JP7024764B2 - 流量計、および物理量計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、流量計、物理量計測装置、および物理量計測装置の製造方法に関する。

従来、主通路から分岐するバイパス通路を有するハウジングと、バイパス通路に設けられた流量検出部とを備え、主通路を流れる気体の流量を計測する流量計が知られている。この種の流量計を使用する際、バイパス通路を流れるダスト等の異物が帯電していると、その異物が流量検出部に付着して流量計の特性ずれが発生するおそれがある。

これに対して特許文献１では、ハウジングの樹脂材料に帯電防止剤を混入させることにより、バイパス通路を流れる異物の帯電抑制を図っている。

ＤＥ１０２０１４２１８５７９Ａ１

しかしながら、帯電防止剤を含むハウジングだと、帯電防止剤の分だけ樹脂材料が減少するため、ハウジングの成形性が低下することが課題であった。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハウジングの成形性の低下を抑制しつつ特性ずれを抑制することができる流量計、物理量計測装置、および物理量計測装置の製造方法を提供することである。

本発明の流量計（１４）は、主通路（１２）から分岐するバイパス通路（３０）を有する樹脂製のハウジング（２１）と、バイパス通路に配置されている流量検出部（２２）と、を備える。ハウジングは、グラファイトを含む非絶縁部（９０）を有する。ハウジングは、主通路内に突き出すように配置されバイパス通路を形成するバイパスハウジング（２４）を含む。バイパス通路は、バイパスハウジングの先端部を主通路の気体の流れ方向に貫通する通過通路（３１）と、通過通路の中間部分から分岐した計測通路（３２）とを有する。計測通路は、通過通路に対してバイパスハウジングの基端側に位置しており流量検出部が設けられた検出路（３２ａ）と、通過通路から検出路までバイパスハウジングの基端側に向けて延びており検出路に気体を導入する導入路（３２ｂ）と、検出路から計測出口（３３ｃ）までバイパスハウジングの先端側に向けて延びており検出路から気体を排出する排出路（３２ｃ）とを有する。バイパスハウジングの外壁（２４ｂ）の一側面のうちバイパスハウジングの基端側には、グランドに接続されたグランド接続部（７１）が配置されている。非絶縁部は、上記一側面の一部であって、通過通路と導入路と検出路の入口部分とに対応する外面の一部からグランド接続部の近傍まで延びるように形成されている。非絶縁部は、グランド接続部に向けて延びた状態になっていることで、グランド接続部を介して通過通路、導入路および検出路の入口部分の気体に含まれる異物の電荷をグランドに放出する。

このようにハウジングがグラファイト含有の非絶縁部を有することで、そのハウジングに接触したダスト等の異物の電荷を除電することができる。非絶縁部は、例えば、異物が接触する部位に設けられる場合と、異物が接触しない部位に設けられる場合とがある。どちらの場合であっても、ハウジングの一部に非絶縁性を有する部位を構成することで、他の部位も分極する。これにより、流量検出部への異物付着が抑制される。また、ハウジングの樹脂材料には帯電防止剤を混入させる必要がない。そのため、ハウジングの成形性および耐久性の低下を回避しつつ、流量計の特性ずれを抑制することができる。

好適には、非絶縁部は、樹脂部材の表面層を電磁波で変質させて導電化させることにより形成される。ハウジングには、電磁波の照射により樹脂部材の分子構造の一部をグラファイトに改質することで、帯電防止特性が付与されている。このように電磁波のエネルギで変質させるため、所望の箇所のみを加工でき、加工性に優れる。

本発明の物理量計測装置（１４）は、主通路（１２）を流れる流体の物理量を計測する装置である。物理量計測装置は、流体が流れるバイパス通路（３０）を形成し、少なくとも樹脂を含んで形成されたハウジング（２１）と、バイパス通路を流れる流体の物理量に応じた検出信号を出力する物理量検出部（２２）と、ハウジングの外面（２４ｂ、２９ｃ）に設けられ、炭化物を含んでいることで導電性を有し、電荷をグランド（４５）に放出する導電部（９０）とを備える。ハウジングは、主通路内に突き出すように配置されバイパス通路を形成するバイパスハウジング（２４）を含む。バイパス通路は、バイパスハウジングの先端部を主通路の流体の流れ方向に貫通する通過通路（３１）と、通過通路の中間部分から分岐した計測通路（３２）とを有する。計測通路は、通過通路に対してバイパスハウジングの基端側に位置しており物理量検出部が設けられた検出路（３２ａ）と、通過通路から検出路までバイパスハウジングの基端側に向けて延びており検出路に流体を導入する導入路（３２ｂ）と、検出路から計測出口（３３ｃ）までバイパスハウジングの先端側に向けて延びており検出路から流体を排出する排出路（３２ｃ）とを有する。バイパスハウジングの外壁の一側面のうちバイパスハウジングの基端側には、グランドに接続されたグランド接続部（７１）が配置されている。導電部は、上記一側面の一部であって、通過通路と導入路と検出路の入口部分とに対応する外面の一部からグランド接続部の近傍まで延びるように形成されている。導電部は、グランド接続部（７１）に向けて延びた状態になっていることで、グランド接続部を介して通過通路、導入路および検出路の入口部分の流体に含まれる異物の電荷をグランドに放出する。

このように導電部があれば、ハウジングに接触したダスト等の異物の電荷を除電することができる。そのため、流量計の特性ずれを抑制できる。また、ハウジングの材料に帯電防止剤を混ぜて樹脂材料を減少させるという必要がないため、樹脂材料が不足してハウジングの成形性が低下するということを抑制できる。

第１実施形態のエアフロメータおよびそれが取り付けられた吸気管を示す図である。 図１のエアフロメータのＩＩ矢視図である。 図１のエアフロメータの斜視図である。 図１のエアフロメータのＩＶ矢視図である。 図１のエアフロメータのＶ矢視図である。 図１のエアフロメータのＶＩ－ＶＩ線断面図である。 図６のバイパス通路付近の拡大図である。 図６の流量検出部を含むセンササブアッセンブリを示す図である。 図６のＩＸ－ＩＸ線断面図である。 図６のＸ－Ｘ線断面図である。 図７に対応する図であって、非絶縁部を示す図である。 図９に対応する断面図であって、ハウジング本体の二分割状態を示す図である。 第１実施形態のエアフロメータの製造方法の準備工程を説明する図であって、二分割状態のハウジング本体を示す斜視図である。 第１実施形態のエアフロメータの製造方法の加熱工程を説明する図であって、ハウジングの内面にレーザ照射している様子を示す斜視図である。 図１４のレーザ照射後の二分割状態のハウジング本体を一体化した状態を示す斜視図である。 図１０のハウジング本体およびセンサＳＡを示す図である。 図１０のハウジング本体、センサＳＡ、コネクタターミナルおよびターミナルユニットを示す図である。 ハウジングの成形後にグラファイトを含む非絶縁部を設ける第１実施形態において、樹脂成形性および耐久性を説明する断面図である。 第２実施形態のエアフロメータの正面図である。 第２実施形態のエアフロメータの側面図である。 第２実施形態のエアフロメータの製造方法の準備工程を説明する図であって、組付け完成品のエアフロメータを示す斜視図である。 第２実施形態のエアフロメータの製造方法の加熱工程を説明する図であって、エアフロメータのハウジングの外面にレーザ照射している様子を示す斜視図である。 第３実施形態のエアフロメータの上面図である。 第４実施形態のエアフロメータの断面図である。 第５実施形態のエアフロメータの正面図である。 第５実施形態のエアフロメータの側面図である。 第６実施形態のエアフロメータの断面図である。 第６実施形態のハウジング本体の断面図である。 第７実施形態のエアフロメータの斜視図である。 第７実施形態のハウジングの断面を示す図であって、非絶縁部の延出方向に平行な断面図である。 第７実施形態のハウジングの断面を示す図であって、非絶縁部の延出方向に交差する方向の断面図である。 ハウジングの外面にグラファイトを含む非絶縁部を設ける第７実施形態において、帯電防止のメカニズムを説明する断面図である。 他の実施形態において非絶縁部を設ける部位を説明する図である。 ハウジングの樹脂材料に帯電防止剤を混入させる比較形態において、樹脂成形性および耐久性を説明する断面図である。 ハウジングの樹脂材料に帯電防止剤を混入させる比較形態において、帯電防止のメカニズムを説明する断面図である。 第８実施形態の樹脂部材の斜視図である。 図３６のＸＸＸＶＩＩ－ＸＸＸＶＩＩ線断面図である。 図３７のＸＸＸＶＩＩＩ－ＸＸＸＶＩＩＩ線断面図である。 図３７のＸＸＸＩＸ－ＸＸＸＩＸ線断面図である。 第８実施形態の製造方法を説明する工程図である。 第８実施形態の製造方法の成形工程において金型に溶融樹脂が注入されている様子を示す断面図であって、金型と溶融樹脂との界面付近におけるフィラーの配向状態を示す図である。 図４１に対応する金型の断面図であって、金型と溶融樹脂との界面付近における分子鎖の配向状態を示す図である。 図３９の炭化部を構成するグラファイトのａ－ｂ面を示す図である。 第８実施形態の製造方法の炭化工程において成形体の配向層にレーザビームの照射を行っている様子を示す断面図である。 第９実施形態の樹脂部材の斜視図である。 図４５の炭化部の一部を拡大して示す斜視図である。 図４５のＸＸＸＸＶＩＩ－ＸＸＸＸＶＩＩ線断面図である。 第９実施形態の製造方法の炭化工程において成形体の配向層にレーザビームの照射を行っている様子を示す断面図である。 第１０実施形態の成形体の凹部を示す断面図である。 第１１実施形態の成形体の凹部を示す断面図である。 比較形態の成形体の凹部を示す断面図である。 第１２実施形態の成形体の凹部を示す断面図である。 第１３実施形態の成形体の凹部を示す断面図である。 第１４実施形態の樹脂部材の斜視図である。 図５４のＬＶ－ＬＶ線断面図である。 図５５の断面を示す写真である。 図５５に対応する図であって、フィラーが炭化物に引っかかっている様子を模式的に示す断面図である。 第１４実施形態の樹脂部材の製造方法を説明する工程図である。 図５８の準備工程において準備されるベース部を示す斜視図である。 図５９のＬＸ－ＬＸ線断面図である。 図５８の炭化工程においてベース部にレーザビーム照射を行っている様子を示す斜視図である。 図６１のＬＸＩＩ－ＬＸＩＩ線断面図である。 第１５実施形態の樹脂部材の斜視図である。 図６３のＬＸＩＶ－ＬＸＩＶ線断面図である。 図６４の断面を示す写真である。 第１５実施形態の炭化工程においてベース部にレーザビーム照射を行っている様子を示す斜視図である。 図６６のＬＸＶＩＩ－ＬＸＶＩＩ線断面図である。 第１６実施形態の樹脂部材の斜視図である。 第１６実施形態の樹脂部材の製造方法を説明する工程図である。 図６９の準備工程において準備されるベース部を示す斜視図である。 図６９の面取り工程において面取りされた後のベース部を示す斜視図である。 図６９の炭化工程においてベース部にレーザビーム照射を行っている様子を示す斜視図である。 第１７実施形態の樹脂部材の正面の拡大写真である。 図７３のＬＸＸＩＶ－ＬＸＸＩＶ線断面図である。 第１７実施形態の樹脂部材の製造方法を説明する工程図である。 実施例１の炭化工程において成形体の配向層にレーザビームの照射を行う初期段階の様子を示す斜視図である。 実施例１の炭化工程において成形体の配向層にレーザビームの照射を行う終期段階の様子を示す斜視図である。 実施例１において、炭化工程により配向層に形成された炭化部の端部を示す写真である。 実施例１において、炭化工程により配向層に形成された炭化部の第３領域における炭化物層を斜め４５度の角度から観察したときの写真である。 実施例１において、炭化工程後の樹脂部材全体をエポキシ樹脂からなる注型材で固定した後、第３領域における炭化物をレーザの軌道に沿ってカットしたときの断面を示す写真である。 実施例４において、炭化工程により配向層に形成された炭化部の端部を示す写真である。 実施例５において、炭化工程により配向層に形成された炭化部を示す図である。 実施例１３の製造方法の炭化工程において成形体の配向層と金属部材との接触界面にレーザビームを照射する様子を示す断面図である。 実施例１３において、配向層と金属部材との接触界面が炭化された状態を示す断面図である。 実施例１４の製造方法の炭化工程において成形体の配向層と金属部材との接触界面にレーザビームを照射する様子を示す断面図である。 実施例１４において、配向層と金属部材との接触界面が炭化された状態を示す断面図である。 他の実施形態において成形された成形体を示す斜視図である。 他の実施形態において炭化部が形成された成形体を示す斜視図である。 他の実施形態において複数の樹脂部材同士を組み合わせる様子を示す斜視図である。 他の実施形態において被覆部が形成された複数の樹脂部材を示す斜視図である。 他の実施形態においてレーザビームを透過材越しに成形体に照射する様子を示す斜視図である。

以下、複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

［第１実施形態］
図１に示すエアフロメータ１４は例えば車両に搭載されている。エアフロメータ１４は、主通路としての吸気通路１２に設けられており、内燃機関に供給される吸入空気の流量や温度、湿度、圧力といった物理量を計測する機能を有している。エアフロメータ１４は、流体の物理量を計測する物理量計測装置であって、気体としての吸入空気を計測する流量計に相当する。

エアフロメータ１４は、吸気通路１２において図示しないエアクリーナの下流側であって図示しないスロットルバルブの上流側に配置されている。この場合、吸気通路１２においてエアフロメータ１４にとっては、エアクリーナ側が上流側であり、燃焼室側が下流側になる。

図１、図２に示すエアフロメータ１４は、吸気通路１２を形成する吸気管１２ａに着脱可能に取り付けられている。エアフロメータ１４は、吸気管１２ａの筒壁を貫通するよう形成されたエアフロ挿入孔１２ｂに挿し込まれており、少なくとも一部を吸気通路１２内に位置させている。吸気管１２ａは、エアフロ挿入孔１２ｂから外周側に向けて延びた円環状の管フランジ１２ｃを有しており、合成樹脂材料等により形成された配管を含んで構成されている。以降、吸気通路１２の長手方向、すなわち吸気通路１２において吸入空気が流れる方向のことを、流れ方向と記載する。

図１～図６に示すように、エアフロメータ１４は、ハウジング２１、流量検出部２２及び吸気温センサ２３を有している。ハウジング２１は、少なくとも樹脂を含んで形成されている。具体的には、ハウジング２１は、樹脂材料により形成され且つ絶縁性を有するベースポリマーと、ベースポリマーよりも強度が高いフィラーとを有する。フィラーは、ハウジング２１を強化する強化材である。エアフロメータ１４においては、ハウジング２１が吸気管１２ａに取り付けられていることで、流量検出部２２が、吸気通路１２を流れる吸入空気と接触可能な状態になる。

ハウジング２１は、バイパスハウジング２４、リング保持部２５、フランジ部２７、コネクタ部２８、根元部２９ａ及び保護突起２９ｂを有している。リング保持部２５にはＯリング２６が取り付けられている。リング保持部２５は、Ｏリング２６を介してエアフロ挿入孔１２ｂに内嵌される部位である。図６ではＯリング２６の図示を省略している。

バイパスハウジング２４は、リング保持部２５から吸気通路１２に向けて突き出している。以降、バイパスハウジング２４のリング保持部２５側をハウジング基端と記載し、また、バイパスハウジング２４のリング保持部２５とは反対側をハウジング先端と記載する。

フランジ部２７は、リング保持部２５に対して吸気管１２ａの外側、すなわち吸気通路１２外に配置されており、エアフロ挿入孔１２ｂを吸気管１２ａの外側から覆った状態になっている。フランジ部２７には、ネジ孔４２が複数形成されており、このネジ孔４２を用いてハウジング２１が吸気管１２ａのボス１２ｄに固定されている。

コネクタ部２８は、複数のコネクタターミナル２８ａを囲う部位であり、コネクタターミナル２８ａを保護するターミナル保護部に相当する。複数のコネクタターミナル２８ａのうちの１つはグランド端子であり、外部のグランド４５に接続される。

根元部２９ａは、リング保持部２５から吸気通路１２の中心側に向けて突出し、エンジンから受熱し温度上昇したバイパスハウジング２４の熱の影響を避けるべく、バイパスハウジング２４から側方に離間した位置に配置されている。

吸気温センサ２３は、吸入空気の温度を感知する感温素子２３ａと、感温素子２３ａから延びた一対のリード線２３ｂと、リード線２３ｂに接続された一対の吸気温ターミナル２３ｃとを有している。一対の吸気温ターミナル２３ｃは根元部２９ａから延びている。感温素子２３ａは、一対のリード線２３ｂを介して一対の吸気温ターミナル２３ｃにかけ渡された状態になっている。リード線２３ｂ及び吸気温ターミナル２３ｃは、いずれも導電性を有している。吸気温ターミナル２３ｃは、コネクタ部２８内部でコネクタターミナル２８ａに電気的に接続されている。吸気温センサ２３は、感温素子２３ａにて感知した吸気温に応じた検出信号を出力する。

保護突起２９ｂは、バイパスハウジング２４から側方に向けて突出しており、吸気温センサ２３よりもハウジング先端側に配置されている。バイパスハウジング２４からの保護突起２９ｂの突出寸法は、バイパスハウジング２４からの吸気温センサ２３の離間距離より大きくなっている。保護突起２９ｂは、エアフロメータ１４の吸気管１２ａへの取り付け時において、吸気温センサ２３と吸気管１２ａとの接触による吸気温センサ２３の破損を抑制する。

図６に示すように、バイパスハウジング２４は、吸気通路１２を流れる吸入空気の一部が流れ込むバイパス通路３０を形成している。バイパス通路３０は、通過通路３１及び計測通路３２を有しており、これら通過通路３１及び計測通路３２は、バイパスハウジング２４の内部空間により形成されている。

通過通路３１は、バイパスハウジング２４の先端部を流れ方向に貫通しており、上流端部である流入口３３ａと、下流端部である流出口３３ｂとを有している。計測通路３２は、通過通路３１の中間部分から分岐した分岐通路であり、下流端部である計測出口３３ｃを有している。計測出口３３ｃは、バイパスハウジング２４の両側面に１つずつ設けられている。

通過通路３１は、後半部分４７が流出口３３ｂに向けてハウジング基端側に寄るように傾斜している。また、後半部分４７は、流出口３３ｂに近付くにつれて絞られた構成になっている。計測通路３２の上流端部の計測入口３４は、通過通路３１と計測通路３２との境界である。

図１に示すように流れ方向において流出口３３ｂを上流側から見ると、計測入口３４は、通過通路３１のハウジング基端側に隠れて見えない位置にあることになる。これにより、吸気に交じって砂塵およびダスト等の異物が飛来しても、通過通路３１を直進して流出口３３ｂから排出され易くなる。そのため、異物は流量検出部２２まで到達しにくい。

図６、図７に示すように、計測通路３２は、中間位置にて折り返された折り返し形状になっている。計測通路３２は、流量検出部２２が設けられた検出路３２ａと、検出路３２ａに吸入空気を導入する導入路３２ｂと、検出路３２ａから吸入空気を排出する排出路３２ｃとを有している。導入路３２ｂは通路境界部３４からハウジング基端側に向けて延びており、排出路３２ｃは、計測出口３３ｃからハウジング基端側に向けて延びている。

検出路３２ａは、導入路３２ｂ及び排出路３２ｃよりもハウジング基端側に配置されており、これら導入路３２ｂと排出路３２ｃとにかけ渡された状態で、導入路３２ｂの下流端部と排出路３２ｃの上流端部とを接続している。

検出路３２ａにおいては、吸気通路１２や通過通路３１とは反対向きに吸入空気が流れる。計測通路３２においては、通過通路３１から流入した吸入空気が一度はハウジング基端側に向かって流れた後、検出路３２ａを通過することでＵターンしてハウジング先端側に向かって流れる。Ｕターン形状の通路により、吸気に交じって砂塵およびダスト等の異物が飛来しても流量検出部２２まで到達しにくくなっている。

計測出口３３ｃは、排出路３２ｃを吸気通路１２に開放している。２つの計測出口３３ｃの開口面積の合計は、排出路３２ｃの通路面積とほぼ同じになっている。

流量検出部２２は、計測通路３２を流れる流体の物理量に応じた検出信号を出力する物理量検出部である。第１実施形態では、流量検出部２２は、検出路３２ａを流れる吸入空気の流量に応じた検出信号を出力する。

図６～図８に示すように、流量検出部２２は、回路基板としての検出基板２２ａと、検出基板２２ａに搭載された検出素子２２ｂとを有している。検出基板２２ａは流量検出部２２の外郭を形成しており、検出基板２２ａの基板面の中央に検出素子２２ｂが配置されている。検出基板２２ａは、コネクタターミナル２８ａに電気的に接続されている。検出素子２２ｂは、発熱抵抗体等の発熱部や温度検出部を有しており、流量検出部２２は、検出素子２２ｂでの発熱に伴う温度の変化に応じた検出信号を出力する。

流量検出部２２の検出精度を適正に保つには、検出素子２２ｂでの吸気流量に伴う温度検出部での温度変化がある程度大きい必要があり、その温度変化を大きくするには検出素子２２ｂに触れる流体の流速がある程度大きいことが好ましい。これは、流体の流速に応じた検出素子２２ｂの温度変化に対して、自然対流により検出素子２２ｂに作用する温度変化の影響を無くすためである。自然対流による温度変化は検出素子２２ｂの設置角度により変化し、流体による温度変化の検出信号に誤差を及ぼす。検出素子２２ｂに触れる流体の流速を大きくすることで、検出素子２２ｂならびにエアフロメータ１４の設置角度により生じる自然対流の影響をなくし、流体の検出を適正に保つことができる。

エアフロメータ１４は、チップ式の流量検出部２２を含んで構成されたセンササブアッセンブリを有しており、このセンササブアッセンブリをセンサＳＡ５０と称する。

センサＳＡ５０は、回路収容部５１、中継部５２、センシング部５３及びリードターミナル５４を有している。回路収容部５１とセンシング部５３との間に中継部５２が設けられている。リードターミナル５４は、導電性を有しており、回路収容部５１からセンシング部５３とは反対側に向けて複数延出している。

図６、図７、図９に示すように、ハウジング２１において、センサＳＡ５０はセンシング部５３が検出路３２ａに入り込む位置に配置されている。センシング部５３は、検出路３２ａの中間位置に配置されている。センシング部５３は、検出路３２ａの中間領域を通路幅方向に仕切った状態になっている。検出路３２ａの内周面において流量検出部２２に対向する位置には、検出路３２ａの通路面積を小さくすることで検出路３２ａを絞る検出絞り部５９が設けられている。

検出路３２ａにおいては、センシング支持部５７と検出絞り部５９との離間距離が流量検出部２２に近付くにつれて徐々に小さくなっていく。この構成では、導入路３２ｂから検出路３２ａに流れ込んだ吸入空気がセンシング支持部５７と検出絞り部５９との間を通る場合、流量検出部２２の検出素子２２ｂに近付くにつれて吸入空気の流速が大きくなりやすい。この場合、検出素子２２ｂには適度な流速で吸入空気が付与されるため、流量検出部２２の検出精度を高めることができる。

図８、図１０に示すように、センサＳＡ５０は、このセンサＳＡ５０の外郭を形成するモールド部７６を有している。モールド部７６は、モールド樹脂等の樹脂材料により形成されており、流量検出部２２や回路チップ８１などを保護した状態で固定している。

図２、図１０に示すように、センサＳＡ５０のリードターミナル５４は、ターミナルユニット８５を介してコネクタターミナル２８ａに電気的に接続されている。リードターミナル５４及びコネクタターミナル２８ａは、それぞれ所定間隔で複数ずつ並べられている。

ターミナルユニット８５は、複数のブリッジターミナル８６と、これらブリッジターミナル８６を固定するターミナル固定部８７とを有している。ブリッジターミナル８６は、導電性を有し、全体としてＵ字状に延びた細長部材になっており、ターミナル２８ａ，５４に溶接等で接続されている。ターミナル固定部８７は、電気的な絶縁性を有する樹脂材料等により形成されており、各ブリッジターミナル８６の中間部分を連結している。

感温素子２３ａからの信号は、吸気温ターミナル２３ｃ→ブリッジターミナル８６→リードターミナル５４→モールド部７６内の回路チップ８１→リードターミナル５４→ブリッジターミナル８６→コネクタターミナル２８ａの順でコネクタ部２８から出力される。

センサＳＡ５０においては、計測通路３２を流通する吸入空気の流量に応じた流量信号が流量検出部２２から回路チップ８１に対して出力され、この流量信号が回路チップ８１にて処理されることで吸気通路１２における吸入空気の流量が算出される。回路チップ８１により算出された流量は、リードターミナル５４やコネクタターミナル２８ａを通じた信号送信により、外部のＥＣＵ等に伝達される。このようにエアフロメータ１４は、吸気通路１２を流通する吸入空気の流量を流量検出部２２によって検出する。

ここで、流量検出部２２への異物付着によるエアフロメータ１４の検出精度の悪化について説明する。第１実施形態では、前述のように計測入口３４の形成位置や計測通路３２の形状により異物が流量検出部２２に到達しにくくなっている。しかし、異物の流量検出部２２への到達を完全に無くすことはできない。また、異物が帯電している場合、その異物が流量検出部２２に付着してエアフロメータ１４の特性ずれが発生するおそれがある。

この特性ずれに関して、ハウジングの樹脂材料に帯電防止剤を混入させることにより異物の帯電抑制を図る従来技術がある。しかし、帯電防止剤を含むハウジングだと、帯電防止剤の分だけ樹脂材料が減少するため、ハウジングの成形性が低下しやすい。また、帯電防止剤の分だけガラス繊維が少なくなるため、ハウジングの強度が低下しやすい。強度低下は耐久性が低下する要因となる。つまり、樹脂材料に帯電防止剤を混入させることによるハウジングの成形性の低下および耐久性の低下が課題であった。

以下、ハウジング２１の成形性および耐久性の低下を回避しつつ、エアフロメータ１４の特性ずれを抑制するための構成について説明する。

図１１に示すように、ハウジング２１は、グラファイトを含む非絶縁部９０を有する。具体的には、非絶縁部９０は、ハウジング２１の内面であって、バイパス通路３０を区画するバイパスハウジング２４の内壁２４ａに形成されている。図１１において網掛けハッチングで示す部位が非絶縁部９０の形成された内壁２４ａである。非絶縁部９０は、グラファイトの集合体である炭化物を含んでいることで導電性を有しており、電荷をグランド４５に放出する導電部である。非絶縁部９０は、電磁波が照射された部位、すなわち電磁波の被照射部からなる。

非絶縁部９０の表面固有抵抗値は１０¹²Ω／ｓｑ．以下である。表面固有抵抗値について以下（１）～（４）のように領域を分けた場合、第１実施形態では非絶縁部９０は（４）の領域に属する。なお、非絶縁部９０は（２）または（３）の領域に属していてもよい。
（１）絶縁領域：１０¹³Ω／ｓｑ．以上
（２）帯電防止領域：１０¹⁰～１０¹²Ω／ｓｑ．
（３）無帯電領域：１０⁸～１０⁹Ω／ｓｑ．
（４）半導電～導電領域：１０⁷Ω／ｓｑ．以下

非絶縁部９０の形成方法を、ハウジング２１の製造手順と共に説明する。図６、図１０に示すように、バイパスハウジング２４、リング保持部２５、根元部２９ａおよび保護突起２９ｂは、ハウジング本体９１を構成している。フランジ部２７およびコネクタ部２８は、主通路外ハウジング９２を構成している。

エアフロメータ１４の製造方法は、準備工程と、加熱工程とを含む。準備工程では、ハウジング本体９１と流量検出部２２とを準備する。ハウジング本体９１は、先ず、流れ方向から見たときの幅方向の中央位置、すなわち図１２に二点鎖線で示す分割面で二分割した状態で図１３に示すように成形される。加熱工程では、図１４に示すようにハウジング本体９１をレーザ加工機４６の治具４７に固定し、非絶縁部９０がハウジング本体９１の内壁２４ａに設けられるようにレーザ加工機４６を用いて内壁２４ａを加熱する。つまり、後にバイパス通路３０を区画する内壁の表層にレーザを照射し、当該表層を局所的に加熱処理する。このとき表層には２０００℃以上の熱が付加され、材料となる高分子の結合の開裂を生じさせ、炭素以外の構成元素が二酸化炭素、一酸化炭素、窒素、水素等の分解ガスとして離脱させられて炭化させられる。そして、炭素原子の六員環（すなわち、ベンゼン環）が平面状に繋がったグラファイトに一部を変換する事で、上記表層にグラファイトを含む炭化部としての非絶縁部９０が形成される。この非絶縁部９０には導電性が付与される。このようにして非絶縁部９０が形成された二分割の樹脂部材は、図１５に示すように溶着等により互いに一体化される。なお、電磁波としてレーザを用いているが、これに限らず、プラズマ処理、高圧水蒸気照射、電子線照射、ジュール熱を利用した加熱等の他の方法を用いてもよく、樹脂部材の加工性に応じて最適な方法を選択することが出来る。

続いて、図１６に示すようにハウジング本体９１にセンサＳＡ５０が設置されたあと、図１７に示すようにセンサＳＡ５０のリードターミナル５４とターミナルユニット８５とがコネクタターミナル２８ａを介して電気的に接続される。そして、図１０に示すように主通路外ハウジング９２が二次成形されて、ハウジング２１が完成する。

ハウジング２１の樹脂材料としては、例えばＰＢＴ（ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、またはＰＰＳ（Ｐｏｌｙ Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ Ｒｅｓｉｎ）等の熱可塑性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂は熱硬化性樹脂に対して一般に融点が低く、グラファイト構造を付与する加工性に優れるが、ハウジング２１の樹脂材料は、熱可塑性樹脂に限らず、熱硬化性樹脂であってもよい。要するに、ベンゼン環が有り、この共有結合を切断することで自由電子の拘束を解き、導電性を呈するような樹脂材料であればよい。

（効果）
以上説明したように、第１実施形態では、エアフロメータ１４は、吸入通路１２から分岐するバイパス通路３０を有する樹脂製のハウジング２１と、バイパス通路３０に配置されている流量検出部２２と、を備える。ハウジング２１は、グラファイトを含む非絶縁部９０を有する。

このようにハウジング２１がグラファイト含有の非絶縁部９０を有することで、そのハウジング２１に接触したダスト等の異物の電荷を除電することができる。これにより、流量検出部２２への異物付着が抑制される。また、ハウジング２１の樹脂材料には帯電防止剤を混入させる必要がない。そのため、ハウジング２１の成形性および耐久性の低下を回避しつつ、エアフロメータ１４の特性ずれを抑制することができる。

また、第１実施形態では、非絶縁部９０は電磁波の被照射部からなる。つまり、非絶縁部９０は、樹脂部材の表面層を電磁波で変質させて導電化させることにより形成される。ハウジング２１には、電磁波の照射により樹脂部材の分子構造の一部をグラファイトに改質することで、帯電防止特性が付与されている。このように電磁波のエネルギで変質させるため、所望の箇所のみを加工でき、加工性に優れる。

電磁波照射によるグラファイト化の加工は、対象が全体でも部分的でも、複数個所でも、平面部でも湾曲部でも可能であり、且つ数秒から数十秒で施工が完了するため加工性に優れる。また、表面で有れば部品状態でも完成品状態（組付け完了状態）や後加工でも可能であり、工程を選ばないため加工性に優れる。また、樹脂成形品の場合、成形後に加工するため樹脂成形性に影響を与えない。また、レーザ加工層の深さは０．１ｍｍ以上で導電性の効果を発揮できることから、製品寸法公差内での加工が可能であり、製品強度など物性値を変えずに除電効果が期待できる。

また、第１実施形態では、電磁波はレーザである。レーザは電磁波の中でもエネルギ密度が高いため、短時間で樹脂部材を導電化させることができる。

また、第１実施形態では、ハウジング２１は、吸入通路１２内に配置されバイパス通路３０を形成するバイパスハウジング２４を含む。非絶縁部９０はバイパスハウジング２４に形成されている。バイパスハウジング２４の一部に導電性を有する部位を構成することで、他の部位も分極（電荷移動）する。これにより、流量検出部２２への異物付着が抑制される。

また、第１実施形態では、非絶縁部９０は、バイパス通路３０を区画するバイパスハウジング２４の内壁に形成されている。そのため、バイパス通路３０を通過する異物の電荷を効果的に除電することができる。また、樹脂材料の分子内での電荷の偏りが生む分極効果により、流量検出部２２への異物付着が抑制される。

また、第１実施形態では、非絶縁部９０の表面固有抵抗値が１０¹²Ω／ｓｑ．以下である。これにより、非絶縁部９０が帯電防止領域、無帯電領域、半導電～導電領域のいずれかに属することになり、帯電した異物の電荷を除電する効果が得られる。

また、第１実施形態では、エアフロメータ１４は、流体が流れる計測通路３２を形成し、少なくとも樹脂を含んで形成されたハウジング２１と、計測通路３２を流れる流体の物理量に応じた検出信号を出力する物理量検出部２２と、ハウジング２１の内壁２４ａに設けられ、炭化物を含んでいることで導電性を有し、電荷をグランド４５に放出する非絶縁部９０とを備える。

エアフロメータ１４の製造方法は、準備工程と、加熱工程とを含む。準備工程では、流体が流れる計測通路３２を形成し少なくとも樹脂を含んで形成されるハウジング２１と、計測通路３２を流れる流体の物理量に応じた検出信号を出力する物理量検出部２２とを準備する。加熱工程では、炭化物を含んでいることで導電性を有する非絶縁部９０がハウジング２１の内壁２４ａに設けられるように、且つ電荷が非絶縁部９０からグランド４５に放出され得るように、ハウジング２１の内壁２４ａを加熱する。

このように非絶縁部９０があれば、ハウジング２１に接触したダスト等の異物の電荷を除電することができる。そのため、エアフロメータ１４の特性ずれを抑制できる。また、ハウジング２１の材料に帯電防止剤を混ぜて樹脂材料を減少させるという必要がないため、樹脂材料が不足してハウジングの成形性が低下するということを抑制できる。また、ハウジング２１の材料に帯電防止剤を混ぜてガラス繊維を減少させるという必要がないため、ガラス繊維が不足してハウジング２１の強度が低下するということを抑制できる。

ここで、ハウジングの樹脂材料に帯電防止剤を混入させる比較形態と、ハウジング２１の成形後にグラファイトを含む非絶縁部９０を設ける第１実施形態との樹脂成形性および耐久性の違いについて説明する。

図３４に示すように比較形態では、金属やカーボンなどの帯電防止剤６２によって導電性を持たせているため、同時に熱伝導性も良くなることで、成形時の冷却が早くなり流動性が低下する。そのため、ハウジング６１の樹脂成形性が低下し易い。例えば、成形時の樹脂温度を樹脂劣化限界まで高温にしないと成形ショートが発生したり、急激な成形冷却が原因で樹脂６９の結晶化が進まず製品寸法や強度、耐久性などが不安定になったりする場合がある。また、帯電防止剤６２を添加することから、流動性を確保するためにはガラス繊維６３やガラス粒子６４の添加量を減らす必要がある。そのため、ハウジング６１の強度や寸法安定性も低下する。図３４では、煩雑になるのを避けるためにハウジング６１のハッチングを一部省略している。

これに対して、図１８に示すように第１実施形態では、ハウジング２１の材料に帯電防止剤を添加する必要がないため、比較形態と比べて成形時の冷却が遅くなり流動性が低下しない。そのため、ハウジング２１の樹脂成形性が低下し難い。レーザ加工によるグラファイト化は、樹脂成形後の加工であるため、ハウジング２１の樹脂成形性に影響を与えない。また、帯電防止剤を添加せず流動性が低下しないことから、ガラス繊維７３やガラス粒子７４の添加量を減らす必要がない。そのため、ハウジング２１の強度や寸法安定性の低下を抑制できる。図１８では、煩雑になるのを避けるためにハウジング２１のハッチングを一部省略している。

［第２実施形態］
第２実施形態では、図１９、図２０に示すように、非絶縁部９０はハウジング２１の外面であって、バイパスハウジング２４の外壁２４ｂに形成されている。図１９、図２０において網掛けハッチングで示す部位が非絶縁部９０の形成された外壁２４ｂである。

エアフロメータ１４の製造方法の準備工程では、図２１に示すように組み付けが完了したエアフロメータ１４を用意する。ここで用意されるエアフロメータ１４は、未使用および使用済みを問わない。加熱工程では、図２２に示すようにエアフロメータ１４を治具４７に固定し、バイパスハウジング２４の外壁２４ｂに非絶縁部９０が設けられるようにレーザ加工機４６を用いて外壁２４ｂを加熱する。

以上のようにバイパスハウジング２４の外壁２４ｂに非絶縁部９０が形成されてもよい。それでも分極効果により流量検出部２２への異物付着が抑制される。また、エアフロメータ１４の各構成部品を組み合わせた後でも非絶縁部９０を形成することが可能である。

［第３実施形態］
第３実施形態では、図２３に示すように、非絶縁部９０はハウジング２１の外面であって、主通路外ハウジング９２の外壁９２ａに形成されている。図２３において網掛けハッチングで示す部位が非絶縁部９０の形成された外壁９２ａである。このように主通路外ハウジング９２の外壁９２ａに非絶縁部９０が形成されてもよい。それでも分極効果により流量検出部２２への異物付着が抑制される。また、エアフロメータ１４の各構成部品を組み合わせた後でも非絶縁部９０を形成することが可能である。また、導電化加工（すなわち、レーザ照射による加熱処理）で主通路外ハウジング９２に寸法変化があったとしても、その寸法変化の箇所はバイパス通路３０（図６参照）外であるため、流量計測に影響を与えない。また、コネクタ部２８への異物付着が減少し、ショートを抑制することができる。

［第４実施形態］
第４実施形態では、図２４に示すように、非絶縁部９０は、流量検出部２２を保持するセンサ保持部としてのモールド部７６に形成されている。図２４において網掛けハッチングで示す部位が非絶縁部９０の形成された外壁である。このようにモールド部７６に非絶縁部９０が形成されてもよい。それでも分極効果により流量検出部２２への異物付着が抑制される。また、特に流量検出部２２近傍の部位を導電化させるため、流量検出部２２の分極効果が大きくなり、流量検出部２２への異物付着が一層抑制される。

［第５実施形態］
第５実施形態では、図２５、図２６に示すように、非絶縁部９０はハウジング２１の外面であって、根元部２９ａに形成されている。図２５、図２６において網掛けハッチングで示す部位が非絶縁部９０の形成された外壁２９ｃである。このように根元部２９ａの外壁２９ｃに非絶縁部９０が形成されてもよい。それでも分極効果により流量検出部２２への異物付着が抑制される。

また、非絶縁部９０は、根元部２９ａのうちＧＮＤ電位の吸気温ターミナル２３ｃとの接触界面にレーザが照射されて炭化された部位を含んでいる。これにより、非絶縁部９０は、一定電位すなわちＧＮＤ電位に接続されている。そのため、電荷の通り道を作ることで、異物を効果的に除電することができる。また、吸気温センサ２３のターミナルから容易に電位を取ることができる。なお、非絶縁部９０は、ＧＮＤ電位に限らず、電源電位等の他の一定電位に接続されてもよい。それでも同様の効果を得ることができる。

［第６実施形態］
第６実施形態では、図２７に示すように、非絶縁部９０は、ハウジング本体９１の外壁のうちＧＮＤ電位のコネクタターミナル２８ａと接触する接触部９３に形成されている。非絶縁部９０は、図２８に示すようにコネクタターミナル２８ａが組付けられる前の段階でレーザ照射により形成される。これにより、非絶縁部９０は、一定電位すなわちＧＮＤ電位に接続されている。そのため、電荷の通り道を作ることで、異物を効果的に除電することができる。また、コネクタターミナル２８ａから容易に電位を取ることができる。

［第７実施形態］
第７実施形態では、図２９に示すように、非絶縁部９０はハウジング２１の外面であって、バイパスハウジング２４の外壁２４ｂに形成されている。図１０において網掛けハッチングで示す部位が非絶縁部９０の形成された外壁２４ｂである。非絶縁部９０は、ハウジング２１の外面から突出した一対の吸気温ターミナル２３ｃのうちグランド４５に接続された一方の端子（以下、グランド接続部７１と記載）に向けて延びた状態になっている。

具体的には、図６および図２９に示すように、非絶縁部９０は、バイパスハウジング２４の外壁２４ｂのうち計測通路３２の外側（計測通路３２を区画する内壁に対応する外壁）に設けられている。非絶縁部９０は、バイパスハウジング２４の外壁２４ｂのうち、通過通路３１と、導入路３２ｂと、検出路３２ａの入口部分とに対応する外面に設けられており、通過通路３１からグランド接続部７１近傍まで延びるように形成されている。

グランド接続部７１は、バイパスハウジング２４の外壁２４ｂのうち一側面に設けられている。非絶縁部９０は、バイパスハウジング２４の一側面（すなわち片面）だけに設けられている。以下、非絶縁部９０を形成することをグラファイト化と記載する。

グラファイト化の最適構成は、図３０および図３１に示すようにＰＢＴ樹脂のポリマー７２に少なくともガラス繊維７３を含有させ、レーザなどの高温熱処理によりポリマー７２を炭化させてグラファイト７５を生成し、熱処理でも焼失せず残るガラス繊維７３およびガラス粒子７４によってグラファイト７５を機械的に固定することである。バイパスハウジング２４の通路形成部の板厚ｔ＝０．５～２．０ｍｍに対して、グラファイト化深さｄを０．１ｍｍ以上とすることにより、非絶縁部９０の導電性を高めることができる。

図２９に示すように帯電の原因である電荷を持ったダストが空気の流れにより飛来する場合において、流量検出部２２へ到達する前に一番遠い入口部の通過通路３１で除電させることが安全且つ効率的である。そのため、バイパスハウジング２４の外壁２４ｂのうち通過通路３１に対応する部分をグラファイト化することが最適である。また、通過通路３１に対応する外面とグランド接続部７１近傍の外面とを非絶縁部９０で接続することで、グランド４５に静電気を逃がすことができる。非絶縁部９０とグランド接続部７１とを接続しなくても、絶遠破壊で放電できる距離（例えば０．５～２．０ｍｍ）を保てば効果は変わらない。

ここで、ハウジングの樹脂材料に帯電防止剤を混入させる比較形態と、ハウジング２１の外面にグラファイトを含む非絶縁部９０を設ける第７実施形態との帯電防止メガニズムの違いについて説明する。

先ず比較形態について説明する。比較形態において、図３５に示すように、複数のマイナス電荷７７がハウジング６１の外面６１ａに近い導電部６２Ｘに集まっており、複数のプラス異物Ｆｐがこれらマイナス電荷７７により電気的に吸引されていることでハウジング６１の外面６１ａに付着している場合を想定する。この場合、ハウジング６１においては、導電部６２Ｘに集まったマイナス電荷７７の数が多いほどこの導電部６２Ｘの電位が負側に高くなり、静電気によりマイナスに帯電した状態であり、導電部６２Ｘはハウジング６１のスキン層に含まれている。ハウジング６１においては、この電位による電圧がある程度高くなると、導電部６２Ｘとその近くの導電部６２Ｙとの間で放電Ｅｄが生じる。

導電部６２Ｘと導電部６２Ｙの間での放電Ｅｄが発生すると、絶縁部６６において導電部６２Ｘと導電部６２Ｙの間の部分にて絶縁破壊が生じ、導電部６２Ｘのマイナス電荷７７が導電部６２Ｙに移動する。このような放電及び絶縁破壊が、導電部６２Ｘとグランド端子６７とを結ぶ経路において複数の位置で発生することで、導電部６２Ｘに溜まっていたマイナス電荷７７が複数の導電部６２及びグランド端子６７を通じてグランド４５に放出される。このように、複数のプラス異物Ｆｐを電気的に吸引していたマイナス電荷７７が導電部６２Ｘからなくなると、これらプラス異物Ｆｐはハウジング６１の外面６１ａから離間しやすくなる。このため、外面６１ａに接触しているプラス異物Ｆｐによりハウジング６１が再びマイナスに帯電してマイナス電荷７７が生じるということが抑制される。

続いて第７実施形態について説明する。第７実施形態において、図３２に示すように、複数のプラス異物Ｆｐにより母材樹脂が分極され、バイパスハウジング２４の内壁２４ａにマイナス電荷７７が溜まり、更に電気的にプラス異物Ｆｐが吸引されていることで内壁２４ａに多量付着している場合を想定する。この場合、内壁２４ａにマイナス電荷７７の数が多いほど電位が負側に高くなり、静電気によりマイナスに帯電した状態である。内壁２４ａの電位がある程度高くなると、内壁２４ａと、導電層である外壁２４ｂのグラファイト（すなわち非絶縁部９０）との間で絶縁破壊による放電Ｅｄが生じる。この現象はプラス電荷を持った埃やダストが吸引され易いマイナス電荷の静電気が－１ｋＶ以下で、且つ樹脂製品の板厚が０．５～２．０ｍｍに施したグラファイト層で発現し易い。

内壁２４ａと、導電層である外壁２４ｂの非絶縁部９０との間で絶縁破壊による放電Ｅｄが生じると、内壁２４ａのマイナス電荷７７が外壁２４ｂの非絶縁部９０へ移動する。このような放電及び絶縁破壊が複数の位置で発生することで、内壁２４ａに溜まっていたマイナス電荷７７が非絶縁部９０およびコネクタターミナル２８ａ（すなわちグランド端子）を通じてグランド４５に放出される。このように、複数のプラス異物Ｆｐを電気的に吸引していたマイナス電荷７７が内壁２４ａからなくなると、これらプラス異物Ｆｐは内壁２４ａの表面から離間しやすくなる。このため、内壁２４ａに接触しているプラス異物Ｆｐにより内壁２４ａが再びマイナスに帯電してマイナス電荷７７が生じるということが抑制される。尚、外壁２４ｂの非絶縁部９０は導電層のグラファイトであるため、プラス異物Ｆｐは電気的に吸引されず付着し難い。

（効果）
以上説明したように、第７実施形態では、ハウジング２１の外壁２４ｂに設けられ、炭化物を含んでいることで導電性を有し、電荷をグランド４５に放出する非絶縁部９０を備える。加熱工程では、非絶縁部９０がハウジング２１の内壁２４ａに設けられるように、且つ電荷が非絶縁部９０からグランド４５に放出され得るように、ハウジング２１の外壁２４ｂを加熱する。そのため、第１実施形態と同様にハウジング２１の成形性の低下を抑制しつつ特性ずれを抑制することができる。

また、第７実施形態では、非絶縁部９０は、バイパスハウジング２４の外壁２４ｂのうち計測通路３２の外側に設けられている。これにより、計測通路３２を通る空気中の異物の電荷を放電しやすくなる。また、非絶縁部９０をハウジング２１の内壁に設ける必要がないため、エアフロメータ１４の各構成部品を組み合わせた後でも非絶縁部９０を形成することが可能である。

また、第７実施形態では、非絶縁部９０は、グランド４５に接続されたグランド接続部７１に向けて延びた状態になっていることで、グランド接続部７１を介して電荷をグランド４５に放出する。加熱工程では、電荷を非絶縁部９０からグランド接続部７１を介してグランド４５に放出させるために、非絶縁部９０がグランド４５に接続されたグランド接続部７１に向けて延びた状態になるように、ハウジング２１の外面を加熱する。これによりグランド接続部７１を利用して電荷放出を実現できるため、非絶縁部９０専用のグランド線を設ける必要がない。

また、第７実施形態では、ハウジング２１の外面から突出した一対の吸気温ターミナル２３ｃが設けられている。それら一対の吸気温ターミナル２３ｃのうち一方の端子がグランド接続部７１である。準備工程では、ハウジング２１の外面から突出した一対の吸気温ターミナル２３ｃを準備する。加熱工程では、一対の吸気温ターミナル２３ｃのうち一方の端子であるグランド接続部７１に向けて非絶縁部９０が延びた状態になるように、ハウジング２１の外面を加熱する。これにより吸気温ターミナル２３ｃを利用して電荷放出を実現できる。

また、第７実施形態では、グランド接続部７１は、バイパスハウジング２４の外壁２４ｂのうち一側面に設けられている。非絶縁部９０は、バイパスハウジング２４の一側面だけに設けられている。これにより、非絶縁部９０を形成するときバイパスハウジング２４をひっくり返す必要がないので、作業工数を低減できる。

以上説明した第１～第７実施形態における非絶縁部９０には、以下説明する第８～第１７実施形態における炭化部１１５が設けられる。第８～第１７実施形態における樹脂部材１１０は、第１～第７実施形態におけるハウジング２１に相当する。

［第８実施形態］
第８実施形態の樹脂部材を図３６および図３７に示す。樹脂部材１１０は、フィラー及び絶縁性を有するベースポリマーを主成分とする樹脂材料で構成されている。図３８に示すように、樹脂部材１１０の表面１１１の近傍には、配向層１１２が形成されている。配向層１１２は、表面１１１に対して平行な方向（以下、表面方向）に配向した多数のフィラー１１３、および、各フィラー１１３間に充填されたベースポリマー１１４を含む。

図３９に示すように、配向層１１２は、ベースポリマー１１４の炭化物であってグラファイトを含み、導電性及び熱伝導性を付与する炭化部１１５を有する。炭化部１１５は、図４３に示すように互いに結合状態にある炭素原子からなるグラファイトにおいて、炭素原子に属する４つの外殻電子のうち１つの電子が余った状態でいることで電子が移動できる状態になっているため、導通する。

樹脂部材１１０のうち炭化部１１５が形成された箇所の肉厚は３００μｍ以上である。図３６に示すように、第８実施形態では、炭化部１１５は、直線状に延びるように複数形成されており、導電性パターンを構成している。この導電性パターンは例えばエアフロメータまたは回転角センサなどの電子装置において静電気除去回路として利用される。このように静電気除去回路として炭化部１１５を用いる場合、生成する炭化物の体積抵抗率は少なくとも１．０×１０^-3Ωｍ以下、好ましくは１．０×１０^-4Ωｍ以下、より好ましくは１．０×１０^-5Ωｍ以下である。なお、炭化部１１５は、例えば格子状などの他のパターン状であってもよい。また、炭化部１１５は、パターン状に限らず、膜状に形成されてもよい。また、炭化部１１５は、静電気除去回路に限らず、例えば配線回路、電磁シールド、帯電防止、放熱部材などに利用されてもよい。

次に、樹脂部材１１０の製造方法について説明する。樹脂部材１１０の製造方法は、図４０に示すように成形工程Ｐ１および炭化工程Ｐ２を含む。

＜成形工程（１次成形工程）＞
成形工程Ｐ１では、図４１に示すように、フィラー１１３及び絶縁性を有するベースポリマー１１４で構成される樹脂材料を所定の可塑化温度で溶融させ、溶融樹脂１１６を所定の形状の金型１９０に高速射出し、圧力を付加しながら冷却固化させる。その過程において、金型１９０表面と溶融樹脂１１６の表面との間、あるいは充填の過程で金型１９０からの抜熱により金型面に固着した樹脂材料と肉厚中心近傍で流動性を保持した溶融樹脂１１６との間にせん断応力を作用させる。これにより、フィラー１１３が表面法線方向よりも表面方向に優先的に配向し、さらにその間をベースポリマー１１４が伸長して水平に充填された配向層１１２が成形体１１７の表面近傍に形成される。

フィラー１１３は、炭化部１１５（図３９参照）を形成させる際の昇温速度を緩和すると同時に、炭化物に対してアンカー効果を発揮し、高温条件で炭化させた際にも炭化物の飛散を防止する役割を果たす。本来フィラーが添加されないナチュラルな樹脂部材であれば、炭化物が激しく飛散し、微細な導電性パターンの形成が困難となる温度条件に於いても、精度高く微細な導電性パターンの形成を可能とする。

また、導電性パターン上に於ける炭化物同士の導通を妨げないために、フィラー１１３は表面方向に配向している事が望ましい。

樹脂部材がフィラー１１３として４０ｗｔ％程度のガラス繊維を含む場合と、フィラー１１３を含まない場合では、レーザ照射により生成した導電性パターンの導電性は前者の方が格段に良好である。また、樹脂部材がフィラー１１３として４０ｗｔ％程度のガラス繊維を含む場合と、１５ｗｔ％程度のガラス繊維を含む場合では、レーザ照射により生成した導電性パターンの導電性は前者の方が良好である。さらには、フィラー１１３が配向している箇所をレーザ照射により炭化させる場合と、フィラー１１３が配向していない箇所をレーザ照射により炭化させる場合では、導電性パターンの導電性は前者の方が格段に良好である。

成形体１１７を作製する方法としては、例えば、射出成形法やトランスファー成形法や押出し成形法や圧縮成形法があるが、与えられるせん断力が大きく、より強くフィラー１１３が配置した配向層１１２を形成しやすいことから、射出成形法が望ましい。

図４１および図４２に示すように、配向層１１２は、フィラー１１３及び分子鎖１１８が表面方向に配向し、フィラー１１３の間に表面方向に伸長するようにベースポリマー１１４が充填している。このことから、炭化処理した際に生成される炭化物が表面方向に配向し、伸長した層状の組織になり易く、表面方向への導電性及び熱伝導性を向上させる。また、ベースポリマー１１４を構成する高分子にも表面方向にせん断応力が付与されることから、分子鎖１１８が配向することで、炭化物を構成するグラファイトのａ－ｂ面（図４３参照）が表面方向に配向しやすい。そのため、表面方向への導電性及び熱伝導性が向上する。上述した効果は、主に鎖状高分子で構成される熱可塑性樹脂をベースポリマー１１４として選定したい場合、特に有効である。

成形体１１７の作製方法としては、炭化すべき箇所において、成形時に可及的に表面にせん断力が加わり、フィラー１１３や分子鎖１１８が配向するように形成されることが良い。そのため、炭化すべき箇所にウェルドラインや最終充填部が形成されること、また、ジェッティングが発生するようなゲートの位置・形状および条件設定は、避けるのが望ましい。また、成形過程においてフィラー１１３や分子鎖１１８の配向度をより向上させるために、例えば金型面がせん断応力を増大させる動作、例えば摺動・回転動作等を行っても良い。また、成形体１１７の表面近傍に配向層１１２が形成されればよく、成形体１１７の作製方法としては射出成形機を用いた方法に限定されない。

樹脂材料を構成するベースポリマー１１４としては、後工程である炭化工程Ｐ２にて炭化されてグラファイト状の組織を形成するという観点から、炭素含有率が高く、グラファイトのａ－ｂ面と類似の炭素環状構造を有するものが望ましい。例えば、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルスチレン、ポリアリレート、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルスルフォン、ポリオキシベンジルメチレングリコールアンハイドライド、ポリオキシベンゾイルポリエステル、ポリスルフォン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリパラキシレン、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンエーテル、液晶ポリマー、ビスフェノールＡ共重合体、ビスフェノールＦ共重合体からなる群から選ばれる少なくとも１種類以上の高分子からなる縮合系芳香族系高分子材料が挙げられる。芳香族系高分子は、グラファイトの基本構造となる炭素の六員環（すなわち、ベンゼン環）を主鎖に含有するという点で望ましい。しかし、特にこれに限定されない。また、局所的に炭化させる事を目的とする為、炭化させた際に過剰な燃焼が生じないよう自己消火性を有するものがより望ましい。

フィラー１１３としては、後工程である炭化工程Ｐ２での加熱処理により急激に昇温して炭化される際に生じる急激な分解ガス発生に対して、レーザビームの加工スポットの温度を低減し、昇温速度を緩やかにする効果と、アンカーとして作用することで分解ガス発生による炭化物の飛散を抑制する効果を期待するため、強度耐熱性良好かつ高アスペクト比の形状のものが望ましい。つまり、フィラー１１３は、ベースポリマー１１４よりも燃焼しにくい繊維状のものであって、例えば無機系の繊維状物質が望ましい。具体的な材質としては、上記に加えて低コストであるという観点から、ガラス繊維が望ましい。またガラス繊維を用いた場合、加熱処理を施した際にガラスが溶融固化する事で、炭化物の定着性を向上する効果が期待できる。また、局所的に炭化させる事を目的とする為、炭化させた際に過剰な燃焼が生じないよう自己消火性を付与する難燃材が含有されていても良い。

ガラス繊維の添加量としては、導電性や熱伝導性が最大となる添加量が望ましい。ガラス繊維の添加量が少なすぎると、アンカー効果による炭化物定着の効果が十分に発揮されず、加熱炭化処理を行った際の急激な分解ガス発生による炭化物の飛散が増大し、導電性や熱伝導性が低下する。ガラス繊維の添加量が多すぎると、相対的に高分子材料の量が減少し、炭化物の密度が低下することから、導電性や熱伝導性が低下する。これを踏まえて、例えば、ポリフェニレンスルフィド、ポリブチレンテレフタラート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリオキシベンジルメチレングリコールアンハイドライド等、ナチュラルな状態で密度１．３～１．４ｇ／ｃｍ²程度のベースポリマー１４を使用する場合では、全体に対するガラス繊維の重量比率として、樹脂部材１１０全体に対するフィラー１１３の重量比率が３０ｗｔ％～６６ｗｔ％、好ましくは３０ｗｔ％～４５ｗｔ％、より好ましくは４０ｗｔ％が望ましい。

フィラー１１３を構成する材質としては、ガラス繊維の他には、例えば、アラミド繊維、アスベスト繊維、石膏繊維、炭素繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化ケイ素繊維、ケイ素繊維、チタン酸カリウム繊維、その他ステンレス・アルミニウム・チタン・銅・真鍮等の金属繊維状物等の無機質繊維状物質などが挙げられる。

また、粉粒状充填材としては、シリカ、石英粉末、ガラスビーズ、ミルドガラスファイバー、ガラスバルーン、ガラス粉、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、珪藻土、ウォラストナイトの如き珪酸塩、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、アルミナの如き金属の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムの如き金属の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムの如き金属の硫酸塩、その他フェライト、炭化珪素、窒化珪素、窒化硼素、各種金属粉末等が挙げられる。また、板状充填材としては、マイカ、ガラスフレーク、各種の金属箔等が挙げられる。しかし、炭化物定着の効果と配向層の形成が可能であれば特にこれに限定されない。

また、導電性あるいは熱伝導性に優れたフィラー１１３を添加することで、炭化処理前の成形体１１７にそもそも導電性や熱伝導性が付与されている場合においても、さらにベースポリマー１１４の炭化処理を実施する事で、導電性や熱伝導性を向上する事が期待できる。

＜炭化工程＞
図４４に示すように、炭化工程Ｐ２では、成形体１１７の表面近傍に形成された配向層１１２に例えばレーザビーム照射等により少なくとも１０００℃以上の熱を付加し、材料となる高分子の結合の開裂を生じさせ、炭素以外の構成元素を二酸化炭素、一酸化炭素、窒素、水素等の分解ガスとして離脱させて炭化させる。さらに望ましくは２０００℃以上の熱を付加し、炭素原子の六員環が平面状に繋がったグラファイトに一部を変換する事で、配向層１１２の表面局所にグラファイトを含む炭化部１１５を生成する。炭化部１１５は導電性あるいは熱伝導性を付与する。炭化処理時の雰囲気としては炭素成分の減少を抑制するため不活性ガス中が望ましい。不活性ガスとしてはアルゴン、ヘリウム等が挙げられる。

加熱処理時に付加する温度が高い程、良質で電気伝導性あるいは熱伝導性に優れたグラファイトへの転化が可能である。そのため、加熱処理時の温度としては、導電性あるいは熱伝導性の良好な炭化物を得るには２０００℃以上の温度が望ましい。また、局所的な加熱方法としては、レーザビーム照射、プラズマ処理、高圧水蒸気照射、電子線照射、ジュール熱を利用した加熱等が挙げられる。２０００℃を超える高温を短時間で局所的に付与することができ、経済性に優れる事から、レーザビーム照射が望ましい。

ここで、一般的にグラファイトフィルム等の作製方法として特開２００８－２４５７１号公報に開示されているように、炉内で長時間をかけて徐々に昇温する方法と比較して、例えばレーザビーム照射を用いた場合には昇温速度が高速である。樹脂にレーザビームを照射して急激に高温状態にすると、導電性を持った炭化物と分解ガスが発生する。この分解ガスが噴き出す衝撃は強い。そのため、炭化物がその分解ガスに巻き込まれて基材から離れてしまう。つまり、分解ガスが急激に発生する事による炭化物の飛散が顕著である。このことは、炭化部１１５の導電性や熱伝導性を低下させる原因となる。特に、フィルム等の薄肉の部材とは異なり、少なくとも３００μｍ以上の厚みを有する厚肉の部材を炭化させる場合、内部で発生した分解ガスが抜けにくく、ガスが抜ける過程で組織を破壊しながら炭化物が飛散しやすく、導電性や熱伝導性を低下させる大きな要因となっていた。

本実施形態では、これを規制する為に、樹脂材料にフィラー１１３を一定割合含有させて、昇温速度を緩やかにすると同時に炭化時にアンカー効果を発揮させている。レーザ照射時に温度が上昇する主な理由は、レーザ光の吸収による発熱と、ベースポリマー１１４が炭化する際に発生する燃焼熱であり、後者の影響度合いが大きい。樹脂材料にフィラー１１３を一定割合含有させるとベースポリマー１１４が相対的に減るため、燃焼熱が低減し昇温速度が緩やかになる。また、基材に固定されているフィラー１１３が炭化物に入り込む又は貫通し、くさびの様になる事で、炭化物と基材との分離を抑制するアンカー効果が生じる。レーザ照射による炭化中においては、炭化部１１５に隣接している炭化されない樹脂部、又は、レーザ軌道上に存在するがレーザ走査方向の前方にあってまだレーザ照射されていない樹脂部にフィラー１１３が固定されていることで、そのフィラー１１３に引っ掛かる炭化物の離脱が抑制される。これにより、炭化物の飛散および脱落を防止し、定着性を向上させている。

さらに、炭化前の状態においてフィラー１１３を表面方向に配向させた層を形成する事で、フィラー１１３の間を充填する高分子を炭化した組織もまた、表面方向に伸長した層状の組織となる。これにより、導電性あるいは熱伝導性が向上する。また、本実施形態では、成形工程Ｐ１の段階でベースポリマー１１４を構成する高分子を溶融時にせん断力を付加し、表面方向に配向させている事で、炭化物を構成するグラファイトのａ－ｂ面と表面方向との成す角が小さくなり易い。これにより、表面方向への導電性及び熱伝導性が向上する。

レーザビームの照射方法としては、出来る限り微細なパターンを短時間で形成する目的で、炭化前の配向層１１２に直接的にエネルギー密度（すなわちレーザ強度）の高いレーザビームを１回に限定して走査しても良い。その一方で、前述した分解ガスの急激な発生及び炭化物の飛散を抑止する目的で、例えば、減圧環境下にて比較的エネルギー密度の低いレーザビームを走査して比較的緩やかな昇温速度にて炭素成分が主成分となるような組織にした後、エネルギー密度の高いレーザビームを照射し、より高温を付加し炭化を促進させるといったような２段階に分けた走査を行っても良い。その他、適宜多段階に分けて照射しても良い。また、レーザビームにて導電性パターンを形成した後、あるいは形成の途中において、炭化を促進する目的で電圧を印加し、ジュール熱による加熱を行っても良い。

また、レーザビームの軌道としては、単純に走査すれば線状のパターンが形成される。この時、レーザビームの焦点近傍では高分子の一部が蒸発・除去されるため、溝が形成される。その他の走査方法としては、ある任意の面に隙間なく走査する事により、広範囲の面積に緻密な炭化物の膜を形成することが出来る。この時もまた、レーザビームによって高分子の一部が蒸発・除去されるためレーザの軌道に沿って溝が形成され、凹凸となる。レーザビーム照射時には、成形体１１７に対してレーザビームを移動させても良いし、レーザビームを固定して成形体１１７を移動させても良いし、両方を移動させても良い。

レーザビームの種類としては、局所的に高温を付加できればよく、ＣＯ₂レーザ、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ₄レーザ、半導体レーザ（ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＩｎＡｓ）等が挙げられる。微細なパターンを形成したい場合はＹＡＧレーザ等の波長の短いものが望ましい。また、広範囲あるいは深く炭化したい場合はＣＯ₂レーザ等の波長の大きいレーザビームが望ましい。

レーザビームの条件としては、前述したようにエネルギー密度が高すぎると、スポットの温度が高くなり過ぎ、昇温速度が高くなりすぎることで、分解ガスが急激に発生して炭化物を飛散させてしまうため、好ましくない。一方、エネルギー密度が低すぎると、グラファイトが生成するのに必要な温度に昇温しないため、好ましくない。ただし、フィラー１１３が焼けないようにレーザ照射を加減するわけではない。レーザスポット直下は超高温になるため、フィラー１１３が溶融または切断される。しかし、レーザスポットからわずかに外れた部分（例えば溝の底面および側面）の温度は比較的低くなるため、フィラー１１３が残る。一般的な半導体レーザをジャストフォーカス付近の焦点距離から走査する場合、出力１００Ｗ、走査速度５０ｍｍ／ｓ程度が望ましい。レーザ加工時の雰囲気圧力としては、圧力が低すぎると炭化物の密度が低下するため良くない。圧力が高すぎると分解ガスが抜けにくくなり、炭化物の組織を破壊してしまうため良くなく、３ＭＰａ以下にするのが望ましい。

レーザ強度を強くするほど、または、レーザ加工時の雰囲気圧力を上げるほど、炭化部１１５の体積抵抗率は下がる。これは、加工部の温度が高くなることにより、ベースポリマー１１４の結合状態がグラファイト系カーボンの結合状態に変化することが促進されるからである。

体積抵抗率は単位体積あたりの導電性の指標である。そのため、炭化物とフィラー１１３で構成される炭化部１１５において、単位体積あたりに含まれる導電性の炭化物の割合が多いほど、体積抵抗率は低くなる。一方でフィラー１１３が少なすぎると、炭化工程Ｐ２において炭化物が分解ガスに巻き込まれて飛散してしまう。したがって、アンカー効果により炭化物を基材に留めておける範囲でフィラー１１３を少なくし、形成される炭化物の割合を多くすることで、炭化部１１５の体積抵抗率が低くなる。

（効果）
以上説明したように、第８実施形態では、樹脂部材１１０の表面１１１近傍には、表面方向に配向したフィラー１１３、および、各フィラー１１３間に充填されたベースポリマー１１４を含む配向層１１２が形成されている。配向層１１２は、ベースポリマー１１４の炭化物であってグラファイトを含み、導電性及び熱伝導性を付与する炭化部１１５を有している。

このように配向層１１２にてフィラー１１３が表面方向に配向していることから、その間を充填するベースポリマー１１４が炭化した際に生成する炭化物が表面方向に配向した層状の組織を形成しやすくなる。また、炭化物に含まれるグラファイトのａ－ｂ面が表面方向に配向しやすくなる。そのため、炭化物の表面方向への導電性が向上する。

また、配向層１１２がフィラー１１３を含んでいることから、炭化のために配向層１１２を局所的に加熱処理するときに、加熱部位の温度が高くなりすぎるのを抑制し、昇温速度を緩やかにすることで、分解ガスが急激に発生して炭化物が飛散するのを抑止する。また、炭化物またはベースポリマー１１４の高分子に対してアンカーとなり、分解ガス発生による炭化物の飛散を抑制する。そのため、炭化物の定着性が向上し、導電性が向上する。

また、第８実施形態では、樹脂部材１１０のうち炭化部１１５が形成された箇所の肉厚は３００μｍ以上である。このように比較的肉厚な部材を炭化させる場合であっても、樹脂材料にフィラー１１３を一定割合含有させて、昇温速度を緩やかにすると同時に炭化時にアンカー効果を発揮させる事で、炭化物の飛散を防止している。

また、第８実施形態では、樹脂部材１１０に対するフィラー１１３の重量比率は４０ｗｔ％である。これにより、炭化時の昇温速度の緩化およびアンカー効果を効果的に発揮させ、炭化部１１５の導電性を向上させることができる。

また、第８実施形態では、フィラー１１３はガラス繊維である。これにより、炭化時の昇温速度の緩化およびアンカー効果を効果的に発揮させ、炭化部１１５の導電性を向上させることができる。また、低コストである。また、加熱処理を施す際にガラスが溶融固化する事で、炭化物の定着性を向上させることができる。

また、第８実施形態では、樹脂部材１１０の製造方法は、成形工程Ｐ１と炭化工程Ｐ２とを含む。成形工程Ｐ１では、樹脂材料を溶融し、樹脂部材１１０の表面１１１近傍に対応する溶融樹脂にせん断応力を作用させた後、固化することで、表面方向に配向したフィラー１１３、および、各フィラー１１３間に充填されたベースポリマー１１４を含む配向層１１２を表面１１１近傍に形成する。炭化工程Ｐ２では、配向層１１２を局所的に加熱処理し、配向層１１２に含まれるベースポリマー１１４を炭化させ、グラファイトを含み導電性及び熱伝導性を付与する炭化部１１５を生成する。

このように成形工程Ｐ１にて配向層１１２にてフィラー１１３を表面方向に配向させることから、その間を充填するベースポリマー１１４が炭化した際に生成する炭化物が表面方向に配向した層状の組織を形成しやすくなる。また、炭化物に含まれるグラファイトのａ－ｂ面が表面方向に配向しやすくなる。そのため、炭化物の表面方向への導電性が向上する。

また、配向層１１２がフィラー１１３を含んでいることから、炭化工程Ｐ２にて炭化のために配向層１１２を局所的に加熱処理するときに、加熱部位の温度が高くなりすぎるのを抑制し、昇温速度を緩やかにして分解ガスが急激に発生して炭化物が飛散するのを抑止する。また、炭化物またはベースポリマー１１４の高分子に対してアンカーとなり、分解ガス発生による炭化物の飛散を抑制する。そのため、炭化物の定着性が向上し、導電性が向上する。

また、第８実施形態では、炭化工程Ｐ２では、レーザビーム照射を用いて配向層１１２を局所的に加熱処理する。これにより、２０００℃を超える高温を短時間で局所的に付与することができる。そのため、導電性パターンを短時間かつ低コストに形成することが出来る。また、レーザビームを用いると、導電性パターンのレイアウトを変更する際、走査プログラムのソフトウェアを修正変更するのみで良く、ハードウェアを変更する必要が無い。そのため、短時間かつ低コストに導電性パターンのレイアウトを変更することができる。例えばプレス部品を用いる場合、金型を着脱する工数がかかるという欠点がある。

また、第８実施形態では、成形工程Ｐ１では射出成形により樹脂材料の成形が行われる。これにより、樹脂部材１１０の表面１１１近傍に対応する溶融樹脂に比較的大きなせん断応力を与えることができ、より強くフィラー１１３が配置した配向層１１２を形成しやすい。

［第９実施形態］
第９実施形態では、図４５、図４６に示すように、樹脂部材１１０は、単純な平板形状ではなく、互いに交差する第１面１３１、第２面１３２および第３面１３３を含む段部を形成している。第１面１３１から第２面１３２にかけて、および、第２面１３２から第３面１３３にかけて立体的に炭化部１１５が形成されている。炭化物形成前の成形体の形状としては、炭化すべき箇所において、なるべく成形時に表面にせん断力が加わりフィラーや分子鎖が配向するように溶融樹脂が流動する形状が望ましい。そのため、第１面１３１と第２面１３２との角部１３４、および、第２面１３２と第３面１３３との隅部１３５は、比較的大きなＲ形状（すなわちラウンド形状）になっている。角部１３４および隅部１３５の曲率半径は、出来る限り大きい事が望ましく、具体的な大きさとしては少なくとも５ｍｍ以上が望ましい。

図４７に示すように、樹脂部材１１０の表面層すなわち配向層１１２には、凹部１４１が形成されている。炭化部１１５は、凹部１４１の底壁部１４２が炭化されてなる。互いに近接する炭化部１１５の間には、沿面絶縁性を向上させるためのリブ１４３が形成されている。このように凹部１４１の内壁部を炭化させることにより、近接する炭化部１１５の間にリブ１４３を設けて沿面絶縁性を向上させることができる。

第９実施形態の製造方法の成形工程Ｐ１では、図４８に示すように成形体１１７の配向層１１２に凹部１４１が形成される。炭化工程Ｐ２では、凹部１４１の底壁部１４２がレーザビーム照射により炭化される。凹部１４１の溝幅Ｗ１は、その凹部１４１内におけるレーザビームの集光径よりも大きい。これにより、凹部１４１の底壁部１４２のみを局所的に炭化させることができる。

［第１０実施形態］
第１０実施形態では、図４９に示すように、成形体１１７の凹部１４１の底面がＲ形状となっている。これにより、凹部１４１の底壁部１４２においてフィラーや分子鎖の配向度を向上することができる。

［第１１実施形態］
第１１実施形態では、図５０に示すように、炭化部１１５は、成形体１１７の凹部１４５の底壁部１４２および側壁部１４４が炭化されてなる。凹部１４５の溝幅Ｗ２は、少なくとも成形体１１７の表面（すなわち凹部１４５の開口）におけるレーザビームの集光径以下である。配線状の導電性パターンを構成する炭化部１１５が形成される場合、導電性パターンの間隔を狭小化しながら導電性を向上するために、樹脂部材１１０の肉厚方向に炭化部１１５の断面積を増大させるのが望ましい。第１１実施形態では、炭化前の成形体１１７に予め凹部１４５を形成し、側壁部１４４を炭化させることで深さ方向に断面積を増加させている。

また、凹部１４５の隅部にまで確実にレーザビームが照射され炭化されるようにするため、凹部１４５の側壁部１４４の勾配θｇはレーザ集光角度θｌと同等あるいはそれよりも大きくなっている。第１１実施形態では、導電性パターン間隔の狭小化の観点から、凹部１４５の側壁部１４４の勾配θｇはレーザ集光角度θｌと同程度になっている。これにより、凹部１４５の壁面全体が炭化され、導電性が向上する。これに対して、図５１に示すように凹部１８１の側壁面１８２に勾配がない比較形態では、凹部１８１の隅部にレーザビームが当たらないため、炭化物が分断されて導電性が低下する。

［第１２実施形態］
第１２実施形態では、図５２に示すように、凹部１４５は凹部１４１の内部に形成されている。これにより、第９実施形態と同様に互いに近接する炭化部１１５間の沿面絶縁性を向上させつつ、第１１実施形態と同様に導電性パターンの間隔を狭小化しながら導電性を向上することができる。

［第１３実施形態］
第１３実施形態では、図５３に示すように、第１３実施形態と同様に凹部１４５は凹部１４１の内部に形成されている。しかし、第１３実施形態と異なる点は、凹部１４５と凹部１４１の側壁部１４４が連続的に形成されている。また、側壁部１４４の勾配θｇがレーザビームの集光角度θｌよりも大きく設定されている。また、凹部１４１の溝幅は、その高さにおけるレーザビームの集光径よりも小さく設定されている。これにより、凹部１４１および凹部１４５を含む溝には、内壁部が炭化されて深さ方向に断面積を増大させる箇所と、内壁部が炭化されずに沿面絶縁性を向上させる箇所とが形成される。このように凹部１４１と凹部１４５とが一体形成されてもよい。

［第１４実施形態］
第１４実施形態では、図５４に示すように樹脂部材１１０は、樹脂材料を含んで形成されている樹脂体であって、例えばエアフロメータまたは回転角センサなどの電子装置のハウジングまたはカバーとして用いられる。樹脂部材１１０は、ベース部１６１および炭化部１１５を備える。

図５４、図５５および図５６に示すように、ベース部１６１は、樹脂材料により形成され且つ絶縁性を有するベースポリマー１１４と、ベースポリマー１１４よりも強度が高いフィラー１１３とを有する。ベースポリマー１１４は、ベース部１６１の樹脂部を構成している。フィラー１１３は、ベース部１６１を強化する強化部材である。ベース部１６１は、ベースポリマー１１４に混じった状態のフィラー１１３により強化されている。

炭化部１１５は、ベース部１６１の外面１６２に設けられ、炭化物１６６（図４３参照）を含んでいることで導電性を有する導電部である。炭化部１１５は、直線状に延びるように複数形成されている。複数の炭化部１１５は、パターン状に配置されたパターン部であり、配線パターンを構成している。この配線パターンは、例えばエアフロメータまたは回転角センサなどの電子装置において静電気除去回路として利用される通電部である。

炭化物は、導電性を有するカーボン（すなわち導電性カーボン）である。炭化物を形成する炭化材料は、導電材料であって、例えばグラファイト、カーボン粉、カーボン繊維、ナノカーボン、グラフェンまたは炭素マイクロ材料などのカーボン材料である。ナノカーボンは、例えばカーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーおよびフラーレンなどである。

図５５および図５６に示すように、樹脂部材１１０は、ベース部１６１の外面１６２に沿って延びたスキン層１６３と、スキン層１６３の内側に設けられたコア層１６４とを備える。スキン層１６３は、ベース部１６１の外面１６２を形成する表層部であって、ベース部１６１の樹脂成形時に溶融樹脂のうち金型の内面に接して固化した部位である固化層である。コア層１６４は、ベース部１６１の樹脂成形時に溶融樹脂のうち固化層の内側を流動した流動層である。ベース部１６１の外面１６２は、スキン層１６３の外面であり、また樹脂部材１１０の外面でもある。

外面１６２は、コア層１６４側に凹んだ溝状凹面１６５を有する。炭化部１１５は、溝状凹面１６５上においてスキン層１６３からコア層１６４に向けて延びるように設けられている。炭化部１１５は、スキン層１６３の少なくとも一部が炭化したものである。スキン層１６３およびコア層１６４を構成する樹脂であるベースポリマー１１４の材料としては、少なくとも炭素の六員環（すなわち、ベンゼン環）を含む材料が用いられる。

スキン層１６３およびコア層１６４の少なくともコア層１６４がベース部１６１を形成している。第１４実施形態では、炭化部１１５はスキン層１６３においてコア層１６４から離間した位置に設けられている。つまり、溝状凹面１６５はコア層１６４に到達しておらず、炭化部１１５はスキン層１６３のみに隣接するように設けられている。スキン層１６３およびコア層１６４の両方がベース部１６１を形成している。

図５４、図５５および図５６に示すように、スキン層１６３では、コア層１６４と比べて多くのフィラー１１３がベース部１６１の外面１６２に沿って所定方向へ延びるように配向している。以下、所定方向へ延びるように配向しているフィラー１１３のことを「配向フィラー１１３」と記載する。炭化部１１５は、配向フィラー１１３に交差する方向に延びている。特に第１４実施形態では、炭化部１１５は、配向フィラー１１３に直交する方向に延びている。

図５７に示すように、炭化部１１５は、たくさんの炭化物１６６が集まって形成されている。フィラー１１３は、フィラー１１３の少なくとも一部が炭化部１１５に入り込んでベース部１６１からの炭化部１１５の離脱を規制している。すなわち、フィラー１１３は、炭化部１１５からの炭化物１６６の離脱を規制する規制部材である。フィラー１１３の材料としては、第８実施形態において説明したとおり、繊維状、粉粒状または板状のものが用いられ得る。第１４実施形態では、フィラー１１３の材料として例えば難燃性繊維、ガラス繊維、カーボン繊維などの繊維材を用いており、これにより繊維部を構成している。図５７では、煩雑になるのを避けるためにハッチングの図示を省略している。

ベース部１６１に含まれるフィラー１１３のうち溝状凹面１６５から突き出したものは、その一端がベース部１６１に保持されつつ、他端が炭化部１１５に引っかかっていることで、炭化部１１５とベース部１６１との結びつきを強固にしている。フィラー１１３の材料として繊維材を用いることで、引っかかりの長さを長くすることができる。特に、配向フィラー１１３は、炭化部１１５の延出方向に交差しているので溝状凹面１６５から突き出しやすく、炭化部１１５に引っかかりやすい。また、配向フィラー１１３の一部は、炭化部１１５において炭化物１６６を貫通しており、炭化物１６６の脱落を効果的に抑制している。

樹脂部材１１０の製造方法は、図５８に示すように準備工程Ｐ１および炭化工程Ｐ２を含む。準備工程Ｐ１では、図５９および図６０に示すようにベースポリマー１１４に混じった状態のフィラー１１３により強化されたベース部１６１が準備される。この準備工程Ｐ１における準備には、第８実施形態における成形工程Ｐ１と同様にベース部１６１を成形することのみならず、未使用および使用済みを問わず既に成形されたベース部１６１を用意することが含まれる。

炭化工程Ｐ２では、図６１および図６２に示すように準備工程Ｐ１で準備されたベース部１６１が加熱される。加熱は、ベースポリマー１１４の一部が炭化した炭化物１６６を含んでいることで導電性を有する炭化部１１５がベース部１６１の外面１６２に設けられるように、且つフィラー１１３の少なくとも一部が炭化部１１５に入り込んでベース部１６１からの炭化部１１５の離脱を規制する状態になるように行われる。また、スキン層１６３の少なくとも一部が炭化して炭化部１１５が形成されるように、且つ炭化部１１５がコア層１６４から離間した位置に形成されるように、スキン層１６３が加熱される。

炭化工程Ｐ２では、図６１に示すように、スキン層１６３においてベース部１６１の外面１６２に沿って延びているフィラー１１３に交差する方向に炭化部１１５が延びるように、スキン層１６３が加熱される。

（効果）
以上説明したように、第１４実施形態では、樹脂部材１１０はベース部１６１と炭化部１１５とを備えている。ベース部１６１は、樹脂材料により形成され且つ絶縁性を有するベースポリマー１１４と、ベースポリマー１１４よりも強度が高いフィラー１１３とを有し、ベースポリマー１１４に混じった状態のフィラー１１３により強化されている。炭化部１１５は、ベース部１６１の外面１６２に設けられ、炭化物１６６を含んでいることで導電性を有する。フィラー１１３は、フィラー１１３の少なくとも一部が炭化部１１５に入り込んでベース部１６１からの炭化部１１５の離脱を規制している。

樹脂部材１１０の製造方法は、ベース部１６１を準備する準備工程Ｐ１と、炭化工程Ｐ２とを含む。炭化工程Ｐ２では、ベースポリマー１１４の一部が炭化した炭化物１６６を含んでいることで導電性を有する炭化部１１５がベース部１６１の外面１６２に設けられるように、且つフィラー１１３の少なくとも一部が炭化部１１５に入り込んでベース部１６１からの炭化部１１５の離脱を規制する状態になるように、ベース部１６１を加熱する。

上記樹脂部材１１０およびその製造方法によれば、樹脂部材１１０の製造後において、炭化物１６６の離脱がフィラー１１３で規制される。そのため、炭化物１６６が離脱して炭化部１１５の導電性が低下することを抑制できる。また、加熱によってベースポリマー１１４を炭化させて炭化部１１５を生成する製造中において、分解ガスの発生に伴う炭化部１１５の飛散がフィラー１１３で規制される。そのため、加熱に伴って炭化部１１５の一部が飛散して炭化部１１５の導電性が低下することや、炭化部１１５が途切れることを抑制できる。

また、第８実施形態では、樹脂部材１１０は、ベース部１６１の外面１６２に沿って延びたスキン層１６３と、スキン層１６３の内側に設けられたコア層１６４とを備える。スキン層１６３およびコア層１６４の少なくともコア層１６４がベース部１６１を形成している。ベース部１６１の外面１６２は、コア層１６４側に凹んだ溝状凹面１６５を有している。炭化部１１５は、溝状凹面１６５上においてスキン層１６３からコア層１６４に向けて延びるように設けられている。準備工程Ｐ１では、スキン層１６３とコア層１６４とを有するベース部１６１を準備する。炭化工程Ｐ２では、スキン層１６３の少なくとも一部が炭化して炭化部１１５が形成されるようにスキン層１６３を加熱する。

樹脂部材１１０においては、フィラー１１３の向きが揃っているスキン層１６３の方が、フィラー１１３の向きが不揃いになりやすいコア層１６４に比べて、フィラー１１３が炭化部１１５の離脱を規制しやすい。そのため、上記樹脂部材１１０およびその製造方法によれば、炭化部１１５のコア層１６４からの離脱をより抑制できる。

ここで、炭化部１１５がコア層１６４に設けられた構成では、コア層１６４でのフィラー１１３の向きが不揃いになりやすいことに起因して、コア層１６４からの炭化部１１５の離脱をフィラー１１３が規制しにくいことが懸念される。

これに対して、第８実施形態では、炭化部１１５は、スキン層１６３においてコア層１６４から離間した位置に設けられている。炭化工程Ｐ２では、炭化部１１５がコア層１６４から離間した位置に形成されるようにスキン層１６３を加熱する。上記樹脂部材１１０およびその製造方法によれば、炭化部１１５がコア層１６４に設けられていないため、炭化部１１５のコア層１６４からの離脱をより一層効果的に抑制できる。

ここで、フィラー１１３の全体が炭化部１１５に含まれていると、このフィラー１１３は炭化部１１５と共にベース部１６１から離脱しやすいことが懸念される。

これに対して、第８実施形態では、炭化部１１５は、スキン層１６３においてベース部１６１の外面１６２に沿って延びているフィラー１１３に交差する方向に延びている。炭化工程Ｐ２では、スキン層１６３においてベース部１６１の外面１６２に沿って延びているフィラー１１３に交差する方向に炭化部１１５が延びるようにスキン層１６３を加熱する。このように炭化部１１５とフィラー１１３とが交差していると、フィラー１１３の一端がベース部１６１に入り込み、且つ他端に炭化部１１５が引っかかった状態になりやすいため、フィラー１１３が炭化部１１５と共にベース部１６１から離脱するということを抑制できる。

また、第８実施形態では、フィラー１１３は、炭化部１１５において炭化物１６６を貫通している。これによれば、フィラー１１３が炭化物１６６の離脱をより確実に規制できる。また、フィラー１１３が貫通している高分子部（すなわち、高分子の塊）を有するベースポリマー１１４において、ベースポリマー１１４を加熱した場合、フィラー１１３が貫通したままの状態で高分子部が炭化して炭化物１６６に変質するという事象を利用して、ベースポリマー１１４の燃焼に伴う炭化物１６６の飛散をフィラー１１３により規制できる。

［第１５実施形態］
第１５実施形態では、図６３～図６５に示すように炭化部１１５は、配向フィラー１１３に平行な方向に延びている。炭化工程Ｐ２（図５８参照）では、図６６～図６７に示すように、配向フィラー１１３に平行な方向に炭化部１１５が延びるように、レーザビームが配向フィラー１１３に平行な方向に走査されてスキン層１６３が加熱される。すなわちレーザビームの走査方向と配向フィラー１１３の配向方向とが平行である。

このように炭化部１１５の延伸方向と配向フィラー１１３の配向方向とが交差していなくてもよい。図６６に示すように、レーザ照射による炭化中においては、炭化部１１５に隣接している炭化されない樹脂部、又は、レーザ軌道上に存在するがレーザ走査方向の前方にあってまだレーザ照射されていない樹脂部にフィラー１１３が固定されていることで、そのフィラー１１３に引っ掛かる炭化物の離脱が抑制される。これにより、炭化物の飛散および脱落を防止し、定着性を向上させることができる。

［第１６実施形態］
第１６実施形態では、図６８に示すように樹脂部材１１０のベース部１６１の外面１６２は、「第１外面」としての第１面１７０と、第１面１７０に交差する方向に延びる「第２外面」としての第２面１７１と、第１面１７０と第２面１７１とが交差する部分（すなわち入隅部分）を面取りしている「面取り外面」としての面取り面１７３とを有している。また、外面１６２は、第２面１７１に交差する方向に延びる「第１外面」としての第３面１７２と、第３面１７２と第２面１７１とが交差する部分（すなわち出隅部分）を面取りしている「面取り外面」としての面取り面１７４とを有している。

炭化部１１５は、第１面１７０に設けられた第１炭化部１７５と、第２面１７１に設けられた第２炭化部１７６と、面取り面１７３に設けられ第１炭化部１７５と第２炭化部１７６とを接続する接続炭化部１７８とを有している。また、炭化部１１５は、第３面１７２に設けられた第３炭化部１７７と、面取り面１７４に設けられ第２炭化部１７６と第３炭化部１７７とを接続する接続炭化部１７９とを有している。

ここで、互いに交差する２つの面をもち、その角部が面取りされておらず、２つの面が直接的に接続された比較形態について説明する。このような比較形態では、上記角部にフィラーが存在しにくいため、相対的にベースポリマー１１４の割合が多くなってレーザ照射時に昇温速度が高くなりすぎることで、分解ガスが急激に発生して炭化物を飛散させてしまう。これにより、角部の炭化部の導通が切れやすくなることが懸念される。また、樹脂部材の微小な変形に伴って角部に応力が集中し、２つの面の炭化部が物理的に離間して、角部の炭化部で断線が起こることが懸念される。

これに対して、第１６実施形態では、第１面１７０と第２面１７１との角部が面取りされ、面取り面１７３に接続炭化部１７８が設けられている。また、第２面１７１と第３面１７２との角部が面取りされ、面取り面１７４に接続炭化部１７９が設けられている。これにより、第１炭化部１７５と第２炭化部１７６との境界部および第２炭化部１７６と第３炭化部１７７との境界部で電気的な遮断が生じることを接続炭化部１７８、１７９により抑制できる。

樹脂部材１０の製造方法は、図６９に示すように準備工程Ｐ１、面取り工程Ｐ２および炭化工程Ｐ３を含む。準備工程Ｐ１では、図７０に示すように互いに交差する３つの面、すなわち第１面１７０、第２面１７１および第３面１７２をもつベース部１６１が準備される。第３面１７２と第２面１７１とが交差する部分には、ベース部１６１の樹脂成形時に面取り面１７４が形成されている。一方、第１面１７０と第２面１７１とが交差する部分は、ピン角（すなわち、面取りされずに尖っている角部）になっている。

面取り工程Ｐ２では、図７１に示すように第１面１７０と第２面１７１とが交差する部分を面取りする面取り面１７３を形成する。面取りは、レーザ照射でピン角を除去することにより行われる。

炭化工程Ｐ３では、図７２に示すように、炭化部１１５として、第１面１７０に沿って延びる第１炭化部１７５と、第２面１７１に沿って延びる第２炭化部１７６と、面取り面１７３に沿って延び且つ第１炭化部１７５と第２炭化部１７６とを接続する接続炭化部１７８とがベース部１６１の外面１６２に設けられるように、ベース部１６１を加熱する。また、炭化部１１５として、第３面１７２に沿って延びる第３炭化部１７７と、面取り面１７４に沿って延び且つ第３炭化部１７７と第２炭化部１７６とを接続する接続炭化部１７９とがベース部１６１の外面１６２に設けられるように、ベース部１６１を加熱する。

ここで、第１炭化部１７５と第２炭化部１７６と第３炭化部１７７を先に形成した後に接続炭化部１７８、１７９を形成する製造方法について説明する。このような製造方法おいては、炭化部１１５を形成した時点において第１炭化部１７５と第２炭化部１７６とが接続炭化部１７８により接続された状態になっていないこと、および、第２炭化部１７６と第３炭化部１７７とが接続炭化部１７９により接続された状態になっていないことが懸念される。

これに対して、第１６実施形態では、炭化工程Ｐ３において、第１炭化部１７５と第２炭化部１７６とが接続炭化部１７８により接続された状態になるように、第１面１７０から面取り面１７３を経由して第２面１７１まで連続してベース部１６１を加熱する。また、第２炭化部１７６と第３炭化部１７７とが接続炭化部１７９により接続された状態になるように、第２面１７１から面取り面１７４を経由して第３面１７２まで連続してベース部１６１を加熱する。そのため、炭化部１１５を形成した時点において、第１炭化部１７５と第２炭化部１７６とを接続炭化部１７８により確実に接続できるとともに、第２炭化部１７６と第３炭化部１７７とを接続炭化部１７９により確実に接続できる。

［第１７実施形態］
第１７実施形態では、図７３および図７４に示すように炭化部１１５は格子状に形成されている。炭化部１１５は、例えばエアフロメータまたは回転角センサなどの電子装置においてハウジングの外壁面に設けられ、静電気除去回路として利用される。

ベース部１６１の外面１６２には、炭化部１１５の周縁部に沿って延びるように変形跡１８５が設けられている。変形跡１８５は、ベース部１６１の一部が変形した跡である。第１７実施形態では、変形跡１８５は、溶融して固化した溶融固化跡である。なお、他の実施形態では、変形跡１８５は、例えばレーザ加工、研磨などの機械加工、または溶液を用いた溶解加工による除去跡であってもよい。炭化部１１５の形成に伴って発生した飛散物等の異物がベース部１６１に付着していても、変形跡１８５を形成する際にこの異物をベース部１６１から除去することが可能である。そのため、変形跡１８５を設けることで、上記異物によりベース部１６１の意匠性が低下することを回避できる。

変形跡１８５は、ベース部１６１の少なくとも一部が発泡した状態になっている発泡部１８６、及びベース部１６１の外面１６２に設けられた複数の点状凹部１８７を有している。これらの発泡部１８６や点状凹部１８７はベース部１６１が加熱されることで形成可能な変形跡である。

樹脂部材１０の製造方法は、図７５に示すように準備工程Ｐ１、炭化工程Ｐ２および変形工程Ｐ３を含む。変形工程Ｐ３では、炭化工程Ｐ２の後、変形跡１８５がベース部１６１の外面１６２において炭化部１１５の周縁部に沿って延びるように、ベース部１６１の少なくとも一部を変形させる。変形工程Ｐ３では、ベース部１６１の外面１６２に変形跡１８５が形成されるように、且つ炭化工程Ｐ２でのベース部１６１の加熱よりも低い温度になるように、ベース部１６１及び炭化部１１５のそれぞれの少なくとも一部を加熱する。

ここで、炭化工程Ｐ２での加熱に伴って発生した異物がベース部１６１の外面１６２に付着したままの状態である場合、炭化部１１５による電荷放出が異物によって阻害されやすいことが懸念される。

これに対して、第１７実施形態では、変形工程Ｐ３での加熱によって、ベース部１６１に付着している異物を燃焼などにより除去することができる。

ここで、炭化部１１５に、不安定な姿勢でかろうじてベース部１６１に付着している部位が含まれている場合、この部位の姿勢が変化することで、炭化部１１５での電荷の通りやすさも変化することになる。この場合、この部位の姿勢によって炭化部１１５の導電性が変化し、導電性が不安定になることが懸念される。

これに対して、第１７実施形態では、変形跡１８５の形成に際して、ベース部１６１だけでなく炭化部１１５の一部も除去される。このとき、炭化部１１５のうち安定した姿勢の部位よりも不安定な姿勢の部位が除去されやすい。つまり、変形工程Ｐ３では、ベース部１６１だけでなく炭化部１１５も加熱されるため、炭化部１１５のうち不安定な姿勢の部位を加熱や燃焼などにより除去することができる。そのため、炭化部１１５の導電性が変化することを抑制し、炭化部１１５の導電性を安定させることができる。

また、炭化部１１５の一部を除去するトリミングを行うことにより、炭化部１１５の抵抗値を所定の値に制御することができる。

炭化工程Ｐ２では、ベース部１６１に例えばレーザビームなどの電磁波を照射することでベース部１６１を加熱して炭化部１１５を形成する。変形工程Ｐ３では、炭化工程Ｐ２にてベース部１６１に照射される電磁波よりも強度（すなわち出力）が低くなるように、走査速度が速くなるように、および、周波数が低くなるようにベース部１６１に電磁波を照射することでベース部１６１を加熱して変形跡１８５を形成する。

このようにして炭化部１１５および変形跡１８５の両方を電磁波照射によって形成することができるため、炭化部１１５および変形跡１８５を形成する際の作業負担を低減できる。例えば、炭化工程Ｐ２と変形工程Ｐ３とを連続して行う構成であれば、電磁波を照射する装置に対してベース部１６１の位置合わせを行うという作業を１回にまとめることができる。

変形跡１８５の形成にレーザを用いる場合、レーザのエネルギによっては樹脂が発泡して変色することがあるが、意匠性の付与を目的としてこれを意図的に生じさせることが可能である。また、変形跡１８５の形成にレーザを用いる場合、除去加工に適することからパルスレーザを用いることが望ましい。パルスレーザを用いることで点状凹部１８７を周期的に形成することができる。

以下に複数の実施例を示す。各実施例は経済性と導電性の両立の観点から比較的高出力のレーザビームを用いて短時間加工を行った場合の例である。しかしこれに限られず、導電性向上の観点から、比較的低出力のレーザビームを用いて長時間加工を行った場合、昇温速度が緩やかになり、さらなる導電性の向上が期待できる。

（実施例１）
実施例１では、図７６に示すように、成形体１１７は、ポリフェニレンスルフィドを主成分とするベースポリマーに、フィラーとしてガラス繊維が４０ｗｔ％添加され、体積抵抗率１０１３Ωｍ以上を有する絶縁性樹脂材料で構成されている。配向層１１２は、成形体１１７の表面から少なくとも０．３ｍｍ以上の深さにおいて形成されている。図７６、図７７に示すように、幅および奥行ともに８０ｍｍ、厚さ３ｍｍの平板状に形成された成形体１１７の表面の所定の箇所の配向層１１２に圧力０．１５ＭＰａのアルゴンガス雰囲気下で、焦点距離を表面に対してジャストフォーカス近傍となるよう調整した発振波長９４０ｎｍ、集光径０．６ｍｍの半導体レーザを、出力１００Ｗにて５０ｍｍ／ｓの速度で直線４０ｍｍの区間を走査し、配向層１１２の一部を炭化させた。

図７６および図７７に示すように、配向層１１２のレーザビームが照射された箇所（以下、第１領域Ａ１）が２３００℃から２５００℃程度に昇温し、高温の分解ガスが盛んに発生する。この時、樹脂材料の発泡等により膨張が生じるが、同時にレーザビームによって蒸発・除去がされる。そのため、第１領域Ａ１においては凹部が形成され、凹部における炭化物は多孔質な組織となる。

それと並行して、高温に昇温した第１領域Ａ１からの熱伝導、および、第１領域Ａ１から発生した高温の分解ガスにより、第１領域Ａ１の周囲に１８００℃から２２００℃程度に昇温して炭化する第２領域Ａ２が形成される。

第２領域Ａ２はレーザビームの走査軌道上からはずれているため、第２領域Ａ２にはレーザビームが直接的に当たらない。しかし、分解ガスなどの温度を受け炭化している箇所（以下、第３領域Ａ３）は、蒸発・除去が起こりにくく、発泡や体積膨張によって凸状の組織となる（図７８参照）。第３領域Ａ３では、炭化前の状態においてフィラーの配向が形成されている。この配向状態が反映され、表面方向に伸長した少なくとも１０層以上から成る層を成した状態で炭化組織が形成された（図７９参照）。

図８０に示すように、フィラー１１３が配向した樹脂材料で構成される第１層１２１と、その上部に発泡を伴った第２層１２２と、その上部に前述したように層を成した炭化物の第３層１２３が観察される。第３層１２３の法線方向１００μｍ以内に少なくとも１０層以上の積層構造をなす炭化物の層が観察できる。第１領域Ａ１および第３領域Ａ３の下部には樹脂が発泡した第２層１２２が形成される。

また、図８０においてはフィラー１１３が配向している方向と、炭化物を形成している方向が一致しているが、フィラー１１３は樹脂部材表面のある特定の主方向に強く配向していればよく、主方向は樹脂部材表面のどの方向に向いていても良い。例えばフィラー１１３は、図８０の紙面に直交する方向に配向を成していても良い。炭化物の層と樹脂部材表面がなす角度については、レーザビームの走査方向によってどこの箇所が先に炭化し膨張するかによって決まり、レーザ走査を行う軌道の上流側にあたる方が上側（表面から遠い側）に位置するような斜めとなるような若干の角度を形成して層を形成する。

実施例１において、第１領域Ａ１および第３領域Ａ３により形成された導電性パターンの形状は、巾が０．９ｍｍ、樹脂部材表面から厚さ方向に向けて炭化された深さが０．１２ｍｍ、長さが４０ｍｍの直線状であった。導電性パターンの両端に市販の銀ペーストを塗布・硬化させ、中央２０ｍｍの電気抵抗値を測定すると、両端の電気抵抗値が９７．１Ωであった。

第１領域Ａ１および第３領域Ａ３により形成した導電性パターンをエポキシ樹脂からなる注型材で周囲を被覆・固定し、全体の電気抵抗値が変化しない事を確認した後、断面研磨により全体から第１領域Ａ１において形成した炭化物のみを除去したサンプルを作製した。そして、電気抵抗値、長さ、断面形状の関係から、第１領域Ａ１において形成した炭化物と第３領域Ａ３において形成した炭化物の電気伝導率を比較すると、第１領域Ａ１において形成した炭化物は第３領域Ａ３において形成した炭化物の３倍以上の電気伝導率を示した。

さらに、第３領域Ａ３に対してラマン分光分析を実施したところ、１５８０ｃｍ^-1（Ｇバンド）と１３６０ｃｍ^-1（Ｄバンド）にピークを観測すると、ＧバンドとＤバンドのピーク強度比（Ｉ１５８０／Ｉ１３６０）は１．６１であった。

作製した炭化物を６０％の濃度の硝酸中に室温で５分間放置する事により酸化処理を行ったのち、硝酸を蒸留水で洗い流した後、５０℃の恒温槽にて十分に乾燥させた後、同様にして測定を行うと電気抵抗値が３０％低減した。

（実施例２）
実施例２では、フィラーを添加せずにポリフェニレンスルフィドを主成分とするベースポリマーのみで構成された体積抵抗率１０１３Ωｍ以上を有する絶縁性樹脂材料を用いて、実施例１と同様の方法で成形体を形成し、実施例１と同様の方法にて炭化処理を行った。この場合、炭化物が激しく飛散し、炭化物が定着しなかった。その後、実施例１と同様の方法にて電気抵抗を測定した結果、少なくとも５０ＭΩ以上であった。また、レーザビームの出力のみを５Ｗ、１０Ｗ、５０Ｗ、１００Ｗ、１５０Ｗ、２００Ｗと変化させ、電気抵抗を測定したが、いずれの水準も少なくとも５０ＭΩ以上の電気抵抗値を示した。

（実施例３）
ポリフェニレンスルフィドを主成分とするベースポリマーに、フィラーとして炭素繊維が３０ｗｔ％程度添加された体積抵抗率１０Ωｍ程度の導電性樹脂材料を用いて、実施例１と同様の方法で成形体を形成し、実施例１と同様の方法にて炭化処理を行い、実施例１と同様の導電性パターンを形成した。実施例１と同様の方法にて電気抵抗を測定した結果、２１．８Ωであった。また、この時の導電性パターンの体積抵抗率を長さ、断面形状、電気抵抗値から概算すると、８．４×１０^-5Ωｍであった。

（実施例４）
実施例１と同様の要領で、レーザビームの照射時における雰囲気の圧力のみを０．００１ＭＰａの減圧雰囲気に変更し、炭化物を形成すると、発生した分解ガスの温度が瞬時に低下し、第３領域Ａ３がほとんど形成されず、第３領域Ａ３における層状の炭化物の層が形成されなかった（図８１参照）。この時、形成した配線パターンの形状は、巾が０．６ｍｍ、樹脂部材表面から厚さ方向に向けて炭化された深さが０．０５ｍｍ、長さ４０ｍｍの直線状であった。導電性パターンの両端に市販の銀ペーストを塗布・硬化し中央２０ｍｍの電気抵抗値を測定すると、両端の電気抵抗値が１１２４Ωであった。

（実施例５）
図８２に示すように、実施例１と同様の要領で長さ４０ｍｍの直線状に炭化部を形成し、それを表面垂直方向に０．８ｍｍずつレーザビームを走査する軌道をずらしながら５０本形成する事で、直線状に炭化部同士が導通し、４０ｍｍの正方形形状の導電性パターンを形成する事が出来た。この時生成した炭化物の電気伝導度は実施例１で形成した炭化物と同等程度であった。この時、表面には実施例１と同等の凹凸が形成された。

（実施例６）
ポリフェニレンスルフィドを主成分とするベースポリマーに、フィラーとしてガラス繊維３３ｗｔ％と炭化カルシウムが３３ｗｔ％の合計６６ｗｔ％が添加された、体積抵抗率１０１３Ωｍ以上を有する絶縁性樹脂材料を用いて、実施例１と同様の方法で成形体を形成し、実施例１と同様の方法にて炭化処理を行うと、実施例１と同様の配線パターンが形成された。実施例１と同様の方法にて電気抵抗を測定した結果、１２７０Ωであった。

（実施例７）
ポリフェニレンスルフィドを主成分とするベースポリマーに、フィラーとしてガラス繊維３０ｗｔ％が添加された、体積抵抗率１０１３Ωｍ以上を有する絶縁性樹脂材料を用いて、実施例１と同様の方法で成形体を形成し、実施例１と同様の方法にて炭化処理を行うと、実施例１と同様の配線パターンが形成した。実施例１と同様の方法にて電気抵抗を測定した結果、１３９．３Ωであった。

（実施例８）
ポリフェニレンスルフィドを主成分とするベースポリマーに、フィラーとしてガラス繊維４５ｗｔ％が添加された、体積抵抗率１０１３Ωｍ以上を有する絶縁性樹脂材料を用いて、実施例１と同様の方法で成形体を形成し、実施例１と同様の方法にて炭化処理を行うと、実施例１と同様の配線パターンが形成した。実施例１と同様の方法にて電気抵抗を測定した結果、１６９．１Ωであった。

（実施例９）
フェノール樹脂を主成分とするベースポリマーに、ガラス繊維３５ｗｔ％とその他無機フィラー１５ｗｔ％の合計５０ｗｔ％のフィラーが添加された、体積抵抗率１０１３Ωｍ以上を有する絶縁性樹脂材料を用いて、圧縮成形法にて成形体を作製した後、実施例１と同様の方法にて炭化処理を行い、巾０．７５ｍｍ、樹脂部材表面から厚さ方向に向けて炭化された深さが０．０５ｍｍ、長さ４０ｍｍのパターンを形成した。この時、実施例１と同様にして区間２０ｍｍの電気抵抗値を測定すると、１７１．２Ωであった。

（実施例１０）
実施例９と同じ樹脂材料を用いて射出成形法にて成形体を作製した後、実施例１と同様の方法にて炭化処理を行い、実施例９と同様の導電性パターンを形成した。この時、実施例１と同様にして区間２０ｍｍの電気抵抗値を測定すると、１３３．３Ωであった。

（実施例１１）
実施例１と同様の要領で、レーザビームの照射時における雰囲気圧力のみを１．０ＭＰａの加圧雰囲気に変更し、炭化物を形成すると、実施例１に対して３０％電気伝導度が向上した導電性パターンが形成された。

（実施例１２）
実施例１と同様にして形成した成形体の表面から厚さ方向に１．５ｍｍ湿式研磨を行う事により配向層を除去したのち、十分に乾燥させた樹脂部材表面に、実施例１１と同様にして炭化物を形成し、実施例１と同様の導電性パターンを形成した。この時、実施例１と同様にして区間２０ｍｍの電気抵抗値を測定すると、５５８Ωであった。

（実施例１３）
図８３に示すように、実施例１と同様に形成した成形体１１７の配向層１１２と、鉄、銅または黄銅等の金属部材１５１とを密着させ、実施例１と同じ条件で配向層１１２と金属部材１５１との接触界面１５２にレーザビームを照射して、図８４に示すように炭化部１１５を形成した。この炭化部１１５と金属部材１５１との間には十分な導通を確保することができた。

（実施例１４）
図８５に示すように、実施例１と同様の樹脂材料を用いて成形体１１７の所定の箇所を０．１ｍｍ程度の薄肉に形成し、その薄肉箇所を金属部材１５１に密着させ、実施例１と同じ条件で金属部材１５１に向けて成形体１１７の薄肉箇所の厚さ方向にレーザビームを照射して、図８６に示すように炭化部１１５を形成した。上記薄肉箇所に対応する炭化部１１５は厚さ方向において金属部材１５１に到達し、炭化部１１５と金属部材１５１との間に十分な導通が得られた。

成形体の配向層と金属部材との接触界面に炭化部を形成する場合、配向層の樹脂を加熱し炭化させることのみならず、金属部材を加熱し、配向層を炭化させる為の熱源としても良い。

また、上述した方法において用いる金属部材として特に限定はされないが、例えばニッケル、ビスマス、鉄のように炭素を固溶しやすい金属を選定した場合に特に良好な接合及び導通が得られる。特に、ニッケルを用いた場合、界面にて触媒作用が働き、高品質なグラファイトが形成されるため、特に有効である。また、鉄のように温度と供給される炭素の量により炭素と反応して導電性を有する化合物を形成する場合も有効である。また、めっき等の方法でこれらの金属種を金属部材表面に付着させていても良い。

（実施例１５）
実施例１～１４で形成した炭化物をエポキシ樹脂からなる注型材で被覆したところ、炭化物の導電性は変化せずに、内部に導電性良好なパターンが形成された樹脂部材が得られた。

［他の実施形態］
他の実施形態では、非絶縁部が形成される部位は、ハウジングの表面に限らず、ハウジング内部であってもよい。例えば、溶着によりハウジング内部に隠れる部分等であってもよい。

他の実施形態では、グランド接続部は、吸気温ターミナルに限らず、例えば吸気管などの他の部位であってもよい。要するにグランド接続部は、グランドに接続されており、電荷をグランド４５に放出可能であればよい。

他の実施形態では、レーザ照射によるグラファイト化の加工は、対象が部分的でもよいし、複数個所でもよい。図３３に示すように、例えばバイパスハウジング２４の外壁２４ｂのうち、流量検出部に対応する部分Ａ、計測出口に対応する部分Ｂ、排出路に対応する部分Ｃ、および通過通路に対応する部分Ｄの１つ以上に非絶縁部９０が形成されてもよい。また、通路外ハウジング９２の外壁９２ａの一部Ｅに非絶縁部９０が形成されてもよい。

他の実施形態では、炭化部は、パターン状に限らず、膜状に形成されてもよい。その場合、樹脂材料に導電性のフィラーを混合・分散させて導電性を付与した樹脂部材に比べて、樹脂部材表面に緻密な導電性の膜を形成する事が出来る。そのため、より優れた電磁波シールド性を樹脂部材に付与する事ができる。厚みが３００μｍよりも大きい厚肉の樹脂部材の導電性や熱伝導性を向上させるとともに、電磁波シールド性を向上させることができる。

他の実施形態では、炭化部は、コア層から離間した位置に設けられなくてもよい。すなわち、炭化部はスキン層からコア層まで到達するように設けられてもよい。コア層ではフィラーの向きが不揃いになりやすいが、少なくとも一部のフィラーが炭化部に入り込むことでベース部からの炭化部の離脱を規制することができる。

他の実施形態では、樹脂部材のすべての外面を含む範囲に面状に炭化部が形成され、しかもその炭化部がスキン層からコア層まで到達するように設けられてもよい。その場合には、ベース部はコア層のみから構成される。

他の実施形態では、フィラーの添加量および加熱条件を調整することで電気抵抗値を調整し、電気機器内部の抵抗体またはヒーターとして用いてもよい。

他の実施形態では、導電性及び熱伝導性をより向上する為、樹脂部材表面に形成した炭化物を電極として、電気めっきを施しても良い。また、導電性を向上する為に、酸化剤を用いて酸化処理を行っても良い。

他の実施形態では、複雑な導電性パターンを形成する為、成形体のあらゆる面に導電性パターンを形成しても良い。例えば、成形体に貫通孔を設けておき、貫通孔内部を炭化させる、あるいは、通電部材を挿入する等の方法で、貫通孔の両側面に形成された導電性パターンを導通させても良い。

他の実施形態では、より複雑な立体交差を形成する為、図８７に示すように成形した成形体１１７に図８８に示すように所定箇所に炭化部１１５を形成して樹脂部材１１０を作成し、図８９に示すように複数の樹脂部材１１０を例えばプレスフィット・スナップフィットによる篏合、接着、溶着、インサート成形等の方法により一体化しても良い。さらに、炭化物の脱落を防止する為、図９０に示すように例えばインサート成形、ポッティング、硬化材塗布、その他コーティング等の方法で、炭化物の周囲を固定する被覆部１５３が形成されても良い。このとき、いくつかのフィラーが炭化物を貫通して樹脂部材１１０の外側に露出しているため、フィラーの露出した部分が二次成形モールドである被覆部１５３に入り込むことにより、樹脂部材１１０と被覆部１５３との密着性を向上できる。

他の実施形態では、炭化物の脱落を防止する為、成形体を構成する樹脂の一部を加熱溶融し、炭化物を封止しても良い。この時の熱源として、レーザビームを用いても良い。

他の実施形態では、炭化処理を行う前に、成形体１１７表面にレーザビームを透過する材料（透過材）の層を形成し、図９１に示すようにレーザビームを透過材１５５越しに成形体１１７に照射することにより成形体１１７と透過材１５５の間に炭化部１１５を形成しても良い。この時、例えば、成形体１１７と透過材１５５との間等に多孔質な層を設けたり、成形体１１７あるいは透過材１５５の表面に凹凸を設けたりするなどの方法によって、成形体１１７と透過材１５５の間に分解ガスが抜ける経路が設けられていることが望ましい。

生成した炭化物と他の金属部材の導通確保の為、炭化物と金属部材を単純に接触させるだけでも良いが、他の実施形態では、銀ペーストやカーボンペースト等の導電性接着剤やはんだ等の溶融金属を間に介在させても良い。

他の実施形態では、炭化工程で用いるレーザで樹脂部材のバリ取りや印字などの加工を行ってもよい。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１２：吸入通路（主通路）
１４：エアフロメータ（流量計）
２１：ハウジング
２２：流量検出部
３０：バイパス通路
９０：非絶縁部

Claims (2)

1. 主通路（１２）を流れる気体の流量を計測する流量計（１４）であって、
   前記主通路から分岐するバイパス通路（３０）を有する樹脂製のハウジング（２１）と、
   前記バイパス通路に設けられ、前記主通路を流れる気体の流量に応じた検出信号を出力する流量検出部（２２）と、
   を備え、
   前記ハウジングはグラファイトを含む非絶縁部（９０）を有し、
   前記ハウジングは、前記主通路内に突き出すように配置され前記バイパス通路を形成するバイパスハウジング（２４）を含み、
   前記バイパス通路は、前記バイパスハウジングの先端部を前記主通路の気体の流れ方向に貫通する通過通路（３１）と、前記通過通路の中間部分から分岐した計測通路（３２）とを有し、
   前記計測通路は、前記通過通路に対して前記バイパスハウジングの基端側に位置しており前記流量検出部が設けられた検出路（３２ａ）と、前記通過通路から前記検出路まで前記バイパスハウジングの基端側に向けて延びており前記検出路に気体を導入する導入路（３２ｂ）と、前記検出路から計測出口（３３ｃ）まで前記バイパスハウジングの先端側に向けて延びており前記検出路から気体を排出する排出路（３２ｃ）とを有し、
   前記バイパスハウジングの外壁（２４ｂ）の一側面のうち前記バイパスハウジングの基端側には、グランドに接続されたグランド接続部（７１）が配置され、
   前記非絶縁部は、前記一側面の一部であって、前記通過通路と前記導入路と前記検出路の入口部分とに対応する外面の一部から前記グランド接続部の近傍まで延びるように形成されており、
   前記非絶縁部は、前記グランド接続部に向けて延びた状態になっていることで、前記グランド接続部を介して前記通過通路、前記導入路および前記検出路の入口部分の気体に含まれる異物の電荷を前記グランドに放出する、流量計。
2. 主通路（１２）を流れる流体の物理量を計測する物理量計測装置（１４）であって、
   前記流体が流れるバイパス通路（３０）を形成し、少なくとも樹脂を含んで形成されたハウジング（２１）と、
   前記バイパス通路を流れる前記流体の物理量に応じた検出信号を出力する物理量検出部（２２）と、
   前記ハウジングの外面（２４ｂ）に設けられ、炭化物を含んでいることで導電性を有し、電荷をグランド（４５）に放出する導電部（９０）と、
   を備え、
   前記ハウジングは、前記主通路内に突き出すように配置され前記バイパス通路を形成するバイパスハウジング（２４）を含み、
   前記バイパス通路は、前記バイパスハウジングの先端部を前記主通路の流体の流れ方向に貫通する通過通路（３１）と、前記通過通路の中間部分から分岐した計測通路（３２）とを有し、
   前記計測通路は、前記通過通路に対して前記バイパスハウジングの基端側に位置しており前記物理量検出部が設けられた検出路（３２ａ）と、前記通過通路から前記検出路まで前記バイパスハウジングの基端側に向けて延びており前記検出路に流体を導入する導入路（３２ｂ）と、前記検出路から計測出口（３３ｃ）まで前記バイパスハウジングの先端側に向けて延びており前記検出路から流体を排出する排出路（３２ｃ）とを有し、
   前記バイパスハウジングの外壁の一側面のうち前記バイパスハウジングの基端側には、グランドに接続されたグランド接続部（７１）が配置され、
   前記導電部は、前記一側面の一部であって、前記通過通路と前記導入路と前記検出路の入口部分とに対応する外面の一部から前記グランド接続部の近傍まで延びるように形成されており、
   前記導電部は、前記グランド接続部に向けて延びた状態になっていることで、前記グランド接続部を介して前記通過通路、前記導入路および前記検出路の入口部分の流体に含まれる異物の電荷を前記グランドに放出する、物理量計測装置。

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