DE3930377A1

DE3930377A1 - Dichtung mit elektromagnetischer abschirmung

Info

Publication number: DE3930377A1
Application number: DE19893930377
Authority: DE
Inventors: Hiroji Kitagawa
Original assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Current assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Priority date: 1988-09-20
Filing date: 1989-09-12
Publication date: 1990-03-29
Anticipated expiration: 2009-09-13
Also published as: GB2222913B; GB8921115D0; DE3930377C2; DE8910862U1; GB2222913A; JPH0282698A

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch abschirmendes Material für eine Dichtung mit elektromagnetischer Abschir mung oder andere Abschirmglieder zum Schutz elektronischer Bauteile gegen elektromagnetische Wellen.

Heutzutage werden bei der Büroausrüstung, wie bei elektroni schen Schreibmaschinen und Druckern, bei Haushaltsgeräten wie Waschmaschinen und Staubsaugern, sowie bei ähnlichen Anwendung mehr und mehr elektronische Bauteile wie Mikro computer eingesetzt. Selbst Automobile werden schnell zu nehmend mit elektronischen Steuersystemen für die Kraftstoff einspritzung ausgerüstet. Dadurch steigt die Zahl der Mikro computer. Darüber hinaus steigt die Taktfrequenz der Mikro computer ebenfalls. Elektronische Bauteile erzeugen eine Vielfalt von elektromagnetischem Rauschen bzw. elektro magnetischen Störsignalen. Diese Störsignale gelangen durch Spalte in den Gehäusen der elektronischen Bauteile und können auf andere elektronische Bauteile übertragen werden, wo sie Fehlfunktionen oder Beschädigungen dieser anderen elektronischen Bauteile hervorrufen können. Viele elektroni sche Bauteile benützen magnetische Aufzeichnungselemente, die durch Magnetisierung einer hochdichten magnetischen Substanz unter Verwendung einer geringen magnetischen Energie hergestellt werden. Auf diesen Elementen aufgezeichnete Daten können durch magnetische Streufelder leicht zerstört bzw. gestört werden.

In bekannter Weise werden Spalte in den Gehäusen der Kompo nenten mit einer aus leitfähigem Metall bestehenden Dichtung mit elektromagnetischer Abschirmung (als "metallische Dich tung" bezeichnet) oder einer Dichtung mit elektromagneti scher Abschirmung versehen, die aus einem mit Kohleteilchen bzw. Ruß versetzten Elastomer besteht (als "elastomere Dichtung" bezeichnet), um zu verhindern, daß elektromagneti sche Wellen zu den elektronischen Komponenten gelangen können.

Weder die metallische Dichtung noch die elastomere Dichtung kann jedoch die elektronischen Komponenten in ausreichender Weise gegen elektromagnetische Wellen schützen, und jede ist problematisch.

Das Gehäuse der elektronischen Komponenten muß luft- oder wasserdicht sein, in Abhängigkeit der Umgebung, der die elektronischen Komponenten ausgesetzt sind. Beispielsweise ist der Einsatzort in einer Waschmaschine sehr feucht.

Beim Betrieb von Automobilen sind verschiedene Umgebungs bedingungen möglich. Dadurch ist Luft- und Wasserdichtigkeit für Gehäuse elektronischer Komponenten erforderlich, die für Waschmaschinen und Automobile eingesetzt werden. Die Dichtung mit elektromagnetischer Abschirmung muß eine Leit fähigkeit oder einen niedrigen spezifischen elektrischen Widerstand aufweisen, um die elektronischen Komponenten gegen elektromagnetische Störungen abzuschirmen. Die Dich tung mit elektromagnetischer Abschirmung muß auch elastisch ausgebildet sein, so daß sie sich an jeden Spalt des Gehäuses anpassen und das Gehäuse luft- oder wasserdicht machen kann. Die bekannten metallischen Dichtungen können sich jedoch nicht elastisch verformen oder vollständig das Gehäuse abdichten.

Andererseits weist die bekannte elastomere Dichtung eine hohe Leitfähigkeit auf, weil sie leitfähige Metallpartikel oder Kohlepartikel enthält (als "leitfähige Partikel" be zeichnet). Die Dichtung ist ebenfalls elastisch, weil ihr Basismaterial ein Elastomer ist. Wenn der Anteil der leit fähigen Partikel steigt, nimmt der spezifische elektrische Widerstand ab. Wenn jedoch der Gehalt an leitfähigen Par tikeln einen bestimmten Betrag übersteigt, verschlechtert sich die Elastizität des Basismaterials. Folglich ist dem Gehalt an leitfähigen Partikeln eine obere Grenze gesetzt. Selbst bei dieser oberen Grenze kann jedoch die elasto mere Dichtung das Gehäuse nicht ausreichend gegen elektro magnetische Störungen abschirmen.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Dichtung mit elektromagnetischer Abschirmung, die eine genügende Elastizität zur Anpassung an ein Gehäuse mit elektronischen Komponenten aufweist und die dieses Gehäuse luft- und wasserdicht macht.

Diese Aufgabe wird durch eine Dichtung mit elektromagneti scher Abschirmung erreicht, die nach Verbindung verschiedener Elemente verbleibende Spalte abdichtet und die verhindert, daß elektromagnetische Wellen durch die Spalte gelangen. Die Dichtung mit elektromagnetischer Abschirmung besteht aus einem Dichtungskörper mit elektomagnetischer Abschir mung aus Kunststoff, der wenigstens ein Elastomer enthält oder daraus besteht und weist weiterhin eine leitfähige, auf die Oberfläche des Dichtungskörpers mit elektromagneti scher Abschirmung aufgedampfte Schicht auf.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels, teilweise im Schnitt darge stellt, die eine Anwendung der vorliegenden Er findung zeigt,

Fig. 2 eine im Schnitt dargestellte perspektivische Ansicht der Dichtung mit elektromagnetischer Abschirmung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 eine im Schnitt dargestellte perspektivische Ansicht einer Dichtung mit elektromagnetischer Abschirmung gemäß einem zweiten Ausführungsbei spiel,

Fig. 4 eine im Schnitt dargestellte perspektivische Ansicht einer Dichtung mit elektromagnetischer Abschirmung gemäß einem dritten Ausführungsbei spiel,

Fig. 5 eine im Schnitt dargestellte perspektivische Ansicht einer Dichtung mit elektromagnetischer Abschirmung gemäß einem vierten Ausführungsbei spiel,

Fig. 6 eine im Schnitt dargestellte perspektivische Ansicht einer Dichtung mit elektromagnetischer Abschirmung gemäß einem fünften Ausführungsbei spiel und

Fig. 7 eine im Schnitt dargestellte perspektivische Ansicht einer Dichtung mit elektromagnetischer Abschirmung gemäß einem sechsten Ausführungsbei spiel.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Eine Dichtung mit elektromagnetischer Abschirmung wird an einem einem Deckel zugewandten Rand eines Gehäuses ange bracht, das mit diesem bewegbaren Deckel versehen ist.

Ausführungsbeispiele der Dichtung mit elektromagnetischer Abschirmung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

Gemäß Fig. 1 ist eine Dichtung 1 mit elektromagnetischer Abschirmung als erstes Ausführungsbeispiel an einem Gehäuse 3 angebracht, das elektronische Bauteile enthält. Das metal lisch ausgebildete Gehäuse 3 weist eine Öffnung 4 zum Unter bringen der elektronischen Bauteile auf. Ein metallischer Deckel 5 ist schwenkbar an Gelenken 7 angeordnet, um die Öffnung 4 abzudecken bzw. zu verschließen.

Die Dichtung 1 mit elektromagnetischer Abschirmung ist mittels eines leitfähigen Klebstoffs an einem Rand 9 be festigt, der im geschlossenen Zustand des Deckels 5 an diesem anliegt. Das Gehäuse 3 und der Deckel 5 weisen Ver schlüsse 11 auf, um das Gehäuse 3 mittels der Dichtung 1 mit elektromagnetischer Abschirmung dicht mit dem Deckel 5 zu verschließen, wodurch die elektronischen Bauteile im Gehäuse 3 dicht verschlossen werden. Eine nicht darge stellte Signalleitung für die elektronischen Bauteile im Gehäuse 3 führt durch ein wasserdichtes Anschlußstück 13 in einer Seitenwandung des Gehäuses 3.

Gemäß Fig. 2 besitzt die Dichtung 1 mit elektromagnetischer Abschirmung einen rechteckigen Querschnitt. Eine Aluminium schicht 15 mit etwa 4 µm Dicke ist auf die Oberfläche eines aus Silikongummi bestehenden Dichtungskörpers 15 aufgedampft. Die Dichtung 1 mit elektromagnetischer Abschirmung weist die folgenden physikalischen Eigenschaften auf: eine Zug festigkeit von 56 kg/cm², eine Bruchdehnung von 270% und einen spezifischen Oberflächenwiderstand von 7 · 10^-3 Ohm/cm².

Da die Dichtung 1 mit elektromagnetischer Abschirmung von einer einheitlich dicken, aufgedampften Aluminiumschicht 17 mit niedrigem spezifischem Widerstand bedeckt ist, sind die elektronischen Bauteile im Gehäuse 3 ausreichend gegen elektromagnetische Wellen abgeschirmt, wodurch elektro magnetisches Rauschen verhindert wird, das die Ursache von Fehlfunktionen der Bauteile sein kann.

Das Basismaterial der Dichtung 1 mit elektromagnetischer Abschirmung ist ein Elastomer, wie z.B. Silikongummi mit hoher Elastizität und niedrigem spezifischem elektrischem Widerstand. Durch Abdichten der Spalte zwischen dem Gehäuse 3 und dem Deckel 5 schirmt die Dichtung 1 mit elektromagne tischer Abschirmung sicher gegen elektromagnetische Wellen ab.

Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält der als Basismaterial des Dichtungskörpers 15 verwendete Silikongummi keine leit fähigen Partikel im Gegensatz zu bekannten Dichtungskörpern. Im Gegensatz zu diesen ist die Aluminiumschicht 17 auf die Oberfläche des Dichtungskörpers 15 aufgedampft und verhindert dadurch, daß die Elastizität des Dichtungskörpers 15 schlechter wird. Folglich ist das Gehäuse 3 bei geschlos senem Deckel 5 sicher gegen Feuchtigkeit und die Umgebungs luft geschützt.

Da die Dichtung 1 mit elektromagnetischer Abschirmung einen rechteckigen Querschnitt und einen derart einfachen Aufbau besitzt, können die Herstellungskosten für die metallische Form reduziert werden.

Die in Fig. 3 als zweites Ausführungsbeispiel dargestellte Dichtung 119 mit elektromagnetischer Abschirmung ist zylin drisch ausgebildet. Eine Titanschicht 123 von etwa 2 µm Dicke ist auf die Oberfläche eines Dichtungskörpers 121 aus Silikongummi aufgedampft. Da die Titanschicht 123 halt bar ist, kann diese Ausführungsform selbst unter harten Bedingungen eingesetzt werden.

Die in Fig. 4 als drittes Ausführungsbeispiel dargestellte Dichtung 225 mit elektromagnetischer Abschirmung weist einen Ω-förmigen Querschnitt auf. Eine Aluminiumschicht 229 von etwa 3 µm Dicke ist auf die Oberfläche eines aus Silikongummi bestehenden Dichtungskörpers 227 aufgedampft. Die Dichtung 225 mit elektromagnetischer Abschirmung be sitzt flache Arme 231, 233, die sich axial entlang der Dichtung 225 erstrecken, wodurch die Montage der Dichtung 225 auf dem Gehäuse erleichtert wird. Die durch Aufdampfung gebildete Aluminiumschicht 229 kann an der inneren Peri pherie 227 a des Dichtungskörpers 227 weggelassen werden.

Gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel besteht eine Dich tung 341 mit elektromagnetischer Abschirmung aus Schaum gummi. Gemäß Fig. 5 wird die Dichtung 341 mit elektromagne tischer Abschirmung in der gleichen Weise wie bei den anderen Ausführungsbeispielen im Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 343 und seinem Deckel angeordnet. Die einen L-förmigen Querschnitt aufweisende Dichtung 341 mit elektromagnetischer Abschirmung ist am oberen Ende 347 einer Seitenwandung 345 des Gehäuses 343 angeordnet. Das Basismaterial der Dichtung 341 mit elektromagnetischer Abschirmung ist ein flexibles, aufgeschäumtes Elastomer. Ein Dichtungskörper 349 könnte beispielsweise durch Einblasen von Luft in un vulkanisiertes Latex hergestellt werden oder durch Zufügung eines Schaumbildners, wie z. B. Natriumbikarbonat, zu einem zerkleinerten Elastomer. Eine Aluminiumschicht 351 von etwa 4 µm Dicke ist auf die Oberfläche des Dichtungskörpers 349 aufgedampft. Die Dichtung 341 mit elektromagnetischer Abschirmung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist ela stisch und schlagfest. Die Dichtung 341 mit elektromagneti scher Abschirmung eignet sich für einen Zwischenraum mit komplizierter Struktur und macht dort das Gehäuse 343 wasser dicht und luftdicht.

Eine Dichtung 453 mit elektromagnetischer Abschirmung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel besteht ebenfalls aus Schaum gummi. Wie in Fig. 6 dargestellt, besitzt die Dichtung 453 mit elektromagnetischer Abschirmung einen invertiert T-förmigen Querschnitt sowie eine Nickel- und Kupferschicht 455 von etwa 2 µm Dicke, die auf seine Oberfläche aufge dampft ist.

Fig. 7 zeigt eine Dichtung 557 mit elektromagnetischer Abschirmung als sechstes Ausführungsbeispiel. Eine Alu miniumschicht 559 von etwa 3 µm Dicke ist auf die Oberfläche der zylindrischen, aus Schaumstoff bestehenden Dichtung 557 mit elektromagnetischer Abschirmung aufgedampft.

Die auf die Oberfläche des Körpers mit elektromagnetischer Abschirmung aufgedampfte Metallschicht von 2-4 µm Dicke erzeugt einen elektromagnetischen Abschirmeffekt. ohne die Elastizität des Körpers zu beeinträchtigen.

Obwohl spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung zur Erläuterung beschrieben worden sind, ist die Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungs beispiele beschränkt. Die Erfindung umfaßt alle Ausführungen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche. Beispielsweise ist das Material zur elektromagnetischen Abschirmung gemäß dieser Erfindung nicht auf Dichtungen mit elektromagnetischer Abschirmung beschränkt, die aus Silikongummi oder Schaumgummi bestehen. Andere Arten von Elastomeren und Kunststoffen können verwendet werden. Die Gestalt dieses Materials könnte rohrförmig oder säulen förmig und sein Querschnitt kreisförmig, elliptisch, Ω- förmig, T-förmig oder L-förmig sein. Die auf der Oberfläche des Materials gebildete leitfähige Schicht könnte aus Alu minium, Titan, Nickel, Kupfer oder einem anderen Metall bestehen. Weiterhin könnte dieses Material an jeder Ver bindungsstelle zwischen Bauteilen verwendet werden.

Claims

1. Dichtung mit elektromagnetischer Abschirmung zur Ab dichtung von Spalten und zur Verhinderung des Durchgangs elektromagnetischer Wellen durch diese Spalte, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Kunststoff bestehender Dich tungskörper (15, 121; 227; 349) wenigstens ein Elastomer ent hält oder daraus besteht und daß eine leitfähige, auf einer Oberfläche des Dichtungskörpers (15; 121; 227; 349) aufgedampf te Schicht (17; 123; 229; 351; 455; 559) vorgesehen ist.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper (15; 121; 227) Silikongummi enthält oder daraus besteht.

3. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper (349) Schaumgummi enthält oder daraus besteht.

4. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Schicht (17, 123; 229; 351; 455; 559) alle äußeren Flächen des Dichtungskörpers (15, 121; 227; 349) bedeckt.

5. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Schicht (17, 123; 229; 351; 455; 559) aus Metall besteht.

6. Dichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Schicht (17; 229; 351; 559) Aluminium enthält oder daraus besteht.

7. Dichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Schicht (123) Titan enthält oder daraus besteht.

8. Dichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Schicht (455) eine Nickel-Kupfer-Legierung enthält oder daraus besteht.