JPH0663569B2

JPH0663569B2 - Diaphragm

Info

Publication number: JPH0663569B2
Application number: JP16231790A
Authority: JP
Inventors: 真一大樫; 敏則島田; 照夫渡辺
Original assignee: Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Current assignee: Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Priority date: 1990-06-20
Filing date: 1990-06-20
Publication date: 1994-08-22
Anticipated expiration: 2009-08-22
Also published as: JPH0454377A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、中央から外側に向って渦巻き波紋を形成した
ダイヤフラムに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of use] The present invention relates to a diaphragm having a spiral ripple formed from the center toward the outside.

[Conventional technology and its problems]

本発明者等は、特願平１−１２８７９号等において、第
８図に示すように、ステンレス箔中心円形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に向っ
て傾斜してなるダイヤフラムＤを提案した（第１図参
照）。The inventors of the present invention, in Japanese Patent Application No. 1-112879, etc., have a corrugated cross section around the stainless steel foil center circle 10 at any point around it, as shown in FIG. The spiral ripple P proposed a diaphragm D which is inclined toward the central circle 10 (see FIG. 1).

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、すなわち撓み特性
において満足いけるものであった。In the proposed diaphragm D, since the ripple P has a spiral shape, the rigidity of the periphery is uniformized, and when the flexing action is performed, the flexure is uniformly bent in the circumferential direction without deviation of stress, that is, the flexing characteristics are satisfactory. Met.

しかしながら、第９図に示すように、圧力−変位曲線
（撓み特性曲線）において、加圧時（往時：○）と減圧
時（復時：●）に生じる差ｔがまだ満足いけるものでな
い。この差ｔが少ない、叉はないことは、加減圧に対し
て、ダイヤフラムＤの撓み特性に差がないことであり、
ダイヤフラムＤを圧力検出器として使用する際、非常に
重要な要因となる。However, as shown in FIG. 9, in the pressure-displacement curve (deflection characteristic curve), the difference t generated during pressurization (forward time: ○) and during depressurization (return time: ●) is not yet satisfactory. The fact that this difference t is small or not present means that there is no difference in the bending characteristics of the diaphragm D with respect to pressurization and depressurization.
This is a very important factor when using the diaphragm D as a pressure detector.

このため、本願発明者等は、前記のダイヤフラムＤの撓
み特性試験を繰り返し行う中で、第８図鎖線のごとく、
中心円形１０部分が、加圧時に「椀状にふくらみ」、減
圧時には「椀状にへこみ」いわゆる加圧・減圧変換時に
「ペコペコ」と反転し、この反転が特性に悪影響を与
え、前記差ｔが生じる原因であることを知見した。For this reason, the inventors of the present application, while repeatedly performing the bending characteristic test of the diaphragm D, as shown by the chain line in FIG.
The central circle 10 part is reversed to "bowl-shaped bulge" at the time of pressurization and "cup-shaped dent" at the time of depressurization, "peco-peco" at the time of so-called pressurization / depressurization, and this reversal adversely affects the characteristics, and the difference t It was found that this is the cause of the occurrence of.

本発明は、上記知見に基づき、上記反転をなくすことを
課題とする。An object of the present invention is to eliminate the above inversion based on the above findings.

[Means for Solving the Problems]

上記課題を解決するために、本発明にあっては、前述の
渦巻き波紋を有するダイヤフラムにおいて、その素材中
心円形面に、その面と同一大きさのディスクを同一軸で
密着させて固定した構成としたのである。In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, in a diaphragm having the above-mentioned spiral ripple, a structure in which a disk having the same size as the surface is closely adhered and fixed to the material center circular surface I did.

ここで、ディスクは、ダイヤフラムに加えられる圧力で
は変形しない材質及び厚さ等の円板をいう。Here, the disk refers to a disk having a material and a thickness that are not deformed by the pressure applied to the diaphragm.

[Action]

このように構成される本発明に係るダイヤフラムは、デ
ィスクの存在により中心円形部分が椀状にふくらみ・へ
こむことなく、撓み作用が行われる。In the diaphragm according to the present invention configured as described above, the central circular portion does not bulge or dent into a bowl shape due to the presence of the disk, and the bending action is performed.

〔Example〕

一実施例を第１図、第２図に示し、この実施例は、0.01
5mm厚の円形ステンレス箔と厚さ0.5mmのSUS304製ディス
ク７から成り、同図において、ステンレス箔は、曲率半
径Ｒ：100mm、中心円形１０の径Ｓ：10mm、波紋Ｐの山
・谷曲率半径ｒ＝0.5mm、波紋高さｔ＝0.2mm、波紋高さ
ｈ＝2.7mm、波紋の半径方向長さｌ＝15.5mmとした仕上
り外径54mmのものであり、その中心円形１０の表裏面
に、ＹＡＧ（ヤグ）レーザ溶接により、ディスク７を同
一軸で密着させて固定した。One embodiment is shown in FIG. 1 and FIG.
It consists of a circular stainless steel foil with a thickness of 5 mm and a SUS304 disc 7 with a thickness of 0.5 mm. In the figure, the stainless steel foil has a radius of curvature R: 100 mm, a diameter S of the central circle 10 S: 10 mm, and a radius of curvature of peaks / valleys of ripples P. r = 0.5 mm, ripple height t = 0.2 mm, ripple height h = 2.7 mm, radial length of ripple 1 = 15.5 mm with outer diameter of 54 mm and center circle 10 on the front and back , YAG laser welding was performed to fix the disk 7 in close contact with the same axis.

つぎに、その実施例の製作方法について説明する。Next, a manufacturing method of the embodiment will be described.

まず、第３図に示すように、プレス成形機は、パンチＡ
とダイＢとから成り、支柱Ｈを介してダイＢにパンチＡ
を嵌めて押し下げることにより、ダイＢとパンチＡの間
でプレス成形する。First, as shown in FIG.
And die B, and punch A to die B via support H
And press down to press-form between the die B and the punch A.

ダイＢの中央には、第５図に示すダイ入子（成形型）１
が嵌着されている。このダイ入子１は、金型用鋼からな
って、中央にキリ穴２が形成され、その回りに前述のダ
イヤフラムＤの波紋Ｐ′が刻設されている。In the center of the die B, the die insert (molding die) 1 shown in FIG.
Is fitted. The die insert 1 is made of die steel and has a drill hole 2 formed in the center thereof around which the ripple P'of the diaphragm D is engraved.

パンチＡの中央にも第４図に示すパンチ入子３が嵌着さ
れている。このパンチ入子３はウレタンゴムから成り、
同様に中央にキリ穴４が形成されているが、その回り
は、少し平面を維持したのち波紋Ｐ′を有さない凹曲面
５と成っている。平面部は前記中心円形１０に対応す
る。ウレタンゴムの硬度は、HsAスケールで50〜95とす
る。50未満ではプレス成形時に押圧力が十分に得られ
ず、金属箔が所要の形状、とくに波紋Ｐが得られず、一
方、95を越えると、金属箔が破損する恐れがある。The punch insert 3 shown in FIG. 4 is also fitted in the center of the punch A. This punch insert 3 is made of urethane rubber,
Similarly, a drill hole 4 is formed in the center, but the surrounding area is a concave curved surface 5 which maintains a flat surface and does not have a ripple P '. The plane portion corresponds to the central circle 10. The hardness of urethane rubber is 50 to 95 on the HsA scale. If it is less than 50, sufficient pressing force cannot be obtained during press molding, and the metal foil cannot have a desired shape, especially the ripple P, whereas if it exceeds 95, the metal foil may be damaged.

パンチ入子３のキリ穴４には、同図鎖線で示すように、
キッカーピン６が挿通可能となっており、両入子１、３
を嵌合させてダイヤフラムＤを成形した後、このキッカ
ーピン６を鎖線のごとく、突き出すことにより、ダイヤ
フラムＤが入子１、３から円滑に剥がされる（離型され
る）。このとき、キッカーピン６により中心円形１０の
中心が押され、かつ、両入子１、３間の空気がその押圧
点に集まることにより、第６図に示すように、エンボス
加工のごとく中心円形１０中心に突起８が形成される。In the hole 4 of the punch insert 3, as shown by the chain line in the figure,
The kicker pin 6 can be inserted and both nests 1, 3
After forming the diaphragm D by fitting the above, the kicker pin 6 is projected like a chain line so that the diaphragm D is smoothly peeled from the inserts 1 and 3 (released). At this time, the center of the central circle 10 is pushed by the kicker pin 6 and the air between the two inserts 1 and 3 is gathered at the pressing point, so that the central circle is embossed as shown in FIG. A protrusion 8 is formed at the center of the protrusion 10.

したがって、前記ディスク７の固着には、予めディスク
７に中心穴７ａ、中心突起７ｂを設けておき、前記突起
８をガイドとして両者７ａ、７ｂを嵌合することにより
両ディスク７の中心が中心円形１０の中心に位置決めさ
れる。すなわち、心出しされる。この位置決めされた状
態で、ディスク７周囲にＹＡＧレーザー溶接を行なっ
て、ディスク７を中心円形１０面に同一軸で密着固定す
る。Therefore, for fixing the disc 7, the disc 7 is provided with a central hole 7a and a central protrusion 7b in advance, and the protrusions 8 are used as guides to fit the two 7a and 7b. Positioned at the center of 10. That is, it is centered. In this positioned state, YAG laser welding is performed around the disk 7 to closely fix the disk 7 on the central circular surface 10 with the same axis.

以上のようにして製作したダイヤフラムＤの圧力−変位
曲線を第７図に示し、比較例として、第８図に示したデ
ィスク７を固着していないダイヤフラムＤ（第１図にお
いてディスク７を設けていないもの）の圧力−変位曲線
を第９図に示す。この比較から、実施例のものが、往復
時において曲線間に差ｔが少なく、比較例より優れてい
ることがわかる。A pressure-displacement curve of the diaphragm D manufactured as described above is shown in FIG. 7, and as a comparative example, the diaphragm D shown in FIG. 8 to which the disk 7 is not fixed (the disk 7 is provided in FIG. 1). Fig. 9 shows the pressure-displacement curve of the (not shown). From this comparison, it can be seen that the example has a smaller difference t between the curves during reciprocation and is superior to the comparative example.

なお、実施例は、中心円形１０の周りに３本の波紋Ｐを
設けたものであったが、この発明は、今までに本出願人
が提案した全ての渦巻き波紋Ｐを有するダイヤフラム
Ｄ、すなわち、波紋Ｐを２条、４条以上としたダイヤフ
ラムＤ、中心円形１０の周りに内側円形波紋を形成する
とともに、外側円形波紋を形成して、その両円形波紋間
に渦巻き波紋Ｐを形成したダイヤフラムＤ（特願平１−
３４１８３２号等）などの全てのダイヤフラムＤに本発
明は採用し得て、かつその効果を得ることができること
は勿論である。In the embodiment, three ripples P are provided around the central circle 10, but the present invention is not limited to the diaphragm D having all the spiral ripples P proposed by the present applicant. , A diaphragm D having two, four or more ripples P, a diaphragm having an inner circular ripple formed around the central circle 10 and an outer circular ripple, and a spiral ripple P formed between the two circular ripples. D (Japanese Patent Application 1-
It is needless to say that the present invention can be applied to all the diaphragms D such as No. 341832) and the effects thereof can be obtained.

〔The invention's effect〕

本発明は、以上のように構成し、ディスクでもって中心
円形部分の撓みを阻止したので、撓み特性曲線におい
て、加圧・減圧時の差を少なくすることができる。この
ため、本発明に係るダイヤフラムは、精度の高い圧力検
出器とし得るものである。Since the present invention is configured as described above and prevents the central circular portion from being bent by the disk, it is possible to reduce the difference between the pressurization and depressurization in the flexure characteristic curve. Therefore, the diaphragm according to the present invention can be used as a highly accurate pressure detector.

[Brief description of drawings]

第１図は、本発明に係るダイヤフラムの一実施例の斜視
図、第２図は第１図の断面図、第３図は本発明に係るダ
イヤフラムの製造装置の一例の分解斜視図、第４図(a)、
(b)は同パンチ入子の一部切欠正面図、平面図、第５図
(a)、(b)は同ダイ入子の一部切欠正面図、平面図、第６
図は実施例の製作説明図、第７図は同実施例の圧力−変
位曲線図、第８図は従来のダイヤフラムの断面図、第９
図は同従来例の圧力−変位曲線図である。Ａ……パンチ、Ｂ……ダイ、Ｄ……ダイヤフラム、Ｈ……支柱、Ｐ……渦巻き波紋、１……ダイ入子、２、４……キリ穴、３……パンチ入子、６……キッカーピン、７……ディスク、７ａ……穴、７ｂ……突起、８……突起、１０……中心円形。FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a diaphragm according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view of FIG. 1, and FIG. 3 is an exploded perspective view of an example of a diaphragm manufacturing apparatus according to the present invention. Figure (a),
(b) is a partially cutaway front view, plan view, and FIG. 5 of the punch insert.
(a), (b) is a partially cutaway front view of the same die insert, plan view, 6th
FIG. 7 is a manufacturing explanatory view of the embodiment, FIG. 7 is a pressure-displacement curve view of the same embodiment, FIG. 8 is a sectional view of a conventional diaphragm, and FIG.
The figure is a pressure-displacement curve diagram of the conventional example. A ... Punch, B ... Die, D ... Diaphragm, H ... Post, P ... Swirl ripple, 1 ... Die insert, 2, 4 ... Drill hole, 3 ... Punch insert, 6 ... ... Kicker pin, 7 ... disk, 7a ... hole, 7b ... projection, 8 ... projection, 10 ... central circle.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−199727（ＪＰ，Ａ) 特開平２−51664（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−51605（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−160666（ＪＰ，Ａ) 実開平２−1456（ＪＰ，Ｕ) ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-3-199727 (JP, A) JP-A-2-51664 (JP, A) JP-A-49-51605 (JP, A) JP-A-61- 160666 (JP, A) Actual Kaihei 2-1456 (JP, U)

Claims

[Claims]

1. A diaphragm having a corrugated cross section having a spiral ripple around a center circle of a material from an arbitrary point around the center circle, and a disk having the same size as the plane is closely attached to the center circular plane. Diaphragm characterized by being fixed by.