JP2008541486A - 電磁妨害（ｅｍｉ）遮蔽用ストリップガスケット - Google Patents

Abstract

電磁妨害を遮蔽するために密閉面に対して低度の閉鎖力を利用しているストリップガスケットが開示されている。該ストリップガスケットは外面と内面とを有している。該内面は中空断面領域を提供する。その内面や外面、あるいはそれら双方の面の周囲に曲げモーメントが形成され、密閉面に対して低度の閉鎖力を提供する。曲げモーメントは前記ストリップガスケットの表面積を増大させ、その結果低抵抗を提供する。コーシ応力の分析が従来のストリップガスケットと比較して、ストリップガスケットを圧縮するために必要な力は低いことを明らかにしている。

Description

本発明は遮蔽ガスケット（ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ ｇａｓｃｋｅｔｓ）に関し、詳しくは電磁妨害（ＥＭＩ）遮蔽あるいは無線周波妨害（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ： ＲＦＩ）遮蔽を行うために密閉面（ｅｎｃｌｏｓｉｎｇ ｆａｃｅ）に対して低度の閉鎖力を利用するストリップガスケット（ｓｔｒｉｐ ｇａｓｋｅｔｓ）に関するものである。

例えばテレビ、ラジオ、コンピュータ、医療器具、事務機械、通信設備などの電子設備の作動は典型的には電子システムの電子回路内で無線周波および（または）電磁放射の発生を伴うものである。例えば、ドアやアクセスパネル、コンピュータのキャビネットやドライブを遮蔽するハウジング、ブラウン管（ＣＲＴｓ）およびカーエレクトロニックスモジュールのような商業的な電子装置密閉体（ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）における作動周波数が増大するとその結果高周波電磁妨害（ＥＭＩ）のレベルが上がることになる。ドアとかアクセスパネルに直面あるいは接合している金属表面の間に何らかの空隙があれば電磁放射が通過し、電磁妨害を発生させる機会を与える。これらの空隙はまた、吸収され、接地されるＥＭＩエネルギからキャビネットの表面に沿って流れる電流も妨害する。

適正に遮蔽されていないとすれば、そのような放射は無関係の設備に対してもかなりの妨害を発生させることが可能である。従って、電子システム内の無線周波および電磁放射のすべての発生源を有効に遮蔽し、接地することが必要である。よって、電磁妨害（ＥＭＩ）の通路を塞ぐためにそのような表面の間に導電性遮蔽体（ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｓｈｉｅｌｄ）すなわちガスケットを使用することが望ましい。

ＥＭＩ作用を減衰させるためには、ＥＭＩエネルギを吸収し、および（または）反射させる能力を有する遮蔽ガスケットがＥＭＩエネルギを発生源の装置内に閉じ込め、そしてその装置あるいはその他の「対象となる」装置をその他の発生源の装置から隔絶することの双方を行うために採用すればよい。そのような遮蔽は発生源とその他の装置との間に挿入される障壁として設けられ、典型的には当該装置を密閉する導電性で接地されたハウジングとして構成される。当該装置の回路は一般的に保守管理（ｓｅｒｖｉｃｉｎｇ）などのためにアクセス可能な状態に留まる必要があるので、殆どのハウジングには例えばドア、ハッチ、パネルあるいはカバーのような開放可能あるいは取り外し可能なアクセス手段（ａｃｃｅｓｓｅｓ）が設けられている。しかしながら、これらのアクセスおよびその対応する適合、あるいは接合された表面が最大限平坦であるとしてもその間に、放射エネルギがそこを通って漏出、さもなければ当該装置へ出入りしうる開口を含むことによって遮蔽の効率を低減させる空隙が存在しうる。更に、そのような空隙はハウジングあるいはその他の遮蔽体の前記表面および接地の導電性の不連続を意味し、スロットアンテナの形態として機能することによってＥＭＩ放射の二次発生源を発生させることすらありうる。この点に関して、ハウジング内に誘導された大量の、あるいは表面の電流が遮蔽体におけるいずれかの境界空隙（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｇａｐｓ）に亘って電圧勾配を発現させ、それによって前記空隙はＥＭＩノイズを放射するアンテナとして機能する。一般的に、ノイズの振幅は空隙の長さに比例するが、空隙の幅は目だった作用は少ない。

ハウジングとその他のＥＭＩ遮蔽構造体との接合面内での空隙を埋めるために、前記構造体に亘っての電気的連続性を保持すること、および例えば湿気および塵のような汚染物体を当該装置の内部から排除することの双方の目的に対してガスケットやその他のシールが提案されてきた。そのようなシールは接合面の一つに接着するか、機械的に取り付けるか、あるいは圧入され、適用された圧力の下で前記表面の間の凹凸に適合することによってそこを横切る連続した導電通路を確立するようにどのような境界空隙も閉鎖してしまうよう機能する。従って、ＥＭＩ遮蔽用に意図するシールは、たとえ圧縮状態にある間であっても電気的な表面の導電性を提供し、しかも前記シールが空隙の大きさにも適合するようにする弾性を有している構造ものであると規定される。更に、前記シールは耐摩耗性で、製造が経済的であり、圧縮および弛緩の繰り返しサイクルに耐えることが可能でなければならない。

充填材、遮蔽体、あるいはコーティングのための導電性材料は金属、金属メッキした粒体、織布、メッシュや繊維を含む。好適な金属としては銅、ニッケル、銀、アルミニウム、錫、あるいは例えばモネルメタル（Ｍｏｎｅｌ）のような合金を含み、好適な繊維および織布は、例えば綿、羊毛、絹、セルローズ、ポリエステル、ポリアミド、ナイロンおよびポリイミドのような天然繊維あるいは合成繊維を含む。代替的に、カーボン、グラファイト、あるいは導電性高分子材料のようなその他の導電性粒体および繊維でも代替しうる。

これらの遮蔽装置は広範なサイズで入手可能であり、連続したロールあるいはある長さに切断されて供給されうる。一般的に、これらの遮蔽装置はリベット、溶接、ネジなどによってハウジングに取り付けられ、好ましくは遮蔽装置を取り付け済みの連続したロール状に形成されたストリップ金属クリップ（ｓｔｒｉｐ ｍｅｔａｌ ｃｌｉｐ）が使用される。

キタガワ（Ｋｉｔａｇａｗａ）に対して発行された米国特許第５，００８，４８５号（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．５，００８，４８５）は、例えばゴムなどの弾性で、非導電性の材料から形成された内側のシール部材と該シール部材の上にコーティングされた導電性の外層とを含む導電性のＥＭＩ遮蔽体を開示している。導電性の層の一部は、前記シール部材が取り付けられているハウジングの縁部と直接接触するように該シール部材を越えて延在している。導電性の層はカーボンブラック、金属パウダーなどが充填されてそれを導電性としている樹脂材料を含む導電性化合物から形成されている。

ケイサー他（Ｋｅｙｓｅｒ ｅｔ ａｌ）に対して発行された米国特許第５，０２８，７３９号（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．５，０２８，７３９）は、細かい織り目の開放したフォーマット編み（ｆｉｎｅ，ｏｐｅｎ ｆｏｒｍａｔ ｋｎｉｔ）あるいは網目状になったワイヤメッシュ（ｂｒａｉｄｅｄ ｗｉｒｅ ｍｅｓｈ）内に包囲された弾力的で伸縮性の芯を含むＥＭＩ遮蔽ガスケットを開示している。前記ガスケットを密閉体に取り外し可能に直接固定できるようにする接着剤のストリップが該ガスケットの表面に沿って長さ方向に配置されている。

ホージ二世他（Ｈｏｇｅ，Ｊｒ．ｅｔ ａｌ．）に対して発行された米国特許第５，１０５，０５６号（Ｕ，Ｓ，Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．５，１０５，０５６）は圧縮可能な芯の周りで周方向に巻きつけられた導電性被覆材（ｓｈｅａｔｈｉｎｇ）から形成されたＥＭＩ遮蔽ガスケットを開示している。被覆材自体が重なるところでは、長手方向の継ぎ目が画成されており、それに対してガスケットを密閉体などのパネルに接着させるために接着剤が塗布される。接着剤は前記継ぎ目に亘って横方向に延在する非重なり線（ｎｏｎ−ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ ｌｉｎｅ）を繰り返した形態で不連続に塗布されることが好ましい。

ブオナンノ（Ｂｕｏｎａｎｎｏ）に対して発行された米国特許第５，２０２，５３６号（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．５，２０２，５３６）は部分的な導電性被覆材で被覆されている細長い弾性の芯を有するＥＭＩシールを開示している。被覆材の導電性の部分、好ましくは樹脂結合剤に金属を被覆した織布（ｍｅｔａｌｌｉｚｅｄ ｆａｂｒｉｃ）などが非重なりである端部を画成するように前記芯の周りを部分的に延在するように設けられている。第二の非導電性の被覆材部分が導電性の被覆材部分の端部の間を延在するように前記芯要素に取り付けられている。シールを適所に保持するためにコンタクト接着剤（ｃｏｎｔａｃｔ ａｄｈｅｓｉｖｅ）を使用してもよい。

ペング他（Ｐｅｎｇ，ｅｔ．ａｌ）に対して発行された米国特許第６，１２１，５４５号（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．６，１２１，５４５）は小型の電子装置密閉パッケージ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ ｐａｃｋａｇｅｓ）において使用するのに特に適合している低度の閉鎖力を提供するガスケットを開示している。開示されたガスケットは交互の局所の最大および最小高さにおいて周期的に「中断された」パターン（“ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄ” ｐａｔｔｅｒｎ）を形成するように設計されてきた。そのようなタイプのガスケットは成形加工あるいはフォームインプレース（ｆｏｒｍ ｉｎ ｐｌａｃｅ： ＦＩＰ）プロセスを使用することによって形成することが可能であり、刻みのある、すなわちノッチ状、鋸歯状、あるいは正弦曲線状の「波形」の外形（ｐｒｏｆｉｌｅ）を有するか、あるいは一連の不連続のビードとして形成される。一般に、特定した接合形態に対して、そのような「中断した」外形すなわちパターンを有するガスケットは連続的な外形のものより所定の圧縮力の下ではより大きな撓みを見せるものと思われる。

スペーサガスケットの設計においてより低度の閉鎖力を達成する別の方法がペン他（Ｐｅｎｇ，ｅｔ ａｌ．）に対して発行され、本発明と共通に譲渡されている米国特許第６，１２１，５４５号（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ ６，１２１，５４５）に記載されている。この方法は加えられた圧縮性負荷に応答するフレームに対して内方向あるいは外方向に角度をつけて撓み可能であるモーメントアーム部分（ｍｏｍｅｎｔ ａｒｍ ｐｏｒｔｉｏｎ）を有するガスケットを構成することに関係する。それに説明されている曲げモード応答性の結果、そのようなガスケットは従来の圧縮モードで作動しているガスケットの外形と比較して力の偏向を見せることが判っている。

典型的な小型の密閉体への適用は一般的に、比較的に低度の閉鎖力荷重（ｃｌｏｓｕｒｅ ｆｏｒｃｅ ｌｏａｄｓ）、例えばガスケットの長さの約０．２−１．５ｋｇ／ｃｍ（１．０−８．０ポンド／インチ）の下で撓み可能である低インピーダンス、低外形（プロフィール）の接続（ｌｏｗ ｐｒｏｆｉｌｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を必要とする。その撓みは、ガスケットが接合されたハウジングあるいは盤の表面との間に導電性の通路を発生させるようにその面と確実に十分適合するようにさせる。しかしながら、ある適用に対しては、ある従来の外形に対して必要とされる閉鎖力、あるいはその他の撓み力は特定のハウジングあるいは盤組立体の設計によって許容しうるものより高い可能性があることが認められた。

前述した、およびその他の既知のガスケットは適度に良好に機能を果たすものの、一方これらのガスケットはキャビネットに組み立てるには比較的コストが高くつく。更に、緊密に編製されたワイヤメッシュはドアあるいはパネルをシールするため高度の閉鎖力を必要とされることを要請され、かつ前記の緊密に編製されたメッシュと必要とされる金属クリップとを組み合わせるとガスケットを重くし、それは例えば航空機産業におけるように重量が重要な要素であるような用途においては有害である。

例えば携帯電話機のような手持ちの電子装置のサイズは小型化し続けているので、ガスケットの外形の設計における更なる改良をすることは電子装置産業においては歓迎されるであろう。特に、益々工業規格となりつつある小型電子装置の密閉体において使用するために低度の閉鎖力のガスケット外形を提供することが望ましい。

従って、安価であり、軽量で、かつ密閉面に対して低度の閉鎖力を許容する特定の構造を備えた弾性の芯を有する遮蔽ガスケットが必要とされている。遮蔽ガスケットはまた、複雑な密閉体においては極めて望ましい優れた圧縮−撓み特性を提供すべきである。更に、遮蔽ガスケットは、密閉面の種々の曲げ曲度で利用可能であるべきで、かつ新規な設計を許容するために例えば非対称形、あるいは平坦な長方形、Ｃ字形、Ｖ字形、Ｄ字形、Ｐ字形など各種の形状および外形で入手できるようにされるべきである。

従って、本発明の目的は軽量構造および密閉面に固定する上での可撓性を提供する中空断面を有しているストリップガスケットを提供することである。

本発明の別の目的は低度の閉鎖力で密閉面をシールできるようにするストリップガスケットを提供することである。

本発明の別の目的は電気抵抗をより低くしうるストリップガスケットを提供することである。

従来技術の前述の、およびその他の欠点に対処するために、本発明は電磁妨害（ＥＭＩ）、無線周波妨害（ＲＦＩ）を遮蔽し、かつ環境をシールするために中空の断面領域を有するストリップガスケットを提供する。

本発明のストリップガスケットは、例えばドアおよびアクセスパネル、コンピュータのキャビネットおよびドライバを遮蔽するハウジング、ブラウン管（ＣＲＴ）およびカーエレクトニクスモジュールのような多数の電子装置密閉体におけるＥＭＩ／ＲＦＩ遮蔽および環境シールを提供する。該ストリップガスケットは電子装置密閉体の所望する部分あるいは位置に対して適用することができる。

ストリップガスケットには内面と外面とが設けられる。ストリップガスケットの内面は中空の断面領域を提供するように構成されている。ストリップガスケットの内面および外面は一つ以上の曲げモーメント（ｂｅｎｄｉｎｇ ｍｏｍｅｎｔｓ）を有している。代替的に、該曲げモーメントはガスケットの内面あるいは外面のいずれかにおいて形成させることも可能である。ストリップガスケットは低閉鎖力および低抵抗を提供し、従ってＥＭＩ／ＲＦＩ遮蔽に理想的なものとする。

一実施例において、Ｏ字形を有するストリップガスケットが説明されている。前記の説明されたＯ字形のストリップガスケットには一つ以上の曲げモーメントを有する内面と外面とが設けられている。内面は中空の断面領域を提供するように構成される。曲げモーメントは前記の内面と外面との周囲において発生したエンボスパターン（浮き出し模様：ｅｍｂｏｓｓｅｄ ｐａｔｔｅｒｎ）によって画成される。このように形成された曲げモーメントは表面積を増し、その結果ガスケットに亘って低抵抗をもたらす。

ストリップガスケットにおけるコーシ（Ｃａｕｃｈｙ）応力の効果を分析するために非線形有限要素分析（ＦＥＡ）法が使用される。本発明によって構成された開示のガスケットの外形の静荷重−圧縮の応答性が、非線形有限要素分析（ＦＥＡ）モデルリングプログラム、ＭＡＲＣ Ｋ６（カリフォルニア州パロアルトのＭＡＲＣアナリシスリサーチ会社−ＭＡＲＣ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐ．，Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆ．）を使用して予測される。ストリップガスケットの力対圧縮のプロット（ｐｌｏｔ）は本発明によるストリップガスケットの曲線は従来のストリップガスケットの曲線より下方に位置することが認められることを示している。約０．０３５６ｋｇ／ｃｍ（０．２ ｌｂｓ／ｉｎｃｈ）の特定の力において、本発明によるストリップガスケットは、５単位（０．１０１６ミリ（０．００４”）／増分において）まで圧縮される従来のストリップガスケットと比較して１５単位（０．１０１６ミリ（０．００４インチ）／増分において）まで圧縮される。

代替実施例において、本発明によるストリップガスケットにはＤ字形、Ｐ字形、あるいはそれらの組み合わせの中空断面を設けることができる。曲げモーメントはストリップガスケットの内面および外面においてエンボス加工される。代替的に、曲げモーメントはガスケットの内面あるいは外面のいずれかにエンボス加工することができる。

ストリップガスケットは典型的に弾性の芯要素と導電性の被覆要素とからつくられている。弾性芯要素は典型的には、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレン−ＥＰＤＭブレンド、ブタジエン、スチレン−ブタジエン、ニトリル、クロロスルホン酸塩（ｃｈｌｏｒｏｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、発泡ネオプレン、発泡ウレタン、あるいは発泡シリコンのような発泡状弾性熱可塑性材料でもよい弾性発泡体から形成される。代替的に、非発泡シリコン、ウレタン、ネオプレン、あるいは熱可塑性材料を中実あるいはチューブ状の形態のいずれかで使用してもよい。

被覆材は織布あるいは非織布として、あるいは編製メッシュとして提供しうる。織布あるいはメッシュは、例えば銅、ニッケル、銀、アルミニウム、錫の金属ワイヤあるいはモネルメタル（Ｍｏｎｅｌ）のような合金の金属ワイヤ、あるいは、例えばカーボン、グラファイトのようなその他の導電性繊維あるいは導電性高分子材料から形成しうる。代替的に、例えば綿、羊毛、絹、セルローズ、ポリエステル、ポリアミド、ナイロン、ポリイミドなどの非導電性の天然繊維あるいは合成繊維を、例えば金属、カーボンなどのような導電性材料でメッキ、あるいはコーティングしてもよい。シールのための特定の用途の必要性に応じて、導電性および非導電性の繊維を使用してもよい。被覆材は非導電性の繊維と銅、アルミニウム、あるいは別の金属から形成された導電性金属薄膜のラミネートとして提供してもよい。しかしながら、好適な被覆材料は銀、銅、ニッケルあるいは錫でメッキしたナイロンあるいはポリエステルのヤーン（ｙａｒｎ）を含む。

本発明を、類似の要素を同じ参照番号で指示する添付図面において、例としてであって限定的でなく以下説明する。

当該技術分野の専門家は、図に示す要素は簡単に判り易くするために示されており、必ずしも正規の尺度に描かれていないことを認識するであろう。例えば、図に示す要素のあるものの寸法は本発明の実施例を理解し易くするために他の要素に対して誇張して示すことがありうる。

本発明は遮蔽ガスケットを指向する。特に、本発明は複合密閉面（ｃｏｍｐｌｅｘ ｅｎｃｌｏｓｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅｓ）において電磁妨害（ＥＭＩ）あるいは無線周波妨害（ＲＦＩ）遮蔽を提供するストリップガスケットを開示する。該ストリップガスケットは外面と、内面と、複数の曲げモーメントを含む。内面は中空の断面領域を提供する。曲げモーメントは前記内面、外面、あるいはそれらの双方の面の周囲において形成され、密閉面において低度の閉鎖力を提供する。

二つの面が接触するように合わされる時、面の凹凸によってそれらの面は全ての点において完全に接合することを妨げられる。空隙は小さいものであっても、極めて高い閉鎖力が加えられたとしても、ＥＭＩエネルギのための漏出通路を提供する。完全な接合を達成するために、弾性材料のガスケットが前記面の間に設置される。閉鎖圧力が加えられると、ガスケット自体が双方の適合面における凹凸に適合し、接合部の全体にわたって局所の圧縮の段階的変化をそれ自体が調節して完全にシールする。同じように、もしも弾性のガスケットがメッシュあるいは粒体の形態でその周り、あるいはその容積を通して分配された金属を組み込んでいるとすれば、接合部は電磁エネルギの侵入に対してシールすることが可能であり、それによって密閉体の導電性並びに遮蔽の完全性が回復される。

ストリップガスケットは、例えばドアおよびアクセスパネル、コンピュータのキャビネットやドライブを遮断するハウジング、ブラウン管（ＣＲＴ）およびカーエレクトロニクスモジュールのような多数の電子装置密閉体においてＥＭＩ／ＲＦＩ遮断および（または）周囲のシールを提供する。ストリップガスケットは電子装置密閉体の所望の部分あるいは位置に対して適用可能である。

従来のＥＭＩ遮断ガスケットは、空隙充填能力を有し、その周りに導電性のチューブ状スリーブあるいはその他の被覆材が設けられている弾性の芯要素を含むものである。この弾性の芯要素は典型的には、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレン−ＥＰＤＭブレンド、ブタジエン、スチレン−ブタジエン、ニトリル、クロロスルホン酸塩、あるいは発泡性のネオプレン、ウレタン、あるいはシリコンのような発泡性の弾性熱可塑性材料でもよい導電性の発泡弾性物質から形成される。代替的に、非発泡性のシリコン、ウレタン、ネオプレンあるいは熱可塑性材料を中実あるいはチューブ状のいずれかの形態で利用してもよい。

被覆材は織布あるいは不織布、または編製メッシュとして提供しうる。前記織布あるいはメッシュは、例えば銅、ニッケル、銀、アルミニウム、錫のような金属ワイヤ、あるいはモネルメタル（Ｍｏｎｅｌ）のような合金の金属ワイヤ、あるいは例えばカーボン、グラファイトのようなその他の導電性繊維あるいは導電性高分子材料から形成しうる。代替的に、綿、羊毛、絹、セルローズ、ポリエステル、ポリアミド、ナイロン、ポリイミドなどの非電導性の天然繊維あるいは合成繊維を、例えば金属、カーボンなどの導電性材料でメッキするか、あるいはコーティングしてもよい。シールに対する特定の用途の必要性に応じて、導電性繊維と非導電性繊維との組み合わせを使用してもよい。被覆材はまた、非導電性繊維と、銅、アルミニウムあるいは別の金属から形成された導電性の金属薄膜とのラミネートとして提供しうる。好適な被覆材料は、銀、銅、ニッケルあるいは錫でメッキしたナイロンあるいはポリエステルのヤーンを含む。

ＥＭＩガスケットの性能を測定するために使用される数種の基準がある。例えば、電気的性能は所定の圧縮負荷におけるオーム／平方（ｏｈｍ／ｓｑｕａｒｅ）で示す表面抵抗率で測定される。低い抵抗率が望ましいが、これはガスケットの表面導電性が高いことを意味するからである。ＥＭＩ遮断性能は２０ＭＨｚから１８ＧＨｚまでの範囲の周波数に亘ってデシベルで測定され、この範囲に亘る一定のデシベルのレベルが好ましい。ガスケットの性能はまた、ガスケットの被覆の導電性金属要素の厚さによっても変わり、より厚い層がより薄い層よりも良好な性能を提供する。

遮断ガスケットはまた、通常作動の間は低度の閉鎖力を提供する。閉鎖力は、ガスケットを介してドアのフレームに対する電気的に適正な接合を保証するようにガスケットに必要な偏向を与えながら、ドアあるいはパネルを閉鎖するに必要な力として定義することができる。典型的には必要な閉鎖力は約０．０８９ｋｇ／ｃｍ（５ポンド／線状インチ（ｌｂｓ／ｌｉｎｅａｒ ｉｎｃｈ））以下である。遮蔽装置は接合面に掻き傷をつけたり、あるいは磨耗させることなくその高さの最大７５％まで容易に圧縮することができる。３０メガヘルツから３ギガヘルツまでの間の放射周波数に対しては、適度の遮蔽性を提供するために弾性の芯あるいはその他の類似の要素によって内部で支持されている導電性メッシュ材料を利用することが知られている。

ストリップガスケットは、典型的な用途に対して、例えば成形されたガスケット、押出成形されたガスケット、そして強化ガスケットのような種々タイプで市販されている。典型的な用途とは、限定的でないが、電子ベイドア（ｂａｙ ｄｏｏｒｓ），ウイングパネルアクセスカバー（ｗｉｎｇ ｐａｎｅｌ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｖｅｒｓ），エンジンパイロン、およびレードーム（ｒａｄｏｍｅｓ）を含む。ストリップガスケットは特定の用途に対応するために注文仕様の断面や形状のものを設計し、開発することができる。

押出成形のガスケットは中空の構造体あるいは中実の構造体のいずれかで入手しうる。これらのガスケットはまた、例えば丸形、「Ｄ」字形、矩形、Ｐ字形およびＣ字形のような各種の断面形状で、中空および矩形の双方のタイプでも入手しうる。これらの断面形状はガスケットを所望の密閉面、すなわち接合面に位置させる上での融通性を提供する。

強化ガスケットは、織製あるいは編製の布材料で強化した、耐蝕性のｃｈｏ−シール弾性物質ベース（ｃｈｏ−ｓｅａｌ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ ｂａｓｅ）から構成されている。これらのガスケットは航空機の機体の遮蔽用に意図されたものであり、航空宇宙や通信産業分野において広く使用されている。一体成形した強化材料は機械的特性を改良し、その結果高レベルの磨耗や酷使に耐え、一方導電性の弾性物質ベース材料の電気特性を保持しているガスケットを提供する。強化ガスケットは、航空機の機体の接合部、継ぎ目部および開口において表面の電気的連続性を保持することによってＥＭＩ遮蔽、照明保護、強力電磁場（ＨＩＲＦｓ）の保護、レーダ断面縮小を提供するために使用される。

ガスケットの重量を増やすことなく弾性物質の引張強度および引裂き強度を増すために編製されたダクロン（Ｄａｃｒｏｎ）布が強化層として使用される。落雷の衝撃から保護するために必要とされる高電流通電性を提供するためにアルミニウムあるいは「フェレックス（ｆｅｒｒｅｘ）」のワイヤメッシュの層が使用される。３Ｍ ネクステル（Ｎｅｘｔｅｌ）織布として知られているその他の織布もまた、強化目的に使用することができる。種々タイプの織製ワイヤメッシュの形状におけるその他の強化材料もまた耐火性を提供するために入手可能である。

添付図面を参照して本発明を以下説明する。図面は本発明の発明概念を説明するために使用されており、本発明を前記図面によって例証されている実施例に限定する意図のものではない。

図１は本発明の一実施例による、ストリップガスケットをその中に取り付けている密閉体を示す。密閉体１００は密閉面と、ハンドルを取り付けたドアと、該ドアを作動させるためのヒンジとを含む。ストリップガスケット１０８が前記密閉体１００のドア１０６の内面の全周に張り付けられている。ドア１０６が閉鎖されると、ストリップガスケット１０８は密閉面１０２に広がり、その全周の周りで圧縮され良好な電気的接触すなわち接合を提供する。

図２Ａを参照すれば、本発明の一実施例による、中空の断面領域を提供する内面と外面とを有するＯ字形のストリップガスケットが示されている。ストリップガスケット２００には外面２０８と内面２０６とが設けられている。前記内面２０６の周囲は中空の断面領域２０２を提供する。更に、前記内面２０６はその周囲に沿って曲げモーメント２０４Ａおよび２０４Ｂを提供するように構成されている。また、前記ストリップガスケット２００の外面２０８に沿って曲げモーメント２１６Ａおよび２１６Ｂが設けられている。

図２Ａに示されている曲げモーメントは前記外面２０８と内面２０６との周囲に形成されたエンボスパターンとして定義される。曲げモーメント２０４と２１６とはストリップガスケット２００の内面２０６および外面２０８の双方の周囲に形成することができる。代替的に、曲げモーメント２０４および２１６はガスケット２００の内面２０６あるいは外面２０８のいずれかにおいて形成することができる。ストリップガスケットの表面に付与される曲げモーメントの形成（マウント）および位置は可変であり、特定の用途の全体設計および要件に応じて決まる。

図２Ｂに従来のＯ字形ストリップガスケットが示されている。図２Ｂに示されているように、内面２１２と外面２１４とを有する従来のＯ字形のストリップガスケット２１０の正面図が示されている。図２Ｂから判りうるように、従来のＯ字形のガスケット２１０には中空の断面領域２１８が設けられ、曲げモーメントは欠如している。

前述のように、曲げモーメントは密閉面に低度の閉鎖力を提供するために形成される。閉鎖力とは、ガスケットを介してドアのフレームに対する適度の電気的接合を保証するようにガスケットの必要な撓みを得ると共に、ドアあるいはパネルを閉鎖するのに必要な力として定義される。典型的には、前記の閉鎖力は約０．０８９ｋｇ／ｃｍ（５ポンド／線状インチ）以下である。

前記面にこのように形成された曲げモーメントは取り付けられたガスケットの表面積を増大させ、従って該ガスケットの有効設置跡（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔｓ）を増大させる。表面積が増大することによって抵抗を低くする（Ｒ＝ρ（Ｌ／Ａ）、但し、Ｒは断面積の抵抗値、ρは使用された材質の抵抗値、Ｌは長さ、そしてＡは面積である）。抵抗は断面積に間接的に比例するので、全体の抵抗は表面積の増大に伴って減少する。

更に、ストリップガスケット２００は負荷状態においてコーシの応力を満足させる。コーシの法則によれば、密閉された容積が材料の残りの部分に加える体部内の力は該体部の残りの部分から密閉容積に加えられる力と均衡しなければならない。

前述の実施例はその内面および外面に曲げモーメントを備えた中空断面領域を有する、本発明によるＯ字形のストリップガスケットを説明している。しかしながら、本発明はＯ字形のストリップガスケットに制限、すなわち限定されるものでない。本発明はまた、その内面および外面に曲げモーメントを備えた中空の断面領域を有する、例えばＤ字形、Ｐ字形、あるいはその他いずれかの形状のような種々の形状および構造を備えた実施例にも展開される。

図３Ａを参照すれば、本発明の一実施例による、中空の断面領域を提供する内面と外面とを有する倒立Ｄ字形ストリップガスケットの正面図が示されている。ストリップガスケット３００には外面３０８と内面３０６とが設けられている。前記内面３０６の周囲は中空の断面領域３０２を提供する。更に、前記内面３０６はその周囲に沿って曲げモーメント３０４Ａおよび３０４Ｂを提供するように構成されている。更に、曲げモーメント３１６がストリップガスケット３００の外面３０８に沿って設けられている。

従来のＤ字形ストリップガスケットが図３Ｂに示されている。図３Ｂに示すように、内面３１２と外面３１４とを有する従来のＤ字形ストリップガスケット３１０の正面図が示されている。図３Ｂから判りうるように、従来のＤ字形ガスケット３１０には中空の断面３１８が設けられており、曲げモーメントは欠如している。

図４Ａを参照すれば、本発明の更に別の実施例による、中空断面領域を提供する内面と外面とを有する倒立Ｐ字形ストリップガスケットの正面図が示されている。図４ＡはＰ字形のストリップガスケット４００の正面図を示す。ストリップガスケット４００には外面４０８と内面４０６とが設けられている。内面４０６の周囲は中空断面領域４０２を提供する。更に、内面４０６はその周囲に沿って、例えば４０４Ａおよび４０４Ｂのような曲げモーメントを提供するように構成されている。更に、ストリップガスケット４００の外面４０８に沿って曲げモーメント４１６Ａおよび４１６Ｂが設けられている。

従来のＰ字形のストリップガスケットが図４Ｂに示されている。図４Ｂに示すように、内面４１２と外面４１４とを有する従来のＰ字形のストリップガスケット４１０の正面図が示されている。図４Ｂから判りうるように、従来のＰ字形ガスケット４１０には中空の断面４１８が設けられており、曲げモーメントは欠如している。

図５から図１０までに示す各種のガスケットの幾何学的形状に対する応力を分析するために非線形有限要素分析（ＦＥＡ）法が使用される。ガスケットのＦＥＡ法により分析された外形が選択された撓みレベルにおけるコーシの応力の第二の成分に対してプロットされている。

以下の例は前述してきた本発明の実用的で、かつ独特の特徴を説明している。この例は何ら限定的な意味で解釈すべきでないことを理解すべきである。

例
実際の製品構成において本発明の利点を更に高めるために、本発明により構成された開示のガスケットの外形の静荷重−圧縮応答性を非線形有限要素分析（ＦＥＡ）のモデリングプログラム、ＭＡＲＣ Ｋ６（カリフォルニア州、パロアルトのＭＳＣ／ＭＡＲ／モンタット アナリシスリサーチ社（ＭＳＣ／ＭＡＲ／Ｍｏｎｔａｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐ．，Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆ．））を使用して予測された。

図１１は本発明の一実施例による、Ｏ字形ストリップガスケットと従来のＯ字形ストリップガスケットとの力−圧縮の局面を比較したグラフを表す。グラフ１１００は縦軸１１０８において（ガスケットを圧縮するのに要する力をポンド／線状インチで示す）力を、横軸１１０６において（０．００４インチ／増分で示す）圧縮を定義している。グラフ１１００はストリップガスケットの表面に特定の力が加えられたとき発生する圧縮のパラメータを示す。曲線１１０２は従来のＯ字形ストリップガスケットに力が加えられたときガスケット上で発生する圧縮の変動を表す。曲線１１０４は本発明によるＯ字形のストリップガスケットに力が加えられてときガスケット上で発生する圧縮の変動を表す。

図１１における分析は圧縮の各増分を０．１０１６ミリメートル（０．００４ｉｎｃｈｓ）として、ガスケットの自由状態からの圧縮を示す。圧縮に要する力はポンド／線状インチで測定される。図１１から判りうるように、本発明によるＯ字形のストリップガスケットの力−撓み曲線は従来のＯ字形ストリップガスケットの力−撓み曲線の下方に位置している。例えば、曲線１１０４における点Ｅによって示されているように、１５単位の圧縮値を発生させるために本発明によるＯ字形のストリップガスケットには０．２単位の力が加えられる。同様に、直接的な比較において、曲線１１０２の点Ｆによって示すように同じ圧縮値（１５単位）を発生させるために従来のＯ字形のストリップガスケットには０．５４単位の力が加えられる。前記グラフから判りうるように、従来のＯ字形のストリップガスケットにおいて特定の圧縮を発生させるには本発明によるＯ字形のストリップガスケットにおけるものよりも大きな力を必要とする。

図１１から判りうるように、本発明によるＯ字形のストリップガスケットは従来のＯ字形のストリップガスケットと比較して低度の閉鎖力を要する。その低い閉鎖力は中空のガスケット構造の内面あるいは外面において形成される曲げモーメントを介して達成される。

図１２は本発明の別の実施例によるＤ字形のストリップガスケットの力−圧縮局面を従来のＤ字形のストリップガスケットと比較したグラフを表す。グラフ１２００は縦軸１２０８において（ポンド／線状インチで示す）力を、横軸１２０６において（増分当たり０．１０１６ミリメートル（０．００４ｉｎｃｈｓ）で示す）圧縮を定義している。グラフ１２００は、特定の力がストリップガスケットの表面に加えられたとき発生する圧縮のパラメータを示す。曲線１２０２は従来のＤ字形のストリップガスケットに力が加えられたときガスケットにおいて発生する圧縮の変動を表す。曲線１２０４は本発明によるＤ字形ストリップガスケットに力が加えられたときガスケットに発生する圧縮の変動を表す。プロットから判りうるように、本発明によるＤ字形のストリップガスケットの力−撓み曲線は従来のＤ字形のストリップガスケットの力−撓み曲線の下方に位置する。例えば、曲線１２０４の点Ｇによって示されるように１５単位の圧縮値を達成するために本発明によるＤ字形のストリップガスケットには０．４２単位の力が加えられる。同様に、直接的な比較において、曲線１２０２の点Ｈによって示すように、同じ圧縮値（１５単位）を達成するためには従来のＤ字形のストリップガスケットには１．３単位の力が加えられる。グラフから判りうるように、従来のＤ字形のストリップガスケットにおいて特定の圧縮を達成するには本発明によるＤ字形のストリップガスケットにおけるよりも大きな力を必要とする。

図１２から判りうるように、本発明によるＤ字形のストリップガスケットは従来のＤ字形のストリップガスケットと比較して低度の閉鎖力を必要とする。低い閉鎖力は中空のガスケット構造の内面あるいは外面において形成される曲げモーメントによって達成される。

図１３は本発明の別の実施例による、倒立Ｐ字形のストリップガスケットの力ー圧縮局面と従来のＰ字形のストリップガスケットとを比較したグラフを表す。グラフ１３００は縦軸１３０８において（ポンド／線状インチで示す）力と横軸１３０６において（増分当たり０．１０１６ミリメートル（０．００４ｉｎｃｈｓ）で示す）圧縮とを定義している。グラフ１３００はストリップガスケットの表面に特定の力が加えられたとき発生する圧縮のパラメータを示す。曲線１３０２は従来のＰ字形のストリップガスケットに力が加えられたときガスケットにおいて発生する圧縮の変動を表す。曲線１３０４は力が本発明によるＰ字形のストリップガスケットに加えられたときガスケットにおいて発生する圧縮の変動を表す。プロットから判りうるように、本発明によるＰ字形のストリップガスケットの力−撓み曲線は従来のＰ字形のストリップガスケットの力−撓み曲線の下方に位置する。例えば、曲線１３０４の点Ｉによって示すように、１５単位の圧縮値を達成するためには本発明によるＰ字形のストリップガスケットには０．３５単位の力が加えられる。同様に、直接的な比較において、曲線１３０２の点Ｊによって示されるように同じ圧縮値（１５単位）を達成するためには０．７５単位の力が従来のＰ字形のストリップガスケットに加えられる。グラフから判りうるように、従来のＰ字形のストリップガスケットにおいて特定の圧縮を発生することは本発明によるＰ字形のストリップガスケットにおけるよりも大きな力を必要とする。

図１３から判りうるように、本発明によるＰ字形のストリップガスケットは従来のＰ字形のストリップガスケットと比較して低度の閉鎖力を要する。低い閉鎖力は中空のガスケット構造の内面あるいは外面に形成される曲げモーメントを介して達成される。

本発明によるストリップガスケットは今日の商業的な通信および宇宙航空産業の厳重な遮蔽および機械的性能の要件に対応するように設計されている。電子的に導電性のジャケットや軟質の発泡状芯を成功裡に最適化することの結果により卓越したＥＭＩ遮蔽性能と超低度の閉鎖力を有する製品を提供する。

本発明によるストリップガスケットは多くの利点を提供する。ストリップガスケットは複数の密閉体に対して周囲に対する密封性、あるいは電磁妨害（ＥＭＩ）／無線周波妨害（ＲＦＩ）に対する遮蔽性を提供するように実施することができる。ストリップガスケットは設置が容易であり、複数の面に対して調整するよう可撓性の形状で市販され、かつ効果的な遮蔽性を提供するように密閉体に対して複数の方法で簡単に取り付けることができる。更に、ストリップガスケットは中空の断面領域を有し、その周囲に沿って曲げモーメントを備え、密閉面に対して低度の閉鎖力を提供し、かつ最適な性能を発揮するように所望する位置に固定することができる。

本発明の精神内において各種のその他の実施例が可能であり、前述した実施例は単に説明のためのものであり、本発明を何ら限定する意図のものではない。ストリップガスケットは現場で入手可能であり、当該技術分野の専門家には既知である各種の材料から所望する形状でつくることが可能である。本発明は均等な実施例を全て網羅する意図のものであり、特許請求の範囲によってのみ限定される。

本発明の一実施例による、ストリップガスケットをその中に取り付けている密閉体を示す。 本発明の一実施例による、Ｏ字形のストリップガスケットの正面図を示す。 従来のＯ字形ストリップガスケットの正面図を示す。 本発明の一実施例による、Ｄ字形のストリップガスケットの正面図を示す。 従来のＤ字形のストリップガスケットの正面図を示す。 本発明の一実施例による、Ｐ字形のストリップガスケットの正面図を示す。 従来のＰ字形のストリップガスケットの正面図を示す。 従来のＯ字形のストリップガスケットに対するコーシ（Ｃａｕｃｈｙ）応力の第二の成分の非線形有限要素分析を示すプロットを示す。 本発明によるＯ字形のストリップガスケットに対するコーシ応力の第二の成分の非線形有限要素分析を示すプロットを示す。 従来のＤ字形のストリップガスケットに対するコーシ応力の第二の成分の非線形有限要素分析を示すプロットを示す。 本発明によるＤ字形ストリップガスケットに対するコーシ応力の第二の成分の非線形有限要素分析を示すプロットを示す。 従来のＰ字形ストリップガスケットに対するコーシ応力の第二の成分の非線形有限要素分析を示すプロットを示す。 本発明によるＰ字形ストリップガスケットに対するコーシ応力の第二の成分の非線形有限要素を示すプロットを示す。 図５および図６に示すストリップガスケットの力と圧縮との関係を示すグラフを示す。 図７および図８に示すストリップガスケットの力と圧縮との関係を示すグラフを示す。 図９および図１０に示すストリップガスケットの力と圧縮との関係を示すグラフを示す。

Claims (10)

1. 外面と、
   中空の断面領域を有する内面と、
   前記内面および外面の一つ以上の周囲において形成される少なくとも１個の曲げモーメントと、を含むことを特徴とする密閉面に低度の閉鎖力を提供する遮蔽ストリップガスケット。
2. 少なくとも１個の前記曲げモーメントが前記内面においてエンボス加工されることを特徴とする請求項１に記載のストリップガスケット。
3. 少なくとも１個の前記曲げモーメントが前記外面においてエンボス加工されることを特徴とする請求項１に記載のストリップガスケット。
4. 少なくとも１個の前記曲げモーメントが前記内面および外面の双方においてエンボス加工されることを特徴とする請求項１に記載のストリップガスケット。
5. 前記ガスケットが、成形されたガスケット、押出成形されたガスケットおよび強化されたガスケットから構成されるグループから選択されることを特徴とする請求項１に記載のストリップガスケット。
6. 前記の中空の断面領域が、Ｄ字形、矩形、Ｐ字形、Ｏ字形およびＣ字形から構成されるグループから選択される形状を有することを特徴とする請求項１に記載のストリップガスケット。
7. 前記ガスケットがダクロン（Ｄａｃｒｏｎ）織布を使用して強化されることを特徴とする請求項１に記載のストリップガスケット。
8. 前記ガスケットがアルミニウムのワイヤおよびフェレックス（ｆｅｒｒｅｘ）ワイヤから構成されるグループから選択されるワイヤを使用して強化されることを特徴とする請求項１に記載のストリップガスケット。
9. 前記ガスケットが導電性弾性物質あるいは非導電性弾性物質を含むことを特徴とする請求項１に記載のストリップガスケット。
10. 前記ストリップガスケットが電磁妨害遮蔽あるいは無線周波妨害遮蔽のために使用されることを特徴とする請求項１に記載のストリップガスケット。

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