JP2003510797A

JP2003510797A - 電磁干渉遮蔽装置

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Publication number: JP2003510797A
Application number: JP2000589019A
Authority: JP
Inventors: シーベンジュニアロバート
Original assignee: ヴァンガードプロダクツコーポレイション
Priority date: 1998-12-15
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2003-03-18
Anticipated expiration: 2019-12-14
Also published as: HK1129800A1; EP1145611A3; DE69924410T2; CN101427618A; HK1042813B; JP4176310B2; WO2000036895A2; CN101427618B; HK1042813A1; US6410846B1; AU2181300A; EP1145611A2; ATE291829T1; EP1145611B1; DE69924410D1; WO2000036895A3

Abstract

(57)【要約】電磁放射を遮蔽するガスケット装置は一方が導電性である２個の異なる弾性材料から成る数個の交互の区域で構成されている。導電材料の区域は他の区域、即ち非導電材料の区域より著しく薄く、ガスケットの一側から他側に導電路を生じている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は電子装置を電磁干渉から遮蔽することに関し、また特に、有効な電磁
シ−ルを行うのに必要な導電材料の量を最少にするガスケットに関するものであ
る。

【０００２】特にコンピュータ産業のための電磁干渉を遮蔽する分野において、一つの問題
が生じている。図１において、代表的なパーソナルコンピュータ、又はビジネス
小形ワークステーション２の裏側に、例えばマウス、キーボード、プリンタ、電
話線等の必要な接続部を収容するための比較的大きな開口を設け、パネル４でカ
バーしている。このパネルが電磁干渉遮蔽技術について、異常な問題を起こして
いる。それは種々の開口、又は継目のため、装置内からエネルギーを周囲に放射
する可能性があるためである。

【０００３】図２は代表的なコンピュータの裏側の上部を除去した図である。マザーボード
１７とインタフェイス関係にあるコネクタ１０と、ケース１４のフレームとの間
に、通常、軽量規格の不銹鋼である中間板７をサンドイッチ状に挟んでいる。フ
レーム１４、不銹鋼の板７、及びコネクタ１０自身の不規則性のため、多数の間
隙、及び溝孔開口が生じており、そのため、電磁エネルギーを室内に漏出させる
傾向がある。最近の数年間、放射の周波数が次第に高くなっており、これ等の間
隙、及び溝孔開口を遮蔽する必要性が増大している。このような区域に対する通
常のニックネームは入力（input ）／出力（output）プレーンであり、本明細書
中、以後、この区域を「Ｉ／Ｏバックプレーン」と称するものとする。

【０００４】現在、最も普通の方法は図３〜図５に示す形式のガスケットによって、この区
域をシ−ルすることである。このガスケットは導電編成組織２１を巻き付けた熱
可塑性発泡体１８から成る。このガスケットはＩ／Ｏバックプレーンの開口の幅
にほぼ相当する幅を有するストリップ状である。このガスケットの厚さはほぼ3.
2mm(1 /8インチ) であり、即ち、コネクタと、中間不銹鋼板との間を接触させる
には十分である。図４に示す編成ストリップの孔２４はダイスにより切除してあ
り、最終使用者がコネクタに接近することが可能である。大地への終端は編成組
織２１によって行う。この編成組織２１はコネクタベースに接触しており、中間
板７に接地している。中間板７はフレーム１４に接触していなければならず、通
常、この接触は数個の不銹鋼指片１５によって達成できる。この指片は中間板７
の端縁から突出しており、フレーム１４の内壁を摩擦する。

【０００５】この問題を解決する現在の方法には次のような問題点、即ち欠点がある。１．中間板とガスケットとの間の接地により、エネルギーはインタフェイスに
沿って流れ、開口溝孔を有するガスケットの端部に達することができる。いずれ
の端部においても、エネルギーが漏出し、エネルギーの集中、又はアンテナ効果
を生ずる。多分、このことはダイスで切除した孔の部分にも生じており、これは
孔が非導電性発泡心部を露出させるからである。即ち、ダイスで切除した孔が他
のアンテナ作用を行っているのである。

【０００６】２．熱可塑性発泡体上の編成組織の構造はその物理的性能特性が明瞭であるに
過ぎない。発泡体心部は特にウレタン発泡体の場合、圧縮により変形してしまう
傾向がある。圧縮状態で、僅か３０日後に、ウレタンは常温で、５０％まで変形
してしまう。更に、編成組織はストリップに剛性を与えるから、ガスケットを圧
縮するために必要な変形のための力を増大してしまう。

【０００７】３．更に製造のために、多数の工程が必要である。即ち、編成組織を編成し、
次に、導電金属をめっきする。次の編成組織に適切な幅にスリットを設けなけれ
ばならない。また、ガスケットの発泡部は多くの製造業者において、別個の工程
で造らなければならない。通常、接着剤を使用して、別個に発泡体の周りに、編
成組織を巻き付ける。次に、最終使用者がガスケットを中間板に取り付ける手段
になるよう、ガスケットに外圧感知接着剤を加えることが必要である。

【０００８】４．中間板はフレームへの取付けと、安定性とを与える役割を果たしている。
しかし、具合が悪いことには、中間板自身は若干、脆弱であり、ガスケットの圧
縮負荷のための最善の支持とはならない。

【０００９】発明の要約本発明によれば、導電弾性材料の薄いストリップ、即ちバーを第１ガスケット
材料内に介挿し、導電バーが露出しているガスケットの両側の導電表面間に導電
路を生ぜしめる。

【００１０】本発明の他の態様によれば、ガスケットをほぼ平坦なものにし、第１ガスケッ
ト材料の一部を切除し、Ｉ／Ｏバックプレーンのために、ガスケットにおいて望
ましいように、コネクタを貫通し得るようにする。切除部は導電バーをコネクタ
に対し露出し、これにより、接地のための導電路を提供する。

【００１１】従って、本発明の目的は有効な電磁干渉の遮蔽を達成すると共に、使用する高
価な導電材料を最少にする可撓性導電ガスケットを得るにある。

【００１２】本発明の他の目的は従来の技術の上述の欠点を解消した可撓性導電ガスケット
を得るにある。

【００１３】本発明の他の目的を明らかにすると共に、本発明を一層良く理解し得るように
するため、添付図面を参照して、本発明の実施例を次に説明する。

【００１４】発明の詳細な説明図６〜図８において、本発明によりガスケットは容易に圧縮できる押出発泡体
、即ちスポンジ２７から基本的に製造されており、間けつ的に離間する導電バー
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを有している。熱可塑性発泡体の上述の欠点に
かんがみ、基本的なガスケット材料は圧縮変形に対する優れた抵抗を呈するシリ
コーンのような非導電性の熱硬化性ゴムであるのが好適である。圧縮変形に対す
る優れた抵抗性は長期にわたる性能を助ける。これは、それぞれの大部分の電磁
干渉ガスケット構造は最高性能を発揮するため、圧縮負荷に依存しているからで
ある。適切なシリコーン材料としてはWacker Chemie 社から入手できるＣ−１４
９２のような市販されている入手でき、熱でキュアし得るスポンジシリコーンが
ある。次に示すのはＣ−１４９２を使用する基本ガスケット材料としての例示の
配合である。 Wacker Ｃ−１４９２ 97.5〜９９重量％ジクミルペルオキシド１〜２重量％ターブチルペルベンゾエ−ト０〜0.5 重量％

【００１５】代案として、信越社から入手できるＫＥ−７６ＢＳのような低ビニルシリコー
ンからの適切な基本ガスケット材料を示すことができる。この材料に、Ritchem
社から入手できるアゾジカルボンアミドのような発泡剤を加える。これ等の材料
を使用する配合を次に示す。ＫＥ−７６ＢＳ８０重量％ Ritchem ブローフォームCF-910 ２〜４重量％ジクミルペルオキシド 0.8 〜1.6 重量％ Cab-O-Sil(Cabot)M-350 14.4〜17.2重量％

【００１６】基本的ガスケット材料として利用し得る他の熱硬化性材料にはフルオロシリコ
ーン、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン・ターポリマ）、ニトリル、エ
ピクロロヒドリン、ナチュラル、クロロプレン、イソプレン、及びブチルエラス
トーマがある。特定の用途の要求に応じて、上述の材料のいずれかをスポンジ材
料、又は発泡材料として使用することができる。その場合のスポンジは中間密度
の範囲であり、発泡材料は低密度の範囲である。また、使用し得る可能性がある
のは、軟質ＰＶＣ、特に発泡状態にあるポリウレタン、及びサントプレンのよう
な熱可塑性材料である。

【００１７】非常に薄い導電ゴムバー３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを使用して、ガスケ
ットを通ずる中間板への接地を達成する。図８に示すように、導電バーは頂部か
ら底部までの接地をするよう、横断面に貫通して、突出しており、これにより圧
縮可能な押出発泡体、又はスポンジ２７のセグメントを相互に分離している。押
出発泡体の厚さは中間板とコネクタハウジングとの間の接地部への代表的な通路
の長さであり、これにより導電路を最小にし、シールド効果値を改善する。図３
〜図５の先行技術のシステムにおいては、電磁波が大地に達するためには、ガス
ケットの周縁の周りに完全に迂回移動し、反射、放射、屈折、及び他の表面への
エスケープを許してしまう。これに反し、本発明のこの導電バーは、更に導電ク
ロスの形式の製品に比較した時、優れた遮蔽効果を発揮する。

【００１８】この導電バーは良好な電気的性能を発揮し、しかも可撓性であるゴム引き導電
金属であるのが好適である。いかなるゴム結合剤も十分であり、金属としては銀
、ニッケル、アルミニウム、銅、及び不銹鋼がある。導電性の銀、又はニッケル
粒子を有するシリコーン結合剤は良好に作用することがわかった。次に配合を例
示する。 General ElectricゴムNo.SE-33 重量部１００に対して１００ Technic Silver flake No.135 250 〜1000pph 、通常300 〜350 Cabot Cab-O-Sil M-5 ５〜３０pph 、通常８〜１２ Union Carbide オルガノシランA174 0.5 〜５pph 、通常１〜３ジクミルペルオキシド 0.5 〜５pph 、通常１〜２

【００１９】好適な実施例では、導電バーの間の距離、即ち押出発泡体、即ちスポンジセグ
メント２７の幅はコネクタ孔３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの寸法の関数であ
る。一例に過ぎないが、複数個の孔が複数個のバーに渡っているように、約12.7
mm(1/2インチ) の離間測定値のように、これ等バーを離間する。図７において、
コネクタ孔３４ａは導電バー３０ａ、３０ｄに渡っており、コネクタ孔３４ｂ、
３４ｃ、３４ｄはそれぞれ導電バー３０ａ、３０ｂに渡っており、コネクタ孔３
４ｅは導電バー３０ｃ、３０ｄに渡っている。このように、コネクタ孔が導電バ
ーに渡っていることは、コネクタ入口区域から逸出する恐れがあるいかなるエミ
ッションもトラップし、接地することができる。また、このように、コネクタ孔
が導電バーに渡っていることは低周波から中間周波までの多くの放射を最少にす
る付加的利点を有する。これは、多くの場合、この間隔は移動する電磁波の振幅
を減らすからである。

【００２０】導電バーの幅を最小にすれば圧縮性を向上し、コストを減らすことができる。
２〜６ミルが好適である0.5 〜２０ミルの範囲にある幅は可撓性と、導電性との
良好なバランスが得られる。

【００２１】ストリップガスケット３８ａ、３８ｂの端部に薄い導電性の層のコーティング
を加えることにより、非常に高い周波数の放射がバーと、バーとの間から逸出す
るのを防止することにより、本発明の電磁シールド性が向上する。これにより、
ｘ軸線、ｙ軸線、及びｚ軸線方向の漂遊放射を捕捉するシュミレートされた「ケ
ージ」効果が得られる。

【００２２】導電バーは単一の通過操作で、ガスケットの残部と共に、同時に押し出される
のが好適である。そのようなシステムにおいては、２つの材料、即ち導電材料と
、非導電材料とを原料の未加硫（熱可塑性融解状態の場合）の状態で、合体させ
るマスタダイホルダを利用する。基本材料、即ち非導電材料は通常、単一の押出
物になるように押し出される。即ち非常に粘性が高い材料をポンプ作用で，押出
器に通して、そのヘッド帯域に入れ、次にマスターホルダ内に押し出す。形成造
形ダイスの最初の組は既知の単一ダイプレート押出技術で，使用するものと基本
的に同一であり、ここでのダイスの形状、即ちパターンは間に間隙を有する一連
の長方形である。Versa-Davis Standard and Troester 社のような数社の押出器
製造業者は単一ダイプレート押出しをどのように達成するかの文献を刊行してい
る。

【００２３】基本非導電材料を高圧の押出作用の許に、造形し、混練領域、即ち遷移領域に
押し出す。代表的な圧力は約105.5kg/cm²(1500psi)であるが、21.1〜703kg/cm²(
300 〜10000psi) の範囲にすることもできる。短い遷移領域内に、第２導電材料
を導入する。この材料を遷移帯域の厳密な区域に、送給するには第２導電材料を
希望する位置に指向させる一連の湯道を使用して、この送給を成し遂げる。頂部
、及び底部から、この材料を第１材料が少ない区域に射出する。第１非導電材料
の長方形の上面は前部出口板と相互にロックされた一連のブロックによって、保
護されているのが好適である。このように相互にロックすることによって、非導
電素子の良好で、汚れのない表面が確実に得られる。

【００２４】上に述べた湯道には、プラスチック産業で「ゲート」として知られている付加
的制御弁を設けてもよい。仕上がったバーに得られた幅、及び形状、及び応力を
多少とも変更することができる。混練遷移帯域の後に、ここで一緒になった流体
は出口板に入る。この出口板は高さと、幅との寸法において、仕上がった部片に
類似する。この出口板はスポンジ、及び発泡体に関連する熱収縮、応力の解放、
及び寸法定めを考慮することができる。使用するスポンジ化反応化学に関するこ
の部片の膨張と収縮をも考慮すべきである。均一に、又は帯域によって加熱され
たマスターダイホルダを採用してもよい。この加熱により、押出しの際の加圧状
態下で、架橋反応を開始させ、でき上がった物品の導電性を向上させる。例えば
、医療用押出共同体のための剥離工具を製造し、設計する同時押出しの分野の当
業者には上述の同時押出技術は良く知られている。

【００２５】代わりの製造方法として、セグメントを個々に製造する方法がある。導電セグ
メントを薄い導電性ストリップとして押出し、非導電セグメントを長方形体とし
て押出す。この長方形体の幅はコネクタの配置にマッチするのに必要な離間距離
を決定する。次に、これ等セグメント、即ち導電セグメントと、非導電セグメン
トとを交互に積層し、コネクタの配置にマッチする形態を得る。

【００２６】他の代案の製造方法は広い範囲の形式の２個の材料のシートをカーレンダ加工
し、次に、これ等シートを交互に積層する。次に、積層の方向を横切って、この
積層体をスライスし、即ち薄切りして、希望する構造にする。例えば、この実際
の幅の良好なカレンダミルが得られれば、導電材料のカレンダシートを希望する
厚さに製造することができる。このシートをロールになるように巻いて、保管す
る。その後、同一のカレンダミルを使用して、導電シートの幅にマッチする希望
する厚さに非導電スポンジ材料、又は非導電発泡材料を製造することができる。
再び、このシートをロールになるように巻いて、保管する。次に、これ等シート
を交互に積層し、「ログロール(log roll)」にする。次に、このログロールを幅
の寸法に垂直にスライスする。このスライス片はＩ／Ｏバックプレーンにおける
コネクタと板との間の間隙を充たすような寸法である。この方法は、例えば１０
０万〜２００万個を製造する大量生産の用途に有用である。

【００２７】更にその他の製造方法は非導電セグメントを長尺に、又はリール状に押し出す
方法である。導電バーの希望する幅に相当する距離だけ、この押出体の間に距離
をあけ、非導電押出体をテンプレート、又はベッドに並べて配置する。このベッ
ドの長さは僅かに数フィートで、このベッドを使用して、低粘度の導電材料のス
ラリーを自動的に分配し、空いている区域を埋める。この方法では、この製品を
製造するのに、半自動ロボットシステムを利用することができる。次に、仕上が
った部片を適正な寸法に切断する。

【００２８】コンピュータのＩ／Ｏバックプレーンの特定の問題点を解決するようにしたガ
スケットに関して、本発明を説明したが、Ｄ字状バルブ、又はＰ字状バルブのよ
うな古くからのガスケットに代わり、形状の中心に貫通する１個の導電バーを有
するストリップとしての一層小さなシ−ルガスケットにも本発明を使用すること
ができる。本発明は米国特許第4968854 号に記載されている従来の導電ガスケッ
トよりもコストを節約することができる。これは、所定の形状の高価な金属の量
を更に最少にするからである。本発明のこの実施例を図９、及び図１０に示す。

【００２９】図９はガスケットの全長に延びている導電バー５５を有する長方形の横断面の
ストリップガスケット４１を示す。第１ガスケット材料５２は導電バー５５の両
側にある。図１０はガスケット４１のための溝状受容器５８を有する電子包囲体
４５内のガスケット４１を示す。このガスケットは包囲体４５から蓋４８に接地
する。

【００３０】数個の例の実施例につき本発明を説明したが、これ等の実施例は本発明の範囲
を限定するものでない。本発明は特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者は
種々の変更を加えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】代表的なパーソナルコンピュータ、又はビジネス小形ワークステーシ
ョンの裏側の正面図である。

【図２】代表的なパーソナルコンピュータ、又はビジネス小形ワークステーシ
ョンの断面平面図である。

【図３】先行技術のガスケットの平面図である。

【図４】コネクタ収容切除部を有する図３の先行技術のガスケットの平面図で
ある。

【図５】図４の先行技術のガスケットの断面端面図である。

【図６】本発明の一実施例の平面図である。

【図７】コネクタ収容切除部を有する図６の本発明ガスケットの平面図である
。

【図８】図７の本発明ガスケットの断面端面図である。

【図９】本発明の他の実施例の斜視図である。

【図１０】包囲体内にある図９のガスケットの断面側面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１弾性材料と、導電性の第２弾性材料との少なくとも３個の交
互の区域から成り、各前記区域は長さ、幅、及び厚さの寸法を有し、各前記区域
の前記厚さの寸法はほぼ同一であり、前記第１弾性材料の各前記区域の幅の寸法
は前記第２弾性材料の各前記区域の幅の寸法より十分に大きいことを特徴とする
電磁放射を遮蔽するガスケット装置。
【請求項２】前記幅の寸法の合計が前記厚さの寸法より十分に大きい請求項１
のガスケット装置。
【請求項３】前記第１弾性材料の前記区域の少なくとも１個が電気コネクタを
収容するようにした切除部を有し、この切除部の幅の寸法は前記第１弾性材料の
前記区域の前記幅の寸法に少なくとも等しく、これにより、前記第２弾性材料の
少なくとも２個の区域が前記切除部内に露出している請求項２のガスケット装置
。
【請求項４】前記幅の寸法の合計が前記厚さの寸法と同一程度の大きさである
請求項１のガスケット装置。
【請求項５】第２弾性材料の各前記区域の前記幅の寸法が0.5 〜２０ミルの範
囲内である請求項１のガスケット装置。
【請求項６】第２弾性材料の各前記区域の前記幅の寸法が２〜６ミルの範囲内
である請求項１のガスケット装置。
【請求項７】第２弾性材料の各前記区域の前記幅の寸法が0.5 〜２０ミルの範
囲内である請求項３のガスケット装置。
【請求項８】第２弾性材料の各前記区域の前記幅の寸法が２〜６ミルの範囲内
である請求項３のガスケット装置。
【請求項９】前記第１弾性材料が熱硬化性ゴムから成る請求項１のガスケット
装置。
【請求項１０】前記熱硬化性ゴムがシリコーン材料である請求項９のガスケッ
ト装置。
【請求項１１】前記第１弾性材料が熱可塑性材料から成る請求項１のガスケッ
ト装置。
【請求項１２】前記第２弾性材料が熱硬化性ゴム結合剤と、導電金属とから成
る請求項１のガスケット装置。
【請求項１３】前記熱硬化性結合剤がシリコーン材料である請求項１２のガス
ケット装置。
【請求項１４】前記導電金属が銀である請求項１２のガスケット装置。
【請求項１５】各区域が導電端部を有する請求項１のガスケット装置。
【請求項１６】前記第１弾性材料と第２弾性材料との前記区域が同時押出しに
よって形成されている請求項１のガスケット装置。
【請求項１７】前記第１弾性材料と第２弾性材料との前記区域が押出しにより
、次に相互に積層させることによって、別個に形成されている請求項１のガスケ
ット装置。