CN102959321A - 透气结构 - Google Patents

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Abstract

本发明的透气结构在壳体(10)上设置有具有锥形面(12)的开口(11)。安装在开口(11)上的透气构件(2)包括：具有透气路径(30)的支撑体(3)、防水透气膜(4)和罩(5)。支撑体(3)具有接合有防水透气膜(4)的基部(31)和自基部(31)突出而与壳体(10)的内侧面卡合的轴部(32)。轴部(32)上安装有密封构件(6)，该密封构件(6)在开口(11)内被推压部(34)向锥形面(12)推压。

Description

透气结构
技术领域
本发明涉及在壳体的开口上安装有透气构件的透气结构。
背景技术
以往，在例如汽车用灯、ECU(Electrical Control Unit，电控单元)等汽车电装部件、OA(办公自动化)设备、家电产品、医疗器械等中，进行如下设置：在收容电子部件、控制基板等的壳体上，为了缓和温度变化所致的壳体内的压力变动或对壳体内进行换气而设置有开口，并在该开口上安装有透气构件。该透气构件是用于确保壳体内外的透气并且防止灰尘、水等异物侵入壳体内的构件。
例如，专利文献1中公开了图8所示的透气构件100。该透气构件100具备：嵌入壳体150的开口151内的整体为管状的支撑体110、封闭作为支撑体110的内部空间的透气路径的防水透气膜120以及覆盖防水透气膜120的罩130。支撑体110具有：接合有防水透气膜120的基部111和自基部111突出并通过开口151卡合在壳体150的内侧面上的轴部111。轴部112的根部安装有密封构件140，该密封构件140被基部111向壳体150的表面推压，由此将支撑体110与壳体150之间的空隙密封。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-141629号公报
发明内容
发明所要解决的问题
对于例如汽车电装部件而言，有时用高压水清洗汽车，因而高压水有时也会喷射到汽车电装部件上。但是，在图8所示的透气构件100中，由于密封构件140从壳体150的表面与支撑体110的基部111之间露出，因此，如果如上所述向汽车电装部件喷射高压水，则该高压水会直接溅到密封构件140上，由此，有时会使密封构件变形而导致水侵入到壳体内。
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供能够防止来自外部的水、油等直接溅到密封构件上的透气结构。
用于解决问题的手段
即，本发明提供一种透气结构，其具备：壳体，设置有具有直径从壳体的内部空间朝向外部空间扩大的锥形面的开口；透气构件，包括嵌入所述开口内并具有开口于所述内部空间的透气路径的支撑体、封闭所述透气路径的防水透气膜和覆盖所述防水透气膜的罩；以及密封构件，在所述透气路径的周围密封所述壳体与所述支撑体之间的空隙，并且，所述支撑体设置有构成所述透气路径的贯通孔，并具有接合有所述防水透气膜的基部、自所述基部突出而与所述壳体的内侧面卡合且安装有所述密封构件的筒状的轴部和在所述开口内将所述密封构件向所述锥形面推压的推压部。
发明效果
根据上述构成，将密封构件收容在开口内，因此，能够防止来自外部的水、油等直接溅到密封构件上。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的透气结构的纵截面图。
图2是图1所示的透气结构的分解立体图。
图3是沿图1的III-III线的横截面图。
图4是第一实施方式的变形例的透气结构的纵截面图。
图5是本发明的第二实施方式的透气结构的纵截面图。
图6是图5所示的透气结构的分解立体图。
图7是沿图5的VII-VII线的横截面图。
图8是现有透气构件的截面图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，以下的说明仅涉及本发明的一例，本发明不受这些例子的限定。
(第一实施方式)
图1~3中示出了本发明的第一实施方式的透气结构1A。该透气结构1A具备设置有开口11的壳体10、安装在开口11上的透气构件2和保持在透气构件2上的密封构件6。
开口11在轴向的至少一部分区域具有直径从壳体10的内部空间10A朝向外部空间10B扩大的锥形面12。本实施方式中，开口11的内周面中内部空间10A侧的极少部分为圆筒状，其余绝大部分为圆锥状。即，锥形面12与壳体10的表面相连。需要说明的是，开口11开口的方向没有特别限定，例如，可以为垂直向上、垂直向下、水平方向等任意一个方向。以下，为便于说明，有时将开口11开口的方向(图1中为上侧)称为上方，将与其相反的方向(图1中为下侧)称为下方。
透气构件2包括：嵌入开口11内的支撑体3、由支撑体3支撑的防水透气膜4和覆盖防水透气膜4的罩5。支撑体3上设置有贯通该支撑体3的透气路径30。透气路径30开口于壳体10的内部空间10A，自上方由防水透气膜4封闭。上述密封构件6在透气路径30的周围将壳体10与支撑体3之间的空隙密封。
防水透气膜4只要是允许气体透过且阻止液体透过的膜(包含树脂或金属的织物、无纺布、网、网状物等)则其结构、材料没有特别限定。例如，防水透气膜4可以具有在树脂多孔膜上层叠有增强层的构成。通过设置增强层，能够得到高强度的防水透气膜4。
树脂多孔膜的材料可以使用可通过公知的拉伸法、提取法制造的氟树脂多孔体或聚烯烃多孔体。作为氟树脂，可以列举：PTFE(聚四氟乙烯)、聚氯三氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物等。作为构成聚烯烃的单体，可以列举：乙烯、丙烯、4-甲基-1戊烯、1-丁烯等，可以使用这些单体单独聚合或共聚而得到的聚烯烃。另外，也可以采用使用聚丙烯腈、尼龙、聚乳酸而得到的纳米纤维薄膜多孔体等。其中，优选能够以较小的面积确保透气性并且阻止异物侵入壳体内部的功能高的PTFE多孔体。
另外，可以根据壳体10的使用环境对树脂多孔膜实施拒液处理。拒液处理可以通过将表面张力小的物质涂布到树脂多孔膜上并干燥、然后固化来进行。拒液处理中使用的拒液剂只要能够形成表面张力比树脂多孔膜的表面张力低的被膜即可，例如，优选包含具有全氟烷基的高分子的拒液剂。拒液剂的涂布可以通过浸渗、喷雾等来进行。另外，从确保充分的防水性的观点出发，优选树脂多孔膜的平均孔径为0.01μm以上且10μm以下。
作为增强层的材料，优选使用透气性优于树脂多孔膜的透气性的材料。具体而言，可以使用包含树脂或金属的织物、无纺布、网、网状物、海绵、泡沫、多孔体等。作为将树脂多孔膜与增强层接合的方法，有：胶粘剂层压、热层压、加热熔敷、超声波熔敷、利用胶粘剂的胶粘等方法。
考虑到强度和固定在支撑体3上的容易度，优选在例如1μm~5mm的范围内调节防水透气膜4的厚度。树脂多孔膜或防水透气膜4的透气度优选以葛尔莱值计为0.1~300秒/100毫升。
支撑体3具有：中心设置有贯通孔的圆形板状的基部31和具有与基部31的贯通孔连通的内部空间的筒状的轴部32。即，基部31的贯通孔和轴部32的内部空间构成上述的透气路径30。本实施方式中，基部31的贯通孔的直径设定为与轴部32的内径相同，它们的内周面形成连续的壁面。但是，基部31的构成不限于此，例如，基部31可以在由轴部32围成的区域内设置有多个贯通孔。
基部31以在开口11外与壳体10的表面相对的方式向开口11的周围扩展。另外，在基部31的上表面接合有防水透气膜4。进而，在基部31的上表面设置有在圆周方向上彼此隔开并且围绕防水透气膜4的多个(图例中为3个)分隔壁35。本实施方式中，各分隔壁35形成与防水透气膜4的轮廓一致的圆弧状。
轴部32自基部31的下表面突出，通过开口11卡合在壳体10的内侧面上。具体而言，轴部32通过从下端在多个部位切入该轴部32的下部而形成有能够在径向上弹性变形的多个(图例中为3个)卡合片。这些卡合片的下端设置有向径向外侧突出的卡合用的爪33。
另外，轴部32上安装有上述密封构件6。密封构件6在自然状态下具有比锥形面12的最小直径大且比最大直径小的外径。作为密封构件6，可以使用O形环、衬垫等。
此外，支撑体3上，在由基部31与轴部32形成的拐角处设置有推压部34。推压部34形成围绕轴部32的根部的环状，在开口11内将密封构件6向锥形面12推压。优选推压部34与密封构件6接触的下端面(推压面)在以图1所示的方式进行组合的状态下位于比壳体10的表面更靠近内部空间10A侧的位置。
罩5具有与支撑体3的分隔壁35抵接且与防水透气膜4相对的主壁51和自主壁51的周缘部下垂的多个(图例中为3个)悬壁52。本实施方式中，主壁51的直径设定为与支撑体3的基部31的外径相同。即，悬壁52以与分隔壁35绘出双重圆的方式配置。
各悬壁52形成与主壁51的周缘部一致的圆弧状。另外，各悬壁52在从分隔壁35向径向外侧远离的位置处覆盖分隔壁35彼此之间的间隙以使防水透气膜4不露出于外部空间10B。换言之，悬壁52和分隔壁35在防水透气膜4的周围形成迷宫以使防水透气膜4不直接露出于外部。
各悬壁52的高度设定得高于分隔壁35的高度。另一方面，在基部31的上表面，在与悬壁52对应的位置处设置有开口于径向外侧且能够嵌合悬壁52的凹部31a。虽然省略了图示，但在悬壁52的前端和凹部31a内设置有能够相互卡合的凹凸，通过上述凹凸的卡合而将罩5连接在支撑体3上。
以上说明的透气结构1A中，密封构件6被收容在开口11内，因此，能够防止来自外部的水、油等直接溅到密封构件6上。
而且，本实施方式中，利用支撑体3的分隔壁35和罩5的悬壁52使防水透气膜4不直接露出于外部，因此，不会使例如高压水直接喷射到防水透气膜4上，从而能够防止防水透气膜4的破损。
另外，透气构件2以即使水侵入罩5内也能使该水顺畅流出的方式构成，因此，无论开口11开口的方向为哪个方向，均能够抑制水积存在防水透气膜4上。
<变形例>
上述实施方式中，仅使用了一个密封构件6，但也可以如图4所示的变形例的透气结构1B那样使用第二密封构件7。图例中，第二密封构件7安装在推压部34，被基部31向壳体10的锥形面12推压。但是，第二密封构件7也可以向壳体10的表面推压。
利用上述构成，也能够保护密封构件6免受来自外部的水、油等的侵入。另外，通过使用第二密封构件7，即使壳体10被盐分腐蚀，也能够长时间确保防水性。
(第二实施方式)
接着，参考图5~7对本发明的第二实施方式的透气结构1C进行说明。需要说明的是，本实施方式中，对于与在第一实施方式中说明过的构成相同的部分标注相同的标号并有时省略其说明。
本实施方式的透气结构1C中，以使支撑体3的基部31的上表面(与防水透气膜4的接合面)与壳体10的表面位于同一平面上的方式将基部31收容在开口11内。并且，基部31的向轴部32的周围伸出的部分构成推压部34。需要说明的是，“基部31的上表面与壳体10的表面位于同一平面上”是不仅包括两个表面完全一致的情况、而且包括两个表面稍稍(例如防水透气膜4的厚度的程度)错开的情况的概念。
此外，本实施方式中，罩5的悬壁52并非从主壁51的周缘部垂下，而是在距周缘部稍靠内侧的位置处从主壁51上垂下。另外，罩5具有该罩5的周缘部与使锥形面12延长而得到的虚拟圆锥面P相交的大小。即，主壁51的直径设定为大于锥形面12的最大直径，由悬壁52的外侧面构成的圆的直径设定为小于锥形面12的最大直径。
根据本实施方式的构成，也能得到与第一实施方式同样的效果。另外，如本实施方式这样将基部31收容在开口11内时，能够使透气构件2小型化。此外，本实施方式中，由于与防水透气膜4的接合面即基部31的上表面与壳体10的表面位于同一平面上，因此，能够将透气构件2自壳体10的表面突出的高度抑制在较低水平。其结果是，在将透气构件2与其他部件一同设置在有限的空间内的情况下，能够有效地利用该空间，从而增大设计的自由度。

Claims (6)

1.一种透气结构，
其具备：
壳体，设置有具有直径从壳体的内部空间朝向外部空间扩大的锥形面的开口；
透气构件，包括嵌入所述开口内并具有开口于所述内部空间的透气路径的支撑体、封闭所述透气路径的防水透气膜和覆盖所述防水透气膜的罩；以及
密封构件，在所述透气路径的周围密封所述壳体与所述支撑体之间的空隙，并且，
所述支撑体设置有构成所述透气路径的贯通孔，并具有接合有所述防水透气膜的基部、自所述基部突出而与所述壳体的内侧面卡合且安装有所述密封构件的筒状的轴部和在所述开口内将所述密封构件向所述锥形面推压的推压部。
2.如权利要求1所述的透气结构，其中，
所述支撑体具有在圆周方向上彼此隔开并且围绕所述防水透气膜的多个分隔壁，
所述罩具有与所述多个分隔壁抵接且与所述防水透气膜相对的主壁和在从所述多个分隔壁向径向外侧远离的位置处覆盖所述多个分隔壁彼此之间的间隙以使所述防水透气膜不露出于所述外部空间的多个悬壁。
3.如权利要求1所述的透气结构，其中，
所述基部以在所述开口外与所述壳体的表面相对的方式向所述开口的周围扩展，
所述推压部配置在由所述基部与所述轴部形成的拐角处。
4.如权利要求3所述的透气结构，其还具备安装在所述推压部并被所述基部向所述壳体推压的第二密封构件。
5.如权利要求1所述的透气结构，其中，
所述基部以使所述基部与所述防水透气膜的接合面与所述壳体的表面位于同一平面上的方式收容在所述开口内，
所述推压部为所述基部的向所述轴部的周围伸出的部分。
6.如权利要求5所述的透气结构，其中，
所述锥形面与所述壳体的表面相连，
所述罩具有该罩的周缘部与使所述锥形面延长而得到的虚拟圆锥面相交的大小。
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