JP2012182227A

JP2012182227A - パッキン部材

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Publication number: JP2012182227A
Application number: JP2011042897A
Authority: JP
Inventors: Satoru Fujita; 哲藤田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2012-09-20
Also published as: US20120218734A1

Abstract

【課題】防水性が確保され、かつ、電磁波を遮断できるパッキン部材を提供する。
【解決手段】パッキン部材は、第１の部材１１と、第１の部材１１の表面の少なくとも一部を覆う第２の部材１２とを有する。第１の部材１１は、第２の部材１２より弾性変形量の大きな材料からなる。第２の部材１２は、導電性物質を含む複合材料からなり、第１の部材１１が設置される基体２０の表面に電気的に接続される。
【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、例えば、ノートパソコン等の筐体の開口を閉塞する蓋体に用いられるパッキン部材に関する。

例えば、ノートパソコンのようなモバイル型電子機器の筐体には、ＰＣカードスロット等の開口が設けられている。当該開口は、開閉自在な蓋体等によって閉塞される。

上述のモバイル型電子機器は、屋外で使用されることがあるため、風雨に晒される場合が想定される。従って、当該モバイル型電子機器には、筐体内部に水が入り込まないような防水性能が求められる。そのため、例えば、一方面にパッキンを設けた蓋体を筐体の外面に押し当てて、パッキンを蓋体と筐体とで挟み込む構造が採用されている。パッキンは、例えば、柔軟性及び弾力性を有するゴム材で構成されている。この結果、蓋体と筐体との隙間がパッキンによってシールされ、防水性能が確保される。

上述したモバイル型電子機器には、モバイル電子機器内部及び外部への電磁波の透過を遮断する性能が求められる。しかしながら、上記したパッキンに用いられるゴム材は導電性を備えていないため、蓋体及び筐体の隙間のシール部分において、電磁波を遮断することができない。

一方、それぞれ少なくとも表面に導電性物質を有する蓋体と筐体との間に導電性材料を挟むことで、電磁波を遮断することができる。導電性材料には、例えば、金属フィラーを含有するゴム材が用いられる。しかしながら、金属フィラーを含有するゴム材は、上記したパッキンを構成するゴム材に比べて、ゴム硬度が高い。この結果、導電性材料を蓋体と筐体とで挟み込んだ際に、導電性材料と筐体外面との密着性が不十分となり、防水性が低くなってしまう。

ここで、特許文献１には、防水性及び電磁波の遮断を実現するために、防水パッキンと、当該防水パッキンに併設した金属性の爪からなる導電部材とを併用する構成が開示されている。しかしながら、金属製の爪と導電性の筐体とが圧着導通する構成により電磁波を遮断する構成であって、導通が不充分となり易く、しかも、別途導電部材を設けるため、部品点数及び製造工程の増加によって製造工程が高くなってしまう。

また、特許文献２には、防水性能及び電磁波の遮断性能を兼ね備えたシールド兼防水部材が開示されている。シールド兼防水部材は、導電性を有するシールド部材と、パッキン部材とが、蓋体上に並列に設けられたものである。

特開平１１−３１７５８９号公報特開平１０−２５６７７０号公報

しかしながら、特許文献２では、シールド部材とパッキン部材との力学的柔軟性を一致させなければ、シールド兼防水部材に対して箱本体が当接する位置の変形量が異なる。上述したように、防水パッキンの方が力学的に柔軟性を有するため、シールド部材とパッキン部材とを並列に配置した構成では、シールド兼防水部材におけるパッキン部材の変形量が大きくなり、シールド部材の変形量の追従性に欠け、シールド性能に劣る課題がある。この結果、シールド兼防水部材と筐体との接触面において、均一な防水性及び電磁波の遮断が困難となる。

それ故に、本発明では、防水性が確保され、かつ、電磁波を遮断できるパッキン部材を提供する。

本発明は、電磁波を遮断するパッキン部材に関する。パッキン部材は、第１の部材と、第１の部材の表面の少なくとも一部を覆う第２の部材とを有する。第１の部材は、前記第２の部材より弾性変形量の大きな材料からなる。第２の部材は、導電性物質を含む複合材料からなる。第１の部材が設置される基体の表面に電気的に接続される。

上記のパッキン部材において、第１の部材及び第２の部材は、基体に設けられる凹部に埋設されても良い。

第１の部材と、第２の部材とは、基体に第１の部材を設置する方向に積層されても良い。

また、本発明は、電子機器の筐体の開口を開閉する蓋体に関する。蓋体は、上記のパッキン部材を備える。第２の部材には、導電性を有する前記筐体が当接する。

上記の蓋体は、第１の部材及び第２の部材が埋設される凹部を更に備えても良い。

第２の部材に当接する部分の筐体は凸部形状であっても良い。

第１の部材と、第２の部材とは、第２の部材に筐体が当接する方向に積層されることが好ましい。

本発明のパッキン部材を用いて、蓋体と筐体とをシールすると、防水性が確保され、かつ、電磁波を遮断することができる。

本発明の実施形態に係るパッキン部材によってシールされた筐体及び蓋体の斜視図蓋体を開いた状態における筐体の図１のＡ部の拡大図パッキン部材の一例を示す断面図パッキン部材の他の一例を示す断面図図１に示す蓋体のＸ−Ｘラインに沿った断面図蓋体を全閉した状態における図４Ａに相当する部分の断面図他の変形例に係る蓋体の断面図

（実施形態）
図１は、実施形態に係るパッキン部材によってシールされた筐体及び蓋体の斜視図であり、図２は、蓋体を開いた状態における筐体の図１のＡ部の拡大図である。

本実施形態に係るパッキン部材１０は、一例として、筐体３０の開口３２を開閉する蓋体２０に設けられている。蓋体２０は、ヒンジを介して筐体３０に開閉自在に連結されており、全閉位置において、筐体３０にロックされる（図１の状態）。

図３Ａは、パッキン部材の一例を示す断面図である。

図３Ａを用いて、パッキン部材１０の一例について説明する。パッキン部材１０は、蓋体２０と筐体３０（不図示）とが当接することで防水、及び、第１の部材１１と、第１の部材１１の表面を部分的に覆う第２の部材１２とを有しており、表面の導電性を呈する第２の部材１２を介して基体２０と筐体３０とを電気的に接続することで電磁波シールドに用いられる。尚、本明細書において、パッキンとは、運動部分を密封することで防水するシール、及び、静止部分を密封することで防水するシールの両方をいう。

第１の部材１１は、基体（本実施形態では蓋体に相当する）２０上に設けられ、パッキン部材１０に柔軟性を与える役割を有する。そのため、第１の部材１１には、第２の部材１２より弾性変形量が大きな材料が選択され、蓋体（基体２０）が開口３２を全閉した時には復元性を備える構成が好ましく、一例として、ウレタンゴムが好適に用いられる。

第２の部材１２は、第１の部材１１上に、パッキン部材１０に平坦面が当接する方向（図３Ａの上下方向）に積層されている。第２の部材１２は、基体２０に密着している。また、第２の部材１２は、その一部が基体２０から突出するように、第１の部材１１に積層されている。これによって、基体２０全閉時にパッキン部材１０が筐体３０（不図示）に対して確実に密着することができる。尚、第２の部材１２には、一例として、シリコーンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム等に導電性物質を複合させたものが好適に用いられる。この中でも、シリコーンゴムは、耐熱、耐水及び繰り返し特性の点において他より優れるため、特に好ましい。

ここで、基体２０全閉時にパッキン部材１０が圧縮された場合、第１の部材１１の弾性変形に追従するように、第２の部材１２の厚さは、第１の部材１１の厚さより薄く設計されている。

一例として、本実施形態では、第１の部材１１の厚さを約１．０ｍｍ、第２の部材３２の厚さを約０．５ｍｍ、第１の部材１１及び第２の部材１２の幅をそれぞれ２．５ｍｍに設計している。尚、第１の部材１１及び第２の部材１２の厚みは、各部材を構成する材料の硬度や凹部２１の形状及び寸法によって、適宜、最適な値に調整することが可能である。

第２の部材１２は、パッキン部材１０の表面に導電性を与える役割を有し、導電性物質を含む複合材料からなる。また、第２の部材１２は、その一方端（図３Ａの右側に位置する端部）が導電性を有する基体２０の表面に接触することで、第２の部材１２と基体２０とが電気的に接続されている。尚、基体２０は、導電性部材（金属等）から形成されるか、或いは、非導電性部材（樹脂成形品等）の表面に金属薄膜を施して形成される。

第１の部材１１及び第２の部材は、基体２０に第１の部材を設置する方向（図３Ａの上下方向）に積層される。

第２の部材１２の他方端（図３Ａの左側に位置する端部）は蓋体２０と接触していない為、蓋体（基体）が全閉され、パッキン部材１０に対して図３Ａの上下方向の圧縮が加えられた際には、第１の部材１１が、第２の部材１２の他方端と基体２０との隙間に入り込むように変形させることができるため、第１の部材１１の変形量を吸収できる。尚、パッキン部材１０には、図３Ｂに示すように、第２の部材１２の両端が基体２０の表面に接触する構成を採用しても良い。

基体２０を閉じると、筐体３０の平坦部（不図示）が、基体２０に配置されたパッキン部材１０に当接する。

基体２０に対して、筐体３０の平坦部を押圧することで、平坦部３０が第２の部材１２を圧縮変形する。この結果、平坦部３０と第２の部材１２との接触面積が増大し、電磁波遮断効果を高めることができる。

このとき、第１の部材１１は、平坦部の圧縮変形量を吸収できるように、例えば図３Ａに示した第２の部材１２と基体２０とが離隔している間隙に第１の部材１１の変形量が突出、または図３Ｂに示すようにパッキン部材１０が平坦部に沿って圧縮変形する。第２の部材１２は、平坦部の押圧による押し込み量に追従するように引き延ばされる。換言すると、パッキン部材１０は、平坦部の押し込みに追従する第１の部材１１の弾性変形性と、第１の部材１１の弾性変形量に追従する第２の部材１２の引っ張り変形性とを備える。

そのため、本実施形態では、上述したように、第２の部材の厚みを第１の部材の厚みより薄く設計している。一例として、第１の部材１１を構成する材料には、ゴム硬度が３５のものを選択し、第２の部材１２を構成する材料には、ゴム硬度が５３〜６０（好ましくは５５）のものを選択している。

また、本実施形態では、パッキン部材を凹部に埋設する構成も採用できる。

図４Ａは、図２に示す蓋体のＸ−Ｘラインに沿った断面図である。

上述したように、本実施形態に係るパッキン部材１０は、一例として、蓋体２０上に設けられている。蓋体２０の全閉時には、パッキン部材１０に筐体３０が当接する。より特定的には、図４Ａに示すように、筐体３０が凸部３１を有し、当該凸部３１がパッキン部材１０を押圧する。

ここで、蓋体２０と筐体３０との防水性や防滴性（いわゆる密閉性）を確保するため、パッキン部材１０が蓋体２０から容易に脱離しない構成が好ましい。そのため、パッキン部材１０は、凹部２１の内壁と密着するように、当該凹部２１に埋設されている。

凹部２１には、導電性を有する部材や、非導電性部材の表面に金属薄膜を施したもので形成されている。凹部２１は、蓋体２０における、筐体３０の開口３２に対向する側の対向面２２（図４Ａの上端面）の内側外周近傍に設けられる。

より詳細には、蓋体２０の対向面２２には、当該対向面２２から突出する一対の側壁２３が設けられており、一対の側壁２３と、当該一対の側壁２３に挟まれた部分の対向面２２とによって凹部２１が形成されている。また、凹部２１は、筐体３０の開口３２の外周部に設けられる凸部３１に対応するように、対向面２２と平行な横断面形状が四角環状となるように形成されている。

尚、蓋体２０及び筐体３０は、電磁波を吸収または反射するように、例えば、導電性部材（例えば金属）で構成されたり、導電性を要する部分の表面に金属薄膜を形成した非導電性部材（樹脂部材等）で構成されたりする。また、筐体３０の開口３２の内部には、カードスロット、コネクタ、またはアンテナ回路等（図示は省略する）が、単独または複合して設けられている。

第１の部材１１は、第２の部材１２に対して凹部２１の底側に備えられ、凹部２１の内壁に密着している。また、詳細は後述するが、本実施形態では、第１の部材１１は、凹部２１に塗布することで形成され、パッキン部材１０に柔軟性を与える役割を有する。そのため、第１の部材１１には、第２の部材１２より弾性変形量が大きな材料が選択される。また、第１の部材１１は、蓋体２０が開口３２を全閉した時に復元性を備える構成が好ましい。そのため、第１の部材１１には、一例として、ウレタンゴムが好適に用いられる。

第２の部材１２は、第１の部材１１上に、パッキン部材１０に凸部４１が当接する方向（図４Ａの上下方向）に積層されている。第２の部材１２は、凹部２１の内壁に密着している。また、第２の部材１２は、その一部が凹部２１から突出するように、第１の部材１１に積層されている。これによって、蓋体２０全閉時にシール材３０が筐体３０に対して確実に密着することができる。尚、第２の部材１２には、一例として、シリコーンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム等に導電性物質を複合させたものが好適に用いられる。この中でも、シリコーンゴムは、耐熱、耐水及び繰り返し特性の点において他より優れるため、特に好ましい。

ここで、蓋体２０全閉時にパッキン部材１０が圧縮された場合、第１の部材１１の弾性変形に追従するように、第２の部材１２の厚さＴ２は、第１の部材１１の厚さＴ１より薄く設計されている。

一例として、本実施形態では、第１の部材１１の厚さＴ１を約１．０ｍｍ、第２の部材３２の厚さＴ２を約０．５ｍｍ、第１の部材１１及び第２の部材１２の幅をそれぞれ２．５ｍｍに設計している。尚、第１の部材１１及び第２の部材１２の厚みは、各部材を構成する材料の硬度や凹部２１の形状及び寸法によって、適宜最適な値に調整することが可能である。

また、先述したように、ディスペンサーによって、第１の部材及び第２の部材が凹部２１に順に注入された後、加熱硬化されてパッキン部材が形成される。この結果、注入された直後の低粘度の材料が、意図せずに広がってしまうことが防止される。

また、硬化前の低粘度の状態である第１の部材１１及び第２の部材１２は、凹部２１の内壁の表面に隙間なく沿うことができる。この状態で第１の部材１１及び第２の部材１２が硬化するので、当該第１の部材１１及び第２の部材１２は、凹部２１の内壁に対して強く密着する。尚、例えば、シリコーン樹脂等の粘弾性を有する接着層を介して、第１の部材と第２の部材とを積層したシートを打ち抜いてパッキン部材を形成し、当該打ち抜いたパッキン部材を凹部２１に嵌め込んでも良い。

また、蓋体２０を閉じる際には、凸部３１が凹部２１に押し込まれることで、筐体３０と蓋体２０との位置合わせを容易にすることができる。また、蓋体２０全閉時において、凸部３１が凹部２１に嵌合することで、蓋体２０と筐体３０との嵌合部分が堅牢となる。この結果、凸部３１と凹部２１とが嵌合する方向に対して横からの外力が、蓋体２０及び筐体３０に加わった場合でも、凹部２１から凸部３１が外れることがない。尚、凸部３１は、蓋体２０全閉時に、凹部２１に対向するように、筐体３０の開口３２の外周部分に沿った全周に設けられている。

図４Ｂは、蓋体を全閉した状態における図４Ａに相当する部分の断面図である。

蓋体２０を閉じると、筐体３０の凸部３１が、凹部２１に埋設されたパッキン部材１０に当接する。凸部３１の突出部の幅は、凹部２１の凹所の幅より若干小さく形成されているため、凸部３１と凹部２１とに間隙が存在する。

蓋体２１に対して、図４Ｂの矢印方向に押圧を加えることで、凸部３１が凹部２１の内側まで入り込むと共に、凸部３１と凹部２１との間隙に第２の部材１２が押し込まれる。この結果、凸部３１と第２の部材１２との接触面積が増大し、電磁波遮断効果を高めることができる。尚、本実施形態では、一例として、凸部３１の先端と、凹部２１の底面との間隔が１．０〜１．１ｍｍとなるまで、凸部３１が凹部２１に押し込まれる。

このとき、第１の部材１１は、凸部３１の押し込み量を吸収できるように、凹部２１の底から凸部３１の先端までの長さが変化し、かつ、第２の部材１２は、凸部３１の押し込み量に追従するように引き延ばされる。換言すると、パッキン部材１０は、凸部３１の押し込みに追従する第１の部材１１の弾性変形性と、第１の部材１１の弾性変形量に追従する第２の部材１２の引っ張り変形性とを備える。

そのため、本実施形態では、上述したように、第２の部材の厚みを第１の部材の厚みより薄く設計した。その一例として、第１の部材１１を構成する材料には、ゴム硬度が３５のものを選択し、第２の部材１２を構成する材料には、ゴム硬度が５３〜６０（好ましくは５５）のものを選択している。

このように、筐体３０の平坦面または凸部３１の先端のいずれかとパッキン部材１０とが密着した状態で、蓋体２０が閉じられる。上述したように、本実施形態では、基体２０または凹部２１において、第１の部材１１と第２の部材１２とが、パッキン部材１０に凸部３１が当接する方向に積層されている。そのため、筐体３０の平坦面を基体２０に押圧、または凸部３１を凹部２１に押し込めると、凸部３１と第２の部材１２との接触面積が増大する。この結果、優れた防水性能及び電磁波遮断性能が実現される。

また、上述したように、パッキン部材１０は、ディスペンサーで第１の部材及び第２の部材を塗布した後に、硬化して形成される。これによって、パッキン部材１０は、基体２０の平坦面または凹部２１の内壁に密着し、かつ、第１の部材１１と第２の部材１２とが密着している。これによって、蓋体２０を繰り返し開閉しても、パッキン部材１０が基体２０の平坦面凹部２１から外れることがなく、かつ、第１の部材１１と第２の部材１２とが接合界面から剥離することがない。

更に、蓋体２０を全閉した際には、パッキン部材１０における第２の部材１２が、基体２０または蓋体２０の凹部２１、及び、筐体３０または筐体３０の凸部３１の両方に接触している。これによって、蓋体２０と筐体３０とが、第２の部材１２を介して導通され、当該パッキン部材１０において、電磁波が遮断される。尚、蓋体２０と筐体３０とが導通するには、例えば、筐体３０における蓋体２０に対向する側に導電処理を施し、かつ、凹部２１における第２の部材１２が接触する側に導電処理を施しても良いし、蓋体２０における筐体３０に対向する面に導電処理を施し、かつ、凸部３１における第２の部材１２が接触する面に導電処理を施しても良い。

以上のように、本実施形態のパッキン部材１０を用いて、蓋体２０と筐体３０とをシールすると、防水性が確保され、かつ、電磁波を遮断することができる。

尚、本発明の実施形態に係る蓋体の凹部は、図５に示すように、本体内面に設けられた溝によって構成しても良い。このような構成にすると、蓋体の対向面に一対の側壁を設ける必要がなくなる。

尚、本実施形態では、蓋体に凹部及びパッキン部材を設け、筐体に凸部を設けているが、これに限定されず、筐体に凹部及びパッキン部材を設け、蓋体に凸部を設けても良い。

また、本実施形態では、筐体に凸部を設けているが、凸部は必ずしも設ける必要はない。例えば、パッキン部材が、その一部が凹部から突出するように、当該凹部に埋設される構成を採用した上で、パッキン部材に接触する側の筐体の外面を平面にしても良い。

更に、本実施形態では、パッキン部材の一部が突出するように、凹部に埋設されているが、これに限定されない。例えば、パッキン部材を、凹部の内部に収まる大きさに形成し、これに対応するように、凸部において、凹部に当接する方向の寸法を長く設計しても良い。

更に、本実施形態では、パッキン部材の用途を、筐体と蓋体との嵌合に用いているが、特にこれに限定されない。例えば、筐体が複数のパーツを組み合わせて構成されている場合、当該複数のパーツの嵌め合わせ界面に、本実施形態に係るパッキン部材を用いても良い。

更に、本実施形態では、パッキン部材を、ノートパソコンの筐体に用いているが、特にこれに限定されず、例えば、他にも、携帯電話のような様々な電子機器の筐体に用いても良い。

本発明は、例えば、電子機器の筐体と、当該筐体に設けられる開口を開閉する蓋体とを嵌合するためのパッキン部材として用いることができる。

１０パッキン部材
１１第１の部材
１２第２の部材
２０蓋体
２１凹部
２２対向面
２３側壁
３０筐体
３１凸部
３２開口

Claims

第１の部材と、
前記第１の部材の表面の少なくとも一部を覆う第２の部材とを有し、
前記第１の部材は、前記第２の部材より弾性変形量の大きな材料からなり、
前記第２の部材は、導電性物質を含む複合材料からなり、前記第１の部材が設置される基体の表面に電気的に接続される、パッキン部材。
前記第１の部材及び前記第２の部材は、前記基体に設けられる凹部に埋設される、請求項１に記載のパッキン部材。
前記第１の部材と、前記第２の部材とは、前記基体に前記第１の部材を設置する方向に積層される、請求項１または２に記載のパッキン部材。
電子機器の筐体の開口を開閉する蓋体であって、
請求項１に記載のパッキン部材を備え、
前記第２の部材には、導電性を有する前記筐体が当接する、蓋体。
前記第１の部材及び前記第２の部材が埋設される凹部を更に備える、請求項４に記載の蓋体。
前記第２の部材に当接する部分の前記筐体は凸形状である、請求項５に記載の蓋体。
前記第１の部材と、前記第２の部材とは、前記第２の部材に前記筐体が当接する方向に積層される、請求項４〜６のいずれかに記載の蓋体。