(57)【要約】【課題】差圧測定範囲を広げ、特に低差圧時に差圧を測定することができる。【解決手段】高圧側の空間に面する第１スプールは、磁石が設けられた状態において低圧側の空間に面する第２スプールより軽い。第１スプールを高圧側の空間に向けて付勢する第１弾性部材の付勢力は、第２スプールを高圧側の空間に向けて付勢する第２弾性部材の付勢力より小さく、第１弾性部材と第２弾性部材とは直列に配置されている。【選択図】  図２
2020085478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧側と低圧側との圧力差である差圧を検出する差圧検出装置であって、
略円筒形状であり、一方の端面である第１端に開口する摺動穴を有するケースと、
前記摺動穴の内部に、前記摺動穴の内部を当該摺動穴の中心軸に沿って移動可能に設けられており、前記摺動穴を前記低圧側の空間と前記高圧側の空間とに区切るスプールと、
前記摺動穴の内部に設けられた弾性部材と、
前記ケースの内部に設けられた磁界検出素子と、
を備え、
前記スプールは、磁石が設けられた第１スプールと、直径が前記摺動穴の内径と略同一であり、前記摺動穴の内部を摺動する第２スプールと、を有し、
前記第１スプールは、前記高圧側の空間に面して設けられ、前記第２スプールは、前記低圧側の空間に面して設けられ、
前記弾性部材は、前記第１スプールに設けられ、前記第１スプールを前記高圧側の空間に向けて付勢する第１弾性部材と、前記第２スプールに設けられ、前記第２スプールを前記高圧側の空間に向けて付勢する第２弾性部材と、を有し、
前記磁界検出素子は、前記摺動穴の底面を挟んで前記磁石と対向するように設けられ、
前記第１スプールは、前記磁石が設けられた状態において、前記第２スプールより軽く、
前記第１弾性部材の付勢力は、前記第２弾性部材の付勢力より小さく、
前記第１弾性部材と前記第２弾性部材とは直列に配置されている
ことを特徴とする差圧検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の差圧検出装置であって、
前記第１スプールの直径は、前記摺動穴の内径と略同一であり、
前記第１スプールは、前記摺動穴の内部を摺動する
ことを特徴とする差圧検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の差圧検出装置であって、
前記第２スプールは、前記第１スプールの前記第１端に向かう方向の移動を規制するストッパを有し、
前記第２スプールは、前記中心軸に沿って前記第２スプールを貫通する孔を有し、
前記第１スプールが前記ストッパに当接した状態では、前記第１スプールが前記孔を覆う
ことを特徴とする差圧検出装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の差圧検出装置であって、
前記第２スプールは、外周面が前記摺動穴と摺動する略円筒形状の円筒部を有し、
前記円筒部は、前記底面に向けて突出しており、
前記第１スプールは、前記円筒部の内部に設けられており、前記円筒部の内周面に沿って摺動する
ことを特徴とする差圧検出装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の差圧検出装置であって、
前記スプールは、前記第１スプールと前記第２スプールとの間に設けられた第３スプールをさらに有し、
前記スプールは、前記摺動穴を前記低圧側の空間と、前記高圧側の空間と、前記低圧側の空間と前記高圧側の空間との間の空間と、に区切り、
前記弾性部材は、前記第３スプールに設けられ、前記第３スプールを前記高圧側の空間に向けて付勢する第３弾性部材をさらに有し、
前記第３弾性部材の付勢力は、前記第２弾性部材の付勢力より小さい
ことを特徴とする差圧検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差圧検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、流体圧力により移動する可動体をハウジング内に収容し、可動体を非線形スプリングにより流体圧力と対向する方向に付勢して、可動体に磁石を取り付けるとともにハウジングに磁気センサを設けることで、低流量（低差圧）時に正確な検出を行うことができる流量検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１１７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の発明は、非線形スプリングとして不等ピッチスプリングを用いている。不等ピッチスプリングは、力を加えると、ピッチが狭い部位が先に密着し、巻き数が減り、ばね定数が大きくなるという特徴がある。したがって、ピッチが狭い部位が密着する寸前でばね定数が不安定になり、これにより差圧の検出が不安定になるおそれがある。
【０００５】
また、低差圧時に検出を可能にする方法として、非線形スプリングを用いず、通常のコイルばね（線形スプリング）の巻き数を増やす方法も考えられる。しかしながら、巻き数を増やすと、非圧縮時のコイルバネの長さ及びコイルばねの密着高さが高くなるため、磁気センサの感度範囲を有効に利用できなくなり、差圧検出の精度が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、差圧測定範囲を広げ、特に低差圧時に差圧を測定することができる差圧検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る差圧検出装置は、例えば、高圧側と低圧側との圧力差である差圧を検出する差圧検出装置であって、略円筒形状であり、一方の端面である第１端に開口する摺動穴を有するケースと、前記摺動穴の内部に、前記摺動穴の内部を当該摺動穴の中心軸に沿って移動可能に設けられており、前記摺動穴を低圧側の空間と高圧側の空間とに区切るスプールと、前記摺動穴の内部に設けられた弾性部材と、前記ケースの内部に設けられた磁界検出素子と、を備え、前記スプールは、磁石が設けられた第１スプールと、直径が前記摺動穴の内径と略同一であり、前記摺動穴の内部を摺動する第２スプールと、を有し、前記第１スプールは、前記高圧側の空間に面して設けられ、前記第２スプールは、前記低圧側の空間に面して設けられ、前記弾性部材は、前記第１スプールに設けられ、前記第１スプールを前記高圧側の空間に向けて付勢する第１弾性部材と、前記第２スプールに設けられ、前記第２スプールを前記高圧側の空間に向けて付勢する第２弾性部材と、を有し、前記磁界検出素子は、前記底面を挟んで前記磁石と対向するように設けられ、前記第１スプールは、前記磁石が設けられた状態において、前記第２スプールより軽く、前記第１弾性部材の付勢力は、前記第２弾性部材の付勢力より小さく、前記第１弾性部材と前記第２弾性部材とは直列に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る差圧検出装置によれば、高圧側の空間に面する第１スプールは、磁石が設けられた状態において低圧側の空間に面する第２スプールより軽い。第１スプールを高圧側の空間に向けて付勢する第１弾性部材の付勢力は、第２スプールを高圧側の空間に向けて付勢する第２弾性部材の付勢力より小さく、第１弾性部材と第２弾性部材とは直列に配置されている。これにより、差圧測定範囲を広げ、特に低差圧時に差圧を測定することができる。
【０００９】
ここで、前記第１スプールの直径は、前記摺動穴の内径と略同一であり、前記第１スプールは、前記摺動穴の内部を摺動してもよい。このように、第１スプールを軽くし、かつ、第１スプールの受圧面積を大きくすることで、差圧測定範囲を広げ、より低差圧の測定が可能になる。
【００１０】
ここで、前記第２スプールは、前記第１スプールの前記第１端に向かう方向の移動を規制するストッパを有し、前記第２スプールは、前記中心軸に沿って前記第２スプールを貫通する孔を有し、前記第１スプールが前記ストッパに当接した状態では、前記第１スプールが前記孔を覆ってもよい。これにより、摺動穴の内部をスプールが滑らかに移動することができる。
【００１１】
ここで、前記第２スプールは、外周面が前記摺動穴と摺動する略円筒形状の円筒部を有し、前記円筒部は、前記底面に向けて突出しており、前記第１スプールは、前記円筒部の内部に設けられており、前記円筒部の内周面に沿って摺動してもよい。これにより、第１スプールをより小型化かつ軽量化することができ、差圧が小さい場合であっても精度よく差圧を測定することができる。
【００１２】
ここで、前記スプールは、前記第１スプールと前記第２スプールとの間に設けられた第３スプールをさらに有し、前記スプールは、前記摺動穴を前記低圧側の空間と、前記高圧側の空間と、前記低圧側の空間と前記高圧側の空間との間の空間と、に区切り、前記弾性部材は、前記第３スプールに設けられ、前記第３スプールを前記高圧側の空間に向けて付勢する第３弾性部材をさらに有し、前記第３弾性部材の付勢力は、前記第２弾性部材の付勢力より小さくてもよい。これにより、スプール及び弾性部材をさらに多段階にし、差圧測定範囲をより広げることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、差圧測定範囲を広げ、特に低差圧時に差圧を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる差圧検出装置１が設けられた濾過装置１００の概略を示す図である。
【図２】差圧検出装置１の断面図である。
【図３】差圧検出装置１の断面図である。
【図４】差圧検出装置１の断面図である。
【図５】差圧検出装置２の断面図である。
【図６】差圧検出装置３の断面図である。
【図７】差圧検出装置４の断面図である。
【図８】差圧検出装置５の断面図である。
【図９】差圧検出装置１を、油圧回路１０１における圧力コントロールバルブ１４１に設けた形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明にかかる差圧検出装置は、濾過装置、バルブ等に設けられており、高圧側と低圧側との圧力差である差圧を検出する。
【００１６】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる差圧検出装置１が設けられた濾過装置１００の概略を示す図である。濾過装置１００は、油、水等の液体に含まれる塵埃等を、フィルタを用いて除去するものであり、例えば油圧アクチュエータを備える重機等の液圧回路に組み込まれている。なお、図１では、一部、断面を示すハッチングを省略する。
【００１７】
濾過装置１００は、主として、ハウジング１１０と、フィルタエレメント１２０と、ヘッド１３０と、を有する。
【００１８】
ハウジング１１０は、一端が略閉塞され、他端が開口する略有底円筒形状の部材である。ハウジング１１０の下端には、ドレン１１１が設けられる。なお、ドレン１１１は必須ではない。
【００１９】
ハウジング１１０の開口部は、ヘッド１３０に取り付けられる。ハウジング１１０がヘッド１３０に取り付けられると、フィルタエレメント１２０がヘッド１３０の中央筒１３２（後に詳述）に取り付けられる。これにより、フィルタエレメント１２０がハウジング１１０の内部に収容される。
【００２０】
フィルタエレメント１２０は、主として、内筒１２６と、濾材１２７と、濾材１２７の両端に設けられるプレート１２８、１２９と、を有する。内筒１２６は、両端に開口を有する略中空円筒形状の部材であり、耐腐食性の高い材料（例えば、樹脂や金属）を用いて形成される。
【００２１】
濾材１２７は、径方向に厚みを有する略中空円筒形状である。濾材１２７は、合成樹脂や紙等を用いたシート状のろ紙をひだ折りにし、ひだ折りにしたろ紙の両端を連結して丸めることによって形成される。
【００２２】
濾材１２７の一方の端（図１における上側の端）にはプレート１２８が設けられ、他方の端（図１における下側の端）にはプレート１２９が設けられる。プレート１２８及びプレート１２９は、有底略円筒形状の部材であり、耐腐食性の高い材料を用いて形成される。
【００２３】
プレート１２８は、濾材１２７の上端に設けられる。プレート１２８には、ヘッド１３０の中央筒１３２（後に詳述）が挿入される。プレート１２８と中央筒１３２との間には、シール部材１１３（例えば、Ｏリング）が設けられる。シール部材１１３により、プレート１２８と中央筒１３２との間から液体が外部に漏れないようにシールされる。また、プレート１２８に内筒１２６が設けられているため、プレート１２８に中央筒１３２が挿入されると、内筒１２６の内部空間が中央筒１３２の内部空間と連通する。
【００２４】
ヘッド１３０は、主として、本体１３１と、中央筒１３２と、流入路１３３と、流出路１３４と、取付穴１３５と、を有する。
【００２５】
本体１３１は、略有底円筒形状の部材であり、耐腐食性の高い材料で形成される。本体１３１の開口端近傍の外周には、雄ねじ部１３１ａが形成されている。雄ねじ部１３１ａを、ハウジング１１０の内周に形成された雌ねじ部１１０ａに螺合させると、ヘッド１３０にハウジング１１０が取り付けられる。
【００２６】
ハウジング１１０とヘッド１３０との間には、シール部材１１２（例えば、Ｏリング）が設けられる。シール部材１１２により、ハウジング１１０とヘッド１３０との間から液体が外部に漏れないようにシールされる。
【００２７】
中央筒１３２は、略円筒形状の部材であり、本体１３１に一体形成される。中央筒１３２は、本体１３１の底面略中央から、本体１３１の側面と同方向に突出している。中央筒１３２の外周面には、プレート１２８の中空部１２３ａに挿入される凹部１３２ａが形成される。
【００２８】
流入路１３３及び流出路１３４は略管状である。本体１３１の側面と中央筒１３２とにより形成される空間（中央筒１３２の外部の空間）Ｓ１は、流入路１３３と連通する。また、中央筒１３２の内部の空間Ｓ２は、流出路１３４と連通する。
【００２９】
流入路１３３を介して、作動油のうちの濾過すべき作動油Ｌ１が濾過装置１００に供給される。作動油Ｌ１（図１実線矢印参照）は、ハウジング１１０内に流入し、その後濾材１２７で濾過されて、内筒１２６の内部へ流出する。また、内筒１２６の内部へ流出した濾過後の作動油Ｌ２（図１二点鎖線矢印参照）は、流出路１３４から濾過装置１００の外部へ排出される。
【００３０】
取付穴１３５は、本体１３１の底面近傍に形成される。取付穴１３５には、差圧検出装置１が設けられる。取付穴１３５の側面には、雌ねじ部１３５ａが形成される。差圧検出装置１に形成された雄ねじ部１６（図２参照）を雌ねじ部１３５ａに螺合すると、差圧検出装置１がヘッド１３０に取り付けられる。
【００３１】
取付穴１３５と差圧検出装置１との間には、シール部材１１４、１１５（例えば、Ｏリング）が設けられる。シール部材１１４、１１５により、取付穴１３５と差圧検出装置１との間から液体が外部に漏れないようにシールされる。
【００３２】
取付穴１３５の底部近傍は、流出路１３４、すなわち空間Ｓ２と連通する。差圧検出装置１は底面が開口しているため、空間Ｓ２は、差圧検出装置１内部の第１穴１２１（後に詳述）と連通する。
【００３３】
また、取付穴１３５の雌ねじ部１３５ａは、孔１３６を介して、空間Ｓ１と連通する。空間Ｓ１は、差圧検出装置１に形成された孔１５（後に詳述）を介して、差圧検出装置１内部の第２穴１２２（後に詳述）と連通する。
【００３４】
次に、差圧検出装置１について詳細に説明する。図２は、差圧検出装置１の断面図である。図２においては、複数の部品について断面を示すハッチングを省略する。
【００３５】
差圧検出装置１は、主として、ケース１０と、検出ユニット２０と、スプール３０と、磁石４０と、弾性部材５０と、を有する。
【００３６】
ケース１０は、略円筒形状であり、両端にそれぞれ穴１１、摺動穴１２が形成される。穴１１、摺動穴１２は、それぞれ略円筒形状である。
【００３７】
穴１１は、ケース１０の端面１３に開口する。穴１１には、検出ユニット２０が設けられる。穴１１の内部には、雌ねじ部１１ａが形成される。
【００３８】
検出ユニット２０は、略円筒形状であり、周囲に雄ねじ部２０ａが形成される。雄ねじ部２０ａを雌ねじ部１１ａに螺合させることで、検出ユニット２０が穴１１の内部に、高さ（ｚ方向の位置）が調整可能に設けられる。
【００３９】
検出ユニット２０の略中央には、磁界検出素子２１が設けられている。磁界検出素子２１は、磁石４０により形成される磁界を検出する。磁界検出素子２１は、リードスイッチ、ホール素子等を用いることができる。リードスイッチ及びホール素子はすでに公知であるため、説明を省略する。
【００４０】
摺動穴１２は、ケース１０の他方の端面１４に開口する。摺動穴１２は、主として、第１穴１２１と、第２穴１２２と、を有する。第１穴１２１及び第２穴１２２の中心軸は、中心軸Ａと略一致する。第２穴１２２は、第１穴１２１の先端（摺動穴１２の奥側）に形成される。
【００４１】
第２穴１２２の側面には、孔１５が開口する。孔１５は、ケース１０を径方向に貫通しており、両端が第２穴１２２の側面及びケース１０の外周面に開口している。ケース１０の外周面は空間Ｓ１に面しているため、孔１５を介して第２穴１２２と空間Ｓ１とが連通する。
【００４２】
摺動穴１２の内部には、スプール３０、磁石４０及び弾性部材５０が設けられている。スプール３０は、摺動穴１２の内部を摺動穴１２の中心軸Ａに沿って移動可能に設けられている。
【００４３】
スプール３０は、主として、磁石４０が設けられた第１スプール３１と、第１スプール３１よりも端面１４側に設けられた第２スプール３２と、を有する。磁石４０が設けられた状態において、第１スプール３１は第２スプール３２より軽い。本実施の形態では、第１スプール３１が略２ｇ〜略４ｇであり、第２スプール３２が略５ｇ〜略１０ｇである。
【００４４】
第１スプール３１は、略円筒形状であり、直径が小さい第１円筒部３１ａと、直径が大きい第２円筒部３１ｂと、を有する。第１円筒部３１ａは、第２円筒部３１ｂよりも底面１２３側に位置しており、第２穴１２２の内部に挿入されている。第１円筒部３１ａの先端（底面１２３側）には、磁石４０が設けられている。
【００４５】
第１スプール３１が摺動穴１２の内部に設けられると、磁石４０は、摺動穴１２の底面と対向する。そのため、摺動穴１２の底面１２３を挟んで磁石４０と磁界検出素子２１とが対向する。
【００４６】
第２スプール３２は、主として、略円板形状の板状部３２ａと、略円筒形状の円筒部３２ｂと、を有する。円筒部３２ｂは、底面１２３に向けて突出している。円筒部３２ｂの直径は第１穴１２１の内径と略同一であり、円筒部３２ｂは第１穴１２１の内部を摺動する。
【００４７】
第２円筒部３１ｂは、円筒部３２ｂの内部に設けられており、円筒部３２ｂの内周面に沿って摺動する。
【００４８】
スプール３０（第１スプール３１及び第２スプール３２）は、摺動穴１２を２つの空間、ここでは、第２穴１２２と第１スプール３１及び第２スプール３２とにより形成される高圧側の空間Ｈと、第１穴１２１と第２スプール３２とにより形成される低圧側の空間Ｌと、に分割する。言い換えれば、第１スプール３１は高圧側の空間Ｈに面して設けられており、第２スプール３２は低圧側の空間Ｌに面して設けられている。
【００４９】
高圧側の空間は、孔１５を介して空間Ｓ１に連通する（図１参照）。また、低圧側の空間は、第２穴１２２の開口部を介して、取付穴１３５及び流出路１３４、すなわち空間Ｓ２に連通する（図１参照）。
【００５０】
弾性部材５０は、第１スプール３１を高圧側の空間Ｈに向けて（ここでは、底面１２３に向けて）付勢する第１弾性部材５１と、第２スプール３２を高圧側の空間Ｈに向けて付勢する第２弾性部材５２と、を有する。第１弾性部材５１と第２弾性部材５２とは直列に配置されている。
【００５１】
第１弾性部材５１の付勢力は、第２弾性部材５２の付勢力より小さい。本実施の形態では、第１弾性部材５１及び第２弾性部材５２は、コイルばねであり、第１弾性部材５１のばね定数は、第２弾性部材５２のばね定数より小さい。また、第１弾性部材５１の線径は、第２弾性部材５２の線径より細い。
【００５２】
第１弾性部材５１は、一方の端が第１スプール３１に設けられ、他方の端が第２スプール３２に設けられている。第１弾性部材５１は、第１スプール３１と第２スプール３２との間で変形する。
【００５３】
第２弾性部材５２は、一方の端が第２スプール３２に設けられ、他方の端がスプリング受け４１に設けられている。第２弾性部材５２は、第２スプール３２とスプリング受け４１との間で変形する。スプリング受け４１は、摺動穴１２に固定されており、第２弾性部材５２の他方の端は、スプリング受け４１を介してケース１０に設けられている。
【００５４】
次に、差圧検出装置１の作用について説明する。高圧側の圧力が低い場合には、弾性部材５０の付勢力により、スプール３０は高圧側（底面１２３側）に押されており、図２に示すようにスプール３０が最も底面１２３に近い位置にある。このとき、第１スプール３１及び第２スプール３２は、第１穴１２１と第２穴１２２との間の平面１２４に当接している。
【００５５】
濾材１２７の目詰まり等により空間Ｓ１の圧力が高くなってくると、弾性部材５０の付勢力に抗して、スプール３０が低圧側（端面１４側）に移動する。本実施の形態では、第１スプール３１（磁石４０を含む）が第２スプール３２より軽く、第１弾性部材５１の付勢力が第２弾性部材５２の付勢力より小さいため、まず第１スプール３１が端面１４側に移動し、次に第２スプール３２が端面１４側に移動する。
【００５６】
図３は、第１スプール３１が第１弾性部材５１の付勢力に抗して端面１４側に移動した状態を示す図である。図３においては、複数の部品について断面を示すハッチングを省略する。本実施の形態では、差圧が略５３ｋＰａより小さい場合には、第１スプール３１のみが端面１４側に移動する。第１スプール３１は、図３に示すように、第２円筒部３１ｂの端面３１ｃが第２スプール３２のストッパ３２ｃに当接するまで、円筒部３２ｂの内部を端面１４側に移動する。
【００５７】
その後、さらに空間Ｓ１の圧力が高くなってくる（本実施の形態では、差圧が略５３ｋＰａ以上）と、第２弾性部材５２の付勢力に抗して、第１スプール３１及び第２スプール３２が端面１４側に移動する。図４は、第２弾性部材５２の付勢力に抗して、第１スプール３１及び第２スプール３２が端面１４側に移動した様子を示す図である。図４においては、複数の部品について断面を示すハッチングを省略する。端面３１ｃがストッパ３２ｃに当接しているため、第１スプール３１及び第２スプール３２が一緒に端面１４側に移動する。
【００５８】
本実施の形態によれば、スプール３０を第１スプール３１と第２スプール３２とに分け、第１スプール３１を軽量化し、第１弾性部材５１の付勢力を弱くすることで、差圧測定範囲を広げることができる。
【００５９】
例えば、差圧検出装置１が建設機械の内部に設けられている場合には、建設機械に最大１０Ｇ程度の加速度がかかるため、差圧検出装置１が誤動作しないように、１０Ｇ程度の加速度がかかってもスプール３０が動かない程度の力で弾性部材５０がスプールを付勢する必要がある。
【００６０】
例えば、スプール及び弾性部材がそれぞれ１つずつ設けられた従来の差圧検出装置では、スプールの重さが略１０ｇであるとすると、誤動作防止のために、略１００ｇの力を弾性部材がスプールを付勢する必要がある。例えば、スプールの受圧面積が１ｃｍ２のときには、最低測定差圧は１０ｋＰａ（１００ｇ／１ｃｍ２＝１０ｋＰａ）となり、低差圧時には差圧の測定が困難になる。
【００６１】
それに対し、本実施の形態では、スプール３０を第１スプール３１と第２スプール３２とに分け、第１スプール３１を軽量化するため、低差圧時にも差圧の測定が可能である。例えば、第１スプール３１が略３ｇのときには、誤動作防止のために、第１弾性部材５１は略３０ｇの力を第１スプール３１に付勢すればよい。また、スプールの受圧面積が１ｃｍ２のときには、最低測定差圧は３ｋＰａ（３０ｇ／１ｃｍ２＝３ｋＰａ）となり、低差圧時にも差圧の測定が可能である。
【００６２】
また、本実施の形態によれば、第１スプール３１を第２スプール３２の内部に設けることで、第１スプール３１をより小型化かつ軽量化し、差圧が小さい場合であっても精度よく差圧を測定することができる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、弾性部材５０（第１弾性部材５１及び第２弾性部材５２）はコイルばねであるが、第１弾性部材５１が第１スプール３１を底面１２３に向けて付勢し、第２弾性部材５２が第２スプール３２を底面１２３に向けて付勢するのであれば、弾性部材はコイルばねに限られない。例えば、弾性部材にダイアフラムを使用しても良い。
【００６４】
＜第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態にかかる差圧検出装置２について説明する。なお、第１の実施の形態と同一の部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６５】
図５は、差圧検出装置２の断面図である。図５においては、複数の部品について断面を示すハッチングを省略する。差圧検出装置２は、主として、ケース１０と、検出ユニット２０と、スプール３０Ａと、磁石４０と、弾性部材５０Ａと、を有する。
【００６６】
スプール３０Ａは、主として、磁石４０が設けられた第１スプール３１Ａと、第１スプール３１よりも端面１４側に設けられた第２スプール３２Ａと、を有する。
【００６７】
第１スプール３１Ａは、略円筒形状であり、直径が小さい第１円筒部３１ｄと、直径が大きい第２円筒部３１ｅと、を有する。第１円筒部３１ｄは、第２円筒部３１ｅよりも底面１２３側に位置しており、第２穴１２２の内部に挿入されている。第１円筒部３１ｄの先端（底面１２３側）には、磁石４０が設けられている。第２円筒部３１ｅの直径は第１穴１２１の内径と略同一であり、第２円筒部３１ｅは第１穴１２１の内部を摺動する。
【００６８】
第２スプール３２Ａは、略円板形状の部材である。円筒部３２ｂの直径は、第１穴１２１の内径と略同一であり、第１穴１２１の内部を摺動する。
【００６９】
スプール３０Ａ（第１スプール３１Ａ及び第２スプール３２Ａ）は、摺動穴１２を２つの空間、ここでは、第２穴１２２と第１スプール３１Ａにより形成される高圧側の空間Ｈと、第１穴１２１と第２スプール３２Ａとにより形成される低圧側の空間Ｌと、に分割する。言い換えれば、第１スプール３１Ａは高圧側の空間Ｈに面して設けられており、第２スプール３２Ａは低圧側の空間Ｌに面して設けられている。
【００７０】
弾性部材５０Ａは、第１スプール３１Ａを高圧側の空間Ｈに向けて付勢する第１弾性部材５１Ａと、第２スプール３２Ａを高圧側の空間Ｈに向けて付勢する第２弾性部材５２Ａと、を有する。第１弾性部材５１Ａと第２弾性部材５２Ａとは直列に配置されている。第１弾性部材５１Ａの付勢力は、第２弾性部材５２Ａの付勢力より小さい。
【００７１】
第１弾性部材５１Ａは、一方の端が第１スプール３１Ａに設けられ、他方の端が第２スプール３２Ａに設けられている。第１弾性部材５１Ａは、第１スプール３１Ａと第２スプール３２Ａとの間で変形する。
【００７２】
第２弾性部材５２Ａは、一方の端が第２スプール３２Ａに設けられ、他方の端がスプリング受け４１Ａに設けられている。第２弾性部材５２Ａは、第２スプール３２Ａとスプリング受け４１Ａとの間で変形する。なお、スプリング受け４１とスプリング受け４１Ａとは形状が異なる。
【００７３】
次に、差圧検出装置２の作用について説明する。高圧側の圧力が低い場合には、弾性部材５０Ａの付勢力により、スプール３０Ａは高圧側の空間Ｈに向けて押されており、図５に示すようにスプール３０Ａが最も底面１２３に近い位置にある。このとき、第１スプール３１Ａは、平面１２４に当接している。
【００７４】
第１弾性部材５１Ａの付勢力が第２弾性部材５２Ａの付勢力より小さいため、空間Ｓ１の圧力が高くなってくると、まず第１スプール３１Ａが端面１４側に移動し、次に第２スプール３２Ａが端面１４側に移動する。
【００７５】
第１スプール３１Ａは、第２円筒部３１ｅの端面３１ｆが第２スプール３２の面３２ｇに当接するまで、第２穴１２２の内部を端面１４側に移動する。その後、さらに空間Ｓ１の圧力が高くなってくると、第２弾性部材５２Ａの付勢力に抗して、第１スプール３１Ａ及び第２スプール３２Ａが一緒に端面１４側に移動する。
【００７６】
本実施の形態によれば、第２円筒部３１ｅの直径が第１穴１２１の内径と略同一であるため、第１スプール３１Ａの受圧面積を大きくすることができる。例えば、第１スプール３１Ａ（磁石４０を含む）が略３ｇであるときに、スプールの受圧面積が１ｃｍ２だとすると、最低測定差圧は３ｋＰａ（３０ｇ／１ｃｍ２＝３ｋＰａ）であるが、スプールの受圧面積が２ｃｍ２だとすると、最低測定差圧は１．５ｋＰａ（３０ｇ／２ｃｍ２＝１．５ｋＰａ）と低くなる。このように、スプール３０Ａを２つに分けて第１スプール３１Ａを軽くし、かつ、第１スプール３１Ａの受圧面積を大きくすることで、差圧測定範囲を広げ、より低差圧の測定が可能になる。
【００７７】
＜第３の実施の形態＞
以下、第３の実施の形態にかかる差圧検出装置３について説明する。なお、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同一の部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７８】
図６は、差圧検出装置３の断面図である。図６においては、複数の部品について断面を示すハッチングを省略する。差圧検出装置３は、主として、ケース１０と、検出ユニット２０と、スプール３０Ｂと、磁石４０と、弾性部材５０Ｂと、を有する。
【００７９】
スプール３０Ｂは、主として、磁石４０が設けられた第１スプール３１Ｂと、第１スプール３１よりも端面１４側に設けられた第２スプール３２Ｂと、を有する。磁石４０が設けられた状態において、第１スプール３１Ｂは第２スプール３２Ｂより軽い。
【００８０】
第１スプール３１Ｂは、略円筒形状であり、直径が小さい第１円筒部３１ｄと、直径が大きい第２円筒部３１ｅと、突出部３１ｇと、を有する。突出部３１ｇは、第１円筒部３１ｄの端面１４側の面に設けられており、端面１４側に向けて突出する。
【００８１】
第２スプール３２Ｂは、略円筒形状であり、直径が大きい第１円筒部３２ｄと、直径が小さい第２円筒部３２ｅと、第１円筒部３２ｄと第２円筒部３２ｅとの間に設けられた板状部３２ｆと、を有する。第２円筒部３２ｅ及び板状部３２ｆの直径は、第１穴１２１の内径と略同一であり、第１穴１２１の内部を摺動する。第１円筒部３２ｄは、板状部３２ｆの底面１２３側の面３２ｇに設けられており、底面１２３に向けて突出する。
【００８２】
スプール３０Ｂ（第１スプール３１Ｂ及び第２スプール３２Ｂ）は、摺動穴１２を２つの空間、ここでは、第２穴１２２と第１スプール３１Ｂにより形成される高圧側の空間Ｈと、第１穴１２１と第２スプール３２Ｂとにより形成される低圧側の空間Ｌと、に分割する。言い換えれば、第１スプール３１Ｂは高圧側の空間Ｈに面して設けられており、第２スプール３２Ｂは低圧側の空間Ｌに面して設けられている。
【００８３】
弾性部材５０Ｂは、第１スプール３１Ｂを高圧側の空間Ｈに向けて付勢する第１弾性部材５１Ｂと、第２スプール３２Ｂを高圧側の空間Ｈに向けて付勢する第２弾性部材５２Ｂと、を有する。第１弾性部材５１Ｂと第２弾性部材５２Ｂとは直列に配置されている。第１弾性部材５１Ｂの付勢力は、第２弾性部材５２Ｂの付勢力より小さい。
【００８４】
第１弾性部材５１Ｂは、一方の端が第１スプール３１Ｂに設けられ、他方の端が第２スプール３２Ｂに設けられている。第１弾性部材５１は、第１スプール３１Ｂと第２スプール３２Ｂとの間で変形する。
【００８５】
第２弾性部材５２Ｂは、一方の端が第２スプール３２Ｂに設けられ、他方の端がスプリング受け４１Ａに設けられている。第２弾性部材５２は、第２スプール３２Ｂとスプリング受け４１Ａとの間で変形する。
【００８６】
次に、差圧検出装置３の作用について説明する。高圧側の圧力が低い場合には、弾性部材５０Ｂの付勢力により、スプール３０Ｂは高圧側の空間Ｈに向けて押されており、図６に示すようにスプール３０Ｂが最も底面１２３に近い位置にある。このとき、第１スプール３１Ｂは、平面１２４に当接している。
【００８７】
第１スプール３１Ｂ（磁石４０を含む）が第２スプール３２Ｂより軽く、第１弾性部材５１Ｂの付勢力が第２弾性部材５２Ｂの付勢力より小さいため、空間Ｓ１の圧力が高くなると、まず第１スプール３１Ｂが端面１４側に移動し、次に第２スプール３２Ｂが端面１４側に移動する。
【００８８】
第１スプール３１Ｂは、第２円筒部３１ｅの端面３１ｆが第２スプール３２の面３２ｇに当接するまで、第２穴１２２の内部を端面１４側に移動する。このとき、突出部３１ｇが第２スプール３２Ｂに形成された孔３２ｍを覆う。その後、さらに空間Ｓ１の圧力が、高くなると第２弾性部材５２Ｂの付勢力に抗して、第１スプール３１Ｂ及び第２スプール３２Ｂが一緒に端面１４側に移動する。
【００８９】
本実施の形態によれば、第２円筒部３１ｅの直径が第１穴１２１の内径と略同一であるため、第１スプール３１Ｂの受圧面積を大きくし、差圧測定範囲を広げ、特に低差圧時に差圧を測定することができる。また、本実施の形態によれば、第１スプール３１Ｂ及び第２スプール３２Ｂが端面１４側に移動するときに、突出部３１ｇが第２スプール３２Ｂに形成された孔３２ｍを覆うため、第２穴１２２内を第１スプール３１Ｂ及び第２スプール３２Ｂが滑らかに移動できる。
【００９０】
＜第４の実施の形態＞
以下、第４の実施の形態にかかる差圧検出装置４について説明する。なお、第１の実施の形態〜第２の実施の形態と同一の部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９１】
図７は、差圧検出装置４の断面図である。図７においては、複数の部品について断面を示すハッチングを省略する。差圧検出装置４は、主として、ケース１０と、検出ユニット２０と、スプール３０Ｃと、磁石４０と、弾性部材５０Ｃと、を有する。
【００９２】
スプール３０Ｃは、主として、磁石４０が設けられた第１スプール３１Ｃと、第１スプール３１よりも端面１４側に設けられた第２スプール３２Ｃと、を有する。磁石４０が設けられた状態において、第１スプール３１Ｃは第２スプール３２Ｃより軽い。
【００９３】
第１スプール３１Ｃは、略円筒形状であり、直径が小さい第１円筒部３１ｈと、直径が大きい第２円筒部３１ｉと、第１円筒部３１ｈと第２円筒部３１ｉとの間に設けられた板状部３１ｊと、を有する。板状部３１ｊの直径は、第１穴１２１の内径と略同一である。
【００９４】
第２スプール３２Ｂは、略円筒形状であり、直径が大きい第１円筒部３２ｈと、直径が小さい第２円筒部３２ｉと、第１円筒部３２ｈと第２円筒部３２ｉとの間に設けられた板状部３２ｊと、を有する。第１円筒部３２ｈ及び板状部３２ｊの直径は、第１穴１２１の内径と略同一であり、第１穴１２１の内部を摺動する。第２円筒部３２ｉは、板状部３２ｊの底面１２３側の面に設けられており、底面１２３に向けて突出する。第２円筒部３１ｉは、第２円筒部３２ｉの外側を摺動する。
【００９５】
スプール３０Ｃ（第１スプール３１Ｃ及び第２スプール３２Ｃ）は、摺動穴１２を２つの空間、ここでは、第２穴１２２と第１スプール３１Ｃにより形成される高圧側の空間Ｈと、第１穴１２１と第２スプール３２Ｃとにより形成される低圧側の空間Ｌと、に分割する。言い換えれば、第１スプール３１Ｃは高圧側の空間Ｈに面して設けられており、第２スプール３２Ｃは低圧側の空間Ｌに面して設けられている。
【００９６】
弾性部材５０Ｃは、第１スプール３１Ｃを高圧側の空間Ｈに向けて付勢する第１弾性部材５１Ｃと、第２スプール３２Ｃを高圧側の空間Ｈに向けて付勢する第２弾性部材５２Ｃと、を有する。第１弾性部材５１Ｃと第２弾性部材５２Ｃとは直列に配置されている。第１弾性部材５１Ｃの付勢力は、第２弾性部材５２Ｃの付勢力より小さい。
【００９７】
第１弾性部材５１Ｃは、一方の端が第１スプール３１Ｃに設けられ、他方の端が第２スプール３２Ｃに設けられている。第１弾性部材５１Ｃは、第１スプール３１Ｃと第２スプール３２Ｃとの間で変形する。
【００９８】
第２弾性部材５２Ｃは、一方の端が第２スプール３２Ｃに設けられ、他方の端がスプリング受け４１Ｂに設けられている。第２弾性部材５２は、第２スプール３２Ｃとスプリング受け４１Ｂとの間で変形する。なお、スプリング受け４１とスプリング受け４１Ｂとは形状が異なる。
【００９９】
次に、差圧検出装置４の作用について説明する。高圧側の圧力が低い場合には、弾性部材５０Ｂの付勢力により、スプール３０Ｃは高圧側の空間Ｈに向けて押されており、図７に示すようにスプール３０Ｃが最も底面１２３に近い位置にある。このとき、第１スプール３１Ｂは、平面１２４に当接している。
【０１００】
第１スプール３１Ｃ（磁石４０を含む）が第２スプール３２Ｃより軽く、第１弾性部材５１Ｃの付勢力が第２弾性部材５２Ｃの付勢力より小さいため、空間Ｓ１の圧力が高くなると、まず第１スプール３１Ｃが端面１４側に移動し、次に第２スプール３２Ｃが端面１４側に移動する。
【０１０１】
第１スプール３１Ｃは、端面３１ｋが第２スプール３２の面３２ｋに当接するまで、第２穴１２２の内部を端面１４側に移動する。このとき、板状部３１ｊが第２スプール３２Ｃに形成された孔３２ｎを覆う。その後、さらに空間Ｓ１の圧力が高くなると、第２弾性部材５２Ｂの付勢力に抗して、第１スプール３１Ｂ及び第２スプール３２Ｂが一緒に端面１４側に移動する。
【０１０２】
本実施の形態によれば、第１スプール３１Ｃの受圧面積を大きくし、差圧測定範囲を広げ、特に低差圧時に差圧を測定することができる。また、本実施の形態によれば、第１スプール３１Ｃ及び第２スプール３２Ｃが端面１４側に移動するときに、板状部３１ｊが第２スプール３２Ｂに形成された孔３２ｎを覆うため、第２穴１２２内を第１スプール３１Ｃ及び第２スプール３２Ｃが滑らかに移動できる。
【０１０３】
＜第５の実施の形態＞
以下、第５の実施の形態にかかる差圧検出装置５について説明する。差圧検出装置５は、差圧検出装置１〜４と異なり、スプール及び弾性部材をそれぞれ３つ有する形態である。なお、第１の実施の形態〜第４の実施の形態と同一の部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１０４】
図８は、差圧検出装置５の断面図である。図８においては、複数の部品について断面を示すハッチングを省略する。差圧検出装置５は、主として、ケース１０Ａと、検出ユニット２０と、スプール３０Ｄと、磁石４０と、弾性部材５０Ｄと、を有する。
【０１０５】
ケース１０とケース１０Ａとは長さが異なり、摺動穴１２と摺動穴１２Ａとは深さが異なり、第１穴１２１と第１穴１２１Ａとは深さが異なる。
【０１０６】
スプール３０Ｄは、主として、磁石４０が設けられた第１スプール３１Ａと、第１スプール３１Ａよりも端面１４側に設けられた第２スプール３２Ａと、第２スプール３２Ａよりも端面１４側に設けられた第３スプール３３と、を有する。
【０１０７】
第３スプール３３は、略円板形状の部材である。第３スプール３３の直径は、第１穴１２１Ａの内径と略同一であり、第１穴１２１Ａの内部を摺動する。
【０１０８】
スプール３０Ａ（第１スプール３１Ａ、第２スプール３２Ａ及び第３スプール３３）は、摺動穴１２Ａを３つの空間、ここでは、第２穴１２２と第１スプール３１Ａにより形成される高圧側の空間Ｈと、第１穴１２１と第２スプール３２Ａとにより形成される中間の空間Ｍ１、Ｍ２、第１穴１２１と第３スプール３３とにより形成される低圧側の空間Ｌと、に分割する。第３スプール３３は、中間の空間Ｍ１、Ｍ２に面して設けられている。
【０１０９】
弾性部材５０Ｄは、第１スプール３１Ａを底面１２３に向けて付勢する第１弾性部材５１Ａと、第２スプール３２Ａを底面１２３に向けて付勢する第２弾性部材５２Ａと、第３スプール３３を底面１２３に向けて付勢する第３弾性部材５３と、を有する。第１弾性部材５１Ａと第２弾性部材５２Ａと第３弾性部材５３とは直列に配置されている。第１弾性部材５１Ａの付勢力は第２弾性部材５２Ａの付勢力より小さく、第２弾性部材５２Ａの付勢力は第３弾性部材５３の付勢力より小さい。
【０１１０】
第２弾性部材５２Ａは、一方の端が第２スプール３２Ａに設けられ、他方の端が第３スプール３３に設けられている。第２弾性部材５２Ａは、第２スプール３２Ａと第３スプール３３との間で変形する。
【０１１１】
第３弾性部材５３は、一方の端が第３スプール３３に設けられ、他方の端がスプリング受け４１Ａに設けられている。第３弾性部材５３は、第３スプール３３とスプリング受け４１Ａとの間で変形する。
【０１１２】
次に、差圧検出装置５の作用について説明する。高圧側の圧力が低い場合には、弾性部材５０Ａの付勢力により、スプール３０Ａは底面１２３側に押されている。図８に示すように、第１スプール３１Ａは、平面１２４に当接しており、最も底面１２３に近い位置にある。
【０１１３】
空間Ｓ１の圧力が高くなると、まず第１スプール３１Ａが端面１４側に移動し、次に第２スプール３２Ａが端面１４側に移動する。その後、さらに空間Ｓ１の圧力が高くなると、第３弾性部材５３の付勢力に抗して、第１スプール３１Ａ、第２スプール３２Ａ及び第３スプール３３が一緒に端面１４側に移動する。
【０１１４】
本実施の形態によれば、スプール３０Ｄ及び弾性部材５０Ｄをさらに多段階にすることができる。これにより、差圧測定範囲をより広げることができる。例えば、第１スプール３１Ａをより軽量化し、第１弾性部材５１Ａの付勢力をより小さくすることで、低差圧時に差圧を精度よく測定することができる。
【０１１５】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。当業者であれば、実施形態の各要素を、適宜、変更、追加、変換等することが可能である。
【０１１６】
例えば、上記第１〜第５実施の形態では、差圧検出装置１〜５を濾過装置１００に設けたが、差圧検出装置が設けられるのは濾過装置に限られない。図９は、差圧検出装置１を、油圧回路１０１における圧力コントロールバルブ１４１に設けた形態を示す模式図である。図９における矢印は、油の流れる方向を示す。油圧回路１０１では、ポンプ１４３によりアクチュエータ１０２に油を流してアクチュエータ１４２を駆動するが、アクチュエータ１４２に過大な圧力が印加されないように圧力コントロールバルブ１４１が設けられている。また、圧力コントロールバルブ１４１は、アクチュエータ１４２が油を使用しないときに油をタンク１４４に戻している。この圧力コントロールバルブ１４１に差圧検出装置１を設け、高圧側の空間Ｈと低圧側の空間Ｌとの差圧を検出することで、アクチュエータ１４２に印加されている圧力を監視することができる。例えば、ポンプ１４３の劣化等により油圧が低下したり、圧力コントロールバルブ１４１の故障により油圧が低下又は上昇したりすることを監視したりすることができる。
【０１１７】
また、本発明において、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。例えば、略平行とは、厳密に平行の場合には限られず、例えば数度程度の誤差を含む概念である。また、例えば、単に平行、直交、一致等と表現する場合において、厳密に平行、直交、一致等の場合のみでなく、略平行、略直交、略一致等の場合を含むものとする。また、本発明において「近傍」とは、基準となる位置の近くのある範囲（任意に定めることができる）の領域を含むことを意味する。例えば、Ａの近傍という場合に、Ａの近くのある範囲の領域であって、Ａを含んでもいても含んでいなくてもよいことを示す概念である。
【符号の説明】
【０１１８】
１、２、３、４、５：差圧検出装置
１０      ：ケース
１１      ：穴
１１ａ    ：雌ねじ部
１２      ：摺動穴
１３、１４：端面
１５      ：孔
１６      ：雄ねじ部
２０      ：検出ユニット
２０ａ    ：雄ねじ部
２１      ：磁界検出素子
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ：スプール
３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ：第１スプール
３１ａ、３１ｄ、３１ｈ：第１円筒部
３１ｂ、３１ｅ、３１ｉ：第２円筒部
３１ｃ、３１ｆ：端面
３１ｇ    ：突出部
３１ｊ    ：板状部
３１ｋ    ：端面
３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ：第２スプール
３２ａ    ：板状部
３２ｂ    ：円筒部
３２ｃ    ：ストッパ
３２ｄ、３２ｈ：第１円筒部
３２ｅ、３２ｉ：第２円筒部
３２ｆ、３２ｊ：板状部
３２ｇ、３２ｋ：面
３２ｍ、３２ｎ：孔
３３      ：第３スプール
４０      ：磁石
４１、４１Ａ、４１Ｂ：スプリング受け
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ：弾性部材
５１、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ：第１弾性部材
５２、５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ：第２弾性部材
５３      ：第３弾性部材
１００    ：濾過装置
１０１    ：油圧回路
１０２    ：アクチュエータ
１１０    ：ハウジング
１１０ａ  ：雌ねじ部
１１１    ：ドレン
１１２、１１３、１１４、１１５：シール部材
１２０    ：フィルタエレメント
１２１    ：第１穴
１２２    ：第２穴
１２３    ：底面
１２３ａ  ：中空部
１２４    ：平面
１２６    ：内筒
１２７    ：濾材
１２８、１２９：プレート
１３０    ：ヘッド
１３１    ：本体
１３１ａ  ：雄ねじ部
１３２    ：中央筒
１３２ａ  ：凹部
１３３    ：流入路
１３４    ：流出路
１３５    ：取付穴
１３５ａ  ：雌ねじ部
１３６      ：孔
１４１    ：圧力コントロールバルブ
１４２    ：アクチュエータ
１４３    ：ポンプ
１４４    ：タンク
【図１】
2020085478.tif 000003
【図２】
2020085478.tif 000004
【図３】
2020085478.tif 000005
【図４】
2020085478.tif 000006
【図５】
2020085478.tif 000007
【図６】
2020085478.tif 000008
【図７】
2020085478.tif 000009
【図８】
2020085478.tif 000010
【図９】
2020085478.tif 000011