專利名稱：通氣元件、通氣殼體、防拔出元件及形成通風結構的套件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種固定在汽車電氣部件等的殼體上的通氣元件，以及其上固定通氣元件的殼體。
背景技術：
通氣元件被安裝到諸如ECU(電子控制裝置)、燈、電動機、各種傳感器、壓力開關和致動器這樣的汽車電氣部件；移動電話、照相機、電動剃須刀、電動牙刷及室外用燈的各種殼體上。
每種通氣元件都防止水或灰塵侵入殼體的內部，同時根據(jù)通氣元件所安裝于其上的殼體的種類而起到各種作用。這些作用包括聲音的傳播、殼體內所產生氣體的排出以及緩解由溫度變化而引起的殼體內的壓力變化。
圖17A和17B顯示出相關技術的通氣元件的一個實例。圖17A和17B的每個圖中所顯示出的通氣元件51用于暴露于諸如雨水、泥漿水或油這樣的污染物的設備殼體上，例如，用于機動車電氣部件的設備殼體上。通氣元件51具有一L形或U形(未示出)管狀體。通氣元件51可具有一內部具有迷宮52的結構。通氣元件51的一端與設置在殼體50內的頸部(neckportion)50a外部配合，從而通氣元件51被固定到該殼體上。
圖18A和18B顯示出相關技術的通氣元件的另一個實例。在圖18A和18B中所示的通氣元件60中，一近似圓筒體62配裝到蓋部件61的內側，以便在蓋部件61的內周面和近似圓筒體62的外周面之間以及在蓋部件61的底表面和近似圓筒體62的底部之間形成通風路徑。當在近似圓筒體62底部的開口用過濾器63覆蓋時，通氣元件60也可表現(xiàn)出更高的防水特性和更高的防塵特性(這在日本專利公開文獻No.JP-A-2001-143524中公開)。在近似圓筒體62的頂部上的開口62a與殼體50的頸部50a外部配合，從而通氣元件60固定到殼體上。
圖19顯示出相關技術的通氣元件的另一個實例。在圖19所示的通氣元件70中，一個圓錐形插入部分71a形成于一圓盤狀彈性元件71的一端部，同時一防濺罩(splash guard cover)71b形成于該圓盤形彈性元件71的另一端部，并且透氣薄膜72通過熔焊被固定在通風流動路徑上，其中該通風流動路徑在所述一端部和另一端部的外周面之間穿過。另外，與插入部分71a配合來固定地保持殼體7的密封/固定部分71c形成于彈性元件71的外周上(這已在日本專利公開文獻JP-A-H10-85536號中公開)。插入部分71a被壓入該殼體的開口部分從而通氣元件70固定到殼體上。
然而，這些通氣元件具有下列問題。
圖17A、17B、18A和18B中所示的每個通氣元件51和60僅僅通過與殼體50的頸部50a的外部配合而固定到殼體50上。因此，通氣元件有可能從該殼體上拔出。
另一方面，在圖19所示的通氣元件70中，抵靠殼體7的表面由彈性體制成。因此，當油侵入通氣元件70與殼體7抵靠的表面的一部分內時，通氣元件70很容易與殼體分開。因此不能說該通氣元件70適用于油很容易附著在通氣元件上的環(huán)境中所使用的殼體上。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種通氣元件，具有一個透氣薄膜和一個支座，其中透氣薄膜以該透氣薄膜固定到開口部分上狀態(tài)傳送流過殼體開口部分的氣體；而支座包括一用來支撐透氣薄膜的支撐部分以及插入該殼體的開口部分的插入部分，其中插入部分在其插入起始一側的端部處具有一鎖定部分，該鎖定部分具有一錐形前端，同時插入部分至少在其插入起始側沿圓周方向分成多個部分。
本發(fā)明的通氣殼體的特征在于通氣元件固定到殼體的開口部分上。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種與本發(fā)明通氣元件一起使用的用于通氣元件的防拔出元件，其特征在于該防拔出元件包括一插入到插入部分內的柱狀部分，而該插入部分插入開口部分中，以便穿過該開口部分，從而插入部分從其內側展開，并且在該柱狀部分上形成一通氣孔，當防拔出元件被插入該插入部分時，該通氣孔與通氣元件的通孔相連通。
根據(jù)本發(fā)明，此處提供了一種用于形成通風結構的套件，該通風結構包括本發(fā)明的通氣元件以及用于本發(fā)明通氣元件的防拔出元件。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的通氣元件的一個實施例的分解視圖；圖2A是圖1所示通氣元件的底視圖，而圖2B是沿圖2A中的A-A’線截取的剖面圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的通氣元件的另一實施例的剖面圖；圖4A和4B是示出通氣元件的一個支腿部分2h插入其他通氣元件的通孔3中的狀態(tài)的視圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的通氣元件的另一實施例的剖面圖；圖6A是示出根據(jù)本發(fā)明通氣元件的另一實施例的分解視圖；而圖6B是圖6A所示的通氣元件的剖面圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明通氣元件的另一實施例的剖面圖；圖8A是圖7所示的通氣元件的正視圖，而圖8B是從圖8A所示的通氣元件的底視圖中省略掉密封部分的視圖；圖9A是本發(fā)明通氣元件的另一實施例的正視圖，而圖9B是從圖9A所示的通氣元件的底視圖中省略掉密封部分的視圖；圖10是示出防拔出元件安裝在圖9所示通氣元件上的狀態(tài)的正視圖；圖11是示出圖10所示的防拔出元件的剖面圖；圖12A是根據(jù)本發(fā)明通氣元件固定于其上的連接器的透視圖；而圖12B是沿圖12A中的B-B’線截取的剖面圖；圖13A是根據(jù)本發(fā)明的通氣元件安裝于其上的汽車燈的透視圖，而圖13B是沿圖13A中的C-C’線截取的剖面圖；圖14是本發(fā)明的通氣元件安裝于其上的電動牙刷的局部剖面圖；圖15A是本發(fā)明的通氣元件已安裝于其上的ECU的透視圖，而圖15B是ECU蓋的頂蓋的后視圖；圖16A是對比例3的通氣元件的正視圖，圖16B是從圖16A所示的通氣元件的底視圖中省略密封部分的視圖；圖17A和17B是示出相關技術的通氣元件的一個實例的剖面圖；圖18A是解釋相關技術通氣元件的另一實例的分解圖，而圖18B是圖18A所示的通氣元件的剖面圖；以及圖19是用來解釋相關技術的通氣元件另一實例的剖面圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
(第一實施例)現(xiàn)在將參照圖1至6B來對本發(fā)明的通氣元件的一個實施例進行描述。
圖1、2A和2B所示的通氣元件1包括一支座2和一透氣薄膜4。支座2包括一用于支撐透氣薄膜4的支撐部分2a以及一形成于支撐部分2a一側的插入部分2b。在支座2的中央部分形成貫穿支撐部分2a和插入部分2b的通孔3。透氣薄膜4被固定地連接到支撐部分2a上以便覆蓋通孔3。
插入部分2b為柱狀，其直徑與殼體7開口部分8的直徑基本上相同。至少插入部分2b的插入起始側沿周邊分成多個部分。插入部分2b包括至少多個設置于插入起始側的支腿部分2h，以便在相鄰支腿部分2h之間形成狹縫2i。每個支腿部分2h包括一鎖定部分2c，鎖定部分的外周表面在插入起始側的一端是錐形的。
當通氣元件1固定到殼體7的開口部分8上時，通過將插入部分2b插入該開口部分而將鎖定部分2c按壓在開口部分8上，使得插入部分2b的分開的各部分(支腿部分2h)向內彎曲。從而，通氣元件1相對于殼體7的插入壓力減小。當鎖定部分2c通過開口部分8并且不再受該壓力的作用時，鎖定部分2c被鎖定在殼體的內表面上。于是，通氣元件1被固定在殼體7上。一旦通氣元件1被固定在殼體7上，除非用足以毀壞該通氣元件1和/或殼體7那么大的力來拔通氣元件1，否則通氣元件1不會被從殼體7的外側卸掉。于是，通氣元件1與殼體7分開的可能性被降低了。
在圖1、2A和2B所示的實施例中，插入部分2b的插入起始側沿周向被分成三份。分開部分的數(shù)目并不限于此，而可以是兩個或四個或更多。此外，在圖1、2A和2B所示的實施例中，插入部分2b的縱向部分被分成多個部分。本發(fā)明并不限于此，而是整個的插入部分2b可被縱向地分成多個部分。盡管在該實施例中所有的支腿部分2h都包括鎖定部分2c，但是鎖定部分可以設置在至少一個，優(yōu)選兩個或更多個支腿部分2h上。優(yōu)選地，鎖定部分2c形成為至少離開插入部分2c在插入起始側的末端0.1mm。如果在插入起始側的端部形成一平坦部分，則插入部分2b可容易地插入殼體的開口部分8內。
支撐部分2a的形狀沒有特別地限定，但是可以是如圖1、2A和2B所示的，具有比插入部分2b的直徑大的直徑的圓盤。支撐部分2a可具有比形成于殼體7上的開口部分8的直徑大的直徑，以便設置成覆蓋開口部分8。
此外，支撐部分2a與透氣薄膜4抵靠的表面形成為如圖2B所示的曲面。以這種方式，設置了這樣一種通氣元件，其曲面在支撐部分2a的表面處具有高度低于中央部分的周邊部分，這樣適當?shù)靥岣吡俗鳛橛迷谌菀资芩绊懎h(huán)境中的殼體的通氣元件的一個特性的排水特性。順便提一句，例如，支撐部分2a的形狀可以被形成為圓錐形，而不是如上所述的支撐部分2a的曲面。在這種情況下，透氣薄膜4牢固地安裝在圓錐形的斜面上，從而排水特性得到了提高。
通孔3的尺寸可考慮通氣元件1安裝于其上的殼體的種類以及透氣薄膜4的滲透性來適當?shù)卮_定。通孔3的面積(垂直于氣體滲透方向的平面上的面積)可被設定為0.001-100cm2。
此外，如圖2B所示，在被透氣薄膜4覆蓋住的表面內可設置多個通孔3。當以如此方式在被透氣薄膜4覆蓋住的表面內形成多個通孔3時，透氣薄膜4的中心也被支撐部分2a支撐。因此，有可能防止透氣薄膜4受到外力的破壞。
如圖3所示，可以在被透氣薄膜4覆蓋住的表面上形成單個通孔3。如果通孔3的直徑較大，則透氣性提高了。另外，如果該直徑足夠大，并且在通孔3的縱向上保持不變，則防止了在圍繞該通孔的支撐元件2側壁上凝結將阻礙空氣流通的水汽。然而，如果通孔較大，恐怕在多個通氣元件在一個包裝中包裹并運輸或傳送時，通氣元件的支腿部分2h會破壞透氣薄膜4。
圖4A和4B示出通氣元件X的支腿部分2h被插入其他通氣元件Y的通孔中。圖4A和4B是從空氣穿過的方向上看去的平面圖。分別地，通氣元件X自支撐部分2a一側觀察，通氣元件Y自插入部分2b一側觀察。在圖中，通氣元件X的透氣薄膜被省略了。在從空氣穿過的方向觀察的平面圖中，支座(相當于圖4A和4B中的支撐部分2a)呈現(xiàn)為環(huán)形。
如圖4A所示，如果尺寸A小于尺寸B，通氣元件X的支腿部分2h可深深插入通氣元件Y的通孔3中，從而通氣元件Y的透氣薄膜被破壞了。尺寸A被定義為環(huán)寬度的最小值(最小環(huán)寬度)，尺寸B被定義為兩個相鄰支腿部分之間的最近距離，在插入部分2b的插入起始側端部，這兩個支腿之間的最近距離比其它任何一對相鄰支腿部分之間的最近距離大(支腿部分之間的最大距離)。
如從空氣穿過方向觀察的圖4A的平面圖所示，如果支撐部分2a和通孔3的外部形狀是正圓形(true circle)并且這些圓為同心的，則在任何部分的環(huán)寬度為常數(shù)。因此，該值被確定為尺寸A。另外，如圖4A所示，支腿部分2h具有相同的形狀并被以恒定的間隔設置，則在插入部分2b的插入起始側端部，支腿部分2h中的任何兩個相鄰支腿部分之間的最近距離相同，因此，該值被確定為B。
如圖4B所示，當尺寸A被設定成比尺寸B大時，即使通氣元件X的支腿部分2h深深地進入通氣元件Y的通孔3中，通氣元件X的支撐部分2a與通氣元件Y的支腿部分2h相鄰接，從而防止了通氣元件X的支腿部分2h插入通氣元件Y的通孔3中。因此，防止了支腿部分2h對其他通氣元件的透氣薄膜4的損壞，并防止了支腿部分2h與其他通氣元件的支腿部分交錯在一起。通氣元件的處理很容易完成。
優(yōu)選使用易于模制的熱塑性樹脂作為支座2的材料，而沒有任何特殊的限制。要被使用的這種材料的實例包括彈性體以外的熱塑性樹脂，如聚對苯二甲酸二丁烯酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚亞苯基硫醚(PPS)、聚砜(PS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、ABS樹脂或這些熱塑性樹脂的合成材料。除了熱塑性樹脂以外，也可使用如下的合成材料，其中諸如玻璃纖維或碳纖維這樣的加強材料或金屬與熱塑性樹脂合成以提高耐熱性、耐濕性、尺寸穩(wěn)定性和剛性。另外，通氣元件1通過壓配合而固定到殼體上。因此優(yōu)選使用抗沖擊性優(yōu)良、彎曲強度高的材料，如PBT、PPS或PS。特別地，當使用PBT時，優(yōu)選在該材料中包含重量上5至40％的玻璃纖維。另外，可以在用上述材料形成的支座2的表面上進行處理以獲得所需的特性，如脫模性(mold release)、粘著性改進、電絕緣、半導電性、電導率等等。
形成支座2的方法沒有特別的限制。例如，支座2可以通過注模、壓模成型或切削來形成。
如果能確保足夠的滲透性，則透氣薄膜4的材料、結構及形成沒有特別的限制。然而，優(yōu)選的是從含氟樹脂多孔材料和聚烯烴多孔材料中選擇至少一種。含氟樹脂的實例包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯三氟乙烯、四氟乙烯一六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烴基乙烯醚共聚物、以及四氟乙烯-乙烯共聚物。聚烯烴單體的實例包括乙烯、丙烯、4-甲基戊烯-1、以及1-丁烯。通過這些單體的簡單聚合或共聚合而得到的聚烯烴也可被使用。另外，兩種或多種這樣的聚烯烴可被混合或層壓成層。在這些材料中，PTFE多孔材料是特別優(yōu)選，因為即使在小面積內它也能保持滲透性，并且它具有很高的防止水或灰塵侵入殼體內部的功能。
如圖1至圖3所示，加強材料5可層壓到透氣薄膜4上。當加強材料5以這種方式層疊到透氣薄膜4的一側時，加強材料5也可被層疊到與圖1至3所示透氣薄膜4的加強材料5層疊于其上的表面相反的表面上。加強材料5的材料、結構及形成沒有特別的限制。然而，優(yōu)選使用具有比透氣薄膜4大的孔徑尺寸以及優(yōu)良透氣性的材料，如機織織物、非織布、網眼、網狀物、海綿、泡沫、金屬多孔材料或金屬網。當需要耐熱性時，優(yōu)選使用由聚酯、聚酰胺、芳族聚酰胺樹脂、聚酰亞胺、氟樹脂、超高分子量聚乙烯或金屬制得的加強材料。順便說一句，盡管在圖1至圖3所示的實施例中加強材料5被層疊到透氣薄膜4的一側，加強材料5也可被層疊到透氣薄膜4的兩側。透氣薄膜4可被層疊到加強材料5的兩側面上。
至于將加強材料5層疊到透氣薄膜4上的方法，它們可以被簡單地彼此疊放，或接合到一起。例如，可以用粘結劑層疊、熱層疊(thermallamination)、加熱沉積(heating deposition)、超聲波沉積(ultrasonicdeposition)、或用粘結劑粘結的方法完成連接。例如，當通過熱層疊對透氣薄膜4和加強材料5進行層疊時，一部分加強材料5可被加熱并被熔化以被粘結到透氣薄膜4上。于是，透氣薄膜4不用粘結劑就被粘結到加強材料5上，避免了不必要的重量增加以及透氣性的下降?？蛇x地，透氣薄膜4和加強材料5可用如熱熔粉末的熔焊劑粘結在一起。
由透氣薄膜4和加強材料5層疊而成的疊片的透氣性(Gurley值)優(yōu)選在0.1-300秒/100cm3范圍內，更為優(yōu)選的是在1.0-100秒/100cm3范圍內?？顾畨毫?yōu)選不小于1.0kPa。
根據(jù)殼體的用途，可以對透氣薄膜4進行防液體處理，如防水處理或防油處理?？梢酝ㄟ^在透氣薄膜4上涂覆表面張力小的物質、干燥該物質然后固化該物質來完成防液體處理。防液體劑沒有特別的限制，只要表面張力比透氣薄膜小的涂層都可形成為防液體劑。然而，優(yōu)選使用具有全氟代烷基族的聚合物。要使用的這種聚合物的例子包括Fluorad(由Sumitomo3M有限公司生產)、Scotchguard(由Sumitomo 3M有限公司生產)、Texguard(由大金工業(yè)有限公司生產)、Unidyne(由大金工業(yè)有限公司生產)以及Asahi guard(由Asahi玻璃有限公司生產)(所有這些都是商品名稱)。防液體劑可以通過浸漬或噴射來施加。
至于將透氣薄膜4支撐在支撐部分2a上的方法，由于幾乎不發(fā)生剝離或漂移，因此加熱沉積、超聲波沉積或利用粘結劑來粘結中的任一種方法都是適合的。從操作方便的角度來看，加熱沉積或超聲波沉積是優(yōu)選的。當加強材料5層疊到透氣薄膜4上時，只要加強材料5可被固定地安裝到支座2上，可以使用任何支撐方法而沒有特別地限制。順便說一句，當需要高防液體性能時，優(yōu)選地，加強材料5牢固附著到支撐部分2a上，而防液體性能較高的表面面向殼體的外側。
作為將透氣薄膜4支撐到支撐部分2a上的另一種方法，當注模支座2時，透氣薄膜4可被設置在用于形成支座2的模具內。在這種情況下，透氣薄膜4與支座2結合為一整體。
透氣薄膜4的厚度或者由透氣薄膜4和加強材料5層疊而成的疊層元件的厚度優(yōu)選被設定為在1μm至5mm的范圍內。如果該膜比1μm薄，則該膜容易破損，而如果該膜比5mm厚，則很難將該膜支撐在支撐部分上。
另外，如圖5所示，當密封部分2d設置在支撐部分2a的面向殼體的表面上時，可以提高殼體7與通氣元件1之間的附著力或氣密性。特別是當彈性體之外的熱塑性樹脂用作支撐部分2a時，優(yōu)選形成密封部分2d以提高密封性能。
用于密封部分的優(yōu)選材料的例子包括彈性體，如丁腈橡膠(NBR)、乙烯-丙烯橡膠(EPM或EPDM)、硅橡膠、含氟橡膠(fluoric rubber)、丙烯酸橡膠、氫化丁腈橡膠(HNBR)、泡沫材料或用粘結層形成的材料。
例如，密封部分2d可通過將上述材料的O形圈與插入部分2b外部配合而設置，或者通過雙色模制(dichromatic molding)而在支撐部分2a的一側上形成。另外，具有粘結層的制成材料可粘結在支撐部分2a的與殼體7相對的表面上。
另外，如圖6A和6B所示，當支座2具有一個從透氣薄膜4上方覆蓋透氣薄膜4至少一部分的保護部分2e時，則有可能降低透氣薄膜4被外力破壞或者通氣被積累在透氣薄膜表面上的沙子或泥土堵塞的可能性。
保護部分2e的形狀并沒有特殊的限制，只要該形狀不會破壞通氣元件1的滲透性。然而，優(yōu)選的是多個開口部分2f形成在當沿氣體滲透方向觀察時看不見它們的位置，例如，形成于如圖6A和6B所示實施例中的保護部分2e的側面。順便說一句，只要開口部分2f不會損壞保護透氣薄膜4的效果，該開口部分2f也可形成于保護部分2e的上部表面2g上。另外，從保持保護部分2e的強度并有效地防止物質進入的角度來看，優(yōu)選的是開口部分2f形成為分開的小孔。
作為保護部分2e的材料，可以使用與支座2其它部分材料相似的材料。將保護部分2e與支座2的其它部分成為一體的方法沒有特別的限制。這種整合可以通過加熱沉積、超聲波沉積、振動沉積、使用粘結劑粘結、裝配或螺紋聯(lián)接的方法來達到。特別地，由于其低成本和容易，加熱沉積或超聲波沉積是優(yōu)選的。
(第二實施例)在該實施例中，本發(fā)明的另一通氣元件由圖7、8A和8B來描述。除非給出特殊的解釋，該實施例與前面的實施例相似地構成，相同的元件用相同的附圖標記標示，從而省略其解釋。
盡管圖1、2A和2B所示的通氣元件設置有插入部分2b，該部分沿其圓周方向被分成三部分，并且這三個支腿部分2h的每一個都包括位于插入起始側端部的鎖定部分(見圖2B)，這個實施例的通氣元件21具有沿其圓周方向被分成六個部分的插入部分2b。在這六個支腿部分2h中，三個支腿部分2h包含鎖定部分2c。包含鎖定部分2c的支腿部分2h與不包含鎖定部分2c的支腿部分2h在圓周方向上交替設置。
如圖1、2A和2B的通氣元件所示，在每個支腿部分2h都包含有鎖定部分2c的情況下，為了減小插入部分2b進入開口部分8的插入壓力，應當將支腿部分2h的寬度做得較小(即，狹縫2i變得更寬)，從而支腿部分2h可被容易地向內彎曲，或者應當使鎖定部分2c與開口部分8的滑動接觸面積更小(見圖1)。然而，如果支腿部分2h的寬度變小，由于插入部分2b和開口部分8之間的接觸面積減小，插入部分2b會被輕易地在開口部分8內轉動。因此穩(wěn)定性降低了。
在本實施例的通氣元件21中，由于插入部分2b沿圓周方向被分成更多部分，并包括不具有鎖定部分2c的支腿部分2h，支腿部分2h可被輕易地向內彎曲，并且鎖定部分2c和開口部分8之間的滑動接觸面積減小，從而插入壓力減小。另外，保持了插入部分2b與開口部分8的接觸面積，從而防止了插入后位置的移動，并由此提高了穩(wěn)定性。
在該實施例中，如圖8A所示，保護部分2e的凸出部分2j配裝到形成于支撐部分2a的與殼體7相對的表面上的凹槽2k中，從而保護部分2e和支撐部分2a成為一體。由于保護部分2e可與支撐部分2a相分離，因此透氣薄膜4可由新的透氣薄膜4更換。
(第三實施例)在該實施例中，本發(fā)明的其他通氣元件由圖9A至11來描述。除非給出特殊解釋，該實施例用與前面的實施例相似地構成，相同的元件用相同的附圖標記標示，從而省略對其解釋。
在第一和第二實施例所描述的通氣元件中，兩個或更多的支腿部分2h包括錐形鎖定部分2c(見圖2B和8B)，在這個實施例中通氣元件31的支腿部分2h都不包含鎖定部分。插入部分2b的外徑幾乎等于開口部分8的直徑，從而通過將插入部分2b壓配合進開口部分8中，而將通氣元件31固定到殼體7上。
如圖10所示，優(yōu)選的是防拔出元件9設置在插入部分2b在其插入起始側處的內部，其向殼體7內突出從而插入部分2b的插入起始側從其內側展開。通過用于形成包括通氣元件31和防拔出元件9在內的透氣結構的套件，通氣元件31可被更可靠地安裝到殼體7上。
如圖10和11所示，防拔出元件9包括插入已經插入到開口部分8中的插入部分8的柱狀部分9a，以便穿過開口部分8，從而插入部分2b從其內部展開。在柱狀部分9a上形成一個通氣孔9b，當防拔出元件9插入到插入部分2a中時，該通氣孔與通氣元件的通孔3連通。從柱狀部分9a的插入起始側到插入終止側柱狀部分9a的外徑變大。防拔出元件9還包括一法蘭部分9c，該法蘭部分9c設置于柱狀部分9a的插入終止側上，并具有比殼體7開口部分8的直徑大的外徑，從而防止防拔出元件9被過度地插入插入部分2b中。
如圖10和11所示，防拔出元件9還包括一折回部分9d，該部分由法蘭部分9c處形成，以便圍繞柱狀部分9a。如果折回部分9d形成為使得支腿部分2h配合在折回部分9d和柱狀部分9a之間，則防拔出元件9可以更可靠地安裝在通氣元件31上。此外，如果折回部分9d形成為使得折回部分9d的端面9e與相對于殼體7中的與支撐部分2a相對的表面的后表面7a在柱狀元件9a插入到插入部分2b中的狀態(tài)下抵靠，則通氣元件31可被固定到殼體7上，從而插入部分2b不會在開口部分8中滑動。由于防拔出元件9可根據(jù)需要被取出，通氣元件可被替換。用來配合的裝配槽和裝配凸起或者用來螺紋連接的外螺紋和內螺紋等等可形成在插入部分2b的內側面上或者柱狀部分9a外側面上。
用于防拔出元件9的材料沒有特別地限制?？梢允褂门c支座材料相似的材料?？梢允褂镁哂邢笙鹉z一樣的彈性材料，如熱塑性彈性體。
接著，圖12A、12B、13A、13B、14、15A和15B分別示出本發(fā)明的通氣元件安裝于其上的通氣殼體的實例。圖1所示的通氣元件1被安裝在圖12A和12B所示的連接器上。圖6A和6B所示的通氣元件1被安裝在圖13A和13B所示的汽車車燈上。圖5所示的通氣元件1被安裝到圖14所示的電動牙刷上。圖1所示的通氣元件1被安裝到圖15A和15B所示的ECU上。然而，本發(fā)明的通氣元件安裝于其上的殼體并不限于這些殼體。另外，要被安裝到殼體上的根據(jù)本發(fā)明的通氣元件的數(shù)目沒有特別的限制。多個通氣元件可安裝到一個殼體的不同側面或者一個殼體一個相同側面上。
(實例)盡管下面將通過實例來更詳細地描述本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于下述這些實例。
(實例1)對于實例1，圖6A和6B所示的通氣元件如下制造。
首先，具有圖6A和6B所示結構的支座2通過注模由PBT(由Teijin有限公司生產的CG7640，熔點225℃)制得。所獲得的支座2的支撐部分2a為2.5mm厚，外徑為16mm，所獲得的支座2的插入部分2b(未形成鎖定部分2c的部分)的外徑為5.5mm，而設置在插入部分2b中的通孔3的內徑為3.5mm。保護層2e厚度為3.5mm，外徑為16mm。
下一步，準備厚度為0.085mm、外徑為20mm的PTFE多孔材料(由Nitto Denko公司生產的Microtex NTF1131，熔點為327℃)作為透氣薄膜4，準備厚度為0.2mm的聚酯基的非織物(由Toray Industries公司生產的Axtar，熔點230℃)作為加強材料5。透氣薄膜4和加強材料5通過在260℃溫度、5.0×105帕壓力下進行10秒鐘的熱沉積而接觸粘合。于是，得到了疊層6。
接著，疊層6沖壓成8mm外徑。疊層6的加強材料5與支撐部分2a接觸以便覆蓋設置于支撐部分2a中的通孔3，并通過在260℃溫度、5.0×105帕的壓力下進行30秒的熱沉積而接觸粘合到支撐部分2a上。接著，通過熱沉積，保護部分2e和支撐部分2a固定地彼此附著。最后，作為密封部分2d的由EPDM制得的O形圈外部配合到插入部分2b上。于是，得到了通氣元件A。
在另一方面，通氣元件A將固定于其上的殼體通過注模由PBT(由Teijin有限公司生產的CG7640，熔點225℃)制得。所獲得的殼體7的外壁厚度為2mm，開口部分8的內徑為6.5mm。通氣元件A用手壓配合到殼體7的開口部分8中。于是得到了通氣殼體A。
(實例2)對于例2，圖6A和6B所示的通氣元件如下制造。
首先，具有圖6A和6B所示結構的支座2通過注模由PP(由Sumitomo化學有限公司生產的AW564，熔點165℃)制得。所獲得的支座2的支撐部分2a為2.5mm厚，外徑為16mm，所獲得的支座的插入部分2b(未形成鎖定部分2c處)的外徑為5.5mm，設置在插入部分2b中的通孔3的內徑為3.5mm。保護部分2e厚度為3.5mm，外徑為16mm。
接下來，準備厚度為0.02mm、外徑為20mm的PTFE多孔材料(由NittoDenko公司生產的Microtex NTF1026，熔點為327℃)作為透氣薄膜4，準備厚度為0.2mm的聚酯基的非織物(由Toray Industries公司生產的Axtar，熔點230℃)作為加強材料5。透氣薄膜4和加強材料5通過在260℃溫度、5.0×105帕壓力下進行10秒鐘的熱沉積而接觸粘合。于是，得到了疊層6。
接著，疊層6沖壓出8mm外徑。疊層6的加強材料5與支撐部分2a接觸以便覆蓋設置于支撐部分2a中的通孔3，并通過在260℃溫度、5.0×105帕的壓力下進行30秒鐘的熱沉積而接觸粘合到支撐部分2a上。接著，通過熱沉積，保護部分2e和支撐部分2a固定地彼此連接。最后，由NBR制成的O形圈作為密封部分2d外部配合到插入部分2b上。于是，得到了通氣元件B。與例1相似，通氣元件B用手壓入配合到殼體7的開口部分8中。于是得到了通氣殼體B。
(實例3)對于例3，圖7、8A和8B所示的通氣元件如下地制造。
首先，具有圖7、8A和8B所示結構的支座2通過注模由PBT(由Teijin有限公司生產的CG7640，熔點225℃)制得。所獲得的支座2的支撐部分2a為3mm厚，最大外徑為16.5mm，所獲得的支座的插入部分2b(未形成鎖定部分2c處)的外徑為10mm，而設置在插入部分2b中的通孔3的內徑為8.5mm，尺寸A為4.25mm，尺寸B為2.1mm。保護部分2e厚度為4.5mm，外徑為17mm。
接著，如實例2中所述，所獲得的疊層6沖壓出11mm外徑，該疊層以與實例2相同的方式通過熔焊粘結到支撐部分2a上。接著，通過熱沉積，保護部分2e和支撐部分2a固定地彼此連接。最后，由EPDM制成的O形圈作為密封部分2d外部配合到插入部分2b上。于是，得到了通氣元件C。
在另一方面，通氣元件C將要固定于其上的殼體通過注模由PBT(由Teijin有限公司生產的CG7640，熔點225℃)獲得。所獲得殼體7的外壁厚度為2mm，開口部分8的內徑為10.4mm。通氣元件C用手壓入配合到殼體7的開口部分8中。于是得到了通氣殼體C。
(實例4)對于實例4，圖7、8A和8B所示的通氣元件如下地制造。
首先，具有圖7、8A和8B所示結構的支座2通過注模由PP(由Sumitomo化學有限公司生產的AW564，熔點165℃)制得。所獲得的支座2的支撐部分2a為3mm厚，最大外徑為16.5mm，所獲得的支座的插入部分2b(未形成鎖定部分2c處)的外徑為10mm，設置在插入部分2b中通孔3的內徑為8.5mm，尺寸A為4.25mm，尺寸B為2.1mm。保護部分2e厚度為4.5mm，外徑為17mm。
接著，根據(jù)如實例1所述而制得的疊層6沖壓出11mm外徑，該疊層用與例1相同的方法通過熔焊被粘結到支撐部分2a上。接著，通過熱沉積，保護部分2e和支撐部分2a固定地彼此連接。最后，由硅橡膠制成的O形圈作為密封部分2d外部配合到插入部分2b上。于是，得到了通氣元件D。
(實例5)
對于實例5，圖9所示的通氣元件如下地制造。
首先，具有圖9所示結構的支座2通過注模由PBT(由Teijin有限公司生產的CG7640，熔點225℃)制得。所獲得的支座2的支撐部分2a3m厚，最大外徑16.5mm，所獲得的支座的插入部分2b(未形成鎖定部分2c處)的外徑為10mm，設置在插入部分2b中通孔3的內徑為8.5mm，尺寸A為4.25mm，尺寸B為2.1mm。保護部分2e厚度為4.5mm，外徑為17mm。
接著，如實例1所述制得的疊層6沖壓出11mm外徑，該疊層用與例1相同的方法通過熔焊被粘結到支撐部分2a上。接著，通過熱沉積，保護部分2e和支撐部分2a固定地彼此連接。最后，帶粘結層并被沖成外徑為15mm、內徑為10.5mm的環(huán)形的EPDM泡沫片(由Nitto Denko公司生產的Seal-Saver，SA-612，厚度4mm)粘結在支撐部分2a的與殼體相對的表面上。于是，得到了通氣元件E。
接著，具有如圖11所示結構的通氣元件防拔出元件9可通過注模由PBT(由Teijin有限公司生產的CG7640，熔點225℃)制得。防拔出元件9的通氣孔9b的直徑為4mm，柱狀部分9a的最小外徑為8mm，最大外徑為9mm。柱狀元件9a的長度(定義為從外徑最小的部分至外徑最大的部分的長度)為4.0mm。
通氣元件E插入如實例3所述制得的殼體7的開口部分8中，接著防拔出元件9插入已插入開口部分8內的插入部分2b中。于是制得了通氣殼體E。
(對比例1)如圖17A和17B所示的通氣元件F通過對以丁苯橡膠(由Asahi-Kasei公司生產的Tufdene 1000，彎曲模量4.0×108N/m2)為其主要組分的材料進行模制和熱風處理而制得。所獲得的通氣元件F內徑為7.5mm，外徑為11.5mm，厚度為2mm，高度H為40mm。
另一方面，如圖17A和17B所示的殼體50通過注模而形成為通氣元件F將要安裝于其上的殼體。頸部50a形成為中空的圓柱形狀，其外徑比通氣元件F的內徑大20％。通氣元件F的一端與頸部50a外部配合8mm。于是，得到了通氣殼體。
(對比例2)如圖18A和18B所示的蓋部61和近似圓筒體62通過注模分別由PP(由Ube Industries有限公司生產的UBE Polypro J815HK，彎曲模量1.47×109N/m2)和熱塑性彈性體(由Mitsui化學公司生產的Milastomer 6030，彎曲模量4.41×108N/m2)制得。所獲得的蓋部61外徑為17.5mm、內徑為15.5mm，所獲得的近似圓筒體62的最大外徑為15.5mm、頂部開口部分62a處的內徑為7.5mm。
另外，準備PTFE多孔材料(由Nitto Denko公司生產的MicrotexNTF1026，厚度為0.02μm、平均孔徑大小為0.6μm、孔隙度為80％)作為通風過濾器63。接著，將通風過濾器63與制得的近似圓筒體62的底部相接觸，并然后通過在150℃溫度、10×104帕的壓力下熱沉積10秒，而接觸粘合到所獲得的近似圓筒體62的底部上。然后近似圓筒體62裝配到上蓋部61上。于是制得了通氣元件G。
另一方面，如圖18B所示的殼體50通過注模而制成為通氣元件G將要安裝于其上的殼體。頸部50a被形成為中空的圓柱形狀，其外徑比頂部開口部分62a的內徑大20％。通氣元件G與頸部50a外部配合8mm。于是，得到了通氣殼體G。
(對比例3)作為對比例3，如圖16所示的通氣元件如下制得。
如圖16所示的結構通過注模由PBT(由Teijin有限公司制得的CG7640，熔點225℃)制得。所獲得的支座2的支撐部分2a的厚度為3mm，最大外徑為16.5mm，所獲得的支座的插入部分2b(未形成鎖定部分2c處)的外徑為10mm，設置在插入部分2b中的通孔3內徑為8.5mm，尺寸A為4.25mm，尺寸B為6.2mm。保護部分2e厚度為4.5mm，外徑為17mm。
接著，如實例1所述制得的疊層6沖壓出11mm外徑，并且該疊層用與例1相同的方法通過熔焊被粘合到支撐部分2a上。接下來，保護部分2e和支撐部分2a通過熱沉積固定地彼此連接。最后，沖成15mm外徑、10.5mm內徑的環(huán)形的具有粘結層的EPDM泡沫片(由Nitto Denko公司生產的Seal-Saver，SA-612，厚度為4mm)粘結在支撐部分2a的與殼體相對的表面上。于是得到了通氣元件H。通氣元件H用手壓配合到如例3所述制得的殼體7的開口部分8中。于是制得了通氣殼體H。
在這樣得到的通氣殼體上用下述方法測量拔出力。結果，通氣元件A到E(實例1到5)和通氣元件H(對比例3)不能被拔出。通氣元件F(對比例1)的拔出力為7.5N，而通氣元件G(對比例2)的拔出力為19.0N。
在該“拔出試驗”中，在將該通氣元件拔出殼體的方向上以拔出速率為8.33×10-4m/s的條件來拉拔每個通氣元件，然后在當時的最大值被確認為拔出力。順便說一句，當拔出力不小于30N時，被判定為不能拔出。
另外，對于通氣元件C至E(實例3至5)和通氣元件H(對比例3)，100件各種通氣元件分別被容納在側邊長1000mm的包裝內，該包裝沿各個方向被搖晃10分鐘?？梢砸曈X檢查一個通氣元件與其他的通氣元件之間的支腿部分2h的交錯以及透氣薄膜破損的發(fā)生。對于通氣元件C到E，沒有發(fā)現(xiàn)支腿部分2h之間的交錯以及透氣薄膜的破損。另一方面，對于通氣元件H，100件中有20件發(fā)生了交錯。因此，已清楚表明的是，可通過將尺寸A設置為大于尺寸B來防止支腿部分的交錯以及一個通氣元件的透氣薄膜4被其他通氣元件的支腿部分破壞。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，提供了通氣元件被拔出殼體的可能性被降低了的通氣元件，并提供了利用該通氣元件的通氣殼體。
權利要求
1.一種通氣元件，包括一個透氣薄膜，其在如下狀態(tài)下透過穿過殼體的開口部分的氣體，該狀態(tài)為所述透氣薄膜固定到所述開口部分上；以及一個支座，其包括用來支撐所述透氣薄膜的支撐部分以及一個要插入所述殼體所述開口部分中的插入部分；其中，所述插入部分至少在其插入起始側沿圓周方向被分成多個部分。
2.如權利要求1所述的通氣元件，其中，在所述支座中形成一通孔，并且所述透氣薄膜固定到所述支撐部分上以便覆蓋所述通孔。
3.如權利要求1所述的通氣元件，其中，所述插入部分至少在插入起始側包括多個支腿部分，并且至少一個所述支腿部分在其插入起始側上設置有鎖定部分。
4.如權利要求1所述的通氣元件，其中，所述支腿部分包括至少一個未設置所述鎖定部分的支腿部分。
5.如權利要求1所述的通氣元件，其中，所述支座為環(huán)形，所述環(huán)形的最小環(huán)寬度大于在所述插入部分的插入起始側端部處的一對所述支腿部分之間的距離。
6.如權利要求1所述的通氣元件，其中，多個通孔形成于覆蓋有所述透氣薄膜的所述支座的表面上。
7.如權利要求1所述的通氣元件，其中，所述支座在所述支撐部分的面向所述殼體表面上包括密封部分。
8.如權利要求1所述的通氣元件，其中，所述支座包括從所述透氣薄膜上方覆蓋所述透氣薄膜的至少一部分的保護部分。
9.如權利要求1所述的通氣元件，其中，所述透氣薄膜包括PTFE多孔材料。
10.如權利要求1所述的通氣元件，其中，加強材料層疊到所述透氣薄膜上。
11.如權利要求1所述的通氣元件，其中，所述透氣薄膜經受防液體處理。
12.一種包括如權利要求1所述通氣元件的通氣殼體，該通氣元件固定到所述殼體的所述開口部分上。
全文摘要
一種通氣元件，具有一個以如下狀態(tài)透過流過殼體開口部分的氣體的透氣薄膜，該狀態(tài)為該透氣薄膜被固定到該開口部分上；以及一個支座，包括一個用來支撐透氣薄膜的支撐部分以及一個將被插入該殼體開口部分的插入部分；其中插入部分在其插入起始側端部處具有一個鎖定部分，該鎖定部分具有錐形前端，同時該插入部分至少在其插入起始側沿圓周方向被分成多個部分。
文檔編號H05K5/02GK1461712SQ0314916
公開日2003年12月17日 申請日期2003年5月15日 優(yōu)先權日2002年5月15日
發(fā)明者益子浩明, 柳俊輝, 西井弘行, 池山佳數(shù) 申請人:日東電工株式會社