JP2524238B2 - 圧力検出装置 - Google Patents
圧力検出装置Info
- Publication number
- JP2524238B2 JP2524238B2 JP2021723A JP2172390A JP2524238B2 JP 2524238 B2 JP2524238 B2 JP 2524238B2 JP 2021723 A JP2021723 A JP 2021723A JP 2172390 A JP2172390 A JP 2172390A JP 2524238 B2 JP2524238 B2 JP 2524238B2
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- Japan
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- diaphragm
- pressure
- spiral
- circular
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- Diaphragms And Bellows (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ダイヤフラムでもって被圧力検出流体の圧
力変動を検出して、その所要量を検出する圧力検出装置
に関するものである。
力変動を検出して、その所要量を検出する圧力検出装置
に関するものである。
この種の圧力検出装置は、第１図、第２図を参照して
説明すると、ケーシング１内に、ダイヤフラムＤで区画
された圧力検出室３を形成し、この圧力検出室３の一方
3aに被圧力検出流体ａを導入するとともに、他方3bに前
記ダイヤフラムＤの所要量の撓みで作動するスイッチ４
を設けたものが一般的である。
説明すると、ケーシング１内に、ダイヤフラムＤで区画
された圧力検出室３を形成し、この圧力検出室３の一方
3aに被圧力検出流体ａを導入するとともに、他方3bに前
記ダイヤフラムＤの所要量の撓みで作動するスイッチ４
を設けたものが一般的である。
この圧力検出装置において、検出精度を高めるために
は、ダイヤフラムＤの立上り特性が鋭いことが重要な要
素である。
は、ダイヤフラムＤの立上り特性が鋭いことが重要な要
素である。
ところで、本発明者等は、実願平１−18718号（特開
平２−290523号）、実願平１−18719号（特開平２−290
522号）において、第７図、第８図に示すように、素材
板中心円形10の周りに、その周方向均等分位の少なくと
も２点からスタートした渦巻き波紋Ｐを呈する波形断面
のダイヤフラムＤを備えた圧力検出器を提案した。この
提案のダイヤフラムＤは、波紋Ｐが渦巻き状であること
から、周囲の剛性が均一化され、撓み作用時、応力の片
寄りがなく周方向に均等に撓む。すなわち、上記立上り
特性においてある程度満足いけるものであった。
平２−290523号）、実願平１−18719号（特開平２−290
522号）において、第７図、第８図に示すように、素材
板中心円形10の周りに、その周方向均等分位の少なくと
も２点からスタートした渦巻き波紋Ｐを呈する波形断面
のダイヤフラムＤを備えた圧力検出器を提案した。この
提案のダイヤフラムＤは、波紋Ｐが渦巻き状であること
から、周囲の剛性が均一化され、撓み作用時、応力の片
寄りがなく周方向に均等に撓む。すなわち、上記立上り
特性においてある程度満足いけるものであった。
しかしながら、第５図に示すように、その圧力−変位
曲線（○：加圧時、●：減圧時、比較例（破線）参照）
は、直線性に欠け、とくに加圧開始時がなめらかでな
い。この種の圧力検出器においては、加圧開始時の直線
性を要求されるものがある。
曲線（○：加圧時、●：減圧時、比較例（破線）参照）
は、直線性に欠け、とくに加圧開始時がなめらかでな
い。この種の圧力検出器においては、加圧開始時の直線
性を要求されるものがある。
そこで、本発明は、加圧開始時の圧力−変位曲線が直
線状となる圧力検出器を提供することを課題とする。
線状となる圧力検出器を提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明にあっては、前述の
渦巻き波紋を有し、その波紋が中心円形に向って傾斜し
てなるダイヤフラムを有する圧力検出器において、その
ダイヤフラムの渦巻き波紋の半径方向の傾斜部分の断面
を、中心円形の突出側から見て凹状としたのである。
渦巻き波紋を有し、その波紋が中心円形に向って傾斜し
てなるダイヤフラムを有する圧力検出器において、その
ダイヤフラムの渦巻き波紋の半径方向の傾斜部分の断面
を、中心円形の突出側から見て凹状としたのである。
上記渦巻き波紋の傾斜度、すなわち、第４図における
傾斜高さｈと径方向の長さｌの比（h/l）は1/5以下とす
るとよい。好ましくは1/6以下とする。1/5以上となる
と、プレス成形の際、現在の技術では、その成形圧が外
向きの斜面と内向斜面とで大きく異なって製造が不可能
となるからである。
傾斜高さｈと径方向の長さｌの比（h/l）は1/5以下とす
るとよい。好ましくは1/6以下とする。1/5以上となる
と、プレス成形の際、現在の技術では、その成形圧が外
向きの斜面と内向斜面とで大きく異なって製造が不可能
となるからである。
上記素材板中心円形の周りに隣接して同心円形波紋を
形成すると共に、この同心円形波紋と同心でかつ所定間
隔をあけて外側円形波紋を形成し、この両円形波紋間に
上記渦巻き波紋を形成したものとすることもできる。
形成すると共に、この同心円形波紋と同心でかつ所定間
隔をあけて外側円形波紋を形成し、この両円形波紋間に
上記渦巻き波紋を形成したものとすることもできる。
このように構成される圧力検出装置は、そのダイヤフ
ラム表面に押圧力、例えば圧縮空気圧等が加わると、そ
の押圧力による撓みが渦巻き波紋を介して全域に伝達さ
れ、発生する応力に片寄りがなく、中心軸が傾くことな
く周方向に均等に撓む。
ラム表面に押圧力、例えば圧縮空気圧等が加わると、そ
の押圧力による撓みが渦巻き波紋を介して全域に伝達さ
れ、発生する応力に片寄りがなく、中心軸が傾くことな
く周方向に均等に撓む。
また、同心円形波紋及び外側円形波紋を設ければ、波
紋のプレス成形時、中心部に生じる盛り上り状の歪は同
心円形波紋に吸収分散され、外周囲に生じる皺状の歪は
外側円形波紋に吸収分散される。この吸収分散は、渦巻
き波紋の始終端を両円形波紋に合流させれば、より効果
が増す。
紋のプレス成形時、中心部に生じる盛り上り状の歪は同
心円形波紋に吸収分散され、外周囲に生じる皺状の歪は
外側円形波紋に吸収分散される。この吸収分散は、渦巻
き波紋の始終端を両円形波紋に合流させれば、より効果
が増す。
第１図、第２図に示すように、ケーシング１は、３部
材1a、1b、1cとから成り、部材1a、1b間に圧力検出室３
が形成されている。両部材1a、1b間にはダイヤフラムＤ
がパッキング２を介して介設されており、このダイヤフ
ラムＤにより圧力検出室３が２室3a、3bに区画されてい
る。一方の検出室3aには、圧力導入口５から被圧力検出
流体ａが導びかれ、この圧力変化に基づきダイヤフラム
Ｄが撓む。両部材1a、1bの接合面全周は、シーリング６
により密封化されている。
材1a、1b、1cとから成り、部材1a、1b間に圧力検出室３
が形成されている。両部材1a、1b間にはダイヤフラムＤ
がパッキング２を介して介設されており、このダイヤフ
ラムＤにより圧力検出室３が２室3a、3bに区画されてい
る。一方の検出室3aには、圧力導入口５から被圧力検出
流体ａが導びかれ、この圧力変化に基づきダイヤフラム
Ｄが撓む。両部材1a、1bの接合面全周は、シーリング６
により密封化されている。
ケーシング１のもう１つの部材1cは、ビス７により部
材1bに固着され、この部材1c内にスイッチ４が構成され
ている。スイッチ４は、接点4a、そのレバー4b、作動ラ
ム4c等から成る。作動ラム4cは部材1bを貫通して、その
上端がダイヤフラムＤに接離可能となっており、下端が
レバー4bに当接している。レバー4bは、支杆4dにより揺
動自在に支持されており、その下面に部材1cをねじ通し
た作動圧力調整子８がばね９を介して当接している。こ
の調整子８のねじ込み量を調整することにより、レバー
4b及び作動ラム4cの位置が決定され、この調整によっ
て、後述のダイヤフラムＤの撓みにおける立上り特性
時、ダイヤフラムＤが作動ラム4cを押して接点4aを作動
（オン又はオフ）するようにする。このとき、検出値に
はばね９の弾性力を考慮して補償する。
材1bに固着され、この部材1c内にスイッチ４が構成され
ている。スイッチ４は、接点4a、そのレバー4b、作動ラ
ム4c等から成る。作動ラム4cは部材1bを貫通して、その
上端がダイヤフラムＤに接離可能となっており、下端が
レバー4bに当接している。レバー4bは、支杆4dにより揺
動自在に支持されており、その下面に部材1cをねじ通し
た作動圧力調整子８がばね９を介して当接している。こ
の調整子８のねじ込み量を調整することにより、レバー
4b及び作動ラム4cの位置が決定され、この調整によっ
て、後述のダイヤフラムＤの撓みにおける立上り特性
時、ダイヤフラムＤが作動ラム4cを押して接点4aを作動
（オン又はオフ）するようにする。このとき、検出値に
はばね９の弾性力を考慮して補償する。
つぎに、ダイヤフラムＤについて説明する。
このダイヤフラムＤは、渦巻き波紋Ｐを中心円形10の
周囲の一点から渦巻き波紋Ｐを12周廻余り形成したもの
であり、厚さ:0.015mmのステンレス箔、34mmφのフープ
を、プレス加工して仕上がり外径で25.4mmφであった。
周囲の一点から渦巻き波紋Ｐを12周廻余り形成したもの
であり、厚さ:0.015mmのステンレス箔、34mmφのフープ
を、プレス加工して仕上がり外径で25.4mmφであった。
このものを第３図、第４図に示し、同図において、渦
巻き波紋Ｐのピッチｄ＝0.598mm、中心円形10の径Ｓ＝
5.0mm、波紋Ｐの最外径＝20.2mm、谷部及び山部の曲率
ｒ＝0.3mm、波紋Ｐの高さｔ＝0.08mm、外周と中心との
高低差Ｔ＝1.2mm、波紋Ｐ部分の曲率Ｒ＝100mm、その曲
率Ｒの中心を中心円形10の突出側（波紋Ｐの傾きを外側
凹状）とした（なお、第３図、第４図は波が省略してあ
る）。
巻き波紋Ｐのピッチｄ＝0.598mm、中心円形10の径Ｓ＝
5.0mm、波紋Ｐの最外径＝20.2mm、谷部及び山部の曲率
ｒ＝0.3mm、波紋Ｐの高さｔ＝0.08mm、外周と中心との
高低差Ｔ＝1.2mm、波紋Ｐ部分の曲率Ｒ＝100mm、その曲
率Ｒの中心を中心円形10の突出側（波紋Ｐの傾きを外側
凹状）とした（なお、第３図、第４図は波が省略してあ
る）。
一方、比較例として、第７図、第８図に示した渦巻き
波紋Ｐを中心円形10の３等分位から形成し、その周廻数
を１回余りとし、かつ、曲率Ｒの中心を内側（波紋Ｐの
傾きを外側凸状）としたものも製作した。このとき、
ｄ、Ｓ、ｒ、ｔ、Ｔ、Ｒ等は全て同じとした。
波紋Ｐを中心円形10の３等分位から形成し、その周廻数
を１回余りとし、かつ、曲率Ｒの中心を内側（波紋Ｐの
傾きを外側凸状）としたものも製作した。このとき、
ｄ、Ｓ、ｒ、ｔ、Ｔ、Ｒ等は全て同じとした。
このようにして製作した実施例および比較例のダイヤ
フラムＤを第１図及び第２図のごとくケーシング１にセ
ットし、検出室3aに被圧力検出流体ａを導びいた際の圧
力−変位結果を第５図に示す。図中、実線が実施例、破
線が比較例を示す。
フラムＤを第１図及び第２図のごとくケーシング１にセ
ットし、検出室3aに被圧力検出流体ａを導びいた際の圧
力−変位結果を第５図に示す。図中、実線が実施例、破
線が比較例を示す。
この結果から、実施例は、加圧開始時（０〜700mmA
g）、ほぼ直線状の圧力−変位を示すことがわかる。
g）、ほぼ直線状の圧力−変位を示すことがわかる。
上記実施例において、第６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、この同心円形波紋P1と同心でかつ所定間隔をあけて
外側円形波紋P2を形成し、両円形波紋P1、P2間に渦巻き
波紋P3を前記実施例と同一周廻り形成したものを製作し
たところ、同様な効果を得た。このものの場合、内側の
円形波紋P1を省略することもできる。
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、この同心円形波紋P1と同心でかつ所定間隔をあけて
外側円形波紋P2を形成し、両円形波紋P1、P2間に渦巻き
波紋P3を前記実施例と同一周廻り形成したものを製作し
たところ、同様な効果を得た。このものの場合、内側の
円形波紋P1を省略することもできる。
また、第７図のものにおいて、各渦巻き波紋Ｐの半径
方向の傾きを外側凹状としたものも同様な効果を得た。
このものにおいて、前記外側円形波紋P2を形成し、その
波紋P2に各渦巻き波紋Ｐを合流した構成とすることもで
きる。
方向の傾きを外側凹状としたものも同様な効果を得た。
このものにおいて、前記外側円形波紋P2を形成し、その
波紋P2に各渦巻き波紋Ｐを合流した構成とすることもで
きる。
本発明は、以上のよに構成したので、加圧開始時にお
ける圧力−変位曲線を直線状とすることができる。
ける圧力−変位曲線を直線状とすることができる。
また、内外の円形波紋を形成し、この両円形波紋に渦
巻き波紋の両端をそれぞれ合流させれば、その波紋をプ
レス成形する際、皺状歪が生じにくく撓み作用が円滑化
する。
巻き波紋の両端をそれぞれ合流させれば、その波紋をプ
レス成形する際、皺状歪が生じにくく撓み作用が円滑化
する。
第１図、第２図は、本発明に係る圧力検出装置の一実施
例の切断正面図、切断側面図、第３図は第１図のダイヤ
フラムの一例の概略正面図、第４図は第３図の概略断面
図、第５図は圧力−変位測定図、第６図はダイヤフラム
Ｄの他例の概略正面図、第７図はダイヤフラムＤの従来
例の概略正面図、第８図は第７図の概略断面図である。 Ｄ……ダイヤフラム、Ｐ、P1、P2、P3……波紋、Ｒ……
ダイヤフラム曲率、ｒ……谷部及び山部曲率、１……ケ
ーシング、３、3a、3b……圧力検出室、４……スイッ
チ、10……中心円形。
例の切断正面図、切断側面図、第３図は第１図のダイヤ
フラムの一例の概略正面図、第４図は第３図の概略断面
図、第５図は圧力−変位測定図、第６図はダイヤフラム
Ｄの他例の概略正面図、第７図はダイヤフラムＤの従来
例の概略正面図、第８図は第７図の概略断面図である。 Ｄ……ダイヤフラム、Ｐ、P1、P2、P3……波紋、Ｒ……
ダイヤフラム曲率、ｒ……谷部及び山部曲率、１……ケ
ーシング、３、3a、3b……圧力検出室、４……スイッ
チ、10……中心円形。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 照夫 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 (72)発明者 大西 喜八 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60−227141（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−15275（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (2)
- 【請求項１】ケーシング１内に、ダイヤフラムＤで区画
された圧力検出室３を形成し、この圧力検出室３の一方
3aに被圧力検出流体ａを導入するとともに、他方3bに前
記ダイヤフラムＤの所定量の撓みで作動するスイッチ４
を設けた圧力検出装置において、 上記ダイヤフラムＤを、素材板中心円形10の周りに、そ
の周り任意の点から渦巻き波紋Ｐを呈する波形断面と
し、その渦巻き波紋Ｐは前記中心円形10に傾斜してなる
皿ばねにより構成し、 その皿ばねは、上記渦巻き波紋Ｐの半径方向の傾斜部分
の断面を、中心円形10の突出側から見て凹状としたもの
であることを特徴とする圧力検出装置。 - 【請求項２】上記素材板中心円形10の周りに隣接して同
心円形波紋P1を形成すると共に、この同心円形波紋P1と
同心でかつ所定間隔をあけて外側円形波紋P2を形成し、
両円形波紋P1、P2間に上記渦巻き波紋P3を形成し、その
渦巻き波紋P3の始終端を、前記中心円形波紋P1及び外側
円形波紋P2に合流させたことを特徴とする請求項（１）
記載の圧力検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021723A JP2524238B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 圧力検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021723A JP2524238B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 圧力検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03225243A JPH03225243A (ja) | 1991-10-04 |
| JP2524238B2 true JP2524238B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=12063002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021723A Expired - Lifetime JP2524238B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 圧力検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2524238B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE59605469D1 (de) * | 1996-12-18 | 2000-07-27 | Wika Alexander Wiegand Gmbh | Membran für einen Druckmittler |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2557947B1 (fr) * | 1984-01-06 | 1988-04-15 | Sereg Soc | Diaphragme ondule pour capteur de pression |
-
1990
- 1990-01-30 JP JP2021723A patent/JP2524238B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03225243A (ja) | 1991-10-04 |
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