JP5880058B2 - 金属基板ガスケット及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、シール技術に係る金属基板ガスケットとその製造方法に関する。本発明のガスケットは例えば、油圧配管、電気機器または自動車などの分野で用いられる。

油圧配管部品や電気機器の部品に使用されるガスケットにおいては、機器内にコンタミが入るとシステムの作動に影響を与えるためにコンタミ量を抑える要求があるが、シール材であるゴム材料は絶縁性が高いので静電気によるコンタミ付着が問題となる。

図３に示す金属基板ガスケットにおいては、ゴムまたは樹脂よりなるシール材５２を金属基板５１のシール部に一様にコーティングしているために導電性を上げるには高導電性材料を充填剤としてシール材５２に添加する手法が考えられるが、シール材５２のベースとなるポリマーの絶縁性が高いので導電性向上に限度があり、充填剤を添加したシール材５２は加工性が悪化する傾向にある。

また、電気自動車、ハイブリッド自動車のＥＣＵ、ＰＣＵボックス、コンバータボックスなどの合わせ面にも、ゴムまたは樹脂よりなるシール材を金属基板のシール部に一様にコーティングした金属基板ガスケットが使用されている。

この種のガスケットの要求機能としては、筐体内部への水やダストなどの侵入防止に係るシール機能に加え、筐体内部の電源または電子機器から発生する電磁波をシールドする機能が要求されている。電磁波をシールドするためにはガスケットの導電率を高める必要があるが、ゴムまたは樹脂よりなるシール材は導電率が低く電磁波シールド性は低い。その対策として金属基板を露出させ筐体に直接接触させる手法が考えられるが、シール幅が狭い場合には筐体と接触するスペースに制約があり、接触のバラツキも問題である。

また、シール材での対策として上記したように充填剤の添加により導電性を上げる手法が考えられるが、シール材のベースとなるポリマーの絶縁性が高いので導電性向上には限度があり、充填剤を添加したシール材は加工性が悪化する傾向にある。

特開２００３−１２０８１４号公報 特開２００２−５４７４５号公報

本発明は以上の点に鑑みて、必要なシール性を確保するとともに必要な導電性を確保することができる金属基板ガスケットとその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１による金属基板ガスケットは、ガスケット装着時にシール面圧を発生するシール部が金属基板の平面上に設けられ、所定のゴムまたは樹脂よりなるシール材が前記シール部に被着されている金属基板ガスケットであって、前記シール部には、前記シール材と、導電材とが平面上互いに並んだ状態で被着され、前記シール部はビード構造を備え、前記ビード構造の表面上に前記シール材および前記導電材が平面上互いに並んだ状態で被着され、前記導電材は、前記ビード構造における面圧が発生する部分であって相手材に直接接触する部分に配置されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項２による金属基板ガスケットの製造方法は、上記した請求項１に記載した金属基板ガスケットを製造する方法であって、前記シール材および前記導電材のうちの何れか一方を部分コーティング法によって前記シール部の一部に塗布する工程と、他方を同じく部分コーティング法によって前記シール部の残りの部分に塗布する工程とを順次実施することを特徴とする。

上記構成を備える本発明の金属基板ガスケットにおいては、ガスケット装着時にシール面圧を発生するシール部が金属基板の平面上に設けられ、所定のゴムまたは樹脂よりなるシール材がシール部に被着されているために、先ずはこのシール材が発揮するシール機能によって必要なシール性を確保することが可能とされており、そのうえで、シール部に、シール材と、導電材とが平面上互いに並んだ状態で被着されているために、導電材が発揮する導電機能によって必要な導電性を確保することが可能とされている。ここに導電材とは、グラファイトや銅ペーストなどの導電性の高い材料のことを云う。

尚、金属基板ガスケットにおいて、ガスケット装着時にシール面圧を発生するシール部としては、シール部がビード構造を備えるのが一般である。したがってこのようにシール部がビード構造を備える場合には、ビード構造の表面上にシール材および導電材が平面上互いに並んだ状態で被着されることになる。

製造方法としては、シール材および導電材が平面上互いに並んだ状態で被着されるために、部分コーティング法を用いるのが好適である。すなわちシール材および導電材のうちの何れか一方を部分コーティング法によってシール部の一部に塗布する工程と、他方を同じく部分コーティング法によってシール部の残りの部分に塗布する工程とを順次実施することにし、これによりシール材および導電材が厚み方向に重ね塗りされるのを抑制する。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、本発明の金属基板ガスケットにおいては上記したように、ガスケット装着時にシール面圧を発生するシール部が金属基板の平面上に設けられ、所定のゴムまたは樹脂よりなるシール材がシール部に被着されているために、シール材が発揮するシール機能によって必要なシール性を確保することが可能とされ、そのうえで、シール部に、シール材と、導電材とが平面上互いに並んだ状態で被着されているために、導電材が発揮する導電機能によって必要な導電性を確保することが可能とされている。したがって必要なシール性および必要な導電性を双方共に実現するガスケットを提供することができ、特に、静電気の発生を抑えてコンタミの付着を低減し、また電磁波シールド性を確保することができるガスケットを提供することができる。また本発明の製造方法によれば、シール材および導電材を効率的に平面上塗り分けすることができる。

本発明の第一実施例に係る金属基板ガスケットを示す図であって、（Ａ）は同金属基板ガスケットの平面図、（Ｂ）は同金属基板ガスケットの要部拡大断面図 本発明の第二実施例に係る金属基板ガスケットを示す図であって、（Ａ）は同金属基板ガスケットの斜視図、（Ｂ）は同金属基板ガスケットの要部拡大断面図 従来例に係る金属基板ガスケットの要部平面図

尚、本発明には、以下の実施形態が含まれる。

（１）静電気防止ガスケットについて
（１−１）金属板（ステンレス、ＳＰＣＣ、アルミ等よりなる）を基材とし、その片面または両面にスクリーンコートされたシール材（ＮＢＲゴム、ＦＫＭゴム、シリコンゴム等よりなる）の近傍または近接部分にグラファイト、銅ペーストなどの導電性が高い材料をスクリーンコート、ディスペンサー、インクジェットなどの部分コーティング手法で塗布することを特徴とする。
（１−２）シール材はシールに必要な部分のみにコーティングされ、シール材に隣り合う部分の片側または両側に導電率の高いグラファイト、銅ペーストなどを部分的に塗布することを特徴とする。
（１−３）ビード形状については、フルビード、ハーフビード、台形ビードなどすべてのビード形状に対応することが可能である。
（１−４）図２に示すように、ビード部のシール材をシールに必要な部分のみにスクリーンコートなどの部分コーティング手法を用いてコーティングしシール性を確保する。そのシール材の近傍または近接する部分にグラファイト、銅ペーストなどの導電性の高い材料を部分コーティング手法で塗布することによって導電性が向上し、静電気の発生を抑え、コンタミの付着も低減される。
（１−５）上記構成によれば、ビード部のシール材近傍または近接する部分は面圧が発生しており、その部分に導電率が高い材料を塗布することによってガスケットの導電性が向上し、静電気の発生を抑えることによってコンタミの付着を抑えることができる。

（２）電磁波シールドガスケットについて
（２−１）金属板（ステンレス、ＳＰＣＣ、アルミ等よりなる）を基材とし、その片面または両面にスクリーンコートされたシール材（ＮＢＲゴム、ＦＫＭゴム、シリコンゴム等よりなる）の近傍または近接部分にグラファイト、銅ペーストなどの導電性が高い材料をスクリーンコート、ディスペンサー、インクジェットなどの部分コーティング手法で塗布することを特徴とする。
（２−２）シール材はシールに必要な部分のみにコーティングされ、シール材の近傍または近接する部分の片側または両側に導電率の高いグラファイト、銅ペーストなどを部分的に塗布することを特徴とする。
（２−３）ビード形状については、フルビード、ハーフビード、台形ビードなどすべてのビード形状に対応することが可能である。
（２−４）ビード部のシール材をシールに必要な部分のみにスクリーンコートなどの部分コーティング手法を用いてコーティングしシール性を確保する。そのシール材の近傍または近接する部分に導電性の高いグラファイト、銅ペーストなどをコーティングすることによってガスケットの導電性を向上し電磁波シールド性を確保する。
（２−５）上記構成によれば、ビード部のシール材近傍または近接する部分は面圧が発生しており、その部分に導電率が高い材料を塗布することによって導電性の高い材料が相手側ハウジングと接触し電気を通して電磁波シールド性を高めることができ、省スペースでシール機能、電磁波シールド機能を実現することができる。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第一実施例・・・
図１は、本発明の第一実施例に係る金属基板ガスケット１を示しており、すなわち図１（Ａ）は同金属基板ガスケット１の平面図、図１（Ｂ）は同金属基板ガスケット１の要部拡大断面図を示している。当該第一実施例に係る金属基板ガスケット１は、油圧配管用ガスケットとして用いられるものであって、所定の厚みを備える平板状の金属基板（基材）２の平面中央に厚み方向に貫通する丸穴であるボア部（連通孔）３が設けられ、その左右両側にボルト通し穴４が設けられている。

連通孔３の周囲は、当該ガスケット１の装着時に油圧配管に挟まれることによりシール面圧を発生させることになる環状のシール部５とされており、このシール部５に所定のゴムまたは樹脂などのゴム状弾性体よりなるシール材７（図１（Ｂ）参照）が全周に亙って被着されている。またこのシール部５にはプレスによるビード構造（ビード部）６が全周に亙って設けられているので、シール材７（図１（Ｂ）参照）はこのビード構造６の表面上に被着されている。図においてビード構造６は、幅方向中央の山部とその両側の谷部とよりなるので、シール材７は、装着時に油圧配管に強く接することになる凸部の表面である山部の上面と谷部の下面とに設けられている。

また、シール部５上であってビード構造６における凸部の表面上（凸面上）には、シール材７のほかに、導電材８が全周に亙って被着されており、すなわちシール材７および導電材８がシール部５ないしビード構造６の幅方向に並んだ状態で被着されている。導電材８としては、グラファイトや銅ペーストなどの導電性の高い材料が用いられる。上記したようにビード構造６は、幅方向中央の山部とその両側の谷部とよりなるので、シール材７および導電材８は、装着時に油圧配管に強く接することになる凸部の表面である山部の上面と谷部の下面とに設けられている。したがって導電材８は装着時、油圧配管に直接接触する。

シール材７および導電材８は、シール部５ないしビード構造６の幅方向に並んだ状態で被着されるものであって、厚み方向に重ねられるものではない。シール材７および導電材８はシール部５ないしビード構造６の幅方向に交互に並んだ状態で被着されることが望ましい。但し、ビード構造６における凸部頂点（凸面頂点）についてはシール性を十分に確保する観点からして、ここには導電材８ではなくシール材７が配置されることが望ましい。シール材７および導電材８の厚みは同じとされるが、互いに異なっていても良く、例えばシール性を十分に確保する観点からしてシール材７の厚みのほうが大きくても良い。

上記構成のガスケット１においては、シール材７が被着されているので必要なシール性を確保することができ、導電材８が被着されているので必要な導電性（静電気除去性）を確保することができる。また、シール材７および導電材８がシール部５ないしビード構造６の幅方向に並んだ状態で被着されているので、必要なシール性および必要な導電性（静電気除去性）を双方共に確保することができる。

第二実施例・・・
図２は、本発明の第二実施例に係る金属基板ガスケット１を示しており、すなわち図２（Ａ）は同金属基板ガスケット１の斜視図、図２（Ｂ）は同金属基板ガスケット１の要部拡大断面図を示している。当該第二実施例に係る金属基板ガスケット１は、ＥＣＵ筐体シールガスケットとして用いられるものであって、所定の厚みを備える平板状の金属基板（基材）２が平面矩形の枠状に形成され、その長手方向所々にボルト通し穴４が設けられている。

金属基板２は、当該ガスケット１の装着時に筐体間に挟まれることによりシール面圧を発生させることになるシール部５を全周に亙って備えており、このシール部５に所定のゴムまたは樹脂などのゴム状弾性体よりなるシール材７（図２（Ｂ）参照）が全周に亙って被着されている。またこのシール部５にはプレスによるビード構造（ビード部）６が全周に亙って設けられているので、シール材７（図２（Ｂ）参照）はこのビード構造６の表面上に被着されている。図においてビード構造６は、幅方向中央の山部とその両側の谷部とよりなるので、シール材７は、装着時に筐体に強く接することになる凸部の表面である山部の上面と谷部の下面とに設けられている。

また、シール部５上であってビード構造６における凸部の表面上（凸面上）には、シール材７のほかに、導電材８が全周に亙って被着されており、すなわちシール材７および導電材８がシール部５ないしビード構造６の幅方向に並んだ状態で被着されている。導電材８としては、グラファイトや銅ペーストなどの導電性の高い材料が用いられる。上記したようにビード構造６は、幅方向中央の山部とその両側の谷部とよりなるので、シール材７および導電材８は、装着時に筐体に強く接することになる凸部の表面である山部の上面と谷部の下面とに設けられている。したがって導電材８は装着時、筐体に直接接触する。

シール材７および導電材８は、シール部５ないしビード構造６の幅方向に並んだ状態で被着されるものであって、厚み方向に重ねられるものではない。シール材７および導電材８はシール部５ないしビード構造６の幅方向に交互に並んだ状態で被着されることが望ましい。但し、ビード構造６における凸部頂点（凸面頂点）についてはシール性を十分に確保する観点からして、ここには導電材８ではなくシール材７が配置されることが望ましい。シール材７および導電材８の厚みは同じとされるが、互いに異なっていても良く、例えばシール性を十分に確保する観点からしてシール材７の厚みのほうが大きくても良い。

上記構成のガスケット１においては、シール材７が被着されているので必要なシール性を確保することができ、導電材８が被着されているので必要な導電性（電磁波シールド性）を確保することができる。また、シール材７および導電材８がシール部５ないしビード構造６の幅方向に並んだ状態で被着されているので、必要なシール性および必要な導電性（電磁波シールド性）を双方共に確保することができる。

つぎに、上記ガスケット１の製造方法を説明する。

上記したように上記構成のガスケット１では、シール材７および導電材８がシール部５ないしビード構造６の幅方向に並んだ状態で被着されるために、スクリーンコート法、デイスペンサー法またはインクジェット法などの部分コーティング法を用いるのが好適である。このため、以下の製造方法を採用する。

すなわち、金属基板２のプレス後、シール材７をスクリーンコート法によってシール部５ないしビード構造６の一部に塗布し、次いで、導電材８をディスペンサー法によってシール部５ないしビード構造６の残りの部分に塗布する。

または、金属基板２のプレス後、シール材７をスクリーンコート法によってシール部５ないしビード構造６の一部に塗布し、次いで、導電材８を同じくスクリーンコート法によってシール部５ないしビード構造６の残りの部分に塗布する。

これらの方法によれば、シール材７および導電材８を効率的に平面上塗り分けすることができる。

尚、本発明において、シール材７および導電材８は、金属基板２の片面のみに被着されるものであっても良い。またシール材７は、導電材８を被着する部位を除いて、金属基板２の片面または両面の全面に被着されるものであっても良い。またビード構造６は、その種類を限定されず、フルビード、ハーフビードまたは台形ビード等、何れのビード形状であっても良い。

１ 金属基板ガスケット
２ 金属基板
３ ボア部
４ ボルト通し穴
５ シール部
６ ビード構造
７ シール材
８ 導電材

Claims (2)

1. ガスケット装着時にシール面圧を発生するシール部が金属基板の平面上に設けられ、所定のゴムまたは樹脂よりなるシール材が前記シール部に被着されている金属基板ガスケットであって、
   前記シール部には、前記シール材と、導電材とが平面上互いに並んだ状態で被着され、
   前記シール部はビード構造を備え、前記ビード構造の表面上に前記シール材および前記導電材が平面上互いに並んだ状態で被着され、
   前記導電材は、前記ビード構造における面圧が発生する部分であって相手材に直接接触する部分に配置されていることを特徴とする金属基板ガスケット。
2. 請求項１に記載した金属基板ガスケットを製造する方法であって、
   前記シール材および前記導電材のうちの何れか一方を部分コーティング法によって前記シール部の一部に塗布する工程と、他方を同じく部分コーティング法によって前記シール部の残りの部分に塗布する工程とを順次実施することを特徴とする金属基板ガスケットの製造方法。

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