JP2514070Y2 - ダイヤフラム装置 - Google Patents
ダイヤフラム装置Info
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- JP2514070Y2 JP2514070Y2 JP1989005882U JP588289U JP2514070Y2 JP 2514070 Y2 JP2514070 Y2 JP 2514070Y2 JP 1989005882 U JP1989005882 U JP 1989005882U JP 588289 U JP588289 U JP 588289U JP 2514070 Y2 JP2514070 Y2 JP 2514070Y2
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- JP
- Japan
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- diaphragm
- flanges
- peripheral edge
- flange
- ripples
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ダイヤフラム装置に関するものである。
ダイヤフラム装置は、そのダイヤフラムの両側面に働
く圧力差によって撓み、その撓みでもって圧力の検出を
行い、圧力の制御、圧力による操作等の圧力に係る機器
に多用されている。
く圧力差によって撓み、その撓みでもって圧力の検出を
行い、圧力の制御、圧力による操作等の圧力に係る機器
に多用されている。
このダイヤフラム装置は、第12図に示すように、ダイ
ヤフラムＤの全周縁を表裏２枚の環状フランジ（ケー
ス）２、２で挾持固定したものが一般的である。この従
来の挾持固定手段は、両フランジ２、２を、ダイヤフラ
ムＤ周縁を介し、エポキシ、シリコン系接着剤等により
接着し、又は低温（190〜210℃）ハンダ付けして一体化
している。
ヤフラムＤの全周縁を表裏２枚の環状フランジ（ケー
ス）２、２で挾持固定したものが一般的である。この従
来の挾持固定手段は、両フランジ２、２を、ダイヤフラ
ムＤ周縁を介し、エポキシ、シリコン系接着剤等により
接着し、又は低温（190〜210℃）ハンダ付けして一体化
している。
しかしながら、この従来の手段は、接着剤及びハンダ
が固化するまで、ダイヤフラムＤ及びフランジ２、２を
固定しておかなければならず、生産性が悪い。また、接
着剤及びハンダは、耐熱性の点でも問題があるうえに、
長期に亘って一定の特性を保持できない問題がある。す
なわち、経年変化が問題である。
が固化するまで、ダイヤフラムＤ及びフランジ２、２を
固定しておかなければならず、生産性が悪い。また、接
着剤及びハンダは、耐熱性の点でも問題があるうえに、
長期に亘って一定の特性を保持できない問題がある。す
なわち、経年変化が問題である。
また、ダイヤフラムＤの撓み作用が偏りなく、均一に
なされるためには、全周囲均等に遠心方向に引かれてフ
ランジ２、２に固定されている必要がある。
なされるためには、全周囲均等に遠心方向に引かれてフ
ランジ２、２に固定されている必要がある。
このため、従来では、特開昭48−41152号公報及び特
開昭61−160667号公報等において、ダイヤフラムに遠心
方向の張力を付与した技術が開示されている。
開昭61−160667号公報等において、ダイヤフラムに遠心
方向の張力を付与した技術が開示されている。
しかしながら、ダイヤフラムの周縁を挾持するフラン
ジは表裏片が別もののため、挾持後、表裏片は別手段に
よって一体にする必要があり、作業性が悪い。
ジは表裏片が別もののため、挾持後、表裏片は別手段に
よって一体にする必要があり、作業性が悪い。
さらに、実公昭48−41476号公報等には、フランジを
かしめ圧着して複数のダイヤフラム・ゴム膜を挾持する
技術の開示がある。
かしめ圧着して複数のダイヤフラム・ゴム膜を挾持する
技術の開示がある。
しかしながら、その技術には、上記遠心方向の張力を
付与する考えはない。
付与する考えはない。
本考案は、上記の実状の下、フランジをかしめ圧着し
てダイヤフラム周縁を挾持するとともに、そのダイヤフ
ラムに全周均等な遠心方向の張力の付与されたダイヤフ
ラム装置とすることを課題とする。
てダイヤフラム周縁を挾持するとともに、そのダイヤフ
ラムに全周均等な遠心方向の張力の付与されたダイヤフ
ラム装置とすることを課題とする。
上記課題を解決するために、本考案にあっては、ダイ
ヤフラムの全周縁を、表裏２枚の環状フランジで挾持固
定したダイヤフラム装置において、前記２枚のフランジ
が全外周においてその内面が鋭角に連続した塑性材から
なる一体ものであり、この両フランジ間に、前記ダイヤ
フラムの全周縁が両フランジの前記鋭角内面最奥部まで
挿入されて、両フランジがダイヤフラムに全周均等な遠
心方向の張力を付与してかしめ圧着されている構成とし
たのである。
ヤフラムの全周縁を、表裏２枚の環状フランジで挾持固
定したダイヤフラム装置において、前記２枚のフランジ
が全外周においてその内面が鋭角に連続した塑性材から
なる一体ものであり、この両フランジ間に、前記ダイヤ
フラムの全周縁が両フランジの前記鋭角内面最奥部まで
挿入されて、両フランジがダイヤフラムに全周均等な遠
心方向の張力を付与してかしめ圧着されている構成とし
たのである。
上記フランジは、ダイヤフラムと同質材料を用いる
と、圧着性能がよく、好ましくは焼鈍材とする。
と、圧着性能がよく、好ましくは焼鈍材とする。
このように、構成されるダイヤフラム装置は、両フラ
ンジの内面最奥部までダイヤフラムの周縁を挿入して、
その状態を固定し、その状態で、フランジをかしめて圧
着し、両者を一体化する。
ンジの内面最奥部までダイヤフラムの周縁を挿入して、
その状態を固定し、その状態で、フランジをかしめて圧
着し、両者を一体化する。
この一体化時、両フランジはその内面が鋭角となって
いるため、かしめによってその鋭角がさらにつぶされ、
その際、最奥部にダイヤフラム周縁があるため、かしめ
作用開始と同時に、その周縁が挾持され、遠心方向に引
っぱられ、かしめ方向を遠心方向に傾けることにより、
ダイヤフラム全周に遠心方向の張力が確実に付与され
る。
いるため、かしめによってその鋭角がさらにつぶされ、
その際、最奥部にダイヤフラム周縁があるため、かしめ
作用開始と同時に、その周縁が挾持され、遠心方向に引
っぱられ、かしめ方向を遠心方向に傾けることにより、
ダイヤフラム全周に遠心方向の張力が確実に付与され
る。
〔実施例１〕 まず、ダイヤフラムＤの製作方法に付いて説明する。
第３図に示すように、中心円形10の周りに三等分位か
ら互に隣接させて渦巻き波紋Ｐを形成し、第４図に示す
波の高さ:t、ダイヤフラムＤの外周と中心の高低差:T、
ダイヤフラムＤの曲率:R、波紋Ｐの谷部曲率:r、同山部
曲率:r′をそれぞれ所定値とした。この各値は、ダイヤ
フラムＤの使用箇所、材質等を考慮して、実験等により
適宜に選定する。中心円形10の部分も、第４図鎖線のご
とくわん曲させれば、波紋Ｐとの境がなめらかとなし得
る 上記ダイヤフラムＤの製造は、その前記諸元（形状）
に基づいて設計された金型によりプレス成形されて打抜
かれる。金型は、放電加工によって基本的に制作され、
調整の上使用される。
ら互に隣接させて渦巻き波紋Ｐを形成し、第４図に示す
波の高さ:t、ダイヤフラムＤの外周と中心の高低差:T、
ダイヤフラムＤの曲率:R、波紋Ｐの谷部曲率:r、同山部
曲率:r′をそれぞれ所定値とした。この各値は、ダイヤ
フラムＤの使用箇所、材質等を考慮して、実験等により
適宜に選定する。中心円形10の部分も、第４図鎖線のご
とくわん曲させれば、波紋Ｐとの境がなめらかとなし得
る 上記ダイヤフラムＤの製造は、その前記諸元（形状）
に基づいて設計された金型によりプレス成形されて打抜
かれる。金型は、放電加工によって基本的に制作され、
調整の上使用される。
上記金型製造のための放電加工用電極の製作は、ま
ず、上記３等分位からスタートすることを想定して、第
５図に示す円錐台体11の表面に渦巻溝12を削設した治工
具Ｑを制作する。この治工具Ｑに、同図鎖線のごとく線
条体ｌを前記溝12に沿って巻付けて電極を製作する。前
記治工具Ｑ及びその溝12の形状は、線条体ｌのばね性を
考慮して作らねばならない。
ず、上記３等分位からスタートすることを想定して、第
５図に示す円錐台体11の表面に渦巻溝12を削設した治工
具Ｑを制作する。この治工具Ｑに、同図鎖線のごとく線
条体ｌを前記溝12に沿って巻付けて電極を製作する。前
記治工具Ｑ及びその溝12の形状は、線条体ｌのばね性を
考慮して作らねばならない。
治工具Ｑから外した渦巻線条体ｌは高さが高くなって
いるので（椀状となっているので）、押えて所望の高さ
とする。次いで、第６図に示すように上記の如くして得
た渦巻線条体ｌを３個組み合わせて中心となるボス13に
ろう付けし、ボス13には電極取付け棒14を立設する（第
７図参照）。
いるので（椀状となっているので）、押えて所望の高さ
とする。次いで、第６図に示すように上記の如くして得
た渦巻線条体ｌを３個組み合わせて中心となるボス13に
ろう付けし、ボス13には電極取付け棒14を立設する（第
７図参照）。
上記の如くして得た電極Ｓを、第７図のごとく放電加
工機に装着し金型Ｗを制作する。金型Ｗは雄型と雌型を
必要とするが、上記放電加工により得られる金型Ｗを２
個形成し、この一方を逆に電極として前記の放電加工を
することにより、その加工品及び残りの前記金型Ｗによ
り雄、雌両型が得られる。
工機に装着し金型Ｗを制作する。金型Ｗは雄型と雌型を
必要とするが、上記放電加工により得られる金型Ｗを２
個形成し、この一方を逆に電極として前記の放電加工を
することにより、その加工品及び残りの前記金型Ｗによ
り雄、雌両型が得られる。
上記製造手段によって、下記表１に示す諸元（ｔ、Ｔ
等）の試作例１〜４を製作した。なお、全てステンレス
箔（フープ）を使用し、その厚さ:0.015mm、曲率R:100m
m、ダイヤフラムＤの仕上り外径:25.4mmは各例同じであ
る。また、試作例１の波紋Ｐの断面は第４図（ｂ）のご
とく、他は同図（ａ）のごとくである。
等）の試作例１〜４を製作した。なお、全てステンレス
箔（フープ）を使用し、その厚さ:0.015mm、曲率R:100m
m、ダイヤフラムＤの仕上り外径:25.4mmは各例同じであ
る。また、試作例１の波紋Ｐの断面は第４図（ｂ）のご
とく、他は同図（ａ）のごとくである。
なお、波紋Ｐの巻回数は波紋Ｐの幅（各間隔ｄ）によ
って決定されるが、試作例１、２は１回半、３、４は２
回であった。
って決定されるが、試作例１、２は１回半、３、４は２
回であった。
このようにして、製作したダイヤフラムＤを、第１図
のごとく、円環状フランジ２で支持し、これが本考案に
係るフランジ装置であり、この装置による圧力変位測定
結果を第８図に示す。上記支持は、第２図（ａ）に示す
ように、断面Ｌ字状のフランジ２（材質:SUS304,316）
内にダイヤフラムＤ周縁をそのフランジ２の鋭角内面の
最奥部まで挿入してダイヤフラムＤ及びフランジを固定
した後、同図（ａ）〜（ｃ）のごとく、圧着面の異なる
パンチ3a、3b、3cによって順々に圧着する（かしめ
る）。その（ｃ）において、パンチ3cを周方向適宜間隔
に分割したものとし、カム機構によりパンチ3cを遠心方
向（外方）にスライドさせる。このように全周を遠心方
向に引きながら（引っ張りながら）圧着すると、ダイヤ
フラムＤが全周囲均等に外方に引かれて、撓み作用が均
一化する。すなわち、特性が安定する。
のごとく、円環状フランジ２で支持し、これが本考案に
係るフランジ装置であり、この装置による圧力変位測定
結果を第８図に示す。上記支持は、第２図（ａ）に示す
ように、断面Ｌ字状のフランジ２（材質:SUS304,316）
内にダイヤフラムＤ周縁をそのフランジ２の鋭角内面の
最奥部まで挿入してダイヤフラムＤ及びフランジを固定
した後、同図（ａ）〜（ｃ）のごとく、圧着面の異なる
パンチ3a、3b、3cによって順々に圧着する（かしめ
る）。その（ｃ）において、パンチ3cを周方向適宜間隔
に分割したものとし、カム機構によりパンチ3cを遠心方
向（外方）にスライドさせる。このように全周を遠心方
向に引きながら（引っ張りながら）圧着すると、ダイヤ
フラムＤが全周囲均等に外方に引かれて、撓み作用が均
一化する。すなわち、特性が安定する。
第８図から、試作例３、４は、立上りが大きい点（20
0〜500mmH2O）があり、その箇所でデジタル出力（ON−O
FF）を得るようにしてするとよいことがわかる。いずれ
にしろ、各例とも、目的に応じて、十分使用し得るもの
である。
0〜500mmH2O）があり、その箇所でデジタル出力（ON−O
FF）を得るようにしてするとよいことがわかる。いずれ
にしろ、各例とも、目的に応じて、十分使用し得るもの
である。
〔実施例２〕 この実施例は、第９図に示すように、中心円形10の周
りに、隣接して同心円形波紋P1を形成するとともに、外
側にも同形波紋P2を形成し、両波紋P1、P2間に、同心円
形波紋P1の周囲３等分位からの渦巻波紋P3を形成し、そ
の波紋P3の始終端を両波紋P1、P2に合流させたものであ
る。
りに、隣接して同心円形波紋P1を形成するとともに、外
側にも同形波紋P2を形成し、両波紋P1、P2間に、同心円
形波紋P1の周囲３等分位からの渦巻波紋P3を形成し、そ
の波紋P3の始終端を両波紋P1、P2に合流させたものであ
る。
このダイヤフラムＤも、前記実施例と同様に、まず治
工具Ｑにより、波紋P3に応じた線条体l3を製作し、波紋
P1、P2用線条体l1、l2は、治工具平面上に円形溝を削設
し、この溝に、円環板状線条体ｌ、l2を嵌め込みプレス
することにより作る。
工具Ｑにより、波紋P3に応じた線条体l3を製作し、波紋
P1、P2用線条体l1、l2は、治工具平面上に円形溝を削設
し、この溝に、円環板状線条体ｌ、l2を嵌め込みプレス
することにより作る。
次いで、第11図に示すように上記の如くして得た線条
体l1、l2、l3を組み合わせて中心となるボス13にろう付
けするとともに相互間をろう付けし、ボス13には電極取
付け棒14を立設する（第７図参照）。図中、一点鎖線は
線条体l1、l2、l3の谷の軌跡（一部）を示す。
体l1、l2、l3を組み合わせて中心となるボス13にろう付
けするとともに相互間をろう付けし、ボス13には電極取
付け棒14を立設する（第７図参照）。図中、一点鎖線は
線条体l1、l2、l3の谷の軌跡（一部）を示す。
上記の如くした得た電極Ｓを、前記と同様にして放電
加工機に装着し金型Ｗを製作し、この金型Ｗによるプレ
ス加工でもって、第９図、第10図に示したダイヤフラム
Ｄを得た。
加工機に装着し金型Ｗを製作し、この金型Ｗによるプレ
ス加工でもって、第９図、第10図に示したダイヤフラム
Ｄを得た。
このプレス成形の際、内外側に円形波紋P1、P2を形成
し、両波紋P1、P2に渦巻き波紋P3の両端が合流している
ため、渦巻き波紋P3の成形による歪が円形波紋P1、P2内
に吸収されて皺は生じなかった。
し、両波紋P1、P2に渦巻き波紋P3の両端が合流している
ため、渦巻き波紋P3の成形による歪が円形波紋P1、P2内
に吸収されて皺は生じなかった。
このダイヤフラムＤも、素材を、厚さ:0.015mmステン
レス箔、仕上り外径:25.4mmとし、第９図、第10図にお
いて、各波紋P1、P2、P3（総称:P）の幅ｄ（谷と谷の
間、合流間は除く）:1.054mm、同心円形波紋P1の谷径:
5.9mm、外側波紋Ｐの内径各径:18.7mm、渦巻波紋Ｐの谷
部曲率r:0.7mm、山部曲率:r′:0.7mm、波の高さt:0.15m
m、高低差T:1.5mm、ダイヤフラムＤの曲率R:100mmとし
たものを製作し、第１図のごとく、前述と同様に、フラ
ンジ２より支持して、本考案に係るダイヤフラム装置と
し、実際に装着したところ、周方向に均等に撓み、応力
の偏りもなかった。
レス箔、仕上り外径:25.4mmとし、第９図、第10図にお
いて、各波紋P1、P2、P3（総称:P）の幅ｄ（谷と谷の
間、合流間は除く）:1.054mm、同心円形波紋P1の谷径:
5.9mm、外側波紋Ｐの内径各径:18.7mm、渦巻波紋Ｐの谷
部曲率r:0.7mm、山部曲率:r′:0.7mm、波の高さt:0.15m
m、高低差T:1.5mm、ダイヤフラムＤの曲率R:100mmとし
たものを製作し、第１図のごとく、前述と同様に、フラ
ンジ２より支持して、本考案に係るダイヤフラム装置と
し、実際に装着したところ、周方向に均等に撓み、応力
の偏りもなかった。
なお、電極Ｓの別の製作法としては、三次元数値制御
可能なフライス盤の記憶部に上記ダイヤフラムＤの諸元
を入力し、そのエンドミルにより、電極素材板の表面に
第６図及び第11図に示す波紋Ｐを呈する凹凸を形成して
製作することもできる。また、各部寸法も実施例に限る
ものではなく、ダイヤフラムＤの使用素材として、ステ
ンレス箔以外の他の金属材料、ゴム、プラスチック等公
知のものを使用することができることは勿論である。
可能なフライス盤の記憶部に上記ダイヤフラムＤの諸元
を入力し、そのエンドミルにより、電極素材板の表面に
第６図及び第11図に示す波紋Ｐを呈する凹凸を形成して
製作することもできる。また、各部寸法も実施例に限る
ものではなく、ダイヤフラムＤの使用素材として、ステ
ンレス箔以外の他の金属材料、ゴム、プラスチック等公
知のものを使用することができることは勿論である。
本考案は、以上のように構成し、両フランジの鋭角内面
最奥部までダイヤフラム周縁を挿入してかしめ圧着する
ようにしたので、ダイヤフラムが全周囲均等遠心方向に
確実に引かれており、撓み作用に偏りがなく、均一化
し、特性が安定したものとなる。
最奥部までダイヤフラム周縁を挿入してかしめ圧着する
ようにしたので、ダイヤフラムが全周囲均等遠心方向に
確実に引かれており、撓み作用に偏りがなく、均一化
し、特性が安定したものとなる。
また、圧着（かしめ）し終った状態で、挾持固定（一
体化）も終了しているため、ダイヤフラムのセンターも
確実にだすこどができるとともに、生産性もよい。さら
に、接着剤、ハンダ等の低燃、低融物を介在していない
ため、耐熱性もあるうえに、経年変化の危惧もない。
体化）も終了しているため、ダイヤフラムのセンターも
確実にだすこどができるとともに、生産性もよい。さら
に、接着剤、ハンダ等の低燃、低融物を介在していない
ため、耐熱性もあるうえに、経年変化の危惧もない。
第１図は本考案に係るダイヤフラム装置の一実施例の斜
視図、第２図（ａ）〜（ｃ）は同実施例の製作説明図、
第３図は本考案に係るダイヤフラムの一例の正面図、第
４図（ａ）、（ｂ）は同断面図、第５図乃至第７図は同
例の制作説明図、第８図は圧力変位測定図、第９図は他
のダイヤフラム例の正面図、第10図は同断面図、第11図
は同例の製作説明図、第12図は従来例の説明図である。 Ｄ……ダイヤフラム、２……フランジ。
視図、第２図（ａ）〜（ｃ）は同実施例の製作説明図、
第３図は本考案に係るダイヤフラムの一例の正面図、第
４図（ａ）、（ｂ）は同断面図、第５図乃至第７図は同
例の制作説明図、第８図は圧力変位測定図、第９図は他
のダイヤフラム例の正面図、第10図は同断面図、第11図
は同例の製作説明図、第12図は従来例の説明図である。 Ｄ……ダイヤフラム、２……フランジ。
フロントページの続き (72)考案者 本川 恵昭 大阪府東大阪市岩田町２丁目３番１号 タツタ電線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭48−41152（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−160667（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−4060（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−133607（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭48−41476（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭44−14169（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (1)
- 【請求項１】ダイヤフラムＤの全周縁を、表裏２枚の環
状フランジ２で挟持固定したダイヤフラム装置におい
て、前記２枚のフランジ２が全外周においてその内面が
鋭角に連続した塑性材からなる一体ものであり、この両
フランジ２間に、前記ダイヤフラムＤの全周縁が両フラ
ンジ２の前記鋭角内面最奥部まで挿入されて、両フラン
ジ２がダイヤフラムＤに全周均等な遠心方向の張力を付
与してかしめ圧着されていることを特徴とするダイヤフ
ラム装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989005882U JP2514070Y2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | ダイヤフラム装置 |
| EP89905777A EP0396755B1 (en) | 1988-05-25 | 1989-05-23 | Coned disk spring |
| US07/460,053 US5140733A (en) | 1988-05-25 | 1989-05-23 | Method of fixing flange to peripheral edge of a disc spring |
| PCT/JP1989/000512 WO1989011601A1 (en) | 1988-05-25 | 1989-05-23 | Coned disk spring |
| KR1019900700140A KR940009220B1 (ko) | 1988-05-25 | 1989-05-23 | 접시 스프링 |
| PT9290990A PT92909B (pt) | 1989-01-20 | 1990-01-19 | Mola discoidal de forma conica e processo para a sua utilizacao em meios detectores de pressao |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989005882U JP2514070Y2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | ダイヤフラム装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0296075U JPH0296075U (ja) | 1990-07-31 |
| JP2514070Y2 true JP2514070Y2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=31209643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989005882U Expired - Lifetime JP2514070Y2 (ja) | 1988-05-25 | 1989-01-20 | ダイヤフラム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2514070Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2147221B1 (de) * | 1971-09-22 | 1972-12-28 | Siemens Ag | Ringförmige Fassung für kreisförmige Membranen |
| US4666166A (en) * | 1984-11-13 | 1987-05-19 | American Standard Inc. | Clamping arrangement for diaphragm-type piston |
-
1989
- 1989-01-20 JP JP1989005882U patent/JP2514070Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0296075U (ja) | 1990-07-31 |
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