JP6353315B2 - 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、通気機能を備えるフィルター部品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。また、シール部品５７に対しベントフィルター６１が別部品とされているため、シール部品５７およびベントフィルター６１を別々に取り扱わなければならない。したがってこれらの保管や取り付け、取り外し等の作業に多大な手間がかかることになる。

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、筐体内外のシールおよび通気を簡易な構造で行なうことができるベントフィルター一体シールを提供す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、前記シール部品の周上一部に一体成形されるとともに前記シール部品の外周側に張り出すよう設けられた張り出し部と、前記張り出し部における前記シール部品の厚み方向一方の面に開口するよう設けられた空洞部と、前記シール部品の内周側空間と前記空洞部とを連通するように設けられた貫通穴状の通気路と、前記空洞部の開口を塞ぐように前記張り出し部に取り付けられるシート状のフィルター部品とを備えることを特徴とする。

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、前記通気路は、前記シール部品に埋設したパイプ等の中空部品によって形成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、前記フィルター部品は、撥水性または撥油性を有する多孔質シートよりなるフィルター本体と、前記フィルター本体の外面側に重ねられる保護シートとの組み合わせにより形成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に、筐体内部および筐体外部間を連通させる通気路および空洞部が設けられ、この通気路および空洞部よりなる通気経路にフィルター部品が組み付けられているため、シール部品およびフィルター部品をまとめて取り扱うことが可能とされ、また、フィルター部品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、フィルター部品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。

シール部品に対しフィルター部品を組み付ける構造として本発明では特に、シール部品の周上一部に張り出し部がシール部品の外周側に張り出すように一体成形され、この張り出し部におけるシール部品の厚み方向一方の面に開口するように空洞部が設けられ、シール部品の内周側空間と空洞部とを連通するように通気路が設けられ、そして、空洞部の開口を塞ぐようにシート状のフィルター部品が取り付けられる。したがって本発明のシールが筐体に装着されると、筐体外部からフィルター部品を経由して空洞部に至るとともに空洞部から通気路を経由して筐体内部へ至る通気経路が形成される。尚、空洞部を張り出し部におけるシール部品の厚み方向一方の面に開口させるのは、金型によってシール部品を成形する際に張り出し部とともに空洞部を同時成形するためである。

シール部品は、ゴム等の弾性体によって成形されるので、装着時に圧縮されると潰されて通気路を閉塞してしまうことが懸念される。そこで、これに対策するには、通気路を、シール部品に埋設する中空部品によって補強するのが好適であり、この中空部品の材質として潰されにくい材質を用いることにより、シール部品が圧縮され潰されても中空部品は潰されないので、中空部品の内側に通気路を確保することができる。中空部品は例えばパイプ状の部品よりなり、シール部品を金型で成形するときにインサート成形を実施することよりシール部品に対し一体に組み込むことができる。

フィルター部品としては、撥水性または撥油性を有する多孔質シートとするのが好適であり、これによれば、水を弾き、油を弾き、更に多孔質であるために塵埃の侵入を抑制することができる。但し、その目詰まりや破れ破損などを防止すべくその外面側に保護シートを重ね合わせるようにしても良く、この保護シートとして例えば不織布を用いることにより通気性を確保したうえで、塵埃の多くがフィルター部品（フィルター本体）に達するのを抑制することができる。

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、よってベントフィルターは必須とされるので、これらの機器や部品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、シール部品に対してフィルター部品が組み付けられるため、シール部品およびフィルター部品をまとめて取り扱うことが可能とされ、また、フィルター部品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、フィルター部品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、筐体内外のシールと通気を簡易な構造で行なうことができるベントフィルター一体シールを提供することができる。

また、通気路を中空部品によって形成することにより、シール部品が圧縮され潰されても中空部品は潰されないので、中空部品の内側に通気路を確保することができる。またフィルター部品に保護シートを追加することにより、目詰まりや破れ破損などを防止できるので、フィルター部品を長期間に亙って使用することができる。

（Ａ）は本発明の実施例に係るベントフィルター一体シールの平面図、（Ｂ）はその断面図で（Ａ）におけるＦ−Ｆ線断面図 （Ａ）は本発明の他の実施例に係るベントフィルター一体シールの平面図、（Ｂ）はその断面図で（Ａ）におけるＧ−Ｇ線断面図 （Ａ）は本発明の実施例に係るベントフィルター一体シールの要部断面図であって図１（Ｂ）の一部拡大図、（Ｂ）は本発明の他の実施例に係るベントフィルター一体シールの要部断面図 図３（Ａ）におけるＨ−Ｈ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装着状態を示す平面図（筐体はケースのみを示す） （Ａ）は同ベントフィルター一体シールの装着状態を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）の一部拡大図 （Ａ）は本発明の他の実施例に係るベントフィルター一体シールの要部断面図、（Ｂ）は同ベントフィルター一体シールの装着状態を示す要部断面図 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）本発明のベントフィルター一体シールは、環状のシール部品と、撥水・撥油素材からなる若しくは撥水・撥油処理したフィルターと、パイプから構成される。環状のシール部品の一部分にパイプがインサート成形され、シール部品の外周平坦部（張り出し部）にフィルターが接合されている。電子機器内部と外部との通気経路は、ケースの上下の合わせ面において、機器内部側に設けたパイプと機器外部側に設けたフィルターが、シール部品の外周平坦部に設けた空洞部を介して連通することで構成される。平坦部は曲面部であっても良い。
（２）電子機器内部と外部は、ケースの上下の合わせ面において、機器内部側に設けたパイプと機器外部側に設けたフィルターが、シール部品の外周平坦部に設けた空洞部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経路とされる。電子機器内外の気体は、パイプの軸方向・空洞部、フィルターの厚さ方向を通過する。したがって通常のシール構造だけで、容易に外部環境変化による内外圧力差を無くし、水、油、埃は連通を防ぎつつ、省スペースの機器提供が可能となる。

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フィルター部品３１の組み合わせにより構成されており、シール部品２１の周上１箇所にフィルター部品３１が組み付けられている。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。

図１に示すように、シール部品２１の周上一部に張り出し部２２がシール部品２１の外周側に張り出すように一体成形され、図３（Ａ）および図４に拡大して示すように、張り出し部２２におけるシール部品２１の厚み方向一方の面（以下「上面」とも称する）に開口するように空洞部２３が設けられ、シール部品２１の内周側空間２４と空洞部２３とを連通するように通気路２５が設けられ、空洞部２３の開口（上面開口）を塞ぐようにシート状のフィルター部品３１が張り出し部２２の上面に取り付けられている。

張り出し部２２は、平面長方形を呈するプレート状に成形され、その上面に同じく平面長方形を呈する空洞部２３が開口している。したがって張り出し部２２は、底面の周り（四周）に側面を有する枡（ます）状とされている。また、張り出し部２２はその厚み寸法をシール部品２１の厚み寸法と比較して少々小さく設定され、シール部品２１の厚み方向中ほどに一体成形されている。したがってこの張り出し部２２に対しシール部品２１はその厚み方向両端部２１ａ，２１ｂがそれぞれ厚み方向に突出した関係にあり、よってシール部品２１の全周に亙るシール性が確保されている。張り出し部２２はその機能からして、フィルター保持部とも称される。

空洞部２３は、空洞（中空）のままとされるが、図３（Ｂ）に示すようにこの空洞部２３に、不織布などの通気性を備える充填材２６を充填するようにしても良く、このように充填材２６を充填することによりシート状のフィルター部品３１を空洞部２３側（下側）から支持することができる。

通気路２５は、直線状の貫通穴として形成され、貫通穴はその一端でシール部品２１の内周面に開口するとともに他端で張り出し部２２における空洞部２３の内側側面に開口している。また、この通気路２５は貫通穴に中空部品２７を貫挿することによって、その内面を補強されている。中空部品２７は硬質樹脂などの、シール部品２１の成形材料であるゴム状弾性体と比較して剛性の高い材料によって成形されている。また、中空部品２７は円筒形のパイプ状部品とされているが、そのほか通気性を確保することができれば、不織布、ハニカム状部品または多孔質状部品などであっても良い。

ｉｉ）フィルター部品
フィルター部品３１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・撥油性を有する多孔質シートよりなるフィルター本体３２を備え、このフィルター本体３２の外面側（上側）に、不織布等の多孔質素材よりなる保護シート３３が重ねられ、両シート３２，３３が組み合わされている。

外側に配置する保護シート３３の機能は主に、塵埃の侵入を防ぐこと、および内側に配置したフィルター本体３２を保護することであり、内側に配置したフィルター本体３２の機能は主に、水や油の侵入を防ぐことである。またこのように２枚を組み合わせるのは、フィルター本体３２は通気性を確保するために薄いので強度は高くなく、よって保護シート３３で、大きな塵埃を除去すると同時に強度を補うためである。外側に配置する保護シート３３は例えば不織布の場合、ＰＥＴ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＩ等の疎水性を有するものとするのが好ましい。これは水蒸気が溜らないようにするためである。内側に配置するフィルター本体３２の素材は、溶融延伸法、溶融抽出法、層分離法などにより得ることができる。溶融延伸法は例えばＰＥを一旦熱融解し、フィルム状に固化させたものに対し、物理的に引っ張り応力を加えることで分子間に亀裂を生じさせ微細孔とする方法であり、溶融抽出法は例えばＰＰ素材に予め油分を含ませたフィルムを形成させ、その後に溶剤中に投入し、油文を除去した際に形成される油分の痕跡を微細孔とする方法であり、層分離法は例えばＰＳＦをＰＳＦの溶媒に溶かした溶液を非溶液中にフィルム状に吐出し、その際に溶媒と非溶媒が入れ替わる道筋を微細孔とする方法である。内側に配置するフィルター本体３２は、撥水・撥油性で水、油などは通さず、蒸気は通す。代表的なものとしてはゴアテックス社製のｅＰＴＦＥや３Ｍ社製のマイクロポーラスなどを挙げることができる。

フィルター本体３２はその周縁部において張り出し部２２に接合される。保護シート３３はその周縁部においてフィルター本体３２に接合される。接合には接着剤などを用いる。

（２）筐体および通気経路の構成
図５および図６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に装着される。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、両側壁部４５ａ，４６ａ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はその厚み方向に圧縮される。

また、合わせ面４４すなわち両側壁部４５ａ，４６ａ端面にはその周上一部に位置して、張り出し部２２を配置するための凹部空間４８が設けられ、この凹部空間４８は筐体外部Ｙに連通している。また、合わせ面４４であって両側壁部４５ａ，４６ａ端面には同じく周上一部に位置して、連通路２５を筐体内部Ｘと連通させるための凹部４９が設けられ、この凹部４９は筐体内部Ｘに連通している。図では、連通路２５を形成する中空部品２７の一端がシール部品２１に内周面から突出しているので、この突出した中空部品２７の一端が凹部４９に収められている。

したがって以上により、ベントフィルター一体シール１１が筐体４３の合わせ面４４に装着されると、筐体外部Ｙから凹部空間４８およびフィルター部品３１を経由して空洞部２３に至るとともに空洞部２３から通気路２５および凹分４９を経由して筐体内部Ｘへ至る通気経路が形成される。

尚、この通気経路の設定については、図示するようにフィルター部品３１の上面（保護シート３３の上面）と蓋体４６の下面との間にシール厚み方向のスキマｃを設定するのが好ましく、これによれば空洞部２３と上下に重なる位置のフィルター部品３１の全面を通気経路として利用することができる。スキマｃの設定で通気量が不足の場合は、蓋体４６の下面に溝（図示せず）を設けることも考えられ、この場合には筐体外部Ｙから溝およびフィルター部品３１を経由して空洞部２３に至る、または筐体外部Ｙから溝、凹部空間４８およびフィルター部品３１を経由して空洞部２３に至る通気経路が形成される。

（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、金型を用いてシール部品２１を成形し、このとき同時に張り出し部２２および空洞部２３を成形する。また、このときインサート成形を実施することにより中空部品２７をシール部品２１に埋設する。次いで、金型から成形品を取り出し、フィルター部品３１を張り出し部２２の上面に接合する。

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に張り出し部２２が一体成形されたうえで、筐体内部Ｘおよび筐体外部Ｙ間を連通させる通気路２５および空洞部２３が設けられ、この通気路２５および空洞部２３よりなる通気経路にフィルター部品３１が組み付けられているため、シール部品２１およびフィルター部品３１をまとめて取り扱うことが可能とされ、また、フィルター部品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、フィルター部品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。したがってフィルター部品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、もってフィルター部品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、またフィルター部品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、フィルター部品３１の取り扱い性を向上させることができる。

また、シール部品２１および張り出し部２２に設ける通気路２５を硬質のパイプ状部品等よりなる中空部品２７により補強するようにしたため、シール部品２１が圧縮され潰されても中空部品２７は潰されず、よって中空部品２７の内側に通気路２５が確保される。したがって通気路２５が塞がれてベント機能が喪失するのを抑制することができる。

また、フィルター部品３１が、撥水性または撥水・撥油性を有する多孔質シートよりなるフィルター本体３２の外面側に多孔質素材よりなる保護シート３３を重ね合わせたものとされているため、フィルター本体３２に目詰まりや破れ破損などが生じにくい。したがってフィルター本体３２に目詰まりや破れ破損などが生じてフィルター機能が喪失するのを抑制することができる。

尚、上記実施例では、張り出し部２２の上面にフィルター部品３１を接着剤で接合することにより張り出し部２２およびフィルター部品３１間のシール性を確保する構成としたが、接着剤以外の手段でシール性を確保するようにしても良い。

この点に関して図７（Ａ）（Ｂ）に示す例では、張り出し部２２の上面であって空洞部２３の周りにシールリップ２８が上方へ向け一体成形され、このシールリップ２８に対しフィルター部材３１が上方から押し付けられることによりシール性が確保されている。但しこの場合、フィルター部材３１は蓋体４６により押圧されるので、フィルター部材３１および蓋体４６間には上記実施例のようなスキマｃは形成されない。したがってこのスキマｃに代わるものとして蓋体４６に窓部５０を設け、この窓部５０によって十分な通気性を確保するのが好適である。

１１ ベントフィルター一体シール
２１ シール部品
２１ａ，２１ｂ 厚み方向端部
２２ 張り出し部
２３ 空洞部
２４ シール内周側空間
２５ 通気路
２６ 充填材
２７ 中空部品
２８ リップ
３１ フィルター部品
３２ フィルター本体
３３ 保護シート
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
４８ 凹部空間
４９ 凹部
５０ 窓部
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、前記シール部品の周上一部に一体成形されるとともに前記シール部品の外周側に張り出すよう設けられた張り出し部と、前記張り出し部における前記シール部品の厚み方向一方の面に開口するよう設けられた空洞部と、前記シール部品の内周側空間と前記空洞部とを連通するように設けられた貫通穴状の通気路と、前記空洞部の開口を塞ぐように前記張り出し部に取り付けられるシート状のフィルター部品とを備える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、
   前記通気路は、前記シール部品に埋設したパイプ等の中空部品によって形成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、
   前記フィルター部品は、撥水性または撥油性を有する多孔質シートよりなるフィルター本体と、前記フィルター本体の外面側に重ねられる保護シートとの組み合わせにより形成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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