計についてその電気回路の構成を示す概略図。
【図９】上記各実施形態の変形例にかかる熱線式流量計の構造を部分断面図を用いて模式的に示す概略図。
【図１０】本発明にかかる熱線式流量計が適用される内燃機関のクランクシャフトについてその概略構造を示す図。
【符号の説明】
３、４…固定部材、１５…クランクシャフト、２１…クランクジャーナル、２２…クランクアーム、２３…クランクピン、２４、２５…油路、２６…連通油路、２７…フランジ、３０、３０ａ、３０ｂ…発振器、４０…差動増幅器、５０、５０ａ、５０ｂ…包絡線検波器、６０…移動部材、６１…油路、７０…固定部材、ＴＲ１…第１トランジスタ、ＴＲ２…第２トランジスタ、Ｒ１…第１抵抗素子、Ｒ２…第２抵抗素子、Ｒ３、Ｒ４…抵抗器、Ｒ５…第５抵抗素子、Ｌ１…第１コイル、Ｌ２…第２コイル、Ｌ３…第３コイル、Ｌ４…第４コイル、Ｌ５…第５コイル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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