CN114930993A - 通气部件 - Google Patents

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CN114930993A CN202180008447.1A CN202180008447A CN114930993A CN 114930993 A CN114930993 A CN 114930993A CN 202180008447 A CN202180008447 A CN 202180008447A CN 114930993 A CN114930993 A CN 114930993A
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笠置智之
高桥拓见
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Abstract

通气部件(1a)具备内部构件(10)、通气膜(20)及外部构件(30)。内部构件(10)具有开管构造，并且在开管构造的外周面设有突出部(11)。通气膜(20)覆盖内部构件(10)的一方的开口。外部构件(10)形成为闭管构造，在闭管构造的内周面设有卡挂突出部(11)的卡挂部。内部构件(10)以内部构件(10)插入于外部构件(30)的内部且外部构件(30)利用卡挂部(33)卡挂住突出部(11)的状态固定于外部构件(30)。通气部件(1a)能够固定于在壳体(2)的外表面处呈筒状地突出的突起(2p)。在沿着轴线(A)俯视观察内部构件(10)及外部构件(30)时，通气部件(1a)满足IH<OB<OO的条件。

Description

通气部件
技术领域
本发明涉及通气部件。
背景技术
有时在灯、变换器、转换器、电子控制装置(ECU)、蓄电池包、雷达及相机等车载用电装部件以及家庭用、医疗用、办公室用等的各种电子设备的壳体固定通气部件。例如，为了确保壳体的内外的通气或者缓和壳体内部的压力变动，能够在壳体固定通气部件。对于通气部件，除了通气性以外，也根据供其固定的具体的壳体的用途而要求防止灰尘向壳体内的侵入的防尘性、防止水的浸入的防水性、防止油的浸入的防油性及防止盐的侵入的耐CCT性等各种特性。
例如，在专利文献1中记载了向壳体的颈部嵌合而被固定于壳体的通气构件(参照图14)。该通气构件具备罩部件、大致筒状体及过滤器。大致筒状体嵌合于罩部件的内部。大致筒状体的底部开口由过滤器覆盖。在罩部件的内周与大致筒状体的外周之间及罩部件的底面与大致筒状体的底部之间形成有通气路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-336874号公报
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1所记载的通气构件从消除在将通气构件向壳体的颈部等的突起固定时与大致筒状体的变形相伴的问题的观点来看具有再研究的余地。于是，本发明提供有利于消除在向壳体的突起固定时与在通气部件中因壳体的突起而变形的构件的该变形相伴的问题的通气部件。
用于解决课题的手段
本发明是一种通气部件，具备：内部构件，包含弹性材料，具有开管构造，并且在所述开管构造的外周面处设有向外周外侧突出的突出部；通气膜，覆盖所述内部构件的一方的开口；及外部构件，具有闭管构造，并且在所述闭管构造的内周面设有卡挂所述突出部的卡挂部，所述内部构件以所述内部构件插入于所述外部构件的内部且所述外部构件利用所述卡挂部卡挂住所述突出部的状态固定于所述外部构件，该通气部件能够以如下的状态固定于在壳体的外表面处向使所述壳体的内部空间和外部空间连通的通气口的边缘呈筒状地突出的突起：所述突起从所述内部构件的另一方的开口插入于所述内部构件的内部、且所述内部构件的内周面和所述突起的外周面抵接，在将该通气部件固定于所述突起的状态下，在所述壳体的所述内部空间与所述外部空间之间气体通过所述通气膜而进行通气，在沿着轴线俯视观察所述内部构件及所述外部构件时，所述突出部的外径OB、所述卡挂部的内径IH及与所述突出部相向的所述外部构件的部位的内径OO满足IH<OB<OO的条件。
发明效果
上述的通气部件有利于消除在向壳体的突起固定时与在通气部件中因壳体的突起而变形的内部构件的该变形相伴的问题。
附图说明
图1A是示出本发明的通气部件的一例的俯视图。
图1B是图1A所示的通气部件的侧视图。
图1C是在图1A所示的箭头C所示的方向上观察通气部件时的侧视图。
图1D是图1A所示的通气部件的别的俯视图。
图2A是沿着图1A中的A-A线的通气部件的剖视图。
图2B是沿着图1A中的B-B线的通气部件的剖视图。
图3是沿着图1B中的D-D线的通气部件的剖视图。
图4是示出具备图1A所示的通气部件的通气构造的一例的剖视图。
图5A是示出本发明的通气部件的别的一例的俯视图。
图5B是沿着图5A中的E-E线的通气部件的剖视图。
具体实施方式
以往，在将具有开管构造的内部构件向具有闭管构造的外部构件的内部嵌合并向壳体的筒状的突起安装的通气部件中，认为：希望内部构件的开管构造的外周面和外部构件的闭管构造的内周面以内部构件发生了弹性变形的状态接触。这是因为，根据这样的结构，认为：内部构件和外部构件不容易分离，在将通气部件向壳体的筒状的突起安装时容易处理通气部件。但是，根据本发明人的研究，新知道了：若内部构件的开管构造的外周面和外部构件的闭管构造的内周面以内部构件发生了弹性变形的状态接触，则会产生在将通气部件向壳体的筒状的突起固定时与内部构件的变形相伴的问题。例如，可能产生为了使壳体的筒状的突起向内部构件的内部插入而需要大的力或者形成于内部构件的开管构造的外周面与外部构件的闭管构造的内周面之间的通气路变窄等问题。于是，本发明人为了消除该问题而反复专心研究，想出了本发明的通气部件。
以下，一边参照附图，一边对本发明的实施方式进行说明。不过，以下的说明是本发明的例示性的说明，本发明不限定于以下的实施方式。
如图1A及图2A所示，通气部件1a具备内部构件10、通气膜20及外部构件30。内部构件10包含弹性材料。除此之外，内部构件10具有开管构造。换言之，内部构件10形成为在两端具有开口的管状。内部构件10具有突出部11。突出部11在开管构造的外周面处向外周外侧突出。换言之，突出部11在与内部构件10的轴线垂直的方向上向外侧突出。通气膜20覆盖内部构件10的一方的开口13。外部构件30具有闭管构造。换言之，形成为仅在两端的一方具有开口的管状。外部构件30在闭管构造的内周面设有卡挂部33。卡挂部33卡挂突出部11。如图2A所示，在通气部件1a中，内部构件10以内部构件10插入于外部构件30的内部且外部构件30利用卡挂部33卡挂住突出部11的状态固定于外部构件30。
如图4所示，通气部件1a能够以特定状态固定于壳体2的突起2p。突起2p在壳体2的外表面处向使壳体2的内部空间2u和外部空间2v连通的通气口的边缘2f呈筒状地突出。特定状态是突起2p从内部构件10的另一方的开口14插入于内部构件10的内部且内部构件10的内周面12和突起2p的外周面2q抵接的状态。在通气部件1a固定于突起2p的状态下，在壳体2的内部空间2u与外部空间2v之间气体通过通气膜20而进行通气。
如图2A所示，在沿着轴线A俯视观察内部构件10及外部构件30时，突出部11的外径OB、卡挂部33的内径IH及与突出部11相向的外部构件30的部位31b的内径OO满足IH<OB<OO的条件。在通气部件1a中，通过满足IH<OB的条件，外部构件30能够利用卡挂部33更可靠地卡挂突出部11。另一方面，在通气部件1a中，通过满足OB<OO的条件，在突出部11和与突出部11相向的外部构件30的内周面之间产生预定的空隙34。例如，为了使通气部件1a固定于突起2p而向内部构件10的内部插入突起2p。此时，由于内部构件10包含弹性材料，所以通过突起2p而内部构件10以内部构件10的内径变大的方式变形。伴随于该变形，内部构件10的外径也要变大。若假设OB＝OO，则在突起2p与外部构件30之间内部构件10接受大的压缩应力。由此，为了使突起2p向内部构件10的内部插入而需要大的力。但是，在通气部件1a中，由于满足OB<OO的条件而存在空隙34，所以在使突起2p向内部构件10的内部插入时，变形的内部构件10的一部分向空隙34收容。由此，在突起2p与外部构件30之间内部构件10不容易接受大的压缩应力，容易减小为了使突起2p向内部构件10的内部插入而需要的力。另外，通气部件1a能够具有在为了使突起2p向内部构件10的内部插入而需要的力的调整中考虑内部构件10单一物体即可这一优点。
只要在通气部件1a中满足IH<OB<OO的条件，则IH、OB及OO的值没有特别的限定。OO-OB的值例如为0.1mm以上且1.0mm以下。由此，能够更可靠地解决在将通气部件1a向壳体2的筒状的突起2p固定时与内部构件10的变形相伴的问题。
OO-OB的值也可以为0.2mm以上，还可以为0.3mm以上。OO-OB的值也可以为0.9mm以下，还可以为0.8mm以下。
OB-IH的值例如为0.6mm以上且2.4mm以下。OB-IH的值也可以为0.7mm以上，还可以为0.8mm以上。OB-IH的值也可以为2.3mm以下，还可以为2.2mm以下。
OB的值例如为5.0mm以上且20mm以下。OB的值也可以为6.0mm以上，还可以为7.0mm以上。OB的值也可以为19mm以下，还可以为18mm以下。
如图2A所示，外部构件30的闭管构造具有侧壁31及底壁32。侧壁31沿着轴线A延伸。底壁32在与轴线A垂直的方向上延伸。通过底壁32和侧壁31交叉而形成有角部。
典型地，通气膜20由底壁32覆盖。底壁32例如在通气部件1a的轴线方向上远离通气膜20而配置。因而，在底壁32与通气膜20之间形成有空间36。通过气体通过空间36而进行通气。
如图1D及图3所示，突出部11形成于内部构件10的开管构造的整个外周面。突出部11例如形成为环状。根据这样的结构，不管轴线A的周围的内部构件10的配置如何，外部构件30都能够利用卡挂部33来卡挂突出部11。另一方面，如图1C及图2B所示，通气部件1a例如具有通气孔35。通气孔35贯穿侧壁31而形成。换言之，通气孔35连接侧壁31的内周面和侧壁31的外周面。通气孔35在轴线方向上形成于比突出部11靠近底壁32的位置。根据这样的结构，即使形成于内部构件10的外周面与外部构件30的内周面之间的通气路不宽，也能够利用通气孔35来进行通气。
通气孔35例如也可以贯穿底壁32地形成。换言之，通气孔35也可以以连接底壁32的内周面和底壁32的外周面的方式形成。通气孔35例如还可以贯穿侧壁31及底壁32地形成。换言之，通气孔35也可以以连接侧壁31的内周面和底壁32的外周面的方式形成，还可以以连接底壁32的内周面和侧壁31的外周面的方式形成。通气孔35可以形成为贯通孔，也可以形成为缝隙。
如图1C所示，通气孔35例如以从通气孔35无法目视确认内部构件10及通气膜20中的至少一方的方式形成。换言之，通气孔35以在从外部构件30的外部通过通气孔35而观察外部构件30的内部时无法目视确认内部构件10及通气膜20中的至少一方的方式形成。在该情况下，例如，在相对于通气孔35中的与外部构件30的外周面相接的开口垂直的方向上观察外部构件30的内部。根据这样的结构，即使假设异物从外部构件30的外部通过通气孔35，也容易防止因这样的异物而内部构件10及通气膜20中的至少一方损伤。
如图1B及图3所示，侧壁31例如具有外侧侧壁31g及内侧侧壁31n。外侧侧壁31g例如包括与突出部11相向的外部构件30的部位31b和多个肋31r。多个肋31r在轴线方向上在部位31b与底壁32之间绕着轴线A以预定的间隔配置。多个肋31r典型地绕着轴线A等间隔地配置。内侧侧壁31n在与轴线A垂直的方向上配置于比外侧侧壁31g靠近轴线A的位置。内侧侧壁31n在轴线方向上形成于部位31b与底壁32之间。如图2A所示，轴线方向上的内侧侧壁31n的端部例如与内部构件10的突出部11相向。例如，由内侧侧壁31n进行轴线方向上的内部构件10与外部构件30之间的定位。由此，能够将底壁32与通气膜20的距离调整为期望的值。
侧壁31例如具有多个内侧侧壁31n，多个内侧侧壁31n绕着轴线A以预定的间隔配置。典型地，多个内侧侧壁31n绕着轴线A等间隔地配置。多个肋31r及多个内侧侧壁31n例如绕着轴线A交替地配置。由此，如图1A所示，在外部构件30绕着轴线A以预定的间隔形成有凹陷。例如，绕着轴线A，肋31r的端部与内侧侧壁31n的端部重叠。由此，通过绕着轴线A的肋31r的端部与内侧侧壁31n的端部的间隙而形成有通气孔35。根据这样的结构，能够将内部构件10及通气膜20利用侧壁31合适地保护并且容易将通气孔35形成得宽。
如图2A所示，卡挂部33例如在与轴线A垂直的方向上向轴线A突出。如图1D所示，外部构件30例如具有多个卡挂部33。多个卡挂部33例如绕着轴线A以预定的间隔配置。多个卡挂部33例如绕着轴线A等间隔地配置。卡挂部33例如可以在外部构件30的闭管构造的内周面处形成为环状。需要说明的是，在外部构件30具有绕着轴线A以预定的间隔配置的多个卡挂部33的情况下，卡挂部33的内径IH可以被规定为在沿着轴线A俯视观察外部构件30时与多个卡挂部33内切的圆的直径。
如图2B所示，卡挂部33例如具有斜面33s。轴线方向上的特定位置处的斜面33s与内部构件10的外周面的距离比在轴线方向上比特定位置靠近突出部11的位置处的斜面33s与内部构件10的外周面的距离大。根据这样的结构，在向外部构件30的内部安装内部构件10时突出部11与卡挂部33的摩擦力容易变小。因而，容易向外部构件30的内部安装内部构件10。
如图2A所示，与轴线A垂直的方向上的突出部11的端面例如具有锥面11t及柱面11p。柱面11p的直径例如能够相当于外径OB。柱面11p形成于比锥面11t靠近另一方的开口14的位置。锥面11t的直径向一方的开口13减小。轴线方向上的构成锥面11t的部位的长度Lt相对于突出部11的整体的长度Lz的比(Lt/Lz)例如是0.2～0.8。例如，在轴线方向上以使外部构件30与内部构件10的距离减小的方式使内部构件10和外部构件30相对地移动而向外部构件30的内部安装内部构件10。此时，外部构件30的卡挂部33附近的部位在与轴线A垂直的方向上向外侧变形。若Lt/Lz是上述的范围，则在向外部构件30的内部安装内部构件10时卡挂部33附近的部位的变形量不容易急剧地变化。因而，容易向外部构件30的内部安装内部构件10。除此之外，轴线方向上的柱面11p的长度容易变短，因此容易缩短在向外部构件30的内部安装内部构件10时卡挂部33附近的部位的变形量为最大的期间。
内部构件10中包含的弹性材料不限定于特定的弹性材料。弹性材料例如是弹性体(弹性树脂)。弹性体可以是橡胶。弹性体例如是丁腈橡胶(NBR)、乙烯-丙烯橡胶(EPDM)、硅橡胶、氟橡胶、丙烯酸橡胶、氢化橡胶或各种热塑性弹性体。
外部构件30的材料不限定于特定的材料。外部构件30的材料例如是树脂。树脂例如是热塑性树脂或上述的弹性体。热塑性树脂例如是尼龙等聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)或聚苯醚(PPE)。外部构件30的材料可以是与内部构件10中包含的弹性材料同一种类的材料，也可以不同种类的材料。
内部构件10及外部构件30中包含的树脂也可以包含：碳黑及钛白等颜料类；玻璃颗粒及玻璃纤维等加强用填料类；以及抗水剂之类的添加剂。
通气膜20只要具有期望的通气性，则不限定于特定的通气膜。通气膜20可以是单层膜，也可以是多层膜。在通气膜20是多层膜的情况下，各层能够是从由多孔质膜、无纺布、布及网构成的组中选择的1个。通气膜20可以包含多孔质膜及无纺布，也可以包含布及网的至少1个和多孔质膜，还可以包含多个无纺布。通气膜20典型地由有机高分子材料(树脂)构成。多孔质膜的材料例如是氟树脂。作为氟树脂，例如能够使用聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物或四氟乙烯-乙烯共聚物。多孔质膜的材料可以是乙烯、丙烯及4-甲基戊烯-1,1丁烯等单体的单一物质的聚合物或共聚物等聚烯烃。多孔质膜也可以是聚丙烯腈、尼龙或聚乳酸等的纳米纤维的多孔膜。多孔质膜能够通过公知的延伸法或抽出法来制造。无纺布、布及网的材料例如是聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚乙烯及聚丙烯等聚烯烃、尼龙、芳族聚酰胺或乙烯醋酸乙烯酯共聚物。
通气膜20优选包含PTFE多孔质膜。PTFE多孔质膜即使是小面积也能够确保通气性，能够有效地阻止异物的侵入。PTFE多孔质膜也可以层叠于无纺布等通气性支持件。
通气膜20的厚度不限定于特定的厚度。通气膜20的厚度例如为1μm以上且5mm以下。通气膜20的通气度例如在依照日本工业标准JIS L1096中确定的通气性测定B法(葛尔莱(Gurley)形法)而测定的情况下是0.1～300秒/100mL。
通气膜20也可以根据需要而被进行了抗液处理。抗液处理例如通过将包含具有全氟烃基的氟系表面修饰剂的抗液性的覆膜形成于通气膜20来进行。抗液性的覆膜的形成不限定于特定的方法。抗液性的覆膜的形成例如通过以下步骤来进行：通过空气喷涂法、静电喷涂法、浸涂法、旋涂法、辊涂法、帘涂法或含浸法等方法，利用具有全氟烃基的氟系表面修饰剂的溶液或分散体来涂布树脂多孔质膜。另外，也可以利用电沉积法或等离子体聚合法来形成抗液性的覆膜。
也可以对内部构件10及外部构件30中的至少1个构件的表面的至少一部分实施抗液处理。抗液处理能够通过基于作为通气膜20的抗液处理法而上述的方法、电沉积法或等离子体聚合的覆膜形成等来实施。
通气膜20例如相对于内部构件10的轴线方向上的端面粘接。通气膜20也可以相对于该端面熔接。作为熔接的方法，能够利用热熔接、超声波熔接及激光熔接。另外，也可以在成形内部构件10时，在将通气膜20配置于用于成形的模具的内部的预定的位置的状态下使树脂流入模具来进行嵌件成形，将通气膜20安装于该端面。通气膜20也可以相对于该端面通过双面胶带而安装。
使用通气部件1a，例如能够提供图4所示的通气构造3。通气构造3具备通气部件1a和壳体2。壳体2在其外周面设有筒状的突起2p，通气部件1a固定于突起2p。具体而言，通气部件1a以从内部构件10的另一方的开口14插入于内部构件10的内部且内部构件10的内周面12和突起2p的外周面2q抵接的特定状态固定于突起2p。内部构件10的开管构造的内径比突起2p的外径小。另外，内部构件10的内周面12典型地由弹性材料形成。因而，在特定状态下，内部构件10的抵接于突起2p的外周面2q的部分配合突起2p的外径而变形。由此，通气部件1a牢固地固定于突起2p。
如图4所示，根据通气构造3，如虚线所示，在壳体2的内部空间2u与外部空间2v之间气体通过通气膜20而进行通气。例如，空间36及通气孔35包含于用于该通气的通气路。
如图4所示，在壳体2的突起2p的周围形成有环状的槽2m。在沿着轴线A俯视观察通气构造3时，槽2m的外径比通气部件1a的外径大。因而，在将通气部件1a固定于突起2p时，通气部件1a的一部分向槽2m的内部收容。根据这样的结构，能够增大内部构件10的内周面12和突起2p的外周面2q抵接的面积，通气部件1a容易牢固地固定于突起2p。除此之外，能够减小壳体2的外表面处的通气部件1a的表观的突出长度。在壳体2中，也可以在突起2p的周围未形成槽2m。
壳体2的材料不限定于特定的材料。壳体2的材料例如是树脂、金属或它们的复合材料。典型地，在壳体2中构成突起2p的材料的弹性率比内部构件20中包含的弹性材料的弹性率大。壳体2例如是灯、变换器、转换器、ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)、蓄电池包、雷达及相机等车载用电装部件的壳体。壳体2也可以是家庭用、医疗用、办公室用等的各种电子设备的壳体。
通气部件1a能够从各种各样的观点进行变更。通气部件1a例如可以如图5A及图5B所示的通气部件1b那样变更。通气部件1b除了特别说明的部分之外，与通气部件1a同样地构成。对与通气部件1a的构成要素相同或对应的通气部件1b的构成要素标注相同的附图标记，省略详细的说明。关于通气部件1a的说明只要在技术上不矛盾，就也适用于通气部件1b。
如图5A所示，在通气部件1b中，外部构件30在其闭管构造的外周面设有卡定部39。卡定部39在通气部件1b固定于突起2p的状态下被卡定于壳体2。根据这样的结构，例如，即使壳体2振动，通气部件1a也不容易从壳体2脱落。
如图5A所示，在通气部件1b中，外部构件30例如绕着通气部件1b的轴线A具有多个卡定部39。多个卡定部39例如绕着轴线A等间隔地配置。卡定部39例如形成为相对于轴线A倾斜的带状。卡定部39从通气部件1b的轴线方向上的外部构件10的闭管构造的开口的边缘在与轴线A垂直的方向上向外侧延伸且以接近底壁32的方式延伸。
如图5B所示，在通气部件1b固定于突起2p的状态的通气构造3中，卡定部39被相对于在壳体2的外表面处构成槽2m的外侧的侧面的部分按压，向轴线A挠曲。通过卡定部39的这样的变形，卡定部39被卡定于壳体2。

Claims (5)

1.一种通气部件，具备：
内部构件，包含弹性材料，具有开管构造，并且在所述开管构造的外周面设有向外周外侧突出的突出部；
通气膜，覆盖所述内部构件的一方的开口；及
外部构件，具有闭管构造，并且在所述闭管构造的内周面设有卡挂所述突出部的卡挂部，
所述内部构件以所述内部构件插入于所述外部构件的内部且所述外部构件利用所述卡挂部卡挂住所述突出部的状态固定于所述外部构件，
该通气部件能够以如下的状态固定于在壳体的外表面处向使所述壳体的内部空间和外部空间连通的通气口的边缘呈筒状地突出的突起：所述突起从所述内部构件的另一方的开口插入于所述内部构件的内部、且所述内部构件的内周面和所述突起的外周面抵接，
在将该通气部件固定于所述突起的状态下，在所述壳体的所述内部空间与所述外部空间之间气体通过所述通气膜而进行通气，
在沿着轴线俯视观察所述内部构件及所述外部构件时，所述突出部的外径OB、所述卡挂部的内径IH及与所述突出部相向的所述外部构件的部位的内径OO满足IH<OB<OO的条件。
2.根据权利要求1所述的通气部件，其中，
从所述内径OO减去所述外径OB而得到的差OO-OB为0.1mm以上且1.0mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的通气部件，其中，
所述突出部形成于所述开管构造的整个所述外周面，
所述外部构件具有通气孔，该通气孔贯穿所述闭管构造的侧壁及底壁中的至少一方地形成、且在轴线方向上形成于比所述突出部靠近所述底壁的位置。
4.根据权利要求3所述的通气部件，其中，
所述通气孔以从所述通气孔无法目视确认所述内部构件及所述通气膜中的至少一方的方式形成。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的通气部件，其中，
所述外部构件在所述闭管构造的外周面设有卡定部，所述卡定部在该通气部件固定于所述突起的状态下被卡定于所述壳体。
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