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通氣栓的製作方法

2023-09-22 08:46:25 1

專利名稱:通氣栓的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種設有通氣膜的通氣栓,該通氣膜具有能使氣體流過並能隔離水滴、油滴這樣的液體的作用。
背景技術:
汽車的頭燈、尾燈、霧燈、自動開閉式車窗、壓力傳感器、壓力開關、引擎控制單元等電氣裝置在暴露於水、油、表面活性劑等液體的環境下使用。另外,在一般家電製品中,電動剃鬚刀、行動電話、電動牙刷等也是在暴露於水、油、表面活性劑等液體的環境下使用的。 在這些電氣裝置中,需要提高內部收納有電子零件的殼體的防滴性,但一旦處於完全的封閉狀態下,殼體內部的氣體會因溫度變化而膨脹、收縮,這時殼體內外會產生壓力差,由此對殼體施加過大的負載。因此,上述殼體需要有能防止液體進入並使氣體處於可進出的狀態。在專利文獻1中,記載有如下通氣孔蓋,該通氣孔蓋由有底圓筒狀的蓋零件和嵌入安裝於該蓋零件的內部的筒狀體構成,通過在蓋零件的內周與筒狀體的外周之間、蓋零件的底面與筒狀體的底部之間形成迷宮狀的通氣路來發揮防水性和通氣性。在專利文獻2中,記載有一種安裝於汽車用自動開閉式車窗的電動機殼體的可通氣的栓。在這種圓筒狀栓主體的薄片接合部形成通氣薄片以堵塞栓主體內部,從而能防止水進入電動機殼體內部,並能在通氣膜的作用下使殼體內部與外部之間能通氣。在專利文獻2中,在栓的外側形成有栓主體部,由於該栓主體部形成為朝包含通氣膜的平面的上方突出,因此,在進行將可通氣的栓安裝於電動機殼體等操作時,該突出部作為防護提而能使手較少地直接觸及通氣膜,從而有助於防止通氣膜的破損。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本專利特開2001-143524號公報(圖1)專利文獻2 日本專利特開2003-63549號公報(圖1、圖2)發明的公開發明所要解決的技術問題如上所述,專利文獻2的栓主體部的突出部對防止通氣膜的破損展現出一定的效果。然而,由於存在這種突出部分便使水、油等液體不易排出至栓外部,因通氣膜被液體覆蓋而使能通氣的區域的有效開口面積變小,從而使得通氣膜的通氣性能降低。本發明鑑於上述情況而作,其目的在於提供一種能利用栓主體部的突出部(凸部)防止通氣膜的破損的同時,使液體不易滯留在內部的通氣栓。解決技術問題所採用的技術方案能實現上述目的的本發明的通氣栓包括筒狀構件和通氣膜,其中,上述筒狀構件具有通孔,上述通氣膜與上述筒狀構件周接,上述通氣膜具有周接區域和通氣區域,其中, 上述周接區域與上述筒狀構件接觸,上述通氣區域面向上述通孔,在上述筒狀構件中形成有凸部,該凸部從包含上述通氣區域的平面突出,上述通氣膜在周接區域中具有與上述凸部的一部分或全部對應的形狀。在上述通氣栓中,較為理想的是,從上述通氣區域的中心朝上述周接區域延伸的直線中、被上述凸部阻擋的直線的存在範圍為上述周接區域的周邊360度中的180度以上。在上述通氣栓中,較為理想的是,上述周接區域的外周部與上述筒狀構件的側面部相接觸。在上述通氣栓中,較為理想的是,上述筒狀構件包括兩個以上的上述凸部。在上述通氣栓中,較為理想的是,上述凸部的高度在上述周接區域的周向上是不連續的。在上述通氣栓中,推薦的是,上述周接區域的外周部朝上述凸部的頂部的外側延伸。在上述通氣栓中,推薦的是,在上述周接區域中且在上述凸部的頂部的內側形成有臺階部。在上述通氣栓中,推薦的是在上述周接區域的內周部具有平坦部,該平坦部和上述通氣區域被包含在同一平面內。在上述通氣栓中,較為理想的是,上述通氣膜由氟樹脂構成。在上述通氣栓中,較為理想的是,上述氟樹脂是多孔質聚四氟乙烯。在上述通氣栓中,較為理想的是,上述通氣膜具有防液性。發明效果在本發明的通氣栓中,由於通氣膜被安裝成覆蓋筒狀構件的凸部,因此,緩解因凸部而導致液體被堵住,從而能使液體順利地排出至通氣栓的外側。即,由於液體可沿著通氣膜容易移動,因此,液體不易滯留在通氣栓內,即便在室外等嚴酷的使用環境下,也能維持較高的通氣性。


圖1 (a)是本發明實施方式1的通氣栓的立體圖,圖1 (b)是通氣栓的剖視圖。圖2是現有通氣栓的局部剖視圖。圖3是本發明的通氣栓的局部剖視圖。圖4(a)是本發明實施方式2的通氣栓的立體圖,圖4(b)是通氣栓的剖視圖。圖5是本發明實施方式3的通氣栓的立體圖。圖6是本發明實施方式3的另一通氣栓的立體圖。圖7是本發明實施方式4的通氣栓的立體圖。圖8是本發明實施方式5的通氣栓的立體圖。圖9是本發明實施方式6的通氣栓的局部剖視圖。圖10是本發明的通氣栓的變形例的剖視圖。圖11是本發明的通氣栓的另一變形例的剖視圖。圖12(a) 圖12(c)是表示本發明的通氣栓的製造工藝的工序剖視圖。圖13(a)是本發明製造例1的通氣栓的剖視圖,圖13(b)是通氣栓的俯視圖。圖14(a)是本發明製造例2的通氣栓的剖視圖,圖14(b)是通氣栓的俯視圖。
圖15(a)是本發明製造例3的通氣栓的剖視圖,圖15(b)是通氣栓的俯視圖。圖16(a)是本發明製造例4的通氣栓的剖視圖,圖16(b)是通氣栓的俯視圖。圖17(a)是本發明製造例5的通氣栓的剖視圖,圖17(b)是通氣栓的俯視圖。圖18(a)是本發明製造例6的通氣栓的剖視圖,圖18(b)是通氣栓的俯視圖。
具體實施例方式1.通氣栓的結構以下,參照附圖對本發明實施方式的通氣栓的結構進行說明。(實施方式1)圖1表示本發明實施方式1的通氣栓,圖1 (a)是立體圖,圖1 (b)是通氣栓具有的通氣膜的垂直方向上的剖視圖。如圖1所示,在具有通孔Ia的筒狀構件1的上部安裝有通氣膜2。將通氣膜2中的與筒狀構件1在周邊上相接觸的部分稱為「周接區域」。另外,在沒有與筒狀構件1接觸而面向通孔Ia的部分中,能經由通孔Ia進行通氣,因此,將該部分稱為「通氣區域」。在筒狀構件1中形成有凸部lb,該凸部Ib從包括通氣膜2的通氣區域的平面(圖 1(b)中以虛線表示的面)朝上方突出。由於該凸部Ib作為防護提,能防止在通氣栓的操作作業等時操作者的手等直接觸及通氣膜2的情況,因此,能降低通氣膜2破損的概率。凸部 Ib既可作為筒狀構件1的一部分一體形成,也可以是在筒狀構件1上另行添加的零件。本發明實施方式1的通氣膜2在周接區域上覆蓋凸部lb,其具有與凸部Ib的表面形狀對應的形狀。因此,存在於通氣膜2的通氣區域的液滴不會被凸部Ib堵住,而是在通氣膜2上從通氣區域朝周接區域順利地移動。因此,液滴不易滯留在通氣栓的內部,即便在室外、引擎室內等惡劣的使用環境下,也可保持通氣膜2的有效開口面積,從而能維持較高的通氣性。圖2及圖3詳細地說明液滴流動的情形。圖2是現有通氣栓的局部剖視圖,通氣膜2固定在筒狀構件1的內部,通氣膜2沒有沿著凸部Ib的表面形成。因此,從通氣膜2 的通氣區域朝筒狀構件1的凸部Ib的上坡處(日文登>9 口)便成為不同種材料的邊界。 由於液體一般容易滯留於毛管部,因此,在圖2的通氣栓中液體易於滯留在通氣膜2與凸部 Ib的相接處(通氣膜2的角落)。在通氣膜2與凸部Ib的相接處滯留的液滴3便使通氣膜2的有效開口面積減少。 而在由圖3的局部剖視圖表示的本發明的通氣栓中,由於通氣膜2是沿著凸部Ib的表面形狀連續形成的,因此,通過使通氣栓的傾斜或振動等就可使通氣膜2上的液滴3順利地流出至外部。對於通氣膜2的構成材料的詳細情況將在後面進行說明,但若通氣膜2的構成材料具有比筒狀構件1的構成材料的防水性能(或防油性能)更高的防水性能(或防油性能),則可提高使通氣膜2上的水、油等順利地排出的效果。通氣膜2的防水或防油性能可通過在通氣膜2的表面與液滴3的表面相接的部分上液滴3的表面的切線與通氣膜2的表面所成角度來評判。例如,當筒狀構件1的防水、防油性能較差時,上述角度較大,如圖2所示,液滴3的流動會變差。另一方面,若通氣膜2的防水、防油性能較好,則如圖3所示上述角度較小,液滴3能以在通氣膜2上滾動的方式順利地排出。
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在本發明實施方式1的通氣栓中,通氣膜2的周接區域的外周部與筒狀構件1的側面部接觸。這是為了將液滴3可靠地引導至通氣栓的側面部的緣故。然而,即使通氣膜2 沒能到達筒狀構件1的側面部,只要通氣膜2形成為覆蓋凸部Ib的至少一部分,就能改善凸部Ib阻礙液滴流動的現象。如圖1所示,若在兩處(或三處以上)部位形成筒狀構件1的凸部lb,則能因存在多個凸部lb,而能更可靠地防止在通氣栓的操作作業中可能發生的通氣膜2的破損。另外,由於所設凸部Ib數量的增加會帶來筒狀構件1形狀的複雜化,因此,可提高筒狀構件1 與通氣膜2的固接效果。總之,凸部Ib的高度只要在通氣膜2的周接區域的周向上不連續即可。另外,因存在多個凸部lb,而能在一個凸部Ib與相鄰的另一凸部Ib之間設置間隙。 利用這樣的間隙能更順利地進行液滴3的排出。然而,應該避免使凸部Ib與相鄰的另一凸部Ib之間的間隙較大。在凸部Ib與凸部Ib之間設有一定程度的間隙是有意義的,再擴大間隙,也不會明顯改變液滴排出的效果。另一方面,還由於一旦間隙過大,便無法實現凸部Ib作為防護提而能防止手直接觸及通氣膜2這樣的本發明設置凸部Ib的初衷。因此,在本實施方式的通氣栓中,較為理想的是,從通氣區域的中心朝向周接區域延伸的直線中、被凸部Ib阻擋的直線的存在範圍為周接區域的周邊360度中的180度以上。更具體而言,使用後述的圖16來進行說明。如圖16(b)所示,較為理想的是,使從通氣區域的中心朝周接區域延伸的直線中、被凸部Ib阻擋的直線(虛線箭頭)的存在範圍為周接區域的周邊360度中的180度以上(較為理想的是210度以上,更為理想的是240 度以上)。換言之,較為理想的是,使未被凸部Ib阻擋的直線(實線箭頭)的存在範圍、即角度α的總和不足180度(較為理想的是不足150度,更為理想的是不足120度)。在此, 以通氣區域為圓形的情形為例進行了說明,但在通氣區域不是圓形的情況下,將通氣區域的重心作為通氣區域的中心。如上所述,在本發明中,只要在周接區域存在凸部lb,上述直線就會受阻,若不存在凸部lb,則上述直線不會受阻,但根據需要,也可將「受阻」的定義局限得更窄。例如,如圖16(a)所示,通過將從上述圓的重心觀察凸部Ib時的仰角β為15度以上(更為理想的是為30度以上)的區域定義為「從通氣區域的中心朝周接區域延伸的直線被凸部1阻擋」 的區域,由此能獲得凸部Ib防護手指的防護作用更高的通氣栓。另一方面,不特別限制仰角β的上限,例如可以是60度以下或45度以下。當然,即使凸部Ib形成在筒狀構件1的全周範圍上,只要通氣膜2形成為覆蓋凸部Ib的至少一部分,則本發明的通氣栓就能將液滴3高效地排出。本發明實施方式1的通氣栓可用於同時需要通氣和防液滴的電氣裝置的收納殼體等。在收納殼體中開設例如圓形的孔,並將通氣栓插入該孔進行安裝。如圖1所示,若將通氣栓的圓筒構件1製成錐形,則能將通氣栓可靠地插入孔中。(實施方式2)圖4表示本發明實施方式2的通氣栓,圖4(a)是立體圖,圖4(b)是通氣栓具有的通氣膜的垂直方向上的剖視圖。實施方式2的通氣栓的結構與實施方式1的通氣栓的結構基本相同,但如圖4所示,實施方式2的通氣栓的凸部Ib由角部被磨去、平緩的曲面構成。由於凸部Ib的表面平緩,從而使液滴的流動更順利。作為優選,較為理想的是,凸部Ib的表面的曲率半徑為0.5mm以上。在反覆操作通氣栓的過程中,顯眼的汙垢集中附著在凸部 Ib的角落部,便會降低通氣栓的商品價值,但若使凸部Ib的表面平緩,則附著的汙垢不會顯眼。另外,還具有以下效果能避免與過濾器的角發生碰擦的現象,從而可提高過濾器的保護性。(實施方式3)在實施方式3之後的實施例中,對本發明的通氣栓的其它變形例進行說明。圖5 是本發明實施方式3的通氣栓的立體圖。在實施方式3的通氣栓中,在三處部位形成凸部 lb。由於有三個凸部lb,因此,存在於凸部Ib與其它凸部Ib之間的間隙也有三處,從而可使滯留在通氣栓內側的液滴容易排出至外部。在實施方式3的通氣栓中,由於通氣膜2稍小,因此,通氣膜2的周接區域的外周部沒能到達筒狀構件1的側面,但這已經是足以將液滴順利地引導至凸部Ib的頂部的結構。圖6是本發明實施方式3的另一通氣栓的立體圖。圖6所示的通氣栓是使通氣膜 2的周接區域的外周部從凸部Ib的頂部朝外側延伸的形態,其具有能將液滴可靠地排出至通氣栓外側的效果。如圖5及圖6所示,凸部Ib的周向上的截面形狀為梯形。通過使截面形狀為梯形, 在通氣栓的內側及外側形成有斜面,從而能將液滴更順利地排出。(實施方式4)圖7是本發明實施方式4的通氣栓的立體圖。實施方式4的通氣栓的凸部Ib的形狀為球面狀。本實施方式的通氣栓提供一種除了能通過通氣栓的凸部Ib來預防通氣膜的破損之外,還因凸部Ib的表面形狀平緩而使液體不易滯留在內部的結構。(實施方式5)圖8是本發明實施方式5的通氣栓的立體圖。在實施方式5的通氣栓中,由於通氣膜2覆蓋筒狀構件1的側面,因此,液滴從通氣栓內側至外側的排出非常平穩。另外,由於通氣膜2與筒狀構件1的接觸面積非常大,因此,通氣膜2不易從筒狀構件1上剝離,從而可大幅增加通氣栓的耐用時間。(實施方式6)圖9是本發明實施方式6的通氣栓的局部剖視圖,其特意放大表示凸部lb。實施方式6的通氣栓是在通氣膜2的周接區域中且在凸部Ib的頂部的內側形成有臺階部Ic的形態。在本發明中,臺階部是指凸部Ib的表面的傾斜角局部較小的部分。傾斜角較小是指凸部Ib的斜面與包括通氣膜2的通氣區域的平面所成角度較小的意思。在本發明的通氣膜2中形成有用於供氣體透過的微小的通氣孔。在筒狀構件1與通氣膜2的交界面上,利用筒狀構件1的一部分進入通氣膜2的通氣孔內部的接合效果來加強筒狀構件1與通氣膜2的固接力。然而,在凸部Ib的斜面部,受到成型時的壓力而使通氣膜2的微小通氣孔結構變形,由於微小通氣孔相對較小,因此,筒狀構件1便不易進入通氣膜2的通氣孔,由此使筒狀構件1與通氣膜2的固接力變弱。在本發明實施方式6的通氣栓中,通過設置凸部Ib的表面的傾斜角局部較小的部分,即通過在斜面上設置臺階部lc,就能局部減緩筒狀構件1與通氣膜2的固接力的降低。因存在這種臺階部lc,即使如圖9所示從通氣區域下方暫時施加較大的壓差,而使通氣膜2沿著凸部Ib的斜面向上捲起,臺階部Ic也能起到停止剝離的作用,由此避免通氣膜2完全脫離。2.通氣栓的各構成要素的詳細說明以上,根據實施方式1 6對本發明的通氣栓的結構進行了說明,但以下對筒狀構件1及通氣膜2的詳細情況(優選材料等)進行說明。(1)筒狀構件若考慮如上所述將通氣栓插入到電氣裝置的一部分中的用途,則筒狀構件1由具有彈性的樹脂構成是較為理想的。作為樹脂的例子,較為理想的是,寸 > 卜(商標名=Santoprene)、彡f ^卜7 —(商品名=Milastomer)等烯烴類為主的彈性樹脂、或是乙烯丙烯酸橡膠(EPDM)、丙烯酸類橡膠、矽橡膠、氟橡膠等橡膠類或替代橡膠的彈性樹脂、含聚丙烯(PP)的彈性樹脂。為了能使本發明的通氣栓容易地插入電氣裝置的一部分,使筒狀構件1的硬度(JIS K 6253)為100度以下,更為理想的是為80度以下。為了保證筒狀構件的密封性,使硬度為10度以上,更為理想的是為40度以上。為了測定橡膠硬度,可使用硬度計(株式會社島津製作所制DUR0METER A)。筒狀構件1的凸部Ib的高度較為理想的是通孔Ia的直徑的5% 200%,更為理想的是10% 100%,尤為理想的是15% 50%(2)通氣膜作為通氣膜2的構成材料,使用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醯亞胺等,但較為理想的是使用防水性優異的氟橡膠、更為理想的是推薦使用多孔質聚四氟乙烯(多孔質 PTFE)的膜。作為通氣膜2的微觀形狀,能使用網狀、篩孔狀、多孔質的形狀。多孔質PTFE 膜適用於防滴性優異、能防止水滴、油滴、塵埃進入並能使電氣裝置的內外具有通氣性的用途。多孔質PTFE膜是在從將PTFE的細粉與成形助劑混合而獲得的糊狀的成形體中去除成形助劑後,通過在高溫高速下拉伸,還根據需要經燒成而獲得的。在單軸拉伸的情況下,結(摺疊晶體)在拉伸方向上直角地形成為較細的島狀,原纖(摺疊晶體通過拉伸解開而被引出的直鏈狀的分子束)在延伸方向上排列成將該結之間連接的編帶狀(日文tf Λ狀)。此外,成為原纖之間、或被原纖和結劃分出的空間為空孔的纖維質結構。另外,在雙軸拉伸的情況下,原纖呈放射狀擴展,從而形成以下蜘蛛網狀的纖維質結構連接原纖的結散布成島狀,並存在多個被原纖和結劃分出的空間。通氣膜2既可以是單軸拉伸多孔質PTFE膜,也可以是雙軸拉伸多孔質PTFE膜。通氣膜2具有僅能單獨(單層)使用的強度是較為理想的,但也可與無紡布、織物、針織物等的網這樣的具有伸縮性且最好能耐120°C高溫的通氣性的加強層層疊使用。作為通氣膜2的物理特性,希望能具有IkPa以上的耐水壓、更好的是具有IOkPa 以上的耐水壓,並具有1000秒以下的透氣度(JIS P 8117)、更好的是具有100秒以下的透氣度。對通氣膜2的細孔內表面賦予防液性是較為理想的。能通過使通氣膜2具有防液性來抑制體脂、機械油、水滴等各種汙染物浸透或保持在通氣膜的細孔內。這些汙染物質使通氣膜的捕集特性、通氣特性降低,從而成為損害作為通氣膜的功能的原因。也可對筒狀構件1的表面整體賦予防液性。
在權利要求書及本說明書中,作為賦予防液性的方法,能使用防液性材料或添加防液劑,在該情況下的「防液」是指排斥液體的性質或功能,在「防液劑」中包括「防水劑」、 「防油劑」、「防水防油劑」等。以下,舉例對防水防油性聚合物進行說明。能使用具有含氟側鏈的聚合物作為防水防油性聚合物。防水防油性聚合物及將該聚合物與多孔質PTFE膜複合化的方法的詳細內容被公開在號公報等中,在下面表示其一個例子。(化學式1)
權利要求
1.一種通氣栓,其特徵在於,包括筒狀構件和通氣膜,其中,所述筒狀構件具有通孔,所述通氣膜與所述筒狀構件周接,所述通氣膜具有周接區域和通氣區域,其中,所述周接區域與所述筒狀構件相接觸,所述通氣區域面向所述通孔,在所述筒狀構件中形成有凸部,該凸部從包含所述通氣區域的平面突出, 所述通氣膜在周接區域中具有與所述凸部的一部分或全部對應的形狀。
2.如權利要求1所述的通氣栓,其特徵在於,從所述通氣區域的中心朝所述周接區域延伸的直線中、被所述凸部阻擋的直線的存在範圍為所述周接區域的周邊360度中的180度以上。
3.如權利要求1或2所述的通氣栓,其特徵在於,所述周接區域的外周部與所述筒狀構件的側面部相接觸。
4.如權利要求1至3中任一項所述的通氣栓,其特徵在於, 所述筒狀構件包括兩個以上的所述凸部。
5.如權利要求1至4中任一項所述的通氣栓,其特徵在於, 所述凸部的高度在所述周接區域的周向上是不連續的。
6.如權利要求1至5中任一項所述的通氣栓,其特徵在於, 所述周接區域的外周部朝所述凸部的頂部的外側延伸。
7.如權利要求1至6中任一項所述的通氣栓,其特徵在於, 在所述周接區域中且在所述凸部的頂部的內側形成有臺階部。
8.如權利要求1至7中任一項所述的通氣栓,其特徵在於,在所述周接區域的內周部具有平坦部,該平坦部和所述通氣區域被包含在同一平面內。
9.如權利要求1至8中任一項所述的通氣栓,其特徵在於, 所述通氣膜由氟樹脂構成。
10.如權利要求9所述的通氣栓,其特徵在於, 所述氟樹脂是多孔質聚四氟乙烯。
11.如權利要求1至10中任一項所述的通氣栓,其特徵在於, 所述通氣膜具有防液性。
全文摘要
一種通氣栓,能利用筒狀構件的凸部防止通氣膜的破損,並能在內部不易滯留液體。本發明的通氣栓包括筒狀構件(1)和通氣膜(2),其中,所述筒狀構件(1)具有通孔(1a),所述通氣膜(2)與筒狀構件(1)周接,通氣膜(2)具有周接區域和通氣區域,其中,所述周接區域與筒狀構件(1)接觸,所述通氣區域面向通孔(1a),在筒狀構件(1)中形成有凸部(1b),該凸部(1b)從包含通氣區域的平面突出,通氣膜(2)具有在周接區域中沿凸部(1b)的一部分或全部的形狀。
文檔編號B65D39/04GK102239351SQ20098014905
公開日2011年11月9日 申請日期2009年11月5日 優先權日2008年11月6日
發明者小野雅司, 植木拓也 申請人:日本奧亞特克斯股份有限公司

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