JPWO2016051574A1 - 部材、部材の製造方法、電子機器、電子機器の製造方法 - Google Patents
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Abstract
一つの側面として、コストダウンすることができる部材を提供することが目的である。本願の開示する技術では、部材の一例であるロアカバー(20)が、編み物である繊維部(28)と、この繊維部(28)に編み込まれた配線の一例であるアンテナ(22)とを備える。
Description
本願の開示する技術は、部材、部材の製造方法、電子機器、電子機器の製造方法に関する。
電子機器の筐体には、繊維強化樹脂が使用されることがある。この繊維強化樹脂として例えば炭素繊維強化樹脂などの電波透過性を有しないものが使用された場合、アンテナを内蔵する電子機器では、アンテナの感度が低下する虞がある。そこで、アンテナの感度を確保するために、筐体におけるアンテナと対応する部分に例えばガラス繊維強化樹脂などの非導電性樹脂の領域を設ける技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、例えば炭素繊維強化樹脂などの電波透過性を有しない領域と、例えばガラス繊維強化樹脂などの絶縁領域とが別々に形成された場合、部品点数が増加し、コストアップになる。
本願の開示技術は、上記事情に鑑みて成されたものであり、一つの側面として、コストダウンすることができる部材、部材の製造方法、電子機器、電子機器の製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本願の開示する技術によれば、編み物である繊維部と、前記繊維部に編み込まれた配線と、を備える部材が提供される。
本願の開示する技術によれば、一つの側面として、コストダウンすることができる。
[第一実施形態]
はじめに、本願の開示する技術の第一実施形態を説明する。
はじめに、本願の開示する技術の第一実施形態を説明する。
図1に示される第一実施形態に係る電子機器10は、例えばスマートフォンやタブレット等のモバイル機器であり、筐体12と、ユニット14とを備える。ユニット14は、制御回路やバッテリ等を有し、筐体12に収容される。筐体12は、この筐体12の厚さ方向に分割されたアッパーカバー18及びロアカバー20を有する。ロアカバー20は、「部材」の一例である。
図2,図3に示されるように、ロアカバー20は、アンテナ22及び引き込み線24を有する。アンテナ22は、「配線」の一例である。アンテナ22及び引き込み線24は、1本の導電線により一体に形成されている。引き込み線24は、図1に示されるユニット14のうちの制御回路と電気的に接続されており、アンテナ22で受信した信号は、引き込み線24を通じて制御回路に入力される。このアンテナ22及び引き込み線24は、後に詳述するように、ロアカバー20の本体部26に一体に形成されている。
ロアカバー20の本体部26は、繊維強化樹脂で形成されている。図4には、アンテナ22の周辺部の平面図と、このアンテナ22の周辺部の断面図(X−X線断面図)が示されている。図4の平面図(左図)に示されるように、繊維強化樹脂で形成されたロアカバー20の本体部26には、繊維部28が含まれている。
図4の断面図(右図)に示されるように、アンテナ22は、繊維部28を含む本体部26の表側に形成されており、本体部26の表面に沿って配線されている。一方、引き込み線24は、本体部26の裏側に形成されており、本体部26の裏面に沿って配線されている。アンテナ22及び引き込み線24を形成する1本の導電線30には、アンテナ22及び引き込み線24と連続する接続部32が形成されている。この接続部32は、繊維部28を含む本体部26の厚み方向に延びている。
図5には、アンテナ22及び繊維部28が拡大して示されている。繊維部28には、縦糸及び横糸が交差して形成された織物ではなく、糸材を編んで形成された編み物が用いられている。編み物は、織物とは異なり、縦糸を有しない構造であり、複数のループ部34が引っ掛かり合って形成されている。また、上述のアンテナ22等を含む導電線30は、繊維部28に編み込まれている。
このアンテナ22等を含む導電線30は、繊維部28を形成する糸材29とは別部材であり、より具体的には、繊維部28の編み工程(繊維部28の編み工程と同一工程)において、繊維部28の形成と同時に繊維部28に編み込まれる。導電線30は、一例として繊維部28に用いられる糸材よりも太く形成されており、繊維部28のパターン間の隙間に入り込んでいる。
続いて、第一実施形態に係る電子機器10の製造方法(組立方法)について説明する。
先ず、図5に示されるように、糸材を編むことにより編み物である繊維部28が形成される。この繊維部28には種々の編み方が適用可能である。繊維部28の編み工程においては、繊維部28の形成と同時に、上述のアンテナ22等を含む導電線30が繊維部28に編み込まれる。
アンテナ22及び引き込み線24(図4参照)の形状、大きさ、及び、位置は、任意に設定可能である。導電線30には、裸電線や被覆電線などの他に、例えば、樹脂糸を含む撚り線や編み込み線など、各種電線が適用可能である。繊維部28及び導電線30の材料の一例としては、繊維部28には例えばポリアミドが被覆されたガラスファイバー糸が用いられ、導電線30には、例えば銅線が用いられる。
そして、図6の工程Aで示されるように、アンテナ22、引き込み線24、及び、接続部32を含む導電線30が編み込まれた繊維部28が形成される。続いて、図6の工程Bで示されるように、繊維部28の表側及び裏側から繊維部28に樹脂36が含浸され、プリプレグ38(工程C参照)が形成される。樹脂36には、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂が使用される。
次いで、図6の工程Cで示されるように、加熱された金型40内にプリプレグ38がセットされ、このプリプレグ38がプレス成形される。金型40は、上型42及び下型44を有し、樹脂36が含浸された繊維部28と下型44との間には、薄板状のラバー46が介在される。上型42の成形面48は、平滑に形成されており、下型44における引き込み線24の周辺部には、凸部50が形成されている。
そして、図6の工程Dで示されるように、金型40から成形品であるロアカバー20が取り出される。上型42の成形面48は、平滑に形成されているため、この成形面48により形成されたロアカバー20の表面は、平滑に形成される。また、プレス成形時には、引き込み線24の周辺部が凸部50により押圧されるため、引き込み線24がロアカバー20の裏面から突出して形成される。
このようにプリプレグ38から形成されたロアカバー20において、アンテナ22を含む導電線30及び繊維部28の全体は、マトリックス樹脂としての樹脂36と一体化される。なお、導電線30には、被覆電線が用いられると共に、この被覆電線の被覆材に熱可塑性樹脂が用いられても良い。そして、プレス成形により、被覆材が軟化もしくは溶融することで樹脂36と一体化されても良い。
次いで、ロアカバー20は、上述のプレス成形の後に例えば射出成形(インサート成形)され、この射出成形により、種々の構造部がロアカバー20に一体に形成される。また、このロアカバー20とは別に、図1に示されるアッパーカバー18が例えば射出成形等により形成される。アッパーカバー18は、ロアカバー20の本体部26と同様に、繊維強化樹脂により形成されても良い。
そして、このアッパーカバー18及びロアカバー20に表示器やスイッチ等の部品が取り付けられると共に、ロアカバー20にユニット14が取り付けられる。その後、アッパーカバー18がロアカバー20に取り付けられて筐体12の内側にユニット14が収容され、電子機器10が完成する。
続いて、第一実施形態の作用及び効果について説明する。
以上詳述したように、第一実施形態によれば、アンテナ22は、図4に示される如く繊維部28に編み込まれており、ロアカバー20に一体に形成されている。従って、ロアカバー20に複数の部材の接合部が形成されることを回避できるので、ロアカバー20の強度を確保することができる。
しかも、ロアカバー20を一体に形成することができるので、例えば、ロアカバー20が複数の部材で形成された場合に比して、部品点数を低減でき、コストダウンすることができる。
また、アンテナ22は、繊維部28の編み工程(繊維部28の編み工程と同一工程)において、繊維部28の形成と同時に繊維部28に編み込まれるので、製造工程を少なくすることができる。従って、このことによっても、コストダウンすることができる。
また、アンテナ22等を含む導電線30を繊維部28に編み込む構造とすることにより、アンテナ22を繊維部28の表側、すなわち、ロアカバー20の表面側に形成することができる。これにより、アンテナ22の感度を良好にすることができる。
また、アンテナ22等を含む導電線30を繊維部28に編み込む構造とすることにより、導電線30をロアカバー20の裏側から表側に配線することができる。これにより、引き込み線24とは別にアンテナ22を個別に形成する工程が不要であるので、コストダウンすることができる。
また、図6に示されるように、プレス成形の前にアンテナ22を繊維部28に編み込むので、プレス成形により形成される樹脂36の表面よりも内側にアンテナ22を配置することができる。これにより、樹脂36の表面、すなわち、ロアカバー20の表面の平滑性を確保することができる。
しかも、図5に示されるように、アンテナ22は、繊維部28のパターン内に入り込んでいるため、繊維部28における体積の偏りが抑制される。これにより、プレス成形の際の応力集中を抑制することができるので、ロアカバー20の表面の平滑性をより向上させることができる。
また、導電線30を繊維部28の任意の場所に編み込むことができるので、アンテナ22のレイアウトの自由度を高めることができる。
また、図6に示されるように、アンテナ22を含む導電線30は、繊維部28と共に、マトリックス樹脂としての樹脂36と一体化されるので、アンテナ22を保護することができる。
続いて、第一実施形態の変形例について説明する。
第一実施形態において、ロアカバー20は、スマートフォンやタブレット等のモバイル機器以外に、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ等のその他の電子機器に適用されても良い。
また、上述のロアカバー20における繊維部28及びアンテナ22を有する構造は、図1に示されるアッパーカバー18に適用されても良いし、電子機器の筐体以外の部材に適用されても良い。
また、ロアカバー20は、「配線」の一例として、アンテナ22を有しているが、アンテナ22以外の機能を有し繊維部28に編み込まれた配線を有していても良い。
また、繊維部28には、マトリックス樹脂として樹脂36が含浸されるが、この樹脂36の代わりに、繊維部28に予めコーティングされた樹脂、又は、繊維部28に予め編み込まれた樹脂繊維がマトリックス樹脂として用いられても良い。
[第二実施形態]
次に、本願の開示する技術の第二実施形態を説明する。
次に、本願の開示する技術の第二実施形態を説明する。
第二実施形態では、上述の第一実施形態に対し、ロアカバー20の構造が次のように変更されている。すなわち、図7に示されるように、繊維部28は、いずれも編み物である第一の層52及び第二の層54を有する。図8には、第一の層52の平面図及び要部拡大断面図が示されており、図9には、第二の層54の平面図及び要部拡大断面図が示されている。
図8に示されるように、第一の層52には、アンテナ22が編み込まれている。一方、図9に示されるように、第二の層54には、引き込み線24が編み込まれている。
続いて、第二実施形態に係るロアカバー20の製造方法について説明する。
先ず、図8,図9に示されるように、アンテナ22を含む第一の層52と、引き込み線24を含む第二の層54とが別々に編まれて形成される。第一の層52及び第二の層54には種々の編み方が適用可能である。第一の層52の編み工程においては、第一の層52の形成と同時に、アンテナ22が第一の層52に編み込まれる。同様に、第二の層54の編み工程においては、第二の層54の形成と同時に、引き込み線24が第二の層54に編み込まれる。
そして、図10の工程Aで示されるように、アンテナ22が編み込まれた第一の層52と、引き込み線24が編み込まれた第二の層54とが積層されて繊維部28が形成される。このとき、第一の層52は、繊維部28の表側に位置され、第二の層54は、繊維部28の裏側に位置される。続いて、図10の工程Bで示されるように、繊維部28の表側及び裏側から樹脂36が含浸され、プリプレグ38(工程C参照)が形成される。
次いで、図10の工程Cで示されるように、上型42及び下型44を有し加熱された金型40内にプリプレグ38がセットされ、このプリプレグ38がプレス成形される。そして、図10の工程Dで示されるように、金型40から成形品であるロアカバー20が取り出される。
このようにしてプリプレグ38から形成されたロアカバー20において、アンテナ22、引き込み線24、及び、繊維部28の全体は、マトリックス樹脂としての樹脂36と一体化される。引き込み線24は、プレス成形により第一の層52及び第二の層54が積層された状態においてアンテナ22と接続され、このアンテナ22及び引き込み線24により、ロアカバー20の裏側から表側に配線された導電線30が形成される。
この第二実施形態によれば、アンテナ22が編み込まれた第一の層52と、引き込み線24が編み込まれた第二の層54とを積層し成形することにより、ロアカバー20の裏側から表側に配線された導電線30を容易に形成することができる。
なお、第二実施形態では、アンテナ22及び引き込み線24に裸電線が用いられても良い。そして、アンテナ22及び引き込み線24の接続部同士は、プレス成形により一体化することで結線されても良い。
また、第二実施形態では、導電線30に被覆電線が用いられると共に、この被覆電線の被覆材に導電性樹脂が用いられても良い。そして、アンテナ22及び引き込み線24の接続部同士は、この接続部を被覆する被覆材がプレス成形により軟化もしくは溶融して一体化することで結線されても良い。また、この場合の導電線30としては、例えば、導電性接着剤としての導電性ペーストがコーティングされた銅線が用いられても良い。
[第三実施形態]
次に、本願の開示する技術の第三実施形態を説明する。
次に、本願の開示する技術の第三実施形態を説明する。
第三実施形態では、上述の第一実施形態に対し、アンテナ22の構造が次のように変更されている。すなわち、図11に示されるように、第三実施形態で用いられるアンテナ22は、繊維部28に用いられる糸材58と同様に細い導電線60により形成される。
このアンテナ22は、繊維部28の編み工程(繊維部28の編み工程と同一工程)において、繊維部28の形成に使用する糸材を導電線60に切り替えることで繊維部28に編み込まれる。このアンテナ22は、繊維部28の形成に使用する糸材を導電線60に切り替えることで形成されることにより、繊維部28のパターンの一部を形成する。
この第三実施形態のように、繊維部28の形成に使用する糸材を導電線60に切り替えることでアンテナ22が繊維部28に編み込まれていても、アンテナ22がロアカバー20に一体に形成される。従って、ロアカバー20に複数の部材の接合部が形成されずにロアカバー20を一体に形成することができるので、ロアカバー20の強度を確保することができる。
また、アンテナ22は、繊維部28の編み工程において繊維部28の形成に使用する糸材を導電線60に切り替えることで繊維部28に編み込まれるので、製造工程を少なくすることができ、ひいては、コストダウンすることができる。
ところで、アンテナ22は、図11のように、細い導電線60のままで使用されても良いが、アンテナ22を含むプリプレグがプレス成形される際に、アンテナ22を形成する導電線60は、次のように加工されても良い。
すなわち、図12に示される例では、アンテナ22を含むプリプレグ38が金型40によりプレス成形される際に、導電線60において隣接するループ部64同士(図11も参照)は、プレス成形により溶融及び焼き付けされた後に硬化することにより結線される。図13の上図には、繊維部28のプレス成形前の状態が示されており、図13の下図には、繊維部28のプレス成形後の状態が示されている。
このように、導電線60において隣接するループ部64同士が、プレス成形により結線されていると、図11の如くアンテナ22が細い導電線60のままで使用される場合に比して、アンテナ22を太くすることができる。この結果、アンテナ22の抵抗を下げることができるので、アンテナ22の感度を向上させることができる。
なお、第三実施形態において、導電線60は、裸電線及び被覆電線のどちらでも良い。また、導電線60に被覆電線が用いられる場合、この被覆電線の被覆材には、導電性樹脂が用いられても良い。
そして、導電線60において隣接するループ部64同士は、このループ部64を被覆する被覆材がプレス成形により軟化もしくは溶融して一体化することで結線されても良い。また、この場合の導電線60としては、例えば、導電性接着剤としての導電性ペーストがコーティングされた銅線が用いられても良い。
また、第三実施形態において、ロアカバー20は、「配線」の一例として、アンテナ22を有しているが、アンテナ22以外の機能を有し繊維部28に編み込まれた配線を有していても良い。
[第四実施形態]
次に、本願の開示する技術の第四実施形態を説明する。
次に、本願の開示する技術の第四実施形態を説明する。
図14に示される第四実施形態に係る電子機器70は、例えばTシャツ型のウェアラブル機器であり、ウェアラブル部材80と、ユニット84とを備える。ユニット84は、入力装置、センサ、制御回路、及び、バッテリ等を有し、ウェアラブル部材80に取り付けられる。ウェアラブル部材80は、「部材」の一例であり、Tシャツ型に形成されている。
このウェアラブル部材80は、編み物である繊維部88を有している。この繊維部88は、一般領域90及び高強度領域92を有する(図15も参照)。一般領域90の糸材には、一例として、綿糸が用いられている。一般領域90の糸材には、綿糸以外に種々の材料が適用可能である。
高強度領域92は、この高強度領域92に隣接する一般領域90に対して使用する糸材を一般領域90の糸材よりも高強度のものに変更することで形成されている。この高強度領域92の糸材には、例えば、樹脂がコーティングされたカーボンファイバー等が好適に使用される。また、コーティングする樹脂には、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂が使用される。
この繊維部88には、アンテナ22が編み込まれている。このアンテナ22は、上述の第一実施形態(図5参照)と同様に、繊維部88を形成する糸材とは別部材とされ、繊維部88の編み工程において繊維部88に編み込まれることにより、繊維部88のパターン間の隙間に入り込んでいても良い。また、アンテナ22は、上述の第三実施形態(図11参照)と同様に、繊維部88の編み工程において繊維部88の形成に使用する糸材を導電線に切り替えることで繊維部88に編み込まれることにより、繊維部88のパターンの一部を形成していても良い。
続いて、第四実施形態の作用及び効果について説明する。
この第四実施形態によれば、アンテナ22は、糸材を編んで形成された繊維部88に編み込まれており、繊維部88のパターン間の隙間に入り込むか、又は、繊維部88のパターンの一部を形成する。従って、繊維部88の体積の偏り、ひいては、繊維部88の歪みやムラ等の欠陥の発生を抑制することができる。
また、アンテナ22は、繊維部88の編み工程(繊維部88の編み工程と同一工程)において、繊維部88の形成と同時に繊維部88に編み込まれるので、製造工程を少なくすることができる。これにより、コストダウンすることができる。
また、アンテナ22を繊維部88の任意の場所に編み込むことができるので、アンテナ22のレイアウトの自由度を高めることができる。
なお、第四実施形態では、図16に示されるように、繊維部88の一部にプレス成形された樹脂により支持部94が形成されても良い。この支持部94の樹脂には、マトリックス樹脂として繊維部88に含浸された樹脂、繊維部88に予めコーティングされた樹脂、及び、繊維部88に予め編み込まれた樹脂繊維等が用いられる。
このように繊維部88の一部に支持部94が形成されていると、この支持部94にユニット84(図14参照)等の部品を固定することができる。また、部品を固定するための取付部材が不要になるので、部品点数を削減でき、コストダウンすることができる。
さらに、アンテナ22は、繊維部88の一部と共に、マトリックス樹脂としての支持部94と一体化されるので、アンテナ22を保護することができる。
また、第四実施形態において、ウェアラブル部材80は、Tシャツ以外に、例えば、手袋、ヘッドバンド、リストバンド、帽子などのように、人が装着し得る形態とされていても良い。
また、ウェアラブル部材80は、「配線」の一例として、アンテナ22を有しているが、アンテナ22以外の機能を有し繊維部88に編み込まれた配線を有していても良い。
[第五実施形態]
次に、本願の開示する技術の第五実施形態を説明する。
次に、本願の開示する技術の第五実施形態を説明する。
第五実施形態では、上述の第一実施形態に対し、ロアカバーの構造が次のように変更されている。すなわち、図17に示されるように、ロアカバー100は、高強度部102、電波透過部104、及び、開口形成部106を有する。この高強度部102、電波透過部104、及び、開口形成部106は、後述する繊維部108(図18参照)と、マトリックス樹脂としての樹脂116とにより形成された繊維強化樹脂に一体に形成されている。電波透過部104は、ロアカバー100の内側に配置されるアンテナに対応する位置に配置されている。
図18に示されるように、ロアカバー100に用いられた繊維部108には、縦糸及び横糸が交差して形成された織物ではなく、糸材を編んで形成された編み物が用いられている。編み物は、織物とは異なり、縦糸を有しない構造であり、複数のループ部が引っ掛かり合って形成されている。
繊維部108は、高強度領域122、電波透過領域124、及び、開口形成領域126を有する。この高強度領域122、電波透過領域124、及び、開口形成領域126は、上述の高強度部102、電波透過部104、及び、開口形成部106(図17参照)をそれぞれ形成する。つまり、上述の高強度部102、電波透過部104、及び、開口形成部106は、高強度領域122、電波透過領域124、及び、開口形成領域126にマトリックス樹脂としての樹脂116が一体化されて形成されている。
高強度領域122は、この高強度領域122に隣接する電波透過領域124及び開口形成領域126に対して使用する糸材を電波透過領域124の糸材よりも高強度のものに変更することで形成されている。この高強度領域122の糸材には、例えば、カーボンファイバー等が好適に使用される。
また、電波透過領域124は、この電波透過領域124に隣接する高強度領域122に対して使用する糸材を電波透過性のものに変更することで形成されている。この電波透過領域124の糸材には、例えば、ガラスファイバーや樹脂ファイバー等の電波透過性(絶縁性)の材料で形成された糸材が好適に使用される。
開口形成領域126は、この開口形成領域126に隣接する高強度領域122に対して編み方を変更することにより、「開口」の一例である孔132が形成されている(図19も参照)。この開口形成領域126の糸材には、例えば、樹脂ファイバー等が好適に使用される。
なお、高強度領域122は、電波透過領域124及び開口形成領域126に関しては「隣接領域」の一例であり、電波透過領域124及び開口形成領域126は、高強度領域122に関しては「隣接領域」の一例である。
続いて、第五実施形態に係るロアカバー100の製造方法について説明する。
先ず、図18に示されるように、編み物である繊維部108が形成される。繊維部108には種々の編み方が適用可能である。この編み物の編み工程では、適宜順序で高強度領域122、電波透過領域124、及び、開口形成領域126が形成される。
高強度領域122は、この高強度領域122に隣接する電波透過領域124に対して使用する糸材を電波透過領域124の糸材よりも高強度のものに変更することで形成される。また、電波透過領域124は、この電波透過領域124に隣接する高強度領域122に対して使用する糸材を電波透過性のものに変更することで形成される。さらに、開口形成領域126は、この開口形成領域126に隣接する高強度領域122に対して編み方を変更することにより孔132が形成される(図19も参照)。
そして、第一実施形態と同様に、繊維部108に樹脂116が含浸されてプリプレグが形成され、このプリプレグがプレス成形される。このとき、図20の左図から中央図に示されるように、開口形成領域126では、この開口形成領域126と一体化されたマトリックス樹脂としての樹脂116により孔132が塞がれる。その後、図20の右図に示されるように、孔開け加工により、樹脂116における孔132の内周部132Aよりも内側に、「開口」の一例である位置決め用の孔134が形成される。
次いで、図21に示される如くプリプレグから形成されたロアカバー100は、上述のプレス成形の後に例えば射出成形(インサート成形)される。射出成形時には、上述の位置決め用の孔134にガイドピン136が挿入される。位置決め用の孔134にガイドピン136が挿入されることにより、ロアカバー100が射出成形用の金型に位置決めされる。
図22には、左図、中央図、右図の順に、位置決め用の孔134にガイドピン136が挿入される前の状態、孔134にガイドピン136が挿入された状態、射出成形後に孔134からガイドピン136が引き抜かれた状態がそれぞれ示されている。そして、この射出成形により、図21に示されるロアカバー100に種々の構造部が一体に形成される。
続いて、第五実施形態の作用及び効果について説明する。
以上詳述したように、第五実施形態によれば、ロアカバー100に用いられた繊維部108には、縦糸及び横糸が交差して形成された織物ではなく、糸材を編んで形成された編み物が用いられている。従って、高強度領域122、電波透過領域124、及び、開口形成領域126などの各領域を用途に応じて任意の場所に配置することができる。これにより、アンテナ、及び、孔132(位置決め用の孔134)のレイアウトの自由度を向上させることができると共に、ロアカバー100の剛性及び電波透過性を確保することができる。
しかも、繊維部108に、高強度領域122、電波透過領域124、及び、開口形成領域126が形成されることにより、ロアカバー100に高強度部102、電波透過部104、及び、開口形成部106が一体に形成される。これにより、ロアカバー100に複数の部材の接合部が形成されることを回避できるので、ロアカバー100の強度を確保することができる。
また、高強度部102、電波透過部104、及び、開口形成部106を有するロアカバー100を一体に形成することができるので、例えば、ロアカバー100が複数の部材で形成された場合に比して、部品点数を低減でき、コストダウンすることができる。
また、繊維部108の開口形成領域126では、この開口形成領域126に隣接する領域に対して編み方を変更することで孔132が予め形成される(図19参照)。従って、繊維部108の開口形成領域126に孔132を後加工で形成する必要が無いので、孔132の内周部にバリが生じることを抑制することができる。
また、図20に示されるように、位置決め用の孔134は、樹脂116における孔132の内周部132Aよりも内側に形成されるので、樹脂116で孔132の内周部132Aが覆われる。これにより、孔132の内周部132Aを覆うためのカバー部を後加工で形成しなくて済むので、コストダウンすることができる。
続いて、第五実施形態の変形例について説明する。
図23に示されるように、第五実施形態では、開口形成部106に形成された位置決め用の孔134の内周部134Aにカバー部138が射出成形時に追加で形成されても良い。
また、図24の上図に示されるように、第五実施形態では、繊維部108に樹脂領域128が形成されても良い。この樹脂領域128は、例えば、この樹脂領域128に隣接する高強度領域122に対して使用する糸材を樹脂に変更することで形成される。この樹脂製の糸材には、例えばポリアミド等が使用される。この樹脂領域128は、樹脂が含浸された状態、又は、樹脂が含浸されずにそのままの状態でプレス成形されて硬化される。そして、図24の下図に示されるように、この硬化された樹脂領域128には、「開口」の一例である孔140が追加工される。
また、図25に示されるように、第五実施形態では、繊維部108が重ね編みにより複数の層142を有していても良い。このように重ね編みにより複数の層142が形成されることで繊維部108の厚さ及び強度を制御することができる。
また、図25に示される例において、開口形成領域126には、複数の層142に一括して孔132が形成されても良い。すなわち、孔132は、複数の層142が編まれる際に、この複数の層142のパターンに盛り込まれ、複数の層142の形成と同時に形成される。
このように複数の層142に一括して孔132が形成されると、孔132の位置が複数の層142の各々でずれることを抑制することができる。また、複数の層142が互いにずれることも抑制することができるので、意匠性を確保することができる。
また、第五実施形態に係る繊維部108では、「隣接領域」の一例である一般領域と、高強度領域122、電波透過領域124、開口形成領域126、及び、樹脂領域128の少なくとも一つとが任意に組み合わされても良い。また、各領域の形成順序は任意に設定されても良い。
また、第五実施形態では、上述の孔の代わりに、「開口」の一例として、切欠きが形成されても良い。
また、第五実施形態において、繊維部108には、マトリックス樹脂として樹脂116(図20参照)が含浸される。しかしながら、この樹脂116の代わりに、繊維部108に予めコーティングされた樹脂、又は、繊維部108に予め編み込まれた樹脂繊維がマトリックス樹脂として用いられても良い。
[第六実施形態]
次に、本願の開示する技術の第六実施形態を説明する。
次に、本願の開示する技術の第六実施形態を説明する。
図26に示される第六実施形態に係る電子機器150は、例えばTシャツ型のウェアラブル機器であり、ウェアラブル部材160と、ユニット164とを備える。ユニット164は、入力装置、センサ、制御回路、及び、バッテリ等を有し、ウェアラブル部材160に取り付けられる。ウェアラブル部材160は、「部材」の一例であり、Tシャツ型に形成されている。
このウェアラブル部材160は、編み物である繊維部168を有している。この繊維部168は、一般領域170及び高強度領域172を有する(図27も参照)。一般領域170の糸材には、一例として、綿糸が用いられている。一般領域170の糸材には、種々の材料が適用可能である。
高強度領域172は、この高強度領域172に隣接する一般領域170に対して使用する糸材を一般領域170の糸材よりも高強度のものに変更することで形成されている。この高強度領域172の糸材には、例えば、樹脂がコーティングされたカーボンファイバーや、カーボンファイバーにポリアミド等の樹脂糸を撚った撚糸、カーボンファイバーにポリアミド等の樹脂糸をリリアン編みで編み込んだ編み糸等が好適に使用される。また、コーティングする樹脂には、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂が使用される。
高強度領域172の一部には、樹脂がプレス成形されることにより、支持部174が形成されている(図27も参照)。この支持部174の樹脂には、マトリックス樹脂として繊維部168に含浸された樹脂、繊維部168に予めコーティングされた樹脂、及び、繊維部168に予め編み込まれた樹脂繊維等が用いられる。この支持部174には、ユニット164が取り付けられている。
続いて、第六実施形態の作用及び効果について説明する。
この第六実施形態によれば、ウェアラブル部材160の繊維部168は、編み物で形成されており、この繊維部168に一般領域170及び高強度領域172を一体に形成することができるので、コストダウンすることができる。
また、高強度領域172には、支持部174が形成されており、この支持部174にユニット164等の部品を固定することができる。従って、部品を固定するための取付部材が不要になるので、部品点数を削減でき、コストダウンすることができる。
また、ユニット164を取り付けるための支持部174は、高強度領域172に形成されているので、支持部174の周囲の剛性を確保することができる。これにより、ユニット164が支持部174に取り付けられた状態でも、支持部174の位置ずれを抑制することができる。
また、支持部174及び高強度領域172は、繊維部168に一体に形成されるので、ウェアラブル部材160の装着時の一体感、及び、デザイン性を向上させることができる。
なお、第六実施形態において、ウェアラブル部材160は、Tシャツ以外に、例えば、手袋、ヘッドバンド、リストバンド、帽子などのように、人が装着し得る形態とされていても良い。
また、ウェアラブル部材160の繊維部168は、上述の第五実施形態のロアカバー20の繊維部108(図18参照)と同様に、高強度領域、電波透過領域、開口形成領域、及び、樹脂領域の少なくとも一つを有していても良い。また、各領域の形成順序は任意に設定されても良い。
また、ウェアラブル部材160の繊維部168は、上述の第五実施形態と同様に、重ね編みにより複数の層142(図25参照)を有していても良い。
また、上述の第一乃至第六実施形態のうち組み合わせ可能な実施形態は、適宜組み合わされて実施されても良い。
以上、本願の開示する技術の第一乃至第六実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
Claims (20)
- 編み物である繊維部と、
前記繊維部に編み込まれた配線と、
を備える部材。 - 前記配線は、前記繊維部を形成する糸材とは別部材であり、前記繊維部の編み工程において前記繊維部に編み込まれている、
請求項1に記載の部材。 - 前記配線は、前記繊維部の編み工程において前記繊維部の形成に使用する糸材を導電線に切り替えることで前記繊維部に編み込まれている、
請求項1に記載の部材。 - 前記導電線において隣接するループ部同士は、プレス成形により結線されている、
請求項3に記載の部材。 - 前記繊維部のうち少なくとも前記配線の周辺部と前記配線とは、樹脂と一体化されている、
請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の部材。 - 前記配線は、アンテナであり、
前記アンテナは、前記繊維部の表側に形成されている、
請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の部材。 - 前記繊維部は、前記繊維部の表側に位置し前記アンテナが編み込まれた第一の層と、前記繊維部の裏側に位置し引き込み線が編み込まれた第二の層とを有し、
前記引き込み線は、前記第一の層及び前記第二の層が積層された状態において前記アンテナと接続されている、
請求項6に記載の部材。 - 請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の部材と、
前記部材に取り付けられたユニットと、
を備える電子機器。 - 編み物である繊維部を形成すると共に、前記繊維部に配線を編み込む、
ことを含む部材の製造方法。 - 請求項9に記載の部材の製造方法により製造された前記部材にユニットを取り付ける、
ことを含む電子機器の製造方法。 - 編み物である隣接領域に対して使用する糸材を前記隣接領域の糸材よりも高強度のものに変更することで形成された高強度領域、編み物である隣接領域に対して使用する糸材を電波透過性のものに変更することで形成された電波透過領域、編み物である隣接領域に対して編み方を変更することで開口が形成された開口形成領域、及び、編み物である隣接領域に対して使用する糸材を樹脂に変更することで形成されると共にプレス成形され且つ開口が追加工された樹脂領域の少なくとも一つを有する繊維部を備える部材。
- 前記繊維部は、前記開口形成領域を有し、
前記繊維部のうち少なくとも前記開口形成領域は、樹脂と一体化され、
前記樹脂における前記開口の内周部よりも内側には、開口が形成されている、
請求項11に記載の部材。 - 前記繊維部は、重ね編みにより複数の層を有する、
請求項11又は請求項12に記載の部材。 - 前記繊維部は、前記開口形成領域を有し、
前記開口形成領域には、前記複数の層に一括して前記開口が形成されている、
請求項13に記載の部材。 - 前記繊維部は、前記高強度領域を有し、
前記高強度領域には、プレス成形された樹脂により支持部が形成されている、
請求項11〜14のいずれか一項に記載の部材。 - 請求項11〜15のいずれか一項に記載の部材と、
前記部材に取り付けられたユニットと、
を備える電子機器。 - 編み物である隣接領域に対して使用する糸材を前記隣接領域の糸材よりも高強度のものに変更することで形成された高強度領域、編み物である隣接領域に対して使用する糸材を電波透過性のものに変更することで形成された電波透過領域、編み物である隣接領域に対して編み方を変更することで開口が形成された開口形成領域、及び、編み物である隣接領域に対して使用する糸材を樹脂に変更することで形成されると共にプレス成形され且つ開口が追加工された樹脂領域の少なくとも一つを有する繊維部を形成する、
ことを含む部材の製造方法。 - 請求項17に記載の部材の製造方法により製造された前記部材にユニットを取り付ける、
ことを含む電子機器の製造方法。 - 前記部材は、筐体を形成するカバーである、
請求項8又は請求項16に記載の電子機器。 - 前記部材は、ウェアラブル部材である、
請求項8又は請求項16に記載の電子機器。
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