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壓力感應(yīng)裝置

閱讀：962發(fā)布：2023-03-12

專利匯可以提供壓力感應(yīng)裝置專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且本 發(fā)明 涉及壓 力 感應(yīng)裝置。在用壓力檢測(cè)部（2）檢測(cè)通過(guò)接頭（1）而導(dǎo)入至蓋部件（21）內(nèi)的 流體 的壓力的壓力感應(yīng)裝置中，可靠地接合接頭和蓋部件，同時(shí)簡(jiǎn)化制造工序并減少未完成的中間庫(kù)存品。在 黃 銅 制的接頭的 基座 部（11）與不銹 鋼 制的蓋部件（21）之間介入有 墊圈 狀的包層部件（3）。作為包層部件，蓋部件側(cè)的第一層（31）使用 不銹鋼 材料、基座部側(cè)的第二層（32）使用無(wú) 氧 銅材料。對(duì)第一層（31）和蓋部件（21）的邊界部分的整個(gè)周向進(jìn)行 激光 焊接 。形成焊接痕（7）。對(duì)第二層（32）和基座部（11）的邊界部分的整個(gè)周向進(jìn)行 激光焊接 。形成焊接痕（8）。在基座部（11）側(cè)形成一邊退出激光一邊逐漸減小輸出的退出痕（8a）。，下面是壓力感應(yīng)裝置專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種壓力感應(yīng)裝置，具備：與供壓力檢測(cè)對(duì)象的流體流動(dòng)的配管連接的黃銅制的接頭；以及具有蓋部件的壓力檢測(cè)部，其中，該蓋部件從該接頭導(dǎo)入流體且為不銹鋼制，該壓力感應(yīng)裝置的特征在于，
具備包層部件，該包層部件是介于上述蓋部件和上述接頭之間的墊圈狀的包層部件，層疊上述蓋部件側(cè)的由不銹鋼材料構(gòu)成的第一層和上述接頭側(cè)的由無(wú)氧銅材料構(gòu)成的第二層而形成，
上述第一層與上述蓋部件在該第一層和該蓋部件的邊界部分的整個(gè)周向上通過(guò)焊接接合，上述第二層與上述接頭在該第二層和該接頭的邊界部分的整個(gè)周向上通過(guò)焊接接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力感應(yīng)裝置，其特征在于，
在上述接頭的上述第二層側(cè)形成直徑與上述包層部件相同的圓柱狀的基座部，該基座部和該第二層的焊接如下進(jìn)行：利用激光焊接對(duì)上述邊界部分的整個(gè)周向焊接一周后，使該焊接的軌道向該基座部側(cè)退出而形成退出痕。

說(shuō)明書全文

壓力感應(yīng)裝置

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本發(fā)明涉及輸出與制冷循環(huán)中的制冷劑等流體的壓力變化相應(yīng)的開/關(guān)信號(hào)的壓力開關(guān)、檢測(cè)流體的壓力并輸出壓力信號(hào)的壓力傳感器等用于將流體從接頭導(dǎo)入并得到與該流體的壓力相應(yīng)的信息的壓力感應(yīng)裝置。

背景技術(shù)

[0002] 以往，作為壓力感應(yīng)裝置例如有圖6所示的壓力開關(guān)。該壓力開關(guān)具有：與供檢測(cè)對(duì)象的流體流動(dòng)的配管連接的接頭10、壓力檢測(cè)部20、開關(guān)部4、鉚接板5、以及聚酰胺樹脂制的殼體6。壓力檢測(cè)部20包括：與接頭10連接的蓋部件20a、與蓋部件20a一起構(gòu)成壓力容器的圓板20b、以及限制圓板20b超過(guò)預(yù)定量的變形的墊圈狀的限制器20c。
[0003] 開關(guān)部4具有：在中央形成有軸孔41a的導(dǎo)向件41、嵌插在導(dǎo)向件41的軸孔41a中的軸42、以及嵌合在導(dǎo)向件41周圍的圓筒狀的端子板43。蓋部件20a、圓板20b及限制器20c的外周利用鉚接板5通過(guò)鉚接固定在端子板43的端部。在端子板43上固定C端子44和L端子45，在C端子44上安裝有接點(diǎn)板44a。并且，在接點(diǎn)板44a上安裝有C接點(diǎn)44b，在L端子45上安裝有L接點(diǎn)45a。另外，端子板43收放在殼體6內(nèi)。
[0004] 根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，流體通過(guò)接頭10的導(dǎo)入路10a被導(dǎo)入由蓋部件20a和圓板20b構(gòu)成的壓力容器內(nèi)，圓板20b根據(jù)流體壓力發(fā)生變形而推壓軸42。并且，當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)先設(shè)定的設(shè)定壓力時(shí)，C接點(diǎn)44b與軸42連動(dòng)并與L接點(diǎn)45a接觸而使開關(guān)接通。由此，能夠檢測(cè)出流體的壓力達(dá)到了設(shè)定壓力。
[0005] 在此，接頭10為黃銅制（黃銅制），蓋部件20a為不銹鋼制（SUS制），接頭10和蓋部件20a由釬焊接合。另外，與該現(xiàn)有技術(shù)的壓力開關(guān)同樣地利用釬焊接合接頭和蓋部件而成的壓力開關(guān)公開于例如日本特開2002-55012號(hào)公報(bào)中。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1：日本特開2002-55012號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

[0009] 發(fā)明所要解決的課題
[0010] 在上述現(xiàn)有的壓力開關(guān)的制造工序中，利用燃燒器釬焊及爐中釬焊來(lái)進(jìn)行接頭10和蓋部件20a的釬焊。因此，為了去掉粘附的焊劑、燒傷，必需進(jìn)行酸洗。從環(huán)境保護(hù)及防止公害的觀點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)行酸洗并不理想。
[0011] 另外，在進(jìn)行現(xiàn)有的壓力開關(guān)的制造時(shí)，先制作利用釬焊來(lái)接合接頭10及蓋部件20a而得到的半成品，然后，通過(guò)在該半成品上組合圓板20b和限制器20c并進(jìn)行等離子弧焊，由此來(lái)制造壓力檢測(cè)部20。然后，將該壓力檢測(cè)部20與開關(guān)部4進(jìn)行組裝。
[0012] 因此，存在接合接頭10和蓋部件20a而得到的半成品這一中間庫(kù)存品，在成本方面存在問(wèn)題。另外，由于接頭10預(yù)先接合在蓋部件20a上，因此存在使用規(guī)格或類型不同的接頭時(shí)自由度低之類的問(wèn)題。
[0013] 本發(fā)明的課題是，在將流體從接頭導(dǎo)入由蓋部件構(gòu)成的壓力檢測(cè)部，并檢測(cè)流體壓力的壓力開關(guān)等壓力感應(yīng)裝置中，可靠地接合接頭和蓋部件的同時(shí)，提高該接合部分的耐腐食性。另外，能夠后安裝接頭，簡(jiǎn)化制造工序，削減半成品等中間庫(kù)存品。
[0014] 用于解決課題的方法
[0015] 方案一的壓力感應(yīng)裝置具備：與供壓力檢測(cè)對(duì)象的流體流動(dòng)的配管連接的黃銅制的接頭；以及具有從該接頭導(dǎo)入流體的不銹鋼制的蓋部件的壓力檢測(cè)部，該壓力感應(yīng)裝置的特征在于，具備包層部件，該包層部件是介于上述蓋部件和上述接頭之間的墊圈狀的包層部件，層疊上述蓋部件側(cè)的由不銹鋼材料構(gòu)成的第一層和上述接頭側(cè)的由無(wú)氧銅材料構(gòu)成的第二層而形成，上述第一層與上述蓋部件在該第一層和該蓋部件的邊界部分的整個(gè)周向上通過(guò)焊接接合，上述第二層與上述接頭在該第二層和該接頭的邊界部分的整個(gè)周向上通過(guò)焊接接合。
[0016] 方案二的壓力感應(yīng)裝置，根據(jù)方案一的壓力感應(yīng)裝置，其特征在于，在上述接頭的上述第二層側(cè)形成直徑與上述包層部件相同的圓柱狀的基座部，該基座部和該第二層的焊接如下進(jìn)行：利用激光焊接對(duì)上述邊界部分的整個(gè)周向焊接一周后，使該焊接的軌道向該基座部側(cè)退出而形成退出痕。
[0017] 發(fā)明的效果
[0018] 就方案一的壓力感應(yīng)裝置而言，包層部件的由不銹鋼材料構(gòu)成的第一層和不銹鋼制的蓋部件在邊界部分的整個(gè)周向上通過(guò)焊接接合，包層部件的無(wú)氧銅材料的第二層和黃銅制的接頭在邊界部分的整個(gè)周向上通過(guò)焊接接合。即、經(jīng)由包層部件利用焊接接合蓋部件和接頭，因此在其制造工序中不需要釬焊及酸洗工序。另外，包層部件使用由不銹鋼材料的第一層和無(wú)氧銅的第二層構(gòu)成的部件，因此利用該包層部件提高了蓋部件和接頭的接合部分的耐腐食性。并且，與此同時(shí)，能夠降低熱對(duì)其他部件的影響，因而能夠先組裝具有蓋部件的壓力檢測(cè)部，隨后對(duì)該蓋部件接合接頭，因此不需要接合了接頭和蓋部件的稱為半成品的中間庫(kù)存品。
[0019] 方案二的壓力感應(yīng)裝置利用激光焊接進(jìn)行接頭的基座部和包層部件的第二層的焊接，以在對(duì)邊界部分的整個(gè)周向焊接一周后，使焊接的軌道向該基座部側(cè)退出，形成退出痕的方式進(jìn)行，因此，在對(duì)整個(gè)周向焊接一周時(shí)照射激光而形成的熔融孔利用被熔化液接合，在使焊接的軌道向基座部側(cè)退出而形成退出痕的部分，熔融孔的終點(diǎn)不會(huì)影響氣密性及強(qiáng)度，因此能夠可靠地接合基座部和第二層。附圖說(shuō)明
[0020] 圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的壓力開關(guān)的縱向剖視圖。
[0021] 圖2是該壓力開關(guān)的主要部分放大圖。
[0022] 圖3是與圖2對(duì)應(yīng)的主要部分外觀放大圖。
[0023] 圖4是實(shí)施方式的進(jìn)行激光焊接的裝置的示意圖。
[0024] 圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的壓力傳感器的縱向剖視圖。
[0025] 圖6是表示現(xiàn)有的壓力開關(guān)的一個(gè)例子的縱向剖視圖。

具體實(shí)施方式

[0026] 接著，作為本發(fā)明的壓力感應(yīng)裝置的一個(gè)例子，參照附圖對(duì)壓力開關(guān)的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是第一實(shí)施方式的壓力開關(guān)的縱向剖視圖，圖2是該壓力開關(guān)的主要部分放大圖，圖2的左半邊表示縱剖面，右半邊表示外觀側(cè)面。另外，圖3是與圖2對(duì)應(yīng)的主要部分外觀放大圖。此外，對(duì)于與上述的圖6相同的要素及對(duì)應(yīng)的要素附注相同符號(hào)而省略重復(fù)的詳細(xì)說(shuō)明。
[0027] 在該實(shí)施方式的壓力開關(guān)中，在接頭1與壓力檢測(cè)部2的蓋部件21之間介入有包層部件3。壓力檢測(cè)部2、蓋部件21、圓板22及限制器23與圖6中的壓力檢測(cè)部20、蓋部件20a、圓板20b及限制器20c的結(jié)構(gòu)及作用相同，但不銹鋼制（SUS制）的蓋部件21相對(duì)于包層部件3利用激光來(lái)焊接這一點(diǎn)不同。此外，在蓋部件21的中心形成有連接孔21a。
[0028] 接頭1為黃銅制（黃銅制），以位于蓋部件21側(cè)的方式形成有圓柱狀的基座部11，并且以與上述蓋部件21的連接孔21a嵌合的方式，在該基座部11形成有直徑比基座部11小的薄型圓柱狀的軸套部12。并且，以貫通該基座部11和軸套部12的方式，形成有向蓋部件21內(nèi)導(dǎo)入流體的導(dǎo)入路1a。另外，在該接頭1形成有陰螺紋部1b，該陰螺紋部1b用于連接與導(dǎo)入路1a連通并且未圖示的配管。
[0029] 包層部件3形成為直徑與接頭1的基座部11相同的墊圈狀的形狀，在中心形成有與上述接頭1的軸套部12嵌合的貫穿孔3a。該包層部件3層疊由與蓋部件21相同的不銹鋼材料構(gòu)成的第一層31和由無(wú)氧銅材料構(gòu)成的第二層32而成。第一層31和第二層32在其邊界部分以金屬原子相互擴(kuò)散的狀態(tài)接合。
[0030] 并且，包層部件3的貫穿孔3a與接頭1的軸套部12嵌合，并且該軸套部12與蓋部件21的連接孔21a嵌合。由此，包層部件3以第一層31位于蓋部件21側(cè)、以第二層32位于基座部11側(cè)的方式而介于該蓋部件21和基座部11之間。
[0031] 如圖3中的焊接痕7所示，第一層31和蓋部件21在其邊界部分對(duì)整個(gè)周向都利用激光進(jìn)行了焊接。另外，如焊接痕8所示，第二層32和基座部11在其邊界部分對(duì)整個(gè)周向都利用激光進(jìn)行了焊接。即、進(jìn)行蓋部件21和第一層31的不銹鋼同類之間的焊接，進(jìn)行基座部11的黃銅和第二層32的無(wú)氧銅的焊接。由此，接頭1經(jīng)由包層部件3固定在蓋部件21上，確保接頭1、蓋部件21及圓板22形成的壓力容器的氣密性。
[0032] 此外，該實(shí)施方式的壓力開關(guān)的制造工序的一個(gè)例子如下所述。首先，組裝蓋部件21、圓板22及限制器23，對(duì)這些部件的周圍進(jìn)行等離子弧焊接，形成壓力檢測(cè)部2。借助于O形密封圈91將該壓力檢測(cè)部2抵接在開關(guān)部4，利用鉚接板5并通過(guò)鉚接將該壓力檢測(cè)部2固定在端子板43的端部（開關(guān)部4）。并且，然后，如上所述，相對(duì)于蓋部件21經(jīng)由包層部件3對(duì)接頭1進(jìn)行焊接并固定。
[0033] 另外，作為其他制造工序的例子，如下所述。首先，組裝蓋部件21、圓板22及限制器23，對(duì)這些部件的周圍進(jìn)行等離子弧焊接，形成壓力檢測(cè)部2。如上所述，相對(duì)于該壓力檢測(cè)部2的蓋部件21經(jīng)由包層部件3對(duì)接頭1進(jìn)行焊接并固定。然后，借助于O形密封圈91將該壓力檢測(cè)部2抵接在開關(guān)部4，利用鉚接板5并通過(guò)鉚接將該壓力檢測(cè)部2固定在端子板43的端部（開關(guān)部4）。
[0034] 圖4是進(jìn)行激光焊接的裝置的示意圖，該利用激光的焊接是利用Yb（鐿）光纖激光焊接來(lái)進(jìn)行。作為接頭1、包層部件3、蓋部件21等組裝品的工件Ｗ被旋轉(zhuǎn)夾具10保持，以接頭1及包層部件3的軸L為軸向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。照射激光的加工頭20利用驅(qū)動(dòng)器30在與軸L平行的方向上往復(fù)移動(dòng)。這些動(dòng)作由控制器40控制，并執(zhí)行焊接。此外，焊接在保護(hù)氣體中進(jìn)行。
[0035] 如圖3所示，在第二層32和基座部11（接頭1）的焊接痕8上形成有從焊接痕8的一個(gè)部位向基座部11側(cè)傾斜延伸的退出痕（逃がし痕）8a，該退出痕8a由如下退出焊接（逃がし溶接）形成。焊接第二層32和基座部11時(shí)，首先，從第二層32和基座部11的邊界部分的A點(diǎn)位置開始焊接。通過(guò)旋轉(zhuǎn)工件Ｗ，激光束沿圖3的箭頭P方向掃過(guò)，旋轉(zhuǎn)一周再旋轉(zhuǎn)10°~15°。即、從A點(diǎn)至B點(diǎn)焊接370°~375°。并且，在到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)刻，在使工件Ｗ旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下將加工頭20與軸L平行地向接頭1側(cè)移動(dòng)。由此，激光束如圖3的箭頭Q那樣掃過(guò)。而且，此時(shí)使激光的輸出下降。由此，在從A點(diǎn)至B點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角相當(dāng)于10°~15°的部分形成重疊焊接的重疊部分，并且從B點(diǎn)的位置傾斜地形成退出痕8a。此外，焊接痕8和退出痕8a的間隔D為超過(guò)焊接寬度的退出量，例如為0.8mm。
[0036] 利用激光進(jìn)行焊接時(shí)，在第二層32和基座部11的邊界部分，由于激光的照射而形成有熔融孔，但熔化液流到該熔融孔并在激光通過(guò)后固定。并且，利用了該熔融的固定連續(xù)，因來(lái)自B點(diǎn)的退出痕8a部分的熔化液，熔融孔在B點(diǎn)也固定。并且，由于使激光的輸出在該退出痕8a的最終部分為0，因此第二層32和基座部11完全被焊接。
[0037] 此外，第一層31和蓋部件21的焊接也以旋轉(zhuǎn)370°~375°形成重疊部的方式進(jìn)行焊接，由于熔融孔的產(chǎn)生是在接頭1的黃銅的部分產(chǎn)生的，而不是在第一層31及蓋部件21的不銹鋼的部分產(chǎn)生的，因此在焊接該第一層31和蓋部件21時(shí)不需要進(jìn)行退出焊接。此外，就黃銅/無(wú)氧銅的焊接而言，由于黃銅成分中的Zn的沸點(diǎn)為930℃，比Cu的熔點(diǎn)1083℃低，因此出現(xiàn)空隙，易于形成熔融孔。
[0038] 光纖激光能夠得到光束直徑小的激光束，例如能夠使光束直徑為0.2毫米左右。由此，在包層部件3的半徑方向深入尖細(xì)地焊接，能夠不超過(guò)第一層31和第二層32的界面，而且能夠不增大焊接寬度地進(jìn)行焊接。
[0039] 如上所述，相對(duì)于黃銅制的接頭1和不銹鋼制的蓋部件21，使層疊了由不銹鋼材料構(gòu)成的第一層31和由無(wú)氧銅材料構(gòu)成的第二層32的包層部件3介于其間，在第一層31和蓋部件21的邊界部分的整個(gè)周向利用焊接進(jìn)行接合，在第二層32和接頭1的基座部11的邊界部分的整個(gè)周向利用焊接進(jìn)行接合。該包層部件3的第一層31和第二層的層疊接合部分強(qiáng)度高，而且耐腐食性高。此外，對(duì)于由黃銅和不銹鋼構(gòu)成的包層部件、實(shí)施例的由無(wú)氧銅和不銹鋼構(gòu)成的包層部件，在相同條件下進(jìn)行了彎曲試驗(yàn)，結(jié)果，前者在層疊接合部分產(chǎn)生剝落，后者在層疊接合部分未產(chǎn)生剝落。
[0040] 在以上的第一實(shí)施方式中，作為壓力感應(yīng)裝置以壓力開關(guān)為例進(jìn)行了說(shuō)明，但如圖5所示，也可以將本發(fā)明應(yīng)用于作為壓力感應(yīng)裝置的壓力傳感器。在圖5中，對(duì)于與圖1相同的要素及對(duì)應(yīng)的要素附注相同符號(hào)而省略詳細(xì)說(shuō)明。該第二實(shí)施方式的壓力傳感器的壓力檢測(cè)部2也具備通過(guò)鉚接板92固定在殼體93上的蓋部件21，與第一實(shí)施方式相同，接頭1通過(guò)包層部件3由焊接接合在該蓋部件21上。并且，該壓力傳感器利用傳感器元件94感知蓋部件21內(nèi)的流體的壓力，并通過(guò)端子95及未圖示的引線將與該壓力相應(yīng)的傳感器信號(hào)輸出到外部。在該第二實(shí)施方式的壓力傳感器中，接頭1、包層部件3及蓋部件21的利用激光進(jìn)行焊接的作用也與第一實(shí)施方式相同。
[0041] 此外，關(guān)于使用了實(shí)施方式的包層部件3的壓力開關(guān)、使用了由其他金屬構(gòu)成的包層部件的比較例的壓力開關(guān)，對(duì)于從接頭1側(cè)施加的流體的耐壓壓力的不同如下表1所示。
[0042] （表1）
[0043]
[0044] 這樣，由于利用光纖激光焊接對(duì)接頭1和蓋部件21進(jìn)行固定，因此不需要酸洗的工序。而且，通過(guò)將激光的輸出設(shè)定得較小，從而能夠降低焊接黃銅時(shí)產(chǎn)生的鋅的蒸發(fā)引起的煙霧的附著及空隙的產(chǎn)生，接合部分的加工質(zhì)量變好。另外，由于預(yù)先組裝具有蓋部件21的壓力檢測(cè)部2，隨后對(duì)該蓋部件21接合接頭1，因此不需要接合了接頭1和蓋部件21的半成品之類的中間庫(kù)存品。
[0045] 另外，實(shí)施方式中的接頭1是與導(dǎo)通路1a連通的相對(duì)于陰螺紋1b擰入配管的類型（喇叭形），但也可以是具有與導(dǎo)通路1a連通的孔且在其周圍形成陽(yáng)螺紋部并在外側(cè)擰入配管的類型。這樣，作為接頭1，即使在制作其他類型的接頭時(shí)，也能夠后附接頭1，因此壓力檢測(cè)部2及開關(guān)部4能夠做成預(yù)先調(diào)整好的構(gòu)件，制造時(shí)的自由度變高。
[0046] 符號(hào)說(shuō)明
[0047] 1—接頭，2—壓力檢測(cè)部，3—包層部件，4—開關(guān)部，7—焊接痕，8—焊接痕，8a—退出痕，11—基座部，21—蓋部件，31—第一層，32—第二層。
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