JP4639831B2 - 筐体、筐体の成形方法、筐体の成形装置、及び筐体の成形金型 - Google Patents

Description

本発明は、筐体、筐体の成形方法、筐体の成形装置、及び筐体の成形金型に関するものである。

従来、回路素子が搭載されたプリント基板などを筐体に内蔵している電子制御装置を車両前方部のエンジンルーム内に搭載するものがある。

エンジンルームに電子制御装置を搭載する車両が障害物などに衝突した場合、電子制御装置は、車両の前方方向からの荷重によってエンジンルームと車室とを区画しているダッシュパネルから車室内に押し出される可能性ある。

そこで、車両が障害物などに衝突した際にエンジンルームに搭載される電子制御装置が車室内に押し込まれないようにするためには、ダッシュパネルから電子制御装置が車室内に押し出される前に電子制御装置が潰れるようにすることが考えられる。

この場合、電子制御装置の筐体に加わる荷重に対して垂直な方向に溝部を設ければよい。こうすることによって、電子制御装置に加わる荷重は、筐体の溝部に局部的に集中することとなり、ダッシュパネルを突き破る前に電子制御装置が潰れやすくなる。

ところが、電子制御装置の筐体をアルミダイカスト成形もしくは射出成形にて製造すると、溝部によって膜厚が薄くなった部分にショート、巣、ポロシティなどの空隙が生じ、筐体としての性能が低下してしまうという問題があった。

また、溝部を備える筐体としては、図１６のケースの部分的断面図に示すように、筐体（ケース）２０の溝２１を含む略全域において膜厚が略均一であり、筐体に内蔵する回路基板に対向する面が突出し、反対面におけるその突出に対応する位置が窪むような構造も考えられる。しかしながら、筐体２０に内蔵する回路基板と筐体との距離を近づけることによって、回路基板から発生する熱を筐体から放熱させるような場合、溝２１に対応する位置が突出することによって筐体２０と回路基板との距離が遠くなってしまい放熱性が低下する可能性があり、あまり好ましくない。

また、溝２１の対応する位置が突出することによって筐体２０と回路基板との距離が近くなる場合がある。このように筐体２０と回路基板との距離が近くなると、筐体２０の突出した部分が回路基板やその回路基板に実装された素子と干渉する可能性があり、回路基板に不具合が生じることがありうる。

また、筐体の略全域において膜厚が略均一であるため、機械的強度が高くなってしまう可能性がありうる。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、内蔵する電子部品への悪影響や放熱性の低下を生じさせることなく機械的強度を低下させることができる筐体、筐体の成形方法、筐体の成形装置、及び筐体の成形金型を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の筐体は、車両のダッシュパネルによって車室と区画されたエンジンルームに搭載される電子制御装置における回路基板を内蔵するための筐体であって、筐体の回路基板と対向する面の反対側の面に直線状の第１の溝を備え、
第１の溝の底部の曲率半径は０．３±０．１ｍｍであることを特徴とするものである。

このように、筐体の回路基板と対向する面の反対側の面に直線上の第１の溝を備えることによって、回路基板と筐体との距離を近づけることができ、内蔵する回路基板への悪影響や放熱性の低下を生じさせることなく機械的強度が低下された筐体とすることができる。また、このように、第１の溝の底部の曲率半径を０．３±０．１ｍｍとすることによって、筐体の機械的強度をより一層低下させることができる。

また、上記目的を達成するために請求項２に記載の筐体は、車両のダッシュパネルによって車室と区画されたエンジンルームに搭載される電子制御装置における回路基板を内蔵するための筐体であって、筐体の前記回路基板と対向する面の反対側の面に直線状の第１の溝を備え、筐体の回路基板と対向する面は、第２の溝を備えることを特徴とするものである。

このように、筐体の回路基板と対向する面の反対側の面に直線上の第１の溝を備えることによって、回路基板と筐体との距離を近づけることができ、内蔵する回路基板への悪影響や放熱性の低下を生じさせることなく機械的強度が低下された筐体とすることができる。また、このように、略平面である面が第２の溝そなえるような場合は、その第２の溝に対向する位置に第１の溝に配置されることによって、筐体の機械的強度をより一層低下させることができる。

また、上記目的を達成するために請求項３に記載の筐体は、車両のダッシュパネルによって車室と区画されたエンジンルームに搭載される電子制御装置における回路基板を内蔵するための筐体であって、筐体の回路基板と対向する面の反対側の面に直線状の第１の溝を備え、筐体は、上側部材と下側部材とを備えるものであり、第１の溝は上側部材と下側部材の両方に設けられることを特徴とするものである。

このように、筐体の回路基板と対向する面の反対側の面に直線上の第１の溝を備えることによって、回路基板と筐体との距離を近づけることができ、内蔵する回路基板への悪影響や放熱性の低下を生じさせることなく機械的強度が低下された筐体とすることができる。

また、上記目的を達成するために請求項４に記載の筐体は、車両のダッシュパネルによって車室と区画されたエンジンルームに搭載される電子制御装置における回路基板を内蔵するための筐体であって、筐体の回路基板と対向する面の反対側の面に直線状の第１の溝を備え、筐体は、上側部材と下側部材とを備えるものであり、第１の溝は上側部材と下側部材の少なくとも一方に設けられるものであり、第１の溝が設けられる部材は、他方の部材に比べて、筐体の回路基板と対向する面と前記回路基板との距離が遠いことを特徴とするものである。

このように、筐体の回路基板と対向する面の反対側の面に直線上の第１の溝を備えることによって、回路基板と筐体との距離を近づけることができ、内蔵する回路基板への悪影響や放熱性の低下を生じさせることなく機械的強度が低下された筐体とすることができる。

また、請求項５に記載の筐体では、筐体の回路基板と対向する面は、第２の溝を備えることを特徴とするものである。このように、略平面である面が第２の溝そなえるような場合は、その第２の溝に対向する位置に第１の溝に配置されることによって、筐体の機械的強度をより一層低下させることができる。

さらに、請求項６に示すように、第２の溝を格子状に配置することによって、もし筐体に加わる応力が第１の溝から逃げたとしても、筐体に加わる応力が第２の溝に印加されやすくなり、筐体の機械的強度を低下させることができる。

また、請求項７に記載の筐体では、筐体は、上側部材と下側部材とを備えるものであり、第１の溝は上側部材と下側部材の少なくとも一方に設けられるものであり、第１の溝が設けられる部材は、他方の部材に比べて、筐体の回路基板と対向する面と回路基板との距離が近いことを特徴とするものである。

このように、第１の溝が設けられる部材（上側部材もしくは下側部材）を他方の部材（下側部材もしくは上側部材）に比べて回路基板に近くし、放熱材料を薄くすることによって、回路基板に搭載された回路素子からの発熱を効率的に放熱することができる。

また、請求項８に示すように、第１の溝は、筐体の上側部材と下側部材の両方に設けるようにしてもよい。さらに、請求項９に示すように、第１の溝は、筐体の上側部材と下側部材の少なくとも一方に設けられるものであり、第１の溝が設けられる部材は、他方の部材に比べて、筐体の回路基板と対向する面と回路基板との距離を遠くするようにしてもよい。

また、請求項１０に示すように、筐体は、第１の溝に対応する位置の厚みを０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下とすることによって、機械的強度がより一層低下された筐体とすることができる。

また、請求項１１に記載の筐体では、第１の溝は、前記筐体の前記回路基板の素子実装面に平行する面に配置されることを特徴とするものである。

このように、筐体の回路基板の素子実装面に平行する面に第１の溝が形成されるように設けられることによって、筐体の機械的強度を低下させることができる。

また、第１の溝は、請求項１２に示すように複数設けてもよい。また、第１の溝を複数設ける場合は、請求項１３に示すように複数の第１の溝が互いに平行する方向に設けてもよいし、請求項１４に示すように複数の第１の溝が互いに直交する方向に設けてもよい。また、第１の溝は、請求項１５に示すように第１の溝の形成面における少なくとも一部に設けるようにしてもよいし、請求項１６に示すように第１の溝の長手方向において分割して設けるようにしてもよい。

また、筐体材料としては、請求項１７、請求項１８に示すようにアルミニウム、樹脂とすることができる。さらに、請求項１９に示すように、強化材料を含む樹脂とすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における金型によって成形されるケースの組み付け前の状態を示す分解図である。図２（ａ）は本発明の実施の形態における金型によって成形されるケースを搭載した車両が衝突した際の車室内の様子を説明するイメージ図であり、（ｂ）は比較例のイメージ図である。なお、本実施の形態に示すケースは、車両のエンジンＥＣＵ（Electric Control Unit）のケースとして用いられる。

図１に示すように、エンジンＥＣＵ４０は、ケース２０と、そのケース２０に収容される回路基板３０とにより構成される。

ケース２０は、例えばアルミニウムや樹脂等からなり、一方が開放された箱状の上部材２０ａと、上部材２０ａの開放面を閉塞する略矩形板状の底の浅い下部材２０ｂとにより構成される。そして、上部材２０ａと下部材２０ｂとを、例えば図示されない螺子等によって締結することで、回路基板３０を収容する内部空間を構成する。

また、ケース２０は、車両衝突時にエンジンＥＣＵ４０がダッシュパネル５１を突き破る前にエンジンＥＣＵ４０を潰れやすくするための溝２１ａ、２１ｂを備える。回路基板３０は、図示されない配線パターンや配線パターン間を接続するビアホール等が形成されてなる基板に、マイコン、パワートランジスタ、抵抗、コンデンサ、コネクタ等の電子部品を実装してなるものである。

このエンジンＥＣＵ４０は、エンジンルーム内のダッシュパネルとエンジン５２との間にブラケットとボルトなどで固定されて取り付けられる。

エンジンルーム内にエンジンＥＣＵ４０が固定された車両が障害物などに前方から衝突すると、衝突時の前方からの衝突衝撃によりエンジンルーム内の空間が潰れてしまう場合がある。このようにエンジンルーム内の空間が潰れてしまうと、図２（ａ）に示すように、エンジンＥＣＵ４０は、前方からの衝突衝撃によりダッシュパネル５１を突き破り車室内に押し出される可能性あった。もしくは、エンジンＥＣＵ４０は、ダッシュパネル５１を車室内に押し込み、前席の足下のスペースをなくしてしまう可能性があった。

そこで、ケース２０に溝２１ａ、２１ｂを設けることによって、図２（ｂ）に示すように、車両が障害物などに前方から衝突した場合であっても、エンジンＥＣＵ４０がダッシュパネル５１を突き破ったり、車室内に押し込んだりする前にエンジンＥＣＵ４０を潰すことができる。この溝２１ａ、２１ｂは、ケース２０（上部材２０ａ、下部材２０ｂ）の回路基板と対向する面の反対側の面に形成されるものである。そして、ケース２０（上部材２０ａ、下部材２０ｂ）の回路基板３０と対向する面は略平面である。すなわち、本実施形態においては、溝２１ａ，２１ｂは衝突衝撃を受ける方向、言い換えると、車両の前方方向（後方方向）に対し、垂直になるように配置されることが好ましい。

ここで、ケース２０の成形方法について説明する。なお、本発明の特徴点に関しての説明は、上部材２０ａと下部材２０ｂとで同様である。したがって、以下の実施の形態においては、説明を簡単にするために下部材２０ｂのみを対象として説明する。

第１の実施の形態においては、下部材２０ｂの製造にアルミダイカスト成形を用いた例について説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態における成形装置の概略構成を示すブロック図であり、（ａ）は突部の形成面と直交する面にゲートを備える成形装置であり、（ｂ）は突部の形成面側にゲートを備える成形装置である。

図３（ａ）に示すように、成形装置は、金型１０、突部１２、押し棒１３、スリーブ１４、プランジャ１５、キャビティ１６などを備える。

金型１０は、固定型と可動型とからなり、この固定型と可動型とを閉じたときに成形品（下部材２０ｂ）を形作る空間であるキャビティ１６を形成する。また、金型１０は、溝２１ｂを形成するためのものであり、金型１０の側壁からその側壁に対向する側壁に通じる直線状の突部１２を備える。さらに、金型１０は、アルミニウムの溶湯（以下、単に溶湯とも称する）をキャビティ１６内に射出するための射出口であるゲート１１ａ、１１ｂを備える。このゲート１１ａ、１１ｂは、突部１２に対して対称性をもって設けられる。また、突部１２の先端の角度は、車両衝突時の応力が溝２１ｂに集中しやすくするために小さい方が好ましい。

なお、ゲート１１ａ、１１ｂは、突部１２に対して対称性をもって設ければよく、図３（ａ）に示すように、キャビティ１６の突部１２の形成面と直交する面に設けてもよいし、図３（ｂ）に示すように、キャビティ１６の突部の形成面側に設けてもよい。また、図示はしないが、ゲート１１ａ、１１ｂは、キャビティ１６の突部１２の形成面に平行する面に設けてもよいし、キャビティ１６の突部１２の形成面側に複数設けてもよいし、キャビティ１６の突部１２の形成面側と形成面と直交する面とに設けてもよいし、キャビティ１６の突部１２の形成面側と形成面と直交する面とに複数設けてもよい。

押し棒１３は、成形された成形品（下部材２０ｂ）を金型１０から押し出し、離型させるためのものである。プランジャ１５は、ゲート１１ａ、１１ｂと連結されているスリーブ１４内に供給された溶湯をゲート１１ａ、１１ｂを介してキャビティ１６内に射出するためのものである。

このような成形装置において下部材２０ｂを成形する場合、まず、可動型を作動させ、金型１０を閉じて型締め状態にする。この状態でキャビティ１６内に離型剤を供給し、キャビティ１６の内面に離型剤を付着させる。その後、金型温度を所定の温度に調整した状態で、プランジャ１５を駆動することによって、スリーブ１４内の溶湯をゲート１１ａ、１１ｂを介して所定の射出速度（例えば、１０〜６０ｍ／ｓ程度）、所定の鋳造圧力（例えば、５０〜１００ＭＰｓ程度）でキャビティ１６内に供給する。そして、キャビティ１６内の溶湯が凝固したら、可動型を移動して金型１０を開く。さらに、押し棒１３によって形成された成形品（下部材２０ｂ）を押し出すことによって、成形品（下部材２０ｂ）を金型１０から離型する。

ここで、本発明の特徴点による効果をよりわかりやすくするために比較例を用いて説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態における成形装置に対する比較例を示す説明面であり、（ａ）はゲートの位置と筐体材料の流れの関係を説明する説明図であり、（ｂ）は空隙が生じる領域の拡大図である。図５は、本発明の第１の実施の形態におけるゲートの位置と筐体材料の流れの関係を説明する説明図であり、（ａ）は突部の形成面と直交する面にゲートを設けた場合の説明図であり、（ｂ）は突部の形成面側にゲートを設けた場合の説明図であり、（ｃ）は突部の形成面と直交する面に複数のゲートを設けた場合の説明図である。

図４に示すように比較例においては、ゲート１１は、突部１２の形成面と直交する面の一方向のみに設けられる。したがって、溶湯は、キャビティ１６の一方向（紙面左から右方向）のみから射出されることとなる。この場合、図４（ｂ）に示すように、突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａは、突部１２によって溶湯が流れにくくなるため、チル２２の間に巣、ポロシティ、ショートなどの空隙２３が生じやすくなる。

通常、エンジンＥＣＵ４０のケース２０は、気密性が要求されるものである。したがって、上述のように、エンジンＥＣＵ４０のケース２０の構成部材である下部材２０ｂに空隙２３が生じると、ケース２０の気密性が低減し、エンジンＥＣＵ４０に不具合が生じる可能性ある。

しかしながら、第１の実施の形態における成形装置では、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ゲート１１ａ、１１ｂを突部１２（溝２１ｂ）に対して対称性をもって設けることによって、空隙２３の発生を抑制している。すなわち、図５（ａ）に示すように、キャビティ１６の突部１２の形成面と直交する面に突部１２（溝２１ｂ）に対して対称性をもって設けたられたゲート１１ａとゲート１１ｂとから射出される溶湯は、突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａで出会うこととなる。このように、突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａで溶湯が出会うようにすることによって、チル２２の間に生じる空隙２３の発生を抑制することができる。

また、図５（ｂ）に示すように、キャビティ１６の突部１２の形成面側に突部１２（溝２１ｂ）に対して対称性をもってゲート１１ａ、１１ｂを設けることによっても、突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａで溶湯が出会うようにすることができる。また、図５（ｃ）に示すように、キャビティ１６の突部１２の形成面と直交する面に突部１２（溝２１ｂ）に対して対称性をもって複数のゲート１１ａ、１１ｂを設けることによっても、突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａで溶湯が出会うようにすることができる。

また、上述のように、チル２２の間に生じる空隙２３の発生を抑制することができため、従来では、溝２１ｂ部は０．８ｍｍ程度の厚みが限界であったのに対して、肉厚の薄い（例えば、溝２１ｂの厚み０．１〜０．８ｍｍ程度、それ以外の領域の厚み１．５ｍｍ程度）ケース２０を成形することもできる。このように、肉厚の薄いケース２０を形成することによって、コストも安価にすることができる。

また、エンジンＥＣＵ４０がダッシュパネル５１を突き破るなどする前にエンジンＥＣＵ４０を潰すことができるようにするためのケース２０としては、溝２１ｂの機械的な伸びは小さい方が望ましい。上述のように溝２１ｂの厚みを０．１〜０．８ｍｍ程度とすることによって、溝２１ｂの機械的な伸びを小さくすることもできる。

図６のアルミダイカストの肉厚と結晶の微粒化の関係を示すＳＥＭ画像に示されるように、溝２１ｂの結晶は、肉厚が５．０ｍｍの場合に比べて肉厚が１．０ｍｍの場合の方が表面部及び中心部共に微細化していることがわかる。このように、結晶が微細化することによって、アルミダイカストによる成形品（下部材２０ｂ）は、機械的な伸びが小さくなるものである。なお、数ｍｍ程度の厚みの材料を０．数ｍｍ程度にすることにより、四分の一程度の機械的な伸びに低減することができる。

なお、ゲート１１ａ、１１ｂの数を増やすことによって、突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａで溶湯を安定して出会うようにすることができ、より一層空隙２３の少ない下部材２０ｂを成形することができる。しかし、ゲート１１ａ、１１ｂを増やすことによって、金型１０のコストも高くなる。したがって、ゲート１１ａ、１１ｂの数は、成形品（下部材２０ｂ）の品質とコストを考慮して決定するとよい。

また、溝２１ａ、２１ｂは、上部材２０ａと下部材２０ｂとのいずれか一方に設けるようにしてもよい。また、溝２１ａ、２１ｂを、上部材２０ａと下部材２０ｂとの両方に設ける場合、片方の部材（上部材２０ａもしくは下部材２０ｂ）に設ける溝２１ａ、２１ｂは、部材（上部材２０ａもしくは下部材２０ｂ）の略全域において膜厚が略均一であり、部材（上部材２０ａもしくは下部材２０ｂ）に内蔵する回路基板３０に対向する面が突出し、反対面におけるその突出に対応する位置が窪むような構造としてもよい。このように、一方の部材（上部材２０ａもしくは下部材２０ｂ）を略全域において膜厚が略均一となるような溝２１ａ、２１ｂとすることによって、コストを低減させることができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図７は、本発明の第２の実施の形態における成形装置に対する比較例のゲートの位置と筐体材料の流れの関係を説明する説明図である。図８は、本発明の第２の実施の形態におけるゲートの位置と筐体材料の流れの関係を説明する説明図であり、（ａ）は突部の形成面と直交する面にゲートを設けた場合の説明図であり、（ｂ）は突部の形成面側にゲートを設けた場合の説明図であり、（ｃ）は突部の形成面と直交する面に複数のゲートを設けた場合の説明図である。

第２の実施の形態における下部材２０ｂの成形方法は、上述の第１の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第２の実施の形態において、上述の第１の実施の形態と異なる点は、溶湯の射出速度、流量を調整する点である。

下部材２０ｂの溝２１ｂを形成する位置は、回路基板３０に形成されるコネクタの形状や位置などによって異なり、例えば、図７に示すように、一方に偏った位置（中心からずれた位置）に形成する場合もありうる。このように溝２１ｂを一方に偏った位置に形成する場合、ゲート１１ａ、１１ｂを突部１２に対して対称性をもって設けることが難しくなる場合がある。

図７に示すように、突部１２の形成面と直交する面にゲート１１ａ、１１ｂを設け、溝２１ｂを一方に偏った位置に形成する場合、ゲート１１ａから射出された溶湯は、突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａを通過した位置でゲート１１ｂから射出された溶湯と出会うこととなる。したがって、ゲート１１ａから射出された溶湯は、突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａにおいて突部１２によって流れにくくなるため、空隙２３が生じやすくなる。

しかしながら、第２の実施の形態における成形装置では、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、ゲート１１ａ、１１ｂの開口径を調整するなどして、ゲート１１ａとゲート１１ｂとから射出する溶湯の流量を調整することによって、空隙２３の発生を抑制している。すなわち、図８（ａ）に示すように、溝２１ｂから遠い方のゲート１１ｂから射出する溶湯の流量を溝２１ｂに近い方のゲート１１ａから射出する溶湯の流量よりも適切な量だけ多くすることによって、ゲート１１ａとゲート１１ｂとから射出される溶湯を突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａで出会うようにすることができる。このように、突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａで溶湯が出会うようにすることによって、チル２２の間に生じる空隙２３の発生を抑制することができる。

また、図８（ｂ）に示すように、キャビティ１６の突部１２の形成面側にゲート１１ａ、１１ｂを設け、ゲート１１ｂから射出する溶湯の流量をゲート１１ａから射出する溶湯の流量よりも適切な量だけ多くすることによっても、突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａで溶湯が出会うようにすることができる。また、図８（ｃ）に示すように、キャビティ１６の突部１２の形成面と直交する面に複数のゲート１１ａ、１１ｂを設け、ゲート１１ｂから射出する溶湯の流量をゲート１１ａから射出する溶湯の流量よりも適切な量だけ多くすることによっても、突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａで溶湯が出会うようにすることができる。

また、ゲート１１ａとゲート１１ｂとから射出する溶湯の射出速度を調整することによって、ゲート１１ａとゲート１１ｂとから射出される溶湯を突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａで出会うようにしてもよい。例えば、図８（ａ）において、ゲート１１ａとゲート１１ｂから射出される溶湯の流量を略同じとした場合を例として説明する。この場合、溝２１ｂから遠い方のゲート１１ｂから射出する溶湯の射出速度を溝２１ｂに近い方のゲート１１ａから射出する溶湯の射出速度よりも適切な速度だけ速くすることによって、突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａで溶湯が出会うようにすることができる。

このように、ゲート１１ａとゲート１１ｂとから射出する溶湯の流量、射出速度を調整することによって、ゲート１１ａ、１１ｂを突部１２に対して対称性をもって設けることなく空隙２３の発生を抑制することができる。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図９は、本発明の第３の実施の形態におけるゲートの位置と筐体材料の流れの関係を説明する説明図であり、（ａ）は突部の形成面と直交する面と突部の形成面側とにゲートを設けた場合の説明図であり、（ｂ）は突部の形成面側に複数のゲートを設けた場合の説明図であり、（ｃ）は突部の形成面と直交する面と突部の形成面側とに複数のゲートを設けた場合の説明図である。

第３の実施の形態における下部材２０ｂの成形方法は、上述の第１及び第２の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第３の実施の形態において、上述の第１及び第２の実施の形態と異なる点は、突部１２の数とゲート１１ａ〜１１ｃの数及び形成位置である。

下部材２０ｂに形成する溝２１ｂの数は、複数設ける場合もあり、例えば、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように二つ形成する場合もありうる。図９（ａ）〜（ｃ）においては、複数の溝２１ｂを互いが平行となるように設ける場合である。このように複数の溝２１ｂを形成する場合には、金型１０に突部１２を複数設けると共に、ゲート１１ａ〜１１ｂを複数設ける。そして、ゲート１１ａ〜１１ｃを突部１２に対して対称性をもって設けたり、ゲート１１ａ〜１１ｃから射出する溶湯の流量・射出速度を調整したりすることによって、突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａで溶湯が出会うようにし、チル２２の間に生じる空隙２３の発生を抑制する。

例えば、図９（ａ）に示すように、ゲート１１ａとゲート１１ｃとをキャビティ１６の突部１２の形成面と直交する面に対向するように設ける。そして、ゲート１１ｂをキャビティ１６の突部１２の形成面側の突部１２間でありゲート１１ａとゲート１１ｂとを結ぶ直線上に設ける。さらに、ゲート１１ｃから射出する溶湯の流量をゲート１１ａ、１１ｂよりも適切な量だけ多くするか、もしくは、射出速度を適切な速度だけ早くする。こうすることによって、ゲート１１ａとゲート１１ｃから射出される溶湯、ゲート１１ｃとゲート１１ｂとから射出される溶湯をそれぞれ突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａで出会うようにすることができる。

また、図９（ｂ）に示すように、ゲート１１ａとゲート１１ｃ、ゲート１１ｃとゲート１１ｂとをキャビティ１６の突部１２の形成面側に、それぞれ溝２１ｂに対して対称性をもって設ける。こうすることによっても、ゲート１１ａとゲート１１ｃから射出される溶湯、ゲート１１ｃとゲート１１ｂとから射出される溶湯をそれぞれ突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａで出会うようにすることができる。

また、図９（ｃ）に示すように、ゲート１１ａとゲート１１ｃとをキャビティ１６の突部１２の形成面と直交する面に対向するように複数設ける。そして、ゲート１１ｂをキャビティ１６の突部１２の形成面側の突部１２間でありゲート１１ａとゲート１１ｂとを結ぶ直線上に複数設ける。さらに、ゲート１１ｃから射出する溶湯の流量をゲート１１ａ、１１ｂよりも適切な量だけ多くするか、もしくは、射出速度を適切な速度だけ早くする。こうすることによっても、ゲート１１ａとゲート１１ｃから射出される溶湯、ゲート１１ｃとゲート１１ｂとから射出される溶湯をそれぞれ突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａで出会うようにすることができる。

なお、本実施の形態においては、金型１０に突部１２を二つ形成する例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、二つ以上形成してもよい。

（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図１０は、本発明の第４の実施の形態における成形装置の概略構成を示すブロック図であり、（ａ）は突部の形成面と直交する面にゲートを備える成形装置であり、（ｂ）は突部の形成面側にゲートを備える成形装置でありである。図１１は、本発明の第４の実施の形態における樹脂繊維配向の様子を説明する説明図であり、（ａ）はゲートが突部の形成面と直交する面の一方のみに設けられる場合の説明図であり、（ｂ）はゲートが突部の形成面と直交する面の両側に設けられる場合の説明図である。

第４の実施の形態における下部材２０ｂの成形方法は、上述の第１乃至第３の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第４の実施の形態において、上述の第１乃至第３の実施の形態と異なる点は、下部材２０ｂ（ケース２０）を樹脂の射出成形によって成形する点である。

図１０（ａ）に示すように、成形装置は、金型１０、突部１２、押し棒１３、キャビティ１６、ノズル１７、トーピード１８などを備える。

このような成形装置において下部材２０ｂを成形する場合、まず、可動型を作動させ、金型１０を閉じて型締め状態にする。この状態でキャビティ１６内に離型剤を供給し、キャビティ１６の内面に離型剤を付着させる。その後、金型温度を所定の温度に調整した状態で、トーピード１７によって温度を均一化された溶湯樹脂をノズル１７及びゲート１１ａ、１１ｂを介して所定の射出速度（例えば、１０〜６０ｍ／ｓ程度）、所定の射出圧力（例えば、５０〜１００ＭＰｓ程度）でキャビティ１６内に供給する。そして、キャビティ１６内の溶湯樹脂が凝固したら、可動型を移動して金型１０を開く。さらに、押し棒１３によって形成された成形品（下部材２０ｂ）を押し出すことによって、成形品（下部材２０ｂ）を金型１０から離型する。

樹脂の射出成形にて下部材２０ｂ（ケース２０）を成形する場合であっても、ゲート１１ａ〜１１ｃを突部１２に対して対称性をもって設けたり、ゲート１１ａ〜１１ｃから射出する溶湯樹脂の流量・射出速度を調整したりすることによって、突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａで溶湯樹脂が出会うようにし、チル２２の間に生じるひけなどの空隙２３の発生を抑制することができる。

なお、樹脂にて下部材２０ｂ（ケース２０）を成形する場合、強化材料としてガラス繊維を含有した樹脂を用いる場合がある。このようにガラス繊維を含有した樹脂を射出成形する場合、図１１（ａ）に示すように溶湯樹脂がキャビティ１６の一方向（紙面左から右方向）のみから射出されると、ガラス繊維は射出方法に略平行な繊維配向となる。

しかしながら、図１１（ｂ）に示すように、突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａで溶湯樹脂が出会うよう射出すると、突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａ付近においてガラス繊維は溝２１ｂと略平行な繊維配向となりウェルドが形成される。突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａ付近においてウェルドが形成されると、ウェルドが形成されない場合に比べて破壊強度が２０〜５０％程度低下する。

このように、強化材料としてガラス繊維を含有した樹脂を用いて射出成形すると、破壊強度が２０〜５０％程度低下するので、エンジンＥＣＵ４０がダッシュパネル５１を突き破るなどする前にエンジンＥＣＵ４０を潰すことができるようにするためのケース２０を成形するには好ましい。

（変形例１）
なお、上述の実施の形態においては、突部１２を複数設ける場合は、その複数の突部１２を平行するように金型１０に形成する例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。変形例１として、複数の突部１２を直交するように金型１０に形成してもよい。このように、複数の突部１２が直交するように形成された金型１０を用いて下部材２０ｂを成形すると、図１２に示すように溝２１ｂも直交するように形成される。

車両が障害物などに前方から衝突した際に、エンジンＥＣＵ４０がダッシュパネル５１を突き破るなどする前にエンジンＥＣＵ４０を潰すことができるようにするためのケース２０は、衝突方向に対して溝２１ａ、２１ｂが直交するように搭載する必要がる。したがって、溝部２１ａ、２１ｂが直交するように形成されたケース２０（上部材２０ａ、下部材２０ｂ）の場合、エンジンルーム内における搭載の自由度が増すことなり好適である。

（変形例２）
なお、上述の実施の形態においては、突部１２は、金型１０の側壁からその側壁に対向する側壁に通じるように設けられる例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。変形例２として、突部１２を部分的に金型１０に形成してもよい。すなわち、突部１２は、金型１０の側壁と、その側壁に対向する側壁とから直線状に形成し、両側壁から形成される突部１２の端部同士が所定の間隔を隔てて対向するように形成する。または、突部１２は、金型１０の側壁と、その側壁に対向する側壁との間に部分的、すなわち、突部１２の長手方向において少なくとも一部に形成する。

このように、突部１２が分割して形成された金型１０を用いて下部材２０ｂを成形すると、図１３（ａ）に示すように溝２１ｂも分割するように形成される。また、突部１２が金型１０の側壁と、その側壁に対向する側壁との間に部分的に形成された金型１０を用いて下部材２０ｂを成形すると、図１３（ｂ）に示すように溝２１ｂも下部材２０ｂの側壁と、その側壁に対向する側壁との間に部分的に形成される。

（変形例３）
なお、変形例３として、上述の実施の形態において、成形装置における金型１０の突部１２（溝２１ｂ）に対向する部位に、溶湯（アルミニウムの溶湯、もしくは樹脂）を金型１０外部に逃がす材料抜部６０を設けるようにしてもよい。このように、突部１２（溝２１ｂ）に対向する部位に材料抜部６０を設けることによって、突部１２（溝２１ｂ）に対向する領域Ａで溶湯が流れやすくなり、より一層空隙２３の発生を抑制することができる。

（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。図１５は、本発明の第５の実施の形態におけるケースの概略構成を示す斜視図である。

第５の実施の形態におけるケース２０は、上述の第１乃至第４の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第５の実施の形態において、上述の第１乃至第４の実施の形態と異なる点は、ケース２０（下部材２０ｂ）に格子状の溝２１１を設けた点である。

図１５に示すように、ケース２０の下部材２０ｂは、ケース２０に内蔵する回路基板３０に対向する面に略平面とみなすことができる程度の格子状の溝２１１を備え、その回路基板３０と対向する面の反対側の面に溝２１ｂを備える。また、下部材２０ｂ上には、回路基板３０によって生じる熱を下部材２０ｂによって放熱するための放熱剤（図示せず）を設ける。格子状の溝２１１は、この放熱剤の移動を低減するためのものである。

したがって、回路基板３０によって生じる熱を下部材２０ｂにて放熱するので、回路基板３０と下部材２０ｂとの距離は放熱剤を設けることができる範囲内で近い方が好ましい。例えば、ケース２０（上部材２０ａ、下部材２０ｂ）の一方（下部材２０ｂ）のみから回路基板３０によって生じる熱を放熱させる場合は、少なくとも、放熱部材として機能する下部材２０ｂは、上部材２０ａに比べて回路基板３０との距離が近くなるようにすると好ましい。

なお、溝２１１の高さは溝２１ｂ部の厚み（例えば、０．８ｍｍ）よりも十分小さいものとする。また、溝２１ｂの底部の曲率半径を例えば０．３±０．１ｍｍ（小さい方が望ましい）とすることによって、溝２１ｂの機械的強度が低下し好適である。また、溝２１ｂは、溝２１１に対向する位置に配置することによって、下部材２０ｂの機械的強度をより一層低下させることができる。

このように、下部材２０ｂの回路基板３０と対向する面は略平面とみなすことができる程度の溝２１１を備え、その面の反対側の面に直線上の溝２１ｂを備えることによって、もしケース２０に加わる応力が溝２１ｂから逃げたとしても、ケース２０に加わる応力が溝２１１に印加されやすくなり、筐体の機械的強度を低下させることができる。

このように、下部材２０ｂの回路基板３０と対向する面は略平面とみなすことができる程度の溝２１１を備え、その面の反対側の面に直線上の溝２１ｂを備えることによって、回路基板３０に実装した電子部品（放熱素子など）とケース２０（下部材２０ｂ）を極限まで近づけることができ、放熱剤の厚みを薄くすることができる。したがって、ケース２０の放熱性を溝２１ａ、２１ｂがない状態のケースと同等の放熱性を実現できる。

また、下部材２０ｂの回路基板３０と対向する面は略平面とみなすことができるため、回路基板３０に実装された電子部品（発熱素子など）の実装位置を制限しないケース２０とすることができる。したがって、多くの品種がある回路基板３０に共通した筐体にすることにより、製造コストを低減でき、安価な筐体にすることができる。

なお、本実施の形態においては回路基板３０に対向する面に格子状の溝２１１を設ける例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、格子状でない溝を回路基板３０と対向する面に形成することによっても、ケース２０に加わる応力が溝２１ｂから逃げたとしても、ケース２０に加わる応力が溝２１１に印加されやすくなり、筐体の機械的強度を低下させることができる。

また、例えば、回路基板３０に対向する面に溝２１１を設けない場合であっても、回路基板３０と対向する面は、溝２１ｂを形成することによって生じる突出部などがなく、略平面であるので回路基板３０と下部材２０ｂとの距離を近づけたい場合であっても、機械的強度が低下された筐体とすることができる。

本発明の第１の実施の形態における金型によって成形されるケースの組み付け前の状態を示す分解図である。 （ａ）は本発明の第１の実施の形態における金型によって成形されるケースを搭載した車両が衝突した際の車室内の様子を説明するイメージ図であり、（ｂ）は比較例のイメージ図である。 本発明の第１の実施の形態における成形装置の概略構成を示すブロック図であり、（ａ）は突部の形成面と直交する面にゲートを備える成形装置であり、（ｂ）は突部の形成面側にゲートを備える成形装置である。 本発明の第１の実施の形態における成形装置に対する比較例を示す説明面であり、（ａ）はゲートの位置と筐体材料の流れの関係を説明する説明図であり、（ｂ）は空隙が生じる領域の拡大図である。 本発明の第１の実施の形態におけるゲートの位置と筐体材料の流れの関係を説明する説明図であり、（ａ）は突部の形成面と直交する面にゲートを設けた場合の説明図であり、（ｂ）は突部の形成面側にゲートを設けた場合の説明図であり、（ｃ）は突部の形成面と直交する面に複数のゲートを設けた場合の説明図である。 本発明の第１の実施の形態におけるアルミダイカストの肉厚と結晶の微粒化の関係を示すＳＥＭ画像である。 本発明の第２の実施の形態における成形装置に対する比較例のゲートの位置と筐体材料の流れの関係を説明する説明図である。 本発明の第２の実施の形態におけるゲートの位置と筐体材料の流れの関係を説明する説明図であり、（ａ）は突部の形成面と直交する面にゲートを設けた場合の説明図であり、（ｂ）は突部の形成面側にゲートを設けた場合の説明図であり、（ｃ）は突部の形成面と直交する面に複数のゲートを設けた場合の説明図である。 本発明の第３の実施の形態におけるゲートの位置と筐体材料の流れの関係を説明する説明図であり、（ａ）は突部の形成面と直交する面と突部の形成面側とにゲートを設けた場合の説明図であり、（ｂ）は突部の形成面側に複数のゲートを設けた場合の説明図であり、（ｃ）は突部の形成面と直交する面と突部の形成面側とに複数のゲートを設けた場合の説明図である。 本発明の第４の実施の形態における成形装置の概略構成を示すブロック図であり、（ａ）は突部の形成面と直交する面にゲートを備える成形装置であり、（ｂ）は突部の形成面側にゲートを備える成形装置でありである。 本発明の第４の実施の形態における樹脂繊維配向の様子を説明する説明図であり、（ａ）はゲートが突部の形成面と直交する面の一方のみに設けられる場合の説明図であり、（ｂ）はゲートが突部の形成面と直交する面の両側に設けられる場合の説明図である。 本発明の変形例１におけるゲートの位置と筐体材料の流れの関係を説明する説明図である。 本発明の変形例２におけるゲートの位置と筐体材料の流れの関係を説明する説明図であり、（ａ）は突部を分割して設けた場合の説明図であり、（ｂ）は突部を部分的に設けた場合の説明図である。 本発明の変形例３における突部と材料抜部とのの位置関係を説明する説明図である。 本発明の第５の実施の形態におけるケースの概略構成を示す斜視図である。 本発明におけるケースに対する比較例のケースの部分的断面図である。

符号の説明

１０ 金型、１１ａ〜１１ｃ ゲート、１２ 突部、１３ 押し棒、１４ スリーブ、１５ プランジャ、１６ キャビティ、１７ ノズル、１８ トーピード、２０ ケース、２０ａ 上部材、２０ｂ 下部材、２１ａ〜２１ｂ 溝、２２ チル、２３ 空隙、３０ 回路基板、４０ エンジンＥＣＵ、５１ ダッシュパネル、５２ エンジン

Claims (19)

1. 車両のダッシュパネルによって車室と区画されたエンジンルームに搭載される電子制御装置における回路基板を内蔵するための筐体であって、
   前記筐体の前記回路基板と対向する面の反対側の面に直線状の第１の溝を備え、
   前記第１の溝の底部の曲率半径は０．３±０．１ｍｍであることを特徴とする筐体。
2. 車両のダッシュパネルによって車室と区画されたエンジンルームに搭載される電子制御装置における回路基板を内蔵するための筐体であって、
   前記筐体の前記回路基板と対向する面の反対側の面に直線状の第１の溝を備え、
   前記筐体の前記回路基板と対向する面は、第２の溝を備えることを特徴とする筐体。
3. 車両のダッシュパネルによって車室と区画されたエンジンルームに搭載される電子制御装置における回路基板を内蔵するための筐体であって、
   前記筐体の前記回路基板と対向する面の反対側の面に直線状の第１の溝を備え、
   前記筐体は、上側部材と下側部材とを備えるものであり、前記第１の溝は当該上側部材と下側部材の両方に設けられることを特徴とする筐体。
4. 車両のダッシュパネルによって車室と区画されたエンジンルームに搭載される電子制御装置における回路基板を内蔵するための筐体であって、
   前記筐体の前記回路基板と対向する面の反対側の面に直線状の第１の溝を備え、
   前記筐体は、上側部材と下側部材とを備えるものであり、前記第１の溝は当該上側部材と下側部材の少なくとも一方に設けられるものであり、当該第１の溝が設けられる部材は、他方の部材に比べて、前記筐体の前記回路基板と対向する面と当該前記回路基板との距離が遠いことを特徴とする筐体。
5. 前記筐体の前記回路基板と対向する面は、第２の溝を備えることを特徴とする請求項１に記載の筐体。
6. 前記第２の溝は、格子状に配置されることを特徴とする請求項２又は請求項５に記載の筐体。
7. 前記筐体は、上側部材と下側部材とを備えるものであり、前記第１の溝は当該上側部材と下側部材の少なくとも一方に設けられるものであり、当該第１の溝が設けられる部材は、他方の部材に比べて、前記筐体の前記回路基板と対向する面と当該回路基板との距離が近いことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項５又は請求項６に記載の筐体。
8. 前記筐体は、上側部材と下側部材とを備えるものであり、前記第１の溝は当該上側部材と下側部材の両方に設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項５又は請求項６に記載の筐体。
9. 前記筐体は、上側部材と下側部材とを備えるものであり、前記第１の溝は当該上側部材と下側部材の少なくとも一方に設けられるものであり、当該第１の溝が設けられる部材は、他方の部材に比べて、前記筐体の前記回路基板と対向する面と当該前記回路基板との距離が遠いことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項５又は請求項６に記載の筐体。
10. 前記筐体は、前記第１の溝に対応する位置の厚みが０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であり、それ以外の厚みが１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の筐体。
11. 前記第１の溝は、前記筐体の前記回路基板の素子実装面に平行する面に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の筐体。
12. 前記第１の溝は、複数設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の筐体。
13. 前記複数の第１の溝は、互いに平行する方向に設けられることを特徴とする請求項１２に記載の筐体。
14. 前記複数の第１の溝は、互いに直交する方向に設けられることを特徴とする請求項１２に記載の筐体。
15. 前記第１の溝は、当該第１の溝の形成面における少なくとも一部に設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の筐体。
16. 前記第１の溝は、当該第１の溝の長手方向において分割して設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の筐体。
17. 前記筐体は、アルミニウムからなることを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれかに記載の筐体。
18. 前記筐体は、樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれかに記載の筐体。
19. 前記筐体は、強化材料を含む樹脂からなることを特徴とする請求項１８に記載の筐体。

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