(57)【要約】  商業的に入手可能なフィルタ監視スイッチは、過剰な感度及び信頼性に関する問題を抱えている。従って、本発明は、特に、フィルタ監視スイッチ、それに関連する部品、小組立部品、方法、及びシステムの各種実施形態を創案した。１つの典型的なフィルタ監視スイッチは、ダイヤフラムを含んでおり、これは該ダイヤフラムに加わる圧力差に応じて一対の固定された端子間で導電性要素を上下に移動させるよう、動作可能に結合されている。導電性要素は、実質的に均一な幅の絶縁性ピンに取り付けられ、また、端子は葉状コンタクトを含み、この葉状コンタクトはスイッチの通常動作中にピン又はコンタクトと一定に係合しており、これにより、コンタクトのたわみを低減すると共に、自己クリーニング及び自己ヒーリングの電気スイッチを有効に提供する。【選択図】図１
2008531241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路への接続のための第１及び第２のコンタクトと、
前記第１のコンタクトと前記第２のコンタクトとを電気的に接続するための導電性部材と、
前記導電性部材を移動するように結合されたダイヤフラムと、
を備えることを特徴とするフィルタ監視スイッチ。
【請求項２】
押圧板を更に備え、該押圧板は、前記ダイヤフラムに結合されると共に、前記導電性部材に結合された中央ピンを有することを特徴とする請求項１記載のフィルタ監視スイッチ。
【請求項３】
前記中央ピンが通って延びる孔を有する案内構造を更に備え、該案内構造は前記第１及び第２のコンタクトに対し固定されて、前記第１のコンタクトと前記第２のコンタクトの間の軸に沿って前記中央ピンの動きを案内することを特徴とする請求項２記載のスイッチ。
【請求項４】
前記導電性部材は円筒状であり、前記中央ピンの一部分を取り囲んでいることを特徴とする請求項２記載のスイッチ。
【請求項５】
前記第１及び第２のコンタクトにそれぞれ電気的かつ機械的に結合された第１及び第２の端子と、
前記第１及び第２の端子の周りに挿入型成形された端子支持構造と、
を更に備えることを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
【請求項６】
前記端子支持構造は、前記第１及び第２の端子の周りのスリーブを含み、覆いが前記第１及び第２の端子に大体平行なノッチを含んでいることを特徴とする請求項３記載のスイッチ。
【請求項７】
前記第１及び第２のコンタクトのそれぞれが、前記導電性部材へ向けて付勢された葉状コンタクトを含むことを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
【請求項８】
テフロンフィルタ及びカバーを更に備えることを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
【請求項９】
フィルタ監視スイッチを動作させる方法であって、
差圧状態に応じ、第１及び第２のコンタクト間の軸に沿って導電体を移動させることにより、前記第１及び第２のコンタクトを電気的に結合させること、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記軸に沿って前記導電体を移動させることは、前記導電体に機械的に結合されたダイヤフラムをたわませることを備えることを特徴とする請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔著作権の通知及び許諾〕
本特許文献の一部は著作権保護に係る題材を含んでいる。その著作権所有者は、特許商標庁の特許ファイル又は記録に明らかなように、特許文献又は特許開示のいずれかによる複写再生に対し何ら反対するものでないが、全ての著作権を保留するものである。次の通知は本文献に適用される：Copyright(C)2005 Engineered Products Company, Inc
【０００２】
〔関連出願〕
本願は、２００５年１月２８日提出の米国仮特許出願第６０／６４８，１６９に対する米国特許法１１９条（ｅ）の下の利益を請求するものであり、当該仮特許出願はその参照により本願に含まれるものである。
【０００３】
〔技術分野〕
本発明の各種実施形態は、流体フィルタの性能を監視する装置に関するものであり、特には、差圧に応答する電気スイッチを内蔵した装置に関する。本発明の幾つかの実施形態はまた、他の応用に使用されてもよい。
【背景技術】
【０００４】
現代の多くのシステムは、正確な又は信頼できる性能を確保するために、空気又は流体フィルタを含んでいる。例えば、自動車は、混合された後に内燃エンジン内で点火される空気及び燃料から汚れた他の粒子を除去するため、空気及び燃料フィルタを含んでいる。これらのフィルタは、それが正常に動作した結果、時間経過に伴い粒子を収集し、エンジン内への空気又は燃料の流れを段々と制限していく。最後には、フィルタは望まれる以上に制限するようになり、交換が必要となる。
【０００５】
フィルタ交換をタイムリーに行なうために、自動車及びその他のシステムはフィルタ監視装置を含んでいる場合があり、これは、流体流がそれに関連するフィルタを通ることで得られる圧力又は真空レベルを監視するものである。これらの装置は、特定の圧力又は真空状態がいつ発生したのかを検知するため、また、そのような発生に特別な方法で応答するために、キャリブレートされる。例えば、ここでフィルタ監視スイッチとして言及されている装置は、電気スイッチを開いたり閉じたりするものであり、この電気スイッチは典型的には、警告灯を照らすように、又は更なる処理を行なうためのエンジンコンピュータに信号を送るように、配線されている。
【０００６】
本発明の発明者は、商業的に入手可能なフィルタ監視スイッチは少なくとも３つの問題を抱えていると認識している。第１に、或るフィルタ監視スイッチは、スパイク状の（spiking）又は不規則な（fluttering）圧力に敏感過ぎて、フィルタ交換を早まって知らせたり、処理困難である不規則な出力信号を与えたりする。第２に、敏感過ぎるスイッチは、その性能を落とすことになる、電気コンタクト間の再帰アーク（recurrent arcing）を起こし、それはしばしばスイッチの故障を早めることになる。そして第３に、或るスイッチは、塵埃及び水の浸入を許容するものであり、これはまた性能を落とし故障を生じさせることになる。
【０００７】
従って、本発明の発明者は、従来のフィルタ監視スイッチの改良の必要性を認識している。
【発明の開示】
【０００８】
このような及び／又はその他の必要性に鑑み、本発明の発明者は、特に、フィルタ監視スイッチ及びそれに関連する部品、小組立部品、方法、及びシステムの各種実施形態を創案した。１つの典型的なフィルタ監視スイッチは、ダイヤフラムと、導電体によって規定されたスイッチと、一対の端子コンタクトとを含んでいる。動作時には、ダイヤフラムはその両側の圧力の差に応じてたわみ、導電体を一対の端子コンタクトへ移動させる。導電体の初期位置と差圧とに応じて、導電体の動きが一対の端子を接触させ又はその接触を断つことができる。
【０００９】
１つの典型的なシステムにおいては、ダイヤフラムが部屋を２つの部分に分離し、１つは大気に結合され、他の１つは内燃エンジンの流体入り口に結合される。流体入り口は、それに対応するフィルタから、ろ過された空気又は燃料を受け入れる。フィルタが粒子で汚れたり詰まったりすると、入り口を通る流体流が段々と制限され、ダイヤフラムに加わる差圧が増加し、最終的にスイッチを開く又は閉じる動きが生じる。スイッチは電気回路に接続されており、この電気回路がインジケータランプを動作させたり車両コンピュータシステムに電気信号を送ったりする。
【００１０】
或る実施形態では、大気に結合された方の部屋の部分が、通気孔、塵埃カバー、及びテフロン（登録商標）フィルタを含んでいる。テフロン（登録商標）フィルタは、通気孔を包囲する領域と塵埃カバーとの間にサイドイッチされており、スイッチを水及び塵埃の浸入から保護するだけでなく、圧力変化に対するスイッチの応答性を和らげる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
〔典型的な実施形態についての詳細な記述〕
本記述は、添付の図面及び請求項の記載を具体化するものであり、１つ以上の特別な実施形態について記載している。これらの実施形態は、これに限定されるものではなく１つ以上の発明を例示及び教示するためだけのものであって、当業者が本発明を実行又は実施できるよう十分詳細に図示又は記載されている。本記述は、各種実施形態の特別な構成に関して、上（上方）又は下（下方）といったような用語を使用するかもしれないが、そのような用語は、もし請求項中に含まれていなければ、単に図面と明細書の記載とを関連付けるのを助けるためのものである。更に、本発明を曖昧にするのを避けるのが適切である場合は、本記述は当業者に知られた或る情報を省くかもしれない。
【００１２】
図１は、本発明の教示を具体化する、典型的なエンジンシステム１００のブロック図を示している。システム１００は、エンジン１１０、燃料フィルタ１２０、空気フィルタ１３０、フィルタ監視スイッチ１４０及び１５０、並びに監視回路１６０及び１７０を含んでいる。
【００１３】
エンジン１００は、空気入り口１１１及び燃料入り口１１２を含んでおり、これらはそれぞれ、既知の原理に従った燃焼のためにエンジン１１０内に空気と燃料を導くためのものである。典型的な実施形態では、エンジン１１０は内燃エンジンの形態をとっているが、或る実施形態では、エンジン１１０は他の形態をとっている。
【００１４】
燃料フィルタ１２０は、ろ過された燃料流１２１を、燃料入り口１１２を通ってエンジン１１０へ提供する。典型的な実施形態では、燃料フィルタ１２０は何らかの都合の良い又は望ましい形態をとっている。
【００１５】
空気フィルタ１３０は、空気入り口１１１と連通されており、ろ過された空気流１３１を、入り口１１１を通ってエンジン１１０へ提供する。典型的な実施形態では、空気フィルタ１３０は何らかの都合の良い又は望ましい形態をとっている。
【００１６】
フィルタ監視スイッチ１４０は、「空気スイッチ」又はフィルタ監視空気スイッチとして動作するようなサイズに形成されており、部屋１４１、キャリブレーションバネ１４２、ダイヤフラム組立体１４３、及び端子組立体１４４を含んでいる。
【００１７】
部屋１４１は、入り口部分１４１Ａと、それぞれ上方及び下方の部屋１４１Ｂ及び１４１Ｃとを含んでいる。入り口部分１４１は、上方部屋１４１Ｂと空気入り口１１２との間の流体の連通を提供する。上方部屋１４１Ｂは、典型的な実施形態では、下方部屋１４１Ｂ上にスナップフィット（snap fit）されている。下方部屋１４１Ｃは、この下方部屋と周辺大気との間に流体の連通を可能にする呼吸孔１４１Ｄを含んでいる。孔１４１Ｄは、塵埃カバー１４１Ｅ及び流体フィルタ１４１Ｆで覆われている。塵埃カバー１４１Ｅは、この塵埃カバーの内部表面と孔１４１Ｄを包囲している領域との間に流体フィルタ１４１Ｆをサンドイッチしている。典型的な実施形態では、流体フィルタ１４１Ｆは、Ｐｏｒｅｘ  ＩＲＭ−０２１７又はＸＭ−１４８４（Ｔｅｆｌｏｎ  ＰＴＦＥ‐‐ポリテトラフルオロエチレン）のような本質的に通気性で撥水性の材料からできている。しかし、或る実施形態は、この材料を、他のビニルポリマー、又はモノマーのテトラフルオロエチレンからなる他の材料を用いて形成している。更に他の実施形態は、フェルト又はその他の多孔性フィルタ媒体を使用する。
【００１８】
キャリブレーションバネ１４２は、部屋の上方内部表面とダイヤフラム組立体１４３との間に適合しており、上方及び下方の部屋１４１Ｂ及び１４１Ｃの間の差圧へのダイヤフラム組立体の応答を付勢している。或る実施形態はキャリブレーションバネ１４２を省略するかもしれない。
【００１９】
ダイヤフラム組立体１４３は、変形可能なダイヤフラム１４３Ａと、ピン組立体１４３Ｂとを含んでいる。ダイヤフラム部分１４３Ａは、フレキシブルで実質的に流体を通さない膜を含んでおり、上方及び下方の部屋１４１Ｂ及び１４１Ｃの間にほぼ液漏れ防止のシールを提供する。（ここで使用される「ほぼ液漏れ防止の」とは、ダイヤフラム及びフィルタ監視スイッチの動作を妨げない程に十分低い漏れ率を有しているシールを意味している。）ダイヤフラム部分１４３Ａは、上方及び下方の部屋部分の間の差圧に応じて中立位置Ｎから他の位置Ｆへと変形又は移動し、これによりピン組立体１４３Ｂを中央軸１４０Ａに沿って上又は下に移動させる。
【００２０】
ピン組立体１４３Ｂは、非導電性ピン部分１４３Ｃと導電性部分１４３Ｄとを含んでいる。非導電性ペン部分１４３Ｃは、ダイヤフラム部分１４３Ａから下方部屋１４１Ｃ内に直角に延びている。導電性部分１４３Ｄは、実質的にペン部分１４３Ｃと同一の幅又は外径を有し、ピン部分１４３Ｃの表面と面一になっている。導電性部分１４３Ｄは、ピン部分１４３Ｃ上の位置に取り付けられて、ダイヤフラム部分１４３Ａが中立状態（又はリラックスした状態）である時に端子組立体１４４の端子１４４Ａ及び１４４Ｂと確実に接触するようにしてある。典型的な実施形態は、導電性部分１４３Ｄを、ピン部分１４３Ｃを取り囲む、硬い金でメッキされた真鍮の円筒ブッシュとして形成する。
【００２１】
端子組立体１４４（又はスイッチ組立体）は、端子１４４Ａ及び１４４Ｂと、付勢要素１４４Ｃとを含んでいる。端子１４４Ａ及び１４４Ｂは、ピン組立体１４３Ｂの名目上の幅（nominal width）よりも小さな距離Ｙだけ、離れて配置されている。付勢要素１４４Ｃは、一般に、上方及び下方の部屋の間の差圧に応じてピン組立体が端子間を移動する際にピン組立体に実質一定の力を加えるよう端子１４４Ａ及び１４４Ｂを付勢する手段を表している。端子１４４Ａ及び１４４Ｂは、２端子コネクタ１５１を介して回路１５０に電気的に接続されている。
【００２２】
回路１５０は、コネクタ１５１に加え、警告灯１５２、バッテリ１５３、警告灯１５４、及び２端子コネクタ１５５を含んでいる。警告灯１５２とフィルタ監視スイッチ１４０は、バッテリ１５３を介して直列に接続されており、ダイヤフラム組立体１４３が上方及び下方の部屋１４１Ｂ及び１４１Ｃの間の差圧に応答する際、スイッチ１４０が警告灯を駆動又は非駆動にすることを可能にしている。（或る実施形態では、警告灯が、アナログ／ディジタル変換器を含む車両コンピュータシステムの入力ポートと置き換えられる。）バッテリ１５３はまた、警告灯１５４及びコネクタ１５５の直列接続を介して接続されており、このコネクタ自身がフィルタ監視スイッチ１６０に接続されている。
【００２３】
フィルタ監視スイッチ１６０は、フィルタ監視スイッチ１４０と同様な方法で警告灯１５４を動作させるだけでなく、それと同様な構造配列をも有しており、部屋１６１、キャリブレーションバネ１６２、ダイヤフラム組立体１６３、及び端子組立体１６４を含んでいる。しかし、スイッチ１６０は、「燃料スイッチ」として動作するような大きさ及び構造に形成されている。更に、この典型的な実施形態では、スイッチ１６０は、バネ１６２を上方部屋１６１Ｂではなく下方部屋１６１Ｃ内に配置して、上方部屋１６１Ｂ内の相対的に高い流体圧力を中和するような圧力形態（pressure configuration）で示されている。これに対し、スイッチ１４０は、バネ１４２を上方部屋１４１Ｂ内に配置して、下方部屋１４１Ｃ内の相対的に高い大気圧につりあうようにした真空形態（vacuum configuration）で示されている。
【００２４】
図２Ａ及び２Ｂは、典型的なフィルタ監視スイッチ２００の断面図と分解斜視図をそれぞれ示している。スイッチ２００は、ハウジング組立体２１０、ダイヤフラム組立体２２０、及びスイッチモジュール２３０を含んでいる。
【００２５】
ハウジング組立体２１０は、ハウジング２１２、キャップ２１４、ろ過システム２１６、及びカラー２１８を含んでいる。典型的な実施形態では、フィルタ２１６Ｂ及びカラー２１８を除く、ハウジング組立体の全部品が、Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｎｙｌｏｎ６／６（１３％ガラス充填）で型成形されている。フィルタ２１６ＢはＴｅｆｌｏｎ  ＰＴＦＥで形成され、カラー２１８はアルミニウムで形成されており、スイッチの組み立て後に端部を下方へ巻き込んでいる。
【００２６】
特に、ハウジング２１２は、典型的な実施形態では、大体カップ様の構造を有しており、流体入り口２１２Ａと側壁２１２Ｂを含んでいる。側壁２１２Ｂの高さは、ダイヤフラム組立体２２０の動きを許容するように選択されているだけでなく、過剰圧力状態の期間中に遠くへ移動し過ぎないようにも選択されている。ハウジング２１２は、例えばスナップフィット（snap fit）を介してキャップ２１４に取り付けられて、スイッチ１４０内の部屋１４１Ｂ及び１４１Ｃと同様な上方及び下方の部屋２１３Ａ及び２１３Ｂを有する部屋２１３を形成している。
【００２７】
キャップ２１４は、典型的な実施形態では大体ホルン形状であり、呼吸孔２１４Ａ、ステム部分２１４Ｂ、及びリブ部分２１４Ｃを含んでいる。呼吸孔２１４Ａは、ろ過システム２１６を介して周辺大気と連通している。
【００２８】
ろ過システム２１６は、塵埃カバー２１６Ａ及びフィルタ２１６Ｂを含み、キャップ２１４の外側部分に隣接する塵埃カバーでフィルタ２１６Ｂをサンドイッチしている。空気が塵埃カバーに入り、そして結果的に、カバーの側壁内に分布された１以上の開口を介して下方部屋に入っていく。
【００２９】
カラー２１８は、ハウジング２１２及びキャップ２１４間の境界を取り囲んで、スイッチに更なる完全性と美的魅力を加えている。カラー２１８は、上方及び下方の巻き込まれた端部２１８Ａ及び２１８Ｂを含んでいる。或る実施形態はカラー２１８を省略する。
【００３０】
ダイヤフラム組立体２２０は、上方及び下方の部屋２１３Ａ及び２１３Ｂの間にほぼ液漏れ防止のシールを提供しており、ダイヤフラム２２２、保持リング２２４、及び押圧板２２６を含んでいる。
【００３１】
ダイヤフラム２２２は、環状の外側ベッド２２２Ａと内側環状ベッド２２２Ｂを含み、これらは凸環状部分２２２Ｃの周囲と境を接している。外側ベッド２２２Ａは、上方及び下方の部屋のそれぞれ環状部分の間に、より正確にはハウジング２１２とキャップ２１４の間に、サンドイッチされている。内側環状ベッド２２２Ｂは、保持押圧板２２４と保持リング２２６との間にサンドイッチされ、スナップフィットを介して互いに係合している。典型的な実施形態は、ダイヤフラム２２２をシリコン又はその他の適当な材料で形成する。
【００３２】
保持リング２２４は、キャリブレーションバネ２２５の下方部分を着座させる環状の樋（trough）２２４Ａを含んでいる。バネは、閾値の圧力又は差圧が内部空洞内に達するまで変形しないようにダイヤフラムをキャリブレートするよう選択可能である。（特に、スイッチ内のキャリブレーションバネがハウジングと保持リングの間の上方部屋内に配置され、また、他においてはキャップと押圧板の間の下方部屋内に配置されるのを可能にすることにおいて、ダイヤフラム組立体の設計は柔軟である。）保持リング２２４はまた、ダイヤフラムを、押圧板２２６の環状フランジ部分２２６Ａに固定及びシールしている。
【００３３】
押圧板２２６は、一般にＶｙｄｙｎｅ  ２２ＨＳＰ  Ｎｙｌｏｎで型成形されたベル形状構造として図２Ｃ中に示されており、環状壁部分２２６Ｂ、板部分２２６Ｃ、ピン部分２２６Ｄ、及び導電性ブッシュ２２６Ｅを含んでいる。環状壁部分２２６Ｂは、環状フランジ部分と共に保持リング２２６でのスナップフィットを容易にする上方リッジ２２６ＢＡを含んでいる。板部分２２６Ｃは、環状壁部分２２６Ｂと境界を接しており、上方リッジ部分２２６ＢＡと環状フランジ部分２２６Ａとの中間に配置されている。図１中のピン部分１４３Ｂと同様に、ピン部分２２６Ｄが板部分２２６Ｃの中央領域から直角に延びており、このピン部分の下方端を導電性ブッシュ２２６Ｅによって取り囲んでいる。一実施形態においては、導電性ブッシュがピンの終端のより近くに配置されて、スイッチを常開スイッチとして定義し、また他の形態においては、ピンの終端からより遠くに配置されて、常閉コンタクトを定義する。ピン部分２２６Ｄの長さの大部分が、端子モジュール２３０の案内孔２３６Ｃを通って延びている。
【００３４】
端子モジュール２３０は、図２Ｄ、２Ｅ、及び２Ｆにも示されており、端子組立体２３４と上方及び下方部分２３６及び２３８とを含んでいる。端子組立体２３４は、一対の実質的に同一の非接触端子２３４Ａ及び２３４Ｂを含んでいる。図２Ｄに最も良く示されているが、端子２３４Ｂは、端子ピン２３４ＢＡ、端子パッド２３４ＢＢ、及び葉状コンタクト２３４ＢＣを含んでいる。端子ピン２３４ＢＡは、雌コネクタ（不図示）に係合又は一致するような大きさに形成され、半硬質の真鍮と錫メッキでできている。端子パッド２３４ＢＢを実質的に覆っている葉状コンタクト２３４ＢＣは、ベリリウム−銅でできており、バネ部分２３４ＢＤを含んでいる。上方及び下方のモジュール部分２３６及び２３８は、端子組立体２３４の周りに挿入型成形（インサートモールド）されている。
【００３５】
典型的な実施形態においては、モジュール部分２３６及び２３８はＶｙＤｙｎｅ  Ｎｙｌｏｎ  ６／６  ２２  ＨＳＰで形成されている。上方部分２３６は、案内孔２３６Ａ及びモジュール支持部２３６Ｂを含んでいる。下方部分２３８は、ノッチ２３６Ｂを有するスリーブ部分２３６Ａを備えており、このスリーブ部分は上方部分２３６Ａとしてのモジュール支持部の反対側から延びている。ノッチ２３６は、スリーブ部分の長さに沿って延びており、キャップ２１４のステム部分内のリブ２１４Ｃと係合して、中央軸２０２Ａ及びピン２２６Ｄへの案内孔２３６Ａの軸合わせを確実にすると共に、更なる剛性を与えている。モジュール支持部は、汚れが下方部屋の中へ入らないよう、尖った部分（端子）の周りにシールされている。
【００３６】
典型的な実施形態においては、端子モジュールとキャップの境界は液漏れ防止にはなっていないが、キャップ２１４のステム部分内に適合するようになされた適当なコネクタが、キャップのこの部分をシールし、ろ過システム２１６への下方部屋の呼吸を制限可能である。モジュール構造はまたキャップに取り付けられており、このモジュール構造はハウジング組立体に対して動かない。
【００３７】
図３Ａ、３Ｂ、及び３Ｃは、それぞれ典型的なフィルタ監視スッチ３００の断面図と分解斜視図を示しており、これは、スイッチ３００がスイッチ２００よりも小さな空間及び大きな差圧での使用を意図し、かつ、異なる塵埃カバー３１６Ｂ及び異なるダイヤフラム組立体３２０を含んでいるという点を除き、スイッチ２００と構造的及び機能的に同様である。
【００３８】
ろ過システム３１６は塵埃カバー３１６Ａ及びフィルタ３１６Ｂを含んでおり、塵埃カバーとそれに隣接するキャップ３１４の外側部分とがフィルタ３１６Ｂをサンドイッチしている。図３Ｃは、塵埃カバー３１６Ａの下側の斜視図であり、交互配置リブ３１６ＢＡ及び３１６ＢＢと開口３１６ＢＣを示している。交互配置リブ３１６ＢＡは、開口３１６ＢＣと、フィルタ３１６Ｂの上方部分を受け入れる空洞３１６ＢＤとの間に、迷路型の障壁を提供する。
【００３９】
ダイヤフラム組立体３２０は、上方及び下方の部屋２１３Ａ及び２１３Ｂの間にほぼ液漏れ防止のシールを提供するものであり、ダイヤフラム３２２、保持リング３２４、及び押圧板３２６を含んでいる。
【００４０】
保持リング３２４は、大体ドーム形状であり、キャリブレーションバネの下方部分を着座させる環状フランジ３２４Ａと、上方孔３２４Ｂとを含んでいる。保持リング３２４はまた、ダイヤフラムを押圧板３２６の環状フランジ部分３２６Ａに固定及びシールする。押圧板３２６はまた、ドーム形状であり、環状壁部分３２６Ｂ、板部分３２６Ｃ、ピン部分３２６Ｄ、及び導電性ブッシュ３２６Ｅを含んでいる。環状壁部分３２６Ｂは、上方スナップ３２６ＢＡ及び下方フランジ３２６ＢＢを含み、それぞれスナップフィット構造内の上方孔３２４Ａに係合しており、これにより、保持リングの下方フランジと押圧板との間のダイヤフラム３２２の内側ベッドをサンドイッチして固定している。ピン部分３２６Ｄは、板部分３２６Ｃの中央領域から直角に延びており、このピン部分の下方端が導電性ブッシュ３２６Ｅによって取り囲まれている。
【００４１】
図４は、代替の押圧板４００の断面図を示しており、これをスイッチ１４０、２００、及び３００の押圧板の代わりに用いて、これらのスイッチを可変圧力センサとして構成してもよい。押圧板４００は、端子モジュール２３０に係合され、板部分２２６Ｃの中央領域から直角に延びるピン部分４１０を含んでおり、このピンは、絶縁性ピンを露出させておくＵ字形の抵抗性構造４１２によって覆われている。押圧板構造が葉状コンタクトに対し上下に移動されると、抵抗性構造と葉状コンタクトが接触して、電流を導く抵抗性構造の長さが押圧板の移動に比例して変化し、これにより、予測可能な形態又は実質的に線形の形態で変化する電流又は電圧を提供する。ピン部分４１０の長さの大部分が、端子モジュール２３０の案内孔２３８Ｃを通って延びている。
【００４２】
この可変抵抗の原理に基づく他の実施形態では、ピンに沿って間隔を空けて複数の導電性のセグメント又は部分が分布されている。ピンがその運動範囲に渡って動くと、異なる導電性部分が葉状組立体に接触することができる。異なる導電性セグメントは、異なる抵抗を有するように選択可能である。従って、ピンがその運動範囲に渡って移動すると、異なる抵抗が葉状組立体間を通過する電気信号を変調し、ダイヤフラムの移動量で電気信号を有効に符号化し、それは順次、ダイヤフラムに加わる差圧へと適宜変換可能である。
【００４３】
スイッチは、圧力モード、真空モード、又は差圧モードで使用されるように構成可能である。加えて、スイッチは、常開又は常閉スイッチとして、又は「閉じているが可変である抵抗モード」等として構成可能である。或る例では、ろ過される流体が空気である場合、スイッチの動作範囲は水で１３から３０インチの間である。他の例では、ろ過される流体が液体である場合、スイッチの動作範囲は典型的には水銀で３から１３インチの間である。他のキャリブレーションも可能である。
【００４４】
〔各種実施形態の利点〕
本発明の各種実施形態は、以下に述べる１つ以上の利点を提供するものと信じている。例えば、或る実施形態は、信号で知らせるのが早すぎたり、信号が変動する原因となる圧力スパイクや脈動に応じて、改良されたダンピング特性を示す。ダンピングは、大きな変形可能ダイヤフラム及び大きな内部空洞容積を使用することにより、一部達成される。これら２つの特質は、応答時間を遅くし、スイッチの力対摩擦比を最小化又は減少させる。大きなサイズとキャリブレーションバネは、圧力変化が或る選択されたレベルに近付くまでスイッチが動かないようにする。各種実施形態はまた、極端な温度（華氏−４０度から２３０度の間）及び振動下（２０から２００Ｈｚの間及び４ｇ）でも正確に機能する能力を示す。
【００４５】
或る実施形態は、塵埃や水、又は正常動作を妨げるようなその他の汚れが浸入するのをほとんど経験することがない。１つ以上の実施形態におけるハウジング組立体は、３つの部品  −ハウジング、キャップ、及び塵埃カバー−  を含んでおり、これらは集合的に又は個々に、液体や破片の侵入する量を低減する。曲がりくねった又は迷路状の通路が、汚れのどのような流れのエネルギーをも消失させる。汚れを散らしたり除去するための排出孔が含まれる。障害物や曲がりくねった通路の使用は、侵入してくる可能性のある流体流のエネルギーを吸収及び消散し、また、排出孔は汚れの排出を可能にする。更に、小さな撥水フィルタは、汚れに対する更なる障壁を提供する。
【００４６】
或る実施形態はまた、更なる利益を提供する。例えば、或る実施形態は、動くスイッチ部品が軽量である結果、スイッチの感応性に比較的鈍感である。或る実施形態は、比較的低く実質的に一定のスイッチ接触力を有しており、その結果、ヒステリシスが低減される。更に、葉状コンタクトに対する押圧板ピンの拭き取り動作が、自己クリーニングの、自己ヒーリングのスイッチを形成する。
【００４７】
〔結び〕
本技術の推進において、本発明は、各種のフィルタ監視用の装置、部品、及びそれに関連するシステムを提供した。上述した記載及び例は、理解を明確にするためにのみ与えられたものである。当業者であれば、本開示の範囲から外れることなしに、前述した例に多くの変更を加えることが可能であることを認識するであろう。従って、本開示の適切な範囲は、前述した例を超えて拡大する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の１つ以上の実施形態に対応する、典型的なエンジンシステム１００のブロック図である。
【図２Ａ】本発明の１つ以上の実施形態に対応する、典型的なフィルタ監視スイッチ２００の断面図である。
【図２Ｂ】フィルタ監視スイッチ２００の分解斜視図である。
【図２Ｃ】本発明の１つ以上の実施形態に対応する、典型的な押圧板の斜視図である。
【図２Ｄ】本発明の１つ以上の実施形態に対応する、典型的なモジュール３００の斜視図である。
【図２Ｅ】本発明の１つ以上の実施形態に対応する、典型的な端子の斜視図である。
【図３Ａ】本発明の１つ以上の実施形態に対応する、典型的なフィルタ監視スイッチ４００の断面図である。
【図３Ｂ】スイッチ４００の分解斜視図である。
【図３Ｃ】本発明の１つ以上の実施形態に対応する、典型的な塵埃カバーの斜視図である。
【図４】本発明の１つ以上の実施形態に対応する、典型的なフィルタ監視装置４００の断面図である。
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図１】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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