JP2016047646A - 通気部材付き樹脂部材及びその製造方法、筐体並びにセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】通気部材の変形を抑制すると共に、通気孔を通気部材が完全に塞ぐことができ、かつ通気孔を通気部材が完全に塞いでいることを容易に確認できる通気部材付き樹脂部材を提供する。
【解決手段】表面８ａから裏面８ｂにかけて貫通する１個以上の通気孔２０ｈを有する樹脂部材と、通気孔を通気可能に塞ぐシート状の通気部材５０と、を有し、通気部材の外周部分５０ｐが樹脂部材に埋設された通気部材付き樹脂部材８において、通気孔の周囲に配置され、表面又は裏面の少なくとも一方から凹んで通気部材の少なくとも一部を表裏方向に視認可能な第１凹部２２と、通気部材の外周縁５０ｅの外側に配置され表面又は裏面の少なくとも一方から凹んで通気部材が表裏方向に視認不能な第２凹部２４と、をさらに有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自身の内外に通気可能な通気部材付き樹脂部材及びその製造方法、筐体並びにセンサに関する。

近年、環境保護や自然保護などの社会的要求から、高効率でクリーンなエネルギ源として、燃料電池の研究が活発に行われている。特に、低温で作動し、高出力で高密度な固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）や水素内燃機関は、家庭用途や車載用途に期待されている。但し、これらのエネルギ源は水素を燃料としているため、水素漏れの有無を検知するセンサが必要となる。

そこで、水素等の可燃性ガスの濃度を検出するセンサとして、センサ素子を通気部材付きの樹脂ケース内に収容し、通気孔の内外に被測定ガスを通気させてケース内のセンサ素子にて測定することが行われている。そして、このような樹脂ケースとして、スライド金型を用いたインサート成形により、通気孔（開口）の周囲に環状の凹溝を形成し、この部分で通気性多孔質膜の周縁を通気孔内周の樹脂に埋設し、通気孔を通気性多孔質膜で塞いだケース部材が知られている（特許文献１参照）。

特開２００５−２３１２７６号公報（図３、図７）

ところで、通気孔を塞ぐ通気部材は金属メッシュや樹脂フィルタ等のシート状であるため、樹脂ケースを射出成形する際の溶融樹脂の成形圧により、金型内で通気部材が変形して撓んだり、金型内の通気孔の位置から通気部材が動く場合がある。通気部材が変形した場合には製品不良となるため、歩留りの低下を招く。又、通気部材が通気孔の位置から動いてずれ、通気部材の外周部分の一部が樹脂で埋設されない場合には、通気孔の内周と通気部材との間に隙間が生じ、ケース内で発火した水素ガスの火炎が外部に出るのを防止する防爆機能が不十分になるおそれがある。しかしながら、通気孔の内周と通気部材との間に隙間が生じているか否かを確認するのは困難であり、確認作業の手間がかかって生産性が低下する。
そこで、本発明は、通気部材の変形を抑制すると共に、通気孔を通気部材が完全に塞ぐことができ、かつ通気孔を通気部材が完全に塞いでいることを容易に確認できる通気部材付き樹脂部材及びその製造方法、筐体並びにセンサを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の通気部材付き樹脂部材は、自身の表面から裏面にかけて貫通する１個以上の通気孔を有する樹脂部材と、前記通気孔よりも外形が大きく、前記通気孔を通気可能に塞ぐシート状の通気部材と、を有し、前記通気部材の外周部分が前記樹脂部材に埋設された通気部材付き樹脂部材において、前記通気孔の周囲に配置され、前記表面又は前記裏面の少なくとも一方から凹んで前記通気部材の少なくとも一部を表裏方向に視認可能な第１凹部と、前記通気部材の外周縁の外側に配置され前記表面又は前記裏面の少なくとも一方から凹んで前記通気部材が前記表裏方向に視認不能な第２凹部と、をさらに有する。

第１凹部は、通気孔よりも外周側に配置されているので、第１凹部から通気部材の少なくとも一部が視認される場合には、通気部材の外周縁が通気孔よりも外周側に位置する、すなわち通気部材が通気孔を完全に塞いでいることになる。従って、この通気部材付き樹脂部材によれば、第１凹部を表裏方向に観察することで、通気部材が通気孔を完全に塞いでいるか否かを容易に確認できる。 又、第２凹部は通気部材付き樹脂部材を樹脂成形する際の金型のコア（突起）によって樹脂が充填されなかった部分であり、この突起が通気部材の外周縁を取り囲む。従って、この通気部材付き樹脂部材によれば、第２凹部が成形時の溶融樹脂の流れによる通気部材の面方向へのズレを防止し、製品不良を低減することができる。

本発明の通気部材付き樹脂部材において、前記第１凹部は前記表面及び前記裏面を貫通しなくてもよい。
この通気部材付き樹脂部材によれば、第１凹部が表面及び裏面を貫通しないので、第１凹部から通気部材の一部が視認され、第１凹部の他の部分が通気部材で閉塞されない場合であっても、この非閉塞部位が開口部となって通気部材を介さずに通気されることを抑制できる。

本発明の通気部材付き樹脂部材において、前記第１凹部は前記表面及び前記裏面に形成されていてもよい。
この通気部材付き樹脂部材によれば、表面と裏面のいずれの面からも第１凹部を観察できるので、通気部材が通気孔を完全に塞いでいるか否かをさらに容易に確認できる。

本発明の通気部材付き樹脂部材において、前記表面から前記裏面に向かう方向と直交する方向において、前記通気孔の中心から前記第１凹部と前記第２凹部とを見たとき、前記第１凹部と前記第２凹部とは重ならなくてもよい。
第１凹部と第２凹部は凹状であり周囲より厚みが薄いため、強度が低い。このため、第１凹部と第２凹部とが周方向に重なった場合には、この重なり部分で強度が大幅に低下する可能性があるが、周方向に第１凹部と第２凹部とが重ならないように構成すれば、強度の低下を防止することができる。

本発明の通気部材付き樹脂部材の製造方法は、自身の表面から裏面にかけて貫通する１個以上の通気孔を有する樹脂部材と、前記通気孔よりも外形が大きく、前記通気孔を通気可能に塞ぐシート状の通気部材と、を有し、前記通気部材の外周部分が前記樹脂部材に埋設された通気部材付き樹脂部材を、第１の型及び第２の型の間に形成されたキャビティ内に溶融樹脂を射出成形して製造する方法であって、前記第１の型及び前記第２の型は、前記通気部材の前記外周部分を除く中央部分にそれぞれ当接して前記通気孔を形成するための１個以上の中央突起をそれぞれ有し、さらに前記第１の型と前記第２の型の少なくとも一方は、前記中央突起の外周側に配置され、前記通気部材の前記外周部分の一部に当接する１個以上の第１の突起を有し、かつ、前記第１の型と前記第２の型の少なくとも一方は、前記中央突起の外周側に配置され、前記通気部材の外周縁を取り囲む１個以上の第２の突起を有し、前記第１の型と前記第２の型の少なくとも一方に形成された前記第２の突起の内周側に前記通気部材を設置する通気部材設置工程と、前記第１の型と前記第２の型の前記中央突起同士で前記通気部材の前記中央部分を挟んで前記第１の型と前記第２の型とを設置し、前記キャビティを形成するキャビティ形成工程と、前記キャビティ内に前記溶融樹脂を射出成形する樹脂成形工程と、を有する。

本発明の筐体は、前記通気部材付き樹脂部材を含む。

本発明のセンサは、前記筐体と、前記通気孔に対向しつつ前記筐体の内部に収容されたセンサ素子と、を備える。

この発明によれば、通気部材の変形を抑制すると共に、通気孔を通気部材が完全に塞ぐことができ、かつ通気孔を通気部材が完全に塞いでいることを容易に確認できる通気部材付き樹脂部材を得ることができる。

本発明の第１の実施形態に係る通気部材付き樹脂部材を含むケースの斜視図である。 通気部材付き樹脂部材の裏面側から見た通気孔近傍の部分斜視図である。 通気部材付き樹脂部材の表面側から見た通気孔近傍の上面図である。 図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 上面板８の製造工程を示す工程図である。 図５（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図５（ｃ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態に係るセンサの分解斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る通気部材付き樹脂部材の表面側から見た通気孔近傍の上面図である。 裏面側から見た通気孔近傍の上面図である。 図９のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 第２の実施形態に係る上面板８の製造工程を示す工程図である。 図１２（ｃ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。 通気部材付き樹脂部材の他の実施形態を示す上面図である。 通気部材付き樹脂部材のさらに他の実施形態を示す上面図である。 通気部材付き樹脂部材のさらに他の実施形態を示す上面図である。 通気部材付き樹脂部材のさらに他の実施形態を示す上面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る通気部材付き樹脂部材８を含むケース１０の斜視図、図２は通気部材付き樹脂部材８の裏面側から見た通気孔２０ｈ近傍の部分斜視図、図３は通気部材付き樹脂部材８の表面８ａ側から見た通気孔２０ｈ近傍の上面図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

図１に示すように、ケース１０は、樹脂成形された略矩形箱状をなし、ケーシング本体部６と、ケーシング本体部６の上面開口６ａ（図８参照）を閉塞する略平板状の上面板８とを備えている。上面板８、ケース１０がそれぞれ特許請求の範囲の「通気部材付き樹脂部材」、「筐体」に相当する。
ケーシング本体部６の２つの長辺の中央部から外側に向かってそれぞれフランジ部２が延びており、各フランジ部２の中央にはボルト孔が開口している。そして、ボルト孔に挿通したボルト（図示せず）を、取付対象体（例えば車両の所定部位）にネジ止めすることで、内部に被収容物（センサ素子６０（図８参照）等）を収容したケース１０を取付対象体に取付けるようになっている。又、ケーシング本体部６の１つの短辺から外側に向かい、外部との信号の入出力を行うための筒状のコネクタ部４が延びている。

一方、上面板８の表面８ａの中央部から上方に向かって円形の環状部材２０が突出し、環状部材２０の内側には１個の円形の通気孔２０ｈが開口し、通気孔２０ｈを介して外気がケース１０の内外に流通するようになっている。又、環状部材２０を含む上面板８は、詳しくは後述するように円形シート状の金網５０の周囲にインサート成形され、金網５０の外周部分５０ｐが環状部材２０を構成する樹脂により埋設されると共に、金網５０が通気孔２０ｈを通気可能に塞いでいる。
なお、金網５０より下側（ケース１０の内部側）に、通気孔２０ｈを覆うように撥水フィルタ（図示しない）を配置し、通気孔２０ｈからケース１０の内部に水が浸入することを防止してもよい。又、撥水フィルタは、金網５０より上側で、通気孔２０ｈを覆うように配置してもよい。
又、後述する図８に示すように、ケース１０の内部に配置されたセンサ素子６０は水素ガスセンサ素子である、そして、金網５０は、センサ素子６０の温度が水素ガスの発火温度よりも上昇して発火した場合であっても、火炎がケース１０の外部に出るのを防止する防爆機能を有するフレームアレスタとなっている。
なお、「通気部材付き樹脂部材」はケース１０の少なくとも一部の部材を構成していればよく、ケース１０が複数の部材からなる場合、金網５０及び通気孔２０ｈを有する部材が「通気部材付き樹脂部材」に相当する。又、ケース１０のすべての部材が樹脂製である必要はなく、少なくとも「通気部材付き樹脂部材」である上面板８が樹脂製であればよい。例えばケーシング本体部６を金属製としてもよい。又、本実施形態では、上面板８は、ケーシング本体部６に接着剤や溶着等によって固定される。
また、通気部材（金網５０）は、樹脂部材を表裏方向から見たときの通気孔の外形よりも外形が大きい。

環状部材２０のうち、通気孔２０ｈよりも外周側であって金網５０の外周部分５０ｐの一部となる位置には、上面板８の表面８ａから凹む長円形の第１凹部２２が周方向に等間隔に４個配置されている。
又、環状部材２０のうち、第１凹部２２よりも外周側には、金網５０の外周縁５０ｅを取り囲むようにして上面板８の表面８ａから凹む長円形の第２凹部２４が周方向に等間隔に４個配置されている。
一方、図２に示すように、上面板８の裏面８ｂ側の中央部からも環状部材２０が突出し、環状部材２０の内側には通気孔２０ｈが開口しているが、裏面８ｂには第１凹部や第２凹部は形成されていない。

次に、図３及び図４を参照し、第１凹部２２、及び第２凹部２４について説明する。
まず、図３に示すように、第１凹部２２の表裏方向（上面板８の表面８ａから裏面８ｂへ向かう厚み方向）に金網５０の少なくとも一部（本例では金網５０の全て）が表出して視認可能になっている。具体的には、図４に示すように、第１凹部２２は、表面８ａから金網５０に達する深さまで凹んでおり、第１凹部２２の底部に表出した金網５０が視認されることになる。ここで、第１凹部２２は、通気孔２０ｈよりも外周側で、かつ金網５０の外周部分５０ｐ（外周縁５０ｅよりも内周側）に配置されている。従って、第１凹部２２から金網５０の少なくとも一部が視認される場合には、金網５０の外周縁５０ｅが第１凹部２２、ひいては通気孔２０ｈよりも外周側に位置する、すなわち金網５０が通気孔２０ｈを完全に塞いでいることになる。
なお、後述する図５に示すように、第１凹部２２は、上面板８を樹脂成形する際の型に形成された第１の突起１２２の頂面１２２ａが金網５０の面に当接して形成される。このとき、金網５０が若干浮いて頂面１２２ａの一部が金網５０から離間した状態で樹脂成形されると、第１凹部２２の一部に金網５０が表出するが、他の部分は金網５０が埋設されて樹脂が見えることになる。このような場合も、第１凹部２２から金網５０の一部が視認可能であるものとする。

一方、第１凹部２２の表裏方向に金網５０が表出せずに視認不能な場合、その部位にて金網５０の外周縁５０ｅは第１凹部２２と通気孔２０ｈの間にある、すなわち、金網５０が樹脂に埋設されず、通気孔２０ｈの内周と金網５０との間に隙間が生じている可能性がある。
このように、第１凹部２２を表裏方向に観察することで、金網５０が通気孔２０ｈを完全に塞いでいるか否かを容易に確認できる。なお、第１凹部２２からの金網５０の観察は目視でもよいが、所定の画像認識等で自動的に行うこともできる。又、詳しくは後述するが、第１凹部２２は射出成形時に金網５０の面を支え、溶融樹脂の成形圧により金型内で金網５０が変形して撓むことを抑制する機能をも有する。

次に、図３に示すように、第２凹部２４の表裏方向に金網５０は視認不能である。具体的には、図４に示すように、第２凹部２４は、自身の内側面２４ｉにて金網５０の外周縁５０ｅを外周側から取り囲むように表面８ａから凹んでいるため、第２凹部２４の底部に金網５０は表出せず視認できない。
ここで、後述するように、第２凹部２４は、上面板８を成形するための金型のコア（突起）によって樹脂が充填されなかった部分であり、この突起が金網５０の外周縁５０ｅを取り囲んで射出成形時の金網５０の面方向へのズレを防止する。従って、第２凹部２４は、成形時の金網５０の面方向へのズレを防止する機能を有する。又、このように、第２凹部２４は、金網５０を外周側から取り囲むコアによって形成されるため、図４に示すように、表面８ａから第２凹部２４は金網５０より深く凹み、第１凹部２２よりも凹むことになる。但し、後述するように、第１凹部が表面に、第２凹部が裏面に形成されている場合など、深さの関係が第１凹部＜第２凹部とならないこともある。
本実施形態では、表裏方向に、通気部材（金網５０）と第２凹部２４を投影したとき、通気部材（金網５０）の外形を拡大した仮想外形線に重なる位置に第２凹部２４が配置されている。
なお、第２凹部２４が金網５０の外周縁５０ｅを「取り囲む」とは、第２凹部２４の内側面２４ｉが金網５０の外周縁５０ｅに接し、又は第２凹部２４が外周縁５０ｅよりも外周側に配置されて両者の間に樹脂が埋設されていることをいう。そして、第２凹部２４が金網５０の外周縁５０ｅに接している場合は、図４に示すように、第２凹部２４の内側面２４ｉに金網５０の外周縁５０ｅの端面が視認できるが、「表裏方向」には第２凹部２４から金網５０は視認不能である。
このように、視認不能とは、第２凹部２４の内側面２４ｉには金網５０の外周縁５０ｅの端面が視認できるものの、第２凹部２４の内側面２４ｉから突出するなどして表裏方向に視認可能ではないこと、または、第２凹部２４の内側面２４ｉに金網５０が露出していないことを意味する。

次に、図５〜図７を参照し、上面板８の製造方法について説明する。なお、図５は、上面板８の製造工程を示す工程図、図６は図５（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図７は図５（ｃ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。又、図５〜図７においては、環状部材２０近傍のみ図示するが、環状部材２０を含む上面板８を一度に樹脂成形することはいうまでもない。

まず、図５（ａ）に示すように、下型１００、上型１８０、及び金網５０を用意する。下型１００、上型１８０がそれぞれ特許請求の範囲の「第１の型」、「第２の型」に相当する。
ここで、下型１００は、円柱状に凹む凹部１００ｒと、凹部１００ｒの中央から上方に円柱状に突出する中央突起１２０ａと、中央突起１２０ａの外周側にて凹部１００ｒから上方にかつ周方向に等間隔に長円柱状に突出する４個の第１の突起１２２と、第１の突起１２２の外周側にて凹部１００ｒから上方にかつ周方向に等間隔に長円柱状に突出する４個の第２の突起１２４と、を有する。
第２の突起１２４は第１の突起１２２よりも上方に突出している。第２の突起１２４の内側面１２４ｉは、金網５０の外周縁５０ｅよりわずかに大径の円周上に位置し、第２の突起１２４の内周側に金網５０をセットできるようになっている。

一方、上型１８０は、円柱状に凹む凹部１８０ｒと、凹部１８０ｒの中央から上方に段付の円柱状に突出する中央突起１２０ｂと、を有する。そして、下型１００の上に所定の間隔で上型１８０を設置し、下型１００と上型１８０との間に形成されたキャビティＣＡ内に溶融した樹脂を射出成形することで、上面板８を樹脂成形することができる。
ここで、凹部１００ｒはキャビティＣＡの一部を構成し、図１の表面８ａ側の環状部材２０を形成する。中央突起１２０ａ、第１の突起１２２、及び第２の突起１２４は、それぞれ表面８ａ側の通気孔２０ｈ、第１凹部２２及び第２凹部２４を形成する。又、第２の突起１２４の内周側（但し、第１の突起１２２を除く）はキャビティＣＡの一部を構成し、この部位の樹脂に金網５０の外周部分５０ｐ（図１参照）を埋設する。
又、凹部１８０ｒはキャビティＣＡの一部を構成し、図１の裏面８ｂ側の環状部材２０を形成する。中央突起１２０ｂは、裏面８ｂ側の通気孔２０ｈを形成する。

次に、図５（ｂ）及び図６に示すように、下型１００の第２の突起１２４の内周側に金網５０を設置する（通気部材設置工程）。ここで、第２の突起１２４の内周側には第１の突起１２２が立設しており、第１の突起１２２の頂面１２２ａが金網５０の下面（成形後に表面８ａ側に向く面）に当接する。
次に、図５（ｃ）及び図７に示すように、下型１００と上型１８０の中央突起１２０ａ、１２０ｂ同士で金網５０の中央部分を挟むようにして下型１００の上に所定の間隔で上型１８０を設置し、下型１００と上型１８０との間にキャビティＣＡを形成する。そして、キャビティＣＡ内に溶融樹脂ＲＥを射出成形すると、図５（ｄ）に示す上面板８を製造することができる。

ここで、図７に示すように、溶融樹脂ＲＥを射出成形する際、金網５０の外周縁５０ｅが第２の突起１２４の内側面１２４ｉの内側に係止されるので、金網５０の面方向への移動が規制され、通気孔の位置となる中央突起１２０ａ、１２０ｂから金網５０がズレることを防止できる。
又、金網５０の外周部分５０ｐのキャビティＣＡでは、金網５０の厚み方向（図７では下方）に所定の成形圧Ｆで溶融樹脂ＲＥが流れるため、成形圧Ｆにより金網５０が変形して撓むおそれがある。そこで、第１の突起１２２の頂面１２２ａが金網５０の下面に当接して成形圧Ｆに対抗することで、金網５０の変形を抑制することができる。
以上のように、成形時の金網５０の変形やズレを抑制して製品不良を低減するので、歩留りを向上させることができる。又、成形時に金網５０がズレることを防止するので、通気孔２０ｈを金網５０が完全に塞ぐことができ、通気部材による所定の効果（防爆機能等）を確実に発揮することができる。

なお、第１凹部２２と第２凹部２４は凹状であり周囲より厚みが薄いため、強度が低い。このため、第１凹部２２と第２凹部２４とが周方向に重なった場合には、この重なり部分で強度が大幅に低下する可能性があるが、本実施形態では周方向に第１凹部２２と第２凹部２４とは重ならないので強度の低下を防止することができる。
又、本実施形態では第１凹部２２及び第２凹部２４を上型の一方の面（表面８ａ）のみに形成し、かつ第１凹部２２及び第２凹部２４が表面８ａ及び裏面８ｂに連通していない。このため、図２に示すように、裏面８ｂ側の通気孔２０ｈの外周側（環状部材２０）が平面となり、この面を利用して各種の部品を配置することができる。例えば、図８に示すように、この面（環状部材２０）で環状の弾性シール体９０を接着することができる。

次に、図８を参照し、ケース１０にセンサ素子６０を収容したセンサ１５について説明する。
センサ１５は、センサ素子６０と、回路基板８０と、センサ素子６０及び回路基板８０を収容する上述のケース１０とを備えている。回路基板８０の上面には、台座７４を介してセンサ素子６０が搭載（実装）され、センサ素子６０の複数（この例では４個）の電極は、台座７４の四隅から下方に突出する接続端子７２のそれぞれにボンディングワイヤを介して接続されている。そして、回路基板８０をケーシング本体部６に位置決めして収容し、ケーシング本体部６の上面開口６ａの内縁に上面板８を嵌合すると、上面板８の裏面８ｂ側の環状部材２０に接着された環状の弾性シール体９０が回路基板８０の上面を押圧し、回路基板８０を固定するようになっている。
回路基板８０には、センサ素子６０を制御するマイコンや各種電子部品（図示せず）が半田付け等により実装されている。又、回路基板８０には、センサ素子６０との電気的接続を行うための複数の配線部３１ａ〜３１ｃが形成され、各配線部３１ａ〜３１ｃの一端側には４本のスルーホール３１ｈが形成されている。そして、各スルーホール３１ｈに接続端子７２が挿通され、センサ素子６０が回路基板８０に電気的に接続され、各配線部３１ａ〜３１ｃはコネクタ部４を介して外部に引き出される。
そして、回路基板８０の表面と、通気孔２０ｈと、弾性シール体９０の内側面で囲まれたケース１０の内部空間が、センサ素子６０を臨ませつつ被検出雰囲気に連通する測定室Ｓを形成し、測定室Ｓ内の被検出雰囲気中の水素ガス濃度をセンサ素子６０にて検出するようになっている。

次に、図９〜図１１を参照し、本発明の第２の実施形態に係る通気部材付き樹脂部材について説明する。図９は、本発明の第２の実施形態に係る通気部材付き樹脂部材の表面８ａ側から見た通気孔３０ｈ近傍の上面図、図１０は裏面８ｂ側から見た通気孔３０ｈ近傍の上面図、図１１は図９のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
なお、第２の実施形態に係る通気部材付き樹脂部材は、金網５５、第１凹部３２ａ、３２ｂ及び第２凹部３４を含む環状部材３０以外の構成は第１の実施形態と同一であるので、同一の構成部分については、図示を省略したり同一符号を付して説明を省略する。又、上面板８の環状部材３０近傍のみ図示する。

図９、図１１に示すように、金網５５は、正三角形の頂点を短辺になるようにカットした六角形のシート状になっている。
又、図９に示すように、上面板８の中央部に第１の実施形態と同様な円形の環状部材３０が形成され、環状部材３０の内側には１個の円形の通気孔３０ｈが開口している。そして、金網５５の外周部分５５ｐが環状部材３０を構成する樹脂により埋設されると共に、金網５５が通気孔３０ｈを通気可能に塞いでいる。
環状部材３０のうち、通気孔３０ｈよりも外周側であって金網５５の外周部分５５ｐには、上面板８の表面８ａから凹む長円形の第１凹部３２ａが周方向に等間隔に３個配置されている。又、環状部材３０のうち、第１凹部３２ａと同一円周上に、周方向に第１凹部３２ａと交互に配置されるようにして、上面板８の表面８ａから凹む長円形の第２凹部３４が周方向に等間隔に３個配置されている。
なお、各第１凹部３２ａは、金網５５の上記各短辺にそれぞれ平行に配置されている。又、各第２凹部３４は、金網５５の各長辺にそれぞれ平行に配置されると共に、各長辺の中央部にて金網５５の外周縁５５ｅを外周側から取り囲んでいる。

一方、図１０に示すように、上面板８の裏面８ｂの中央部から環状部材３０が突出し、環状部材３０の内側に通気孔３０ｈが開口している。さらに、裏面８ｂには、各第１凹部３２ａと重なるように第１凹部３２ｂが３個配置されているが、第２凹部は形成されていない。
このように、第２の実施形態においては、第１凹部３２ａ、３２ｂが金網５５を挟んで表面８ａ及び裏面８ｂに連通している（図１１参照）。但し、第１凹部３２ａ、３２ｂの深さは、それぞれ表面８ａ又は裏面８ｂから金網５５に達するまでの深さで規定されるので、第２凹部３４は第１凹部３２ａ、３２ｂよりも凹んでいることになる。

そして、第１凹部３２ａ、３２ｂの表裏方向にそれぞれ金網５５の少なくとも一部が表出して視認可能である。第１凹部３２ａ、３２ｂは金網５５の外周縁５５ｅよりも内周側に配置されているため、第２の実施形態においても、第１凹部３２ａ、３２ｂを表裏方向に観察することで、金網５５が通気孔３０ｈを完全に塞いでいるか否かを容易に確認できる。
又、第２凹部３４は自身の内側面３４ｉにて金網５０の外周縁５０ｅを外周側から取り囲むように凹むので、第２凹部３４の底部に金網５０は表出せず視認不能であると共に、成形時の金網５５の面方向へのズレを防止する。

なお、図９、図１０に示すように、第２の実施形態では、１個の第１凹部３２ａ及びこれと重なる第１凹部３２ｂの一部に金網５５が視認されるが、この第１凹部３２ａ、３２ｂの外縁と金網５５との間は金網５５で閉塞されずに隙間Ｇが生じている。例えば金網５５の寸法がばらついて短くなった場合や、射出成形時に金網５５が若干撓んだ場合に、隙間Ｇが生じる可能性がある。
そして、第２の実施形態では、第１凹部３２ａ、３２ｂが金網５５を挟んで表面８ａ及び裏面８ｂに連通しているため、隙間Ｇから金網５０を介さずに通気が可能となる。この場合であっても、例えば図８に示す環状の弾性シール体９０を第１凹部３２ｂ上に接着して隙間Ｇを閉塞したり、第１凹部３２ａ、３２ｂより内周側に弾性シール体９０を取り付けることで測定室Ｓを隙間Ｇから空間的に分離するようにすれば、問題はない。また、表面８ａ及び裏面８ｂに連通した第１凹部３２ａ、３２ｂを覆うように撥水フィルタを配置し、第１凹部３２ａ、３２ｂからケース１０の内部に水が浸入することを防止してもよい。
一方、第２の実施形態では、表面８ａと裏面８ｂのいずれの面からも第１凹部３２ａ、３２ｂを観察できるので、金網５５が通気孔３０ｈを完全に塞いでいるか否かをさらに容易に確認できる。従って、用途やケース１０の形状等に応じて、第１凹部３２ａ、３２ｂを表面８ａ及び裏面８ｂに連通させるか否かを設定すればよい。

同様に、第２凹部３４（２４）を表面８ａ及び裏面８ｂに連通させると開口部となるが、第２凹部３４より内周側の通気孔３０ｈを第２凹部３４と空間的に分離するようにすれば、問題はない。また、表面８ａ及び裏面８ｂに連通した第２凹部３４（２４）を覆うように撥水フィルタを配置し、第２凹部３４（２４）からケース１０の内部に水が浸入することを防止してもよい。従って、用途やケース１０の形状等に応じて、第２凹部３４を表面８ａ及び裏面８ｂに連通させるか否かを設定すればよい。但し、第２凹部３４（２４）は表面８ａ及び裏面８ｂを貫通しない凹溝であることが好ましい。

次に、図１２、図１３を参照し、第２の実施形態に係る通気部材付き樹脂部材（上面板８）の製造方法について説明する。なお、図１２は、第２の実施形態に係る上面板８の製造工程を示す工程図、図１３は図１２（ｃ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。又、図１２、図１３においては、環状部材３０近傍のみ図示するが、環状部材３０を含む上面板８を一度に樹脂成形することはいうまでもない。

まず、図１２（ａ）に示すように、下型２００、上型２８０、及び金網５５を用意する。下型２００、上型２８０がそれぞれ特許請求の範囲の「第１の型」、「第２の型」に相当する。
ここで、下型２００は、円柱状に凹む凹部２００ｒと、凹部２００ｒの中央から上方に円柱状に突出する中央突起２２０ａと、中央突起２２０ａの外周側にて凹部２００ｒから上方にかつ周方向に等間隔に長円柱状に突出する３個の第１の突起２２２と、凹部２００ｒから上方にかつ周方向に等間隔に長円柱状に突出する３個の第２の突起２２４と、を有する。
第２の突起２２４は、第１の突起２２２と同一円周上に、かつ周方向に第１の突起２２２と交互に配置されている。第２の突起２２４は第１の突起２２２よりも上方に突出している。

一方、上型２８０は、円柱状に凹む凹部２８０ｒと、凹部２８０ｒの中央から上方に段付の円柱状に突出する中央突起２２０ｂと、中央突起２２０ｂの外周側にて凹部２８０ｒから上方にかつ周方向に等間隔に長円柱状に突出する３個の第１の突起２２３を有する。そして、下型２００の上に所定の間隔で上型２８０を設置し、下型２００と上型２８０との間に形成されたキャビティＣＡ内に溶融した樹脂を射出成形することで、第２の実施形態に係る上面板８を樹脂成形することができる。
ここで、凹部２００ｒはキャビティＣＡの一部を構成し、図９の表面８ａ側の環状部材３０を形成する。中央突起２２０ａ、第１の突起２２２、及び第２の突起２２４は、それぞれ表面８ａ側の通気孔３０ｈ、第１凹部３２ａ及び第２凹部３４を形成する。又、第２の突起２２４の内周側（但し、第１の突起２２２を除く）はキャビティＣＡの一部を構成し、この部位の樹脂に金網５５の外周部分５５ｐ（図９参照）を埋設する。
又、凹部２８０ｒはキャビティＣＡの一部を構成し、図９の裏面８ｂ側の環状部材３０を形成する。中央突起２２０ｂ、第１の突起２２３は、それぞれ裏面８ｂ側の通気孔３０ｈ、第１凹部３２ｂを形成する。

次に、図１２（ｂ）に示すように、下型２００の第２の突起２２４の内周側に金網５５を設置する（通気部材設置工程）。このとき、第１の突起２２２の頂面２２２ａが金網５５の下面（成形後に表面８ａ側に向く面）に当接する（図１３参照）。
次に、下型２００と上型２８０の中央突起２２０ａ、２２０ｂ同士で金網５５の中央部分を挟むようにして下型２００の上に所定の間隔で上型２８０を設置し、下型２００と上型２８０との間にキャビティＣＡを形成する。そして、図１２（ｃ）に示すように、キャビティ内に溶融樹脂ＲＥを射出成形すると、図１２（ｄ）に示す第２の実施形態に係る上面板８を製造することができる。

ここで、図１３に示すように、溶融樹脂ＲＥを射出成形する際、金網５５の外周縁５５ｅが第２の突起２２４の内側面２２４ｉの内側に係止されているので、金網５５の面方向への移動が規制され、通気孔の位置となる中央突起２２０ａ、２２０ｂから金網５５がズレることを防止できる。
又、金網５５の外周部分５５ｐのキャビティＣＡでは、金網５５の厚み方向（図１３では下方）に所定の成形圧Ｆで溶融樹脂ＲＥが流れるため、成形圧Ｆにより金網５５が変形して撓むおそれがある。そこで、第１の突起２２２の頂面２２２ａが金網５５の下面に当接して成形圧Ｆに対抗するので、金網５５の変形を抑制することができる。
さらに、第２の実施形態では、上型２８０にも第１の突起２２３が形成され、上下それぞれの第１の突起２２２、２２３が金網５５をしっかりと挟んだ状態で成形圧Ｆに対抗するので、金網５０の変形をより一層抑制することができる。又、キャビティＣＡの形状等によっては、溶融樹脂ＲＥの流れる方向が図１３と逆向き（上方）となる場合があるが、第２の実施形態では、金網５５の上下のいずれの面も、それぞれ第１の突起２２２、２２３の各頂面２２２ａ、２２３ａによって挟まれて成形圧Ｆに対抗する。このため、溶融樹脂ＲＥの流れる方向によらずに、金網５５の変形を抑制することができる。

本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。
例えば、上記第１の実施形態においては、第１凹部２２と第２凹部２４とが同じ面（表面８ａ）に形成されたが、図１４に示すように、例えば第２凹部２４を表面８ａ側に形成し、第１凹部２２ｘを反対面（裏面８ｂ）側に形成してもよい。
又、図１５に示すように、例えば第１凹部２２、２２ｘを周方向に表面８ａ側と裏面８ｂ側に互い違いに形成してもよい。同様に、第２凹部２４、２４ｘを周方向に表面８ａ側と裏面８ｂ側に互い違いに形成してもよい。さらに、通気孔は１個に限らず、例えば２個の通気孔２０ｈ１、２０ｈ２を形成してもよい。
又、図１６に示すように、例えば第１凹部２２ｙと第２凹部２４ｙのいずれか又は両方を、周方向に繋がる環状の凹溝として形成してもよい。但し、第１凹部が表裏面の両方に連通して形成される場合には、この凹部を環状とすると、その部位に樹脂が充填されずに強度が低下するので、環状とせずに周方向に間隔を開けて第１凹部を形成する必要がある。
又、上記実施例では、第１凹部２２は通気孔２０ｈと離間しているが、これに限られず、図１７に示すように、例えば第１凹部２２と通気孔２０ｈとが一部繋がっていてもよい。

通気部材、第１凹部及び第２凹部の個数、形状も上記実施形態に限定されない。又、通気部材は、金網に限られず、例えば通気性の樹脂フィルタ等であってもよい。
又、上記実施形態においては、センサ１５としてガスセンサの１種である水素ガスセンサを例示したが、例えば酸化物半導体、発熱抵抗体、又は熱伝導素子を用いた可燃性ガスセンサであってもよい。又、センサ１５としてはガスセンサに限らず、温度センサや湿度センサ等の他のセンサであってもよい。

８ 通気部材付き樹脂部材
８ａ 通気部材付き樹脂部材の表面
８ｂ 通気部材付き樹脂部材の裏面
１０ 筐体
１５ センサ
２０ｈ、３０ｈ 通気孔
２２、３２ａ、３２ｂ 第１凹部
２４、３４ 第２凹部
５０、５５ 通気部材
５０ｐ、５５ｐ 通気部材の外周部分
５０ｅ、５５ｅ 通気部材の外周縁
６０ センサ素子
１００、２００ 第１の型
１２０ａ、１２０ｂ、２２０ａ、２２０ｂ 中央突起
１２２、２２２、２２３ 第１の突起
１２４、２２４ 第２の突起
１８０、２８０ 第２の型
ＣＡ キャビティ
ＲＥ 溶融樹脂

Claims (7)

1. 自身の表面から裏面にかけて貫通する１個以上の通気孔を有する樹脂部材と、
   前記通気孔よりも外形が大きく、前記通気孔を通気可能に塞ぐシート状の通気部材と、
   を有し、
   前記通気部材の外周部分が前記樹脂部材に埋設された通気部材付き樹脂部材において、
   前記通気孔の周囲に配置され、前記表面又は前記裏面の少なくとも一方から凹んで前記通気部材の少なくとも一部を表裏方向に視認可能な第１凹部と、
   前記通気部材の外周縁の外側に配置され前記表面又は前記裏面の少なくとも一方から凹んで前記通気部材が前記表裏方向に視認不能な第２凹部と、をさらに有する通気部材付き樹脂部材。
2. 前記第１凹部は前記表面及び前記裏面を貫通しない請求項１記載の通気部材付き樹脂部材。
3. 前記第１凹部は前記表面及び前記裏面に形成されている請求項１又は２記載の通気部材付き樹脂部材。
4. 前記表面から前記裏面に向かう方向と直交する方向において、前記通気孔の中心から前記第１凹部と前記第２凹部とを見たとき、前記第１凹部と前記第２凹部とは重ならない請求項１〜３のいずれか一項に記載の通気部材付き樹脂部材。
5. 自身の表面から裏面にかけて貫通する１個以上の通気孔を有する樹脂部材と、前記通気孔よりも外形が大きく、前記通気孔を通気可能に塞ぐシート状の通気部材と、を有し、前記通気部材の外周部分が前記樹脂部材に埋設された通気部材付き樹脂部材を、第１の型及び第２の型の間に形成されたキャビティ内に溶融樹脂を射出成形して製造する方法であって、
   前記第１の型及び前記第２の型は、前記通気部材の前記外周部分を除く中央部分にそれぞれ当接して前記通気孔を形成するための１個以上の中央突起をそれぞれ有し、
   さらに前記第１の型と前記第２の型の少なくとも一方は、前記中央突起の外周側に配置され、前記通気部材の前記外周部分の一部に当接する１個以上の第１の突起を有し、かつ、
   前記第１の型と前記第２の型の少なくとも一方は、前記中央突起の外周側に配置され、前記通気部材の外周縁を取り囲む１個以上の第２の突起を有し、
   前記第１の型と前記第２の型の少なくとも一方に形成された前記第２の突起の内周側に前記通気部材を設置する通気部材設置工程と、
   前記第１の型と前記第２の型の前記中央突起同士で前記通気部材の前記中央部分を挟んで前記第１の型と前記第２の型とを設置し、前記キャビティを形成するキャビティ形成工程と、
   前記キャビティ内に前記溶融樹脂を射出成形する樹脂成形工程と、
   を有する通気部材付き樹脂部材の製造方法。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の通気部材付き樹脂部材を含む筐体。
7. 請求項６に記載の筐体と、前記通気孔に対向しつつ前記筐体の内部に収容されたセンサ素子と、を備えたセンサ。
   
   

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