JP6167658B2 - 通気部材取付冶具および電子装置の製造方法 - Google Patents

通気部材取付冶具および電子装置の製造方法 Download PDF

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本発明は、筐体に供される通気部材の取り付けに用いられる通気部材取付冶具、および電子装置の製造方法に関する。
従来、特許文献1のように、筐体の開口部に係止される通気部材が提案されている。この通気部材は、筐体内外の通気経路となる貫通孔を有する支持体と、貫通孔の一方を塞ぐように支持体上に配置された通気フィルタと、支持体において、通気フィルタとは反対側に配置された脚部と、を有する。脚部は貫通孔の貫通方向に、支持体から延びて形成されている。このような脚部を筐体の開口部に差し込むことにより、支持体が筐体に固定される。
特許文献1の通気部材が備える脚部には、その先端に鉤状の固定部を有するものと、固定部を有さないものとがある。固定部を有する脚部は筐体に嵌合し、スナップフィットにより支持体を筐体に固定する。固定部を有さない脚部は、支持体が筐体に差し込まれる途中で傾くなどの不具合を防止するために設けられたガイドである。
特開2007−141629号公報
ところで、スナップフィットの効果を奏するための固定部を有する脚部は、筐体に差し込まれる際に弾性変形するため、ある程度の強度が要求される。このため、固定部を有する脚部の体格について、一定以上の幅が求められる。
特許文献1のように、通気部材の支持部が、固定部を有する脚部と、ガイドとしての脚部と、の両方を備える構成においては、固定部を有する脚部の体格に十分な幅を確保すると、通気部材全体の体格が大きくなってしまう。例えば、筐体は、センサや回路基板を収容するものであって、近年、小型化が要求されている。このため、通気部材の体格が大きくなってしまうことは、小型化の要請に反してしまう。
一方、通気部材の体格を優先して、ガイドとしての脚部のない構成とすることもできる。しかしながら、この場合、支持体が筐体に差し込まれる途中で傾くことを抑制するために、固定部を有する複数の脚部の強度を互いに均一にしなければならない。
また、通気部材は、脚部の先端を通気部材取付冶具に接触させて通気部材の傾斜を抑制しつつ筐体の開口部に押し込んで取り付けを行うため、脚部の先端の形状も精度よく均一にしなければならない。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡素な構成により、通気部材を簡単確実に筐体に取り付けることを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、筐体(100)に設けられた換気用の開口部(110)に係止される通気部材を筐体に係止するための通気部材取付冶具(60)である。通気部材は、筐体の内外の通気経路(21)となる筒状の支持体(20)と、支持体の一方の開口を塞ぐように支持体に配置された通気フィルタ(30)と、通気フィルタが配置された側から支持体を覆うカバー部(40)と、先端に筐体と嵌合する鉤部(51)を有し、通気フィルタが配置された側と反対の端部から支持体の軸方向に延びる複数の脚部(50)と、を備え、支持体は、通気フィルタが配置され、通気経路が所定の開口面積を有する筒状の第1筒部(22)と、通気経路の開口面積が第1筒部よりも大きい筒状の第2筒部(23)と、が軸方向に連結して成るとともに、第1筒部および第2筒部の内壁(22a,23a)を繋ぐ連結面(24)を有し、第2筒部が、筐体に取り付けられた状態で、軸方向について、筐体の内部に向かうにつれて内径が拡がる。通気部材取付冶具は、通気部材が開口部に挿入される際に、連結面に接触する接触部(61)と、接触部における連結面との接触面(61a)に対して反対側に連結されて接触部を支持する支持部(63)と、を備え、接触部および支持部は、軸方向に延びる柱状を成しつつ、この順で軸方向に並んで配置され、接触部は、軸方向に直交する断面積が、第1筒部の開口面積より大きく、且つ、第2筒部の開口面積以下とされ、支持部は、通気部材が開口部に挿入される際に、筐体により付勢されて弾性変形する脚部が支持部と干渉しないように形成されることを特徴としている。
これによれば、接触部が第1筒部の開口を突き抜けることなく、確実に連結面に接触する。これにより、通気部材の姿勢を安定させることができる。
且つ、通気部材が筐体に挿入される過程において、脚部が筐体の開口部の内壁に付勢されて弾性変形した場合でも、脚部が通気部材取付冶具および筐体に干渉することを防止することができる。
第1実施形態に係る通気部材および筐体の概略構成を示す図であり、図2におけるI−I線に沿う断面図である。 通気部材の概略構成を示す下面図である。 通気部材が筐体に嵌合される前の状態を示す断面図である。 通気部材が筐体に嵌合される途中の状態を示す断面図である。 第2実施形態に係る通気部材の概略構成を示す下面図である。 第1の変形例に係る通気部材の概略構成を示す下面図である。 第2の変形例に係る通気部材の概略構成を示す下面図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。
(第1実施形態)
最初に、図1および図2を参照して、本実施形態に係る通気部材の概略構成について説明する。
この通気部材10は、図1に示すように、筐体100に取り付けられ、筐体100の内部の換気を行うためのものである。通気部材10は、筐体100の外部から内部に向かって開口部(110)に挿入され、筐体100に係止される。その際、通気部材10と筐体100との間にシールリング200が介在される。
通気部材10は、筐体100の内外の通気経路21となる筒状の支持体20と、通気経路21を塞ぐように支持体20に接合される通気フィルタ30と、通気フィルタ30を覆って保護するカバー部40と、を有する。また、支持体20には複数の脚部50が接続される。
筐体100は、例えばアルミニウム製であり、内部に図示しない電子部品を収容する容器である。筐体100は開口部(110)を有する。この開口部(110)の輪郭である筐体100の縁部100aは、その近傍の部分とともに筐体100の内側に向かって曲げられている。この縁部100aに、後述する支持体20の脚部50が嵌合することによって通気部材10が筐体100に係止される。本実施形態における電子部品は、例えば車両の運動を制御するものであり、筐体100と、筐体100に取り付けられた通気部材10と、電子部品とによりECU(電子制御装置)を構成する。
支持体20は、第1筒部22および第2筒部23を有する。これらは軸を同じくする筒状であり、互いに軸方向に連結して支持体20を構成する。とくに、本実施形態における第1筒部22および第2筒部23は円筒状である。第1筒部22は、内径が軸方向に一定とされた円筒であり、第2筒部23が接続されない一方の開口を塞ぐように通気フィルタ30が接合される。第2筒部23は、軸方向について、筐体100内部に向かうにつれて内径および外径が共に拡がる、錐台状の円筒である。軸方向に直交する通気経路21の断面積(開口面積)について、第1筒部22の開口面積が第2筒部23の開口面積よりも小さくされている。すなわち、第1筒部22、第2筒部23ともに、軸方向に直交する通気経路21の断面は円であり、互いに相似の関係にある。
そして、支持体20は、通気経路21の一部として、第1筒部22の通気経路21を構成する内壁22aと、第2筒部23の通気経路21を構成する内壁23aとを繋ぐ連結面24を有する。本実施形態における連結面24は、筒状の支持体20の軸方向に直交する。
脚部50は、第2筒部23に一体的に連結され、略軸方向に延びて形成される。本実施形態における脚部50は、図2に示すように、第2筒部23の軸に対して3回対称となるように形成される。3つの脚部50はそれぞれ鉤部51を有する。鉤部51が筐体100の縁部100aに接触してスナップフィット効果を奏することによって、通気部材10は筐体100に係止される。
なお、支持体20を構成する第1筒部22と第2筒部23、および、脚部50は、これらを一体のものとして、射出成形や切削などの一般的な成形手法により作製することができる。支持体20および脚部50の材料には、成形性の観点から、ポリブチレンテレフタレート(PBT)やナイロン(PA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。なお、本実施形態では、PBTを採用している。
通気フィルタ30は、気体の通過を許容し、液体の通過を阻止する膜であれば、構造や材料は限定されないが、本実施形態では、例えばフッ素樹脂多孔体を採用する。通気フィルタ30は、第1筒部22のうち、第2筒部23が接続されない一方の開口を塞ぐように接合される。本実施形態における通気フィルタ30は第1筒部22に熱溶着されるが、超音波溶着や接着剤による接着などの方法もある。
カバー部40は支持体20と軸を同じくする有底円筒状であり、円筒の側面に対応する側壁部41と、円筒の底面に相当する天井部42とを有する。側壁部41は一部が切り欠かれており、隣り合う切欠きに挟まれた部分は柔軟性を獲得する。この隣り合う切欠きに挟まれた部分には爪43が形成され、支持部20の第1筒部22とスナップフィットにより嵌合して固定される。なお、この爪43の形成位置に合わせて、第1筒部22にも爪43と嵌合する爪嵌合部22bが形成される。本実施形態におけるカバー部40は、爪43が形成された側壁部41を3つ有する。そして、これらは、図2に示すように、第1筒部22および第2筒部23の軸に対して3回対称となるように形成される。このように、カバー部40は、通気フィルタ30と、支持部20の一方の開口を覆うように支持部20に固定される。なお、カバー部40は、支持部20および脚部50と同じ材料を用いて、射出成形法により作成することができる。なお、図2は、筐体100の内側から外側を見たときの下面図である。また、図2においては、簡単のため、通気部材10のうち、通気フィルタ30およびシールリング200を省略している。
この通気部材10は、シールリング200(例えばOリング)を介して筐体100に固定される。本実施形態におけるシールリング200は、支持部20の第2筒部23を取り囲むように配置される。通気部材10の固定時において、シールリング200は、図1に示すように、筐体100と第1筒部22と第2筒部23に接触する。
次に、図3および図4を参照して、本実施形態に係る通気部材10を筐体100に取り付けるための通気部材取付冶具の概略構成について説明する。なお、図3は通気部材10が筐体100に挿入される前の状態を示し、図4は挿入の途中の状態を示す。
この通気部材取付冶具60は、図3に示すように、接触部61と、挿通部62と、接触部61と挿通部62とを連結して支持する支持部63と、を有する。本実施形態における通気部材取付冶具60は、全体として、通気部材10の支持体20と軸を同じくする回転体形状を成している。
接触部61は、軸方向に直交する断面の断面積が、第1筒部22の開口面積よりも大きく、第2筒部23の開口面積以下となっている。すなわち、接触部61は、第2筒部23の内部に収容可能だが、第1筒部22の内部には収容できない大きさになっている。これにより、通気部材10を筐体100に挿入して係止する際に、第2筒部23内に収容された接触部61が支持体20の連結面24に接触して抗力を生じさせ、通気部材10の姿勢を安定させることができる。なお、本実施形態における接触部61は、その径が、第2筒部23の内径(通気経路21の径)と略同一とされた円筒状を成している。これにより、支持体20の連結面24が全面に亘って接触部61に接触し、通気部材10の姿勢をより安定させることができる。
また、接触部61は、支持体20の連結面24に対向する面61aから突出する突出部64を有する。この突出部64は、第1筒部22の内径に沿った円筒状を成し、第1筒部22の開口に嵌合するように形成される。
挿通部62は、筐体100の開口部110とほぼ同一の径を有する円柱状の構造体を含む。すなわち、図3に示すように、通気部材10を筐体100に挿入する直前において、挿通部62は筐体100の開口部110に対してほぼ隙間なく挿通された状態となる。
支持部63は、接触部61と挿通部62を連結して支持する。本実施形態における支持部63は、径が接触部61および挿通部62よりも小さくなっている。このため、図4に示すように、通気部材10が筐体100の挿入される途上において、脚部50が弾性変形した場合でも、脚部50が通気部材取付冶具60に干渉してしまうことはない。
また、支持部63は、連結面24と挿通部62との対向距離が、連結面24から脚部50(鉤部51)の先端51aまでの長さよりも長くなるように形成される。このため、通気部材10の連結面24が接触部61の面61aに接触して置かれた状態において、脚部50の先端51aが通気部材取付冶具60のいずれかの箇所に接触してしまうことはない。
接触部61、接触部62、支持部63および突出部64は、軸を同じくする回転体であり、突出部64、接触部61、支持部63、挿通部62がこの順で軸方向に連結されて通気部材取付冶具60を構成する。通気部材取付冶具60は、例えばステンレス製であり、接触部61、接触部62、支持部63、突出部64を一体のものとして、鍛造や切削などの一般的な成形手法により作製することができる。
次に、図3および図4を参照して、通気部材取付冶具60を用いて通気部材10を筐体100に取り付ける様態と作用効果について、取り付けの順を追って説明する。
先ず、筐体100の内側に相当する側から、通気部材取付冶具60を筐体100の開口部(110)に挿通する。この状態では、接触部61、突出部64、支持部63および挿通部62の一部が筐体100の外側に突き出している。通気部材取付冶具60の挿通部62は、上記のように、その径が筐体100の開口部110とほぼ同一の径を有する構造体を含む。このため、挿通部62が開口部110に対してほぼ隙間なく挿通されれば、筐体100に対する通気部材取付冶具60の位置を一意に決めることができる。
次いで、図3に示すように、通気部材10の連結面24が通気部材取付冶具60の接触部61に接触するように、通気部材10を通気部材取付冶具60に載せる。この状態の通気部材10は、連結面24が接触部61から抗力を受けて重力と釣り合い、姿勢を保っている。また、通気部材取付冶具60の突起部64が通気部材10の第1筒部22の通気経路21に嵌合することにより、通気部材10の姿勢を安定させている。
従来のように、通気部材10が連結面24を有さない構成では、脚部50の先端51aが挿通部62に接触することによって重力に対する抗力を受けるため、通気部材10の姿勢の安定には先端51aの製造精度が高くなくてはならなかった。これに対して、本実施形態では、連結面24と接触部61との接触によって通気部材10の姿勢を安定させるため、脚部50の先端51aの精度を必要以上に高くすることなく通気部材10を製造することができる。
次いで、図4に示すように、通気部材10を筐体100の内側に向かって挿入する。通気部材10の脚部50は筐体100の開口部110を形成する縁部100aから付勢されて弾性変形する。すなわち、脚部50が軸側に曲げられる。通気部材取付冶具60の支持部63は、接触部61や挿通部62よりも細くなっているため、弾性変形した脚部50の通気部材取付冶具60への干渉を防ぐことができる。なお、通気部材10を筐体100の内側に向かって挿入する際において、筐体100は図示しない固定具により固定され、脚部50の弾性力によって変位しないようにされている。これにより、通気部材10を筐体100に精度よく取り付けることができる。
図4の状態から、押込装置300をカバー部40に押し付けて、さらに通気部材10を押し込むことにより、図1に示すように、脚部50が筐体100の開口部110に嵌合する。つまり、スナップフィットの効果により通気部材10を筐体100に固定することができる。
(第2実施形態)
第1実施形態では、図2に示すように、支持体20の第1筒部22が、円筒を成す様態を例に示した。すなわち、第1筒部22の通気経路21は、軸方向に直交する断面が円形になっている。これに対して、本実施形態では、第1筒部22の内壁22aにガイド用の突起22cを有する。すなわち、図5に示すように、通気経路21の断面は、円周に切欠きを有するような形状になっている。なお、通気経路21の断面形状を除く要素は、第1実施形態と同様であるため、詳しい説明を省略する。
これによれば、通気部材10を組み立てる際に、支持体20の軸周りの回転位置を一意に決めることができる。カバー部40は、カバー部40の爪43が第1筒部22の爪嵌合部22bと嵌合することによって固定されるため、軸周りの回転位置が一意に決められていることによって、カバー部40を第1筒部22に嵌合させる工程を容易にすることができる。
(第1の変形例)
第1筒部22の通気経路21の断面形状については、円周に切欠きを有するような構成に限定されない。本変形例では、例えば、第1筒部22の内壁22aに、軸方向に沿った溝22dが形成されることにより、通気経路21の断面形状が、図6に示すように、円周の一部に凸部を有するような形状になっている。
このような構成でも、第2実施形態と同様に、通気部材10を組み立てる際に、支持体20の軸周りの回転位置を一意に決めることができる。したがって、カバー部40を第1筒部22に嵌合させる工程を容易にすることができる。
(第2の変形例)
上記した各実施形態では、第1筒部22の通気経路21の断面形状について、円形をベースとした形状を例に示した。これに対して、本変形例では、図7に示すように、通気経路21の断面形状が略三角形とされる。
このような構成においても、第2実施形態および第1の変形例と同様に、通気部材10を組み立てる際に、支持体20の軸周りの回転位置を一意に決めることができる。第1実施形態にて記載したように、カバー部40の爪43は、第1筒部22および第2筒部23の軸に対して、3回対称になるように形成されている。このため、第1筒部22の通気経路21の断面形状を略三角形とすることにより、カバー部40を支持体20に嵌合する際に、爪嵌合部22bの回転位置を一意に決めることができる。したがって、カバー部40を第1筒部22に嵌合させる工程を容易にすることができる。
(その他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
上記した各実施形態および変形例では、支持体20に接続された脚部50が3つである例を示したが、脚部50の数は上記例に限定されない。また、カバー部40に設けられた爪43の数についても、上記例のような3つに限定されるものではない。
なお、第2の変形例のように、第1筒部22の通気経路21の断面形状を略多角形状とする場合、カバー部40の爪43が軸に対してn回対称に形成されているとすれば、その多角形状の角数はnであることが好ましい。具体的には、カバー部40に爪43が5つ形成され、各爪43が軸に対して5回対称に配置されている構成であれば、第1筒部22の通気経路21の断面形状は略五角形であると良い。これにより、カバー部40に対する支持体20の回転位置を常に等価とすることができる。したがって、カバー部40を第1筒部22に嵌合させる工程を容易にすることができる。
また、上記した各実施形態および変形例では、通気部材取付冶具60について、接触部61、接触部62、支持部63、突出部64が一体のものとして形成される例を示したが、この限りではない。すなわち、それぞれが別体として形成されてもよい。
10・・・通気部材
20・・・支持体,21・・・通気経路,22・・・第1筒部,23・・・第2筒部,24・・・連結面
30・・・通気フィルタ
40・・・カバー部40
50・・・脚部
100・・・筐体
200・・・シールリング

Claims (6)

  1. 筐体(100)に設けられた換気用の開口部(110)に係止される通気部材を、前記筐体の前記開口部に挿入して係止させるための通気部材取付冶具であって、
    前記通気部材は、
    前記筐体の内外の通気経路(21)となる筒状の支持体(20)と、前記支持体の一方の開口を塞ぐように前記支持体に配置された通気フィルタ(30)と、前記通気フィルタが配置された側から前記支持体を覆うカバー部(40)と、先端に前記筐体と嵌合する鉤部(51)を有し、前記通気フィルタが配置された側と反対の端部から前記支持体の軸方向に延びる複数の脚部(50)と、を備え、
    前記支持体は、前記通気フィルタが配置され、前記通気経路が所定の開口面積を有する筒状の第1筒部(22)と、前記通気経路の開口面積が前記第1筒部よりも大きい筒状の第2筒部(23)と、が前記軸方向に連結して成るとともに、
    前記第1筒部および前記第2筒部の内壁(22a,23a)を繋ぐ連結面(24)を有し、
    前記第2筒部は、前記筐体に取り付けられた状態で、前記軸方向について、前記筐体の内部に向かうにつれて内径が拡がり、
    前記通気部材取付冶具は、
    前記通気部材が前記開口部に挿入される際に、前記連結面に接触する接触部(61)と、
    前記接触部における前記連結面との接触面(61a)に対して反対側に連結されて前記接触部を支持する支持部(63)と、を備え、
    前記接触部および前記支持部は、前記軸方向に延びる柱状を成しつつ、この順で前記軸方向に並んで配置され、
    前記接触部は、前記軸方向に直交する断面積が、前記第1筒部の開口面積より大きく、且つ、前記第2筒部の開口面積以下とされ、
    前記支持部は、前記通気部材が前記開口部に挿入される際に、前記筐体により付勢されて弾性変形する前記脚部が前記支持部と干渉しないように形成されることを特徴とする通気部材取付冶具。
  2. 前記接触部は、前記連結面に対向する面から前記軸方向に突出し、前記通気部材が前記筐体の前記開口部に挿入される際に前記第1筒部の通気経路内に挿入されて嵌合する突出部(64)を有することを特徴とする請求項1に記載の通気部材取付冶具。
  3. 前記連結面が前記軸方向に直交することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の通気部材取付冶具。
  4. 前記第1筒部は、その内壁に、軸周りの回転位置を一意に決めるガイド用突起(22c)あるいはガイド用溝(22d)を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の通気部材取付冶具。
  5. 前記通気経路は、角数nの多角形状であり、
    前記カバー部は、複数の爪を有し、前記爪が前記第1筒部と嵌合して前記第1筒部に固定されるものであり、
    前記爪は、前記第1筒部の軸に対してn回対称に形成されており、前記通気経路の角と対向していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の通気部材取付冶具。
  6. 筐体と、該筐体の内部に収容される電子部品と、前記筐体の換気用の開口部に取り付けられる通気部材とを備える電子装置の製造方法であり、前記通気部材を、前記筐体の前記開口部に挿入して係止させるための通気部材取付冶具を用いた電子装置の製造方法であって、
    前記通気部材は、
    前記筐体の内外の通気経路(21)となる筒状の支持体(20)と、前記支持体の一方の開口を塞ぐように前記支持体に配置された通気フィルタ(30)と、前記通気フィルタが配置された側から前記支持体を覆うカバー部(40)と、先端に前記筐体と嵌合する鉤部(51)を有し、前記通気フィルタが配置された側と反対の端部から前記支持体の軸方向に延びる複数の脚部(50)と、を備え、
    前記支持体は、前記通気フィルタが配置され、前記通気経路が所定の開口面積を有する筒状の第1筒部(22)と、前記通気経路の開口面積が前記第1筒部よりも大きい筒状の第2筒部(23)と、が前記軸方向に連結して成るとともに、
    前記第1筒部および前記第2筒部の内壁(22a,23a)を繋ぐ連結面(24)を有し、
    前記通気部材取付冶具は、
    前記通気部材が前記開口部に挿入される際に、前記連結面に接触する接触部(61)と、
    前記接触部における前記連結面との接触面(61a)に対して反対側に連結されて前記接触部を支持する支持部(63)と、を備え、
    前記接触部および前記支持部は、前記軸方向に延びる柱状を成しつつ、この順で前記軸方向に並んで配置され、
    前記接触部は、前記軸方向に直交する断面積が、前記第1筒部の開口面積より大きく、且つ、前記第2筒部の開口面積以下とされ、
    前記支持部は、前記通気部材が前記開口部に挿入される際に、前記筐体により付勢されて弾性変形する前記脚部が前記支持部と干渉しないように形成されており、
    前記筐体の内側に相当する側から、前記通気部材取付冶具を前記筐体の前記開口部に挿通して、前記接触部と前記支持部が前記筐体の外側に突き出した状態とし、
    次いで、前記通気部材の前記連結面が前記接触部に接触するように、前記通気部材を前記通気部材取付冶具に載せ、
    次いで、前記通気部材を、前記通気部材取付冶具に載せられた状態で、前記筐体の内側に向かって挿入し、前記鉤部を前記筐体の前記開口部に嵌合させる電子装置の製造方法。
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