JP3658177B2 - ガスケット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防水および電磁シールドを行うガスケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
屋外で用いられる測定器などの電子機器や自動車の制御装置等においては、装置への浸水や電磁ノイズの侵入・流出を防止するために、防水および電磁シールドが施された筐体に収納される場合が多い。そのような筐体では、装置を収納した筐体本体に蓋を固定する際にガスケットが用いられる。一般に、ガスケットとしては様々なものが用いられているが、例えばゴムのような弾性体のシールでは防水は確実に行えるが、筐体本体と蓋との導通が取れないために電磁ノイズ防止用の電磁シールドとして役立たない。逆に、メタルガスケットを使用した場合には、シール面にうねりがある場合や蓋を固定するボルト間の低面圧部分において防水性が不十分となりやすい。
【０００３】
また、ガスケット芯材に導電性の防水シール材をコーティングするというようなことも考えられるが、防水シール材を導電性とした場合にはコーティングと芯材との接着力が弱くなり、取外し時にシール材が相手部材に付着して剥がれてしまうという問題がある。ところで、実開平５−２４７９８号公報や実開昭６０−６８７０５号公報では、このような防水および電磁シールドを目的とするガスケットが示されている。
【０００４】
図５は実開平５−２４７９８号公報に示されているガスケットを説明する図である。図５（ａ）に示すように、パッキン溝５２ａにシールドバネ５３およびパッキン５４が装着された蓋５２を筐体本体５１に不図示のネジ等により固定することにより、本体５１の端部５１ａがパッキン材５４に押圧されることにより防水シールが行われる。同時に、シールドバネ５３の一端５３ａが蓋５２に押圧されるとともに、シールドバネ５３の屈曲部５３ｂと本体５１の側面とが接触することにより電磁シールドが達成される。
【０００５】
また、図６は実開昭６０−６８７０５号公報に示されているガスケットを説明する図であり、蓋６２と本体６１との間には、防水用のパッキン６４と電磁シールド用のシールドバネ６３とが設けられている。パッキン６４はゴム等が使用され、シールドバネ６３は図５（ｂ）に示すように櫛歯状の金属板が使用される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図５に示すガスケットの場合には、図５（ｂ）に示すように、蓋５２を本体５１に固定するときにシールドバネ５３が矢印Ｒ1方向に変形され、この変形されたシールドバネ５３の復元力によって屈曲部５３ｂと本体１との接触部の面圧が形成される。このとき、磁気シールド効果を高めるためには屈曲部５３ｂと本体１との接触部の面圧を大きくして本体５１とシールドバネ５３との間の電気抵抗を小さくする必要がある。しかし、この場合にはシールドバネ５３の復元力は蓋５２を矢印Ｒ2方向に無理なく挿入できる程度としなければならず、そのために面圧をあまり大きくすることができないという欠点がある。また、面圧を大きくしようとした場合、シールドバネ５３を図５（ｃ）に示すように櫛歯状に形成する必要があり、切り欠き部分から電磁波が筐体内部に侵入してしまうという問題が生じる。
【０００７】
一方、図６に示すガスケットの場合には、パッキン６４にはゴム等が用いられるため、蓋６２を組み付けたときの蓋６２と本体６１との隙間寸法はこのパッキン６４によって制限を受け、シールドバネ６３の変形量をあまり大きくすることができない。その結果、シールドバネ６３の接触部の面圧が小さくなり、十分なシールド効果を得ることができない。
【０００８】
本発明の目的は、防水シールおよび電磁シールドを確実に行うことができるガスケットを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
発明の実施の形態を示す図２に対応付けて説明すると、本発明は、台形形状の断面を有する屈曲部３ａが輪帯状の導電性シール材３１の周方向に形成され、対向する２つのシール面１ａ，２ａにより挟み付けられて屈曲部３ａの変形により防水シールおよび電磁シールドを行うガスケット３であって、屈曲部３ａの断面中央部から外側の斜面部分３ｂに、その斜面部分３ｂの両端の折れ曲り部分３ｃ，３ｄを含むように防水用シール材３２をコーティングしたものである。そして、防水用シール材３２がコーティングされた折れ曲り部分３ｃ，３ｄが面１ａ，２ａに押圧されることによって防水シールが達成され、導電性シール材３１が剥き出しの折れ曲り部分３ｆ，３ｅが面１ａ，２ａに押圧されることによって電磁シールが達成される。
【００１０】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、防水用シール材がコーティングされた折れ曲り部分がシール面に押圧されることにより防水シールが達成され、導電性シール材が剥き出し状態にある折れ曲り部分がシール面に押圧されることにより電磁シールが達成される。特に、シール面がガスケットを挟み付けるように装着され、さらに、折れ曲り部分とシール面との接触面積が小さいので大きな面圧を得ることができ、効果的に電磁シールドを行うことができる。
また、本発明のガスケットでは、輪帯状の導電性シール材に防水用シール材をコーティングすることによって電磁シールド部分と防水シール部分を一体構造としているため、ガスケット装着の作業性が向上するとともにガスケット製作コストの低減を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は筐体の構造を示す分解斜視図であり、例えば電子機器はこの筐体の内部に収納される。１は電子機器が収納される筐体の本体であり、本体１と蓋２との間にガスケット３を装着した後にボルト４によって蓋が固定される。図２は図１のＡ部分を詳細に示す図であり、（ａ）はガスケット３の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。なお、図２（ｂ）ではガスケット３がフリーの状態の断面形状を示し、蓋２および本体１の断面も示した。本実施の形態のガスケット３では、図２（ｂ）に示すように金属板から成るガスケット芯材３１に台形状の型押し溝である屈曲部３ａを形成し、屈曲部３ａの外側の斜面部分３ｂを中心とする領域には防水用シール材３２が設けられている。シール材３２としては、例えば、芯材３１に発泡ウレタンをコーティングしたものが用いられ、その厚みは１５０μｍ以下とされる。シール材３２は少なくとも斜面部分３ｂおよび折れ曲り部分３ｃ，３ｄを含む領域に形成され、内側部分の寸法ｄは折れ曲り部分３ｄおよび３ｅ間の寸法Ｌの１／２以下とするのが好ましい。
【００１３】
図３はガスケット３による防水シール機構および電磁シールド機構を説明する図であり、（ａ）はガスケット３がフリー状態にあるときの断面図を示し、（ｂ）は蓋２を本体１に固定するボルト４（不図示）を締め付けてガスケット３を変形させたときの断面図を示している。図３（ａ）の状態からボルト４を締め付けると、図３（ｂ）に示すようにガスケット３の折れ曲り部分３ｄ，３ｅに図示下方向の面圧Ｐ1が加わるとともに、折れ曲り部分３ｃ，３ｆに図示上方向の面圧Ｐ2が加わり、ガスケット３はジグザグ状に弾性変形する。このとき、本体１の面１ａには折れ曲り部分３ｃ，３ｆが接触し、蓋２の面２ａには折れ曲り部分３ｄ，３ｅが接触することにより、折れ曲り部分３ｃ，３ｄによって防水シールが行われ、折れ曲り部分３ｅ，３ｆによって電磁シールドが行われる。
【００１４】
本実施の形態では、面圧の働く方向にボルト４を締め付けてガスケット３の芯材を弾性変形させているので、高い面圧を得ることができる。実際には、ボルト４はガスケット３の芯材３１が降伏状態に近い状態になるまで締め付けられるので、折れ曲り部分３ｃ〜３ｆの面圧は非常に大きくなる。そして、防水シールは折れ曲り部分３ｃ，３ｄの非金属のシール材３２によって行われるため浸水を確実に防止することができる。一方、シール材３２が設けられていない剥き出しの折れ曲り部分３ｅ，３ｆがそれぞれ面１ａ，２ａに高面圧で接触することにより蓋２と本体１との導通が効果的に行われ、確実な磁気シールドが達成される。さらに、接触面積の小さな折れ曲り部分３ｅ，３ｆのみが面１ａ，２ａに接触しているので、面１ａ，２ａにうねり等があった場合でも面１ａ，２ａに倣って折れ曲り部分３ｅ，３ｆが接触することが可能となり、電磁波の侵入・流出を確実に防止することができる。
【００１５】
特に、電気自動車のコントローラの場合には、強い電磁場を発生する駆動用モータの影響を受けやすいが、本実施の形態のように電磁シールドを確実に行うことができるガスケットを用いることにより、電磁波の侵入を防止することができる。また、前述したような導電性を有するシール材をコーティングする場合と異なり十分な接着強度が得られ、取外し時にシール材が剥がれるようなことがない。さらに、シール材が剥がれて筐体内に落下するようなことがあっても、導電性が無いのでショートするような危険性がない。なお、シール材３２が折れ曲り部分３ｅの近くまで形成されていると、折れ曲り部分３ｅと面２ａとの接触状態（面圧）が不十分となるおそれがあるので、上述したように折れ曲り部分３ｄより内側の部分のシール材３２の寸法ｄをＬ／２とした。
【００１６】
さらに、前述した図５，６のガスケットではシールドバネと防水用のパッキンとを別々に設ける構造となっているが、本実施の形態のガスケット３ではこれらが一体構造となっているので、蓋２を取り付ける際の作業性が向上するとともにコスト低減効果もある。
【００１７】
図４は図２（ａ）のＣ−Ｃ断面およびＤ−Ｄ断面であり、（ａ）はボルト孔３ｈを通るＣ−Ｃ断面図であり、（ｂ）はボルト孔３ｊを通るＤ−Ｄ断面図である。図２に示したように、ボルト孔３ｈ部分ではシール材３２は孔の外側（図示左側）に形成され、ボルト孔３ｊではシール材３２は孔の内側（図示右側）に形成されている。図４（ａ）に示すようにシール材３２をボルト孔の外側に形成する場合には、銅製の座金６が用いられる。これは、ボルト４を締め付けた際に座金６が塑性変形することにより、蓋２のボルト孔２ｈ部分を通って筐体内に水が侵入するのを防止している。一方、図４（ｂ）の場合には、蓋２のボルト孔２ｈはシール材３２の外側に形成されているので、図４（ａ）の場合のように銅座金を用いる必要がない。
【００１８】
上述した実施の形態では、屈曲部３ａの外側の斜面部分３ｂを中心にシール材３２を形成したが、逆に、内側の斜面３ｇを中心にシール材３２を形成するようにしても良い。ただし、内側斜面３ｇを中心に形成した場合には電磁シールド部分が外側となるため、接触部分が環境雰囲気によって悪影響（例えば腐食等）を受けてシールド状態が低下する可能性があるので、シールド材３２は外側の斜面３ｂ側に設けた方がベターである。
【００１９】
以上説明した発明の実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、芯材３１が輪帯状の導電性シール材を、面１ａ，２ａはシール面をそれぞれ構成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】筐体の構造を示す分解斜視図。
【図２】図１のＡ部分の詳細図であり、（ａ）はガスケット３の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】防水シール機構および電磁シールド機構を説明する図であり、（ａ）はガスケット３がフリー状態にあるときの断面図、（ｂ）ガスケット３を変形させた場合の断面図。
【図４】図２のＣ−Ｃ断面およびＤ−Ｄ断面を示す図であり、（ａ）はボルト孔３ｈを通るＣ−Ｃ断面図、（ｂ）はボルト孔３ｊを通るＤ−Ｄ断面図。
【図５】従来のガスケットの例を示す図であり、（ａ）は筐体の右半分を示す断面図、（ｂ）はガスケット周辺部分の拡大図、（ｃ）はシールドバネ５３の斜視図。
【図６】従来のガスケットの他の例を示す断面図。
【符号の説明】
１ 本体
２ 蓋
３ ガスケット
３ａ 屈曲部
３ｂ，３ｇ 斜面部分
３ｃ〜３ｆ 折れ曲り部分
３１ 芯材
３２ 防水用シール材

Claims (1)

1. 台形形状の断面を有する屈曲部が輪帯状の導電性シール材の周方向に形成され、対向する２つのシール面により挟み付けられて前記屈曲部の変形により防水シールおよび電磁シールドを行うガスケットであって、
   前記屈曲部の断面中央部から外側または内側のいずれか一方の斜面部分に、その斜面部分の両端の折れ曲り部分を含むように防水用シール材をコーティングしたことを特徴とするガスケット。

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