JP7154857B2

JP7154857B2 - カバーの製造方法

Info

Publication number: JP7154857B2
Application number: JP2018140026A
Authority: JP
Inventors: 健郎古賀; 幸一大山
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2018-07-26
Publication date: 2022-10-18
Anticipated expiration: 2038-07-26
Also published as: JP2020017649A

Description

本発明は、放熱機能を有するカバー、該カバーを備えた回路基板ユニット、及び、前記カバーの製造方法に関するものである。

従来より、回路基板がケースに収容されて成る「回路基板ユニット」が知られている。特許文献１の回路基板ユニットは、放熱機能を高めるため、回路基板に重ねられた樹脂部に金属プレートがインサートされている。また、その他の回路基板ユニットとして、樹脂製のケース本体及びカバーで構成されたケースを備え、これらケース本体とカバーとが振動溶着されたものがある。振動溶着とは、重ね合わされたパーツ同士の接触面に摩擦熱を発生させて溶融溶着する方法であり、熱可塑性樹脂パーツ同士の溶着に適している。

特開２０１７－９８４１８号公報

特許文献１の回路基板ユニットのように、インサート成形により樹脂部に金属プレートがインサートされたものにおいては、樹脂と金属プレートの間に隙間が発生することがあり、樹脂と金属プレートの境界部分にシール材を注入する必要があるためコスト高になるという問題があった。なお、ケース本体及びカバーでケースを構成し、ケース本体又はカバーを金属のみで形成することで、上述した隙間の発生を防止し、かつ、放熱機能を高めることが可能になる。しかしその場合、ケース本体とカバーとは振動溶着に適さない。

そこで、本発明は、放熱機能を高めることができ、振動溶着に対応しており、コストを低く抑えることができるカバー、該カバーを備えた回路基板ユニット、及び、前記カバーの製造方法を提供することを目的とする。

本発明のカバーの製造方法は、回路基板を収容するケース本体に組み付けられてケースを構成し、かつ、前記ケース内の熱を外部に放熱する放熱機能を有するカバーの製造方法であって、前記カバーは、第１の樹脂で構成され、その外縁部に貫通孔が形成された第１樹脂部と、第２の樹脂で構成され、前記第１樹脂部の周囲に位置し、前記ケース本体に当接する第２樹脂部と、を有しており、前記第２の樹脂よりも熱伝導率が高い前記第１の樹脂を用いて、前記第１樹脂部を成形する一次成形ステップと、金型内に前記第１樹脂部を配置し、前記金型内に前記第１の樹脂よりも融点が高い前記第２の樹脂を注入するインサート成形により、前記貫通孔内に前記第２の樹脂を充填するとともに前記第１樹脂部の外縁部を前記第２樹脂部内に埋設させて前記第１樹脂部を前記第２樹脂部と一体化させる二次成形ステップと、を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、熱伝導率が高い第１の樹脂で第１樹脂部が構成されているので、カバーの放熱機能を高めることができる。また、第２の樹脂でケース本体に当接する第２樹脂部が構成されているので、カバーとケース本体とを振動溶着することができる。この第２の樹脂は、振動溶着に適した材料を選択することができる。また、第１の樹脂は第２の樹脂よりも融点が低いので、第１樹脂部が予め単体で成形され、この第１樹脂部がインサート成形によって第２樹脂部と一体化されることにより、インサート成形時に第１樹脂部の表面が溶け、第１樹脂部と第２樹脂部とを強固に密着させることができる。このことにより、第１樹脂部と第２樹脂部の境界部分にシール材を注入する必要がなく、コストを低く抑えることができる。

本発明の一実施形態にかかるカバーを備えた回路基板ユニットの斜視図である。図１中のＡ－Ａ線に沿った断面図である。図１に示したカバーの斜視図である。図３中のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。図４中のＣ部の拡大図である。図３に示したカバーを構成する第１樹脂部の斜視図である。図６中のＤ－Ｄ線に沿った断面図である。図７中のＥ部の拡大図である。図５に示したカバーの作用効果を説明するための説明図である。図９のカバーの変形例を示す説明図である。

本発明の一実施形態にかかるカバー、該カバーを備えた回路基板ユニット、及び、前記カバーの製造方法について、図１～１０を参照して説明する。

図１，２に示す回路基板ユニット１０は、自動車に搭載されて該自動車の制御を行うものである。この回路基板ユニット１０は、回路基板６と、回路基板６に搭載された複数の電子部品（不図示）と、これらを収容したケース本体４と、ケース本体４に組み付けられたカバー３と、を備えている。ケース本体４とカバー３とはケース５を構成する。

ケース本体４は、合成樹脂で構成されており、長方形板状の底壁４１と、４面の側壁４２と、により箱状に形成されている。回路基板６は、４面の側壁４２で囲まれた開口部からケース本体４内に収容される。回路基板６は、底壁４１と平行な向きでケース本体４内に収容される。ケース本体４には、図示は省略するが、回路基板６に接続されるコネクタの嵌合部が設けられている。

カバー３は、ケース本体４の開口部を覆うものである。カバー３は、ケース５内の熱を外部に放熱する放熱機能を有している。図３，４に示すように、カバー３は、第１の樹脂で構成された第１樹脂部１と、第２の樹脂で構成され、第１樹脂部１の周囲に位置し、ケース本体４に当接する第２樹脂部２と、を有している。この第２樹脂部２は、ケース本体４と振動溶着される。また、カバー３は、第１樹脂部１が予め単体で成形され、この第１樹脂部１がインサート成形によって第２樹脂部２と一体化されている。

第１樹脂部１は、図６，７に示すように、長方形板状に形成されている。第１樹脂部１は、中央部１１と、中央部１１を囲んだ外縁部１２と、で構成されている。図７，８に示すように、外縁部１２は、中央部１１よりも厚みが薄く形成されている。このため、中央部１１と外縁部１２との境界部分には段差が形成されている。この段差は、第１樹脂部１の外面、内面の両面に形成されている。外縁部１２には、貫通孔１３が複数形成されている。この外縁部１２は、第２樹脂部２内に埋設されている。

第２樹脂部２は、図３～５に示すように、第１樹脂部１の外縁部１２を覆った連結部２１と、側壁２２と、当接部２３と、返し部２４と、で構成されている。

連結部２１の外面は、中央部１１の外面と面一に形成されている。連結部２１の内面は、中央部１１の内面と面一に形成されている。また、貫通孔１３内には、連結部２１の樹脂（第２の樹脂）が充填されている。側壁２２は、連結部２１の端部から垂直に延びている。当接部２３は、側壁２２の先端部からカバー３の外側に向かって延びている。この当接部２３は、ケース本体４の側壁４２の先端部に当接する。返し部２４は、当接部２３の端部から垂直に延びている。この返し部２４は、ケース本体４の側壁４２の外面に沿う。

図２に示すように、カバー３がケース本体４に組み付けられた状態において、第１樹脂部１と回路基板６とは平行に近接配置されている。第１樹脂部１と回路基板６との間隔は、回路基板６の厚みの１．５倍程度である。電子部品が搭載された回路基板６がケース本体４内に収容され、カバー３がケース本体４に組み付けられた後、ケース本体４とカバー３の接触面（側壁４２の先端部と当接部２３）が振動溶着される。

第１樹脂部１を構成する第１の樹脂は、第２樹脂部２を構成する第２の樹脂よりも熱伝導率が高くかつ第２の樹脂よりも融点が低い。すなわち、第１の樹脂は、放熱機能を高めるために熱伝導率が高いものが用いられている。また、第１の樹脂は、第２の樹脂よりも融点が低いものを用いることで、インサート成形時に第１樹脂部１の表面が溶け、第１樹脂部１と第２樹脂部２とを強固に密着させることができる。第２の樹脂は、振動溶着に適した材料を選択することができる。

本実施形態においては、第１の樹脂にＰＡ（ポリアミド）が用いられ、第２の樹脂にＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）が用いられている。また、第１の樹脂は、酸化アルミニウム粉末等の熱伝導性フィラーが含まれたものであってもよい。その場合、「第１の樹脂の熱伝導率」とは、フィラーを含んだ樹脂組成物の熱伝導率を意味する。

上述したカバー３の製造方法を説明する。まず、第１の樹脂を用いて、図６に示した第１樹脂部１を成形する（一次成形ステップ）。次に、金型内に第１樹脂部１を配置し、この金型内に溶融状態の第２の樹脂を注入するインサート成形により、貫通孔１３内に第２の樹脂を充填するとともに第１樹脂部１の外縁部１２を第２樹脂部２内に埋設させて第１樹脂部１を第２樹脂部２と一体化させる（二次成形ステップ）。このような手順を経てカバー３が得られる。

また、上述したインサート成形時には、第２の樹脂の熱により第１樹脂部１の表面が溶けるため、第１樹脂部１と第２樹脂部２とを強固に密着させることができる。このように、カバー３においては、第１樹脂部１と第２樹脂部２とが強固に密着しているので、第１樹脂部１と第２樹脂部２の境界部分にシール材を注入する必要がなく、コストを低く抑えることができる。また、カバー３においては、外縁部１２に形成された貫通孔１３内に第２の樹脂が充填されている構成により、第１樹脂部１と第２樹脂部２とをより一層強固に密着させることができる。

図９中の鎖線は、上述したカバー３の外面から第１樹脂部１と第２樹脂部２との間を通ってカバー３の内面に至る経路を表している。図１０は、変形例のカバー３Ａを示している。このカバー３Ａは、第１樹脂部が全域にわたって均一な厚みに形成されており、第１樹脂部の外縁部が第２樹脂部内に埋設されていない。図１０中の鎖線は、カバー３Ａの外面から第１樹脂部と第２樹脂部との間を通ってカバー３Ａの内面に至る経路を表している。

図１０中の鎖線が直線であるのに対し、図９中の鎖線は入り組んでいることから、図１０中の鎖線よりも距離が長くなっている。このため、図９のカバー３における第１樹脂部１と第２樹脂部２の境界部分のシール性は、図１０のカバー３Ａよりも高くなっている。このように、カバー３においては、第１樹脂部１の外縁部１２が薄く形成されて第２樹脂部２内に埋設されている構成により、第１樹脂部１と第２樹脂部２とをより一層強固に密着させることができる。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

１第１樹脂部
２第２樹脂部
３カバー
４ケース本体
５ケース
６回路基板
１０回路基板ユニット
１２外縁部
１３貫通孔

Claims

回路基板を収容するケース本体に組み付けられてケースを構成し、かつ、前記ケース内の熱を外部に放熱する放熱機能を有するカバーの製造方法であって、
前記カバーは、第１の樹脂で構成され、その外縁部に貫通孔が形成された第１樹脂部と、第２の樹脂で構成され、前記第１樹脂部の周囲に位置し、前記ケース本体に当接する第２樹脂部と、を有しており、
前記第２の樹脂よりも熱伝導率が高い前記第１の樹脂を用いて、前記第１樹脂部を成形する一次成形ステップと、
金型内に前記第１樹脂部を配置し、前記金型内に前記第１の樹脂よりも融点が高い前記第２の樹脂を注入するインサート成形により、前記貫通孔内に前記第２の樹脂を充填するとともに前記第１樹脂部の外縁部を前記第２樹脂部内に埋設させて前記第１樹脂部を前記第２樹脂部と一体化させる二次成形ステップと、を備えている
ことを特徴とするカバーの製造方法。