JP2023179453A - 通気部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】防爆のための排気に適し、かつ、耐熱性の観点から有利な通気弁を備えた通気部品を提供する。【解決手段】温度変化によりその内部に発生する差圧が解消されるように通気性を有する車両の電装部品の筐体において、通気部品１は、通気膜１０と、通気弁２０と、構造部材３０と、を備える。通気部品１は、通気口において筐体に装着される。通気弁２０は、弾性体を含み、弾性体の弾性変形により開閉する。構造部材３０は、通気膜１０及び通気弁２０を支持する。通気部品１が筐体に装着された装着状態において、通気膜１０によって筐体の内部及び外部の通気が行われ、かつ、筐体の内部の圧力と筐体の外部の圧力との差が所定の圧力以上になったときに通気弁２０が開いて筐体の内部の気体が筐体の外部に排出される。通気弁２０に含まれる弾性体は、破断強度の変化率が９５％～１２０％であるゴムによって形成されている。【選択図】図２
Description
本発明は、通気部品に関する。
従来、筐体の内部の圧力と筐体の外部の圧力との差を補正するための装置が知られている。
例えば、特許文献１には、内外における望ましくない圧力差が避けられるべき筐体に使用可能な圧力補正装置が記載されている。この圧力補正装置は、内側及び外側を有し、ケージと、通気膜と、圧力開放弁とを備えている。ケージは、内側ハーフ及び外側ハーフを備えている。ケージの内部において、内側ハーフと外側ハーフとの間に、通気膜及び圧力開放弁が配置されている。圧力開放弁によって防爆が実現される。内側の圧力が外側の圧力より大きくなり差圧が閾値を超えたときに、内側のガスの緊急的な排気のために内側と外側とが直接つながる流路が形成される。なお、通気膜は、防爆には寄与しない。圧力開放弁は、弾性による圧力によってケージのシール面をシールする外周部を有する。
特許文献１では、圧力開放弁を形成する弾性体の材料について具体的に検討されておらず、特許文献１に記載の技術は、圧力開放弁の耐熱性を高める観点から改良の余地を有している。そこで、本発明は、防爆のための排気に適し、かつ、耐熱性の観点から有利な通気弁を備えた通気部品を提供する。
本発明は、
通気口において筐体に装着される通気部品であって、
通気膜と、
弾性体を含み、前記弾性体の弾性変形により開閉する通気弁と、
前記通気膜及び前記通気弁を支持する構造部材と、を備え、
当該通気部品が前記筐体に装着された装着状態において、前記通気膜によって前記筐体の内部及び外部の通気が行われ、かつ、前記筐体の内部の圧力と前記筐体の外部の圧力との差が所定の圧力以上になったときに前記通気弁が開いて前記筐体の内部の気体が前記筐体の外部に排出され、
前記弾性体は、下記（１）の式によって決定される破断強度の変化率が９５％～１２０％であるゴムによって形成されている、通気部品を提供する。
破断強度の変化率＝１００×第一破断強度／第二破断強度 （１）
前記第一破断強度は、ダンベル状３号形に打ち抜かれた２．０ｍｍの厚みを有する前記ゴム製の試験片を、日本工業規格（ＪＩＳ） Ｋ ６２５７：２０１０に規定された熱抵抗性試験Ａ法に従って加熱した後に、５００ｍｍ／分の引張速度で引張試験したときの破断強度である。
前記第二破断強度は、前記試験片を、前記熱抵抗性試験Ａ法に従って加熱することなく、５００ｍｍ／分の引張速度で引張試験したときの破断強度である。
通気口において筐体に装着される通気部品であって、
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前記通気膜及び前記通気弁を支持する構造部材と、を備え、
当該通気部品が前記筐体に装着された装着状態において、前記通気膜によって前記筐体の内部及び外部の通気が行われ、かつ、前記筐体の内部の圧力と前記筐体の外部の圧力との差が所定の圧力以上になったときに前記通気弁が開いて前記筐体の内部の気体が前記筐体の外部に排出され、
前記弾性体は、下記（１）の式によって決定される破断強度の変化率が９５％～１２０％であるゴムによって形成されている、通気部品を提供する。
破断強度の変化率＝１００×第一破断強度／第二破断強度 （１）
前記第一破断強度は、ダンベル状３号形に打ち抜かれた２．０ｍｍの厚みを有する前記ゴム製の試験片を、日本工業規格（ＪＩＳ） Ｋ ６２５７：２０１０に規定された熱抵抗性試験Ａ法に従って加熱した後に、５００ｍｍ／分の引張速度で引張試験したときの破断強度である。
前記第二破断強度は、前記試験片を、前記熱抵抗性試験Ａ法に従って加熱することなく、５００ｍｍ／分の引張速度で引張試験したときの破断強度である。
上記の通気部品は、防爆のための排気に適し、かつ、耐熱性の観点から有利な通気弁を備える。
例えば、車両の電装部品の筐体は、温度変化によりその内部に発生する差圧が解消されるように通気性を有する必要がある。一方、筐体において必要な通気性のレベルは、筐体の内部の事象により変動しうる。例えば、バッテリーパックの防爆のように、筐体の内部から多量のガスを短時間に排出できることが必要な場合がある。そこで、通気膜及び通気弁を備えた通気部品を筐体の通気口に装着することが考えられる。この場合、例えば、通気弁が閉じた状態で通気膜を用いて通常の通気が行われ、筐体の内部の圧力と筐体の外部の圧力との差が所定の圧力以上に高まると、通気弁が開いて筐体の内部から多量のガスが短時間に排出される。通気弁として弾性体の弾性変形により開閉する通気弁を使用すれば、通気弁の再使用が可能である。
特許文献１に記載の圧力補正装置において、圧力開放弁の外周部は弾性変形可能な材料によって形成されていることが示唆されている。しかし、特許文献１では、圧力開放弁の材料について耐熱性の観点から具体的な検討はなされていない。本発明者らは、通気部品又は通気部品が装着された製品は高温環境にて使用される可能性があり、通気弁の耐熱性を高めることが非常に重要であることを突き止めた。そこで、本発明者らは、通気弁の耐熱性を高めるための技術について日夜検討を重ねた。その結果、本発明者らは、破断強度に関し所定の関係を満たすゴムによって通気弁に含まれる弾性体を形成することが通気弁の耐熱性を高める観点から有利であることを新たに見出し、本発明に係る通気部品を案出した。なお、本発明に係る通気部品が装着される筐体は、車両の電装部品の筐体に限られない。
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。以下の説明は、本発明の例示であり、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
図１及び図２に示す通り、通気部品１は、通気膜１０と、通気弁２０と、構造部材３０とを備えている。通気部品１は、図３に示すような、通気口５を有する筐体２に装着される部品である。図４に示す通り、通気部品１は、通気口５において筐体２に装着される。図４及び図５に示す通り、通気弁２０は、弾性体を含み、弾性体の弾性変形により開閉する。構造部材３０は、通気膜１０及び通気弁２０を支持する。通気部品１が筐体２に装着された装着状態において、通気膜１０によって筐体２の内部及び外部の通気が行われる。加えて、装着状態において、筐体２の内部の圧力と筐体２の外部の圧力との差が所定の圧力以上になったときに通気弁２０が開いて筐体２の内部の気体が筐体２の外部に排出される。換言すると、筐体２の内部の圧力と筐体２の外部の圧力との差が所定の圧力未満である場合には、通気弁２０は閉じている。通気弁２０に含まれる弾性体は、下記（１）の式によって決定される破断強度の変化率が９５％～１２０％であるゴムによって形成されている。本明細書においてこのゴムを「耐熱ゴム」と呼ぶ。式（１）において、第一破断強度は、ダンベル状３号形に打ち抜かれた２．０ｍｍの厚みを有するゴム製の試験片を、ＪＩＳ Ｋ ６２５７：２０１０に規定された熱抵抗性試験Ａ法に従って加熱した後に、５００ｍｍ／分の引張速度で引張試験したときの破断強度である。加えて、第二破断強度は、上記の試験片を上記の熱抵抗性試験Ａ法に従って加熱することなく、５００ｍｍ／分の引張速度で引張試験したときの破断強度である。
破断強度の変化率＝１００×第一破断強度／第二破断強度 （１）
破断強度の変化率＝１００×第一破断強度／第二破断強度 （１）
通気弁２０に含まれる弾性体が耐熱ゴムによって形成されていることにより、通気弁２０が高温環境で使用されても、通気弁２０の弾性体をなす耐熱ゴムの破断強度が変化しにくい。この場合、通気部品１の使用期間中に、通気弁２０が開く圧力が変化しにくく所望の範囲に収まりやすいと考えられる。このことは、通気部品１又は通気部品１が装着された製品の信頼性を高めるうえで有利である。
通気部品１における弾性体をなす耐熱ゴムの第一破断強度及び第二破断強度の値は、典型的には、通気部品１の出荷時における値を意味する。例えば、通気部品１における弾性体をなす耐熱ゴムの原料と同一の原料を用いて通気弁２０に含まれる弾性体の成形条件に準じて上記の試験片を作製する。
耐熱ゴムは、上記の破断強度の変化率が９５％～１２０％である限り、特定のゴムに限定されない。耐熱ゴムは、ＡＣＭ、ＡＥＭ、ＡＮＭ、ＣＭ、ＣＳＭ、ＥＢＭ、ＥＯＭ、ＥＰＤＭ、ＥＰＭ、ＥＶＭ、ＦＥＰＭ、ＦＦＫＭ、ＦＫＭ、ＩＭ、ＮＢＭ、ＳＥＢＭ、ＳＥＰＭ、ＣＯ、ＥＣＯ、ＧＣＯ、ＧＥＣＯ、ＧＰＯ、ＦＭＱ、ＦＶＭＱ、ＭＱ、ＰＭＱ、ＰＶＭＱ、ＶＭＱ、ＡＢＲ、ＢＲ、ＣＲ、ＣＲ、ＥＮＲ、ＨＮＢＲ、ＩＩＲ、ＩＲ、ＭＳＢＲ、ＮＢＩＲ、ＮＢＲ、ＮＩＲ、ＮＲ、ＮＯＲ、ＰＢＲ、ＰＳＢＲ、ＳＢＲ、Ｅ－ＳＢＲ、Ｓ－ＳＢＲ、ＳＩＢＲ、ＸＢＲ、ＸＣＲ、ＸＮＢＲ、ＸＳＢＲ、ＢＩＩＲ、ＣＩＩＲ、ＯＴ、ＥＯＴ、ＡＦＭＵ、ＡＵ、ＥＵ、ＦＺ、又はＰＺでありうる。なお、これらの略号は、ＪＩＳ Ｋ ６３９７：２００５に従って記載している。
通気部品１における弾性体をなす耐熱ゴムの第二破断強度は、例えば、５～１０ＭＰａである。これにより、より確実に、通気部品１の使用期間中に、通気弁２０が開く圧力が所望の範囲に収まりやすい。通気部品１における弾性体をなす耐熱ゴムの第二破断強度は、望ましくは６～９ＭＰａであり、より望ましくは７～８ＭＰａである。
ＨＩＳ－３０、ＨＩＳ－３５、ＨＩＳ－４０、ＨＩＳ－４５、ＨＩＳ－５０、ＨＩＳ－５５、及びＨＩＳ－６０につき、第一破断強度、第二破断強度、及び破断強度の変化率を求めた。結果を表１に示す。これらは、シリコーンゴムである。表１に示す通り、ＨＩＳ－３０、ＨＩＳ－４０、ＨＩＳ－４５、ＨＩＳ－５０、ＨＩＳ－５５、及びＨＩＳ－６０は、耐熱ゴムとして使用可能である。
図２に示す通り、通気弁２０は、例えば、対向する２つの面２０ｆ及び２０ｓを有する略板状の構造部分を含む。この構造部分は弾性体によって形成されており、この弾性体は耐熱ゴムによって形成されている。加えて、構造部分の最小厚みは、例えば、２．０ｍｍ～４．０ｍｍである。耐熱ゴムの、ＪＩＳ Ｋ ６２５３－３：２０１２に規定されたデュロメータ硬さは、例えば、Ａ３０～８０である。
図６Ａ及び図６Ｂに示す通り、通気弁２０は、いわゆるアンブレラバルブ（傘型の開放弁）の一種であり、例えば、２つの面２０ｆ及び２０ｓの一方を平面視したときに内周部２１及び外周部２２を含む円環状の形状を有する。通気弁２０は、その中央に貫通穴２５を有している。内周部２１は、貫通穴２５に隣接している。加えて、図２に示す通り、構造部材３０は、支持部３５と、弁座部３６とを有する。支持部３５は、内周部２１を支持する。図４及び図５に示す通り、弁座部３６は、通気弁２０が閉じたときに外周部２２に接触し、かつ、通気弁が開いたときに外周部２２と離れている。アンブレラバルブは、通常、開閉を担う弁部と弁部を支持する軸部とを含んでいる。弁部をなす部材と、軸部をなす他の部材とを別々に有するアンブレラバルブもある。通気弁２０は、例えば、弁部のみをなしており、弁部を平面視したときに円環状の形状を有する。一方、構造部材３０は、弁部である通気弁２０を支持する軸部の役割を果たしている。通気弁２０の貫通穴２５は、構造部材３０によって通気弁２０を支持するために利用される。また、通気部品１を平面視したときに、通気弁２０の貫通穴２５を形成する内周面より内側に通気膜１０が配置されている。このように、通気弁２０の貫通穴２５は、通気膜１０の収容のために十分な大きさを有している。
通気弁２０は、弾性変形によって開き、変形前の形状に戻ることによって閉じるものである限り、その形状は特定のものに限定されない。通気弁２０は、いわゆるダックビルバルブ型のものであってもよいし、アンブレラバルブ型のものであってもよい。通気弁２０がアンブレラバルブである場合、通気弁２０は、弁部と軸部とを含んでなるものであってもよく、弁部のみからなるものであってもよい。また、通気弁２０が弁部のみからなるアンブレラバルブである場合、通気弁２０は、貫通穴を有するものであってもよく、貫通穴を有しないものであってもよい。通気弁２０が貫通穴を有するアンブレラバルブである場合、その貫通穴の形状は特定の形状に限定されず、貫通穴の寸法は特定の値に限定されない。
図１及び図２に示す通り、構造部材３０は、例えば、係合部３２ｃを有する。係合部３２ｃは、筐体２の通気口５に差し込まれる。通気部品１は、例えば、シール部材６０をさらに備えている。図４に示す通り、シール部材６０は、装着状態において、構造部材３０と、筐体２の通気部品１が装着される外面２ｓとの隙間をシールする。これにより、構造部材３０と外面２ｓとの間を液体が通過して筐体２の内部に液体が導かれることを防止できる。シール部材６０は、例えば、Ｏ－リング又はパッキンである。シール部材６０の材料は、例えば、弾性変形可能な材料である。
シール部材６０の材料は、例えば、天然ゴム、合成ゴム、又は熱可塑性エラストマー等のエラストマーである。この場合、合成ゴムは、例えば、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、又は水素化ニトリルゴムである。
通気膜１０は、所望の通気性を有する限り特定の膜に限定されない。通気膜１０は、単層膜であってよいし、多層膜であってもよい。通気膜１０が多層膜である場合、各層は、多孔質膜、不織布、クロス、及びメッシュからなる群より選ばれる１つでありうる。通気膜１０は、多孔質膜及び不織布を含んでいてよく、クロス及びメッシュの少なくとも１つと多孔質膜とを含んでいてもよく、複数の不織布を含んでいてもよい。通気膜１０は、典型的には、有機高分子材料（樹脂）によって構成されている。多孔質膜の材料は、例えば、フッ素樹脂である。フッ素樹脂としては、例えば、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、又はテトラフルオロエチレン－エチレン共重合体を使用できる。不織布、クロス、及びメッシュの材料は、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィン、ナイロン、アラミド、又はエチレン酢酸ビニル共重合体である。
通気膜１０は、必要に応じて撥液処理されていてもよい。撥液処理は、例えば、パーフルオロアルキル基を有するフッ素系表面修飾剤を含む撥液性の被膜を通気膜１０に形成することによってなされる。撥液性の被膜の形成は、特に制限されないが、例えば、エアスプレイ法、静電スプレイ法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、ロールコーティング法、カーテンフローコーティング法、又は含浸法等の方法により、パーフルオロアルキル基を有するフッ素系表面修飾剤の溶液又はディスパージョンで樹脂多孔質膜をコーティングすることによりなされる。また、電着塗装法又はプラズマ重合法によって、撥液性の被膜を形成してもよい。
通気弁２０は、弾性変形によって開き、変形前の形状に戻ることによって閉じる。このため、通気弁２０は、開閉を繰り返すことができ、繰り返し使用できる。このことは、通気部品１が筐体２に取り付けられた製品において通気弁２０が正常に作動するかどうかを検査した後に、検査後の製品を出荷可能にするという利点をもたらす。
図７に示す通り、支持部３５は、例えば、第一接触部３５ｆ及び第二接触部３５ｓを有する。第一接触部３５ｆ及び第二接触部３５ｓは、通気弁２０の内周部２１を挟持している。第一接触部３５ｆは、内周部２１において対向する一対の面２１ｐの一方である面２１ｑに接触している。加えて、第二接触部３５ｓは、内周部２１において一対の面２１ｐの他方である面２１ｒに接触している。支持部３５は、第一接触部３５ｆと第二接触部３５ｓとの間で、一対の面２１ｐを接続している内周部２１の端面２１ｅに接触している。内周部２１は、第一接触部３５ｆ及び第二接触部３５ｓによって挟持されているとともに、端面２１ｅにおいても支持部３５と接触している。このため、通気弁２０と支持部３５とのシール性が高い。その結果、支持部３５と内周部２１との間を液体及び気体が通過せず、通気部品１及び通気部品１が装着された製品の信頼性を高めることができる。
例えば、通気弁２０の弾性体が弾性変形により支持部３５に押し付けられた状態で、内周部２１の端面２１ｅが支持部３５に接触している。この場合、通気弁２０と支持部３５とのシール性が高い。
内周部２１は、例えば、端面２１ｅにおいて支持部３５と液密に接触している。内周部２１は、望ましくは、端面２１ｅにおいて支持部３５と液密かつ気密に接触している。この場合、通気弁２０と支持部３５とのシール性がより高くなりやすい。この場合、気密とは、端面２１ｅによって仕切られた２つの空間の圧力差を１０ｋＰａ以上に保つことができることを意味する。
第一接触部３５ｆ及び第二接触部３５ｓは、例えば、通気弁２０の弾性体が弾性変形するように内周部２１に押し付けられた状態で、内周部２１に接触している。第一接触部３５ｆ及び第二接触部３５ｓは、例えば、液密に内周部２１に接触している。第一接触部３５ｆ及び第二接触部３５ｓは、望ましくは、液密かつ気密に内周部２１に接触している。この場合、気密とは、第一接触部３５ｆ又は第二接触部３５ｓによって仕切られた２つの空間の圧力差を１０ｋＰａ以上に保つことができることを意味する。
図２に示す通り、通気弁２０の面２０ｆは、例えば、通気弁２０の内周部２１に隣接している部分と内周部２１との間に段差を有することなく形成されている。これにより、内周部２１と支持部３５との接触面積が大きくなりやすい。
図２に示す通り、通気弁２０の面２０ｓは、例えば、通気弁２０の内周部２１に隣接している部分と内周部２１との間に段差を有するように形成されている。このため、内周部２１の厚みは、通気弁２０の内周部２１に隣接している部分の厚みよりも大きい。これにより、支持部３５によって挟持された内周部２１の変形量が大きくなりやすく、通気弁２０と支持部３５との間のシール性が高い。
図２に示す通り、通気弁２０の構造部分は、通気弁２０の外周部２２に隣接している部分と外周部２２との間に屈曲部を有し、その屈曲部は通気弁２０の内側に屈曲している。これにより、通気弁２０が閉じた状態で、外周部２２と弁座部３６との接触面積が大きくなりやすい。その結果、通気弁２０が閉じた状態で、外周部２２と弁座部３６との間のシール性が高い。
図２に示す通り、構造部材３０は、例えば、第一部材３１と、第二部材３２とを備えている。第一部材３１は、通気膜１０を支持している。第一部材３１は、基部３１ｂと、軸部３１ｓとを備えている。基部３１ｂは、例えば、円板状であり、通気膜１０を支持している。基部３１ｂは、その中央に通気のための貫通穴３１ｈを有する。基部３１ｂは、基部３１ｂの軸線に垂直な方向において貫通穴３１ｈの外側で通気膜１０の周縁部を支持している。通気膜１０は、例えば、熱溶着、超音波溶着、又は接着剤による接着等の方法によって、基部３１ｂに固定されている。軸部３１ｓは、基部３１ｂの中央から基部３１ｂの軸線方向に突出している。軸部３１ｓは、筒状であり、基部３１ｂの軸線方向において基部３１ｂから離れた位置に複数（例えば３つ）の脚部３１ｇを有する。複数の脚部３１ｇは、例えば、基部３１ｂの軸線周りに等角で離れて配置されている。複数の脚部３１ｇのそれぞれは、その先端に、基部３１ｂの軸線に垂直な方向に向かって突出する係合部３１ｃを有する。軸部３１ｓの内部又は脚部３１ｇ同士の間及び貫通穴３１ｈをガスが出入りして通気が行われる。
第二部材３２は、構造部材３０の底部及び側部をなしている。第二部材３２は、環状の部材であり、内周部３２ｉ、外周部３２ｅ、及び連結部３２ｋを備えている。内周部３２ｉは、第二部材３２の中央に位置しており、筒状である。外周部３２ｅは、内周部３２ｉの軸線に垂直な方向に内周部３２ｉから離れて内周部３２ｉを取り囲んでおり、筒状である。外周部３２ｅは、構造部材３０の側部をなしている。連結部３２ｋは、内周部３２ｉの軸線に垂直な方向において外周部３２ｅと内周部３２ｉとの間に位置し、外周部３２ｅと内周部３２ｉとを連結している。内周部３２ｉ及び連結部３２ｋが構造部材３０の底部をなしている。内周部３２ｉは、その中央に貫通孔である取付孔３２ｈを有する。第一部材３１は、軸線方向における内周部３２ｉの一方の端部において第二部材３２に取り付けられている。内周部３２ｉの一方の端部において取付孔３２ｈはテーパー孔をなしている。加えて、内周部３２ｉは、テーパー孔に隣接しており、内周部３２ｉの軸線に垂直な方向に延びている環状の係合面３２ｆを有する。取付孔３２ｈのテーパー孔に軸部３１ｓが差し込まれ、係合部３１ｃが係合面３２ｆと向かい合うことによって、第一部材３１が取付孔３２ｈから外れることが防止されている。加えて、内周部３２ｉの軸線方向におけるテーパー孔に隣接した内周部３２ｉの端面は、第一部材３１の基部３１ｂの底面と向かい合っている。
支持部３５は、例えば、第一部材３１の基部３１ｂの底面と、軸線方向における内周部３２ｉの一方の端部の外面とによって形成されている。
内周部３２ｉの内周面は、係合面３２ｆから、軸線方向における内周部３２ｉの他方の端部に向かって複数（例えば、３つ）の段をなすように形成されている。例えば、内周部３２ｉの内周面は、第一側面３２ｐ、第二側面３２ｑ、第三側面３２ｒ、第一接続面３２ｔ、及び第二接続面３２ｕを有する。第一側面３２ｐ、第二側面３２ｑ、及び第三側面３２ｒは、内周部３２ｉの軸線方向に延びている。加えて、第一側面３２ｐ、第二側面３２ｑ、及び第三側面３２ｒは、それぞれ、第一内径、第二内径、及び第三内径を有する。第一内径は第二内径より小さく、かつ、第二内径は第三内径より小さい。第一接続面３２ｔ及び第二接続面３２ｕは、内周部３２ｉの軸線に垂直な方向に延びている。第一接続面３２ｔは、第一側面３２ｐと第二側面３２ｑとを接続している。第二接続面３２ｕは、第二側面３２ｑと第三側面３２ｒとを接続している。
図１に示す通り、内周部３２ｉは、例えば、複数（例えば、３つ）の係合部３２ｃを備える。係合部３２ｃは、例えば、内周部３２ｉの軸線方向における内周部３２ｉの他方の端部において、内周部３２ｉの軸線に垂直な方向に外側に突出している。係合部３２ｃは、例えば、円弧状に湾曲した板状の部分である。複数の係合部３２ｃは、例えば、内周部３２ｉの軸線周りに等角で離れて配置されている。図３に示す通り、筐体２において、通気口５の一部は、複数（例えば、３つ）の突出部５ｐによって形成されている。複数の突出部５ｐは、通気口５の軸線周りに等角で離れて配置されており、突出部５ｐ同士の間に、通気口５の一部をなす複数の溝５ｒが存在する。通気部品１を筐体２に装着するとき、係合部３２ｃが溝５ｒを通過するように通気部品１が通気口５に差し込まれる。その後、筐体２の内部で係合部３２ｃが突出部５ｐと向かい合うように、通気部品１が内周部３２ｉの軸線周りに所定の角度で回転させられて通気部品１が筐体２に装着される。突出部５ｐと係合部３２ｃとの協働により通気部品１が筐体２から外れることが防止される。
通気弁２０は、支持部３５の一部をなす内周部３２ｉの外周面と接触するように内周部３２ｉに取り付けられている。例えば、通気弁２０の貫通穴２５の穴径は、内周部３２ｉの外周面と接触できるように定められている。
連結部３２ｋは、例えば、弁座部３６を有し、通気弁２０に対する弁座としての役割を担う。弁座部３６は、連結部３２ｋの周縁部に位置している。連結部３２ｋは、ガスを流すための流路３２ｄを有する。流路３２ｄは、弁座部３６と内周部３２ｉとの間において、内周部３２ｉの軸線方向に連なるように形成されている。通気弁２０は、流路３２ｄによって、筐体２の内部の圧力を受ける。
連結部３２ｋは、例えば、環状溝３２ｇをさらに有する。環状溝３２ｇには、シール部材６０が収容されている。環状溝３２ｇは、例えば、内周部３２ｉの軸線に垂直な方向において、弁座部３６と重なるように連結部３２ｋの底面に形成されている。
外周部３２ｅは、連結部３２ｋの外側において、内周部３２ｉの軸線方向に沿って延びている。外周部３２ｅは、内周部３２ｉの軸線に垂直な方向に外側に突出した外方突出部３２ｊを有する。
外周部３２ｅは、例えば、複数の内方突出部３２ｖを有する。内方突出部３２ｖは、内周部３２ｉの軸線方向における外周部３２ｅの一方の端部において、内周部３２ｉの軸線に垂直な方向に内側に突出している。複数の内方突出部３２ｖは、内周部３２ｉの軸線周りに所定の間隔で離れて配置されている。
図１及び図２に示す通り、構造部材３０は、例えば、第三部材３３をさらに備えている。第三部材３３は、例えば、円板状の部材である。第三部材３３は、第一部材３１及び第二部材３２と協働して内部空間４０を形成している。通気膜１０及び通気弁２０は、例えば、内部空間４０に収容されている。第三部材３３は、通気膜１０及び通気弁２０を覆っており、通気膜１０及び通気弁２０を保護している。
第三部材３３は、円板状の蓋部３３ｃと、係合爪３３ｅを有する。係合爪３３ｅは、蓋部３３ｃの一方の主面の周縁部から蓋部３３ｃの軸線方向に突出している。係合爪３３ｅの先端部は、蓋部３３ｃの軸線に垂直な方向に外側に突出している。係合爪３３ｅが内方突出部３２ｖ同士の隙間を通過するように第三部材３３が外周部３２ｅの内部に差し込まれる。その後、係合爪３３ｅの先端部が内方突出部３２ｖと向かい合うように、第三部材３３が蓋部３３ｃの軸線周りに所定の角度で回転させられる。このようにして、第三部材３３が第二部材３２に取り付けられる。係合爪３３ｅの先端部が内方突出部３２ｖと向かい合っていることによって、第三部材３３が第二部材３２から外れることが防止される。
図１に示す通り、構造部材３０は、通気路５０を有する。通気路５０は、内部空間４０と通気部品１の外部空間とを通気可能に連通している。通気路５０は、例えば、連結部３２ｋと外周部３２ｅの内面との間に形成されている。
構造部材３０の材料は、例えば、合成樹脂又は金属である。合成樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂を使用できる。熱可塑性樹脂は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリサルフォン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、又はＡＢＳ樹脂である。構造部材３０の材料は、熱可塑性樹脂を母材とする複合材料であってもよい。この場合、複合材料に添加される強化剤は、ガラス繊維、炭素繊維、金属、又は無機フィラーでありうる。
図４に示す通り、筐体２の内部の圧力と筐体２の外部の圧力との差が所定の圧力未満である場合、通気弁２０は閉じており、筐体２の内部のガスは、流路３２ｄを通って筐体２の外部に移動できない。このため、ガスは、内周部３２ｉの取付孔３２ｈ、第一部材３１の貫通穴３１ｈ、通気膜１０、内部空間４０、及び通気路５０を含む流路を通って筐体２の内部及び外部を出入りする。一方、図５に示す通り、筐体２の内部の圧力と筐体２の外部の圧力との差が所定の圧力以上である場合、通気弁２０が開き、筐体２の内部のガスは、流路３２ｄ、内部空間４０、及び通気路５０を含む流路を通って筐体２の外部に排出される。通気弁２０が開くことによって形成されるガスの流路には、通気膜１０が配置されておらず、筐体２の内部から多量のガスを短期間に排出できる。なお、筐体内部の圧力が急上昇することによって、通気弁を備えていても通気膜等が破損してしまうことがある。しかし、通気部品１は、そのような現象を抑制できる構造を有する。通気膜等の破損を防止する手段として、通気弁を利用して筐体内部のガスを速やかに筐体外部に排出できる構造を提供することが考えらえる。そのためには、ガスが通過する流路の断面積の広さと、それを塞ぐ通気弁の弁部の大きさとを調整することが重要である。通気部品１は、平面視したときに、通気弁２０が中央に貫通穴を有する円環状の形状を有している。さらに、通気部品１は、平面視したときに通気弁２０の貫通穴２５を形成する内周面より内側に通気膜１０が位置するように通気膜１０が収容される構造を有している。このため、通気部品１における限られた空間で、ガスが通過する流路の断面積及び通気弁２０の弁部が可能な限り大きく確保されている。これにより、筐体２の内部の圧力が急上昇したときに、通気弁２０が開いて速やかに流路３２ｄ、内部空間４０、及び通気路５０を含む流路を通って筐体２の外部に排出される。
通気部品１は、様々な観点から変更可能である。例えば、通気弁２０は、２つの面２０ｆ及び２０ｓの一方を平面視したときに円環状以外の環状の形状を有していてもよい。この場合、２つの面２０ｆ及び２０ｓの一方を平面視したときに、内周部２１及び外周部２２の輪郭の輪郭線の一部又は全部は、曲線であってもよいし、直線であってもよい。
Claims (5)
- 通気口において筐体に装着される通気部品であって、
通気膜と、
弾性体を含み、前記弾性体の弾性変形により開閉する通気弁と、
前記通気膜及び前記通気弁を支持する構造部材と、を備え、
当該通気部品が前記筐体に装着された装着状態において、前記通気膜によって前記筐体の内部及び外部の通気が行われ、かつ、前記筐体の内部の圧力と前記筐体の外部の圧力との差が所定の圧力以上になったときに前記通気弁が開いて前記筐体の内部の気体が前記筐体の外部に排出され、
前記弾性体は、下記（１）の式によって決定される破断強度の変化率が９５％～１２０％であるゴムによって形成されている、通気部品。
破断強度の変化率＝１００×第一破断強度／第二破断強度 （１）
前記第一破断強度は、ダンベル状３号形に打ち抜かれた２．０ｍｍの厚みを有する前記ゴム製の試験片を、日本工業規格（ＪＩＳ） Ｋ ６２５７：２０１０に規定された熱抵抗性試験Ａ法に従って加熱した後に、５００ｍｍ／分の引張速度で引張試験したときの破断強度である。
前記第二破断強度は、前記試験片を、前記熱抵抗性試験Ａ法に従って加熱することなく、５００ｍｍ／分の引張速度で引張試験したときの破断強度である。 - 前記ゴムの前記第二破断強度は、５～１０ＭＰａである、請求項１に記載の通気部品。
- 前記通気弁は、前記弾性体によって形成された、対向する２つの面を有する略板状の構造部分を含み、
前記構造部分の最小厚みが２．０ｍｍ～４．０ｍｍであり、
前記ゴムの、ＪＩＳ Ｋ ６２５３－３：２０１２に規定されたデュロメータ硬さがＡ３０～８０である、
請求項１又は２に記載の通気部品。 - 前記通気弁は、前記弾性体によって形成された、対向する２つの面を有する略板状の構造部分を含み、かつ、前記２つの面の一方を平面視したときに内周部及び外周部を含む円環状の形状を有し、
前記構造部材は、前記内周部を支持する支持部と、前記通気弁が閉じたときに前記外周部に接触し、かつ、前記通気弁が開いたときに前記外周部と離れている弁座部とを有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の通気部品。 - 前記構造部材は、前記筐体の前記通気口に差し込まれる係合部を有し、
前記装着状態において、前記構造部材と前記筐体の当該通気部品が装着される外面との隙間をシールするシール部材をさらに備えた、
請求項１～４のいずれか１項に記載の通気部品。
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