JPH04168332A - 圧力センサーにおけるダイヤフラムの支持構造 - Google Patents
圧力センサーにおけるダイヤフラムの支持構造Info
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- JPH04168332A JPH04168332A JP2296198A JP29619890A JPH04168332A JP H04168332 A JPH04168332 A JP H04168332A JP 2296198 A JP2296198 A JP 2296198A JP 29619890 A JP29619890 A JP 29619890A JP H04168332 A JPH04168332 A JP H04168332A
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- pressure
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- 238000010276 construction Methods 0.000 title 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 7
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
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- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Springs (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ダイヤフラムを検出素子とする圧力センサー
のそのダイヤフラムの支持構造に関するものである。
のそのダイヤフラムの支持構造に関するものである。
一般に、微圧変化をメカニック的に大きい変位として検
出するにはベローズが使用されている。
出するにはベローズが使用されている。
しかし、このベローズによるものは、コストが高くなり
、その筒状形状から、検出部は大型とならざるを得ない
。
、その筒状形状から、検出部は大型とならざるを得ない
。
一方、ダイヤフラムによるものは、小型になし得て、微
圧に対しては反応させることはできたとしても、一定圧
に対する変位はベローズに比べて極めて小さい、すなわ
ち、ダイヤフラムによるものは、ベローズのものに比べ
、小さな圧力で大きな変位を得ることができなかった。
圧に対しては反応させることはできたとしても、一定圧
に対する変位はベローズに比べて極めて小さい、すなわ
ち、ダイヤフラムによるものは、ベローズのものに比べ
、小さな圧力で大きな変位を得ることができなかった。
このような事情から安価で形を小さ（して、尚且つ圧力
に対する変位が大きいものが求められて来た。
に対する変位が大きいものが求められて来た。
そこで、本願発明者等は、特開平２−５１６６４号公報
等で示すように、金属箔とりわけステンレス箔を素材と
し、中心円の複数基点から渦巻状に波紋を形成するとと
もに、その波紋部分を中心に向って山状に傾斜させたダ
イヤフラムを提案した。
等で示すように、金属箔とりわけステンレス箔を素材と
し、中心円の複数基点から渦巻状に波紋を形成するとと
もに、その波紋部分を中心に向って山状に傾斜させたダ
イヤフラムを提案した。
このものは、波紋の存在によって中心軸方向に大きく撓
み、ダイヤフラムによるものとしては、小圧力で大変位
を得られるものとなった。
み、ダイヤフラムによるものとしては、小圧力で大変位
を得られるものとなった。
ところで、このダイヤフラムの特性を十分に発揮させる
圧力センサーを得るには、受圧室を形成するためのダイ
ヤフラムの取付固着状態が大切である。即ち、ダイヤフ
ラムを固着する際、ダイヤフラムの全周遠心方向に均等
な張力が加えられ、且つ取付けの際の加工が全周におい
て均一である必要がある。
圧力センサーを得るには、受圧室を形成するためのダイ
ヤフラムの取付固着状態が大切である。即ち、ダイヤフ
ラムを固着する際、ダイヤフラムの全周遠心方向に均等
な張力が加えられ、且つ取付けの際の加工が全周におい
て均一である必要がある。
このため、本願発明者等は、特開平２−２２９９６２号
公報、特開平２−２２９９６３号公報等において、ダイ
ヤフラムの外縁全周にフランジを固着する際、その外縁
全周にその遠心方向の張力を付与する技術を提案した。
公報、特開平２−２２９９６３号公報等において、ダイ
ヤフラムの外縁全周にフランジを固着する際、その外縁
全周にその遠心方向の張力を付与する技術を提案した。
本発明は、上記遠心方向の張力を付与する技術に基づき
、ダイヤフラムをその外周縁にフランジを設けることな
く、その張力を付与した状態で、圧力センサーのケーシ
ング部材にダイヤフラムを直接に支持し得るようにする
ことを課題とする。
、ダイヤフラムをその外周縁にフランジを設けることな
く、その張力を付与した状態で、圧力センサーのケーシ
ング部材にダイヤフラムを直接に支持し得るようにする
ことを課題とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するために、本発明にあっては、受圧室
をダイヤフラムで覆い、その上から蓋板を被せて、その
蓋板と前記受圧室部材とをその周縁でかしめて両者を一
体とした従来周知の圧力センサーにおいて、前記受圧室
部材のその受圧室周囲全周に、前記ダイヤフラム周縁に
対向する溝を形成し、この溝内全周に亘って、ダイヤフ
ラム側からの押圧に対し外側に撓む弾性材をダイヤフラ
ムに圧接して設けた構成としたのである。
をダイヤフラムで覆い、その上から蓋板を被せて、その
蓋板と前記受圧室部材とをその周縁でかしめて両者を一
体とした従来周知の圧力センサーにおいて、前記受圧室
部材のその受圧室周囲全周に、前記ダイヤフラム周縁に
対向する溝を形成し、この溝内全周に亘って、ダイヤフ
ラム側からの押圧に対し外側に撓む弾性材をダイヤフラ
ムに圧接して設けた構成としたのである。
このように構成する本発明に係る支持構造は、蓋板をダ
イヤプラムに被せる際、その動作によってダイヤフラム
を押し、その力は弾性材に伝わる。
イヤプラムに被せる際、その動作によってダイヤフラム
を押し、その力は弾性材に伝わる。
弾性材は押圧されれば、外側に撓み、ダイヤフラムに接
しているため、その撓みにつれてダイヤフラム外縁全周
に遠心方向の張力を付与する。この状態で蓋板と受圧室
部材とをその全周均等な力でかしめれば、その状態が維
持される。すなわち、ダイヤフラムの外縁全周に遠心方
向の均等な張力が付与された状態で、ダイヤフラムが支
持される。
しているため、その撓みにつれてダイヤフラム外縁全周
に遠心方向の張力を付与する。この状態で蓋板と受圧室
部材とをその全周均等な力でかしめれば、その状態が維
持される。すなわち、ダイヤフラムの外縁全周に遠心方
向の均等な張力が付与された状態で、ダイヤフラムが支
持される。
第１図に示すように、受圧室１をなす部材２内にその導
入口２ａを介して被圧力検出流体ａが流入可能となって
いる。その受圧室部材２の受圧室１開口は後述のダイヤ
フラムＤで覆われ、このダイヤフラムＤ外周縁に対向す
る受圧室部材２上面全周に溝３が形成されている。
入口２ａを介して被圧力検出流体ａが流入可能となって
いる。その受圧室部材２の受圧室１開口は後述のダイヤ
フラムＤで覆われ、このダイヤフラムＤ外周縁に対向す
る受圧室部材２上面全周に溝３が形成されている。
前記ダイヤフラムＤは、第３図（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに前述の公開公報で示した、渦巻波紋Ｐを有し、その
波紋部分が中心に向って山状に傾斜するステンレス箔製
のものである。
うに前述の公開公報で示した、渦巻波紋Ｐを有し、その
波紋部分が中心に向って山状に傾斜するステンレス箔製
のものである。
溝３には、断面へ字状の環状スプリング４が設けられて
おり、このスプリング４は、上方から何の押圧力のない
場合、すなわち常時、その内周縁４ａが溝３の内側壁に
接し、外周縁４ｂは溝３の外周壁から離れている（第２
図鎖線状態）、このため、ダイヤフラムＤを介してスプ
リング４を押すと、鎖線から実線のごとく、スプリング
４が撓み、その撓みにつれて、ダイヤフラムＤ外縁全周
に遠心方向の張力が付与される。
おり、このスプリング４は、上方から何の押圧力のない
場合、すなわち常時、その内周縁４ａが溝３の内側壁に
接し、外周縁４ｂは溝３の外周壁から離れている（第２
図鎖線状態）、このため、ダイヤフラムＤを介してスプ
リング４を押すと、鎖線から実線のごとく、スプリング
４が撓み、その撓みにつれて、ダイヤフラムＤ外縁全周
に遠心方向の張力が付与される。
ダイヤフラムＤの上面には蓋板５が被せられ、この蓋板
５の外周縁と受圧室部材２の外周壁２ａとを、鎖線から
実線のごとくかしめることにより、両者２．５が一体と
なるとともに、蓋板５がダイヤフラムＤを介して溝３の
内壁２ｂに圧接し、これにより、ダイヤフラムＤが受圧
室部材２に支持される。このとき、上記スプリング４の
作用により、ダイヤフラムＤ外縁全周に遠心方向の張力
が付与され、その状態で支持固定される。内壁２ｂ全周
には、等間隔でスポット溶接（８点）を行って、ダイヤ
フラムＤを内壁２ｂに確実に固着することができる。
５の外周縁と受圧室部材２の外周壁２ａとを、鎖線から
実線のごとくかしめることにより、両者２．５が一体と
なるとともに、蓋板５がダイヤフラムＤを介して溝３の
内壁２ｂに圧接し、これにより、ダイヤフラムＤが受圧
室部材２に支持される。このとき、上記スプリング４の
作用により、ダイヤフラムＤ外縁全周に遠心方向の張力
が付与され、その状態で支持固定される。内壁２ｂ全周
には、等間隔でスポット溶接（８点）を行って、ダイヤ
フラムＤを内壁２ｂに確実に固着することができる。
前記受圧室部材２にはケーシング６がねじ込まれている
。このケーシング６に、ダイヤフラムＤの中心に当接す
るプランジャ７及びそれを軸方向ダイヤフラムＤ側に付
勢するばね８が設けられており、流体ａの受圧室１への
導入圧によるダイヤフラムＤの撓み（実線状態から鎖線
状態）をプランジャ７の移動に変換し、その移動量を差
動トランス、光センサ−、レーザーセンサー等で検出す
上記ダイヤフラムＤの撓み導き出し用プランジャ７の取
付けは、第４図に示すように、そのケーシング６を蓋Ｆ
ｉ５に溶接した構成としてもよく、また、第５図に示す
ように、軸受６ａによって行い、ばね８を蓋板５内に設
ける構成とすることもできる。
。このケーシング６に、ダイヤフラムＤの中心に当接す
るプランジャ７及びそれを軸方向ダイヤフラムＤ側に付
勢するばね８が設けられており、流体ａの受圧室１への
導入圧によるダイヤフラムＤの撓み（実線状態から鎖線
状態）をプランジャ７の移動に変換し、その移動量を差
動トランス、光センサ−、レーザーセンサー等で検出す
上記ダイヤフラムＤの撓み導き出し用プランジャ７の取
付けは、第４図に示すように、そのケーシング６を蓋Ｆ
ｉ５に溶接した構成としてもよく、また、第５図に示す
ように、軸受６ａによって行い、ばね８を蓋板５内に設
ける構成とすることもできる。
なお、本発明は、ダイヤフラムの支持構造についてのも
のであるから、ダイヤフラムＤの変位によるスイッチや
変位を連続出力するセンサーの取付けを含むものではな
いことを付言する。
のであるから、ダイヤフラムＤの変位によるスイッチや
変位を連続出力するセンサーの取付けを含むものではな
いことを付言する。
（発明の効果）
本発明は、以上のように構成し、ダイヤフラムを、圧力
センサーのケーシング部材に直接に取付けるに際し、そ
の外縁全周に遠心方向の均等な張力が加わった状態で、
支持されるようにしたので、ダイヤフラムの撓み作用に
偏りがなく、均一化し、特性が安定化する。
センサーのケーシング部材に直接に取付けるに際し、そ
の外縁全周に遠心方向の均等な張力が加わった状態で、
支持されるようにしたので、ダイヤフラムの撓み作用に
偏りがなく、均一化し、特性が安定化する。
第１図は、本発明に係るダイヤフラムの支持構造の一実
施例を採用した圧力センサーの断面図、第２図は第１図
の要部拡大図、第３図（ａ）、（ト））はダイヤフラム
の斜視図及び切断正面図、第４図、第５図は他の実施例
の断面図である。 １・・・・・・受圧室、 ２・・・・・・受圧
室部材、３・・・・・・溝、 ４・・・・・・環状スプリング（弾性材）、５・・・・
・・蓋板、 ６・・・・・・ケーシング、
６ａ・・・・・・軸受、 ７・・・・・・プラ
ンジャ、８・・・・・・ばね、 Ｄ・・・
・・・ダイヤフラム。 特許出願人 タッタ電線株式会社 同 代理人 鎌 １） 文 二第１図 （ａ） 第２図 第３図 （ｂ）
施例を採用した圧力センサーの断面図、第２図は第１図
の要部拡大図、第３図（ａ）、（ト））はダイヤフラム
の斜視図及び切断正面図、第４図、第５図は他の実施例
の断面図である。 １・・・・・・受圧室、 ２・・・・・・受圧
室部材、３・・・・・・溝、 ４・・・・・・環状スプリング（弾性材）、５・・・・
・・蓋板、 ６・・・・・・ケーシング、
６ａ・・・・・・軸受、 ７・・・・・・プラ
ンジャ、８・・・・・・ばね、 Ｄ・・・
・・・ダイヤフラム。 特許出願人 タッタ電線株式会社 同 代理人 鎌 １） 文 二第１図 （ａ） 第２図 第３図 （ｂ）
Claims (1)
- （１）受圧室をダイヤフラムで覆い、その上から蓋板を
被せて、その蓋板と前記受圧室部材とをその周縁をかし
めて両者を一体とした圧力センサーにおいて、前記受圧
室部材のその受圧室周囲全周に、前記ダイヤフラム周縁
に対向する溝を形成し、この溝内全周に亘って、ダイヤ
フラム側からの押圧に対し外側に撓む弾性材をダイヤフ
ラムに圧接して設けたことを特徴とする圧力センサーに
おけるダイヤフラムの支持構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2296198A JP2524256B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 圧力センサ―におけるダイヤフラムの支持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2296198A JP2524256B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 圧力センサ―におけるダイヤフラムの支持構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04168332A true JPH04168332A (ja) | 1992-06-16 |
| JP2524256B2 JP2524256B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=17830444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2296198A Expired - Lifetime JP2524256B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 圧力センサ―におけるダイヤフラムの支持構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2524256B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0849577A1 (de) * | 1996-12-18 | 1998-06-24 | WIKA ALEXANDER WIEGAND GmbH & CO. | Membran für einen Druckmittler |
| JP2004502960A (ja) * | 2000-06-14 | 2004-01-29 | アイエフディ インターナル フォウルト ディテクター コーポレーション | 電力装置の内部障害表示器 |
| JP2005300337A (ja) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | Kazumasa Sasaki | 光ファイバー歪みセンサーとそれを用いた測定機器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101203416B1 (ko) * | 2011-09-08 | 2012-11-21 | 두온 시스템 (주) | 차압 센서용 센터 다이어프램의 장력 조절 장치 및 이를 이용한 차압 센서의 제조방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02229963A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-12 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd | ダイヤフラムの固定方法 |
-
1990
- 1990-10-31 JP JP2296198A patent/JP2524256B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02229963A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-12 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd | ダイヤフラムの固定方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0849577A1 (de) * | 1996-12-18 | 1998-06-24 | WIKA ALEXANDER WIEGAND GmbH & CO. | Membran für einen Druckmittler |
| US6209397B1 (en) | 1996-12-18 | 2001-04-03 | Wika Alexander Wiegand Gmbh & Co. | Pressure sensor membrane having stepped annular peripheral surfaces and pressure sensor employing same |
| JP2004502960A (ja) * | 2000-06-14 | 2004-01-29 | アイエフディ インターナル フォウルト ディテクター コーポレーション | 電力装置の内部障害表示器 |
| JP4944346B2 (ja) * | 2000-06-14 | 2012-05-30 | アイエフディ インターナル フォウルト ディテクター コーポレーション | 電気装置の内部障害表示器及び表示方法 |
| JP2005300337A (ja) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | Kazumasa Sasaki | 光ファイバー歪みセンサーとそれを用いた測定機器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2524256B2 (ja) | 1996-08-14 |
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