通氣部件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的通氣部件具備支承體和配置在支承體上的通氣膜。支承體包括支承通氣膜的基座部和從基座部朝向內(nèi)部空間側(cè)延伸的腳部，該腳部是用于將通氣部件固定于殼體的開口部的部分。腳部具有：插入部，插入開始側(cè)通過狹縫而沿周方向分割成多個，向內(nèi)周側(cè)彈性變形而插入并固定于開口部；以及圓弧部，以插入部的根部分的內(nèi)周面與周方向端面之間的部分成為凸?fàn)畹膱A弧面的方式形成。
【專利說明】通氣部件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安裝于殼體的開口的通氣部件。

【背景技術(shù)】
[0002]以往,在例如汽車用燈、EQJ (Electronic Control Unit:電子控制單元)等汽車電氣元件、OA (辦公自動化)設(shè)備、家電產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備等中，出于緩和殼體內(nèi)的壓力變動或?qū)んw內(nèi)進(jìn)行換氣的目的，在收容電子元件、控制基板等的殼體上設(shè)置開口，在設(shè)有該開口的部分安裝通氣部件。該通氣部件確保殼體的內(nèi)外的通氣且防止異物向殼體內(nèi)的侵入。
[0003]例如，如圖12所示，專利文獻(xiàn)I中公開了一種安裝于殼體120的開口部121的通氣部件110。通氣部件110具備支承體104、配置在支承體104之上的通氣膜102、覆蓋通氣膜102的蓋部件106、安裝于支承體104與殼體120之間的間隙的密封部件108。支承體104具有基座部111、從基座部111延伸的腳部112。腳部112具有:插入部131，插入開始側(cè)通過狹縫132而沿周方向分割成多個，向內(nèi)周側(cè)彈性變形而插入開口部121 ；以及爪部134，形成于多個插入部131中的一部分插入部131，前端部向外周側(cè)突出。爪部134為了使通氣部件110不易從殼體120脫落而與殼體120卡定。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-141629號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在以往的通氣部件中，使插入部向內(nèi)周側(cè)彈性變形而插入并固定于開口部時，有時會在插入部的內(nèi)周面上產(chǎn)生裂紋(龜裂)。若將產(chǎn)生了裂紋的通氣部件安裝于開口部，則有可能裂紋惡化而插入部的根部分?jǐn)嗔?，通氣部件容易從殼體脫落。
[0008]鑒于這種情況，本發(fā)明的目的在于提供一種適合防止插入部的根部分的內(nèi)周面中的裂紋的產(chǎn)生的通氣部件。
[0009]S卩，本發(fā)明提供一種通氣部件，能夠安裝于具有需要通氣的內(nèi)部空間和通氣用的開口部的殼體，其具備:
[0010]支承體，具有作為所述內(nèi)部空間與外部空間之間的通氣路徑的一部分的通氣孔；以及
[0011]通氣膜，以在所述外部空間側(cè)封閉所述通氣孔的方式配置在所述支承體上，
[0012]所述支承體包括:
[0013]基座部，支承所述通氣膜；以及
[0014]腳部，是用于將所述通氣部件固定于所述殼體的所述開口部的部分，且從所述基座部朝向所述內(nèi)部空間側(cè)延伸，
[0015]所述腳部具有:
[0016]插入部，插入開始側(cè)通過狹縫而沿周方向分割成多個，向內(nèi)周側(cè)彈性變形以插入所述開口部而固定；以及
[0017]圓弧部，以所述插入部的根部分的內(nèi)周面與周方向端面之間的部分成為凸?fàn)畹膱A弧面的方式形成。
[0018]發(fā)明效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明，通過在插入部的根部分的內(nèi)周面與周方向端部之間的部分設(shè)置圓弧部，應(yīng)力不易集中在插入部的根部分的內(nèi)周面，因此能夠防止插入部的根部分的內(nèi)周面中的裂紋的產(chǎn)生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的實施方式的通氣部件的分解立體圖。
[0021]圖2是圖1所示的通氣部件的截面圖。
[0022]圖3是圖1所示的支承體的側(cè)視圖。
[0023]圖4是圖3所示的支承體的后視圖。
[0024]圖5是圖3所示的腳部的II1-1II處的截面圖。
[0025]圖6是圖4所示的腳部的IV處的放大圖。
[0026]圖7是以往的支承體的側(cè)視圖。
[0027]圖8是圖7所示的支承體的后視圖。
[0028]圖9是圖7所示的腳部的VII — VII處的截面圖。
[0029]圖10是圖8所示的腳部的VIII處的放大圖。
[0030]圖11是圖1所示的通氣膜的截面圖。
[0031]圖12是以往的支承體的截面圖。

【具體實施方式】
[0032]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。此外，以下的說明涉及本發(fā)明的一例，本發(fā)明并不由以下的內(nèi)容限定。
[0033]如圖1及圖2所示，本發(fā)明的實施方式的通氣部件10安裝于殼體20的開口部21。如圖2所示，開口部21是將殼體20的內(nèi)部空間22和外部空間24連通的貫通孔。通氣部件10具備通氣膜2、支承體4、蓋部件6及密封部件8。通氣膜2、支承體4及蓋部件6分別在俯視時具有圓形的形狀。通氣膜2、支承體4及蓋部件6具有共同的中心軸O。通氣膜2的厚度方向與中心軸O平行。支承體4具有作為內(nèi)部空間22與外部空間24之間的通氣路徑的一部分的通氣孔3。通氣膜2以在外部空間24側(cè)封閉通氣孔3的方式配置在支承體4上，通過通氣膜2而能夠使內(nèi)部空間22與外部空間24之間通氣。作為殼體20，例如有汽車的EOJ (Electronic Control Unit:電子控制單元)盒,但在圖1及圖2中僅示出了殼體20的一部分。
[0034]如圖2所示，支承體4具有基座部11及多個腳部12?；?1是支承通氣膜2的部分，具有大致圓盤的形狀。腳部12是用于將通氣部件10固定于殼體20的開口部21的部分。腳部12從基座部11朝向殼體20的內(nèi)部空間22側(cè)延伸。
[0035]如圖3?圖6所示，腳部12具有:插入部31，插入開始側(cè)通過狹縫32而沿著周方向分割成多個，向內(nèi)周側(cè)彈性變形而插入并固定于開口部21 ;圓弧部33(參照圖4?圖6)，以插入部31的根部分31A的內(nèi)周面31C (參照圖6)與周方向端面31D (參照圖6)之間的部分成為凸?fàn)畹膱A弧面的方式形成；以及爪部34，從插入部31的插入開始側(cè)端部31B向外周側(cè)突出，能夠卡定于殼體20。詳細(xì)而言，插入部31分割為三個，分別以等間隔(等角度間隔)設(shè)置。在各插入部31之間分別形成有狹縫32。即，三個狹縫32以等間隔(等角度間隔)設(shè)置。
[0036]如圖3所示，插入部31是從基座部11朝向殼體20的內(nèi)部空間22側(cè)(圖3下方)延伸的板狀部件，能夠向內(nèi)周側(cè)彈性變形。在插入部31的插入開始側(cè)端部31B—體成形有向外周側(cè)突出的爪部34。插入部31以寬度從根部分31A朝向插入開始側(cè)端部31B方向(圖3下方)稍微變窄的方式形成。相反，形成于各插入部31之間的狹縫32以寬度朝向圖3上方稍微變窄的方式形成。
[0037]如圖6所示，圓弧部33以插入部31的根部分31A的內(nèi)周面31C與周方向端面31D之間的部分成為凸?fàn)畹膱A弧面的方式形成。另外，從插入部31的根部分31A遍及到插入開始側(cè)端部31B的內(nèi)周面31C與周方向端面31D之間的部分以成為凸?fàn)畹膱A弧面的方式形成。具體而言，圓弧部33以使周方向端面31D從向內(nèi)周側(cè)平行地假想延長而形成的假想周方向端面31F向狹縫32的相反側(cè)后退，且使插入部31的根部分31A的內(nèi)周面31C從向狹縫32側(cè)沿周方向假想延長而形成的假想內(nèi)周面31G向外周側(cè)后退的方式形成。另外，從插入部31的根部分3IA遍及到插入開始側(cè)端部3IB的內(nèi)周面3IC與周方向端面3ID之間的部分以從假想周方向端面31F向狹縫32的相反側(cè)后退，且從假想內(nèi)周面31G向外周側(cè)后退的方式形成。
[0038]狹縫32的底部的內(nèi)周側(cè)部分32A以成為凸?fàn)畹膱A弧面的方式形成。另外，狹縫32的底部的外周側(cè)部分32B以成為凸?fàn)畹膱A弧面的方式形成。狹縫32的底部的內(nèi)周側(cè)部分32A的圓弧面的曲率比狹縫32的底部的外周側(cè)部分32B的圓弧面的曲率小。另外，狹縫32的底部的內(nèi)周側(cè)部分32A的圓弧面的面積比狹縫32的底部的外周側(cè)部分32B的圓弧面的面積大。
[0039]此外，插入部31的根部分31A的外周面31E與周方向端面31D之間的部分也可以以成為凸?fàn)畹膱A弧面的方式形成。另外，從插入部31的根部分31A遍及到插入開始側(cè)端部31B的外周面31E與周方向端面31D之間的部分也可以以成為凸?fàn)畹膱A弧面的方式形成。此時，圓弧部33的圓弧面的曲率也可以比插入部31的外周面31E與周方向端面31D之間的部分的圓弧面的曲率小。另外，圓弧部33的圓弧面的面積也可以比狹縫32的底部的外周側(cè)部分32B的面積大。
[0040]密封部件8是在將通氣部件10安裝于殼體20時用于密封支承體4與殼體20之間的間隙的彈性部件。密封部件8是安裝于開口部21的周圍且支承體4與殼體20之間的間隙的環(huán)狀的部件。密封部件8例如可以由丁腈橡膠、乙烯-丙烯橡膠、硅橡膠、氟橡膠、丙烯酸酯橡膠、氫化丁腈橡膠等彈性體形成。取代彈性體，密封部件8也可以由泡沫體形成。
[0041]將支承體4的腳部12嵌入殼體20的開口部21時，由于夾持在支承體4與殼體20之間的密封部件8的彈性力，支承體4被向從殼體20拔出的方向推回。此時，在殼體20的內(nèi)部空間22側(cè)，通過爪部34與殼體20卡定而防止通氣部件10從殼體20脫落。此外，也可以通過雙色成型或嵌件成型等手法，將與密封部件8相當(dāng)?shù)牟糠忠惑w地設(shè)置于支承體4。另外，密封部件8也可以粘接于支承體4。
[0042]接著，作為比較，在圖7?圖10中表示以往的通氣部件110。此外，以往的通氣部件110除插入部31以外的形狀與上述實施方式相同,對于相同的結(jié)構(gòu),對同一標(biāo)號附加100并省略其說明。
[0043]在以往的通氣部件110中，如圖8?圖10所示，在插入部131的根部分131A的內(nèi)周面131C的端部與外周面131E的端部之間的部分,遍及整體地形成有周方向端面131D。使這種插入部131向內(nèi)周側(cè)彈性變形而插入并固定于開口部121時，應(yīng)力就會集中在插入部131的根部分131A的內(nèi)周面131C，有時會在插入部131的根部分131A的內(nèi)周面131C產(chǎn)生裂紋。
[0044]相對于此，在本實施方式中，由于形成有以插入部31的根部分31A的內(nèi)周面31C與周方向端面31D之間的部分以成為凸?fàn)畹膱A弧面的方式形成的圓弧部33，因此應(yīng)力不易集中在插入部31的根部分31A的內(nèi)周面31C，能夠防止插入部31的根部分31A的內(nèi)周面31C中的裂紋的產(chǎn)生。
[0045]接著，對通氣膜2進(jìn)行說明。通氣膜2只要具有允許氣體的透過且阻止液體的透過的性質(zhì)即可，其構(gòu)造和材料沒有特別限定。如圖11所示，通氣膜2可以具有膜主體2a和與膜主體2a重疊的加強件2b。通過設(shè)置加強件2b，通氣膜2的強度提高。當(dāng)然，通氣膜2也可以僅由膜主體2a構(gòu)成。
[0046]也可以對膜主體2a實施疏油處理、疏水處理。這些疏液處理通過將表面張力小的物質(zhì)涂敷于膜主體2a并在干燥后固化而進(jìn)行。疏液處理所使用的疏液劑只要能夠形成表面張力比膜主體2a低的皮膜即可，例如，優(yōu)選包含具有全氟烷基的高分子的疏液劑。疏液劑通過浸滲、噴霧等公知的方法涂敷于膜主體2a。
[0047]膜主體2a的典型例是由氟樹脂或聚烯烴形成的多孔膜。從確保充分的防水性的角度出發(fā)，膜主體2a可使用具有0.01?10 μ m的平均孔徑的樹脂多孔膜。
[0048]作為適合膜主體2a的氟樹脂，可舉出聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物。作為適合膜主體2a的聚烯烴，可舉出乙烯、丙烯、4-甲基戊烯-1，1- 丁烯等單體的聚合物或共聚物。也可以使用利用聚丙烯腈、尼龍、聚乳酸的納米纖維多孔膜。其中，優(yōu)選能夠確保小面積且高的通氣性，且阻止異物向殼體的內(nèi)部的侵入的能力也優(yōu)異的PTFE。PTFE多孔膜可通過拉伸法或抽提法等公知的成型方法來制造。
[0049]加強件2b是由聚酯、聚乙烯、芳香族聚酰胺等樹脂制作的部件。加強件2b的形態(tài)只要能夠維持通氣膜2的通氣性即可，沒有特別限定，例如:機織布、無紡布、網(wǎng)、篩、海綿、泡沫或多孔體。膜主體2a和加強件2b可以通過熱層壓、熱焊接、超聲波焊接或粘接劑來貼八口 ο
[0050]通氣膜2的厚度在考慮強度及操作的容易性時，可以設(shè)在I μ m?5_范圍內(nèi)。通氣膜2的通氣度可以利用由JIS (Japanese Industrial Standards:日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))P8117規(guī)定的格利試驗機法所得到的格利值而設(shè)在0.1?300sec / 10cm3的范圍內(nèi)。通氣膜2的耐水壓可以為1.0kPa以上。
[0051]蓋部件6以覆蓋通氣膜2的方式安裝于支承體4。在通氣膜2與蓋部件6之間形成有空間。在蓋部件6的外周部與支承體4的外周部之間也形成有空間。這些空間也作為內(nèi)部空間22與外部空間24之間的通氣路徑的一部分發(fā)揮功能。
[0052]接著，對通氣部件10的制造方法進(jìn)行說明。首先，分別制造支承體4及蓋部件6。支承體4及蓋部件6分別可通過公知的注射成型法來制造。作為支承體4及蓋部件6的材料，典型地可使用熱塑性樹脂。作為熱塑性樹脂，可舉出聚丁烯對苯二甲酸酯、尼龍、聚對苯二甲酸乙二醇酯等。
[0053]殼體20也可通過公知的注射成型法來制造。如圖1及圖2所示，外部空間24側(cè)的開口部21的開口直徑比內(nèi)部空間22側(cè)的開口部21的開口直徑大。因此，易將腳部12插入開口部21。另外，根據(jù)這種開口部21，從通氣孔3至內(nèi)部空間22的通氣路徑的截面積也能夠確保大到一定程度。進(jìn)而，當(dāng)減小內(nèi)部空間22側(cè)的開口部21的開口直徑時，腳部12就會相對于中心軸以傾斜的方式配置。這在使爪部34與開口部21可靠地卡合而提高通氣部件10向殼體20的安裝強度的方面優(yōu)選。
[0054]以下，通過實施例進(jìn)一步詳細(xì)地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限制于以下的實施例。
[0055](實施例)
[0056]對具有圖7?圖10及圖12所示的結(jié)構(gòu)的Z-PLUG (日東電工株式會社制)的插入部進(jìn)行切削加工，將形成有圖4?圖6所示的圓弧部的通氣部件安裝于圖1那樣的殼體的開口部(直徑8.2mm)。在通氣部件的插入部的根部分的內(nèi)周面沒有產(chǎn)生裂紋。
[0057](比較例I)
[0058]將作為通氣部件的Z-PLUG安裝于圖1那樣的殼體的開口部(直徑8.2mm)。在通氣部件的插入部的根部分的內(nèi)周面產(chǎn)生了兩處裂紋。
[0059](比較例2)
[0060]將作為通氣部件的Z-PLUG安裝于圖1那樣的殼體的開口部(直徑8.5mm)。在通氣部件的插入部的根部分的內(nèi)周面產(chǎn)生了一處裂紋。
[0061]接著，通過基于通用非線性構(gòu)造分析求解器Marc (MSC軟件株式會社制)的模擬，計算出將通氣部件安裝于殼體的開口部時的作用于插入部的根部分的內(nèi)周面的最大應(yīng)力。將實施例的最大應(yīng)力按比率設(shè)為1.00時，比較例I的最大應(yīng)力按比率為1.18，比較例2的最大應(yīng)力按比率為1.05。即，在實施例的通氣部件中，與比較例I及2的通氣部件相比，作用于插入部的根部分的內(nèi)周面的最大應(yīng)力小。
[0062]另夕卜，通過基于Marc的模擬，計算出將進(jìn)行了耐久試驗(熱循環(huán)試驗條件:-40°C / 30分鐘?125°C / 30分鐘)的通氣部件安裝于殼體的開口部時的插入部向內(nèi)周側(cè)移動的最大位移量。將比較例I的最大位移量按比率設(shè)為1.00時，實施例的最大位移量按比率為0.96。即，在實施例的通氣部件中，與比較例I的通氣部件相比，插入部向內(nèi)周側(cè)移動的最大位移量大致相等。根據(jù)以上的結(jié)果，可確認(rèn)出在實施例的通氣部件中能夠獲得如下效果:維持插入部向內(nèi)周側(cè)移動的最大位移量的同時不易在插入部的根部分的內(nèi)周面產(chǎn)生裂紋。
[0063]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0064]本發(fā)明的通氣部件用于燈、電動機、傳感器、開關(guān)、ECU、齒輪箱等汽車零件的殼體。另外，不僅汽車零件，而且移動通信設(shè)備、照相機、電動剃須刀、電動牙刷等電器也可使用本發(fā)明的通氣部件。
【權(quán)利要求】
1.一種通氣部件，能夠安裝于具有需要通氣的內(nèi)部空間和通氣用的開口部的殼體，其具備: 支承體，具有作為所述內(nèi)部空間與外部空間之間的通氣路徑的一部分的通氣孔；以及 通氣膜，以在所述外部空間側(cè)封閉所述通氣孔的方式配置在所述支承體上， 所述支承體包括: 基座部，支承所述通氣膜；以及 腳部，是用于將所述通氣部件固定于所述殼體的所述開口部的部分，且從所述基座部朝向所述內(nèi)部空間側(cè)延伸， 所述腳部具有: 插入部，插入開始側(cè)通過狹縫而沿周方向分割成多個，向內(nèi)周側(cè)彈性變形以插入所述開口部而固定；以及 圓弧部，以所述插入部的根部分的內(nèi)周面與周方向端面之間的部分成為凸?fàn)畹膱A弧面的方式形成。
2.如權(quán)利要求1所述的通氣部件,其中， 還具備環(huán)狀的密封部件，該密封部件安裝于所述開口部的周圍且所述支承體與所述殼體之間的間隙。
3.如權(quán)利要求1所述的通氣部件,其中， 所述腳部還具有爪部，該爪部從所述插入部的插入開始側(cè)端部向外周側(cè)突出，能夠卡定于所述殼體。
4.如權(quán)利要求1所述的通氣部件,其中， 所述狹縫的底部的內(nèi)周側(cè)部分以成為凸?fàn)畹膱A弧面的方式形成。
【文檔編號】F16H57/027GK104075300SQ201410116712
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月26日
【發(fā)明者】植村高, 矢野陽三 申請人:日東電工株式會社