WO2012147240A1 - 通気ユニット - Google Patents

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WO2012147240A1
WO2012147240A1 PCT/JP2012/000080 JP2012000080W WO2012147240A1 WO 2012147240 A1 WO2012147240 A1 WO 2012147240A1 JP 2012000080 W JP2012000080 W JP 2012000080W WO 2012147240 A1 WO2012147240 A1 WO 2012147240A1
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ventilation
housing
opening
partition member
ventilation unit
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Inventor
敦 大門
高 植村
陽三 矢野
Original Assignee
日東電工株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02—Details
    • H05K5/0213—Venting apertures; Constructional details thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02—Details
    • H05K5/0213—Venting apertures; Constructional details thereof
    • H05K5/0216—Venting plugs comprising semi-permeable membranes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/06—Hermetically-sealed casings

Definitions

  • the present invention relates to a ventilation unit including a ventilation member attached to an opening of a housing.
  • automotive electrical components such as automotive lamps and ECUs (Electrical Control Units), OA (office automation) devices, home appliances, medical devices, etc.
  • ECUs Electronic Control Units
  • OA office automation
  • home appliances medical devices
  • An opening is provided for the purpose of alleviating pressure fluctuations in the casing or ventilating the casing, and a ventilation member is attached to the opening.
  • This ventilation member prevents intrusion of foreign matters such as dust and water into the casing while ensuring ventilation inside and outside the casing.
  • Patent Document 1 discloses a ventilation member 100 as shown in FIGS. 9A and 9B.
  • the ventilation member 100 includes a waterproof breathable membrane 120 for covering the opening 151 of the housing 150, a support 110 that supports the waterproof breathable membrane 120 and is fixed to the housing 150, and a cover component that covers the waterproof breathable membrane 120. 130.
  • the support 110 has a tubular shape as a whole, and includes a flange portion 112 to which the waterproof breathable membrane 120 is attached, and an insertion portion 111 that protrudes from the flange portion 112 and is inserted into the opening 151 of the housing 150. Yes.
  • a seal member 140 is attached to the base portion of the insertion portion 111, and the gap between the ventilation member 100 and the housing 150 is sealed by pressing the seal member 140 against the housing 150 by the flange portion 112.
  • the cover component 130 has a main wall 131 that faces the waterproof breathable membrane 120, and a peripheral wall 132 that extends from the peripheral edge of the main wall 131 to near the surface of the housing 150.
  • the main wall 131 is provided with a through hole 133 for opening a space facing the waterproof breathable membrane 120 to the outside.
  • Patent Document 2 discloses a ventilation structure 300 in which a partition wall 152 is provided in a casing 150 so as to surround the ventilation member 200, as shown in FIGS. 10A and 10B.
  • the partition wall 152 has an arc shape that is separated from each other, and has a height higher than that of the ventilation member 200.
  • the automobile in an automobile electrical component, for example, the automobile may be washed with high-pressure water, and high-pressure water may be sprayed onto the automobile electrical component.
  • the ventilation member In the ventilation member, a gap is formed between the peripheral portion of the ventilation member outside the seal member and the housing. Therefore, when high-pressure water is injected into the automobile electrical component as described above, the high-pressure water is sealed from the gap. Acting on the member, the high pressure water may deform the seal member and water may enter the housing.
  • the cover part 130 has the peripheral wall 132 like the ventilation member 100 disclosed in Patent Document 1
  • high-pressure water acting on the seal member 140 can be reduced.
  • the gap between the peripheral wall 132 and the housing 150 cannot be made zero, and high-pressure water acts on the seal member 140 and water enters the housing. The possibility of doing it cannot be excluded.
  • the ventilation structure 300 disclosed in Patent Document 2 since it is necessary to secure a ventilation path between the partition wall 152 and the ventilation member 200, the gap between the partition wall 152 and the ventilation member 200 is made zero. I can't. Therefore, the ventilation structure 300 disclosed in Patent Document 2 also has the same problem as the ventilation member 100 disclosed in Patent Document 1.
  • an object of the present invention is to provide a ventilation unit capable of preventing foreign matter from entering the casing from between the ventilation member and the casing even under an environment where high external pressure acts. To do.
  • the present invention provides a ventilation member that is attached to an opening of a housing and includes a waterproof breathable membrane for covering the opening, a seal member that seals a gap between the housing and the ventilation member, and the inside
  • a ventilation unit comprising: an annular partition member into which a ventilation member is fitted, and a partition member configured to be maintained in contact with the housing.
  • the gap between the peripheral portion of the ventilation member formed on the outside of the seal member and the casing is closed by the partition member. Therefore, it is possible to prevent foreign matter from entering the housing from between the ventilation member and the housing even in an environment where a high external pressure acts.
  • FIG. 9A is a perspective view of a conventional ventilation member
  • FIG. 9B is a sectional view of the ventilation member
  • 10A is an exploded perspective view of a conventional ventilation structure
  • FIG. 10B is a cross-sectional view of the ventilation structure.
  • the ventilation unit 1A includes a ventilation member 2 attached to the opening 11 of the housing 10, a seal member 6 that seals a gap between the housing 10 and the ventilation member 2, and an annular shape in which the ventilation member 2 is fitted. And a partition member 7A.
  • the opening 11 is open in a direction (for example, vertically upward) facing upward from the horizontal plane.
  • the direction in which the opening 11 opens (upper side in FIG. 2) may be referred to as the upper side
  • the opposite direction (lower side in FIG. 2) may be referred to as the lower side.
  • the opening 11 is formed by burring the thin plate constituting the housing 10. That is, the diameter of the opening 11 is reduced from the outside to the inside of the housing 10.
  • the opening 11 is not limited to this.
  • the opening 11 may be constituted by a straight hole formed in a thick plate constituting the housing 10.
  • the ventilation member 2 supports the waterproof ventilation film 4 for covering the opening 11 of the housing 10, the support 3 that supports the waterproof ventilation film 4 and is fixed to the housing 10, and the cover component 5 that covers the waterproof ventilation film 4. Including.
  • the structure and material of the waterproof gas-permeable membrane 4 are not particularly limited as long as the waterproof gas-permeable membrane 4 allows gas permeation and prevents liquid permeation (such as a woven fabric, a nonwoven fabric, a mesh, or a net made of resin or metal).
  • the waterproof breathable membrane 4 may have a configuration in which a reinforcing layer is laminated on a resin porous membrane. By providing the reinforcing layer, the waterproof breathable membrane 4 having high strength can be obtained.
  • a fluororesin porous body or a polyolefin porous body that can be manufactured by a known stretching method or extraction method can be used.
  • the fluororesin include PTFE (polytetrafluoroethylene), polychlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, and the like.
  • the monomer constituting the polyolefin include ethylene, propylene, 4-methylpentene-1,1butene, and the like, and polyolefins obtained by polymerizing or copolymerizing these monomers alone can be used.
  • the nanofiber film porous body using polyacrylonitrile, nylon, polylactic acid, etc. can also be used.
  • a PTFE porous body that has a small area, can ensure air permeability, and has a high function of preventing foreign substances from entering the inside of the housing is preferable.
  • the resin porous film may be subjected to a liquid repellent treatment according to the usage environment of the housing 10.
  • the liquid repellent treatment can be performed by applying a substance having a small surface tension to the porous resin membrane, drying, and curing.
  • the liquid repellent used for the liquid repellent treatment only needs to be able to form a film having a lower surface tension than the resin porous film.
  • a liquid repellent containing a polymer having a perfluoroalkyl group is suitable.
  • the liquid repellent agent can be applied by impregnation, spraying, or the like. Further, from the viewpoint of ensuring sufficient waterproofness, it is desirable that the average pore diameter of the resin porous membrane is 0.01 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the material for the reinforcing layer it is preferable to use a material that is more breathable than the porous resin membrane.
  • a material that is more breathable than the porous resin membrane Specifically, 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.
  • a method for joining the resin porous membrane and the reinforcing layer there are methods such as adhesive laminating, heat laminating, heat welding, ultrasonic welding, and adhesion with an adhesive.
  • the thickness of the waterproof breathable membrane 4 may be adjusted in the range of 1 ⁇ m to 5 mm, for example, in consideration of strength and ease of fixing to the support 3.
  • the air permeability of the resin porous membrane or waterproof breathable membrane 4 is preferably 0.1 to 300 sec / 100 mL in terms of Gurley value.
  • the support 3 is provided with an inner air passage 21 that opens the waterproof air-permeable membrane 4 to the internal space of the housing 10.
  • the support 3 has a tubular shape as a whole, and is inserted into the opening 11 of the housing 10 so as to protrude from the rear surface of the flange portion 31 to which the waterproof breathable membrane 4 is attached, and the flange portion 31.
  • the insertion portion 32 is provided.
  • the peripheral edge portion of the surface of the flange portion 31 is a tapered surface that increases in diameter toward the back surface of the flange portion 31.
  • the insertion portion 32 is formed with a plurality of (three in the illustrated example) engagement pieces that are elastically deformable in the radial direction by cutting the lower portion of the insertion portion 32 at a plurality of locations from the lower end. At the lower ends of these engagement pieces, a claw 33 protruding radially outward is provided, and this claw 33 engages with the periphery of the opening of the housing 10.
  • the cover part 5 forms an outer air passage 22 that opens radially outward between the waterproof air-permeable membrane 4 and the support 3.
  • the cover component 5 includes a main wall 51 that faces the waterproof gas-permeable membrane 4 and a plurality (three in the illustrated example) of hanging walls 52 that hang down from the peripheral edge of the main wall 51.
  • the diameter of the main wall 51 is set to be the same as the outer diameter of the flange portion 31 of the support 3.
  • each drooping wall 52 is arranged at equiangular intervals, and each drooping wall 52 has an arc shape along the peripheral edge of the main wall 51.
  • Each drooping wall 52 extends from the back surface of the main portion 51 to a position beyond the waterproof breathable membrane 4, and the tip thereof is located below the flat portion of the surface of the flange portion 31.
  • the inner portion at the tip of each drooping wall 52 is tapered so that a large space is secured between the taper surface of the flange portion 31.
  • a connecting piece 53 is provided at the center of each hanging wall 52 extending from the lower end of the hanging wall 52 to the back surface of the flange portion 31.
  • the flange portion 31 is provided with a concave portion 31a that opens to the outside in the radial direction and can be fitted with the connecting piece 53 at a position corresponding to the connecting piece 53.
  • a claw protruding radially inward is provided at the tip of each connecting piece 53, and the cover part 5 is connected to the support 3 by engaging the claw with a step portion provided in the recess 31 a.
  • the outer surface of the connecting piece 53 forms a cylindrical surface together with the end surface of the flange portion 31 as shown in FIG. 3.
  • each inner wall 54 covers the clearance gap between the drooping walls 52 in the position reserved in the radial direction from the drooping wall 52 so that the waterproof breathable film 4 may be hidden from the outside.
  • the drooping wall 52 and the inner wall 54 form a labyrinth near the opening of the outer air passage 22 so that the waterproof air-permeable membrane 4 is not directly exposed to the outside through the outer air passage 22.
  • the seal member 6 is attached to the base portion of the insertion portion 32 of the support 3.
  • the seal member 6 seals the gap between the ventilation member 2 and the housing 10 by being pressed against the housing 10 by the flange portion 31.
  • an O-ring, packing, or the like can be used as the seal member 6, as the seal member 6, an O-ring, packing, or the like can be used.
  • the partition member 7A is configured to be maintained in contact with the housing 10.
  • the partition member 7A is placed on the housing 10 by its own weight, so that the partition member 7A is maintained in contact with the housing 10.
  • the partition member 7 ⁇ / b> A includes a cylindrical peripheral wall 72 that rises from the main body portion 71 so as to form a gap between the main body portion 71 held from the radially inner side by the support body 3 and the cover component 5.
  • the main body portion 71 has a cylindrical inner peripheral surface having a diameter equal to or larger than the outer diameter of the flange portion 31 of the support 3 by a tolerance.
  • the main body 71 is in contact with the housing 10 and exposes at least a part of the opening of the outer ventilation path 22.
  • the peripheral wall 72 faces the opening of the outer ventilation path 22.
  • the outer surface of the main body 71 and the outer surface of the peripheral wall 72 are continuous in the axial direction of the partition member 7A, and constitute a cylindrical outer peripheral surface 7a of the partition member 7A.
  • the partition member 7A (the main body 71 and the peripheral wall 72) may be made of an elastic material such as rubber.
  • the diameter of the inner peripheral surface of the main body portion 71 is made smaller than the outer diameter of the flange portion 31, and the partition member 7 ⁇ / b> A is maintained in contact with the housing 10 by press-fitting the flange portion 31 into the main body portion 71.
  • the partition member 7A is made of a hard material such as plastic or metal, and the main body 71 can freely slide with respect to the flange 31 due to the dimensional relationship described above.
  • the height of the partition member 7A is the distance from the surface of the housing 10 to the top of the cover component 5 (in this embodiment, the surface of the main wall 51) when the ventilation member 2 is attached to the opening 11 of the housing 10. Is preferably the same as or slightly smaller.
  • “slightly small” means that the height of the partition member 7 ⁇ / b> A is 90% or more of the distance from the surface of the housing 10 to the top of the cover component 5.
  • the partition member 7A serves as a stopper that regulates the displacement of the jig. Therefore, it is possible to prevent the ventilation member 2 or the casing 10 from being damaged due to excessive pressing.
  • the gap between the peripheral edge of the ventilation member 2 formed on the outside of the seal member 6 and the housing 10 when the ventilation member 2 is attached to the opening 11 of the housing 10 is a partition member. Blocked by 7A. Therefore, it is possible to prevent foreign matter from entering the housing from between the ventilation member 2 and the housing 10 even in an environment where high external pressure acts.
  • the waterproof gas-permeable membrane 4 is not directly exposed to the outside by the drooping wall 52 and the inner wall 54 of the cover part 5, for example, high-pressure water is not directly injected into the waterproof gas-permeable membrane 4. Damage to the waterproof breathable membrane 4 can be prevented.
  • a ventilation unit 1B according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the same components as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted. This also applies to third to fifth embodiments described later.
  • the ventilation unit 1B of the present embodiment is the same as the ventilation unit 1A of the first embodiment except for the partition member 7B.
  • the partition member 7B used in the present embodiment is obtained by adding a protruding portion 73 to the partition member 7A described in the first embodiment.
  • the projecting portion 73 projects radially inward from the main body 71 so as to be sandwiched between the casing 10 and the ventilation member 2 and has a ring shape. If the partition member 7B provided with such an overhanging portion 73 is used, the overhanging portion 73 regulates the displacement of the ventilation member 2 when the ventilation member 2 is pushed into the opening 11 even if the height of the partition wall member 7B is low. Since it plays the role of a stopper, it can prevent that the ventilation member 2 or the housing
  • the thickness of the overhanging portion 73 may be equal to or less than the distance at which the peripheral edge of the ventilation member 2 is separated from the housing 10 when the ventilation member 2 is attached to the opening 11 of the housing 10.
  • the overhanging portion 73 can be made of the same hard material as the main body portion 71 and the peripheral wall 72, and they can be formed integrally.
  • the overhanging portion 73 is made of an elastic material such as rubber, and the thickness of the overhanging portion 73 in the natural body is the ventilation member 2 when the ventilation member 2 is attached to the opening 11 of the housing 10. It is preferable that the peripheral edge of the is larger than the distance away from the housing 10. In this case, the protruding portion 73 is pressed against the housing 10 by the ventilation member 2, so that the partition member 7 ⁇ / b> B is maintained in contact with the housing 10. For this reason, the partition member 7B can be used regardless of the opening direction of the opening 11 (for example, vertically downward).
  • a ventilation unit 1C according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • a partition member 7C that is different from the partition member 7B described in the second embodiment only in the outer peripheral surface 7a is used.
  • the outer peripheral surface 7a of the partition member 7C extends toward the housing 10.
  • the outer peripheral surface 7a may be a tapered surface with a straight section, or a concave or convex surface with a curved section.
  • the partition member 7C having such an outer peripheral surface 7a is used, the partition member 7C is strongly pressed against the housing 10 by the external pressure in an environment where a high external pressure acts. It is possible to more reliably prevent foreign substances from entering the body.
  • a ventilation unit 1D according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • a partition member 7D in which the peripheral wall 72 is deleted from the partition member 7C described in the third embodiment is used.
  • the partition member 7D is composed of only the main body 71 and the overhang 73. That is, the height of the partition member 7 ⁇ / b> D is the same as the height of the main body 71. In other words, the upper surface of the main body 71 constitutes the upper end surface of the partition member 7D. In the present embodiment, the height of the partition member 7 ⁇ / b> D is preferably equal to or less than the distance from the surface of the housing 10 to the waterproof breathable membrane 4 when the ventilation member 2 is attached to the opening 11 of the housing 10.
  • a ventilation unit 1E according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • a partition wall member 7 ⁇ / b> E having only a main body 71 and having a rectangular cross section is used.
  • the opening 11 of the housing 10 is configured by a straight hole, and the distance at which the peripheral edge of the ventilation member 2 is separated from the housing 10 is larger than in the first to fourth embodiments.

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Abstract

　通気ユニット（１Ａ）は、筐体（１０）の開口（１１）に取り付けられる、開口（１１）を覆うための防水通気膜（４）を含む通気部材（２）と、筐体（１０）と通気部材（２）の間のギャップをシールするシール部材（６）と、内部に通気部材（２）が嵌め込まれる環状の隔壁部材（７Ａ）と、を備えている。隔壁部材（７Ａ）は、筐体（１０）と接触した状態に維持され得るように構成され、通気部材（２）が筐体（１０）の開口（１１）に取り付けられたときにシール部材（６）の外側に形成される通気部材（２）の周縁部と筐体（１０）の間の隙間を塞ぐ。

Description

通気ユニット
　本発明は、筐体の開口に取り付けられる通気部材を含む通気ユニットに関する。
　従来、例えば自動車用ランプやＥＣＵ（Electrical Control Unit）などの自動車電装部品、ＯＡ（オフィスオートメーション）機器、家電製品、医療機器などでは、電子部品や制御基板などを収容する筐体に、温度変化による筐体内の圧力変動を緩和したり筐体内を換気したりする目的で開口が設けられ、この開口に通気部材が取り付けられることが行われている。この通気部材は、筐体の内外での通気を確保しつつ筐体内への塵や水などの異物の侵入を防ぐものである。
　例えば特許文献１には、図９Ａおよび９Ｂに示すような通気部材１００が開示されている。この通気部材１００は、筐体１５０の開口１５１を覆うための防水通気膜１２０と、防水通気膜１２０を支持し、筐体１５０に固定される支持体１１０と、防水通気膜１２０を覆うカバー部品１３０とを備えている。
　支持体１１０は、全体的に管状をなしており、防水通気膜１２０が貼り付けられるフランジ部１１２、およびフランジ部１１２から突出して筐体１５０の開口１５１に挿入される挿入部１１１を有している。挿入部１１１の根元部分にはシール部材１４０が装着されており、このシール部材１４０がフランジ部１１２によって筐体１５０に押圧されることにより通気部材１００と筐体１５０との間のギャップがシールされる。
　カバー部品１３０は、防水通気膜１２０と対向する主壁１３１と、主壁１３１の周縁部から筐体１５０の表面近くまで延びる周壁１３２を有している。また、主壁１３１には、防水通気膜１２０に面する空間を外部に開放するための貫通孔１３３が設けられている。
　また、特許文献２には、図１０Ａおよび１０Ｂに示すように、筐体１５０に通気部材２００を取り囲むように隔壁１５２を設けた通気構造３００が開示されている。隔壁１５２は、互いに離間する円弧状をなしており、通気部材２００よりも高い高さを有している。
特開２００７－８７６６６号公報 特開２００４－４７４２５号公報
　ところで、例えば自動車電装部品では、自動車が高圧水によって洗浄されることがあり、自動車電装部品にも高圧水が噴射されることがある。通気部材では、シール部材の外側の通気部材の周縁部と筐体の間に隙間が形成されるため、上記のように自動車電装部品に高圧水が噴射されると、その隙間から高圧水がシール部材に作用し、高圧水がシール部材を変形させて筐体内に水が侵入することがある。
　これに対し、特許文献１に開示されている通気部材１００のように、カバー部品１３０が周壁１３２を有していれば、シール部材１４０に作用する高圧水を低減させることができる。しかしながら、通気部材１００の取り付け性および製作誤差の観点から、周壁１３２と筐体１５０の間の隙間をゼロにすることはできず、シール部材１４０に高圧水が作用して筐体内に水が侵入する可能性を排除することはできない。
　また、特許文献２に開示された通気構造３００では、隔壁１５２と通気部材２００との間に通気路を確保する必要があるために、隔壁１５２と通気部材２００の間の隙間をゼロにすることができない。そのため、特許文献２に開示された通気構造３００も、特許文献１に開示された通気部材１００と同様の問題を有する。
　本発明は、このような事情に鑑み、高い外圧が作用する環境下でも通気部材と筐体の間から筐体内に異物が侵入することを防止することができる通気ユニットを提供することを目的とする。
　すなわち、本発明は、筐体の開口に取り付けられる、前記開口を覆うための防水通気膜を含む通気部材と、前記筐体と前記通気部材の間のギャップをシールするシール部材と、内部に前記通気部材が嵌め込まれる環状の隔壁部材であって前記筐体と接触した状態に維持され得るように構成された隔壁部材と、を備える、通気ユニットを提供する。
　上記の構成によれば、通気部材が筐体の開口に取り付けられたときにシール部材の外側に形成される通気部材の周縁部と筐体の間の隙間が隔壁部材によって塞がれる。従って、高い外圧が作用する環境下でも通気部材と筐体の間から筐体内に異物が侵入することを防止することができる。
本発明の第１実施形態に係る通気ユニットの分解斜視図 図１の通気ユニットの断面図 筐体の開口に取り付けられた通気部材の斜視図 カバー部品の下面図 本発明の第２実施形態に係る通気ユニットの断面図 本発明の第３実施形態に係る通気ユニットの断面図 本発明の第４実施形態に係る通気ユニットの断面図 本発明の第５実施形態に係る通気ユニットの断面図 図９Ａは従来の通気部材の斜視図、図９Ｂは同通気部材の断面図 図１０Ａは従来の通気構造の分解斜視図、図１０Ｂは同通気構造の断面図
　以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。
　（第１実施形態）
　図１および図２に、本発明の第１実施形態に係る通気ユニット１Ａを示す。この通気ユニット１Ａは、筐体１０の開口１１に取り付けられる通気部材２と、筐体１０と通気部材２との間のギャップをシールするシール部材６と、内部に通気部材２が嵌め込まれる環状の隔壁部材７Ａとを備えている。
　本実施形態では、開口１１が水平面よりも上を向く方向（例えば、鉛直上向き）に開口している。以下では、説明の便宜のために、開口１１が開口する方向（図２では上側）を上方、それと反対の方向（図２では下側）を下方ということがある。また、本実施形態では、筐体１０を構成する薄板がバーリング加工されることにより開口１１が形成されている。すなわち、開口１１は、筐体１０の外側から内側に向かって縮径している。ただし、開口１１は、これに限られるものではなく、例えば図８に示すように筐体１０を構成する厚板に形成されたストレート孔で構成されていてもよい。
　通気部材２は、筐体１０の開口１１を覆うための防水通気膜４と、防水通気膜４を支持し、筐体１０に固定される支持体３と、防水通気膜４を覆うカバー部品５とを含む。
　防水通気膜４は、気体の透過を許容し、液体の透過を阻止する膜（樹脂または金属からなる、織布、不織布、メッシュ、ネットなど）であれば、構造や材料は特に限定されない。例えば、防水通気膜４は、樹脂多孔質膜に補強層が積層された構成を有していてもよい。補強層を設けることにより、高強度の防水通気膜４を得ることができる。
　樹脂多孔質膜の材料には、公知の延伸法、抽出法によって製造することができるフッ素樹脂多孔質体やポリオレフィン多孔体を用いることができる。フッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン－エチレン共重合体等が挙げられる。ポリオレフィンを構成するモノマーとしては、エチレン、プロピレン、４－メチルペンテン－１，１ブテン等が挙げられ、これらのモノマーを単体で重合した、または共重合して得たポリオレフィンを使用することができる。また、ポリアクリロニトリル、ナイロン、ポリ乳酸を用いたナノファイバーフィルム多孔体等を用いることもできる。中でも、小面積で通気性が確保でき、筐体内部への異物の侵入を阻止する機能の高いＰＴＦＥ多孔質体が好ましい。
　なお、樹脂多孔質膜には、筐体１０の使用環境に応じて撥液処理を施してもよい。撥液処理は、表面張力の小さな物質を樹脂多孔質膜に塗布し、乾燥後、キュアすることにより行うことができる。撥液処理に用いる撥液剤は、樹脂多孔質膜より低い表面張力の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液剤が好適である。撥液剤の塗布は、含浸、スプレー等で行うことができる。また十分な防水性を確保するという観点から、樹脂多孔質膜の平均孔径は、０．０１μｍ以上１０μｍ以下であることが望ましい。
　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を用いることが好ましい。具体的には、樹脂または金属からなる、織布、不織布、メッシュ、ネット、スポンジ、フォーム、多孔体などを用いることができる。樹脂多孔質膜と補強層とを接合する方法としては、接着剤ラミネート、熱ラミネート、加熱溶着、超音波溶着、接着剤による接着などの方法がある。
　防水通気膜４の厚さは、強度および支持体３への固定しやすさを考慮して、例えば、１μｍ～５ｍｍの範囲で調整するとよい。樹脂多孔質膜または防水通気膜４の通気度は、ガーレー値にて０．１～３００ｓｅｃ／１００ｍＬであることが好ましい。
　支持体３には、防水通気膜４を筐体１０の内部空間に開放する内側通気路２１が設けられている。具体的に、支持体３は、全体的に管状をなしており、表面に防水通気膜４が貼り付けられるフランジ部３１、およびフランジ部３１の裏面から突出して筐体１０の開口１１に挿入される挿入部３２を有している。フランジ部３１の表面の周縁部は、当該フランジ部３１の裏面に向かって拡径するテーパー面となっている。
　挿入部３２には、当該挿入部３２の下部が下端から複数箇所で切り込まれることにより、径方向に弾性変形可能な複数（図例では３つ）の係合片が形成されている。これらの係合片の下端には、径方向外側に突出する爪３３が設けられており、この爪３３が筐体１０の開口周辺部に係合する。
　カバー部品５は、防水通気膜４および支持体３との間に径方向外側に開口する外側通気路２２を形成する。具体的に、カバー部品５は、防水通気膜４と対向する主壁５１と、主壁５１の周縁部から垂れ下がる複数（図例では３つ）の垂れ壁５２とを有している。本実施形態では、主壁５１の直径が支持体３のフランジ部３１の外径と同じに設定されている。
　垂れ壁５２は等角度間隔で配置されており、各垂れ壁５２は主壁５１の周縁部に沿う円弧状をなしている。各垂れ壁５２は、主部５１の裏面から防水通気膜４を超える位置まで延びており、その先端はフランジ部３１の表面のフラットな部分よりも下方に位置している。また、各垂れ壁５２の先端の内側部分は、フランジ部３１のテーパー面との間に大きな空間が確保されるようにテーパー状になっている。さらに、各垂れ壁５２の中央には、当該垂れ壁５２の下端からフランジ部３１の裏面まで延びる連結片５３が設けられている。
　一方、フランジ部３１には、連結片５３と対応する位置に、径方向外側に開口する、連結片５３が嵌合可能な凹部３１ａが設けられている。各連結片５３の先端には、径方向内側に突出する爪が設けられており、その爪が凹部３１ａに設けられた段差部に係合することにより、カバー部品５が支持体３に連結される。なお、カバー部品５が支持体３に連結されたときには、図３に示すように、連結片５３の外側面はフランジ部３１の端面と共に一つの円筒面を形成する。
　さらに、主壁５１の裏面には、図４に示すように、垂れ壁５２よりも小さな円を描くように複数（図例では３つ）の円弧状の内壁５４が設けられている。内壁５４は、フランジ部３１の表面のフラットな部分に当接し、防水通気膜４と主壁５１との間にスペースを確保する。また、各内壁５４は、防水通気膜４を外部から隠すように、垂れ壁５２から径方向内側に控えた位置で垂れ壁５２同士の間の隙間を覆っている。換言すれば、垂れ壁５２および内壁５４は、防水通気膜４が外側通気路２２を通じて直接的に外部に露出しないように、外側通気路２２の開口近傍部分にラビリンスを形成する。
　図１および図２に戻って、シール部材６は、支持体３の挿入部３２の根元部分に装着されている。シール部材６は、フランジ部３１によって筐体１０に押圧されることにより通気部材２と筐体１０との間のギャップをシールする。シール部材６としては、Ｏリングやパッキンなどを用いることができる。
　隔壁部材７Ａは、筐体１０と接触した状態に維持され得るように構成されている。本実施形態では、隔壁部材７Ａが自重によって筐体１０上に載置されることにより隔壁部材７Ａが筐体１０と接触した状態に維持される。具体的に、隔壁部材７Ａは、支持体３によって径方向内側から保持される本体部７１と、カバー部品５との間に隙間を形成するように本体部７１から立ち上がる筒状の周壁７２を含む。より詳しくは、本体部７１は、支持体３のフランジ部３１の外径と同じかそれよりも公差分だけ大きい直径の円筒状の内周面を有する。
　本体部７１は、筐体１０と接触するとともに、外側通気路２２の開口の少なくとも一部を露出させる。周壁７２は、外側通気路２２の開口と対向する。本実施形態では、本体部７１の外側面と周壁７２の外側面とが、隔壁部材７Ａの軸方向に連続していて、隔壁部材７Ａの筒状の外周面７ａを構成する。
　隔壁部材７Ａ（本体部７１および周壁７２）は、ゴムなどの弾力性のある材料で構成されていてもよい。この場合は、本体部７１の内周面の直径をフランジ部３１の外径よりも小さくし、本体部７１へのフランジ部３１の圧入により隔壁部材７Ａを筐体１０に接触した状態に維持することも可能である。ただし、本実施形態では隔壁部材７Ａがプラスチックや金属などの硬質の材料で構成されており、上述した寸法関係によって本体部７１がフランジ部３１に対して自由に摺動できるようになっている。
　隔壁部材７Ａの高さは、通気部材２が筐体１０の開口１１に取り付けられたときの筐体１０の表面からカバー部品５の頂点（本実施形態では、主壁５１の表面）までの距離と同じかそれよりも僅かに小さいことが好ましい。ここで、「僅かに小さい」とは、隔壁部材７Ａの高さが筐体１０の表面からカバー部品５の頂点までの距離の９０％以上であることをいう。このようになっていれば、例えば通気部材２よりも大きな面積を有する治具を用いて通気部材２を開口１１に押し込む場合には、隔壁部材７Ａが治具の変位を規制するストッパーの役割を果たすため、過度な押し込みによって通気部材２または筐体１０が破損することを防止することができる。
　以上説明した通気ユニット１Ａでは、通気部材２が筐体１０の開口１１に取り付けられたときにシール部材６の外側に形成される通気部材２の周縁部と筐体１０の間の隙間が隔壁部材７Ａによって塞がれる。従って、高い外圧が作用する環境下でも通気部材２と筐体１０の間から筐体内に異物が侵入することを防止することができる。
　さらに、本実施形態では、カバー部品５の垂れ壁５２および内壁５４によって防水通気膜４が直接的には外部に露出しないため、防水通気膜４に例えば高圧水が直接噴射されることがなく、防水通気膜４の破損を防止することができる。
　（第２実施形態）
　次に、図５を参照して、本発明の第２実施形態に係る通気ユニット１Ｂを説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態で説明した構成と同一部分には同一符号を付して、その説明を省略することがある。この点は、後述する第３～第５実施形態でも同様である。
　本実施形態の通気ユニット１Ｂは、隔壁部材７Ｂ以外の構成は第１実施形態の通気ユニット１Ａと同じである。本実施形態で用いられる隔壁部材７Ｂは、第１実施形態で説明した隔壁部材７Ａに張り出し部７３が加えられたものである。
　張り出し部７３は、筐体１０と通気部材２とで挟まれるように本体部７１から径方向内側に張り出しており、リング状をなしている。このような張り出し部７３が設けられた隔壁部材７Ｂを用いれば、隔壁部材７Ｂの高さが低くても、通気部材２を開口１１に押し込むときに張り出し部７３が通気部材２の変位を規制するストッパーの役割を果たすため、過度な押し込みによって通気部材２または筐体１０が破損することを防止することができる。また、振動などによって隔壁部材７Ｂが通気部材２から外れることも防止することができる。
　張り出し部７３の厚さは、通気部材２が筐体１０の開口１１に取り付けられたときの通気部材２の周縁部が筐体１０から離間する距離以下であってもよい。この場合には、張り出し部７３を本体部７１および周壁７２と同じ硬質の材料で構成することができ、それらを一体に形成することができる。
　ただし、張り出し部７３がゴムなどの弾力性のある材料で構成されており、張り出し部７３の自然体での厚さが、通気部材２が筐体１０の開口１１に取り付けられたときの通気部材２の周縁部が筐体１０から離間する距離よりも大きいことが好ましい。この場合には、張り出し部７３が通気部材２によって筐体１０に押し付けられることにより、隔壁部材７Ｂが筐体１０に接触した状態に維持される。このため、開口１１の開口方向がどのような向き（例えば鉛直下向き）であっても、隔壁部材７Ｂを使用することができる。しかも、例えば高圧水などによって隔壁部材７Ｂに筐体１０から離れる方向の力が作用したとしても、隔壁部材７が筐体１０から離れることがないため、シール部材６の外側にもシール構造を付与することができる。
　なお、張り出し部７３を本体部７１と異なる材料で構成する場合には、張り出し部７３を接着剤などで本体部７１に接合すればよい。
　（第３実施形態）
　次に、図６を参照して、本発明の第３実施形態に係る通気ユニット１Ｃを説明する。本実施形態では、第２実施形態で説明した隔壁部材７Ｂと比べ、外周面７ａだけが異なる隔壁部材７Ｃが用いられている。
　隔壁部材７Ｃの外周面７ａは、筐体１０に向かって広がっている。外周面７ａは、断面が直線のテーパー面であってもよいし、断面が曲線の凹面または凸面であってもよい。このような外周面７ａを有する隔壁部材７Ｃを用いれば、高い外圧が作用する環境下ではその外圧によって隔壁部材７Ｃが筐体１０に強く押し付けられるため、通気部材２と筐体１０の間から筐体内に異物が侵入することをより確実に防止することができる。
　（第４実施形態）
　次に、図７を参照して、本発明の第４実施形態に係る通気ユニット１Ｄを説明する。本実施形態では、第３実施形態で説明した隔壁部材７Ｃから周壁７２が削除されたような隔壁部材７Ｄが用いられている。
　隔壁部材７Ｄは、本体部７１と張り出し部７３のみで構成されている。すなわち、隔壁部材７Ｄの高さは、本体部７１の高さと同じである。換言すれば、本体部７１の上面が隔壁部材７Ｄの上側の端面を構成している。本実施形態では、隔壁部材７Ｄの高さは、通気部材２が筐体１０の開口１１に取り付けられたときの筐体１０の表面から防水通気膜４までの距離以下であることが好ましい。
　本実施形態のような構成であれば、外側通気路２２内に水が流入したとしても、その水が直ちに隔壁部材７Ｄを超えて外部に排出されるため、防水通気膜４の上に水が溜まることを抑制することができる。
　（第５実施形態）
　次に、図８を参照して、本発明の第５実施形態に係る通気ユニット１Ｅを説明する。本実施形態では、本体部７１のみで構成された断面矩形状の隔壁部材７Ｅが用いられている。また、筐体１０の開口１１がストレート孔で構成されており、通気部材２の周縁部が筐体１０から離間する距離が第１～第４実施形態よりも大きくなっている。
　本実施形態のような構成であっても、通気部材２が筐体１０の開口１１に取り付けられたときにシール部材６の外側に形成される通気部材２の周縁部と筐体１０の間の隙間が隔壁部材７Ｅによって塞がれる。従って、高い外圧が作用する環境下でも通気部材２と筐体１０の間から筐体内に異物が侵入することを防止することができる。

Claims (10)

  1. 　筐体の開口に取り付けられる、前記開口を覆うための防水通気膜を含む通気部材と、
    　前記筐体と前記通気部材の間のギャップをシールするシール部材と、
    　内部に前記通気部材が嵌め込まれる環状の隔壁部材であって前記筐体と接触した状態に維持され得るように構成された隔壁部材と、
    を備える、通気ユニット。
  2. 　前記通気部材は、前記防水通気膜を支持し、前記防水通気膜を前記筐体の内部空間に開放する内側通気路を有する支持体と、前記防水通気膜を覆い、前記防水通気膜および前記支持体との間に径方向外側に開口する外側通気路を形成するカバー部品とを含み、
    　前記隔壁部材は、前記支持体によって径方向内側から保持されて、前記筐体と接触するとともに前記外側通気路の開口の少なくとも一部を露出させる本体部を含む、請求項１に記載の通気ユニット。
  3. 　前記隔壁部材は、前記カバー部品との間に隙間を形成するように前記本体部から立ち上がり、前記外側通気路の開口と対向する周壁を含む、請求項２に記載の通気ユニット。
  4. 　前記本体部および前記周壁は、硬質の材料で構成されており、
    　前記隔壁部材の高さは、前記通気部材が前記筐体の開口に取り付けられたときの前記筐体の表面から前記カバー部品の頂点までの距離と同じかそれよりも僅かに小さい、請求項３に記載の通気ユニット。
  5. 　前記隔壁部材の高さは、前記本体部の高さと同じである、請求項２に記載の通気ユニット。
  6. 　前記隔壁部材の高さは、前記通気部材が前記筐体の開口に取り付けられたときの前記筐体の表面から前記防水通気膜までの距離以下である、請求項５に記載の通気ユニット。
  7. 　前記隔壁部材は、前記筐体と前記通気部材とで挟まれるように前記本体部から径方向内側に張り出す張り出し部を含む、請求項２に記載の通気ユニット。
  8. 　前記張り出し部は、弾力性のある材料で構成されており、
    　前記張り出し部の自然体での厚さは、前記通気部材が前記筐体の開口に取り付けられたときの前記通気部材の周縁部が前記筐体から離間する距離よりも大きい、請求項７に記載の通気ユニット。
  9. 　前記カバー部品は、前記防水通気膜と対向する主壁と、前記主壁の周縁部から前記防水通気膜を超える位置まで垂れ下がる複数の垂れ壁と、前記防水通気膜を外部から隠すように、前記複数の垂れ壁から径方向内側に控えた位置で前記複数の垂れ壁同士の間の隙間を覆う複数の内壁と、を含む、請求項２に記載の通気ユニット。
  10. 　前記隔壁部材は、前記筐体に向かって広がる外周面を有する、請求項１に記載の通気ユニット。
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