樹脂ケースの製造方法及び電子制御装置

【課題】孔、凹部、及びインサート部材を有する樹脂ケースを製造する場合に、樹脂内部にウエルドの残留がなく樹脂強度を確保しうるようにする。
【解決手段】
孔３やインサート部材４を有する樹脂ケースを、金型を用いて成形する場合に、まず、金型に溶融樹脂を充填する。また、前記孔３を形成するためのピン３０とインサート部材４を、前記金型に樹脂注入後、金型内の樹脂充填の完了直前に、金型内の溶融樹脂２ａ中に押し込む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、孔、凹部、及びインサート部材の少なくとも一つを有する樹脂ケースの製造方法、及びその樹脂ケースを用いる電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
孔、凹部、及びインサート部材の少なくとも一つを有する樹脂ケースを、金型を用いて成形する場合には、従来は、金型内部に予め、孔や凹部などを形成するための形成ピン（「金型ピン」と称されることもある）やインサート部材を、金型の内部（キャビティ）の所定位置にセットした後に、溶融樹脂を金型内に注入充填していた。
【０００３】
このような樹脂成形法によれば、形成ピンもしくはインサート部材やインサート部材用保持ピンが予め金型に固定されているため、金型内部に溶融樹脂を注入充填する工程において、形成ピンもしくはインサート部材が溶融樹脂の流動を阻害し、形成ピンもしくはインサート部材の周囲では溶融樹脂が二つに分かれた後に合流が発生する（この詳細については実施例の項で説明してある）。前記溶融樹脂の合流ヵ所においては、互いの溶融樹脂が絡み合うことは無くウエルドが発生し、ウエルドラインは、溶融樹脂が冷却固化した後においても残留する。
【０００４】
樹脂の補強としてガラス繊維等を添加した樹脂材の場合、前記ウエルド発生部位で合流する溶融樹脂内のガラス繊維等は互いに絡み合うことが無いため、ウエルド発生部位は、著しい低強度部位になる。
【０００５】
このようなウエルド発生の対処策として、特許文献１では、ウエルドが発生する部位に対応して、予めヒータチップを金型内に組み込んで、樹脂の注入、充填動作と同時にヒータチップに電圧を印加して金型を１１０〜１３０℃に加熱し、樹脂充填工程の終了と同時にヒータチップ内に空冷空気を供給してヒータチップの急冷を行うことでウエルドの発生を防ぐ手法が提案している。
【０００６】
【特許文献１】特開平９-３１４６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したウエルド対策技術は、金型と接触する樹脂表面のスキン層においてウエルド回避に効果が望めたが、樹脂内部にはウエルドが残留する。その結果、ウエルド部位の樹脂強度は他の部位の樹脂強度に比べて低下する。
【０００８】
本発明の目的は、孔、凹部、及びインサート部材を有する樹脂ケースを製造する場合に、樹脂内部にウエルドの残留がなく樹脂強度を確保しうる樹脂ケースの製造方法と、それにより成形された樹脂ケースを使用して品質及び機能的信頼性を高めることのできる電子制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、基本的には、次のように構成される。
【００１０】
一つは、孔、凹部、及びインサート部材の少なくとも一つを有する樹脂ケースを、金型を用いて成形する樹脂ケースの製造方法において、
金型に溶融樹脂を充填する第１の工程と、
前記孔及び／又は凹部を形成するための形成ピンと前記インサート部材との少なくとも一つを、前記金型に樹脂注入後、金型内の樹脂充填の完了直前に、前記金型内の溶融樹脂中に押し込む第２の工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
もう一つは、電子制御用の回路基板と、前記回路基板を収容する樹脂ケースとを備えた電子制御装置において、
前記樹脂ケースには、前記形成ピン及び／又はインサート部材の押し込み方式により孔、凹部、及びインサート部材の少なくとも一つが形成されて、その形成箇所の周りの樹脂中実部がウエルドレスになっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、孔、凹部、及びインサート部材の少なくとも一つが形成される樹脂ケースであっても、内部にウエルドの残留がなく樹脂強度を確保しうる樹脂ケースを提供することができる。
【００１３】
また、電子制御装置に用いる樹脂ケースにおいて、樹脂ケースに形成される孔、凹部、インサート部材などの周りの樹脂中実部がウエルドレス構造となるので、樹脂ケースの強度向上、ひいては電子制御装置の信頼性、耐久性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、図面を参照して、本発明の望ましい実施例について説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１による樹脂ケース１における斜視図である。図２は、図１に示す樹脂ケース１のＡ-Ａ縦断面図である。
【００１６】
この樹脂ケース１は、図２に示すように、樹脂２中に孔３が形成され更にインサート品４として金属製のブッシュがインサートされている。樹脂ケース１は、例えば、電子制御装置の回路を収容するためのものである。孔3及びブッシュ４は、樹脂ケース１に回路基板（図示省略）を収容した電子制御装置を支持部材に取付けるための取付け孔及びインサート部材であり、この孔３及びブッシュ４にボルト（図示省略）などが挿通される。電子制御装置として代表的なものは、車載用のエンジン制御装置などの電子モジュールが挙げられる。
【００１７】
電子制御装置取付けのためには、取付け孔３のようにブッシュ無しのものと、ブッシュ４のようなインサート部材で構成するものとのいずれか1種を採用してもよいが、ここでは、説明の便宜上、双方を備えたものを例示する。
【００１８】
ここで本実施例１の特徴となる樹脂ケース１の製造方法について図３〜６を用いて説明する。
【００１９】
本実施例では、金型を用いて樹脂ケース１を成形するに際して、孔３を形成するための形成ピン３ａ及びインサート部材（例えば、ブッシュ）４を、金型に樹脂注入後、金型内の樹脂充填の完了直前に、金型内の溶融樹脂中に押し込む方式を採用する。
【００２０】
この形成ピンやインサート部材を押し込む機構は、次のようにして構成される。例えば、金型（上型、下型）５ａ，５ｂのうち一方の金型５ｂに形成ピン３ａの待機用の孔３０とブッシュ４の待機用の孔４０とを設ける。また、これらの待機用の孔３０及び４０には、形成ピン３ａとインサート部材保持用の保持ピン４ａとが、金型５ａ，５ｂで形成されるキャビティ５ｃの所定位置（すなわち、図３の二点鎖線で示す取付け孔３及びインサート部材４の形成位置）に向けて摺動動作により出し入れ可能に収納されている。このようにして上記押し込み機構が構成されている。
【００２１】
キャビティ５ｃは、上型５ａと下型５ｂとの組み合わせにより形成される。実際の金型は、キャビティ５への樹脂充填用の樹脂注入口、その他外部と接続するための外部接続用コネクタのコネクタ形成領域などが存在するが、図３〜６では、図の簡略化を図るためにそれらを省略している。
【００２２】
まず、最初に図３に示すように、金型内（キャビティ）５ｃ内に樹脂を注入する前に、形成ピン３ａとインサート部材４及び保持ピン４ａとを、下型５ｂの待機孔３０及び４０のそれぞれにセットしておく。この状態では、キャビティ５ｃ内に形成ピン３ａとインサート部材４と保持ピン４ａとが入らないようにセットされる。
【００２３】
次に成形機の加熱筒（図示省略）で溶融させた樹脂２ａを、成形機のスクリュウ（図示省略）により樹脂注入口を介して、図４に示すように金型のキャビティ５ｃに注入充填する。樹脂充填中においては、形成ピン３ａとインサート部材４及び保持ピン４ａとは、キャビティ５ｃ内に突出しないように待機孔３０，４０に待機させてある。
【００２４】
本例では、特にこの溶融樹脂２ａのキャビティ５ｃへの充填完了直前（この時、樹脂は溶融状態にある）に、形成ピン３ａと保持ピン４ａをキャビティ５ｃ内に向けて摺動させる。これにより、図５に示すように、下型５ｂ内部からキャビティ５ｃ側へ形成ピン３ａ，インサート部材４、保持ピン４ａの一部がキャビティ５ｃ内の溶融樹脂２ａ中に押し込まれる。
この時、充填を完了する直前であることから、金型内部（キャビティ）５ｃは樹脂の充填圧力で内圧が満たされていないため、形成ピン３ａと保持ピン４ａの押込み動作が可能となる。
【００２５】
押込みが完了した後、金型内の充填樹脂に一定の冷却時間を与え、溶融樹脂２ａが冷却固化してから金型から成形された樹脂ケース１を取り出す。
【００２６】
通常、金型のキャビティ５ｃへ充填された溶融樹脂２ａは、金型で冷却され、金型と接触する溶融樹脂２ａの樹脂表面から樹脂内部へ冷却固化が進行する。冷却の進行は樹脂の厚みや形状で左右されるが、何れにしても、数秒の時間の要する。取り出した樹脂ケース１は、図６に示すように孔３とインサート部材４とが樹脂ケースにおける所望する位置に配置される。
【００２７】
樹脂ケース１の材料（樹脂）２としては、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂を用いた。なお、成形樹脂材は前記樹脂に限定されるものではなく、他の熱可塑性樹脂（例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂，ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂など）もしくは熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）などを使用してもよい。また、樹脂に無機材料のガラス繊維や有機材料の炭素繊維等のフィラーを充填した樹脂を用いることができる。
【００２８】
上記の樹脂成形体（樹脂ケース１）の製造方法によれば、孔３及びインサート部材４の周りの樹脂中実部にウエルドを発生させることのないウエルドレス構造の樹脂ケース１を実現させることができる。
【００２９】
このウエルドレスを実現できるメカニズムを、図７〜１１を用いて説明する。
【００３０】
図７から図１１は、本実施例における樹脂ケース製造過程のうち、特に図６に示すＰ部位（取付け孔３付近）とＱ部位（インサート部材４付近）を下型５ｂから見た時の平面図である。
【００３１】
金型のキャビティ５ｃへの樹脂充填の完了直前までは、既述したように、形成ピン３ａと、ブッシュ４及びその保持ピン４ａとは、キャビティ５ｃ内に存在せず、キャビティ外に待機状態にある（待機状態を、図7及び図８では２点鎖線で示してある）。
【００３２】
樹脂の注入充填工程では、成形機の加熱筒で溶融させた溶融樹脂２ａは、既述したように成形機のスクリュウで金型のキャビティ５ｃ空間部へ充填されてくる。Ｐ部位とＱ部位における溶融樹脂２ａの流れは、図７、図８に示すように、充填の進行に伴い溶融樹脂２ａの流れる方向からキャビティ５ｃ空間部を満たしていく。
【００３３】
ここで形成ピン３ａ、インサート部材４、及び保持ピン４ａは、樹脂充填完了直前まではキャビティ５ｃに位置していないことから、溶融樹脂２ａは、その流れが途中分離することなくキャビティ５ｃに充填される。溶融樹脂２には、補強を目的とするガラス繊維５ｇの添加剤が含まれているため、ガラス繊維５ｇの配向は溶融樹脂２ａの流れに略平行して配列する。
【００３４】
次に溶融樹脂２ａがキャビティ５ｃをほぼ満たした状態において、形成ピン３ａと保持ピン４ａをキャビティ５０ｃ側に摺動させ、図９に示すように、形成ピン３ａとインサート部材４及び保持ピン４ａとを、下型５ｂ内部（待機孔３０、４０）からキャビティ５ｃ側へ押し出し、溶融樹脂２ａ中へ押込む。この時、Ｐ部位とＱ部位においては、樹脂が溶融状態であり更に金型内部が樹脂の内圧で満たされていないことから、形成ピン３ａとインサート部材４及び保持ピン４ａとの押込みが実現可能となる。また形成ピン３ａとインサート部材４の押込み部位に介在していた溶融樹脂２ａ及びガラス繊維５ｇは、形成ピン３ａとインサート部材４の外周へ寄せられる。それによって、特に形成ピン３ａとインサート部材４の外周近傍は、この外周に沿って一様にガラス繊維５ｇが密集した形態を示す。この外周に沿って一様に密集したガラス繊維５ｇで覆われることで、形成ピン３ａとインサート部材４の外周近傍は、途中途切れることなく他の樹脂部材より強度が向上する。
【００３５】
押込みが完了した後、一定の冷却時間を与えて、図１０に示すように、溶融樹脂２ａを冷却固化させて、金型より樹脂ケース１を取り出す。取り出した樹脂ケース１には、図１１に示すように取付け孔３とインサート部材４とが所定の位置に配置される。なお、取付け孔３のほかに、図１２のように樹脂ケース１に形成ピンを用いて凹部３１を形成する場合や、符号４１で示すようなインサート部材（例えば底付きブッシュ）を有する場合であっても、既述した図３から図6同様の樹脂ケース成形法によりウエルドレス構造の樹脂ケースを製造することができる。
【００３６】
以上に述べた実施例１によれば、孔（あるいは凹部）もしくはインサート部材を備えた樹脂ケースにおいて、樹脂内部にウエルドの残留のない樹脂ケースを、手間を要さずに製造することができる。
【００３７】
すなわち、本実施例によれば、孔３（あるいは凹部）もしくはインサート部材４を備えた樹脂ケース１において、孔３やインサート部材４の周囲に溶融樹脂の分離及び合流から生じるウエルドの発生を回避できる。更に、形成ピン３ａとインサート部材４の押込み前の部材温度は、溶融樹脂２ａに触れる接触面積が少ないことから、溶融樹脂２ａ潜熱の影響を受けにくく、急激な温度上昇が生じない。よって形成ピン３ａとインサート部材４を溶融樹脂２ａ内部へ押込み後においては、前記形成ピン３ａとインサート品４部材が溶融樹脂２ａ内部の溶融潜熱を吸収して、溶融樹脂２ａの冷却を促進する働きが生じる。このことから本発明の課題の残り一つである、成形時間の時間短縮に伴うコスト低減が図れる。
【００３８】
前記ウエルドの無い樹脂ケースを用いることで使用環境温度変化に伴う樹脂の膨張収縮から生じる内部応力に対しても、強度的に優れ、高信頼性の樹脂ケースを提供することができる。
【００３９】
ここで従来の成形に用いられていた製造方法により、ウエルドの発生メカニズムについて図１３〜１５を用いて説明する。
【００４０】
従来は、金型のキャビティ５ｃに樹脂を注入する前から、金型内（キャビティ５ｃ）に孔形成用の形成ピン３ａとインサート部材（例えばブッシュ）４及びその保持ピン４ａがセットされている。
【００４１】
このような形成ピン及びインサート部材の金型内セット状態で、成形機の加熱筒で溶融させた溶融樹脂２ａを成形機のスクリュウで図１２に示すように、金型のキャビティ５ｃ空間部へ充填させる。ここでＰ部位とＱ部位における溶融樹脂２ａの流れは図１３、図１４に示すように、充填の進行に伴い溶融樹脂２ａの流れる方向からキャビティ５ｃ空間部を満たしていく。ここで形成ピン３ａとインサート部材４とがキャビティ５ｃ内に樹脂注入当初からセットされていることから、溶融樹脂２ａの流れは形成ピン３ａとインサート部材４により阻害される。更に溶融樹脂２ａは形成ピン３ａとインサート部材４への衝突によりそれらの周囲２方向に分離して流れる。形成ピン３ａとインサート部材４周囲における溶融樹脂２ａの流れの末端では、その阻害部材の２方向に分離して流れた溶融樹脂２ａが合流する。この合流箇所がウエルド２ｅであり合流した樹脂及びガラス繊維５ｇは互いに絡み合うことは無く、形成ピン３ａとインサート部材４の周囲に連結して残留する。ウエルド２ｅは樹脂強度が他の樹脂材に比べ著しく低下してしまうため、孔あるいは凹部もしくはインサート部材を備えた樹脂ケースにおいては、ウエルドの発生に問題が残されていた。
【００４２】
本実施例においては、既述したように、ウエルドレス構造の樹脂ケースを提供することができる。しかも従来のウエルド対策のようなヒータチップといった装置を用いることなく、より簡便な樹脂ケース製造方法を提供することができる。すなわち、ヒータチップを用いた場合には、金型を１１０℃〜１３０℃に加熱し、更に樹脂充填停止と同時にヒータチップ内に空冷空気を供給してヒータチップの急冷を行う等の工程を必要としたが、これらの工程は、成形時間を長くなる要素でありコストアップにつながる。本実施例では、このようなコストアップの原因を解消することができる。
【実施例２】
【００４３】
図１６は、本発明の実施例２に係る電子制御装置の斜視図である。樹脂ケース３０１内部を、カバー（図示省略）を外して示している。
【００４４】
本実施例の電子制御回路は、樹脂ケース３０１の内部に回路基板３０９が搭載されている。回路基板３０９上には多数の電子部品が組み込まれている。
【００４５】
また、樹脂ケース３０１には、外部装置と電気的に接続するための複数の接続端子３０３を備えたコネクタケース４０１が樹脂ケース３０１と一体に形成されている。
【００４６】
接続端子３０３は樹脂ケース３０１中にインサート成形されている。この接続端子３０３の各一端は、樹脂ケース３０１内に位置して、回路基板３０９に設けた接続用パッドとアルミワイヤボンディング３１３を介して接続されている。
【００４７】
また、樹脂ケース３０１には、実施例１同様のインサート部材として、装置取付け用の金属製のブッシュ３０４がインサートされている。回路基板３０９を搭載する前の樹脂ケース３０１単体の状態を、図１７の斜視図で示す。図１８は、図１７のＦ−Ｆ断面図である。本実施例では、このインサート部材３０４について、実施例１のインサート部材４と同様に、金型への樹脂注入後、樹脂充填完了直前のインサート部材押し込み方式によりインサート成形したものである。なお、インサート部材３０４のインサート成形は、実施例１の図３から図６に示すインサート部材４同様に行われるので、その製造工程の説明は省略する。また、本実施例においても、インサート成形時のキャビティ内の樹脂の流れ及びウエルドレスとなる過程は、図７から図１１に示すインサート部材４同様であるので、その説明を省略する。
【００４８】
本実施例においても、実施例１同様の効果が得られる。特にこのような電子制御装置を車載用としてエンジンルームなどの温度環境の厳しい場所に設置した場合（例えば−４０℃〜１３０℃）であっても、ウエルドの無い樹脂ケースを用いることで、使用環境温度変化に伴う樹脂の膨張収縮から生じる内部応力に対しても、強度的に優れ、振動に強く、高信頼性の樹脂ケースを実現することができる。更に前記樹脂ケース内部に予め決められた回路を組み込んだ回路基板を搭載し、構成することで高信頼性の電子制御装置を提供することができる。
【実施例３】
【００４９】
次に図１９から図３７を用いて本発明の実施例３を説明する。
【００５０】
本例も樹脂ケースとそのケース内部に回路基板とを搭載する電子制御装置の実施例に関する。
【００５１】
図１９はその装置の一部縦断面図であり、図２０のＣ−Ｃ箇所を断面で示したものである。図２０は、電子制御装置においてカバーと回路基板を除いた状態を示す外観平面図である。図２１は、上記図２０のＣ−Ｃ断面図である。なお、図１９は、回路基板１０９及びカバー１１５を備え付けた状態であり、図２１はそれらの回路基板及びカバーを外した状態を示している。
【００５２】
電子制御装置１００において、樹脂ケース１０１には、インサート部材１０４として金属製のベースがインサートされている。また接続端子１０３がインサートされている。接続端子１０３は、樹脂ケース１０１に搭載した回路基板１０９とアルミワイヤ１１３を介してボンディング接合されている。
【００５３】
樹脂ケース１０内の回路基板１０９は、保護にゲル１１４と樹脂カバー１１５で封止されている。
【００５４】
樹脂ケース１０１には、２つの開口１０２ａ´，１０２ｃ´と、２つの曲がり角１０２ｄ，１０２ｅとを有して樹脂中実部内に形成される曲折した通路孔１０２、例えばＵ字形に曲折した通路孔１０２が設けてある。開口１０２ａ´は、樹脂ケース１０１の回路内の端子台１２０に位置し、開口１０２ｃ´は、コネクタケース１２１の内部に位置している。
【００５５】
この通路孔１０２は、樹脂ケース１０１の回路収容スペースを大気圧とする共に回路収容スペースの熱膨張を防止し、またガス抜きする機能を有している。
【００５６】
本実施例では、通路孔１０２のうち、特に中間通路となるべき孔１０２ｂについて、実施例1の取付け孔３に適用した本願発明の樹脂充填完了直前の形成ピン押し込み方式により孔を成形する。
【００５７】
本実施例３の樹脂ケース１０１の製造方法について、図２２〜３２を用いて説明する。
【００５８】
本実施例では、通路孔１０２は、基本的には、それぞれ開口１０２ａ´，１０２ｃ´を有する２つの孔部１０２ａ，１０２ｃと、これらの開口付き孔部１０２ａ，１０２ｃと直交してこれらの開口付き孔部を連通させる中間孔（連通路）部１０２ｂとからなる。そして、樹脂ケース１０１を金型により成形するときに、中間孔部１０２ｂとなるべき孔を、形成ピンを用いた樹脂完了直前押し込み方式により形成する。以下にその詳細を示す。
【００５９】
樹脂ケース１０１における樹脂１０５中実部内に形成されるＵ字型の曲折通路孔１０２（２ヶ所の曲がり角と２つの開口を有するもの）は、図２２及び図２３に示すように、金型に中間孔ピン１０２ｂｂと開口ピン１０２ａａ,１０２ｃｃとを組み合わせて形成される。図１９〜３２においては、特にこの曲折した通路孔１０２付近について図示する。そのほかの部分は、既知の成形法を使用するので省略する。
【００６０】
複数の金型ブロックを組み合わせて形成した金型１５０内では、図２４に示すように、開口ピン１０２ａａ,１０２ｃｃがキャビティ１５１内の所定位置、すなわち開口付き孔位置（１０２ａ，１０２ｃ）となるべき場所にセットされている。中間孔ピン１０２ｂｂは、上記開口ピン１０２ａａ，１０２ｃｃの各一端と直交する方向に摺動する機構を介して支持されている。そして、中間孔１０２ｂｂは、キャビティ１５１内の樹脂充填完了直前までは、中間孔部１０２ｂを形成すべき位置（２点鎖線で示す位置）にはセットされず、図２４に示すように金型に設けた待機孔（摺動孔）１０２０側に待機し、先端だけがキャビティ１５１にある。
【００６１】
次に成形機の加熱筒で溶融させた溶融樹脂１０５ａを、成形機のスクリュウで図２５に示すように、金型のキャビティ１５１空間部へ注入充填させる。充填中においては、中間孔ピン１０２ｂｂは、既述した待機位置（金型１５０内）に保持される。
【００６２】
通常、金型１５０のキャビティ１５１へ充填された溶融樹脂１０５ａは金型で冷却され、金型１５０と接触する溶融樹脂１０５ａの樹脂表面から樹脂内部へ冷却固化が進行する。冷却の進行は樹脂の厚みや形状で左右されるが何れにしても、数秒の時間の要する。
【００６３】
本実施例３では、特にこの溶融樹脂１０５ａをキャビティ１５１へほぼ充填を完了する直前の溶融状態において、中間孔ピン１０２ｂｂを２点鎖線位置まで摺動させる。それによって、図２６と図２７に示すように、中間孔ピン１０２ｂｂが溶融樹脂１０５ａ中に押し込まれ、樹脂ケース１０１の所望する位置に開口ピン１０２ａａ，１０２ｃｃと直交するようセットされる。この時、樹脂充填を完了する直前であることから、金型内部は樹脂の充填圧力で内圧が満たされていないため、中間孔ピン１０２ｂｂの押込みが可能となる。
【００６４】
押込みが完了した後一定の冷却時間を与えて、溶融樹脂１０５ａが冷却固化した後、図２８と図２９に示すように、樹脂ケース１０１本体より中間孔ピン１０２ｂｂを引抜き、中間孔ピン１０２ｂｂを金型１０５内部へ後退させ、樹脂ケース１０１を金型１５０から取り出す。
【００６５】
取り出した樹脂ケース１０１においては、図３０に示すように中間孔部（連通路）１０２ｂと開口付き孔部１０２ａ,１０２ｃが夫々形成される。
【００６６】
なお、中間孔ピン１０２ｂｂと開口ピン１０２ｃｃの交わる位置においては、溶融樹脂１０５ａを挟み込むため、中間孔ピン１０２ｂｂと開口ピン１０２ｃｃの交わる位置に１０５ｂに樹脂の薄膜が形成される。樹脂ケース１０１を金型から取出した後、この薄膜を除去する。また、中間孔部１０２ｂの形成後に中間孔部の延長部及び開口１０２ｂ´が残るので、この開口近傍の樹脂を溶かして開口部１０２ｂ´に押込み、開口部１０２ｂ´を塞ぐ。符号１０５は、この塞いだ封止部を示している。
【００６７】
この封止部１０５ｅは、図３２に示すように樹脂ケースと異なる部材１１２による圧入もしくは接着剤による封止または金型内で封止するなど、図１９に示す樹脂ケース１０１内のゲル１１４の流れ出しを防ぐものであれば良く、本実施例３に限定するものでない。
【００６８】
本実施例によれば、曲折した通路部を樹脂ケース１０１の樹脂１０５中実部に形成する場合であっても、その中間孔部１０２ｂの周りの中実部にウエルドが生じるのを防止できる。本実施例では、特に中間孔部１０２ｂについての形成ピン（中間孔ピン）１０２ｂｂについて樹脂充填完了直前の押し込み方式を採用する。これは中間孔部１０２ｂ付近にインサート部材（ベース１０４）やコネクタ部１２１のプラグ差込孔の形成ピン１２１´などが存在するため、中間孔ピン１０２ｂｂを樹脂注入前から中間孔部１０２ｂの形成位置にセットしておくと、インサート部材と形成ピンが密集し、溶融樹脂の流動に支障きたしウエルドが特に生じやすいことから、中間孔部１０２ｂについて樹脂充填完了直前の押し込み方式を採用したものである。中間孔部１０２ｂの周りにウエルドが生じた場合には、樹脂ケースの強度が低下するばかりでなく、ウエルドによりインサート部材のベース１０４に湿気などの水分が進入してベースなどの錆び発生原因にもなる。本実施例では、このような不具合の発生を防止できる。
【００６９】
なお、本実施例では、インサート部材である金属ベース１０４やプラグ差込孔の形成ピン１２１´については金型で占める割合が大きく樹脂充填前から金型にセットすることが望ましいので、そのようにしてある。そして、プラグ差込孔の形成ピン１２１´の先端に開口ピン１０２ｃｃが一体に設けてある。
【００７０】
本実施例の成形樹脂１０５にＰＢＴ樹脂を用いるが、実施例１同様に成形樹脂材は、前記樹脂に限定される物ではなく他の熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂であれば実現可能であり、樹脂に無機材料のガラス繊維や有機材料の炭素繊維等のフィラーを充填した樹脂を用いることができる。
【００７１】
上記樹脂ケース１０１の製造方法において、上記インサート部材（ベース）１０４を配置した断面部位における樹脂ケース成形工程における溶融樹脂の流動について、図３３〜３７を用いて説明する。
【００７２】
図３３は図３０に示すＤ−Ｄ断面図である。なお、判り易くするため、図３３〜３７においては、図を簡略化して示している。図３４から図３７は、図３３の２点鎖線で示すＲ領域を示している。
【００７３】
成形機の加熱筒で溶融させた溶融樹脂１０５ａは、成形機のスクリュウで金型１５０のキャビティ１５１へゲート１０５ｃ位置から充填されてくる。Ｄ−Ｄ断面図におけるＲ部位の溶融樹脂１０５ａの流れは図３４、図３５に示すように、充填の進行に伴い溶融樹脂１０５ａの流れる方向からキャビティ１５１を満たしていく。ここで中間孔ピン１０２ｂｂは、中間孔位置（図３４、図３５の２点鎖線で示す位置）にセットされておらず、金型１５０の待機孔に保持されていることから、溶融樹脂１０５ａの流れは途中分離することなくキャビティ１５１空間部を充填する。なお、本実施例３に用いた樹脂１０５には補強を目的とするガラス繊維１０５ｇの添加剤が含まれているため、ガラス繊維１０５ｇの配向は溶融樹脂１０５ａの流れ方向に向いて配列する。
【００７４】
次に溶融樹脂１０５ａがキャビティ１０５空間部をほぼ満たした状態において、中間孔ピン１０２ｂｂを摺動させる。それにより、中間孔ピン１０２ｂｂは、図３６に示すように、金型内部からキャビティ１０５側へ押し出され、溶融樹脂１０５ａ中に押し込まれる。この時、Ｒ部位においては樹脂が溶融状態であり更に金型内部が樹脂の内圧で満たされていないことから連通路ピン１０２ｂｂの押込みが実現可能となる。また中間孔ピン１０２ｂｂの押込み部位に介在していた溶融樹脂１０５ａ及びガラス繊維１０５ｇは、中間孔ピン１０２ｂｂの外周へ寄せられるため、特にピン１０２ｂｂの外周近傍は、この外周に沿って一様にガラス繊維１０５ｇが密集した形態を示す。この外周に沿って一様に密集したガラス繊維１０５ｇで覆われることで、ピン１０２ｂｂの外周近傍は、途中途切れることなく他の樹脂部材より強度が向上する。よって本発明の課題の一つである、曲折した通気路１０２ｂを備えた樹脂ケース１０１において、その中間孔１０２ｂの周囲に溶融樹脂の分離及び合流から生じるウエルドの発生を回避できる。
【００７５】
更に、中間孔ピン１０２ｂｂの押込み前の部材温度は、溶融樹脂１０５ａに触れる接触面積が少ないことから溶融樹脂１０５ａ潜熱の影響を受けにくく、急激な温度上昇が生じない。よって中間孔ピン１０２ｂｂを溶融樹脂１０５ａ内部へ押込み後においては、中間孔ピン１０２ｂｂが溶融樹脂１０５ａ内部の溶融潜熱を吸収して、溶融樹脂１０５ａの冷却を促進する働きが生じる。このことから本発明の課題の残り一つである、成形時間の時間短縮に伴うコスト低減が図れる。
【００７６】
押込みが完了した後一定の冷却時間を与えて、溶融樹脂１０５ａが冷却固化した後、樹脂ケース１０１より中間孔ピン１０２ｂｂを引抜き、中間孔ピン１０２ｂｂを金型内部へ後退させて樹脂ケース１０１を金型から取り出す。取り出した樹脂ケース１０１においては、連通路１０２ｂが形成される。樹脂ケース１０１においては、図３７に示すように連通路１０２ｂが所定の位置に配置される。
【００７７】
よって樹脂中実部内に通気路（曲折した連通路）を備えた樹脂ケース本体において、樹脂内部にウエルドの残留のない樹脂ケースを経済的に生産することができる。前記ウエルドの無い樹脂ケースを用いることで使用環境温度変化に伴う樹脂の膨張収縮から生じる内部応力に対しても、強度的に優れ、高信頼性の樹脂ケースを実現することができる。更に前記樹脂ケース内部に予め決められた回路を組み込んだ回路基板を搭載し、構成することで高信頼性の電子制御装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、電子回路を搭載する樹脂ケースを有し、その樹脂ケースは、孔、凹部、インサート部材の少なくとも有するような電子制御装置に適用可能であり、孔は、上記取り付け孔、通気孔に限定されず、そのほか、大気圧などの圧力導入孔などにも適用可能である。
【００７９】
また、電子制御装置は、例えば、エンジン制御装置のほかに、自動車分野における流入空気量を測定するエアフローセンサや、空気量調整するスロットルポジションセンサ、アクセル開度を調整するアクセル開度センサ、これらセンサを一連に制御構成するための各種デバイスなどに適用可能である。また、自動車分野に限らず、種々の分野の電子制御装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１実施例の樹脂ケースの斜視図。
【図２】図１に示す樹脂ケースのＡ−Ａ線縦断面図。
【図３】図２に示す樹脂ケースのモールド金型における樹脂充填前を示す断面図。
【図４】図２に示す樹脂ケースのモールド金型における樹脂充填直後を示す断面図。
【図５】図２に示す樹脂ケースのモールド金型における形成ピン及びインサート部材の押し込み工程を示す断面図。
【図６】図２に示す樹脂ケースのモールド金型における製品取り出しを示す断面図。
【図７】図６におけるＰ，Ｑ部の樹脂流動の初期状態を示す説明図。
【図８】図６におけるＰ，Ｑ部の樹脂流動の中間状態を示す説明図。
【図９】図６におけるＰ，Ｑ部の樹脂流動完了直前の形成ピン及びインサート部材の押し込み動作を示す説明図。
【図１０】図６におけるＰ，Ｑ部の樹脂硬化時の状態を示す説明図。
【図１１】図６におけるＰ，Ｑ部の製品取り出し後の状態を示す説明図。
【図１２】実施例１の他の応用例の樹脂ケースを示す縦断面図。
【図１３】前記Ｐ，Ｑ部における従来の樹脂流動の初期状態を示す説明図。
【図１４】前記Ｐ，Ｑ部における従来の樹脂流動の中間状態を示す説明図。
【図１５】前記Ｐ，Ｑ部における従来の製品取り出し後の状態を示す説明図。
【図１６】本発明の第２実施例の電子制御装置の斜視図。
【図１７】上記第２実施例から回路基板を取り外した樹脂ケースの斜視図。
【図１８】図１７のＦ−Ｆ線縦断面図。
【図１９】本発明の第３実施例の電子制御装置の部分断面図で図２０のＣ−Ｃ線縦断面図。
【図２０】第３実施例の電子制御装置の平面図。
【図２１】第３実施例に用いる樹脂ケースで、図２０のＣ−Ｃ線縦断面図。
【図２２】図２１に示す樹脂ケースのモールド金型における曲折通路形成ピンの装着状態を示す説明図。
【図２３】図２２から曲折通路形成ピンだけを示した状態を示す説明図。
【図２４】第３実施例に用いる樹脂ケースのモールド金型における樹脂充填前の状態を示す断面図。
【図２５】第３実施例のモールド金型における樹脂充填直後を示す断面図。
【図２６】第３実施例におけるモールド金型における曲折通路形成用ピンの押し出し時を示す断面図。
【図２７】第３実施例におけるモールド金型における曲折通路形成用ピンの押し込み動作の完了時を示す断面図。
【図２８】第３実施例におけるモールド金型における樹脂硬化時を示す断面図。
【図２９】第３実施例におけるモールド金型における曲折通路形成用ピンの引抜き時を示す断面図。
【図３０】第３実施例における樹脂ケースの金型からの取り出し時を示す断面図。
【図３１】第３実施例における樹脂ケースの曲折通路の形成時に生じた開口を樹脂封止している状態の断面図。
【図３２】第３実施例における樹脂ケースの曲折通路の形成時に生じた開口を樹脂封止した後の断面図。
【図３３】図３０に示す樹脂ケースのＤ−Ｄ線断面図。
【図３４】図３３に示すＲ部の樹脂流動拡大図。
【図３５】図３３に示すＲ部の樹脂流動拡大図。
【図３６】図３３に示すＲ部の中間孔用の形成ピン押し出し時を示す拡大図。
【図３７】図３６からＲ部の形成ピンを引抜いた時の拡大図。
【符号の説明】
【００８１】
１，１０１，３０１…樹脂ケース、２，２ａ，１０５，１０５ａ，１０５ｅ，３０５，３０５ａ…樹脂、２ｅ…ウエルド、３…孔、３ａ…孔形成ピン、４，１０４，３０４…インサート部材、４ａ，３０４ａ…インサート保持ピン、５ａ，５ｂ，５５ａ，５５，１５０…金型、５ｃ，５５ｃ，１５１…キャビティ、５ｇ，５５ｇ，１０５ｇ…ガラス繊維、１００，４０１…電子制御装置、１０２…曲折通路（連通路）、１０２ｂ…中間孔部、１０２ａ´，１０２ｃ´…開口、１０２ａａ，１０２ｃｃ…開口ピン、１０２ｂｂ…中間孔ピン、１０３，３０３…接続端子、１０９，３０９…回路基板。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔、凹部、及びインサート部材の少なくとも一つを有する樹脂ケースを、金型を用いて成形する樹脂ケースの製造方法において、
金型に溶融樹脂を充填する第１の工程と、
前記孔及び／又は凹部を形成するための形成ピンと前記インサート部材との少なくとも一つを、前記金型に樹脂注入後、金型内の樹脂充填の完了直前に、前記金型内の溶融樹脂中に押し込む第２の工程と、
を有することを特徴とする樹脂ケースの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記金型は、前記形成ピン及びインサート部材の少なくとも一つを前記第２の工程時に前記金型内の溶融樹脂中に押し込むための押し込み機構を備え、且つ、この押し込み機構は、前記金型内の樹脂充填の完了直前まで、前記形成ピン及びインサート部材の少なくとも一つを前記金型のキャビティ外に待機させるよう設定してある樹脂ケースの製造方法。
【請求項３】
請求項１において、
成形対象となる前記樹脂ケースは、２つの開口と２つの曲がり角を有して樹脂中実部内に形成される曲折した通路孔を備えるものであり、この通路孔は、それぞれ開口を有する２つの孔部とこれらの開口付き孔部と直交してこれらの開口付き孔部を連通させる中間孔部とからなり、
前記樹脂ケースを金型により成形するときに、前記中間孔部となるべき孔を、前記形成ピンを用いて前記第１の工程と第２の工程により形成する樹脂ケースの製造方法。
【請求項４】
請求項3において、
前記第２の工程後、前記金型内の溶融樹脂が冷却固化した後に前記形成ピンを引き抜き、この形成ピンにより形成される前記中間孔部となるべき孔の延長部及び開口を開口近傍の樹脂を溶かして塞ぐ工程が行われる樹脂ケースの製造方法。
【請求項５】
電子制御用の回路基板と、前記回路基板を収容する樹脂ケースとを備えた電子制御装置において、
前記樹脂ケースには、請求項１記載の形成ピン及び／又はインサート部材の押し込み方式により孔、凹部、及びインサート部材の少なくとも一つが形成されて、その形成箇所の周りの樹脂中実部がウエルドレスになっていることを特徴とする電子制御装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記樹脂ケースは、補強繊維材を含有し、前記孔、凹部、及びインサート部材の少なくとも一つの形成箇所の周囲の樹脂中実部に、前記形成ピン及び／又はインサート部材の押し込み方式により、ウエルドレスで他の部位よりも補強繊維材が密集する領域が形成されている電子制御装置。
【請求項７】
電子制御用の回路基板と、前記回路基板を収容する樹脂ケースとを備えた電子制御装置において、
前記樹脂ケースには、請求項1記載の形成ピン押し込み方式により形成した電子制御装置取付け用の孔が設けられて、その孔周りの樹脂中実部がウエルドレスになっていることを特徴とする電子制御装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記樹脂ケースは、補強繊維材を含有し、前記取付け用の孔の周囲の樹脂中実部に、前記形成ピン押し込み方式により、ウエルドレスで他の部位よりも補強繊維材が密集する領域が形成されている電子制御装置。
【請求項９】
請求項７において、
前記樹脂ケースは、前記回路基板を収容する基板収容部と、前記回路基板と樹脂ケース外部装置とを電気的に接続するためのコネクタ部と、前記基板収容部と前記コネクタ部とに開口する通気孔とを有し、
前記通気孔は、それぞれ開口を有する２つの孔部とこれらの開口付き孔部と直交してこれらの開口付き孔部を連通させる中間孔部とからなり、
前記中間孔部が請求項1記載の形成ピン押し込み方式により形成されて、その孔周りの樹脂中実部がウエルドレスになっている電子制御装置。

【図１】