JP5710358B2

JP5710358B2 - 通気部材付き筐体

Info

Publication number: JP5710358B2
Application number: JP2011097749A
Authority: JP
Inventors: 陽三矢野; 伸治九鬼
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2031-04-26
Also published as: JP2012230983A

Description

本発明は、通気部材付き筐体に関する。

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。

例えば特許文献１には、図６に示すような通気部材１００が開示されている。この通気部材１００は、筐体１５０の開口１５１を形成するネジ穴１５２に取り付けられるものであり、支持体１１０、通気膜１２０、シール部材１３０およびカバー１４０を備えている。支持体１１０は、ネジ穴１５２と螺合するネジ軸１１２および頭部１１３を有している。また、支持体１１０には、ネジ穴１５２の中心軸に沿って通気路１１１が設けられている。通気膜１２０は通気路１１１を塞ぐように支持体１１０に支持されており、カバー１４０は通気膜１２０を覆っている。シール部材１３０は、支持体１１０のネジ軸１１２の根元部分に装着され、支持体１１０の頭部１１３によってネジ穴１５２の開口側に設けられたテーパー面１５３に押圧されることにより筐体１５０と支持体１１０との間のギャップをシールする。

特開２００２−１８５１５６号公報

しかしながら、図６に示すような通気部材１００では、支持体１１０がネジ穴１５２内に挿入される断面略Ｔ字状の形状を有するために、ネジ穴１５２に締め付けられたときに揺れやすく、その揺れによってシール部材１３０によるシールが不十分になることがある。それ故に、筐体１５０内に水やオイルなどが侵入する可能性が高い。

本発明は、このような事情に鑑み、筐体内に水やオイルなどが侵入する可能性を低くすることができる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、筐体の開口を形成する筒状のネジ軸に取り付けられる通気部材であって、前記ネジ軸に螺合するネジ穴が設けられた支持体と、前記開口に面するように前記支持体に支持された防水通気膜と、前記開口の周囲で前記筐体と前記支持体との間のギャップをシールするシール部材と、を備える、通気部材を提供する。

上記の構成によれば、支持体がネジ軸の外側に広がる形状を有しているために、ネジ軸に締め付けられたときの揺れが小さくなる。しかも、筐体に設けられたネジ軸自身が筐体の表面上から開口への水やオイルなどの流入を食い止める防護壁の役割を果たす。従って、筐体内に水やオイルなどが侵入する可能性を低くすることができる。

本発明の第１実施形態に係る通気部材の斜視図図１に示す通気部材の断面図本発明の第２実施形態に係る通気部材の断面図本発明の第３実施形態に係る通気部材の斜視図図４に示す通気部材の断面図従来の通気部材の断面図

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一例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。

（第１実施形態）
図１および図２に、本発明の第１実施形態に係る通気部材１Ａを示す。この通気部材１Ａは、筐体１０の開口１１を形成する筒状のネジ軸１２に取り付けられるものであり、ネジ軸１２に螺合するネジ穴２１が設けられた支持体２を備えている。すなわち、ネジ軸１２の外周面には雄ネジが形成されており、ネジ穴２１の内周面には雌ネジが形成されている。さらに、通気部材１Ａは、開口１１に面するように支持体２に支持された防水通気膜３と、開口１１の周囲で筐体１０と支持体２との間のギャップをシールするシール部材４とを備えている。

防水通気膜３は、気体の透過を許容し、液体の透過を阻止する膜（樹脂または金属からなる、職布、不織布、メッシュ、ネットなど）であれば、構造や材料は特に限定されない。例えば、防水通気膜３は、樹脂多孔質膜に補強層が積層された構成を有していてもよい。補強層を設けることにより、高強度の防水通気膜３を得ることができる。

樹脂多孔質膜の材料には、公知の延伸法、抽出法によって製造することができるフッ素樹脂多孔質体やポリオレフィン多孔体を用いることができる。フッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、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−エチレン共重合体等が挙げられる。ポリオレフィンを構成するモノマーとしては、エチレン、プロピレン、４−メチルペンテン−１，１ブテン等が挙げられ、これらのモノマーを単体で重合した、または共重合して得たポリオレフィンを使用することができる。また、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等を用いることもできる。中でも、小面積で通気性が確保でき、筐体内部への異物の侵入を阻止する機能の高いＰＴＦＥ多孔質体が好ましい。

なお、樹脂多孔質膜には、筐体１０の使用環境に応じて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樹脂多孔質膜に塗布し、乾燥後、キュアすることにより行うことができる。撥液処理に用いる撥液剤は、樹脂多孔質膜より低い表面張力の被膜を形成できればよく、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液剤が好適である。撥液剤の塗布は、含浸、スプレー等で行うことができる。また十分な防水性を確保するという観点から、樹脂多孔質膜の平均孔径は、０．０１μｍ以上１０μｍ以下であることが望ましい。

補強層の材料としては、樹脂多孔質膜よりも通気性に優れるものを用いることが好ましい。具体的には、樹脂または金属からなる、職布、不織布、メッシュ、ネット、スポンジ、フォーム、多孔体などを用いることができる。樹脂多孔質膜と補強層とを接合する方法としては、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がある。

防水通気膜３の厚さは、強度および支持体２への固定しやすさを考慮して、例えば、１μｍ〜５ｍｍの範囲で調整するとよい。樹脂多孔質膜または防水通気膜３の通気度は、ガーレー値にて０．１〜３００ｓｅｃ／１００ｍＬであることが好ましい。

支持体２は、ナット状の構造を有し、ネジ軸２１に締め付けられることによりシール部材４を押圧する。シール部材４は、本実施形態ではネジ穴２１の外側に配置されている。

支持体２は、工具で締め付け可能なように、少なくとも一対の互いに平行な平行面を持つ外周面を有することが好ましい。例えば、支持体２の輪郭は、ネジ穴２１の軸方向から見たときに小判型であってもよい。ただし、作業性の観点からは、ネジ穴２１の軸方向から見たときの支持体２の輪郭は多角形（本実施形態では、六角形）であることが好ましい。

支持体２の筐体１０と反対側の表面２ａには、防水通気膜３の周縁部が接合される環状の接合部２４と、この接合部２４で囲まれた凹部２５とが設けられている。本実施形態では、ネジ穴２１が支持体２の裏面からの深さが規定されるように底面を有している。すなわち、支持体２は、ネジ穴２１の底面と凹部２５の底面との間に介在する隔壁２６を有している。隔壁２６には、ネジ穴２１の底面と凹部２５の底面とに開口する貫通穴２６ａが形成されている。貫通穴２６ａは、凹部２５と共に、ネジ穴２１の底面の位置から防水通気膜３に至る通気路を構成する。

貫通穴２６ａの形状は特に限定されるものではなく、円柱状であってもよいし多角形状であってもよい。また、貫通穴２６ａは、必ずしも１つである必要はなく、複数であってもよい。

さらに、支持体２は、シール部材４を径方向内側から保持する保持部２２と、シール部材４を取り囲む周壁２３とを有している。換言すれば、保持部２２および周壁２３と、これらの間にある環状面は、シール部材４を収容する溝を形成する。

本実施形態では、ネジ軸１２に支持体２が締め付けられたときには、上述した隔壁２６がネジ穴２１の底面でネジ軸１２の端面に当接するとともに、保持部２２および周壁２３がネジ穴２１の外側で筐体１０の表面に当接する。これにより、シール部材４の変形量が規制される。すなわち、隔壁２６は本発明の内側当接部に相当し、保持部２２および周壁２３は本発明の外側当接部に相当する。ただし、シール部材４の変形量を規制する部分は少なくとも１つあればよく、隔壁２６、保持部２２および周壁２３のいずれか１つまたは２つが対象面に当接したときには、残りは対象面から離間していてもよい。

支持体２を構成する材料としては、成型性および溶着の観点からＰＡ（ポリアミド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の熱可塑性の樹脂を用いることが好ましい。

シール部材４としては、Ｏリング、Ｘリング、パッキンなど一般的な製品を用いることができる。また、シール部材４は、インサート成型や二色成型により支持体２に一体的に形成されていてもよい。

以上説明した本実施形態の通気部材１Ａでは、支持体２がネジ軸１２の外側に広がる形状を有しているために、ネジ軸１２に締め付けられたときの揺れが小さくなる。しかも、筐体１０に設けられたネジ軸１２自身が筐体１０の表面上から開口１１への水やオイルなどの流入を食い止める防護壁の役割を果たす。従って、筐体１０内に水やオイルなどが侵入する可能性を低くすることができる。

さらに、本実施形態では、シール部材４を取り囲む周壁２３が筐体１０の表面に当接するので、シール部材４を外圧から保護することができるとともに、シールが行われる位置での筐体１０の塩水などによる腐食を防止することができる。

なお、通気部材１Ａは、支持体２に取り付けられて防水通気膜３を覆うカバーを備えていてもよい。

また、ネジ穴２１は必ずしも底面を有している必要はなく、支持体２を貫通していてもよい。この場合は、凹部２５をも省略することが可能である。ただし、本実施形態のようにネジ穴２１の底面と凹部２５の底面の間に隔壁２６が設けられていれば、ネジ軸１２が防水通気膜３に当たって防水通気膜３が破損することを確実に防止することができる。

（第２実施形態）
次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態に係る通気部材１Ｂを説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態で説明した構成と同一部分には同一符号を付して、その説明を省略することがある。この点は、後述する第３実施形態でも同様である。

本実施形態の通気部材１Ｂでは、シール部材４がネジ穴２１の底面に配置されている。具体的には、ネジ穴２１の底面と凹部２５の底面との間に介在する隔壁２６のネジ軸１２側の面にシール部材４を収容する溝２９が設けられている。すなわち、本実施形態では、隔壁２６における溝２９よりも内側部分が、シール部材を径方向内側から保持する保持部２２として機能する。

また、支持体２は、ネジ穴２１の外側に外壁２７を有している。本実施形態では、ネジ軸１２に支持体２が締め付けられたときには、保持部２２がネジ穴２１の底面でネジ軸１２の端面に当接するとともに、外壁２７がネジ穴２１の外側で筐体１０の表面に当接する。これにより、シール部材４の変形量が規制される。すなわち、保持部２２は本発明の内側当接部に相当し、外壁２７は本発明の外側当接部に相当する。ただし、シール部材４の変形量を規制する部分は少なくとも１つあればよく、保持部２２および外壁２７のどちらかが対象面に当接したときには、他方は対象面から離間していてもよい。

本実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
次に、図４および図５を参照して、本発明の第３実施形態に係る通気部材１Ｃを説明する。本実施形態の通気部材１Ｃでは、シール部材４がネジ穴２１の外側に配置されているとともに、防水通気膜３がネジ穴２１の底面に配置されている。また、支持体２には、防水通気膜３を外部に開放する通気路２８が形成されている。

ネジ穴２１の深さは、支持体２がネジ軸１２に締め付けられたときにネジ軸１２の端面と防水通気膜３との間にスペースが確保されるように、筐体１０の表面からネジ軸１２の端面までの高さよりも十分に大きく設定されている。

通気路２８は、横穴２８ｂと縦穴２８ａで構成されている。横穴２８ｂは、支持体２をネジ穴２１の軸方向と直交する方向に貫通しており、縦穴２８ａは、横穴２８ｂの中央からネジ穴２１の底面に開口して防水通気膜３に塞がれている。横穴２８ｂは、支持体２の６つの側面のうちの互いに反対方向を向く２つの側面同士を結ぶように延びており、その断面形状は防水通気膜３に平行な長方形状をなしている。縦穴２８ａは、ネジ穴２１の直径よりも小さくかつ横穴２８ｂの幅よりも大きな直径を有している。

さらに、本実施形態では、第１実施形態で説明した周壁２３が設けられておらず、シール部材４が外部に露出している。そして、ネジ軸１２に支持体２が締め付けられたときには、保持部２２がネジ穴２１の外側で筐体１０の表面に当接し、シール部材４の変形量を規制する。すなわち、保持部２２は本発明の外側当接部に相当する。

本実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態では、支持体２に防水通気膜３を保護する部分が設けられているので、従来の通気部材のようなカバーが不要であり、コストを低減させることができる。

なお、本実施形態では、ネジ穴２１の軸方向から見たときの支持体２の輪郭が円形であり、支持体２の表面２ａにドライバーに係合可能な一本または十字の溝が形成されていてもよい。

１Ａ〜１Ｃ通気部材
２支持体
２１ネジ穴
２２保持部
２３周壁
２４接合部
２５凹部
２６隔壁
２６ａ貫通穴
２８通気路
２８ａ縦穴
２８ｂ横穴
３通気膜
４シール部材
１０筐体
１１開口
１２ネジ軸

Claims

筒状のネジ軸であって外周面に雄ネジが形成されているネジ軸によって開口が形成されている筐体と、前記ネジ軸に取り付けられた通気部材と、を有し、
前記通気部材は、前記ネジ軸に螺合したネジ穴が設けられた支持体と、前記開口に面するように前記支持体に支持された防水通気膜と、前記開口の周囲で前記筐体と前記支持体との間のギャップをシールしているシール部材と、を備え、
前記ネジ穴は、前記雄ネジに対応する雌ネジが形成された内周面と、前記内周面に続く底面とによって構成され、
前記支持体には、前記ネジ穴の前記底面に開口して前記ネジ穴につながる縦穴または貫通穴が前記筐体の内部と外部との間の通気路を構成する部分として形成されており、
前記縦穴または前記貫通穴を塞ぐように前記支持体に前記防水通気膜が取り付けられており、
前記支持体は、前記ネジ穴の外側で前記筐体の表面に当接して前記シール部材の変形量を規制する外側当接部と、前記ネジ穴の前記底面を形成している部分であって前記ネジ軸の端面に当接して前記シール部材の変形量を規制する内側当接部との少なくとも一方を含む、通気部材付き筐体。
前記支持体が前記内側当接部を含み、
前記ネジ穴の前記底面に環状の溝が形成されており、その溝に前記シール部材が収容されている、請求項１に記載の通気部材付き筐体。
前記支持体が前記外側当接部を含み、
前記外側当接部に環状の溝が形成されおり、その溝に前記シール部材が収容されている、請求項１に記載の通気部材付き筐体。
前記支持体が前記外側当接部を含み、
前記シール部材は、前記ネジ穴の外側に配置されており、
前記外側当接部は、前記シール部材を取り囲む周壁である、請求項１に記載の通気部材付き筐体。
前記支持体は、少なくとも一対の互いに平行な平行面を持つ外周面を有している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の通気部材付き筐体。
前記ネジ穴の軸方向から見たときに、前記支持体の輪郭は多角形である、請求項５に記載の通気部材付き筐体。
前記支持体には前記貫通穴が形成されており、
前記支持体における前記筐体と反対側の表面には、前記防水通気膜の周縁部が接合される環状の接合部と、前記接合部で囲まれた凹部とが設けられており、
前記貫通穴が前記ネジ穴の前記底面と前記凹部の前記底面とに開口している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の通気部材付き筐体。
前記防水通気膜は、前記ネジ穴の前記底面に配置されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の通気部材付き筐体。
前記通気路は、前記支持体を前記ネジ穴の軸方向と直交する方向に貫通する横穴と、前記横穴から前記ネジ穴の前記底面に開口して前記防水通気膜に塞がれる前記縦穴とで構成されている、請求項８に記載の通気部材付き筐体。
筒状のネジ軸であって外周面に雄ネジが形成されているネジ軸によって開口が形成されている筐体と、前記ネジ軸に取り付けられた通気部材と、を有し、
前記通気部材は、前記ネジ軸に螺合したネジ穴が設けられた支持体と、前記開口に面するように前記支持体に支持された防水通気膜と、前記開口の周囲で前記筐体と前記支持体との間のギャップをシールしているシール部材と、を備え、
前記支持体は、前記ネジ穴の外側で前記筐体の表面に当接して前記シール部材の変形量を規制する外側当接部を有する、通気部材付き筐体。