(57)【要約】【課題】シールダイアフラムの内周縁部をセンタプレートの外周縁部に気密に接合固定し、外周縁部をハウジングの周縁部に気密に固定するダイアフラムのシール力を向上させた圧力スイッチ用ダイアフラムを提供する。【解決手段】ハウジング内を二室に画成しこれら二室の圧力差により作動して何れか一室に収容したスイッチを駆動する圧力スイッチ用ダイアフラムにおいて、ダイアフラム２１は、円板状をなし外周縁部に嵌合溝２２ｅが形成されたセンタプレート２２と、環状をなし内周縁部に嵌合溝に気密に嵌合固定される嵌合凸部２３ｄを有し、外周縁部にハウジングの外周縁部に形成された嵌合溝に嵌合されて気密に支持される嵌合凸部２３ｅを有したシールダイアフラム２３からなり、内周縁部又は外周縁部の少なくとも一方の嵌合凸部の先端が断面凸形の曲面をなす形状としたものである。【選択図】図３
2009117217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内を二室に画成しこれら二室の圧力差により作動して何れか一室に収容されたスイッチを駆動する圧力スイッチ用ダイアフラムにおいて、
前記ダイアフラムは、円板状をなし外周縁部に全周に嵌合溝が形成されたセンタプレートと、環状をなし内周縁部に全周に亘って前記嵌合溝に気密に嵌合固定される嵌合凸部を有し、かつ外周縁部に全周に形成され前記ハウジングの外周縁部に全周に形成された嵌合溝に全周に亘って嵌合されて気密に支持される嵌合凸部を有したシールダイアフラムからなり、
前記シールダイアフラムの内周縁部又は外周縁部の少なくとも一方の嵌合凸部の前記センタプレート又はハウジングの嵌合溝の底面と対向する先端が断面凸形の曲面をなしていることを特徴とする圧力スイッチ用ダイアフラム。
【請求項２】
前記シールダイアフラムはシリコンゴムで形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の圧力スイッチ用ダイアフラム。
【請求項３】
前記シールダイアフラムは射出成形により形成されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の圧力スイッチ用ダイアフラム。
【請求項４】
ハウジング内を二室に画成しこれら二室の圧力差により作動するダイアフラムで何れか一室に収容されたスイッチを駆動する圧力スイッチにおいて、
前記請求項１乃至請求項３の何れかに記載の圧力スイッチ用ダイアフラムを備えたことを特徴とする圧力スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジング内を二室に画成しこれら二室の圧力差により作動して何れか一室に収容されたスイッチを駆動する圧力スイッチ用ダイアフラム及びこれを備えた圧力スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
給湯器やボイラ等のガスが燃焼するときには空気ファンが回転して排気ガスを排出するが、故障等により空気ファンが回転せず停止した状態のままガスが燃焼した場合、最適な燃焼制御が行えなくなるおそれがある。このため、空気ファンからの送風を検出するべく風圧を外力として伝達し、接点の接触動作を行う圧力スイッチが用いられている。
【０００３】
図９は、上記圧力スイッチの一例を示す断面図で、圧力スイッチは、容器としての中空のハウジング１の下部を形成する有底円筒形状のハウジング２、ハウジング２に装着固定されて中空の筐体の上部を形成する有底円筒形状のカバー３、ハウジング２に収容されたスナップアクション機構からなるスイッチ４、ハウジング２とカバー３との間に介挿されてスイッチ４が収容されたハウジング２側に低圧室５を気密に画成すると共にカバー３側に高圧室６を気密に画成し、かつスイッチ４を作動させるための外力伝達機構としてのダイアフラム７等により構成されている。
【０００４】
ダイアフラム７は、センタプレート８の外周縁部にシールダイアフラム９の内周縁部が固定されており、センタプレート８の下面中央においてプランジャ８ａが圧力室５に突出した状態で形成されている。シールダイアフラム９の外周縁部は、ハウジング２の外周縁部２ｂとカバー３の外周縁部３ｂとの間に挟持されて気密に固定されている。
【０００５】
圧力スイッチ４は、低圧室５内に配置された基台上に取り付けられ、スナップアクション機構を構成する板ばね４ａの中心位置に一体形成された可動片にプランジャ８ａの先端部が当接する作動点４ｂが設けられている。低圧室５は、ハウジング２に形成された気体導入孔としてのポート２ａを介して大気に開放され、高圧室６は、カバー３に形成された気体導入孔としてのポート３ａを介して前記給湯器の排気管（煙道）に連通接続される。
【０００６】
そして、低圧室５と高圧室６の圧力差（差圧）が生じると、ダイアフラム７がその差圧を受けることによりセンタプレート８の上面に外力が加わる。この外力はシールダイアフラム９の膜９ａを変位させてセンタプレート８を押し下げ、プランジャ８ａが当接する作動点４ｂに対して駆動力として作用する。ダイアフラム７から駆動力を伝達された板ばね４ａは、接点４ｃの切り換え動作を行う。これにより、スイッチ４をオン／オフさせて前記空気ファンの回転／回転停止を検出する。
【０００７】
ダイアフラム７は、図９及び図１０に示すように、樹脂部材からなる円板状のセンタプレート８の外周縁部に環状をなすシリコンゴム製のシールダイアフラム９の内周縁部が気密に接合固定されて形成されており、下面中央位置にスイッチ４を作動させるためのプランジャ８ａが形成され、外周縁部の上面に全周に亘り断面四角形の嵌合溝８ｂが形成されている。
【０００８】
シールダイアフラム９は、環状をなす膜９ａの内周縁部及び外周縁部の下面に全周に亘り断面四角形の嵌合凸部９ｂ及び嵌合凸部９ｃが形成されている。そして、シールダイアフラム９の嵌合凸部９ｂをセンタプレート８の嵌合溝８ｂに嵌め込み、嵌合溝８ｂの内側に全周に亘り立設形成されたリブ８ｃを熱でカシメて嵌合凸部９ｂの下面９ｂ’を嵌合溝８ｂの底面８ｂ’に密着させ気密に固定して一体化している。
【０００９】
シールダイアフラム９の外周縁部の嵌合凸部９ｃは、２点鎖線で示すようにハウジング２の外周縁部２ｂの上面に全周に亘り形成された断面四角形の嵌合溝２ｃに嵌め込まれ、カバー３の外周縁部３ｂの下面３ｂ’を押し付けて嵌合凸部９ｃの下面９ｃ’を環状溝２ｃの底面２ｃ’に密着させ、かつカバー３の外周縁部３ｂに周方向に所定の間隔を存して立設された複数の孔３ｄにハウジング２の外周縁部２ｂの上面に周方向に沿って各孔３ｄと対応して形成された複数のピン状の突起部２ｄを貫通させて先端部を熱でカシメて気密に固定する（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
シールダイアフラム９は、シリコンゴムを射出成形することで形成されており、図１１にシールダイアフラム９を成形する金型の一例を示す。金型１０は、上金型１１と下金型１２からなり、上金型１１の中央に溶融したシリコンゴムの注入口１１ａが形成されており、下金型１２の上面にシールダイアフラム９の膜９ａを形成するための深さの浅い環状の凹部（キャビティ）１２ａと、この環状の凹部１２ａの内周縁部、外周縁部に嵌合凸部９ｂ、９ｃを形成するための断面四角形状をなす環状の凹部（キャビティ）１２ｂ，１２ｃが形成されている。
【００１１】
そして、図示しない射出装置から上金型１１の注入口１１ａに矢印で示すように溶融状態で注入（充填）されたシリコンゴムは、円板状に広がって環状の凹部１２ｂ，環状の凹部１２ａ，環状の凹部１２ｃへと順次流れ込んで充填され円板状のシールダイアフラムを形成し、冷却された後に金型１０から取り出されて内周縁部の嵌合凸部９ｂの内側の円板部分が除去されて環状のシールダイアフラム９が形成される。
【特許文献１】ＵＳＰ５,４２１,２４２号公報（第３欄第３３〜４７行目、ＦＩＧ.５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述した構造のダイアフラム７は、図１０に示すようにシールダイアフラム９の内周縁部の嵌合凸部９ｂが断面四角形状をなしているためにセンタプレート８の嵌合溝８ｂに嵌め込んでリブ８ｃを熱でカシメて一体化する際に、嵌合凸部９ｂが図１０に矢印で示す方向に変形するための逃げ場が無く、しかもシリコンゴムは変形し難いために断面四角形状の嵌合凸部９ｂが潰れ難く殆ど変形しないために下面９ｂ’と嵌合溝８ｂの底面８ｂ’とのシール力が小さくなり、シール性（密着性）が低い。また、下面９ｂ’の全面を潰すためにはカシメ力（押圧力）を大きくすることが必要であり、熱カシメによる固定が困難となる。シールダイアフラム９の外周縁部の断面四角形状の嵌合凸部９ｃについても同様である。
【００１３】
また、シールダイアフラム９の内周縁部の嵌合凸部９ｂ及び外周縁部の嵌合凸部９ｃが断面四角形状をなしているために図１１に示すように射出成形により成形する際に成形性が悪く、成形不良が多いという問題がある。
【００１４】
即ち、上金型１１の注入口１１ａから注入された溶融したシリコンゴムは、円板状をなして同心的に広がって下金型１２の断面四角形状をなす環状の凹部（キャビティ）１２ｂ内に図１２（ａ）に線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示すように順次流れ込み、更に線Ｅ，Ｆで示すように環状の凹部（キャビティ）１２ａを通して同図（ｂ）に示すように外側の断面四角形状をなす環状凹部（キャビティ）１２ｃ内に線Ｇ，Ｈ，Ｉで示すように順次流れ込んで充填される。
【００１５】
しかしながら、金型の構造上溶融したシリコンゴムが下金型１２の内側の断面四角形状の凹部（キャビティ）１２ｂ内に流れ込んだときに当該凹部１２ｂの下端の両側隅部１２ｂ’，１２ｂ’にエアトラップ（空気が押し込まれた部位）１２ｅ，１２ｆが発生する。外側の環状の凹部（キャビティ）１２ｃにおいても同様に下端の両側隅部１２ｃ’，１２ｃ’にエアトラップ１２ｇ，１２ｈが発生する。尚、外側の環状の凹部（キャビティ）１２ｃの上端の外側隅部には上金型１１との間に図示しない複数のエア抜き用の隙間（小孔）が形成されており、エアトラップは発生しない。
【００１６】
このようにシールダイアフラム９を成形する際にエアトラップが発生すると、形成されたシールダイアフラム９の嵌合凸部９ｂ，９ｃの先端両側の隅部の表面が粗くなったり、隅部が欠けたり、或いは隅部に気泡ができ易くなる。このため、シールダイアフラムの成形不良が多くなり歩留まりが悪くなる。
【００１７】
本発明の目的は、シールダイアフラムの内周縁部をセンタプレートの外周縁部に気密に接合固定し、外周縁部をハウジングの周縁部に挟持して気密に固定するダイアフラムのシール力の向上を図るようにした圧力スイッチ用ダイアフラム及びこれを備えた圧力スイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述した課題を解決するために、本発明に係る圧力スイッチ用ダイアフラムは、
ハウジング内を二室に画成しこれら二室の圧力差により作動して何れか一室に収容されたスイッチを駆動する圧力スイッチ用ダイアフラムにおいて、
前記ダイアフラムは、円板状をなし外周縁部に全周に嵌合溝が形成されたセンタプレートと、環状をなし内周縁部に全周に亘って前記嵌合溝に気密に嵌合固定される嵌合凸部を有し、かつ外周縁部に全周に形成され前記ハウジングの外周縁部に全周に形成された嵌合溝に全周に亘って嵌合されて気密に支持される嵌合凸部を有したシールダイアフラムからなり、
前記シールダイアフラムの内周縁部又は外周縁部の少なくとも一方の嵌合凸部の前記センタプレート又はハウジングの嵌合溝の底面と対向する先端が断面凸形の曲面をなしていることを特徴としている。
【００１９】
シールダイアフラムの内周縁部に形成された嵌合凸部をセンタプレートの外周縁部に形成された嵌合溝に嵌め込んで接合し、この接合部を熱でカシメて嵌合凸部の先端を嵌合溝の底面に密着させて一体化する。嵌合凸部は、先端が凸形の曲面をなしていることにより変形前の形状に比べて変形して潰れ易くなり、かつ変形する際に嵌合溝内において逃げ場が確保されることで良好に変形して嵌合溝の底面に密着する。また、シールダイアフラムの外周縁部に形成された嵌合凸部をハウジングの外周縁部に形成された嵌合溝に嵌め込み、カバーの外周縁部の下面を押し付けて固定する。嵌合凸部は、先端が凸形の曲面をなしていることにより変形前の形状に比べて変形して潰れ易くなり、かつ変形する際に嵌合溝内において逃げ場が確保されることで良好に変形して嵌合溝の底面に密着する。これにより、大きなシール力を有するダイアフラムを形成することが可能となる。
【００２０】
また、嵌合凸部が断面略Ｕ字形状をなしていることにより、従来の断面が四角形状の場合に比べて表面積が小さいため離型性が良い。また、嵌合凸部が断面略Ｕ字形状をなしていることにより、断面四角形状に比べて低圧で樹脂の充填が可能となる。更に、断面四角形状に比べて金型の表面積が小さいため、金型への微小なばり付着によるピンホールが発生し難い等のメリットがある。
【００２１】
好ましくは、前記シールダイアフラムは内側縁部の嵌合凸部の先端が断面凸形の曲面をなしているのが良い。
【００２２】
シールダイアフラムのセンタプレートの外周縁部と接合する内周縁部に形成された嵌合凸部の前記センタプレートの嵌合溝の底面と対向する先端を凸形の曲面とすることにより、嵌合凸部と嵌合溝の底面との間のシール力が大きくなり、センタプレートとの接合部を確実にシールすることが可能となる。
【００２３】
また、本発明の請求項２に係る圧力スイッチ用ダイアフラムは、請求項１に記載の圧力スイッチ用ダイアフラムにおいて、
前記シールダイアフラムはシリコンゴムで形成されていることを特徴としている。
【００２４】
シリコンゴムは、耐久性、耐食性、薬品性に優れており、当該シリコンゴムにより形成したダイアフラムを、種々の環境下で使用する圧力スイッチに適用することが可能である。
【００２５】
また、本発明の請求項３に係る圧力スイッチ用ダイアフラムは、請求項１又は請求項２に記載の圧力スイッチ用ダイアフラムにおいて、
前記シールダイアフラムは射出成形により形成されていることを特徴としている。
【００２６】
シールダイアフラムを射出成形により形成することで等方性を有し、耐久性に優れた多数のシールダイアフラムを形成することが可能である。また、コストの低減が図られる。
【００２７】
また、本発明の請求項４に係る圧力スイッチは、
ハウジング内を二室に画成しこれら二室の圧力差により作動するダイアフラムで何れか一室に収容されたスイッチを駆動する圧力スイッチにおいて、
前記請求項１乃至請求項３の何れかに記載の圧力スイッチ用ダイアフラムを備えたことを特徴としている。
【００２８】
シリコンゴムは、耐久性、耐食性及び耐薬品性に優れており、圧力スイッチにシリコンゴムで形成したダイアフラムを使用することで、特に半導体製造装置等において使用される腐食性を有するガスの圧力スイッチ等にこのダイアフラムを適用することが可能である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によるとハウジング内を二室に画成しこれら二室の圧力差により作動して何れか一室に収容されたスイッチを駆動する圧力スイッチ用ダイアフラムにおいて、センタプレートの外周縁部の嵌合溝に嵌合するシールダイアフラムの内周縁部の嵌合凸部又はハウジングの周縁部の嵌合溝に嵌合するシールダイアフラムの外周縁部の少なくとも一方の嵌合凸部を変形し易くすることにより、嵌合凸部の先端と嵌合溝の底面との間のシール力を大きくすることができる。この結果、気密性に優れた圧力スイッチを構成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の一実施形態に係る圧力スイッチ用ダイアフラムについて図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る圧力スイッチ用ダイアフラム（以下、単に「ダイアフラム」という）２１の上面図、図２は図１に示すダイアフラム２１の下面図、図３は、図１に示すダイアフラムの一部断面図である。
【００３１】
ダイアフラム２１は、円板状のセンタプレート２２と、環状のシールダイアフラム２３からなり、シールダイアフラム２３の膜２３ａの内周縁部２３ｂがセンタプレート２２の上面２２ａの外周縁部２２ｄに気密に接合された状態で固定されている。また、センタプレート２２の下面２２ｂの中央位置にプランジャ２２ｃが下方に延出して形成されている。
【００３２】
センタプレート２２は、上面２２ａの外周縁部２２ｄに全周に亘り図４に示すような断面四角形の嵌合溝２２ｅが形成されており、この嵌合溝２２ｅの内側にリブ２２ｆが全周に亘って立設されている。そして、嵌合溝２２ｅの内周面とリブ２２ｆの外周面が面一とされている。このセンタプレート２２は、樹脂部材により形成されている。
【００３３】
シールダイアフラム２３は、円板状の膜２３ａの内周縁部２３ｂの下面に全周に亘り図３に示すような嵌合凸部２３ｄが形成されており、膜２３ａの外周縁部２３ｃの下面に全周に亘り図２及び図３に示すような嵌合凸部２３ｅが形成されている。
【００３４】
内周縁部２３ｂの嵌合凸部２３ｄは、図４に示すように高さがセンタプレート２２の嵌合溝２２ｅの深さよりも僅かに高く、幅が嵌合溝２２ｅの幅よりも僅かに狭く形成されている。そして、嵌合凹部２３ｄの嵌合溝２２ｅの底面２２ｅ’と対向する先端２３ｄ’が断面凸形の曲面をなしている。
【００３５】
外周縁部２３ｃの嵌合凸部２３ｅも嵌合凸部２３ｄと同様に後述する図５に示す嵌合溝２ｃの底面２ｃ’と対向する先端２３ｅ’が断面凸形の曲面をなす形状に形成されており、その高さが後述する図６に示すハウジング２の外周縁部２ｂに全周に亘って形成された断面四角形の嵌合溝２ｃの深さよりも僅かに高く、幅が当該嵌合溝２ｃの幅よりも僅かに狭く形成されている。
【００３６】
このように嵌合凸部２３ｄ，２３ｅの嵌合溝２２ｅ，２ｃの底面２２ｅ’，２ｃ’と対向する先端２３ｄ’，２３ｅ’の形状を断面凸形の曲面とすることにより、これらの嵌合溝２２ｅ，２ｃ内において変形し易くなると共に変形する際の逃げ場が確保され、先端２３ｄ’，２３ｅ’と嵌合溝２２ｅ，２ｃの底面２２ｅ’，２ｃ’との間のシール力を大きくすることが可能となる。このシールダイアフラム２３は、シリコンゴムにより形成され、射出成形により形成される。
【００３７】
シールダイアフラム２３は、内周縁部２３ｃの嵌合凸部２３ｄを図４に示すようにセンタプレート２２の嵌合溝２２ｅに嵌め込み、当該嵌合溝２２ｅの内側に全周に亘って立設形成されたリブ２２ｆを熱でカシメて図５に示すように嵌合凸部２３ｄの先端２３ｄ’を嵌合溝２２ｅの底面２２ｅ’に密着させて一体化する。
【００３８】
嵌合凸部２３ｄは、先端２３ｄ’が凸形の曲面をなしていることにより図５に点線で示す変形前の形状に比べて変形して潰れ易くなり、かつ変形する際に嵌合溝２２ｄ内において逃げ場が確保されることで良好に変形して嵌合溝２２ｅの底面２２ｅ’に密着する。これにより、大きなシール力を有するダイアフラムを形成することが可能となる。
【００３９】
このダイアフラム２１は、例えば図９に示した圧力スイッチ１のダイアフラム７に代えてハウジング（ハウジング）２内に収容され、外周縁部２３ｃの嵌合凸部２３ｅが図６に示すようにハウジング２の外周縁部２ｂの上面に全周に亘って形成された断面四角形の嵌合溝２ｃに嵌め込まれ、カバー３の外周縁部３ｂの下面３ｂ’を押し付けて嵌合凸部２３ｅの先端２３ｅ’を環状溝２ｃの底面２ｃ’に密着させ、かつカバー３の外周縁部３ｂに周方向に所定の間隔を存して立設された複数の孔３ｄにハウジング２の外周縁部２ｂの上面に周方向に沿って各孔３ｄと対応して形成された複数のピン状の突起部２ｄを貫通させて先端部を熱でカシメて固定する。
【００４０】
嵌合凸部２３ｅは、先端２３ｅ’が凸形の曲面をなしていることにより図６に点線で示す変形前の状態から実線で示すように変形して潰れ、かつ変形する際に嵌合溝２ｃ内において逃げ場が確保されることで良好に変形して嵌合溝２ｃの底面２ｃ’に密着する。これにより、大きなシール力を有する圧力スイッチを形成することが可能となる。
【００４１】
尚、図５及び図６において、嵌合凸部２３ｄ，２３ｅの先端２３ｄ’，２３ｅ’の変形量は分かり易くするために誇張して描いてあり、実際には嵌合溝２２ｅの底面２２ｅ’、嵌合溝２ｃの底面２ｃ’とは線シールに近いものである。そして、センタプレート２２の嵌合溝２２ｅとシールダイアフラム２３の嵌合凸部２３ｄとの接合部、及びシールダイアフラム２３の嵌合凸部２３ｅとハウジング２の嵌合溝２ｃの固定部は、カシメ構造と線シール構造とを組み合わせることにより、大きなシール力を有するダイアフラムとすることができる。
【００４２】
次に、シールダイアフラム２３の成形金型及び成形方法について図７及び図８に基づいて簡単に説明する。図７に示すように金型３０は、上金型３１と下金型３２からなり、上金型３１は、中央に上方に開口し溶融したシリコンゴムを注入（充填）するための注入口３１ａが形成されており、下金型３２は、上面にシールダイアフラム２３の膜２３ａを形成するための環状の浅い凹部（キャビティ）３２ａと、この環状の凹部３２ａの内周縁部、外周縁部に嵌合凸部２３ｄ，２３ｅを形成するための環状の凹部（キャビティ）３２ｂ，３２ｃが同心的に形成されている。
【００４３】
そして、これらの環状の凹部３２ｂ，３２ｃの断面形状は、シールダイアフラム２３の嵌合凸部２３ｄ，２３ｅの先端２３ｄ’，２３ｅ’の凸形の曲面と対応して底面３２ｂ’，３２ｃ’が凹形の曲面をなす略Ｕ字形状に形成されている。尚、外側の環状の凹部（キャビティ）３２ｃの上端の外側隅部には上金型３１との間に図示しない複数のエア抜き用の隙間（小孔）が形成されている。
【００４４】
そして、図示しない射出装置から金型３０の上金型３１の注入口３１ａに矢印で示すように溶融した状態のシリコンゴムを注入（充填）する。溶融した状態のシリコンゴムは、円板状に広がって図８（ａ）に示すように下金型３２の内側の断面略Ｕ字形状をなす環状の凹部（キャビティ）３２ｂ内に線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示すように順次円滑に流れ込んで充填される。凹部３２ｂは、底面３２ｂ’が凹曲面をなす断面略Ｕ字形状をなしていることにより、溶融したシリコンゴムが凹曲面に沿って円滑に充填され、底部両側隅部にエアトラップが発生することが防止される。
【００４５】
更に、溶融したシリコンゴムは、環状の凹部３２ｂに充填された後、線Ｅ，Ｆで示すように環状の凹部（キャビティ）３２ａを通して同図（ｂ）に示すように外側の断面略Ｕ字形状をなす環状の凹部（キャビティ）３２ｃ内に線Ｇ，Ｈ，Ｉで示すように順次流れ込んで充填される。凹部３２ｃは、底面３２ｃ’が凹曲面をなす断面略Ｕ字形状をなしていることにより、溶融したシリコンゴムが凹曲面に沿って順次円滑に流れ込んで充填され、底部両側隅部にエアトラップが発生することが防止される。前述したように外側の環状の凹部（キャビティ）３２ｃの上端の外側隅部には上金型３１との間に複数のエア抜き用の隙間（小孔）が形成されていることにより、上端外側にエアトラップが発生しない。
【００４６】
また、シールダイアフラム２３の内周縁部の嵌合凸部２３ｄ及び外周縁部の嵌合凸部２３ｅが断面略Ｕ字形状をなしていることにより、断面四角形状の場合に比べて表面積が小さいため離型性が良い。また、断面四角形状に比べて低圧で金型３０に溶融したシリコンゴムを充填することが可能となる。更に、断面四角形状に比べて金型３０の環状の凹部（キャビティ）３２ｂ,３２ｃの表面積が小さいため、金型への微小なばり付着によるピンホールが発生し難い。
【００４７】
この結果、形成されたシールダイアフラム２３の嵌合凸部２３ｄ，２３ｅの先端２３ｄ’，２３ｅ’の表面が滑らかになり、欠けたり気泡が発生したりすることが無くなり、成形不良が少なくなる。これにより、歩留まりが良くなる。
【００４８】
上述したようにしてシールダイアフラムを射出成形し、冷却した後金型３０から取り出して内周縁部２３ｂの嵌合凸部２３ｄの内側の円板部分を除去してシリコンゴム製の環状のシールダイアフラム２３を形成する。
【００４９】
以上説明したように本発明によれば、ハウジング内を二室に画成しこれら二室の圧力差により作動して何れか一室に収容されたスイッチを駆動する圧力スイッチ用ダイアフラムにおいて、ダイアフラムは、円板状をなし外周縁部に全周に嵌合溝が形成されたセンタプレートと、環状をなし内周縁部に全周に亘って前記嵌合溝に気密に嵌合固定される嵌合凸部を有し、かつ外周縁部に全周に形成され前記ハウジングの外周縁部に全周に形成された嵌合溝に全周に亘って嵌合されて気密に支持される嵌合凸部を有したシールダイアフラムからなり、シールダイアフラムの内周縁部又は外周縁部の少なくとも一方の嵌合凸部の前記センタプレート又はハウジングの嵌合溝の底面と対向する先端が断面凸形の曲面をなしていることにより、嵌合凸部の先端が変形し易くなり、かつ変形する際に嵌合溝内において逃げ場が確保されることで良好に変形可能となり嵌合溝の底面に密着する。これにより、大きなシール力を有するダイアフラムを形成することが可能となる。
【００５０】
また、シールダイアフラムのセンタプレートの外周縁部と接合する内周縁部に形成された嵌合凸部のセンタプレートの嵌合溝の底面と対向する先端を凸形の曲面とすることにより、嵌合凸部と嵌合溝の底面との間のシール力が大きくなり、センタプレートとの接合部を確実にシールすることが可能となる。
【００５１】
また、シリコンゴムは、耐久性、耐食性、薬品性に優れており、当該シリコンゴムにより形成したダイアフラムは、種々の環境における圧力スイッチに適用することが可能である。
【００５２】
また、シールダイアフラムを射出成形により形成することで等方性を有し、耐久性に優れたシールダイアフラムを大量生産することが可能であり、コストの低減も図られる。
【００５３】
また、ハウジング内を二室に画成しこれら二室の圧力差により作動するダイアフラムで何れか一室に収容されたスイッチを駆動する圧力スイッチに本実施形態に記載の圧力スイッチ用ダイアフラムを備えることで、圧力スイッチの耐久性、耐食性及び耐薬品性が向上し、特に半導体製造装置等において使用される腐食性を有するガスの圧力スイッチ等に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る圧力スイッチ用ダイアフラムの上面図である。
【図２】図１に示した圧力スイッチ用ダイアフラムの下面図である。
【図３】図１に示した圧力スイッチ用ダイアフラムの矢線III−IIIに沿う断面図である。
【図４】図３に示したシールダイアフラムの内周縁部の嵌合凸部とセンタプレートの外周縁部に形成した嵌合溝及びリブとの関係を示す説明図である。
【図５】図４に示したシールダイアフラムの内周縁部の嵌合凸部とセンタプレートの外周縁部の嵌合溝とを嵌合してリブにより気密に固定した状態の説明図である。
【図６】図３に示したシールダイアフラムの外周縁部の嵌合凸部と圧力スイッチのハウジングの外周縁部の嵌合溝とを嵌合して気密に固定した状態の説明図である。
【図７】図３に示したシールダイアフラムを射出成形するための金型の一例を示す要部断面図である。
【図８】図７に示した金型により図３に示したシールダイアフラムを成形する場合の説明図で、図８（ａ）はシールダイアフラムの内周縁部の嵌合凸部を成形する場合の溶融したシリコンゴムが流れ込んで充填される状態の説明図、同図（ｂ）はシールダイアフラムの外周縁部の嵌合凸部を成形する場合の溶融したシリコンゴムが流れ込んで充填される状態の説明図である。
【図９】ダイアフラムを使用した圧力スイッチの一例を示す断面図である。
【図１０】図９に示したダイアフラムの一部拡大断面図である。
【図１１】図９に示したシールダイアフラムを射出成形するための金型の一例を示す要部断面図である。
【図１２】図１１に示した金型により図１０に示したシールダイアフラムを成形する場合の説明図で、図１１（ａ）はシールダイアフラムの内周縁部の嵌合凸部を成形する場合の溶融したシリコンゴムが流れ込んで充填される状態の説明図、同図（ｂ）はシールダイアフラムの外周縁部の嵌合凸部を成形する場合の溶融したシリコンゴムが流れ込んで充填される状態の説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
１    容器としての中空のハウジング
２    ハウジング
２ａ    ポート（気体導入孔）
２ｂ    外周縁部
２ｃ    嵌合溝
２ｃ’    底面
２ｄ    ピン状の突起部
３    カバー
３ａ    ポート（気体導入孔）
３ｂ    外周縁部
３ｂ’    下面
３ｄ    孔
４    スイッチ
４ａ    板ばね
４ｂ    作動点
４ｃ    接点
５    低圧室
６    高圧室
７    ダイアフラム
８    センタプレート
８ａ    プランジャ
８ｂ    嵌合溝
８ｂ’    底面
８ｃ    リブ
９    シールダイアフラム
９ａ    膜
９ｂ，９ｃ    嵌合凸部
９ｂ’，９ｃ’    下面
１０    金型
１１    上金型
１１ａ    注入口
１２    下金型
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ    凹部（キャビティ）
１２ｂ’，１２ｃ’    隅部
１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ    エアトラップ
２１    圧力スイッチ用ダイアフラム
２２    センタプレート
２２ａ    上面
２２ｂ    下面
２２ｃ    プランジャ
２２ｄ    外周縁部
２２ｅ    嵌合溝
２２ｅ’    底面
２２ｆ    リブ
２３    シールダイアフラム
２３ａ    膜
２３ｂ    内周縁部
２３ｃ    外周縁部
２３ｄ，２３ｅ    嵌合凸部
２３ｄ’，２３ｅ’    先端
３０    金型
３１    上金型
３１ａ    注入口
３２    下金型
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ    凹部（キャビティ）
３２ｂ’，３２ｃ’    底面
Ａ〜Ｉ    凹部１２ｂ，１２ｃ，３２ｂ，３２ｃに溶融したシリコンゴムが流れ込んで充填される場合を模式的に示す線図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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