JPH03199727A - 皿ばね - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、周囲全域に亘って均一な撓みをなし得る皿
ばねに関する。

〔従来の技術及びその課題〕

本順発明者等は、特願昭６３−９９１４３号等において
、第７図に示すように、素材板中心円形１０の周りに、
その周り任意の点から、渦巻き波紋を呈する波形断面と
し、その渦巻き波形Ｐは前記中心円形１０に向って傾斜
してなる皿ばねＤを提案した（第１図参照）。

この皿ばね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、応力の片寄りがなく周方向に均
等に撓む。

しかしながら、第３図に示すように、その圧力−変位曲
線（Ｏ：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、
この種の皿ばねが多く使用されるダイヤフラム型センサ
ーにおいては、加反間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ｔｉ
ｍ状となる皿ばねを提供することを！！ｌ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、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
なる皿ばねにおいて、渦巻き波紋の半径方向の傾きを外
側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２図における傾
斜高さｈと径方向の長さｌの比Ｃｈ／１）は１１５以下
とするとよい、好ましくは１／６とする。１１５以上と
なると、プレス底形の際、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。

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、中心部に生しる盛り上り状の歪は同心
円形波紋に吸収分散され、外周囲に生しる皺状の歪は外
側円形波紋に吸収分散される。この吸収分散は、渦巻き
波紋の始終端を両目形波紋に合流させれば、より効果が
増す。

（作用〕 このように構成される皿ばねは、その表面任意の点に押
圧力が加われば、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
、周方向に均等に撓む、この撓み作用において、加圧開
始時、圧力−変位曲線は直線状となる（実施例参照）。

Ｃ実施例〕 この実施例は、厚さ：０．Ｏ１５鵬のステンレス箔のフ
ープ３４−φを、プレス加工により、仕上がり外径：　
２５．４ｗａφとしたものである。

第１図、第２図に示す中心円形１０は５−φとし、第２
図に示す渦巻き波紋Ｐの谷部曲率「は１゜５閣、山部曲
率ｒ′は１．０ｍ＋として、前記中心円形１０の三等分
位から互に隣接させて渦巻き波紋Ｐを形威し、波の高さ
ｔは０．３閣、外周と中心との高低差Ｔは１．５閣、曲
率Ｒは１００閣とした。なお、図中の波紋Ｐは各部の軌
跡を示す（以下、同様）。

また、比較例として、第７図に示すように、曲率Ｒの中
心を内側とした以外は全て実施例と同一寸法のものを製
作した。

この実施例と比較例を第５図、第６図に示す圧力−変位
測定装置にセットして得た圧力−変位曲線を第３図に示
す。図中、実線が実施例、破線が比較例である。

この結果から、実施例は、加圧開始時（Ｏ〜７００問＾
ｇ）、はぼ直線状の圧力−変位を示すことがわかる。

なお、上記圧力−変位測定装置は、第５図に示すように
、第６図に示す測定器Ａを基盤１にボルト締めし、変位
杆２の上Ｆの動き量を周知の光センサ−３によって検出
するものとした。測定器Ａは、第６図に示すように、ケ
ーシング４内にバッキング５を介して実施例又は比較例
の板ばねＤをセットし、ボート６から圧縮空気を導入し
、その導入圧で板ばねＤを撓ませて、変位杆２をばね７
に抗して押し下げるものである。

上記渦巻き波紋ＰＩｙ）構成として、第４図に示すよう
に、中心円形１０の廻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Ｐ、と同心でかつ
所定間隔をあけて外側円形波紋Ｐ８を形威し、両目形波
紋Ｐ＋　、Ｐｇ間に、渦巻き波紋Ｐ、を形成したもの、
第１図に示した実施例において、外側円形波紋Ｐ２を形
成しく波紋Ｐ１は形成せず）、その波紋Ｐｇに渦巻き波
紋Ｐを合流したもの、等とすることができる。これらの
ものもそれぞれ、加圧開始時、直線状の圧力−変位曲線
を得た。

〔発明の効果〕

本発明は、以上のように構成したので、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、そのよ
うな特性を望まれるダイヤフラム型圧力センサー等に有
効である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第４図は、この発明に係る皿ばねの各実施例の
概略正面図、第２図は第１図の実施例の断面図、第３図
は圧力−変位測定図、第５図は圧カー変位測定装置の概
略図、第６図は第５図の要部断面図、第７図は従来例の
断面図である。 １０・・・・・・中心円形、　　Ｐ、Ｐｌ・・・・・渦
巻き波紋、Ｐ、　、Ｐ、・・・・・・円形波紋、 Ａ・・・・・・圧力−変位測定器、 Ｄ・・・・・・皿ばね。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）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に向って傾斜してなる皿ばね
   において、前記渦巻き波紋Ｐの半径方向の傾きを外側凹
   状としたことを特徴とする皿ばね。
2. （２）上記渦巻き波紋Ｐの傾斜高さｈと径方向の長さｌ
   の比ｈ／ｌを１／５以下としたことを特徴とする請求項
   （１）記載の皿ばね。
3. （３）請求項（１）に記載の皿ばねＤにおいて、上記素
   材板中心円形１０の周りに隣接して同心円形波紋Ｐ＿１
   を形成すると共に、この同心円形波紋Ｐ＿１と同心でか
   つ所定間隔をあけて外側円形波紋Ｐ＿２を形成し、両円
   形波紋Ｐ＿１、Ｐ＿２間に、上記渦巻き波紋Ｐ＿３を形
   成したことを特徴とする皿ばね。
4. （４）請求項（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の
   皿ばねＤを使用したことを特徴とするダイヤフラム。