JP2004286215A - 構造物および構造物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱膨張率の異なる枠体と蓋体を備えた構造物、およびその構造物の製造方法に関し、低コストで製造することができる上記特性を有する構造物、およびその構造物の製造方法を提供する。
【解決手段】枠体１４と蓋体１６の間に配置された複数のスペーサー３４と、
複数のスペーサー３４によって画定された、枠体１４と蓋体１６の間の隙間に配備され、枠体１４を蓋体１６に取り付けるとともにその隙間を密封する接着剤４０とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、熱膨張率の異なる枠体と蓋体を備えた、ハウジング等の構造物、およびその構造物の製造方法に関する。

多くの技術分野において、特に自動車業界においては、収容される部品を保護するためハウジングなどの構造物はしっかり密封されている。自動車業界では特に、ハウジングは、激しい温度変動の環境下にさらされた場合でも、化学薬品に対する耐性があり、水、オイル、燃料などの液体を密封する必要がある。また、ハウジングの内側に収容された部品の中に電気回路などの発熱部品がある場合は、ハウジングの内側から熱を放散させなければならない。ハウジング内側の熱を取り除くために、通常、ハウジングの１つの面が金属プレートで構成されている。金属プレートは、発熱部品からの熱が伝導されるよう発熱部品に接触しており、ヒートシンク（吸熱器）の働きをする。ハウジングすべてを金属で形成するのは複雑で高価であるため、その他の部分は一般にプラスチック材で構成される。しかし、プラスチックと金属は熱膨張率が異なるため、ハウジングが激しい温度変動の環境下にさらされるとプラスチックと金属の間の密封度が劣化してしまう。

このプラスチックと金属間の密封度の劣化をふせぐために、ハウジングのプラスチック部分と金属プレートの間に、シリコンなどの弾性体を設けることが知られている。弾性体をハウジングのプラスチック部分と金属プレートの間に配置した後、ねじなどの締め付け手段により金属プレートをプラスチック部分に固定すれば、金属プレートは弾性体に押しこまれる。また、サネハギ構造によってつなぎ合わせるなど、積極的な固定手段を用いると、ハウジングのプラスチック部分と金属プレートの間の密封度が向上する。しかし、この固定および密封方法は複雑であり、新たな製造ステップが必要となるため、コストが高くなる。
特開平３−６２９５２号公報

以上のことから、本発明は、低コストで製造することができる上記特性を有する構造物、およびその構造物の製造方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成する本発明の第１の構造物は、異なる熱膨張率を有する材料から形成された枠体と蓋体を備えた構造物において、
上記枠体と蓋体の間に配置された複数のスペーサーと、
その複数のスペーサーによって画定された、上記枠体と蓋体の間の隙間に配備され、上記枠体を上記蓋体に取り付けるとともに上記隙間を密封する接着剤とを備えたことを特徴とする。

上記目的を達成する本発明の第２の構造物は、異なる熱膨張率を有する材料から形成された枠体と蓋体を備えた構造物において、
上記枠体と蓋体の間に配備され、上記枠体を上記蓋体に取り付けるとともに上記枠体と蓋体の間を密封する接着剤を備え、
上記枠体が、上記接着剤に接する領域に複数の凹みを有するものであることを特徴とする。

上記目的を達成する本発明の第３の構造物は、異なる熱膨張率を有する材料から形成された枠体と蓋体を備えた構造物において、
上記枠体と蓋体の間に配備され、上記枠体を上記蓋体に取り付けるとともに上記枠体と蓋体の間を密封する接着剤を備え、
上記蓋体が、上記接着剤に接する領域に複数の凹みを有するものであることを特徴とする。

また、本発明の構造物において、上記接着剤が、ホットメルト接着剤からなるものであってもよいし、
上記接着剤が、二成分の接着剤からなるものであってもよいし、
上記接着剤が、架橋構造を有する接着剤からなるものであってもよいし、あるいは
上記接着剤が、ポリアミドベースの接着剤からなるものであってもよい。

さらに、本発明の構造物において、上記スペーサーが、上記枠体に取り付けられたものであってもよい。

また、本発明の構造物において、上記枠体が、プラスチック材で作られたものであり、
上記蓋体が、金属で作られたものであってもよく、あるいは、
上記蓋体が、平らで板状のものであってもよい。

またさらに、本発明の構造物において、上記枠体が、底壁を有し、電気部品を収容するものであってもよい。

上記目的を達成する本発明の構造物の製造方法は、異なる熱膨張率を有する材料から形成された枠体と蓋体を用意する準備工程と、
所定量の接着剤を上記枠体および／または上記蓋体に塗布する塗布工程と、
上記枠体と上記蓋体の間が密封されるように接着剤によって上記枠体を上記蓋体に取付ける取付工程とを有することを特徴とする。

また、本発明の構造物の製造方法において、上記塗布工程が、上記枠体と上記蓋体との間に設けられたスペーサーにより決定した量の接着剤を塗布する工程であってもよく、
上記塗布工程が、上記枠体および／または上記蓋体に設けられた凹みにより決定した量の接着剤を塗布する工程であってもよいし、
上記塗布工程が、ホットメルト接着剤を塗布する工程であってもよいし、
上記塗布工程が、二成分から成る接着剤を塗布する工程であってもよいし、
上記塗布工程が、架橋構造を有する接着剤を塗布する工程であってもよく、あるいは
上記塗布工程が、ポリアミドベースの接着剤を塗布する工程であってもよい。

また、本発明の構造物の製造方法において、上記準備工程が、底壁を有し、電気部品を収容する枠体を用意する工程であってもよい。

本発明によれば、低コストで製造することができる上記特性を有する構造物、およびその構造物の製造方法を提供することができる。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１には、本発明の構造物の第１実施形態が示されている。構造物１０は枠体１４と蓋体（カバー）１６とを備えている。ここにいう「枠体」は、蓋体１６が取り付けられる面に開口が設けられたひとつ以上の面を有する構造のものである。図１に示す枠体１４は、さらに必要なものが完備したハウジングが形成されるようにハウジング部材（図示せず）に結合可能な側壁２４を有する。また、側壁２４自体をハウジング部材とすることも可能である。ここにいう「蓋体」は、面で画定された開口を覆うものである。

図１に示す構造物１０は、ギヤ制動装置などの電気部品を収容可能なハウジング２０である。ハウジング２０の枠体１４は、基本的に、鉢状の四角形をしたハウジング部材２２として構成される。ハウジング部材２２は底壁（図示せず）と側壁２４を有する。底壁（図示せず）と側壁２４は、枠体１４の面２６から枠体１４の内側へと広がる開口２８を形成する。面２６上にはスペーサー３４が形成されている。このスペーサー３４は、面２６の上方に向けて垂直に突出したものであり、均等に配置されている。ハウジング部材２２は、プラスチック材料からなるものであり、射出成形によって成形されたものである。枠体１４もまた、例えば、ハウジング部材２２の構成要素とすることもできる。また、枠体１４はその他の所望の形状にしてもよく、開口２８の形状や大きさも変えてよい。発熱部品（図示せず）はハウジング部材２２の開口２８の中に収容される。

図１に示すように、蓋体１６は蓋３０として構成される。蓋３０は平らな底面３２を有する。底面３２は基本的に面２６に対して平行に広がるように構成され、蓋３０をハウジング部材２２に取り付ける際に、底面３２が開口２８を覆う寸法を蓋３０は有する。蓋３０は金属材料でできている。ハウジング部材２２に収容される発熱部品（図示せず）からの熱が伝導されるよう蓋３０を発熱部品に接触させてもよい。この場合、蓋３０はヒートシンクとして働き、ハウジング２０の内側から外側へと熱を伝達する。

図１に示すように、接着剤４０は、蓋３０とハウジング部材２２の間に配備される。接着剤４０はホットメルト接着剤からなるものである。ホットメルト接着剤は弾性があり、その密封性が好適であるため、接着剤４０はハウジング２０を密封し、ハウジング部材２２と蓋３０の熱膨張時に起こるせん断力により生じる応力を吸収することができる。ホットメルト接着剤は、用途に応じて、オイルに対する耐性や、−４０℃の低温に対する耐性が必要となる。密封の品質と弾性に関して、ホットメルト接着剤の粘着性はあまり重要ではない。ホットメルト接着剤の材料は、一成分でも、あるいは二成分でもよい。二成分の場合、ホットメルト接着剤の処理温度以上の温度で使用することができる。更に、架橋構造を有する二成分からなるホットメルト接着剤、あるいはポリアミドを主成分とするホットメルト接着剤を使用してもよい。ポリアミドを主成分とするホットメルト接着剤は、耐薬品性、特にオイルに対する耐性があり、低温においても柔軟性があり、処理能力および弾性が優れているために好ましい。この他にも、硬化後に上記の特性を持つ接着剤であれば使用できる。例えば、シリコンを主成分とする、またはエポキシを主成分とする接着剤が使用可能である。

図２に示すように、接着剤４０を面２６に塗布することによって、あるいは、蓋３０の底面３２の、面２６に対応する領域に塗布することにより、蓋３０はハウジング部材２２に取り付けられる。接着剤４０を構成する接着剤は周知の塗布方法により塗布されるため、その詳細については省略する。塗布した接着剤が硬化するまで蓋３０とハウジング部材２２を押し付ける。スペーサー３４は蓋３０と面２６との間に隙間をつくるため、面２６に塗布される接着剤の量はスペーサー３４の高さによって予め定まる。スペーサー３４の高さは、接着剤の使用量が最小限で、最適な弾性と密封性を維持できる程度であることが好ましい。

さらに、蓋３０をハウジング部材２２に強固に取り付けるために機械的要素（図示せず）を使用してもよい。機械的要素（図示せず）は、接着剤４０にかかるせん断力によって生じるストレスを軽減する。機械的要素には、例えば、プラスチック製リベットや留め金などがある。

図３は本発明の構造物の第２実施形態を示す。第２実施形態においては、スペーサー３４の代わりに、接着剤を受け入れる凹み３６によって、面２６に塗布される接着剤の量が予め定められる。凹み３６は、面２６上に均等に配置され、接着剤４０の使用量が最小限で、最適な弾性と密封性を維持できるように形成されるとよい。また、面２６にスペーサー３４と凹み３６の両方を設けてもよいし、蓋３０の底面３２の、面２６に対応する領域に凹みを設けてもよい。

以上のことは、本発明を実施する可能性の一部を説明したものである。この他にも本発明の範囲内で多くの実施例が可能である。例えば、面２６に段部を設け、蓋３０を、直接的にあるいはスペーサ３４により間接的に面２６の低い方の段に載せることにより、蓋３０の上面と面２６の高い方の段との高さ位置を合わせ、両者が平らになるように形成しても良い。あるいは、側壁２４の内周にフランジを設け、このフランジを面２６としてもよい。この場合、面２６により画定される開口２８と蓋３０は、ハウジング２０の底面より小さくなる。

本発明の構造物の第１実施形態を模式的に示す斜視図である。 図１に示す構造物を模式的に示す側面図である。 本発明の構造物の第２実施形態を模式的に示す側面図である。

符号の説明

１０ 構造物
１４ 枠体
１６ 蓋体
２０ ハウジング
２２ ハウジング部材
２４ 側壁
２６ 面（取り付け面）
２８ 開口
３０ 蓋
３２ 底面
３４ スペーサー
３６ 凹み
４０ 接着剤

Claims (19)

1. 異なる熱膨張率を有する材料から形成された枠体と蓋体を備えた構造物において、
   前記枠体と蓋体の間に配置された複数のスペーサーと、
   該複数のスペーサーによって画定された、前記枠体と蓋体の間の隙間に配備され、前記枠体を前記蓋体に取り付けるとともに前記隙間を密封する接着剤とを備えたことを特徴とする構造物。
2. 異なる熱膨張率を有する材料から形成された枠体と蓋体を備えた構造物において、
   前記枠体と蓋体の間に配備され、前記枠体を前記蓋体に取り付けるとともに前記枠体と蓋体の間を密封する接着剤を備え、
   前記枠体が、前記接着剤に接する領域に複数の凹みを有するものであることを特徴とする構造物。
3. 異なる熱膨張率を有する材料から形成された枠体と蓋体を備えた構造物において、
   前記枠体と蓋体の間に配備され、前記枠体を前記蓋体に取り付けるとともに前記枠体と蓋体の間を密封する接着剤を備え、
   前記蓋体が、前記接着剤に接する領域に複数の凹みを有するものであることを特徴とする構造物。
4. 前記接着剤が、ホットメルト接着剤からなるものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の構造物。
5. 前記接着剤が、二成分の接着剤からなるものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の構造物。
6. 前記接着剤が、架橋構造を有する接着剤からなるものであることを特徴とする請求項５記載の構造物。
7. 前記接着剤が、ポリアミドベースの接着剤からなるものであることをを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項記載の構造物。
8. 前記スペーサーが、前記枠体に取り付けられたものであることを特徴とする請求項１記載の構造物。
9. 前記枠体が、プラスチック材で作られたものであり、
   前記蓋体が、金属で作られたものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の構造物。
10. 前記蓋体が、平らで板状のものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の構造物。
11. 前記枠体が、底壁を有し、電気部品を収容するものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の構造物。
12. 異なる熱膨張率を有する材料から形成された枠体と蓋体を用意する準備工程と、
    所定量の接着剤を前記枠体および／または前記蓋体に塗布する塗布工程と、
    前記枠体と前記蓋体の間が密封されるように接着剤によって前記枠体を前記蓋体に取付ける取付工程とを有することを特徴とする構造物の製造方法。
13. 前記塗布工程が、前記枠体と前記蓋体との間に設けられたスペーサーにより決定した量の接着剤を塗布する工程であることを特徴とする請求項１２記載の構造物の製造方法。
14. 前記塗布工程が、前記枠体および／または前記蓋体に設けられた凹みにより決定した量の接着剤を塗布する工程であることを特徴とする請求項１２記載の構造物の製造方法。
15. 前記塗布工程が、ホットメルト接着剤を塗布する工程であることを特徴とする請求項１２から１４のうちいずれか１項記載の構造物の製造方法。
16. 前記塗布工程が、二成分から成る接着剤を塗布する工程であることを特徴とする請求項１２から１５のうちいずれか１項記載の構造物の製造方法。
17. 前記塗布工程が、架橋構造を有する接着剤を塗布する工程であることを特徴とする請求項１２から１５のうちいずれか１項記載の構造物の製造方法。
18. 前記塗布工程が、ポリアミドベースの接着剤を塗布する工程であることを特徴とする請求項１２から１５のうちいずれか１項記載の構造物の製造方法。
19. 前記準備工程が、底壁を有し、電気部品を収容する枠体を用意する工程であることを特徴とする請求項１２から１８のうちいずれか１項記載の構造物の製造方法。

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