JP3368509B2 - 圧力センサー部品とその製造方法 - Google Patents
圧力センサー部品とその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧力センサー部品とその
製造方法に関し、更に詳しくは、耐食性や耐熱性が優
れ、受圧面の疲労強度が高いので使用時における信頼性
に富み、例えば圧力検知用のダイヤフラムとして有用な
圧力センサー部品とそれを製造する方法に関する。
製造方法に関し、更に詳しくは、耐食性や耐熱性が優
れ、受圧面の疲労強度が高いので使用時における信頼性
に富み、例えば圧力検知用のダイヤフラムとして有用な
圧力センサー部品とそれを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、圧力検知用のダイヤフラム２
は、全体としてカップ形状をした有底円筒体であり、図
１で示したように、圧力容器１の頂部に底部２ａを突出
させた状態で装着される。このダイヤフラム２におい
て、側壁部２ｂは比較的肉厚であるが、底部２ａは、通
常、0.１０〜0.５０mm程度の薄肉になっていて、この部
分が圧力容器１内の圧力の受圧面として機能する。
は、全体としてカップ形状をした有底円筒体であり、図
１で示したように、圧力容器１の頂部に底部２ａを突出
させた状態で装着される。このダイヤフラム２におい
て、側壁部２ｂは比較的肉厚であるが、底部２ａは、通
常、0.１０〜0.５０mm程度の薄肉になっていて、この部
分が圧力容器１内の圧力の受圧面として機能する。
【０００３】すなわち、圧力容器内の圧力変化に応じて
ダイヤフラム２の底部２ａは変化する。そして、この変
化は図示しない検知手段に伝達され、そこで圧力変化と
して検知される。したがって、上記のような使用目的を
有するダイヤフラム２には、次のような性能が要求され
る。すなわち、まず、圧力容器１内は高圧であり、かつ
受圧面である底部２ａは薄肉であるため、受圧面が高圧
力に耐え得るような材料で形成されるべきであるという
ことである。また、底部２ａは圧力の変化に対して繰り
返し変化するので、用いる材料は疲労強度に優れたもの
でなければならないということである。
ダイヤフラム２の底部２ａは変化する。そして、この変
化は図示しない検知手段に伝達され、そこで圧力変化と
して検知される。したがって、上記のような使用目的を
有するダイヤフラム２には、次のような性能が要求され
る。すなわち、まず、圧力容器１内は高圧であり、かつ
受圧面である底部２ａは薄肉であるため、受圧面が高圧
力に耐え得るような材料で形成されるべきであるという
ことである。また、底部２ａは圧力の変化に対して繰り
返し変化するので、用いる材料は疲労強度に優れたもの
でなければならないということである。
【０００４】更に、ダイヤフラム２は、高温に曝された
り、かつガスや油の中に含有されているＳ成分やＰｂ成
分によって侵食作用を受けるので、耐熱性，耐食性に優
れた材料で構成されることが必要になる。このようなこ
とから、ダイヤフラムの構成材料としては、通常、ＳＵ
Ｓ３１６やＳＵＳ６３０のようなステンレス鋼が使用さ
れている。
り、かつガスや油の中に含有されているＳ成分やＰｂ成
分によって侵食作用を受けるので、耐熱性，耐食性に優
れた材料で構成されることが必要になる。このようなこ
とから、ダイヤフラムの構成材料としては、通常、ＳＵ
Ｓ３１６やＳＵＳ６３０のようなステンレス鋼が使用さ
れている。
【０００５】ところで、上記したようなダイヤフラム２
は、通常、図２で示したように、所定の鋼種から成り、
所定の直径を有する棒（線）材３を切削加工して製造さ
れている。しかしながら、このような切削加工で製造し
たダイヤフラムには、次のような問題が発生しやすく、
使用時における信頼性の点で多少の不安が残されてい
る。
は、通常、図２で示したように、所定の鋼種から成り、
所定の直径を有する棒（線）材３を切削加工して製造さ
れている。しかしながら、このような切削加工で製造し
たダイヤフラムには、次のような問題が発生しやすく、
使用時における信頼性の点で多少の不安が残されてい
る。
【０００６】これは、工業的に製造されている棒材や線
材の場合、通常、その表層部は中心部に比べて清浄かつ
組織構造が緻密化していて、中心部には、表層部に比べ
て、非金属介在物や偏析があり、しかもそれらは棒材の
長手方向にある長さで延在しているということに基づく
問題である。すなわち、目的とするダイヤフラムを、図
２で示したようにして切削加工すると、得られたダイヤ
フラムの底部２ａは棒材３の中心部の位置に対応するこ
とになる。そして、仮に、この位置に非金属介在物や偏
析のような組織欠陥が存在していると、この底部２ａは
薄肉であり、しかもこれらの組織欠陥の機械的強度は小
さく、また耐食性もよくないので、加工後のダイヤフラ
ムは、最悪の場合には、これらの組織欠陥から事故を起
こす可能性がある。
材の場合、通常、その表層部は中心部に比べて清浄かつ
組織構造が緻密化していて、中心部には、表層部に比べ
て、非金属介在物や偏析があり、しかもそれらは棒材の
長手方向にある長さで延在しているということに基づく
問題である。すなわち、目的とするダイヤフラムを、図
２で示したようにして切削加工すると、得られたダイヤ
フラムの底部２ａは棒材３の中心部の位置に対応するこ
とになる。そして、仮に、この位置に非金属介在物や偏
析のような組織欠陥が存在していると、この底部２ａは
薄肉であり、しかもこれらの組織欠陥の機械的強度は小
さく、また耐食性もよくないので、加工後のダイヤフラ
ムは、最悪の場合には、これらの組織欠陥から事故を起
こす可能性がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、棒（線）材
から従来の方法、すなわち切削加工で製造したダイヤフ
ラムが備えている潜在的な欠点を解消し、少なくとも受
圧面は、組織が緻密であるか、または非金属介在物や偏
析のような組織欠陥が存在していたとしても、それらの
影響がほとんど現れない状態にあり、したがって、使用
時における信頼性と安定性が著しく高くなっている圧力
センサー部品とその製造方法の提供を目的とする。
から従来の方法、すなわち切削加工で製造したダイヤフ
ラムが備えている潜在的な欠点を解消し、少なくとも受
圧面は、組織が緻密であるか、または非金属介在物や偏
析のような組織欠陥が存在していたとしても、それらの
影響がほとんど現れない状態にあり、したがって、使用
時における信頼性と安定性が著しく高くなっている圧力
センサー部品とその製造方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、１つは、
中心部における非金属介在物や偏析のような組織欠陥が
できるだけ少ない鋼材を、圧力センサー部品用の素材と
して用いればよいこと、また、部品の製造時には、受圧
面になる部分に冷間鍛造または温間鍛造を適用すること
により、仮に前記鍛造前には受圧面にすべき箇所に非金
属介在物や偏析などが存在していたとしても、当該部分
の組織構造を緻密化して、その悪影響を抹消すればよい
こと、更には、棒材の表層部は清浄かつ緻密な組織構造
になっているので、この表層部を受圧面（底部）にすれ
ばよいことを着想し、この着想に基づき、本発明の圧力
センサー部品とその製造方法を開発するに至った。
目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、１つは、
中心部における非金属介在物や偏析のような組織欠陥が
できるだけ少ない鋼材を、圧力センサー部品用の素材と
して用いればよいこと、また、部品の製造時には、受圧
面になる部分に冷間鍛造または温間鍛造を適用すること
により、仮に前記鍛造前には受圧面にすべき箇所に非金
属介在物や偏析などが存在していたとしても、当該部分
の組織構造を緻密化して、その悪影響を抹消すればよい
こと、更には、棒材の表層部は清浄かつ緻密な組織構造
になっているので、この表層部を受圧面（底部）にすれ
ばよいことを着想し、この着想に基づき、本発明の圧力
センサー部品とその製造方法を開発するに至った。
【０００９】すなわち、まず、本発明の圧力センサー部
品は、Ｃ：０.１０重量％以下，Ｓ：０.０１０重量％以
下，Ｐｂ：０.００１重量％以下，Ａｌ：０.０１０重量
％以下，Ｔｉ：０.０１０重量％以下，Ｎｂ：０.０１０
重量％以下，Ｏ：０.００１重量％以下，Ｎ：０.０１重
量％以下に成分調整されたステンレス鋼から成り、底部
が薄肉の受圧面として機能するカップ形状をなし、少な
くとも前記底部と側壁部との境界部には、前記底部から
前記側壁部に向かって延在する繊維組織が形成されてい
ることを特徴とする。
品は、Ｃ：０.１０重量％以下，Ｓ：０.０１０重量％以
下，Ｐｂ：０.００１重量％以下，Ａｌ：０.０１０重量
％以下，Ｔｉ：０.０１０重量％以下，Ｎｂ：０.０１０
重量％以下，Ｏ：０.００１重量％以下，Ｎ：０.０１重
量％以下に成分調整されたステンレス鋼から成り、底部
が薄肉の受圧面として機能するカップ形状をなし、少な
くとも前記底部と側壁部との境界部には、前記底部から
前記側壁部に向かって延在する繊維組織が形成されてい
ることを特徴とする。
【００１０】そして、本発明においては、上記したよう
に、不純物を抑えるように成分調整されたステンレス鋼
の棒材に対し、前記棒材の長手方向と直交する面に冷間
鍛造または温間鍛造を行って、前記直交面を受圧面とす
る底部を有するカップ形状体にすることを特徴とする圧
力センサーの製造方法（以下、第１の製造方法という）
が提供され、また、上記したように成分調整されたステ
ンレス鋼の棒材に対し、前記棒材の側面から冷間鍛造ま
たは温間鍛造を行って、前記側面を受圧面とする底部を
有するカップ形状体にすることを特徴とする圧力センサ
ーの製造方法（以下、第２の製造方法という）が提供さ
れる。
に、不純物を抑えるように成分調整されたステンレス鋼
の棒材に対し、前記棒材の長手方向と直交する面に冷間
鍛造または温間鍛造を行って、前記直交面を受圧面とす
る底部を有するカップ形状体にすることを特徴とする圧
力センサーの製造方法（以下、第１の製造方法という）
が提供され、また、上記したように成分調整されたステ
ンレス鋼の棒材に対し、前記棒材の側面から冷間鍛造ま
たは温間鍛造を行って、前記側面を受圧面とする底部を
有するカップ形状体にすることを特徴とする圧力センサ
ーの製造方法（以下、第２の製造方法という）が提供さ
れる。
【００１１】まず、本発明の圧力センサー部品を製造す
る際に用いる材料について説明する。本発明では、ステ
ンレス鋼で目的とする部品が製造される。その場合、こ
れら鋼材としては、Ｃ：０.１０重量％以下，Ｓ：０.０
１０重量％以下，Ｐｂ：０.００１重量％以下，Ａｌ：
０.０１０重量％以下，Ｔｉ：０.０１０重量％以下，Ｎ
ｂ：０.０１０重量％以下，Ｏ：０.００１重量％以下，
Ｎ：０.０１重量％以下に、それぞれの成分含有量が調
整されたものが用いられる。
る際に用いる材料について説明する。本発明では、ステ
ンレス鋼で目的とする部品が製造される。その場合、こ
れら鋼材としては、Ｃ：０.１０重量％以下，Ｓ：０.０
１０重量％以下，Ｐｂ：０.００１重量％以下，Ａｌ：
０.０１０重量％以下，Ｔｉ：０.０１０重量％以下，Ｎ
ｂ：０.０１０重量％以下，Ｏ：０.００１重量％以下，
Ｎ：０.０１重量％以下に、それぞれの成分含有量が調
整されたものが用いられる。
【００１２】上記した成分は、いずれも、炭化物，窒化
物，酸化物のような非金属介在物や偏析の生成を引き起
こす原因を構成する。すなわち、これら成分が上記した
値より多く含まれている鋼材を用いると、非金属介在物
や偏析が多量に発生して、後述する第１の製造方法や第
２の製造方法を適用しても、得られた部品の底部（受圧
面）における強度や耐食性の点で信頼性に若干の不安が
残るからである。
物，酸化物のような非金属介在物や偏析の生成を引き起
こす原因を構成する。すなわち、これら成分が上記した
値より多く含まれている鋼材を用いると、非金属介在物
や偏析が多量に発生して、後述する第１の製造方法や第
２の製造方法を適用しても、得られた部品の底部（受圧
面）における強度や耐食性の点で信頼性に若干の不安が
残るからである。
【００１３】このようなステンレス鋼は、常法により、
所定組成の鋼種を調整したのち、その鋼種に対し、ＥＳ
Ｒ再溶解またはＶＡＲ再溶解処理などを施して清浄化
し、上記各成分の調整を行うことによって製造すること
ができる。次に、本発明の圧力センサー部品の製造方法
につき、第１の製造方法から説明する。
所定組成の鋼種を調整したのち、その鋼種に対し、ＥＳ
Ｒ再溶解またはＶＡＲ再溶解処理などを施して清浄化
し、上記各成分の調整を行うことによって製造すること
ができる。次に、本発明の圧力センサー部品の製造方法
につき、第１の製造方法から説明する。
【００１４】まず、図３で示したように、所定の棒材３
をその長手方向と直角に切断して所定長さの円柱ブロッ
ク４にする。ついで、図４に示したように、この円柱ブ
ロック４を、その切断面、すなわち棒材３の長手方向と
直交する面４ａをパンチ側にして雌型（ダイ）５ａにセ
ットしたのち、切断面４ａに対し雄型（パンチ）５ｂで
冷間または温間鍛造を施す。
をその長手方向と直角に切断して所定長さの円柱ブロッ
ク４にする。ついで、図４に示したように、この円柱ブ
ロック４を、その切断面、すなわち棒材３の長手方向と
直交する面４ａをパンチ側にして雌型（ダイ）５ａにセ
ットしたのち、切断面４ａに対し雄型（パンチ）５ｂで
冷間または温間鍛造を施す。
【００１５】この鍛造の過程で、円柱ブロック４の中心
部を構成する材料部分は、雄型（パンチ）５ｂにより雌
型（ダイ）底部方向に圧縮されると同時に中心部の周縁
に存在する材料部分は図の矢印ｐ1 ，ｐ2 のように塑性
変形するので、雄型（パンチ）５ｂのストロークを所定
値に設定することにより、最終的には図の仮想線で示す
ようなカップ形状体２に成形される。
部を構成する材料部分は、雄型（パンチ）５ｂにより雌
型（ダイ）底部方向に圧縮されると同時に中心部の周縁
に存在する材料部分は図の矢印ｐ1 ，ｐ2 のように塑性
変形するので、雄型（パンチ）５ｂのストロークを所定
値に設定することにより、最終的には図の仮想線で示す
ようなカップ形状体２に成形される。
【００１６】この方法で得られたカップ形状体２は、図
５で示したように、所定厚みの底部２ａと所定厚みの側
壁部２ｂと鍔部２ｃとから成る。そして、例えば、図４
の円柱ブロック４の中心部に非金属介在物や偏析が存在
していた場合であっても、これら非金属介在物や偏析は
鍛造の過程で押しつぶされることにより、底部２ａの中
心部付近は非常に緻密な組織２ｄになる。また、図４で
示したように、円柱ブロック４の中央部分の周縁に存在
する材料は矢印ｐ1 ，ｐ2 のように塑性変形するので、
側壁部２ｂはいうまでもなく、底部２ａと側壁部２ｂと
の境界部２ｅにおいては、材料の塑性変形の方向に延び
る繊維組織２ｆが形成される。
５で示したように、所定厚みの底部２ａと所定厚みの側
壁部２ｂと鍔部２ｃとから成る。そして、例えば、図４
の円柱ブロック４の中心部に非金属介在物や偏析が存在
していた場合であっても、これら非金属介在物や偏析は
鍛造の過程で押しつぶされることにより、底部２ａの中
心部付近は非常に緻密な組織２ｄになる。また、図４で
示したように、円柱ブロック４の中央部分の周縁に存在
する材料は矢印ｐ1 ，ｐ2 のように塑性変形するので、
側壁部２ｂはいうまでもなく、底部２ａと側壁部２ｂと
の境界部２ｅにおいては、材料の塑性変形の方向に延び
る繊維組織２ｆが形成される。
【００１７】したがって、このカップ形状体２の場合、
底部２ａの中心部における組織構造は緻密であり、中心
部の周縁における組織構造はカップ形状体２の軸方向と
直交する方向に延びる繊維組織になっているので、前記
軸方向に作用する圧力にたいし大きな耐性が発揮され
る。つぎに、第２の製造方法を説明する。
底部２ａの中心部における組織構造は緻密であり、中心
部の周縁における組織構造はカップ形状体２の軸方向と
直交する方向に延びる繊維組織になっているので、前記
軸方向に作用する圧力にたいし大きな耐性が発揮され
る。つぎに、第２の製造方法を説明する。
【００１８】この場合も、図３で示したように、所定の
棒材３をその長手方向と直角に切断して所定長さの円柱
ブロック４にする。ついで、図６に示したように、この
円柱ブロック４を、その側面、すなわち棒材３の表層部
４ｂ側をパンチ側にして雌型（ダイ）５ａにセットした
のち、この表層部４ｂに対し雄型（パンチ）５ｂで冷間
または温間鍛造を施す。
棒材３をその長手方向と直角に切断して所定長さの円柱
ブロック４にする。ついで、図６に示したように、この
円柱ブロック４を、その側面、すなわち棒材３の表層部
４ｂ側をパンチ側にして雌型（ダイ）５ａにセットした
のち、この表層部４ｂに対し雄型（パンチ）５ｂで冷間
または温間鍛造を施す。
【００１９】この鍛造の過程で、円柱ブロック４は図６
の矢印ｐ1 ，ｐ2 で示したように塑性変形してカップ形
状体２’に成形される。このとき、鍛造の方向に対し、
パンチ側に位置する表層部４ｂとダイ側に位置する表層
部４ｂはいずれも矢印ｐ1 ，ｐ2 方向に塑性変形して、
鍛造方向と直交する方向に延びる繊維組織になってい
き、円柱ブロック４の中心部は、上記した２種類の繊維
組織でサンドウイッチされた状態で鍛造される。
の矢印ｐ1 ，ｐ2 で示したように塑性変形してカップ形
状体２’に成形される。このとき、鍛造の方向に対し、
パンチ側に位置する表層部４ｂとダイ側に位置する表層
部４ｂはいずれも矢印ｐ1 ，ｐ2 方向に塑性変形して、
鍛造方向と直交する方向に延びる繊維組織になってい
き、円柱ブロック４の中心部は、上記した２種類の繊維
組織でサンドウイッチされた状態で鍛造される。
【００２０】したがって、鍛造後に得られたカップ形状
体２’は、図７で示したように、例えば、図３で切り出
した円柱ブロック４の中心部に非金属介在物や偏析が存
在していた場合、図６において、鍛造方向のパンチ側，
ダイ側に位置していた表層部４ｂ，４ｂが塑性変形して
形成された２層の繊維組織２’ｆ，２’ｆに挟まれた状
態で、前記非金属介在物や偏析が押しつぶされて緻密化
した組織２’ｄが介在していることになる。
体２’は、図７で示したように、例えば、図３で切り出
した円柱ブロック４の中心部に非金属介在物や偏析が存
在していた場合、図６において、鍛造方向のパンチ側，
ダイ側に位置していた表層部４ｂ，４ｂが塑性変形して
形成された２層の繊維組織２’ｆ，２’ｆに挟まれた状
態で、前記非金属介在物や偏析が押しつぶされて緻密化
した組織２’ｄが介在していることになる。
【００２１】したがって、このカップ形状体２’の場
合、底部２’ａは、全体として、カップ形状体２’の軸
方向と直交する方向に延びる２層の繊維組織とその間に
挟まれた緻密組織が複合している状態にあるため、前記
軸方向に作用する圧力に対し極めて大きな耐性を発揮す
る。
合、底部２’ａは、全体として、カップ形状体２’の軸
方向と直交する方向に延びる２層の繊維組織とその間に
挟まれた緻密組織が複合している状態にあるため、前記
軸方向に作用する圧力に対し極めて大きな耐性を発揮す
る。
【００２２】
実施例１，比較例
Ｃ：0.０６重量％，Ｓ：0.００５重量％，Ｐｂ：0.００
０４重量％，Ａｌ：0.００５重量％，Ｔｉ：0.００４重
量％，Ｎｂ：0.００３重量％以下，Ｏ：0.０００２重量
％，Ｎ：0.００４重量％に各成分の含有量を調整したス
テンレス鋼から成る丸棒を用意した。
０４重量％，Ａｌ：0.００５重量％，Ｔｉ：0.００４重
量％，Ｎｂ：0.００３重量％以下，Ｏ：0.０００２重量
％，Ｎ：0.００４重量％に各成分の含有量を調整したス
テンレス鋼から成る丸棒を用意した。
【００２３】この丸棒を長手方向に切断して円柱ブロッ
クにした。ついで、この円柱ブロックを、図４で示すよ
うに、その切断面をパンチ側とダイ側にして、雌型（ダ
イ）５ａにセットし、雄型（パンチ）５ｂで冷間鍛造し
た。底部の厚み0.３５mm，側壁部の厚み1.５mm，口径3.
５mm，全高8.０mmである図５で示すようなカップ形状体
２が得られた。
クにした。ついで、この円柱ブロックを、図４で示すよ
うに、その切断面をパンチ側とダイ側にして、雌型（ダ
イ）５ａにセットし、雄型（パンチ）５ｂで冷間鍛造し
た。底部の厚み0.３５mm，側壁部の厚み1.５mm，口径3.
５mm，全高8.０mmである図５で示すようなカップ形状体
２が得られた。
【００２４】縦断面のマクロ腐食によって組織構造を観
察した結果、図５で示したように、底部と側壁部との境
界部には、底部から側壁部に向かって延在する繊維組織
が形成されていた。 実施例２ 円柱ブロックの表層部を、パンチ側とダイ側にして雌型
（ダイ）にセットしたことを除いては、実施例１と同様
にして冷間鍛造を行い、実施例１と同寸法のカップ形状
体を得た。
察した結果、図５で示したように、底部と側壁部との境
界部には、底部から側壁部に向かって延在する繊維組織
が形成されていた。 実施例２ 円柱ブロックの表層部を、パンチ側とダイ側にして雌型
（ダイ）にセットしたことを除いては、実施例１と同様
にして冷間鍛造を行い、実施例１と同寸法のカップ形状
体を得た。
【００２５】このカップ形状体につき、実施例１と同様
に底部の組織構造を調べた。実施例１の場合と同様に、
底部と側壁部との境界部には、底部から側壁部に向かっ
て延在する繊維組織が形成されていた。つぎに、実施例
１，実施例２によって製造されたカップ形状体を、図８
で示したように、受けリング６の上に置き、その状態
で、底部２ａに、アムスラー試験機のポンチ７で荷重を
かけ、底部２ａが破れたときの荷重を測定した。その結
果を表１に示した。
に底部の組織構造を調べた。実施例１の場合と同様に、
底部と側壁部との境界部には、底部から側壁部に向かっ
て延在する繊維組織が形成されていた。つぎに、実施例
１，実施例２によって製造されたカップ形状体を、図８
で示したように、受けリング６の上に置き、その状態
で、底部２ａに、アムスラー試験機のポンチ７で荷重を
かけ、底部２ａが破れたときの荷重を測定した。その結
果を表１に示した。
【００２６】表１中の数字は、従来の切削加工で製造し
た同一寸法のカップ形状体の底部が破れたときの荷重を
１００とし、その値に対する相対値である。
た同一寸法のカップ形状体の底部が破れたときの荷重を
１００とし、その値に対する相対値である。
【００２７】
【表１】
表１から明らかなように、本発明のカップ形状体は、従
来方法で製造されたものに比べて、底部の破壊強度が１
０〜２０％程度向上している。
来方法で製造されたものに比べて、底部の破壊強度が１
０〜２０％程度向上している。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
圧力センサー部品は、その構成材料が非金属介在物や偏
析を生じないような成分調整を施し、また、製造に当た
っては、従来のような切削加工ではなく、底部である受
圧面になるべき箇所に冷間鍛造または温間鍛造を行って
いるので、その底部の組織は緻密になり、または少なく
とも底部と側壁部との境界部には、圧力が作用する方向
と直交する方向に延びる繊維組織が形成されるので、仮
に材料の中心部に非金属介在物や偏析が存在していても
その悪影響は消去されて、非常に耐圧性の優れたものに
なる。
圧力センサー部品は、その構成材料が非金属介在物や偏
析を生じないような成分調整を施し、また、製造に当た
っては、従来のような切削加工ではなく、底部である受
圧面になるべき箇所に冷間鍛造または温間鍛造を行って
いるので、その底部の組織は緻密になり、または少なく
とも底部と側壁部との境界部には、圧力が作用する方向
と直交する方向に延びる繊維組織が形成されるので、仮
に材料の中心部に非金属介在物や偏析が存在していても
その悪影響は消去されて、非常に耐圧性の優れたものに
なる。
【００２９】また、本発明の圧力センサー部品は鍛造で
製造されるので、従来の切削加工に比べて、製造コスト
を大幅に低減させることができる。本発明の圧力センサ
ー部品は、圧力検知用のダイヤフラムとしてその工業的
価値は極めて大である。
製造されるので、従来の切削加工に比べて、製造コスト
を大幅に低減させることができる。本発明の圧力センサ
ー部品は、圧力検知用のダイヤフラムとしてその工業的
価値は極めて大である。
【図１】圧力容器にダイヤフラムを装着した状態を示す
概略図である。
概略図である。
【図２】従来のダイヤフラムの製造を説明するための説
明図である。
明図である。
【図３】本発明方法で用いる円柱ブロックの切出しを説
明する説明図である。
明する説明図である。
【図４】本発明の第１の製造方法を説明するための概略
図である。
図である。
【図５】図４の方法で製造されたカップ形状体の組織構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の製造方法を説明するための概略
図である。
図である。
【図７】図５の方法で製造されたカップ形状体の組織構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
【図８】カップ形状体の底部の強度を測定する方法を示
す概略図である。
す概略図である。
１ 圧力容器
２，２’ ダイヤフラム（圧力センサー部品）
２ａ，２’ａ 底部
２ｂ，２’ｂ 側壁部
２ｃ 鍔部
２ｄ，２’ｄ 非金属介在物や偏析が押しつぶされた緻
密な組織 ２ｅ 底部と側壁部との境界部 ２ｆ，２’ｆ 繊維組織 ３ 棒材 ４ 円柱ブロック ４ａ 円柱ブロックの切断面 ４ｂ 円柱ブロックの表層部 ５ａ 雌型（ダイ） ５ｂ 雄型（パンチ）
密な組織 ２ｅ 底部と側壁部との境界部 ２ｆ，２’ｆ 繊維組織 ３ 棒材 ４ 円柱ブロック ４ａ 円柱ブロックの切断面 ４ｂ 円柱ブロックの表層部 ５ａ 雌型（ダイ） ５ｂ 雄型（パンチ）
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(56)参考文献 特開 平５−13782（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−34226（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−82486（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−168133（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−267566（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−172678（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−170948（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01L 7/08
C22C 38/00 302
F16J 3/02
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｃ：０.１０重量％以下，Ｓ：０.０１０
重量％以下，Ｐｂ：０.００１重量％以下，Ａｌ：０.０
１０重量％以下，Ｔｉ：０.０１０重量％以下，Ｎｂ：
０.０１０重量％以下，Ｏ：０.００１重量％以下，Ｎ：
０.０１重量％以下に成分調整されたステンレス鋼から
成り、底部が薄肉の受圧面として機能するカップ形状を
なし、少なくとも前記底部と側壁部との境界部には、前
記底部から前記側壁部に向かって延在する繊維組織が形
成されていることを特徴とする圧力センサー部品。 - 【請求項２】 Ｃ：０.１０重量％以下，Ｓ：０.０１０
重量％以下，Ｐｂ：０.００１重量％以下，Ａｌ：０.０
１０重量％以下，Ｔｉ：０.０１０重量％以下，Ｎｂ：
０.０１０重量％以下，Ｏ：０.００１重量％以下，Ｎ：
０.０１重量％以下に成分調整されたステンレス鋼の棒
材に対し、前記棒材の長手方向と直交する面に冷間鍛造
または温間鍛造を行って、前記直交面を受圧面とする底
部を有するカップ形状体にすることを特徴とする圧力セ
ンサー部品の製造方法。 - 【請求項３】 Ｃ：０.１０重量％以下，Ｓ：０.０１０
重量％以下，Ｐｂ：０.００１重量％以下，Ａｌ：０.０
１０重量％以下，Ｔｉ：０.０１０重量％以下，Ｎｂ：
０.０１０重量％以下，Ｏ：０.００１重量％以下，Ｎ：
０.０１重量％以下に成分調整されたステンレス鋼の棒
材に対し、前記棒材の側面から冷間鍛造または温間鍛造
を行って、前記側面を受圧面とする底部を有するカップ
形状体にすることを特徴とする圧力センサー部品の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28269693A JP3368509B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 圧力センサー部品とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28269693A JP3368509B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 圧力センサー部品とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07133867A JPH07133867A (ja) | 1995-05-23 |
| JP3368509B2 true JP3368509B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=17655871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28269693A Expired - Fee Related JP3368509B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 圧力センサー部品とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3368509B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3598181B2 (ja) * | 1996-09-13 | 2004-12-08 | 長野計器株式会社 | ダイアフラムおよび圧力センサ |
| JP3730181B2 (ja) * | 2002-02-15 | 2005-12-21 | 日本冶金工業株式会社 | 箔状ステンレス鋼 |
| JP5654376B2 (ja) * | 2010-03-29 | 2015-01-14 | セイコーインスツル株式会社 | メタルダイアフラム及びその製造方法 |
| DE102012101246A1 (de) * | 2012-02-16 | 2013-08-22 | Gesenkschmiede Schneider Gmbh | Umgeformtes buchsenartiges Teil und Verfahren sowie Vorrichtung zu seiner Herstellung |
| JP6327633B2 (ja) * | 2013-09-19 | 2018-05-23 | セイコーインスツル株式会社 | 二相ステンレス鋼からなるダイヤフラム |
| JP6797649B2 (ja) * | 2016-11-29 | 2020-12-09 | セイコーインスツル株式会社 | ダイヤフラムの製造方法 |
-
1993
- 1993-11-11 JP JP28269693A patent/JP3368509B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07133867A (ja) | 1995-05-23 |
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|---|---|---|---|
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