JP5466166B2 - 通気栓 - Google Patents

Description

本発明は、気体は通過させつつも水滴や油滴のような液体を遮断する機能を有する通気膜を備えた通気栓に関するものである。

自動車のヘッドランプ、リアランプ、フォグランプ、パワーウィンドー、圧力センサー、圧力スイッチ、エンジンコントロールユニット等の電気装置は、水や油、界面活性剤等の液体に曝される環境下で使用されるものである。また一般家電製品の中でも、電気カミソリ、携帯電話、電動歯ブラシ等、水や油、界面活性剤等の液体に曝される環境下で使用されるものがある。これらの電気装置では、内部に電子部品を収納するケースの防滴性を高くする必要があるが、全くの密閉状態にしてしまうと、温度変化によってケース内部の気体が膨張・収縮する際に、ケース内外に圧力差が発生し、ケースに過大な負荷がかかってしまう。従って上記ケースは、液体の侵入は防止しつつも、気体は出入り可能な状態にしておく必要がある。

特許文献１には、有底円筒状のカバー部品と、その内部に嵌装された筒状体とから構成されており、カバー部品の内周と筒状体の外周との間、カバー部品の底面と筒状体の底部との間に迷路状の通気路を形成することにより、防水性と通気性を発揮させる通気キャップが記載されている。

特許文献２には、自動車用パワーウィンドーの電動モーターケースに取り付ける通気可能栓が記載されている。この円筒状栓本体のシート接合部には、栓本体内部を塞ぐようにして通気シートを形成することにより、モーターケース内部に水が侵入するのを防止するとともに、通気膜の機能によりケース内部と外部との間を通気可能にしている。特許文献２においては、栓の外側に栓本体部が形成されており、この栓本体部は通気膜を含む平面よりも上方に突出するように形成されているため、通気可能栓をモーターケースに取り付ける等の作業の際に、この突出部が防護堤となって通気膜に直接手が触れることは少なく、通気膜の破損防止に寄与している。

特開２００１−１４３５２４号公報（図１） 特開２００３−６３５４９号公報（図１、図２）

上述の通り、特許文献２の栓本体部の突出部は通気膜の破損防止には一定の効果を示すものである。しかし、この突出部分が存在するために水や油等の液体が栓外部に排出されにくく、通気膜が液体で覆われるために通気可能領域の有効開口面積が小さくなり、通気膜の通気性能が低下してしまう。

かかる事情に鑑み、本発明は、栓本体部の突出部（凸部）により通気膜の破損を防止しつつも、内部に液体が滞留しにくい通気栓を提供することを目的とする。

上記目的を達成し得た本発明の通気栓は、貫通孔を有する筒状部材と該筒状部材に周着された通気膜とを備え、該通気膜は前記筒状部材に接する周着領域と前記貫通孔に面する通気領域とを有し、前記筒状部材には前記通気領域を含む平面よりも突出した凸部が形成されており、前記通気膜は周着領域において前記凸部の一部または全部に沿った形状を有するものである。

上記通気栓において、前記通気領域の中心から前記周着領域に向かって延びる直線のうち、前記凸部に遮られるものの存在範囲が前記周着領域の周囲３６０度のうち１８０度以上とすることが望ましい。

上記通気栓において、前記周着領域の外周部が前記筒状部材の側面部に接していることが望ましい。

上記通気栓において、前記筒状部材が前記凸部を２以上含むことが望ましい。

上記通気栓において、前記凸部の高さが前記周着領域の周方向に対して不連続であることが望ましい。

上記通気栓において、前記周着領域の外周部が、前記凸部の頂部よりも外側に延在している態様が推奨される。

上記通気栓において、前記周着領域であって前記凸部の頂部よりも内側に段差部が形成されている態様が推奨される。

上記通気栓において、前記周着領域の内周部に平坦部を有し、該平坦部と前記通気領域とが同一平面に含まれる態様が推奨される。

上記通気栓において、前記通気膜をフッ素樹脂で構成することが好ましい。

上記通気栓において、前記フッ素樹脂が多孔質ポリテトラフルオロエチレンであることが好ましい。

上記通気栓において、前記通気膜は撥液性を有することが望ましい。

本発明の通気栓においては、通気膜が筒状部材の凸部を覆うように装着されているため、凸部による液体の堰き止めが軽減され、液体が通気栓の外側に円滑に排出される。すなわち、液体が通気膜上をつたって移動し易くなるため、通気栓内に液体が滞留しにくく、屋外等の過酷な使用環境下においても高い通気性を維持できる。

（ａ）は、本発明の実施の形態１に係る通気栓の斜視図、（ｂ）は通気栓の断面図である。 図２は、従来の通気栓の一部断面図である。 図３は、本発明の通気栓の一部断面図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態２に係る通気栓の斜視図、（ｂ）は通気栓の断面図である。 図５は、本発明の実施の形態３に係る通気栓の斜視図である。 図６は、本発明の実施の形態３に係る他の通気栓の斜視図である。 図７は、本発明の実施の形態４に係る通気栓の斜視図である。 図８は、本発明の実施の形態５に係る通気栓の斜視図である。 図９は、本発明の実施の形態６に係る通気栓の一部断面図である。 図１０は、本発明の通気栓の変形例の断面図である。 図１１は、本発明の通気栓の他の変形例の断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の通気栓の製造プロセスを示す工程断面図である。 （ａ）は、本発明の作製例１に係る通気栓の断面図、（ｂ）は通気栓の上面図である。 （ａ）は、本発明の作製例２に係る通気栓の断面図、（ｂ）は通気栓の上面図である。 （ａ）は、本発明の作製例３に係る通気栓の断面図、（ｂ）は通気栓の上面図である。 （ａ）は、本発明の作製例４に係る通気栓の断面図、（ｂ）は通気栓の上面図である。 （ａ）は、本発明の作製例５に係る通気栓の断面図、（ｂ）は通気栓の上面図である。 （ａ）は、本発明の作製例６に係る通気栓の断面図、（ｂ）は通気栓の上面図である。

１．通気栓の構造
以下、本発明の実施の形態における通気栓の構造について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る通気栓を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は通気栓が備えた通気膜の垂直方向の断面図である。図１に示すように、貫通孔１ａを有する筒状部材１の上部に通気膜２が装着されている。通気膜２のうち、筒状部材１に周状に接している部分を「周着領域」と呼ぶこととする。また、筒状部材１に接しておらず貫通孔１ａに面している部分では、貫通孔１ａを通じて通気が可能であることから、これを「通気領域」と呼ぶこととする。

筒状部材１には、通気膜２の通気領域を含む平面（図１（ｂ）において点線で示される面）よりも上方へ突出した凸部１ｂが形成されている。この凸部１ｂが防護堤となり、通気栓の取り扱い作業時等に作業者の手等が通気膜２に直接触れることが防止されるため、通気膜２が破損する確率を低減することができる。なお、凸部１ｂは筒状部材１の一部として一体的に形成されたものであってもよいし、筒状部材１に別途追加された部品であってもよい。

本発明の実施の形態１に係る通気膜２は、周着領域において凸部１ｂを覆うように形成されており、凸部１ｂの表面形状に沿った形状を有している。従って、通気膜２の通気領域に存在する液滴が凸部１ｂによって堰き止められることなく、通気膜２上で通気領域から周着領域へとスムーズに移動する。このため、通気栓の内部に液滴が滞留しにくく、屋外やエンジンルーム内等の過酷な使用環境下においても通気膜２の有効開口面積は保持され、高い通気性を維持することができる。

図２及び図３は、液滴が流れる様子を詳しく説明したものである。図２は、従来の通気栓の一部断面図であり、通気膜２が筒状部材１の内部で固定されており、通気膜２が凸部１ｂの表面に沿って形成されていない。このため、通気膜２の通気領域から筒状部材１の凸部１ｂへの登り口は異種材料の境界になっている。一般的に液体は、毛管部に滞留する傾向があるため、図２の通気栓においては通気膜２と凸部１ｂとの境目（通気膜２の隅）に液体が滞留しやすい。

通気膜２と凸部１ｂとの境目に滞留した液滴３は、通気膜２の有効開口面積を減少させてしまう。これに対し、図３の一部断面図により示した本発明の通気栓では、通気膜２は凸部１ｂの表面形状に沿って連続して形成されているために、通気栓の傾きや振動等により通気膜２上の液滴３がスムーズに外部に流れ出る。

通気膜２の構成材料の詳細については後述するが、通気膜２の構成材料が、筒状部材１の構成材料よりも高い撥水機能（或いは撥油機能）を有していれば、通気膜２上の水や油等がスムーズに排出される効果が高くなる。通気膜２の撥水或いは撥油の機能は、通気膜２の表面と液滴３の表面とが接する部分において、液滴３の表面の接線と通気膜２の表面とが為す角度により評価することができる。例えば、筒状部材１の撥水・撥油機能が低い場合は上記角度が大きく、図２に示すように液滴３の流れは悪くなる。一方、通気膜２の撥水・撥油機能が高ければ図３に示すように上記角度は小さく、液滴３は通気膜２上を転がるようにしてスムーズに排出される。

本発明の実施の形態１に係る通気栓は、通気膜２の周着領域の外周部が筒状部材１の側面部に接している。液滴３を通気栓の側面部まで確実に導くためである。しかし通気膜２が筒状部材１の側面部に到達していなくても、通気膜２が凸部１ｂの少なくとも一部を覆うように形成されていれば、凸部１ｂにより液滴の流れが阻害される現象は改善される。

図１に示したように、筒状部材１の凸部１ｂを２箇所（又は３箇所以上）形成すれば、複数の凸部１ｂの存在により、通気栓の取り扱い作業中に生じ得る通気膜２の破損をより確実に防止することができる。また、設けられる凸部１ｂの数の増加は、筒状部材１の形状の複雑化を伴うため、筒状部材１と通気膜２との固着効果を高める。要するに、凸部１ｂの高さが通気膜２の周着領域の周方向に対して不連続であればよい。また、複数の凸部１ｂの存在により一つの凸部１ｂと隣接する他の凸部１ｂとの間に隙間を設けることができる。このような隙間により、液滴３の排出がよりスムーズに行われる。

但し、凸部１ｂと隣接する他の凸部１ｂとの間の隙間を広くとることは避けるべきである。凸部１ｂと凸部１ｂとの間に有る程度の隙間を設けることに意義があり、隙間を大きく広げても液滴排出の効果はさほど変わらない。その一方、隙間が広すぎると凸部１ｂを防護堤として通気膜２に直接手が触れることを防止するという、本発明における凸部１ｂの本来の目的が達成されなくなるからである。

したがって、本実施の形態の通気栓において、通気領域の中心から周着領域に向かって延びる直線のうち、凸部１ｂに遮られるものの存在範囲が周着領域の周囲３６０度のうち１８０度以上とすることが望ましい。

より具体的には、後述する図１６を用いて説明される。図１６（ｂ）に示すように、通気領域の中心から周着領域に向かって延びる直線のうち、凸部１ｂに遮られるもの（破線矢印）の存在範囲を、周着領域の周囲３６０度のうち１８０度以上（好ましくは２１０度以上、さらに好ましくは２４０度以上）とすることが望ましい。換言すると、凸部１ｂに遮られない直線（実線矢印）の存在範囲、すなわち角度αの総和を１８０度未満（好ましくは１５０度未満、さらに好ましくは１２０度未満）とすることが望ましい。なお、ここでは通気領域が円である場合を例に説明したが、通気領域が円でない場合は、通気領域の重心を通気領域の中心とする。

以上のように、本発明では周着領域に凸部１ｂが存在していれば上記直線は遮られ、凸部１ｂが存在していなければ上記直線は遮られないことになるが、必要により、「遮られる」の定義をいっそう狭く限定することも可能である。例えば、図１６（ａ）に示すように、上記円の中心から見た凸部１ｂの仰角βが１５度以上（さらに好ましくは３０度以上）である領域を「通気領域の中心から周着領域に向かって延びる直線が凸部１によって遮られる」領域と定義することにより、凸部１ｂが手指に対する防護機能がいっそう高い通気栓を得ることができる。一方、仰角βの上限は特に制限されないが、例えば６０度以下、或いは４５度以下とする。

もちろん、凸部１ｂが筒状部材１の全周囲に形成されていても、通気膜２が凸部１ｂの少なくとも一部を覆うように形成されている限り、本発明の通気栓は液滴３を効率よく排出し得る。

本発明の実施の形態１に係る通気栓は、通気と防滴の双方を必要とする電気装置の収納ケース等に用いられる。収納ケースには、例えば円状の穴が空けられており、通気栓はこの穴に差し込まれるようにして取り付けられる。図１に示したように、通気栓の円筒部材１をテーパー形状にすれば、通気栓を穴に確実に差し込むことができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る通気栓を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は通気栓が備えた通気膜の垂直方向の断面図である。実施の形態２に係る通気栓は、基本的には実施の形態１に係る通気栓と同様の構成を有するが、図４に示すように、実施の形態２に係る通気栓の凸部１ｂは、角部が落とされ、なだらかな曲面で構成されている。凸部１ｂの表面がなだらかであることにより、液滴の流れがよりスムーズとなる。好ましくは、凸部１ｂの表面の曲率半径が０．５ｍｍ以上であることが望ましい。なお、通気栓の取り扱いを繰り返すうちに凸部１ｂの角部に目立った汚れが集中して付着し、通気栓の商品的価値が低下してしまうが、凸部１ｂの表面がなだらかであれば、付着した汚れが目立たない。また、フィルターの角がこすれる現象を回避でき、フィルターの保護性が向上する効果もある。

（実施の形態３）
実施の形態３以降では、本発明の通気栓の他のバリエーションについて説明する。図５は、本発明の実施の形態３に係る通気栓の斜視図である。実施の形態３に係る通気栓は、凸部１ｂが３箇所に形成されている。凸部１ｂが３つあるため、凸部１ｂと他の凸部１ｂとの間に存在する隙間も３箇所存在し、通気栓の内側に滞留する液滴が外部に排出されやすい。実施の形態３に係る通気栓では、通気膜２がやや小さいために通気膜２の周着領域の外周部が筒状部材１の側面にまで到達していないが、液滴を凸部１ｂの頂部までスムーズに導くには十分な構造である。

図６は、本発明の実施の形態３に係る他の通気栓の斜視図である。図６に示す通気栓は、通気膜２の周着領域の外周部が凸部１ｂの頂部よりも外側に延在している態様であり、液滴を通気栓の外側まで確実に排出する効果がある。

図５及び図６に示したように、凸部１ｂは周方向の断面形状が台形である。断面形状を台形とすることにより、通気栓の内側および外側に斜面が形成され、液滴をよりスムーズに排出することができる。

（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４に係る通気栓の斜視図である。実施の形態４に係る通気栓の凸部１ｂの形状は球面状である。本実施の形態における通気栓は、通気栓の凸部１ｂにより通気膜の破損を予防しつつも、凸部１ｂの表面形状がなだらかであるため内部に液体が滞留しにくい構造を提供するものである。

（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５に係る通気栓の斜視図である。実施の形態５に係る通気栓では、通気膜２が筒状部材１の側面をも覆うものであるので、通気栓の内側から外側にかけて、液滴の排出が非常にスムーズである。また、通気膜２と筒状部材１との接触面積が非常に大きいため、通気膜２が筒状部材１から剥がれにくく、通気栓の耐用期間が大幅に増加する。

（実施の形態６）
図９は、本発明の実施の形態６に係る通気栓の一部断面図であり、凸部１ｂを特に拡大して示すものである。実施の形態６に係る通気栓は、通気膜２の周着領域であって凸部１ｂの頂部よりも内側に段差部１ｃが形成されている態様である。本発明において段差部とは、凸部１ｂの表面の傾斜角が局所的に小さくなっている部分を指すものとする。傾斜角が小さいとは、凸部１ｂの斜面と、通気膜２の通気領域を含む平面とが為す角度が小さいことを意味する。

本発明における通気膜２は、気体が透過するための微細な通気孔が形成されているものである。筒状部材１と通気膜２との界面においては、筒状部材１の一部が通気膜２の通気孔の内部に入り込むアンカー効果により、筒状部材１と通気膜２との固着力が強まる。ところが凸部１ｂの斜面部では、成型時の圧力により通気膜２の微細通気孔構造が変形し、微細通気孔が相対的に小さいため、筒状部材１が通気膜２の通気孔に入り込みにくく、筒状部材１と通気膜２の固着力が弱まっている。

本発明の実施の形態６に係る通気栓では、凸部１ｂの表面の傾斜角が局所的に小さい部分を設けることにより、すなわち、斜面に段差部１ｃを設けることにより、筒状部材１と通気膜２との固着力の低下を局所的に緩和することができる。

このような段差部１ｃの存在により、図９に示すように通気領域の下方から一時的に大きな差圧が負荷され、凸部１ｂの斜面に沿って通気膜２が捲れ上がったとしても、段差部１ｃが剥離停止の機能を奏し、通気膜２の完全な離脱を免れることができる。

２．通気栓の各構成要素の詳細な説明
以上、実施の形態１〜６により本発明の通気栓の構造を説明したが、筒状部材１および通気膜２の詳細（好ましい材料等）について以下に説明する。

（１）筒状部材
筒状部材１は、上述したように電気装置の一部に通気栓を差し込む用途を考慮すれば、弾力性のある樹脂で構成されることが好ましい。樹脂の例としては、サントプレーン、ミナストマー等のオレフィン系を主とした弾性樹脂、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムなどのゴム系若しくはゴム代替の弾性樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）を含むものが望ましい。電気装置の一部に本発明の通気栓を容易に差し込むためには、筒状部材１の硬度（ＪＩＳ Ｋ ６２５３）は１００度以下、より好ましくは８０度以下である。筒状部材のシール性を担保するためには、１０度以上、より好ましくは４０度以上である。ゴム硬度の計測には、デュロメータ（株式会社島津製作所製：ＤＵＲＯＭＥＴＥＲ Ａ）が用いられる。

筒状部材１の凸部１ｂの高さは、貫通孔１ａの直径に対し、５〜２００％が好ましく、より好ましくは１０〜１００％、さらに好ましくは１５〜５０％とすることが望ましい。

（２）通気膜
通気膜２の構成材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイミド等を使用することができるが、好ましくは防水性に優れたフッ素樹脂、更に好ましくは、多孔質ポリテトラフルオロエチレン（多孔質ＰＴＦＥ）のフィルムを用いることが推奨される。通気膜２の微視的形状としては、ネット状、メッシュ状、多孔質のものを用いることができる。多孔質ＰＴＦＥフィルムは、防滴性に優れ、水滴、油滴、塵埃の侵入を防止しつつ電気装置の内外に通気性を持たせる用途に適している。

多孔質ＰＴＦＥフィルムは、ＰＴＦＥのファインパウダーを成形助剤と混合することにより得られるペーストの成形体から、成形助剤を除去した後、高温高速度で延伸、さらに必要に応じて焼成することにより得られるものである。一軸延伸の場合、ノード（折り畳み結晶）が延伸方向に直角に細い島状となっていて、このノード間を繋ぐようにすだれ状にフィブリル（折り畳み結晶が延伸により解けて引出された直鎖状の分子束）が延伸方向に配向している。そして、フィブリル間、又はフィブリルとノードとで画される空間が空孔となった繊維質構造となっている。また、二軸延伸の場合には、フィブリルが放射状に広がり、フィブリルを繋ぐノードが島状に点在して、フィブリルとノードとで画された空間が多数存在するクモの巣状の繊維質構造となっている。

通気膜２は、１軸延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムであっても良いし、２軸延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムであってもよい。

通気膜２は、単独で（単層で）使用できるだけの強度を有することが好ましいが、不織布、織物や編物等のネット等、伸縮性を持ち、好ましくは１２０℃の高温に耐え得る通気性の補強層と積層して使用してもよい。

通気膜２の物理的特性としては、１ｋＰａ以上、より好ましくは１０ｋＰａ以上の耐水圧と、１０００秒以下、より好ましくは１００秒以下の透気度（ＪＩＳ Ｐ ８１１７）を備えることが望ましい。

通気膜２は、その細孔内表面に撥液性を付与されているのが好ましい。通気膜２に撥液性を持たせることで、体脂や機械油、水滴などの様々な汚染物が、通気膜の細孔内に浸透若しくは保持されるのを抑制できる。これらの汚染物質は、通気膜の捕集特性や通気特性を低下させ、通気膜としての機能を損なわせる原因となる。なお、筒状部材１の表面全体に撥液性を付与してもよい。

なお、特許請求の範囲及び本明細書において、撥液性を付与する方法としては、撥液性材料を使用する、もしくは、撥液剤を添加することでも可能であり、この場合の「撥液」とは、液体をはじく性質乃至は機能を指すものであるとし、「撥液剤」には、「撥水剤」、「撥油剤」、「撥水撥油剤」等を含むものとする。以下、撥水撥油性ポリマーを例に挙げて説明する。

撥水撥油性ポリマーとしては、含フッ素側鎖を有するポリマーを用いることができる。撥水撥油性ポリマーおよびそれを多孔質ＰＴＦＥフィルムに複合化する方法の詳細についてはＷＯ９４／２２９２８号公報などに開示されており、その一例を下記に示す。

撥水撥油性ポリマーとしては、下記一般式（１）

（式中、ｎは３〜１３の整数、Ｒは水素またはメチル基である）
で表されるフルオロアルキルアクリレートおよび／またはフルオロアルキルメタクリレートを重合して得られる含フッ素側鎖を有するポリマー（フッ素化アルキル部分は４〜１６の炭素原子を有することが好ましい）を好ましく用いることができる。このポリマーを用いて上記多孔質ＰＴＦＥフィルムの細孔内を被覆するには、このポリマーの水性マイクロエマルジョン（平均粒径０．０１〜０．５μｍ）を含フッ素界面活性剤（例、アンモニウムパーフルオロオクタネート）を用いて作製し、これを多孔質ＰＴＦＥフィルムの細孔内に含浸させた後、加熱する。この加熱によって、水と含フッ素界面活性剤が除去されるとともに、含フッ素側鎖を有するポリマーが溶融して多孔質ＰＴＦＥフィルムの細孔内表面を連続気孔が維持された状態で被覆し、撥水性・撥油性の優れた通気膜が得られる。

（３）その他
筒状部材１と通気膜２との接合には、後述するように溶融した筒状部材１に通気膜２を圧着させる方法を用いることができるし、両面粘着テープを使用することもできるが本発明の必須の構成要素ではない。その両面粘着テープには、ポリエチレン不織布、ポリプロピレン不織布、ナイロン不織布等を芯材とした不織布基材両面粘着テープ、ＰＥＴ基材両面粘着テープ、ポリイミド基材両面粘着テープ、ナイロン基材両面粘着テープ、発泡体（例えば、ウレタンフォーム、シリコーンフォーム、アクリルフォーム、ポリエチレンフォーム）基材両面粘着テープ、基材レス両面粘着テープなど様々なタイプのものを用いることができる。

３．通気栓の変形例
本願発明の通気栓は、例えば内部に電子部品を収納するケース（筐体）に直接又は間接に取り付けられるが、取り付け部位の形状によって筒状部材１の形状は種々変更され得る。

図１０に示すように、通気栓が通気パイプ５の先端部に取り付けられる場合には、筒状部材１の形状を通気パイプ５の内側と外側の両方に勘合するように形成すれば、通気栓の取り付け強度が高くなる。

図１１に示すように、通気栓が上記ケース（筐体）６の一部に設けられた有底穴に取り付けられる場合には、筒状部材１を深皿形状とすることにより、当該穴との勘合性が良いためにシールド性がよく、かつ、取り付け強度に優れた通気栓を作製することができる。

４．通気栓の製造プロセス
以下、本発明の通気栓の製造に適用し得るプロセス例について説明する。

（１）射出成形（インジェクションモールディング）
溶融させた熱可塑性樹脂を所定の凹状に加工した金型内に圧入し、その後、熱可塑性樹脂を冷却することで通気栓の成型品を得る方法である。工程手順は、図１２（ａ）〜（ｃ）の工程断面図によって示される。

まず、図１２（ａ）に示すように第１の金型１１及び第２の金型１２を向かい合わせて密着させることにより、金型の内部に筒状部材１の形状の空洞を形成する。第１の金型１１及び第２の金型１２の間には、予め通気膜２を挟持しておく。

次に、図１２（ｂ）に示すように、注入口１３から溶融させた熱可塑性樹脂を第１の金型１１内に注入する。熱可塑性樹脂が通気膜２に到達すると、熱可塑性樹脂が通気膜２を第２の金型１２の底部にまで押し下げるため、通気膜２は熱可塑性樹脂の形状に沿った形状に成型される。このとき、樹脂の注入圧力で、通気膜２（例えばＰＴＦＥ多孔質体）の空隙部分に樹脂を含侵させ、さらに樹脂を冷却し、硬化させることで樹脂（すなわち成型された筒状部材１）と通気膜２とがアンカー効果によって強固に固着された状態となる。

最後に、図１２（ｃ）に示すように、第１の金型１１及び第２の金型１２を脱型することにより、筒状部材１と通気膜２とが一体成型された通気栓を得ることができる。

（２）圧縮成形（コンプレッションモールディング）
工程手順としては上述の射出成形と同様であるが、圧縮成形では加硫によって硬化する樹脂（上記ＥＰＤＭ等のゴム系材料）を高圧のプレス機で所定形状に加工した金型内に圧入し、その後、加硫によって樹脂を硬化させることで通気栓の成型品を得る方法である。樹脂の注入圧力で、通気膜２（例えばＰＴＦＥ多孔質体）の空隙部分に樹脂を含侵させ、樹脂を冷却・硬化することでアンカー効果による強固な固着効果を得ることができる。

（３）その他の方法
射出成型や圧縮成形等の成型加工により、まずは筒状部材１を単独で成型し、その後、筒状部材１の周着領域に所定の形状の溶着部材を用いて通気膜２を固着することも可能である。固着には、再度熱をかけて筒状部材１を溶かし、溶けた樹脂を通気膜２（例えばＰＴＦＥ多孔質体）の空隙部分に樹脂を含侵させ、筒状部材１を冷却し固化させることにより筒状部材１と通気膜２が一体的に形成された通気栓を得る方法もある。

更にその他、樹脂製の筒状部材１と通気膜２を、接着剤を用いて接着すること、及び、既に詳細に説明したようにこれらを両面テープで固定することも可能である。

５．作製例
上記実施の形態１〜６の他にも、様々な形状の通気栓を作製したので、以下これらの構成についても説明する。

（作製例１）
図１３は、作製例１に係る通気栓（従来の通気栓）を示すものであり、（ａ）は通気栓が備えた通気膜２の垂直方向の断面図、（ｂ）は通気栓の上面図である。図１３に示すように、通気栓には凸部１ｂが形成されているが、通気膜はこの凸部１ｂに沿って形成されてはいない。すなわち、通気膜２は、本発明に規定する周着領域を有していないものである。

（作製例２）
図１４は、作製例２に係る通気栓を示すものであり、（ａ）は通気栓が備えた通気膜２の垂直方向の断面図、（ｂ）は通気栓の上面図である。図１４に示すように、通気膜２は、凸部１ｂの一部に沿った形状を有している。

（作製例３）
図１５は、作製例３に係る通気栓を示すものであり、（ａ）は通気栓が備えた通気膜２の垂直方向の断面図、（ｂ）は通気栓の上面図である。図１５に示すように、通気膜２は、凸部１ｂに沿い、周着領域の外周部が筒状部材の側面部に接している形状を有している。

（作製例４）
図１６は、作製例４に係る通気栓を示すものであり、（ａ）は通気栓が備えた通気膜２の垂直方向の断面図、（ｂ）は通気栓の上面図である。図１６に示すように、筒状部材１には３つの凸部１ｂがそれぞれ独立して形成されている。

（作製例５）
図１７は、作製例５に係る通気栓を示すものであり、（ａ）は通気栓が備えた通気膜２の垂直方向の断面図、（ｂ）は通気栓の上面図である。図１７に示すように、筒状部材１には３つの凸部が形成されており、通気膜２の周着領域の外周部が、凸部１ｂの頂部よりも外側に延在して設けられている。

（作製例６）
図１８は、作製例６に係る通気栓を示すものであり、（ａ）は通気栓が備えた通気膜２の垂直方向の断面図、（ｂ）は通気栓の上面図である。図１８に示すように、作製例６に係る通気栓は基本的には作製例５に係る通気栓と同様の構成を有するが、作製例６に係る通気栓においては、通気膜２の周着領域の内周部に平坦部１ｄを有し、その平坦部１ｄと通気領域とが同一平面に含まれるように構成されている。すなわち通気領域から周着領域の内周部にかけて登りの傾斜がなく、バリアフリーな状態となるため、通気領域からの液滴の排出をよりスムーズに行うことができる。

上記作製例１〜６のいずれにおいても、ゴムコンプレッションモールディング成型機（株式会社名機製作所製：Ｒシリーズ、型締能力 ７０ｔｏｎ）と、所定形状の空洞を有する金属製の金型を用い、金型の所定の位置に通気膜を設置した後、その金型に未加硫のゴムを圧入し加硫・硬化させて通気栓を得た。なお、筒状部材１を構成する樹脂にはＥＰＤＭを用い、通気膜２には撥油性ＰＴＦＥ膜（孔径１μｍ、厚さ３００μｍ、空孔率６０％（共に公称値））を用いた。

６．試験例
上記作製例のうち、作製例１（従来例）、３、４、６を用い、通気膜の通気領域に２滴（約０．４ｇ）の水を滴下し、通気領域が水平である状態から徐々に通気栓を傾けていき、通気栓から水滴が落下したときの通気栓の角度を確認した。結果は、表１に示す通りであった。

表１から、以下の考察ができる。作製例１（従来例）では、通気栓を９１．３度も傾けてようやく水滴が排出された。作製例３は通気膜が凸部に沿った形状を有しているものであり、通気栓を６７．７度傾けた時点で水滴が排出された。作製例３では、凸部に沿って形成された通気膜の存在により、水滴の流れがスムーズになったものと考えられる。作製例４は筒状部材に３つの凸部がそれぞれ独立して形成されたものであり、凸部と凸部の間から水滴がスムーズに流れ、通気栓を僅か４６．７度傾けただけで水滴が排出された。

さらに作製例６では、上述したように通気領域から周着領域の内周部にかけてバリアフリーな状態であるため、通気領域から周着領域への液滴の排出をよりスムーズに行うことができるため、通気栓を僅か３２．３度傾けただけで水滴が排出された。

１ 筒状部材
１ａ 貫通孔
１ｂ 凸部
１ｃ 段差部
１ｄ 平坦部
２ 通気膜
３ 液滴
５ 通気パイプ
６ ケース（筐体）
１１ 第１の金型
１２ 第２の金型
１３ 注入口

Claims (10)

1. 貫通孔を有する筒状部材と該筒状部材に周着された通気膜とを備え、該通気膜は前記筒状部材に接する周着領域と前記貫通孔に面する通気領域とを有し、前記筒状部材には前記通気領域を含む平面よりも突出した凸部が形成されており、前記通気膜は周着領域において前記凸部の一部または全部に沿った形状を有しており、前記通気領域の中心から前記周着領域に向かって延びる直線のうち、前記凸部に遮られるものの存在範囲が前記周着領域の周囲３６０度のうち１８０度以上であることを特徴とする通気栓。
2. 前記周着領域の外周部が前記筒状部材の側面部に接している請求項１に記載の通気栓。
3. 前記筒状部材が前記凸部を２以上含む請求項１または２に記載の通気栓。
4. 前記凸部の高さが前記周着領域の周方向に対して不連続である請求項１〜３のいずれかに記載の通気栓。
5. 前記周着領域の外周部が、前記凸部の頂部よりも外側に延在している請求項１〜４のいずれかに記載の通気栓。
6. 前記周着領域であって前記凸部の頂部よりも内側に、段差部が形成されている請求項１〜５のいずれかに記載の通気栓。
7. 前記周着領域の内周部に平坦部を有し、該平坦部と前記通気領域とが同一平面に含まれる請求項１〜６のいずれかに記載の通気栓。
8. 前記通気膜がフッ素樹脂で構成されている請求項１〜７のいずれかに記載の通気栓。
9. 前記フッ素樹脂が多孔質ポリテトラフルオロエチレンである請求項８に記載の通気栓。
10. 前記通気膜が撥液性を有する請求項１〜９のいずれかに記載の通気栓。

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