JPS6221429A - 圧力検出器用波形ダイヤフラムの製造方法 - Google Patents
圧力検出器用波形ダイヤフラムの製造方法Info
- Publication number
- JPS6221429A JPS6221429A JP60158525A JP15852585A JPS6221429A JP S6221429 A JPS6221429 A JP S6221429A JP 60158525 A JP60158525 A JP 60158525A JP 15852585 A JP15852585 A JP 15852585A JP S6221429 A JPS6221429 A JP S6221429A
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- Japan
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- pressure
- waveform
- forming
- pressure detector
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- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (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
圧力検出器に用いられるダイヤフラムに波形を成形する
のは、単位圧力に対応するダイヤフラムの変位置（容積
変化量）を大きくする、いわゆる軟らかいダイヤフラム
を得るためである。 波形に成形したダイヤフラムを用いた圧力検出器の一般
的な例を第２図に基づいて説明する。２が受圧ダイヤフ
ラムで波形に成形されたものである。１０はケース、３
は前記受圧ダイヤフラム２をケース１０に溶接するとき
の当て金、５は感圧素子で、例えば半導体ストレンゲー
ジを表面に設けた感圧ダイヤフラム、４は支持台、７は
受圧ダイヤフラムの内側に設けられた空間と感圧素子５
の内側に形成された空間とを連通ずる中空部である。 封入液８は、封入導管６によって、前記受圧ダイヤフラ
ム２の内側に設けられた空間と、感圧素子５の内側に形
成された空間と、前記雨空間を連通ずる中空部７とに封
入されている。もちろん、液封入後に前記封入導管６は
封切される。 なお、波形ダイヤフラムに対向するケース凹部の表面、
つまりダイヤフラムベッドの形状には、一般に平面状を
なすものとダイヤフラムの波形にほぼ倣った波形をなす
ものとがある。後者の波形の場合は、封入液の量が少な
くてすむのと過圧を受けたときのダイヤフラムの保護機
能がある点で前者の平面状の場合より優れている。第２
図に示した例はダイヤフラムベッドが平面状のものであ
るが、もちろん、必要があれば波形のダイヤフラムベッ
ドにすることができる。 さて、波形を成形した受圧ダイヤフラムをケースに取り
付ける方法として次の２つが従来用いられている。すな
わち、その第１の方法は、あらかじめ波形を成形加工し
た受圧ダイヤフラムをケースに対して当て金とともに溶
接する方法である。 この方法はと（に図示しないが、さきに述べたダイヤフ
ラムベッドが平面の場合にも波形をなす場合にもそれぞ
れ適用できるものである。 第２の方法は、まずダイヤフラムの内面に対向したケー
ス凹部の表面に形成すべき波形を設けておき、平面状の
ダイヤフラムをケースに対して当て金とともに溶接し、
それから実際の受圧方向から圧力を加え成形する方法で
ある。つまり、製品をそのまま成形型として利用したも
のである。なお、この成形加圧力は、普通はぼ３００〜
５００ｋｇ／ｃｊ程度のものである。この方法は当然な
がらダイヤフラムベッドが波形をなす場合には適用でき
るが、平面状をなす場合には適用できない。 前記第２の方法を第３図および第４図によって説明する
。第３図において、ＩＯＡはケース、２２はダイヤフラ
ム、３は当て金である。ケースＩＯＡの、ダイヤフラム
２２に対向した凹部表面には波形を設けてあり、これが
ダイスに相当する。ダイヤフラム２２の下方から保持枠
１２に入っているゴム塊（層状ゴム）１１を押しつける
。ゴム１１は保持枠１２から横に逃げられないので、ダ
イスとしてのケースＩＯＡの下面の波形に倣ってダイヤ
フラム２２を成形することができる。これは、いわゆる
ゴムプレス法（ゲーリング法）と呼ばれる方法である。 第４図は液圧成形法（ハイドロフォーミング法）で、ダ
イヤフラム２２の下方を圧力枠１３で密封し、液圧導入
パイプ１４から高い液圧を加えるものである。 さて前記第１の方法の欠点は、溶接の熱によってダイヤ
フラムが変形し、その圧力・容積特性が崩れることであ
る。とくに、ダイヤフラムの直径が小さく膜厚が薄いと
きには条件は悪くなる。つぎに、第２の方法の欠点は下
記のようである。まず、成形後の、ダイヤフラム２２の
内面とこれに対向するケース１０＾凹部表面の波形との
間隙が極めて小さくなり、そのために実際に受圧したと
きのダイヤフラム２２の変位量が制限される結果となり
圧力検出する上で不都合を生じることである。もちろん
成形後にダイヤフラム２Ａ内面とケースＩＯＡの凹部波
形表面との間隙を適当にもたせるためにダイヤフラム２
２のスプリング・バンクを利用する方法もある。しかし
、このスプリング・バックを利用する方法では製品によ
る間隙のバラツキを避けることが困難である。また、受
圧方向から加える第′２の方法では、どうしてもケース
ＩＯＡの波形表面の平均的凹面を若干深めの凹面鏡状に
加工成形し、成形されるダイヤフラム２２もこれに倣っ
た凹面鏡状の波形になる。このことは、測定すべき圧力
が負圧になったときに前記凹面鏡状波形のダイヤフラム
が逆に凸面鏡状に変形する過程において、ダイヤフラム
の圧力・容積変化特性の連続的直線性を損なうという問
題を生じることになる。 さらに、ダイヤフラムベットの表面に止むを得ず存在す
る連通用開口部や液封入導管用開口部にたいする成形型
としての修正作業が必要となり、実際上面倒なことであ
る。
のは、単位圧力に対応するダイヤフラムの変位置（容積
変化量）を大きくする、いわゆる軟らかいダイヤフラム
を得るためである。 波形に成形したダイヤフラムを用いた圧力検出器の一般
的な例を第２図に基づいて説明する。２が受圧ダイヤフ
ラムで波形に成形されたものである。１０はケース、３
は前記受圧ダイヤフラム２をケース１０に溶接するとき
の当て金、５は感圧素子で、例えば半導体ストレンゲー
ジを表面に設けた感圧ダイヤフラム、４は支持台、７は
受圧ダイヤフラムの内側に設けられた空間と感圧素子５
の内側に形成された空間とを連通ずる中空部である。 封入液８は、封入導管６によって、前記受圧ダイヤフラ
ム２の内側に設けられた空間と、感圧素子５の内側に形
成された空間と、前記雨空間を連通ずる中空部７とに封
入されている。もちろん、液封入後に前記封入導管６は
封切される。 なお、波形ダイヤフラムに対向するケース凹部の表面、
つまりダイヤフラムベッドの形状には、一般に平面状を
なすものとダイヤフラムの波形にほぼ倣った波形をなす
ものとがある。後者の波形の場合は、封入液の量が少な
くてすむのと過圧を受けたときのダイヤフラムの保護機
能がある点で前者の平面状の場合より優れている。第２
図に示した例はダイヤフラムベッドが平面状のものであ
るが、もちろん、必要があれば波形のダイヤフラムベッ
ドにすることができる。 さて、波形を成形した受圧ダイヤフラムをケースに取り
付ける方法として次の２つが従来用いられている。すな
わち、その第１の方法は、あらかじめ波形を成形加工し
た受圧ダイヤフラムをケースに対して当て金とともに溶
接する方法である。 この方法はと（に図示しないが、さきに述べたダイヤフ
ラムベッドが平面の場合にも波形をなす場合にもそれぞ
れ適用できるものである。 第２の方法は、まずダイヤフラムの内面に対向したケー
ス凹部の表面に形成すべき波形を設けておき、平面状の
ダイヤフラムをケースに対して当て金とともに溶接し、
それから実際の受圧方向から圧力を加え成形する方法で
ある。つまり、製品をそのまま成形型として利用したも
のである。なお、この成形加圧力は、普通はぼ３００〜
５００ｋｇ／ｃｊ程度のものである。この方法は当然な
がらダイヤフラムベッドが波形をなす場合には適用でき
るが、平面状をなす場合には適用できない。 前記第２の方法を第３図および第４図によって説明する
。第３図において、ＩＯＡはケース、２２はダイヤフラ
ム、３は当て金である。ケースＩＯＡの、ダイヤフラム
２２に対向した凹部表面には波形を設けてあり、これが
ダイスに相当する。ダイヤフラム２２の下方から保持枠
１２に入っているゴム塊（層状ゴム）１１を押しつける
。ゴム１１は保持枠１２から横に逃げられないので、ダ
イスとしてのケースＩＯＡの下面の波形に倣ってダイヤ
フラム２２を成形することができる。これは、いわゆる
ゴムプレス法（ゲーリング法）と呼ばれる方法である。 第４図は液圧成形法（ハイドロフォーミング法）で、ダ
イヤフラム２２の下方を圧力枠１３で密封し、液圧導入
パイプ１４から高い液圧を加えるものである。 さて前記第１の方法の欠点は、溶接の熱によってダイヤ
フラムが変形し、その圧力・容積特性が崩れることであ
る。とくに、ダイヤフラムの直径が小さく膜厚が薄いと
きには条件は悪くなる。つぎに、第２の方法の欠点は下
記のようである。まず、成形後の、ダイヤフラム２２の
内面とこれに対向するケース１０＾凹部表面の波形との
間隙が極めて小さくなり、そのために実際に受圧したと
きのダイヤフラム２２の変位量が制限される結果となり
圧力検出する上で不都合を生じることである。もちろん
成形後にダイヤフラム２Ａ内面とケースＩＯＡの凹部波
形表面との間隙を適当にもたせるためにダイヤフラム２
２のスプリング・バンクを利用する方法もある。しかし
、このスプリング・バックを利用する方法では製品によ
る間隙のバラツキを避けることが困難である。また、受
圧方向から加える第′２の方法では、どうしてもケース
ＩＯＡの波形表面の平均的凹面を若干深めの凹面鏡状に
加工成形し、成形されるダイヤフラム２２もこれに倣っ
た凹面鏡状の波形になる。このことは、測定すべき圧力
が負圧になったときに前記凹面鏡状波形のダイヤフラム
が逆に凸面鏡状に変形する過程において、ダイヤフラム
の圧力・容積変化特性の連続的直線性を損なうという問
題を生じることになる。 さらに、ダイヤフラムベットの表面に止むを得ず存在す
る連通用開口部や液封入導管用開口部にたいする成形型
としての修正作業が必要となり、実際上面倒なことであ
る。
この発明の目的は、従来のものがもつ以上の問題点を解
消し、ダイヤフラムベットが平面状のものにも波形のも
のにも適用でき、かつ製品状態において正確な波形が成
形され所期の圧力・容積特性をもつような圧力検出器用
波形ダイヤフラムの製造方法を提供することにある。
消し、ダイヤフラムベットが平面状のものにも波形のも
のにも適用でき、かつ製品状態において正確な波形が成
形され所期の圧力・容積特性をもつような圧力検出器用
波形ダイヤフラムの製造方法を提供することにある。
上述の目的を達成するための本発明の要点は、あらかじ
め製品としての圧力検出器ケースに平板状のダイヤフラ
ムを当て金とともに溶接して置き、ダイヤフラムの受圧
面側に加圧成形型を設置し、ダイヤフラムの受圧面の反
対側から加圧して成形するようにしたところにある。
め製品としての圧力検出器ケースに平板状のダイヤフラ
ムを当て金とともに溶接して置き、ダイヤフラムの受圧
面側に加圧成形型を設置し、ダイヤフラムの受圧面の反
対側から加圧して成形するようにしたところにある。
この発明の一実施例を、第１図を参照しながら説明する
。第１図（ａ）は製造の第１工程、第１図（ｂｌは同じ
く第２工程を示す断面図である。 第１図（ａｌにおいて、２Ａは成形前の受圧ダイヤフラ
ム、２は成形後の受圧ダイヤフラム、１は圧力検出器ケ
ース、３は円環状の当て金である。また、ｌａ、 Ｉｂ
は後述する液圧導入パイプ部２Ｌ密封ねじ２２を取り付
けるためのねじ穴で、とくに後者には後工程で液封入管
が溶接されるものである。第１図（ａｌにおいては、ケ
ースｌのダイヤフラム２Ａとの対向面、つまりダイヤフ
ラムベッドは平面状のものを示しであるが、もちろん波
形のものであってもよい。波形の平均面を平面にするこ
とによって、測定すべき圧力が正圧から負圧にまたはそ
の逆方向に変化しても圧力・容積特性がその過程におい
て連続的直線性を損なうことはない、まず、成形前つま
り平板状のダイヤフラム２を圧力検出器ケース１の対応
する箇所に、当て金３とともに溶接する。その後に、第
１図（ｂｌに示したように、ダイヤフラムの受圧面側に
波形面２０ａを設けた成形型２０を当て、密封ねじ２２
により密封した後矢印Ｐ方向から液圧導入バイブ２１を
通して成形圧を加える（例えば３００〜５００ ｋｇ
／ｃｊ ） 、このようにして、最初平板状のダイヤフ
ラムは波型面２０ａに倣って波形に成形される。この波
型面２０ａの平均面は通常は平面である。もし、特殊用
途で設計上凹面ないしは凸面にする必要があれば自由に
成形することができる。もちろん、この場合に熱を加え
ることはないので、熱変形ないしは熱応力を生じること
はない。 以上の説明では、圧力検出器の受圧ダイヤフラムの例に
ついて述べたが、これは受圧ダイヤフラムの成形が圧力
検出器の小形化のために直面する技術課題の１つであっ
たからである。たとえば、受圧用の外に隔膜槽などに用
いるシール用ダイヤフラムにも適用でき、一般に圧力検
出器に関する、小径で板厚の薄い、しかも特性のきびし
い金属ダイヤフラムにはすべて応用できる方法である。
。第１図（ａ）は製造の第１工程、第１図（ｂｌは同じ
く第２工程を示す断面図である。 第１図（ａｌにおいて、２Ａは成形前の受圧ダイヤフラ
ム、２は成形後の受圧ダイヤフラム、１は圧力検出器ケ
ース、３は円環状の当て金である。また、ｌａ、 Ｉｂ
は後述する液圧導入パイプ部２Ｌ密封ねじ２２を取り付
けるためのねじ穴で、とくに後者には後工程で液封入管
が溶接されるものである。第１図（ａｌにおいては、ケ
ースｌのダイヤフラム２Ａとの対向面、つまりダイヤフ
ラムベッドは平面状のものを示しであるが、もちろん波
形のものであってもよい。波形の平均面を平面にするこ
とによって、測定すべき圧力が正圧から負圧にまたはそ
の逆方向に変化しても圧力・容積特性がその過程におい
て連続的直線性を損なうことはない、まず、成形前つま
り平板状のダイヤフラム２を圧力検出器ケース１の対応
する箇所に、当て金３とともに溶接する。その後に、第
１図（ｂｌに示したように、ダイヤフラムの受圧面側に
波形面２０ａを設けた成形型２０を当て、密封ねじ２２
により密封した後矢印Ｐ方向から液圧導入バイブ２１を
通して成形圧を加える（例えば３００〜５００ ｋｇ
／ｃｊ ） 、このようにして、最初平板状のダイヤフ
ラムは波型面２０ａに倣って波形に成形される。この波
型面２０ａの平均面は通常は平面である。もし、特殊用
途で設計上凹面ないしは凸面にする必要があれば自由に
成形することができる。もちろん、この場合に熱を加え
ることはないので、熱変形ないしは熱応力を生じること
はない。 以上の説明では、圧力検出器の受圧ダイヤフラムの例に
ついて述べたが、これは受圧ダイヤフラムの成形が圧力
検出器の小形化のために直面する技術課題の１つであっ
たからである。たとえば、受圧用の外に隔膜槽などに用
いるシール用ダイヤフラムにも適用でき、一般に圧力検
出器に関する、小径で板厚の薄い、しかも特性のきびし
い金属ダイヤフラムにはすべて応用できる方法である。
この発明には、従来のものに比べて次のようなすぐれた
効果がある。 （１１製品の状態において、歪みのない正確な形状の波
形を成形できるので設計通りの所期の特性を得ることが
できる。 （２） とくにダイヤフラムの径が小さく板厚の薄い
ときに有効であるから、検出器の小形・軽量化に貢献す
る所が大きい。 （３） ダイヤフラムベッド面をダイス面とするとき
に必要となる製品開口部の修正作業が不要であるととも
に特別の工具や設備が不要であり、またこのために余分
な製造工程を必要としないのでコストパフォーマンスに
優れている。 （４） 成形加圧の初期に衝撃が少ないので、ダイヤ
フラムの素材に硬化や部分的な引張りなどのような悪い
影響を与えることがない。 （５） 液圧の流量の調節が自由であるため加工速度
を最適に選択することができる。 （６） 液圧の大きさを自由に調節することができる
ので波形の成形後に生じるスプリング・バックを少なく
することができる。
効果がある。 （１１製品の状態において、歪みのない正確な形状の波
形を成形できるので設計通りの所期の特性を得ることが
できる。 （２） とくにダイヤフラムの径が小さく板厚の薄い
ときに有効であるから、検出器の小形・軽量化に貢献す
る所が大きい。 （３） ダイヤフラムベッド面をダイス面とするとき
に必要となる製品開口部の修正作業が不要であるととも
に特別の工具や設備が不要であり、またこのために余分
な製造工程を必要としないのでコストパフォーマンスに
優れている。 （４） 成形加圧の初期に衝撃が少ないので、ダイヤ
フラムの素材に硬化や部分的な引張りなどのような悪い
影響を与えることがない。 （５） 液圧の流量の調節が自由であるため加工速度
を最適に選択することができる。 （６） 液圧の大きさを自由に調節することができる
ので波形の成形後に生じるスプリング・バックを少なく
することができる。
第１図；この発明に係る実施例を示す断面図、第２図ニ
一般の圧力検出器の断面図、 第３図、第４図：従来例を示す断面図。 １：圧力検出器ケース、 ２：成形後の受圧ダイヤフラム、 ２Ａ＋成形前の受圧ダイヤフラム、 ３：当て金、４：支持台、５：感圧素子、８：封入液、
２０：成形型、２０ａ：波形面。 ２ ２０（Ｌ 第 ２ 目 箆 ｊ 口 （＋： リ
一般の圧力検出器の断面図、 第３図、第４図：従来例を示す断面図。 １：圧力検出器ケース、 ２：成形後の受圧ダイヤフラム、 ２Ａ＋成形前の受圧ダイヤフラム、 ３：当て金、４：支持台、５：感圧素子、８：封入液、
２０：成形型、２０ａ：波形面。 ２ ２０（Ｌ 第 ２ 目 箆 ｊ 口 （＋： リ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （ａ）平板状の金属ダイヤフラム部材を該ダイヤフラム
部材の周縁部において圧力検出器の対応箇所と密封的に
接合する工程と、 （ｂ）前記金属ダイヤフラムの外表面に接して、成形す
べき波形を成形加工したダイス面を設置し、前記金属ダ
イヤフラムの外表面と反対側から該金属ダイヤフラムに
液圧を加える工程と を備え、前記金属ダイヤフラムを前記ダイス面に倣って
波形に液圧成形するようにしたことを特徴とする圧力検
出器用波形ダイヤフラムの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60158525A JPS6221429A (ja) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | 圧力検出器用波形ダイヤフラムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60158525A JPS6221429A (ja) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | 圧力検出器用波形ダイヤフラムの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6221429A true JPS6221429A (ja) | 1987-01-29 |
Family
ID=15673638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60158525A Pending JPS6221429A (ja) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | 圧力検出器用波形ダイヤフラムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6221429A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02187637A (ja) * | 1989-01-17 | 1990-07-23 | Koorin Denshi Kk | 圧力検出装置およびその製造方法 |
| JPH02212729A (ja) * | 1989-02-13 | 1990-08-23 | Koorin Denshi Kk | 圧力センサ |
| KR100385908B1 (ko) * | 2000-06-20 | 2003-06-02 | (주)지에스티산업 | 부식방지를 위한 용접형 벨로우즈의 제조방법과 그 지그 |
| JP2011503448A (ja) * | 2007-11-05 | 2011-01-27 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | 制御弁と共に使用されるダイヤフラム |
-
1985
- 1985-07-18 JP JP60158525A patent/JPS6221429A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02187637A (ja) * | 1989-01-17 | 1990-07-23 | Koorin Denshi Kk | 圧力検出装置およびその製造方法 |
| JPH02212729A (ja) * | 1989-02-13 | 1990-08-23 | Koorin Denshi Kk | 圧力センサ |
| KR100385908B1 (ko) * | 2000-06-20 | 2003-06-02 | (주)지에스티산업 | 부식방지를 위한 용접형 벨로우즈의 제조방법과 그 지그 |
| JP2011503448A (ja) * | 2007-11-05 | 2011-01-27 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | 制御弁と共に使用されるダイヤフラム |
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