特許 6181630 電磁波シールドハウジングの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6181630

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】電磁波シールドハウジングの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 9/00 20060101AFI20170807BHJP

   B29C 45/14 20060101ALI20170807BHJP

【ＦＩ】

   H05K9/00 C

   B29C45/14

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-231196(P2014-231196)

(22)【出願日】2014年11月14日

(65)【公開番号】特開2016-96231(P2016-96231A)

(43)【公開日】2016年5月26日

【審査請求日】2016年4月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000231361

【氏名又は名称】日本写真印刷株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】511000810

【氏名又は名称】熊野精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】寺前 隆則

(72)【発明者】

【氏名】小野 靖典

(72)【発明者】

【氏名】吉川 重孝

【審査官】 白石 圭吾

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６３−２４０１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−０５６７９７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６３−２２７１００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ９／００

Ｂ２９Ｃ ４５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子部品を収容して電磁波シールドを図る電磁波シールドハウジングの製造方法であって、
電磁波の遮蔽性を有する金属プレートのプレート中央域から延びるプレート外周縁が前記プレート中央域から起立した起立姿勢とされたシールド用金属プレートの内側に、前記プレート中央域に重なる中央域部位と該中央域部位から前記起立姿勢に倣って起立して前記プレート外周縁に重なる起立部位とを有する樹脂プレートを配設する第１工程と、
該樹脂プレートを配設したままの前記シールド用金属プレートに該プレートの外側から樹脂を射出して、前記シールド用金属プレートを前記射出された樹脂で外側から被覆する第２工程とを備え、
前記第１工程において、前記樹脂プレートが前記金属プレートの内側に配設されたとき、前記樹脂プレートの起立部位の高さは、前記金属プレートの起立したプレート外周縁の起立高さより低く、
前記第２工程では、前記射出された樹脂が、前記金属プレートの起立したプレート外周縁を越えて、前記樹脂プレートの起立部位まで至り、前記シールド用金属プレートを被覆する、
電磁波シールドハウジングの製造方法。

【請求項2】

前記樹脂プレートは、前記プレート中央域から前記プレート外周縁を起立済みの前記シールド用金属プレートの内側に金型を用いて射出成形されている、請求項1に記載の電磁波シールドハウジングの製造方法。

【請求項3】

前記プレート外周縁は、前記プレート中央域から９０°で屈曲して起立した起立姿勢とされている、請求項１に記載の電磁波シールドハウジングの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁波シールドハウジングの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電磁波シールドハウジングは、電子部品を収容して電磁波シールドを図るものとして、各種分野で多用されている。電磁波シールドは、電磁波の遮蔽性を有する各種金属プレートにてなされ、軽量化の観点から、屈曲したプレート外縁を有する薄板状のシールド用金属プレートを射出成形手法にて外側から樹脂にて被覆することが提案されている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−５５２９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、射出成形を経て得られた電磁波シールドハウジングでは、樹脂の射出の際に、シールド用金属プレートは樹脂の流れに起因した圧力（以下、樹脂流れ圧と称する）を受ける。この樹脂流れ圧は、シールド用金属プレートの外側から射出をする場合、シールド用金属プレートの各部位に外側から作用する。このため、シールド用金属プレートの屈曲したプレート外縁が樹脂流れ圧を外側から受けて不用意に内側に倒れてしまい、プレート外周縁の当初姿勢が変わってしまうことが有り得る。こうした事態は、シールド用金属プレートを厚肉とすることで回避できるが、プレートの厚肉化により軽量化が阻害されてしまう。こうしたことから、シールド用金属プレートのプレート外周縁の姿勢に変化を来すことが無く、軽量化も阻害しない製造方法が要請されるに到った。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記した課題の少なくとも一部を達成するために、本発明は、以下の形態として実施することができる。即ち、本発明一態様として、電子部品を収容して電磁波シールドを図る電磁波シールドハウジングの製造方法が提供される。この製造方法は、電磁波の遮蔽性を有する金属プレートのプレート中央域から延びるプレート外周縁が前記プレート中央域から起立した起立姿勢とされたシールド用金属プレートの内側に、前記プレート中央域に重なる中央域部位と該中央域部位から前記起立姿勢に倣って起立して前記プレート外周縁に重なる起立部位とを有する樹脂プレートを配設する第１工程と、該樹脂プレートを配設したままの前記シールド用金属プレートに該プレートの外側から樹脂を射出して、前記シールド用金属プレートを前記射出された樹脂で外側から被覆する第２工程とを備える。ここで、前記第１工程において、前記樹脂プレートが前記金属プレートの内側に配設されたとき、前記樹脂プレートの起立部位の高さは、前記金属プレートの起立したプレート外周縁の起立高さより低くされている。前記第２工程では、前記射出された樹脂が、前記金属プレートの起立したプレート外周縁を越えて、前記樹脂プレートの起立部位まで至り、前記シールド用金属プレートを被覆する。

【0006】

（１）本発明の一形態によれば、電磁波シールドハウジングの製造方法が提供される。この電磁波シールドハウジングの製造方法は、電子部品を収容して電磁波シールドを図る電磁波シールドハウジングの製造方法であって、電磁波の遮蔽性を有する金属プレートのプレート中央域から延びるプレート外周縁が前記プレート中央域から起立した起立姿勢とされたシールド用金属プレートの内側に、前記プレート中央域に重なる中央域部位と該中央域部位から前記起立姿勢に倣って起立して前記プレート外周縁に重なる起立部位とを有する樹脂プレートを配設する工程と、該樹脂プレートを配設したままの前記シールド用金属プレートに該プレートの外側から樹脂を射出して、前記シールド用金属プレートを前記射出された樹脂で外側から被覆する工程とを備える。

【0007】

上記形態の電磁波シールドハウジングの製造方法では、シールド用金属プレートへの樹脂の射出の際、シールド用金属プレートのプレート中央域は元より、プレート中央域から起立したプレート外周縁にも、射出樹脂の流れに起因した樹脂流れ圧が外側から及ぶ。プレート外周縁にはプレート内側に装着された樹脂プレートの起立部位が重なっているので、樹脂プレートの起立部位は、プレート外側から及ぶ樹脂流れ圧にプレート内側から抗することになる。よって、プレート中央域から起立したプレート外周縁は、樹脂流れ圧を外側から受けても、樹脂射出前の起立姿勢を維持する。また、こうしたプレート外周縁の起立姿勢の維持は、シールド用金属プレートの厚肉化では無く、プレート内側に装着した樹脂プレートによりもたらされる。この結果、上記形態の電磁波シールドハウジングの製造方法によれば、シールド用金属プレートのプレート外周縁の姿勢に変化を来すことが無く、軽量化も阻害しないようにして、電磁波シールドハウジングを製造できる。また、樹脂の射出前に樹脂プレートをシールド用金属プレートの内側に配設するだけで良いので、上記形態の電磁波シールドハウジングの製造方法によれば、シールド用金属プレートのプレート外周縁の姿勢に変化を来すことが無い軽量の電磁波シールドハウジングを、容易に製造できる。

【0008】

この場合、前記樹脂プレートを、前記プレート中央域から前記プレート外周縁を起立済みの前記シールド用金属プレートの内側に金型を用いて射出成形するようにしてもよい。こうすれば、樹脂プレートの接着が無用となり、簡便となる。

【0009】

また、前記プレート外周縁を、前記プレート中央域から９０°で屈曲して起立した起立姿勢とすれば、電磁波シールドハウジングを方形の矩形形状とし易くなる。

【0010】

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、電磁波シールドハウジング自体や電磁波シールドハウジングの製造に用いる樹脂成形品たる樹脂プレートとしての形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態としての電磁波シールドハウジング１０の概略斜視図である。

【図2】図１における２−２線に沿って電磁波シールドハウジング１０を断面視して示す説明図である。

【図3】電磁波シールドハウジング１０の製造手順を示すフローチャートである。

【図4】シールド用金属プレート２１の概略斜視図である。

【図5】プレハウジング２０ｕｐを作製する様子を示す説明図である。

【図6】アッパーハウジング２０ｕを得る際の樹脂射出成形の概略を示す説明図である。

【図7】樹脂プレート２２を別途用意してプレハウジング２０ｕｐを作製する様子を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。図１は本発明の実施形態としての電磁波シールドハウジング１０の概略斜視図、図２は図１における２−２線に沿って電磁波シールドハウジング１０を断面視して示す説明図である。

【0013】

図示するように、電磁波シールドハウジング１０は、ハウジング本体２０と、コネクトホルダー５０と、装着アーム６０Ｒ，６０Ｌとを備える。ハウジング本体２０は、図２に示すように、中空の方形形状をなし、内部にＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（microprocessor）等を含む電子部品ＥＰを収容して電磁波シールドを図る。本実施形態の電磁波シールドハウジング１０は、この電子部品ＥＰとして水素ガス検知機器を収容し、ハウジング本体２０から突出したガス浸入用凸部２８からハウジング本体内に侵入した水素ガスの濃度を検知する。

【0014】

コネクトホルダー５０は、ハウジング本体２０の一端、詳しくは後述のアッパーハウジング２０ｕの一端から突出して形成されている。このコネクトホルダー５０は、電子部品ＥＰへの電力供給および信号送受信を図る各種ケーブル線の端子部（図視略）を内蔵し、図示しないコネクターが装着されることで、コネクター端子を端子部に接続する。装着アーム６０Ｒ，６０Ｌは、ハウジング本体２０の左右側壁、詳しくは後述のアッパーハウジング２０ｕの左右側壁から突出して延び、ボルトブッシュ６１に挿入された図示しないボルトを介して、電磁波シールドハウジング１０の固定に用いられる。

【0015】

図２に示すように、ハウジング本体２０は、アンダーハウジング２０ｄとアッパーハウジング２０ｕとを、その開口側で重ね合わせて構成され、電子部品ＥＰを収容する。アッパーハウジング２０ｕは、シールド用金属プレート２１と、樹脂プレート２２と、樹脂表皮部２３とを積層して構成される。シールド用金属プレート２１は、電磁波の遮蔽性を有する金属、例えば、アルミニウム、鉄、銅、錫、マグネシウム、鉛、亜鉛等の金属プレートのプレス加工を経て形成される。樹脂プレート２２は、電磁波シールドハウジング１０の分野において常用される樹脂、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂等の樹脂材料を用いた型成形品であり、その形状は、後述するようにシールド用金属プレート２１に倣っている。樹脂表皮部２３は、上記した樹脂を後述するように射出して成形され、シールド用金属プレート２１を、プレート外周縁周囲を含めて外側から被覆する。アンダーハウジング２０ｄは、凹状をなすよう樹脂にて型成形された成形品であり、四方側壁に備えるロック片２５により、アッパーハウジング２０ｕに固定される。

【0016】

次に、電磁波シールドハウジング１０の製造方法について説明する。図３は電磁波シールドハウジング１０の製造手順を示すフローチャート、図４はシールド用金属プレート２１の概略斜視図、図５はプレハウジング２０ｕｐを作製する様子を示す説明図、図６はアッパーハウジング２０ｕを得る際の樹脂射出成形の概略を示す説明図である。

【0017】

図３に示すように、まず、アッパーハウジング２０ｕを構成するシールド用金属プレート２１を準備する（ステップＳ１００）。シールド用金属プレート２１は、図４に示すように、プレート中央域２１ｃを平板状とし、このプレート中央域２１ｃから周囲外縁に延びるプレート外周縁２１ｇを、プレート中央域２１ｃから９０°に屈曲して起立した起立姿勢で備える。このプレート外周縁２１ｇは、軽量化を図るため、プレート中央域２１ｃの周囲外縁に隙間を持って複数設けられている。なお、プレート中央域２１ｃを図２における上側に凸の湾曲状としてもよい。本実施形態では、アッパーハウジング２０ｕにおけるシールド用金属プレート２１は、プレート中央域２１ｃに開口２４を備え、この開口２４は、図１のガス浸入用凸部２８と連通して、水素ガス検知機器たる電子部品ＥＰのガス検知口となる。この開口２４が空けられている分、軽量化が可能となる。この他、シールド用金属プレート２１は、開口２４の周囲に貫通孔２７を備る。ステップＳ１００では、上記した形状を有するシールド用金属プレート２１を、既述した銅等の薄板状の金属プレートのプレス加工を経て、準備する。既にプレス加工済みのシールド用金属プレート２１を入手してもよい。

【0018】

次に、シールド用金属プレート２１の内側に樹脂プレート２２を形成して、プレハウジング２０ｕｐを作製する（ステップＳ１１０）。この様子は、図５に示されており、まず、シールド用金属プレート２１を、樹脂プレート形成用の金型にセットした後、既述した樹脂を注入する。金型は、上型２２Ｋｕと下型２２Ｋｄの合わせ型であり、セット済みのシールド用金属プレート２１の内側に、樹脂プレート２２を形成するためのキャビティー２２ｋを形成する。このキャビティー２２ｋは、図示するように、シールド用金属プレート２１におけるプレート中央域２１ｃの内側を占める領域と、プレート外周縁２１ｇの内側を占める領域を連続させ、プレート外周縁２１ｇの内側を占める領域については、これを、プレート外周縁２１ｇの周縁端より低くしている。また、上型２２Ｋｕと下型２２Ｋｄは、シールド用金属プレート２１の開口２４や貫通孔２７を、キャビティー２２ｋにおいて注入樹脂が行き渡らないように封止する。そして、キャビティー２２ｋに樹脂が注入されると、樹脂プレート２２がシールド用金属プレート２１の内側に形成される。

【0019】

こうして形成された樹脂プレート２２は、シールド用金属プレート２１のプレート中央域２１ｃに重なる平板状の中央域部位２２ｃと、この中央域部位２２ｃの外縁から間隔を持って延びる起立部位２２ｇとを備える。この起立部位２２ｇは、シールド用金属プレート２１におけるプレート外周縁２１ｇの起立姿勢に倣って中央域部位２２ｃから起立し、その起立高さは、既述したキャビティー２２ｋのキャビティー領域形状によりプレート外周縁２１ｇより低くされている。よって、図５に示すように、樹脂プレート２２は、シールド用金属プレート２１の内側において、起立部位２２ｇ、シールド用金属プレート２１のプレート外周縁２１ｇに重ねる。起立部位２２ｇの起立部位上端は、プレート外周縁２１ｇより低くなる。そして、注入樹脂の冷却・養生を経て型抜きがなされると、シールド用金属プレート２１の内側に樹脂プレート２２が配設されて一体となったプレハウジング２０ｕｐが得られる。なお、樹脂プレート２２は、シールド用金属プレート２１の開口２４と重なる開口を備えるほか、シールド用金属プレート２１の貫通孔２７に重ねて大径の貫通孔を備える。この貫通孔２７は、プレハウジング２０ｕｐの状態で重なり、後述するように射出された樹脂が入り込んで、シールド用金属プレート２１と樹脂プレート２２との重なりを保持する。

【0020】

こうしてプレハウジング２０ｕｐが得られると、シールド用金属プレート２１への外側からの樹脂の射出成形がなされ、樹脂表皮部２３が形成される（ステップＳ１２０）。射出成形に際しては、図６に示すように、プレハウジング２０ｕｐを金型にセットする。この金型は、下型２３Ｋｄと上型２３Ｋｕの合わせ型であり、プレハウジング２０ｕｐ、即ち樹脂プレート２２を配設したままのシールド用金属プレート２１の外側に、樹脂表皮部２３（図２参照）を形成するためのキャビティー２３ｋを形成する。セットされたプレハウジング２０ｕｐは、シールド用金属プレート２１と樹脂プレート２２とを貫通する開口２４（図５参照）に下型２３Ｋｄの凸状部２４ｓを入り込ませる。

【0021】

図１に示したように、装着アーム６０Ｒ，６０Ｌは、ボルトブッシュ６１を備えた上で、アッパーハウジング２０ｕの左右側壁から突出して延びる。よって、アッパーハウジング２０ｕを型成形する図６の下型２３Ｋｄおよび２３上型Ｋｕは、ボルトブッシュ６１のセットポジションと当該ポジションからキャビティー２３ｋに延びて装着アーム６０Ｒ，６０Ｌを型成形するためのアーム形成用のキャビティーを備える。また、コネクトホルダー５０は、アッパーハウジング２０ｕから延びているので、アッパーハウジング２０ｕを型成形する下型Ｋｄおよび上型Ｋｕは、キャビティー２３ｋから延びてコネクトホルダー５０を型成形するためのコネクトホルダー形成用のキャビティーをも備える。この他、アッパーハウジング２０ｕを型成形する下型Ｋｄおよび上型Ｋｕは、図１に示したガス浸入用凸部２８を型成形するためのキャビティーも備えるが、これらキャビティー構成は、本発明の要旨と直接関係しないので、図示を省略した。

【0022】

プレハウジング２０ｕｐが金型にセットされると、キャビティー２３ｋに図示しない樹脂射出孔から既述した樹脂、例えばアクリル樹脂が射出される。キャビティー２３ｋへの樹脂射出を経て、樹脂はキャビティー２３ｋに行き渡り、シールド用金属プレート２１をその外側から被覆する樹脂表皮部２３が形成される。この樹脂表皮部２３は、プレート外周縁２１ｇをその端部および表裏を含めて被覆する。そして、射出済み樹脂の冷却・養生の後に、型外しを行うと、図２に示したアッパーハウジング２０ｕが得られる。このアッパーハウジング２０ｕに、電子部品ＥＰを装着した後、アンダーハウジング２０ｄを開口側で重ね合わせることで、ハウジング本体２０、延いては電磁波シールドハウジング１０が得られる（ステップＳ１３０）。なお、電子部品ＥＰについては、アンダーハウジング２０ｄに装着するような構成としてもよく、この場合には、アッパーハウジング２０ｕを、電子部品ＥＰが装着済みのアンダーハウジング２０ｄに開口側で重ね合わせる。

【0023】

以上説明したように、本実施形態の電磁波シールドハウジング１０の製造方法では、アッパーハウジング２０ｕにおけるシールド用金属プレート２１への樹脂の射出の際、キャビティー２３ｋに射出された射出樹脂の流れに起因した樹脂流れ圧Ｆｏを、シールド用金属プレート２１のプレート中央域２１ｃは元より、このプレート中央域２１ｃから起立したプレート外周縁２１ｇにも、プレート外側から及ぼす（図６参照）。シールド用金属プレート２１のプレート外周縁２１ｇには、シールド用金属プレート２１の内側に装着された樹脂プレート２２の起立部位２２ｇが重なっているので、この起立部位２２ｇは、プレート外側から及ぶ樹脂流れ圧Ｆｏに抗する抗力Ｆｉをプレート内側から及ぼす。よって、プレート中央域２１ｃから起立したプレート外周縁２１ｇは、樹脂流れ圧Ｆｏを外側から受けても、樹脂射出前の起立姿勢を維持する。しかも、こうしたプレート外周縁２１ｇの起立姿勢の維持を、シールド用金属プレート２１の厚肉化では無く、プレート内側に形成した軽量の樹脂プレート２２により確保する。この結果、本実施形態の製造方法によれば、シールド用金属プレート２１のプレート外周縁２１ｇの起立姿勢に変化を来すことが無く、軽量化も阻害しないようにして、電磁波シールドハウジング１０を製造できる。また、樹脂の射出前に樹脂プレート２２をシールド用金属プレート２１の内側に形成するだけで良いので、本実施形態の製造方法によれば、シールド用金属プレート２１のプレート外周縁２１ｇの起立姿勢に変化を来すことが無い軽量の電磁波シールドハウジング１０を、容易に製造できる。

【0024】

本実施形態では、プレハウジング２０ｕｐを得るに当たり、樹脂プレート２２をシールド用金属プレート２１の内側に直接形成した（図５参照）。よって、樹脂プレート２２を単独で取り扱う必要が無いと共に、シールド用金属プレート２１に樹脂プレート２２を接着等する必要が無いので、簡便である。

【0025】

本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、或いは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【0026】

上記の実施形態では、樹脂プレート２２をシールド用金属プレート２１の内側に直接形成したが、樹脂プレート２２を別体としてもよい。図７は樹脂プレート２２を別途用意してプレハウジング２０ｕｐを作製する様子を示す説明図である。図示するように、樹脂プレート２２は、シールド用金属プレート２１とは別体として予め形成されており、既述したように、シールド用金属プレート２１のプレート中央域２１ｃに重なる平板状の中央域部位２２ｃと、この中央域部位２２ｃの外縁から間隔を持って延びる起立部位２２ｇとを備える。そして、この樹脂プレート２２は、シールド用金属プレート２１の内側に装着され、この装着の際、適宜な接着剤にて接着・固定される。これにより、シールド用金属プレート２１の内側に樹脂プレート２２が組み込まれて一体となったプレハウジング２０ｕｐが得られる。その後は、既述したようにして上型２３Ｋｕと下型２３Ｋｄとにセットし、樹脂表皮部２３を形成すればよい。

【0027】

この他、アンダーハウジング２０ｄにあっても、アッパーハウジング２０ｕと同様に、シールド用金属プレート２１と樹脂プレート２２と樹脂表皮部２３とで構成してもよい。

【符号の説明】

【0028】

１０…電磁波シールドハウジング
２０…ハウジング本体
２０ｄ…アンダーハウジング
２０ｕ…アッパーハウジング
２０ｕｐ…プレハウジング
２１…シールド用金属プレート
２１ｃ…プレート中央域
２１ｇ…プレート外周縁
２２…樹脂プレート
２２ｃ…中央域部位
２２ｇ…起立部位
２２ｋ…キャビティー
２２Ｋｄ…下型
２２Ｋｕ…上型
２３…樹脂表皮部
２３ｋ…キャビティー
２３Ｋｄ…下型
２３Ｋｕ…上型
２４…開口
２４ｓ…凸状部
２５…ロック片
２７…貫通孔
２８…ガス浸入用凸部
５０…コネクトホルダー
６０Ｒ，６０Ｌ…装着アーム
６１…ボルトブッシュ
ＥＰ…電子部品
Ｋｄ…下型
Ｆｉ…抗力
Ｆｏ…樹脂流れ圧
Ｋｕ…上型

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】