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発明の名称 ガスケット
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−141064(P2001−141064A)
公開日 平成13年5月25日(2001.5.25)
出願番号 特願平11−320459
出願日 平成11年11月11日(1999.11.11)
代理人 【識別番号】100071205
【弁理士】
【氏名又は名称】野本 陽一
【テーマコード(参考)】
3J040
【Fターム(参考)】
3J040 AA01 AA12 AA17 BA01 BA05 EA01 EA16 EA22 FA06 HA01 HA02 HA06 HA07 HA15 
発明者 松本 共永
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 有底状のケース(2)と、前記ケース(2)の開口部にかしめ固定される封口板(4)との間に装着される電子部品(1)用のガスケット(5)において、かしめ時の寸法出しの基準となる部分に、絶縁性を有する耐熱性樹脂材からなるガスケット要素(6)を使用するとともに、かしめ部の密封性を要求される部分に、耐熱・耐薬品性を有するエラストマーからなるガスケット要素(7)を使用し、前記両ガスケット要素(6)(7)を一体成形してなることを特徴とするガスケット。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、密封装置の一種であるガスケットに係り、特に、電池またはコンデンサー等の電子部品において、その構成要素である有底状のケースと、このケースの開口部にかしめ固定される封口板との間に装着されるのに適したガスケットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、図3に示す電子部品51が知られており、以下のように構成されている。
【0003】すなわち先ず、一方が開口した有底状のケース52が設けられており、このケース52の内部に電子部品の素子部53が挿入されており、ケース52の開口部が封口板54によって閉塞されている。ケース52に対する封口板54の固定はケース52の周縁部52aをかしめによって内側に折り曲げることにより行なわれており、このかしめ部であるケース52の周縁部52aと封口板54の周縁部54aとの間にガスケット55が装着されている。
【0004】しかしながら、従来は、このガスケット55として、かしめ後における電子部品51の寸法(外径寸法および高さ寸法)の安定性を確保すべく、ポリプロピレン樹脂材などの単体からなるガスケットが使用されているために、以下のような不都合を生じている。
【0005】すなわち、電子部品51の素子と電極や端子とを溶接またはハンダ付けによって接続する工程における熱の影響や、電子部品1を基盤に実装するときのハンダ付け工程における熱の影響等を受けて、ポリプロピレン樹脂材の単体よりなるガスケット55が大きく変形したり溶損したりすることがあり、このようなことがあると電子部品51の内部物質である電解質(電解液)または高誘電率液体に対する密封性に問題が生じて、電解質が外部に漏洩する虞がある。
【0006】また、その対策として、図4に示すように、ガスケット55の材質をブチルゴムまたはエチレンプロピレンゴム等の耐熱・耐薬品性のあるエラストマーに変更することが考えられるが、この場合には、なお、以下のことが懸念される。
【0007】すなわち、このようにガスケット55の材質をブチルゴムまたはエチレンプロピレンゴム等の耐熱・耐薬品性のあるエラストマーに変更する場合には、このエラストマーによる密封性は良好であるものの、ケース52に封口板54をかしめ固定する際に垂直方向に発生する荷重によってエラストマーが異常変形したり、かしめ部から大きく食み出したりする不都合があり、また、かしめ後における電子部品51の寸法のばらつきが大きくなる不都合を生じることがある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑みて、電子部品の密封信頼性、寸法安定性および組付け性を向上させることが可能な電子部品用のガスケットを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明のガスケットは、有底状のケースと、前記ケースの開口部にかしめ固定される封口板との間に装着される電子部品用のガスケットにおいて、かしめ時の寸法出しの基準となる部分に、絶縁性を有する耐熱性樹脂材からなるガスケット要素を使用するとともに、かしめ部の密封性を要求される部分に、耐熱・耐薬品性を有するエラストマーからなるガスケット要素を使用し、前記両ガスケット要素を一体成形してなることを特徴とするものである。
【0010】上記構成を備えた本発明によるガスケットのように、かしめ時の寸法出しの基準となる部分に、絶縁性を有する耐熱性樹脂材からなるガスケット要素を使用すると、比較的硬度の高いこの耐熱性樹脂材によってかしめ荷重を受けることになるために、かしめ後における電子部品の寸法にバラツキが発生するのを抑えることが可能となり、併せて、かしめ部の密封性を要求される部分に、耐熱・耐薬品性を有するエラストマーからなるガスケット要素を使用することにより、十分な密封性を確保することが可能となる。
【0011】また、この耐熱性樹脂およびエラストマーが共に耐熱性に優れたものであるために、上記従来技術におけるポリプロピレン樹脂製のガスケットのように、溶接またはハンダ付け時における熱の影響によってガスケットが大きく変形したり溶損したりするのを抑えることが可能となる。後記するように、耐熱性樹脂としてはポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、シンジオタクチックポリスチレン樹脂、ポリイミド、フッ素樹脂、芳香属系ポリアミド、フェノール樹脂、サーモトロピック液晶高分子系樹脂等が好適であり、エラストマーとしてはブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、水素添加スチレン−イソプレン共重合体、水素添加スチレン−ブタジエン共重合体などの水素添加ゴム等が好適である。
【0012】尚、本発明のガスケットはこれを換言すると、かしめ時に発生する垂直荷重を耐熱性樹脂ベースが受け、かしめ時にカールする部分およびケースの底面の受圧部分でエラストマーを変形させ、密封するものである。
【0013】
【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施例をボタン型電子部品を例にとって図面にしたがって説明する。
【0014】図1は、当該実施例に係るガスケット5を装着したボタン型電子部品1の半裁断面を示しており、同図(A)(B)および(C)の順に電子部品1が組み立てられることになる。この電子部品1は、上記したようにボタン型電池等の電池またはコンデンサーおよび円筒型でガスケット支持部を有する電池またはコンデンサーであって、以下のように構成されている。
【0015】すなわち先ず、一方が開口した有底状のケース2が設けられており、このケース2の内部に電子部品の素子部3が挿入されており、ケース2の開口部が封口板4によって閉塞されている。ケース2に対する封口板4の固定は、ケース2の周縁部2bをかしめによって内側に折り曲げることにより行なわれており、このかしめ部であるケース2の周縁部2bと封口板4の周縁部4cとの間にガスケット5が装着されている。
【0016】図1(A)および(B)に示すように、かしめ前の状態において、ケース2は円板状の平面部(底面部とも称する)2aと、この平面部2aの周縁から垂直に立ち上げられた筒状の周縁部(側面部またはかしめ部とも称する)2bとを一体に有しており、同図(C)に示すように、上方からかしめ荷重Gが加えられると側面部2bが全周に亙って内側に折り曲げられ、ガスケット5を圧縮し、封口板4を押さえ込んで固定する。
【0017】封口板4は、円板状の平面部(上面部とも称する)4aと、この平面部4aの周縁に一体成形された環状の斜面部4bと、この斜面部4bの周縁に一体成形された断面U字形を呈する環状の周縁部(被かしめ部とも称する)4cとを一体に有しており、断面略U字形を呈する周縁部4cにおいてケース2にかしめ固定される。
【0018】また、ガスケット5は、かしめ時の寸法出しの基準となる部分に、絶縁性を有する耐熱性樹脂材からなる第一ガスケット要素(耐熱樹脂ベースとも称する)6を有するとともに、かしめ部の密封性を要求される部分に、耐熱・耐薬品性を有するエラストマーからなる第二ガスケット要素7を有しており、両ガスケット要素6,7が予め一体成形されている。
【0019】このうち、第一ガスケット要素6は、具体的にはポリフェニレンスルフィド樹脂などの耐熱性樹脂によって環状に成形されており、ケース2の平面部2aと封口板4の周縁部4cとの間に上下に挾まれる部分(被挟持部とも称する)6aと、封口板4の周縁部4cの内側に配置される部分6bとを一体に有して、概略形状として断面L字形に成形されている。
【0020】また、第二ガスケット要素7は、具体的にはブチルゴムまたはエチレンプロピレンゴムなどによって環状に成形されており、ケース2の平面部2aと封口板4の周縁部4cとの間に上下に挾まれる部分7aと、ケース2の周縁部2bと封口板4の周縁部4cとの間に径方向に挾まれる部分(被圧縮部とも称する)7bとを一体に有して、概略形状として断面L字形に成形されている。
【0021】上記構成のガスケット5は、図示したように電子部品1におけるケース2と封口板4との間に装着されて、かしめ部を密封するものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
【0022】すなわち先ず第一に、かしめ時の寸法出しの基準となる部分に、絶縁性を有する耐熱性樹脂であるポリフェニレンスルフィド樹脂などよりなる第一ガスケット要素6が装着されているために、図1(C)に示したように、上方からかしめ荷重Gが作用すると、比較的硬度の高いこのポリフェニレンスルフィド樹脂などよりなる第一ガスケット要素6がかしめ荷重Gを受け、この第一ガスケット要素6を介してのケース2に対する封口板4の位置決めを比較的しっかりとしたものとされる。したがって、かしめ後においても、この位置決めが余りずれることがなく、よってかしめ後における電子部品1の寸法にバラツキが発生するのを抑えることができ、電子部品1の寸法安定性および組付け性を向上させることができる。
【0023】また、かしめ部の密封性を要求される部分に、耐熱・耐薬品性を有するエラストマーであるブチルゴムまたはエチレンプロピレンゴムなどよりなる第二ガスケット要素7が装着されているために、十分な密封性を確保することが可能となり、これにより電子部品1の内部物質である電解質(電解液、図示せず)が外部に漏洩するのを有効に防止することができ、電子部品1の密封信頼性を向上させることができる。
【0024】また、第一および第二ガスケット要素6,7の成形材料であるポリフェニレンスルフィド樹脂などの耐熱性樹脂およびブチルゴムまたはエチレンプロピレンゴムが何れも耐熱性に優れたものであるために、上記従来技術におけるポリプロピレン樹脂製のガスケットのように、溶接またはハンダ付け時における熱の影響によってガスケットが大きく変形したり溶損したりするのを抑えることができる。したがって、これにより耐熱性に優れたガスケット5を提供することができる。
【0025】また、両ガスケット要素6,7が互いに加硫接着や機械的に結合するなど処理を施して一体成形されて一体成形品とされているために、ガスケット5が一部品で済み、部品管理が容易である。
【0026】上記実施例に係るガスケット5は、その構成を以下のように付加または変更することが可能である。
【0027】■ 図2(A)または(B)に示すように、第一ガスケット要素6および第二ガスケット要素7を部分的に非接着とする。図2(A)のガスケット5は、第一ガスケット要素6が第二ガスケット要素7に埋設されており、図2(B)のガスケット5は、第一ガスケット要素6に貫通穴または溝6cが設けられ、この貫通穴または溝6cを通して第二ガスケット要素7の一部が第一ガスケット要素6の内側にまで達している。
【0028】■ かしめ後におけるガスケット5とケース2の平面部2aとの間の密封性を一層向上させるために、図2(C)に示すように、第一ガスケット要素6の底面と第二ガスケット要素7の底面との間に所定の大きさの段差8を設け、第一ガスケット要素6の底面よりも第二ガスケット要素7の底面の方を下方に位置させ、この段差8分、第二ガスケット要素7を余分に圧縮させることで、第一ガスケット要素6が底面または支持部と接触することにより過剰な変形を防止する。
【0029】
【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。
【0030】すなわち、上記構成を備えた本発明によるガスケットにおいては先ず、かしめ時の寸法出しの基準となる部分に、絶縁性を有する耐熱性樹脂からなるガスケット要素が装着されているために、かしめ荷重が作用すると、比較的硬度の高いこの耐熱性樹脂からなるガスケット要素がかしめ荷重を受け、このガスケット要素を介してのケースに対する封口板の位置決めを比較的しっかりとしたものとされる。したがって、かしめ後においても、この位置決めが余りずれることがないために、かしめ後における電子部品の寸法にバラツキが発生するのを抑えることができ、電子部品の寸法安定性および組付け性を向上させることができる。
【0031】また、かしめ部の密封性を要求される部分に、耐熱・耐薬品性を有するエラストマーからなるガスケット要素が装着されているために、十分な密封性を確保することが可能となり、これにより電子部品の内部物質である電解質が外部に漏洩するのを有効に防止することができる。したがって、電子部品の密封信頼性を向上させることができる。
【0032】また、両ガスケット要素の成形材料が共に耐熱性に優れたものであるために、従来技術におけるポリプロピレン樹脂製のガスケットのように、溶接またはハンダ付け時における熱の影響によってガスケットが大きく変形したり溶損したりするのを抑えることができる。したがって、耐熱性に優れたガスケットを提供することができる。
【0033】また、両ガスケット要素が互いに一体成形されて一体成形品とされているために、ガスケットが一部品で済み、部品管理が容易である。




 

 


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