WO2013168702A1 - フィルター弁と通気部材と筐体 - Google Patents

フィルター弁と通気部材と筐体 Download PDF

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川村敬一
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Kawamura Keiichi
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D39/1669—Cellular material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0414—Surface modifiers, e.g. comprising ion exchange groups
    • B01D2239/0428—Rendering the filter material hydrophobic

Definitions

  • the present invention relates to a ventilation filter that is fixed to a housing such as an electrical component and has air permeability and waterproofness, and a ventilation member and a ventilation structure to which the ventilation filter is applied.
  • a ventilation member used in a casing of an automobile lamp is an application of a ventilation filter (a ventilation film) having air permeability, dust resistance, waterproofness, and a pressure adjusting function in the casing.
  • a ventilation filter a ventilation film having air permeability, dust resistance, waterproofness, and a pressure adjusting function in the casing.
  • a ventilation member that secures ventilation between the inside and outside of a casing of an electrical component for a vehicle such as a lamp cage and suppresses intrusion of foreign matter (water or dust) into the casing is attached.
  • the ventilation member relieves fluctuations in pressure inside the casing accompanying expansion and contraction due to temperature changes, and releases gas such as water vapor generated inside the casing.
  • a gas such as water vapor fogs a light reflecting member or lens in the lamp and lowers the luminous intensity of the light. Therefore, the time until fogging is longer and the time until cloudiness is eliminated.
  • a problem that it takes a long time to release the intruded water vapor, although the intrusion of the water vapor into the casing can be reduced by reducing the air flow rate of the air through member.
  • Patent Document 2 discloses an example of a ventilation member including a one-way valve that covers a ventilation film of the ventilation member in a spaced manner.
  • a membrane-like valve that impedes ventilation is in contact with a part of the outer surface of the ventilation membrane housing. Therefore, the ventilation membrane and the membrane-like valve adhere to each other due to the influence of water vapor, etc.
  • the gas pressure from the inside to the outside of the body did not separate the full-time membrane and the membrane valve, and the obstacle was not sufficiently relaxed, and it took time until the fogging in the housing was eliminated.
  • the one-way valve is provided on one side of the gas permeable membrane, but the structure of the gas permeable member is complicated, and the size of the gas permeable member is increased.
  • the conventional ventilation member absorbs moisture into the ventilation member because the moisture of the outside air enters the casing because the internal and external air communicates even when the internal pressure and the external pressure of the casing are balanced. Material is provided. In order to maintain a balance between the internal pressure and external pressure of the housing and protect the housing, it opens when excessive positive pressure is generated on one side and opens even when excessive negative pressure is generated on one side. If the pressure is balanced, ensure sealing and waterproofing. If the sealing property can be secured, the waterproof property when the casing is submerged can be secured.
  • the present invention is a filter valve attached to a ventilation passage of a ventilation member that is attached to a ventilation hole of a casing in communication with the inside of the casing, and includes air bubbles, water repellency, elasticity, and elasticity.
  • a filter part formed of foam and a surface of one side of the filter part having water repellency, non-breathability, and stretchability, and having a deformable skin layer.
  • a filter valve characterized in that a through portion such as a cut is provided, and a cross section of the through portion is held in contact.
  • a housing characterized in that a stopper for preventing this is provided on the filter surface side of the filter valve.
  • the ventilation member according to claim 2 is attached to the ventilation hole.
  • the filter valve of the present invention When the filter valve of the present invention is attached to the vent of the housing and pressure is applied to the outside of the housing, a gap is formed in the cut of the skin layer because the filter valve is deformed in the outer direction of the housing. Exhaust from the gap.
  • the housing stopper prevents the filter valve from being deformed, so that no gap is formed at the cut and air intake is prevented to ensure sealing performance.
  • the skin layer When a stronger intake pressure is generated, the skin layer is pulled inwardly of the housing, deforming the filter unit integrated with the skin layer, creating a step in the cut of the skin layer, and generating a gap. Inhaled. Until the gap is generated due to the step difference in the skin layer, the sealing property is maintained. In addition, the waterproofness due to water repellency of the foam and the skin layer and the high dustproofness due to the cuts and the filter part were ensured together.
  • FIG. 1 is a perspective view of a filter valve.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view in which a ventilation member in which a filter valve is mounted on a hollow tube is fitted to a ventilation port portion of a housing.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the pressure of ventilation outward of the housing causes the filter valve to bend, a gap is formed in the incision portion, and air is exhausted.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a state in which the skin layer of the filter valve is distorted due to the pressure of the inward ventilation of the housing, a step is formed in the cut, and air is sucked.
  • FIG. 5 is a front view of a vent fitting portion of the housing.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view in which the filter valve is fitted into the vent of the housing and a cap is attached.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a ventilation member having a filter valve stopper.
  • FIG. 8 is a front view of the filter valve holder.
  • 9 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 10 is a front view of the holder cap.
  • 11 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • FIG. 12 is a diagram of a mounting portion of the filter holder of the housing.
  • FIG. 13 is a diagram in which a frame on which a filter valve is set is set on a holder cap and attached to a housing.
  • FIG. 14 is a view in which the center portion of the filter valve is removed, set in a holder cap, and attached to a housing.
  • 15 is a cross-sectional view of FIG. 2 is a filter valve in which dotted cuts are intermittently made on the skin layer of FIG. 1.
  • the water repellency referred to in the present invention refers to the property of not absorbing water on the surface of the skin layer, and the non-breathable refers to the time when the filter valve is deformed by the pressure from the inside of the housing and a gap is formed in the cut. It refers to the property of low air permeability that does not allow ventilation.
  • FIG. 2 shows a filter valve in which the skin layer formed during molding of the foam containing open cells of silicon rubber is sliced including the foam, and a double circular cut is made on the skin layer.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view in which a ventilation member into which a filter valve is inserted is attached to a vent fitting portion of a lamp housing so as to block the ventilation path of the hollow bent tube of the lamp with the skin layer. As shown in FIG. 5, a stopper is provided at the center of the vent on the housing side, and the stopper is provided with a protrusion at the center that contacts the filter valve.
  • the stopper is provided with a contact portion and a non-contact portion with the filter valve, thereby urging the filter valve to be deformed during intake into the housing as shown in FIG.
  • FIG. 3 shows a state in which the filter valve is bent by the pressure from the inside of the housing, and a gap is formed at the cut.
  • the filter valve is sandwiched between the convex portion formed on the inner periphery of the tube and the end of the vent fitting portion of the housing.
  • the filter valve should be bonded, welded, or locked to a ventilation member or a support portion such as the housing.
  • FIG. 7 is a view in which a stopper is provided on the ventilation member. A vent is secured in the stopper.
  • Fig. 6 shows a resin valve with a double circular cut on the skin layer of an open-cell foam of silicon rubber with a skin layer mounted inside the vent fitting part of the lamp housing. It is sectional drawing covered and fixed with the cap.
  • the skin layer used was a skin layer covering the foam produced during the molding of the foam. Adhere a thin sheet of rubber or other elastic material to one side of the foam sheet, or coat the surface of the foam with water-repellent, air-impermeable, stretchable, deformable resin, etc. Even if formed, it can be used similarly.
  • the stopper By providing the stopper not on the filter surface side but on the skin layer side, the pressure required for exhausting is higher than the intake air. The thicker the foam, the more limited the effect of the stopper.
  • a skin layer is also required on the side of the filter valve, mold it with a mold.
  • a substantially cylindrical cover corresponding to the shape of the filter may be attached to the outer periphery.
  • the side surface may be coated with a deformable resin.
  • interruption of the skin layer was manufactured by the punching process. In the present example, only the skin layer was processed by a method in which a cut was made to penetrate and a part of the foam was left, and the cross-section contact of the skin layer was secured. Even if the foam is penetrated and the cut is made, the cross-sectional contact of the cut may be maintained, such as joining the opposite surface of the skin layer with a breathable deformable material.
  • a foam layer is secured between the valve portion and the gas permeable membrane, and the problem of adhesion of the conventional membrane valve and gas permeable membrane due to moisture is solved.
  • FIG. 14 shows that the filter valve is inserted into the filter valve set portion of the filter holder of FIG. 8 and is mounted in the holder cap of FIG. It fits into the mounting part of the case. 14 and 15 are views in which the center portion of the filter valve is removed, a ventilation path is provided, the holder cap is mounted, and the outer peripheral rib is fitted.
  • the density, hardness and thickness of the foam having water repellency and elasticity with open cells the adjustment of the cut and cut dimensions of the skin layer, the depth and the cut shape, and the filter portion of the stopper after ensuring air permeability

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Abstract

【課題】筐体内の圧力調節の際に、筐体内のガスをより速く排出し、外気中の水分や塵の吸入をより抑制し、且つ、筐体の防水性を飛躍的に向上させる。 【解決手段】連続気泡を含み撥水性と弾性を有する発泡体で形成されたフィルター部と、前記フィルター部の片側表面に表皮層を有し、前記表皮層には通気のための切れ目等の貫通部が、前記表皮層の厚み方向に貫通して施され、前記切れ目等の貫通部の断面が接触され保持されたフィルター弁と前記フィルター弁の圧力による変形を抑止するストッパーを備える。

Description

フィルター弁と通気部材と筐体
本発明は、電装部品などの筐体に固定され、通気性、防水性を有する通気フィルター及び通気フィルターを応用した通気部材および通気構造に関する。
　例えば自動車のランプ類の筐体に使用されている通気部材は、通気性、防塵性、防水性および筐体内の圧力調整機能を兼ね備えた通気フィルタ（通気膜）を応用したものである。
　従来、ランプ などの車両用電装部品の筐体の内部と外部の通気を確保するとともに、筐体内部への異物(水や埃）の侵入を抑制する通気部材が取り付けられている。また、通気部材は、温度変化による膨張、収縮にともなう筐体内部の圧力の変動を緩和したり、筐体内部で発生した水蒸気等のガスを放出したりする。
たとえば、自動車用ランプの場合、水蒸気等のガスは、ランプ内の光反射部材やレンズを曇らせ、光の光度を低下させるため、曇りが生じるまでの時間をより長く、且つ曇りの解消までの時間をより短くする通気部材がもとめられているが、通気部材の通気量を少なくすれば水蒸気の筐体内への侵入を低減できるが、侵入した水蒸気の放出に時間がかかる問題があった。
この改善策として、筐体内からの排気より吸気への負荷を高くするために、通気膜の筐体外側面の一部を通気の障害となる膜を接触させて覆い筐体内への吸気の負荷を高くする膜状の弁を備えた通気部材の一例が特許文献２に開示されている。また、通気部材の通気膜を離間して覆う一方向弁を備える通気部材の一例が特許文献１に開示されている。
特開２００６－３３４５３７号公報 特開２００６－３２４０８６号公報
従来の通気部材は、通気膜の筐体外側面の一部に、通気の障害となる膜状の弁を接触させているため、水蒸気等の影響で通気膜と膜状の弁が付着し、筐体の内側から外側方向への気体の圧力では通期膜と膜状の弁が離間されず、障害の緩和が充分なされず筐体内の曇りが解消されるまでの時間がかかっていた。
上記問題を解消するため、通気膜の片面側に一方向弁を離間して設けられているが、通気部材の構造が複雑で、通気部材が大型化する。
また、従来の通気部材は、筐体の内圧と外圧の均衡がとれている状態に於いても、内外気が連通しているため外気の水分が筐体内に侵入するため、通気部材に水分吸収材を設けている。
筐体の内圧と外圧の均衡を保ち、筐体を保護するため、片側の過剰な正圧力が発生した場合は開口し、片側のさらに過剰な負圧力が発生した場合にも開口し、概ね内外圧が均衡している場合は密閉性、防水性を確保する。密閉性が確保できると筐体が水没した際の防水性も確保できる。
本発明は、筐体の通気口に前記筐体内と連通し装着される通気部材の通気路に装着されるフィルター弁であって、連続気泡を含み通気性と撥水性と弾性及び伸縮性を有する発泡体で形成されたフィルター部と、前記フィルター部の片側表面に撥水性、非通気性、伸縮性を有し、変形可能な表皮層からなり、前記表皮層には厚み方向に貫通する通気のための切れ目等の貫通部が施され、前記貫通部の断面が接触して保持されていることを特徴とするフィルター弁を提供する。
請求項１の前記フィルター弁の前記表皮層で前記通気路を塞がれた通気部材であって、前記筐体の内圧の変化による前記筐体内外への通気の圧力により前記フィルター弁が変形することを抑止するストッパーを前記フィルター弁のフィルター面側に備えていること特徴とする通気部材を提供する。
請求項１の前記フィルター弁の前記表皮層で前記通気口を塞がれた筐体であって、前記筐体の内圧の変化による前記筐体内外への通気の圧力により前記フィルター弁が変形することを抑止するストッパーを前記フィルター弁のフィルター面側に備えていることを特徴とする筐体を提供する。
請求項２の前記通気部材が前記通気口に装着されていることを特徴とする筐体を提供する。
　本発明のフィルター弁が筐体の通気口に取り付けられ筐体内より外への圧力がかかった際は、フィルター弁が筐体の外側方向に変形するため前記表皮層の前記切れ目に隙間ができ、隙間より排気される。前記フィルター弁に筐体外より内への圧力がかかった際は、前記フィルター弁の変形するのを筐体のストッパーが抑止するため、切れ目に隙間が発生せず吸気を防ぎ密閉性が確保される。さらに強い吸気の圧力が発生した場合、前記表皮層が筐体内側方向に引き込まれ、前記表皮層と一体化されている前記フィルター部を変形させ表皮層の切れ目に段差ができ、隙間が発生し吸気される。表皮層の切れ目の段差により隙間が発生するまでは、密閉性が保たれる。合わせて、前記発泡体および前記表皮層が有する撥水性による防水性と前記切れ目と前記フィルター部による高い防塵性も合わせて確保された。
 
図１は、フィルター弁の斜視図である。 図２は、フィルター弁を中空チューブに装着した通気部材を、筐体の通気口部に嵌合した断面図である。 図３は、筐体の外方向への通気の圧力がフィルター弁を湾曲させ、切開部に隙間ができ、排気している状態の断面図である。 図４は、筐体の内方向への通気の圧力により、フィルター弁の表皮層に歪みができ、切れ目に段差ができ、吸気している状態の断面図である。 図５は、筐体の通気口嵌合部の正面図である。 図６は、フィルター弁を筐体の通気口に嵌合し、キャップを装着した断面図である。 図７は、フィルター弁のストッパーを有する通気部材の断面図である。 図８は、フィルター弁ホルダーの正面視図である。 図９は、図８のAA断面図である。 図１０は、ホルダーキャップの正面視図である。 図１１は、図１０のBB断面図である。 図１２は、筐体のフィルターホルダーの取付け部の図である。 図１３は、フィルター弁をセットした架体を、ホルダーキャップにセットし、筐体に取付けた図である。 図１４は、フィルター弁の中心部を抜き、ホルダーキャップにセットし、筐体に取付けた図である。 図１５は、図１４の断面図である。 図１の表皮層に点状の切れ目を断続的に施したフィルター弁である。
以下に、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。なお、本発明はこれらの実施態様に限定されるものではない。
　なお、本発明でいう撥水性とは、前記表皮層表面で水を吸収しない性質をいい、非通気性とは、前記フィルター弁が筐体内からの圧力により変形し、前記切れ目に隙間が生じるまで通気しない程度の低通気度の性質を指す。
　図２は、シリコンゴムの連続気泡を含む前記発泡体の成形時に生成される前記表皮層を前記発泡体も含みスライスし、表皮層に２重の円形の切れ目を施したフィルター弁を、ゴム製の中空の曲がりチューブの通気路を前記表皮層で塞ぐようにフィルター弁を挿入した通気部材をランプの筐体の通気口嵌合部に装着した断面図である。図５のように筐体側には、通気口の中心部にストッパーが設けられ、前記ストッパーには、フィルター弁に当接する突起部が中央に設けられている。このようにストッパーにはフィルター弁との当接部と非当接部を設けることにより、図４のように筐体内への吸気の際のフィルター弁の変形を促す。図３は、筐体内からの圧力によりフィルター弁が湾曲し、切れ目に隙間ができた状態である。
 
本実施例では、フィルター弁は、前記チューブ内周に形成された凸部と前記筐体の通気口嵌合部の端部により挟持されている。前記筐体からの吸気、排気の圧力が高い場合、フィルター弁は通気部材、もしくは筐体等の支持部に接着、溶着、あるいは係止したほうが良い。図７は、通気部材にストッパーを設けた図である。ストッパーには、通気口が確保されている。
 
本実施例では、筐体を水没させると前記表皮層の切れ目の断面が密着し密閉状態を確保でき、前記チューブ内に空気層ができ、水が浸入しなかった。
　図６は、表皮層のあるシリコンゴムの連続気泡の発泡体の表皮層に2重の円形の切れ目を施したフィルター弁をランプの筐体の通気口嵌合部の内側に装着し、樹脂製キャップで
覆い固定した断面図である。
　表皮層は、発泡体の成形時に生成される発泡体を覆う表皮層を使用した。発泡体のシートの片面にゴム等の弾性体の薄シートを接着するか、あるいは撥水性、非通気性、伸縮性を有し、変形可能な樹脂等を発泡体の片面にコーティングし表皮層を形成しても、同様に使用できる。ストッパーをフィルター面側ではなく、表皮層側に設けることで、吸気より排気に要する圧力が高くなる。発泡体の厚みが厚くなるほど、ストッパーの効果は限定される。
　フィルター弁の側面にも表皮層を要する場合は、型で成形し生成する。または、フィルターの形状に応じた略筒状のカバーを外周に装着してもよい。また、側面を変形可能な樹脂でコーティングしてもよい。また、表皮層の切れ目は、抜き加工により製造した。本実施例では、表皮層のみ切れ目を貫通させ、発泡体の一部を残す方法で加工し、表皮層の切れ目の断面の接触を確保した。発泡体まで貫通させて切れ目を施しても、表皮層の反対面を通気性のある変形可能な素材で接合する等、切れ目の断面の接触が保持されればよい。
　前記フィルター弁に通気膜をストッパーとすることで、弁部と通気膜の間に発泡体の層が確保され、従来の膜状の弁と通気膜の水分による付着の問題が解消される。
　図１４は、図８のフィルターホルダーのフィルター弁セット部にフィルター弁を入れ、図１０のホルダーキャップ内に装着し、外周リブと内周リブが設けられ、外周リブの一部に開口部が設けられた筐体の取付け部に嵌合する。図１４、１５は、フィルター弁の中心部を抜き、通気路を設け、前記ホルダーキャップに装着し、前記外周リブに嵌合した図である。
本発明により、連続気泡で撥水性と弾性を有する発泡体の密度、硬度、厚み、表皮層の切れ目の寸法、深さおよび切れ目の形状の調整、並びに通気性を確保した上でストッパーのフィルター部への当接面の面積及び形状の調整により様々な筐体に応じた最適なフィルター弁を提供できる。
　１　　発泡体
　２　　表皮層
　３　　切れ目等の貫通部
　４　　弁部
　５　　フィルター弁
　６　　レンズ
　７　　ハウジング
　８　　筐体
　９　　ストッパー
　１０　　通気口
　１１　　フィルター弁
　１２　　チューブ
　１３　　通気口嵌合部
　１４　　ストッパー
　１５　　キャップ
　１６　　通気路
　１７　　フィルター弁ホルダー
　１８　　第一の開口
　１９　　第二の開口
　２０　　ストッパーＢ
　２１　　フィルター弁セット部
　２２　　架体
　２３　　ホルダーキャップ
　２４　　フィルター弁押さえ
　２５　　筐体の通気口
　２６　　外周リブ
　２７　　内周リブ
　２８　　リブの開口部
　２９　　表皮層側
　３０　　フィルター面側

Claims (4)

  1. 筐体の通気口に前記筐体内と連通し装着される通気部材の通気路に装着されるフィルター弁であって、連続気泡を含み通気性と弾性及び伸縮性を有し、撥水性を有する材質からなる発泡体で形成されたフィルター部と、前記フィルター部の片側の表面に撥水性、非通気性、伸縮性を有する変形可能な表皮層を有し、前記表皮層には該厚み方向に貫通する通気のための切れ目等の貫通部が施され、前記切れ目等の貫通部の断面が接触して保持されていることを特徴とするフィルター弁。
  2. 請求項１記載の前記フィルター弁の前記表皮層で前記通気路を塞がれた通気部材であって、前記筐体の内圧の変化による前記筐体内外への通気の圧力により前記フィルター弁が変形することを抑止するストッパーを前記フィルター弁のフィルター面側に備えていること特徴とする通気部材。
  3.  　請求項１の前記フィルター弁の前記表皮層で前記通気口を塞がれた筐体であって、前記筐体の内圧の変化による前記筐体内外への通気の圧力により前記フィルター弁が変形することを抑止するストッパーを前記フィルター弁のフィルター面側に備えていることを特徴とする筐体。
  4. 請求項２の前記通気部材が前記通気口に装着されていることを特徴とする筐体。
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