DE60208263T2

DE60208263T2 - Gasdurchlässiger Stopfen und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE60208263T2
Application number: DE60208263T
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Obu-City Tamura; Kouichi Obu-City Hara
Original assignee: Tokai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2001-06-14
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2022-06-14
Also published as: CA2390509A1; EP1266741A1; JP2003063549A; US20070222113A1; US20020190428A1; CA2390509C; US7255354B2; JP3916943B2; EP1266741B1; DE60208263D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen gasdurchlässigen Stopfen, der für ein Gehäuse verwendet wird, das derartige Eigenschaften aufweisen muß, daß, obwohl zwischen dem Inneren des Stopfens und der Außenseite eine Durchlässigkeit möglich ist, Fremdpartikel wie beispielsweise Wassertropfen oder Staub nicht in das Innere des Stopfens gelangen können, und ein Verfahren zur Herstellung desselben. Ein solcher Stopfen ist beispielsweise aus der EP-A-0 522 183 bekannt.
STAND DER TECHNIK
Ein typisches Beispiel, bei dem Eigenschaften wie zuvor genannt notwendig sind, ist ein Gehäuse eines Elektromotors zum Antreiben eines Fensters, der im Türinneren eines Fahrzeugs angeordnet ist. Das heißt, sogar dann, wenn ein Fahrzeug durch einen Unfall oder dergleichen ins Wasser fällt, ist es erwünscht, damit ein Insasse entfliehen kann, daß auch dann, wenn der Elektromotor untergetaucht ist, dieser über einen Schalter aus dem Inneren des Fahrzeugs für eine bestimmte Zeit (beispielsweise fünf Minuten) nach dem Untertauchen betrieben werden kann, so daß das Fenster geöffnet werden kann.
Wenn das Gehäuse vollständig mit Hilfe eines Dichtungsmittels oder dergleichen abgedichtet ist, kann das Ziel des Verhinderns des Eindringens von Wasser erreicht werden. Im normalen Gebrauch aber hat die Wärmeerzeugung durch den Betrieb des Motors zur Folge, daß die in dem Gehäuse befindliche Luft erwärmt wird und expandiert, und so tritt das Problem auf, daß ein Dichtungsabschnitt des Gehäuses durch die Luftausdehnung reißt. Wenn einmal ein Dichtungsabschnitt gerissen ist, kann an diesem Abschnitt ein Wasserdurchlaß erfolgen und es schwierig werden zu verhindern, daß Wasser eintritt.
Um dieses Problem zu lösen, wird vorgeschlagen, daß ein Belüftungsloch durch ein Gehäuseteil hindurch in Ein-Auswärts-Richtung ausgebildet wird und dieses Belüftungsloch mit einer durchlässigen Schicht verschlossen wird.
Diese durchlässige Schicht besitzt derart winzige durchlässige Poren (deren Größe ist ungefähr 0,05 bis 20 μm), um zuzulassen, daß die luftbildenden Gase (Sauerstoff, Stickstoff etc.) und in der Luft befindliche Feuchtigkeit oder Wasserdampf (dessen Größe beträgt ungefähr 0,0004 μm) hindurchgehen, und um zu verhindern, daß sogar die kleinsten Wassertröpfchen (Wassertröpfchen in Feinstform mit einer Größe von 100 μm) hindurchgehen. Die durchlässige Schicht ist an dem Entlüftungslochteil des Gehäuses durch ein Doughnut-förmig aufgetragenes Klebemittel oder Haftmittel angebracht.
Die Haftfähigkeit des Klebe- oder Haftmittels am Anbringabschnitt verschlechtert sich jedoch im langen Gebrauch, der angeklebte Abschnitt löst sich ab und Wasser kann durch den abgelösten Abschnitt eindringen. Ferner besteht weiterhin das Problem, daß die Qualität nicht beständig ist.
Außerdem unterliegt beim Ankleben der durchlässigen Schicht die auf diesen Abschnitt ausgeübte Druckkraft teilweise Schwankungen, da ein Klebe- oder Haftmittel verwendet wird und das Eindringen unter Druck erfolgt. Und diese Schwankungen sind ebenfalls ein Faktor, der die Klebequalität negativ beeinflußt. Da die durchlässige Schicht dünn und klein ist, gestaltet sich die Verklebung kompliziert und für das Anbringen ist eine übermäßige Vorsicht notwendig, um eine Beschädigung der durchlässigen Schicht zu vermeiden.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Unter Berücksichtigung der obigen Probleme besteht eine erste Aufgabe der Erfindung darin, einen gasdurchlässigen Verschlußstopfen bereitzustellen, der einen einfachen Aufbau hat, kein Ablösen oder dergleichen bedingt und über eine lange Zeitspanne eine hohe und konsistente Qualität halten kann, und ein Verfahren zur Herstellung desselben bereitzustellen. Eine zweite Aufgabe hiervon besteht darin, ein Verfahren bereitzustellen, das auf wirtschaftliche und einfache Weise die Herstellung des gasdurchlässigen Verschlußstapfens ermöglicht. Des weiteren besteht eine dritte Aufgabe hiervon darin, einen gasdurchlässigen Verschlußstopfen bereitzustellen, der in eine Aufnahmebohrung eines Anbaugegenstands eingesetzt werden kann, ohne daß der Anbindungsabschnitt einer durchlässigen Schicht und die durchlässige Schicht selbst beschädigt oder beeinträchtigt werden.
Zur Lösung dieser Aufgaben ist ein erster Aspekt der Erfindung in einem gasdurchlässigen Verschlußstopfen verkörpert, der in eine Aufnahmebohrung eingesetzt wird, die durch einen Teil eines Gehäuses hindurch in Ein-Auswärtsrichtung ausgebildet ist. Der Verschlußstopfen umfaßt einen Stopfenkörper und eine durchlässige Schicht, die zahllose winzige, durchlässige Poren, die in unregelmäßigen Richtungen verlaufen, und/oder zahllose feine, durchlässige Spalte, die in unregelmäßigen Richtungen verlaufen, enthält. Der Verschlußstopfen ist dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper aus einem Material mit gummiartiger Elastizität spritzgegossen ist. Eine Entlüftungsbohrung ist durch einen Mittelteil des Stopfenkörpers in der Ein-Auswärtsrichtung des Gehäuses hindurch ausgebildet. Der Stopfenkörper ist im wesentlichen in Form eines Ringes oder einer Röhre spritzgegossen, die eine Außenform hat, welche etwas größer ist als eine Innenform der Aufnahmebohrung, und die durchlässige Schicht ist mittels eines Anbindungsvorgangs an dem Schichtanbindungsabschnitt so angebracht, daß, wenn der Stopfenkörper spritzgegossen wird, ein Teil eines heiß schmelzenden Flüssigkunststoffharzes durch den Spritzgießdruck an dem Schichtanbindungsabschnitt in unregelmäßigen Richtungen in die winzigen durchlässigen Poren und/oder die durchlässigen Spalte eindringt und aushärtet, um die Entlüftungsbohrung des Stopfenkörpers durchlässig zu verschließen.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist die durchlässige Schicht an dem Schichtanbindungsabschnitt des Stopfenkörpers in einem Zustand (Verankerungszustand) angeklebt, bei dem ein Teil des Harzes gleichmäßig und in unregelmäßigen Richtungen in die zahllosen winzigen durchlässigen Poren, die auf der Innenseite der durchlässigen Schicht in unregelmäßigen Richtungen verlaufen, und/oder die zahllosen feinen durchlässigen Spalte, die in unregelmäßigen Richtungen verlaufen, unter Druck eingespritzt wird. Da die durchlässige Schicht an dem Schichtanbindungsabschnitt des Stopfenkörpers durch den Anbindungsvorgang des injizierten Harzes angebunden wird, wobei im Vergleich mit der herkömmlichen Technik, bei der das Anbinden nur durch ein Klebe- oder Haftmittel erfolgt, wird der Verbindungsabschnitt nicht beeinträchtigt, die Verbindungsstärke wird hoch und eine konstante Anhaftung kann für eine lange Zeitspanne erzielt werden.
Da das Anbinden der durchlässigen Schicht an dem Stopfenkörper, bedingt durch den Anbindungsvorgang, eine mechanische Verbindung ist, kann des weiteren ein Harz verwendet werden, das keine Klebeeigenschaften oder schlechte Klebeeigenschaften hat, und die Auswahl des Harzes, das verwendet werden kann, ist größer. Beim herkömmlichen Verklebungsaufbau ist das Harzmaterial eines geschmolzenen Produktes auf ein Harz beschränkt, auf dem ein Klebe- oder Haftmittel aufgebracht werden kann. In dem Fall, daß das geschmolzene Produkt aus einem Polyolefinharz mit im allgemeinen schlechten Klebeeigenschaften gebildet ist, dann besteht aber beispielsweise weiterhin die Befürchtung, daß die Verklebung und die Verklebungsqualität leidet.
Hier in der Erfindung bedeutet "gasdurchlässig", daß, obgleich ein Gas wie beispielsweise Luft, Feuchtigkeit und in der Luft vorhandener Wasserdampf hindurchgehen kann, Wassertropfen oder dergleichen nicht hindurchgehen können. Entsprechend bedeutet "durchlässige Schicht", insbesondere "durchlässige Lage" eine Schicht, die die Fähigkeit hat, die voranstehenden Vorgänge zu leisten. Bei einem besonderen Aufbau der durchlässigen Schicht ist die durchlässige Lage über fast die gesamte Oberfläche der Schicht verteilt und enthält zahllose winzige durchlässige Poren, die in unregelmäßigen Richtungen auf deren Innenseite verlaufen. Die Größe der winzigen durchlässigen Poren beträgt 0,05 μm bis 20 μm, das Volumenverhältnis, das die winzigen durchlässigen Poren einnehmen, beträgt 10 bis 95%, und die winzigen durchlässigen Poren sind schichtförmig in einer durch die Schicht hindurchgehenden Richtung fortlaufend angeordnet. Hierdurch gewährt die durchlässige Schicht, die beim Spritzgießen an den Schichtanbindungsabschnitt am Außenumfang der Entlüftungsbohrung des Stopfenkörpers angefügt wird, in der Luft befindliche Feuchtigkeit oder Wasserdampf mit einer Größe von 0,0004 μm und atmosphärisches Gas (Stickstoffgas, Sauerstoffgas), das kleiner ist als dieses, durch eine Stelle hindurchgehen kann, welche nicht der Anbindungsabschnitt ist. Dies verhindert aber, daß eine Flüssigkeit wie beispielsweise Wasser- oder Öltropfen, die eine Größe von 100 μm (fast die Größe eines Sprühregens) oder größer, sowie feste Fremdpartikel wie beispielsweise Staub, der eine Größe von über 20 μm hat, hindurchgeht. Hier in dieser Erfindung umfaßt der technische Begriff "Harz" Materialien mit gummiartiger Elastizität und "thermoplastisches Elastomerharz" wird oft auch nur als "thermoplastischer Elastomer(material)" bezeichnet.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist ein gasdurchlässiger Verschlußstopfen, der in eine Aufnahmebohrung eingesetzt wird, die durch einen Teil eines Gehäuses hindurch in Ein-Auswärtsrichtung ausgebildet ist. Der Verschlußstopfen umfaßt einen Stopfenkörper, eine durchlässige Schicht, in der zahllose winzige, durchlässige Poren, die in unregelmäßigen Richtungen verlaufen, und/oder zahllose feine, durchlässige Spalte, die in unregelmäßigen Richtungen verlaufen, enthalten sind, und einen im wesentlichen rohrförmigen Verstärkungskörper zum Verstärken eines Schichtanbindungsabschnitts des Stopfenkörpers, an den die permeable Schicht angebunden ist. Der Verschlußstopfen ist dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfenkörper aus einem Material mit gummiartiger Elastizität spritzgegossen ist, eine Entlüftungsbohrung durch den Mittelteil des Stopfenkörpers in der Ein-Auswärtsrichtung des Gehäuses hindurch ausgebildet ist, und eine ringförmige Nut, die es ermöglicht, daß der Verstärkungskörper außenseitig des Schichtanbindungsabschnitts angeordnet werden kann, außenseitig der Entlüftungsbohrung ausgebildet ist. Der Stopfenkörper ist in eine im wesentlichen ringförmige oder röhrenförmige Form spritzgegossen, die eine Außenform hat, welche etwas größer ist als eine Innenform der Aufnahmebohrung. Die permeable Schicht ist an dem Schichtanbindungsabschnitt durch einen Anbindungsvorgang angebunden, so daß, wenn der Stopfenkörper spritzgegossen wird, an dem Schichtanbindungsabschnitt ein Teil eines heißschmelzenden flüssigen Kunstharzes, bedingt durch den Spritzdruck, in die winzigen, durchlässigen Poren und/oder die durchlässigen Spalte in unregelmäßigen Richtungen eindringt und ausgehärtet wird, um die Entlüftungsbohrung des Stopfenkörpers durchlässig zu verschließen, und der Verstärkungskörper ist an einer Außenseite des Schichtanbindungsabschnitts des Stopfenkörpers in einem Zustand eingesetzt, wo er in der ringförmigen Nut angeordnet ist, um den Schichtanbindungsabschnitt zu verstärken.
Sogar wenn eine äußere Kraft von außerhalb der Entlüftungsbohrung in Radialrichtung auf den Stopfenkörper ausgeübt wird, da die Außenseite des Schichtanbindungsabschnitts, an dem die permeable Schicht angebunden ist, durch den Verstärkungskörper verstärkt ist, ist es gemäß dem zweiten Aspekte der Erfindung für die äußere Kraft schwierig, auf den Anbindungsabschnitt der permeablen Schicht einzuwirken und dessen Verformung wird unterdrückt, und die Verformung der permeablen Schicht durch Abschälen der permeablen Schicht oder die Bildung von Falten, Knicklinien etc. kann verhindert werden. Entsprechend löst sich beim Anbringen des gasdurchlässigen Verschlußstopfens die permeable Schicht nicht ab, die Permeabilität wird nicht verringert, und eine dauerhafte Permeabilität kann beibehalten werden, da sich die Verformung nicht auf die permeable Schicht und den Anbindungsabschnitt auswirkt, sogar wenn durch die Hände eines Menschen oder durch einen Greifer einer mechanischen Einrichtung eine Quetschkraft von der Außenseite der Entlüftungsbohrung in Radialrichtung auf den Stopfenkörper ausgeübt wird. Überdies wird während der Verwendung des gasdurchlässigen Verschlußstopfens keine Druckkraft von der Innenseite der Bohrung des Anbaugegenstands in Radialrichtung auf die permeable Schicht und den Anbindungsabschnitt ausgeübt.
Ein dritter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Aspekte der Erfindung der Verstärkungskörper eine bodenseitig im wesentlichen verschlossene zylindrische Form hat, in der eine Abdeckung, die eine Außenseite der permeablen Schicht bedeckt, integriert ist.
Zusätzlich zu der Funktion und dem Effekt des zweiten Aspekts der Erfindung verringert sich gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der permeablen Schicht beim Anbringen des gasdurchlässigen Verschlußstopfens und während des Gebrauchs, auch dann, wenn eine Substanz von außen auf den gasdurchlässigen Verschlußstopfen gelangt, da die Wahrscheinlichkeit, daß die Substanz direkt mit der permeablen Schicht in Kontakt kommt, verringert werden kann. Wenn der gasdurchlässige Verschlußstopfen in die Aufnahmebohrung des Anschlusses eingesetzt und eingedrückt wird, ist die Gefahr, daß ein Einsetzwerkzeug (wenn eine Hand verwendet wird, die Finger, oder wenn ein Einsetzwerkzeug einer Maschine bzw. eines Hilfsmittels verwendet wird, das Einfügewerkzeug) hiermit in Kontakt kommt, beseitigt.
Ein vierter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung des Verstärkungskörpers gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung mit einer Entlüftungsbohrung versehen ist, die durch die Abdeckung hindurch ausgebildet ist.
Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung wird zusätzlich zu der Funktion und dem Effekt des dritten Aspekts die Abdeckung des Verstärkungskörpers, die die permeable Schicht schützt, ein Entlüften zwischen deren Innenseite und deren Außenseite ermöglicht und eine Verringerung der Permeabilität verhindert.
Ein fünfter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei irgendeinem des ersten bis vierten Aspekts eine ringförmige Nut, die eine Bodenfläche besitzt, welche dichter an einer Innenseite des Gehäuses liegt als die permeable Schicht, an einer Außenumfangsseite des Schichtanbindungsabschnitts des Stopfenkörpers ausgebildet ist. Ferner sind der Schichtanbindungsabschnitt des Stopfenkörpers und ein äußerster Umfangskörperteil über einen ringförmigen, dünnen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden.
Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung ist zusätzlich zu der Funktion und dem Effekt eines der ersten bis vierten Aspekte der Erfindung, wenn der Verschlußstopfen in die Aufnahmebohrung des Gehäuses eingesetzt ist, der Schichtanbindungsabschnitt des Stopfenkörpers, an dem die permeable Schicht angeschlossen ist, durch die ringförmige Nut von der Stelle des Körpers getrennt, die außerhalb hiervon liegt, so daß die Verformung des Körperteils nicht direkt auf die permeable Schicht durchschlägt. Aufgrund dessen wirkt auf die permeable Schicht keine Druckkraft in Richtung entlang deren Oberfläche. Auf diese Weise bilden sich keine Falten und Knicklinien in der permeablen Schicht (wenn sich in der permeablen Schicht eine Knicklinie ausbildet, wird dieser Teil geschwächt, dessen Beständigkeit verringert und der Teil mit der Knicklinie neigt dazu, zu brechen).
Wenn der Verschlußstopfen in die Aufnahmebohrung des Gehäuses eingesetzt wird, wird außerdem, da der äußerste Umfangskörperteil des Stopfenkörpers zusammengedrückt wird, der Teil mit dem Schichtanbindungsabschnitt des Stopfenkörpers derart leicht verformt, daß er sich um den dünnen Verbindungsabschnitt herum in radialer Richtung nach außen verdreht. Infolge dessen wird in der gesamten durchlässigen Schicht in Oberflächenrichtung eine radial nach außen wirkende, leichte Spannkraft ausgeübt und die durchlässige Schicht wird in einem Zustand gehalten, in dem sie radial auswärts gedehnt wird. Das heißt, daß der äußerste Umfangsteil des Stopfenkörpers beim Einsetzen des Verschlußstopfens zusammengedrückt wird, da der Schichtanbindungsabschnitt des Stopfenkörpers und der äußerste Umfangsteil des Stopfenkörpers durch den ringförmigen, dünnen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind, so daß die in Oberflächenrichtung wirkende Druckkraft nicht auf die durchlässige Schicht ausgeübt wird und die Bildung von Falten oder Knicklinien verhindert wird.
Ein sechster Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei dem fünften Aspekt der Erfindung ein Vorsprung, der in Richtung der Innenseite des Gehäuses vorsteht, an einer inneren Stirnfläche des Stopfenkörpers und an einem der Entlüftungsöffnung gegenüberliegenden Abschnitt gebildet ist.
Beim Einsetzen des Verschlußstopfens in die Aufnahmeöffnung des Gehäuses gelangt gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung zusätzlich zu der Funktion und dem Effekt des fünften Aspekts der Erfindung der Vorsprung, der an dem Verschlußstopfen vorhanden ist, mit der Bodenfläche der Aufnahmeöffnung des Gehäuses in Anlage, wodurch sich der Schichtanbindungsabschnitt wie auch der Außenabschnitt der Entlüftungsbohrung des Verschlußstopfens nach außen verlagern.
Infolge dessen wird die gesamte permeable Schicht, die an dem Schichtanbindungsabschnitt angebunden ist, in Richtung der Oberfläche radial auswärts gedrängt, und es wird eine Spannung auf die permeable Schicht in Richtung der Oberfläche ausgeübt. Durch diesen Vorgang wird der Mittelteil der permeablen Schicht nicht in Oberflächenrichtung zusammengedrückt, so daß die Bildung von Falten oder dergleichen wirksam unterdrückt wird und die ursprüngliche Funktion der permeablen Schicht effektiv erbracht werden kann.
Ein siebter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei irgendeinem des ersten bis sechsten Aspekts der Erfindung eine permeable Lage der permeablen Schicht außenseitig der Entlüftungsbohrung des Stopfenkörpers einzeln an dem Schichtanbindungsabschnitt angebracht ist. Die Lage ist an dem Schichtanbindungsabschnitt durch einen Anbindungsvorgang fixiert, der durch das Einbringen von Teilen des den Stopfenkörper formenden Harzes in die winzigen, durchlässigen Poren der permeablen Lage in ungerichteten Richtungen hervorgerufen wird.
Gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung kann zusätzlich zu der Funktion und dem Effekt irgendeines des ersten bis sechsten Aspekts der Erfindung ein geformtes Produkt mit zuvor festgelegter Permeabilität erhalten werden, ohne daß die Permeabilität für Gas oder dergleichen, die die permeable Lage aufweist, verändert wird, da die permeable Lage einzeln ange schlossen ist. Da die permeable Lage einzeln verwendet wird, kann außerdem der durchlässige Verschlußstopfen kostengünstig hergestellt werden.
Ein achter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in irgend einem des ersten bis sechsten Aspekts der Erfindung die permeable Schicht eine Struktur mit einer unterstützenden Schicht hat, die zahllose feine, permeable Spalten enthält, welche in unregelmäßigen Richtungen verlaufen, die auf wenigstens eine Fläche einer permeablen Lage auflaminiert ist, und wobei die unterstützende Schicht durch den Anbindungsvorgang an dem Schichtanbindungsabschnitt des Stopfenkörpers so fixiert ist, daß ein Teil des Harzes des Stopfenkörpers in die feinen, durchlässigen Spalten in ungerichteten Richtungen eindringt und sich verfestigt.
Gemäß dem achten Aspekt der Erfindung ist zusätzlich zu der Funktion und dem Effekt von einem des ersten bis sechsten Aspekts die unterstützende Schicht durch Druckleimen mittels Heißwalze oder dergleichen auf zumindest einer Fläche der permeablen Lage auflaminiert und integriert, so daß eine äußere Kraft, die auf die permeable Schicht ausgeübt wird, auch durch die unterstützende Schicht aufgenommen wird, so daß die Festigkeit höher wird, als wenn nur die permeable Lage vorhanden ist, und folglich wird die Beständigkeit der permeablen Schicht verbessert. Da die durchlässigen Spalten der unterstützenden Schicht größer sind als die winzigen durchlässigen Poren der permeablen Lage, wird geschmolzenes Flüssigharz in die durchlässigen Spalten der unterstützenden Schicht eindringen, so daß die permeable Schicht sicher an dem Stopfenkörper fixiert wird.
Wenn auf beiden Seiten der permeablen Schicht unterstützende Schichten auflaminiert sind, wird die innere Einzelschicht (innere unterstützende Schicht) zum Anbinden an den Schichtanbindungsabschnitt des Stopfenkörpers benutzt und die äußere Einzelschicht (äußere unterstützende Schicht) kann so ausgeführt sein, daß sie als Schutzschicht dient, um zu verhindern, daß äußere Kräfte direkt auf die permeable Schicht einwirken. Ferner kann die äußere unterstützende Schicht einer wasser- oder ölabstoßenden Behandlung unterworfen werden, und sogar wenn ein Wasser- oder Öltropfen auf die permeable Schicht gelangt, weist die Schicht den Tropfen ab und verhindert, daß dieser anhaftet, so daß die Permeabilität nicht beeinträchtigt wird und die ursprüngliche Permeabilität geleistet werden kann. Wie zuvor erläutert, können, wenn eine unterstützende Schicht verwendet wird, beim Gebrauch einer Ausrüstung, in der ein Stopfen verwendet wird, die wasserabweisende Eigenschaft, die ölabweisende Eigenschaft oder dergleichen durch eine separate Oberflächenbehandlung auf der unterstützenden Schicht erzielt werden. Entsprechend kann ein bevorzugter Verschlußstopfen, der an einem Gehäuse eines Schmieröl benutzenden Geräts eingesetzt wird, geschaffen werden, wenn beispielsweise die äußere und innere unterstützende Schicht jeweils entsprechenden wasser- und ölabweisenden Behandlungen unterworfen werden.
Ein neunter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in einem des ersten bis achten Aspekts der Erfindung die permeable Schicht in Dickenrichtung am Schichtanbindungsabschnitt des Stopfenkörpers zusammengedrückt wird und dünner wird als ursprünglich.
Gemäß dem neunten Aspekt der Erfindung werden zusätzlich zu der Funktion und dem Effekt eines des ersten bis achten Aspekts der Erfindung die winzigen durchlässigen Poren und/oder die durchlässigen Spalte der permeablen Schicht am Anbindungsabschnitt zusammengequetscht, und sie werden kleiner als diejenigen, die sich im Mittelteil befinden und nicht zusammengequetscht und gedrückt werden, und ein Teil des Harzes dringt in die winzigen durchlässigen Poren und/oder die durchlässigen Spalte ein, so daß ein Durchgangswiderstand für Luft, Wassertropfen oder dergleichen erhöht wird und folglich die Dichteigenschaften, die Wasserdichtigkeit oder dergleichen am Anbindungsabschnitt verbessert sind. Somit werden die Dichteigenschaften und Wasserdichtigkeit der durchlässigen Schicht am Anbindungsabschnitt sowohl in Richtung der Oberfläche der Schicht und in Richtung der Dicke verbessert, und das Eindringen von Wasser, Wassertropfen oder dergleichen von außen her kann wirksam verhindert werden.
Ein zehnter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem neunten Aspekt der Erfindung der zusammengedrückte Abschnitt der permeablen Schicht eine durchgehende Ringform hat.
Gemäß dem zehnten Aspekt der Erfindung werden zusätzlich zu der Funktion und dem Effekt des neunten Aspekts der Erfindung die Dichteigenschaft, die Wasserdichtigkeit und dergleichen am gesamten Umfang im Bereich des Anbindungsabschnitts verbessert, da der Bereich am Au ßenumfang der Entlüftungsbohrung in der permeablen Schicht ringförmig zusammengedrückt ist.
Ein elfter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in irgendeinem des ersten bis zehnten Aspekts der Erfindung der Verschlußstopfen aus einem thermoplastischen Elastomerharz spritzgegossen ist.
Gemäß dem elften Aspekt der Erfindung zeigt sich zusätzlich zu der Funktion und der Wirkung eines des ersten bis zehnten Aspekts der Erfindung in dem Fall, wo der Stopfenkörper in das Gehäuse eingesetzt und benutzt wird, in einem weiten Temperaturbereich, dem er ausgesetzt ist, eine stabile, gummiartige Elastizität, sogar dann, wenn das thermoplastische Elastomerharz entweder vom olefinischen Typ oder dem Styroltyp ist, da eine EPDM-Komponente oder dergleichen in dem Material enthalten ist. Infolge dessen bilden sich keine Falten oder dergleichen in der permeablen Schicht aufgrund von Temperaturänderungen, und es kann eine dauerhafte Permeabilität erzielt werden. Da das thermoplastische Elastomerharz spritzgegossen werden kann, ist es im allgemeinen ein günstiges Material, das leicht erhältlich ist, und der gasdurchlässige Verschlußstopfen der Erfindung kann einfach und wirtschaftlich hergestellt werden. Da die Spritzgießtemperatur des thermoplastischen Elastomerharzes ungefähr 250°C beträgt, treten keine Beeinträchtigungen in der permeablen Schicht, die in die Form eingelegt ist, auf.
Ein zwölfter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in einem des ersten bis elften Aspekts der Erfindung das Gehäuse ein Gehäuse eines Elektromotors für ein Fahrzeug ist, das eine Aufnahmebohrung besitzt, die in Ein-Auswärtsrichtung des Gehäuses verläuft.
Zusätzlich zu der Funktion und der Wirkung eines des ersten bis elften Aspekts der Erfindung leidet dann, wenn ein Elektromotor in dem Gehäuse des Fahrzeugelektromotors untergebracht ist, der im Inneren befindliche Elektromotor auch dann nicht unter Beeinträchtigungen aufgrund eines durch das Wasser verursachten Kurzschlusses und arbeitet normal, auch wenn der Motor im Wasser versinkt (insbesondere in Meereswasser), da das Wasser nicht in das Gehäuse eindringt. Wenn der Elektromotor zum Antreiben eines Scheibenwischers eines Fahrzeugs eingesetzt ist, ist es nicht mehr notwendig, die Wasserdichtigkeit des Aufbaus eines den Wischmotor umgebenden Elements zu berücksichtigen. Wenn es sich um einen Elektromotor für ein elektrisches Schiebefenster handelt, kann auch sogar dann, wenn das Gehäuse im Wasser untergetaucht ist, der Motor mittels eines Schalters betrieben werden (ein geschlossenes Fenster kann geöffnet werden).
Ein dreizehnter Aspekt der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung eines gasdurchlässigen Verschlußstopfens umfassend einen Stopfenkörper durch Spritzgießen, das eine Spritzgußform benutzt, die eine öffenbare, feste Form und eine bewegliche Form sowie einen Hohlraum umfaßt, wobei die Formen geschlossen sind, zum Formen eines im wesentlichen ringförmigen oder zylindrischen Stopfenkörpers, der eine Entlüftungsbohrung hat, die in Ein-Auswärtsrichtung durch ein Mittelteil hindurch geformt ist. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt des Einlegens einer permeablen Schicht, in der zahllose winzige, durchlässige Poren, die in unregelmäßigen Richtungen verlaufen, und/oder zahllose feine, durchlässige Spalte, die in unregelmäßigen Richtungen verlaufen, enthalten sind, an einer Formposition der Entlüftungsbohrung des Stopfenkörpers in der ortsfesten Form oder in der beweglichen Form bei offener Form, den Verfahrensschritt des Verschließens der beiden Formen und Einklemmen und Fixieren eines Mittelteils der permeablen Schicht zwischen Formflächen der jeweiligen Formen, während ein äußerer Umfangsteil der permeablen Schicht in dem Hohlraum freiliegt, und den Schritt des Formens des Stopfenkörpers durch Einbringen eines heißschmelzenden Flüssigharzes mit vorbestimmtem Druck, um den Hohlraum zu füllen, und mechanisches Anbinden des freiliegenden Teils der permeablen Schicht und des Harzes durch einen Anbindungsvorgang, der dadurch erzielt wird, daß ein Teil des geschmolzenen Harzes in die winzigen, durchlässigen Poren und/oder die durchlässigen Spalte in ungerichteten Richtungen durch den Druck am freiliegenden Teil der durchlässigen Schicht eindringt und durch das Aushärten des Harzes.
Gemäß dem dreizehnten Aspekt der Erfindung wird zur gleichen Zeit wie der Stopfenkörper geformt wird, die permeable Schicht am Schichtanbindungsabschnitt angebracht. Die Verbindung wird durch den Anbindungsvorgang stark und gleichmäßig, da der Druck des Flüssigharzes während des Spritzgießens auf den freiliegenden Teil der permeablen Schicht übertragen wird und gleichmäßig auf den gesamten freiliegenden Teil der permeablen Schicht ausgeübt wird. Deswegen dringt das Harz in die winzigen, durchlässigen Poren und/oder die durchlässigen Spalte in ungerichteten Richtungen ein.
Ein vierzehnter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem dreizehnten Aspekt der Erfindung, wenn beide Formen geschlossen sind, das Spritzgießen in einem Zustand ausgeführt wird, wo wenigstens ein ringförmiger Abschnitt einer Innenseite des freiliegenden Teils der permeablen Schicht durch einen Vorsprung zusammengedrückt wird, der von der Formfläche einer der Formen zur Formfläche der anderen Form vorsteht.
Gemäß dem vierzehnten Aspekt der Erfindung wird zusätzlich zu der Funktion und dem Effekt des dreizehnten Aspekts der Erfindung der Widerstand gegen ein Eindringen von Flüssigkeit (geschmolzenes Flüssigharz) in diesen Bereich hoch werden, da die winzigen, durchlässigen Poren und/oder die durchlässigen Spalte des zusammengedrückten Bereichs der permeablen Schicht durch Zusammendrücken gequetscht werden und kleiner werden als im ungequetschten bzw. natürlichen Zustand der permeablen Schicht. Aufgrund dessen kommt es nicht zu einem Zustand, bei dem das geschmolzene Flüssigharz zwischen der Vorderseite des Vorsprungs und der permeablen Schicht hindurch in den Mittelabschnitt austritt, und ein Grat am Mittelabschnitt geformt wird. Somit wird, wenn ein Produkt (gasdurchlässiger Verschlußstopfen) gefertigt ist, die Permeabilität nicht verringert, da der wesentliche Durchlaßbereich der Entlüftungsbohrung nicht verringert wird.
Ein fünfzehnter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem vierzehnten Aspekt der Erfindung die permeable Schicht mittels eines ringförmigen Druckabschnitts einer Vorderseite des Vorsprungs ringförmig zusammengedrückt wird und das Spritzgießen im nicht zusammengedrückten Zustand an einem innenseitigen Abschnitt relativ zum ringförmigen Druckabschnitt ausgeführt wird.
Gemäß dem fünfzehnten Aspekt der Erfindung wird zusätzlich zu der Funktion und dem Effekt des vierzehnten Aspekts der Erfindung beim Spritzgießen der Mittelabschnitt der permeablen Schicht als derjenige Abschnitt, der die Durchgängigkeit leistet, nicht zusammengedrückt, und der Originalzustand wird beibehalten, so daß die Permeabilität dieses Abschnitts nicht verändert wird und schwankt.
Ein sechzehnter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in irgendeinem des dreizehnten bis fünfzehnten Aspekts der Erfindung der freiliegende Teil der permeablen Schicht durch die Wärme des eingespritzten Harzes im geschmolzenen Zustand erwärmt wird, weicher gemacht wird als bei Raumtemperatur und durch den Druck des Harzes zusammengedrückt wird.
Gemäß dem sechzehnten Aspekt der Erfindung werden zusätzlich zu der Funktion und dem Effekt irgendeines des dreizehnten bis fünfzehnten Aspekts der Erfindung durch das Zusammendrücken des freiliegenden Teils der permeablen Schicht die winzigen, durchlässigen Poren und/oder die permeablen Spalte des freiliegenden Teils durch das Zusammendrücken zusammengequetscht und klein, so daß der Durchgangswiderstand für Gas und Flüssigkeiten größer wird. Ferner dringt das Harz in die winzigen, durchlässigen Poren und/oder die durchlässigen Spalte ein, so daß die Dichtungseigenschaften sowohl in Richtung der Oberfläche als auch in Richtung der Dicke in dem Anbindungsabschnitt der permeablen Schicht erhöht werden, und der gasdurchlässige Verschlußstopfen kann so hergestellt werden, daß das Eindringen von Wasser von der Außenseite her zur Innenseite durch diesen Anbindungsabschnitt effektiv verhindert werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Zustands, wo ein Elektromotor eines Fahrzeugs in einem Gehäuse C untergebracht ist, in dem ein gasdurchlässiger Verschlußstopfen P₁ einer ersten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt ist.
2 ist eine perspektivische Ansicht, in der ein Teil des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₁ der ersten Ausführungsform der Erfindung ausgebrochen ist.
3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, bevor der gasdurchlässige Verschlußstopfen P₁ in eine Aufnahmebohrung H₀ des Gehäuses C eingesetzt ist.
4 ist eine Querschnittsansicht (vergrößerte Querschnittsansicht entlang der Linie X-X der 1) nach dem Einsetzen.
5 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Anbindungszustands einer permeablen Schicht S₁ an einem Schichtanbindungsabschnitt 13 eines Stopfenkörpers B.
6 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Anbindungszustands einer permeablen Schicht S₂ an dem Schichtanbindungsabschnitt 13.
7 ist eine Querschnittsansicht eines Zustands, wo eine Form F zum Formen des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₁ geöffnet ist.
8 ist eine Querschnittsansicht eines Zustands, wo das Spritzgießen in geschlossenem Zustand ausgeführt wird.
9 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der permeablen Schicht S₁ der 8.
10 ist einer perspektivische Ansicht, in der ein Teil des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₂ einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgebrochen ist.
11 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, bevor der gasdurchlässige Verschlußstopfen P₂ in die Aufnahmebohrung H₀ des Gehäuses C eingesetzt wird.
12 ist eine Querschnittsansicht (vergrößerte Querschnittsansicht entlang der Linie X-X der 1) nach dem Einsetzen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen beschrieben. Die 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Zustands, wo ein Elektromotor eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) in einem Motorgehäuse (hiernach einfach als "Gehäuse" bezeichnet) C untergebracht ist, in dem ein gasdurchlässiger Verschlußstopfen P₁ einer ersten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt ist. Die 2 ist eine perspektivische Ansicht, in der ein Teil des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₁ der ersten Ausführungsform der Erfindung ausgebrochen gezeigt ist. Die 3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, bevor der gasdurchlässige Verschlußstopfen P₁ in eine Aufnahmebohrung H₀ des Gehäuses C eingesetzt ist. 4 ist eine Querschnittsansicht (vergrößerte Querschnittsansicht entlang der Linie X-X der 1) nach dem Einsetzen. Im übrigen ist in den 2, 3, 4 oder dergleichen in der Darstellung der "permeablen Schicht" die Dicke beträchtlich vergrößert, da die Darstellung der tatsächlichen Größe der permeablen Schicht nicht möglich ist. Wie in den 1 bis 4 gezeigt, ist in dem Gehäuse C, in dem ein Elektromotor (nicht gezeigt) untergebracht ist, eine kreisförmige Aufnahmebohrung H₀ sich teilweise durch die Dicke des Gehäuses C erstreckend vorhanden, und eine Entlüftungsbohrung H₂ des Gehäuses ist konzentrisch zur Aufnahmebohrung H₀ durch den verbleibenden Dickenteil des Gehäuses C ausgebildet. Der gasdurchlässige Verschlußstopfen P₁ ist in die Aufnahmebohrung H₀ eingesetzt, und der äußerste Umfangsteil und der Bodenteil des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₁ elastisch zusammengedrückt mit der Innenumfangsfläche 1 bzw. der Bodenfläche 2 der Aufnahmebohrung H₀ in Berührung. Im übrigen kennzeichnet in der 1 das Bezugszeichen 3 eine Antriebswelle des Elektromotors, die von einer Seitenfläche des Gehäuses C vorsteht.
Wie in den 2 bis 4 gezeigt, ist der gasdurchlässige Verschlußstopfen P₁ durch einen doppelzylindrischen (doppelringförmigen) Stopfenkörper B aus spritzgegossenem synthetischem Harz und einer permeablen Schicht S₁ zum Verschließen eines Abschnitts der Entlüftungsbohrung H₁ des Stopfenkörpers B gebildet. Der Stopfenkörper B ist so aufgebaut, daß ein zylindrischer (ringförmiger) Schichtanbindungsabschnitt 13 in Radialrichtung innenseitig angeordnet ist und ein zylindrischer (ringförmiger) Stopfenteil 12 mit der Innenumfangsfläche 1 der Aufnahmebohrung H₀ des Gehäuses C elastisch zusammengedrückt zur Anlage kommt. Beide Teile 12 und 13 sind bodenseitig mit einem ringförmigen, dünnen Verbindungsabschnitt 14 einstückig verbunden, und eine ringförmige Nut 15 ist zwischen den Teilen 12 und 13 ausgebildet. Eine auswärts gerichtete Stirnseite des Schichtanbindungsabschnitts 13, die innerhalb des Stopfenteils 12 angeordnet ist, ist eine Schichtanbindungsfläche 16 (s. 4), und die Schichtanbindungsfläche 16 ist an einer Stelle angeordnet, die in Richtung der Höhe etwas näher als ein Mittelteil des Stopfenteils 12 in Richtung der Höhe etwas näher zum Boden hin in einem In nenraum 17 des Stopfenkörpers B liegt. Eine zylindrische (ringförmige) Öffnung in dem Schichtanbindungsabschnitt 13 bildet die Entlüftungsbohrung H, des Stopfenkörpers B.
An der Außenumfangsfläche des Stopfenteils 12 des Stopfenkörpers B legen sich mehrere ringförmige, elastische Kontaktabschnitte 18 an der Innenumfangsfläche 1 der Aufnahmebohrung H₀ des Gehäuses C über den gesamten Umfang elastisch an und stehen an der Außenseite in Radialrichtung vor und sind in Axialrichtung in vorbestimmten Abständen vorhanden. Zwischen den jeweiligen nebeneinanderliegenden elastischen Kontaktabschnitten 18 ist eine Außenumfangsvertiefung 19 ausgebildet. An der Bodenfläche des Stopfenkörpers B und an einem der Entlüftungsbohrung H₁ benachbarten Teil ist eine ringförmige Vorkragung 21 einstückig angeformt und bei in die Aufnahmebohrung H₀ des Gehäuses C eingesetztem Stopfenkörper B gelangt die Bodenseite 23 des Stopfenkörpers B mit der Bodenfläche 2 der Aufnahmebohrung H₀ des Gehäuses C an zwei Stellen in Anlage, dies sind die ringförmige Vorkragung 21 auf der Innenumfangsseite und ein ringförmiger Anbindungsabschnitt 22 an der Außenumfangsseite. Der Schichtanbindungsabschnitt 13 des Stopfenkörpers B wird etwas nach außen elastisch verformt. Wie zuvor erläutert, gelangt kein Wasser oder dergleichen von dem Raum zwischen den ringförmigen elastischen Kontaktabschnitten 18 und der Innenumfangsfläche 1 auf die Innenseite des Gehäuses C, da die ringförmigen, elastischen Kontaktabschnitte 18 über den gesamten Umfang der Innenumfangsfläche 1 der Aufnahmebohrung H₀ elastisch in Anlage gelangen. Im übrigen ist die Innenumfangsfläche der Aufnahmebohrung H₀ auf der Seite der Öffnung als kegelförmige Fläche ausgebildet, die sich zur Öffnungsseite hin (nach außen hin) aufweitet, so daß das Einsetzen oder Einführen des Stopfenkörpers B leicht ist.
Die permeable Schicht S₁ weist eine dünne Scheibenform auf und kann strukturell, wie es in der 5 gezeigt ist, auf beiden Seiten des permeablen Schichtkörpers 31 auflaminierte Verstärkungsschichten 32 haben, oder sie kann nur auf einer Seite des permeablen Schichtkörpers 31 die auflaminierte Verstärkungsschicht 32 aufweisen. Ferner können nur die permeablen Schichten den permeablen Schichtkörper 31 bilden. Als permeabler Schichtkörper 31 wird zweckmäßigerweise typisch GORE-TEX^TM der W. L. Gore & Associates Inc. aus USA, MICROTEX^TM der Nitto Denko Corporation oder dergleichen verwendet. Das Material eines der permeablen Schichtkörper 31 ist Polytetrafluorethylenharz, oder gemäß eines Verwendungs zwecks kann Polyolefinharz mit einer Dicke von 50 μm bis 200 μm verwendet werden, und diese Materialien können in geeigneter Weise ausgewählt und verwendet werden.
Der permeable Schichtkörper 31 ist, wenn man ihn mikroskopisch betrachtet, fast schwammartig und enthält zahllose winzige, durchlässige Poren 33 mit einer Größe von ungefähr 0,05 μm bis 20 μm, die in unregelmäßigen Richtungen verlaufen, und er besitzt die Eigenschaft, dass eine Flüssigkeit, beispielsweise in Form von Wassertropfen mit einer Größe von 100 μm (entspricht ungefähr der Größe von Sprühnebel) oder Öltropfen, und feste Fremdpartikel mit einer Größe von mehr als 20 μm, wie beispielsweise Staub, daran gehindert werden, hier hindurch zu gehen, obwohl in der Luft befindliche Feuchtigkeit oder Wasserdampf mit einer Größe von 0,0004 μm und atmosphärisches Gas (Stickstoffgas, Sauerstoffgas), das noch kleiner ist, hier hindurch gehen kann.
Als Material der Verstärkungsschicht 32, die auf dem permeablen Schichtkörper 31 auflaminiert ist, ist ein aus Fasern aus Polyamid-, Polyester- oder Polyolefinharz hergestelltes Gewebe oder Flies geeignet, das auch dann, wenn es mit Wasser in Kontakt kommt, nicht korrodiert und sich nicht auflöst oder beschädigt wird. Obgleich ein Laminat, das den permeablen Schichtkörper 31 umfaßt und eine Dicke von 0,05 mm bis 0,5 mm hat, verwendet werden kann, ist im Hinblick auf die Handhabung beim Spritzgießen eine Dicke von ungefähr 0,1 mm bis 0,3 mm zweckmäßig. Die Innenseite der Verstärkungsschicht 32 beinhaltet ebenfalls zahllose, durchlässige Spalte 34, die in unregelmäßigen Richtungen verlaufen.
Da es andererseits für das Spritzgießen des Stopfenkörpers B notwendig ist, daß das Harzmaterial beim Einsetzen in die Aufnahmebohrung H₀ des Gehäuses C leicht zusammengedrückt wird, ist ein thermoplastisches Elastomerharz auf Olefin- oder Styrolbasis, das gummiartige Elastizität besitzt, zweckmäßig. Somit ist, wie in der 3 gezeigt, der Außendurchmesser (D₁) des Stopfenkörpers B etwas größer als der Innendurchmesser (d₁) der Aufnahmebohrung H₀ des Gehäuses C. Betreffend die Härte dieses Materials ist eine Durometer-Härte (A-Skala) HAD, die in JIS.K7215 definiert ist, im Bereich von 40 Grad bis 75 Grad wünschenswert.
Die permeable Schicht S₁ ist an der Schichtanbindungsfläche 16 der inneren Stirnseite des Schichtanbindungsabschnitts 13 des Stopfenkörpers B mittels eines Verankerungsvorgangs me chanisch angebracht, und die 5 ist eine schematische Ansicht des Befestigungszustands. Im übrigen sind in der 5 die winzigen, durchlässigen Poren 33, die in dem permeablen Schichtkörper 31 ausgebildet sind, nur in der Dickenrichtung der permeablen Schicht S₁ geradlinig gezeigt, um sie von der Verstärkungsschicht 32 zu unterscheiden und deren Darstellung zu ermöglichen. In Wirklichkeit haben aber die winzigen, durchlässigen Poren 33 keine Richtungseigenschaften und sind in unregelmäßigen Richtungen verlaufend ausgebildet. Die zahllosen winzigen, durchlässigen Poren 33 mit unregelmäßigen Formen und einer Größe von ungefähr 0,05 μm bis 20 μm sind in dem permeablen Schichtkörper 31 ausgebildet und eine Anzahl durchlässiger Spalte 34, die größer sind als die winzigen, durchlässigen Poren 33 des permeablen Schichtkörpers 31, sind in den Verstärkungsschichten 32, die auf beiden Seiten des permeablen Schichtkörpers 31 auflaminiert sind, in unregelmäßigen Richtungen ausgebildet. Die Schichten haben eine permeable Struktur und sind aus dem obigen Material geformt.
Wie in der schematischen Ansicht der 5 gezeigt, dringt beim Spritzgießen des Stopfenkörpers B ein Teil des den Schichtanbindungsabschnitt 13 des Stopfenkörpers B formenden Harzes in die durchlässigen Spalte 34 von wenigstens der auf der Seite des permeablen Schichtkörpers 31, der an der Schichtanbringungsfläche 16 des Stopfenkörpers B angebracht ist, auflaminierten Verstärkungsschicht 32 ein, und vorzugsweise auch zumindest teilweise in die winzigen, durchlässigen Poren 33 des permeablen Schichtkörpers 31, vorzugsweise über die gesamte Dicke. Wenn der Stopfenkörper B durch ein später beschriebenes Spritzgießverfahren geformt wird, wird ein heißschmelzendes Flüssigharz in den Hohlraum 61 einer Form F zum Formen des Stopfenkörpers B gefüllt und dadurch, daß der Harzeinspritzdruck und der Aufquelldruck von mehreren hundert bis mehreren tausend Newton pro cm² einwirkt, in die durchlässigen Spalte 34 eingepreßt. An einem ringförmigen Befestigungsteil zwischen dem Stopfenkörper B und der permeablen Schicht S₁ wird durch den Verankerungsvorgang, der durch das Eindringen und die Aushärtung des Harzes in den durchlässigen Spalten 34 über im wesentlichen den gesamten Bereich während des obigen Vorgangs bedingt ist, die permeable Schicht S₁ fest an den ringförmigen Schichtanbindungsabschnitt 13, der auf der Außenumfangsseite der Entlüftungsbohrung H₁ des Stopfenkörpers B ausgebildet ist, angebunden (befestigt).
Beim Spritzgießen nehmen der permeable Schichtkörper 31 und die jeweiligen Verstärkungsschichten 32, die auf beiden Seiten des permeablen Schichtkörpers 31 auflaminiert sind, an dem Teilstück, das dem Anbindungsabschnitt der permeablen Schicht S₁ entspricht, den Einspritzdruck und den Aufquelldruck des Harzes auf und werden in Richtung der Dicke zusammengedrückt, so daß die Dicke gegenüber der ursprünglichen Dicke (T₁) etwas geringer wird. Ferner werden die auf der Innenseite befindlichen durchlässigen Spalte 34 und die winzigen durchlässigen Poren 33 zusammengedrückt und deren Größe wird kleiner als in ihrem natürlichen Zustand (der Zustand, wenn der Einspritzdruck und der Aufquelldruck nicht ausgeübt werden). Dies bedeutet, daß verglichen mit anderen Abschnitten (Abschnitte, die nicht zusammengequetscht werden) in dem permeablen Schichtkörper 31 und der Verstärkungsschicht 32 des Abschnitts der dem Anbindungsabschnitt entspricht, Gas wie beispielsweise Luft oder in der Luft befindliche Feuchtigkeit einen größeren Widerstand erfährt, wenn sie in irgendwelche Richtungen hindurchgeht. Mit anderen Worten: die Permeabilität wird verringert. Und umgekehrt formuliert: die Dichtheit wird höher, d.h., der Durchgangswiderstand wird hoch.
Dadurch dringt am Anbindungsabschnitt das Harz in die durchlässigen Spalte 34 der Verstärkungsschicht 32 auf der Innenseite des Gehäuses C ein, und die permeable Schicht S₁ wird fest an dem Schichtanbindungsabschnitt 13 an der Außenumfangsseite der Entlüftungsbohrung H₁ fixiert. Ferner wird der Abschnitt zusätzlich zu dem Eindringen des Harzes zusammengepreßt, so daß die Permeabilität des Abschnitts verglichen mit den anderen Abschnitten verringert wird (der Durchgangswiderstand wird erhöht). Sogar in dem Fall, wo das Harz nicht in alle Spalte 34 in Richtung der Dicke der Verstärkungsschicht 32 eindringt, d.h. wenn sogar durchlässige Spalte 34 verbleiben, in denen sich kein Harz festbeißt, läßt an dem dem Anbindungsabschnitt entsprechenden Abschnitt dieser Abschnitt es nicht zu, daß Wassertropfen oder dergleichen hierdurch gehen, und die Dichtigkeit an dem Anbindungsabschnitt ist höher als an den anderen Abschnitten.
In der Verstärkungsschicht 32 wird durch die Einwirkung eines ringförmigen Druckabschnitts 54 der Form F, die später beschrieben wird, der ringförmige Druckabschnitt 35 (siehe 5) auf der Innenumfangsseite des Anbindungsabschnitts 13 in Dickenrichtung stärker zusammengedrückt als der Anbindungsabschnitt, und die winzigen durchlässigen Poren 33 und die durchlässigen Spalte 34 werden zusammengequetscht und werden kleiner als in natürlichem Zustand. Und verglichen mit dem Mittelteil (der Abschnitt, der die Entlüftungsbohrung H₁ des Stopfen körpers B verschließt), der in seinem natürlichen Zustand ist, wird die Permeabilität verringert und folglich erhöht sich die Dichtigkeit.
6 ist eine schematische Ansicht des Anbindungs- bzw. Befestigungszustands zwischen dem Schichtanbindungsabschnitt 13 und einer permeablen Schicht S₂ in dem Fall, wo einzig der permeable Schichtkörper 31 verwendet wird. Im übrigen gleichen sich die Formen der winzigen, durchlässigen Poren 33 und der, die in der 5 erörtert wurden. In dem Fall, wo einzig der dünne, scheibenartige permeable Schichtkörper 31 zur Anwendung kommt, wird beim Spritzgießen des Stopfenkörpers B der permeable Schichtkörper 31 durch den Spritzdruck und den Nachdruck (eine Kombination der beiden Drücke wird als Spritzformdruck bezeichnet) zusammengedrückt, und beide Teile werden zu einer Einheit zusammengefügt und fest miteinander verbunden, wobei ein Teil eines heißschmelzenden Flüssigharzes in die winzigen, durchlässigen Poren 33 des permeablen Schichtkörpers 31 eindringt. Auf diese Weise wird die Bindungskraft (Festhaltekraft) der permeablen Schicht S₂ (permeabler Schichtkörper 31) an den Schichtanbindungsabschnitt 13 des Stopfenkörpers B erhöht, und die Abdichtung am Anbindungsabschnitt wird ebenso verbessert. Wie zuvor erläutert, kann in dem Fall, wo einzig der permeable Schichtkörper 31 als permeable Schicht S₂ eingesetzt ist, der gasdurchlässige Verschlußstopfen P₁, der die zuvor festgelegte Permeabilität hat, ohne Änderung des Permeabilitätsverhaltens des permeablen Schichtkörpers 31 gegenüber Gas hergestellt werden, da die Permeabilität in keinem anderen Teil verändert wird als in dem Teilbereich (Anbindungsabschnitt), wo das Harz in die winzigen, durchlässigen Poren 33 eindringt, um die Dichtigkeit zu erhöhen, und dem ringförmigen Druckabschnitt 35. In einem der Beispiele ist es für den Fall, daß ein Wasser- oder Öltropfen dazu neigt, anzuhaften, zweckmäßiger, auf der Oberfläche des permeablen Schichtkörpers 31 und/oder der Verstärkungsschicht 32 eine wasser- oder ölabweisende Behandlung durchzuführen. Im übrigen kennzeichnen in den 5 und 6 die Pfeile A₁ und A₂ jeweils die Entlüftungsrichtungen des Bereichs der Entlüftungsbohrung H₁ des Stopfenkörpers B. A₁ kennzeichnet die Entlüftungsrichtung aus dem Inneren des Gehäuses C nach außen, und A₂ kennzeichnet die Belüftungsrichtung von außerhalb des Gehäuses C nach innen.
Es wird nun nachfolgend ein Spritzgießverfahren für den gasdurchlässigen Verschlußstopfen P₁ unter Verwendung der Spritzform F beschrieben. 7 ist eine Querschnittsansicht eines Zustands, bei dem die Form F offen ist. Die 8 ist eine Querschnittsansicht eines Zustands, wo sie geschlossen ist, und die 9 ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Bereichs (Bereich der permeablen Schicht S₁) der 8. Zuerst wird die Form F beschrieben und dann wird das Verfahren zum Spritzgießen des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₁ unter Verwendung der Form F beschrieben.
Die Form F besteht aus einer ortsfesten Form F₁, die fest angeordnet ist und zum Formen einer Seitenfläche des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₁ dient (wenn ein Zustand, in dem sie an dem Gehäuse C anliegt, der Standardzustand ist, eine Fläche, die zur Außenseite des Gehäuses C hin gerichtet ist) und eine bewegbare Form F₂, die gegenüber der ortsfesten Form F₁ geöffnet und geschlossen werden kann und zum Formen einer Rückseite des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₁ dient (ausgehend von dem Zustand, in dem sie an dem Gehäuse C anliegt, die Fläche, die zum Inneren des Gehäuses C zeigt). Und beide Formen F₁ und F₂ bestehen aus Stahl. Im Mittelbereich der ortsfesten Form F₁ ist ein ringförmiger Vorsprung 41 zum Formen der ringförmigen Nut 15 des gespritzten Produkts, den gasdurchlässigen Verschlußstopfen P₁, ausgebildet, und ein kreisförmiger Bereich, der von dem ringförmigen Vorsprung 41 umgeben ist, bildet eine erste Vertiefung 42. Der Innendurchmesser der ersten Vertiefung 42 ist etwas größer als der Außendurchmesser der permeablen Schicht S₁, so daß die permeable Schicht S₁ auf die Bodenfläche aufgelegt werden kann. Im Mittelbereich der ersten Ausnehmung 42 ist eine zweite Vertiefung konzentrisch zur ersten Vertiefung 42 ausgebildet, so daß ein Abschnitt, der die Belüftungsfunktion im Mittelbereich der permeablen Schicht S₁ leistet und auf dem Boden aufliegt, nicht mit der Bodenfläche der ersten Vertiefung 42 in Berührung kommt. Ein Hohlraumteil 44 zum Formen fast der Hälfte der Seitenfläche des Körperabschnitts 12 des Stopfenkörpers B wird an der Außenseite des ringförmigen Vorsprungs 41 der ortsfesten Form F₁ ringförmig geformt. Im übrigen kennzeichnet in der 7 das Bezugszeichen 45 eine Kontaktfläche (Trennfläche) der ortsfesten Form F₁.
Des weiteren ist in der bewegbaren Form F₂ zum Formen der rückseitigen Fläche des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₁ eine kreisförmige Nutvertiefung 51 zum Formen aller restlichen Teile, außer fast der Hälfte der Seitenfläche des Stopfenkörpers B ausgebildet. Ein säulenartiger Vorsprung 52 zum Formen der Entlüftungsbohrung H₁ des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₁ ist von der Bodenseite des Hohlraums 51 vorstehend ausgebildet. Eine Vertiefung 53, die der zweiten Vertiefung 43 der ortsfesten Form F₁ gegenüberliegt, ist auf der Oberseite des säulenartigen Vorsprungs 52 ausgebildet, und an dessen Umfangsrand ist ein ringförmiger Druckabschnitt 54 ausgebildet. Im übrigen kennzeichnet in der 7 das Bezugszeichen 55 eine Kontaktfläche (Trennfläche) der bewegbaren Form F₂.
Es wird dann das Spritzgießen des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₁ unter Verwendung der Form F in der nachfolgend beschriebenen Weise ausgeführt. Zuerst wird, wie in der 7 gezeigt, die permeable Schicht S₁ in die erste Vertiefung 42 der ortsfesten Form F₁ eingelegt. Da der Innendurchmesser der ersten Vertiefung 42 etwas größer ist als der Außendurchmesser der permeablen Schicht S₁, kann die permeable Schicht S₁, ohne daß deren äußerer Umfangsrand verformt wird, in dem vorliegenden Zustand eingelegt werden. Des weiteren ist zwischen dem Außenumfang der permeablen Schicht S₁ und dem Innenumfang des ringförmigen Vorsprungs 41 der ortsfesten Form F₁ ein sehr kleiner Spalt vorhanden. Die permeable Schicht S₁ hat einen solchen Aufbau, bei dem die Verstärkungsschichten 32 auf beiden Flächen des permeablen Schichtkörpers 31 auflaminiert sind. Da die permeable Schicht S₁ scheibenförmig ist, gibt es auch keine Einschränkungen hinsichtlich vorne, hinten oder der Richtung beim Einlegen, und das Einlegen gelingt einfach. Des weiteren erfüllt, wie später noch beschrieben wird, die Verstärkungsschicht 32 auch die Funktion einer wärmeisolierenden Schicht, um zu verhindern, daß der permeable Schichtkörper 31 direkt mit der Oberfläche der Form in Kontakt kommt.
Nachdem die permeable Schicht S₁ eingelegt ist, die bewegbare Form F₂ auf die ortsfeste Form F₁ geführt ist und die entsprechenden Kontaktflächen 45 und 55 der beiden Formen F₁ und F₂ einander berühren, so daß die Form F geschlossen ist, wie es in den 8 und 9 gezeigt ist, ist das Mittelteil der permeablen Schicht S₁ zwischen dem ringförmigen Druckabschnitt 54, der sich an der Vorderseite des säulenartigen Vorsprungs 52 der bewegbaren Form F₂ befindet, und der Bodenfläche der ersten Vertiefung 42 der ortsfesten Form F₁ eingeklemmt und fixiert. Ebenso bildet der Raum, der in einem Zustand gebildet wird, bei dem die Hohlräume 54 und 51 der ortsfesten Form F₁ und der bewegbaren Form F₂ vereint sind, einen Hohlraum (Formhohlraum) 61. Da die Außenform des säulenartigen Vorsprungs 52 der bewegbaren Form F₂ kleiner ist als die Außenform der permeablen Schicht S₁, wird, wenn die permeable Schicht S₁ eingelegt ist und die Formen geschlossen sind, ein Randabschnitt des Außenumfangs der permeablen Schicht S₁, der außenseitig des säulenartigen Vorsprungs 52 freiliegt, ringförmig und liegt in dem Hohlraum 61 frei. Dieser freiliegende Randabschnitt S_1a (siehe 9) wird an den Schichtanbindungsabschnitt 13 des Stopfenkörpers B angebunden.
Wenn der Mittelteil der permeablen Schicht S₁ unter Verwendung der Vorderseite des säulenartigen Vorsprungs 52 der bewegbaren Form F₂ eingeklemmt wird, kann eine Struktur verwendet werden, bei der die Vertiefung 43 nicht vorhanden ist, und die permeable Schicht S₁ wird unter Verwendung der gesamten Fläche des säulenartigen Vorsprungs 52 eingeklemmt werden. Wie bei der obigen Anordnung kommt aber, wenn die Vertiefung 53 in der Vorderseite des säulenartigen Vorsprungs 52 ausgebildet ist und der ringförmige Druckabschnitt 54 an dem Umfangsrand ausgebildet ist, ein kreisförmiger Abschnitt (der Teil, der die Entlüftungsbohrung H₁ des Stopfenkörpers B verschließt) der Innenseite des ringförmigen Druckabschnitts 54 in der permeablen Schicht S₁ nicht mit der bewegbaren Form F₂ in Kontakt und wird nicht zusammengedrückt, so daß der natürliche Zustand der permeablen Schicht S₁ beibehalten wird. Infolgedessen wird die Entlüftungsfunktion des kreisförmigen Abschnitts in der permeablen Schicht S₁ nicht verändert und die ursprüngliche Entlüftungsfunktion kann geleistet werden. Da die permeable Schicht S₁ unter Verwendung des ringförmigen Druckabschnitts 54 der bewegbaren Form F₂ ringförmig eingeklemmt und zusammengedrückt wird, ist der Kontakt zwischen der permeablen Schicht S₁ und dem ringförmigen Druckabschnitt 54 sichergestellt, und die Dichtigkeit zwischen beiden wird durch den zusammengedrückten Abschnitt der permeablen Schichten S₁ gesteigert, was verhindert, daß geschmolzenes Harz in den innenseitigen Abschnitt (Abschnitt der Vertiefung 53) des ringförmigen Druckabschnitts 54 auf der permeablen Schicht S₁ eindringt.
Beim Spritzen des Stopfenkörpers B wird der in der Form F eingelegte permeable Schichtkörper 31 der permeablen Schicht S₁ durch Wärmeleitung, Strahlungswärme oder dergleichen der Form F erwärmt und es gibt den Fall, wo durch die Wärme Verformungen oder Leistungsbeeinträchtigungen auftreten. Bei der vorigen Anordnung wird aber in der bewegbaren Form F₂ ein nicht mit der bewegbaren Form F₂ in Kontakt kommender Abschnitt gebildet, wenn die Vertiefung 53 in dem Bereich ausgebildet ist, der mit der Fläche des Mittelteils der permeablen Schicht S₁ in Berührung kommt. Somit kann in diesem Bereich die Gefahr einer Verformung oder Beeinträchtigung durch Wärme verringert werden, und die Permeabilität des permeablen Schichtkörpers 31 wird nicht verändert.
Aus genau den gleichen Gründen ist es wünschenswert, die zweite Vertiefung 43 im Mittelbereich auszubilden, obwohl die erste Vertiefung 42 der ortsfesten Form F₁ flach ausgebildet sein kann. Durch diese Ausgestaltung kommen sowohl die Vorder- als auch die Rückseite des Mittelabschnitts der permeablen Schicht S₁ nicht mit der Form F in Kontakt und werden nicht zusammengedrückt, und die Gefahr, daß eine Verformung oder eine Beeinträchtigung durch Wärme erfolgt, kann weiter verringert werden.
Wie in der 9 gezeigt, wird an demjenigen Abschnitt, wo die permeable Schicht S₁ zwischen den beiden Formen F₁ und F₂ eingeklemmt ist, die eine Dicke T₁ aufweisende permeable Schicht S₁ in ihrem natürlichen Zustand (der Zustand, bei dem kein Zusammendrücken und keine Verformung erfolgt) eingesetzt. Bei geschlossenem Zustand der Formen F₁ und F₂ wird es bevorzugt, daß, wenn der Abstand zwischen dem Boden der ersten Vertiefung 42 der ortsfesten Form F₁ und dem Boden des Hohlraums 51 der bewegbaren Form F₂ T₂ ist und die Höhe (Länge des Vorsprungs) des säulenartigen Vorsprungs 52 der bewegbaren Form F₂ T₃ ist, eine solche Struktur das Verhältnis von T₃ > (T₂ – T₁) erfüllt, und die permeable Schicht S₁ wird zwischen dem ringförmigen Druckabschnitt 54 der bewegbaren Form F₂ und dem Boden der ersten Vertiefung 42 der ortsfesten Form F₁ in Dickenrichtung etwas zusammengedrückt. In Bezug darauf, wie stark diese permeable Schicht S₁ zusammengedrückt wird, sollte ein solches Zusammendrücken vermieden werden, bei dem die permeable Schicht S₁ beim Zusammenklemmen der Formen eingeschnitten wird, und im Hinblick darauf, wie stark das Zusammendrücken erfolgen soll, wird es bevorzugt, daß es im wesentlichen proportional zu dem von den winzigen, durchlässigen Poren 33 und den durchlässigen Spalten 34 in Dickenrichtung der permeablen Schicht S₁ eingenommenen Raumverhältnis erfolgt. Und wenn die Dicke im natürlichen Zustand 100 beträgt, liegt die Dicke nach dem Zusammendrücken im Bereich von 90 bis 5.
Hierdurch werden die winzigen, durchlässigen Poren 33 und/oder die durchlässigen Spalte 34 in der permeablen Schicht S₁ im zusammengedrückten Abschnitt gequetscht, und die Höhe des zusammengedrückten Abschnitts wird verringert, so daß der Anteil an offenem Raum klein wird und die permeable Schicht S₁ lokal verdichtet wird. Somit wird der Widerstand im Hinblick auf die Durchlässigkeit gegenüber Flüssigkeiten, d.h. die Dichtigkeit, hoch, und wenn ein geschmolzenes Harz in den Hohlraum 61 eingefüllt wird, ist es möglich, zufriedenstellend zu verhindern, daß das geschmolzene Harz über die Spitze des säulenartigen Vorsprungs 52 hinausgeht und zur Innenseite des säulenartigen Vorsprungs 52 fließt. Daher wird das Einströmen von geschmolzenem Harz in denjenigen Abschnitt (Abschnitt, der die Entlüftungsbohrung H₁ des Stopfenkörpers B verschließt), um eine Durchgangsfunktion in der permeablen Schicht S₁ zu leisten, verhindert, und die wirksame Fläche, die zur Funktion des Durchgangs der permeablen Schicht S₁ dient, wird nicht verringert. Infolgedessen kann eine exzellente Permeabilität beibehalten werden.
Es wird nun der Ablauf des Spritzgießens beschrieben. Betreffend die Formbedingungen wird ein thermoplastisches Elastomerharz auf Olefinbasis als Harzmaterial für den Stopfenkörper B verwendet, ein Flies aus Olefinharz-Fasern wird als Harzmaterial für die Verstärkungsschicht 32, die die permeable Schicht S₁ bildet, verwendet, die Harztemperatur beim Spritzen beträgt 240°C und die Temperatur der Form F beträgt 60 bis 80°C. Zuerst strömt eine flüssige, geschmolzene Harzmasse R, die eine hohe Temperatur hat und von einer äußeren Spritzdüse (nicht gezeigt) einer Spritzgießmaschine (nicht gezeigt) durch ein Spritzeinlaß (nicht gezeigt) in den Hohlraum 61 eingespritzt wird, in der 9 nach rechts, während nach und nach die linke Seite des Hohlraums 61 gefüllt wird. Dann fließt das Harz weiter nach rechts, und wenn es gegen den ringförmigen Vorsprung 41 der ortsfesten Form F₁ stößt, ändert sich die Fließrichtung in der Zeichnung nach oben hin und geht über die Vorderseite des ringförmigen Vorsprungs 41 hinaus, und dann wird wiederum die Richtung nach unten hin geändert, und es strömt in die erste Vertiefung 42. Obwohl das geschmolzene Harz R durch den zwischen den ringförmigen Vorsprung 41 und der bewegbaren Form F₂ ausgebildeten Spalt hindurch strömt, wird dabei innerhalb der Formen F₁ und F₂ eine Scherkraft erzeugt, die Wärme hervorruft, so daß die Verfestigung des Harzes nur schwer und ein Harzstrom leicht zu bewirken ist. Obwohl das geschmolzene Harz R, das in die erste Vertiefung 42 des Hohlraums 61 fließt, mit dem freiliegenden Abschnitt S_1a der permeablen Schicht S₁ in Kontakt kommt, verfestigt sie sich nicht sofort, sogar wenn das geschmolzene Harz R mit der permeablen Schicht S₁ in Kontakt kommt, da diese permeable Schicht S₁ aus einem Harz besteht, das verglichen mit Stahl, aus dem die Form F besteht, eine bemerkenswert niedrige Wärmeleitfähigkeit besitzt. Da das geschmolzene Harz R, das in die erste Vertiefung 42 fließt, in vertikaler Richtung auf die Ober fläche der permeablen Schicht S₁ einen Druck ausübt, wird dabei die permeable Schicht S₁ nach oben umgebogen.
Das geschmolzene Harz R wird nach und nach aus dem Einspritzeinlaß zugeführt und, wenn der Hohlraum 61 der Form F vollständig mit dem geschmolzenen Harz R gefüllt ist, beginnt ein Druckhalteschritt, und ein vorbestimmter Druck (Haltedruck) wird fortlaufend ausgeübt, so daß der Druck des Harzes, das in den Hohlraum 61 eingefüllt wurde, nicht verringert wird.
Während dieses Druckhaltezustands strömt an demjenigen Abschnitt, wo die permeable Schicht S₁ mit dem geschmolzenen Harz R in Kontakt kommt, aufgrund der Einwirkung des Spritzdrucks und/oder des Haltedrucks, der Teil des geschmolzenen Harzes R, der mit der permeablen Schicht S₁ in Kontakt ist, in die zahllosen durchlässigen Spalte 34 der Verstärkungsschicht 32, die die Rückseite der permeablen Schicht S₁ bildet. In diesem Zustand wird der gesamte freiliegende Teil S_1a der permeablen Schicht S₁ in Dickenrichtung durch den gleichmäßigen Flüssigkeitsdruck Q des geschmolzenen Harzes R, das mit dem freiliegenden Teil S_1a in Kontakt ist, zusammengedrückt und andauernd gegen den Boden der ersten Vertiefung 42 der ortsfesten Form F₁ (siehe 9) gedrückt. Durch diese Einwirkung dringt das geschmolzene Harz R fast gleichmäßig in die durchlässigen Spalte 34 über den gesamten Bereich der Verstärkungsschicht 32 des freiliegenden Teils S_1a.
Da die zahllosen durchlässigen Spalte 34, die in der Verstärkungsschicht 32 ausgebildet sind, wie zuvor erläutert in unregelmäßigen Richtungen verlaufen, wie es in der 5 gezeigt ist, dringt dann das Harz in die zahllosen durchlässigen Spalte 34 in zahllosen unregelmäßigen Richtungen ein und, wenn das Harz sich in diesem Zustand verfestigt, werden das den Schichtanbindungsabschnitt 13 des Stopfenkörpers B formende Harz und die permeable Schicht S₁ durch den Verankerungseffekt der durchlässigen Spalte 34 der Verstärkungsschicht 32 und dem Harz fest miteinander verbunden (verankert). Im übrigen wird es bevorzugt, daß derjenige Teil des geschmolzenen Harzes R, der in die zahllosen durchlässigen Spalte 34 der Verstärkungsschicht 32 eindringt, durch die Verstärkungsschicht 32 fließt und auch in die winzigen, durchlässigen Poren 33 des permeablen Schichtkörpers 31 eindringt. Insbesondere wird es bevorzugt, den Nachdruck beim Spritzen hoch festzulegen oder ein Harz zu verwenden, das in geschmolzenem Zustand eine niedrige Viskosität besitzt, da die Fließfähigkeit hoch ist, so daß das Harz so ausgebildet werden kann, daß es in die winzigen, durchlässigen Poren 33 eindringen kann, und die Bindung (Verankerung) noch stärker und sicherer wird.
Die Verstärkungsschicht 32 wird durch das geschmolzene Harz R bis zur Wärmeverformungstemperatur oder sogar höher erwärmt, wird etwas erweicht und wird leicht verformbar. Entsprechend wird die Verstärkungsschicht 32 so erweicht, daß der gesamte freiliegende Teil gleichmäßig gegen den Boden der ersten Vertiefung 42 der ersten ortsfesten Form F₁ gedrückt und zusammengepreßt wird, so daß die Dicke etwas dünner wird als im ursprünglichen Zustand vor dem Zusammendrücken.
Die Größe der durchlässigen Spalte 34 wird durch das Eindringen des geschmolzenen Harzes R in die zahllosen durchlässigen Spalte 34 oder durch das Zusammendrücken aufgrund des Harzdruckes in der Dickenrichtung der Verstärkungsschicht 32 klein. Somit wird die Dichtungseigenschaft an dem Anbindungsabschnitt der permeablen Schicht S₁ am Schichtanbindungsabschnitt 13 des Stopfenkörpers B zusammen mit dem Eindringen des geschmolzenen Harzes R verglichen mit dem Teilbereich (Mittelteil der permeablen Schicht S₁) im ursprünglichem Zustand verbessert (es wird schwer, ein Eindringen zu bewirken). Somit wird an dem Bindungsbereich in irgendeiner Richtung senkrecht zu und parallel zur Oberfläche der Verstärkungsschicht 32, verglichen mit dem Bereich der permeablen Schicht im ursprünglichen Zustand, die Dichteigenschaft verbessert und, sogar wenn ein Wassertropfen oder dergleichen an der Außenseite des Anbindungsabschnitts haftet, gelangt er nicht durch die permeable Schicht S₁ und dringt nicht zur Innenseite vor.
In dem Fall, wo die permeable Schicht S₁, die durch den säulenartigen Vorsprung 52 (ringförmiger Druckabschnitt 54) der bewegbaren Form F₂ gequetscht wird, zusammengedrückt wird, geht das geschmolzene Harz R nicht über die Spitze des säulenartigen Vorsprungs 52 (ringförmiger Druckabschnitt 54) hinaus und fließt nicht zur Innenseite des zusammengedrückten Teils der permeablen Schicht S₁. Somit gelangt das geschmolzene flüssige Harz R nicht zwischen dem ringförmigen Druckabschnitt 54 und der permeablen Schicht S₁ hindurch und sickert nicht in den Mittelteil und erzeugt keinen Grat. Somit wird in dem Teilbereich der permeablen Schicht S₁ des gasdurchlässigen Verstärkungsstopfens P₁ als gespritztes Erzeugnis die Permeabilität nicht verringert, da der wesentliche Entlüftungsbereich der Entlüftungsbohrung nicht verkleinert wird. Ferner werden die winzigen, durchlässigen Poren 33 und/oder die durchlässigen Spalte 34 des zusammengedrückten Teils des permeablen Schichtkörpers 31 und der Verstärkungsschicht 32, die die permeable Schicht S₁ bildet, zusammengequetscht, und deren Größe wird kleiner als im Normalzustand, und es wird der ringförmige Druckabschnitt 35 (siehe 6) mit der verbesserten Dichtungseigenschaft gebildet. Im übrigen kann, wie in dieser Ausführungsform, zusätzlich zu dem Bindungsvorgang durch die Verankerung ein Anbinden durch Adhäsion oder Verschmelzung der beiden erzielt werden, und eine stärkere dauerhafte Haftung kann erzielt werden, was weiter wünschenswert ist, wenn der Stopfenkörper B und der permeable Schichtkörper 31 und/oder die Verstärkungsschicht 32 aus einer Materialkombination mischbarer Materialien geformt werden.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, wird dann der gasdurchlässige Verschlußstopfen P₁ der durch das Spritzen geformt wurde, in die Aufnahmebohrung H₀, die in dem Gehäuse C des Elektromotors für ein Fahrzeug vorhanden ist, eingesetzt. D.h., wenn der gasdurchlässige Verschlußstopfen P₁ in die Aufnahmebohrung H₀ von der Seite des ringförmigen Vorsprungs 21 her eingesteckt wird, wird, da der Außendurchmesser (D₁) etwas größer ist als der Innendurchmesser (d,) der Aufnahmebohrung H₀, der Körperteil 12 am Außenumfang des Stopfenkörpers B etwas zusammengedrückt und in Radialrichtung zur Innenseite hin elastisch verformt. Und die jeweiligen ringförmigen, elastischen Kontaktbereiche 18, die am Außenumfang vorstehen, legen sich elastisch an die Innenumfangswand 1 der Aufnahmebohrung H₀ an. In dem Zustand, wo der am Boden befindliche ringförmige Vorsprung 21 mit dem Boden 2 der Aufnahmebohrung H₀ in Anlage ist, ist der gasdurchlässige Verschlußstopfen P₁ in der Aufnahmebohrung H₀ des Gehäuses C eingesetzt. In diesem Zustand, wie er in der 4 gezeigt ist, überdecken sich die Entlüftungsbohrung H₁ des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₁ und die in dem Gehäuse C befindliche Entlüftungsbohrung H₂. Hierbei legen sich die ringförmigen, elastischen Kontaktbereiche 18 an der Innenumfangswand 1 der Aufnahmebohrung H₀ elastisch an, und beide Bereiche dichten einander. Infolgedessen wird verhindert, daß ein Wassertropfen oder Staub zur Innenseite der Entlüftungsbohrung H₀ hin eindringt.
Wie zuvor erläutert, wird hier in demjenigen Zustand, wo der gasdurchlässige Verschlußstopfen P₁ in die Aufnahmebohrung H₀ des Gehäuses C eingesetzt ist, der Körperteil 12 des Außenumfangs des Stopfenkörpers B etwas zusammengedrückt und zur Innenseite hin elastisch verformt, und er ist mit der Innenumfangswand des Schichtanbindungsabschnitts 13 des Körperteils 12 über den dünnen Verbindungsabschnitt 14 auf der Seite des Bodens an den Abschnitten 12 und 13 verbunden. Des weiteren ist zwischen den beiden Abschnitten 12 und 13 die ringförmige Nut 15 ausgebildet. Somit hat die Druckverformung des Körperteils 12 keine Auswirkung auf den Teil der permeablen Schicht S₁, der an die Schichtanbindungsfläche 16, die die innere Stirnfläche des Schichtanbindungsabschnitts 13 ist, angebracht ist. Infolgedessen ist die permeable Schicht S₁ in Richtung der Oberfläche von der Druckkraft frei, Falten oder Knicklinien werden sich in der permeablen Schicht S₁ nicht ausbilden und die Haltbarkeit der permeablen Schicht S₁ wird nicht verringert und die permeable Schicht S₁ kann ihre ursprüngliche Durchlässigkeit erbringen.
Der Körperteil 12 des Stopfenkörpers B wird, wie es in der 4 durch den Pfeil E gezeigt ist, etwas zusammengedrückt und elastisch verformt, und der Schichtanbindungsabschnitt 13 des Stopfenkörpers B wird mit dem dünnen Verbindungsabschnitt 14 auf der Bodenseite als Mittelteil nach außen in Radialrichtung etwas elastisch verformt. Da sich der ringförmige Vorsprung 21 am neben der Entlüftungsbohrung H₁ liegenden Bereich am Boden des Stopfenkörpers B befindet, gelangt der ringförmige Vorsprung 21 mit der Bodenfläche 2 des Gehäuses C in Kontakt, so daß der Schichtanbindungsabschnitt 13 zur Außenseite des Gehäuses C hin elastisch verformt wird, und der Schichtanbindungsabschnitt 13 des Stopfenkörpers B wird weiter in Radialrichtung nach außen hin verformt. Da der Schichtanbindungsabschnitt 13 des Stopfenkörpers B durch die zwei zuvor genannten Faktoren nach außen hin verformt wird, wird auf die permeable Schicht S₁, die an der inneren Stirnseite der Schichtanbindungsfläche 16 angebracht ist, insgesamt in Richtung der Oberfläche in Radialrichtung eine leichte Spannkraft ausgeübt, und die Schicht S₁ wird in einem nach außen, in Radialrichtung leicht gedehnten Zustand gehalten. Durch diese Einwirkung wird derjenige Abschnitt, der die Durchlässigkeit im Mittelteil der permeablen Schicht S₁ leistet, nicht in Richtung der Oberfläche zusammengedrückt, die Bildung von Falten oder dergleichen wird effektiv verhindert, und die ursprüngliche Funktion der permeablen Schicht wird ausreichend erfüllt. Bei in die Aufnahmebohrung H₀ des Gehäuses C eingesetztem gasdurchlässigem Verschlußstopfen P₁ kommt der Boden 23 mit dem Boden 2 der Aufnahmebohrung H₀ nur an zwei Stellen in Kontakt, dem ringförmigen Vorsprung 21 auf der Innenumfangsseite und dem ringförmigen Kontaktabschnitt 22 auf der Außenumfangsseite, und der Schichtanbindungsabschnitt 13 des Bodens 23 wird etwas nach außen hin elastisch verformt.
In dem Gebrauchszustand des Gehäuses C des Elektromotors für ein Fahrzeug wird, wenn die Innenluft durch die Wärme, die von dem innenseitig untergebrachten Elektromotor erzeugt wird, expandiert, der Innendruck höher als der atmosphärische Druck, und die expandierte Luft wird durch die permeable Schicht S₁ des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₁, der in die Aufnahmebohrung H₀ des Gehäuses C eingesetzt ist, ausgelassen, wodurch der Innendruck des Gehäuses C und der äußere atmosphärische Druck einander angeglichen werden. Wie zuvor erläutert, wird durch die Wirkung der permeablen Schicht S₁ ein Druckanstieg im Gehäuse C verhindert und der dichtende Teil oder dergleichen des Gehäuses C wird durch den Druckanstieg nicht beschädigt.
Wenn der Elektromotor abgestellt wird, entweicht die von dem Motor erzeugte Wärme, und sowie sich die Temperatur absenkt, zieht sich die Innenluft zusammen und, wenn der Druck in dem Gehäuse C beginnt sich zu verringern, strömt die Außenluft durch die permeable Schicht S₁ des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₁ in das Innere des Gehäuses C. Sogar wenn zu diesem Zeitpunkt ein Wassertropfen oder dergleichen an der permeablen Schicht S₁ haftet, dringt der Wassertropfen nicht in das Innere des Gehäuses C ein, da der permeable Schichtkörper 31, der die permeable Schicht S₁ bildet, es nicht zuläßt, daß eine Flüssigkeit mit extrem großer Größe, wie beispielsweise ein Wassertropfen, hindurchgeht, obwohl sie zuläßt, daß Luft und in der Luft befindliche Feuchtigkeit (Wasserdampf) hindurchgeht. Infolgedessen tritt kein Zustand auf, bei dem ein Wassertropfen an dem Elektromotor, der in dem Gehäuse C untergebracht ist, anhaftet und diesen korrodiert, und es wird eine Fehlfunktion des Motors oder irgendeine Schwierigkeit mit dem Motor verhindert.
Sogar wenn ein Unfall passiert, bei dem ein Fahrzeug ins Wasser fällt und das Motorgehäuse C im Wasser untertaucht, kann ferner das Wasser wegen der permeablen Schicht S₁, die den gasdurchlässigen Verschlußstopfen P₁ bildet, nicht in das Gehäuse C eindringen, und der Elektromotor, der sich im Gehäuse C befindet, wird durch das Wasser nicht kurzgeschlossen, sondern funktioniert normal. Somit kann, wenn der Elektromotor für einen Fensterheber ist, und das Fahrzeug im Wasser versinkt, innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne (beispiels weise fünf Minuten) ein geschlossenes Fenster geöffnet werden, und es wird die Flucht aus dem Fahrzeug ermöglicht.
Hier kann der gasdurchlässige Verschlußstopfen, der aus einem Material (synthetisches Harz) mit gummiartiger Elastizität hergestellt ist, eine in radialer Richtung einwärts gerichtete Druckkraft aufnehmen, um einen Transport oder das Einsetzen in die Aufnahmebohrung H₀ eines Anbaugegenstandes, wie beispielsweise das Motorgehäuse C, durchzuführen. In einem typischen Fall wird der gasdurchlässige Verschlußstopfen beim Einsetzen von der Hand eines Menschen oder durch einen Greifer eines Roboters am Außenumfang ergriffen, und in diesem Fall wird eine radial einwärts gerichtete Druckkraft auf den Stopfenkörper ausgeübt, dieser wird in Radialrichtung elastisch verformt und, wenn die Verformung eine Grenze überschreitet, kann eine Kraft auf den Verbindungsabschnitt zwischen dem Stopfenkörper B und der permeablen Schicht S₁ ausgeübt werden.
Wenn ein solcher Zustand auftritt, kann sich die permeable Schicht S₁ am Anbindungsabschnitt ablösen, oder es kann an einem Abschnitt eine ungenügende Bindungsfestigkeit auftreten. Und infolgedessen kann in der permeablen Schicht S₁ selbst eine „Falte" gebildet werden. Es ist zu befürchten, daß in dem Teilbereich mit der „Falte" eine ungenügende Bindungsfestigkeit auftritt oder sich die Leistungscharakteristik der Schicht verringert. In diesem Fall dringt Wasser an demjenigen Teilbereich ein, der eine unzureichende Bindungsfestigkeit aufweist, oder die Durchlässigkeit (insbesondere die ursprüngliche Funktion, zu verhindern, daß Wassertropfen durchwandern) der Schicht selbst könnte verringert sein.
In einem gasdurchlässigen Verschlußstopfen P₂ einer in den 10 bis 12 gezeigten zweiten Ausführungsform der Erfindung ist ein Verstärkungskörper G mit am Boden geschlossener zylindrischer Form außenseitig auf dem Schichtanbindungsabschnitt 13 eines Stopfenkörpers B aufgesetzt, um eine unabsichtliche Verformung des Schichtanbindungsabschnitts 13 zu verhindern, und es wird verhindert, daß die voranstehenden Nachteile auftreten. Die 10 ist eine perspektivische Ansicht, in der ein Teil des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₂ der zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgebrochen ist. Die 11 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, bevor der gasdurchlässige Verschlußstopfen P₂ in eine Aufnahmebohrung H₀ eines Gehäuses C eingesetzt ist. Die 12 ist eine Querschnittsansicht (vergrößerte Querschnittsansicht entlang der Linie X-X der 1) nach dem Einsetzen.
Der gasdurchlässige Verschlußstopfen P₂ der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist durch eine permeable Schicht S₁, die die Entlüftungsbohrung H₁ des Stopfenkörpers B verschließt, und den Verstärkungskörpers G gebildet, der eine bodenseitig geschlossene zylindrische Form hat, um den Schichtanbindungsabschnitt 13 des Stopfenkörpers B und die an dem Schichtanbindungsabschnitt 13 angebrachte permeable Schicht S₁ vor einer Verformung zu schützen. Da in den 10 bis 12 der Stopfenkörper B und die permeable Schicht S₁ denen des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₁ der ersten Ausführungsform gleichen, wird eine doppelte Erläuterung vermieden und lediglich eine Erläuterung gegeben. Im einzelnen wird der Aufbau des Verstärkungskörpers G, der das charakteristische Merkmal des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₂ der zweiten Ausführungsform bildet, und dessen Funktionsweise beschrieben.
Der Verstärkungskörper G mit am Boden geschlossener zylindrischer Form ist durch ein zylindrisches Rohrstück 71, das in eine ringförmige Nut 15 des Stopfenkörpers B eingesetzt wird und an einer Innenumfangswand eines Körperteils 12 elastisch anliegt, und einer Abdeckung 72, die mit dem Rohrstück 71 einstückig geformt ist, dessen Boden bildet und die Außenseite der permeablen Schicht S₁ bedeckt, gebildet. Ein ringförmiger Druckabschnitt 73 ist an der Außenseite des Rohrstücks 71 angeformt und der Außendurchmesser (D₂) des ringförmigen Druckabschnitts 73 ist gleich groß oder etwas größer als der Innendurchmesser (d₂) des Körperteils 12 des Stopfenkörpers B. Der Innendurchmesser (d₃) des Rohrstücks 71 des Verstärkungskörpers G ist größer als der Außendurchmesser (D₃) des Schichtanbindungskörpers 13 des Stopfenkörpers B, und bei in die ringförmige Nut 15 des Stopfenkörpers B eingesetztem Verstärkungskörper G ist zwischen der Innenumfangswand des Rohrstücks 71 des Verstärkungskörpers G und der Außenumfangswand des Schichtanbindungsabschnitts 13 des Stopfenkörpers B ein vorbestimmter Spalt 74 gebildet.
Mehrere kleine Entlüftungsbohrungen 75, die kleiner sind als eine Entlüftungsbohrung H₁ des Stopfenkörpers B, sind in der Abdeckung 72 des Verstärkungskörpers G gleichmäßig beabstandet in Umfangsrichtung und konzentrisch zu der Entlüftungsbohrung H₁ des Stopfenkörpers B ausgebildet. Die Abdeckung 72 ist durch die kleinen Entlüftungsbohrungen 75 gasdurchlässig gemacht. Am äußeren Umfangsrand auf der Rückseite der Abdeckung 72 des Verstärkungskörpers G ist ein ringförmiger Vorsprung 76 angeformt, der den äußeren Umfangsrand der permeablen Schicht S₁ berührt. Somit wird, wenn der Verstärkungskörper G in die ringförmige Nut 15 des Stopfenkörpers B eingesetzt ist und der ringförmige Vorsprung 76 in Form eines flachen Rings am äußeren Umfangsrand der Rückseite der Abdeckung 72 die Oberseite der permeablen Schicht S₁ berührt, ein vorbestimmter Durchlaßspalt 77 zwischen dem Hauptrest der Abdeckung 72, außer dem äußeren Umfangsrand der Abdeckung 72, und der Oberseite der permeablen Schicht S₁ gebildet, die Permeabilität der permeablen Schicht S₁ nicht verringert, und eine Beschädigung der permeablen Schicht S₁ wird verhindert.
Solange wie das Spritzmaterial des Verstärkungskörpers G härter ist als der Stopfenkörper B und eine Steifigkeit besitzt, ist das Spritzmaterial nicht besonders beschränkt. Als typisches Material des Verstärkungskörpers G kann ein hartes synthetisches Harz (ABS, PP, etc.) für allgemeine Zwecke, ein technisches [engineering] synthetisches Harz (PC, PPO, PA, PBT, etc.) ein super-technisches (super engineering] synthetisches Harz (PPS, etc.) verwendet werden, und der Verstärkungskörper G ist ein Spritzgießprodukt oder ein Stranggießprodukt des Harzes. Im übrigen ist, wie bei der Ausführungsform, solange die Abdeckung 72 integriert enthalten ist, ein Spritzgießprodukt wünschenswert. Ferner ist auch anstatt des synthetischen Harzes als Material des Verstärkungskörpers G ein Metallrohr oder ein aus einem Blech durch Pressen geformtes Produkt eine bevorzugte Ausführungsform.
Obwohl das Zusammensetzen des Verstärkungskörpers G und des Stopfenkörpers B irgendwann durchgeführt werden kann, bevor dieser in die Aufnahmebohrung des Anbauteils eingesetzt wird, wird es bevorzugt, das Zusammensetzen unmittelbar nach dem Spritzen des Stopfenkörpers B durchzuführen. Der Grund hierfür besteht darin, daß, wenn der Verstärkungskörper G unmittelbar nach dem Spritzen des Stopfenkörpers B eingebaut wird, es möglich ist, zu verhindern, daß während der Handhabung, beispielsweise beim Transportieren des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₂, Verformungen auftreten, ganz zu schweigen von der Arbeit beim Einsetzen des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₂ in die Aufnahmebohrung des Anbauteils.
Wenn der Außendurchmesser (D₂) des ringförmigen Druckabschnitts 73, der sich an dem Rohrstück 71 des Verstärkungskörpers G befindet, etwas größer ausgeführt wird als der Innendurchmesser (d₂) des Körperteils 12, dann drückt der ringförmige Druckabschnitt 73 des Verstärkungskörpers G die Innenumfangswand des Körperteils 12 des Stopfenkörpers B radial nach außen, und das Körperteil 12 wird zusammengedrückt, nachdem der gasdurchlässige Verschlußstopfen P₂ in die Aufnahmebohrung H₀ des Motorgehäuses C eingesetzt ist. Infolgedessen wird, da der ringförmige elastische Kontaktabschnitt 18 der Außenumfangswand des Stopfenkörpers B an der Innenumfangswand der Aufnahmebohrung H₀ des Motorgehäuses C fest elastisch zur Anlage kommt, die Dichtheit zwischen den beiden Elementen erhöht, und es ist möglich, effektiver zu verhindern, daß Wasser oder dergleichen in das Innere des Motorgehäuses C eindringen.
Wie bei der obigen Ausführungsform ist es wünschenswert, daß der ringförmige Druckabschnitt 71, der an der Außenumfangswand des Rohrstücks 71 des Verstärkungskörpers G geformt ist, wenn er im Gehäuse C, wie es in der 12 gezeigt ist, eingebaut ist, zwischen den mehreren ringförmigen, elastischen Kontaktabschnitten 18 liegt (geformt ist), die in vorbestimmten Abständen in Axialrichtung am Außenumfang des Stopfenkörpers B angeformt sind. Hierdurch wird, wenn der gasdurchlässige Verschlußstopfen P₂ in die Aufnahmebohrung H₀ des Anbauteils eingesetzt ist, eine Druckkraft auf den Körperteil 12 des Stopfenkörpers B zwischen den nebeneinanderliegenden ringförmigen elastischen Kontaktabschnitten 18 ausgeübt, gesehen im Senkrechtschnitt, und entsprechend wird die Druckkraft der ringförmigen elastischen Kontaktabschnitte 18 gegen die Innenumfangswand der Aufnahmebohrung H₀ erhöht. Somit wird die Dichtheit des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₂ weiter verbessert. Da nur die Oberseite des ringförmigen Druckabschnitts 73 des Verstärkungskörpers G teilweise kontaktiert, wird, wenn der Verstärkungskörper G in den Stopfenkörper B des gasdurchlässigen Verschlußstopfens P₂ eingesteckt wird, der Reibungswiderstand beim Einstecken niedrig, und das Einstecken wird einfach. Und nachdem der gasdurchlässige Verschlußstopfen P₂ in die Aufnahmebohrung H₀ des Anbauteils (Motorgehäuse C) eingesteckt ist, fällt der Verstärkungskörper G wegen der Reibung nicht aus dem Stopfenkörper B heraus, die durch eine Reaktionskraft hervorgerufen wird, welche von dem Drücken des ringförmigen Druckabschnitts 73 herrührt, der teilweise in die Innenumfangswand des Körperteils 12 des Stopfenkörpers B eindrückt.
Obwohl es nicht immer notwendig ist, den Verstärkungskörper G integriert mit der Abdeckung 72 auszubilden (sogar wenn die Abdeckung 72 nicht vorhanden ist, kann die Funktion und die Wirkung erzielt werden), ist es wünschenswert, die Abdeckung 72 integriert auszubilden und die kleinen Entlüftungsbohrungen 75 in der Abdeckung 72 auszubilden. Mittels dieses Aufbaus ist die Chance, daß ein Gegenstand, wie beispielsweise ein sich drehendes Werkzeug wie ein Schraubendreher in direkten Kontakt mit der permeablen Schicht S₁ kommt, niedrig, und die permeable Schicht S₁ ist geschützt. Infolgedessen kann eine unvorhergesehene Beschädigung verhindert werden. Es wird auch ein Schutz der permeablen Schicht S₁ gegen äußere Gegenstände erzielt, nicht nur während dem Einstecken in die Aufnahmebohrung des Anbauteils, sondern auch während der Handhabung, wie beispielsweise während des Transportierens oder beim Reparieren.
Wie in der obigen Ausführungsform wird es bevorzugt, den ringförmigen Vorsprung 76 an dem äußeren Umfangsrand der Hinterseite der Abdeckung 72 vorzusehen. Dadurch, daß der ringförmige Vorsprung 76 vorhanden ist, wird zwischen der Rückseite der Abdeckung 72 des Verstärkungskörpers G und der Oberfläche (Außenfläche) der permeablen Schicht S₁ der vorbestimmte Belüftungsraum 77 ausgebildet und es ist eine stabile Permeabilität gewährleistet. Wenn der Verstärkungskörper G in den Stopfenkörper B eingesetzt ist, gelangt die Abdeckung 72 sogar dann, wenn eine übermäßige Einsteckkraft ausgeübt wird, nicht in direkten Kontakt mit der permeablen Schicht S₁, und beim Einstecken ist keine übermäßige Vorsicht notwendig. Insbesondere in dem Fall, wo durch das Spritzen an dem Umfang der Innenöffnung der kleinen Belüftungsbohrung 75, die in der Abdeckung 72 ausgebildet ist, ein Grat erzeugt wurde, wird die Gefahr, daß der Grat den mit der Entlüftungsbohrung H₁ des Stopfenkörpers B in der permeablen Schicht S₁ in Verbindung stehenden Abschnitt beschädigt, vermindert.
Im übrigen ist, obwohl der gasdurchlässige Verschlußstopfen der Erfindung typischerweise an einem Motorgehäuse eingesetzt wird, die Erfindung hierauf nicht beschränkt, sondern kann an verschiedenen Gehäusen verwendet werden, die der Außenluft ausgesetzt sind, beispielsweise ein Vorderlichtgehäuse für Motorfahrzeuge, ein Gehäuse für Straßenlampen und andere Aufnahmen oder Gehäuse für den gleichen Zweck.
Obwohl das Gehäuse zwischen seinem Inneren und seinem Äußeren durchlässig ist, gelangt in dem Fall, wo der gasdurchlässige Verschlußstopfen der Erfindung in eine Aufnahmebohrung eines Gehäuses eingesetzt ist, ein Wasser- oder Öltropfen mit einer spezifischen Größe oder größer, Staub oder dergleichen nicht in das Gehäuse, so daß ein Fehlbetrieb, Korrosion oder dergleichen eines in dem Gehäuse untergebrachten Geräts verhindert werden kann.
Wenn der gasdurchlässige Verschlußstopfen mit dem Verstärkungskörper versehen ist, um den Schichtanbindungsabschnitt des Stopfenkörpers zu verstärken, kann, wenn der Stopfen in die Aufnahmebohrung eines Anbauteils eingesteckt wird, eine Beschädigung oder Verschlechterung des Anbindungsabschnitts der permeablen Schicht und der permeablen Schicht selbst verhindert werden.
Bei dem Verfahren zur Herstellung des gasdurchlässigen Verschlußstopfens gemäß der Erfindung wird ferner beim Spritzgießen ein Teil des geschmolzenen Harzes zum Formen des Stopfenkörpers so gemacht, daß es in die winzigen, durchlässigen Poren und/oder durchlässigen Spalte der permeablen Schicht in einem Druckzustand eindringt, so daß während des Spritzens des Stopfenkörpers die permeable Schicht an einen Teil des Stopfenkörpers mit starker Haltekraft anbindet. Somit wird die Anbindung des Abschnitts der permeablen Schicht, der an den Stopfenkörper integriert befestigt ist, für eine lange Zeitspanne beständig, so daß die ursprüngliche Funktion der permeablen Schicht (Funktion der Durchlässigkeit zwischen dem Inneren und dem Äußeren, Verhindern des Eindringens eines Wassertropfens oder dergleichen von außen) für eine lange Zeitspanne sicher geleistet werden kann.

Claims

Gasdurchlässiger Verschlußstopfen, der zum Einsetzen in eine Aufnahmebohrung angepasst ist, die durch einen Teil eines Gehäuses (C) hindurch in Ein-Auswärtsrichtung ausgebildet ist, umfassend: einen Stopfenkörper (B), und eine durchlässige Schicht (S₁), in der zahllose winzige, durchlässige Poren (33), die in unregelmäßigen Richtungen ausgerichtet sind, und/oder zahllose feine, durchlässige Spalte (34), die in unregelmäßigen Richtungen ausgerichtet sind, enthalten sind, wobei: der Stopfenkörper (B) aus einem Material mit gummiartiger Elastizität spritzgegossen ist, eine Entlüftungsbohrung (H₁) durch den Mittelteil des Stopfenkörpers (B) hindurch in der Ein-Auswärtsrichtung des Gehäuses ausgebildet ist, ein Schichtanbringungsabschnitt (13) außenseitig der Entlüftungsbohrung (H₁) ausgebildet ist, der Stopfenkörper (B) im Wesentlichen in Ring- oder Rohrform (12) spritzgegossen ist, die eine Außenform (D₁) hat, welche etwas größer ist als eine Innenform (d₁) der Aufnahmebohrung (1), und die permeable Schicht (S₁) mittels eines Verankerungsvorgangs an dem Schichtanbringungsabschnitt (13) angebracht ist, bei dem, wenn der Stopfenkörper (B) spritzgegossen wird, ein Teil eines heiß schmelzenden Flüssigharzes durch den Spritzgießdruck an dem Schichtanbringungsabschnitt (13) in unregelmäßigen Richtungen in die winzigen, durchlässigen Poren (33) und/oder die durchlässigen Spalte (34) eindringt und aushärtet, um die Entlüftungsbohrung (H₁) des Stopfenkörpers (B) permeabel zu verschließen.
Gasdurchlässiger Verschlußstopfen nach Anspruch 1, umfassend: einen im Wesentlichen rohrförmigen Verstärkungskörper (G) zum Verstärken eines Schichtanbringungsabschnitts (13) des Stopfenkörpers (B), an den die permeable Schicht (S₁) angebracht ist, wobei: eine ringförmige Nut (15), die es dem Verstärkungskörper (G) erlaubt, außenseitig des Schichtanbringungsabschnitts (13) angeordnet zu werden, außenseitig des Schichtanbringungsabschnitts (13), der außenseitig der Entlüftungsbohrung (H₁) geformt ist, ausgebildet ist, und der Verstärkungskörper (G) an der Außenseite des Schichtanbringungsabschnitts (13) des Stopfenkörpers (B) in der ringförmigen Nut (15) liegend eingesetzt ist, um den Schichtanbringungsabschnitt (13) zu verstärken.
Gasdurchlässiger Verschlußstopfen nach Anspruch 2, wobei der Verstärkungskörper (G) eine bodenseitig im Wesentlichen geschlossene zylindrische Form hat, in der eine Abdeckung (72), die eine Außenseite der permeablen Schicht (S₁) bedeckt, integriert ist.
Gasdurchlässiger Verschlußstopfen nach Anspruch 3, wobei die Abdeckung (72) des Verstärkungskörpers (G) mit einer kleinen Entlüftungsbohrung (75) versehen ist, die durch die Abdeckung hindurch ausgebildet ist.
Gasdurchlässiger Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, des Weiteren umfassend an der Außenumfangsseite des Schichtanbringungsabschnitts (13) des Stopfenkörpers (B) eine ringförmige Nut (15) mit einer Bodenfläche, die der Innenseite des Gehäuses näher liegt als die permeable Schicht, und ein ringförmiger, dünner Verbindungsabschnitt zum Verbinden des Schichtanbringungsabschnitts des Stopfenkörpers (B) und eines äußersten Umfangsteils des Körpers.
Gasdurchlässiger Verschlußstopfen nach Anspruch 5, des Weiteren umfassend einen zur Innenseite des Gehäuses vorstehender Vorsprung (21), der an der inneren Stirnseite des Stopfenkörpers (B) und einem der Entlüftungsbohrung (H₁) zugewandten Abschnitt geformt ist.
Gasdurchlässiger Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei einzig eine permeable Lage der permeablen Schicht (S₁) an dem an der Außenseite der Entlüftungsbohrung (H₁) des Stopfenkörpers (B) vorhandenen Schichtanbringungsabschnitt (13) angebracht ist und durch den Anbindungsvorgang, welcher durch den Eintritt eines Teils des Harzes beim Spritzgießen des Verschlußkörpers (B) in die winzigen, durchlässigen Poren (33) der permeab len Lage (31) in unregelmäßige Richtungen und durch dessen Aushärtung an dem Schichtanbringungsabschnitt (13) fixiert ist.
Gasdurchlässiger Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die permeable Schicht (S₁) einen Aufbau hat, bei dem eine verstärkende Schicht (32), die zahllose feine, durchlässige Spalte (34) hat, die in unregelmäßigen Richtungen verlaufen, auf zumindest einer Seite einer durchlässigen Lage (31) auflaminiert ist, und die verstärkende Schicht (32) an dem Schichtanbringungsabschnitt (13) des Stopfenkörpers (B) mittels des Anbindungsvorgangs fixiert ist, welcher durch Eintritt eines Teils des Harzes des Stopfenkörpers (B) in die feinen durchlässigen Spalte (34) in unregelmäßigen Richtungen und durch dessen Aushärtung hervorgerufen ist.
Gasdurchlässiger Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die permeable Schicht (S₁) an dem Schichtanbringungsabschnitt (13) des Stopfenkörpers (B) in Dickenrichtung zusammengedrückt wird und dünner wird als ursprünglich.
Gasdurchlässiger Verschlußstopfen nach Anspruch 9, wobei der zusammengedrückte Teil (35) der permeablen Schicht ringförmig und durchgehend ist.
Gasdurchlässiger Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Stopfenkörper (B) aus einem thermoplastischen Elastomerharz spritzgegossen ist.
Gasdurchlässiger Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Gehäuse (C) ein Gehäuse eines Elektromotors für ein Fahrzeug ist und eine Aufnahmebohrung besitzt, die in Ein-Auswärtsrichtung durch das Gehäuse verläuft.
Verfahren zum Herstellen eines gasdurchlässigen Verschlußstopfens (P₁), der einen Stopfenkörper (B) umfasst, durch Spritzgießen, das eine Spritzgußform (F), die eine öffenbare feste Form (F₁) und eine bewegliche Form (F₂) und einen Hohlraum (61) umfasst, in geschlossenem Zustand der beiden Formen benutzt, zum Formen eines im Wesentlichen ringförmigen oder zylindrischen Stopfenkörpers, der eine Entlüftungsbohrung hat, die in Ein-Auswärtsrichtung durch ein Mittelteil hindurch geformt ist, umfassend: Einlegen einer permeablen Schicht (S₁), in der zahllose winzige, durchlässige Poren (33), die in unregelmäßigen Richtungen ausgerichtet sind, und/oder zahllose feine, durchlässige Spalte (34), die in unregelmäßigen Richtungen ausgerichtet sind, vorhanden sind, bei offener Form in der ortsfesten Form oder in der beweglichen Form an der Stelle, wo die Entlüftungsbohrung des Stopfenkörpers geformt wird, Verschließen der beiden Formen und Einklemmen und Fixieren eines Mittelteils der permeablen Schicht zwischen Formflächen der jeweiligen Formen, während ein äußerer Umfangsteil der permeablen Schicht in dem Hohlraum freiliegt, und Formen des Stopfenkörpers durch Einspritzen eines heiß schmelzenden Flüssigharzes mit einem vorbestimmten Spritzgießdruck in den Hohlraum und mechanisches Anbinden des freiliegenden Teils der permeablen Schicht und des Harzes, das den Stopfenkörper formt, an dem freiliegenden Teil der permeablen Schicht durch einen Anbindungsvorgang, der dadurch bewirkt wird, daß ein Teil des geschmolzenen Harzes durch den Druck in die winzigen, durchlässigen Poren und/oder die durchlässigen Spalte in unregelmäßige Richtungen eindringt und aushärtet.
Verfahren zum Herstellen eines gasdurchlässigen Verschlußstopfens nach Anspruch 13, wobei, wenn die beiden Formen geschlossen sind, das Spritzgießen in einem Zustand ausgeführt wird, bei dem wenigstens ein ringförmiger Abschnitt an einer Innenseite des freiliegenden Teils der permeablen Schicht durch einen Vorsprung (54) zusammengedrückt wird, der von der Formfläche einer der Formen zur Formoberfläche der anderen Form hin vorsteht.
Verfahren zum Herstellen eines gasdurchlässigen Verschlußstopfens (S₁) nach Anspruch 14, wobei die permeable Schicht durch einen ringförmigen Druckabschnitt (54) an dem Vorderende des Vorsprungs ringförmig zusammengedrückt wird, und das Spritzgießen an einem Innenteil in einem relativ zum ringförmigen Druckabschnitt nicht zusammengedrückten Zustand ausgeführt wird.
Verfahren zum Herstellen eines gasdurchlässigen Verschlußstopfens (S₁) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei der freiliegende Teil der permeablen Schicht durch die Hitze des eingespritzten, heiß schmelzenden Harzes erwärmt wird, weicher gemacht wird als bei Raumtemperatur und durch den Druck des Harzes zusammengedrückt wird.