(57)【要約】【課題】繊維強化樹脂板の表面と内部に含まれる強化繊維との間で十分な導電性を確保することができる筐体用部材、及び該筐体用部材を用いた電子機器を提供する。【解決手段】筐体用部材１０は、導電性を有する強化繊維に熱可塑性樹脂が含浸された基材層３８ａの表面４０に、熱可塑性樹脂を含む樹脂層３８ｄが形成された繊維強化樹脂板３８と、繊維強化樹脂板３８の表面４２の一部に設けられた導電性シート３４と、を備える。繊維強化樹脂板３８の表面４２の一部には、樹脂層３８ｄを通過して基材層３８ａ、３８ｂまでくぼみを形成するようにした凹状部４３が設けられ、導電性シート３４の少なくとも一部が、凹状部４３の底部４３ｂと接触した状態で基材層３８ａ，３８ｂに接している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する強化繊維に熱可塑性樹脂が含浸された基材層の表面に、前記熱可塑性樹脂を含む樹脂層が形成された繊維強化樹脂板と、
前記繊維強化樹脂板の表面の一部に設けられた導電性シートと、
を備え、
前記繊維強化樹脂板の表面の一部には、前記樹脂層を通過して前記基材層までくぼみを形成するようにした凹状部が設けられ、
前記導電性シートの少なくとも一部が、前記凹状部の底部と接触した状態で前記基材層に接していることを特徴とする筐体用部材。
【請求項２】
請求項１に記載の筐体用部材であって、
前記基材層は、少なくとも２層以上で形成され、
前記凹状部は、少なくとも１層の前記基材層を貫通するように形成され、
前記導電性シートの少なくとも一部は、前記貫通された前記基材層の下層に位置する基材層と接していることを特徴とする筐体用部材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の筐体用部材であって、
前記導電性シートは、前記基材層の表面に接する表層部と、該表層部から前記凹状部の少なくとも一部に沿って延在して該凹状部の底部に至った段差部と、を有することを特徴とする筐体用部材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の筐体用部材であって、
前記凹状部の深さは、前記導電性シートの厚みよりも大きいことを特徴とする筐体用部材。
【請求項５】
請求項４に記載の筐体用部材であって、
前記凹状部の内側で前記導電性シートに重ねて設けられ、前記導電性シートよりも大きな厚みを有する導電性部材を備えることを特徴とする筐体用部材。
【請求項６】
請求項５に記載の筐体用部材であって、
前記導電性部材は、金属板又は金属ワッシャであることを特徴とする筐体用部材。
【請求項７】
導電性を有する強化繊維に熱可塑性樹脂が含浸された基材層の表面に、前記熱可塑性樹脂を含む樹脂層が形成された繊維強化樹脂板と、
前記繊維強化樹脂板の表面の一部に設けられた導電性部材と、
を備え、
前記繊維強化樹脂板の表面の一部には、前記樹脂層を通過して前記基材層までくぼみを形成するようにした凹状部が設けられ、
前記導電性部材が、前記凹状部の底部と接触した状態で前記基材層に接していることを特徴とする筐体用部材。
【請求項８】
請求項１に記載の筐体用部材であって、
前記基材層は、少なくとも２層以上で形成され、
前記凹状部は、少なくとも１層の前記基材層を貫通するように形成され、
前記導電性部材は、前記貫通された前記基材層の下層に位置する基材層と接していることを特徴とする筐体用部材。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の筐体用部材であって、
前記導電性部材は、金属板、金属ワッシャ又は金属ナットであることを特徴とする筐体用部材。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の筐体用部材を用いた筐体を備え、
前記筐体は、前記筐体用部材に別の部材を固定した金属ねじと、前記導電性シートとが、電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばノート型ＰＣ等の電子機器の筐体に利用される筐体用部材、及び該筐体用部材を用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノートブック型のパーソナルコンピュータ（ノート型ＰＣ）、タブレット型のパーソナルコンピュータ（タブレット型ＰＣ）、スマートフォン等の各種の電子機器の筐体は、軽量、薄型且つ高強度である必要がある。そこで、電子機器の筐体は、炭素繊維等の強化繊維にマトリクス樹脂を含浸させた繊維強化樹脂板が用いられることがある。
【０００３】
ところで、電子機器は、所定の電磁波シールド性を有する必要があり、通常、筐体が内部の電子部品のグランドとして機能する。ところが、繊維強化樹脂板の表面は、樹脂層で覆われているため導電性を有していない。そこで、例えば特許文献１には、繊維強化樹脂板の表面の一部に銅箔を貼り付け、この銅箔を炭素繊維と接触させることで筐体表面での導電性を確保しようとした構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１４９４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の銅箔は、樹脂層に埋め込まれてはいるものの、炭素繊維を含む基材の表面に接触しているだけである。このため、銅箔と炭素繊維との接触表面積が十分に確保されておらず、十分な導電性を確保することはできない。
【０００６】
ところで、上記特許文献１には、銅箔を繊維強化樹脂板の表面に熱プレスで貼り付けることで、銅箔が表面の樹脂層を押しのけるようにして貼り付けられ、これにより銅箔が下層の炭素繊維と電気的に接触する、と記載されている。ところが、特許文献１には、繊維強化樹脂板のマトリクス樹脂について、エポキシ樹脂である点のみが記載されている。このため、このマトリクス樹脂は、一般的なエポキシ樹脂、つまり熱硬化性樹脂であると考えられる。従って、実際の製造工程では、銅箔を熱プレスしたとしても、銅箔が熱硬化性樹脂で形成された樹脂層を十分に押しのけることは難しく、銅箔と炭素繊維との電気的接触が十分に確保できていない可能性もある。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、繊維強化樹脂板の表面と内部に含まれる強化繊維との間で十分な導電性を確保することができる筐体用部材、及び該筐体用部材を用いた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１態様に係る筐体用部材は、導電性を有する強化繊維に熱可塑性樹脂が含浸された基材層の表面に、前記熱可塑性樹脂を含む樹脂層が形成された繊維強化樹脂板と、前記繊維強化樹脂板の表面の一部に設けられた導電性シートと、を備え、前記繊維強化樹脂板の表面の一部には、前記樹脂層を通過して前記基材層までくぼみを形成するようにした凹状部が設けられ、前記導電性シートの少なくとも一部が、前記凹状部の底部と接触した状態で前記基材層に接している。
【０００９】
このような構成によれば、繊維強化樹脂板が表面の一部に凹状部を有することにより、導電性シートと基材層に含まれる強化繊維とが大きな接触表面積で電気的に接触する。このため、筐体用部材は、繊維強化樹脂板の表面に設けられた電性シートと基材層の強化繊維との間で十分な導電性を確保することができる。
【００１０】
前記基材層は、少なくとも２層以上で形成され、前記凹状部は、少なくとも１層の前記基材層を貫通するように形成され、前記導電性シートの少なくとも一部は、前記貫通された前記基材層の下層に位置する基材層と接した構成としてもよい。そうすると導電性シートが、より広い接触面積で基材層の強化繊維と接触する。
【００１１】
前記導電性シートは、前記基材層の表面に接する表層部と、該表層部から前記凹状部の少なくとも一部に沿って延在して該凹状部の底部に至った段差部と、を有する構成としてもよい。
【００１２】
前記凹状部の深さは、前記導電性シートの厚みよりも大きい構成としてもよい。そうすると、凹状部がより確実に樹脂層を越えて基材層内に深く入り込むため、強化繊維と導電性シートとの接触表面積を一層大きくできる。
【００１３】
前記凹状部の内側で前記導電性シートに重ねて設けられ、前記導電性シートよりも大きな厚みを有する導電性部材を備える構成としてもよい。そうすると、導電性部材が薄い導電性シートに導通した電気を集める集電体として機能するため、繊維強化樹脂板の表面と基材層の強化繊維との間での導電性が一層向上する。
【００１４】
前記導電性部材は、金属板又は金属ワッシャであってもよい。そうすると、低コストで高い導電性を得ることができる。
【００１５】
本発明の第２態様に係る筐体用部材は、導電性を有する強化繊維に熱可塑性樹脂が含浸された基材層の表面に、前記熱可塑性樹脂を含む樹脂層が形成された繊維強化樹脂板と、前記繊維強化樹脂板の表面の一部に設けられた導電性部材と、を備え、前記繊維強化樹脂板の表面の一部には、前記樹脂層を通過して前記基材層までくぼみを形成するようにした凹状部が設けられ、前記導電性部材が、前記凹状部の底部と接触した状態で前記基材層に接している。
【００１６】
このような構成によれば、繊維強化樹脂板が表面の一部に凹状部を有することにより、導電性部材と基材層に含まれる強化繊維とが大きな接触表面積で電気的に接触する。このため、筐体用部材は、繊維強化樹脂板の表面に設けられた導電性部材と基材層の強化繊維との間で十分な導電性が確保される。
【００１７】
前記基材層は、少なくとも２層以上で形成され、前記凹状部は、少なくとも１層の前記基材層を貫通するように形成され、前記導電性部材は、前記貫通された前記基材層の下層に位置する基材層と接した構成としてもよい。そうすると導電性部材が、より広い接触面積で基材層の強化繊維と接触する。
【００１８】
前記導電性部材は、金属板、金属ワッシャ又は金属ナットであってもよい。そうすると、低コストで高い導電性を得ることができる。
【００１９】
本発明の第３態様に係る電子機器は、上記構成の筐体用部材を用いた筐体を備え、前記筐体は、前記筐体用部材に別の部材を固定した金属ねじと、前記導電性シートとが、電気的に接続されている。従って、筐体用部材を用いた筐体のグランド性能を確保できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の上記態様によれば、繊維強化樹脂板の表面と内部に含まれる強化繊維との間で十分な導電性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、一実施形態に係る筐体用部材を用いた筐体を備えた電子機器の斜視図である。
【図２】図２は、筐体用部材で形成した下カバーの構成を模式的に示す平面図である。
【図３】図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う筐体用部材の断面構造を模式的に示した断面図である。
【図４】図４は、図３に示す筐体用部材の製造方法を模式的に示す断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、下カバーの製造方法を模式的に示す断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａに示す状態から金型部品間で繊維強化樹脂板を圧縮した状態を模式的に示す断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、図２中のＶＩＡ−ＶＩＡ線に沿う位置での下カバーと上カバーの連結構造を模式的に示した断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図２中のＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿う位置での下カバーと上カバーの連結構造を模式的に示した断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、図２中のＶＩＣ−ＶＩＣ線に沿う位置での下カバーと上カバーの連結構造を模式的に示した断面図である。
【図７】図７は、第１変形例に係る筐体用部材の断面構造を模式的に示した断面図である。
【図８】図８は、第２変形例に係る筐体用部材の断面構造を模式的に示した断面図である。
【図９】図９は、各構成の筐体用部材で測定された抵抗値及びその評価結果を示す表である。
【図１０】図１０は、参考例に係る筐体用部材の断面構造を模式的に示した断面図である。
【図１１】図１１は、第３変形例に係る筐体用部材の断面構造を模式的に示した断面図である。
【図１２】図１２は、第４変形例に係る筐体用部材の断面構造を模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る筐体用部材について、この部材を利用した電子機器を例示して好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図１は、一実施形態に係る筐体用部材１０を用いた筐体１２を備えた電子機器１４の斜視図である。本実施形態では、筐体用部材１０を用いた筐体１２をノート型ＰＣである電子機器１４の本体部１６として使用した構成を例示する。電子機器１４は、タブレット型ＰＣやスマートフォン等でもよい。
【００２４】
図１に示すように、電子機器１４は、キーボード装置１８を有する本体部１６と、液晶ディスプレイ等からなるディスプレイ装置２０を有する蓋部２２とを備える。電子機器１４は、蓋部２２を左右のヒンジ２４により本体部１６に対して回動可能に連結したクラムシェル型である。
【００２５】
本体部１６は、下カバー１２ａと上カバー１２ｂとを重ねて連結した扁平箱状の筐体１２を備える。下カバー１２ａは、本体部１６の底面及び四周側面を覆うカバー部材であり、本実施形態に係る筐体用部材１０によって構成されている。上カバー１２ｂは、本体部１６の上面を覆う樹脂製或いは金属製等のカバー部材であり、その大部分にキーボード装置１８を露出させる開口部が設けられている。本体部１６は、図示しない基板、演算処理装置、ハードディスク装置及びメモリ等の各種電子部品を筐体１２内に収納している。
【００２６】
次に、筐体用部材１０を用いた下カバー１２ａの具体的な構成例を説明する。図２は、筐体用部材１０で形成した下カバー１２ａの構成を模式的に示す平面図であり、基板や演算処理装置等が収納される下カバー１２ａの内面を示した図である。
【００２７】
図２に示すように、下カバー１２ａは、底板２６の周縁部に壁部２７が起立形成された蓋状のカバー部材である。底板２６は、筐体１２の底面を形成する。壁部２７は、筐体１２の四周側面を形成する。本実施形態の下カバー１２ａは、底板２６及び壁部２７が筐体用部材１０によって形成されている。筐体用部材１０は底板２６のみに使用し、壁部２７は他の樹脂材等によって構成してもよい。図２中の参照符号２８は、ヒンジ２４が可動した際の逃げ部となる凹状の切欠き部である。
【００２８】
底板２６は、各所に孔部３０が形成されている。各孔部３０は、下カバー１２ａを上カバー１２ｂに連結するための金属製のねじ３２（図６Ａ〜図６Ｃ参照）が挿通される取付孔である。筐体用部材１０は、一部（又は全部）の孔部３０に重なる位置や近接する位置にグランド用の導電性シート３４及び導電性部材３６が設けられている。
【００２９】
次に、筐体用部材１０の具体的な構成例を説明する。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う筐体用部材１０の断面構造を模式的に示した断面図である。図３に示すように、筐体用部材１０は、繊維強化樹脂板３８と、導電性シート３４と、導電性部材３６とを有する。
【００３０】
繊維強化樹脂板３８は、例えば３層構造の基材層３８ａ，３８ｂ，３８ｃの表面４０，４１に樹脂層３８ｄ，３８ｅが形成された構成である。基材層３８ａ〜３８ｃは、導電性を有する強化繊維にマトリクス樹脂を含浸させたプリプレグである。本実施形態の基材層３８ａ〜３８ｃは、強化繊維として炭素繊維を用い、マトリクス樹脂として熱可塑性エポキシ樹脂を用いている。つまり本実施形態の繊維強化樹脂板３８は、いわゆるＣＦＲＴＰ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｔｈｅｒｍｏ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）である。
【００３１】
炭素繊維は、複数本を引き揃えることによって整列させたものである。例えば、外層の基材層３８ａ，３８ｃの炭素繊維の配列方向は同一であり、中層の基材層３８ｂの炭素繊維の配列方向は基材層３８ａ，３８ｃの配列方向と直交している。繊維強化樹脂板３８を構成する基材層の積層数や積層順は適宜変更可能である。
【００３２】
マトリクス樹脂を形成する熱可塑性樹脂としては、例えば熱可塑性エポキシ樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン等のポリオレフィンや、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ）等のスチレン系樹脂や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、液晶ポリエステル等のポリエステルや、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、変性ＰＰＥ、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、変性ＰＳＵ、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、熱可塑性フェノール系樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素系樹脂、さらにはポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系、フッ素系等の熱可塑エラストマー等や、これらの共重合体、変性体及び２種類以上のブレンド、ポリマーアロイ等が挙げられる。
【００３３】
エポキシ樹脂は、一般に熱硬化性樹脂の代表的な材料であるが、特殊な触媒によって硬化後に特異的に熱可塑性を示す熱可塑性エポキシ樹脂が提供されており、高い耐衝撃性や強靭性を有する。そこで、本実施形態の基材層３８ａ〜３８ｃは、炭素繊維に熱可塑性エポキシ樹脂を含浸させた構成を用いた。
【００３４】
樹脂層３８ｄ，３８ｅは、基材層３８ａ〜３８ｃの成形時にその表面４０，４１に浸み出したマトリクス樹脂によって形成された薄い層である。樹脂層３８ｄ，３８ｅは、マトリクス樹脂で形成され、強化繊維を含んでいないため、導電性を有していない。
【００３５】
繊維強化樹脂板３８は、表面４２の一部に凹状部４３を有する。凹状部４３は、表面４２から樹脂層３８ｄ及び基材層３８ａを貫通し、その下層の基材層３８ｂまで到達するくぼみを形成している。すなわち、凹状部４３は、その内周壁部４３ａが樹脂層３８ｄから基材層３８ｂまで延在し、その底部４３ｂが基材層３８ｂに設けられている。本実施形態の場合、凹状部４３は、内側に円柱状の空間を形成した形状である。凹状部４３の形状や大きさ、深さ、配置は適宜減変更可能である。
【００３６】
導電性シート３４は、高い導電性を有する金属箔等であり、例えば銅箔やアルミニウム箔等である。本実施形態では銅箔を用いている。導電性シート３４は、繊維強化樹脂板３８の表面４２の一部に設けられ、一部が凹状部４３に入り込んでいる。導電性シート３４は、表層部３４ａと、段差部３４ｂとを有する。
【００３７】
表層部３４ａは、樹脂層３８ｄに埋め込まれた状態で基材層３８ａの表面４０上に配設されている。これにより表層部３４ａは、基材層３８ａの表面４０にある強化繊維と電気的に且つ物理的に接触している。段差部３４ｂは、凹状部４３内に入り込んでいる。段差部３４ｂは、凹状部４３の内周壁部４３ａに沿って延在した外周部３４ｃと、凹状部４３の底部４３ｂに沿って設けられた底部３４ｄとを有する。外周部３４ｃは、繊維強化樹脂板３８の内周壁部４３ａに接しており、底部３４ｄは、繊維強化樹脂板３８の底部４３ｂに接している。この際、凹状部４３の深さｄは、導電性シート３４の厚みｔ１よりも大きい。これにより凹状部４３内に入り込んだ段差部３４ｂは、その外周部３４ｃが基材層３８ａ，３８ｂの強化繊維と電気的に且つ物理的に接触し、その底部３４ｄが基材層３８ｂの強化繊維と電気的に且つ物理的に接触している。従って、導電性シート３４は、大きな表面積で基材層３８ａ，３８ｂの強化繊維である炭素繊維と電気的に接触している。凹状部４３は、基材層３８ｂには到達せずに基材層３８ａまでくぼんだ構成でもよいし、基材層３８ｃまで到達した構成でもよい。導電性シート３４及び段差部３４ｂの形状や大きさ、配置は適宜減変更可能である。例えば導電性シート３４が、凹状部４３の内径よりも小さい幅を有する場合、段差部３４ｂは凹状部４３の内周壁部４３ａの一部のみと、底部４３ｂの一部のみとに接触する構成でもよい。
【００３８】
導電性部材３６は、導電性シート３４に比べて大きな体積を持ったバルク状物体で、その全部又は一部が金属で形成され、導電性を有する。導電性部材３６は、例えば円環状の金属板であり、凹状部４３の内側に埋め込まれ、凹状部４３の内周壁部４３ａ及び底部４３ｂと接触している。これにより導電性部材３６は、基材層３８ａ，３８ｂの強化繊維と接している。図３に示す構成例の導電性部材３６は、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属で形成されたワッシャである。導電性部材３６の厚みｔ２は、導電性シート３４の厚みｔ１よりも大きい。導電性部材３６は、樹脂板の表面に金属メッキ等で導電性を付与した構成等でもよい。
【００３９】
以上より、本実施形態の筐体用部材１０では、繊維強化樹脂板３８の表面４２に凹状部４３が設けられ、この凹状部４３に導電性シート３４の一部が入り込んでいることにより、導電性シート３４と繊維強化樹脂板３８の基材層３８ａ，３８ｂとが大きな接触表面積で電気的に接触している。すなわち、筐体用部材１０は、その表面４２の大部分が樹脂層３８ｄで覆われているため導電性を持たないが、導電性シート３４を設けた部分が内部の基材層３８ａ等に含まれる炭素繊維との間で高い導電性を有する。そして、筐体用部材１０は、導電性シート３４と電気的に接続された基材層３８ａ，３８ｂの炭素繊維がその外形全域に渡って延在している。このため、筐体用部材１０は、ねじ３２で他の部材、例えば上カバー１２ｂと連結されることで、高いグランド性能を発揮する。また、筐体用部材１０は、凹状部４３に埋め込まれた導電性部材３６が薄い導電性シート３４に導通した電気を集める集電体として機能する。このため、この導電性部材３６とねじ３２とを電気的に接続することで、筐体１２のグランド性能が一層向上する。
【００４０】
次に、筐体用部材１０の製造方法の一例を説明する。図４は、図３に示す筐体用部材１０の製造方法を模式的に示す断面図である。
【００４１】
図４に示すように、先ず、一方の金型部品４６の表面に導電性シート３４及び導電性部材３６を配置し、他方の金型部品４７の表面に繊維強化樹脂板３８を配置する。この際、繊維強化樹脂板３８は、強化繊維にマトリクス樹脂を含浸させて硬化させた板材の状態でよい。
【００４２】
続いて、繊維強化樹脂板３８のマトリクス樹脂を形成する熱可塑性樹脂の溶融温度以上の熱を金型部品４６，４７間に加えつつ、繊維強化樹脂板３８と導電性シート３４及び導電性部材３６とを金型部品４６，４７間でプレスする。そうすると、導電性シート３４及び導電性部材３６が、溶融した樹脂層３８ｄ及び溶融した基材層３８ａ，３８ｂのマトリクス樹脂を押しのけつつ全体が圧縮される。その結果、図３に示す断面構造を持った筐体用部材１０が成形される。
【００４３】
このように、当該筐体用部材１０は、繊維強化樹脂板３８に熱可塑性樹脂を用いている。このため、当該筐体用部材１０は、硬化した繊維強化樹脂板３８を金型部品４６，４７からなる金型装置を用いて再溶融させつつ、繊維強化樹脂板３８に凹状部４３を形成し、これにより導電性シート３４及び導電性部材３６が樹脂層３８ｄを越えて基材層３８ａ，３８ｂまで入り込む。このため、簡素な製造工程で筐体用部材１０を製造でき、製造効率が向上する。すなわち、熱硬化性樹脂をマトリクス樹脂に用いた繊維強化樹脂板では、マトリクス樹脂の再溶融ができない。このため、熱硬化性樹脂を用いて図３に示すような筐体用部材１０を製造する場合は、繊維強化樹脂板３８の硬化工程と、凹状部４３の形成工程と、導電性シート３４及び導電性部材３６の設置工程とを同時に実施する必要があり、相当な手間がかかることになる。
【００４４】
本実施形態の筐体用部材１０は、繊維強化樹脂板３８に熱可塑性樹脂を用いているため、下カバー１２ａの壁部２７の成形工程と、導電性シート３４及び導電性部材３６の設置工程とを同時に行うこともできる。
【００４５】
筐体用部材１０を成形して下カバー１２ａを形成する際は、先ず、図５Ａに示すように、コアとなる一方の金型部品４６の凸部４６ａの表面に導電性シート３４及び導電性部材３６を配置し、キャビティとなる金型部品４７の空洞部４７ａの上に繊維強化樹脂板３８を配置する。この際、繊維強化樹脂板３８は、強化繊維にマトリクス樹脂を含浸させて硬化させた板材の状態でよい。
【００４６】
続いて、繊維強化樹脂板３８のマトリクス樹脂を形成する熱可塑性樹脂の溶融温度以上の熱を加えつつ、金型部品４６，４７間で繊維強化樹脂板３８と導電性シート３４及び導電性部材３６とをプレスする。そうすると、導電性シート３４及び導電性部材３６を配置した部分では、図３に示す断面構造が形成される。さらに、空洞部４７ａの縁部に沿った部分では、繊維強化樹脂板３８の縁部が変形し、図５Ｂに示すように底板２６から起立した壁部２７が形成される。
【００４７】
このように、本実施形態の筐体用部材１０は、導電性シート３４及び導電性部材３６を繊維強化樹脂板３８に設置する工程と、壁部２７の成形工程とを同時に行うことができる。このため、当該筐体用部材１０を用いることで下カバー１２ａ（筐体１２）の製造効率が一層向上する。
【００４８】
次に、筐体用部材１０で構成した下カバー１２ａの上カバー１２ｂに対する連結構造の一例を説明する。図６Ａ〜図６Ｃは、図２中のＶＩＡ−ＶＩＡ線〜ＶＩＣ−ＶＩＣ線に沿う位置での下カバー１２ａと上カバー１２ｂの連結構造を模式的に示した断面図である。
【００４９】
図６Ａに示すように、下カバー１２ａと上カバー１２ｂとを締結するねじ３２は、下カバー１２ａの孔部３０から導電性部材３６の孔部３６ａを挿通させ、上カバー１２ｂのねじ孔４８に螺合させてもよい。これにより、集電体として機能する導電性部材３６が、ねじ３２と直接的に接触するため、筐体１２として使用した際の筐体用部材１０のグランド性能が一層向上する。
【００５０】
図６Ｂに示すように、ねじ３２は、下カバー１２ａの孔部３０から導電性シート３４を貫通させ、上カバー１２ｂのねじ孔４８に螺合させてもよい。これにより、スペース等の問題で導電性部材３６の孔部３６ａにねじ３２を挿通させることが困難な場合であっても、筐体用部材１０のグランド性能を十分に確保できる。
【００５１】
図６Ｃに示すように、ねじ３２は、下カバー１２ａの孔部３０から導電ライン５０を貫通させ、上カバー１２ｂのねじ孔４８に螺合させてもよい。導電ライン５０は、例えば導電テープであり、導電性シート３４及び導電性部材３６の表面から繊維強化樹脂板３８の表面４２まで延在するように貼り付けられている。これにより、スペース等の問題で導電性部材３６の孔部３６ａ及び導電性シート３４にねじ３２を挿通させることが困難な場合であっても、筐体用部材１０のグランド性能を十分に確保できる。
【００５２】
図７は、第１変形例に係る筐体用部材１０Ａの断面構造を模式的に示した断面図である。図７に示すように、筐体用部材１０Ａは、図３に示す筐体用部材１０から導電性部材３６を省略した構成である。筐体用部材１０Ａの凹状部４３は、例えば図４に示す金型部品４６の表面に凹状部４３の形状に合わせた凸部を設けて形成してもよいし、図３に示す筐体用部材１０から導電性部材３６を除去して形成してもよい。この筐体用部材１０Ａでは、導電性部材３６による集電効果はない。しかしながら、筐体用部材１０Ａにおいても、導電性シート３４が凹状部４３を介して基材層３８ａ，３８ｂと大きな接触表面積で電気的に接触しているため、十分な導電性を確保することができる。この筐体用部材１０Ａにおいても、導電性シート３４が凹状部４３の内径よりも小さい幅を有するリボン形状等である場合、段差部３４ｂは凹状部４３の内周壁部４３ａの一部のみと、底部４３ｂの一部のみとに接触する構成でもよい。この場合、段差部３４ｂは、その内側のくぼみ部分が繊維強化樹脂板３８を構成する樹脂材料等で埋められた構成であってもよい。
【００５３】
図８は、第２変形例に係る筐体用部材１０Ｂの断面構造を模式的に示した断面図である。図８に示すように、筐体用部材１０Ｂは、図３に示す筐体用部材１０から導電性シート３４を省略した構成である。この筐体用部材１０Ｂでは、導電性部材３６が基材層３８ａまで埋め込まれている。このため、導電性部材３６は、基材層３８ａと大きな接触表面積で電気的に接触しているため、十分な導電性を確保することができる。導電性部材３６は、基材層３８ｂ，３８ｃまで到達していてもよい。
【００５４】
次に、筐体用部材１０，１０Ａ，１０Ｂの抵抗値を測定した実験の結果を説明する。図９は、各構成の筐体用部材１０，１０Ａ〜１０Ｃで測定された抵抗値及びその評価結果を示す表である。
【００５５】
図９中の実施例１は、図３に示す筐体用部材１０の実験結果である。実施例１では、導電性シート３４として厚みｔ１が０．０５（ｍｍ）の銅箔を用い、導電性部材３６として厚みｔ２が０．１又は０．２（ｍｍ）、直径が５（ｍｍ）、孔部３６ａの内径が２（ｍｍ）のステンレス製ワッシャを用いた。実施例２は、図７に示す筐体用部材１０Ａの実験結果である。実施例２では、導電性シート３４として厚みｔ１が０．０５（ｍｍ）の銅箔を用いた。実施例３，４は、図８に示す筐体用部材１０Ｂの実験結果である。実施例３では、導電性部材３６として厚みｔ２が０．１（ｍｍ）、直径が５（ｍｍ）、孔部３６ａの内径が２（ｍｍ）のステンレス製ワッシャを用いた。実施例４では、導電性部材３６として厚みｔ２が０．２（ｍｍ）、直径が５（ｍｍ）、孔部３６ａの内径が２（ｍｍ）のステンレス製ワッシャを用いた。なお、繊維強化樹脂板３８の積層厚みは、例えば０．４（ｍｍ）程度である。
【００５６】
図９中の参考例１は、図１０に示す筐体用部材１０Ｃの実験結果である。この筐体用部材１０Ｃは、図３に示す筐体用部材１０から凹状部４３及び導電性部材３６を省略した構成である。つまり筐体用部材１０Ｃの導電性シート３４は、樹脂層３８ｄのみに埋め込まれて基材層３８ａの表面４０に接触しているだけであり、上記特許文献１の構成と類似した構成である。参考例１では、導電性シート３４として厚みｔ１が０．０５（ｍｍ）の銅箔を用いた。
【００５７】
実験は、導電性シート３４又は導電性部材３６と、基材層３８ａ〜３８ｃとの間の抵抗値をテスターで測定して行った。その結果、図９に示すように、実施例１，２では、極めて小さな抵抗値３〜５，８〜１０（Ω）が測定され、導電性シート３４又は導電性部材３６と炭素繊維との間での高い導電性が示された。このため、実施例１，２の構成である上記筐体用部材１０，１０Ａの導電性が最も良好であることが分かった。なお、実施例１の方が実施例２よりも抵抗値が小さい理由としては、導電性部材３６が集電体として機能したこと、導電性部材３６が凹状部４３内に配置された導電性シート３４の段差部３４ｂをその周囲の基材層３８ａ，３８ｂに押圧し、両者の密着状態をより高める部材として機能したこと、等が考えられる。次に、実施例３，４では、ある程度大きな抵抗値１００，５０（Ω）が測定された。このため、実施例３，４の構成である上記筐体用部材１０Ｂは、その搭載される筐体１２や電子機器１４の仕様によっては十分なグランド性能を発揮できることが分かった。一方、参考例１では、抵抗値は測定不能な状態なほどに大きな値を示し、例えばＭΩオーダーの抵抗値であった。このため、参考例１の構成は、電子機器１４の筐体１２に用いても十分なグランド性能が期待できないことが分かった。
【００５８】
図１１は、第３変形例に係る筐体用部材１０Ｄの断面構造を模式的に示した断面図である。図１１に示すように、筐体用部材１０Ｄは、図８に示す筐体用部材１０Ｂの導電性部材３６を構造の異なる導電性部材５２に変更した構成である。導電性部材５２は、金属製のインサートナットであり、その外周面に形成されたねじ溝５２ａが樹脂層３８ｄ及び基材層３８ａ，３８ｂに嵌合している。このため、筐体用部材１０Ｄでは、導電性部材５２の基材層３８ａ，３８ｂに対する接触表面積を大幅に拡大することができる。
【００５９】
図１２は、第４変形例に係る筐体用部材１０Ｅの断面構造を模式的に示した断面図である。図１２に示すように、筐体用部材１０Ｅは、図３に示す筐体用部材１０の導電性部材３６を構造の異なる導電性部材５４に変更した構成である。導電性部材５４は、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属板である。なお、導電性部材５４は、図８に示す筐体用部材１０Ｂの導電性部材３６に代えて用いてもよい。
【００６０】
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
【００６１】
例えば、上記実施形態では、筐体用部材１０等）を電子機器１４を構成する本体部１６の筐体１２として用いた構成を例示したが、筐体用部材１０等は蓋部２２に用いてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１０，１０Ａ〜１０Ｅ  筐体用部材
１２  筐体
１２ａ  下カバー
１２ｂ  上カバー
１４  電子機器
３０，３６ａ  孔部
３２  ねじ
３４  導電性シート
３６，５２，５４  導電性部材
３８  繊維強化樹脂板
３８ａ〜３８ｃ  基材層
３８ｄ，３８ｅ  樹脂層
４０〜４２  表面
４３  凹状部
【図１】
2020064973.tif 000003
【図２】
2020064973.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2020064973.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年10月21日(2019.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
請求項７に記載の筐体用部材であって、
前記基材層は、少なくとも２層以上で形成され、
前記凹状部は、少なくとも１層の前記基材層を貫通するように形成され、
前記導電性部材は、前記貫通された前記基材層の下層に位置する基材層と接していることを特徴とする筐体用部材。