KR20030089459A - 통기 부재와, 이 통기 부재를 포함하는 통기 하우징 - Google Patents

통기 부재와, 이 통기 부재를 포함하는 통기 하우징 Download PDF

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KR20030089459A
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Abstract

통기 부재에 있어서, 하우징의 개구부에 고정된 상태로, 개구부를 통과하는 가스가 투과하는 통기막과; 통기막을 지지하는 지지부와, 하우징의 개구부로 삽입되는 삽입부를 갖는 지지체를 포함하고; 상기 지지체를 상기 지지체의 중심축 기준으로 회전시킴으로써 하우징내에 고정시키기 위한 록(lock) 구조체가 상기 삽입부내에 형성된다.

Description

통기 부재와, 이 통기 부재를 포함하는 통기 하우징{VENTILATION MEMBER AND VENTED HOUSING USING THE SAME}
본 발명은 자동차용 전장 부품 등을 위한 하우징에 고정되는 통기 부재 및 이 통기 부재가 고정된 하우징에 관한 것이다.
ECU(electronic control unit), 램프, 모터, 각종 센서, 압력 스위치 및 액추에이터 등의 자동차용 전장 부품, 휴대 전화, 카메라, 전기 면도기, 전동 칫솔 및 옥외용 램프 등의 각종 하우징에는 통기 부재가 부착되어 있다.
각각의 통기 부재는 하우징의 내부로 물이나 먼지가 침입하는 것을 방지하면서, 통기 부재가 부착되는 하우징의 종류에 따라서 다양한 역할을 수행한다. 그러한 역할에는 음성의 전파, 하우징 내부에 발생한 가스의 방출 및 온도 변화에 기인한 하우징 내부 압력 변화의 완화 등이 포함된다.
도 13a 및 도 13b는 종래의 통기 부재의 일례를 도시한다. 도 13a 및 도 13b 각각에 도시된 통기 부재(51)는 비, 진흙탕, 기름류 등의 오염물에 노출되는, 예컨대 자동차 전기 부품용인, 장비 하우징에 사용되는 것이다. 통기 부재(51)는 "L"자형, "U"자형(도시하지 않음)의 관상체이다. 통기 부재(51)는 그 내부에 미로(52)를 갖는 구조를 하고 있다. 이 통기 부재(51)는 그 일단이 하우징(50)에 마련된 목부(50a)의 외측에 끼워져 하우징에 고정된다.
도 14a 및 도 14b는 종래의 통기 부재의 다른 예를 도시한다. 도 14a 및 도 14b에 도시된 통기 부재(60)에서는, 커버 부품(61)의 내부에 실질적으로 원통 형상인 본체(62)가 끼워짐으로써, 커버 부품(61)의 내주와 실질적인 원통체(62)의 외주 사이, 그리고 커버 부품(61)의 저면과 실질적으로 원통 형상인 본체(62)의 저면부 사이에 통기로가 형성된다. 실질적으로 원통 형상인 본체(62)의 저면 개구부를 필터(63)로 피복시키면, 통기 부재(60)가 보다 높은 방수 및 방진 특성도 나타낼 수 있다(일본 특허 출원 공개 제 2001-143524 호 공보에 개시됨). 이 통기 부재(60)는 실질적으로 원통 형상인 본체(62)의 상부 개구부(62a)를 하우징(50)의 목부(50a) 외측에 끼워 하우징에 고정된다.
도 15는 종래의 통기 부재의 다른 예를 도시한다. 도 15에 도시된 통기 부재(70)에서는, 원판 형상 탄성중합체 부재(71)의 일단부에 테이퍼상의 삽입부(71a)가 형성되고, 그 타단부에 비말 차단 커버(71b)가 형성되며, 일단부에서 타단부의 외주로 관통하는 통기 유로의 중간에 통기막(72)이 증착 고정되어 있다. 또한, 탄성중합체 부재(71)의 외주에는 삽입부(71a)와 공동으로 하우징(7)을 고정 지지하는 밀봉/고정부(71c)가 형성되어 있다(일본 특허 출원 공개 제 1998-85536 호 공보에 개시됨). 이 통기 부재(70)는 하우징의 개구부에 삽입부(71a)를 압입함으로써 하우징에 고정된다.
그러나, 상술한 통기 부재에는 이하의 문제점이 있다.
도 13a 내지 도 14b에 도시된 통기 부재(51, 60)는 모두 하우징(50)의 목부(50a)의 외측에 끼우는 것만으로 하우징(50)에 고정되어 있다. 따라서, 통기부재가 하우징으로부터 이탈될 가능성이 있다.
한편, 도 15에 도시된 통기 부재(70)에서는, 하우징(7)과 접촉하는 면이 탄성중합체 재질이다. 따라서, 하우징(7)과 접촉하는 통기 부재(70)의 면의 일부에 기름이 침입하면 통기 부재(70)가 하우징으로부터 이탈되기 쉽다. 이 때문에, 통기 부재(70)는 기름이 부착되기 쉬운 환경하에서 사용되는 하우징의 통기 부재로서는 적합하다고 할 수 없다.
본 발명에 따르면, 하우징의 개구부에 고정된 상태로, 개구부를 통과하는 가스가 투과하는 통기막과; 통기막을 지지하는 지지부와, 하우징의 개구부로 삽입되는 삽입부를 갖는 지지체를 포함하고; 상기 지지체를 상기 지지체의 중심축 기준으로 회전시킴으로써 상기 지지체를 하우징내에 고정시키기 위한 록 구조체가 상기 삽입부내에 형성되는, 통기 부재가 제공된다.
본 발명의 통기 부재에 의하면, 하우징으로부터 통기 부재가 이탈되는 가능성이 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 통기 부재의 일 실시예를 도시된 분해도,
도 2a는 도 1에 도시된 통기 부재가 하우징에 고정된 상태를 설명하기 위한 도면,
도 2b는 도 2a의 A-A' 선을 따라 취한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 통기 부재의 다른 실시예를 도시된 단면도,
도 4a는 본 발명의 통기 부재의 또다른 실시예를 도시된 분해도,
도 4b는 도 4a에 도시된 통기 부재의 단면도,
도 5a 내지 도 5g는 본 발명에 따른 통기 부재의 지지체를 기체 투과 방향에서 도시한 도면,
도 6a 내지 도 6f는 본 발명에 따른 통기 부재의 지지체를 기체 투과 방향에서 도시한 도면,
도 7a는 본 발명의 통기 부재의 또다른 실시예를 도시된 분해도,
도 7b는 도 7a에 도시된 통기 부재의 단면도,
도 8a 내지 도 8c는 도 7a 및 도 7b에 도시된 통기 부재를 하우징에 고정하는 작업을 설명하기 위한 도면,
도 9a는 본 발명에 따른 통기 부재가 고정된 커넥터의 사시도,
도 9b는 도 9a의 B-B' 선을 따라 취한 단면도,
도 10a는 본 발명에 따른 통기 부재가 고정된 자동차용 램프의 사시도,
도 10b는 도 10a의 C-C' 선을 따라 취한 단면도,
도 11은 본 발명에 따른 통기 부재가 고정된 전동 칫솔의 부분 단면도,
도 12a는 본 발명에 따른 통기 부재가 고정된 ECU의 사시도,
도 12b는 ECU 커버의 상부 커버의 배면도,
도 13a 및 도 13b는 종래의 통기 부재의 일 예를 도시된 단면도,
도 14a는 종래의 통기 부재의 일례를 도시된 분해도,
도 14b는 도 14a에 도시된 통기 부재의 단면도,
도 15는 종래의 통기 부재의 다른 예를 설명하는 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1, 21 : 통기 부재2 : 지지체
2a : 지지부2b : 삽입부
2c : 나선형 홈2d : 시일부
2e : 보호부2f : 개구부
3 : 관통 구멍4 : 통기막
5 : 보강재6 : 적층체
7 : 하우징8 : 하우징의 개구부
8a : 암나사
본 발명에 있어서의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
실시예 1
도 1 내지 도 7b를 참조하여 본 발명에 따른 통기 부재의 일 실시예에 대해설명한다.
도 1 내지 도 2b에 도시된 통기 부재(1)는 통기막(4)을 포함한다. 통기막(4)은 하우징(7)의 개구부(8)에 고정되어, 개구부(8)를 통과하는 가스를 투과시킨다. 통기 부재(1)는 지지체(2)를 더 포함한다. 지지체(2)는 통기막(4)을 지지하기 위한 지지부(2a)와, 하우징(7)의 개구부(8)에 삽입되는 삽입부(2b)를 구비한다. 나선형 홈(2c)이 삽입부(2b)의 외주에 형성되어 있다. 하우징(7)의 개구부(8)내에 형성된 암나사(8a)에 삽입부(2b)를 스크류 결합시킴으로써, 통기 부재(1)는 하우징(7)의 개구부(8)에 고정될 수 있다. 따라서, 통기 부재(1)가 하우징(7)으로부터 이탈될 가능성을 줄일 수 있다. 또한, 통기 부재(1)는 필요에 따라 하우징(7)으로부터 분리될 수 있다.
지지체(2)의 중앙부에는 지지부(2a) 및 삽입부(2b)를 관통하는 관통 구멍(3)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(3)을 피복하도록 통기막(4)이 지지부(2a)에 단단히 부착된다. 관통 구멍(3)의 크기는 통기 부재(1)가 고정되는 하우징의 종류 및 통기막(4)의 투과성을 고려하여 적절히 결정될 수 있다. 관통 구멍(3)의 면적(기체의 투과 방향에 대하여 수직인 평면의 면적)은 0.001㎠ 내지 100㎠로 설정될 수 있다.
또한, 도 2b에 도시된 바와 같이 통기막(4)에 대해서 접촉하는 면에 복수의 관통 구멍(3)이 제공된다. 그러한 방식으로 통기막(4)에 의해 피복되는 면에 복수의 관통 구멍(3)이 형성되어 있으면, 통기막(4)의 중앙부도 또한 지지부(2a)에 의해서 지지된다. 따라서 외력에 의한 통기막(4)의 파손을 억제할 수 있다.
지지부(2a)의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 도 1, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 삽입부(2b)보다 큰 직경을 갖는 디스크 형상일 수 있다. 이 지지부(2a)는 하우징(7)에 형성된 개구부(8)를 덮도록 배치되기 위하여 개구부(8)보다 큰 직경을 가질 수 있다.
또한, 도 2b에 도시된 바와 같이, 통기막(4)에 의해서 피복된 지지부(2a)의 표면은 곡면으로 되어 있다. 이와 같이 지지부(2a)의 표면에서 중앙부보다 낮은 원주방향 에지부를 갖는 곡면이 제공되는 통기 부재 방식의 경우, 배수성이 개선되어 물에 의해 영향을 받기 쉬운 환경에서 사용되는 하우징의 통기 부재로서 적합하다. 한편, 상술한 바와 같이 통기막(4)에 대해 접촉하는 지지부(2a)의 곡면 대신, 예컨대 지지부(2a)의 형상이 원뿔 형상으로 형성될 수도 있다. 이 경우, 통기막(4)이 원뿔 형상의 경사면에 단단히 부착됨으로써 배수성을 향상시킬 수 있다.
지지체(2)의 재료는 성형이 용이한 열가소성 수지가 바람직하지만, 특별히 한정되지 않는다. 사용되는 그러한 재료의 예로는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT : polybutylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(PPS : polyphenylene sulfide), 폴리술폰(PS : polysulfone), 폴리프로필렌(PP : polypropylene), 폴리에틸렌(PE), ABS 수지, 열가소성 탄성중합체, 또는 이들 열가소성 수지의 복합재가 포함된다. 상기 열가소성 수지 이외에, 열가소성 수지에 유리섬유 또는 탄소 섬유 등의 강화재나 금속 등이 혼합되어 내열성, 내습성, 치수 안정성, 강성 등이 향상된 복합 재료가 사용될 수 있다.
통기 부재가 고정되는 하우징이 온도 변화가 심한 환경에서 사용되는 경우에는, 열에 기인한 변형이 작은 재료, 예컨대, 열가소성 탄성중합체를 제외한 열가소성 수지가 지지체의 재료로 사용되는 것이 바람직하다. 특히, PBT, PPS, PS등이 바람직하다.
지지체(2)를 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 지지체(2)는 사출 성형 또는 절삭에 의해 형성될 수 있다.
통기막(4)의 재료, 구조, 형태는 충분한 투과성이 확보될 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 그러나 불소 수지 다공재 및 폴리올레핀(polyolefin) 다공재로부터 적어도 하나를 선택하는 것이 바람직하다. 불소 수지의 예로는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE : polytetrafluoroethylene), 포리클로로트리플루오로에틸렌(polychlorotrifluoroethylene), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyle ther copolymer), 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체 등을 들 수 있다. 폴리올레핀의 단량체로는 에틸렌, 프로필렌, 4-메틸펜텐-1(4-methylpentene-1), 1-부텐 등을 들 수 있다. 이들 단량체를 단순히 중합하거나 또는 공중합하여 얻은 폴리올레핀이 사용될 수 있다. 또한, 둘 또는 그 이상의 상기 폴리올레핀이 블렌딩되거나 또는 적층 구조로 될 수 있다. 그 중에서도, 작은 면적으로도 통기성을 유지할 수 있고, 하우징 내부에 물이나 먼지가 침입하는 것을 방지하는 기능이 높은 PTFE 다공재가 특히 바람직하다.
도 1 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 통기막(4)에 보강재(5)가 적층될 수 있다. 그와 같이 통기막(4)의 한 면에 보강재(5)를 적층하는 경우, 도 l 내지 도 2b에 도시된 면의 반대면에 보강재(5)가 적층될 수 있다. 보강재(5)의 재료, 구조, 형태는 특별히 한정되지 않는다. 그러나 통기막(4)의 것보다 큰 크기의 기공을 가지고 기체 투과성이 우수한 재료, 예컨대, 직포, 부직포, 메쉬, 네트, 스펀지, 폼, 금속 다공재, 금속 메쉬 등을 사용하는 것이 바람직하다. 내열성이 요구되는 경우에는, 폴리에스테르, 폴리아미드, 아라미드 수지, 폴리이미드, 불소수지, 초고분자량 폴리에틸렌, 금속 등으로 이루어진 보강재를 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 도 1 내지 도 2b에 도시된 실시예에서 보강재(5)는 통기막(4)의 한쪽 면에 적층되어 있지만, 통기막(4)의 양쪽 면 모두에 적층될 수 있다.
통기막(4)에 보강재(5)를 적층하는 방법은 단순히 상면을 서로 겹치거나 서로 접합하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 접합은 접착성 적층, 열적 적층, 가열 증착, 초음파 증착, 접착제에 의한 접착 등의 방법에 의해 이루어진다. 예컨대, 통기막(4)과 보강재(15)가 열적 적층에 의해 적층되는 경우는, 보강재(5)의 일부가 가열 용융되어 통기막(4)에 접착될 수 있다. 선택적으로, 통기막(4)과 보강재(5)는 핫 멜트 파우더(hot melt powder) 등의 융착제를 이용하여 접착될 수 있다.
하우징의 용도에 따라 통기막(4)에 발수처리 또는 발유처리 등의 발액처리가 이루어질 수 있다. 발액처리는 작은 표면 장력을 갖는 물질을 통기막(4)에 도포하고, 이 물질을 건조시키고 경화시킴으로써 수행될 수 있다. 발액제는 통기막보다도 낮은 표면 장력의 피막이 형성될 수 있으면 특별히 한정되지 않는다. 그러나플루오로 알킬기를 갖는 중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 사용하기 위한 이러한 중합체로는 플루오라드(Fluorad)(스미토모 쓰리엠사 제품), 스카치가드 (Scotchguard)(스미토모 쓰리엠사 제품), 텍스가드(Texguard)(다이킨 공업사 제품) , 유니다인(Unidyne)(다이킨 공업사 제품), 아사히가드(Asahi Guard)(아사히 글라스사 제품)(모두 상품명임) 등을 예로 들 수 있다. 발액제는 함침(impregnation) 또는 도포(spraying) 등에 의해 도포될 수 있다.
통기막(4)을 지지부(2a)상에 지지시키는 방법은, 가열 증착, 초음파 증착, 접착제에 의한 접착 등의 방법이 적합한데, 이는 박리(peeling) 또는 플로팅 (floating)이 거의 발생하지 않기 때문이다. 취급성의 관점에서는 가열 증착 또는 초음파 증착이 바람직하다. 통기막(4)에 보강재(5)를 적층하는 경우는, 보강재(5)가 지지체(2a)에 고착될 수 있는 방법이면 특별히 한정되지 않고 모든 지지 방법이 적용될 수 있다. 한편, 높은 발액성이 요구되는 경우에는, 발액성이 높은 면이 하우징의 외측을 향하도록 단단히 부착하는 것이 바람직하다.
통기막(4)을 지지부(2a)상에 지지시키는 다른 방법으로서, 지지체(2)가 사출 성형되는 경우, 지지체(2)를 성형하기 위한 금형내에 통기막(4)이 증착될 수 있다. 이 경우, 통기막(4)은 지지체(2)와 일체화된다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 하우징(7)과 마주 보는 지지부(2a)의 면에 시일부(seal portion)(2d)가 제공되는 경우, 하우징(7)과 통기 부재(1)의 밀착성 또는 기밀성이 향상될 수 있다. 특히, 탄성중합체 이외의 열가소성 수지가 지지부(2a)용으로 사용된 경우, 시일부(2d)를 형성하여 밀봉성을 향상시키는 것이바람직하다.
시일부(2d)용의 바람직한 재질로는 니트릴-부타디엔 고무(NBR), 에틸렌-프로필렌 고무(EPM 또는 EPDM), 실리콘 고무 등의 발포 재료 또는 탄성중합체를 예로 들 수 있다.
예를 들어, 시일부(2d)는 상술한 재료로 이루어진 O 링 등을 삽입부(2b) 외측에 끼워 설치하거나 또는 2색 성형(two-color molding)에 의해서 지지부(2a)의 일측상에 형성할 수 있다.
또한, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이 지지체(2)가 통기막(4) 상부의 적어도 일부를 덮는 보호부(2e)를 구비하면, 외력에 의해서 통기막(4)이 손상될 가능성이나, 모래 또는 진흙 등이 통기막의 표면에 축적되어 통기가 방해될 가능성을 줄일 수 있다.
보호부(2e)의 형상은 통기 부재(1)의 통기성을 손상하지 않는 형상이면 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 기체의 투과 방향을 따라 관찰했을 때에 보이지 않는 위치, 예컨대 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예에서와 같이 보호부(2e)의 측면에 복수의 개구부(2f)를 형성하는 것이 바람직하다. 한편, 개구부(2f)가 통기막(4)을 보호하는 효과가 손상되지 않는 정도이면, 보호부(2e)의 상면(2g)에도 개구부(2f)가 형성될 수 있다. 또한, 보호 부재(2e)의 강도를 유지하고 물질의 침입을 효과적으로 방지하는 등의 관점에서 볼 때, 개구부(2f)는 분할된 작은 구멍으로 형성되는 것이 바람직하다.
보호부(2e)의 재료로는 지지체(2)의 다른 부분과 유사한 재료가 사용될 수있다. 보호부(2e)를 지지체(2)의 다른 부분과 일체화시키는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 가열 증착, 초음파 증착, 진동 증착, 접착제에 의한 접착, 끼워 맞춤(fitting), 스크류 결합 등의 방법에 의해 일체화가 수행될 수 있다. 특히, 비용이 저렴하고 용이하기 때문에 가열 증착 또는 초음파 증착이 적합하다.
또한, 도구 또는 손가락을 사용하여 통기 부재(1)가 용이하게 스크류 체결될 수 있도록 하기 위하여, 지지체(2)의 외형은 가스 투과 방향에서 볼 때 원과 다각형중에서 선택되는 것이 바람직하다. 그러한 형상의 예로는 도 5a 내지 도 5f에 도시된 바와 같은 진원, 타원, 육각형, 오각형, 사각형 및 삼각형이 있다. 상술한 형상에 추가하여, 도 5g에 도시된 바와 같이, 가스 투과 방향에서 본 지지체(2)의 외형은 외형선에 직선부를 갖는 모양, 바람직하게는 서로 평행인 한쌍의 직선부를 갖는 모양일 수 있다.
또한, 도구와 맞물릴 수 있는 맞물림 구조체가 지지체(2)에 제공될 경우, 통기 부재(1)를 효율적으로 하우징(7)에 고정시킬 수 있다. 맞물림 구조체는 볼록부 및 오목부로부터 선택된 적어도 하나를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 맞물림 구조체는, 하우징 외부에서 가스 투과 방향으로 관측할 때 볼 수 있는 지지체의 표면과 지지체의 외주면중에서 선택된 적어도 하나의 표면에 형성되는 것이 바람직하다.
맞물림 구조체는, 예컨대, 도 6b에 도시된 바와 같이 하우징 외부에서 가스 투과 방향으로 관측할 때 볼 수 있는 지지체(2)의 표면에 형성된 볼록부 또는 오목부(2h)로 구성된다. 볼록부 또는 오목부(2h)는 이 표면의 중심에 대하여 대칭적으로 형성된다. 각 볼록부 또는 오목부(2h)의 외형은 원형상이다. 대안적으로, 도 6b 내지 도 6d에 도시된 바와 같이 맞물림 구조체는, 하우징 외부에서 가스 투과 방향으로 관측할 때 볼 수 있는 지지체(2)의 표면에 형성된 (-) 외형을 갖는 볼록부 또는 오목부(2i), (+) 외형을 갖는 볼록부 또는 오목부(2j), 또는 다각형 외형을 갖는 볼록부 또는 오목부(2k)일 수 있다. 대안적으로, 도 6e 또는 도 6f에 도시된 바와 같이, 맞물림 구조체는 오목부(2m) 또는 볼록부(2n)로 형성될 수 있고, 이들은 지지체(2)의 외주면에 지지체(2)의 중심축에 대해 대칭적으로 형성되며 그 외관은 가스 투과 방향으로 볼 때 반원형이다.
또한, 소정 이상의 힘이 가해질 때 볼록부(2h, 2i, 2j, 2k 및 2n)가 파괴되도록 설계한다면, 통기 부재(1)는 하우징(7)에 고정된 이후에는 하우징(7)으로부터 분리하기가 어려워진다. 따라서, 통기 부재(1)가 하우징(7)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
실시예 2
도 7a 내지 도 8b를 참조로 하여 본 발명에 따른 다른 실시예가 설명될 것이다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 통기 부재(21)는 통기막(4)을 포함한다. 통기막(4)은 하우징(7)의 개구부(8)에 고정되는 경우, 하우징(7)의 개구부(8)를 통과하는 가스를 투과시킨다. 통기 부재(21)는 지지체(2)를 더 포함한다. 지지체(2)는 통기막(4)을 지지하기 위한 지지부(2a)와, 하우징(7)의 개구부(8)에 삽입되는 삽입부(2b)를 구비한다. 적어도 하나의 돌출부(2p)가 삽입부(2b)의 삽입개시측 단부의 외주에 형성되어 있다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 실시예에서 삽입부(2b)는 하우징(7)의 개구부(8)와 실질적으로 동일한 직경의 원기둥 형상을 갖는다. 4개의 돌출부(2p)가 삽입부(2b)의 삽입 개시측 단부의 외주에 형성되어 있다. 통기 부재(21)가 하우징(7)에 고정될 때는, 먼저, 개구부(8)의 내부 표면에 형성된 안내 홈(8b)내로 돌출부(8b)가 끼워지면서 삽입부(2b)가 하우징(7)의 개구부(8)내로 삽입된다. 이어서, 지지체(2)가 지지체(2)의 중심축을 기준으로 한 방향으로 회전될 때, 돌출부(2p)는 하우징(7)의 내부 표면에 형성된 끼워맞춤 홈(7b)에 끼워짐으로써, 통기 부재(21)가 하우징(7)의 개구부(8)에 고정될 수 있다.
좀더 상세히 설명하겠다. 도 8a 내지 도 8c에 도시된 바와 같이, 지지체(2)를 회전시키는 방향으로 높아지는 테이퍼진 표면(7a)이 하우징(7)의 내부 표면에 형성되고, 돌출부(2p)를 그곳에 장착하기 위한 끼워맞춤 홈(7b)이 테이퍼진 표면(7a)의 앞에 형성된다. 돌출부(2p)가 테이퍼진 표면(7a) 위로 올라와 끼워맞춤 홈(7b)내로 끼워지고 나면, 지지체(2)는 하우징(7)으로부터 용이하게 분리될 수 없다. 따라서, 통기 부재(21)가 하우징(7)으로부터 이탈될 가능성이 감소된다.
한편, 도 7a 내지 8b에 도시된 실시예에서는 4개의 돌출부(2p)가 형성되나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 적어도 하나의 돌출부(2p)가 형성되는 것으로도 충분할 것이다. 다수의 돌출부가 원주방향을 따라 동일한 간격으로 형성될 때, 통기 부재(21)는 하우징(7)에 단단히 고정될 수 있다.
다음으로, 도 9a 내지 도 12b는 본 발명에 따른 통기 부재가 각각 고정된 통기 하우징의 예를 도시한다. 도 9a 및 도 9b에 도시된 커넥터에는 도 1에 도시된 통기 부재(1)가 고정되어 있다. 도 10a 및 도 10b에 도시된 자동차용 램프에는 도 7a 및 도 7b에 도시된 통기 부재(21)가 고정되어 있다. 도 11에 도시된 전동 칫솔에는 도 7a 및 도 7b에 도시된 통기 부재(21)가 고정되어 있다. 도 12a 및 도 12b에 도시된 ECU에는 도 1에 도시된 통기 부재(1)가 고정되어 있다. 그렇지만, 본 발명의 통기 부재가 고정되는 하우징은 이들에 한정되지 않는다. 또한, 하우징에 고정되는 본 발명의 통기 부재의 개수는 특별히 한정되지 않는다. 하우징의 다른 면 또는 동일 면에 다수의 통기 부재가 부착될 수 있다.
예
이하, 본 발명을 예에 의해 더 상세히 설명하지만, 본 발명은 이하의 예에 제한되는 것이 아니다.
예 1
예 1로서, 도 4a 및 도 4b에 도시된 통기 부재를 하기와 같이 제작하였다.
우선, 도 4a 및 도 4b에 도시된 구조의 지지체(2)를 PBT[테이진사(Teijin Ltd.) 제품 CG7640 : 융점 225℃]의 사출성형에 의해 얻었다. 형성된 지지체의 지지부(2a)의 두께는 2.5mm, 외경은 16mm였고, 형성된 지지체의 삽입부(2b)의 외경은 12 mm였으며, 삽입부(2b)에 제공된 관통 구멍(3)의 내경은 8mm였다.
다음으로, 통기막(4)으로서 두께 0.085mm, 외경 20mm의 PTFE 다공재[니토 덴코사(Nitto Denko Corp.) 제품 마이크로텍스(Microtex) NTF1131 : 융점 327℃]를 준비하고, 보강재(5)로서 두께 0.2mm의 폴리에스테르계 부직포[도레이공업사(Toray Industries, Inc.) 제품 엑스타(Axtar) : 융점 230℃]를 준비하였다. 통기막(4)과 보강재(5)를 온도 260℃, 압력 5.0 ×105Pa에서 10초간 가열 증착에 의해 압착함으로써 적층체(6)가 얻어졌다.
계속하여, 적층체(6)를 외경 8mm로 펀칭한다. 지지부(2a)에 마련된 관통 구멍(3)을 피복하도록 적층체(6)의 보강재(5)를 지지부(2a)에 접촉시키고, 온도 260℃, 압력 5.0 ×105Pa에서 30초간 가열 증착에 의해 압착하였다. 다음으로, 보호부(2e)를 PBT(테이진사 제품 CG7640 : 융점 225℃)의 사출 성형에 의해 제작하였다. 보호부(2e)는 두께 3.5mm, 외경 16mm였다. 다음에, 보호부(2e)와 지지부(2a)를 가열 증착에 의해 상호 고착시켰다. 최종적으로, 시일부(2d)로서 EPDM제의 O 링을 삽입부(2b)에 끼워맞춰서, 통기 부재(1)를 얻었다.
한편, 통기 부재(1)가 고정되는 하우징(7)을 PBT(테이진사 제품 CG7640 : 융점 225℃)의 사출 성형에 의해 제작하였다. 얻어진 하우징(7)의 외벽의 두께는 2mm였고, 개구부(8)의 내경은 12mm였다. 하우징(7)에 통기 부재(1)를 손으로 스크류 결합시킴으로써, 통기 하우징을 얻었다.
예 2
예 2로서, 도 4a 및 도 4b에 도시된 통기 부재(1)를 하기와 같이 제작하였다.
우선, 도 4a 및 도 4b에 도시된 구조의 지지체(2)를 PP(스미토모 화학 공업사 제품, AW564 : 융점 165℃)의 사출성형에 의해 얻었다. 얻어진 지지체(2)의 지지부(2a)의 두께는 2.5mm, 외경은 16mm였고, 형성된 지지체의 삽입부(2b)의 외경은 12 mm였으며, 삽입부(2b)에 제공된 관통 구멍(3)의 내경은 8mm였다.
다음으로, 통기막(4)으로서 두께 0.02mm, 외경 20mm의 PTFE 다공재(니토 덴코사 제품 마이크로텍스 NTF1026 : 융점 327℃)를 준비하고, 보강재(5)로서 두께 0.2mm의 폴리에스테르계 부직포(도레이사 제품 엑스타 : 융점 230℃)를 준비하였다. 통기막(4)과 보강재(5)를 온도 260℃, 압력 5.0 ×105Pa에서 10초간 가열 증착에 의해 압착하여 적층체(6)를 얻었다.
이어서, 적층체(6)를 외경 10mm로 펀칭하였다. 지지부(2a)에 제공된 관통 구멍(3)을 피복하도록 적층체(6)의 보강재(5)를 지지부(2a)에 접촉시키고, 온도 260 ℃, 압력 5.0 ×105Pa에서 30초간 가열 증착에 의해 압착하였다. 다음으로, 보호부(2e)를 PP(스미토모 화학 공업사 제품, AW564 : 융점 165℃)의 사출 성형에 의해 제작하였다. 보호부(2e)는 두께 3.5mm, 외경 16mm였다. 다음에, 보호부(2e)와 지지부(2a)를 가열 증착에 의해 상호 고착시켰다. 최종적으로, 시일부(2d)로서 NBR제의 O 링을 삽입부(2b)의 외측에 끼워맞춰서, 통기 부재(1)를 얻었다. 예 1에서와 유사한 하우징(7)의 개구부(8)에 통기 부재(1)를 손으로 스크류 결합시킴으로써, 통기 하우징을 얻었다.
예 3
예 3으로서, 도 7a 및 도 7b에 도시된 통기 부재(21)를 하기와 같이 제작하였다.
우선, 도 7a 및 도 7b에 도시된 구조의 지지체(2)를 PBT(테이진사제 CG7640 : 융점 225℃)의 사출 성형에 의해 얻었다. 얻어진 지지체의 지지부(2a)의 두께는 2.5mm였고, 얻어진 지지체의 삽입부의 외경은 9.8mm였으며, 돌출부(2p)가 형성된 부분의 외경은 11.4mm였고, 삽입부(2b)에 제공된 관통 구멍(3)의 내경은 7mm였다. 가스 투과 방향에서 본 지지부(2a)의 외형은 각 변이 8mm인 정육각형이었다.
다음으로, 통기막(4)으로서 두께 0.02mm, 외경 20mm의 PTFE 다공재(니토 덴코사 제품 마이크로텍스 NTF1026 : 융점 327℃)를 준비하고, 보강재(5)로서 두께 0.2mm의 폴리에스테르계 부직포(도레이사 제품 엑스타 : 융점 230℃)를 준비하였다. 통기막(4)과 보강재(5)를 온도 260℃, 압력 5.0 ×105Pa에서 10초간 가열 증착에 의해 압착하여 적층체(6)를 얻었다.
이어서, 적층체(6)를 외경 8mm로 펀칭하였다. 지지부(2a)에 제공된 관통 구멍(3)을 피복하도록 적층체(12)의 보강재(5)를 지지부(2a)에 접촉시키고, 온도 260 ℃, 압력 5.0 ×105Pa에서 30초간 가열 증착에 의해 압착하였다. 다음으로, 보호부(2e)를 PBT(테이진사 제품 CG7640 : 융점 225℃)의 사출 성형에 의해 제작하였다. 보호부(2e)의 두께는 3.5mm였다. 또한, 가스 투과 방향에서 본 보호부(2e)의 외형은 각 변이 8mm인 정육각형이었다.
다음에, 보호부(2e)와 지지부(2a)를 가열 증착에 의해 상호 고착시켰다. 최종적으로, 시일부(2d)로서 EPDM 재질의 O 링을 삽입부(2b)에 삽입시켜, 통기 부재(21)를 얻었다.
한편, 통기 부재(21)가 고정되는 하우징(7)을 PBT(테이진사 제품 CG7640 : 융점 225℃)의 사출 성형에 의해 제작하였다. 얻어진 하우징(7)의 외벽의 두께는 2mm였고, 개구부(8)의 내경은 안내홈(8b)이 형성된 부분에서 12mm, 다른 부분에서는 10mm였다. 통기 부재(21)를 회전시켜 하우징(7)의 개구부(8)내로 삽입시킴으로써, 통기 하우징을 얻었다.
예 4
예 4로서, 도 7a 및 도 7b에 도시된 통기 부재(21)를 하기와 같이 제작하였다.
우선, 도 7a 및 도 7b에 도시된 구조의 지지체(2)를 PP(스미토모 화학 공업사 제품, AW564 : 융점 165℃)의 사출 성형에 의해 얻었다. 얻어진 지지체의 지지부(2a)의 두께는 2.5mm였고, 얻어진 지지체의 삽입부의 외경은 9.8mm였으며, 돌출부(2p)가 형성된 부분의 외경은 11.4mm였고, 삽입부(2b)에 제공된 관통 구멍(3)의 내경은 7mm였다. 가스 투과 방향에서 본 지지부(2a)의 외형은 각 변이 16mm인 정육각형이었다.
다음으로, 통기막(4)으로서 두께 0.02mm, 외경 20mm의 PTFE 다공재(니토 덴코사 제품 마이크로텍스 NTF1026 : 융점 327℃)를 준비하고, 보강재(5)로서 두께 0.2mm의 폴리에스테르계 부직포(도레이사 제품 엑스타 : 융점 230℃)를 준비하였다. 통기막(4)과 보강재(5)를 온도 260℃, 압력 5.0 ×105Pa에서 10초간 가열 증착에 의해 압착하여 적층체(6)를 얻었다.
이어서, 적층체(6)를 외경 8mm로 펀칭하였다. 지지부(2a)에 제공된 관통 구멍(3)을 피복하도록 적층체(6)의 보강재(5)를 지지부(2a)에 접촉시키고, 온도 260 ℃, 압력 5.0 ×105Pa에서 30초간 가열 증착에 의해 압착하였다. 다음으로, 보호부(2e)를 PP(스미토모 화학 공업사 제품, AW564 : 융점 165℃)의 사출 성형에 의해 제작하였다. 보호부(2e)의 두께는 3.5mm였다. 덧붙여, 가스 투과 방향에서 본 보호부(2e)의 외형은 각 변이 16mm인 정육각형이었다. 다음에, 보호부(2e)와 지지부(2a)를 가열 증착에 의해 상호 고착시켰다. 최종적으로, 시일부(2d)로서 NBR제의 O 링을 삽입부(2b)의 외측에 끼워맞춰서, 통기 부재(21)를 얻었다. 통기 부재(21)를 회전시켜 예 3에서와 유사한 하우징(7)의 개구부(8)내로 삽입시킴으로써, 통기 하우징을 얻었다.
비교예 1
도 13a에 도시된 통기 부재(51)를 스티렌-부타디엔 고무를 주성분으로 하는 재료[아사히-카세이사(Asahi-Kasei Corp.) 제품, 터프덴(Tufdene) 1000, 굴곡 탄성률 4.0 ×108N/m2]의 성형 및 열경화에 의해 제작하였다. 얻어진 통기 부재(51)의 내경은 7.5mm, 외경은 11.5mm, 두께는 2mm, 높이 H는 40mm였다.
한편, 통기 부재(51)가 고정될 하우징으로서, 도 13a에 도시된 하우징(50)을 사출 성형에 의해서 제작하였다. 목부(50a)는 중공 원주상이며, 목부의 외경을 통기 부재(51)의 내경보다 20%만큼 크게 형성하였다. 통기 부재(51)의 일단을 목부(50a)의 외측에 8mm만큼 끼워맞춰서, 통기 하우징을 얻었다.
비교예 2
도 14a 및 도 14b에 도시된 커버 부품(61)과 실질적으로 원통 형상인 본체(62)는 각각 PP[우베 공업사(Ube Industries, Ltd.) 제품 우베 폴리프로(Ube Polypro) J815HK : 굴곡 탄성률 1.47×109N/m2]와 열가소성 탄성중합체[미츠이 화학사(Mitsui Chemicals Inc.) 제품 밀라스토머(Milastomer) 6030 : 굴곡 탄성률 4.41 ×108N/m2)의 사출 성형에 의해 제작되었다. 얻어진 커버 부품(61)의 외경은 17.5mm, 내경은 15.5mm였고, 얻어진 실질적으로 원통 형상인 본체(62)의 최대 외경은 15.5mm, 내경은 개구부(61a)의 최상부에서 7.5mm였다.
또한, 통기 필터(63)로서 PTFE 다공재(니토 덴코사 제품 마이크로텍스 NTF1026 : 두께 0.02㎛, 평균 구멍 직경 0.6㎛, 기공율 80%)를 준비하였다. 다음으로, 제작된 실질적으로 원통 형상인 본체(62)의 저면부에 상기 통기 필터(63)를 접촉시킨 후, 온도 150℃, 압력 10 ×104Pa에서의 10초간 가열 증착에 의해 압착하였다. 그리고 나서, 상부 커버 부품(61)에 실질적으로 원통 형상인 본체(62)를 장착하여, 통기 부재(60)를 얻었다.
한편, 통기 부재(60)가 고정될 수 있는 하우징으로서, 도 14b에 도시된 하우징(50)을 사출 성형에 의해서 제작하였다. 목부(50a)는 중공 원주상이며, 목부의 외경을 상부 개구부(62a)의 내경보다 20%만큼 크게 형성하였다. 목부(50a)의 외측에 통기 부재(60)를 8mm만큼 끼워, 통기 하우징을 얻었다.
이렇게 하여 얻어진 통기 하우징에 대해서, 다음과 같은 방법으로 이탈력이측정되었다. 표 1이 측정 결과를 나타낸다.
「이탈 시험」에서는, 인장 속도 8.33×10-4m/s의 조건하에 각 통기 부재를 하우징으로부터 이탈되는 방향으로 잡아당겼고, 그 때의 최대치를 이탈력으로 간주하였다. 한편, 이탈력이 30N 이상인 경우는 이탈이 불가능하다고 판단하였다.
표 1
이탈력(N)
-------------------------------------------------------------
예 1이탈 불가능
예 2이탈 불가능
예 3이탈 불가능
예 4이탈 불가능
비교예 1 7.5
비교예 219.0
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 하우징으로부터 이탈될 가능성이 저감된 통기 부재 및 이 통기 부재를 사용한 통기 하우징이 제공될 수 있다.

Claims (14)

  1. 통기 부재에 있어서,
    하우징의 개구부에 고정된 상태로, 상기 개구부를 통과하는 가스를 투과시키는 통기막과,
    상기 통기막을 지지하기 위한 지지부와, 상기 하우징의 상기 개구부내로 삽입되는 삽입부를 갖는 지지체를 포함하며;
    상기 지지체를 상기 지지체의 중심축 기준으로 회전시킴으로써 하우징내에 고정시키기 위한 록 구조체가 상기 삽입부내에 형성되는
    통기 부재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 록 구조체는 상기 삽입부의 외주에 형성된 나선형 홈으로 구성되는
    통기 부재.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 록 구조체는 상기 삽입부의 삽입 개시측 단부의 외주에 형성된 적어도 하나의 돌출부로 구성되는
    통기 부재.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체에 관통 구멍이 형성되고, 상기 통기막은 상기 관통 구멍을 덮도록 상기 지지부에 고착되는
    통기 부재.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 통기막에 의해 피복된 상기 지지체의 표면에 복수의 관통 구멍이 형성되어 있는
    통기 부재.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체는 상기 하우징과 마주보는 상기 지지부의 면에 시일부를 구비하는
    통기 부재.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체는 상기 통기막의 위에서 상기 통기막의 적어도 일부를 덮는 보호부를 구비하는
    통기 부재.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체는 가스 투과 방향에서 볼 때 원형과 다각형중에서 선택된 외형을 갖는
    통기 부재.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체는 도구와 맞물릴 수 있는 맞물림 구조체를 갖는
    통기 부재.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 맞물림 구조체는 볼록부와 오목부중에서 선택된 적어도 하나를 구비하는
    통기 부재.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 맞물림 구조체는, 상기 하우징 외부에서 가스 투과 방향으로 관측할 때 볼 수 있는 상기 지지체의 표면과, 상기 지지체의 외주면중에서 선택된 적어도 하나의 표면에 형성되는
    통기 부재.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 통기막에 보강재가 적층되는
    통기 부재.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 통기막은 발액처리된
    통기 부재.
  14. 통기 하우징에 있어서,
    제 1 항에 따른 통기 부재가 상기 하우징의 개구부에 고정되는
    통기 하우징.
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