JP2005231276A - ケース部材 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のケース部材は、開口に通気性多孔質膜を取り付けるために、少なくとも２回の成形工程を経て製造されていたので、生産性が悪く、また、複数の金型を要したので、製造設備費も嵩み、結果として製造単価が高くなるという問題点があった。本発明は、これらの問題点の解決を課題とする。
【解決手段】通気性多孔質膜３の周端縁を保持する環状凸形のスライド金型を備えた金型を用いて、ケース部材成形用のキャビティ内に溶融樹脂を射出した後、スライド金型を下降させることにより、開口２の一方の周囲に二重環状の突条５あるいは環状の凹溝を形成し、この部分で前記通気性多孔質膜３の周縁を、開口２内周の樹脂に埋設し、開口２が通気性多孔質膜３で塞がれたケース部材１とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、各種電気・電子機器を収納するための筐体を構成する樹脂製のケース部材に関し、詳しくは、通気性多孔質膜で塞がれた開口を有し、筐体に防塵、防水、通気性を付与するためのものである。

上記機能が求められる筐体の一例として、自動車のエンジンルーム内などに設置されるコネクターケースが挙げられる。

近年、自動車には、多くの電気・電子制御機器が用いられており、その一つであるエンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）は、エンジンの近傍に設置することが望ましく、そのため必然的に車体に設けられているエンジンルーム内に配置されることとなるが、この場合、エンジンルーム内は、特にエンジンの駆動時には、１００℃以上に昇温又は多湿となるため、かかる環境下に例えばエンジンコントロールモジュール等の電気制御機器を配置すれば、その高温多湿の影響により電気制御機器の動作信頼性、耐久性が損なわれるおそれがあった。

そこで、エンジンルーム内の高温の影響を受け難い空間、例えばフロントウィンドウ下方のカウルボックスと称される空間内に配置することが考えられるが、この場合、カウルボックス内には、雨水や洗車時の水が入り易いため、ケースを密閉構造としなくてはならなかった。ところが、ケースを完全に密閉してしまうと、内部の電気制御機器を作動させた際の熱が逃げず、熱膨張によりケース内の気圧が高まって、その密閉部分を部分的に破壊するおそれがあった。さらに、この熱の影響により、内部のコンピュータなどの機器に誤作動を生じさせたり、性能低下をもたらしたりする危険性も有していた。

そこで、この点を解決するために、ケースを構成した部材の一部に通気孔を設け、この通気孔を塞ぐように、空気等のガス類は透過可能であるが、水滴や塵埃の通過を阻止する通気性多孔質膜を取り付けたものが開発されている。

従来、この種の通気性多孔質膜を用いたケース部材としては、図８に示すように、ケースを内外方向に連通する所定の内径寸法を有する第一通気孔２０ａが形成されたケース部材本体２０と、気体の透過を許容し、液体及び固体の透過を阻止する性質を有し、前記第１通気路２０ａをその外側から覆うようにして、前記第１通気孔２０ａの外側の周縁部に一体接合される通気シート２３と、前記通気シート２３をその外側から覆うべく前記通気シート２３の外側に配置されて自身の周縁部が前記ケース部材２０と気密に接合され、かつ該通気シート２３を介して上記第１通気孔２０ａと連通する第２の通気孔２１ａが設けられたカバー部材２１とで構成されたものがあった。

このケース部材２０は、通気シート２３をカバー部材２１の収納凹部２１ｂにセットした後、このカバー部材２１をインサート成形によりケース部材本体２０と一体成形するようになっていた。（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１５２３４７号公報（第５−１３頁、第２図、第５図）

上述した従来のケース部材は、通気シートを保持あるいは固定するカバー部材を準備し、このカバー部材に通気シートをセットした上で、インサート成形により製造されるようになっていたので、カバー部材をケース部材とは別に成形しなくてはならず、工程数が多く、生産性が悪いという問題点があった。

また、製造用の金型もカバー部材の成形用と、ケース部材本体の成形用に二つ必要なため、設備費が嵩み、ひいては、製造されるケース部材自体の単価も高くなるという問題点があった。

本発明は、これらの問題点を解決する事を課題とする。

上記の問題点を解決するために、本発明のうち、請求項１記載の発明は、通気性多孔質膜で塞がれた開口を有し、各種電気・電子機器を収納するための筐体を構成する樹脂製のケース部材を、直接、通気性多孔質膜を所定形状の金型内に配置してインサート成形することにより、開口の一方の周囲に、金型内でこの通気性多孔質膜の周端縁を保持した環状凸形のスライド金型の移動に伴う二重環状の突条あるいは環状の凹溝が形成されたことを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に、通気性多孔質膜の表面に、開口の内端に連続したスポーク状の補強リブを設けた構成を加えたことを特徴とする。

請求項１記載のケース部材は、開口の一方の周囲に環状凸形のスライド金型の移動に伴う二重環状の突条あるいは環状の凹溝が形成され、この個所で通気性多孔質膜の端縁を樹脂中に挟み込む構成となっているので、柔軟性を有する通気性多孔質膜を直接、インサート成形によりケース部材に組み込み、製造することができる。よって、その生産性が向上すると共に、製造用の金型も一つで良く、設備投資費が削減され、結果的にこの種のケース部材を低廉に提供することが可能になるという効果がある。

また、請求項２記載の発明では、通気性多孔質膜の表面に、開口の内端に連続したスポーク状の補強リブを設けることとしたので、通気性多孔質膜の表面が、この補強リブで保護されることとなり、その不用意な損傷事故が防止され、長年にわたって所定の機能を発揮し得るという効果がある。

以下、本発明を図示した実施の形態に基づき詳細に説明する。

図１は、本発明のケース部材の実施形態を示した簡略斜視図である。このケース部材１は、耐熱性を備えた熱硬化性の樹脂や硬質の熱可塑性の樹脂で形成されており、図示しないケース本体と一体的に接合されることにより、エンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）のような電気・電子機器を収納する密閉容器状の筐体を構成するものである。そして、その表面の所定位置には、本発明が要部とする通気性多孔質膜３で塞がれた開口２が設けられている。

この通気性多孔質膜３は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ、四フッ化エチレン樹脂）を延伸加工して、内部に０．０５μｍ〜２０μｍの微細気孔を有する海綿状に形成されたものであり、大きさが０．０００４μｍの大気中の水分、水蒸気及びこれよりも小さな大気ガス（窒素ガス、酸素ガス）は通過させるが、大きさが１００μｍ（ほぼ霧雨の大きさ）以上の水滴、油滴などの液体や塵埃の通過を阻止する機能を備えたものである。具体的には、米国Ｗ．Ｌ．ゴア社の商品名「ゴアテックス」や日東電工株式会社の商品名「ミクロテックス」が好適に利用できる。

なお、上記ケース部材１が一体的に接合されるケース本体は、樹脂製に限定されず、金属板のプレス成形品や、軽合金のダイカスト成形品であっても良い。

図２は、上記開口２が設けられた部分の拡大平面図であり、図３は、その裏面側の拡大図である。図示したように、通気性多孔質膜３の表面側には、開口２の内端に連続したスポーク状の補強リブ４が設けられ、裏面側の開口２の周囲には、二重環状の突条５がケース部材に一体成形されて、設けられている。

図４乃至図６は、上記ケース部材１の成形過程を示した説明図である。なお、ここにおいて、通気性多孔質膜３の図示に関しては、原寸表示では、図示不能なために、その厚さを相当に拡大して表示している。

本発明のケース部材成形用の金型は、通常の射出成形用の金型と同様に固定側と可動側の一対で構成されており、ケース部材１の表面側を成形する固定側のキャビティブロック１１には、先端の断面が凸形で環状のスライド金型１２が、キャビティ空間内にその先端が出没するように設けられている。ここにおいて、このスライド金型１２の凸部１２ａ同士の間の内径は、ケース部材１の開口２に埋設される通気性多孔質膜３の外径とほぼ等しい寸法に設定されており、また、その高さは、通気性多孔質膜３の厚みとほぼ等しい寸法に設定されている。

また、このキャビティブロック１１と対向した可動側のコアブロック１０には、前記スライド金型１２の内側に対応する位置に、開口形成用突出部１０ａが一体に突出形成されている。そして、この開口形成用突出部１０ａの先端（図では下側）には、その表面に補強リブ形成用の溝１０ｂが、略Ｙ字形に設けられている。

次にこの金型を用いた本発明のケース部材１の成形手順について説明すると、まず図４に示すように金型が開放された状態で、矢印で示すように通気性多孔質膜２を、キャビティブロック１１側に設けられたスライド金型１２の凸部１２ａ内に、この凸部１２ａの内周面にその外周端面３ａが当接するように収納し、セットする。次に、図６に示すようにキャビティブロック１１に対してコアブロック１０を近接させて型締めし、両ブロック１０，１１間で形成されたキャビティ空間１３内に、図示しない射出装置からケース部材成形用の溶融樹脂Ｒを充填する。この時、海綿状の構造のため柔軟な通気性多孔質膜３は、その外周端面３ａがスライド金型１２の凸部１２ａで保護され、その上面は、周縁部分と補強リブ４が形成される個所を除いてコアブロック１０の開口形成用突出部１０ａで押圧保持されているため、高圧の溶融樹脂Ｒがキャビティ内に圧入されても位置ずれすることがない。よって、キャビティ内に充填された溶融樹脂Ｒは、通気性多孔質膜３の上部周縁と、溝１０ｂに相対した個所で接する。ここにおいて、この通気性多孔質膜３は、上述したようにその表面に多数の微細な気孔を有しているので、溶融樹脂Ｒはこの気孔（図示せず）内に入り込み、アンカー（投錨）効果により一体的に接合されることとなる。

次に、図６に示すようにスライド金型１２を、その先端がキャビティブロック１１内に没入するように移動させると、未硬化の溶融樹脂Ｒは、この没入空間内にも入り込み、通気性多孔質膜３の周端面と下部周縁に回り込み、この通気性多孔質膜３の周囲を樹脂中に埋没させ、一体化するものである。なお、この時、通気性多孔質膜３の周縁は、上述したように内部に樹脂が入り込むアンカー効果により、その上側が保持されているため、この樹脂の回り込みを妨げることはない。

そして、このようにしてキャビティ１３内に溶融樹脂Ｒを充填し、その冷却を待って金型を開き、成形されたケース部材１を公知の適宜手段で金型から取り出せば良い。

以上のようにして本発明のケース部材１は、柔軟な通気性多孔質膜３を直接、インサート成形により開口２を塞ぐように取り付け、製造することができる。従って、このケース部材１には、その製造過程において、環状凸形のスライド金型１２を移動させたことによる特徴的な二重環状の突条５が開口２の表裏一方（図６において下側）の周囲に形成されることとなる。

図７は、他の実施形態によるケース部材１Ａの製造過程を示しており、この場合、スライド金型１２とその内側に位置したキャビティブロック１１側の開口形成部１１ａとを、予めその周囲よりも突出させており、このようにすることにより、通気性多孔質膜３をケース部材１の開口２における厚み方向の中心寄りに配置することができると共に、スライド金型１２の下降に伴う開口周囲の出っ張り（二重環状の突条５）をなくすことができる。なお、この場合、代りに開口２の裏面周囲には、スライド金型１２の凸部１２ａによる環状溝６が特徴的に形成されることとなる。

以上のようにして本発明のケース部材１は、一つの金型による一度の成形により製造されるものである。

なお、図示した実施の形態では、通気性多孔質膜３の表面を保護する補強リブ４として、略Ｙ字形状のものを例示したが、この補強リブ４は、開口２の内端に連続するようにケース部材１と一体成形されたものであれば良く、その形状は任意である。また、開口２が小さかったり、開口２内に異物が入り込むおそれがない場合には、この補強リブ４は必ずしも設けなくても良い。

また、通気性多孔質膜３として、円形のものを例示したが、この通気性多孔質膜３は、ケース部材１に設けられた開口２を塞ぐように取り付けられるものであれば良く、その形状は、任意である。

さらに図では省略しているが、通気性多孔質膜３に接する開口形成用突出部１０ａや開口形成部１１ａには、その表面の周囲に突縁が突設されており、通気性多孔質膜３を全面的に押し付けて、その気孔を圧潰することがないようになっている。

本発明に係るケース部材の実施形態を示した簡略図である。 図１に示したケース部材の要部拡大平面図である。 図１に示したケース部材の要部拡大裏面図である。 成形時における成形型が開いた状態の断面図である。 型締後の成形初期段階の断面図である。 同上、成形完了状態の断面図である。 他の実施形態によるケース部材の成形過程を示した説明図である。 従来例の要部断面図である。

符号の説明

１，１Ａ ケース部材
２ 開口
３ 通気性多孔質膜
４ 補強部材
５ 二重環状の突状
６ 環状溝
１０ 金型のコアブロック
１１ 金型のキャビティブロック
１２ スライド金型
１２ａ 凸部
１３ キャビティ（成形空間）

Claims (2)

1. 通気性多孔質膜で塞がれた開口を有し、各種電気・電子機器を収納するための筐体を構成する樹脂製のケース部材において、
   上記開口の一方の周囲に、通気性多孔質膜をインサート成形する際に、その周端縁を保持した環状凸形のスライド金型の移動に伴う二重環状の突条あるいは環状の凹溝が形成されていることを特徴とするケース部材。
2. 上記通気性多孔質膜の表面に、開口の内端に連続したスポーク状の補強リブが設けられていることを特徴とする請求項１記載のケース部材。
   

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