WO2011125330A1 - 通気部材 - Google Patents

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WO2011125330A1
WO2011125330A1 PCT/JP2011/002055 JP2011002055W WO2011125330A1 WO 2011125330 A1 WO2011125330 A1 WO 2011125330A1 JP 2011002055 W JP2011002055 W JP 2011002055W WO 2011125330 A1 WO2011125330 A1 WO 2011125330A1
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WO
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ventilation
gas permeable
ventilation member
permeable membrane
film
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PCT/JP2011/002055
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古内浩二
矢野陽三
Original Assignee
日東電工株式会社
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    • F21LIGHTING
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    • H05K5/02Details
    • H05K5/0213Venting apertures; Constructional details thereof
    • H05K5/0216Venting plugs comprising semi-permeable membranes

Definitions

  • the present invention relates to a ventilation member used for adjusting internal pressure of various housings such as automobile lamps, automobile electrical components such as ECU (Electrical Control Unit), electric toothbrushes, shavers, and outdoor lighting devices.
  • ECU Electronic Control Unit
  • Ventilation holes are often provided in various housings such as automotive electrical parts, electric toothbrushes, shavers, and outdoor lighting devices for the purpose of preventing deformation and rupture of the housing due to temperature differences inside and outside the housing.
  • a ventilation hole is provided in the casing, a ventilation member provided with various waterproof ventilation films is used to prevent water and dust from entering the casing (see Patent Documents 1 to 3).
  • Patent Document 3 is formed by welding a gas permeable film to a substantially cylindrical body (support) made of a thermoplastic elastomer so as to close one opening of a through hole of the substantially cylindrical body.
  • a ventilation member is disclosed. This ventilation member is fixed to the casing of the electrical component using the elasticity of the thermoplastic elastomer.
  • Such a ventilation member is excellent in productivity because it is formed by welding a flat sheet (sheet-like) ventilation film to the elastic body.
  • a general ventilation member 300 includes a support body 301 that is a substantially cylindrical body, and a sheet-like ventilation film provided so as to close one opening of the through hole 302 of the support body 301. 303.
  • the gas permeable membrane 303 is welded to the support body 301 (welded portion 304) and joined to the support body 301.
  • JP 2001-155814 A Japanese Utility Model Publication 3-53377 JP 2001-143524 A
  • the present invention has been made in view of the above problems, and the through hole of the support body serving as a ventilation path is equivalent to the conventional one, that is, the installation area is maintained equivalent to the conventional one, but the ventilation amount is further improved. It is an object of the present invention to provide a ventilation member.
  • the first ventilation member of the present invention is A waterproof breathable membrane, and a support having a through hole, and one opening of the through hole is closed by the breathable membrane,
  • the support includes a first region and a second region facing each other across the opening at an edge of the opening that is blocked by the gas permeable membrane,
  • the first region is provided with first chevron protrusions in which crests and troughs are alternately arranged along the edge of the opening, and the second region has a crest along the edge of the opening.
  • Second chevron protrusions are provided in which the portions and the valleys are alternately arranged,
  • the gas permeable membrane is bonded onto the first and second chevron protrusions, and the ridges and valleys alternate along the shapes of the first and second chevron protrusions.
  • the second ventilation member of the present invention is A support having a through hole; A gas permeable membrane disposed inside the through hole, joined to the inner wall surface of the through hole so as to close the through hole, and having a pleat shape or a wave shape; Is provided.
  • the support for the first ventilation member of the present invention is provided with a first chevron projection and a second chevron projection at the edge of the opening that is blocked by the gas permeable membrane. Since the first chevron protrusion and the second chevron protrusion are respectively provided in the first region and the second region facing each other with the opening therebetween, they face each other with the opening interposed therebetween.
  • the gas permeable membrane has a pleated shape or a corrugated shape having crests and troughs by being bonded onto the first and second chevron projections.
  • the ventilation film has a larger ventilation area than that of the sheet-like case, and both ends of the ventilation film are open at the valleys. Therefore, even if the gas permeable membrane is arranged parallel to the horizontal plane and water droplets are placed thereon, most of the gas permeable area can be blocked by water droplets as in the case of the gas permeable membrane. In addition, the water droplets collected in the valleys can flow out from both ends of the valleys. Thus, according to the first ventilation member of the present invention, a sufficient amount of ventilation can be ensured even when water droplets are placed on the ventilation membrane.
  • the ventilation film disposed inside the through hole of the support has a pleat shape or a wave shape. Therefore, the second ventilation member of the present invention can increase the ventilation area without increasing the installation area, and can improve the ventilation rate. Moreover, in the 2nd ventilation member of this invention, it arrange
  • FIG. 1A is a perspective view showing a configuration of a ventilation member according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 1B is a side view of the ventilation member shown in FIG. 1A viewed from the X direction
  • 2A is a plan view showing a support that constitutes the ventilation member shown in FIG. 1A
  • FIG. 2B is a perspective view of the support shown in FIG. 2A. It is a figure explaining the measuring method of a water drop fall angle.
  • 4A is a perspective view illustrating a configuration example of a ventilation member according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 4B is a cross-sectional view illustrating a state in which the ventilation member illustrated in FIG.
  • FIG. 4A is attached to a housing.
  • . 5A is a perspective view showing another configuration example of the ventilation member according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 5B is a cross-sectional view showing a state in which the ventilation member shown in FIG. 5A is attached to the housing.
  • It is. 6A is a plan view showing the shape of the support used in the example
  • FIG. 6B is a side view of the support shown in FIG. 6A viewed from the Y direction.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional ventilation member
  • FIG. 7B is a cross-sectional view showing a state where water droplets are placed on the ventilation film of the conventional ventilation member.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view showing another configuration example of the ventilation member according to Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 10B is a cross-sectional view showing an example of a state in which the ventilation member shown in FIG. 10A is attached to the housing
  • FIG. 10C is a cross-sectional view showing another example of the state in which the ventilation member shown in FIG. 10A is attached to the housing. It is sectional drawing which shows another structural example of the ventilation member in Embodiment 3 of this invention.
  • FIG. 1A is a perspective view showing a configuration of a ventilation member 1 according to Embodiment 1.
  • FIG. 1B is a side view of the ventilation member 1 shown in FIG. 1A as viewed from the X direction.
  • 1C is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 1A.
  • the ventilation member 1 includes a waterproof ventilation film 11 and a support 12 having a through hole 13 and one opening of the through hole 13 being blocked by the ventilation film 11. ing.
  • the shape of the support 12 will be described with reference to FIGS. 2A and 2B.
  • the support 12 includes a first region 14 a and a second region 14 b facing each other across the opening at the edge of the opening that is blocked by the gas permeable membrane 11.
  • the first region 14a is provided with first mountain-shaped protrusions 12a in which peaks and valleys are alternately arranged along the edge of the opening.
  • the second region 14b is provided with second chevron protrusions 12b in which peaks and valleys are alternately arranged along the edge of the opening.
  • the peaks and valleys are formed along the shapes of the first chevron projection 12a and the second chevron projection 12b. It has alternating pleated shapes. What is necessary is just to set a pleat shape so that the area for obtaining a required air flow can be ensured according to each application.
  • the pleat shape is not particularly specified, but as a guide, the height of the peak is about 0.2 to 100 mm.
  • the shape of the first chevron protrusion 12a and the second chevron protrusion 12b of the support 12 may be determined according to the target pleat shape.
  • a gas permeable membrane used for a conventional gas permeable member is generally a sheet.
  • the sheet-like ventilation film 101 is disposed so as to cover one opening of the through hole 103 provided in the support body 102.
  • the ventilation member 100 is installed in a direction in which the gas permeable membrane 101 is parallel to the horizontal plane, if the water droplet 200 is placed on the gas permeable membrane 101 as shown in FIG. 7B, the water droplet 200 does not flow there. Therefore, there is a problem that the ventilation amount is reduced by the amount of the area (S2) of the water droplet 200 from the entire ventilation area (S1 (see FIG. 7A)). It has been considered that there is a possibility that when the area of the water droplet 200 on the gas permeable membrane 101 is increased, the water droplets 200 are hardly vented.
  • the ventilation member 1 of the present embodiment has the above-described configuration, so that the ventilation film 11 is parallel to the horizontal plane (the opening surface closed by the ventilation film 11 is parallel to the horizontal plane).
  • the ventilation member 1 is installed, even if water droplets are placed on the ventilation membrane 11, the ventilation area is covered by the water droplets covering the ventilation membrane like a conventional sheet-like ventilation membrane. As a result, the air flow rate can be secured sufficiently.
  • the ventilation film 11 has a pleat shape, the ventilation member 1 can expand the ventilation area without increasing the installation area. For this reason, compared with a sheet-like air permeable membrane, a high air flow rate can be obtained.
  • the gas permeable membrane 11 has such a shape that water drops placed thereon slide down along the inclination of the gas permeable membrane 11 to the valley of the gas permeable membrane 11.
  • the water droplet slides down to the valley portion along the inclination of the gas permeable membrane 11, so that the water droplet can be more reliably suppressed from blocking the gas permeable membrane 11.
  • the both ends of the trough part of the ventilation film 11 are open
  • the ventilation member 1 of the present embodiment can ensure a sufficient ventilation area even when water droplets are placed on the ventilation film 11.
  • the gas permeable membrane 11 has an inclination angle that is 5 ° or more larger than the water droplet falling angle so that the water droplets placed on the gas permeable membrane 11 can easily slide down to the valleys of the gas permeable membrane 11.
  • the gas permeable membrane 11 is bonded onto the first chevron protrusion 12a and the second chevron protrusion 12b of the support 12 and follows the shape of the protrusions 12a and 12b. Therefore, the first chevron protrusion 12a and the second chevron protrusion 12b of the support 12 are formed so that the gas permeable membrane 11 can realize such an inclination angle.
  • the water drop falling angle of the gas permeable membrane 11 means that when 1 cm 3 of distilled water is dropped from a height of 5 cm to the surface of a sheet-like membrane made of the same material as the gas permeable membrane 11 at a temperature of 25 ° C.
  • this is the minimum value of the inclination angle at which the droplets of distilled water flow on the surface of the sheet-like film.
  • an inclined surface 32 having an angle A with respect to the horizontal base 31 is prepared, and a sheet-like film 33 made of the same material as the gas permeable film 11 is disposed thereon.
  • a droplet 34 of 1 cm 3 of distilled water is dropped on the surface of the sheet-like film 33 in this state from a height of 5 cm using a drop dropping jig (dropper, syringe, etc.) 35.
  • the droplet 34 is repeatedly dropped while the angle A is changed, and the minimum inclination angle at which the droplet 34 flows with respect to the surface of the sheet-like film 33 is obtained. This minimum value is defined as the water drop falling angle of the gas permeable membrane 11.
  • first chevron protrusion 12a and the second chevron protrusion 12b have shapes corresponding to each other with the opening interposed therebetween. More specifically, the first chevron protrusion 12a and the second chevron protrusion 12b have a shape symmetrical with respect to the intermediate shaft 15 between the first region 14a and the second region 14b ( (See FIG. 2A).
  • each of the first and second chevron projections 12a and 12b has a shape including three ridges.
  • the present invention is not limited to this, and there are four or more ridges. May be provided.
  • the support 12 can be an injection molded product of various plastics, a metal part, or the like in which the first chevron 12a and the second chevron 12b are all formed as one body.
  • a thermoplastic resin is preferably used as the material of the support 12 from the viewpoint of moldability.
  • various types of thermoplastic elastomers such as olefins, styrenes, urethanes, esters, amides, vinyl chlorides, or various heats such as polyolefins, polyamides, polyesters, polyacetals, polysulfones, polyacryls, polyphenylene sulfides, etc.
  • the material of the support 12 may include pigments such as carbon black and titanium white, reinforcing fillers such as glass particles and glass fibers, water repellent materials, and the like.
  • the gas permeable membrane 11 is waterproof. Therefore, a material having water repellency is used as the material of the ventilation film 11.
  • a material having water repellency is used as the material of the ventilation film 11.
  • the material of the gas permeable membrane 11 is not particularly limited, polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE) is used in order to prevent water from penetrating even when rainwater is applied, and to prevent dirt from adhering when installed outdoors.
  • the porous membrane is preferably used.
  • the gas permeable membrane 11 may be formed of a PTFE porous membrane.
  • the PTFE porous membrane can be produced, for example, by first producing a sheet-like PTFE molded body and biaxially stretching it to make it porous.
  • a resin porous membrane such as a PTFE porous membrane bonded with a reinforcing layer
  • a material having better air permeability than the resin porous membrane is preferably used.
  • a woven fabric, a nonwoven fabric, a mesh, a net, a sponge, a foam, a porous body, or the like made of resin or metal can be used.
  • polyolefins such as polyethylene and polypropylene
  • synthetic fibers such as polyamide, polyester, aromatic polyamide, acrylic, and polyimide, or composite materials thereof can be used.
  • the method for joining the resin porous membrane and the reinforcing layer include heat welding, ultrasonic welding, and adhesion using an adhesive.
  • oil such as window washer fluid, engine oil and brake oil may be applied to the gas permeable membrane 11. Therefore, the surface of the gas permeable membrane 11 may be subjected to an oil repellent treatment so as not to penetrate even a liquid having a low surface tension.
  • the oil repellent treatment can be performed by applying a substance having a small surface tension to the gas permeable membrane 11 and curing the substance after drying.
  • the oil repellent used for the oil repellent treatment may be any film that has a surface tension lower than that of the gas permeable film 11.
  • an oil repellent containing a polymer having a perfluoroalkyl group is suitable.
  • the oil repellent agent can be applied by impregnation or spraying.
  • the porous membrane used for the gas permeable membrane 11 preferably has an average pore diameter of 0.01 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less from the viewpoint of ensuring sufficient air permeability and sufficient waterproofness.
  • the gas permeable membrane 11 has a thickness of, for example, 1 to 5000 ⁇ m, preferably 5 to 2000 ⁇ m, more preferably 10 to 500 ⁇ m.
  • the air permeability of the gas permeable membrane 11 is preferably 0.1 to 300 sec / 100 cm 3 in terms of Gurley value.
  • the ventilation member 1 is often used as an internal pressure adjusting member. Therefore, it is preferable that the gas permeable membrane 11 has a water pressure resistance enough to prevent the water from being sucked in even if a differential pressure occurs. Therefore, the gas permeable membrane 11 preferably has a water pressure resistance of at least 0.5 kPa (50 mmH 2 O) or more. When the ventilation member 1 is applied to a lamp, the ventilation film 11 preferably has a water pressure resistance of 1 kPa or more.
  • a liquid lubricant is added to PTFE fine powder to pre-form a paste-like mixture.
  • the liquid lubricant is not particularly limited as long as it can wet the surface of the PTFE fine powder and can be removed by extraction or heating.
  • hydrocarbons such as liquid paraffin, naphtha and white oil can be used as the liquid lubricant.
  • the amount of liquid lubricant added is suitably about 5 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of PTFE fine powder.
  • the preforming is performed at a pressure that does not squeeze out the liquid lubricant.
  • the preform is molded into a sheet by paste extrusion or rolling, and this PTFE molded body is stretched in a uniaxial or biaxial direction to obtain a PTFE porous film.
  • the stretching conditions can be appropriately set.
  • the temperature is 30 to 400 ° C.
  • the stretching ratio is 1.5 to 200 times for each axis.
  • Those not fired in the stretching process are preferably fired at a temperature equal to or higher than the melting point after stretching.
  • the porous PTFE membrane manufactured in this way, or a material in which a breathable material is bonded to the porous PTFE membrane is in the form of a sheet. Therefore, according to the shape of the 1st mountain-shaped projection part 12a and the 2nd mountain-shaped projection part 12b provided in the support body 12, you may give the process (pleating process) which creases beforehand. The crease can be easily made with various pleaters.
  • the gas permeable membrane 11 and the support 12 are bonded to each other by adhesion using a double-sided tape, adhesion using various adhesives, adhesion by a welding method such as thermal welding, ultrasonic welding, and laser welding, and adhesion by an insert molding method. Can be joined.
  • a sufficient ventilation area can be ensured even when water drops are placed on the ventilation film 11, and the installation area is increased because the ventilation film 11 has a pleated shape.
  • the air flow area can be expanded and a high air flow rate can be realized.
  • the first chevron protrusion 12a and the second chevron protrusion 12b of the support 12 have a linear shape, and the air permeable film 11 forms a fold along the shape of the protrusions 12a and 12b.
  • the present invention is not limited to this configuration. The same effect can be obtained even when the first chevron projection 12a and the second chevron projection 12b are chevron formed by curves and the gas permeable membrane 11 has a wave shape along the shape.
  • the ventilation member of the present embodiment has a shape in which the support body is fitted to the attachment portion of the housing to which the ventilation member is attached, and has a shape that allows so-called one-touch attachment to the opposite housing. It differs from the ventilation member 1 of Embodiment 1 in having it. However, since the other configuration is the same as that of the ventilation member 1, detailed description thereof is omitted in the present embodiment.
  • the ventilation member 4 of the present embodiment has a waterproof ventilation film 41 and a through hole 42a, and one opening of the through hole 42a is blocked by the ventilation film 41.
  • the ventilation member 4 also includes a cover 43 that covers the support 42 from the ventilation film 41 side.
  • the support 42 has a shape such that the other opening that is not blocked by the gas permeable membrane 41 is fitted into a nozzle (attachment portion) 44a of the housing 44 to which the gas permeable member 4 is attached.
  • the support body 42 is formed of a material having elasticity, and the support body 42 is fixed to the nozzle 44 a of the housing 44 using this elasticity.
  • the support 42 has a first chevron protrusion and a second chevron protrusion at the edge of the opening that is blocked by the gas permeable membrane 41, as in the support 12 of the first embodiment.
  • the gas permeable membrane 41 is bonded onto these protrusions and has a pleated shape or a wave shape, similar to the gas permeable membrane 11 of the first embodiment.
  • the shape and material of the gas permeable membrane 41 are the same as those of the gas permeable membrane 11 of the first embodiment.
  • a ventilation member 5 shown in FIG. 5A has a waterproof ventilation film 51, a cylindrical support body 52 having a through hole 52a, and one opening of the through hole 52a is closed by the ventilation film 51, It has. Further, the ventilation member 5 includes a cover 53 disposed so as to cover the ventilation film 51, and a side wall 54 that supports the cover 53 with respect to the support body 52. Between the gas permeable membrane 51 and the cover 53 on the side surface of the gas permeable member 5, a gas vent 55 through which gas that passes through the gas permeable membrane 51 is introduced or discharged is provided.
  • the support body 52 includes a portion (insertion portion 56) inserted as shown in FIG.
  • the ventilation member 5B into an opening (attachment portion) 6a of the housing 6 to which the ventilation member 5 is attached.
  • 6 has a shape fitted to the opening 6a.
  • the insertion part 56 is divided into six along the circumferential direction, and among the six divided leg parts, three leg parts 57a have a fixing part 58 at the end of the insertion start side. Yes.
  • the leg portions 57a having the fixing portions 58 and the leg portions 57b not having the fixing portions 58 are alternately arranged.
  • the ventilation member 5 is fitted by fitting the fixing portion 58 and the edge of the opening 6a inside the housing as shown in FIG. 5B. Can be fixed to the housing 6.
  • the support 52 has a first chevron protrusion and a second chevron protrusion at the edge of the opening that is blocked by the gas permeable membrane 51, as in the support 12 of the first embodiment.
  • the gas permeable membrane 51 is bonded onto these protrusions and has a pleated shape or a wave shape, similar to the gas permeable membrane 11 of the first embodiment.
  • the shape and material of the gas permeable membrane 51 are the same as those of the gas permeable membrane 11 of the first embodiment.
  • the ventilation members 4 and 5 of the present embodiment also have the same characteristics as the ventilation member 1 of the first embodiment, the same effect can be obtained.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the ventilation member 8 according to the third embodiment.
  • the ventilation member 8 shown in FIG. 8 includes a support body 81 having a through hole 82 and a ventilation film 83 arranged inside the through hole 82.
  • the support body 81 is a cylindrical body.
  • the through-hole 82 of the support 81 becomes a ventilation path inside and outside the housing when the ventilation member 8 is attached to the housing.
  • the ventilation film 83 is joined to the inner wall surface of the through hole so as to close the through hole 82 and has a pleated shape. That is, the gas permeable membrane 83 is woven into a pleat shape and accommodated in the through hole 82 of the support 81.
  • the seal between the gas permeable membrane 83 and the support 81 can be realized by bonding by an insert molding method, adhesive fixing, caulking fixing, and welding.
  • the material that can be used as the material of the support 81 is the same as the material of the support 12 described in the first embodiment.
  • a thermoplastic resin is preferably used.
  • a thermosetting resin or metal such as ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) and silicone rubber is preferably used.
  • the configuration and materials of the membrane that can be used for the gas permeable membrane 83 are the same as those of the gas permeable membrane 11 described in the first embodiment.
  • the gas permeable film 83 may be subjected to an oil repellent process, similarly to the gas permeable film 11.
  • FIG. 9 shows a state in which the ventilation member 8 shown in FIG. 8 is attached to the casing.
  • a mounting hole 9 a is provided in the housing 9, and the ventilation member 8 is joined to the housing 9 by an adhesive means such as a double-sided adhesive tape 10.
  • the mounting hole 9a of the housing 9 only needs to be smaller than the through hole 82 of the support 81 of the ventilation member 8, and the size and shape thereof are not particularly limited.
  • Such an attachment method is a simple method applicable to any housing.
  • FIG. 10A shows another example of the ventilation member 8 of the present embodiment.
  • the ventilation member 8 shown in FIG. 10A has an attachment portion 84 having a shape that fits with an attachment portion of a housing to which the ventilation member 8 is attached.
  • the attachment portion 84 is provided at the end portion of the support body 81 on the housing side when the ventilation member 8 is attached to the housing.
  • the attachment portion 84 includes a portion (insertion portion 84a) inserted as shown in FIG. 10B at the edge (attachment portion) of the opening of the housing 9 to which the ventilation member 8 is attached.
  • the insertion portion 84 a has a shape that fits with the edge of the opening of the housing 9.
  • the attachment portion 84 also has a shape that fits into the nozzle when the attachment portion of the housing 9 to which the ventilation member 8 is attached is a nozzle. Therefore, even when the attachment portion of the housing 9 is the nozzle 9b, the attachment portion 84 is fitted to the nozzle 9b as shown in FIG. 10C.
  • the attachment portion 84 is formed of a material having elasticity, and the support body 81 is fixed to the housing using this elasticity. With such a configuration, the adhesion reliability between the ventilation member 8 and the housing 9 is improved.
  • the mounting portion 84 shown in FIG. 10A has a configuration that can be applied to both cases where the mounting portion of the housing is an opening or a nozzle, but for example, when the mounting portion of the housing is a nozzle. It is not necessary to provide the insertion portion 84a.
  • FIG. 11 shows still another example of the ventilation member 8 of the present embodiment.
  • the support body 81 includes a cover portion 85 that protects the ventilation film 83.
  • the cover portion 85 is provided so as to protect the surface of the gas permeable membrane 83 facing the outside of the casing when the ventilation member 8 is attached to the casing. Thereby, since the gas permeable membrane 83 can be protected, the reliability is improved.
  • the support body 81 may include both the attachment portion 84 and the cover portion 85.
  • FIG. 13 shows still another example of the ventilation member 8 of the present embodiment.
  • this ventilation member 8 as shown in FIG. 13, an angle between the pleated slope and the height direction of the through hole 82 of the support 81 so that the ventilation film 83 woven in a pleat shape is tilted sideways.
  • the gas permeable membrane 83 is disposed in the through-hole 82 so that is larger.
  • the ventilation member 8 can be further reduced in size.
  • the ventilation member 8 shown in FIG. 13 may further be provided with a mounting portion 84 and a cover portion 85 shown in FIGS. 10A and 11 respectively.
  • a paste-like mixture prepared by adding 19 parts by weight of a liquid lubricant (normal decane) to 100 parts by weight of PTFE fine powder (manufactured by Daikin Industries, Ltd., trade name F104) was preformed and formed into a round bar by paste extrusion.
  • the liquid lubricant was removed in a drying furnace at 150 ° C., and the obtained sheet was stretched at 280 ° C. so as to be doubled in the length direction.
  • the film was stretched 4 times at a temperature of 360 ° C. Furthermore, it extended
  • a PTFE membrane obtained by the above method was dipped and coated with a water repellent agent (manufactured by Nikka Chemical Co., Ltd .: Adesso WR-1), and then dried at 60 ° C. for 1 minute to form a ventilation membrane.
  • a water repellent agent manufactured by Nikka Chemical Co., Ltd .: Adesso WR-1
  • the thickness of the gas permeable membrane A and the gas permeable membrane B was 80 ⁇ m. Further, when the water pressure resistance was measured by a method according to JIS L1092 B, both the gas permeable membrane A and the gas permeable membrane B were 30 kPa (3000 mmH 2 O). The air flow rate was measured by the Gurley method of JIS P8117. As a result, the gas permeable membrane A was 1.5 seconds / 100 cc and the gas permeable membrane B was 2 seconds / 100 cc.
  • the water droplet falling angle of the gas permeable membrane A and the gas permeable membrane B was measured by the method described in Embodiment 1. As a result, the water droplet falling angle of the gas permeable membrane A was 50 °, and the water droplet falling angle of the gas permeable membrane B was 40 °. .
  • FIGS. 6A and 6B As the support, a molded product having a shape shown in FIGS. 6A and 6B obtained by injection molding was used.
  • the resin used was PP resin “Funkster LR23C” manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd.
  • 6A shows a plan view of the support body
  • FIG. 6B shows a side view of the support body shown in FIG. 6A as viewed from the Y direction.
  • Samples were prepared in which the angle of inclination B (see FIG. 6B) of the chevron protrusions provided on the support was 0 °, 30 °, 40 °, 45 °, 50 °, and 60 °.
  • the gas permeable membrane A and the gas permeable membrane B described above were bonded to the edge of the opening of each support by a heat welding method. Thereby, the sample of the ventilation member in which the pleat shapes with the inclination angles of 0 °, 30 °, 40 °, 45 °, 50 °, and 60 ° were formed on the ventilation film A and the ventilation film B, respectively.
  • Table 1 shows the results of measuring the air flow rate for each sample by the Gurley method of JIS P8117.
  • angle B higher by 5 ° or more than the water droplet falling angle, the dropped water droplets flowed on the surface of the gas permeable membrane for both the gas permeable membrane A and the gas permeable membrane B.
  • the ventilation member of the present invention has waterproofness and can secure a sufficient amount of ventilation even if water droplets adhere to the ventilation membrane.
  • an automobile lamp whose lamp lens surface is clouded by condensation of water, etc. It can also be used for parts and devices where water droplets may adhere.

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Abstract

 本発明の通気部材は、防水性を有する通気膜(11)と、貫通孔(13)を有し、貫通孔(13)の一方の開口が通気膜(11)によって塞がれている支持体(12)とを備える。支持体(12)には、通気膜(11)によって塞がれている開口の縁部に、当該開口を間に挟んで互いに向かい合う第1領域と第2領域とが含まれる。第1領域には、開口の縁に沿って山部と谷部とが交互に並ぶ第1山形突起部(12a)が設けられており、第2領域には、開口の縁に沿って山部と谷部とが交互に並ぶ第2山形突起部(12b)が設けられている。通気膜(11)は、第1山形突起部(12a)及び第2山形突起部(12b)上に接合されて、第1山形突起部(12a)及び第2山形突起部(12b)の形状に沿って山部と谷部とが交互に並ぶプリーツ形状又は波形状を有している。

Description

通気部材
 本発明は、自動車ランプ及びECU(Electrical Control Unit)などの自動車電装部品、電動歯ブラシ、シェーバー、及び、屋外照明装置などの各種筐体の内圧調整用として用いられる通気部材に関する。
 自動車電装部品、電動歯ブラシ、シェーバー及び屋外照明装置などの各種筐体において、筐体内外の温度差に起因する筐体の変形及び破裂を防止するなどの目的で、通気孔を設ける場合が多々有る。筐体に通気孔を設ける場合は、筐体内部への水や塵埃の侵入を防止するために、各種防水通気膜を備えた通気部材が使用されている(特許文献1~3参照)。
 例えば、特許文献3には、熱可塑性エラストマーからなる略筒状体(支持体)に、当該略筒状体の貫通孔の一方の開口を塞ぐように通気膜が溶着されることによって形成された、通気部材が開示されている。この通気部材は、熱可塑性エラストマーの弾性を利用して、電装部品の筐体に固定される。このような通気部材は、弾性体にフラットな形状を有する(シート状の)通気膜が溶着されることによって形成されているため、生産性に優れている。
 一般的に、通気部材に用いられる通気膜はシート状である。図14に示すように、一般的な通気部材300は、略筒状体である支持体301と、当該支持体301の貫通孔302の一方の開口を塞ぐように設けられたシート状の通気膜303とによって、形成されている。通気膜303は、支持体301に溶着されて(溶着部304)、支持体301に接合されている。
 しかし、このような構成を有する通気部材の場合、通気膜がシート状であるため、通気量をさらに増加させることに限界がある。また、近年、ハイブリッド車及び電気自動車が増加している。これらの自動車の電池ボックス及び電装部品などに設置される通気部材には、さらに通気量を向上させることが求められている。
 また、内圧調整が必要な部品や装置において、通気部材の設置面積を十分に確保できない場合もあった。特に自動車ランプに関しては、ランプレンズ面が水の凝縮により曇ってしまうという問題があり、この凝縮を早く気化させるには、より高い通気量を有する通気部材の設置が必要である。しかしながら、通気部材を設置できる面積は限られているため、実現できる通気量には限界があった。
特開2001-155814号公報 実公平3-53377号公報 特開2001-143524号公報
 本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、通気経路となる支持体の貫通孔は従来と同等、すなわち設置面積は従来と同等に維持されるものの、通気量がより向上した通気部材を提供することを課題とする。
 本発明の第1の通気部材は、
 防水性を有する通気膜と、貫通孔を有し、当該貫通孔の一方の開口が前記通気膜によって塞がれている支持体と、を備え、
 前記支持体には、前記通気膜によって塞がれている前記開口の縁部に、前記開口を間に挟んで互いに向かい合う第1領域と第2領域とが含まれており、
 前記第1領域には、前記開口の縁に沿って山部と谷部とが交互に並ぶ第1山形突起部が設けられており、前記第2領域には、前記開口の縁に沿って山部と谷部とが交互に並ぶ第2山形突起部が設けられており、
 前記通気膜は、前記第1山形突起部及び前記第2山形突起部上に接合されて、前記第1山形突起部及び前記第2山形突起部の形状に沿って山部と谷部とが交互に並ぶプリーツ形状又は波形状を有している。
 本発明の第2の通気部材は、
 貫通孔を有する支持体と、
 前記貫通孔の内部に配置され、当該貫通孔を塞ぐように貫通孔内壁面と接合されており、且つプリーツ形状又は波形状を有する通気膜と、
を備える。
 本発明の第1の通気部材の支持体には、通気膜によって塞がれている開口の縁部に、第1山形突起部と第2山形突起部とが設けられている。第1山形突起部及び第2山形突起部は、それぞれ、開口を間に挟んで互いに向かい合う第1領域及び第2領域に設けられているので、開口を間に挟んで互いに向かい合っている。通気膜は、このような第1山形突起部及び第2山形突起部上に接合されることにより、山部と谷部とを有するプリーツ形状又は波形状となっている。このように、本発明の第1の通気部材は、通気膜がプリーツ形状又は波形状を有しているため、設置面積を広げることなく通気面積を広げることができ、通気量を向上させることができる。
 本発明の第1の通気部材では、通気膜がシート状の場合と比較してより大きい通気面積を有すると共に、通気膜の谷部ではその両端が開放されている。したがって、たとえ通気膜が水平面と平行に配置され、且つその上に水滴が載った場合であっても、通気膜がシート状の場合のように通気面積のほとんどが水滴で塞がれてしまう可能性が低く、さらに、谷部に溜まった水滴は谷部の両端から流れ出ることができる。このように、本発明の第1の通気部材によれば、水滴が通気膜上に載った場合でも、十分な通気量が確保できる。
 本発明の第2の通気部材では、支持体の貫通孔内部に配置された通気膜が、プリーツ形状又は波形状を有している。したがって、本発明の第2の通気部材は、設置面積を広げることなく通気面積を広げることができ、通気量を向上させることができる。また、本発明の第2の通気部材では、通気膜が貫通孔の内部に収納されるように配置される。したがって、本発明の第2の通気部材は、高通気量を確保しつつ、さらなる小型化を実現できる。
図1Aは、本発明の実施の形態1における通気部材の構成を示す斜視図であり、図1Bは、図1Aに示された通気部材をX方向から見た側面図であり、図1Cは、図1AのI-I断面図である。 図2Aは、図1Aに示された通気部材を構成する支持体を示す平面図であり、図2Bは、図2Aに示された支持体の斜視図である。 水滴転落角の測定方法を説明する図である。 図4Aは、本発明の実施の形態2における通気部材の構成例を示す斜視図であり、図4Bは、図4Aに示された通気部材が筐体に取り付けられた状態を示す断面図である。 図5Aは、本発明の実施の形態2における通気部材の別の構成例を示す斜視図であり、図5Bは、図5Aに示された通気部材が筐体に取り付けられた状態を示す断面図である。 図6Aは、実施例で用いた支持体の形状を示す平面図であり、図6Bは、図6Aに示された支持体をY方向から見た側面図である。 図7Aは、従来の通気部材の概略構成を示す断面図であり、図7Bは、従来の通気部材の通気膜に水滴が載った状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態3における通気部材の一構成例を示す断面図である。 本発明の実施の形態3における通気部材が、筐体に取り付けられた状態を示す断面図である。 図10Aは、本発明の実施の形態3における通気部材の別の構成例を示す断面図であり、図10Bは、図10Aに示す通気部材が筐体に取り付けられた状態の一例を示す断面図であり、図10Cは、図10Aに示す通気部材が筐体に取り付けられた状態の別の例を示す断面図である。 本発明の実施の形態3における通気部材のさらに別の構成例を示す断面図である。 本発明の実施の形態3における通気部材のさらに別の構成例を示す断面図である。 本発明の実施の形態3における通気部材のさらに別の構成例を示す断面図である。 従来の一般的な通気部材の構成を示す断面図である。
 本発明の通気部材の実施の形態を、図面を参照しながら以下に説明する。なお、以下の記載は本発明を限定するものではない。
 (実施の形態1)
 図1Aは、実施の形態1における通気部材1の構成を示す斜視図である。図1Bは、図1Aに示された通気部材1をX方向から見た側面図である。図1Cは、図1AのI-I断面図である。
 本実施の形態の通気部材1は、防水性を有する通気膜11と、貫通孔13を有し、貫通孔13の一方の開口が通気膜11によって塞がれている支持体12と、を備えている。
 図2A及び図2Bも併せて参照しながら、支持体12の形状を説明する。支持体12には、通気膜11によって塞がれている開口の縁部に、開口を間に挟んで互いに向かい合う第1領域14aと第2領域14bとが含まれる。第1領域14aには、開口の縁に沿って山部と谷部とが交互に並ぶ第1山形突起部12aが設けられている。第2領域14bには、開口の縁に沿って山部と谷部とが交互に並ぶ第2山形突起部12bが設けられている。
 通気膜11は、第1山形突起部12a及び第2山形突起部12b上に接合されるので、第1山形突起部12a及び第2山形突起部12bの形状に沿って山部と谷部とが交互に並ぶプリーツ形状を有する。プリーツ形状は、各アプリケーションに応じて、必要な通気量を得るための面積を確保できるように設定すればよい。プリーツ形状について、特に指定は無いが、目安として、山部の高さが0.2~100mm程度である。目的とするプリーツ形状に応じて、支持体12の第1山形突起部12a及び第2山形突起部12bの形状を決定するとよい。
 従来の通気部材に用いられる通気膜は、一般的にシート状である。例えば、図7Aに示すように、従来の通気部材100では、シート状の通気膜101が、支持体102に設けられた貫通孔103の一方の開口を覆うように配置されていた。このため、通気膜101が水平面と平行になる向きで通気部材100が設置された場合、図7Bに示すように通気膜101上に水滴200が載ってしまうと、水滴200は流れずにそこに留まるため、全体の通気面積(S1(図7A参照))から水滴200の面積(S2)分の通気が損なわれて、通気量が低下する、という問題があった。通気膜101上の水滴200の面積が大きくなると、ほとんど通気しなくなるという可能性まで考えられた。
 このような問題に対し、本実施の形態の通気部材1は、上記構成を有することにより、通気膜11が水平面と平行になるように(通気膜11で塞がれる開口面が水平面と平行になるように)通気部材1が設置された場合に、通気膜11の上に水滴が載ってしまった場合でも、従来のシート状の通気膜のように、水滴が通気膜を覆うことによって通気面積が大きく低下してしまうこともなく、十分な通気量を確保できる。さらに、通気部材1は、通気膜11がプリーツ形状を有しているため、設置面積を広げることなく通気面積を広げることができる。このため、シート状の通気膜と比較して、高い通気量が得られる。
 通気膜11は、上に載った水滴が通気膜11の傾斜に沿って通気膜11の谷部へと滑り落ちるような形状とすることが好ましい。このような構成により、水滴は通気膜11の傾斜に沿ってその谷部へと滑り落ちるため、水滴が通気膜11を塞いでしまうことをより確実に抑制できる。なお、通気膜11の谷部はその両端が開放されているので、谷部に溜まった水滴は谷部の両端から流れ出ることができる。そのため、水滴が通気膜11上に溜まって通気膜11を完全に覆ってしまうことがない。これにより、本実施の形態の通気部材1は、水滴が通気膜11上に載った場合でも、十分な通気面積を確保できる。
 通気膜11は、上に載った水滴が通気膜11の谷部へと滑り落ちやすくするように、水滴転落角よりも5°以上大きい傾斜角を有することが望ましい。通気膜11は、支持体12の第1山形突起部12a及び第2の山形突起部12b上に接合されて、これらの突起部12a、12bの形状に沿う。そのため、支持体12の第1山形突起部12a及び第2の山形突起部12bは、通気膜11がこのような傾斜角を実現できるように形成される。
 通気膜11の水滴転落角とは、通気膜11と同一の材料で形成されたシート状膜の表面に、温度25℃の雰囲気下で、5cmの高さから1cm3の蒸留水を滴下した時に、水平面に対する前記シート状膜の傾斜角のうち、前記蒸留水の液滴が前記シート状膜の表面を流れる傾斜角の最小値のことである。図3に示すように、水平台31に対して角度Aを有する傾斜面32を用意し、その上に、通気膜11と同一の材料で形成されたシート状膜33を配置する。この状態のシート状膜33の表面に、5cmの高さから、液滴下治具(スポイト、注射器など)35を用いて1cm3の蒸留水の液滴34を滴下する。角度Aを変化させながら液滴34の滴下を繰り返して、液滴34がシート状膜33の表面に対して流れる傾斜角の最小値を求める。この最小値を、通気膜11の水滴転落角とする。
 本実施の形態における支持体12について、さらに詳細に説明する。本実施の形態では、第1山形突起部12aと第2山形突起部12bとが、開口を間に挟んで対応する形状を有している。より具体的に説明すると、第1山形突起部12aと第2山形突起部12bとは、第1領域14aと第2領域14bとの中間軸15に対して線対称な形状を有している(図2A参照)。第1山形突起部12aと第2山形突起部12bとがこのような形状の関係を有することにより、突起部12a、12b上に接合される通気膜11にシワやよれが生じにくくなり、通気膜11上に水滴がより溜まりにくくなる。なお、本実施の形態では、第1山形突起部12a及び第2山形突起部12bがそれぞれ山部を3つ備えた形状を有しているが、これに限定されず、4つ以上の山部を備えていてもよい。
 支持体12には、第1山形突起部12a及び第2山形突起部12bを全て一体のものとして形成した、各種プラスチックの射出成型品及び金属部品などが使用できる。支持体12の素材には、成型性の観点から、熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。例えば、オレフィン系、スチレン系、ウレタン系、エステル系、アミド系、塩ビ系などの各種の熱可塑性エラストマー、又は、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール、ポリスルホン、ポリアクリル、ポリフェニレンサルフィドなどの各種の熱可塑性樹脂、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴムなどの各種のゴム、あるいは、これらの複合材を用いることができる。また、支持体12の素材は、カーボンブラック、チタンホワイトなどの顔料類、ガラス粒子、ガラス繊維などの補強用フィラー類、撥水材などを含んでいてもよい。
 通気膜11は、防水性を備える。そのため、通気膜11の素材には、撥水性を有する材料が用いられる。通気膜11の材質は特には限定されないものの、雨水が掛かっても水が浸透せず、また屋外に設置した場合に汚れがあまり付着しないようにするために、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEと記載する。)多孔質膜が好適に用いられる。通気膜11は、PTFE多孔質膜から形成されていてもよい。なお、PTFE多孔質膜は、例えば、まずシ-ト状PTFE成形体を作製し、これを二軸延伸して多孔質化することにより製造できる。
 また、通気膜11に強度を持たせるために、PTFE多孔質膜などの樹脂多孔質膜に補強層を貼り合わせたものを使用してもよい。補強層の材料としては、樹脂多孔質膜よりも通気性に優れるものが好適に用いられる。具体的には、樹脂又は金属からなる、織布、不織布、メッシュ、ネット、スポンジ、フォーム及び多孔体などを用いることができる。織布、不織布及びネットには、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、芳香族ポリアミド、アクリル、ポリイミドなどの合成繊維、あるいはこれらの複合材が使用できる。樹脂多孔質膜と補強層とを接合する方法としては、加熱溶着、超音波溶着及び接着剤による接着などの方法が挙げられる。
 また、自動車関係の部品などに使用される場合は、ウィンドウォッシャー液や、エンジンオイル及びブレーキオイルなどのオイル類が通気膜11に掛かる可能性がある。そのため、それら表面張力の低い液体でも浸透しないように、通気膜11の表面に撥油処理が施されていてもよい。撥油処理は、表面張力の小さな物質を通気膜11に塗布し、当該物質を乾燥後に硬化させることによって、行うことができる。撥油処理に用いる撥油剤は、通気膜11よりも低い表面張力を有する被膜を形成できればよく、例えば、パーフルオロアルキル基を有する高分子を含む撥油剤が好適である。撥油剤の塗布は、含浸及びスプレーによる塗布などで行うことができる。
 通気膜11に用いられる多孔質膜は、十分な通気性と十分な防水性とを確保するという観点から、0.01μm以上10μm以下の平均孔径を有することが好ましい。
 通気膜11は、例えば1~5000μm、好ましくは5~2000μm、より好ましくは10~500μmの厚さを有する。通気膜11の通気度は、ガーレー値にて、0.1~300sec/100cm3であることが好ましい。
 通気部材1は、内圧調整部材として用いられることが多い。そのため、通気膜11は、差圧が発生してもその圧力で水を吸い込まない程度の耐水圧を有することが好ましい。したがって、通気膜11は、少なくとも0.5kPa(50mmH2O)以上の耐水圧を持つことが好ましい。通気部材1を灯具に適用する場合には、通気膜11は1kPa以上の耐水圧を有することが好ましい。
 次に、PTFE多孔質膜の製造方法の一例について説明する。
 まずPTFEファインパウダ-に液状潤滑剤を加えて、ペースト状の混和物を予備成形する。液状潤滑剤は、PTFEファインパウダ-の表面を濡らすことができて、抽出や加熱により除去できるものであればよく、特に制限されない。例えば、流動パラフィン、ナフサ、ホワイトオイルなどの炭化水素を液状潤滑剤として使用できる。液状潤滑剤の添加量は、PTFEファインパウダ-100重量部に対して5~50重量部程度が適当である。上記予備成形は、液状潤滑剤が絞り出されない程度の圧力で行う。次に、予備成形体をペースト押し出しや圧延によってシート状に成形し、このPTFE成形体を、一軸又は二軸方向に延伸して、PTFE多孔質膜を得る。なお、延伸条件は適宜設定することができ、例えば、温度30~400℃、延伸倍率は各軸1.5~200倍である。延伸過程で焼成されていないものは、延伸後に融点以上の温度で焼成することが好ましい。
 このように製造されたPTFE多孔質膜、あるいは、このPTFE多孔質膜に通気性材料が貼り合わされたものは、シート状である。そのため、支持体12に設けられた第1山形突起部12a及び第2山形突起部12bの形状に応じて、予め折り目を付ける加工(プリーツ加工)を施してもよい。折り目は、各種プリーターで簡単にその形状を作ることができる。
 通気膜11と支持体12とは、両面テープによる接着、各種接着剤を用いる接着、熱溶着、超音波溶着及びレーザー溶着などの溶着法での接着、及び、インサート成形法による接着などによって、互いに接合できる。
 本実施の形態の通気部材1によれば、水滴が通気膜11上に載った場合でも十分な通気面積を確保できると共に、通気膜11がプリーツ形状を有しているため、設置面積を広げることなく通気面積を広げて高い通気量を実現できる。
 なお、本実施の形態では、支持体12の第1山形突起部12a及び第2山形突起部12bが直線形状となっており、通気膜11は突起部12a,12bの形状に沿って折り目が形成されたプリーツ形状を有しているが、この構成に限定されない。第1山形突起部12a及び第2山形突起部12bが曲線で形成された山形であり、通気膜11がその形状に沿って波形状となっている場合でも、同様の効果が得られる。
 (実施の形態2)
 図4A、図4B、図5A及び図5Bを参照しながら、本発明の実施の形態2における通気部材の構成例を説明する。本実施の形態の通気部材は、その支持体が、通気部材が取り付けられる筐体の取付部分と嵌め合わされる形状を有しており、相手材である筐体にいわゆるワンタッチ取付が可能な形状を有している点で、実施の形態1の通気部材1と異なる。ただし、その他の構成は通気部材1と同じであるため、本実施の形態では詳細な説明を省略する。
 図4Aに示すように、本実施の形態の通気部材4は、防水性を有する通気膜41と、貫通孔42aを有し、貫通孔42aの一方の開口が通気膜41によって塞がれている円筒状の支持体42と、を備えている。さらに、通気部材4は、通気膜41側から支持体42を覆うカバー43も備えている。図4Bに示すように、支持体42は、通気膜41で塞がれていない他方の開口が、通気部材4が取り付けられる筐体44のノズル(取付部分)44aに嵌め合わされるような形状を有している。支持体42は、弾性を有する材料によって形成されており、この弾性を利用して、支持体42が筐体44のノズル44aに固定される。
 詳細は図示されていないが、支持体42には、実施の形態1の支持体12と同様に、通気膜41によって塞がれている開口の縁部に第1山形突起部及び第2山形突起部が設けられており、通気膜41はこれらの突起部上に接合されて、実施の形態1の通気膜11と同様に、プリーツ形状又は波形状を有している。通気膜41の形状及び材料は、実施の形態1の通気膜11と同じである。
 ワンタッチ取付が可能な構成の別の例も説明する。図5Aに示す通気部材5は、防水性を有する通気膜51と、貫通孔52aを有し、貫通孔52aの一方の開口が通気膜51によって塞がれている円筒状の支持体52と、を備えている。さらに、通気部材5は、通気膜51を覆うように配置されたカバー53と、支持体52に対してカバー53を支持する側壁54とを備えている。通気部材5の側面における通気膜51とカバー53との間に、通気膜51を透過する気体が導入又は排出される通気口55が設けられている。支持体52は、通気部材5が取り付けられる筐体6の開口部(取付部分)6aに図5Bに示すように挿入される部分(挿入部56)を備えており、この挿入部56が筐体6の開口部6aと嵌め合わされる形状を有している。この例では、挿入部56が周方向に沿って6つに分割され、分割された6つの脚部のうち、3つの脚部57aがその挿入開始側の端部に固定部58を有している。固定部58を有する脚部57aと、固定部58を有さない脚部57bとは、交互に配置されている。このような挿入部56を筐体6の開口部6aに挿入した場合、図5Bに示すように固定部58と開口部6aの筐体内部側の縁とが嵌合することによって、通気部材5を筐体6に固定できる。
 詳細は図示されていないが、支持体52には、実施の形態1の支持体12と同様に、通気膜51によって塞がれている開口の縁部に第1山形突起部及び第2山形突起部が設けられており、通気膜51はこれらの突起部上に接合されて、実施の形態1の通気膜11と同様に、プリーツ形状又は波形状を有している。通気膜51の形状及び材料は、実施の形態1の通気膜11と同じである。
 本実施の形態の通気部材4,5も、実施の形態1の通気部材1と同様の特徴を備えているので、同様の効果が得られる。
 (実施の形態3)
 図8は、実施の形態3における通気部材8の一構成例を示す断面図である。図8に示された通気部材8は、貫通孔82を有する支持体81と、貫通孔82の内部に配置された通気膜83とを備えている。本実施の形態では、支持体81は筒状体である。支持体81の貫通孔82は、通気部材8が筐体に取り付けられた際に、筐体内外の通気経路となる。通気膜83は、貫通孔82を塞ぐように貫通孔内壁面と接合されており、プリーツ形状を有する。すなわち、通気膜83は、プリーツ状に織り束ねられて、支持体81の貫通孔82の内部に収容されている。
 通気膜83の周縁と支持体81の貫通孔内壁との間は、シールされていることが望ましい。通気膜83と支持体81との間のシールは、インサート成形法による接着、接着剤固定、カシメ固定及び溶着手法によって実現できる。
 支持体81の材料として使用できるものは、実施の形態1で説明した支持体12の材料と同じである。通気膜83と支持体81との接合が、インサート成形法による接着及び溶着によって行われる場合は、熱可塑性樹脂が好適に用いられる。通気膜83と支持体81との接合が、接着剤固定及びカシメ固定によって行われる場合は、エチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM)及びシリコーンゴムなどの熱硬化性樹脂又は金属が好適に用いられる。
 通気膜83に使用できる膜の構成及び材料は、実施の形態1で説明した通気膜11と同じである。通気膜83には、通気膜11と同様に、撥油処理が施されていてもよい。
 図9は、図8に示された通気部材8が筐体に取り付けられた状態を示す。筐体9には取付孔9aが設けられており、通気部材8は、例えば両面粘着テープ10のような接着手段によってこの筐体9に接合される。筐体9の取付孔9aは、通気部材8の支持体81の貫通孔82よりも小さければよく、そのサイズ及び形状は特に限定されない。このような取付方法は、どのような筐体にも適用できる簡単な方法である。
 本通気部材8を筐体9に接合する方法として、超音波溶着、熱溶着及びレーザー溶着などが挙げられる。
 図10Aに、本実施の形態の通気部材8の別の例を示す。図10Aに示された通気部材8は、通気部材8が取り付けられる筐体の取付部分と嵌め合わされる形状を有する取付部84を有する。本実施の形態では、取付部84は、通気部材8が筐体に取り付けられる際に筐体側となる支持体81の端部に設けられる。取付部84は、通気部材8が取り付けられる筐体9の開口の縁部(取付部分)に図10Bに示すように挿入される部分(挿入部84a)を備えている。この挿入部84aが筐体9の開口の縁部と嵌め合わされる形状を有している。取付部84は、さらに、通気部材8が取り付けられる筐体9の取付部分がノズルの場合に、当該ノズルに嵌め合わされるような形状も有している。したがって、筐体9の取付部分がノズル9bの場合であっても、図10Cに示すように、取付部84がノズル9bに嵌め合わされる。取付部84は、弾性を有する材料によって形成されており、この弾性を利用して支持体81が筐体に固定される。このような構成により、通気部材8と筐体9との密着信頼性が向上する。なお、図10Aに示された取付部84は、筐体の取付部分が開口の場合でもノズルの場合でも、共に適用できる構成を有しているが、例えば筐体の取付部分がノズルの場合は、挿入部84aを設ける必要はない。
 図11に、本実施の形態の通気部材8のさらに別の例を示す。図11に示された通気部材8では、支持体81が通気膜83を保護するカバー部85を備えている。カバー部85は、通気部材8が筐体に取り付けられた際に、通気膜83において筐体の外側に向く面を保護するように設けられている。これにより、通気膜83を保護できるので、信頼性が向上する。
 図12に示すように、支持体81が、取付部84とカバー部85の両方を備えていてもよい。
 図13に、本実施の形態の通気部材8のさらに別の例を示す。この通気部材8では、図13に示すように、プリーツ状に織り束ねられた通気膜83が横に倒されるように、すなわちプリーツの斜面と支持体81の貫通孔82の高さ方向との角度がより大きくなるように、通気膜83を貫通孔82内に配置する。このような構成により、通気部材8のさらなる小型化が可能となる。なお、図13に示された通気部材8に、図10A及び図11にそれぞれ示された取付部84及びカバー部85をさらに設けることも可能である。
 次に、本発明の通気部材について、実施例を用いて具体的に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施例によって何ら限定されるものではない。
 PTFEファインパウダ-(ダイキン工業社製、商品名F104)100重量部に液状潤滑剤(ノルマルデカン)19重量部を加えたペースト状の混和物を予備成形し、ペースト押出により丸棒状に成形した。成形物を厚み0.2mmになるように圧延した後、150℃の乾燥炉で液状潤滑剤を取り除き、得られたシートを長さ方向に2倍になるように280℃で延伸した後、更に360℃の温度で4倍延伸した。さらに、幅方向に100℃雰囲気内で5倍になるように延伸し、PTFE膜を得た。これを通気膜Aとした。
 上記の方法で得られたPTFE膜に、撥水剤(日華化学社製:アデッソWR-1)原液をディッピングコーティングした後、60℃×1分で乾燥させて得られた膜を、通気膜Bとした。
 通気膜A及び通気膜Bの厚さは、共に80μmであった。また、耐水圧をJIS L1092 Bに準拠した方法で測定したところ、通気膜A及び通気膜Bは共に30kPa(3000mmH2O)であった。通気量は、JIS P8117のガーレー法で測定したところ、通気膜Aが1.5秒/100cc、通気膜Bが2秒/100ccであった。
 通気膜A及び通気膜Bの水滴転落角を、実施の形態1で説明した方法で測定したところ、通気膜Aの水滴転落角は50°、通気膜Bの水滴転落角は40°であった。
 支持体には、射出成型により得られた、図6A及び図6Bに示す形状の成型品を用いた。用いた樹脂は、日本ポリプロ株式会社製のPP樹脂「ファンクスターLR23C」であった。図6Aは、支持体の平面図を示しており、図6Bは、図6Aに示された支持体をY方向から見た側面図を示している。支持体に設ける山形突起部の傾斜角B(図6B参照)を、0°、30°、40°、45°、50°、60°にしたものをそれぞれ作製した。前述の通気膜A及び通気膜Bを、それぞれの支持体の開口の縁部に、熱溶着法にて接着させた。これにより、通気膜A及び通気膜Bに、それぞれ、傾斜角が0°、30°、40°、45°、50°、60°のプリーツ形状が形成された、通気部材のサンプルを得た。
 それぞれのサンプルについて、スポイトにて、通気膜の表面に対して高さ5cmから1cm3の蒸留水を滴下し、水が流れるか否かを確認すると共に、通気量を測定した。結果を表1に示す。さらに、それぞれのサンプルについて、JIS P8117のガーレー法によって通気量を測定した結果も、併せて表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 通気膜A及び通気膜B共に、膜形状が従来のシート状となっている場合(角度B=0°)よりも、支持体に山形突起部を設けて膜形状をプリーツ形状とした場合(角度B=30°、40°、45°、50°、60°)の方が、より大きい通気面積を確保できるため、高い通気量が得られた。さらに、角度Bを水滴転落角よりも5°以上高くすることによって、通気膜A及び通気膜Bの両方について、滴下した水滴が通気膜の表面を流れた。この結果から、通気膜が水滴転落角よりも5°以上高い傾斜面を有する構成とすることにより、通気膜上の水滴が通気膜の谷部へと流れやすくなるので、通気量の低下がより確実に抑制できる通気部材が実現できると考えられる。
 本発明の通気部材は、防水性を有し、且つ、水滴が通気膜に付着しても十分な通気量を確保できるので、特に、ランプレンズ面が水の凝縮により曇ってしまう自動車ランプなど、水滴が付着する可能性がある部品や装置にも利用できる。
 

Claims (11)

  1.  防水性を有する通気膜と、
     貫通孔を有し、当該貫通孔の一方の開口が前記通気膜によって塞がれている支持体と、
    を備え、
     前記支持体には、前記通気膜によって塞がれている前記開口の縁部に、前記開口を間に挟んで互いに向かい合う第1領域と第2領域とが含まれており、
     前記第1領域には、前記開口の縁に沿って山部と谷部とが交互に並ぶ第1山形突起部が設けられており、前記第2領域には、前記開口の縁に沿って山部と谷部とが交互に並ぶ第2山形突起部が設けられており、
     前記通気膜は、前記第1山形突起部及び前記第2山形突起部上に接合されて、前記第1山形突起部及び前記第2山形突起部の形状に沿って山部と谷部とが交互に並ぶプリーツ形状又は波形状を有している、
    通気部材。
  2.  前記第1山形突起部と前記第2山形突起部とは、前記第1領域と前記第2領域との中間軸に対して線対称な形状を有している、請求項1に記載の通気部材。
  3.  前記通気膜と同一の材料で形成されたシート状膜の表面に、温度25℃の雰囲気下で、5cmの高さから1cm3の蒸留水を滴下した時に、水平面に対する前記シート状膜の傾斜角のうち、前記蒸留水の液滴が前記シート状膜の表面を流れる傾斜角の最小値を、前記通気膜の水滴転落角とした場合、
     前記支持体の前記開口を含む面に対する前記通気膜の1つの山部の傾斜角が、前記通気膜の水滴転落角よりも5°以上大きい、請求項1に記載の通気部材。
  4.  貫通孔を有する支持体と、
     前記貫通孔の内部に配置され、当該貫通孔を塞ぐように貫通孔内壁面と接合されており、且つプリーツ形状又は波形状を有する通気膜と、
    を備えた通気部材。
  5.  前記通気膜の周縁と前記貫通孔内壁との間がシールされている、請求項4に記載の通気部材。
  6.  前記通気膜には、プリーツ加工が施されている、請求項1又は4に記載の通気部材。
  7.  前記通気膜の表面には撥油処理が施されている、請求項1又は4に記載の通気部材。
  8.  前記通気膜は、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を含む、請求項1又は4に記載の通気部材。
  9.  前記通気膜の耐水圧が1kPa以上であり、且つ灯具に使用される、請求項1又は4に記載の通気部材。
  10.  前記支持体は、前記通気部材が取り付けられる筐体の取付部分と嵌め合わされる形状を有する、請求項1又は4に記載の通気部材。
  11.  前記支持体は、前記通気膜を保護するカバー部を含み、
     前記カバー部は、前記通気部材が筐体に取り付けられた際に、前記通気膜において前記筐体の外側に向く面を保護する、
    請求項1又は4に記載の通気部材。
     
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