JPH0137251Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば流体の圧力側定などに用いる
圧力変換器のように、圧力が加わる状態で使用さ
れる圧力容器に関し、特にその構成部材間の接合
技術に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、筒状の第１部材の外周面を覆うよう
に筒状の第２部材を配置し、これらをその一端部
で接合しようとする場合に、第７図に示したよう
に第１部材１と第２部材２とを溶接部３で溶接す
る方法が用いられる。４は溶接ビードを示す。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、第１部材が例えば圧力／電気変換部
本体を収容したセンサヘツダであり、第２部材が
このヘツダ外周面に配置されてその間に圧力導入
路を形成するようなカバーであつたりすると、こ
の圧力変換器が使用される環境によつて、第１お
よび第２部材間の間隙５に数100Kg／cm²から1000
Kg／cm²もの静圧がかかる場合がある。この圧力に
より、例えば第２部材２は図中に破線で示したよ
うに変位し、溶接部３の下端に引きはがし応力の
著しい集中が起こり、この部分から溶接部に割れ
が生じることがある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、第１および第２部材の接合部の少な
くとも一方に凸部を設け、当該凸部の全面を溶接
するとともに、当該溶接部近傍の第１および第２
部材の少なくとも一方の端面に、上記溶接部に沿
つて溝を設けたものである。

〔作用〕

引きはがし応力が単なる引張り応力となり応力
の集中が避けられるとともに、溝を切つたことで
接合部付近が柔構造化し変位を吸収する。

〔実施例〕

第２図は本考案を圧力変換器に適用した場合の
一実施例を示す断面図である。同図において、セ
ンサヘツダ１１はステンレス製の円筒状部材で、
内部構造の詳細は省略したが、内部にシリコンダ
イヤフラムからなる感圧半導体素子を収容してい
る。１２はその感圧半導体素子に電源電圧および
各種信号を供給したりあるいはその出力を外部に
取り出したりするためのリードピンで、それぞれ
ボンデイングワイヤを介して感圧半導体素子の各
部に接続されている。このリードピンはヘツダ１
１の底部を貫通して設けられガラスシール部１１
１で気密に固定されている。

ヘツダ１１は、その１端の全周にわたり、変換
器本体のボデイ１３に溶接部１４において溶接さ
れるとともに、他端には同じくその全周にわたつ
てカバー１５が溶接部１６において溶接されてい
る。カバー１５は円筒状で、ヘツダ１１の外周面
を覆うように配置され、他端はボデイ１３に溶接
部１７において溶接されている。

ボデイ１３は、ヘツダ１１内のシリコンダイヤ
フラムの一方の主面側に第１の圧力を導く第１の
圧力導入路１３１を有するとともに、ヘツダ１１
の外周面とカバー１５の内周面との間の間隙１８
およびびヘツダ１１に設けた圧力導入路１１２を
介してシリコンダイヤフラムの他方の主面に第２
の圧力を導く第２の圧力導入路１３２を有してい
る。第１および第２の圧力をともに複測定系のプ
ロセスから導入する場合には差圧測定となり、一
方（通常はシリコンダイヤフラムの凹側、つまり
電気回路を形成しない側）を真空に封止するか大
気に連通させた場合にはそれらを基準圧力とした
他方の圧力の測定が行なえる。

ここで、ヘツダ１１とカバー１５との溶接部１
を拡大して第１図に示す。同図から明らかなよう
に、カバー１５の端部には凸部１５１を設け、こ
の凸部１５１の全面において、つまり凸部１５１
とヘツダ１１との接触面の途中に留まることなく
その全面にわたつて、換言すれば、溶接ビード１
６１が間隙１８まで達するように、溶接を行なつ
ている。

この結果、間隙１８に大きな圧力が加わり、カ
バー１５を変位させようとしても、その際溶接部
１６に生ずる応力は第７図の従来構造における場
合のような引きはがし応力ではなく単なる引張り
応力となり、応力の著しい集中を避けることがで
きる。

のみならず、本実施例では溶接部１６の近傍の
ヘツダ１１およびカバー１５の端面にそれぞれ全
周にわたつて溝１９および２０を設けてある。こ
れにより、間隙１８と溝１９，２０とが近接する
ＡおよびＢの部分が柔構造体となり、カバー１５
の変位そのものを吸収するように作用する。

また、この柔構造体は、変換器の使用時に印加
する静圧による変位を吸収するのみならず、溶接
部１６の溶接そのものの熱によつて生ずる歪も吸
収し、ガラスシール部１１１の破壊を防止すると
ともにより安定な溶接構造を実現する。

一例として、外径18mmのヘツダ１１に内径18.4
mm、外径28.5mmのカバー１５を溶接する場合にお
いて、カバー１５に幅Ｗ＝0.6mmの凸部１５１を
設け、電子ビーム溶接を行なつたものについて、
420Kg／cm²の静圧を繰り返し印加してリークの発
生を調べたところ、第７図の従来例では1000〜
10000回でリークが発生したのに対し、上記凸部
１５１の全幅にわたつて溶接を行ない、かつW1
＝0.5mmの幅をおいて深さd1＝1.0mmの溝１９およ
びW2＝0.8mmの幅をおいて深さd2＝1.1mmの溝２
０を設けた本実施例では、1000000回までリーク
が発生しなかつた。

また、ヘツダ１１の端面に設けた溝１９を、Ｏ
リング溝として用いることにより、次に示すよう
な利点がある。

すなわち、従来よりセンサアセンブリを単体で
圧力印加試験する際、試験装置にセツトしたセン
サアセンブリに対し、何らかの手段で差圧および
静圧を印加して行なわなければならないが、数
100Kg／cm²から1000Kg／cm²もの静圧を印加させる
ことは必ずしも容易ではなかつた。つまり、試験
装置のボデイにＯリングを介してセンサアセンブ
リをセツトし、やはりＯリングを装着したカバー
で押えるが、十分な気密性および機械的強度を得
るためにはＯリング用溝に隣接する部分のカバー
肉厚を大きくする必要があるし、また組み付け時
に下向きとなる上記溝からＯリングが抜け落ちや
すいなどの問題点があつた。

これに対し、本実施例のヘツダ１１を用いた場
合は、第３図に示すように溝１９にＯリングを装
着することでこのような問題を解決することがで
きる。同図において、３１は試験装置のボデイ
で、第１および第２の圧力導入路３１１，３１２
を有している。このボデイ３１の凹部底面にセン
サヘツダ１１をセツトし、カバー３２で押える。
ヘツダ１１の開放端端面はＯリング３３を介して
ボデイ３１に接触し、他方、底部外面は上記溝１
９の内部に挿入したＯリング３４を介してカバー
３２に接触する。３５はコネクタである。なお、
溝１９の周辺部にはＯリングシールを確実に行な
うために十分な幅の平面部１１３，１１４を設け
る必要がある（特に底圧となる側には必要）。

このような構成にすることにより、十分な圧力
耐性が得られると同時に、組み付け、組み外しが
容易となり、センサアツセンブリ単体での圧力印
加試験が容易にできる。

なお、溶接する凸部の具体的な形態は第１図に
示した例に限らず、例えば第４図ないし第６図の
各図に示したような種々の形態であつてよい。図
において、１５１Ａ〜１５１Ｃはカバー１５に設
けた凸部、１１５Ａ，１１５Ｂはヘツダ１１に設
けた凸部、１８Ａ〜１８Ｃはヘツダ１１とカバー
１５との間の間隙を示す。

以上、圧力変換器を例に説明したが、本考案は
これに限定されるものではなく、筒状の第１部材
およびその外周面を覆うように配置された筒状の
第２部材とを１端で溶接し、その間隙に圧力を受
ける構造を有する圧力容器には同様に適用でき
る。

〔考案の効果〕 以上説明したように、本考案によれば第１およ
び第２部材の接合部の少なくとも一方に凸部を設
け、その凸部の全面を溶接するとともに、当該溶
接部近傍の第１および第２部材の少なくとも一方
の端面に、上記溶接部に沿つて溝を設けたことに
より、繰り返し耐圧特性が向上し信頼性が高まる
とともに小形化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の一実施例を示す
図で、第１図は溶接部の断面図、第２図は圧力変
換器の断面図、第３図はセンサアツセンブリの圧
力印加試験装置にセツトした状態を示す断面図、
第４図ないし第６図はそれぞれ本考案の他の実施
例を示す断面図、第７図は従来例を示す断面図で
ある。 １１……ヘツダ（第１部材）、１５……カバー
（第２部材）、１６……溶接部、１８，１８Ａ〜１
８Ｃ……間隙、１９，２０……溝、１１５Ａ，１
１５Ｂ，１５１，１５１Ａ〜１５１Ｃ……凸部、
１６１……溶接ビード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 筒状の第１部材と、この第１部材の外周面を覆
   うように配置され１端部で内周面が第１部材の外
   周面に接合された筒状の第２部材とを有し、第１
   および第２部材間の間隙に圧力が印加される圧力
   容器において、第１および第２部材の接合部の少
   なくとも一方に凸部を設け、当該凸部の全面を溶
   接するとともに、当該溶接部近傍の第１および第
   ２部材の少なくとも一方の端面に上記溶接部に沿
   つて溝を設けたことを特徴とする圧力容器。