通気部材
【課題】複数の種類の筐体に取り付けることができる通気部材を提供する。
【解決手段】通気部材１０は、通気膜２、支持体４、カバー体６及び柱部８を備えている。支持体４は、通気経路としての貫通孔１４を有する。貫通孔１４は、（ａ）相対的に大きい内径を有する第１部分１４ａと、（ｂ）相対的に小さい内径を有する第２部分１４ｂとを含む。支持体４の外周面には、当該支持体４の周方向に沿って環状の凸部１２が形成されている。筐体２０がノズル状開口部２２を有する場合には、支持体４にノズル状開口部２２を挿入することによって通気部材１０が筐体２０に取り付けられる。筐体２０が凹状開口部２４を有する場合には、支持体４を凹状開口部２４に嵌め込むことによって通気部材１０が筐体２０に取り付けられる。
【解決手段】通気部材１０は、通気膜２、支持体４、カバー体６及び柱部８を備えている。支持体４は、通気経路としての貫通孔１４を有する。貫通孔１４は、（ａ）相対的に大きい内径を有する第１部分１４ａと、（ｂ）相対的に小さい内径を有する第２部分１４ｂとを含む。支持体４の外周面には、当該支持体４の周方向に沿って環状の凸部１２が形成されている。筐体２０がノズル状開口部２２を有する場合には、支持体４にノズル状開口部２２を挿入することによって通気部材１０が筐体２０に取り付けられる。筐体２０が凹状開口部２４を有する場合には、支持体４を凹状開口部２４に嵌め込むことによって通気部材１０が筐体２０に取り付けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通気部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
モーター、センサ、スイッチ、ＥＣＵ（electric control unit）などの電装部品を収容する筐体には、通気部材が取り付けられている。通気部材は、筐体の内部と外部との通気を確保し、温度変化による筐体の内部の圧力変化を緩和し、筐体の内部への異物の侵入を阻止する。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された通気部材は、熱可塑性エラストマーで作られた筒状体と、その筒状体に溶着された通気膜とを備えており、熱可塑性エラストマーの弾性力を利用して電装部品の筐体に取り付けられる。この通気部材は、ワンタッチで筐体に取り付けが可能で、作業性に優れている。ただし、この通気部材を採用するためには、筐体にノズル状の開口部を設ける必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４３５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、環境面及び安全面から自動車の電子制御化が進み、電装部品の数も増加している。これに伴い、電装部品の筐体の種類も増加している。その結果、ある筐体には、非常に狭いスペースしか割り当てることができないのに対し、別の筐体には、比較的十分なスペースを割り当てることができるといった問題が生じている。例えば、ある筐体には省スペース化を図ることができる通気構造を採用し、別の筐体には特許文献１の通気部材を使用した従来の通気構造を採用する可能性がある。
【０００６】
こうした事情に鑑み、本発明は、それぞれ異なる構造の開口部を有する複数の種類の筐体に取り付けることができる通気部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明は、
通気用の開口部を有する筐体に取り付け可能な通気部材であって、
前記筐体の内部空間と外部空間との間の通気経路としての貫通孔を有する円筒状の支持体と、
前記貫通孔を閉じている通気膜と、
前記通気膜を保護するように前記通気膜と向かい合う位置に設けられたカバー体と、
前記カバー体と前記支持体との間に設けられ、前記カバー体を前記支持体に固定するように前記カバー体及び前記支持体の両者と一体に形成された柱部と、
を備え、
前記貫通孔は、（ａ）相対的に大きい内径を有する第１部分と、（ｂ）相対的に小さい内径を有する第２部分とを含み、
前記支持体の外周面には、当該支持体の周方向に沿って環状の凸部が形成されており、
（i）前記筐体が、前記開口部として、前記筐体の表面から突出したノズル状開口部を有する場合には、前記第１部分における前記支持体の内周面が前記ノズル状開口部の外周面に密着するように前記ノズル状開口部に前記支持体を嵌め合わせることによって当該通気部材を前記筐体に取り付けることができ、（ii）前記筐体が、前記開口部として、前記筐体の表面から窪んだ凹状開口部を有する場合には、前記凸部が前記凹状開口部の内周面に密着するように前記凹状開口部に前記支持体を嵌め合わせることによって当該通気部材を前記筐体に取り付けることができる、通気部材を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の通気部材によれば、支持体の外周面には環状の凸部が形成されている。支持体の貫通孔は、大きい内径を有する第１部分と、小さい内径を有する第２部分とを有する。筐体がノズル状開口部を有する場合には、ノズル状開口部を支持体に嵌め合わせることによって通気部材が筐体に取り付けられる。筐体が凹状開口部を有する場合には、凹状開口部に支持体を嵌め合わせることによって通気部材が筐体に取り付けられる。このように、本発明の通気部材は、複数の種類の筐体に取り付けることができる。
【０００９】
特に、本発明の通気部材によれば、支持体とカバー体とが柱部を介して一体に形成されているので、通気部材又はその一部が筐体から脱落することを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る通気部材の斜視図
【図２】図１に示す通気部材の断面斜視図
【図３Ａ】図１に示す通気部材を用いた通気構造の断面斜視図
【図３Ｂ】図１に示す通気部材を用いた別の通気構造の断面斜視図
【図３Ｃ】図３Ａに示す通気構造の変形例の断面斜視図
【図４】支持体、カバー体及び柱部の好適な寸法関係を示す縦断面図
【図５】カバー体の変形例の斜視図
【図６Ａ】カバー体が除去された通気部材の斜視図
【図６Ｂ】柱部の変形例の斜視図
【図７】図１に示す通気部材の本体部の成形方法を示す断面図
【図８Ａ】変形例１に係る通気部材の縦断面図
【図８Ｂ】変形例２に係る通気部材の縦断面図
【図８Ｃ】変形例３に係る通気部材の縦断面図
【図９】変形例４に係る通気部材の縦断面図
【図１０】図９に示す通気部材の本体部の成形方法を示す断面図
【図１１】図９に示す支持部材の上面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１２】
図１及び図２に示すように、本実施形態の通気部材１０は、通気膜２、支持体４、カバー体６及び柱部８を備えている。支持体４、カバー体６及び柱部８によって本体部１１が形成されている。
【００１３】
図３Ａに示すように、第１の通気構造１００は、開口部２２を有する筐体２０と、開口部２２に取り付けられた通気部材１０とで構成されている。図３Ｂに示すように、第２の通気構造１０２は、開口部２４を有する筐体２０と、開口部２４に取り付けられた通気部材１０とで構成されている。通気部材１０は、通気用の開口部２２又は２４を有する筐体２０に取り付け可能に構成されている。筐体２０は、通気が必要な内部空間２３を有する。通気部材１０によって、水滴などの異物が筐体２０の中に侵入することを阻止できる。通気膜２を通じて内部空間２３と外部空間２５との間を気体が行き来できるので、筐体２０の内部空間２３の圧力が外部空間２５の圧力に等しく保たれる。筐体２０としては、自動車のＥＣＵ（Electric Control Unit）ボックス、ランプボックスなどが挙げられる。なお、図３Ａ及び図３Ｂには、筐体２０の一部のみが示されている。
【００１４】
図３Ａに示す第１の通気構造１００において、開口部２２は、筐体２０の表面から突出したノズル状開口部２２である。図３Ｂに示す第２の通気構造１０２において、開口部２４は、筐体２０の表面から窪んだ凹状開口部２４である。通気部材１０は、ボス形状を有する開口部２２又は座繰り形状を有する開口部２４を有する複数の筐体２０に取り付け可能な通気部材である。
【００１５】
図１及び図２を参照して通気部材１０の詳細な構造を説明する。
【００１６】
支持体４は、全体として円筒の形状を有する。支持体４は、筐体２０の内部空間２３と外部空間２５との間の通気経路としての貫通孔１４を有する。貫通孔１４は、第１部分１４ａ及び第２部分１４ｂを含む。第１部分１４ａは、筐体２０のノズル状開口部２２（図３Ａ）が挿入されるべき部分であって、相対的に大きい内径Ｄ１を有する。第２部分１４ｂは、第１部分１４ａと同軸に形成された部分であって、相対的に小さい内径Ｄ２を有する。通気膜２を取り除いた状態において、第１部分１４ａと第２部分１４ｂとは互いに連通している。第１部分１４ａの内径Ｄ１と第２部分１４ｂの内径Ｄ２との差分（Ｄ１−Ｄ２）は、例えば１．６ｍｍ以上（半径（Ｄ１−Ｄ２）／２の差分により記述すると０．８ｍｍ以上）の範囲に調節されうる。
【００１７】
支持体４は、第１部分１４ａと第２部分１４ｂとの境界に形成された環状の平坦面１４ｐをさらに有する。すなわち、第１部分１４ａの内径Ｄ１と第２部分１４ｂの内径Ｄ２との相違によって貫通孔１４の内部に平坦面１４ｐが形成されている。環状の平坦面１４ｐに通気膜２が配置されることによって、第１部分１４ａと第２部分１４ｂとの境界において貫通孔１４が閉じられている。このような構成によれば、通気膜２を確実に保護することができる。
【００１８】
図３Ａに示すように、第１部分１４ａにおける支持体４の内周面がノズル状開口部２２の外周面に密着するようにノズル状開口部２２に支持体４を嵌め合わせることによって通気部材１０が筐体２０に取り付けられている。ノズル状開口部２２は、第１部分１４ａの内径Ｄ１に概ね等しい外径を有している。従って、ノズル状開口部２２の押し込み量は、第１部分１４ａと第２部分１４ｂとの境界に生じた段差（平坦面１４ｐ）によって制限される。その結果、ノズル状開口部２２を押し込みすぎて通気膜２にダメージが及ぶことを防止できる。
【００１９】
支持体４の外周面には、当該支持体４の周方向に沿って環状の凸部１２が形成されている。図３Ｂに示すように、凸部１２における支持体４の外周面と凹状開口部２４の内周面とが密着するように支持体４を凹状開口部２４に嵌め合わせることによって通気部材１０が筐体２０に取り付けられている。このような凸部１２が支持体４に設けられていると、凹状開口部２２に支持体４の弾性力が確実に作用する。その結果、筐体２０から通気部材１０が脱落することを防止できる。
【００２０】
凸部１２は、支持体４の全周囲（３６０度）にわたって形成されている。凸部１２の位置で支持体４の横断面を観察したとき、支持体４の外形は円形である。従って、通気部材１０を凹状開口部２４に嵌めたとき、支持体４と凹状開口部２４との間に隙間は生じず、凸部１２によって十分なシール効果が発揮される。より十分なシール効果が発揮されるように、本実施形態では、貫通孔１４の中心軸線Ｏに平行な高さ方向に沿って、複数の凸部１２が形成されている。具体的には、高さ方向に沿って、凸部１２が２列で設けられている。
【００２１】
また、中心軸線Ｏに平行な高さ方向において、凸部１２は、第１部分１４ａと第２部分１４ｂとの境界（平坦面１４ｐ）から見て、少なくとも第１部分１４ａの側に位置している。本実施形態では、２つの凸部１２が高さ方向に沿って同心状に形成されているとともに、それら２つの凸部１２が第１部分１４ａに対応する位置に形成されている。このような構成によれば、支持体４を凹状開口部２４に確実に嵌め合わせることができる。
【００２２】
本実施形態では、貫通孔１４の中心軸線Ｏに平行な高さ方向において、第１部分１４ａが第２部分１４ｂよりも十分に長い。具体的に、第１部分１４ａは、その第１部分１４ａに対応する位置に２つの凸部１２を形成するのに十分な長さを持っている。第１部分１４ａが十分に長い場合、支持体４とノズル状開口部２２又は凹状開口部２４との間に十分なシール長さを確保することができる。
【００２３】
なお、図３Ｃに示すように、支持体４の内周面に環状の凸部１３が形成されていてもよい。具体的には、貫通孔１４の第１部分１４ａにおいて、貫通孔１４の中心軸線Ｏに向かって突出するように凸部１３を形成することができる。このような凸部１３によれば、ノズル状開口部２２に支持体４の弾性力が確実に作用し、通気部材１０を筐体２０に強固に固定することができる。
【００２４】
カバー体６は、通気膜２を保護するように通気膜２と向かい合う位置に設けられている。カバー体６は、平面視で円形であり、その外径は、支持体４の外径に概ね一致している。カバー体６の下面と支持体４の上面との間には、貫通孔１４の第２部分１４ｂに連通する通気経路としての隙間１６が形成されている。支持体４の上面は、貫通孔１４の第２部分１４ｂの開口端面によって形成されている。
【００２５】
柱部８は、支持体４とカバー体６との間に設けられており、カバー体６を支持体４に固定するように支持体４及びカバー体６の両者と一体に形成されている。すなわち、柱部８は、支持体４の上面からカバー体６の下面に向かって伸びている。このような柱部８によれば、次のような効果が得られる。すなわち、支持体４、カバー体６及び柱部８が単一の構造物として形成されることによって、通気部材１０を筐体２０に取り付けたとき、開口部２２又は２４に作用する弾性力が強化される。これにより、通気部材１０が筐体２０から脱落することを確実に防止できる。
【００２６】
高圧洗車時の水流、飛び石などの衝撃が通気膜２に加わる可能性がある場合、隙間１６を通じて通気膜２が見えないように通気部材１０を構成することによって、通気膜２を確実に保護できる。本実施形態では、中心軸線Ｏに平行な高さ方向における柱部８の長さ（高さ）は、隙間１６を形成するために必要十分な長さに調節されている。具体的には、隙間１６に向かって斜め方向から水が噴射された場合において、水が通気膜２に直接吹き付けられることがないように、カバー体６の外径及び貫通孔１４の第２部分１４ｂの内径を考慮して、柱部８の高さが定められている。
【００２７】
詳細には、図４に示すように、中心軸線Ｏを含む通気部材１０の縦断面において、カバー体６の下面の外縁Ｐと貫通孔１４の開口端面の内縁Ｑとを結ぶ直線Ｌが通気膜２と交差しないように、支持体４、カバー体６及び柱部８の各寸法が調節されうる。このような構成によれば、通気膜２を異物から確実に保護することができる。
【００２８】
図５に示すように、支持体４の外径よりも大きい外径を有するカバー体１９が設けられていてもよい。支持体４の外径よりもカバー体１９の外径を大きくすると、図４に示した直線Ｌは水平に近づく（直線Ｌと中心軸線Ｏとの間に形成される鋭角が大きくなる）。直線Ｌを水平に近づけることにより、支持体４の外径、隙間１６の高さ、第２部分１４ｂの高さ及び径などその他の部材並びに空間の大きさを一定に保ちながら、外部からの水圧が膜に直接加わることを防止できる。カバー体１９は、中心軸線Ｏに垂直な水平方向に関して支持体４の外周面よりも外に突出している外周部１９ｔを含んでいる。このようなカバー体１９によれば、上面から自動車のオイルが滴下される場合など、隙間１６への異物の侵入を確実に防止できるので、通気膜２を保護する機能をさらに高めることができる。この観点からは、支持体４の外周面からのカバー体１９の外周部１９ｔの突出量ＰＴは、例えば２ｍｍ以上（カバー体の外径から支持体４の外径を差し引いた値により表示すると４ｍｍ以上）が好ましい。突出量ＰＴの好ましい範囲は、その上限が特に制限されるわけではないが、例えば４ｍｍ以下である。
【００２９】
図６Ａは、カバー体６が除去された通気部材１０の斜視図である。柱部８は、貫通孔１４の第２部分１４ｂの円環状の開口端面１４１に位置している。複数の柱部８が開口端面１４１の上に等角度間隔で設けられている。本実施形態では、９０度の角度間隔で４つの柱部８が開口端面１４１の上に設けられている。複数の柱部８によれば、通気部材１０が筐体２０から脱落することを更に確実に防止できる。もちろん、柱部８は、開口端面１４１の１箇所にのみ設けられていてもよい。
【００３０】
また、図６Ｂに示すような構造の柱部１８が設けられていてもよい。柱部１８は、貫通孔１４の第２部分１４ｂの円環状の開口端面１４１に位置している。中心軸線Ｏに平行な方向から第２部分１４ｂの開口を平面視したとき、第２部分１４ｂの開口が柱部１８によって複数の部分に分割されるように、柱部１８は、第２部分１４ｂの開口端面１４１における第１位置から、第２部分１４ｂの開口端面１４１における第２位置に向かって延びる橋の形状を有している。詳細には、第２部分１４ｂの開口を平面視したとき、柱部１８の「橋の形状」は互いに交差する橋部により構成されており、より具体的には２本の橋部が十字の形状を構成している。柱部の橋の形状は、１本の橋部により構成されていてもよいが、２以上の橋部により構成されていることが好ましい。橋の形状を有する柱部１８によれば、支持体４とカバー体６との接続部の面積が増加し、通気部材１０を筐体２０に取り付けたときに支持体４の周方向に均等に圧縮荷重が加わる。これにより、支持体４に生じる圧縮応力が緩和され、筐体２０からの通気部材１０の脱落を防止する効果が更に高まる。また、通気部材を筐体の開口部に圧入する際にカバー体の中央部が変形し、さらにはこれに伴って通気部材全体が変形することを防止できる。このため、通気部材を筐体の開口部に取り付けやすくなる。
【００３１】
本実施形態において、本体部１１（支持体４、カバー体６及び柱部８）は、エラストマーで構成されている。ゴム弾性を有する樹脂であるエラストマーで本体部１１が構成されていると、本体部１１の弾性力を利用して通気部材１０を筐体２０に取り付けることができる。後述するように、本体部１１を射出成形で作製する場合には、熱可塑性エラストマーを好適に使用できる。もちろん、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレンゴム）、シリコーンゴム、ふっ素ゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴムなどのゴム材料を本体部１１の材料として使用してもよい。
【００３２】
ただし、本体部１１はエラストマー以外の熱可塑性樹脂で構成されていてもよい。そのような熱可塑性樹脂としては、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、成形性及び溶着性に優れている。
【００３３】
通気膜２の構造及び材料は特に限定されない。通気膜２として、気体の透過を許容し、液体の透過を阻止する性質を有するものを使用できる。通気膜２は、膜本体と、膜本体に重ね合わされた補強材とを有していてもよい。膜本体としては、フッ素樹脂、ポリオレフィンなどの樹脂で作られた多孔質膜を使用できる。十分な防水性を確保する観点から、０．０１〜１０μｍの平均孔径を有する樹脂多孔質膜を膜本体に使用できる。
【００３４】
膜本体には、撥油処理、撥水処理などの撥液処理が施されていてもよい。これらの撥液処理は、表面張力の小さい物質を膜本体に塗布し、乾燥後、キュアすることにより行える。撥液処理に用いる撥液剤は、膜本体よりも低い表面張力の皮膜を形成できるもの、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。撥液剤は、含浸、スプレーなどの公知の方法で膜本体に塗布される。
【００３５】
膜本体に好適なフッ素樹脂として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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−エチレン共重合体が挙げられる。膜本体に好適なポリオレフィンとして、エチレン、プロピレン、４−メチルペンテン−１，１ブテンなどのモノマーの単一重合体又はこれらの共重合体が挙げられる。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も使用できる。中でも、小面積で高い通気性が確保でき、筐体の内部への異物の侵入を阻止する能力にも優れているＰＴＦＥが好ましい。ＰＴＦＥ多孔質膜は、延伸法、抽出法などの公知の成形方法によって作製できる。
【００３６】
補強材は、ポリエステル、ポリエチレン、アラミドなどの樹脂で作られた部材でありうる。補強材の形態は、通気膜２の通気性を維持できるものであれば特に限定されず、例えば、織布、不織布、ネット、メッシュ、スポンジ、フォーム又は多孔体である。膜本体は、熱ラミネーション、熱溶着、超音波溶着又は接着剤によって補強材に貼り合わされていてもよい。
【００３７】
通気膜２の厚さは、強度及び支持体４への固定しやすさを考慮して、例えば、１μｍ〜５ｍｍの範囲にある。通気膜２の通気度は、ＪＩＳ（Japanese Industrial Standards）Ｐ ８１１７に規定されたガーレー試験機法で得られるガーレー値にて、例えば０．１〜３００ｓｅｃ／１００ｃｍ3の範囲にある。通気膜２の耐水圧は、例えば１．０ｋＰａ以上である。
【００３８】
次に、通気部材１０の製造方法を説明する。
【００３９】
図７に示すように、通気部材１０の本体部１１は、分割金型ユニット３０を用いた射出成型法によって作製することができる。分割金型ユニット３０は、上金型３１、下金型３２及び複数のスライド金型３３を有する。分割金型ユニット３０を用いた射出成形法によれば、本体部１１を単一の部品で構成することができるので、通気部材１０の製造コストを低減できる。また、本体部１１の材料としてエラストマーを使用すれば、分割金型ユニット３０の寿命を延ばすことができる。
【００４０】
（変形例１）
図８Ａに示すように、変形例１に係る通気部材１０Ａは通気膜ユニット５を備えている。通気部材１０Ａのその他の部分は、同一の参照符号で示すように、図１〜図７を参照して説明した通気部材１０と同一である。
【００４１】
通気膜ユニット５は、通気膜２及び支持部材３を含む。変形例１〜３における支持部材３は、環状体であるため、以下ではリング部材とも称する。リング部材３は、通気部材１０Ａにおいて支持体４の一部を構成する。リング部材３には通気膜２が接着、溶着などの方法で固定されている。リング部材３の材料は特に限定されず、例えば、樹脂又は金属である。リング部材３の内径は、例えば、貫通孔１４の第２部分１４ｂの内径より大きく、貫通孔１４の第１部分１４ａの内径よりも小さい。リング部材３の外径は、第１部分１４ａの内径に概ね一致している。支持体４がエラストマーで作られているので、支持体４の弾性力を利用して通気膜ユニット５を貫通孔１４の内部に固定することができる。詳細には、通気膜ユニット５が環状の平坦面１４ｐに着座する（接する）ように通気膜ユニット５が貫通孔１４の内部に配置されている。これにより、貫通孔１４が通気膜２によって閉じられている。通気膜ユニット５を使用すれば、通気膜２を平坦面１４ｐに直接接着又は溶着する困難さを排除できる。通気膜２が平坦面１４ｐに接するように貫通孔１４の内部での通気膜ユニット５の姿勢が決められていると、筐体２０のノズル状開口部２２が通気膜２に接触しない。その結果、通気膜２がノズル状開口部２２からダメージを受けることを防止できる。もちろん、通気膜ユニット５が平坦面１４ｐに接着又は溶着されていてもよい。
【００４２】
（変形例２）
図８Ｂに示すように、変形例２に係る通気部材１０Ｂは通気膜ユニット３５を備えている。通気部材１０Ｂのその他の部分は、同一の参照符号で示すように、図１〜図７を参照して説明した通気部材１０と同一である。
【００４３】
通気膜ユニット３５は、変形例１で説明した通気膜ユニット５に類似する部材である。詳細には、通気膜ユニット３５は、２つの通気膜２及びリング部材３を含む。リング部材３の両面に通気膜２がそれぞれ接着、溶着などの方法で固定されている。このように、通気膜ユニット３５は、２重膜の構造を有する。通気膜ユニット３５は、さらに、２つの通気膜２によって閉じられた緩衝空間３ｈを有する。緩衝空間３ｈは、リング部材３の貫通孔に対応する空間である。通気部材１０Ｂによれば、筐体２０の内部への異物の侵入をより確実に防止できる。また、通気膜ユニット３５によれば、一方の通気膜２がダメージを受けたとしても、他方の通気膜２によって通気部材１０Ｂの機能が維持される。
【００４４】
（変形例３）
図８Ｃに示すように、変形例３に係る通気部材１０Ｃは通気膜ユニット４５を備えている。通気部材１０Ｃのその他の部分は、同一の参照符号で示すように、図１〜図７を参照して説明した通気部材１０と同一である。
【００４５】
通気膜ユニット４５は、通気膜２及びリング部材９を含む。通気膜ユニット４５も変形例１で説明した通気膜ユニット５と類似の部材である。リング部材９は、相対的に大きい外径を有する第１部分９ａと、相対的に小さい外径を有する第２部分９ｂとで構成されている。第１部分９ａの内径は、第２部分９ｂの内径に一致していてもよいし、異なっていてもよい。リング部材９の貫通孔を閉じるように第２部分９ｂに通気膜２が配置されている。リング部材９の第２部分９ｂが貫通孔１４の第２部分１４ｂに位置し、リング部材９の第１部分９ａが第１部分１４ａに位置するように、通気膜ユニット４５が支持体４の内部に配置されている。通気膜ユニット４５も支持体４の弾性力を利用して貫通孔１４の内部に固定されている。中心軸線Ｏに平行な高さ方向に関して、リング部材９の第２部分９ｂの長さは、貫通孔１４の第２部分１４ｂの長さに概ね一致している。このような通気膜ユニット１７によれば、貫通孔１４の開口端面１４１に概ね一致する位置に通気膜２を配置することができる。
【００４６】
（変形例４）
図９に示すように、変形例４に係る通気部材１０Ｄは通気膜ユニット１５を備えている。通気部材１０Ｄのその他の部分は、同一の参照符号で示すように、図１〜図７を参照して説明した通気部材１０と同一である。
【００４７】
通気膜ユニット１５は、通気膜２及び支持部材７を含む。図１１に示すように、変形例４における支持部材７は、リング部７ａと、リング部７ａの第１部分と第２部分とを掛け渡すとともにリング部７ａの中心軸を通過する橋部７ｂとを備えている。橋部７ｂは、通気膜２を支持する面を平面視した状態（図１１に示した状態）で互いに交差する２本の橋部から構成されている。変形例４における橋部７ｂは、リング部７ａとリング部７ａの内周面において接している。支持部材７のリング部７ａ及び橋部７ｂは、筐体側の面において通気膜２を支持している。通気膜２は、貫通孔１４の第１部分１４ａと第２部分１４ｂとの境界に位置している。
【００４８】
通気部材１０Ｄは、カバー体６と支持体４との間に橋の形状をした柱部１８（図６Ｂ参照）を備えている。支持部材７の橋部７ｂは、柱部１８の通気膜２側の面の全体が支持体４により覆われように柱部１８に沿って伸びている。本実施形態では、平面視で十字の形状を有する柱部１８に対応し、橋部７ｂも十字の形状を構成している。通気部材１０Ｄの貫通孔１４の第２部分１４ｂは、支持部材７のリング部７ａの内周と橋部７ｂとの間に形成され、橋部７ｂにより複数に分割されている。貫通孔１４の第１部分１４ａは、支持体４の内周により規定された径を有する。通気部材１０Ｄでは、これまでに説明してきた通気部材とは異なり、貫通孔１４の径を部分的に縮小する内周側への突出部が支持部材７のみにより構成されている。言い換えると、支持部材７を除く支持体４の残部の内周面は円筒形である。
【００４９】
通気部材１０Ｄは、いわゆるインサート成型による製造に特に適している。図１０に、このインサート成型に適した分割金型ユニット５０を例示する。分割金型ユニット５０は、上金型５１、下金型５２、複数のスライド金型５３から構成されている。分割金型ユニット５０の内部に通気膜ユニット１５を配置した状態で金型内のキャビティに樹脂を射出することにより、通気膜２を備えた通気部材１０Ｄを得ることができる。通気膜ユニット１５の橋部７ｂは、柱部１８となる部分に射出された樹脂の通気膜２側への流れを堰き止め、射出された樹脂が通気膜２と接触することを防ぐ。こうして作製された通気膜ユニット１０Ｄでは、橋の形状を有する柱部８における通気膜２側の面の全体、正確には貫通孔の中心軸線Ｏに平行な高さ方向についての筐体側の面の全体が、支持体４、より詳しくは射出された樹脂および支持部材７により構成された支持体４、により覆われている。
【００５０】
変形例１〜４に示した通気膜ユニットの支持部材３，７，９は、エラストマーによって構成されていてもよいが、エラストマー以外の樹脂又は金属から構成されていてもよい。後者の場合は、支持部材を除いた支持体４の残部、カバー体６及び柱部１８をエラストマーにより構成し、エラストマーの弾性力を利用して取り付けられる通気部材とすることが好ましい。この場合は、通気部材１０Ｄのように、エラストマーにより構成される支持体４の残部と柱部１８とが接続する構成とするとよい。この構成によれば、エラストマーにより構成された部分（支持体４の残部、カバー体６及び柱部１８）が一体として形成されるため、剛性が高くなって筐体の開口部に圧入したときの耐ぬけ性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の通気部材は、ランプ、モーター、センサ、スイッチ、ＥＣＵ、ギアボックスなどの自動車部品の筐体に使用できる。また、自動車部品以外にも、移動体通信機器、カメラ、電気剃刀、電動歯ブラシ、洗濯機（例えば洗濯機の湿度センサ）などの電気製品に本発明の通気部材を使用できる。
【符号の説明】
【００５２】
２ 通気膜
３，９ 支持部材（リング部材）
４ 支持体
５，１５，３５，４５ 通気膜ユニット
６，１９ カバー体
７ 支持部材
７ａ リング部
７ｂ 橋部
８，１８ 柱部
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 通気部材
１１ 本体部
１２，１３ 凸部
１４ 貫通孔
１４ａ 第１部分
１４ｂ 第２部分
１４ｐ 環状の平坦面
１６ 隙間
２０ 筐体
２２ ノズル状開口部
２３ 内部空間
２４ 凹状開口部
２５ 外部空間
１００，１０２ 通気構造
１４１ 開口端面
Ｏ 中心軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通気部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
モーター、センサ、スイッチ、ＥＣＵ（electric control unit）などの電装部品を収容する筐体には、通気部材が取り付けられている。通気部材は、筐体の内部と外部との通気を確保し、温度変化による筐体の内部の圧力変化を緩和し、筐体の内部への異物の侵入を阻止する。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された通気部材は、熱可塑性エラストマーで作られた筒状体と、その筒状体に溶着された通気膜とを備えており、熱可塑性エラストマーの弾性力を利用して電装部品の筐体に取り付けられる。この通気部材は、ワンタッチで筐体に取り付けが可能で、作業性に優れている。ただし、この通気部材を採用するためには、筐体にノズル状の開口部を設ける必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４３５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、環境面及び安全面から自動車の電子制御化が進み、電装部品の数も増加している。これに伴い、電装部品の筐体の種類も増加している。その結果、ある筐体には、非常に狭いスペースしか割り当てることができないのに対し、別の筐体には、比較的十分なスペースを割り当てることができるといった問題が生じている。例えば、ある筐体には省スペース化を図ることができる通気構造を採用し、別の筐体には特許文献１の通気部材を使用した従来の通気構造を採用する可能性がある。
【０００６】
こうした事情に鑑み、本発明は、それぞれ異なる構造の開口部を有する複数の種類の筐体に取り付けることができる通気部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明は、
通気用の開口部を有する筐体に取り付け可能な通気部材であって、
前記筐体の内部空間と外部空間との間の通気経路としての貫通孔を有する円筒状の支持体と、
前記貫通孔を閉じている通気膜と、
前記通気膜を保護するように前記通気膜と向かい合う位置に設けられたカバー体と、
前記カバー体と前記支持体との間に設けられ、前記カバー体を前記支持体に固定するように前記カバー体及び前記支持体の両者と一体に形成された柱部と、
を備え、
前記貫通孔は、（ａ）相対的に大きい内径を有する第１部分と、（ｂ）相対的に小さい内径を有する第２部分とを含み、
前記支持体の外周面には、当該支持体の周方向に沿って環状の凸部が形成されており、
（i）前記筐体が、前記開口部として、前記筐体の表面から突出したノズル状開口部を有する場合には、前記第１部分における前記支持体の内周面が前記ノズル状開口部の外周面に密着するように前記ノズル状開口部に前記支持体を嵌め合わせることによって当該通気部材を前記筐体に取り付けることができ、（ii）前記筐体が、前記開口部として、前記筐体の表面から窪んだ凹状開口部を有する場合には、前記凸部が前記凹状開口部の内周面に密着するように前記凹状開口部に前記支持体を嵌め合わせることによって当該通気部材を前記筐体に取り付けることができる、通気部材を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の通気部材によれば、支持体の外周面には環状の凸部が形成されている。支持体の貫通孔は、大きい内径を有する第１部分と、小さい内径を有する第２部分とを有する。筐体がノズル状開口部を有する場合には、ノズル状開口部を支持体に嵌め合わせることによって通気部材が筐体に取り付けられる。筐体が凹状開口部を有する場合には、凹状開口部に支持体を嵌め合わせることによって通気部材が筐体に取り付けられる。このように、本発明の通気部材は、複数の種類の筐体に取り付けることができる。
【０００９】
特に、本発明の通気部材によれば、支持体とカバー体とが柱部を介して一体に形成されているので、通気部材又はその一部が筐体から脱落することを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る通気部材の斜視図
【図２】図１に示す通気部材の断面斜視図
【図３Ａ】図１に示す通気部材を用いた通気構造の断面斜視図
【図３Ｂ】図１に示す通気部材を用いた別の通気構造の断面斜視図
【図３Ｃ】図３Ａに示す通気構造の変形例の断面斜視図
【図４】支持体、カバー体及び柱部の好適な寸法関係を示す縦断面図
【図５】カバー体の変形例の斜視図
【図６Ａ】カバー体が除去された通気部材の斜視図
【図６Ｂ】柱部の変形例の斜視図
【図７】図１に示す通気部材の本体部の成形方法を示す断面図
【図８Ａ】変形例１に係る通気部材の縦断面図
【図８Ｂ】変形例２に係る通気部材の縦断面図
【図８Ｃ】変形例３に係る通気部材の縦断面図
【図９】変形例４に係る通気部材の縦断面図
【図１０】図９に示す通気部材の本体部の成形方法を示す断面図
【図１１】図９に示す支持部材の上面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１２】
図１及び図２に示すように、本実施形態の通気部材１０は、通気膜２、支持体４、カバー体６及び柱部８を備えている。支持体４、カバー体６及び柱部８によって本体部１１が形成されている。
【００１３】
図３Ａに示すように、第１の通気構造１００は、開口部２２を有する筐体２０と、開口部２２に取り付けられた通気部材１０とで構成されている。図３Ｂに示すように、第２の通気構造１０２は、開口部２４を有する筐体２０と、開口部２４に取り付けられた通気部材１０とで構成されている。通気部材１０は、通気用の開口部２２又は２４を有する筐体２０に取り付け可能に構成されている。筐体２０は、通気が必要な内部空間２３を有する。通気部材１０によって、水滴などの異物が筐体２０の中に侵入することを阻止できる。通気膜２を通じて内部空間２３と外部空間２５との間を気体が行き来できるので、筐体２０の内部空間２３の圧力が外部空間２５の圧力に等しく保たれる。筐体２０としては、自動車のＥＣＵ（Electric Control Unit）ボックス、ランプボックスなどが挙げられる。なお、図３Ａ及び図３Ｂには、筐体２０の一部のみが示されている。
【００１４】
図３Ａに示す第１の通気構造１００において、開口部２２は、筐体２０の表面から突出したノズル状開口部２２である。図３Ｂに示す第２の通気構造１０２において、開口部２４は、筐体２０の表面から窪んだ凹状開口部２４である。通気部材１０は、ボス形状を有する開口部２２又は座繰り形状を有する開口部２４を有する複数の筐体２０に取り付け可能な通気部材である。
【００１５】
図１及び図２を参照して通気部材１０の詳細な構造を説明する。
【００１６】
支持体４は、全体として円筒の形状を有する。支持体４は、筐体２０の内部空間２３と外部空間２５との間の通気経路としての貫通孔１４を有する。貫通孔１４は、第１部分１４ａ及び第２部分１４ｂを含む。第１部分１４ａは、筐体２０のノズル状開口部２２（図３Ａ）が挿入されるべき部分であって、相対的に大きい内径Ｄ１を有する。第２部分１４ｂは、第１部分１４ａと同軸に形成された部分であって、相対的に小さい内径Ｄ２を有する。通気膜２を取り除いた状態において、第１部分１４ａと第２部分１４ｂとは互いに連通している。第１部分１４ａの内径Ｄ１と第２部分１４ｂの内径Ｄ２との差分（Ｄ１−Ｄ２）は、例えば１．６ｍｍ以上（半径（Ｄ１−Ｄ２）／２の差分により記述すると０．８ｍｍ以上）の範囲に調節されうる。
【００１７】
支持体４は、第１部分１４ａと第２部分１４ｂとの境界に形成された環状の平坦面１４ｐをさらに有する。すなわち、第１部分１４ａの内径Ｄ１と第２部分１４ｂの内径Ｄ２との相違によって貫通孔１４の内部に平坦面１４ｐが形成されている。環状の平坦面１４ｐに通気膜２が配置されることによって、第１部分１４ａと第２部分１４ｂとの境界において貫通孔１４が閉じられている。このような構成によれば、通気膜２を確実に保護することができる。
【００１８】
図３Ａに示すように、第１部分１４ａにおける支持体４の内周面がノズル状開口部２２の外周面に密着するようにノズル状開口部２２に支持体４を嵌め合わせることによって通気部材１０が筐体２０に取り付けられている。ノズル状開口部２２は、第１部分１４ａの内径Ｄ１に概ね等しい外径を有している。従って、ノズル状開口部２２の押し込み量は、第１部分１４ａと第２部分１４ｂとの境界に生じた段差（平坦面１４ｐ）によって制限される。その結果、ノズル状開口部２２を押し込みすぎて通気膜２にダメージが及ぶことを防止できる。
【００１９】
支持体４の外周面には、当該支持体４の周方向に沿って環状の凸部１２が形成されている。図３Ｂに示すように、凸部１２における支持体４の外周面と凹状開口部２４の内周面とが密着するように支持体４を凹状開口部２４に嵌め合わせることによって通気部材１０が筐体２０に取り付けられている。このような凸部１２が支持体４に設けられていると、凹状開口部２２に支持体４の弾性力が確実に作用する。その結果、筐体２０から通気部材１０が脱落することを防止できる。
【００２０】
凸部１２は、支持体４の全周囲（３６０度）にわたって形成されている。凸部１２の位置で支持体４の横断面を観察したとき、支持体４の外形は円形である。従って、通気部材１０を凹状開口部２４に嵌めたとき、支持体４と凹状開口部２４との間に隙間は生じず、凸部１２によって十分なシール効果が発揮される。より十分なシール効果が発揮されるように、本実施形態では、貫通孔１４の中心軸線Ｏに平行な高さ方向に沿って、複数の凸部１２が形成されている。具体的には、高さ方向に沿って、凸部１２が２列で設けられている。
【００２１】
また、中心軸線Ｏに平行な高さ方向において、凸部１２は、第１部分１４ａと第２部分１４ｂとの境界（平坦面１４ｐ）から見て、少なくとも第１部分１４ａの側に位置している。本実施形態では、２つの凸部１２が高さ方向に沿って同心状に形成されているとともに、それら２つの凸部１２が第１部分１４ａに対応する位置に形成されている。このような構成によれば、支持体４を凹状開口部２４に確実に嵌め合わせることができる。
【００２２】
本実施形態では、貫通孔１４の中心軸線Ｏに平行な高さ方向において、第１部分１４ａが第２部分１４ｂよりも十分に長い。具体的に、第１部分１４ａは、その第１部分１４ａに対応する位置に２つの凸部１２を形成するのに十分な長さを持っている。第１部分１４ａが十分に長い場合、支持体４とノズル状開口部２２又は凹状開口部２４との間に十分なシール長さを確保することができる。
【００２３】
なお、図３Ｃに示すように、支持体４の内周面に環状の凸部１３が形成されていてもよい。具体的には、貫通孔１４の第１部分１４ａにおいて、貫通孔１４の中心軸線Ｏに向かって突出するように凸部１３を形成することができる。このような凸部１３によれば、ノズル状開口部２２に支持体４の弾性力が確実に作用し、通気部材１０を筐体２０に強固に固定することができる。
【００２４】
カバー体６は、通気膜２を保護するように通気膜２と向かい合う位置に設けられている。カバー体６は、平面視で円形であり、その外径は、支持体４の外径に概ね一致している。カバー体６の下面と支持体４の上面との間には、貫通孔１４の第２部分１４ｂに連通する通気経路としての隙間１６が形成されている。支持体４の上面は、貫通孔１４の第２部分１４ｂの開口端面によって形成されている。
【００２５】
柱部８は、支持体４とカバー体６との間に設けられており、カバー体６を支持体４に固定するように支持体４及びカバー体６の両者と一体に形成されている。すなわち、柱部８は、支持体４の上面からカバー体６の下面に向かって伸びている。このような柱部８によれば、次のような効果が得られる。すなわち、支持体４、カバー体６及び柱部８が単一の構造物として形成されることによって、通気部材１０を筐体２０に取り付けたとき、開口部２２又は２４に作用する弾性力が強化される。これにより、通気部材１０が筐体２０から脱落することを確実に防止できる。
【００２６】
高圧洗車時の水流、飛び石などの衝撃が通気膜２に加わる可能性がある場合、隙間１６を通じて通気膜２が見えないように通気部材１０を構成することによって、通気膜２を確実に保護できる。本実施形態では、中心軸線Ｏに平行な高さ方向における柱部８の長さ（高さ）は、隙間１６を形成するために必要十分な長さに調節されている。具体的には、隙間１６に向かって斜め方向から水が噴射された場合において、水が通気膜２に直接吹き付けられることがないように、カバー体６の外径及び貫通孔１４の第２部分１４ｂの内径を考慮して、柱部８の高さが定められている。
【００２７】
詳細には、図４に示すように、中心軸線Ｏを含む通気部材１０の縦断面において、カバー体６の下面の外縁Ｐと貫通孔１４の開口端面の内縁Ｑとを結ぶ直線Ｌが通気膜２と交差しないように、支持体４、カバー体６及び柱部８の各寸法が調節されうる。このような構成によれば、通気膜２を異物から確実に保護することができる。
【００２８】
図５に示すように、支持体４の外径よりも大きい外径を有するカバー体１９が設けられていてもよい。支持体４の外径よりもカバー体１９の外径を大きくすると、図４に示した直線Ｌは水平に近づく（直線Ｌと中心軸線Ｏとの間に形成される鋭角が大きくなる）。直線Ｌを水平に近づけることにより、支持体４の外径、隙間１６の高さ、第２部分１４ｂの高さ及び径などその他の部材並びに空間の大きさを一定に保ちながら、外部からの水圧が膜に直接加わることを防止できる。カバー体１９は、中心軸線Ｏに垂直な水平方向に関して支持体４の外周面よりも外に突出している外周部１９ｔを含んでいる。このようなカバー体１９によれば、上面から自動車のオイルが滴下される場合など、隙間１６への異物の侵入を確実に防止できるので、通気膜２を保護する機能をさらに高めることができる。この観点からは、支持体４の外周面からのカバー体１９の外周部１９ｔの突出量ＰＴは、例えば２ｍｍ以上（カバー体の外径から支持体４の外径を差し引いた値により表示すると４ｍｍ以上）が好ましい。突出量ＰＴの好ましい範囲は、その上限が特に制限されるわけではないが、例えば４ｍｍ以下である。
【００２９】
図６Ａは、カバー体６が除去された通気部材１０の斜視図である。柱部８は、貫通孔１４の第２部分１４ｂの円環状の開口端面１４１に位置している。複数の柱部８が開口端面１４１の上に等角度間隔で設けられている。本実施形態では、９０度の角度間隔で４つの柱部８が開口端面１４１の上に設けられている。複数の柱部８によれば、通気部材１０が筐体２０から脱落することを更に確実に防止できる。もちろん、柱部８は、開口端面１４１の１箇所にのみ設けられていてもよい。
【００３０】
また、図６Ｂに示すような構造の柱部１８が設けられていてもよい。柱部１８は、貫通孔１４の第２部分１４ｂの円環状の開口端面１４１に位置している。中心軸線Ｏに平行な方向から第２部分１４ｂの開口を平面視したとき、第２部分１４ｂの開口が柱部１８によって複数の部分に分割されるように、柱部１８は、第２部分１４ｂの開口端面１４１における第１位置から、第２部分１４ｂの開口端面１４１における第２位置に向かって延びる橋の形状を有している。詳細には、第２部分１４ｂの開口を平面視したとき、柱部１８の「橋の形状」は互いに交差する橋部により構成されており、より具体的には２本の橋部が十字の形状を構成している。柱部の橋の形状は、１本の橋部により構成されていてもよいが、２以上の橋部により構成されていることが好ましい。橋の形状を有する柱部１８によれば、支持体４とカバー体６との接続部の面積が増加し、通気部材１０を筐体２０に取り付けたときに支持体４の周方向に均等に圧縮荷重が加わる。これにより、支持体４に生じる圧縮応力が緩和され、筐体２０からの通気部材１０の脱落を防止する効果が更に高まる。また、通気部材を筐体の開口部に圧入する際にカバー体の中央部が変形し、さらにはこれに伴って通気部材全体が変形することを防止できる。このため、通気部材を筐体の開口部に取り付けやすくなる。
【００３１】
本実施形態において、本体部１１（支持体４、カバー体６及び柱部８）は、エラストマーで構成されている。ゴム弾性を有する樹脂であるエラストマーで本体部１１が構成されていると、本体部１１の弾性力を利用して通気部材１０を筐体２０に取り付けることができる。後述するように、本体部１１を射出成形で作製する場合には、熱可塑性エラストマーを好適に使用できる。もちろん、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレンゴム）、シリコーンゴム、ふっ素ゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴムなどのゴム材料を本体部１１の材料として使用してもよい。
【００３２】
ただし、本体部１１はエラストマー以外の熱可塑性樹脂で構成されていてもよい。そのような熱可塑性樹脂としては、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、成形性及び溶着性に優れている。
【００３３】
通気膜２の構造及び材料は特に限定されない。通気膜２として、気体の透過を許容し、液体の透過を阻止する性質を有するものを使用できる。通気膜２は、膜本体と、膜本体に重ね合わされた補強材とを有していてもよい。膜本体としては、フッ素樹脂、ポリオレフィンなどの樹脂で作られた多孔質膜を使用できる。十分な防水性を確保する観点から、０．０１〜１０μｍの平均孔径を有する樹脂多孔質膜を膜本体に使用できる。
【００３４】
膜本体には、撥油処理、撥水処理などの撥液処理が施されていてもよい。これらの撥液処理は、表面張力の小さい物質を膜本体に塗布し、乾燥後、キュアすることにより行える。撥液処理に用いる撥液剤は、膜本体よりも低い表面張力の皮膜を形成できるもの、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。撥液剤は、含浸、スプレーなどの公知の方法で膜本体に塗布される。
【００３５】
膜本体に好適なフッ素樹脂として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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−エチレン共重合体が挙げられる。膜本体に好適なポリオレフィンとして、エチレン、プロピレン、４−メチルペンテン−１，１ブテンなどのモノマーの単一重合体又はこれらの共重合体が挙げられる。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も使用できる。中でも、小面積で高い通気性が確保でき、筐体の内部への異物の侵入を阻止する能力にも優れているＰＴＦＥが好ましい。ＰＴＦＥ多孔質膜は、延伸法、抽出法などの公知の成形方法によって作製できる。
【００３６】
補強材は、ポリエステル、ポリエチレン、アラミドなどの樹脂で作られた部材でありうる。補強材の形態は、通気膜２の通気性を維持できるものであれば特に限定されず、例えば、織布、不織布、ネット、メッシュ、スポンジ、フォーム又は多孔体である。膜本体は、熱ラミネーション、熱溶着、超音波溶着又は接着剤によって補強材に貼り合わされていてもよい。
【００３７】
通気膜２の厚さは、強度及び支持体４への固定しやすさを考慮して、例えば、１μｍ〜５ｍｍの範囲にある。通気膜２の通気度は、ＪＩＳ（Japanese Industrial Standards）Ｐ ８１１７に規定されたガーレー試験機法で得られるガーレー値にて、例えば０．１〜３００ｓｅｃ／１００ｃｍ3の範囲にある。通気膜２の耐水圧は、例えば１．０ｋＰａ以上である。
【００３８】
次に、通気部材１０の製造方法を説明する。
【００３９】
図７に示すように、通気部材１０の本体部１１は、分割金型ユニット３０を用いた射出成型法によって作製することができる。分割金型ユニット３０は、上金型３１、下金型３２及び複数のスライド金型３３を有する。分割金型ユニット３０を用いた射出成形法によれば、本体部１１を単一の部品で構成することができるので、通気部材１０の製造コストを低減できる。また、本体部１１の材料としてエラストマーを使用すれば、分割金型ユニット３０の寿命を延ばすことができる。
【００４０】
（変形例１）
図８Ａに示すように、変形例１に係る通気部材１０Ａは通気膜ユニット５を備えている。通気部材１０Ａのその他の部分は、同一の参照符号で示すように、図１〜図７を参照して説明した通気部材１０と同一である。
【００４１】
通気膜ユニット５は、通気膜２及び支持部材３を含む。変形例１〜３における支持部材３は、環状体であるため、以下ではリング部材とも称する。リング部材３は、通気部材１０Ａにおいて支持体４の一部を構成する。リング部材３には通気膜２が接着、溶着などの方法で固定されている。リング部材３の材料は特に限定されず、例えば、樹脂又は金属である。リング部材３の内径は、例えば、貫通孔１４の第２部分１４ｂの内径より大きく、貫通孔１４の第１部分１４ａの内径よりも小さい。リング部材３の外径は、第１部分１４ａの内径に概ね一致している。支持体４がエラストマーで作られているので、支持体４の弾性力を利用して通気膜ユニット５を貫通孔１４の内部に固定することができる。詳細には、通気膜ユニット５が環状の平坦面１４ｐに着座する（接する）ように通気膜ユニット５が貫通孔１４の内部に配置されている。これにより、貫通孔１４が通気膜２によって閉じられている。通気膜ユニット５を使用すれば、通気膜２を平坦面１４ｐに直接接着又は溶着する困難さを排除できる。通気膜２が平坦面１４ｐに接するように貫通孔１４の内部での通気膜ユニット５の姿勢が決められていると、筐体２０のノズル状開口部２２が通気膜２に接触しない。その結果、通気膜２がノズル状開口部２２からダメージを受けることを防止できる。もちろん、通気膜ユニット５が平坦面１４ｐに接着又は溶着されていてもよい。
【００４２】
（変形例２）
図８Ｂに示すように、変形例２に係る通気部材１０Ｂは通気膜ユニット３５を備えている。通気部材１０Ｂのその他の部分は、同一の参照符号で示すように、図１〜図７を参照して説明した通気部材１０と同一である。
【００４３】
通気膜ユニット３５は、変形例１で説明した通気膜ユニット５に類似する部材である。詳細には、通気膜ユニット３５は、２つの通気膜２及びリング部材３を含む。リング部材３の両面に通気膜２がそれぞれ接着、溶着などの方法で固定されている。このように、通気膜ユニット３５は、２重膜の構造を有する。通気膜ユニット３５は、さらに、２つの通気膜２によって閉じられた緩衝空間３ｈを有する。緩衝空間３ｈは、リング部材３の貫通孔に対応する空間である。通気部材１０Ｂによれば、筐体２０の内部への異物の侵入をより確実に防止できる。また、通気膜ユニット３５によれば、一方の通気膜２がダメージを受けたとしても、他方の通気膜２によって通気部材１０Ｂの機能が維持される。
【００４４】
（変形例３）
図８Ｃに示すように、変形例３に係る通気部材１０Ｃは通気膜ユニット４５を備えている。通気部材１０Ｃのその他の部分は、同一の参照符号で示すように、図１〜図７を参照して説明した通気部材１０と同一である。
【００４５】
通気膜ユニット４５は、通気膜２及びリング部材９を含む。通気膜ユニット４５も変形例１で説明した通気膜ユニット５と類似の部材である。リング部材９は、相対的に大きい外径を有する第１部分９ａと、相対的に小さい外径を有する第２部分９ｂとで構成されている。第１部分９ａの内径は、第２部分９ｂの内径に一致していてもよいし、異なっていてもよい。リング部材９の貫通孔を閉じるように第２部分９ｂに通気膜２が配置されている。リング部材９の第２部分９ｂが貫通孔１４の第２部分１４ｂに位置し、リング部材９の第１部分９ａが第１部分１４ａに位置するように、通気膜ユニット４５が支持体４の内部に配置されている。通気膜ユニット４５も支持体４の弾性力を利用して貫通孔１４の内部に固定されている。中心軸線Ｏに平行な高さ方向に関して、リング部材９の第２部分９ｂの長さは、貫通孔１４の第２部分１４ｂの長さに概ね一致している。このような通気膜ユニット１７によれば、貫通孔１４の開口端面１４１に概ね一致する位置に通気膜２を配置することができる。
【００４６】
（変形例４）
図９に示すように、変形例４に係る通気部材１０Ｄは通気膜ユニット１５を備えている。通気部材１０Ｄのその他の部分は、同一の参照符号で示すように、図１〜図７を参照して説明した通気部材１０と同一である。
【００４７】
通気膜ユニット１５は、通気膜２及び支持部材７を含む。図１１に示すように、変形例４における支持部材７は、リング部７ａと、リング部７ａの第１部分と第２部分とを掛け渡すとともにリング部７ａの中心軸を通過する橋部７ｂとを備えている。橋部７ｂは、通気膜２を支持する面を平面視した状態（図１１に示した状態）で互いに交差する２本の橋部から構成されている。変形例４における橋部７ｂは、リング部７ａとリング部７ａの内周面において接している。支持部材７のリング部７ａ及び橋部７ｂは、筐体側の面において通気膜２を支持している。通気膜２は、貫通孔１４の第１部分１４ａと第２部分１４ｂとの境界に位置している。
【００４８】
通気部材１０Ｄは、カバー体６と支持体４との間に橋の形状をした柱部１８（図６Ｂ参照）を備えている。支持部材７の橋部７ｂは、柱部１８の通気膜２側の面の全体が支持体４により覆われように柱部１８に沿って伸びている。本実施形態では、平面視で十字の形状を有する柱部１８に対応し、橋部７ｂも十字の形状を構成している。通気部材１０Ｄの貫通孔１４の第２部分１４ｂは、支持部材７のリング部７ａの内周と橋部７ｂとの間に形成され、橋部７ｂにより複数に分割されている。貫通孔１４の第１部分１４ａは、支持体４の内周により規定された径を有する。通気部材１０Ｄでは、これまでに説明してきた通気部材とは異なり、貫通孔１４の径を部分的に縮小する内周側への突出部が支持部材７のみにより構成されている。言い換えると、支持部材７を除く支持体４の残部の内周面は円筒形である。
【００４９】
通気部材１０Ｄは、いわゆるインサート成型による製造に特に適している。図１０に、このインサート成型に適した分割金型ユニット５０を例示する。分割金型ユニット５０は、上金型５１、下金型５２、複数のスライド金型５３から構成されている。分割金型ユニット５０の内部に通気膜ユニット１５を配置した状態で金型内のキャビティに樹脂を射出することにより、通気膜２を備えた通気部材１０Ｄを得ることができる。通気膜ユニット１５の橋部７ｂは、柱部１８となる部分に射出された樹脂の通気膜２側への流れを堰き止め、射出された樹脂が通気膜２と接触することを防ぐ。こうして作製された通気膜ユニット１０Ｄでは、橋の形状を有する柱部８における通気膜２側の面の全体、正確には貫通孔の中心軸線Ｏに平行な高さ方向についての筐体側の面の全体が、支持体４、より詳しくは射出された樹脂および支持部材７により構成された支持体４、により覆われている。
【００５０】
変形例１〜４に示した通気膜ユニットの支持部材３，７，９は、エラストマーによって構成されていてもよいが、エラストマー以外の樹脂又は金属から構成されていてもよい。後者の場合は、支持部材を除いた支持体４の残部、カバー体６及び柱部１８をエラストマーにより構成し、エラストマーの弾性力を利用して取り付けられる通気部材とすることが好ましい。この場合は、通気部材１０Ｄのように、エラストマーにより構成される支持体４の残部と柱部１８とが接続する構成とするとよい。この構成によれば、エラストマーにより構成された部分（支持体４の残部、カバー体６及び柱部１８）が一体として形成されるため、剛性が高くなって筐体の開口部に圧入したときの耐ぬけ性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の通気部材は、ランプ、モーター、センサ、スイッチ、ＥＣＵ、ギアボックスなどの自動車部品の筐体に使用できる。また、自動車部品以外にも、移動体通信機器、カメラ、電気剃刀、電動歯ブラシ、洗濯機（例えば洗濯機の湿度センサ）などの電気製品に本発明の通気部材を使用できる。
【符号の説明】
【００５２】
２ 通気膜
３，９ 支持部材（リング部材）
４ 支持体
５，１５，３５，４５ 通気膜ユニット
６，１９ カバー体
７ 支持部材
７ａ リング部
７ｂ 橋部
８，１８ 柱部
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 通気部材
１１ 本体部
１２，１３ 凸部
１４ 貫通孔
１４ａ 第１部分
１４ｂ 第２部分
１４ｐ 環状の平坦面
１６ 隙間
２０ 筐体
２２ ノズル状開口部
２３ 内部空間
２４ 凹状開口部
２５ 外部空間
１００，１０２ 通気構造
１４１ 開口端面
Ｏ 中心軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気用の開口部を有する筐体に取り付け可能な通気部材であって、
前記筐体の内部空間と外部空間との間の通気経路としての貫通孔を有する円筒状の支持体と、
前記貫通孔を閉じている通気膜と、
前記通気膜を保護するように前記通気膜と向かい合う位置に設けられたカバー体と、
前記カバー体と前記支持体との間に設けられ、前記カバー体を前記支持体に固定するように前記カバー体及び前記支持体の両者と一体に形成された柱部と、
を備え、
前記貫通孔は、（ａ）相対的に大きい内径を有する第１部分と、（ｂ）相対的に小さい内径を有する第２部分とを含み、
前記支持体の外周面には、当該支持体の周方向に沿って環状の凸部が形成されており、
（i）前記筐体が、前記開口部として、前記筐体の表面から突出したノズル状開口部を有する場合には、前記第１部分における前記支持体の内周面が前記ノズル状開口部の外周面に密着するように前記ノズル状開口部に前記支持体を嵌め合わせることによって当該通気部材を前記筐体に取り付けることができ、（ii）前記筐体が、前記開口部として、前記筐体の表面から窪んだ凹状開口部を有する場合には、前記凸部が前記凹状開口部の内周面に密着するように前記凹状開口部に前記支持体を嵌め合わせることによって当該通気部材を前記筐体に取り付けることができる、通気部材。
【請求項２】
前記柱部は、前記貫通孔の前記第２部分の円環状の開口端面に位置しているとともに、
前記第２部分の開口を平面視したとき、前記第２部分の前記開口が前記柱部によって複数の部分に分割されるように、前記柱部は、前記第２部分の前記開口端面における第１位置から、前記第２部分の前記開口端面における第２位置に向かって延びる橋の形状を有している、請求項１に記載の通気部材。
【請求項３】
前記第２部分の前記開口を平面視したとき、前記橋の形状が互いに交差する２以上の橋部により構成されている、請求項２に記載の通気部材。
【請求項４】
前記柱部は、前記貫通孔の前記第２部分の円環状の開口端面に位置しているとともに、 複数の前記柱部が前記開口端面の上に等角度間隔で設けられている、請求項１に記載の通気部材。
【請求項５】
前記支持体は、前記第１部分と前記第２部分との境界に形成された環状の平坦面をさらに有し、
前記環状の平坦面に前記通気膜が配置されることによって、前記貫通孔が前記境界において閉じられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の通気部材。
【請求項６】
前記貫通孔の中心軸線に平行な高さ方向において、前記凸部は、前記第１部分と前記第２部分との前記境界から見て、少なくとも前記第１部分の側に位置している、請求項１〜５のいずれか１項に記載の通気部材。
【請求項７】
前記カバー体が、前記中心軸線に垂直な水平方向に関して前記支持体の外周面よりも外に突出している外周部を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の通気部材。
【請求項８】
前記貫通孔の中心軸線に平行な高さ方向において、前記第１部分が前記第２部分よりも長い、請求項１〜７のいずれか１項に記載の通気部材。
【請求項９】
前記支持体、前記カバー体及び前記柱部がエラストマーにより構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の通気部材。
【請求項１０】
前記支持体の一部が、エラストマー以外の樹脂又は金属により構成されているとともに前記通気膜を支持する支持部材であり、
前記支持部材を除いた前記支持体の残部、前記カバー体及び前記柱部がエラストマーにより構成されており、
前記支持体の残部と前記柱部とが接続している、請求項１〜８のいずれか１項に記載の通気部材。
【請求項１１】
前記橋の形状を有する柱部における前記貫通孔の中心軸線に平行な高さ方向についての前記筐体側の面の全体が前記支持体により覆われている、請求項２に記載の通気部材。
【請求項１】
通気用の開口部を有する筐体に取り付け可能な通気部材であって、
前記筐体の内部空間と外部空間との間の通気経路としての貫通孔を有する円筒状の支持体と、
前記貫通孔を閉じている通気膜と、
前記通気膜を保護するように前記通気膜と向かい合う位置に設けられたカバー体と、
前記カバー体と前記支持体との間に設けられ、前記カバー体を前記支持体に固定するように前記カバー体及び前記支持体の両者と一体に形成された柱部と、
を備え、
前記貫通孔は、（ａ）相対的に大きい内径を有する第１部分と、（ｂ）相対的に小さい内径を有する第２部分とを含み、
前記支持体の外周面には、当該支持体の周方向に沿って環状の凸部が形成されており、
（i）前記筐体が、前記開口部として、前記筐体の表面から突出したノズル状開口部を有する場合には、前記第１部分における前記支持体の内周面が前記ノズル状開口部の外周面に密着するように前記ノズル状開口部に前記支持体を嵌め合わせることによって当該通気部材を前記筐体に取り付けることができ、（ii）前記筐体が、前記開口部として、前記筐体の表面から窪んだ凹状開口部を有する場合には、前記凸部が前記凹状開口部の内周面に密着するように前記凹状開口部に前記支持体を嵌め合わせることによって当該通気部材を前記筐体に取り付けることができる、通気部材。
【請求項２】
前記柱部は、前記貫通孔の前記第２部分の円環状の開口端面に位置しているとともに、
前記第２部分の開口を平面視したとき、前記第２部分の前記開口が前記柱部によって複数の部分に分割されるように、前記柱部は、前記第２部分の前記開口端面における第１位置から、前記第２部分の前記開口端面における第２位置に向かって延びる橋の形状を有している、請求項１に記載の通気部材。
【請求項３】
前記第２部分の前記開口を平面視したとき、前記橋の形状が互いに交差する２以上の橋部により構成されている、請求項２に記載の通気部材。
【請求項４】
前記柱部は、前記貫通孔の前記第２部分の円環状の開口端面に位置しているとともに、 複数の前記柱部が前記開口端面の上に等角度間隔で設けられている、請求項１に記載の通気部材。
【請求項５】
前記支持体は、前記第１部分と前記第２部分との境界に形成された環状の平坦面をさらに有し、
前記環状の平坦面に前記通気膜が配置されることによって、前記貫通孔が前記境界において閉じられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の通気部材。
【請求項６】
前記貫通孔の中心軸線に平行な高さ方向において、前記凸部は、前記第１部分と前記第２部分との前記境界から見て、少なくとも前記第１部分の側に位置している、請求項１〜５のいずれか１項に記載の通気部材。
【請求項７】
前記カバー体が、前記中心軸線に垂直な水平方向に関して前記支持体の外周面よりも外に突出している外周部を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の通気部材。
【請求項８】
前記貫通孔の中心軸線に平行な高さ方向において、前記第１部分が前記第２部分よりも長い、請求項１〜７のいずれか１項に記載の通気部材。
【請求項９】
前記支持体、前記カバー体及び前記柱部がエラストマーにより構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の通気部材。
【請求項１０】
前記支持体の一部が、エラストマー以外の樹脂又は金属により構成されているとともに前記通気膜を支持する支持部材であり、
前記支持部材を除いた前記支持体の残部、前記カバー体及び前記柱部がエラストマーにより構成されており、
前記支持体の残部と前記柱部とが接続している、請求項１〜８のいずれか１項に記載の通気部材。
【請求項１１】
前記橋の形状を有する柱部における前記貫通孔の中心軸線に平行な高さ方向についての前記筐体側の面の全体が前記支持体により覆われている、請求項２に記載の通気部材。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１１４８２９（Ｐ２０１３−１１４８２９Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５８５０７（Ｐ２０１１−２５８５０７）
【出願日】平成２３年１１月２８日（２０１１．１１．２８）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２８日（２０１１．１１．２８）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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