JP2014191902A

JP2014191902A - 通気部材

Info

Publication number: JP2014191902A
Application number: JP2013064211A
Authority: JP
Inventors: Yozo Yano; 陽三矢野
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2013-03-26
Publication date: 2014-10-06
Anticipated expiration: 2033-03-26
Also published as: EP2785161A2; KR20140117304A; CN104080291A; EP2785161A3; JP6121210B2

Abstract

【課題】カバー部材の内部に侵入したオイルの通気膜への付着の防止に適した通気部材を提供する。
【解決手段】支持体４は、ベース部１１の通気膜２が配置される側の第１表面１１Ａにおいて、通気膜２の周囲を囲むように形成され表面が撥油処理された第１撥油部分３１と、第１撥油部分３１の周囲に間隔をあけて形成され表面が撥油処理された第２撥油部分３２とをさらに有している。第１撥油部分３１は、通気膜２の外周に沿うようにリング状に形成されている。第２撥油部分３２は、カバー部材６の開口６Ｂに面する部分に形成され、第１撥油部分３１の周囲に間隔をあけて形成された３つの円弧状に形成された部分である。
【選択図】図５

Description

本発明は、通気部材に関する。

従来、例えば自動車用ランプやＥＣＵ（Electrical Control Unit）などの自動車電装部品、ＯＡ（オフィスオートメーション）機器、家電製品、医療機器などでは、電子部品や制御基板などを収容する筐体に、温度変化による筐体内の圧力変動を緩和したり筐体内を換気したりする目的で開口が設けられ、この開口に通気部材が取り付けられることが行われている。この通気部材は、筐体の内外での通気を確保しつつ筐体内への塵や水などの異物の侵入を防ぐものである。そのような通気部材の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された通気部材を図８に示す。

通気部材１１０は、支持体１０４と、支持体１０４の上に配置された通気膜１０２と、通気膜１０２を覆っているカバー部材１０６と、支持体１０４と筐体１２０との間の隙間に装着されるシール部材１０８とを備えている。通気部材１１０は、シール部材１０８を介して、筐体１２０の開口部１２１に固定される。通気部材１１０が筐体１２０から抜けないように、支持体１０４の脚部１１２が開口部１２１に係合している。また、カバー部材１０６の側部には、複数の開口１０６Ａが形成されている。通気膜１０２を透過した気体がカバー部材１０６の開口１０６Ａを通過することにより、筐体１２０内外の通気を確保できる。

特開２００４−４７４２５号公報

ところで、例えば自動車電装部品では、オイルを交換するときにオイルが飛散し、自動車電装部品にオイルが付着することがある。従来の通気部材では、カバー部材の側部に開口が形成されているため、カバー部材の開口からカバー部材の内部にオイルが侵入し、浸入したオイルが通気膜に付着することがある。

本発明は、このような事情に鑑み、カバー部材の内部に侵入したオイルの通気膜への付着の防止に適した通気部材を提供することを目的とする。

すなわち、本発明は、
筐体の開口部に取り付け可能な通気部材であって、
前記開口部に装着され、前記筐体の内部空間と外部空間との間の通気経路としての貫通孔を有する支持体と、
前記貫通孔を前記外部空間側で閉塞するように前記支持体上に配置された通気膜と、
前記通気膜が配置されている側から前記支持体との間に前記通気経路としての通気空間が確保されるように前記支持体の表面を覆うカバー部材と、を備え、
前記支持体は、前記通気膜の周囲を囲むように形成された、表面が撥油処理された第１撥油部分を有している、通気部材を提供する。

本発明によれば、通気膜の周囲を囲むように表面が撥油処理された第１撥油部分を設けることにより、カバー部材と支持体との間の通気空間にオイルが侵入したときでも、第１撥油部分によってオイルの通気膜への付着を防止できる。

本発明の実施形態に係る通気部材の分解斜視図である。図１に示す通気部材の断面図である。図１に示す通気膜の断面図である。図１に示すカバー部材及び支持体の一部の斜視図である。図１に示す支持体の正面図である。図１に示す支持体の背面図である。本発明の変形例に係る支持体の背面図である。従来の通気部材の断面図である。

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。なお、以下の説明は本発明の実施形態に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。

本実施形態に係る通気部材１０は、図１及び図２に示すように、筐体２０の開口部２１に取り付けられるものである。開口部２１は、図２に示すように、筐体２０の内部空間２２と外部空間２４とを連通する貫通孔である。通気部材１０は、通気膜２と、支持体４と、カバー部材６及びシール部材８と、を備えている。通気膜２、支持体４及びカバー部材６は、それぞれ、平面視で外周が円形の形状を有している。通気膜２、支持体４及びカバー部材６は、共通の中心軸Ｏを有している。通気膜２の厚さ方向は、中心軸Ｏに平行である。支持体４は、内部空間２２と外部空間２４との間の通気経路としての貫通孔である通気孔３を有している。通気膜２は、通気孔３を外部空間２４側で閉じるように支持体４上に配置されており、通気膜２を通じて、内部空間２２と外部空間２４との間を通気できる。筐体２０としては、例えば自動車のＥＣＵ（Electric Control Unit）ボックスがあるが、図１及び図２には筐体２０の一部のみが示されている。

図２に示すように、支持体４は、ベース部１１及び複数の脚部１２を有している。ベース部１１は、通気膜２を支持している部分である。脚部１２は、筐体２０の開口部２１に通気部材１０を固定するための部分である。脚部１２は、ベース部１１から筐体２０の内部空間２２側に向かって延びている。

図１及び図２に示すように、カバー部材６は、通気膜２を覆うように支持体４に取り付けられている。カバー部材６は、支持体４に弾性係合するための３つの係止部６Ａと、係止部６Ａの間に設けられた３つの開口６Ｂとを有している。係止部６Ａは、それぞれが等間隔（等角度間隔）で設けられ、開口６Ｂは、それぞれが等間隔（等角度間隔）で設けられている。図２に示すように、カバー部材６の外周部と通気膜２との間と、カバー部材６の外周部と支持体４の外周部との間とには、通気空間２３が形成されている。通気空間２３は、カバー部材６の側部に形成された開口６Ｂにおいて、外部空間２４と連通している。通気空間２３は、内部空間２２と外部空間２４との間の通気経路として機能する。

図４及び図５に示すように、支持体４は、ベース部１１の通気膜２が配置される側の第１表面１１Ａにおいて、カバー部材６の開口６Ｂに面する部分に形成され表面が撥油処理された第１撥油部分３１と、第１撥油部分３１の周囲に間隔をあけて形成され表面が撥油処理された第２撥油部分３２とをさらに有している。なお、ベース部１１の第１表面１１Ａにおいて、第１撥油部分３１及び第２撥油部分３２が形成されていない部分は、表面が撥油処理されていない。

図５に示すように、第１撥油部分３１は、通気膜２の周囲を囲むように形成され、表面が撥油処理された部分であり、具体的には、第１撥油部分３１は、通気膜２の外周に沿うようにリング状に形成されている。図４に示すように、第２撥油部分３２は、カバー部材６の開口６Ｂに面する部分に形成され、表面が撥油処理された部分であり、具体的には、図５に示すように、第２撥油部分３２は、第１撥油部分３１の周囲に間隔をあけて形成された３つの円弧状に形成された部分である。第２撥油部分３２は、隣り合う第２撥油部分３２との間には隙間が形成されている。隣り合う第２撥油部分３２の間の距離Ａは、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であり、好ましくは２ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが望ましい。隣り合う第２撥油部分３２の間の距離Ａが上記範囲に属しているときには、隣り合う第２撥油部分３２の間の隙間からオイルが侵入しにくい。第１撥油部分３１と第２撥油部分３２との間の距離Ｂは、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であり、好ましくは３ｍｍ以上６ｍｍ以下であることが望ましい。第１撥油部分３１と第２撥油部分３２との間の距離Ｂが上記範囲に属しているときには、第１撥油部分３１と第２撥油部分３２との間に侵入したオイルが流れやすい。隣り合う第２撥油部分３２の間の隙間、及び第１撥油部分３１と第２撥油部分３２との間の部分は、前述したように、表面が撥油処理されていない。

図６に示すように、支持体４は、ベース部１１の内部空間２２側（通気膜２が配置されない側）の第２表面１１Ｂにおいて、内周部に通気孔３が設けられた脚部１２の周囲を囲むようにリング状に形成され表面が撥油処理された第３撥油部分３３と、第３撥油部分３３の周囲に間隔をあけて形成され表面が撥油処理された第４撥油部分３４とをさらに有している。なお、ベース部１１の第２表面１１Ｂにおいて、第３撥油部分３３及び第４撥油部分３４が形成されていない部分は、表面が撥油処理されていない。

図６に示すように、第４撥油部分３４は、第３撥油部分３３の周囲に間隔をあけて形成された３つの円弧状に形成された部分である。第４撥油部分３４は、隣り合う第４撥油部分３４との間には隙間が形成されている。隣り合う第４撥油部分３４の間の距離は、隣り合う第２撥油部分３２の間の距離Ａの範囲に属している。第３撥油部分３３と第４撥油部分３４との間の距離は、第１撥油部分３１と第２撥油部分３２との間の距離Ｂの範囲に属している。隣り合う第４撥油部分３４の間の隙間、及び第３撥油部分３３と第４撥油部分３４との間の部分は、前述したように、表面が撥油処理されていない。

本実施形態では、カバー部材６は、支持体４の第１表面１１Ａと対向する全面が撥油処理されているが、支持体４の第１撥油部分３１及び第２撥油部分３２と対向する部分が撥油処理されていてもよい。また、第１撥油部分３１、第２撥油部分３２、第３撥油部分３３及び第４撥油部分３４の形状は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、第１撥油部分３１は、通気膜２の周囲を囲むように矩形状に形成されていてもよい。あるいは、第１撥油部分３１は、通気膜２の周囲に間隔をあけて形成された複数（例えば、３つ）の円弧状に形成された部分であってもよい。

第１撥油部分３１、第２撥油部分３２、第３撥油部分３３、第４撥油部分３４及びカバー部材６に行われる撥油処理は、公知の方法により実施できる。撥油処理に用いる撥油剤は特に限定されず、典型的には、パーフルオロアルキル基を有する高分子を含む材料である。撥油処理は、パーフルオロアルキル基を有する高分子を含む撥油皮膜を形成する処理である。撥油皮膜を形成する方法は、エアースプレー法、静電スプレー法、ディップコート法、スピンコート法、ロールコート法（キスコート法やグラビアコート法を含む）、カーテンフローコート法、含浸法などによるパーフルオロアルキル基を有する高分子の溶液もしくはディスパージョンのコーティングや、電着塗装法やプラズマ重合法による皮膜形成方法等が挙げられるが、所望の皮膜を形成することが出来るのであれば、その方法は特に限定されない。なお、第１撥油部分３１、第２撥油部分３２、第３撥油部分３３及び第４撥油部分３４を上述の形状になるように形成するために、第１撥油部分３１、第２撥油部分３２、第３撥油部分３３及び第４撥油部分３４が形成されない部分をマスキングした状態で上記撥油処理を行う。

本実施形態では、カバー部材６の開口６Ｂからカバー部材６の通気空間２３にオイルが侵入すると、オイルは図５の矢印方向に向かって流れる。詳細には、オイルは、カバー部材６の開口６Ｂから隣り合う第２撥油部分３２の間の隙間を通過し、第１撥油部分３１と第２撥油部分３２との間の部分を流れる。そして、オイルは、第１撥油部分３１と第２撥油部分３２との間の部分から隣り合う第２撥油部分３２の間の隙間を通過し、カバー部材６の開口６Ｂから外部空間２４へ排出される。本実施形態では、第１撥油部分３１を設けることにより、カバー部材６と支持体４との間の通気空間２３にオイルが侵入したときでも、第１撥油部分３１によってオイルの通気膜２への付着を防止できる。

また、本実施形態では、支持体４と筐体２０との間の隙間１３（図２参照）からシール部材８と筐体２０との間の隙間１４（図２参照）にオイルが侵入すると、オイルは図６の矢印方向に向かって流れる。詳細には、オイルは、支持体４と筐体２０との間の隙間１３から隣り合う第４撥油部分３４の間の隙間を通過し、シール部材８と筐体２０との間の隙間１４における、第３撥油部分３３と第４撥油部分３４との間の部分を流れる。そして、オイルは、シール部材８と筐体２０との間の隙間１４における、第３撥油部分３３と第４撥油部分３４との間の部分から隣り合う第４撥油部分３４の間の隙間を通過し、支持体４と筐体２０との間の隙間１３から外部空間２４へ排出される。本実施形態では、第３撥油部分３３及び第４撥油部分３４を設けることにより、支持体４と筐体２０との間の隙間１３からシール部材８と筐体２０との間の隙間１４にオイルが侵入したときでも、第３撥油部分３３及び第４撥油部分３４によってオイルの通気孔３への侵入を防止できる。

（変形例）
変形例としての通気部材を図７に示す。なお、変形例の通気部材は、支持体４以外の形状は上記実施形態と同一であって、同一の構成については、その説明を省略する。

図７に示すように、支持体４は、ベース部１１の第２表面１１Ｂにおいて、第４撥油部分３４の周囲に間隔をあけて形成され、表面が撥油処理された第５撥油部分３５をさらに有している。第５撥油部分３５は、支持体４の外縁部に沿うように形成されている。第５撥油部分３５は、第４撥油部分３４の周囲に間隔をあけて形成された３つの円弧状に形成された部分である。第５撥油部分３５は、隣り合う第５撥油部分３５との間には隙間が形成されている。第５撥油部分３５は、隣り合う第４撥油部分３４の間の隙間に面する部分に形成されている。

なお、図示しないが、支持体４は、ベース部１１の第１表面１１Ａにおいて、第４撥油部分３４の周囲に間隔をあけて形成され、表面が撥油処理された撥油部分をさらに有していてもよい。

シール部材８は、通気部材１０を筐体２０に取り付けたときに支持体４と筐体２０との間の隙間を封じるための弾性部材である。シール部材８は、例えば、ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴム等のエラストマーでできている。エラストマーに代えて、シール部材８が発泡体でできていてもよい。

筐体２０の開口部２１に支持体４の脚部１２を差し込むと、支持体４と筐体２０との間に挟まれたシール部材８の弾性力によって、支持体４は筐体２０から抜ける方向に押し返される。このとき、筐体２０の内部空間２２側において、脚部１２の爪部が筐体２０に係止されて通気部材１０が筐体２０から外れるのを防止する。なお、二色成形やインサート成形などの手法により、シール部材８に相当する部分が、支持体４に一体的に設けられていてもよい。また、シール部材８が支持体４に接着されていてもよい。

次に、通気膜２について説明する。通気膜２は、気体の透過を許容し、液体の透過を阻止する性質を有するものであればよく、その構造や材料は特に限定されない。図３に示すように、通気膜２は、膜本体２ａと、膜本体２ａに重ね合わされた補強材２ｂとを有していてもよい。補強材２ｂを設けることにより、通気膜２の強度が向上する。もちろん、通気膜２が膜本体２ａのみで構成されていてもよい。

膜本体２ａには、撥油処理や撥水処理が施されていてもよい。これらの撥液処理は、表面張力の小さい物質を膜本体２ａに塗布し、乾燥後、キュアすることにより行える。撥油処理に用いる撥油剤は、膜本体２ａよりも低い表面張力の皮膜を形成できるものであればよく、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油剤が好適である。撥油剤は、含浸、スプレー等の公知の方法で膜本体２ａに塗布される。

膜本体２ａの典型例は、フッ素樹脂またはポリオレフィンでできた多孔質膜である。十分な防水性を確保する観点から、０．０１〜１０μｍの平均孔径を有する樹脂多孔質膜を膜本体２ａに使用できる。

膜本体２ａに好適なフッ素樹脂として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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−エチレン共重合体が挙げられる。膜本体２ａに好適なポリオレフィンとして、エチレン、プロピレン、４−メチルペンテン−１，１ブテンなどのモノマーの重合体または共重合体が挙げられる。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を用いてもよい。中でも、小面積で高い通気性が確保でき、筐体の内部への異物の侵入を阻止する能力にも優れているＰＴＦＥが好ましい。ＰＴＦＥ多孔質膜は、延伸法や抽出法等の公知の成形方法によって製造できる。

補強材２ｂは、ポリエステル、ポリエチレン、アラミドなどの樹脂で作られた部材でありうる。補強材２ｂの形態は、通気膜２の通気性を維持できるものであれば特に限定されず、例えば、織布、不織布、ネット、メッシュ、スポンジ、フォームまたは多孔体である。膜本体２ａと補強材２ｂとは、熱ラミネーション、熱溶着、超音波溶着または接着剤によって貼り合わされているとよい。

通気膜２の厚さは、強度やハンドリングの容易性を考慮して、１μｍ〜５ｍｍの範囲にあるとよい。通気膜２の通気度は、ＪＩＳ（Japanese Industrial Standards）Ｐ８１１７に規定されたガーレー試験機法で得られるガーレー値にて０．１〜３００ｓｅｃ／１００ｃｍ³の範囲にあるとよい。通気膜２の耐水圧は、１．０ｋＰａ以上あるとよい。

次に、通気部材１０の製造方法を説明する。まず、支持体４及びカバー部材６を別々に製造する。支持体４及びカバー部材６は、それぞれ、公知の射出成形法で製造できる。支持体４及びカバー部材６の材料として、典型的には、熱可塑性樹脂を使用できる。熱可塑性樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。

筐体２０も公知の射出成形法で製造できる。図１及び図２に示すように、外部空間２４側における開口部２１の開口径は、内部空間２２側における開口部２１の開口径よりも大きい。そのため、脚部１２を開口部２１に挿入しやすい。また、このような開口部２１によれば、通気孔３から内部空間２２に至る通気経路の断面積もある程度広く確保できる。さらに、内部空間２２側における開口部２１の開口径を小さくすると、中心軸Ｏに対する脚部１２の傾きも小さくできる。このことは、脚部１２の爪部を開口部２１に確実に係合させて、筐体２０への通気部材１０の取り付け強度を高める上で好ましい。

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。

（実施例）
テフロン（登録商標）ＡＦ（三井デュポンフロロケミカル社製）をフロリナート（登録商標、住友３Ｍ社製）で溶解させ３重量％溶液にし、通気部材として図１及び図２に示した構成を有するZ-PLUG（日東電工株式会社製）の支持体の第１撥油部分及び第２撥油部分が形成されない部分をマスキングした状態で支持体を浸漬し、支持体の第１撥油部分及び第２撥油部分を撥油処理した。両撥油部分の配置は、図５に示したとおりとした。ベース部の側部が上方に位置するように支持体を固定した状態で、上部よりＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid，オートフルードD-II，トヨタ自動車株式会社製）を約２ｍｌ垂らした。ＡＴＦは通気膜に付着しなかった。

（比較例）
撥油処理を行っていない通気部材としてのZ-PLUGの支持体をベース部の側部が上方に位置するように固定した状態で、上部よりＡＴＦを約２ｍｌ垂らした。ＡＴＦは通気膜に付着した。

以上の結果から、実施例の通気部材では、第１撥油部分及び第２撥油部分を設けることによって、オイルの通気膜への付着の防止という効果が得られることが確認できた。

本発明の通気部材は、ランプ、モータ、センサ、スイッチ、ＥＣＵ、ギアボックス等の自動車部品の筐体に使用できる。また、自動車部品だけでなく、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にも本発明の通気部材を使用できる。

２通気膜
２ａ膜本体
２ｂ補強材
３通気孔
４支持体
６カバー部材
６Ａ係止部
６Ｂ開口
８シール部材
１０通気部材
１１ベース部
１１Ａ第１表面
１１Ｂ第２表面
１２脚部
１３隙間
１４隙間
２０筐体
２１開口部
２２内部空間
２３通気空間
２４外部空間
３１第１撥油部分
３２第２撥油部分
３３第３撥油部分
３４第４撥油部分
３５第５撥油部分
１０２通気膜
１０４支持体
１０６カバー部材
１０６Ａ開口
１０８シール部材
１１０通気部材
１１２脚部
１２０筐体
１２１開口部
Ａ隣り合う第２撥油部分の間の距離
Ｂ第１撥油部分と第２撥油部分との間の距離
Ｏ中心軸

Claims

筐体の開口部に取り付け可能な通気部材であって、
前記開口部に装着され、前記筐体の内部空間と外部空間との間の通気経路としての貫通孔を有する支持体と、
前記貫通孔を前記外部空間側で閉塞するように前記支持体上に配置された通気膜と、
前記通気膜が配置されている側から前記支持体との間に前記通気経路としての通気空間が確保されるように前記支持体の表面を覆うカバー部材と、を備え、
前記支持体は、前記通気膜の周囲を囲むように形成された、表面が撥油処理された第１撥油部分を有している、通気部材。
前記第１撥油部分は、前記通気膜の外周に沿うように形成されている、請求項１に記載の通気部材。
前記第１撥油部分は、リング状に形成されている、請求項１または２に記載の通気部材。
前記支持体は、前記第１撥油部分の周囲に間隔をあけて形成され、表面が撥油処理された第２撥油部分を有している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の通気部材。
前記カバー部材は、側部に形成され、前記通気空間と前記外部空間とを連通する開口を有し、
前記第２撥油部分は、前記カバー部材の前記開口に面する部分に形成されている、請求項４に記載の通気部材。
前記第２撥油部分は、円弧状に形成されている、請求項４または５に記載の通気部材。
前記支持体は、前記内部空間側の前記貫通孔の周囲を囲むように形成され、表面が撥油処理された第３撥油部分を有している、請求項１〜６のいずれか１項に記載の通気部材。
前記支持体は、前記第３撥油部分の周囲に間隔をあけて形成され、表面が撥油処理された第４撥油部分を有している、請求項７に記載の通気部材。