JP2007201110A

JP2007201110A - 通気部材および通気構造

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Publication number: JP2007201110A
Application number: JP2006016963A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Ikeyama; 佳樹池山; Koji Kouchi; 浩二古内; Satoru Furuyama; 了古山; Yozo Yano; 陽三矢野
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2007-08-09

Abstract

【課題】比較的簡素かつ低コストでありながら、水滴等の異物に対する耐久性にも優れた通気部材を提供する。
【解決手段】本発明の通気部材１は、支持体２、通気膜６およびカバー部品１０を備えている。支持体２は、板状であり、筐体７の内外の通気経路となる貫通孔２ｈが第１主面２ｐと第２主面２ｑとを貫くように形成されている。通気膜６は、貫通孔２ｈの一方の開口を塞ぐように支持体２の第１主面２ｐ上に配置されている。カバー部品１０は、第１主面２ｐ側から支持体２および通気膜６を覆うとともに、第１主面２ｐおよび通気膜６の表面との間に外気と連通した空隙ＳＨを形成する。支持体２の第２主面２ｑを筐体７の開口部８に接着する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車の電装部品等を収容する筐体に装着する通気部材に関する。また、その通気部材を用いた通気構造に関する。

ランプ、センサ、ＥＣＵ等の自動車の電装部品を収容する筐体は、水や塵芥といった異物から電装部品を保護するために内部が密閉される必要がある。ただし、急激な温度変化等により、内圧が過昇したり結露が生じたりする恐れがある。こうした問題を解決するために、例えば下記特許文献１，２に記載されているように、筐体に開口部を形成し、その開口部に筐体の内部と外部との通気を確保する通気部材（または通気膜）を取り付けることが行われている。
特開２００１−１６８５４３号公報特開２００３−３１８５５７号公報

上記文献１，２に記載されている構造は簡素であり、コストパフォーマンスに優れる。その反面、水や塵芥といった異物に対する耐久性はあまり高くない。例えば、自動車を洗車すること、特に高圧洗車することを想定した場合、物理的な衝撃が通気膜に加わり、通気膜が損傷する可能性がある。

本発明の課題は、比較的簡素かつ低コストでありながら、水滴等の異物に対する耐久性にも優れた通気部材を提供することにある。併せて、本発明は、その通気部材を用いた通気構造を提供する。

すなわち、本発明は、換気を行うべき筐体に取り付けられる通気部材であって、筐体の内外の通気経路となる貫通孔が第１主面と第２主面とを貫くように形成されている板状の支持体と、貫通孔の一方の開口を塞ぐように支持体の第１主面上に配置された通気膜と、第１主面側から支持体および通気膜を覆うとともに、第１主面および通気膜の表面との間に外気と連通した空隙を形成するカバー部品とを備えた、通気部材を提供する。

また、本発明は、上記通気部材を筐体の開口部に接着層または溶着層を介して取り付けてなる、通気構造を提供する。

上記本発明の通気部材は、通気膜を配置している支持体が板状であるから、筐体の表面からの突出量を小さく抑えることができる。また、通気膜を配置している第１主面とは反対の第２主面に接着剤を塗工したり、接着テープを貼り付けたりすることで、筐体の開口部に支持体を直接取り付けることが可能である。このような簡素な構成とすることにより、コスト増を抑制することができる。また、第１主面側からカバー部品で覆っているため、異物に対する耐久性にも優れる。

以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の通気部材を取り付けた筐体の全体図である。図２は、本発明の通気部材および通気構造の断面図ならびに上面図である。図１，２に示すように、通気部材１は、例えば自動車の電装部品の筐体７の開口部８に取り付けられて、筐体７の内外の換気を行うための通気構造１００を構成する。

図２に示すように、通気部材１は、支持体２、通気膜６およびカバー部品１０を備えている。支持体２は、厚さが略均一な円板状の形態をなし、筐体７の内外の通気経路となる貫通孔３と、共に平坦な第１主面２ｐおよび第２主面２ｑとを有する。貫通孔２ｈは、第１主面２ｐと第２主面２ｑとを貫くように形成されている。通気膜６は、貫通孔２ｈの一方の開口を塞ぐように支持体２の第１主面２ｐ上に配置されている。通気膜６の面内方向は、支持体２の第１主面２ｐの面内方向と一致している。支持体２に形成されている貫通孔２ｈの他方の開口は、筐体７内に向けて開放している。通気膜６の気体透過作用により、筐体７内の圧力は外部の圧力に等しく保たれる。

カバー部品１０は、板状の天井部１０ｔと、この天井部１０ｔの外周部分から厚さ方向に延びる脚部１０ｋ（スペーサ部）とから構成されている。脚部１０ｋは、周方向における３箇所（複数箇所）に等角度間隔で設けられている。これら脚部１０ｋを、支持体２の第１主面２ｐにおける通気膜６の配置位置よりも外側の領域に接着剤等を用いて固定することができる。これにより、カバー部品１０は、第１主面２ｐ側から支持体２および通気膜６をその天井部１０ｔで覆うとともに、自身と第１主面２ｐおよび通気膜６の表面との間に、外部と連通した空隙ＳＨを形成する。空隙ＳＨは、隣り合う脚部１０ｋ，１０ｋの間にも形成されており、隣り合う脚部１０ｋ，１０ｋの間が外部との通気経路となっている。また、図２の上面図から分かるように、通気部材１を平面視したとき、カバー部品１０の下に通気膜６の全部が隠れるようになっている。このようなカバー部品１０の採用により、通気性能を犠牲にすることなく、水滴等の異物に対する耐久性を向上させることができる。

本実施形態の通気部材１においては、支持体２の第１主面２ｐおよび第２主面２ｑが共に平坦な面であり、非常に簡素で製造が容易、つまり低コストで提供することが可能である。また、通気膜６を取り付ける前の支持体２には、表裏の区別がないので、通気膜６を支持体２に固定する作業の自動化も容易である。

なお、カバー部品１０を天井部１０ｔだけで構成することも可能である。この場合、脚部１０ｋは、支持体２の一部を構成するものであってもよいし、カバー部品および支持体とは別部品として構成されるものであってもよい。要するに、カバー部品１０の天井部１０ｔと、支持体２との間に空隙ＳＨを形成するスペーサがあればよい。

上記のような通気部材１は、支持体２の第２主面２ｑが筐体７側に位置するように、接着層９を介して筐体７の開口部８に直接固定されている。本実施形態の通気構造１００においては、筐体７の開口部８の開口面積と、支持体２の貫通孔２ｈの開口面積とを等しく調整するとともに、筐体７の開口部８と、支持体２の貫通孔２ｈとが同軸となるように、通気部材１を筐体７に位置決め固定している。なお、図３に示す通気構造１０１のように、筐体７の開口部８に隣接して、通気部材１を嵌め込むための浅い座ぐり８ｇを予め形成しておけば、通気部材１の取り付け時における軸合わせが容易化する。

図２に示すように、通気部材１を通気膜６の厚さ方向から平面視したとき、支持体２、貫通孔２ｈ、通気膜６およびカバー部品１０の外形は、いずれも円形である。カバー部品１０と支持体２とは、略等しい直径の外形を有しており、両者が同軸の位置関係となっている。そして、支持体２およびカバー部品１０の直径をＤ₁、支持体２に形成されている貫通孔２ｈの直径をＤ₂としたとき、通気部材１は、Ｄ₁＞２Ｄ₂を満足するように寸法調整がなされている。このようにすれば、貫通孔２ｈの周囲の面積を大きく取ることができ、例えば、接着剤や接着テープを用いて支持体２を筐体７に取り付ける場合にも、十分な取り付け強度を確保できるようになる。また、図１から分かるように、筐体７の表面からの通気部材１の突出量を小さく抑えることにより、省スペース化を図ることができる。

通気部材１と筐体７との間の接着層９は、例えば、接着剤や接着テープである。支持体２の第２主面２ｑをサンドペーパー等で予め面粗し処理しておく、あるいはブラスト処理しておくと、アンカー効果により取り付け強度が高まるので好ましい。もちろん、通気部材１を筐体７に熱溶着したり超音波溶着したりしてもよい。その場合、接着層９は、支持体２および筐体７の表層部を溶融および固化することによって生ずる溶着層である。

カバー部品１０の支持体２への取り付けは、例えば、接着剤を用いて行うことができる。また、カバー部品１０および支持体２は、両者を一体成形した１つの部品であってもよい。

上記した支持体２やカバー部品１０は、射出成形、圧縮成形、切削等の一般的な成形手法により作製することができる。材料としては、成形性や強度の観点から熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。具体的には、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＡ（ナイロン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いることができる。また、支持体２やカバー部品１０の材料は、カーボンブラック、チタンホワイト等の顔料類、ガラス粒子、ガラス繊維等の補強用フィラー類、撥水材等を含んでいてもよい。また、支持体２やカバー部品１０の表面に撥液処理を施すことにより、液体（水や油）を排除しやすくなる。易接着処理、絶縁処理、半導体処理、導電処理等の他の処理を支持体２やカバー部品１０に施してもよい。

通気膜６は、気体の透過を許容し、液体の透過を阻止する膜であれば、構造や材料は特に限定されない。例えば、樹脂多孔質膜に補強層を積層した通気膜６を好適に採用できる。補強層を設けることにより、高強度の通気膜６とすることができる。樹脂多孔質膜の材料には、公知の延伸法、抽出法によって製造することができるフッ素樹脂多孔体やポリオレフィン多孔体を用いることができる。フッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体等が挙げられる。ポリオレフィンを構成するモノマーとしては、エチレン、プロピレン、４−メチルペンテン−１，１ブテン等が挙げられ、これらのモノマーを単体で重合した、または共重合して得たポリオレフィンを使用することができる。また、ポリアクリロニトリル、ナイロン、ポリ乳酸を用いたナノファイバーフィルム多孔体等を用いることもできる。中でも、小面積で通気性が確保でき、筐体７の内部への異物の侵入を阻止する機能の高いＰＴＦＥ多孔体が好ましい。

また、通気膜６を構成する樹脂多孔質膜には、筐体７の用途に応じて撥液処理を施してもよい。撥液処理は、表面張力の小さな物質を樹脂多孔質膜に塗布し、乾燥後、キュアすることにより行うことができる。撥液処理に用いる撥液剤は、樹脂多孔質膜よりも低い表面張力の被膜を形成できればよく、例えば、パーフルオロアルキル基を有する高分子を含む撥液剤が好適である。撥液剤の塗布は、含浸、スプレー等で行うことができる。また、十分な防水性を確保するという観点から、樹脂多孔質膜の平均孔径は、０．０１μｍ以上１０μｍ以下であることが望ましい。

通気膜６を構成する補強層の材料としては、樹脂多孔質膜よりも通気性に優れることが好ましい。具体的には、樹脂または金属からなる、織布、不織布、メッシュ、ネット、スポンジ、フォーム、多孔体等を用いることができる。樹脂多孔質膜と補強層とを接合する方法としては、接着剤ラミネート、熱ラミネート、加熱溶着、超音波溶着、接着剤による接着等の方法がある。

また、通気膜６の厚さは、強度および支持体２への固定のしやすさを考慮して、例えば、１μｍ〜５ｍｍの範囲で調整するとよい。通気膜６の通気度は、ガーレー値にて０．１〜３００ｓｅｃ／１００ｃｍ³であることが好ましい。なお、本実施形態では通気膜６を支持体２に熱溶着しているが、超音波溶着法や接着剤を用いる方法等、他の方法で通気膜６を支持体２に固定してもよい。

次に、図４に示すのは、図２に示した通気構造の他の変形例である。図４に示す通気構造１０２は、通気部材１の支持体２に形成されている貫通孔２ｈの直径Ｄ₂と、筐体７Ａの開口部８Ａの内径Ｄ₃（直径）とを異ならせたものである。具体的には、通気部材１の貫通孔２ｈの直径Ｄ₂が、筐体７Ａの開口部８Ａの内径Ｄ₃よりも大である。一般に、通気部材１の通気性能（例えばガーレー値による）は、通気抵抗の大きい通気膜６に支配される。したがって、筐体７Ａに形成する開口部８Ａは比較的小径であっても構わない。筐体７Ａの開口部８Ａが小径の場合、筐体７Ａ内に万が一結露が生じた場合に、結露が通気膜６上に流れて行きにくく、結露によって通気膜６の微孔が塞がれて通気性能が低下するといった問題が起こりにくい。

なお、図５に示す通気構造１０４のごとく、通気部材１の支持体２に形成されている貫通孔２ｈの直径Ｄ₂よりも、筐体７Ｂの開口部８Ｂの内径Ｄ₄（直径）を大きくすることも可能である。

次に、図６に示すのは、通気部材の他の変形例である。図６に示す通気部材１Ａは、第１主面２０ｐ側においてカバー部品１０の天井部１０ｔに向かって凸の台地状部を含む支持体２０を有する。支持体２０の第１主面２０ｐは、通気膜６を固定する頂面２０ａと、カバー部品１０を固定する周縁面２０ｃと、それら頂面２０ａと周縁面２０ｃとをつなぐ傾斜面２０ｂとから構成されている。頂面２０ａおよび周縁面２０ｃは、第２主面２０ｑに略平行であり、傾斜面２０ｂが第２主面２０ｑと軸線Ｏとの双方に対して傾斜している。第１主面２０ｐ側にこのような形状を持たせた支持体２０によれば、万が一、水滴や油滴が通気膜６に付着した場合でも、水滴や油滴は傾斜面２０ｂを伝って通気部材１Ａの外部に素早く排出される。その他の点は図１で説明した通気部材と同様である。

本発明の通気部材は、ヘッドランプ、リアランプ、フォグランプ、ターンランプ、バックランプ、モーターケース、圧力センサ、圧力スイッチ、ＥＣＵ等の車両用電装部品の筐体に好適である。中でも、ランプ類やＥＣＵ等、直接風雨に晒されたり、洗車の際に水流を受けたりする車両用電装部品の筐体に、本発明の通気部材を取り付ける場合に高い効果を得ることができる。また、車両用電装部品以外にも、移動体通信機器、カメラ、電気剃刀、電動歯ブラシ等の電気製品の筐体に本発明の通気部材を好適に取り付けることができる。

図１は、本発明の通気部材を取り付けた筐体の全体図である。図２は、本発明の通気部材および通気構造の断面図ならびに上面図である。図３は、筐体の開口部に座ぐりを設けた通気構造の断面図である。図４は、図２の通気構造の変形例の断面図である。図５は、図２の通気構造の他の変形例の断面図である。図６は、図２の通気部材の変形例の断面図である。

符号の説明

１，１Ａ通気部材
２，２０支持体
２ｐ，２０ａ第１主面
２ｑ，２０ｑ第２主面
２ｈ貫通孔
６通気膜
７，７Ａ，７Ｂ筐体
８，８Ａ，８Ｂ開口部
９接着層
１０カバー部品
１０ｋ脚部
１００，１０１，１０２，１０４，１０６通気構造
ＳＨ空隙

Claims

換気を行うべき筐体に取り付けられる通気部材であって、
前記筐体の内外の通気経路となる貫通孔が第１主面と第２主面とを貫くように形成されている板状の支持体と、
前記貫通孔の一方の開口を塞ぐように前記支持体の第１主面上に配置された通気膜と、
前記第１主面側から前記支持体および前記通気膜を覆うとともに、前記第１主面および前記通気膜の表面との間に外部と連通した空隙を形成するカバー部品と、
を備えた、通気部材。
前記カバー部品は、前記支持体および前記通気膜を覆う板状の天井部を含み、
前記天井部の外周部分と前記支持体の第１主面との間に位置するスペーサをさらに備え、
前記支持体の前記第１主面における前記通気膜の配置位置よりも外側の領域に前記スペーサが位置することにより、前記空隙が形成されている、請求項１記載の通気部材。
前記通気膜の厚さ方向から平面視したとき、前記支持体、前記貫通孔、前記通気膜および前記カバー部品は円形状であり、前記カバー部品が前記支持体と略等しい直径の外形を有して両者が同軸の位置関係となっており、
前記カバー部品の直径をＤ₁、前記貫通孔の直径をＤ₂としたとき、Ｄ₁＞２Ｄ₂を満足する、請求項１または請求項２に記載の通気部材。
開口部を有する筐体と、前記開口部に接着層または溶着層を介して取り付けられた通気部材とを備え、前記通気部材が、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の通気部材である、通気構造。