專利名稱：通風裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于插入外殼的開口中的通風裝置。這種裝置具有多種獨特的接合特征，它們協(xié)助將該通風裝置整合到具有不同壁厚度的外殼中。
背景技術：
許多外殼要求通風以便釋放這個外殼的內(nèi)部容積與周圍環(huán)境之間的任何壓力差。 這類壓力差可以是由溫度波動、高度變化、或者在這個外殼內(nèi)所包含的任何液體的蒸氣壓力所引起的。通風裝置有利地可以包括一種多孔材料，這種多孔材料允許氣體流動用來均衡壓力同時防止液體以及微粒污染物的進入。結(jié)合了這類通風裝置的密封式外殼應用于汽車、電子、醫(yī)學、包裝以及其他產(chǎn)業(yè)。通風裝置可以通過不同裝置(包括過盈裝配件、螺紋或粘結(jié)材料)附接到外殼上。 這些裝置具有結(jié)合的倒鉤、螺紋以及類似物來協(xié)助附接。然而，這些附接裝置中的每一種都有一些缺陷。例如，一些可能不易于整合在具有不同壁厚度的外殼中并且可能要求使用額外的附接特征。例如，一種有螺紋的附接裝置可能要求一種背墊螺母。其他手段(如倒鉤式連接器)可能要求厚的襯墊以便補償壁厚度。本發(fā)明的一個目的是提供一種通風裝置，它能夠容易地被插入具有不同壁厚度的外殼的開口之中。發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，在此提供一種通風裝置，用于插入具有一個壁的外殼的一個開口中， 這個壁帶有一個內(nèi)表面以及一個外表面并且限定了不同于周圍空間的一個內(nèi)部空間。這種通風裝置具有一個本體，這個本體帶有一個插入部分以及一個頭部部分。這個插入部分是用于插入該外殼的開口之中。當這個通風裝置被插入外殼的開口之中時，可以將本體的插入部分安排為延伸進入這個開口或者可以穿過外殼的開口伸出進入外殼中。 本體的頭部部分可以基本上停留在外殼外部并且可以例如用作一個帽的安裝部分和/或用作一個插入停止件。這個通風裝置的本體進一步包括一個通路，該通路延伸穿過該插入部分以及頭部部分用于流體通過外殼的內(nèi)部空間至周圍環(huán)境。這個通路具體用于釋放這個外殼的內(nèi)部容積與周圍環(huán)境之間的任何壓力差。此外，在此提供了一個可滲透空氣、不可滲透水的通風元件并且它覆蓋這個通路。 這個通風元件是用于防止任何液體或其他微粒污染物進入外殼的內(nèi)部，同時由于通風元件的空氣滲透性而允許釋放壓力。這個通風元件可以包括一個隔膜并且優(yōu)選地被整合在該通風裝置的頭部部分中。這個通風裝置進一步包括一個環(huán)圓周地圍繞這個插入部分安排的接合區(qū)段。這個接合區(qū)段是徑向可變形的以便在通風裝置被插入外殼的開口中時提供一個對抗從壁中撤回的阻力。取決于接合的類型，這種徑向變形可以是或者徑向加寬或者徑向壓縮。這個接合區(qū)段可以與外殼的壁相接合(例如通過形狀配合或力配合的方式)并且可以用任何適合的方式與這個壁鎖定、疊套、卡扣或接合。
根據(jù)本發(fā)明，這個接合區(qū)段被適配為允許通風裝置插入具有不同壁厚度的外殼的開口之中。以此方式，可以將同一種通風裝置插入具有不同厚度的壁中而無需對通風裝置進行任何修改并且基本上將提供同樣的性質(zhì)，如足夠的阻力以便防止通風裝置跌落、以及足夠的密封以便使得在外殼的內(nèi)部空間與周圍環(huán)境之間的任何聯(lián)通基本上是僅通過通風裝置的本體中的通路來進行的。根據(jù)本發(fā)明的通風裝置可以附接到外殼上而在開口中或本體上無需任何額外裝置(如粘結(jié)劑或螺紋)并且也不要求任何分離的附接特征，如一個背襯螺母或類似物?？梢詫⑵鋸耐獠靠焖偾胰菀椎匕惭b到一個外殼的壁中。根據(jù)本發(fā)明的通風裝置還可以是IP 68防水高達0. 3巴并且可以阻止蒸氣流動。在本發(fā)明的一個第一優(yōu)選實施方案中，這種通風裝置的接合區(qū)段具有一種復合構造。通風裝置的這種復合構造包括一個柄以及一個密封部分，這個柄包括用于插入外殼開口之中的一種第一聚合物，并且該密封部分包括一種第二聚合物。這種第一聚合物具有一個第一彈性模量并且這種第二聚合物具有一個第二彈性模量，在此該第一彈性模量高于該第二彈性模量。這個接合區(qū)段進一步具有延伸穿過密封部分和柄的一個孔，在此這個孔具有有利地環(huán)圓周地安排在這個孔內(nèi)的至少一個凹槽和/或肋。這個通風裝置的插入部分具有一個區(qū)段，這個區(qū)段包括至少一個肋和/或凹槽用于對應得與該接合區(qū)段的至少一個凹槽和/ 或肋相接合，以便在通風裝置的接合區(qū)段與本體之間產(chǎn)生一種過盈配合。這種凹槽_肋接合允許了這兩個部分的容易配合而無需任何額外的零件。無需應用強力就可以實現(xiàn)這種配合而同時還提供一種緊固的配合。由于這種復合構造，這個接合區(qū)段能夠提供不同特性，如密封特性(這些特性可能要求一種比較柔軟的材料)、連同固定特性(這些特性可能要求一種比較硬的材料)。在一個替代實施方案中，這個接合區(qū)段可以包括作為一體件的柄以及密封部分。 在這種情況下，這個接合區(qū)段優(yōu)選包括一種相對柔軟的聚合物材料，這種聚合物材料可以對應于在這個接合區(qū)段的復合構造中的密封部分所使用的第二聚合物。為了改進這個插入部分的肋與相對柔軟的接合區(qū)段中的對應凹槽之間的過盈配合，這個肋可以有利地提供一個能夠起到倒鉤作用的截面，例如一個基本上三角形的截面。優(yōu)選地，這個孔的至少一個凹槽和/或肋被安排在接合區(qū)段的柄中，這個柄包括相對硬的第一聚合物材料。由于在通風裝置的接合區(qū)段的硬的部分與本體之間提供了過盈配合，一旦肋和凹槽處于接合則在這兩個部分之間的連接就相對牢固。優(yōu)選地，將通風裝置的本體的彈性模量選擇為至少與接合區(qū)段的柄的模量一樣大。優(yōu)選地，當插入部分插入接合區(qū)段的孔中時，這個密封部分徑向加寬以便產(chǎn)生所述阻力來對抗通風裝置從壁開口中撤回。以這種方式，可以實現(xiàn)通風裝置在不同厚度的壁中的緊固接合而在外殼的開口中不需要額外的零件或?qū)慵４送?，當接合區(qū)段的密封部分徑向加寬時，抵靠在壁開口的內(nèi)部上可以實現(xiàn)一種圓周密封。這個接合區(qū)段可以包括一個擴大的末端部分，該末端部分優(yōu)選形成該密封部分的一部分。當這個通風裝置插入外殼的開口之中時，這個接合區(qū)段的擴大的末端部分(即，具有比這個接合區(qū)段的其余部分的外部直徑大的接合區(qū)段的一部分)起到一個用于通風裝置的停止件的作用，以便防止通風裝置穿過這個開口而滑入外殼之中。另外，這個擴大的末端部分協(xié)助插入這個開口中，因為它限定了通風裝置在這個外殼的開口中的正確位置。優(yōu)選的是，有待安裝到接合區(qū)段的孔之中的插入部分是階梯形的，從而提供一個第一直徑區(qū)段以及一個第二直徑區(qū)段。該第一直徑小于這個孔的直徑而該第二直徑大于這個孔的直徑，由此第二直徑區(qū)段被定位為比第一直徑區(qū)段更接近于通風裝置的頭部部分。 這個第一、較小的直徑區(qū)段協(xié)助將該插入部分插到孔中并且沒有導致密封部分的任何徑向加寬。這個插入部分因此可以容易地在該孔中插入到一定的程度。由于第二直徑區(qū)段更接近于頭部部分，在插入第一直徑區(qū)段之后插入這個第二、較大的直徑區(qū)段導致這個接合區(qū)段的密封部分徑向加寬。由于提供了具有由一個臺階分離的恒定的第一和第二直徑的區(qū)段而不是提供一個錐形的插入部分，這個密封部分被第二直徑區(qū)段區(qū)域中的插入部分恒定地加寬。因此，在密封區(qū)域中可以提供壁開口的內(nèi)部上的恒定壓力而無論壁的厚度如何。在插入部分的第一與第二直徑之間的臺階優(yōu)選是錐形的以便在第一與第二直徑區(qū)段之間提供一種平滑過渡。這有助于將通風裝置的本體插入接合區(qū)段的孔之中。這個孔可以包括至少一個第二凹槽和/或至少一個第二肋用來與插入部分的肋和/或凹槽相接合，以便在插入部分僅部分地被插入接合區(qū)段的孔中時將插入部分保持在這個孔中。這允許了通風裝置的接合區(qū)段與本體(它們是兩個分離的部分)的預先組裝。 這個密封部分在預先組裝的狀態(tài)中不是徑向加寬的，這樣使得通風裝置可以易于插入外殼的一個開口之中。在這個通風裝置已經(jīng)部分地插入開口中時(例如，直到接合區(qū)段上的一個停止件防止了接合區(qū)段在壁開口中的任何進一步的軸向運動)，這個插入部分可以在這個接合區(qū)段的孔中進一步前進以便在接合區(qū)段的孔中在插入部分的肋/凹槽與以上提到的(第一)凹槽/肋之間產(chǎn)生最終的過盈配合。接合區(qū)段的孔中的第二凹槽或肋可以安排在接合區(qū)段的、包括比第一聚合物更柔軟的第二聚合物的密封部分中。以這種方式，在孔中的第一位置處可以產(chǎn)生一種可拆開的配合(預先組裝的構形)并且對于插入部分進一步插入到這個孔中的第二位置不要求強的力來提供所述過盈配合。為了在密封部分與頭部部分之間額外提供一種軸向密封，這個密封部分與頭部部分中的至少一個有利地包括至少一個圓周脊，這個圓周脊面向頭部部分與密封部分中的對應的另一個。這個圓周脊優(yōu)選地包括在這個密封部分中。于是在插入部分被插入這個孔中并且產(chǎn)生所述過盈配合時提供了軸向密封。肋與凹槽的位置(具體是凹槽/肋與頭部部分的接合的距離)可以適當?shù)剡x擇為將頭部部分壓在密封部分的脊上，這個脊優(yōu)選的是接合區(qū)段的擴大的末端部分。這個柄的至少一個區(qū)段可以是在軸向方向上切縫的以便提供徑向彈性。例如，柄的近端(即柄的最接近于通風裝置的頭部部分的一部分)可以優(yōu)選地在軸向上被切縫。以這種方式，在通過將密封部分擴張并且產(chǎn)生所述阻力而將本體的插入部分插入這個接合區(qū)段的孔中時，這個柄(盡管它包括該第一、較硬的聚合物)是可以徑向加寬的。這個柄可以包括例如從柄的近端朝向其中心部分延伸的兩個在直徑上相對的狹長切縫，以便在其遠端處(即柄的離通風裝置的頭部部分最遠的一個部分)保留柄的一個圓周閉合區(qū)段。為了提供徑向彈性而提供這個切縫區(qū)段能夠使柄起到一個定位銷的作用以便在擴展時增強開口中的緊密配合。優(yōu)選地，這個密封部分被裝配在柄上以便在切縫區(qū)段的區(qū)域中環(huán)圓周地圍繞這個柄。因此，這個接合區(qū)段是環(huán)圓周閉合的以便改善通風裝置在外殼的開口中的配合。因為這個密封部分包括該第二、較軟的聚合物，所以保持了切縫區(qū)段的徑向彈性。這個接合區(qū)段(即至少這個柄以及還可能其密封部分)可以額外地具有從接合區(qū)段的遠端朝其中心部分延伸的至少另一個軸向切縫。這個或者這些遠端切縫是足夠長的以便中斷這個孔的至少一個凹槽或至少一個肋。這在接合區(qū)段的遠端提供了徑向彈性以便協(xié)助在通風裝置的接合區(qū)段與本體之間的過盈配合。這個接合區(qū)段可以具有兩個在直徑上相對的切縫區(qū)段，這些切縫區(qū)段可以各自占柄(在其遠端處)的圓周的四分之一。在接合區(qū)段中的這類相對大的切縫或切口協(xié)助將通風裝置插入一個壁開口之中。這些凹陷可以朝向插入部分的頭部部分變窄并且可以沿接合區(qū)段的大部分長度軸向延伸。優(yōu)選地，這個密封部分包括一種熱塑性彈性材料或橡膠并且這個柄優(yōu)選包括選自下組的一種熱塑性聚合物或共聚物，該組包括聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚對苯二甲酸丁二醇酯。這種通風裝置的本體可以由與柄相同的材料制成。在本發(fā)明的一個第二優(yōu)選的實施方案中，這個插入部分包括一個結(jié)構性內(nèi)芯區(qū)段以及接合區(qū)段。這個接合區(qū)段包括一種彈性材料，與結(jié)構性內(nèi)芯區(qū)段相比這種彈性材料具有更低的彈性模量。這個接合區(qū)段進一步包括沿插入部分的長度間隔開的并且從插入部分徑向延伸的多個徑向接合構件。這個結(jié)構性內(nèi)芯區(qū)段(它包括一種比接合區(qū)段更堅硬的材料)為通風裝置提供了穩(wěn)定性，而這個更柔軟的接合區(qū)段能夠使通風裝置適當配合在外殼的一個開口中。通過提供這些間隔開的接合構件，這個通風裝置可以插入具有不同厚度的壁中，由此在插入過程中這些接合構件中的一些與該壁直接接合而其他構件可以穿過并超出該壁。優(yōu)選地，每個接合構件的截面在寬度上從一個徑向內(nèi)部基底向接合構件的徑向外部自由端減少并且在各自情況下可以基本上是三角形的。這導致了在這些接合構件與接合區(qū)段之間的一種牢固連接并且減少了這些接合構件損壞的風險，而這些相對柔軟的接合構件的薄的徑向外端協(xié)助將通風裝置插入一個開口中。面向頭部部分的這些接合構件的表面可以基本上垂直于插入部分的一條縱向軸線。相比之下，這些接合構件的對應的相反表面是錐形的以便進一步協(xié)助將通風裝置插入一個壁的開口中。在通風裝置插入壁的開口之中并且穿過該壁開口時，垂直于縱向軸線的這些表面起到倒鉤的作用。有利的是，這些徑向接合構件在接合區(qū)段上形成了一種鋸齒形輪廓并且它們是柔韌的。這類柔軟的接合構件允許容易的插入但防礙或者甚至防止通風裝置從開口中撤出。優(yōu)選地，這些接合構件從插入部分沿插入部分的整個圓周徑向延伸以便在通風裝置被插入外殼的開口中時提供多個徑向密封唇緣。以這種方式，不再需要另外的密封。具體地講，不需要使用額外的襯墊進行通風裝置的頭部部分在壁的外表面上的軸向密封。這些接合構件既提供了通風裝置在開口中的接合又提供了通風裝置在外殼的壁的內(nèi)部上的密封。即使通風裝置的長度不足以穿過壁的開口并一直進入外殼之內(nèi)并且因此這些接合構件中沒有一個可以用作與壁的后側(cè)相接合的倒鉤時，由于與該壁開口的內(nèi)部相互作用的這些接合構件的形狀以及柔軟性，這些接合構件仍提供了對抗從開口中撤回的足夠阻力。這個接合區(qū)段可以包括三個、優(yōu)選四個以及甚至更多個、優(yōu)選五個具有約Imm的間距的接合構件。這能夠使通風裝置緊固地插入具有范圍為2、3或4mm的厚度的壁的開口中。
優(yōu)選地，這個接合區(qū)段以及這些接合構件包括一種熱塑性彈性材料或橡膠并且這個結(jié)構性內(nèi)芯包括選自下組的一種熱塑性聚合物或共聚物，該組包括聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚對苯二甲酸丁二醇酯。在本發(fā)明的一個第三優(yōu)選實施方案中提供了一種用于插入外殼的開口之中的通風裝置，其中這個接合區(qū)段具有兩個或更多個從通風裝置的本體的插入部分中徑向延伸的徑向鎖定元件。這些徑向鎖定元件是用于同壁的內(nèi)表面相接合的，由此這些徑向鎖定元件中的至少兩個被定位在距本體的頭部的不同距離處。在距本體的頭部不同距離處提供的這些鎖定元件允許通風裝置插入具有不同厚度的壁中。在通風裝置被插入壁中時，具有距頭部部分的距離小于壁的厚度的這些鎖定元件發(fā)生徑向變形并且對于接合可能沒有貢獻。具有與距頭部部分的距離大于壁的厚度的這些鎖定元件是處于它們的未變形的狀態(tài)下而對于接合也沒有貢獻，因為它們沒有與壁發(fā)生接觸。接合是僅僅由距頭部部分的距離對應于壁的厚度的那些接合構件來執(zhí)行的。這些接合構件是處于其未變形的狀態(tài)下并且以一種倒鉤狀的方式與壁的內(nèi)表面相接合。優(yōu)選地，這些徑向鎖定元件被形成為多個撓性臂。這些撓性臂允許容易地進行彎曲并且因此易于將通風裝置插入該開口中。這些撓性臂優(yōu)選地以一個銳角從通風裝置上垂下從而使得它們幾乎平行于通風裝置的縱向軸線并且僅需要很少的徑向向內(nèi)偏轉(zhuǎn)以便滑動穿過壁的開口。盡管如此，通風裝置的充分固定是在通風裝置插入壁開口中的過程中在這些撓性臂已經(jīng)穿過這個壁之后而返回到其未變形的狀態(tài)時通過這些撓性臂實現(xiàn)的。為了提供通風裝置在開口中的均勻配合，將至少兩個、優(yōu)選三個徑向鎖定元件定位在距本體的頭部相同距離處并且優(yōu)選將它們均勻安排在插入部分的圓周周圍。通過提供圍繞插入部分的圓周例如相等間隔開(即，在間隔約120度的距離處)的三個鎖定元件，得以防止這個通風裝置在開口內(nèi)發(fā)生傾斜。同樣還可以提供多于三個的、具有距頭部部分相同距離的鎖定元件。以距頭部部分不同距離定位的多個鎖定元件可以被安排為以另一個距離略微地偏移這些鎖定元件，這樣使得它們的對應臂不發(fā)生碰撞而是沿插入部分的長度平行地延伸。優(yōu)選地，這些鎖定元件是以三個或四個不同距離(例如，以Imm間隔)提供的， 由此距頭部部分相同距離的多個鎖定元件被均勻地安排在插入部分的圓周的周圍。這個頭部部分可以包括一個軸向可變形的襯墊，用于在軸向上將頭部部分密封在外殼壁的外表面上。優(yōu)選地，這個襯墊是以一種類似波紋管的方式形成的并且可以產(chǎn)生至少Imm的軸向壓縮。與這些以距頭部部分Imm的間隔而安排的這些徑向鎖定元件相結(jié)合， 這個通風裝置不但適合于具有例如1、2、3或4mm深度的多種壁開口中而且適用于具有其間任何厚度的壁開口。因此，這個軸向可變形的襯墊對于具有未知厚度的壁提供了頭部部分在這個壁的外表面上的充分密封。此外它允許通風裝置插入略微超過實際需要的插入深度以便允許這些有效鎖定元件返回到其未變形的狀態(tài)從而起到一個倒鉤的作用。于是這個壁以與距頭部部分對應的距離被夾在襯墊與這些的有效鎖定元件之間。由于這種軸向密封， 不再需要任何徑向密封。優(yōu)選地，通風裝置的本體包括選自下組的一種熱塑性聚合物或共聚物，該組包括 聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚對苯二甲酸丁二醇酯。 本發(fā)明的所有方面中，可以滲透空氣、不可滲透水的通風元件可以包括一種多孔隔膜，優(yōu)選是一種PTFE隔膜。
優(yōu)選地，本發(fā)明的通風裝置被適配為整合到具有相差至少高達1mm、優(yōu)選相差高達 3mm的壁厚度的多種外殼之中。具體地講，這個通風裝置被適配為有待整合在具有從Imm至至少4mm的不同壁厚度的多種外殼中。附圖簡述從附圖以及它們的說明中將更全面地理解本發(fā)明的這些優(yōu)點。

圖1是一種通風裝置的第一實施方案的透視圖，圖2a、圖2b以及圖2c是構成一種通風裝置的該第一實施方案的三個部件的側(cè)視圖，圖3是一種處于已組裝狀態(tài)、包括一個帽的通風裝置的該第一實施方案的截面圖，圖4是一種通風裝置的第二實施方案的透視圖，圖5是一種通風裝置的該第二實施方案的側(cè)視圖，圖6是包括一個帽的一種通風裝置的該第二實施方案的截面圖，圖7是插入一個外殼的開口之中的通風裝置的該第二實施方案的截面圖，圖8是一種通風裝置的第三實施方案的透視圖，圖9是一種通風裝置的該第三實施方案的側(cè)視圖，并且圖10是一種處于已組裝狀態(tài)、包括一個帽的通風裝置的該第三實施方案的截面圖。
具體實施例方式在一個第一實施方案中，在此提供了如在圖1至圖3中描繪的一種通風裝置。如在圖1中可見，通風裝置10包括一個本體11以及由一個柔軟部件以及一個堅硬部件組成的一個接合區(qū)段16。通風裝置10是聚合物的并且可以使用本領域已知的注塑模制技術來形成。在圖2a中示出了接合區(qū)段16的由一種第一聚合物組成的硬部件。這個硬部件形成了通風裝置10的接合區(qū)段16的一個柄18。這個柄18具有兩個在直徑上相對的狹長切縫18a，從而能夠使柄18 (如在一個定位銷中)徑向變形。兩個徑向延伸部分18b被提供用來與圖2b中所示的一個柔軟的密封部分17的一個擴大的末端部分17a相接合。圖2b示出了由一種第二聚合物組成的軟部件，該第二聚合物具有低于該硬部件的第一聚合物的彈性模量。這個軟部件形成了接合區(qū)段16的密封部分17。這個密封部分 17有待被裝配在圖2a所示的柄18上并且通過多個卡扣式裝配孔17c與柄18上的多個突出部分18c相接合。柄18的這些切縫區(qū)段18a于是被軟的密封部分17所環(huán)繞。柄18以及密封部分17是已經(jīng)在制造場所以所描述的方式裝配在一起的。接合區(qū)段16因此是一種復合結(jié)構，這種復合結(jié)構包括由不同彈性模量的兩種材料制成的密封部分17以及柄18。這個柄18可以由具有約1700MPa的彈性模量的多種熱塑性聚合物或共聚物制成，這些這些熱塑性聚合物或共聚物包括但不限于聚丙烯、聚乙烯、 聚酰胺、聚碳酸酯，而密封部分17是通過使用多種熱塑性彈性體(TPE)構成，這些熱塑性彈性體具有較低彈性模量并且可以具有50至75 (優(yōu)選60至70)的肖氏A硬度?？商娲?， 柄18以及密封部分17可以是整體形成的并且包括一種相對軟的聚合物材料，如一種熱塑性彈性體(TPE)。如圖2c所示，通風裝置10的本體11包括一個頭部部分13以及一個插入部分12。 這個插入部分12包括至少一個圓周肋11a。這個插入部分12具有兩個帶不同直徑區(qū)段 12a、12b，這兩個區(qū)段被一個錐形臺階12c分離，這個錐形臺階與具有較小直徑的區(qū)段12a 形成一個約160度的角度12d。肋Ila被安排在具有較小直徑的區(qū)段12a上。這兩個具有不同直徑的區(qū)段12a、12b協(xié)助將插入部分12插入接合區(qū)段16的孔16a之中，如將在以下予以說明。本體11是由具有約1700MPa的彈性模量的多種熱塑性聚合物或共聚物構成，這些這些熱塑性聚合物或共聚物包括但不限于聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯。如在圖3中可見，本體11具有一個通路14，該通路用于在外殼的內(nèi)部7與周圍大氣6之間的流體聯(lián)通，由此這個通路14覆蓋有一種可滲透空氣并且不可滲透液體的多孔材料15。多孔材料15可以有利地由一種PTFE隔膜構成或者至少包括這種隔膜。通過本領域已知的多種方法可以來有利地使得這種PTFE隔膜是疏油的。美國專利號5，116，650中說明了這類方法。這種隔膜是可以由一種支持或背撐材料來支持，如果必要的話。如同樣在圖3中所示，柄18包括一個孔16a，這個孔配備有接近于柄18的遠端的一個第一凹槽16b。當本體11的插入部分12上的圓周肋Ila完全被插入孔16a中時，這個圓周肋可以與凹槽16b相接合。如同樣在圖3和圖2b中可見，密封部分17具有一個圓周脊17b，這個圓周脊應該在插入部分12完全插入孔16a中時(即在肋Ila與凹槽16b接合時)提供了在頭部部分上的軸向密封，以便產(chǎn)生所述過盈配合。在此可以提供一個帽19來覆蓋并保護多孔材料15。通風裝置10可以僅通過將插入部分12部分地插入這個接合區(qū)段16的孔16a中來進行預先組裝。肋Ila于是與被定位為比凹槽16b更接近頭部部分13的另一個凹槽16c 相接合。密封部分17在這種預先組裝的狀態(tài)中尚未被加寬。有利的是銷售處于這種預先組裝構形的通風裝置10，這是因為這種通風裝置作為一種整體裝置易于操作并且可以易于插入壁3的開口 2中。在使用中，可以將插入部分12完全插入孔16a中直到肋Ila與另一個凹槽16b相接合以便產(chǎn)生過盈配合以及阻力，如以下所說明的。以下將說明預先組裝的通風裝置10在壁3的開口 2中的安裝。首先，將接合區(qū)段 16插入開口 2中直到彈性密封部分17停止在外殼壁3的外表面上。第二步，將本體11的插入部分12完全插入接合區(qū)段16的孔16a中從而使得插入部分12的較大直徑區(qū)段12b與柄18 (具體是柄18的近端)相互作用。因為插入部分12的這些區(qū)段12a、12b是通過錐形臺階12c連接的，所以插入部分12易于滑入接合區(qū)段16的孔16a中。由于事實上較大直徑區(qū)段12b具有一個恒定直徑，接合區(qū)段16的柄18并且因此密封部分17在較大直徑區(qū)段 12b完全插入時是均勻擴張的，由此這個柄18的近端能夠被這些切縫區(qū)段18a徑向擴張。 被擴張的密封部分17因此在壁開口 2上提供了一種恒定的接觸壓力而不考慮不同的壁厚度，以便由此產(chǎn)生充分的徑向密封。此外，因為插入部分12把接合區(qū)段16的柄18向外推， 對壁3的開口 2的一個鎖定力同樣是通過將通風裝置10保持在壁開口中的增加的徑向壓力產(chǎn)生的。當插入部分12插入接合區(qū)段16中時，在較小直徑區(qū)段12a圓周上的肋Ila在孔 16a中進一步前進并且通過這些切縫區(qū)段16d能夠使柄18的遠端徑向地擴張。一旦插入部分12達到其最終位置，即一旦它完全被插入孔16a之中，則肋Ila與凹槽16b相接合以便產(chǎn)生所述過盈配合。為了使這種肋_凹槽的接合增強，特別是在柄18與密封部分17整體形成的情況下，肋Ila與凹槽16b可以形成為使其允許一種倒鉤狀的接合。這是例如通過一個基本上三角形截面的肋Ila以及凹槽16b來實現(xiàn)的。這種肋-凹槽接合通過本體11的頭部13在密封部分17上產(chǎn)生一種軸向壓縮力，這種壓縮力允許通過密封部分17的擴大的末端部分17a的脊17b來產(chǎn)生一種密封。此外，這種接合提供了本體11與插入部分12的接合和從其脫離接合所要求的力的增加，這進而提供對外殼的壁3的開口 2的鎖定力的增加。由于通風裝置10的這種定位銷狀的構形，在通風裝置10插入一個開口中的過程中的配合力是小的，也就是說要求小的力將這個通風裝置安裝在外殼的一個壁中，而鎖定力是足夠高的以便將通風裝置10保持在這個開口中。此外，在徑向和軸向方向上提供了充分的密封。在這種構形中，可以將一種單個通風裝置10插入具有不同厚度的多種外殼的壁中。通過對在頭部與肋_凹槽接合之間的距離進行適當選擇，在此可以容納從一至四毫米的壁厚度而無需依賴于多個厚的可壓縮的襯墊。根據(jù)一個第二實施方案，在此提供了如在圖4至圖7中所示的一種通風裝置20。 這種通風裝置20是由兩個具有不同物理性質(zhì)的聚合物部件制成。這兩個部件可以是分開地注塑模制并且隨后彼此結(jié)合的。另一種可能性是使用本領域已知的雙部件注塑模制技術將第二部件直接模制到第一部件上，然而，這是更昂貴的并且要求較長的周期時間。這種通風裝置20具有一個本體21，這個本體具有一個插入部分22以及一個頭部部分23。本體21具有一個通路24，該通路用于在一個外殼的內(nèi)部7與外部大氣6之間的流體聯(lián)通。這個插入部分22包括兩個區(qū)段一個結(jié)構性內(nèi)芯區(qū)段27以及一個彈性接合區(qū)段 26，這個彈性接合區(qū)段在此處所示的實施方案中包括四個徑向接合構件28。這個結(jié)構性內(nèi)芯區(qū)段27為通風裝置20提供了機械穩(wěn)定性。這些接合構件28是柔韌的并且具有一種密封功能連同一種夾持功能。這個內(nèi)芯區(qū)段27以及頭部部分23可以由具有約1700MPa的彈性模量的多種熱塑性聚合物或共聚物制成，這些這些熱塑性聚合物或共聚物包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)的多種熱塑性聚合物或共聚物制成。這個接合區(qū)段26可以由一種具有比內(nèi)芯區(qū)段27的材料的彈性模量更低的一種材料制成。用于接合區(qū)段26的適當材料包括熱塑性彈性體(TPE)材料或者橡膠，這些材料可以具有50至75 (優(yōu)選60至70)的肖氏A硬度。圖6示出了覆蓋有一種多孔、可滲透空氣不可滲透水的材料25的通路24，這個通路可以包括一種類似于圖3所示的通風裝置10中的多孔材料15的PTFE隔膜?？梢蕴峁┮粋€用來覆蓋并保護多孔材料25的帽29。如在圖5、圖6、和圖7中所展示的，這些接合構件28從接合區(qū)段26徑向伸出。它們被安排有約Imm的間距，即它們的徑向自由端是分開約1mm。這些接合構件28可以采取任何形狀或形式并且用于形成一種在通風裝置20與外殼的壁3的內(nèi)部之間的流體緊密密封。這些接合構件28還有助于將通風裝置20緊固于這個壁開口之中。在所示的實施方案中，這些接合構件28具有一個基本上三角形的截面形狀并且在彼此之間形成一個約45度的角28a。相對于接合區(qū)段26的圓周的角28b可以等于135度。
由于這種形狀及其柔軟性，如在圖7中所示，這些接合構件28在通風裝置20插入壁3中的一個開口中的過程中彎曲。它們不僅有助于插入這個開口中而且還使之難于將通風裝置20從這個開口中撤回。取決于壁3的厚度，至少一個接合構件28可以通過這個壁并且返回至其不發(fā)生變形的狀態(tài)以便起到一個與壁3的內(nèi)表面相接合的倒鉤的作用。這使得對抗通風裝置20從開口中撤回的阻力增加。此外，這些接合構件28朝向其徑向外部末端逐漸縮小導致在這些接合構件28與壁3的內(nèi)部之間的小的接觸表面，這樣使得這些接合構件28提供了高的接觸壓力并且由此提供高的密封力。在一個第三實施方案中，本發(fā)明包括一種如在圖8、圖9以及圖10中所示的通風裝置。這個裝置30包括一個本體31，這個本體具有一個插入部分32以及一個頭部部分33。 這個插入部分32是用于插入一個壁3的一個開口中并且采用了將本體31保持附接于外殼上的多個徑向鎖定元件36a至36d。這些鎖定元件36a至36d是在與頭部部分33相距不同距離處定位的以便容納不同的壁厚度。本體31可以由具有約1700MPa的彈性模量的多種熱塑性聚合物或共聚物制成， 這些這些熱塑性聚合物或共聚物包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、 PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)。本體31可以使用本領域已知的注塑模制技術來形成。如在圖9和圖10中所示，在本體31的插入部分32上提供了多個徑向鎖定元件 36a至36d。這些鎖定元件36a至36d從插入部分32以一個銳角在徑向上延伸從而使得它們幾乎平行于插入部分的縱向軸線而延伸。這些鎖定元件36a至36d被定位在距本體31 的頭部部分33不同距離處。以每個距離提供三個鎖定元件36a至36d。在圖10中，在插入部分32插入這個壁開口中時，通過卡扣裝配在壁3之后的第一組鎖定元件36a的接合而將通風裝置30附接到例如僅Imm厚度的相對薄的壁3上。如果這個通風裝置30要處于具有較厚的壁的一個外殼中，則將由這些組鎖定元件中的不同一組來提供鎖定接合。這些剩余組的鎖定元件對于這種鎖定接合是沒有貢獻的，因為它們或者被徑向壓縮在這個壁開口中或者延伸進入該外殼中在距這個壁一個距離處。因此，一個單個的通風裝置30可以緊固地插入具有不同厚度的多種外殼的壁中。 通過適當?shù)剡x擇頭部與鎖定元件的距離，在此可以容納從一至四毫米的壁厚度而無需依賴于多個厚的可壓縮的襯墊。相對較薄的波紋管型襯墊37足以容納由這些組的鎖定元件36a 至36d之間的距離所設置的這些間隔之間的所有可能的壁厚度。襯墊37既在壁3的外表面與通風裝置30的頭部部分33之間提供了一種液密的密封又在這些鎖定元件36a至36d 卡扣裝配在壁3之后時提供了一個與由這些鎖定元件產(chǎn)生的對于鎖定力的反作用力。通過適當選擇襯墊厚度以及可壓縮性質(zhì)，在此可以容納一至四毫米之間的任何壁厚度。襯墊37 因此被提供作為一種輪廓襯墊而不是一種普通的0型圈。如在圖10中所示，本體31具有一個通路34，該通路用于在一個外殼的內(nèi)部7與周圍環(huán)境6之間的流體聯(lián)通。包括了通路34的通風裝置30的頭部部分33覆蓋有一種可滲透空氣并且不可滲透液體的多孔材料35。這種多孔材料35允許進行通風，但防止水以及其他液體或污染物侵入。多孔材料35可以是一種如與圖3所示的通風裝置10相關描述的 PTFE隔膜，并且(如以上所述)可以通過使用包括熱或超聲波焊接或者使用一種粘結(jié)劑的已知多種技術而附接到本體31上。使用本領域已知的插入模制技術還可以將多孔材料35 整合到通風裝置30中。在此可以為通風裝置30的頭部部分33提供一個帽39以便覆蓋并保護多孔材料35。
權利要求
1.一種通風裝置，該通風裝置用于插入具有一個壁(3)的外殼的一個開口(2)中，該壁帶有一個內(nèi)表面以及一個外表面，該通風裝置(10 ；20 ；30)包括一個本體(11 ；21 ；31)，該本體具有用于插入該外殼的開口(2)中的一個插入部分 (12 ；22 ；32)以及一個頭部部分(13 ；23 ；33)，該本體(11 ；21 ；31)具有一個通路(14 ；24 ； 34)，該通路延伸穿過該插入部分(12 ；22 ；32)以及該頭部部分(13 ；23 ；33)用于一種流體通過該外殼(7)至周圍環(huán)境(6)，一個覆蓋該通路(14 ；24 ；34)的可滲透空氣、不可滲透水的通風元件(15 ；25 ；35)，以及一個環(huán)圓周地圍繞該插入部分(12 ；22 ；32)安排的、用于同該外殼的壁(3)相接合的接合區(qū)段(16;26;36)，該接合區(qū)段(16;26;36)是徑向可變形的以便在該通風裝置(10; 20 ；30)被插入該開口(2)時提供一個對抗從該壁(3)中撤回的阻力，其中，該接合區(qū)段 (16 ；26 ；36)被適配為允許將該通風裝置(10 ；20 ；30)插入具有不同壁厚度的外殼的多種開口中。
2.根據(jù)權利要求1所述的通風裝置，其中，該接合區(qū)段(16)包括用于插入該外殼的開口⑵中的一個柄(18)以及一個密封部分(17)，其中，一個孔(16a)延伸穿過該密封部分 (17)以及該柄(18)并且具有至少一個第一凹槽(16b)以及至少一個第一肋中的至少一個， 其中，該插入部分(12)是用于插入該接合區(qū)段(16)的這個孔(16a)中并且具有一個區(qū)段， 該區(qū)段包括至少一個肋(Ila)以及至少一個凹槽中的至少一個用于對應地與該接合區(qū)段 (16)的該至少一個第一凹槽(16b)或該至少一個第一肋接合，以便在該通風裝置(10)的該接合區(qū)段(16)與該本體(11)之間產(chǎn)生一種過盈配合。
3.根據(jù)權利要求2所述的通風裝置，其中，該接合區(qū)段(16)具有一種復合構造，其中該柄(18)包括一個第一聚合物并且該密封部分(17)包括一個第二聚合物，該第一聚合物具有一個第一彈性模量并且該第二聚合物具有低于該第一模量的一個第二彈性模量。
4.根據(jù)權利要求3所述的通風裝置，其中，在該柄(18)的一個近端處的至少一個區(qū)段 (18a)是在一個軸向方向上切縫的以便提供徑向彈性。
5.根據(jù)權利要求4所述的通風裝置，其中，該密封部分(17)被裝配在該柄(18)上以便在該切縫區(qū)段(18a)的一個區(qū)域中環(huán)圓周地圍繞該柄(18)。
6.根據(jù)權利要求3至5中任何一項所述的通風裝置，其中，該密封部分(17)包括一種熱塑性彈性材料或橡膠并且該柄(18)包括選自下組的一種熱塑性聚合物或共聚物，該組包括聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚對苯二甲酸丁二醇酯。
7.根據(jù)權利要求3至6中任何一項所述的通風裝置，其中，該至少一個第一凹槽(16b) 或者該至少一個第一肋是安排在包括該第一聚合物的柄(18)中。
8.根據(jù)權利要求2至7中任何一項所述的通風裝置，其中，該密封部分(17)在該插入部分(12)被插入于該孔(16a)中時在徑向上加寬以便產(chǎn)生所述阻力。
9.根據(jù)權利要求2至8中任何一項所述的通風裝置，其中，該接合區(qū)段(16)包括優(yōu)選由該密封部分(17)形成的一個擴大的末端部分(17a)。
10.根據(jù)權利要求2至9中任何一項所述的通風裝置，其中，該插入部分(12)是階梯形的，從而提供一個第一直徑(12a)以及一個第二直徑(12b)，該第一直徑小于該孔(16a)的直徑，并且該第二直徑被定位為比該第一直徑(12a)更接近于該頭部部分(13)并且該第二直徑大于該孔(16a)的所述直徑。
11.根據(jù)權利要求10所述的通風裝置，其中，在該插入部分(12)的第一直徑(12a)與第二直徑(12b)之間的臺階(12c)是錐形的。
12.根據(jù)權利要求2至11中任何一項所述的通風裝置，其中，該孔(16a)包括至少一個第二凹槽(16c)以及至少一個第二肋中的至少一個用于對應地與該插入部分(12)的該至少一個肋(Ila)以及該至少一個凹槽接合，以便在該插入部分(12)僅部分地被插入于其中時將該插入部分(12)保持在該孔(16a)之內(nèi)。
13.根據(jù)權利要求2至12中任何一項所述的通風裝置，其中，該密封部分(17)以及該頭部部分(13)中的至少一個，優(yōu)選該密封部分(17)，包括面向該頭部部分(13)以及該密封部分(17)中的對應的另一個的至少一個圓周脊(17b)以便在該插入部分(12)被插入該孔 (16a)中時在該密封部分(17)與該頭部部分(13)之間提供軸向密封并且產(chǎn)生所述過盈配合。
14.根據(jù)權利要求2至13中任何一項所述的通風裝置，其中，該接合區(qū)段(16)，優(yōu)選至少它的柄(18)，具有至少一個切縫(16d)，該切縫從該接合區(qū)段(16)的一個遠端處延伸并且將該孔(16a)的該至少一個凹槽(16b)或肋中斷，以便對該接合區(qū)段(16)提供徑向彈性以此協(xié)助在該通風裝置(10)的該接合區(qū)段(16)與該本體(11)之間的所述過盈配合。
15.根據(jù)權利要求1所述的通風裝置，其中該插入部分(22)包括一個結(jié)構性內(nèi)芯區(qū)段(27)以及該接合區(qū)段(26)，其中該結(jié)構性內(nèi)芯區(qū)段(27)包括具有一個第一彈性模量的一種第一材料并且該接合區(qū)段(26)包括具有小于該第一模量的一個第二彈性模量的一種第二材料，該接合區(qū)段(26)進一步包括沿該插入部分(22)的長度間隔開并且從該插入部分 (22)徑向延伸的多個徑向接合構件(28)。
16.根據(jù)權利要求15所述的通風裝置，其中，這些接合構件(28)的截面在寬度上從一個徑向內(nèi)部基底向一個徑向外部自由端減少。
17.根據(jù)權利要求16所述的通風裝置，其中，這些接合構件(28)各自具有一個基本上三角形的截面。
18.根據(jù)權利要求17所述的通風裝置，其中，面向該頭部部分(23)的這些接合構件(28)的這些表面基本上垂直于該插入部分(22)的一條縱向軸線。
19.根據(jù)權利要求15至18中任何一項所述的通風裝置，其中，這些徑向接合構件(28) 在該接合區(qū)段(26)上形成了一種鋸齒輪廓。
20.根據(jù)權利要求15至19中任何一項所述的通風裝置，其中，這些接合構件(28)是柔韌的。
21.根據(jù)權利要求15至20中任何一項所述的通風裝置，其中，這些接合構件(28)沿該插入部分(22)的圓周從該插入部分(22)徑向延伸以便在該通風裝置(20)被插入一個外殼的開口(2)中時提供多個徑向密封唇緣。
22.根據(jù)權利要求15至21中任何一項所述的通風裝置，其中，該接合區(qū)段(26)包括三個或優(yōu)選四個或更多個、優(yōu)選五個具有約Imm間距的接合構件(28)。
23.根據(jù)權利要求15至22中任何一項所述的通風裝置，其中，該接合區(qū)段(26)以及這些接合構件(28)包括一種熱塑性彈性材料或橡膠并且該結(jié)構性內(nèi)芯(27)包括選自下組的一種熱塑性聚合物或共聚物，該組包括聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚對苯二甲酸丁二醇酯。
24.根據(jù)權利要求1所述的通風裝置，其中，該接合區(qū)段(36)包括兩個或更多個從該通風裝置(30)的本體(31)的插入部分(32)上徑向延伸的徑向鎖定元件(36a，36b，36c， 36d)，這些徑向鎖定元件(36a，36b，36c，36d)是用于同該外殼的壁(3)的內(nèi)表面相接合，其中這些徑向鎖定元件(36a，36b，36c，36d)中的至少兩個被定位在距該通風裝置(30)的本體(31)的頭部部分(33)不同的距離處。
25.根據(jù)權利要求24所述的通風裝置，其中，這些徑向鎖定元件(36a，36b，36c，36d)被形成為多個撓性臂。
26.根據(jù)權利要求24或25所述的通風裝置，其中，至少兩個、優(yōu)選三個或更多個徑向鎖定元件(36a，36b，36c，36d)被定位在距該頭部部分(33)相同距離處并且被安排為均勻地圍繞該插入部分(32)的圓周。
27.根據(jù)權利要求24至26中任何一項所述的通風裝置，其中，該頭部部分(33)包括一個軸向可變形的襯墊(37)用于將該頭部部分(33)軸向地密封在一個外殼的壁(3)的外表面上。
28.根據(jù)權利要求27所述的通風裝置，其中，該襯墊(37)是以一種類似波紋管的形式形成的。
29.根據(jù)權利要求27或28所述的通風裝置，其中，該襯墊(37)在高度上具有至少Imm 的可變性。
30.根據(jù)權利要求24至29中任何一項所述的通風裝置，其中，該本體(31)包括選自下組的一種熱塑性聚合物或共聚物，該組包括聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚對苯二甲酸丁二醇酯。
31.根據(jù)以上任何一項權利要求所述的通風裝置，其中，該可滲透空氣的、不可滲透水的通風元件(15 ；25 ；35)包括一種多孔隔膜、優(yōu)選是一種PTFE隔膜。
32.根據(jù)以上任何一項權利要求所述的通風裝置，其中，該通風裝置(10；20 ；30)被適配為用于整合在具有相差至少高達1mm、優(yōu)選相差高達3mm的壁厚度的多種外殼之中。
33.根據(jù)以上任何一項權利要求所述的通風裝置，其中，該通風裝置(10；20 ；30)被適配為用于整合在具有從Imm到至少4mm的不同的壁厚度的多種外殼之中。
全文摘要
一種用于插入外殼壁(3)的開口(2)中的通風裝置包括一個本體(11；21；31)，該本體具有一個用于插入該外殼的開口(2)中的插入部分(12；22；32)以及一個頭部部分(13；23；33)。這個本體(11；21；31)具有一個通路(14；24；34)，該通路延伸穿過該插入部分(12；22；32)以及該頭部部分(13；23；33)用于流體通過外殼(7)至周圍環(huán)境(6)。這個通風裝置進一步包括覆蓋該通路(14；24；34)的一個可滲透空氣的、不可滲透水的通風元件(15；25；35)。一個環(huán)圓周地圍繞該插入部分(12；22；32)安排的、用于同該外殼的壁(3)相接合的接合區(qū)段(16；26；36)是徑向可變形的，由此該接合區(qū)段(16；26；36)被專門適配為允許將該通風裝置(10；20；30)插入具有不同壁厚度的外殼的多種開口之中。
文檔編號F21V31/03GK102264608SQ200980153852
公開日2011年11月30日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權日2008年12月31日
發(fā)明者F·約潘, L·艾格斯多菲爾 申請人:W.L.戈爾有限公司