KR20150082215A - 통기 부재 - Google Patents

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KR20150082215A
KR20150082215A KR1020157009814A KR20157009814A KR20150082215A KR 20150082215 A KR20150082215 A KR 20150082215A KR 1020157009814 A KR1020157009814 A KR 1020157009814A KR 20157009814 A KR20157009814 A KR 20157009814A KR 20150082215 A KR20150082215 A KR 20150082215A
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교코 이시이
요조 야노
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

통기 부재(1)는, 개구부(50a)에 장착되어 하우징(50)의 내부 공간과 외부 공간 사이의 통기 경로(4)의 일부로서 개구에 방수 통기막이 형성되어 있지 않은 관통 구멍(2a)을 갖는 통형상의 내측 부재(2)와, 내측 부재(2)의 외주부에 장착되어 관통 구멍(2a)의 개구를 덮는 바닥이 있는 통 형상의 외측 부재(3)를 구비하고 있다. 내측 부재(2) 및 외측 부재(3)는 물과의 접촉각이 80도 이상인 소수성 재료에 의해 형성되어 있다.

Description

통기 부재{VENTILATION MEMBER}
본 발명은 하우징의 개구에 설치되는 통기 부재에 관한 것이다.
종래, 예를 들어 자동차용 램프나 ECU(Electrical Control Unit) 등의 자동차 전장 부품, OA(오피스 오토메이션) 기기, 가전 제품, 의료 기기 등에서는, 전자 부품이나 제어 기판 등을 수용하는 하우징에, 온도 변화에 의한 하우징 내의 압력 변동을 완화시키거나 하우징 내를 환기시키거나 할 목적으로 개구가 형성되고, 이 개구에 통기 부재가 설치되는 일이 행하여지고 있다. 이 통기 부재는, 하우징의 내외에서의 통기를 확보하면서 하우징 내에 티끌이나 물 등의 이물의 침입을 방지하는 것이다.
예를 들어, 특허문헌 1에는 도 6에 도시한 바와 같은 통기 부재(100)가 개시되어 있다. 이 통기 부재(100)는 바닥이 있는 통 형상의 커버 부품(101)과, 고무제의 통형상체(102)와, 방수 통기막(103)으로 구성되어 있다. 통형상체(102)는 커버 부품(101)보다 약간 소직경이며, 이 통형상체(102)의 한쪽의 개구를 막도록 방수 통기막(103)이 배치된다. 통형상체(102)를 방수 통기막(103)측으로부터 커버 부품(101)의 내측에 끼워 넣음으로써, 커버 부품(101)의 내주면과 통형상체(102)의 외주면 사이 및 커버 부품(101)의 저면과 방수 통기막(103) 사이에 통기 경로(104)가 형성된다. 그리고, 하우징(150)에 형성된 개구부(150a)를 통형상체(102)에 삽입함으로써, 통기 부재(100)를 하우징(150)에 설치할 수 있다.
일본 특허 제4043674호 공보
그런데, 예를 들어 자동차 전장 부품에서는 자동차가 물로 세정되는 경우가 있다. 이러한 경우, 통기 부재(100)에는 물의 강한 압력이 가해져서 통기 경로(104)에 물이 침입하는 경우가 있다. 통기 경로(104)에 물이 침입해서 공기를 통과시킬 수 없는 사태에 이르면, 방수 통기막(103)이 존재해도 하우징(150)의 내외의 압력차에 의해 물이 내부 공간으로 흡입되는 경우가 발생한다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여, 하우징의 내부에의 물의 침입 방지에 더욱 적합한 통기 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명은,
하우징의 개구부에 설치 가능한 통기 부재로서,
상기 개구부에 장착되어, 상기 하우징의 내부 공간과 외부 공간 사이의 통기 경로의 일부로서 개구에 방수 통기막이 형성되어 있지 않은 관통 구멍을 갖는 통형상의 내측 부재와,
상기 내측 부재의 외주부에 장착되어, 상기 관통 구멍의 개구를 덮는 바닥이 있는 통 형상의 외측 부재를 구비하고,
상기 내측 부재 및 상기 외측 부재는, 물과의 접촉각이 80도 이상인 재료에 의해 형성되어 있는, 통기 부재를 제공한다.
본 발명에 의한 통기 부재에서는, 내측 부재 및 외측 부재가 물과의 접촉각이 80도 이상인 재료에 의해 형성되어 있기 때문에, 통기 경로에 물이 침입하기 어려워 하우징의 내부에의 물의 침입의 확실한 방지에 적합하다. 또한, 본 발명의 통기 부재에 의하면, 통기 부재와 하우징 사이에 약간의 간극이 존재한다고 해도, 하우징의 내부에의 물의 침입을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 통기 부재는, 방수 통기막을 필요로 하지 않기 때문에, 간소한 구조에 의한 방수와 통기의 양립에도 적합하다. 따라서, 본 발명은 저렴하고 특성이 우수한 통기 부재의 제공에도 적합하다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 통기 부재의 분해 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시하는 통기 부재의 단면도이다.
도 3은, 도 1에 도시하는 외측 부재의 표면과 물의 접촉각을 도시하는 모식도이다.
도 4는, 도 1에 도시하는 내측 부재의 표면과 물의 접촉각을 도시하는 모식도이다.
도 5는, 도 1에 도시하는 통기 부재의 통기 경로의 개구부 부근의 확대 단면도이다.
도 6은, 종래의 통기 부재의 단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 설명은 본 발명의 일례에 관한 것으로, 본 발명은 이에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시 형태에 따른 통기 부재(1)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 하우징(50)의 개구부(50a)에 설치되는 것이다. 개구부(50a)는 하우징(50)의 내부 공간과 외부 공간을 연통하는 관통 구멍이며, 하우징(50)의 외측 표면에 원통 형상으로 돌출된 헤드부(50b)에 형성되어 있다. 통기 부재(1)는 관통 구멍(2a)을 갖는 통형상의 내측 부재(2)와, 내측 부재(2)의 외주부에 장착되어 관통 구멍(2a)의 개구를 덮는 바닥이 있는 통 형상의 외측 부재(3)를 구비하고 있다. 관통 구멍(2a)은, 내측 부재(2)가 헤드부(50b)에 장착된 상태에서, 하우징(50)의 내부 공간과 외부 공간 사이의 통기 경로(4)의 일부가 된다. 관통 구멍(2a)의 개구의 방수 통기막과 그 설치 공정이 생략되어 있음으로써 저렴한 통기 부재(1)를 제공하는 것이 가능하게 된다. 내측 부재(2) 및 외측 부재(3)는, 물과의 접촉각이 80도 이상인 소수성 재료에 의해 형성되어 있다. 이로 인해, 통기 경로(4)에의 물의 침입이 방지된다. 여기서, 물과의 접촉각이란, 표면에 물이 접촉하는 부위로부터 물의 곡면으로 접선을 그었을 때, 이 접선과 표면이 이루는 각도이며, 표면의 습윤성을 나타내는 지표이다. 예를 들어, 접촉각이 작으면 표면이 젖기 쉽고(친수성이 있음), 접촉각이 크면 표면이 젖기 어렵다(소수성이 있음). 접촉각은 일본 공업 규격(JIS) R3257(기판 유리 표면의 습윤성 시험 방법)에 준거하는 방법에 의해 측정할 수 있다.
내측 부재(2)는 표면과 물의 접촉각이 80도 이상, 바람직하게는 90도 이상인 열 가소성 엘라스토머제의 통형상 부재이다. 또한, 내측 부재(2)의 표면은 발액 처리되어 있지 않다. 바꾸어 말하면, 내측 부재(2)의 표면에는 발액막이 형성되어 있지 않다. 내측 부재(2)는, 그 전체가 물과의 접촉각이 80도 이상인 재료에 의해 형성되어 있다. 내측 부재(2)는, 내주부에 관통 구멍(2a)을 갖는 원통 형상의 통부(2b)와, 통부(2b)의 외주면의 중앙 부분에 주위 방향으로 등간격으로 돌출되어 형성된 4개의 돌출부(2e)를 갖고 있다. 돌출부(2e)의 외주부는, 외측 부재(3)의 내주부에 접촉하는 표면을 제공한다. 돌출부(2e)를 형성한 부분의 내측 부재(2)의 외경은, 외측 부재(3)의 내경보다 약간 크게 되어 있다. 외측 부재(3)를 내측 부재(2)에 장착했을 때, 돌출부(2e)가 탄성 변형함으로써 외측 부재(3)는 내측 부재(2)에 고정된다.
관통 구멍(2a)은 헤드부(50b)에 장착되는 제1 개구부(2c)와, 제1 개구부(2c)와 반대측에 형성되어 있음과 함께, 종래와는 달리 방수 통기막이 형성되어 있지 않은 제2 개구부(2d)를 갖고 있다. 내측 부재(2)는, 제1 개구부(2c)측으로부터 헤드부(50b)의 외주에 장착되고, 관통 구멍(2a)이 하우징(50)의 내부 공간과 연통되어 있다. 내측 부재(2)의 관통 구멍(2a)은 제2 개구부(2d)와, 내측 부재(2)의 외주부와 외측 부재(3)의 내주부 사이의 연통 경로(8, 9)를 통해서 외부 공간(외부 분위기)에 연통되어 있다. 연통 경로(8)는, 내측 부재(2)의 제2 개구부(2d)와, 외측 부재(3)의 저부(3c)의 내주부 사이에 형성된 간극이다. 연통 경로(9)는, 돌출부(2e)가 형성되어 있지 않은 내측 부재(2)의 외주부와, 외측 부재(3)의 내주부 사이에 형성된 간극이다. 이와 같이, 통기 부재(1)는 내측 부재(2)와 외측 부재(3) 사이에, 통기 경로(4)의 일부가 되는 연통 경로(8, 9)를 갖고, 연통 경로(8, 9)가 외부 공간으로 연통되어 있다.
통기 경로(4)는, 내측 부재(2)의 관통 구멍(2a)과 연통 경로(8, 9)로 구성되어 있다. 통기 경로(4)는, 방수 통기막에 의해 구분되어 있지 않은 연속된 공간이다. 즉, 관통 구멍(2a) 뿐만 아니라, 연통 경로(8, 9)에도 방수 통기막은 배치되어 있지 않다. 통기 경로(4)를 통한 물의 침입 방지는 방수 통기막이 아닌, 내측 부재(2) 및 외측 부재(3)의 표면의 소수성에 의해 실현되고 있다. 물의 침입 방지는, 통기 경로(4)의 적어도 일부를 협소하게 함으로써 확실하게 실현할 수 있다. 통기 부재(1)에 있어서는, 관통 구멍(2a)이 연통 경로(8, 9)보다 협소하게 형성되어 있다. 물의 침입의 확실한 방지를 위해서는, 외부 분위기에 면하는 개구부(3a)를 작게 해 두면 된다.
개구부(3a)는, 내측 부재(2)의 외주부와 외측 부재(3)의 내주부 사이에 형성된 평면에서 보아 링 형상의 간극이다. 개구부(3a)는, 연통 경로(9)에 연통됨과 함께, 외부 공간을 향해서 개구되어 있다. 도 5에 확대해서 나타낸 바와 같이, 개구부(3a)에 있어서의 내측 부재(2)의 외주부와 외측 부재(3)의 내주부 사이의 거리 d는, 바람직하게는 1.75mm 이하, 특히 바람직하게는 1.0mm 이하이다. 또한, 종래의 통기 부재(100)의 개구부(104a)(도 6 참조)에 있어서의 통형상체(102)의 외주부와 커버 부품(101)의 내주부 사이의 거리는 1.75mm를 상회하고 있었다. 종래의 통기 부재(100)에서는, 방수 통기막(103)에 의해 방수성이 확보되고 있었기 때문이다.
외측 부재(3)는, 표면과 물의 접촉각이 80도 이상, 바람직하게는 90도 이상인 PP(폴리프로필렌)제의 바닥이 있는 통 형상의 부재이다. 또한, 외측 부재(3)의 표면은 발액 처리되어 있지 않다. 바꾸어 말하면, 외측 부재(3)의 표면에는 발액막이 형성되어 있지 않다. 외측 부재(3)는, 그 전체가 물과의 접촉각이 80도 이상인 재료에 의해 형성되어 있다. 외측 부재(3)는, 내측 부재(2)의 외주부에 장착되는 개구부(3a)를 갖는 통부(3b)와, 개구부(3a)와 반대측에 설치되어 내주부가 내측 부재(2)의 제2 개구부(2d)에 대향하는 저부(3c)를 갖고 있다. 저부(3c)의 내주측의 주연부에는, 3개의 다이부(3d)가 주위 방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 또한, 개구부(3a)의 내주측의 주연부에는, 3개의 걸림 결합편(3e)이 내측으로 돌출되어 등간격으로 형성되어 있다.
외측 부재(3)에 내측 부재(2)가 끼움 장착되어 있는 상태에서는, 돌출부(2e)의 외주면이 외측 부재(3)의 내주면을 압접하고, 돌출부(2e)의 상면이 걸림 결합편(3e)에 걸림 결합되어 있다. 또한, 외측 부재(3)에 내측 부재(2)가 끼움 장착되어 있는 상태에서는, 내측 부재(2)가 외측 부재(3)의 저면까지 삽입되었다고 해도, 외측 부재(3)의 저면에 형성된 다이부(3d)와 내측 부재(2)의 제2 개구부(2d)가 접촉하여 외측 부재(3)의 저부(3c)와 내측 부재(2)의 제2 개구부(2d) 사이에 연통 경로(8)가 확보된다.
내측 부재(2) 및 외측 부재(3)를 형성하는 재료는, 상기의 예시(열 가소성 엘라스토머, PP)에 한하지 않고, 물과의 접촉각이 80도 이상인 수지이면 된다. 또한, 내측 부재(2) 및 외측 부재(3)는 물과의 접촉각이 80도 이상이면 동일한 재료로 구성되어 있어도 되고, 상이한 재료로 구성되어 있어도 된다. 이러한 재료로서는, 성형성 및 용착의 관점에서 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), PPS(폴리페닐렌술피드), PBT(폴리부틸렌테레프탈레이트), PC(폴리카르보네이트), PP(폴리프로필렌), PPE(폴리페닐렌에테르) 등의 열 가소성 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
단, 본 실시 형태의 통기 부재(1)에서는, 내측 부재(2) 및 외측 부재(3)는 물과의 접촉각이 80도 이상인 소수성 재료를 선택하고, 이 재료로 형성할 필요가 있다. 본 실시 형태의 통기 부재(1)에 의하면, 통기 부재(1)와 하우징(50) 사이로부터의 물의 침입도 방지할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 제한되는 것이 아니다. 이하의 실시예 및 비교예에서는, 도시한 통기 부재(1)와 마찬가지 구조를 갖는 통기 부재를 제작했다.
최초에, 내측 부재(2) 및 외측 부재(3)의 표면과 물의 접촉각의 측정 방법을 나타낸다.
[접촉각]
내측 부재(2) 및 외측 부재(3)의 표면과 물의 접촉각(도)은, JIS R3257(기 판 유리 표면의 습윤성 시험 방법)에 준거하여, 내측 부재(2) 및 외측 부재(3)에 사용되고 있는 수지와 같은 수지 시트(세로 92mm×가로 92mm가 되는 정사각형의 시트)를 시험 샘플로서 준비하고, 접촉각 측정 장치[Contact Angle System OCA 30(Data Physics Instruments GmbH제)]를 사용하여 측정했다.
(실시예 1)
내측 부재(2)의 외경이 12.0mm, 외측 부재(3)의 내경이 15.5mm, 즉, 개구부(3a)에 있어서의 내측 부재(2)의 외주부와 외측 부재(3)의 내주부 사이의 거리 d가 1.75mm가 되는 내측 부재(2) 및 외측 부재(3)를 제작했다. 내측 부재(2)의 재료로서는, 물(W)과의 접촉각(θ2)이 91도인 열 가소성 엘라스토머(JSR가부시끼가이샤제, EXCELINK 1100B)를 사용했다(도 4 참조). 외측 부재(3)의 재료로서는, 물(W)과의 접촉각(θ1)이 96도인 PP(폴리프로필렌, 선아로마 가부시끼가이샤제, PM854X)를 사용했다(도 3 참조). 통기 부재(1)를 도 1과 같은 하우징(50)에 꽂고 상방으로부터 물을 연속해서 적하하는 시험을 실시했다. 하우징(50)의 내부에 물의 침입은 보이지 않았다.
(비교예 1)
표면과 물의 접촉각이 77도인 PA[폴리아미드, 우베 고산 가부시끼가이샤제, UBE 나일론(66)]제의 내측 부재(2)와, 표면과 물의 접촉각이 10도인 파라핀(가부시끼가이샤 지시제, PARAFFIN WAX)제의 외측 부재(3)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 시험을 실시했다. 하우징(50)의 내부에는 물이 침입했다.
(비교예 2)
표면과 물의 접촉각이 77도인 PA[폴리아미드, 우베 고산 가부시끼가이샤제, UBE나일론(66)]제의 내측 부재(2)와, 표면과 물의 접촉각이 60도인 페놀 수지(DIC가부시끼가이샤제, 페놀라이트)제의 외측 부재(3)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 시험을 실시했다. 하우징(50)의 내부에는 물이 침입했다.
실시예 1에서는, 내측 부재(2)의 관통 구멍(2a)의 개구에 방수 통기막이 형성되어 있지 않다. 방수 통기막이 없어도, 내측 부재(2) 및 외측 부재(3)를, 물과의 접촉각이 80도 이상인 소수성 재료에 의해 형성함으로써, 물의 침입을 방지할 수 있다.
산업상 이용 가능성
본 발명에 따른 방수 통기 부재는, 자동차 전장 부품의 하우징 뿐만 아니라, 예를 들어 OA 기기, 가전 제품, 의료 기기의 하우징에의 사용에도 적합하다.

Claims (6)

  1. 하우징의 개구부에 설치 가능한 통기 부재로서,
    상기 개구부에 장착되어, 상기 하우징의 내부 공간과 외부 공간 사이의 통기 경로의 일부로서 개구에 방수 통기막이 형성되어 있지 않은 관통 구멍을 갖는 통형상의 내측 부재와,
    상기 내측 부재의 외주부에 장착되어, 상기 관통 구멍의 개구를 덮는 바닥이 있는 통 형상의 외측 부재를 구비하고,
    상기 내측 부재 및 상기 외측 부재는, 물과의 접촉각이 80도 이상인 재료에 의해 형성되어 있는, 통기 부재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내측 부재와 상기 외측 부재 사이에 상기 통기 경로의 일부가 되는 연통 경로를 갖고,
    상기 연통 경로가 상기 외부 공간으로 연통하는, 통기 부재.
  3. 제2항에 있어서, 상기 외부 공간을 향해서 개구되는 상기 연통 경로의 개구부에 있어서의 상기 내측 부재의 외주부와 상기 외측 부재의 내주부 사이의 거리는 1.75mm 이하인, 통기 부재.
  4. 제2항에 있어서, 상기 통기 경로는 방수 통기막에 의해 구분되어 있지 않은 연속된 공간인, 통기 부재.
  5. 제1항에 있어서, 상기 외측 부재는 열 가소성 수지에 의해 형성되어 있는, 통기 부재.
  6. 제1항에 있어서, 상기 내측 부재는 열 가소성 엘라스토머에 의해 형성되어 있는, 통기 부재.
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