JP2000013090A - ガスケット - Google Patents
ガスケットInfo
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Abstract
とにより、包装体から輻射漏洩する電磁波を吸収して外
気への放出を防止するものである。 【解決手段】 ガスケット10は炭素繊維11、磁性粒
体13、金属繊維15の混合体にニトリルゴム17を含
浸させた板体10よりなる構成を具備している。炭素繊
維11は吸収しようとする電磁波の波長と同長、あるい
は1/2、1/4とすることによりアンテナ効果を発揮
させると共に、電気抵抗値1.4Ω・cm、繊維表面を
粗面とし、磁性粒子はフェライト粒子を混合して通過し
ようとする電磁波をジュール熱に変換させて電磁波を吸
収する構成を有する。
Description
電磁波を吸収して外部への電磁波の漏洩を防止するガス
ケットに関する。
源電線などを伝達して漏洩する伝導漏洩と、電波が空気
中を進行して漏洩する輻射漏洩がある。伝導漏洩に対し
ては、漏洩する電磁波に対して高いインピーダンスを持
つラインフイルターを電源電線に挿入して漏洩を極力減
少させる努力が払われてきた。輻射漏洩を無くすために
は、電子機器を収容する包装体は金属板で構成すると共
に、金属板の合わせ面は、リベットを細かく打つ、ある
いはネジを締めるなどして電磁波の漏洩を防いでいた。
って、電波の使用帯域は高周波となり、電波の使用帯域
は10ギガヘルツから100ギガヘルツになってきてい
る。この場合、100ギガヘルツの電波の波長は、約3
ミリメートルであり、このように短い電波では、金属板
同士に僅かな隙間があると、金属面で全反射を繰り返し
て外部に漏洩するので、リベット止めやネジ止めでは漏
洩を防ぐことが極めて困難となっている。そこで、電磁
波漏洩防止のために溶接構造も採用されるが、経済面で
の負担が大きく普及していない。
波を放出する機器を包装する包装体のシールを完全にす
ることにより、電磁波を包装体内に閉じ込めることが電
磁波漏洩防止の解決策とされてきた。
しようとする課題は、包装体内に電磁波を閉じ込めるの
ではなく、電磁波を吸収できるガスケットを提供するこ
とにより、包装体から輻射漏洩する電磁波を吸収して外
気への放出を防止するものである。
段として、本発明のガスケットは炭素繊維、磁性粒体、
金属繊維の混合体にニトリルゴムを含浸させた板体より
なる構成を具備している。炭素繊維は吸収しようとする
電磁波の波長と同長、あるいは電磁波の波長の1/2、
電磁波の波長の1/4とすることによりアンテナ効果を
発揮させると共に、電気抵抗値1.4Ω・cm以上、繊
維表面を粗面とする構成、および磁性粒子としてフェラ
イト粒子を用い、通過する電磁波をジュール熱に変換さ
せて電磁波を吸収する構成を有する。
を図面により説明する。ガスケット10は弾性を有する
板体であって、この実施の形態に示すガスケットは座金
形状をなしている。ガスケット10は、炭素繊維11
と、例えばフェライト粒子等の磁性体粒子13と金属繊
維15を混合し、ニトリルゴム17を含浸させて固化さ
せた素材で形成されている。
明する。炭素繊維11はPAN(ポリ アクリロ ニト
リロ)などの高分子材料で作った連続繊維を焼成して作
るのが一般的であるが、焼成は酸化、炭素化、黒鉛化の
順で進められる。
黒鉛化を十分に進めることにより結晶分子の結合を密に
し、高強度、高弾性の特性をもった、軽量化に役立つ素
材であった。このように、黒鉛化工程を進めて高強度、
高弾性の特性を持たせた炭素繊維は黒鉛(グラファイ
ト)繊維と呼ばれ、金属のように平滑な表面と、極めて
低い電気抵抗値を持っているので、電気的特性は金属の
持つ特性に近く、電磁波を自由に透過させてしまうの
で、吸収するエネルギー量は極めて僅かであった。この
ような特性から炭素繊維は電磁波を吸収しないという認
識が一般的であった。
吸収する特性を持たせている。 炭素繊維に電磁波を吸収させるためには、(1) 電波
の微弱電流を熱エネルギーに変換するための高い電気抵
抗値。(2) 表面を走る電波の電流に対して高抵抗と
する粗らい表面。を、炭素繊維に持たせることが必要で
ある。そこで、本発明のガスケット10の素材として用
いる炭素繊維11は、焼成工程を黒鉛化の進行初期で止
めることにより、強度、弾性を犠牲にして、高い電気抵
抗値を得ている。
別に炭素繊維を試作して、電気抵抗値を実測した。焼成
工程と電気抵抗値の関係を図3に示す。このグラフから
焼成工程(黒鉛化)の進行を弾性率の変化としてみたと
き、黒鉛化が進むに伴って、電気抵抗値が減少している
ことがわかる。現在、航空機用を始めとして通常に使用
されている黒鉛化された繊維の電気抵抗値は、1.9×
1/1000Ω・cmという低い値となっている。
とする炭素繊維11は焼成行程の温度、圧力、時間を種
々調整して、最終的に1.4Ω・cmの電気抵抗値を有
する炭素繊維とした。炭素繊維を作る原材料としては、
ピッチ繊維、フェノール繊維、ポリアクリロニトリル
(PAN)繊維等があるが、高い電気抵抗値を得るとい
う目的を達成させる繊維としてはフェノール繊維が適し
ている。そこで、この実施の形態としては、フェノール
繊維を約800℃、約20分の焼成により1.4Ω・c
mの電気抵抗値を有する炭素繊維を得ている。
常の炭素繊維(完全黒鉛繊維)の1,000倍程度の抵
抗値を有している。通常、電磁波は高いインピーダンス
を持つ回路から漏洩し易く、一方、電波として飛び交う
微細な電流を、エネルギーとして吸収するためには、吸
収素材は高い抵抗値が必要である。この原理から、同じ
強さの電波に対して、この炭素繊維11は通常の黒鉛化
炭素繊維の1,000倍のエネルギーを吸収することを
意味している。
化)とすることにより、表面面積は通常の繊維の500
倍から5,000倍に達し、炭素繊維の表面を流れる電
波は、高抵抗値化される。
倍から5,000倍の表面積を持つ。 ・ 通常の炭素繊維の1,000倍程度の高い電気抵抗
値を有しているので、電磁波のエネルギーを熱エネルギ
ーに効率よく変換させる。とした特性を有する。
は、吸収すべき電磁波の波長を基準として、全波長λ、
1/2波長(λ/2)、1/4波長(λ/4)の長さに
炭素繊維を切断してアンテナ効果を発揮させたところ、
電磁波が繊維の上で共振して吸収される効果を得た。従
って、大型ガスケットなどで、電磁波の周波数が限定で
きる場合などは、炭素繊維長を波長を基準とした長さに
切断して使用すると効果的である。炭素繊維11に混合
するフェライト粒子13は、炭素繊維11中を流れる電
流を熱に変換している。すなわち、炭素繊維11を流れ
る微弱電流は、電気抵抗値を高めジュール熱に変換され
吸収されている。このように、高い電気抵抗を有する炭
素繊維11、およびフェライト粒子13はガスケット1
0を通過する電流を効率よく熱に変化させて吸収してい
る。
策として炭素繊維11を電気的に接地している。金属繊
維15としては、例えば、ステンレス鋼などがある。ま
た、ニトリルゴム17は強度、弾性を失い、取り扱いが
不便である炭素繊維11、およびフェライト粒子13、
金属繊維15を一体化させて弾性を有するゴム状に固化
させている。
る。図5にはガスケットを用いなかった場合の電磁波の
漏洩する例を示している。電子機器を収容する筐体10
0とコネクター110は取付孔115にボルト等の止め
具120を用いて締め付けて一体化される。このとき、
電子機器から漏洩する電磁波は、矢印aで示すように、
筐体100の内部から取付孔115とボルト120との
間隙、および、コネクター110と筐体100との間隙
を通って外部に漏洩する。
100とコネクター110との組合せ部分に配設した例
を示している。ガスケット10は筐体100とコネクタ
ー110との重合部分のコネクター110の端部、外気
との境界部分に配設している。電子機器から放出する電
磁波は、矢印aで示すように間隙を進行する。そして、
ガスケット10を通過途上、炭素繊維11により電流は
熱に変換される。すなわち、ガスケット10中を流れる
電流は炭素繊維11の周辺に交番磁場を形成し、磁性材
料のフェライト粒子13のヒステリシス損失により、効
率よく熱に変化して吸収され、外部に漏洩することがな
い。
加わると、混入されている金属繊維15が間隙を充填し
ているニトリルゴム層を突き破って電気的に金属面(筐
体100)に接触して、ガスケット10内部の電位をゼ
ロに保持する。このようにガスケット10は、静電気を
帯びることがない。
金状を示したが、図6に示すように、断面丸型のOリン
グ形状のガスケット20、図7に示すような、矩形状の
ガスケット30も配設場所に合わせて構成できる。さら
に、図8に示すように、炭素繊維11と磁性材13と金
属繊維15とを混合し合成樹脂で断面矩形に固化した混
合材4を弾力性、耐久性を有する薄いニトリルゴム17
0で被覆した形状のガスケット40(a参照)、および
炭素繊維11と磁性材13と金属繊維15とを混合し合
成樹脂で断面丸型に固化した混合材5を同様なニトリル
ゴム170で被覆した形状のガスケット50(b参照)
も、同様な電磁波吸収作用を有する。
る隙間に配設した例を示したが、機器を収容する筐体の
内部に配設して、漏洩する電磁波を減少させることもで
きる。
器の外部に漏れ出さないように金属で密閉することに努
力が払われたが、電磁波は金属面で反射が繰り返され
て、機器内には高いレベルの電磁波が蓄積されてしまっ
た。本発明のガスケットは機器の筐体内部、あるいは間
隙などに配設することによって、電磁波を吸収して外部
に漏洩ることを防止し、他に与える障害を防止できる。
ラフ。
Claims (8)
- 【請求項1】 炭素繊維、磁性粒体、金属繊維の混合体
にニトリルゴムを含浸させた板体よりなり、通過する電
磁波をジュール熱に変換することを特徴とするガスケッ
ト。 - 【請求項2】 炭素繊維、磁性粒体、金属繊維の混合体
にニトリルゴムを含浸させたO型リング体よりなり、通
過する電磁波をジュール熱に変換することを特徴とする
ガスケット。 - 【請求項3】 炭素繊維、磁性粒体、金属繊維の混合体
をニトリルゴムで被覆してなり、通過する電磁波をジュ
ール熱に変換することを特徴とするガスケット。 - 【請求項4】 炭素繊維は吸収されるべき電磁波の波長
の長さに切断されてなる請求項1乃至3のいずれかに記
載のガスケット。 - 【請求項5】 炭素繊維は吸収されるべき電磁波の波長
の1/2の長さに切断されてなる請求項1乃至3のいず
れかに記載のガスケット。 - 【請求項6】 炭素繊維は吸収されるべき電磁波の波長
の1/4の長さに切断されてなる請求項1乃至3のいず
れかに記載のガスケット。 - 【請求項7】 炭素繊維は1.4Ω・cm以上の電気抵
抗値を有し、繊維表面を粗面としてなる請求項1乃至6
のいずれかに記載のガスケット。 - 【請求項8】 磁性粒体はフェライト粒子である請求項
1乃至3のいずれかに記載のガスケット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17586798A JP4231571B2 (ja) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | ガスケット |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000013090A true JP2000013090A (ja) | 2000-01-14 |
JP4231571B2 JP4231571B2 (ja) | 2009-03-04 |
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ID=16003600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17586798A Expired - Fee Related JP4231571B2 (ja) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | ガスケット |
Country Status (1)
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN111279808A (zh) * | 2017-10-30 | 2020-06-12 | 大赛璐塑料株式会社 | 电磁波屏蔽性成型体 |
-
1998
- 1998-06-23 JP JP17586798A patent/JP4231571B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN110218377B (zh) * | 2019-06-20 | 2021-05-04 | 中原工学院 | 一种多壁碳纳米管/硫化铜复合型电磁屏蔽膜的制备方法 |
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