通气部件 |
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| 申请号 | CN201410116383.9 | 申请日 | 2014-03-26 | 公开(公告)号 | CN104075007B | 公开(公告)日 | 2017-12-15 |
| 申请人 | 日东电工株式会社; | 发明人 | 植村高; 矢野阳三; | ||||
| 摘要 | 本 发明 的通气部件具备支承体和配置在支承体上的通气膜。支承体包括支承通气膜的 基座 部和从基座部朝向壳体的内部空间侧延伸的脚部，该脚部是用于将通气部件固定于壳体的开口部的部分。脚部包括：插入部，插入开始侧通过狭缝而沿周方向分割成多个，向内周侧弹性 变形 而插入并固定于开口部；以及插入部的后退部。在后退部，插入部的根部分的内周面的端部与外周面的端部之间的部分从假想周方向端面向所述狭缝的相反侧后退，且从假想内周面向外周侧后退，所述假想周方向端面是以包含与支承体的中 心轴 平行且通过外周面的端部的第一基准线及中心轴的方式假想形成的，所述假想内周面是使内周面的端部向狭缝侧沿周方向假想延长而形成的。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种通气部件，能够安装于具有需要通气的内部空间和通气用的开口部的壳体，其特征在于，具备： |
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| 说明书全文 | 通气部件技术领域[0001] 本发明涉及安装于壳体的开口的通气部件。 背景技术[0002] 以往，在例如汽车用灯、ECU（Electronic Control Unit：电子控制单元）等汽车电气元件、OA（办公自动化）设备、家电产品、医疗设备等中，出于缓和壳体内的压力变动或对壳体内进行换气的目的，在收容电子元件、控制基板等的壳体上设置开口，在设有该开口的部分安装通气部件。该通气部件确保壳体的内外的通气且防止异物向壳体内的侵入。 [0003] 例如，如图16所示，专利文献1中公开了一种安装于壳体120的开口部121的通气部件110。通气部件110具备支承体104、配置在支承体104之上的通气膜102、覆盖通气膜102的盖部件106、安装于支承体104与壳体120之间的间隙的密封部件108。支承体104具有基座部111、从基座部111延伸的脚部112。脚部112具有：插入部131，插入开始侧通过狭缝132而沿周方向分割成多个，向内周侧弹性变形而插入开口部121；以及爪部134，形成于多个插入部 131中的一部分插入部131，前端部向外周侧突出。爪部134为了使通气部件110不易从壳体 120脱落而与壳体120卡定。 [0004] 现有技术文献 [0005] 专利文献 [0006] 专利文献1：日本特开2007-141629号公报 发明内容[0007] 在以往的通气部件中，使插入部向内周侧弹性变形而插入并固定于开口部时，有时会在插入部的内周面上产生裂纹（龟裂）。若将产生了裂纹的通气部件安装于开口部，则有可能裂纹恶化而插入部的根部分断裂，通气部件容易从壳体脱落。 [0008] 鉴于这种情况，本发明的目的在于提供一种适合防止插入部的根部分的内周面中的裂纹的产生的通气部件。 [0009] 即，本发明提供一种通气部件，能够安装于具有需要通气的内部空间和通气用的开口部的壳体，其具备： [0010] 支承体，具有作为所述内部空间与外部空间之间的通气路径的一部分的通气孔；以及 [0011] 通气膜，以在所述外部空间侧封闭所述通气孔的方式配置在所述支承体上，[0012] 所述支承体包括： [0013] 基座部，支承所述通气膜；以及 [0014] 脚部，是用于将所述通气部件固定于所述壳体的所述开口部的部分，且从所述基座部朝向所述内部空间侧延伸， [0015] 所述脚部具有： [0016] 插入部，插入开始侧通过狭缝而沿周方向分割成多个，向内周侧弹性变形以插入所述开口部而固定；以及 [0017] 后退部，以所述插入部的根部分的内周面的端部与外周面的端部之间的部分从假想周方向端面向所述狭缝的相反侧后退，且从假想内周面向外周侧后退的方式形成，所述假想周方向端面是以包含与所述支承体的中心轴平行且通过所述外周面的端部的第一基准线及所述中心轴的方式假想形成的，所述假想内周面是使所述内周面的端部向所述狭缝侧沿周方向假想延长而形成的。 [0018] 发明效果 [0019] 根据本发明，通过设置以插入部的根部分的内周面的端部与外周面的端部之间的部分从假想周方向端面向所述狭缝的相反侧后退，且从假想内周面向外周侧后退的方式形成的后退部，应力不易集中在插入部的根部分的内周面，因此能够防止插入部的根部分的内周面中的裂纹的产生。附图说明 [0020] 图1是本发明的实施方式的通气部件的分解立体图。 [0021] 图2是图1所示的通气部件的截面图。 [0022] 图3是图1所示的支承体的侧视图。 [0023] 图4是图3所示的支承体的后视图。 [0024] 图5是图3所示的脚部的III－III处的截面图。 [0025] 图6是图4所示的脚部的IV处的放大图。 [0026] 图7是本发明的变形例的支承体的侧视图。 [0027] 图8是图7所示的支承体的后视图。 [0028] 图9是图7所示的脚部的VII－VII处的截面图。 [0029] 图10是图8所示的脚部的VIII处的放大图。 [0030] 图11是以往的支承体的侧视图。 [0031] 图12是图11所示的支承体的后视图。 [0032] 图13是图11所示的脚部的XI－XI处的截面图。 [0033] 图14是图12所示的脚部的XII处的放大图。 [0034] 图15是图1所示的通气膜的截面图。 [0035] 图16是以往的支承体的截面图。 具体实施方式[0036] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，以下的说明涉及本发明的一例，本发明并不由以下的内容限定。 [0037] 如图1及图2所示，本发明的实施方式的通气部件10安装于壳体20的开口部21。如图2所示，开口部21是将壳体20的内部空间22和外部空间24连通的贯通孔。通气部件10具备通气膜2、支承体4、盖部件6及密封部件8。通气膜2、支承体4及盖部件6分别在俯视时具有圆形的形状。通气膜2、支承体4及盖部件6具有共同的中心轴O。通气膜2的厚度方向与中心轴O平行。支承体4具有作为内部空间22与外部空间24之间的通气路径的一部分的通气孔3。通气膜2以在外部空间24侧封闭通气孔3的方式配置在支承体4上，通过通气膜2而能够使内部空间22与外部空间24之间通气。作为壳体20，例如有汽车的ECU（Electronic Control Unit：电子控制单元）盒，但在图1及图2中仅示出了壳体20的一部分。 [0038] 如图2所示，支承体4具有基座部11及多个脚部12。基座部11是支承通气膜2的部分，具有大致圆盘的形状。脚部12是用于将通气部件10固定于壳体20的开口部21的部分。脚部12从基座部11朝向壳体20的内部空间22侧延伸。 [0039] 如图3～图6所示，脚部12具有：插入部31，插入开始侧通过狭缝32而沿着周方向分割成多个，向内周侧弹性变形而插入并固定于开口部21；后退部33（参照图4～图6），形成于插入部31的根部分31A的内周面31C的端部与外周面31E的端部之间的部分；以及爪部34，从插入部31的插入开始侧端部31B向外周侧突出，能够卡定于壳体20。详细而言，插入部31分割为三个，分别以等间隔（等角度间隔）设置。在各插入部31之间分别形成有狭缝32。即，三个狭缝32以等间隔（等角度间隔）设置。 [0040] 如图3所示，插入部31是从基座部11朝向壳体20的内部空间22侧（图3下方）延伸的板状部件，能够向内周侧弹性变形。在插入部31的插入开始侧端部31B一体成形有向外周侧突出的爪部34。插入部31以宽度从根部分31A朝向插入开始侧端部31B方向（图3下方）稍微变窄的方式形成。相反，形成于各插入部31之间的狭缝32以宽度朝向图3上方稍微变窄的方式形成。 [0041] 如图5及图6所示，后退部33以插入部31的根部分31A的内周面31C的端部与外周面31E的端部之间的内周侧部分从插入部31的根部分31A遍及至插入开始侧端部31B地、从假想周方向端面Q向狭缝32的相反侧后退，且从假想内周面R向外周侧后退的方式形成，所述假想周方向端面Q是以包含与中心轴O平行且通过外周面31E的端部的第一基准线P及中心轴O的方式假想形成的，所述假想内周面R是使内周面31C的端部向狭缝32侧沿周方向假想延长而形成的。因此，在由后退部33和假想周方向端面Q及假想内周面R包围的部分，从插入部31的根部分31A遍及至插入开始侧端部31B，没有形成任何构成插入部31的部分，而成为空间。 [0042] 如图6所示，脚部12还具有周方向端面31D，该周方向端面31D形成于插入部31的根部分31A的外周面31E与后退部33之间的部分，周方向端面31D包含于假想周方向端面Q。周方向端面31D在插入部31的根部分31A的外周面31E与后退部33之间的外周侧部分中为从插入部31的根部分31A遍及至插入开始侧端部31B地形成的面。周方向端面31D在与后退部33的边界处弯曲，成为与后退部33不连续的面。另外，爪部34具有以成为与插入部31的插入开始侧端部31B侧的周方向端面31D连续的面的方式形成的端面34A。 [0043] 如图6所示，后退部33与假想周方向端面Q和假想内周面R交叉的直线之间的最短距离即后退距离D为0.1mm以上0.7mm以下，优选为0.33mm以上0.51mm以下。而且，如图5所示，后退部33以成为平坦面C的方式形成。在与中心轴O正交且通过插入部31的平面（图5的纸面）中，连结插入部31的外周面的两端部的线段（第二基准线）A包含形成平坦面C的线段B。此外，在另外两个插入部31中，也分别形成有同样的后退部33。 [0044] 密封部件8是在将通气部件10安装于壳体20时用于密封支承体4与壳体20之间的间隙的弹性部件。密封部件8是安装于开口部21的周围且支承体4与壳体20之间的间隙的环状的部件。密封部件8例如可以由丁腈橡胶、乙烯-丙烯橡胶、硅橡胶、氟橡胶、丙烯酸酯橡胶、氢化丁腈橡胶等弹性体形成。取代弹性体，密封部件8也可以由泡沫体形成。 [0045] 将支承体4的脚部12嵌入壳体20的开口部21时，由于夹持在支承体4与壳体20之间的密封部件8的弹性力，支承体4被向从壳体20拔出的方向推回。此时，在壳体20的内部空间22侧，通过爪部34与壳体20卡定而防止通气部件10从壳体20脱落。此外，也可以通过双色成型或嵌件成型等手法，将与密封部件8相当的部分一体地设置于支承体4。另外，密封部件8也可以粘接于支承体4。 [0046] （变形例） [0047] 图7～图10中表示作为变形例的通气部件10。此外，变形例的通气部件10除插入部31以外的形状与上述实施方式相同，对于相同的结构，省略其说明。 [0048] 如图10所示，在作为变形例的通气部件10中，后退部33遍及插入部31的根部分31A的内周面31C的端部与外周面31E的端部之间的部分的整体地形成。即，在插入部31的根部分31A的内周面31C的端部与外周面31E的端部之间没有形成周方向端面31D（参照图6）。另外，爪部34具有以成为与插入部31的插入开始侧端部31B侧的后退部33连续的面的方式形成的端面34A。 [0049] 接着，作为比较，在图11～图14中表示以往的通气部件110。此外，以往的通气部件110除插入部31以外的形状与上述实施方式相同，对于相同的结构，对同一标号附加100并省略其说明。 [0050] 在以往的通气部件110中，如图12～图14所示，在插入部131的根部分131A的内周面131C的端部与外周面131E的端部之间的部分，遍及整体地形成有周方向端面131D。使这种插入部131向内周侧弹性变形而插入并固定于开口部121时，应力就会集中在插入部131的根部分131A的内周面，有时会在插入部131的根部分131A的内周面131C产生裂纹。 [0051] 相对于此，在本实施方式中，由于形成有以插入部31的根部分31A的内周面31C的端部与外周面31E的端部之间的部分从假想周方向端面Q向狭缝32的相反侧后退，且从假想内周面R向外周侧后退的方式形成的后退部33，因此应力不易集中在插入部31的根部分31A的内周面31C，能够防止插入部31的根部分31A的内周面31C中的裂纹的产生。 [0052] 接着，对通气膜2进行说明。通气膜2只要具有允许气体的透过且阻止液体的透过的性质即可，其构造和材料没有特别限定。如图15所示，通气膜2可以具有膜主体2a和与膜主体2a重叠的加强件2b。通过设置加强件2b，通气膜2的强度提高。当然，通气膜2也可以仅由膜主体2a构成。 [0053] 也可以对膜主体2a实施疏油处理、疏水处理。这些疏液处理通过将表面张力小的物质涂敷于膜主体2a并在干燥后固化而进行。疏液处理所使用的疏液剂只要能够形成表面张力比膜主体2a低的皮膜即可，例如，优选包含具有全氟烷基的高分子的疏液剂。疏液剂通过浸渗、喷雾等公知的方法涂敷于膜主体2a。 [0055] 作为适合膜主体2a的氟树脂，可举出聚四氟乙烯（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。作为适合膜主体2a的聚烯烃，可举出乙烯、丙烯、4-甲基戊烯-1,1-丁烯等单体的聚合物或共聚物。也可以使用利用聚丙烯腈、尼龙、聚乳酸的纳米纤维多孔膜。其中，优选能够确保小面积且高的通气性，且阻止异物向壳体的内部的侵入的能力也优异的PTFE。PTFE多孔膜可通过拉伸法或抽提法等公知的成型方法来制造。 [0056] 加强件2b可以是由聚酯、聚乙烯、芳香族聚酰胺等树脂制作的部件。加强件2b的形态只要能够维持通气膜2的通气性即可，没有特别限定，例如：机织布、无纺布、网、筛、海绵、泡沫或多孔体。膜主体2a和加强件2b可以通过热层压、热焊接、超声波焊接或粘接剂来贴合。 [0057] 通气膜2的厚度在考虑强度及操作的容易性时，可以设在1μm～5mm范围内。通气膜2的通气度可以利用由JIS（Japanese Industrial Standards：日本工业标准）P8117规定的 3 格利试验机法所得到的格利值而设在0.1～300sec／100cm的范围内。通气膜2的耐水压可以为1.0kPa以上。 [0058] 盖部件6以覆盖通气膜2的方式安装于支承体4。在通气膜2与盖部件6之间形成有空间。在盖部件6的外周部与支承体4的外周部之间也形成有空间。这些空间也作为内部空间22与外部空间24之间的通气路径的一部分发挥功能。 [0059] 接着，对通气部件10的制造方法进行说明。首先，分别制造支承体4及盖部件6。支承体4及盖部件6分别可通过公知的注射成型法来制造。作为支承体4及盖部件6的材料，典型地可使用热塑性树脂。作为热塑性树脂，可举出聚丁烯对苯二甲酸酯、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。 [0060] 壳体20也可通过公知的注射成型法来制造。如图1及图2所示，外部空间24侧的开口部21的开口直径比内部空间22侧的开口部21的开口直径大。因此，易将脚部12插入开口部21。另外，根据这种开口部21，从通气孔3至内部空间22的通气路径的截面积也能够确保大到一定程度。进而，当减小内部空间22侧的开口部21的开口直径时，脚部12就会相对于中心轴以倾斜的方式配置。这在使爪部34与开口部21可靠地卡合而提高通气部件10向壳体20的安装强度的方面优选。 [0061] 以下，通过实施例进一步详细地说明本发明，但是本发明并不限制于以下的实施例。 [0062] （实施例1） [0063] 将通过对Z-PLUG（日东电工株式会社研制）的插入部进行切削加工而形成有图6所示的周方向端面及后退部的通气部件安装于图1那样的壳体的开口部（直径8.2mm），所述Z-PLUG（日东电工株式会社研制）的插入部具有图16所示的形状，且插入部的根部分的形状与图14所示的形状相同。在通气部件的插入部的根部分的内周面没有产生裂纹。 [0064] （实施例2） [0065] 将对Z-PLUG的插入部进行切削加工而形成有图10所示的后退部的通气部件安装于图1那样的壳体的开口部（直径8.2mm）。在通气部件的插入部的根部分的内周面没有产生裂纹。 [0066] （比较例1） [0067] 将作为通气部件的Z-PLUG安装于图1那样的壳体的开口部（直径8.2mm）。在通气部件的插入部的根部分的内周面产生了两处裂纹。 [0068] （比较例2） [0069] 将作为通气部件的Z-PLUG安装于图1那样的壳体的开口部（直径8.5mm）。在通气部件的插入部的根部分的内周面产生了一处裂纹。 [0070] 接着，通过基于通用非线性构造分析求解器Marc（MSC软件株式会社制）的模拟，计算出将通气部件安装于壳体的开口部时的作用于插入部的根部分的内周面的最大应力。实施例1的最大应力按比率为0.96，实施例2的最大应力按比率为0.83，比较例1的最大应力按比率为1.18，比较例2的最大应力按比率为1.05。即，在实施例1及2的通气部件中，与比较例1及2的通气部件相比，作用于插入部的根部分的内周面的最大应力小。 [0071] 另外，通过基于Marc的模拟，计算出将进行了耐久试验（热循环试验条件：-40℃／30分钟～125℃／30分钟）的通气部件安装于壳体的开口部时的插入部向内周侧移动的最大位移量。将比较例1的最大位移量按比率设为1.00时，实施例1的最大位移量按比率为0.97，实施例2的最大位移量按比率为1.04。即，在实施例1及2的通气部件中，与比较例1的通气部件相比，插入部向内周侧移动的最大位移量大致相等。根据以上的结果，可确认出在实施例的通气部件中能够获得如下效果：维持插入部向内周侧移动的最大位移量的同时不易在插入部的根部分的内周面产生裂纹。 [0072] 产业上的可利用性 |
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