JP6267595B2 - ベントフィルター一体シール - Google Patents

Description

本発明は、シール機能を備えるシール部品と、通気機能を備えるベントフィルターとを組み合わせたベントフィルター一体シールに関する。本発明のベントフィルター一体シールは例えば、電子機器（車載用電子機器を含む）の分野で用いられ、または精密機器の分野、油ポンプ等の産業機器の分野、ヘッドライト等の自動車部品の分野などで用いられる。

例えば電子機器においては、温度変化による内圧変化を防止もしくは緩和するため、または結露を防止するために通気口が必要な場合がある。このため機器本体を内蔵する筐体に開口部を形成するが、このように開口部を形成するとこの開口部を経由して筐体外部から筐体内部へ水分、油、塵埃などの異物が侵入する原因ともなる。

これを防止するため、通気性を確保すると同時に、水分、油、塵埃などの異物が筐体内部へ侵入しないようベントフィルターを取り付けるのが一般的とされている。

例えば、図８（Ａ）に概略を示す電子機器５１においては、機器本体５２を内蔵する筐体５３に開口部５４が設けられ、この開口部５４にベントフィルター６１が取り付けられている。

筐体５３は、この筐体５３を開閉できるようケース５５および蓋体５６の組み合わせとされ、ケース５５および蓋体５６間にはここから水分、油、塵埃などの異物が筐体内部へ侵入しないようシール部品５７が取り付けられている。開口部５４はケース５５の側面位置に設けられ、この開口部５４にベントフィルター６１が取り付けられている。

ベントフィルター６１は図８（Ｂ）に拡大して示すように水分、油、塵埃などの異物は通さないが気体は通すフィルター本体６２と、このフィルター本体６２を保持するボディ６３および固定リング６４とを備え、ボディ６３に通気路６５５と、ボディ６３を開口部５４にねじ込むためのネジ部６６とが設けられ、更にボディ６３およびケース５５間をシールするためのシール材６７が組み付けられている。

しかしながら上記従来の技術によると、筐体５３のケース５５に、シール部品５７を取り付けるためのシール装着溝５８とは別に、ベントフィルター６１を取り付けるための開口部５４を設ける必要がある。したがって筐体５３の構成が複雑になり、開口部５４を設けるスペースが必要で、このため筐体５３の体積や重量が増える問題があり、意匠性についても制限を受けることになる。

特開平５−３２０２５５号公報 特開２０１４−１４０６０号公報

本発明は以上の点に鑑みて、ベントフィルターを取り付けるための開口部を筐体に設ける必要がなく、もってベントフィルターの取付構造を簡略化することを目的とし、またベントフィルターをシール部品と一体品として取り扱うことができ、もってベントフィルターを単独で取り扱う必要がなく、ベントフィルターの取り扱い性を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるベントフィルター一体シールは、筐体の合わせ面に装着されて筐体内部および筐体外部間をシールするシール部品と、前記筐体内部を前記筐体外部に対し通気させるベントフィルターとを備え、前記シール部品が前記ベントフィルターを一体に保持したことを特徴とする。

また、本発明の請求項２によるベントフィルター一体シールは、上記した請求項１記載のベントフィルター一体シールにおいて、前記ベントフィルターは、前記シール部品の周上一部において前記シール部品の内周側から外周側へ貫通するように配置されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項３によるベントフィルター一体シールは、上記した請求項１または２記載のベントフィルター一体シールにおいて、前記ベントフィルターは、多孔質素材または中空素材よりなる内装部品を撥水性または撥油性を有する多孔質のシート状外装部品で袋状に覆った構造を備え、かつ所定の長さおよび幅ならびに前記長さおよび幅より小さな厚みを備えて扁平状に成形され、前記厚みを前記シール部品が装着時に圧縮される方向に向け配置されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項４によるベントフィルター一体シールは、上記した請求項１、２または３記載のベントフィルター一体シールにおいて、前記筐体は、電子機器、精密機器、産業機器または自動車部品に係る筐体であることを特徴とする。

上記構成を備える本発明のベントフィルター一体シールにおいては、筐体の合わせ面に装着されて筐体内部および筐体外部間をシールするシール部品と、筐体内部を筐体外部に対し通気させるベントフィルターとが設けられ、前者のシール部品が後者のベントフィルターを一体に保持しているため、このシール部品およびベントフィルターを一体品としてまとめて取り扱うことが可能とされ、また、ベントフィルターがシール部品とともに筐体の合わせ面に装着されるため、ベントフィルターを取り付けるための開口部を筐体の側面などに別途設ける必要がない。シール部品は例えばゴム状弾性体よりなるガスケットとされるが、その形状や材質はもっぱら装着箇所によって定められるので、本発明では特に限定されない。

シール部品およびベントフィルターを一体にするための構造としては、上記ガスケットなどよりなるシール部品の周上一部においてシール部品の内周側から外周側へ貫通するようにベントフィルターを配置するのが好適であり、これによればシール部品によるシールラインに対しベントフィルターによるベントラインが交差（横断）する構造となるため、筐体内部と筐体外部がシール部品によって遮断されても筐体内部を筐体外部に対し通気させることが可能とされる。またこの構造によればベントフィルターがシール部品の厚み内に収められる。

また、筐体の合わせ面は可及的にスキマが小さいことが求められるので、この合わせ面に装着されるベントフィルターについてもその厚みが小さい（薄い）ほうが望ましい。そこで、ベントフィルターを以下の構造とすることを提案する。

すなわちベントフィルターはこれを、多孔質素材または中空素材よりなる内装部品を撥水性または撥油性を有する多孔質のシート状外装部品で袋状に覆った構造とし、また所定の長さおよび幅ならびに長さおよび幅より小さな厚みを備える扁平状に成形する。そして、厚みをシール部品が装着時に圧縮される方向に向け配置することにより、厚みが小さく扁平なものが筐体の合わせ面に挟まれることになる。内装部品は中空素材または多孔質素材よりなるので、ベントフィルター内にてもっぱら通気路を形成する。外装部品は撥水性または撥油性を有する多孔質よりなるので、水分をはじき油をはじき、多孔質により塵埃などに対するフィルター機能を発揮する。

筐体は、例えば電子機器の筐体とされ、あるいは精密機器の筐体、産業機器の筐体または自動車部品の筐体などとされる。これらの機器または部品は水分、油、塵埃などの外部異物を嫌う傾向が強くベントフィルターは必須とされるので、これらの機器にとってベントフィルターを改良することは殊更重要である。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち本発明においては以上説明したように、シール部品およびベントフィルターが一体とされているため、シール部品およびベントフィルターを一体品としてまとめて取り扱うことが可能とされ、また、ベントフィルターがシール部品とともに筐体の合わせ面に装着されるため、ベントフィルターを取り付けるための開口部を筐体の側面などに別途設ける必要がない。したがって本発明所期の目的どおり、ベントフィルターを取り付けるための開口部を筐体に設ける必要がなく、もってベントフィルターの取付構造を簡略化することができる。またベントフィルターをシール部品と一体品として取り扱うことができ、もってベントフィルターを単独で取り扱う必要がなく、ベントフィルターの取り扱い性を向上させることができる。

また、ベントフィルターをしてシール部品の内周側から外周側へ貫通させることによりシールラインに対しベントラインが交差する構造となるので、シールライン設定の完了と同時にベントライン設定を完了することができ、ベントフィルターがシール部品の厚み内に収められるので、ベントフィルターが筐体の合わせを邪魔することもない。また、ベントフィルターを扁平形状とすることにより、筐体の合わせ方向に対しコンパクトな構造のベントフィルターを提供することができる。

本発明の実施例に係るベントフィルター一体シールの一例を示す図で、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその断面図で（Ａ）におけるＦ−Ｆ線断面図 本発明の実施例に係るベントフィルター一体シールの他の例を示す図で、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその断面図で（Ａ）におけるＧ−Ｇ線断面図 同ベントフィルター一体シールに備えられるベントフィルターの一例を示す図で、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）はその平面図、（Ｃ）はその断面図であって（Ａ）におけるＨ−Ｈ線断面図、（Ｄ）はその断面図であって（Ｂ）におけるＩ−Ｉ線断面図、（Ｅ）はその断面図であって（Ｂ）におけるＪ−Ｊ線断面図 同ベントフィルター一体シールに備えられるベントフィルターの他の例を示す図で、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）はその平面図、（Ｃ）はその断面図であって（Ａ）におけるＫ−Ｋ線断面図、（Ｄ）はその断面図であって（Ｂ）におけるＬ−Ｌ線断面図、（Ｅ）はその断面図であって（Ｂ）におけるＭ−Ｍ線断面図 同ベントフィルター一体シールを装着する電子機器の一例を示す図で、（Ａ）はその断面図、（Ｂ）はその要部拡大断面図 同ベントフィルター一体シールにおける通気路の説明図 （Ａ）（Ｂ）ともそれぞれ同ベントフィルター一体シールを装着する電子機器の他の例を示す要部断面図 従来例に係る図であって、（Ａ）は電子機器の断面図、（Ｂ）はベントフィルターの拡大断面図

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）本発明は、シールを横断するように多孔質素材などからなるフィルターを成型加工する。すなわち本発明のベントフィルター一体シール（圧抜き（気体透過）シール）は、環状のシール部品と多孔質・中空素材を撥水・撥油素材からなる若しくは撥水・撥油処理した多孔質シートで袋状に覆ったベントフィルターとから構成されており、シール部品の一部分にベントフィルターをインサート成形などにより一体化する。電子機器内部と外部との通気路はケースの上下の合わせ面に挟持されたベントフィルターで構成される。
（２）多孔質もしくは中空素材（不織布、パイプ、ハニカム等）を多孔質のシート状素材で袋状に覆ったベントフィルターをＯリングに代表されるシールを貫通させて成形もしくは接着したものである。
（３）電子機器内部と外部は、ケースの上下の合わせ面に挟持されたベントフィルターの厚さ方向ではなく長さ方向（面方向）を介して連通しており、これが電子機器内部と外部との通気路となる（電子機器内外の気体はフィルターの長さ方向（面方向）を通過する）。本発明のベントフィルター一体シール（圧抜き（気体透過）シール）を用いることによりベントフィルター取り付け穴加工や、ベントフィルター自体が不要になり、設計の自由度が増し、意匠性も改善される。したがって通常のシール構造の範疇だけで、容易に外部環境変化による内外圧力差を無くし、水、油、埃の通過を防ぎつつ、省スペースの選択的シール部品の提供が可能となる。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

（１）ベントフィルター一体シールの構成
図１に示すように当該実施例に係るベントフィルター一体シール１１は、シール機能を発揮するシール部品２１および通気機能を発揮するベントフィルター３１の組み合わせにより構成されており、シール部品２１がその周上１箇所にてベントフィルター３１を一体に保持している。ベントフィルター３１はシール部品２１の周上１箇所にてシール部品２１の内周側から外周側へ貫通するように配置されており、このためベントフィルター３１はシール部品２１の周上１箇所にてインサート成形により一体化されている。ベントフィルター３１の一方の端部はシール部品２１の内周面から突出し、他方の端部はシール部品２１の外周面から突出し、すなわちベントフィルター３１は、シール部品２１に埋設された被埋設部３１ａと、シール部品２１からその内周側へ突出する内周側突出部３１ｂと、シール部品２１からその外周側へ突出する外周側突出部３１ｃとを一体に備えている。ベントフィルター３１はシール部品２１の厚みの中ほどに保持されている。ベントフィルター一体シール１１はその機能からして、圧抜きシールまたは気体透過シールとも称される。

ｉ）シール部品
シール部品２１は、ゴム状弾性体よりなる平面長方形の無端状環状ガスケットとされている。但し、シール部品２１の形状や材質はもっぱら装着箇所によって定められるので、これらの形状や材質は特に限定されず、例えば図２に示すような平面円形の無端状環状ガスケットなどであっても良い。

ｉｉ）ベントフィルター
図３に示すようにベントフィルター３１は、内装部品３２および外装部品３３の組み合わせにより構成されており、中空素材または多孔質素材よりなる内装部品３２を撥水性または撥油性を有する多孔質のシート状外装部品３３で袋状に覆った構造とされている。

このうち内装部品３２は、具体的には不織布３２Ａとされているが、そのほか金属網、ポーラス体、ハニカム管、パイプまたは連通管などであっても良く、図４に示す他の例では不織布３２Ａおよび剛性素材よりなるパイプ３２Ｂの組み合わせにより構成され、不織布３２Ａの幅方向両側にパイプ３２Ｂが並んで配置されている。一方、外装部品３３は、ポリプロピレン（ＰＰ）もしくはポリエチレン（ＰＥ）等の撥水性を有する、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の撥水・撥油性を有する厚さ０．１〜０．５ｍｍ程度のシート状多孔質フィルターとされている（例えばゴアテックス社のeＰＴＦＥや３Ｍ社のマイクロポーラスなど）。内装部品３２の機能は、筐体内部および筐体外部間における良好な通気性を確保することおよびそのために通気路を確保することであり、外装部品３３の機能は、水分、油、塵埃などの外部異物の侵入を止め、気体を通過させることである。内装部品３２を外装部品３３で覆うのは有効透過面積を大きくするためである。外装部品３３としてはその材質自体が撥水性または撥油性を備えるほか、撥水性または撥油性を備えない材質に対し表面処理を施すなどして撥水性または撥油性を持たせるようにしても良い。

また、ベントフィルター３１は、所定の長さＬおよび幅Ｗならびに前記長さＬおよび幅Ｗより小さな厚みＴを備える扁平なプレート状に成形されており、その長さＬの方向をもってシール部品２１の内周側から外周側へ貫通するように配置され、またその厚みＴの方向をシール部品２１が装着時に圧縮される方向に向けて配置されている。

また、外装部品３３は、長さ方向一方の端部すなわち筐体内部側の端部３３ａを開口した状態で袋体を構成している。筐体内部側の端部３３ａを開口した状態とするのは、筐体内部側は筐体外部側に比べ水分、油、塵埃などの異物が少ないためである。一方、筐体外部側からは水分、油、塵埃などの異物が侵入しやすいので、長さ方向他方の端部すなわち筐体外部側の端部３３ｂは閉塞するのが好適である。これは筐体外部側からの異物の侵入を防ぐためである。さらに長さ方向両端部３３ａ，３３ｂを閉塞した場合、気体は外装部品３３を２回通過する（図６に示すように外周側突出部３１ｃの上面および内周側突出部３１ｂの上面にて２回通過する）ことになるので抵抗が大きくなるが、もちろん使用条件によっては長さ方向両端部３３ａ，３３ｂを閉塞することにしても良い。

（２）通気路
図５（Ａ）に示すようにベントフィルター一体シール１１は、機器本体４２を内蔵した電子機器４１の筐体４３の合わせ面４４に装着され、すなわち筐体４３はケース４５および蓋体４６の組み合わせとされ、ケース４５および蓋体４６はそれぞれの側壁部４５ａ，４６ａ端面が合わせ面４４とされ、ケース４５の側壁部４５ａ端面にシール部品２１を装着するためのシール装着溝４７が設けられているので、ベントフィルター一体シール１１はこのシール装着溝４７に装着され、装着された状態でシール部品２１は図５（Ｂ）に示すようにその厚み方向に圧縮される。

図５（Ｂ）の装着状態で、筐体内部Ｘと筐体外部Ｙは、筐体４３の合わせ面４４に挟持されたベントフィルター一体シール１１におけるベントフィルター３１の厚み方向ではなく長さ方向を介して連通しており、これが筐体内部Ｘおよび筐体外部Ｙ間の通気路とされる。

また図５（Ｂ）の装着状態で、ベントフィルター３１はその長さ方向両端部（内周側突出部３１ｂおよび外周側突出部３１ｃ）がそれぞれシール部品２１から突出し、さらに側壁部４５ａ，４６ａの内面または外面からも突出しているので、露出面積が大きく、よって気体を通過させやすく構成されている。すなわち図６に示すように、ベントフィルター３１は外周側突出部３１ｃの上面全体で通気することができ、内周側突出部３１ｂの先端面（厚み面）のみでなく上面全体でも通気することができる。したがってベントフィルター３１全体として通気面積が広く確保されるため、気体を通過させやすく構成されている。

また、このように気体を通過させやすくするには、装着状態においてベントフィルター３１が筐体４３の合わせ面４４（側壁部４５ａ，４６ａ端面）と接触しないようにすることも考えられ、この場合にはベントフィルター３１の筐体内部Ｘまたは筐体外部Ｙに対する露出面積が一層増加するため、更に気体を通過させやすくなる。

このため、図７（Ａ）に示す例では、シール装着溝４７の溝深さが比較的小さく（浅く）形成され、装着状態においてベントフィルター３１とケース４５の側壁部４５ａ端面との間に間隙ｃが形成されている。この場合、ベントフィルター３１は外周側突出部３１ｃの上面全体および下面全体で通気することができ、内周側突出部３１ｂの先端面（厚み面）のみでなく上面全体および下面全体でも通気することができる。したがってベントフィルター３１全体として通気面積が更に広く確保されるため、気体を一層通過させやすい。

また、図７（Ｂ）に示すように、ケース４５の側壁部４５ａ端面のみならず蓋体４６の側壁部４６ａ端面にもシール装着溝４７を設けることによりベントフィルター３１をケース４５の側壁部４５ａ端面と蓋体４６の側壁部４６ａ端面の中間に配置することも考えられ、この場合には、ベントフィルター３１とケース４５の側壁部４５ａ端面との間およびベントフィルター３１と蓋体４６の側壁部４６ａ端面との間に略同等の大きさの間隙ｃがそれぞれ形成されることになる。この場合もベントフィルター３１は外周側突出部３１ｃの上面全体および下面全体で通気することができ、内周側突出部３１ｂの先端面（厚み面）のみでなく上面全体および下面全体でも通気することができる。したがってベントフィルター３１全体として通気面積が更に広く確保されるため、気体を一層通過させやすい。

また、図示はしないが、ケース４５の側壁部４５ａ端面および蓋体４６の側壁部４６ａ端面のいずれか一方または双方にベントフィルター３１を装着するためのフィルター装着溝を設け、これにより間隙ｃを確保することも考えられる。この場合、フィルター装着溝はシール装着溝４７と平面上交差することになるが、フィルター装着溝の溝深さはシール装着溝４７の溝深さよりも小さく形成しても良い。

更に、フィルター装着溝を設ける代わりにケース４５の側壁部４５ａ端面および蓋体４６の側壁部４６ａ端面のいずれか一方または双方に表面粗さによる微細な凹凸を設けるようにしても良い。

（３）ベントフィルター一体シールの製法
上記構成のベントフィルター一体シール１１を製造するに際しては、先ずベントフィルター３１を製造し、次いでこのベントフィルター３１をシール部品２１に対して一体化する。

ベントフィルター３１の製造に際して、外装部材３３を袋状にするには、２枚のシート状外装部材３３の間に内装部材３２を挟み込んで２枚のシート状外装部材３３の周縁部を互いに溶着接合するか、あるいは１枚のシート状外装部材３３を２つ折りにし、折り部の間に内装部材３２を挟み込んで折り部の周縁部を互いに溶着接合する。

シール部品２１にベントフィルター３１を一体化するに際しては、上記したようにシール部品２１の成形時に金型によるインサート成形を実施するが、このほか、シール部品２１を予め成形したうえでシール部品２１とベントフィルター３１を接着等の手段で互いに組み付けるようにしても良い。

ベントフィルター３１の内装部品３２が不織布３２Ａなどである場合、金型によるインサート成形を実施すると不織布３２Ａが成形圧力によって潰されてしまうことが懸念されるので、この場合には上記したように不織布３２Ａに対し剛性の高いパイプ３２Ｂを併設するなどして、パイプ３２Ｂを潰れ防止の補強材とすると良い。パイプ３２Ｂの設置数は２本に限定されず、１本または３本以上であっても良い。このためパイプ３２Ｂやそのほかの金属網、ポーラス体、ハニカム管または連通管などには成形圧力によって潰れない剛性を備えさせることができる。また、外装部品３３がＰＴＦＥの場合、シール部品３１との接着力を高めるために、プラズマ処理等を追加するのも好適である。

上記構成を備えるベントフィルター一体シール１１においては、筐体４３の合わせ面４４に装着されて筐体内部Ｘおよび筐体外部Ｙ間をシールするシール部品２１と、筐体内部Ｘを筐体外部Ｙに対し通気させるベントフィルター３１とが設けられ、前者のシール部品２１が後者のベントフィルター３１を一体に保持しているため、このシール部品２１およびベントフィルター３１を一体品としてまとめて取り扱うことが可能とされ、またベントフィルター３１がシール部品２１とともに筐体４３の合わせ面４４に装着されるため、ベントフィルター３１を取り付けるための開口部を筐体４３の側面などに別途設ける必要がない。したがってベントフィルター３１を取り付けるための開口部を筐体４３に設ける必要がなく、もってベントフィルター３１の取付構造を簡略化し、意匠性を向上させることもでき、またベントフィルター３１をシール部品２１と一体品として取り扱うことができ、もってベントフィルター２１を単独で取り扱う必要がなく、ベントフィルター２１の取り扱い性を向上させることができる。

また、ベントフィルター３１をしてシール部品２１の内周側から外周側へ貫通させることによりシールラインに対しベントラインが交差する構造とされているため、シールライン設定の完了と同時にベントライン設定を完了することができ、ベントフィルター３１がシール部品２１の厚み内に収められているため、ベントフィルター３１が筐体４３の合わせを邪魔することもない。また、ベントフィルター３１に被埋設部３１ａのほかに内周側突出部３１ｂおよび外周側突出部３１ｃが一体に設けられているため、ベントフィルター３１の露出面積、延いては通気面積が増大させることができ、よって通気機能を一層高めることができる。また、ベントフィルター３１が扁平形状とされているため、筐体４３の合わせ方向に対しコンパクトな構造のフィルター製品を提供することができる。

１１ ベントフィルター一体シール
２１ シール部品
３１ ベントフィルター
３１ａ 被埋設部
３１ｂ 内周側突出部
３１ｃ 外周側突出部
３２ 内装部品
３２Ａ 不織布
３２Ｂ パイプ
３３ 外装部品
３３ａ，３３ｂ 長さ方向の端部
４１ 電子機器
４２ 機器本体
４３ 筐体
４４ 合わせ面
４５ ケース
４５ａ，４６ａ 側壁部
４６ 蓋体
４７ シール装着溝
Ｘ 筐体内部
Ｙ 筐体外部

Claims (4)

1. 筐体の合わせ面に装着されて筐体内部および筐体外部間をシールするシール部品と、前記筐体内部を前記筐体外部に対し通気させるベントフィルターとを備え、前記シール部品が前記ベントフィルターを一体に保持したことを特徴とするベントフィルター一体シール。
2. 請求項１記載のベントフィルター一体シールにおいて、
   前記ベントフィルターは、前記シール部品の周上一部において前記シール部品の内周側から外周側へ貫通するように配置されていることを特徴とするベントフィルター一体シール。
3. 請求項１または２記載のベントフィルター一体シールにおいて、
   前記ベントフィルターは、多孔質素材または中空素材よりなる内装部品を撥水性または撥油性を有する多孔質のシート状外装部品で袋状に覆った構造を備え、かつ所定の長さおよび幅ならびに前記長さおよび幅より小さな厚みを備えて扁平状に成形され、前記厚みを前記シール部品が装着時に圧縮される方向に向け配置されていることを特徴とするベントフィルター一体シール。
4. 請求項１、２または３記載のベントフィルター一体シールにおいて、
   前記筐体は、電子機器、精密機器、産業機器または自動車部品に係る筐体であることを特徴とするベントフィルター一体シール。

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