(57)【要約】構成部品は、少なくとも部分的にキャビティ（１２５、１１２５）を画成するハウジング（１１０、１１１０）と、キャビティ内に配置されたセンサ要素（１０５）と、キャビティ上かつ少なくともハウジングの一部分上方に配置され、キャビティ上方の孔（３４１、１１４１）を有する支持部材（３４０、１１４０）とを含む。構成部品はまた、支持部材上方に配置され、かつ支持部材における孔の上方に配置されたフィルタ（３４５、７００、８００、１０４５）も含む。
2004522170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも部分的にキャビティを画成するハウジングと、
前記キャビティ内に設けたセンサ要素と、
前記キャビティ上方にして少なくともハウジングの一部分上方に配置され、かつキャビティ上方に孔を有する支持部材と、
前記支持部材の上方にして該支持部材の前記孔の上方に配置したフィルタと
を備えた構成部品。
【請求項２】
前記ハウジングは、支持部材をキャビティの上方に支持するリムを更に備えてなる請求項１に記載の構成部品。
【請求項３】
前記リムは表面と、該表面から延びる複数の突起とを備え、
前記複数の突起は前記支持部材を前記リムの表面上に支持する請求項２に記載の構成部品。
【請求項４】
前記支持部材をリムに接着する接着剤を更に備え、同接着剤は支持部材とハウジングとの間を連続的にシールする請求項２に記載の構成部品。
【請求項５】
前記支持部材はキャビティに指向する第１面部と、フィルタに指向する第２面部と、前記第１面部及び第２面部を相互に連結する端縁部とを有し、
前記接着剤は支持部材の第１面部及び端縁部をハウジングに接着する請求項４に記載の構成部品。
【請求項６】
前記端縁部は高さを有し、
前記接着剤のリムからの高さは少なくとも端縁部の高さと同じである請求項５に記載の構成部品。
【請求項７】
前記リムは、表面と、該表面から延在する複数の突起とを備え、
前記支持部材は、前記キャビティに指向する第１面部と、前記フィルタに指向する第２面部と、前記第１面部及び第２面部を相互に連結する端縁部とを有し、
前記複数の突起は支持部材の第１面部をリムの表面上方に支持し、
前記接着剤は少なくともリムの表面と支持部材の第１面部との間の領域に配置され、
前記接着剤は支持部材の端縁部をハウジングに接着するとともに、支持部材の第１面部の周囲部をリムに接着する請求項４に記載の構成部品。
【請求項８】
前記リムは連続的であり、且つ接着剤はリム上において連続的である請求項４に記載の構成部品。
【請求項９】
前記支持部材及びフィルタはハウジング内に配置される請求項１に記載の構成部品。
【請求項１０】
前記フィルタ上方に配置され、かつフィルタ上方にして、かつ前記支持部材の孔上方において付加的孔を有する付加的支持部材を更に備えてなる請求項１に記載の構成部品。
【請求項１１】
前記ハウジングの一部分は付加的支持部材の上方にある請求項１０に記載の構成部品。
【請求項１２】
前記支持部材、フィルタ及び付加的支持部材はハウジング内に配置される請求項１０に記載の構成部品。
【請求項１３】
前記キャビティ内に設けられ、ハウジングを貫通して延びてハウジングの外に突出する電気導線を更に備えてなる請求項１に記載の構成部品。
【請求項１４】
前記キャビティ内において前記センサ要素の近傍に配置されて同センサ要素に電気的に接続された電子的要素を更に備えてなる請求項１に記載の構成部品。
【請求項１５】
外部の環境と連通するキャビティを有する構成部品であって、
凹所と、該凹所の周囲部に配置されたリムと、凹所内に配置されたキャビティとを備えたハウジングと、
前記キャビティ内に配置されたセンサ要素と、
前記凹所内に配置され前記リムにより前記キャビティ上方に支持され、前記キャビティ上方に第１孔を有する第１支持部材と、
前記凹所内に設けられ、前記第１支持部材によりキャビティ上方に支持されるとともに第１支持部材の第１孔の上方に配置されたフィルタと、
前記凹所内に設けられ、前記フィルタによりキャビティ上方に支持されるとともに、前記フィルタ上方にして、前記第１支持部材に第１孔の上方で、更には前記キャビティの上方において第２孔を有する第２支持部材と
を備えた構成部品。
【請求項１６】
前記キャビティは、前記第１支持部材の第１孔と、フィルタと、第２支持部材の第２孔とを介して前記環境に連通される請求項１５に記載の構成部品。
【請求項１７】
前記第１支持部材及び第２支持部材はステンレス鋼からなる請求項１５に記載の構成部品。
【請求項１８】
前記フィルタはポリテトラフルオロエチレンからなる請求項１５に記載の構成部品。
【請求項１９】
前記リムは、
前記キャビティから離間する方向に指向する表面と、
前記表面において、前記キャビティから離間する方向に延びる複数の突起とを備え、
前記複数の突起は第１支持部材をリムの表面上方に支持する請求項１５に記載の構成部品。
【請求項２０】
前記第１支持部材をリムに接着することにより第１支持部材の周囲部をハウジングに対して連続的にシールする接着剤を更に備え、
前記リムは凹所の周囲部の回りにおいて連続的に延び、
前記接着剤は凹所の周囲部の回りにおいて、リム上を連続的に延びるビードを形成する請求項１５に記載の構成部品。
【請求項２１】
前記リムはキャビティから離間した方向に指向する表面と、同表面上においてキャビティから離間する方向に延びる複数の突起とを備え、
前記第１支持部材は、キャビティに指向する第１面部と、フィルタに指向する第２面部と、第１面部及び第２面部を相互に連結する端縁部とを有し、
前記複数の突起は第１支持部材の第１面部をリムの表面上方に支持し、
前記接着剤は第１支持部材の第１面部とリムの表面との間に配置されるとともに、接着剤は第１支持部材の端縁部とハウジングとの間に配置される請求項２０に記載の構成部品。
【請求項２２】
前記接着剤は第１支持部材の端縁部をハウジングに接着するとともに、接着剤は第１支持部材の第１面部をリムに接着する請求項２１に記載の構成部品。
【請求項２３】
前記端縁部は高さを有し、
前記接着剤のリムからの高さは少なくとも前記端縁部の高さと同じである請求項２１に記載の構成部品。
【請求項２４】
前記第１支持部材はハウジングに対して化学的に連結され、
前記フィルタは第１支持部材に対して化学的に連結され、
前記第２支持部材はハウジングに対して機械的に連結される請求項１５に記載の構成部品。
【請求項２５】
当該構成部品は、
前記ハウジングの外方に突出する第１部分と、ハウジングを貫通して延びる第２部分と、キャビティ内においてセンサ要素に対して電気的に連結された第３部分とを有する電気導線を更に備え、
前記ハウジングは更に、
前記キャビティの周囲部において、リムの下方に配置され、且つ、キャビティ内の電気導線の第３部分を支持する付加的リムと、
前記付加的リムの下方に配置されてセンサ要素を支持する取付表面とを備えてなる請求項１５に記載の構成部品。
【請求項２６】
前記キャビティ内のおいて、センサ要素に対して電気的に接続されるとともに、前記電気導線の第３部分に対して電気的に連結された電子的要素を備えてなる請求項２５に記載の構成部品。
【請求項２７】
少なくとも部分的にキャビティを画成するハウジングを配備する工程と、
前記キャビティ内にセンサ要素を配設する工程と、
前記ハウジングの一部分上に接着剤を配設する工程と、
前記接着剤上方、前記キャビティ上方、且つ、少なくともハウジングの一部分上方においてキャビティ上方に孔を有する支持部材及びフィルタを配設する工程と、前記フィルタは支持部材の上方かつ該支持部材における孔の上方に配置されることと、
前記接着剤を硬化する工程とよりなる構成部品の製造方法。
【請求項２８】
前記支持部材及びフィルタを配設する工程は、
前記支持部材に連結されたフィルタを配備する工程と、
前記支持部材及びフィルタを同時に接着剤の上方、キャビティの上方、且つ少なくともハウジングの一部分の上方に配設する工程とよりなる請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記支持部材及びフィルタを配設する工程は接着剤の少なくとも一部分を変位させる工程よりなる請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記支持部材及び前記フィルタ上方に付加的支持部材を配設する工程を更に備えてなる請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記付加的支持部材を配設する工程は接着剤を硬化する工程の後に行われる請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記付加的支持部材を配設した後にハウジングの一部分をスエージ加工する工程を備える請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記ハウジングの一部分をスエージ加工することにより付加的支持部材はハウジングに対して機械的に連結される請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記接着剤を配設する工程は接着剤が連続的に延びるビードを形成する工程を備える請求項２７に記載の方法。
【請求項３５】
前記接着剤を硬化する工程は接着剤を硬化して支持部材とハウジングとの間を連続的にシールする工程を備える請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は概略的にフィルタに関し、より詳細にはフィルタを有する構成部品（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）並びにその製造及び操作方法に関する。
【０００２】
発明の背景
例えば圧力センサなどの物理的センサ構成部品は、自動車、工業、民生及び他の種々の用途で使用され得る。また可能的な腐食性環境において圧力センサが作動するときに該圧力センサを保護すべく、弾性ゲル、ポリマ、ダイヤフラム、メンブレン及び他の被覆もしくは封止材（ｅｎｃａｐｓｕｌａｎｔ）が用いられる。しかし、これらの封止材はいずれも、腐食性環境に対して完全に不透過性ではない。前記封止材は更に、圧力センサのユーザにより要求される多くの厳しい信頼性要件を完全には満足しない。
【０００３】
先行技術の被覆もしくは封止材を有するシリコン圧力センサに対する一般的な故障メカニズムは、前記封止材内に拡散してシリコン圧力センサから封止材を層状剥離させるという腐食性媒体に起因して生ずる。この層状剥離によりシリコン圧力センサの各部は露出される結果、シリコン圧力センサは腐食性媒体に直接的に露出されて腐食する。
【０００４】
この一般的な故障メカニズムに加え、先行技術の被覆及び封止材はシリコン圧力センサの性能に悪影響を与える。これらの悪影響としては、加速に起因する圧力オフセット及び／又は急激な圧力変化に起因するゲルの過剰膨張が挙げられる。これらの悪影響はいずれも、シリコン圧力センサの用途を厳しく制限し得る。
【０００５】
故に、当該構成部品の性能に悪影響を与えずに効率的に腐食防止を行う優れた構成部品に対する要望が在る。
本発明は、添付図面に関して以下の詳細な説明を読破すればより良く理解されよう。
【０００６】
図示を簡素化して明確化すべく各図面は構造の概略様式を示すと共に、公知の特徴及び技術の説明及び詳細は、本発明を無用に曖昧とすることを回避すべく省略される。更に、各図における要素は必ずしも縮尺通りには描かれていない。例えば各図における幾つかの要素の寸法は、本発明の実施例の理解を助けるべく他の要素に対して誇張されることもある。更に、各図において同一の参照番号は同一の要素を表している。
【０００７】
更に詳細な説明において、及びもし在るなら請求項において、第１、第２、第３などの語句は類似要素を区別すべく用いられるが、必ずしも連続的もしくは時系列的な順序を記述してはいない。更に、その様に用いられる語句は適切な状況下では、本明細書中に記述された本発明の各実施例が例えば本明細書中に図示もしくは記述された以外のシーケンスで作動し得る如く、交換可能であることは理解される。
【０００８】
更に詳細な説明において、及びもし在るなら請求項において、頂部、底部、上の、下の、などの語句は説明目的で用いられるが必ずしも永続的な相対位置を記述してはいない。その様に用いられる語句は適切な状況下では、本明細書中に記述された本発明の各実施例が例えば本明細書中に図示もしくは記述された以外の配向で作動し得る如く、交換可能であることは理解される。
【０００９】
図面の詳細な説明
本発明に係る構成部品は、センサ要素と、該構成部品の内側であるこのセンサ要素と該構成部品の外部の厳しい環境との間の連通を制限するフィルタとを備え得る。例えば前記フィルタは、外部環境からの可能的な腐食性の要素又は媒体を遮断し得る一方、当該構成部品の内側のセンサ要素に対する外部環境からの圧力は阻まずに依然として透過し得る。一例として前記構成部品は、タイヤ圧力観察などの圧力検知用途で使用され得る。この実施例において前記構成部品は、車輪取付け、リム取付け、タイヤバルブ取付け又はタイヤ取付けとされ得る。この構成部品に対する他の適切な用途の例としては、気体、蒸気及び他の化学的観察が挙げられる。この構成部品に対する更なる適切な用途の例としては、圧力、液体高さもしくは流速の測定に対する医学的及び他の生物学的な観察が挙げられる。
【００１０】
図１は当該構成部品１００の外部の環境と連通するキャビティを有する構成部品１００の平面図を示し、且つ、図２は図１の２−２線に沿った構成部品１００の断面図を示している。構成部品１００は、パッケージ、チップキャリヤ又はハウジング１１０を備える。一例としてハウジング１１０は、凹所１１５と、該凹所１１５内に配置されたキャビティ１２５とを有する。ハウジング１１０は少なくとも部分的に、凹所１１５及びキャビティ１２５の下部を画成する。ハウジング１１０は、凹所１１５及び／又はキャビティ１２５の実際の境界を規定すべくインサートなどを含み得る。
【００１１】
ハウジング１１０はまた、凹所１１５の周囲部（ｐｅｒｉｍｅｔｅｒ）に配置された棚部もしくはリム（ｒｉｍ）１２０も有し得る。以下において更に詳細に説明される如く、リム１２０はキャビティ１２５上に２個の支持部材及び１個のフィルタを支持すべく使用され得る。リム１２０は好適には、凹所１１５の周囲部の回りにおいて連続的であると共に、キャビティ１２５の端縁部（ｅｄｇｅ）に配置され又は該キャビティ１２５の上方に配置され得る。リム１２０は、表面１２１を備えると共に、該表面１２１から延在する複数の選択的突起１２２を備え得る。図２に示された実施例において表面１２１はキャビティ１２５から離間した方向を向くと共に、突起１２２はキャビティ１２５から離間した方向に延在する。当業者であれば、図２の実施例を理解したならば表面１２１及び突起１２２の他の実施例は明らかであろう。限定的なものとしてで無く他の実施例の例としては、異なる個数の突起、並びに前記表面及び突起に対する異なる角度が挙げられる。
【００１２】
ハウジング１１０は更に、キャビティ１２５の周囲部に配置された付加的リム１３０を備え得る。リム１３０は、凹所１１５内においてリム１２０の下方に配置される。以下において更に詳細に説明される如く、リム１３０は電気導線を支持すべく使用され得る。
【００１３】
ハウジング１１０は更に、キャビティ１２５内に配置された取付表面１１１を備え得る。取付表面１１１はリム１３０の下方に配置される。以下において更に詳細に説明される如く、取付表面１１１はセンサ要素及び電子的要素を支持すべく使用され得る。
【００１４】
ハウジング１１０は好適には、構成部品１００が使用される環境における腐食性の要素もしくは媒体による腐食に対して耐性を有する実質的に堅固な材料からなる。一例としてハウジング１１０は、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）材料から成り得る。
【００１５】
構成部品１００はまた、センサ要素１０５も備える。センサ要素１０５は、構成部品１００の外部の環境であって該構成部品１００が用いられる環境の特性を検知する。一例としてこの特性は、外部環境の圧力とされ得る。センサ要素１０５は、ハウジング１１０のキャビティ１２５内に配置され得ると共に、ハウジング１１０の取付表面１１１により支持され得る。
【００１６】
構成部品１００は更に、選択的な電子的要素１０６を備え得る。電子的要素１０６は、センサ要素１０５を制御すべく使用され得る。これに加え又は代替的に、電子的要素１０６はセンサ要素１０５の出力を監視且つ／又は記憶し得る。故に電子的要素１０６は、例えば単一トランジスタもしくは集積回路などの半導体素子とされ得る。構成部品１００の一実施例において、電子的要素１０６は構成部品１００内に存在しない。
【００１７】
電子的要素１０６は、ハウジング１１０のキャビティ１２５内に配置されると共に、ハウジング１１０の取付表面１１１により支持され得る。電子的要素１０６は、センサ要素１０５の近傍に配置されると共に、該センサ要素１０５に対して電気的に連結され得る。構成部品１００が電子的要素１０６を含む場合、構成部品１００はモジュールと称され得る。
【００１８】
構成部品１００は更に、接着剤１０７を備え得る。接着剤１０７は、ハウジング１１０の取付表面１１１に対してセンサ要素１０５を連結する。接着剤１０７の別の部分は、ハウジング１１０の取付表面１１１に対して電子的要素１０６を連結するためにも使用され得る。
【００１９】
構成部品１００は更に、電気導線１０１を備え得る。電気導線１０１の第１部分は、ハウジング１１０の外側へと突出し得る。電気導線１０１の第２部分は、ハウジング１１０を貫通して延在し得る。電気導線１０１の第３部分は、キャビティ１２５内に配置されてリム１３０により支持され得る。電気導線１０１の第３部分はリム１２０の下方かつ取付表面１１１の上方に配置され得ると共に、電気導線１０１の該第３部分はセンサ要素１０５及び電子的要素１０６に電気的に連結され得る。センサ要素１０５と電気導線１０１との間の電気的連結方式、電子的要素１０６と電気導線１０１との間の電気的連結方式、及び、センサ要素１０５と電子的要素１０６との間の電気的連結方式は相互に同一もしくは別個とされ得ると共に、例えばワイヤボンディング、テープボンディング及び／又はフリップ・チップ・ボンディングなどとされ得る。
【００２０】
構成部品１００は付加的に、シーラントもしくは接着剤１３５を備え得る。接着剤１３５は好適には、リム１２０の全体に亙りかつ凹所１１５の周囲部の回りにおいて、連続的な玉縁（ｂｅａｄ）を形成する。また好適実施例において接着剤１３５は、構成部品１００が用いられる環境における腐食性要素による腐食に対して耐性を有するパーフルオロエーテル又は他の適切な材料である。適切なパーフルオロエーテル材料の例としては、オハイオ、アクロンのシンエツ・シリコーン・オブ・アメリカ社（Ｓｈｉｎ−Ｅｔｓｕ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ，  Ｉｎｃ．  ｏｆ  Ａｋｒｏｎ，  Ｏｈｉｏ）から市販されているＳｉｆｅｌ６０３及び６０４、並びに、ミシガン、オーバーンのダウコーニング社（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｕｂｕｒｎ，  Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から市販されているＲＴＶ８０１２が挙げられる。ＲＴＶ８０１２と比較してＳｉｆｅｌ６０３及び６０４が好適である、と言うのも、それらの粘度が低いからである。
【００２１】
図３は付加的な製造工程後における構成部品１００の平面図を示し、且つ、図４は図３の４−４線に沿った構成部品１００の断面図を示している。図３及び図４に示された如く、構成部品１００は支持部材３４０を備える。以下において更に詳細に説明される如く支持部材３４０は、構成部品１００におけるフィルタに対する機械的支持性、安定性及び信頼性を改善し得る。
【００２２】
支持部材３４０は、少なくともハウジング１１０の一部分上にかつキャビティ１２５上に配置される。支持部材３４０は又はウジング１１０の凹所１１５内にも配置される。以下に説明される理由により、支持部材３４０の長さ及び幅は好適には凹所１１５の長さ及び幅より僅かに小さい。
【００２３】
支持部材３４０は、各面部３４２及び３４３と、該面部３４２及び３４３を相互に連結する端縁部３４４とを有し得る。面部３４２はキャビティ１２５に指向すると共に、面部３４３はキャビティ１２５から離間した方向を向く。支持部材３４０の面部３４２は好適には少なくとも部分的に、キャビティ１２５の上部もしくは境界を画成する。リム１２０はキャビティ１２５上に支持部材３４０を支持する。リム１２０が突起１２２を備える場合、リム１２０の突起１２２は支持部材３４０の面部３４２をリム１２０の表面１２１上にかつキャビティ１２５上に支持する。
【００２４】
支持部材３４０はキャビティ１２５上に孔３４１を有することにより、センサ要素１０５と構成部品１００の外部の環境との間の連通を許容する。一例として孔３４１は円形とされ得ると共に、約０．０５乃至０．１５センチメートルの直径を有し得る。これもまた一例として支持部材３４０は、約０．０２乃至０．０３センチメートルの厚み、並びに、夫々が約０．４乃至０．６センチメートルの長さ及び幅を有し得る。当業者であれば孔３４１が他のサイズ及び／又は幾何学形状を有し得ることは理解されよう。
【００２５】
支持部材３４０は好適には、構成部品１００が作動する環境による腐食に対して耐性を有する実質的に堅固な材料からなる。一例として前記材料は、プラスチックもしくは金属とされ得る。適切なプラスチックは、ハウジング１１０に対して用いられるプラスチックと同一とされもしくは異なるものとされ、適切な金属の例はステンレス鋼である。
【００２６】
支持部材３４０は好適には、ハウジング１１０のリム１２０に対して化学的に連結され又は接着剤１３５により接着される。故に接着剤１３５は少なくともリム１２０の表面１２１と支持部材３４０の面部３４２との間に配置されて、表面１２１の周囲部を面部３４２に対して接着する。接着剤１３５のこの部分は好適には約０．００５乃至０．０１５センチメートルの厚みを有することで、ハウジング１１０と支持部材３４０との間に連続的シールを提供する。接着剤１３５に対する連続的な玉縁の好適実施例によっても、支持部材３４０の周囲部における連続的シールの形成が確実とされる。突起１２２は、接着剤１３５のこの部分に対する斯かる厚みを確実にすべく使用され得る。
【００２７】
支持部材３４０は好適には、ハウジング１１０の垂直側壁に対しても化学的に連結され又は接着される。故に接着剤１３５は好適には、支持部材３４０の端縁部３４４とハウジング１１０の垂直側壁との間にも配置されることで端縁部３４４をハウジング１１０に対して接着する。好適実施例においては更に端縁部３４４は所定高さを有し、接着剤１３５は少なくとも端縁部３４４の高さと同一の高さを有する。端縁部３４４の高さ及び接着剤１３５の高さは両者ともに、リム１２０の表面１２１から上方に且つキャビティ１２５から離間する方向に測定される。接着剤１３５のこの側方部分によれば、支持部材３４０の周囲部における前記連続的シールの形成が更に確実とされる。接着剤１３５の該側方部分の所望厚みを確実にすべく、ハウジング１１０の垂直側壁に対しては付加的な突起が付加され得る。
【００２８】
故に接着剤１３５の位置は垂直方向及び横方向の両方において支持部材３４０の近傍とされることで、支持部材３４０とハウジング１１０との間における更に高信頼性の連続的シールが提供される。前記連続的シールによれば、支持部材３４０における孔３４１を通る以外の経路により、構成部品１００の外部の環境における液体、気体及び他の汚染物質が構成部品１００のキャビティ１２５内に進入することが防止される。
【００２９】
図３及び図４における構成部品１００は、フィルタ３４５も備える。フィルタ３４５は、構成部品１００のキャビティ１２５の内側のセンサ要素１０５と該構成部品１００の外側の厳しい環境との間の連通を制限する。一例としてフィルタ３４５は、外部環境からの可能的な腐食性の要素もしくは媒体を遮断し得る一方、構成部品１００の内側のセンサ要素１０５に対する外部環境からの圧力は阻まずに該フィルタ３４５を介して依然として透過し得る。好適実施例においてフィルタ３４５は、複数の層からなる複合フィルタである。これらの層は、以下において更に詳細に記述される。
【００３０】
フィルタ３４５は、支持部材３４０上方に配置される。特にフィルタ３４５は、支持部材３４０の面部３４３上方に配置される。支持部材３４０の面部３４３は、ハウジング１１０のキャビティ１２５上にフィルタ３４５を支持し得る。フィルタ３４５は好適には、支持部材３４０に対して化学的に連結され又は接着される。支持部材３４０に対するフィルタ３４５の組立てを促進すべく該フィルタ３４５は好適には、一辺につき約０．４乃至０．６ミリメートルだけ支持部材３４０よりも僅かに小寸である。フィルタ３４５はまた、支持部材３４０の孔３４１上にも配置される。フィルタ３４５は更に、少なくともハウジング１１０の一部分上に且つ該ハウジング１１０の凹所１１５内に配置される。
【００３１】
フィルタ３４５は薄寸であり且つ脆弱であり得る。故に支持部材３４０は、フィルタ３４５の機械的支持性、安定性及び信頼性を改善すべく使用され得る。特に支持部材３４０は、構成部品１００に対する外部環境における圧力が急激に増大した場合に、フィルタ３４５に対して優れた機械的支持性、安定性及び信頼性を与え。
【００３２】
図５は更なる製造工程の後における構成部品１００の平面図を示すと共に、図６は図５の６−６線に沿った構成部品１００の断面図を示している。図５及び図６に示された如く構成部品１００は、付加的なもしくは第２支持部材５５０を備え得る。以下において更に詳細に説明される如く支持部材５５０は、構成部品１００においてフィルタ３４５の機械的支持性、安定性及び信頼性を更に改善し得る。構成部品１００の別実施例において、支持部材５５０は構成部品１００で使用されない。
【００３３】
支持部材５５０は、少なくともハウジング１１０の一部分上に、キャビティ１２５上に且つフィルタ３４５上に配置される。支持部材５５０は好適には、フィルタ３４５によりキャビティ１２５上に支持される。支持部材５５０は、ハウジング１１０の凹所１１５内にも配置される。
【００３４】
支持部材５５０は、フィルタ３４５上であると共に支持部材３４０の孔３４１上かつキャビティ１２５上に孔５５１を有することで、センサ要素１０５と構成部品１００の外側の環境との間の連通を許容する。一例として孔５５１は円形とされ得ると共に、支持部材５５０における孔３４１の直径より大きな直径を有し得る。一例として孔５５１の直径は、約０．３乃至０．５センチメートルとされ得る。孔５５１のこのサイズによれば２つの設計パラメータが最適化される：フィルタ３４５に対する物理的保護、並びに、構成部品１００が作動する環境における微粒子による孔５５１の目詰りの減少である。当業者であれば、孔５５１が他のサイズ及び／又は幾何学形状を有し得ることは理解し得よう。
【００３５】
支持部材５５０は好適には、構成部品１００が作動する環境による腐食に対して耐性を有する実質的に堅固な材料からなる。一例として前記材料は、プラスチックもしくは金属とされ得る。適切なプラスチックは、ハウジング１１０に対して用いられるプラスチックと同一とされもしくは異なるものとされ、適切な金属の例はステンレス鋼である。好適実施例において支持部材５５０は、支持部材３４０と同一の材料からなる。これもまた一例として支持部材５５０は、約０．０２乃至０．０３センチメートルの厚み、並びに、夫々が約０．４乃至０．６センチメートルの長さ及び幅を有し得る。好適実施例において支持部材５５０は、支持部材３４０よりも僅かに大寸である。
【００３６】
支持部材５５０は好適には、凹所１１５を画成するハウジング１１０の壁部の上側リムもしくは部分５５５をスエージ加工することで、ハウジング１１０に機械的に連結される。図６に示された如くこの実施例においてハウジング１１０のリムもしくは部分５５５は、支持部材５５０上に配置される。別実施例において支持部材５５０はハウジング１１０に対し、化学的に連結され又は接着剤により接着される。
【００３７】
先に示された如く、フィルタ３４５は薄寸で脆弱であり得る。故に支持部材５５０は、フィルタ３４５の機械的支持性、安定性及び信頼性を更に改善すべく使用され得る。特に支持部材５５０は、構成部品１００に対する外部環境における圧力が急激に減少した場合に、フィルタ３４５に対して優れた機械的支持性、信頼性及び安定性を提供する。
【００３８】
故に構成部品１００のキャビティ１２５は支持部材３４０の孔３４１と、フィルタ３４５と、支持部材５５０の孔５５１とを介し、凹所１１５の外部の環境に対して制限的に連通される。フィルタ３４５は、キャビティ１２５内におけるセンサ要素１０５及び電子的要素１０６の金属部分もしくは他の部分を、構成部品１００が作動する環境の腐食性の要素もしくは媒体から分離もしくは保護する。実験的な試験結果によれば、例えばタイヤ取付け用ペースト、タイヤ取付け用及び汎用の潤滑油、タイヤ取り外し用流体、ブレーキ液、脱脂剤、車輪クリーナ及び鉱物油などの種々の可能的な腐食性環境における腐食からセンサ要素を保護する構成部品１００の有効性が例証された。
【００３９】
図７は、フィルタ７００の断面図を示している。一例としてフィルタ７００は、図４及び図６におけるフィルタ３４５の更に詳細な図であり得る。図４及び図６の構成部品１００においてフィルタ７００が如何に用いられ得るかを示すべく図４及び図６の支持部材３４０は図７において点線で示される。
【００４０】
フィルタ７００は、接着剤７１０、７３０及び７５０、並びに、層７２０、７４０及び７６０を備える。一例として層７２０、７４０及び７６０は夫々、ポリエステル材料、ナイロン材料及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）材料から成り得る。フィルタ７００は、ミネソタ、ミネアポリスのドナルドソン社（Ｄｏｎａｌｔｓｏｎ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．  ｏｆ  Ｍｉｎｅｎａｐｏｌｉｓ，  Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から市販されると共に、ニューヨーク、ポートワシントンのポール・スペシャリティ・マテリアル社（Ｐａｌｌ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｏｆ  Ｐｏｒｔ  Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）からも購入可能である。
【００４１】
フィルタ７００の一実施例において層７２０のポリエステル材料及び／又は層７４０のナイロン材料は、フィルタ７００に対して一定のフィルタリング特性を提供し得る。例えば前記ポリエステル及び／又はナイロン材料は、疎水性且つ／又は疎油性（ｏｌｅｏｐｈｏｂｉｃ）である一種類以上の化学物質で処理され得る。フィルタ７００が高温の環境で使用される場合に層７４０は、例えば不織ナイロン材料から成り得ると共に、接着積層を用いて層７２０及び／又は７６０に接着され得る。またフィルタ７００が低温の環境においてのみ使用される場合、層７２０は熱圧力積層を用いて支持部材３４０及び／又は層７４０に接着され得る。
【００４２】
層７６０のＰＴＦＥ材料は孔性であり、フィルタ７００に対するフィルタリング特性の少なくとも幾分かを提供する。ＰＴＦＥ材料の孔性の性質は、ＰＴＦＥ材料における１マイクロメータより小さな直径の孔により提供され得る。一例として、これらの孔の直径は約０．０５乃至０．１マイクロメータであり得る。ＰＴＦＥ材料に対する他の仕様としては以下のものが挙げられる：（１）シリコーンを含まないＰＴＦＥ材料、（２）約３．４キロパスカルにおける約０．０１乃至０．１センチメートルの厚み、（３）約８５０乃至９５０キロパスカルのＭｕｌｌｅｎ静水圧／水侵入圧力（米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ７５１）、（４）米国繊維化学者・色彩技術者協会（ＡＡＴＣＣ）１１８−１９９２標準試験方法に従う約７の撥油指数、（５）約１２．７ミリメートルＨ２ Ｏにおける約３，３５０乃至３，４５０リットル／時間のフレージャー通気性（ＡＳＴＭ  Ｄ７３７）、（６）１．８×１０４ リットル／時間にて約９９．９乃至９９．９９９％の最小限である約０．１マイクロメータのフォンブリン（Ｆｏｍｂｌｉｎ）効率、（７）約１０．０ミリリットル／分における約２５０乃至３００キロパスカルのイソプロピル・アルコール（ＩＰＡ）泡立ち点、及び、（８）約８００乃至８５０グラム／ｍ２ ／時間の水蒸気透過速度（ＭＶＴＲ）。
【００４３】
一例として前記ＰＴＦＥ材料は、デラウェア、ウィルミントンのデュポン社（Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ｏｆ  Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，  Ｄｅｌａｗａｒｅ）から市販されているＴｅｆｌｏｎ（登録商標）材料、又は、デラウェア、ニューワークのＷ．Ｌ．ゴア社（Ｗ．Ｌ．  Ｇｏｒｅ  ＆  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ  ｏｆ  Ｎｅｗａｒｋ，  Ｄｅｌｗａｒｅ）から市販されているＧｏｒｅ−Ｔｅｘ（登録商標）材料とされ得る。もし層７６０に対してＴｅｆｌｏｎ（登録商標）材料が用いられるなら、層７６０もまた疎水性とされ得ると共に、図６の構成部品１００のキャビティ１２５内における湿度レベルを制御し得る。
【００４４】
図８は、フィルタ８００の断面図を示している。一例としてフィルタ８００は、図４及び図６におけるフィルタ３４５の更に詳細な図であり得る。図４及び図６の構成部品１００においてフィルタ８００が如何に用いられ得るかを示すべく図４及び図６の支持部材３４０は図８において点線で示される。
【００４５】
フィルタ８００は、接着剤８１０、８３０、８５０及び８７０、並びに、層８２０、８４０、８６０、８８０及び８９０も備えている。一例として層８２０、８４０及び８６０は夫々、ポリエステル材料、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）材料及びナイロン材料から成り得る。図８における層８２０、８４０及び８６０は、図７における層７２０、７６０及び７４０と同様とされ得る。図８における層８８０及び８９０は夫々、例えば活性炭材料及び外側の荒目地布（ｓｃｒｉｍ）とされ得る。フィルタ８００はミネソタ、ミネアポリスのドナルドソン社から市販されると共に、ニューヨーク、ポートワシントンのポール・スペシャリティ・マテリアル社からも購入され得る。
【００４６】
図９は、図６の構成部品１００の別実施例であり得る構成部品９００の断面図を示している。図９における構成部品９００は、付加的な又は第２の支持部材９５０を備える。図６における支持部材５５０と同様に図９における支持部材９５０は、フィルタ３４５の機械的支持性、安定性及び信頼性を更に改善し得る。
【００４７】
支持部材９５０は、少なくともハウジング１１０の一部分上、キャビティ１２５上、且つ、フィルタ３４５上に配置される。支持部材９５０は好適には、フィルタ３４５によりキャビティ１２５上に支持される。支持部材９５０は、ハウジング１１０の凹所１１５内にも配置される。図９においてハウジング１１０は、図６にてリム１２０の表面１２１から延在して示された前記選択的突起なしで示される。
【００４８】
支持部材９５０はフィルタ３４５上、支持部材３４０における孔３４１上かつキャビティ１２５上に孔９５１を有することで、センサ要素１０５と構成部品９００の外部の環境との間の連通を許容する。図９における支持部材９５０及び孔９５１は、図６における支持部材５５０及び孔５５１と同様とされ得る。但し支持部材９５０は好適にはハウジング１１０に対し、化学的に連結されるか又は接着剤９６０により接着される。一実施例において接着剤９６０は接着剤１３５と同様とされ得る。この実施例において接着剤１３５及び９６０は、リム１２０からの高さであって少なくとも支持部材９５０の頂部表面と同じ高さを有するひとつの接着剤と見做され得る。別実施例において支持部材９５０はハウジング１１０に対し、凹所１１５を画成する前記壁部のスエージ加工部分５５５により機械的にも連結され得る。
【００４９】
支持部材９５０は支持部材３４０と略々同一サイズとされることから、接着剤１３５は該支持部材９５０の端縁部とハウジング１１０の垂直側壁との間に配置され得る。この実施例において接着剤１３５は、凹所１１５の周囲部における連続的シールの信頼性を更に改善し得る。
【００５０】
図１０は、図６における構成部品１００の別実施例であり得る構成部品１０００の断面図を示している。図１０における構成部品１０００は、フィルタ１０４５を備える。図１０におけるフィルタ１０４５は、図６におけるフィルタ３４５と同様の機能及び材料とされ得る。フィルタ１０４５は、支持部材３４０上に配置される。フィルタ１０４５は支持部材３４０における孔３４１上にも配置され、更に、少なくともハウジング１１０の一部分上にも配置される。図１０においてハウジング１１０は、図６においてリム１２０の表面１２１から延在して示された選択的突起なしで示される。
【００５１】
フィルタ１０４５は好適には、ハウジング１１０の外側に配置されると共に、ハウジング１１０のリムもしくは部分５５５によりキャビティ１２５の上方に支持される。構成部品１０００の別実施例において支持部材３４０は、ハウジング１１０のキャビティ１２５の上方にフィルタ１０４５を支持し得る。この実施例においてハウジング１１０は依然としてリム１２０を有し得るが、該ハウジングの高さは小さくされ得る。ハウジング１１０のこの別実施例においてフィルタ１０４５は支持部材３４０に対しても化学的に連結され又は接着され得る。
【００５２】
図１０に示された如く、構成部品１０００は付加的な又は第２の支持部材１０５０も備える。図６における支持部材５５０と同様に図１０における支持部材１０５０は、構成部品１０００におけるフィルタ１０４５の機械的支持性、安定性及び信頼性を更に改善し得る。但し図１０における支持部材１０５０は、裾部（ｓｋｉｒｔ）もしくはフランジである。
【００５３】
支持部材１０５０は、少なくともハウジング１１０の一部分上、キャビティ１２５上、且つ、フィルタ１０４５上方に配置される。支持部材１０５０は好適には、フィルタ１０４５によりキャビティ１２５上方に支持される。支持部材１０５０もまた好適には、ハウジング１１０の外側に配置される。支持部材１０５０は、フィルタ１０４５上、支持部材３４０における孔３４１の上方、及び、キャビティ１２５の上方に孔１０５１を有することで、センサ要素１０５と構成部品１０００の外部の環境との間における連通を許容する。図１０における支持部材１０５０は図６における支持部材５５０と同様の材料組成とされ得ると共に、図１０における孔１０５１は図６における孔５５１と同様のサイズとされ得る。但し支持部材１０５０は好適には、ハウジング１１０に対して化学的に連結されるかハウジング１１０の外側に配置された接着剤１０６０によりハウジング１１０に接着される。一実施例において接着剤１０６０は、接着剤１３５と同様とされ得る。
【００５４】
図１１は、図１０における構成部品１０００の別実施例であり得る構成部品１１００の断面図を示している。図１１において構成部品１１００は、ハウジング１１１０を備える。図１１におけるハウジング１１１０は、図６におけるハウジング１１０と同様とされ得る。例えば図１１におけるハウジング１１１０は図６におけるハウジング１１０のキャビティ１２５と類似したキャビティ１１２５を有するが、図１１におけるハウジング１１１０は該ハウジング１１１０の凹所の内側の上側リムを有さない。
【００５５】
構成部品１１００は、支持部材１１４０も備える。支持部材１１４０は、少なくともハウジング１１０の一部分の上方に、且つキャビティ１２５の上方に配置される。支持部材１１４０は好適には、ハウジング１１０の外側に配置されると共に、ハウジング１１０のリムもしくは部分１１５５によりキャビティ１２５の上方に支持される。支持部材１１４０はキャビティ１２５の上方に孔１１４１を有することで、センサ要素１０５と構成部品１１００の外部の環境との間の連通を許容する。図１１における支持部材１１４０は図６における支持部材３４０と同様であり得ると共に、図１１における孔１１４１は図６における孔３４１と同様であり得る。支持部材１１４０はハウジング１１０に対して化学的に連結可能もしくは接着可能であり、且つ／又は、支持部材１１４０はフィルタ１０４５、支持部材１０５０及び接着剤１０６０によりハウジング１１０に対して連結され得る。
【００５６】
図１２は、構成部品を製造する方法のフローチャート１２００を示している。一例としてフローチャート１２００の構成部品は、図６、図９、図１０及び図１１における構成部品１００、９００、１０００もしくは１１００と同様とされ得る。図１２のフローチャート１２００のステップ１２１０においては、キャビティを少なくとも部分的に画成するハウジングが配備される。次にフローチャート１２００のステップ１２２０においては、前記キャビティ内にセンサ要素が載置、位置決めもしくは配設される。次にステップ１２３０にては、前記ハウジングの一部分の上方に接着剤が載置、位置決めもしくは配設される。一例として前記接着剤は、前記ハウジングのリム上における連続的なビード（玉縁）として供給される。前記リムは、ハウジング上に接着剤を配設する以前に粗面化され又は表面活性化（すなわち紫外線光）を受け得る。
【００５７】
引き続き図１２におけるフローチャート１２００のステップ１２４０にては、前記接着剤の上方、前記キャビティの上方、及び、少なくとも前記ハウジングの一部分の上方に支持部材及びフィルタが載置、位置決めもしくは配設される。前記支持部材は前記キャビティの上方に配置された孔を有すると共に、前記フィルタは前記支持部材上方かつ支持部材における孔の上方に配置される。ステップ１２４０は、前記接着剤の少なくとも一部分を変位し得る。この変位により、前記接着剤の高さは増大され得る。一例として前記接着剤の変位は前記支持部材を前記接着剤の上方に配設するときに接着剤に圧力を付与すべく支持部材を用いて達成され得る。
【００５８】
ステップ１２４０の一実施例において、前記フィルタは前記支持部材に取付けもしくは連結されて配備され得ると共に、前記支持部材及びフィルタは次に同時に、前記接着剤、キャビティ、及び、前記ハウジングの少なくとも一部分上方に配設され得る。ステップ１２４０の別実施例においては、前記支持部材がまず前記接着剤上に配設され得ると共に、前記フィルタが次に該支持部材上方に配設され得る。
【００５９】
次に図１２におけるフローチャート１２００のステップ１２５０にては、前記接着剤が硬化される。一例として前記接着剤がＳｉｆｅｌ６０４からなる場合、ステップ１２５０の硬化プロセスは約１５０℃で約１時間に亙り実施され得る。前記接着剤は好適には、前記支持部材とハウジングとの間に連続的シールを形成すべく硬化される。
【００６０】
次にフローチャート１２００のステップ１２６０においては、前記フィルタ及び支持部材上に付加的支持部材が載置、位置決めもしくは配設される。好適にはステップ１２６０はステップ１２５０の後で行われることで、前記接着剤の過剰な変位を防止する。引き続きステップ１２７０にては、前記ハウジングのリムもしくは他の部分がスエージ加工され又は別様に変形される。好適にはステップ１２７０はステップ１２６０の後で実施されることで、前記接着剤の過剰変位を防止する。ステップ１２７０における前記スエージ加工プロセスは、前記付加的支持部材を前記ハウジングに機械的に連結すると共に、好適には高圧及び高温の両方を用いる。
【００６１】
図１３は、構成部品を操作する方法のフローチャート１３００を示している。一例として該構成部品は、図６、図９、図１０及び図１１における構成部品１００、９００、１０００もしくは１１００と同様とされ得る。図１３におけるフローチャート１３００のステップ１３１０において構成部品は、少なくとも部分的にキャビティを画成するハウジングと、前記キャビティ内のセンサ要素と、前記キャビティ上かつ少なくとも前記ハウジングの一部分上の支持部材であって前記キャビティ上の孔を有する支持部材と、前記支持部材上かつ該支持部材における前記孔上のフィルタと、前記フィルタ上の付加的な但し選択的な支持部材であって前記フィルタ上かつ前記支持部材における前記孔上の付加的孔を有する付加的な但し選択的な支持部材と、を備えて配備される。
【００６２】
次に図１３におけるフローチャート１３００のステップ１３２０にては、前記支持部材における前記孔を介し、前記フィルタを介し、且つ、前記付加的支持部材における前記付加的孔を介し、前記キャビティと該キャビティの外部の環境との間の連通が許容される。次にステップ１３３０にて前記センサ要素は、環境の第１特性を検出すべく用いられる。一例として環境の第１特性は、環境の圧力であり得る。
【００６３】
引き続きフローチャート１３００のステップ１３４０にて、前記フィルタは環境の第２特性から前記センサ要素を保護すべく用いられる。一例として前記フィルタは、前記第２特性が前記ハウジングの前記キャビティ内に進入するのを防止すべく使用され得る。環境の前記第２特性は例えば、腐食性の要素もしくは媒体であり得る。
【００６４】
次に図１３におけるフローチャート１３００のステップ１３５０にて前記支持部材は前記フィルタが所定量を超えて変形するのを防止すべく使用され、且つ、ステップ１３６０にて前記付加的支持部材は前記フィルタが付加的な所定量を超えて変形するのを防止すべく用いられる。一例として、ステップ１３５０における前記所定量は第１方向におけるものとされ得ると共に、ステップ１３６０における前記付加的な所定量は第１方向とは異なる第２方向におけるものとされ得る。好適実施例において第１方向及び第２方向は逆方向である。
【００６５】
故に、先行技術の不都合を克服する優れた構成部品が提供される。本明細書中に記述された前記構成部品は、該構成部品の性能に悪影響せずに効率的な腐食防止を実現する。前記の２つの支持部材の間におけるフィルタの配置によれば、圧力の大きな及び／又は迅速な変化に起因するフィルタの機械的故障を防止し又は少なくとも減少するという該フィルタの堅牢性が改善される。また前記構成部品に対する容易な組立て方法によれば、該構成部品の製造コストも最小化される。
【００６６】
本発明は特定実施例に関して記述されたが、当業者であれば本発明の精神及び有効範囲から逸脱せずに種々の変更が為され得ることを理解し得よう。本明細書中に示された例えば材料組成、寸法、並びに、製造工程及び操作工程のシーケンスなどの多くの詳細は本発明の理解を促進すべく提供されたものであり、本発明の有効範囲を制限すべく提供されたものではない。付加的に前ウジング内のキャビティの内側には被覆もしくは封止材が使用され得ると共に、構成部品は電気導線が無くても良い。更に、支持部材及び／又はフィルタは、相互に対し且つ／又は前記ハウジングに対して永続的に取付けられ得る。代替的に前記支持部材及び／又はフィルタは着脱可能、互換可能且つ／又は差し替え可能な部品とされ得るが、斯かる差し替えとは前記構成部品の手直しではなく該構成部品の再構成もしくは再構築を意味する。
【００６７】
更に、図１３のフローチャート１３００におけるステップ１３２０、１３３０、１３４０、１３５０及び１３６０又はそれらの一切の部分集合は、相互に同時に実施され得る。そして更に、２つの支持部材及びフィルタは相互に事前組立てされ得ると共に、このアセンブリは図１２におけるフローチャート１２００のステップ１２４０の間において接着剤の上方、キャビティの上方、且つ、少なくともハウジングの一部分の上方に配設され得る。フローチャート１２００のこの実施例においては、ステップ１２６０が省略され、且つステップ１２７０は選択的である。
【００６８】
故に本発明の各実施例の開示は、本発明の有効範囲の例示を企図したものであり、限定を企図したものではない。本発明の有効範囲は、添付の各請求項により要求される範囲においてのみ定義されることが企図される。
【００６９】
課題に対する利益、他の利点及び解決策は、特定実施例に関して記述された。但し、課題に対する利益、利点、解決策、並びに、一切の利益、利点もしくは解決策を生じさせ又は更に顕著とし得る一切の単独もしくは複数の要素は、各請求項のいずれかもしくは全てにおける重要な、必要な又は本質的な特徴もしくは要素とは解釈されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る構成部品の平面図。
【図２】図１の２−２線における本発明の実施例に係る構成部品の断面図。
【図３】付加的な製造工程の後における図１の本発明の実施例に係る構成部品の平面図。
【図４】図３の４−４線における構成部品の断面図である。
【図５】更なる製造工程の後における図３の本発明の実施例に係る構成部品の平面図。
【図６】図５の６−６線における構成部品の断面図である。
【図７】本発明の実施例に係るフィルタの断面図。
【図８】本発明の実施例に係る別のフィルタの断面図。
【図９】本発明の実施例に係る別の構成部品の断面図。
【図１０】本発明の実施例に係る更に別の構成部品の断面図。
【図１１】本発明の実施例に係る更に別の構成部品の断面図。
【図１２】本発明の実施例に係る構成部品の製造方法のフローチャート。
【図１３】本発明の実施例に係る構成部品の操作方法のフローチャート。
【図１２】
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【図１３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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