专利名称：通气元件、通气壳体、防拔出元件及形成通风结构的套件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固定在汽车电气部件等的壳体上的通气元件，以及其上固定通气元件的壳体。
背景技术：
通气元件被安装到诸如ECU(电子控制装置)、灯、电动机、各种传感器、压力开关和致动器这样的汽车电气部件；移动电话、照相机、电动剃须刀、电动牙刷及室外用灯的各种壳体上。
每种通气元件都防止水或灰尘侵入壳体的内部，同时根据通气元件所安装于其上的壳体的种类而起到各种作用。这些作用包括声音的传播、壳体内所产生气体的排出以及缓解由温度变化而引起的壳体内的压力变化。
图17A和17B显示出相关技术的通气元件的一个实例。图17A和17B的每个图中所显示出的通气元件51用于暴露于诸如雨水、泥浆水或油这样的污染物的设备壳体上，例如，用于机动车电气部件的设备壳体上。通气元件51具有一L形或U形(未示出)管状体。通气元件51可具有一内部具有迷宫52的结构。通气元件51的一端与设置在壳体50内的颈部(neckportion)50a外部配合，从而通气元件51被固定到该壳体上。
图18A和18B显示出相关技术的通气元件的另一个实例。在图18A和18B中所示的通气元件60中，一近似圆筒体62配装到盖部件61的内侧，以便在盖部件61的内周面和近似圆筒体62的外周面之间以及在盖部件61的底表面和近似圆筒体62的底部之间形成通风路径。当在近似圆筒体62底部的开口用过滤器63覆盖时，通气元件60也可表现出更高的防水特性和更高的防尘特性(这在日本专利公开文献No.JP-A-2001-143524中公开)。在近似圆筒体62的顶部上的开口62a与壳体50的颈部50a外部配合，从而通气元件60固定到壳体上。
图19显示出相关技术的通气元件的另一个实例。在图19所示的通气元件70中，一个圆锥形插入部分71a形成于一圆盘状弹性元件71的一端部，同时一防溅罩(splash guard cover)71b形成于该圆盘形弹性元件71的另一端部，并且透气薄膜72通过熔焊被固定在通风流动路径上，其中该通风流动路径在所述一端部和另一端部的外周面之间穿过。另外，与插入部分71a配合来固定地保持壳体7的密封/固定部分71c形成于弹性元件71的外周上(这已在日本专利公开文献JP-A-H10-85536号中公开)。插入部分71a被压入该壳体的开口部分从而通气元件70固定到壳体上。
然而，这些通气元件具有下列问题。
图17A、17B、18A和18B中所示的每个通气元件51和60仅仅通过与壳体50的颈部50a的外部配合而固定到壳体50上。因此，通气元件有可能从该壳体上拔出。
另一方面，在图19所示的通气元件70中，抵靠壳体7的表面由弹性体制成。因此，当油侵入通气元件70与壳体7抵靠的表面的一部分内时，通气元件70很容易与壳体分开。因此不能说该通气元件70适用于油很容易附着在通气元件上的环境中所使用的壳体上。
发明内容
根据本发明，提供了一种通气元件，具有一个透气薄膜和一个支座，其中透气薄膜以该透气薄膜固定到开口部分上状态传送流过壳体开口部分的气体；而支座包括一用来支撑透气薄膜的支撑部分以及插入该壳体的开口部分的插入部分，其中插入部分在其插入起始一侧的端部处具有一锁定部分，该锁定部分具有一锥形前端，同时插入部分至少在其插入起始侧沿圆周方向分成多个部分。
本发明的通气壳体的特征在于通气元件固定到壳体的开口部分上。
根据本发明，提供了一种与本发明通气元件一起使用的用于通气元件的防拔出元件，其特征在于该防拔出元件包括一插入到插入部分内的柱状部分，而该插入部分插入开口部分中，以便穿过该开口部分，从而插入部分从其内侧展开，并且在该柱状部分上形成一通气孔，当防拔出元件被插入该插入部分时，该通气孔与通气元件的通孔相连通。
根据本发明，此处提供了一种用于形成通风结构的套件，该通风结构包括本发明的通气元件以及用于本发明通气元件的防拔出元件。
图1是示出根据本发明的通气元件的一个实施例的分解视图；图2A是图1所示通气元件的底视图，而图2B是沿图2A中的A-A’线截取的剖面图；图3是示出根据本发明的通气元件的另一实施例的剖面图；图4A和4B是示出通气元件的一个支腿部分2h插入其他通气元件的通孔3中的状态的视图；图5是示出根据本发明的通气元件的另一实施例的剖面图；图6A是示出根据本发明通气元件的另一实施例的分解视图；而图6B是图6A所示的通气元件的剖面图；图7是示出根据本发明通气元件的另一实施例的剖面图；图8A是图7所示的通气元件的正视图，而图8B是从图8A所示的通气元件的底视图中省略掉密封部分的视图；图9A是本发明通气元件的另一实施例的正视图，而图9B是从图9A所示的通气元件的底视图中省略掉密封部分的视图；图10是示出防拔出元件安装在图9所示通气元件上的状态的正视图；图11是示出图10所示的防拔出元件的剖面图；图12A是根据本发明通气元件固定于其上的连接器的透视图；而图12B是沿图12A中的B-B’线截取的剖面图；图13A是根据本发明的通气元件安装于其上的汽车灯的透视图，而图13B是沿图13A中的C-C’线截取的剖面图；图14是本发明的通气元件安装于其上的电动牙刷的局部剖面图；图15A是本发明的通气元件已安装于其上的ECU的透视图，而图15B是ECU盖的顶盖的后视图；图16A是对比例3的通气元件的正视图，图16B是从图16A所示的通气元件的底视图中省略密封部分的视图；图17A和17B是示出相关技术的通气元件的一个实例的剖面图；图18A是解释相关技术通气元件的另一实例的分解图，而图18B是图18A所示的通气元件的剖面图；以及图19是用来解释相关技术的通气元件另一实例的剖面图。
具体实施例方式
下面将参照附图来描述本发明的优选实施例。
(第一实施例)现在将参照图1至6B来对本发明的通气元件的一个实施例进行描述。
图1、2A和2B所示的通气元件1包括一支座2和一透气薄膜4。支座2包括一用于支撑透气薄膜4的支撑部分2a以及一形成于支撑部分2a一侧的插入部分2b。在支座2的中央部分形成贯穿支撑部分2a和插入部分2b的通孔3。透气薄膜4被固定地连接到支撑部分2a上以便覆盖通孔3。
插入部分2b为柱状，其直径与壳体7开口部分8的直径基本上相同。至少插入部分2b的插入起始侧沿周边分成多个部分。插入部分2b包括至少多个设置于插入起始侧的支腿部分2h，以便在相邻支腿部分2h之间形成狭缝2i。每个支腿部分2h包括一锁定部分2c，锁定部分的外周表面在插入起始侧的一端是锥形的。
当通气元件1固定到壳体7的开口部分8上时，通过将插入部分2b插入该开口部分而将锁定部分2c按压在开口部分8上，使得插入部分2b的分开的各部分(支腿部分2h)向内弯曲。从而，通气元件1相对于壳体7的插入压力减小。当锁定部分2c通过开口部分8并且不再受该压力的作用时，锁定部分2c被锁定在壳体的内表面上。于是，通气元件1被固定在壳体7上。一旦通气元件1被固定在壳体7上，除非用足以毁坏该通气元件1和/或壳体7那么大的力来拔通气元件1，否则通气元件1不会被从壳体7的外侧卸掉。于是，通气元件1与壳体7分开的可能性被降低了。
在图1、2A和2B所示的实施例中，插入部分2b的插入起始侧沿周向被分成三份。分开部分的数目并不限于此，而可以是两个或四个或更多。此外，在图1、2A和2B所示的实施例中，插入部分2b的纵向部分被分成多个部分。本发明并不限于此，而是整个的插入部分2b可被纵向地分成多个部分。尽管在该实施例中所有的支腿部分2h都包括锁定部分2c，但是锁定部分可以设置在至少一个，优选两个或更多个支腿部分2h上。优选地，锁定部分2c形成为至少离开插入部分2c在插入起始侧的末端0.1mm。如果在插入起始侧的端部形成一平坦部分，则插入部分2b可容易地插入壳体的开口部分8内。
支撑部分2a的形状没有特别地限定，但是可以是如图1、2A和2B所示的，具有比插入部分2b的直径大的直径的圆盘。支撑部分2a可具有比形成于壳体7上的开口部分8的直径大的直径，以便设置成覆盖开口部分8。
此外，支撑部分2a与透气薄膜4抵靠的表面形成为如图2B所示的曲面。以这种方式，设置了这样一种通气元件，其曲面在支撑部分2a的表面处具有高度低于中央部分的周边部分，这样适当地提高了作为用在容易受水影响环境中的壳体的通气元件的一个特性的排水特性。顺便提一句，例如，支撑部分2a的形状可以被形成为圆锥形，而不是如上所述的支撑部分2a的曲面。在这种情况下，透气薄膜4牢固地安装在圆锥形的斜面上，从而排水特性得到了提高。
通孔3的尺寸可考虑通气元件1安装于其上的壳体的种类以及透气薄膜4的渗透性来适当地确定。通孔3的面积(垂直于气体渗透方向的平面上的面积)可被设定为0.001-100cm2。
此外，如图2B所示，在被透气薄膜4覆盖住的表面内可设置多个通孔3。当以如此方式在被透气薄膜4覆盖住的表面内形成多个通孔3时，透气薄膜4的中心也被支撑部分2a支撑。因此，有可能防止透气薄膜4受到外力的破坏。
如图3所示，可以在被透气薄膜4覆盖住的表面上形成单个通孔3。如果通孔3的直径较大，则透气性提高了。另外，如果该直径足够大，并且在通孔3的纵向上保持不变，则防止了在围绕该通孔的支撑元件2侧壁上凝结将阻碍空气流通的水汽。然而，如果通孔较大，恐怕在多个通气元件在一个包装中包裹并运输或传送时，通气元件的支腿部分2h会破坏透气薄膜4。
图4A和4B示出通气元件X的支腿部分2h被插入其他通气元件Y的通孔中。图4A和4B是从空气穿过的方向上看去的平面图。分别地，通气元件X自支撑部分2a一侧观察，通气元件Y自插入部分2b一侧观察。在图中，通气元件X的透气薄膜被省略了。在从空气穿过的方向观察的平面图中，支座(相当于图4A和4B中的支撑部分2a)呈现为环形。
如图4A所示，如果尺寸A小于尺寸B，通气元件X的支腿部分2h可深深插入通气元件Y的通孔3中，从而通气元件Y的透气薄膜被破坏了。尺寸A被定义为环宽度的最小值(最小环宽度)，尺寸B被定义为两个相邻支腿部分之间的最近距离，在插入部分2b的插入起始侧端部，这两个支腿之间的最近距离比其它任何一对相邻支腿部分之间的最近距离大(支腿部分之间的最大距离)。
如从空气穿过方向观察的图4A的平面图所示，如果支撑部分2a和通孔3的外部形状是正圆形(true circle)并且这些圆为同心的，则在任何部分的环宽度为常数。因此，该值被确定为尺寸A。另外，如图4A所示，支腿部分2h具有相同的形状并被以恒定的间隔设置，则在插入部分2b的插入起始侧端部，支腿部分2h中的任何两个相邻支腿部分之间的最近距离相同，因此，该值被确定为B。
如图4B所示，当尺寸A被设定成比尺寸B大时，即使通气元件X的支腿部分2h深深地进入通气元件Y的通孔3中，通气元件X的支撑部分2a与通气元件Y的支腿部分2h相邻接，从而防止了通气元件X的支腿部分2h插入通气元件Y的通孔3中。因此，防止了支腿部分2h对其他通气元件的透气薄膜4的损坏，并防止了支腿部分2h与其他通气元件的支腿部分交错在一起。通气元件的处理很容易完成。
优选使用易于模制的热塑性树脂作为支座2的材料，而没有任何特殊的限制。要被使用的这种材料的实例包括弹性体以外的热塑性树脂，如聚对苯二甲酸二丁烯酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚亚苯基硫醚(PPS)、聚砜(PS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、ABS树脂或这些热塑性树脂的合成材料。除了热塑性树脂以外，也可使用如下的合成材料，其中诸如玻璃纤维或碳纤维这样的加强材料或金属与热塑性树脂合成以提高耐热性、耐湿性、尺寸稳定性和刚性。另外，通气元件1通过压配合而固定到壳体上。因此优选使用抗冲击性优良、弯曲强度高的材料，如PBT、PPS或PS。特别地，当使用PBT时，优选在该材料中包含重量上5至40％的玻璃纤维。另外，可以在用上述材料形成的支座2的表面上进行处理以获得所需的特性，如脱模性(mold release)、粘着性改进、电绝缘、半导电性、电导率等等。
形成支座2的方法没有特别的限制。例如，支座2可以通过注模、压模成型或切削来形成。
如果能确保足够的渗透性，则透气薄膜4的材料、结构及形成没有特别的限制。然而，优选的是从含氟树脂多孔材料和聚烯烃多孔材料中选择至少一种。含氟树脂的实例包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯三氟乙烯、四氟乙烯一六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烃基乙烯醚共聚物、以及四氟乙烯-乙烯共聚物。聚烯烃单体的实例包括乙烯、丙烯、4-甲基戊烯-1、以及1-丁烯。通过这些单体的简单聚合或共聚合而得到的聚烯烃也可被使用。另外，两种或多种这样的聚烯烃可被混合或层压成层。在这些材料中，PTFE多孔材料是特别优选，因为即使在小面积内它也能保持渗透性，并且它具有很高的防止水或灰尘侵入壳体内部的功能。
如图1至图3所示，加强材料5可层压到透气薄膜4上。当加强材料5以这种方式层叠到透气薄膜4的一侧时，加强材料5也可被层叠到与图1至3所示透气薄膜4的加强材料5层叠于其上的表面相反的表面上。加强材料5的材料、结构及形成没有特别的限制。然而，优选使用具有比透气薄膜4大的孔径尺寸以及优良透气性的材料，如机织织物、非织布、网眼、网状物、海绵、泡沫、金属多孔材料或金属网。当需要耐热性时，优选使用由聚酯、聚酰胺、芳族聚酰胺树脂、聚酰亚胺、氟树脂、超高分子量聚乙烯或金属制得的加强材料。顺便说一句，尽管在图1至图3所示的实施例中加强材料5被层叠到透气薄膜4的一侧，加强材料5也可被层叠到透气薄膜4的两侧。透气薄膜4可被层叠到加强材料5的两侧面上。
至于将加强材料5层叠到透气薄膜4上的方法，它们可以被简单地彼此叠放，或接合到一起。例如，可以用粘结剂层叠、热层叠(thermallamination)、加热沉积(heating deposition)、超声波沉积(ultrasonicdeposition)、或用粘结剂粘结的方法完成连接。例如，当通过热层叠对透气薄膜4和加强材料5进行层叠时，一部分加强材料5可被加热并被熔化以被粘结到透气薄膜4上。于是，透气薄膜4不用粘结剂就被粘结到加强材料5上，避免了不必要的重量增加以及透气性的下降。可选地，透气薄膜4和加强材料5可用如热熔粉末的熔焊剂粘结在一起。
由透气薄膜4和加强材料5层叠而成的叠片的透气性(Gurley值)优选在0.1-300秒/100cm3范围内，更为优选的是在1.0-100秒/100cm3范围内。抗水压力优选不小于1.0kPa。
根据壳体的用途，可以对透气薄膜4进行防液体处理，如防水处理或防油处理。可以通过在透气薄膜4上涂覆表面张力小的物质、干燥该物质然后固化该物质来完成防液体处理。防液体剂没有特别的限制，只要表面张力比透气薄膜小的涂层都可形成为防液体剂。然而，优选使用具有全氟代烷基族的聚合物。要使用的这种聚合物的例子包括Fluorad(由Sumitomo3M有限公司生产)、Scotchguard(由Sumitomo 3M有限公司生产)、Texguard(由大金工业有限公司生产)、Unidyne(由大金工业有限公司生产)以及Asahi guard(由Asahi玻璃有限公司生产)(所有这些都是商品名称)。防液体剂可以通过浸渍或喷射来施加。
至于将透气薄膜4支撑在支撑部分2a上的方法，由于几乎不发生剥离或漂移，因此加热沉积、超声波沉积或利用粘结剂来粘结中的任一种方法都是适合的。从操作方便的角度来看，加热沉积或超声波沉积是优选的。当加强材料5层叠到透气薄膜4上时，只要加强材料5可被固定地安装到支座2上，可以使用任何支撑方法而没有特别地限制。顺便说一句，当需要高防液体性能时，优选地，加强材料5牢固附着到支撑部分2a上，而防液体性能较高的表面面向壳体的外侧。
作为将透气薄膜4支撑到支撑部分2a上的另一种方法，当注模支座2时，透气薄膜4可被设置在用于形成支座2的模具内。在这种情况下，透气薄膜4与支座2结合为一整体。
透气薄膜4的厚度或者由透气薄膜4和加强材料5层叠而成的叠层元件的厚度优选被设定为在1μm至5mm的范围内。如果该膜比1μm薄，则该膜容易破损，而如果该膜比5mm厚，则很难将该膜支撑在支撑部分上。
另外，如图5所示，当密封部分2d设置在支撑部分2a的面向壳体的表面上时，可以提高壳体7与通气元件1之间的附着力或气密性。特别是当弹性体之外的热塑性树脂用作支撑部分2a时，优选形成密封部分2d以提高密封性能。
用于密封部分的优选材料的例子包括弹性体，如丁腈橡胶(NBR)、乙烯-丙烯橡胶(EPM或EPDM)、硅橡胶、含氟橡胶(fluoric rubber)、丙烯酸橡胶、氢化丁腈橡胶(HNBR)、泡沫材料或用粘结层形成的材料。
例如，密封部分2d可通过将上述材料的O形圈与插入部分2b外部配合而设置，或者通过双色模制(dichromatic molding)而在支撑部分2a的一侧上形成。另外，具有粘结层的制成材料可粘结在支撑部分2a的与壳体7相对的表面上。
另外，如图6A和6B所示，当支座2具有一个从透气薄膜4上方覆盖透气薄膜4至少一部分的保护部分2e时，则有可能降低透气薄膜4被外力破坏或者通气被积累在透气薄膜表面上的沙子或泥土堵塞的可能性。
保护部分2e的形状并没有特殊的限制，只要该形状不会破坏通气元件1的渗透性。然而，优选的是多个开口部分2f形成在当沿气体渗透方向观察时看不见它们的位置，例如，形成于如图6A和6B所示实施例中的保护部分2e的侧面。顺便说一句，只要开口部分2f不会损坏保护透气薄膜4的效果，该开口部分2f也可形成于保护部分2e的上部表面2g上。另外，从保持保护部分2e的强度并有效地防止物质进入的角度来看，优选的是开口部分2f形成为分开的小孔。
作为保护部分2e的材料，可以使用与支座2其它部分材料相似的材料。将保护部分2e与支座2的其它部分成为一体的方法没有特别的限制。这种整合可以通过加热沉积、超声波沉积、振动沉积、使用粘结剂粘结、装配或螺纹联接的方法来达到。特别地，由于其低成本和容易，加热沉积或超声波沉积是优选的。
(第二实施例)在该实施例中，本发明的另一通气元件由图7、8A和8B来描述。除非给出特殊的解释，该实施例与前面的实施例相似地构成，相同的元件用相同的附图标记标示，从而省略其解释。
尽管图1、2A和2B所示的通气元件设置有插入部分2b，该部分沿其圆周方向被分成三部分，并且这三个支腿部分2h的每一个都包括位于插入起始侧端部的锁定部分(见图2B)，这个实施例的通气元件21具有沿其圆周方向被分成六个部分的插入部分2b。在这六个支腿部分2h中，三个支腿部分2h包含锁定部分2c。包含锁定部分2c的支腿部分2h与不包含锁定部分2c的支腿部分2h在圆周方向上交替设置。
如图1、2A和2B的通气元件所示，在每个支腿部分2h都包含有锁定部分2c的情况下，为了减小插入部分2b进入开口部分8的插入压力，应当将支腿部分2h的宽度做得较小(即，狭缝2i变得更宽)，从而支腿部分2h可被容易地向内弯曲，或者应当使锁定部分2c与开口部分8的滑动接触面积更小(见图1)。然而，如果支腿部分2h的宽度变小，由于插入部分2b和开口部分8之间的接触面积减小，插入部分2b会被轻易地在开口部分8内转动。因此稳定性降低了。
在本实施例的通气元件21中，由于插入部分2b沿圆周方向被分成更多部分，并包括不具有锁定部分2c的支腿部分2h，支腿部分2h可被轻易地向内弯曲，并且锁定部分2c和开口部分8之间的滑动接触面积减小，从而插入压力减小。另外，保持了插入部分2b与开口部分8的接触面积，从而防止了插入后位置的移动，并由此提高了稳定性。
在该实施例中，如图8A所示，保护部分2e的凸出部分2j配装到形成于支撑部分2a的与壳体7相对的表面上的凹槽2k中，从而保护部分2e和支撑部分2a成为一体。由于保护部分2e可与支撑部分2a相分离，因此透气薄膜4可由新的透气薄膜4更换。
(第三实施例)在该实施例中，本发明的其他通气元件由图9A至11来描述。除非给出特殊解释，该实施例用与前面的实施例相似地构成，相同的元件用相同的附图标记标示，从而省略对其解释。
在第一和第二实施例所描述的通气元件中，两个或更多的支腿部分2h包括锥形锁定部分2c(见图2B和8B)，在这个实施例中通气元件31的支腿部分2h都不包含锁定部分。插入部分2b的外径几乎等于开口部分8的直径，从而通过将插入部分2b压配合进开口部分8中，而将通气元件31固定到壳体7上。
如图10所示，优选的是防拔出元件9设置在插入部分2b在其插入起始侧处的内部，其向壳体7内突出从而插入部分2b的插入起始侧从其内侧展开。通过用于形成包括通气元件31和防拔出元件9在内的透气结构的套件，通气元件31可被更可靠地安装到壳体7上。
如图10和11所示，防拔出元件9包括插入已经插入到开口部分8中的插入部分8的柱状部分9a，以便穿过开口部分8，从而插入部分2b从其内部展开。在柱状部分9a上形成一个通气孔9b，当防拔出元件9插入到插入部分2a中时，该通气孔与通气元件的通孔3连通。从柱状部分9a的插入起始侧到插入终止侧柱状部分9a的外径变大。防拔出元件9还包括一法兰部分9c，该法兰部分9c设置于柱状部分9a的插入终止侧上，并具有比壳体7开口部分8的直径大的外径，从而防止防拔出元件9被过度地插入插入部分2b中。
如图10和11所示，防拔出元件9还包括一折回部分9d，该部分由法兰部分9c处形成，以便围绕柱状部分9a。如果折回部分9d形成为使得支腿部分2h配合在折回部分9d和柱状部分9a之间，则防拔出元件9可以更可靠地安装在通气元件31上。此外，如果折回部分9d形成为使得折回部分9d的端面9e与相对于壳体7中的与支撑部分2a相对的表面的后表面7a在柱状元件9a插入到插入部分2b中的状态下抵靠，则通气元件31可被固定到壳体7上，从而插入部分2b不会在开口部分8中滑动。由于防拔出元件9可根据需要被取出，通气元件可被替换。用来配合的装配槽和装配凸起或者用来螺纹连接的外螺纹和内螺纹等等可形成在插入部分2b的内侧面上或者柱状部分9a外侧面上。
用于防拔出元件9的材料没有特别地限制。可以使用与支座材料相似的材料。可以使用具有象橡胶一样的弹性材料，如热塑性弹性体。
接着，图12A、12B、13A、13B、14、15A和15B分别示出本发明的通气元件安装于其上的通气壳体的实例。图1所示的通气元件1被安装在图12A和12B所示的连接器上。图6A和6B所示的通气元件1被安装在图13A和13B所示的汽车车灯上。图5所示的通气元件1被安装到图14所示的电动牙刷上。图1所示的通气元件1被安装到图15A和15B所示的ECU上。然而，本发明的通气元件安装于其上的壳体并不限于这些壳体。另外，要被安装到壳体上的根据本发明的通气元件的数目没有特别的限制。多个通气元件可安装到一个壳体的不同侧面或者一个壳体一个相同侧面上。
(实例)尽管下面将通过实例来更详细地描述本发明，本发明并不局限于下述这些实例。
(实例1)对于实例1，图6A和6B所示的通气元件如下制造。
首先，具有图6A和6B所示结构的支座2通过注模由PBT(由Teijin有限公司生产的CG7640，熔点225℃)制得。所获得的支座2的支撑部分2a为2.5mm厚，外径为16mm，所获得的支座2的插入部分2b(未形成锁定部分2c的部分)的外径为5.5mm，而设置在插入部分2b中的通孔3的内径为3.5mm。保护层2e厚度为3.5mm，外径为16mm。
下一步，准备厚度为0.085mm、外径为20mm的PTFE多孔材料(由Nitto Denko公司生产的Microtex NTF1131，熔点为327℃)作为透气薄膜4，准备厚度为0.2mm的聚酯基的非织物(由Toray Industries公司生产的Axtar，熔点230℃)作为加强材料5。透气薄膜4和加强材料5通过在260℃温度、5.0×105帕压力下进行10秒钟的热沉积而接触粘合。于是，得到了叠层6。
接着，叠层6冲压成8mm外径。叠层6的加强材料5与支撑部分2a接触以便覆盖设置于支撑部分2a中的通孔3，并通过在260℃温度、5.0×105帕的压力下进行30秒的热沉积而接触粘合到支撑部分2a上。接着，通过热沉积，保护部分2e和支撑部分2a固定地彼此附着。最后，作为密封部分2d的由EPDM制得的O形圈外部配合到插入部分2b上。于是，得到了通气元件A。
在另一方面，通气元件A将固定于其上的壳体通过注模由PBT(由Teijin有限公司生产的CG7640，熔点225℃)制得。所获得的壳体7的外壁厚度为2mm，开口部分8的内径为6.5mm。通气元件A用手压配合到壳体7的开口部分8中。于是得到了通气壳体A。
(实例2)对于例2，图6A和6B所示的通气元件如下制造。
首先，具有图6A和6B所示结构的支座2通过注模由PP(由Sumitomo化学有限公司生产的AW564，熔点165℃)制得。所获得的支座2的支撑部分2a为2.5mm厚，外径为16mm，所获得的支座的插入部分2b(未形成锁定部分2c处)的外径为5.5mm，设置在插入部分2b中的通孔3的内径为3.5mm。保护部分2e厚度为3.5mm，外径为16mm。
接下来，准备厚度为0.02mm、外径为20mm的PTFE多孔材料(由NittoDenko公司生产的Microtex NTF1026，熔点为327℃)作为透气薄膜4，准备厚度为0.2mm的聚酯基的非织物(由Toray Industries公司生产的Axtar，熔点230℃)作为加强材料5。透气薄膜4和加强材料5通过在260℃温度、5.0×105帕压力下进行10秒钟的热沉积而接触粘合。于是，得到了叠层6。
接着，叠层6冲压出8mm外径。叠层6的加强材料5与支撑部分2a接触以便覆盖设置于支撑部分2a中的通孔3，并通过在260℃温度、5.0×105帕的压力下进行30秒钟的热沉积而接触粘合到支撑部分2a上。接着，通过热沉积，保护部分2e和支撑部分2a固定地彼此连接。最后，由NBR制成的O形圈作为密封部分2d外部配合到插入部分2b上。于是，得到了通气元件B。与例1相似，通气元件B用手压入配合到壳体7的开口部分8中。于是得到了通气壳体B。
(实例3)对于例3，图7、8A和8B所示的通气元件如下地制造。
首先，具有图7、8A和8B所示结构的支座2通过注模由PBT(由Teijin有限公司生产的CG7640，熔点225℃)制得。所获得的支座2的支撑部分2a为3mm厚，最大外径为16.5mm，所获得的支座的插入部分2b(未形成锁定部分2c处)的外径为10mm，而设置在插入部分2b中的通孔3的内径为8.5mm，尺寸A为4.25mm，尺寸B为2.1mm。保护部分2e厚度为4.5mm，外径为17mm。
接着，如实例2中所述，所获得的叠层6冲压出11mm外径，该叠层以与实例2相同的方式通过熔焊粘结到支撑部分2a上。接着，通过热沉积，保护部分2e和支撑部分2a固定地彼此连接。最后，由EPDM制成的O形圈作为密封部分2d外部配合到插入部分2b上。于是，得到了通气元件C。
在另一方面，通气元件C将要固定于其上的壳体通过注模由PBT(由Teijin有限公司生产的CG7640，熔点225℃)获得。所获得壳体7的外壁厚度为2mm，开口部分8的内径为10.4mm。通气元件C用手压入配合到壳体7的开口部分8中。于是得到了通气壳体C。
(实例4)对于实例4，图7、8A和8B所示的通气元件如下地制造。
首先，具有图7、8A和8B所示结构的支座2通过注模由PP(由Sumitomo化学有限公司生产的AW564，熔点165℃)制得。所获得的支座2的支撑部分2a为3mm厚，最大外径为16.5mm，所获得的支座的插入部分2b(未形成锁定部分2c处)的外径为10mm，设置在插入部分2b中通孔3的内径为8.5mm，尺寸A为4.25mm，尺寸B为2.1mm。保护部分2e厚度为4.5mm，外径为17mm。
接着，根据如实例1所述而制得的叠层6冲压出11mm外径，该叠层用与例1相同的方法通过熔焊被粘结到支撑部分2a上。接着，通过热沉积，保护部分2e和支撑部分2a固定地彼此连接。最后，由硅橡胶制成的O形圈作为密封部分2d外部配合到插入部分2b上。于是，得到了通气元件D。
(实例5)
对于实例5，图9所示的通气元件如下地制造。
首先，具有图9所示结构的支座2通过注模由PBT(由Teijin有限公司生产的CG7640，熔点225℃)制得。所获得的支座2的支撑部分2a3m厚，最大外径16.5mm，所获得的支座的插入部分2b(未形成锁定部分2c处)的外径为10mm，设置在插入部分2b中通孔3的内径为8.5mm，尺寸A为4.25mm，尺寸B为2.1mm。保护部分2e厚度为4.5mm，外径为17mm。
接着，如实例1所述制得的叠层6冲压出11mm外径，该叠层用与例1相同的方法通过熔焊被粘结到支撑部分2a上。接着，通过热沉积，保护部分2e和支撑部分2a固定地彼此连接。最后，带粘结层并被冲成外径为15mm、内径为10.5mm的环形的EPDM泡沫片(由Nitto Denko公司生产的Seal-Saver，SA-612，厚度4mm)粘结在支撑部分2a的与壳体相对的表面上。于是，得到了通气元件E。
接着，具有如图11所示结构的通气元件防拔出元件9可通过注模由PBT(由Teijin有限公司生产的CG7640，熔点225℃)制得。防拔出元件9的通气孔9b的直径为4mm，柱状部分9a的最小外径为8mm，最大外径为9mm。柱状元件9a的长度(定义为从外径最小的部分至外径最大的部分的长度)为4.0mm。
通气元件E插入如实例3所述制得的壳体7的开口部分8中，接着防拔出元件9插入已插入开口部分8内的插入部分2b中。于是制得了通气壳体E。
(对比例1)如图17A和17B所示的通气元件F通过对以丁苯橡胶(由Asahi-Kasei公司生产的Tufdene 1000，弯曲模量4.0×108N/m2)为其主要组分的材料进行模制和热风处理而制得。所获得的通气元件F内径为7.5mm，外径为11.5mm，厚度为2mm，高度H为40mm。
另一方面，如图17A和17B所示的壳体50通过注模而形成为通气元件F将要安装于其上的壳体。颈部50a形成为中空的圆柱形状，其外径比通气元件F的内径大20％。通气元件F的一端与颈部50a外部配合8mm。于是，得到了通气壳体。
(对比例2)如图18A和18B所示的盖部61和近似圆筒体62通过注模分别由PP(由Ube Industries有限公司生产的UBE Polypro J815HK，弯曲模量1.47×109N/m2)和热塑性弹性体(由Mitsui化学公司生产的Milastomer 6030，弯曲模量4.41×108N/m2)制得。所获得的盖部61外径为17.5mm、内径为15.5mm，所获得的近似圆筒体62的最大外径为15.5mm、顶部开口部分62a处的内径为7.5mm。
另外，准备PTFE多孔材料(由Nitto Denko公司生产的MicrotexNTF1026，厚度为0.02μm、平均孔径大小为0.6μm、孔隙度为80％)作为通风过滤器63。接着，将通风过滤器63与制得的近似圆筒体62的底部相接触，并然后通过在150℃温度、10×104帕的压力下热沉积10秒，而接触粘合到所获得的近似圆筒体62的底部上。然后近似圆筒体62装配到上盖部61上。于是制得了通气元件G。
另一方面，如图18B所示的壳体50通过注模而制成为通气元件G将要安装于其上的壳体。颈部50a被形成为中空的圆柱形状，其外径比顶部开口部分62a的内径大20％。通气元件G与颈部50a外部配合8mm。于是，得到了通气壳体G。
(对比例3)作为对比例3，如图16所示的通气元件如下制得。
如图16所示的结构通过注模由PBT(由Teijin有限公司制得的CG7640，熔点225℃)制得。所获得的支座2的支撑部分2a的厚度为3mm，最大外径为16.5mm，所获得的支座的插入部分2b(未形成锁定部分2c处)的外径为10mm，设置在插入部分2b中的通孔3内径为8.5mm，尺寸A为4.25mm，尺寸B为6.2mm。保护部分2e厚度为4.5mm，外径为17mm。
接着，如实例1所述制得的叠层6冲压出11mm外径，并且该叠层用与例1相同的方法通过熔焊被粘合到支撑部分2a上。接下来，保护部分2e和支撑部分2a通过热沉积固定地彼此连接。最后，冲成15mm外径、10.5mm内径的环形的具有粘结层的EPDM泡沫片(由Nitto Denko公司生产的Seal-Saver，SA-612，厚度为4mm)粘结在支撑部分2a的与壳体相对的表面上。于是得到了通气元件H。通气元件H用手压配合到如例3所述制得的壳体7的开口部分8中。于是制得了通气壳体H。
在这样得到的通气壳体上用下述方法测量拔出力。结果，通气元件A到E(实例1到5)和通气元件H(对比例3)不能被拔出。通气元件F(对比例1)的拔出力为7.5N，而通气元件G(对比例2)的拔出力为19.0N。
在该“拔出试验”中，在将该通气元件拔出壳体的方向上以拔出速率为8.33×10-4m/s的条件来拉拔每个通气元件，然后在当时的最大值被确认为拔出力。顺便说一句，当拔出力不小于30N时，被判定为不能拔出。
另外，对于通气元件C至E(实例3至5)和通气元件H(对比例3)，100件各种通气元件分别被容纳在侧边长1000mm的包装内，该包装沿各个方向被摇晃10分钟。可以视觉检查一个通气元件与其他的通气元件之间的支腿部分2h的交错以及透气薄膜破损的发生。对于通气元件C到E，没有发现支腿部分2h之间的交错以及透气薄膜的破损。另一方面，对于通气元件H，100件中有20件发生了交错。因此，已清楚表明的是，可通过将尺寸A设置为大于尺寸B来防止支腿部分的交错以及一个通气元件的透气薄膜4被其他通气元件的支腿部分破坏。
如上所述，根据本发明，提供了通气元件被拔出壳体的可能性被降低了的通气元件，并提供了利用该通气元件的通气壳体。
权利要求
1.一种通气元件，包括一个透气薄膜，其在如下状态下透过穿过壳体的开口部分的气体，该状态为所述透气薄膜固定到所述开口部分上；以及一个支座，其包括用来支撑所述透气薄膜的支撑部分以及一个要插入所述壳体所述开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侧沿圆周方向被分成多个部分。
2.如权利要求1所述的通气元件，其中，在所述支座中形成一通孔，并且所述透气薄膜固定到所述支撑部分上以便覆盖所述通孔。
3.如权利要求1所述的通气元件，其中，所述插入部分至少在插入起始侧包括多个支腿部分，并且至少一个所述支腿部分在其插入起始侧上设置有锁定部分。
4.如权利要求1所述的通气元件，其中，所述支腿部分包括至少一个未设置所述锁定部分的支腿部分。
5.如权利要求1所述的通气元件，其中，所述支座为环形，所述环形的最小环宽度大于在所述插入部分的插入起始侧端部处的一对所述支腿部分之间的距离。
6.如权利要求1所述的通气元件，其中，多个通孔形成于覆盖有所述透气薄膜的所述支座的表面上。
7.如权利要求1所述的通气元件，其中，所述支座在所述支撑部分的面向所述壳体表面上包括密封部分。
8.如权利要求1所述的通气元件，其中，所述支座包括从所述透气薄膜上方覆盖所述透气薄膜的至少一部分的保护部分。
9.如权利要求1所述的通气元件，其中，所述透气薄膜包括PTFE多孔材料。
10.如权利要求1所述的通气元件，其中，加强材料层叠到所述透气薄膜上。
11.如权利要求1所述的通气元件，其中，所述透气薄膜经受防液体处理。
12.一种包括如权利要求1所述通气元件的通气壳体，该通气元件固定到所述壳体的所述开口部分上。
全文摘要
一种通气元件，具有一个以如下状态透过流过壳体开口部分的气体的透气薄膜，该状态为该透气薄膜被固定到该开口部分上；以及一个支座，包括一个用来支撑透气薄膜的支撑部分以及一个将被插入该壳体开口部分的插入部分；其中插入部分在其插入起始侧端部处具有一个锁定部分，该锁定部分具有锥形前端，同时该插入部分至少在其插入起始侧沿圆周方向被分成多个部分。
文档编号H05K5/02GK1461712SQ0314916
公开日2003年12月17日 申请日期2003年5月15日 优先权日2002年5月15日
发明者益子浩明, 柳俊辉, 西井弘行, 池山佳数 申请人:日东电工株式会社