JP2004289943A

JP2004289943A - ガスケット及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004289943A
Application number: JP2003079688A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Yamada; 周三山田; Nobuyuki Shintaku; 信行新宅
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】密封性が良く、容易に装着できると共に材料選定自由度が広がるガスケット及びその製造方法を提供する。
【解決手段】電子機器の壁面を貫通する配線部材を密封するガスケットは、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）２の表面に、ディスペンサ７等の吐出手段によって、液状ゴム５’を塗布し、該塗布された液状ゴム５’を常温常圧下で、そのままあるいは紫外線等の物理的作用を施して硬化し、ガスケット形状に形成する。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械・自動車産業や電気部品関連産業等の分野に用いられ、密封側と反密封側との間の電気的な接続のために密封側と反密封側とに連続して延びたり、密封側に配置されたりする配線含有薄型部材に対して用いられるガスケット及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気機器、ＨＤＤ（ハードディスク装置）等の電子機器、アクチュエータ、センサ及びコントローラ等においては、フレキシブルプリント回路基板（フレキシブルプリンティッドサーキット、以下、ＦＰＣと称する）や、フレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣと称する）等の配線含有薄型部材を装置の内外等、密封側と反密封側との２つの空間にわたって延設したり、配線含有薄型部材を密封側に配置して配線含有薄型部材からコネクタ等の接続部を反密封側に露出したりすることがある。
【０００３】
このような場合には、密封側と反密封側との間を隔てるために、配線含有薄型部材に対して用いるガスケットによってシールを行うことが知られている。
【０００４】
第１の従来例として、ＨＤＤのコネクタ周りのＦＰＣに取り付けられるガスケットについて説明する。
【０００５】
図１１はＨＤＤのコネクタ１０４の周りに設けられたガスケット１０５を示す図である。ガスケット１０５は、反密封側である外部に露出するコネクタ１０４の周りを囲ってＦＰＣ１０２上に取り付けられている。ＦＰＣ１０２は、金属プレート１０６上に貼り付けられている。
【０００６】
このガスケット１０５は、図１２に示すように、ＨＤＤのケース１０３の開口１０３ａからコネクタ１０４を外部に露出させた際に、金属プレート１０６がケース１０３に押し付け固定されるに伴い、コネクタ１０４の周りでケース１０３の内壁に突き当たって、ＦＰＣ１０２とケース１０３内壁との間で圧縮されてシールを行う。
【０００７】
第２の従来例として、ＨＤＤの外部に引き出されるＦＰＣ周りに取り付けられるガスケットについても説明する。
【０００８】
図１３はＨＤＤのＦＰＣ１０７周りに設けられたガスケット１０８を示す図である。ガスケット１０８は、反密封側である外部に引き出されるＦＰＣ１０７の周りに一回りして取り付けられている。このガスケット１０８には、ＦＰＣ１０７に一体成形されているものや、予めガスケット１０８を成形しておいてＦＰＣ１０７を外部へ引き出す際にガスケット１０８にもＦＰＣ１０７を挿通することで装着されたものがある。
【０００９】
このガスケット１０８は、図１４に示すように、ケース１１０のスリット１１０ａからＦＰＣ１０７を外部へ引き出した際に、ＦＰＣ１０７の一部が貼り付けられた金属プレート１０９がケース１１０の内壁に押し付け固定されるに伴い、ケース１１０のスリット１１０ａを塞いでシールを行う。
【００１０】
これらのガスケットとしては、特許文献１に記載されているものがある。特許文献１では、配線含有薄型部材を絶縁性ゴム状弾性体で挟み込み、配線含有薄型部材と絶縁性ゴム状弾性体とが一体成形された構成が記載されている。
【００１１】
【特許文献１】
特許第３２０７４２２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術のガスケットでは、以下の問題が生じていた。
【００１３】
まず、第１の従来例での問題点を説明する。第１の従来例では、ＦＰＣには内部に配線が通っているために、ＦＰＣ表面が凸凹しており、ガスケットのＦＰＣ表面と接する側が漏れ易い。このため、ガスケットがＦＰＣ表面の凸凹を吸収して密接するために、ガスケットの圧縮量をかせぐようにガスケットの圧縮高さを高くしていた。一方で、ＨＤＤの小型化に伴い、ガスケットの幅寸法には制限があったために、幅寸法は狭く設定される。よって、ガスケットの断面形状は、図１２（ａ）のＢ部を拡大して示す図１２（ｂ）に示すように、圧縮方向に縦長の形状となっていた。このような縦長の形状のガスケットでは、圧縮時における安定性が悪く、ガスケットの倒れが起こり、漏れが生じる問題があった。
【００１４】
また、先にガスケットを成形し、その後に成形されたガスケットを装着するというように手間がかかり、中には装着時に粘着剤をガスケットの片面に塗布して固定する作業も含むことがあり、手間が多く、作業工数がかかるという問題があった。
【００１５】
次に、第２の従来例での問題点を説明する。第２の従来例のうち、ＦＰＣに一体成形されているガスケットの場合には、ＦＰＣにガスケットを一体成形する際の型締めによるＦＰＣの断線・破損を防止するために、ＦＰＣの耐熱性や耐圧性がガスケットよりも高くなければならない。このため、ＦＰＣやガスケットの材料選定の制限が厳しく、最適材料の選定が困難であったり、効率的な成形条件や簡単な形状を適用することができなかったりする問題があった。
【００１６】
一方、第２の従来例のうち、予め成形しておいてＦＰＣを外部へ引き出す際にガスケットにもＦＰＣを挿通することで装着されたガスケットの場合には、上記第１の従来例と同様の問題があった。
【００１７】
本発明は上記従来技術に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、密封性が良く、容易に装着できると共に材料選定自由度が広がるガスケット及びその製造方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、液状のゴム材料を用い、この液状のゴム材料を所定形状にして常温常圧下で硬化することによって、ガスケットを形成した。特に本発明は、液状のゴム材料が配線含有薄型部材の表面の凸凹になじむため、配線含有薄型部材の表面を含む領域に液状のゴム材料を塗布して形成する。
【００１９】
具体的な本発明のガスケットは、配線含有薄型部材の表面を含む領域に液状のゴム材料を塗布し、該塗布された液状のゴム材料を常温常圧下で硬化して形成されることを特徴とする。
【００２０】
この構成では、配線含有薄型部材の表面が凸凹でも、配線含有薄型部材の表面に液状のゴム材料をなじませて隙間無く塗布し、配線含有薄型部材とガスケットとを密接させるので、密封性を向上することができる。
【００２１】
また、ガスケット形状も液状で形成できるので、配線含有薄型部材の表面を含む領域で様々な形を採用して形成することができ、形状選定の自由度が広がる。さらには配線含有薄型部材の装着状態とした際の隙間に液状のゴム材料を充填して隙間を埋めるガスケットを形成することもできる。
【００２２】
さらに、液状のゴム材料に対して加熱加圧といった成形方法を採用しないので、配線含有薄型部材と液状のゴム材料とは種々の材料を採用することができ、材料選定の自由度が広がる。
【００２３】
配線含有薄型部材としては、例えば、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）等が挙げられる。
【００２４】
液状のゴム材料としては、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、ウレタンゴム（ＵＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等が挙げられる。さらに、製造コストの面から、紫外線硬化型エラストマーが好ましく、ゴム硬度は２０〜６０（ＪＩＳ−Ａ）が良い。
【００２５】
吐出手段から吐出位置を移動させながら液状のゴム材料を吐出させて液状のゴム材料の塗布を行うことが好適である。
【００２６】
この構成では、液状のゴム材料の塗布が吐出手段から液状のゴム材料を吐出させていくだけで容易に行え、ガスケットの成形及び取り付けといった工程とは異なり、液状のゴム材料の吐出及び硬化作業を一度に行うだけで済み、工程数を削減して製造容易となり、また成形後の取り付け作業待ちのガスケットが無くなり、製造効率が向上する。
【００２７】
液状のゴム材料は、常温常圧下で、物理的作用を施されることによって、硬化することが好適である。
【００２８】
前記物理的作用には、紫外線（ＵＶ）、電子線（ＥＢ）、放射線（Ｘ線，β線，γ線）及び高周波のうち少なくとも一つが含まれることが好適である。
【００２９】
ただし、物理的作用には、湿気硬化（素材はシリコンシーラント等）やＮＣＯ硬化（ＮＣＯ＋ＯＨ→Ｕｒｅｔｈａｎｅ等）も採用できる。また、放置による硬化でもよい。
【００３０】
上記物理的作用は、１の方法のみ単独で行っても良いし、２以上の方法を組み合わせて行っても良い。
【００３１】
また、本発明は、ガスケットの製造方法をも含み、具体的には、配線含有薄型部材の表面を含む領域に液状のゴム材料を塗布してガスケット形状を形成し、該塗布された液状のゴム材料を常温常圧下で硬化して形成することを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００３３】
（第１実施形態）
図１〜図４を用いて第１実施形態に係るガスケットについて説明する。図１はＨＤＤの内部構成図である。図２は第１実施形態に係るガスケットを示す平面図である。図３は第１実施形態に係るガスケットの装着状態を図１のＡＡ断面で示す断面図である。図４は第１実施形態に係るガスケットの製造時の状態を示す図である。
【００３４】
本実施形態に係るガスケットは、図１に示すようなＨＤＤ１に用いられる。すなわち、ＨＤＤ１の配線含有薄型部材としてのＦＰＣ２をケース３内部に配置し、ＦＰＣ２からコネクタ４を外部に露出する部分のコネクタ４周りをシールする。
【００３５】
図１では、ガスケット５やコネクタ４が存在する面とは裏面のＦＰＣ２が示されている。このＦＰＣ２は、金属プレート６上に両面とも貼り付けられている。
【００３６】
ガスケット５は、図２に示すように、ＦＰＣ２上で、反密封側である外部に露出するコネクタ４の周りを一回りして囲って形成されている。
【００３７】
このガスケット５は、図３に示すように、ＨＤＤ１のケース３の開口３ａからコネクタ４を外部に露出させた際に、ＦＰＣ２を貼り付けた金属プレート６がケース３に押し付け固定されるに伴い、コネクタ４の周りでケース３の内壁に突き当たって、ＦＰＣ２とケース３内壁との間で圧縮されてシールを行う。
【００３８】
次に、本実施形態に係るガスケット５の製造方法について説明する。
【００３９】
本実施形態では、図４に示すように、吐出手段としてのディスペンサ７を用いて、ＦＰＣ２上で、コネクタ４周りに液状ゴム５’を吐出していく。このとき、ＦＰＣ２の表面が凸凹でも、ＦＰＣ２の表面上に液状ゴム５’をなじませて、ＦＰＣ２表面に対して隙間無く塗布する。
【００４０】
そして、ディスペンサ７の吐出によって、コネクタ４周りを囲うガスケット形状に液状ゴム５’を整形する。
【００４１】
その後、常温常圧下で、液状ゴム５’に対して物理的作用を施すことによって、液状ゴム５’を硬化する。
【００４２】
これにより、ＦＰＣ２上にコネクタ４周りを囲うガスケット５が形成される。
【００４３】
このように、本実施形態では、ＦＰＣ２の表面が凸凹でも、ＦＰＣ２の表面上に液状ゴム５’をなじませて隙間無く塗布し、ＦＰＣ２とガスケット５とを密接させるので、密封性を向上することができる。
【００４４】
また、液状ゴム５’に対して加熱加圧といった成形方法を採用しないので、ＦＰＣ２と液状ゴム５’とは種々の材料を採用することができ、材料選定の自由度が広がる。
【００４５】
さらに、直接、液状ゴム５’でＦＰＣ２上にガスケット形状を整形するので、ガスケット５の成形及び取り付けといった工程とは異なり、液状ゴム５’の吐出及び硬化作業を一度に行うだけで済み、工程数を削減して製造容易となり、また成形後の取り付け作業待ちの部品（ガスケット）が無くなり、製造効率が向上する。
【００４６】
以上により形成されるガスケット５の液状ゴム５’の具体例を用いた製造方法について以下に説明する。
【００４７】
ＦＰＣ２への密着性を高めるために、かつ、十分な高さのガスケット形状を保つために、液状ゴム５’の粘度の範囲は、塗工温度下で約１〜１０００Ｐａ・ｓ、好ましくは１０〜１００Ｐａ・ｓである。
【００４８】
また、液状ゴム５’が硬化したガスケット５は、硬度（ＪＩＳ−Ａ）は７０以下が望ましい。硬度（ＪＩＳ−Ａ）がこれ以上ではＦＰＣ２及びケース３への負荷が増大し、断線、破損及び変形の可能性があり、また十分な密封性を保つことができない。
【００４９】
以上の条件を満たす好適な例としては、紫外線硬化型の液状ポリウレタン樹脂が挙げられる。液状ポリウレタン樹脂の特性は、室温環境での粘度が４００Ｐａ・ｓで、硬化後の硬度（ＪＩＳ−Ａ）は６０以下である。
【００５０】
この液状ポリウレタン樹脂では、所定形状に整形後、紫外線を照射して、液状ゴム５’を硬化する。硬化条件は、６００Ｗの超高圧水銀灯を用いて、約３０秒間紫外線の照射を行う。
【００５１】
（第２実施形態）
図５、図６を用いて第２実施形態に係るガスケットについて説明する。図５は第２実施形態に係るガスケットを示す図である。図５（ａ）は上視図であり、図５（ｂ）は側面図である。図６は第２実施形態に係るガスケットの製造時の状態を示す図である。図６では、各（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ上視図及び側面図が示されている。
【００５２】
本実施形態のガスケット９は、図５に示すように、薄板状のＦＰＣ８の表裏両面にわたって一回りして形成されている。
【００５３】
このガスケット９は、例えば、図１４に示すものと同様に、ケースのスリットからＦＰＣ８を外部へ引き出した際に、ＦＰＣ８の一部が貼り付けられた金属プレートがケースの内壁に押し付け固定されるに伴い、ケースのスリットを塞いでシールを行うもの等に用いられる。
【００５４】
次に、本実施形態に係るガスケット９の製造方法について説明する。
【００５５】
本実施形態では、まず、図６（ａ）に示すように、片面（表）を上に向けてＦＰＣ８を受け治具１０に載置し、吐出手段としてのディスペンサ１１を用いて、ＦＰＣ８の片面（表）上で、ＦＰＣ８の幅をまたいで、すなわちＦＰＣ８の幅からはみ出させて液状ゴム９’を吐出していく。このとき、ＦＰＣ８の表面が凸凹でも、ＦＰＣ８の表面上に液状ゴム９’をなじませて、ＦＰＣ８表面に対して隙間無く塗布する。
【００５６】
その後、常温常圧下で、ＦＰＣ８の片面（表）上の液状ゴム９’に対して物理的作用を施すことによって、液状ゴム９’を硬化する（図６（ｂ）参照）。そして、一旦、片面（表）上の液状ゴム９’が硬化して硬化ゴム９ａとなったＦＰＣ８を受け治具１０から引きはがす。
【００５７】
次に、片面（裏）を上に向けてＦＰＣ８を受け治具１２に載置し、ディスペンサ１１を用いて、ＦＰＣ８の片面（裏）上で、ＦＰＣ８の幅をまたいで、すなわちＦＰＣ８の幅からはみ出させて液状ゴム９”を吐出していく。このときの受け治具１２は、図６（ｃ）に示すように、ＦＰＣ８の片面（表）の硬化した硬化ゴム９ａを潰さない溝１２ａが掘られている。
【００５８】
ここで、ＦＰＣ８の表裏両面での液状ゴム９’，９”を吐出させる際に、両面ともＦＰＣ８の幅からはみ出させて液状ゴム９’，９”を吐出しているので、ＦＰＣ８の表裏両面でのはみ出し部分が接合されることになる。これにより、ガスケット９がＦＰＣ８の表裏両面をぐるりと一回りして形成されることとなる。
【００５９】
その後、常温常圧下で、ＦＰＣ８の片面（裏）上の液状ゴム９”に対して物理的作用を施すことによって、液状ゴム９”を硬化する。
【００６０】
これにより、図５に示すように、薄板状のＦＰＣ８の表裏両面にわたって一回りしたガスケット９が形成される。
【００６１】
これにより、本実施形態でも、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００６２】
（第３実施形態）
図５、図７を用いて第３実施形態に係るガスケットについて説明する。図７は第３実施形態に係るガスケットの製造時の状態を示す図である。
【００６３】
本実施形態のガスケットは、第２実施形態と同様な図５に示すものであり、その製造の仕方が異なる。
【００６４】
本実施形態に係るガスケットの製造方法について説明する。
【００６５】
本実施形態では、図７に示すように、常温常圧下で、吐出手段としてのディスペンサ１１を用いて、ＦＰＣ８の表面上で、液状ゴムを吐出し、液状ゴムの吐出の直後に、ＦＰＣ８の表面上の液状ゴムに対して物理的作用として紫外線照射をライト１３で施すことによって、液状ゴムを硬化ゴム９ｂに硬化させていく。
【００６６】
このとき、ＦＰＣ８の表面が凸凹でも、ＦＰＣ８の表面上に液状ゴムをなじませて、ＦＰＣ８表面に対して隙間無く塗布しつつ、直後に液状ゴムの硬化を行う。
【００６７】
この液状ゴムの吐出及び硬化による硬化ゴム９ｂ作製の工程を、図７の図示矢印のようにＦＰＣ８を回転移動させて、ＦＰＣ８の表裏両面をぐるりと一回りするまで一筆書きのように行う。なお、ＦＰＣ８を回転移動させる以外に、固定したＦＰＣ８の周りをディスペンサ１１及びライト１３が移動して一周することによっても、上記工程を行うことができる。
【００６８】
これにより、図５に示すように、薄板状のＦＰＣ８の表裏両面にわたって一回りしたガスケット９が形成される。
【００６９】
これにより、本実施形態でも、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００７０】
（第４実施形態）
図８、図９を用いて第４実施形態に係るガスケットについて説明する。図８、図９は第４実施形態に係るガスケットを示す図である。
【００７１】
図８、図９のガスケット１５，１６は、ＦＰＣ１４の表面に一部を張り付け、その貼り付け部を含んだ大きな環状をしている。図８のガスケット１５は、ＦＰＣ１４の片面に張り付いたものである。図９のガスケット１６は、ＦＰＣ１４を挟み込んだものである。
【００７２】
これらのガスケット１５，１６は、第２実施形態の図６に示す製造方法によって形成することができる。すなわち、図６の方法で、ＦＰＣ１４の幅からはみ出させて液状ゴムを吐出していくときのはみ出しでガスケット形状の環を構成すれば良い。図８のガスケット１５は、図６（ａ）に示すように片面のみで作製する。図９のガスケット１６は、図６の手順に従って両面で作製する。
【００７３】
これにより、本実施形態でも、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００７４】
（第５実施形態）
図１０を用いて第５実施形態を説明する。図１０は第５実施形態に係るガスケットを示す図である。
【００７５】
本実施形態のガスケット１８は、図１０に示すように、ＦＰＣ１７を挿通したＨＤＤの外箱１９の隙間に配置されてＦＰＣ１７周りの隙間を埋めるものである。
【００７６】
本実施形態に係るガスケット１８の製造方法について説明する。
【００７７】
本実施形態では、吐出手段としてのディスペンサ（不図示）を用いて、ＦＰＣ１７を挿通したＨＤＤの外箱１９の隙間１９ａに、ＦＰＣ１７周りに液状ゴムを吐出して外箱１９の隙間１９ａに充填していく。このとき、ＦＰＣ１７の表面が凸凹でも、ＦＰＣ１７の表面上に液状ゴムをなじませて、ＦＰＣ１７表面に対して隙間無く塗布する。
【００７８】
そして、ディスペンサの吐出によって、ＦＰＣ１７周りを囲って外箱１９の隙間１９ａを埋めるガスケット形状に液状ゴムを整形する。
【００７９】
その後、常温常圧下で、液状ゴムに対して物理的作用を施すことによって、液状ゴムを硬化する。
【００８０】
これにより、ＦＰＣ１７を挿通したＨＤＤの外箱１９の隙間１９ａに配置されてＦＰＣ１７周りを埋めるガスケット１８が形成される。
【００８１】
これにより、本実施形態でも、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００８２】
以上の実施形態で説明したように、ガスケット形状が液状ゴムの吐出により形成できるので、ＦＰＣ等の表面を含む領域で様々な形を採用して形成することができ、形状選定の自由度が広がる。さらには第５実施形態のようにＦＰＣ等の装着状態とした際の隙間に液状ゴムを充填して隙間を埋めるガスケットを形成することもできる。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、密封性が良く、容易に装着できるようになると共に材料選定自由度を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＨＤＤの内部構成図である。
【図２】第１実施形態に係るガスケットを示す平面図である。
【図３】第１実施形態に係るガスケットの装着状態を示す断面図である。
【図４】第１実施形態に係るガスケットの製造時の状態を示す図である。
【図５】第２実施形態に係るガスケットを示す図である。
【図６】第２実施形態に係るガスケットの製造時の状態を示す図である。
【図７】第３実施形態に係るガスケットの製造時の状態を示す図である。
【図８】第４実施形態に係るガスケットを示す図である。
【図９】第４実施形態に係るガスケットを示す図である。
【図１０】第５実施形態に係るガスケットを示す図である。
【図１１】従来技術のガスケットを示す平面図である。
【図１２】従来技術のガスケットの装着状態を示す断面図である。
【図１３】従来技術のガスケットを示す図である。
【図１４】従来技術のガスケットの装着状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ＨＤＤ
２ＦＰＣ
３ケース
３ａ開口
４コネクタ
５ガスケット
５’ 液状ゴム
６金属プレート
７ディスペンサ
９ガスケット
９’ 液状ゴム
９” 液状ゴム
９ａ硬化ゴム
９ｂ硬化ゴム
１０受け治具
１１ディスペンサ
１２受け治具
１２ａ溝
１３ライト
１４ＦＰＣ
１５ガスケット
１６ガスケット
１７ＦＰＣ
１８ガスケット
１９外箱
１９ａ隙間

Claims

配線含有薄型部材の表面を含む領域に液状のゴム材料を塗布し、該塗布された液状のゴム材料を常温常圧下で硬化して形成されることを特徴とするガスケット。
吐出手段から吐出位置を移動させながら液状のゴム材料を吐出させて液状のゴム材料の塗布を行うことを特徴とする請求項１に記載のガスケット。
液状のゴム材料は、常温常圧下で、物理的作用を施されることによって、硬化することを特徴とする請求項１又は２に記載のガスケット。
前記物理的作用には、紫外線、電子線、放射線及び高周波のうち少なくとも一つが含まれることを特徴とする請求項３に記載のガスケット。
配線含有薄型部材の表面を含む領域に液状のゴム材料を塗布してガスケット形状を形成し、
該塗布された液状のゴム材料を常温常圧下で硬化して形成することを特徴とするガスケットの製造方法。