JP4213488B2 - 通気部材、これを用いた通気筐体、通気部材の抜け防止具および通気構造形成キット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用電装部品などの筐体に固定される通気部材、その通気部材が固定された筐体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ECU(electronic control unit)、ランプ、モーター、各種センサー、圧力スイッチ、アクチュエーターなどの自動車用電装部品、携帯電話、カメラ、電気剃刀、電動ハブラシおよび屋外用途のランプなどの各種筐体には通気部材が装着されている。
【0003】
上記通気部材は、筐体の内部へ水や粉塵が侵入することを防止しつつ、音声の伝搬、筐体内部で発生したガスの放出、温度変化による筐体内部の圧力変化の緩和など、装着される筐体の種類に応じて種々の役割を果たす。
【0004】
図17(a)および(b)に従来の通気部材の一例を示す。図17(a)および(b)に示す通気部材51は、風雨、泥水、油類などの汚染物にさらされる機器筐体、例えば、自動車用電装部品に使用されるものである。通気部材51は、L字形、コ字形(図示せず)の管状体であり、あるいはその内部に迷路52を有した構造をしている。この通気部材51は、その一端を筐体50に設けられた首部50aに外嵌することで、筐体に固定される。
【0005】
図18(a)および(b)に、従来の通気部材の他の一例を示す。図18(a)および(b)に示す通気部材60は、カバー部品61の内部に略筒状体62が嵌装され、カバー部品61の内周と略筒状体62の外周との間、およびカバー部品61の底面と略筒状体62の底部との間に通気路が形成されている。通気部材60は、略筒状体62の底部開口をフィルタ63によって被覆することにより、より高い防水性、防塵を発揮することもできる(特許文献1に記載)。この通気部材60は、略筒状体62の頂部開口62aを筐体50の首部50aに外嵌することで、筐体に固定される。
【0006】
図19に、従来の通気部材の他の一例を示す。図19に示した通気部材70は、円板状のエラストマー部材71の一方端部にテーパー状の挿入部71aが形成され、他方端部には飛沫遮断カバー71bが形成されており、一方端部から他方端部の外周に貫通する通気流路の途中に通気膜72が溶着固定されている。また、エラストマー部材71の外周には、挿入部71aと共同して筐体7を固持するシール固定部71cが形成されている(特許文献2に記載)。この通気部材70は、筐体の開口部に挿入部71aを圧入することで、筐体に固定される。
【0007】
【特許文献1】
特開2001−143524号公報(第3−5頁、図1、図4)
【0008】
【特許文献2】
特開平10−85536号公報(第2−3頁、図2)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した通気部材には以下の問題点がある。図17および図18に示した通気部材51および60は、いずれも筐体50の首部50aに外嵌することのみによって筐体50に固定されているため、引き抜かれるおそれがある。
【0010】
一方、図19に示した通気部材70は、筐体7と当接する面がエラストマー製であるため、筐体7と当接する面の一部に油が浸入すると、通気部材70が筐体から抜け易くなる。このため、通気部材70は、油が付着し易い環境下で使用される筐体の通気部材としては適していると言えない。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の通気部材は、筐体の開口部に固定された状態で、前記開口部を通過する気体が透過する通気膜を含む通気部材であって、前記通気膜を支持する支持部と前記開口部へ挿入される挿入部とを有する支持体をさらに含み、前記挿入部の少なくとも挿入開始側が周方向に沿って複数に分割されていることを特徴とする。
【0012】
本発明の通気筐体は、本発明の通気部材が、筐体の開口部に固定されていることを特徴とする。
【0013】
本発明の通気部材とともに使用される通気部材の抜け防止具であって、前記開口部を突き抜けるように前記開口部へ挿入された前記挿入部に挿入されて、前記挿入部を内側から押し広げる柱状部を含み、前記柱状部には、前記挿入部に挿入された状態で、前記貫通孔と連通する通気孔が形成されていることを特徴とする。
【0014】
本発明の通気部材と本発明の通気部材の抜け防止具とからなることを特徴とする通気構造形成キット。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明における好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【0016】
(実施の形態1)
図1〜図6を用いて本発明の通気部材の一例について説明する。図1および図2に示すように、通気部材1は、支持体2と、通気膜4とを含んでいる。支持体2は、通気膜4を支持するための支持部2aと、前記支持部2aの一方の側に形成された挿入部2bとを含んでいる。支持体2の中央部には、支持部2aおよび挿入部2bを貫通する貫通孔3が形成されており、この貫通孔3を被覆するようにして通気膜4が支持部2aに固着されている。
【0017】
挿入部2bは、筐体7の開口部8とほぼ同径の円柱状であり、前記挿入部2bの少なくとも挿入開始側が周方向に沿って複数に分割されている。挿入部2bは、少なくとも挿入開始側に形成された複数の脚部2hを含んでおり、隣り合う脚部2hの間にはスリット2iが形成されている。複数の脚部2hのいずれもが、その挿入開始側端部に外周がテーパー状に加工された係止部2cを含んでいる。
【0018】
通気部材1を筐体7の開口部8に固定するに際して、挿入部2bを開口部8へ挿入すると、係止部2cが開口部8に押圧され、分割された挿入部2b(脚部2h)が内方に撓むため、筐体7に対する通気部材1の挿入圧が低減される。係止部2cは、開口部8を通過し押圧から解放されると、筐体の内面に係止され、通気部材1は筐体7に固定される。通気部材1は、一旦筐体7に固定されると通気部材1および/または筐体7が破壊されるほどに引っ張らなければ筐体7の外側から取り外すことができず、筐体7から取り外されるおそれが低減されている。
【0019】
図1および図2に示した例では、挿入部2bの挿入開始側は、周方向に沿って3つに分割されているが、これに限定されるものではなく、分割数は2、または4以上であってもよい。また、図1および図2に示した例では、挿入部2bの長手方向の一部が複数に分割されているが、これに限定されるものではなく、挿入部2bの長手方向全体が複数に分割されていてもよい。また、複数の脚部2hの全てが係止部2cを含んでいるが、少なくとも1つ、好ましくは2つ以上の脚部2hが係止部2cを含んでいればよい。また、係止部2cは、挿入部2bの挿入開始側の先端から0.1mm以上離れた箇所から形成するとよい。挿入部2bの挿入開始側端部にストレート部分があると、挿入部2bの筐体の開口部8への挿入が容易となるからである。
【0020】
支持部2aの形状は、特に限定されないが、図1および図2に示した例では、挿入部2bよりも大きい径を有するディスク状をしている。この支持部2aは、筐体7に形成された開口部8よりも大きい径を有し、開口部8を覆うように配置することができる。
【0021】
また、図2(b)に示したように、通気膜4によって被覆された支持部2aの表面は曲面となっている。このように、支持部2aの表面が、周縁部が中央部よりも低くなった曲面である通気部材は、水はけ性が良くなるので、水による影響を受け易い環境で使用される筐体の通気部材として好適である。尚、支持部2aの表面を上記した曲面とすることに代えて、例えば、支持部2aの形状を錐形とし、その傾斜面に通気膜4を固着することによっても、水はけ性を向上させることができる。
【0022】
貫通孔3の大きさは、通気部材1が固定される筐体の種類および通気膜4の透気量とを考慮して適宜決定すればよいが、その面積(気体の透過方向に対して直交する面の面積)を0.001〜100cm2とするとよい。
【0023】
また、図2(b)に示したように、貫通孔3は、通気膜4によって被覆される面において複数に分れている。このように、通気膜4により被覆される面において複数の貫通孔3が形成されていると、通気膜4の中央も支持部2aによって支持されるので、外力による通気膜4の破損を抑制できる。
【0024】
図3に示すように、通気膜4により被覆される面において一つの貫通孔3が形成されていてもよい。通気膜4により被覆される面において貫通孔3の径が大きいと、通気部材1の通気性を高めることができる。また、径が大きく、その径が貫通孔の長さ方向に一定であると、貫通孔を囲う支持体2の壁面に結露が生じて通気性が阻害されることを抑制できる。しかしながら、貫通孔3の径が大きいと、複数の通気部材を1つの箱に梱包して輸送等する際に、通気部材の脚部2hにより他の通気部材の通気膜4を破損するおそれがある。
【0025】
図4(a)および(b)に、通気部材Xの1つの脚部2hが、通気部材Yの貫通孔3に挿入された状態を示している。図4(a)および(b)では、通気部材Xについては支持部2a側から、通気部材Yについては挿入部2b側から気体の透過方向に沿って平面視しており、通気部材Xの通気膜は省略している。通気部材Yを挿入部2b側から気体の透過方向にそって平面視したときに見える支持体(図4においては支持部2a)は、リング形状をしている。
【0026】
図4(a)に示すように、A寸法がB寸法より小さいと、通気部材Xの脚部2hは、通気部材Yの貫通孔3へ深く入り込むことができ、通気部材Xの脚部2hによって、通気部材Yの通気膜が破損するおそれがある。ここで、A寸法とは、リング幅の最小値(最小リング幅)のことであり、B寸法とは、挿入部2bの挿入開始側端部において、挿入部2bが複数に分割されて形成された複数の脚部2hのうち、隣り合う2つの脚部間の最短距離が最も大きい脚部間の最短距離(最大脚部間距離)のことである。
【0027】
図4(a)に示した例のように、気体の透過方向にそって平面視したときに、支持部2aの外形および貫通孔3がともに真円であり、支持部2aの外形と貫通孔3の中心が同一である形態では、リング幅はいずれの箇所においても同じであり、上記リング幅をA寸法とする。また、図4(a)に示した例のように、複数の脚部2hが、いずれも同一形状をしており、挿入部2bの周方向に沿って等間隔に配置された形態では、挿入部2bの挿入開始側端部において、複数の脚部2hのうち、隣り合う2つの脚部間の最短距離は、いずれの脚部間においても等しく、上記最短距離をB寸法とする。
【0028】
図4(b)に示すように、A寸法をB寸法より大きくすれば、通気部材Xの脚部2hが通気部材Yの貫通孔3に深く入り込もうとしても、通気部材Xの支持部2aが通気部材Yの脚部2hにあたり、通気部材Xの脚部2hが通気部材Yの貫通孔3に深く入り込むことを妨げることができる。したがって、通気部材の脚部2hによる他の通気部材の通気膜4の破損や、通気部材の脚部2hが他の通気部材の脚部2hと絡み合うことを抑制でき、取り扱い易くなる。
【0029】
支持体2の材料としては、特に限定されないが、成形が容易な熱可塑性樹脂が好ましく、エラストマー以外の熱可塑性樹脂、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)、ABS樹脂などまたはこれらの複合材が用いられる。上記した熱可塑性樹脂の他に、熱可塑性樹脂にガラス繊維、炭素繊維などの強化材や金属などを複合し、耐熱性、耐湿性、寸法安定性、剛性などが向上した複合材料を用いることもできる。また、通気部材1は圧入嵌合することにより筐体に固定されるため、耐衝撃性に優れ、曲げ強さの大きい材料、例えば、PBT、PPS、PSなどを用いることが好ましい。特に、PBTの場合、ガラス繊維が5〜40重量%含まれていることが好ましい。上記の材料から形成された支持体2は、その表面に、離型処置、易接着処理、絶縁処理、半導電処理、導電処理等を施してもよい。
【0030】
支持体2の成形方法は、特に限定されるものではなく、例えば射出成形、圧縮成形または切削などが挙げられる。
【0031】
通気膜4の材料、構造、形態は、十分な透気量が確保できるものであれば特に限定されないが、フッ素樹脂多孔体およびポリオレフィン多孔体から選ばれる少なくとも1種が好ましい。フッ素樹脂としては、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−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体などが挙げられる。ポリオレフィンのモノマーとしては、エチレン、プロピレン、4−メチルペンテン−1、1−ブテンなどが挙げられ、これらのモノマーを単体で重合したりまたは共重合して得たポリオレフィンを用いることができる。また、上記したポリオレフィンを2種類以上ブレンドしたものであってもよいし、層構造としたものであってもよい。なかでも、小面積でも通気性が維持でき、筐体内部への水や塵の侵入を阻止する機能が高いPTFE多孔体が特に好ましい。
【0032】
図1〜図3に示したように、通気膜4に補強材5を積層することもできる。このように、通気膜4の片面に補強材5を積層する場合、図1〜図3おいて通気膜4の補強材5が積層された面の反対面に補強材5を積層してもよい。補強材5の材料、構造、形態は、特に限定されないが、通気膜4よりも孔径が大きく通気性に優れた材料、例えば、織布、不織布、メッシュ、ネット、スポンジ、フォーム、金属多孔体、金属メッシュなどが好適である。耐熱性が要求される場合は、ポリエステル、ポリアミド、アラミド樹脂、ポリイミド、フッ素樹脂、超高分子量ポリエチレン、金属などからなる補強材が好ましい。尚、図1〜図3に示した例では、補強材5は通気膜4の片面に積層されているが、通気膜4の両面に積層してもよい。補強材5の両面に通気膜4を積層してもよい。
【0033】
通気膜4と補強材5を積層する方法は、単に重ねあわせるだけでもよく、互いに接合してもよい。接合は、例えば、接着剤ラミネート、熱ラミネート、加熱溶着、超音波溶着、接着剤による接着などの方法により行うことができる。例えば、熱ラミネートにより積層する場合は、加熱により補強材5の一部を溶融し接着すればよい。このように接着剤を用いずに接着すると、余分な重量増加がなく、通気性の低下も抑えることができる。また、ホットメルトパウダーのような融着剤を介在させて接着してもよい。
【0034】
通気膜4と補強材5とが積層された積層体の通気度(ガーレ値)は、0.1〜300sec/100cm3であることが好ましく、さらには、1.0〜100sec/100cm3であることが好ましい。また、耐水圧は、1.0kPa以上であることが好ましい。
【0035】
筐体の用途に応じて、通気膜4に撥水処理、撥油処理などの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通気膜4に塗布し、乾燥後、キュアすることにより行うことができ、撥液剤としては、通気膜よりも低い表面張力の被膜を形成できれば特に限定されないが、パーフルオロアルキル基を有する高分子が好適である。このような高分子としては、例えば、フロラード(住友スリーエム製)、スコッチガード(住友スリーエム製)、テックスガード(ダイキン工業製)、ユニダイン(ダイキン工業製)、アサヒガード(旭硝子製)など(すべて商品名)を利用してもよい。撥液剤の塗布は、含浸、スプレーなどにより行えばよい。
【0036】
通気膜4を支持部2aに支持させる方法は、剥がれや浮きなどが生じにくい方法として、加熱溶着、超音波溶着、接着剤や粘着剤による接着などの方法が適している。簡便性という点から、加熱溶着または超音波溶着が好適である。通気膜4に補強材5を積層する場合は、特に限定されないが、補強材5を支持体2aと固着すればよい。尚、高い撥液性が要求される場合には、撥液性が高い面を筐体の外側に向けて固着することが好ましい。
【0037】
通気膜4を支持部2aへ支持させる他の方法として、支持体2を射出成形するに際して、支持体2を成形する金型内に通気膜4を配置し、通気膜4と支持体2とを一体化してもよい。
【0038】
通気膜4、または通気膜4と補強材5とが積層された積層体の厚さは1μm〜5mmであることが好ましい。1μmより薄いと破損し易く、5mmより厚いと支持され辛くなるからである。
【0039】
また、図5に示すように、支持部2aの筐体7と向い合う面にシール部2dを設けることで、筐体7と通気部材1との密着性や気密性を高めることができる。特に、支持部2aおよび挿入部2bがエラストマー以外の熱可塑性樹脂からなる場合に、シール部2dを形成して密閉性を高めることが好ましい。
【0040】
シール部2dの材質は、ニトリルゴム(NBR)、エチレンープロピレンゴム(EPM、EPDM)、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などのエラストマー類、発泡体、あるいは粘着層付き発泡体などが好ましい。
【0041】
シール部2dは、例えば、上記した材料からなるOリングなどを挿入部2bに外嵌して設けてもよいし、二色成形により支持部2aの一方の面に形成してもよい。また、粘着層付き発泡体を、支持部2aの筐体7と向い合う面に貼り付けてもよい。
【0042】
また、図6(a)および(b)に示すように、支持体2が通気膜4の上方の少なくとも一部を覆う保護部2eを備えることで、外力によって通気膜4が損傷したり、砂、泥などが通気膜の表面に蓄積することで通気が阻害されるなどのおそれを低減できる。
【0043】
保護部2eの形状は、通気部材1の通気性を損なわない形状であれば特に限定されないが、図6に示した例のように、気体の透過方向に沿って観察したときに見えない位置、例えば、保護部2eの側面に複数の開口部2fを形成することが好ましい。但し、通気膜4を保護する効果が損なわれない程度であれば、保護部2eの上面2gにも開口部2fを形成してもよい。また、開口部2fは、保護部材2eの強度を維持し、物体の浸入を効果的に防止するなどの観点から小さな孔に分割して形成することが好ましい。
【0044】
保護部2eの材料は、支持体2の他の部分と同様のものを用いることができる。保護部2eと支持体2の他の部分とを一体化させる方法は、特に限定されないが、加熱溶着、超音波溶着、振動溶着、接着剤による接着、嵌合、螺合などの方法により行うことができる。特に、コストが安く容易であることから、加熱溶着または超音波溶着、または嵌合が好適である。
【0045】
(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の通気部材の他の例を、図7および図8を用いて説明する。本実施の形態において、特に説明のない場合は、実施の形態1と同様とし、同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0046】
図1および図2に示した通気部材では、挿入部2bが周方向に沿って3つに分割され、3つの脚部2hのいずれもが、挿入開始側端部に係止部2cを含んでいるが(図2(b)参照)、本実施の形態の通気部材21では、図7および図8に示すように、挿入部2bが周方向に沿って6つに分割され、6つの脚部2hのうち、3つの脚部2hが係止部2cを含んでいる。係止部2cを含む脚部2hと、係止部2cを含まない脚部2hは、周方向に沿って交互に配置されている。
【0047】
図1および図2に示した通気部材のように、複数の脚部2hのいずれもが係止部2cを含んでいる場合、挿入部2bの開口部8への挿入圧をさらに低減する方法として、脚部2h間の幅を細くして(スリット2iの幅を大きくして)、脚部2hを内方へ撓み易くしたり、係止部2cの開口部8に対する摺動面積を小さくすることが考えられる(図1参照)。しかしながら、脚部2hの幅を細くすると、挿入された挿入部2bと開口部8とが接する面積が減少するため、挿入部2bが開口部8内で回転し易くなり、安定性が損なわれる。
【0048】
本実施の形態の通気部材21では、挿入部2bが周方向に沿ってより多くに分割されており、係止部2cを含まない脚部2hを含むため、脚部2hが内方へ撓み易くなり、係止部2cの開口部8に対する摺動面積が小さくなって、挿入圧を低減できるとともに、開口部8に接触する挿入部2bの面積も確保でき、挿入後の位置ずれが抑制され、安定性を高めることができる。
【0049】
本実施の形態では、図8(a)に示すように、保護部2eの突出部2jと、支持部2aの筐体7と向い合う面に形成された溝部2kとが嵌合することにより、保護部2eと支持部aとが一体化している。保護部2eを支持部aから取り外すこともできるので、通気膜4を新しい通気膜4と交換することもできる。
【0050】
(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の通気部材の他の例を、図9〜図11を用いて説明する。本実施の形態において、特に説明のない場合は、実施の形態1および実施の形態2と同様とし、同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0051】
実施の形態1および実施の形態2の通気部材では、2以上の脚部2hがテーパー状の係止部2cを含んでいるが(図2(b)、図8(b)参照)、本実施の形態の通気部材31では、複数の脚部2hのいずれも上記係止部を含まない。挿入部2bの外径は、開口部8の径とほぼ同じであり、通気部材31は、挿入部2bが開口部8へ圧入されることにより筐体7に固定される。
【0052】
図10に示すように、図9に示した通気部材31には、筐体7内に突出した挿入部2bの挿入開始側の内部に、挿入部2bの挿入開始側を内側から押し広げる構造の抜け防止具9を装着することが望ましい。通気部材31と抜け防止具9とからなる通気構造形成キットによれば、通気部材31をより強固に筐体7に固定できる。
【0053】
抜け防止具9は、図10および図11に示すように、開口部8を突き抜けるように開口部8に挿入された挿入部2bに挿入されて、挿入部2bを内側から押し広げる柱状部9aを含んでいる。柱状部9aには、挿入部2bに挿入された状態で、通気部材の貫通孔3と連通する通気孔9bが形成されている。柱状部9aの外径は、挿入開始側から挿入終止側へ向って大きくなっている。抜け防止具9は、柱状部9aの挿入終止側に設けられ、筐体7の開口部8より大きい径を有する鍔部9cを含んでいるので、抜け防止具9が挿入部2b内へ入り込み過ぎることを防止できる。
【0054】
抜け防止具9は、図10および図11に示すように、鍔部9cから柱状部9aを囲うように形成された返り部9dをさらに含んでいてもよい。返り部9dと柱状部9aとの間に脚部2hが嵌合するように返り部9dを形成すれば、抜け防止具9を通気部材31に強固に装着できる。また、柱状部9aが挿入部2bの内部に挿入された状態で、返り部9dの端面9eと、筐体7の支持部2aと向かい合う面の反対面7aとが当接するように返り部9dを形成すれば、挿入部2bが開口部8内を摺動しないように、通気部材31を筐体7に固定できる。必要に応じて抜け防止具9を通気部材31から取り外せば、通気部材31を交換することができる。挿入部2bの内面および柱状部9aの外面に、互いに螺合、嵌合する、雄ネジおよび雌ネジ、嵌合溝および嵌合突起等を設けてもよい。
【0055】
抜け防止具9の材料は、特に制限されず、支持体の材料と同様であってもよいが、熱可塑性エラストマーなどのゴム状弾性を有する材料であってもよい。
【0056】
次に、図12〜図15に本発明の通気部材を固定した通気筐体の例を示す。図12に示したコネクタには、図1に示した通気部材1が、図13に示した自動車用ランプには、図6に示した通気部材1が、図14に示した電動ハブラシには、図5に示した通気部材1が、図15に示したECUには、図1に示した通気部材1が固定されている。しかしながら、本発明の通気部材が固定される筐体はこれらに限定されるものではない。また、筐体に固定される本発明の通気部材の個数についても特に限定されるものではなく、筐体の他の面や同じ面に複数個取り付けてもよい。
【0057】
【実施例】
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。
【0058】
(実施例1)
実施例1として、図6に示す通気部材を下記の通り作製した。まず、PBT(テイジン社製CG7640:融点225℃)を用いて、図6に示す構造の支持体2を射出成形により得た。得られた支持体2の支持部2aの厚さは2.5mm、外径は16mm、挿入部2bの外径(係止部2cが形成されていない箇所)は5.5mm、挿入部2bに設けられた貫通孔3の内径は3.5mmであった。保護部2eの厚さは3.5mm、外径は16mmであった。
【0059】
次に、通気膜4として、厚さ0.085mm、外径20mmのPTFE多孔体(日東電工社製ミクロテックスNTF1131:融点327℃)を準備し、補強材5として、厚さ0.2mmのポリエステル系不織布(東レ社製、アクスター:融点230℃)を準備した。通気膜4と補強材5とを、温度260℃、圧力5.0×105Paで10秒間圧着して加熱溶着し、積層体6を得た。
【0060】
つづいて、積層体6を外径8mmに打抜き、支持部2aに設けられた貫通孔3を被覆するようにして積層体6の補強材5を支持部2aに当接させ、温度260℃、圧力5.0×105Paで30秒間圧着して加熱溶着した。次に、保護部2eと支持部2aとを加熱溶着により固着した。最後に、シール部2dとして、EPDM製のOリングを挿入部2bに装着し、通気部材Aを得た。
【0061】
一方、通気部材Aを固定するための筐体として、PBT(テイジン社製CG7640:融点225℃)を用いて射出成形により作製した。得られた筐体7の外壁の厚さは2mm、開口部8の内径は6.5mmであった。筐体7の開口部8に通気部材Aを手で圧入し、通気筐体Aを得た。
【0062】
(実施例2)
実施例2として、図6に示す通気部材を下記の通り作製した。まず、PP(住友化学工業社製、AW564:融点165℃)を用いて、図6に示す構造の支持体2を射出成形により得た。得られた支持体2の支持部2aの厚さは2.5mm、外径は16mm、挿入部2bの外径(係止部2cが形成されていない箇所)は5.5mm、挿入部2bに設けられた貫通孔3の内径は3.5mmであった。保護部2eの厚さは3.5mm、外径は16mmであった。
【0063】
次に、通気膜4として、厚さ0.02mm、外径20mmのPTFE多孔体(日東電工社製ミクロテックスNTF1026:融点:327℃)を準備し、補強材5として、厚さ0.2mmのポリエステル系不織布(東レ社製、アクスター:融点230℃)を準備した。通気膜4と補強材5とを、温度260℃、圧力5.0×105Paで10秒間圧着して加熱溶着し、積層体6を得た。
【0064】
つづいて、積層体6を外径8mmに打抜き、支持部2aに設けられた貫通孔3を被覆するようにして積層体12の補強材5を支持部2aに当接させ、温度260℃、圧力5.0×105Paで30秒間圧着して加熱溶着した。次に、保護部2eと支持部2aとを加熱溶着により固着した。最後に、シール部2dとして、NBR製のOリングを挿入部2bに装着し、通気部材Bを得た。実施例1で作製した筐体7の開口部8に通気部材Bを手で圧入し、通気筐体Bを得た。
【0065】
(実施例3)
実施例3として、図7および図8に示す通気部材を下記の通り作製した。まず、PBT(テイジン社製CG7640:融点225℃)を用いて、図7および図8に示す構造の支持体2を射出成形により得た。得られた支持体2の支持部2aの厚さは3mm、最大外径は16.5mm、挿入部2bの外径(係止部2cが形成されていない箇所)は10mm、挿入部2bに設けられた貫通孔3の内径は8.5mm、A寸法は4.25mm、B寸法は2.1mmであった。保護部2eの厚さは4.5mm、外径は17mmであった。
【0066】
次に、実施例2で作製した積層体6を外径11mmに打抜き、実施例2と同様にして支持部2aに溶着した。次に、保護部2eと支持部2aとを加熱溶着した。シール部2dとして、EPDM製のOリングを挿入部2bに装着し、通気部材Cを得た。
【0067】
一方、通気部材Cを固定するための筐体を、PBT(テイジン社製CG7640:融点225℃)を用いて射出成形により作製した。得られた筐体7の外壁の厚さは2mm、開口部8の内径は10.4mmであった。筐体7の開口部8に通気部材Cを手で圧入し、通気筐体Cを得た。
【0068】
(実施例4)
実施例4として、図7および図8に示す通気部材を下記の通り作製した。まず、PP(住友化学工業社製、AW564:融点165℃)を用いて、図7および図8に示す構造の支持体2を射出成形により得た。得られた支持体2の支持部2aの厚さは3mm、最大外径は16.5mm、挿入部2bの外径(係止部2cが形成されていない箇所)は10mm、挿入部2bに設けられた貫通孔3の内径は8.5mm、A寸法は4.25mm、B寸法は2.1mmであった。保護部2eの厚さは4.5mm、外径は17mmであった。
【0069】
次に、実施例1で作製した積層体6を外径11mmに打抜き、実施例1と同様にして支持部2aに溶着した。次に、保護部2eと支持部2aとを加熱溶着した。シール部2dとして、シリコーンゴム製のOリングを挿入部2bに装着し、通気部材Dを得た。実施例3で作製した筐体7の開口部8に通気部材Dを手で圧入し、通気筐体Dを得た。
【0070】
(実施例5)
実施例5として、図9に示す通気部材を下記の通り作製した。まず、PBT(テイジン社製CG7640:融点225℃)を用いて、図9に示す構造の支持体2を射出成形により得た。得られた支持体2の支持部2aの厚さは3mm、最大外径は16.5mm、挿入部2bの外径は10mm、挿入部2bに設けられた貫通孔3の内径は8.5mm、A寸法は4.25mm、B寸法は2.1mmであった。保護部2eの厚さは4.5mm、外径は17mmであった。
【0071】
次に、実施例1で作製した積層体6を外径11mmに打抜き、実施例1と同様にして支持部2aに溶着した。次に、保護部2eと支持部2aとを加熱溶着した。シール部2dとして、粘着層付きEPDM系発泡シート(日東電工(株)製、シールセイバー、SA−612、厚さ4mm)を外径15mm、内径10.5mmのドーナツ状に打ち抜いたものを、支持部2aの筐体と向い合う面に貼り付け、通気部材Eを得た。
【0072】
次に、PBT(テイジン社製CG7640:融点225℃)を用いて、図11に示す構造の通気部材の抜け防止具9を射出形成により作製した。得られた抜け防止具9の通気孔9bの径は4mm、柱状部9aの最少外径は8mm、柱状部9aの最大外径は9mm、柱状部9aの長さ(外径が最少である箇所から最大である箇所までの長さ)は4.0mmであった。
【0073】
実施例3で作製した筐体7の開口部8に通気部材Eを挿入し、開口部8へ挿入された挿入部2bに上記抜け防止具9を挿入して、通気筐体Eを得た。
【0074】
(比較例1)
図17(a)に示した通気部材51を、スチレンーブタジエンゴムを主成分とする材料(旭化成社製、タフデン1000、曲げ弾性率4.0×108N/m2)を用いて、成形および熱加硫により作製した。得られた通気部材Fの内径は7.5mm、外径は11.5mm、肉厚は2mm、高さHは40mmであった。
【0075】
一方、通気部材Fを取り付ける筐体として、図17(a)に示した筐体50を射出成形によって作製した。首部50aは中空円柱状であり、首部の外径を通気部材51の内径よりも20%大きく形成した。通気部材Fの一端を上記首部50aに8mm外嵌して、通気筐体Fを得た。
【0076】
(比較例2)
図18に示したカバー部品61をPP(宇部興産社製UBEポリプロJ815HK:曲げ弾性率1.47×109N/m2)を用い、略筒状体62を熱可塑性エラストマー(三井化学社製ミラストマー6030:曲げ弾性率4.41×108N/m2)を用いて、それぞれ射出成形により作製した。得られたカバー部品61の外径は17.5mm、内径は15.5mm、得られた略筒状体62の最大外径は15.5mm、頂部開口部62aの内径は7.5mmであった。
【0077】
また、通気フィルタ63として、PTFE多孔体(日東電工社製ミクロテックスNTF1026:厚さ0.02μm、平均孔径0.6μm、気孔率80%)を準備した。ついで、上記略筒状体62の底部に上記通気フィルタ63を当接させた後、温度150℃、圧力10×104Paで10秒圧着して加熱溶着した。上部カバー部品61に略円筒体62を嵌装して、通気部材Gを得た。
【0078】
一方、通気部材Gを取り付ける筐体として、図18(b)に示した筐体50を射出成形によって作製した。首部50aは中空円柱状であり、首部の外径を頂部開口部62aの内径よりも20%大きく形成した。上記首部50aに通気部材Gを8mm外嵌して、通気筐体Gを得た。
【0079】
(比較例3)
比較例3として、図16に示す通気部材を下記の通り作製した。まず、PBT(テイジン社製CG7640:融点225℃)を用いて、図16に示す構造の支持体を射出成形により得た。得られた支持体の支持部2aの厚さは3mm、最大外径は16.5mm、挿入部2bの外径(係止部2cが形成されていない箇所)は10mm、挿入部2bに設けられた貫通孔3の内径は8.5mm、A寸法は4.25mm、B寸法は6.2mmであった。保護部2eの厚さは4.5mm、外径は17mmであった。
【0080】
次に、実施例1で作製した積層体6を外径11mmに打抜き、実施例1と同様にして支持部2aに溶着した。次に、保護部2eと支持部2aとを加熱溶着により固着した。シール部2dとして、粘着層付きEPDM系発泡シート(日東電工(株)製、シールセイバー、SA−612、厚さ4mm)を外径15mm、内径10.5mmのドーナツ状に打ち抜いたものを、支持部2aの筐体と向い合う面に貼り付け、通気部材Hを得た。実施例3で作製した筐体7の開口部8に通気部材Hを手で圧入し、通気筐体Hを得た。
【0081】
このようにして得られた通気筐体A〜Hについて、引き抜き力の測定を下記の方法にしたがって行った。その結果、通気部材A〜E(実施例1〜実施例5)および通気部材H(比較例3)については引き抜くことができなかった。通気部材F(比較例1)の引抜き力は7.5N、通気部材G(比較例2)の引抜き力は19.0Nであった。
【0082】
上記「引抜き試験」では、通気部材を、引張速度8.33×10-4m/sの条件で、筐体から引き抜く方向に引っ張り、そのときの最大値を引抜き力とした。ただし、引抜き力が30N以上の場合は引抜き不可と判断した。
【0083】
また、通気部材C〜E(実施例3〜5)、および通気部材H(比較例3)について、それぞれ100個を、1辺の長さが100mmの箱に入れ、その箱を様々な方向に10分間振り、通気部材の脚部2hと別の通気部材の脚部2hの絡み合いや、通気膜4の破損の有無を目視にて確認した。通気部材C〜Eでは、脚部2hの絡み合いや、通気膜4の破損は確認されなかった。一方、通気部材Hでは、100個のうち20個について、脚部2hが絡み合っていた。A寸法がB寸法より大きければ、通気部材の脚部2hによる他の通気部材の通気膜4の破損や、脚部2hの絡み合いを抑制できることが確認できた。
【0084】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、筐体から引き抜かれるおそれが低減された通気部材、およびこれを用いた通気筐体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の通気部材の一例を示す分解図
【図2】 (a)は図1に示した通気部材の底面図、(b)は(a)に示した通気部材のA−A′断面図
【図3】 本発明の通気部材の他の例を示す断面図
【図4】 (a)および(b)は通気部材の1つの脚部2hが他の通気部材の貫通孔3内に挿入された状態を説明する図
【図5】 本発明の通気部材の他の例を示す断面図
【図6】 (a)は本発明の通気部材の他の例を示す分解図、(b)は(a)に示した通気部材の断面図
【図7】 本発明の通気部材の他の例を示す分解図
【図8】 (a)は図7に示した通気部材の正面図、(b)は(a)に示した通気部材の底面図からシール部を省略した図
【図9】 (a)は本発明の通気部材の他の例を示す正面図、(b)は(a)に示した通気部材の底面図からシール部を省略した図
【図10】 図9に示した通気部材に抜け防止具が装着された状態を説明する正面図
【図11】 図10に示した抜け防止具の断面図
【図12】 (a)は本発明の通気部材の一例が固定されたコネクタの斜視図、(b)は(a)に示したコネクタのB−B′断面図
【図13】 (a)本発明の通気部材の一例が固定された自動車用ランプの斜視図、(b)は(a)に示した自動車用ランプのC−C′断面図
【図14】 本発明の通気部材の一例が固定された電動ハブラシの部分断面図
【図15】 (a)は本発明の通気部材の一例が固定されたECUの斜視図、(b)は(a)に示したECUカバーの上蓋の裏面図
【図16】 (a)は比較例3の通気部材の正面図、(b)は(a)に示した通気部材の底面図からシール部を省略した図
【図17】 (a)および(b)は従来の通気部材の一例を示す断面図
【図18】 (a)は従来の通気部材の一例を示す分解図、(b)は(a)に示した通気部材の断面図
【図19】 従来の通気部材の他の例を説明する断面図
【符号の説明】
1,21,31 通気部材
2 支持体
2a 支持部
2b 挿入部
2c 係止部
2d シール部
2e 保護部
2f 開口部
2g 保護部の上面
2h 脚部
2i スリット
2j 突出部
2k 溝部
3 貫通孔
4 通気膜
5 補強材
6 積層体
7 筐体
7a 筐体の支持部と向かい合う面の反対面
8 筐体の開口部
9 抜け防止具
9a 柱状部
9b 通気孔
9c 鍔部
9d 返り部
9e 端面
Claims (14)
- 筐体の開口部に固定された状態で、前記開口部を通過する気体が透過する通気膜を含む通気部材であって、前記通気膜を支持する支持部と前記開口部へ挿入される挿入部とを有する支持体をさらに含み、前記挿入部の少なくとも挿入開始側が周方向に沿って複数に分割されており、
前記挿入部側から気体の透過方向にそって平面視したときに見える前記支持体は、リング形状をしており、前記リング形状のリング幅の最小値を最小リング幅とし、前記挿入部の挿入開始側端部において、前記挿入部が複数に分割されて形成された複数の脚部のうち、隣り合う2つの脚部間の最短距離が最も大きい脚部間の最短距離を最大脚部間距離とし、前記最小リング幅が前記最大脚部間距離より大きいことを特徴とする通気部材。 - 前記支持体に貫通孔が形成されており、前記貫通孔を被覆するように前記通気膜が前記支持部に固着されている請求項1に記載の通気部材。
- 少なくとも1つの脚部が挿入開始側に係止部を含む請求項1に記載の通気部材。
- 前記複数の脚部は、前記係止部を含まない少なくとも1つの脚部を含む請求項3に記載の通気部材。
- 前記通気膜により被覆される面において複数の貫通孔が形成されている請求項1に記載の通気部材。
- 前記支持体が、前記支持部の前記筐体と向い合う面にシール部を有している請求項1に記載の通気部材。
- 前記支持体が、前記通気膜の上方の少なくとも一部を覆う保護部を有している請求項1に記載の通気部材。
- 前記通気膜が、ポリテトラフルオロエチレン多孔体を含む請求項1に記載の通気部材。
- 前記通気膜に、補強材が積層されている請求項1に記載の通気部材。
- 前記通気膜は、撥液処理されている請求項1に記載の通気部材。
- 請求項1〜10のいずれかの項に記載の通気部材が、筐体の開口部に固定されていることを特徴とする通気筐体。
- 請求項1に記載の通気部材とともに使用される通気部材の抜け防止具であって、前記開口部を突き抜けるように前記開口部へ挿入された前記挿入部に挿入されて、前記挿入部を内側から押し広げる柱状部を含み、前記柱状部には、前記挿入部に挿入された状態で、前記貫通孔と連通する通気孔が形成されていることを特徴とする通気部材の抜け防止具。
- 前記柱状部は、挿入開始側から挿入終止側に向って外径が大きくなっている請求項12に記載の通気部材の抜け防止具。
- 請求項1に記載の通気部材と請求項12に記載の通気部材の抜け防止具とからなることを特徴とする通気構造形成キット。
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