(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する導電性繊維と、該導電性繊維より融点が低く該導電性繊維との濡れ性が良好な低融点金属とを混ぜ込んで成形され、この成形された表面の全てが絶縁層で覆われている導電性樹脂と金属部品との導通方法であって、熱を用いることなく金属部品自身で導電性樹脂を切削しながら絶縁層を貫通させるようにして金属部品を組み付ける工程と、この組み付け状態のまま近傍の低融点金属が溶融するように金属部品を加熱する工程とを行うことを特徴とする導電性樹脂と金属部品との導通方法。
【請求項２】
請求項１に記載の導電性樹脂と金属部品との導通方法であって、前記の加熱は前記金属部品に対する誘導加熱であることを特徴とする導電性樹脂と金属部品との導通方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の導電性樹脂と金属部品との導通方法であって、金属部品を組み付ける工程において、金属部品をねじとし、このねじを導電性樹脂にねじ込むことにより導電性樹脂を切削することを特徴とする導電性樹脂と金属部品との導通方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性樹脂と金属部品との導通方法に関する。詳しくは、導電性を有する導電性繊維と、該導電性繊維より融点が低く該導電性繊維との濡れ性が良好な低融点金属とを混ぜ込んで成形され、この成形された表面の全てが絶縁層で覆われている導電性樹脂と金属部品との導通方法。
【背景技術】
【０００２】
電子機器から発生する電磁波を外部に放出させないようシールドするための材料として、従来、熱可塑性樹脂に導電性繊維を混ぜ込んで成形された導電性樹脂が用いられている。下記特許文献１には、電子機器を収容するケースの一部としてこのような導電性樹脂によるカバーを用いたものが開示されている。導電性樹脂中の多数の導電性繊維は互いに接触しあうように分布しているため、総体として導電性を有する網目状の組織となっており、導体板に近似可能な電磁波シールド性を発揮する。このような導電性樹脂を用いたケースは金属製のケースより軽量であり、また通常の射出成形により容易に成形可能であることから広く用いられている。
【０００３】
また、上記のような導電性樹脂中の導電性繊維同士の導通を確実なものとするため、導電性樹脂中にさらに低融点金属を混ぜ込むことが行われている。下記特許文献２には、このような導電性樹脂が開示されている。低融点金属は、導電性繊維より融点が低くかつ導電性繊維と濡れ性が良好なものが好ましく、導電性樹脂中の低融点金属は成形時に溶融して導電性繊維と付着する。これにより、導電性繊維は低融点金属を介して互いに結合し、導通がより確実なものとなるため、導電性樹脂の電磁波シールド性が向上する。
【０００４】
ここで、図４に示すように、金属製のベース部材１０１を覆うように、導電性繊維１０２ａと低融点金属１０２ｂとを含んだ導電性樹脂製のカバー１０２を設けることで電子機器のケース１０３を構成することを考える。この場合、電磁波をシールドするためにはカバー１０２の導電性樹脂をベース部材１０１の金属に対して導通させ、電気的に一体なものとする必要がある。しかし、一般的に導電性繊維１０２ａを混ぜ込んで成形された導電性樹脂の成形品は、その成形過程において表面全体が導電性繊維１０２ａを含まないいわゆる絶縁層で覆われる。この絶縁層の存在により内部の導電性を有する部分と外部とは電気的に隔離されるため、単に金属製のベース部材１０１にカバー１０２が接触しているのみでは両者は導通されていない。このため、図４に示すように、カバー１０２にボルト１０４による締結用の孔を開けることにより導電性を有する面１０５を露出させ、この面１０５に対して金属製のカラー１０６を接触させ、このカラー１０６を介してカバー１０２とベース部材１０１との導通をとることが行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６３４８３号公報
【特許文献２】特開２００５−２６４０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の技術によると、導電性樹脂製のカバー１０２と金属製のカラー１０６とが熱膨張係数に差があるため、温度差の激しい環境に繰り返しさらされると両者の間に接触不良が生じ、電気的な接触抵抗が次第に増加するという問題があった。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、表面の全てが絶縁層で覆われている導電性樹脂と金属部品とを電気的に導通させる場合において、温度差の激しい環境に繰り返しさらされたときでも電気的な接触抵抗の増加を抑えることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
まず、本発明の第１の発明は、導電性を有する導電性繊維と、該導電性繊維より融点が低く該導電性繊維との濡れ性が良好な低融点金属とを混ぜ込んで成形され、この成形された表面の全てが絶縁層で覆われている導電性樹脂と金属部品との導通方法であって、
この導電性樹脂に対して絶縁層を貫通するように金属部品を組み付け、
この組み付け状態のまま近傍の低融点金属が溶融するように金属部品を加熱することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、溶融した低融点金属は金属部品に付着するため、金属部品の冷却後において、低融点金属と金属部品とが強固に結合する。したがって、導電性樹脂と金属部品とを電気的に導通させる場合において、温度差の激しい環境に繰り返しさらされたときでも電気的な接触抵抗の増加を抑えることができる。
【０００９】
本発明の第２の発明は、第１の発明に係る導電性樹脂と金属部品との導通方法であって、前記の加熱は前記金属部品に対する誘導加熱であることを特徴とする。
この構成によれば、金属部品の性質を利用した誘導加熱により簡便に加熱できる。
【００１０】
本発明の第３の発明は、第１または第２の発明に係る導電性樹脂と金属部品との導通方法であって、前記の金属部品はねじであり、前記の組み付けは該ねじを前記導電性樹脂にねじ込むことにより行われることを特徴とする。
この構成によれば、ねじにより簡便に伝導性樹脂の内部との接触が得られる。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、温度差の激しい環境に繰り返しさらされても導電性樹脂と金属部品との間の電気的な接触抵抗が低減される。
第２の発明によれば、金属部品の性質を利用した誘導加熱により簡便に加熱できる。
第３の発明によれば、ねじにより簡便に伝導性樹脂の内部との接触が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】電磁波をシールドするケースを示す斜視図。
【図２】図１のケースをタッピンねじを通る平面で切断して示す断面図。
【図３】ケースとタッピンねじとの導通を得る方法を示す図。
【図４】従来の電磁波をシールドするケースを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態を、図１から図３までを参照しながら説明する。本実施形態のケース１は電子機器を収容するケースである。このケース１は、電磁波シールド性を有する材料で形成され、電子機器から発生する電磁波を外部に放出させず、また外部からの電磁波により電子機器が影響を受けないようにシールド可能である。
このケース１は、金属製のベース部材１１と、このベース部材１１にかぶせて設けられる導電性樹脂Ｐ製のカバー部材１０とを備える。このカバー部材１０はフランジ部を有し、このフランジ部がベース部材１１に対して複数のボルト１２によって締結される。後述のように、ベース部材１１とカバー部材１０との接触部には、これらのベース部材１１とカバー部材１０との導通をとるための金属製のタッピンねじ２が埋め込まれている。
【００１４】
図２は、図１のケース１をタッピンねじ２を通る平面で切断して示す断面図である。カバー部材１０は前記のように導電性樹脂Ｐ製である。この導電性樹脂Ｐは、図２に模式的に示すように、熱可塑性樹脂Ｐａ中に導電性フィラーとしての導電性繊維Ｐｂと低融点金属Ｐｃとが分布した材料である。図２に示すように、導電性樹脂Ｐ中に分布する導電性繊維Ｐｂは総体として導電性を有する微細な網目状の組織となっており、これにより導電性樹脂Ｐは導体板に近似可能な電磁波シールド性を発揮する。また導電性樹脂Ｐは、熱可塑性樹脂Ｐａ材料中に導電性繊維Ｐｂと低融点金属Ｐｃとを混ぜ込み射出成形される。この射出成形時、熱可塑性樹脂Ｐａが優先的に金型に付着するため、成形品の表面全体が導電性繊維Ｐｂと低融点金属Ｐｃとを含まないスキン層と呼ばれる絶縁層で覆われる。図２には、このようにしてカバー部材１０に形成された絶縁層Ｓが示されている。
また、低融点金属Ｐｃは、導電性繊維Ｐｂより融点が低く、かつ導電性繊維Ｐｂと濡れ性が良好な金属である。したがって、低融点金属Ｐｃは成形時に溶融して導電性繊維Ｐｂに付着する。導電性樹脂Ｐ中に分布するいくつかの導電性繊維Ｐｂは互いに直接接触により導通しているが、上記のように低融点金属Ｐｃが導電性繊維Ｐｂに付着することによって、多くの導電性繊維Ｐｂは低融点金属Ｐｃを介して互いに結合し、導電性繊維Ｐｂ間の導通がより確実なものとなっている。
【００１５】
図２中の部分拡大図に示すように、カバー部材１０のフランジ部１０ａには、カバー部材１０を覆う絶縁層Ｓを貫通するように、金属製のタッピンねじ２がねじ込まれている。本発明でいう「金属部品」はこのタッピンねじに相当する。このタッピンねじ２は、ねじ部２１と柄部２２と鍔部２３とから成る。ねじ部２１はカバー部材１０の内部と直接接触しており、後述のように、特に導電性樹脂Ｐ中の低融点金属Ｐｃがねじ部２１に固着している。これにより、カバー部材１０中の導電性を有する部分（導電性繊維Ｐｂおよび低融点金属Ｐｃ）とタッピンねじ２との導通が得られ、これらは同電位となっている。また、タッピンねじ２の鍔部２３および柄部２２は、前記のボルト１２による締結力により、金属製のベース部材１１との接触が保たれている。これにより、タッピンねじ２とベース部材１１との導通が得られ、これらは同電位となっている。したがって、概して金属製のベース部材１１と導電性を有するカバー部材１０とで構成されるケース１は、全体として同電位となり電磁波シールド効果を発揮する。
【００１６】
以下、カバー部材１０（カバー部材１０中の導電性を有する導電性繊維Ｐｂおよび低融点金属Ｐｃ）とタッピンねじ２との導通をとる方法を説明する。まず、図３（Ａ）に示すように、導電性樹脂Ｐ製のカバー部材１０に、このカバー部材１０を覆う絶縁層Ｓを貫通するように、タッピンねじ２をねじ込む。これにより、カバー部材１０内部の導電性繊維Ｐｂと低融点金属Ｐｃが分布する部分に対して、タッピンねじ２のねじ部２１が直接接触する。次に、このようにねじ込まれたタッピンねじ２を、誘導加熱装置３を用いて誘導加熱（ＩＨ）の原理で加熱する。図３（Ｂ）に示すように、この誘導加熱装置３は、コイル３１と、このコイル３１に交流電流を流す交流電源３２とを備える。タッピンねじ２の柄部２２にコイル３１を巻き交流電源３２から交流電流を流すことにより、タッピンねじ２およびこの近傍のカバー部材１０（導電性繊維Ｐｂおよび低融点金属Ｐｃ）に渦電流が誘導され、この渦電流が発生するジュール熱によりこれらのタッピンねじ２およびこの近傍のカバー部材１０が加熱される。この加熱により、ねじ部２１の近傍にある熱可塑性樹脂Ｐａおよび低融点金属Ｐｃが溶融し、特に、金属との濡れ性が良好な低融点金属Ｐｃが金属製のねじ部２１に付着する。次に、このタッピンねじ２を冷却することにより、図３（Ｃ）に示すように、低融点金属Ｐｃがねじ部２１に強固に固着する。すなわち、低融点金属Ｐｃとねじ部２１とは金属同士の強い結合力を示す。図２に示すカバー部材１０とタッピンねじ２との導通状態は以上のようにして得られる。低融点金属Ｐｃとねじ部２１とが強固に結合していることにより、温度差の激しい環境に繰り返しさらされたときでも、低融点金属Ｐｃとねじ部２１との間の接触不良が起きず、電気的な接触抵抗の増加を抑えることができる。
【００１７】
本発明を実施するための形態は以上のように構成される。
この構成によれば、導電性樹脂Ｐ製のカバー部材１０に、このカバー部材１０を覆う絶縁層Ｓを貫通するようにタッピンねじ２がねじ込まれ、このタッピンねじ２が誘導加熱の原理で加熱され、ねじ部２１の近傍にある低融点金属Ｐｃが溶融し金属製のねじ部２１に付着する。これにより、タッピンねじ２が冷却されると低融点金属Ｐｃとタッピンねじ２とが強固に結合する。したがって、温度差の激しい環境に繰り返しさらされたときでも電気的な接触抵抗の増加を抑えることができる。
さらに、タッピンねじ２の金属部品としての性質を利用した誘導加熱により簡便に加熱できる。さらに、タッピンねじ２により簡便にカバー部材１０の内部との接触が得られる。
【００１８】
なお、本発明に係る導通方法は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、その他各種の形態で実施できるものである。上記実施形態では加熱を誘導加熱により行っていたが、これ以外の加熱方法により加熱を行っても良い。なお、この加熱はタッピンねじ２の近傍の導電性樹脂のみを加熱できれば充分である。
また、上記実施形態では、カバー部材１０の表面を覆っている絶縁層Ｓを貫通するようにタッピンねじ２をねじ込む方法により、カバー部材１０内部の導電性を有する部分と金属部品であるタッピンねじ２との接触をとっていたが、切断等の方法でカバー部材１０を加工することにより導電性を有する部分を露出させて、そこに金属部品を接触させる方法でも良い。
【符号の説明】
【００１９】
１     ケース
１０   カバー部材
１０ａ フランジ部
１１   ベース部材
１２   ボルト
２     タッピンねじ
２１   ねじ部
２２   柄部
２３   鍔部
３     誘導加熱装置
３１   コイル
３２   交流電源
Ｐ     導電性樹脂
Ｐａ   熱可塑性樹脂
Ｐｂ   導電性繊維
Ｐｃ   低融点金属
Ｐｃ   低融点合金
Ｓ     絶縁層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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