-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Dichtungen zur Bereitstellung
einer Umgebungsabdichtung und/oder Abschirmung elektromagnetischer
Interferenz (EMI) und insbesondere eine EMI-Abschirmungsdichtung
mit niedriger Verpressungskraft, die insbesondere zur Verwendung
in kleinen elektronischen Gehäusen
wie Mobiltelefon-Handgeräten
und anderen handgehaltenen elektronischen Vorrichtungen geeignet
ist.
-
Der
Betrieb von elektronischen Vorrichtungen, beispielsweise Fernsehgeräten, Radiogeräten, Computern,
medizinischen Instrumenten, Büromaschinen,
Kommunikationsgeräten
und dergleichen, wird durch die Erzeugung von elektromagnetischer
Strahlung innerhalb des elektronischen Kreises des Gerätes begleitet. Wie
im Detail in den US-Patentschriften Nr. 5,202,536; 5,142,101; 5,105,056;
5,028,739; 4,952,448 und 4,857,668 angeführt, entwickelt sich eine solche
Strahlung oft als ein Feld oder als Übergangsvorgänge innerhalb
des Funkfrequenzbandes des elektromagnetischen Spektrums, d. h.
zwischen ungefähr
10 KHz und 10 GHz, und wird als „elektromagnetische Interferenz" oder „EMI" bezeichnet, von
der bekannt ist, dass sie den Betrieb anderer nahe gelegener elektronischer
Vorrichtungen beeinträchtigt.
-
Um
die EMI-Wirkungen zu mildern, kann eine Abschirmung, welche die
Fähigkeit
aufweist, EMI-Energie zu absorbieren und/oder zu reflektieren, verwendet
werden, um sowohl die EMI-Energie innerhalb einer Quelle zu begrenzen
als auch diese Vorrichtung oder andere „Ziel"-Vorrichtungen von anderen Quellen zu
isolieren. Eine solche Abschirmung wird als Sperre bereitgestellt,
die zwischen der Quelle und den anderen Vorrichtungen eingefügt wird
und typischer Weise als elektrisch leitendes und geerdetes Gehäuse ausgelegt
ist, welches die Vorrichtung umschließt. Da der Kreis der Vorrichtung
im Allgemeinen zu Wartungszwecken oder dergleichen zugänglich bleiben
muss, sind die meisten Gehäuse
mit Zugängen,
die geöffnet
oder entfernt werden können,
versehen, beispielsweise Türen,
Klappen, Platten oder Abdeckungen. Selbst zwischen den flachsten
solcher Zugänge
und ihren entsprechenden ineinandergreifenden oder eng anliegenden
Oberflächen
kann es jedoch Lücken
geben, welche die Wirksamkeit der Abschirmung verringern, da Öffnungen
entstehen, durch welche Strahlungsenergie austreten oder auf sonstige
Weise in die Vorrichtung eindringen oder aus dieser entweichen kann.
Ferner stellen solche Lücken
Unterbrechungen in der Oberflächen-
und Bodenleitfähigkeit
des Gehäuses
oder anderer Abschirmungen dar und können sogar eine zweite Quelle
einer EMI-Strahlung erzeugen, indem sie als eine Form einer Schlitzantenne
fungieren. In dieser Hinsicht entwickeln Volumen- oder Oberflächenströme, die
innerhalb des Gehäuses
herbeigeführt
werden, Spannungsgradienten in etwaigen Schnittstellenlücken in
der Abschirmung, wobei diese Lücken
dadurch als Antennen fungieren, welche EMI-Geräusche ausstrahlen. Im Allgemeinen
ist die Amplitude des Geräuschs
proportional zur Lückenlänge, wobei
die Breite der Lücke
eine weniger starke Auswirkung hat.
-
Um
die Lücken
innerhalb von ineinandergreifenden Oberflächen von Gehäusen und
anderen EMI-Abschirmungsstrukturen zu füllen, wurden Dichtungen und
andere Abdichtungen sowohl für
die Aufrechterhaltung der elektrischen Kontinuität innerhalb der Struktur als
auch für
das Ausschließen
von Beeinträchtigungen, wie
Feuchtigkeit und Staub, aus dem Inneren der Vorrichtung vorgeschlagen.
Solche Abdichtungen sind mit einer der ineinandergreifenden Oberflächen verbunden
oder daran mechanisch befestigt oder darin eingepresst und bewirken,
dass etwaige Schnittstellen-Lücken
geschlossen werden, um einen kontinuierlichen Leitungsweg dort hindurch
zu schaffen, indem unter einem angewendeten Druck eine Anpassung
an Unregelmäßigen zwischen
den Oberflächen
erfolgt. Demzufolge sind Abdichtungen, die für EMI-Abschirmungsanwendungen gedacht sind,
so ausgelegt, dass sie eine Konstruktion aufweisen, die nicht nur
elektrische Oberflächenleitfähigkeit
bereitstellt, selbst unter Kompression, sondern die auch eine Nachgiebigkeit
aufweist, welche es den Abdichtungen ermöglicht, sich an die Größe der Lücke anzupassen.
Darüber
hinaus müssen
die Abdichtungen verschleißfest,
günstig
in der Herstellung und in der Lage sein, wiederholten Kompressions-
und Entspannungszyklen zu widerstehen. Nähere Informationen über die
Spezifikationen für
EMI-Abschirmungsdichtungen sind in Severinsen, J., „Gaskets
That Block EMI",
Machine Design, Vol. 47, Nr. 19, Seiten 74–77 (7. August 1975), enthalten.
-
EMI-Abschirmungsdichtungen
sind typischer Weise als nachgiebiges Kernelement ausgelegt, welches
lückenfüllende Eigenschaften
aufweist und entweder mit einem elektrisch leitenden Element gefüllt, beschichtet
oder überzogen
ist. Das nachgiebige Kernelement, das geschäumt oder ungeschäumt, fest
oder röhrenförmig sein
kann, wird typischer Weise aus einem elastomeren thermoplastischen
Material wie Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid oder einer
Polypropylen-EPDM-Mischung oder einem thermoplastischen oder aushärtenden
Gummi wie Butadien, Styrolbutadien, Nitril, Chlorsulfonat, Neopren,
Urethan oder Silikongummi, ausgebildet.
-
Leitende
Materialien für
das Füllen,
Beschichten oder Überziehen
schließen
metallische oder metallisierte Partikel, Gewebe, Gitter und Fasern
ein. Zu den bevorzugten Metallen zählen Kupfer, Nickel, Silber,
Aluminium, Zinn oder eine Legierung wie Monel®, wobei
zu den bevorzugten Fasern und Geweben natürliche oder synthetische Fasern
zählen,
beispielsweise Baumwolle, Wolle, Seide, Zellulose, Polyester, Polyamid,
Nylon, Polyimid. Alternativ dazu können ersatzweise andere leitende
Partikel und Fasern, beispielsweise Kohlenstoff, Graphit oder ein
leitendes Polymermaterial, verwendet werden.
-
Herkömmliche
Herstellungsverfahren für
EMI-Abschirmungsdichtungen schließen Extrusion, Formen oder
Ausstanzen ein, wobei Formen oder Ausstanzen bisher für besonders
kleine oder komplexe Abschirmungskonfigurationen bevorzugt werden.
In dieser Hinsicht schließt
Ausstanzen das Ausbilden der Dichtung aus einem gehärteten Bogen
eines elektrisch leitenden Elastomers ein, welches unter Verwendung
einer Düse oder
dergleichen in die gewünschte
Konfiguration geschnitten oder gestanzt wird. Das Formen wiederum schließt Kompressions-
oder Spritzformen eines ungehärteten
oder thermoplastischen Elastomers in die gewünschte Konfiguration ein.
-
Vor
kurzem wurde ein Form-In-Place (FIP)-Verfahren für die Herstellung von EMI-Abschirmungsdichtungen
vorgeschlagen. Wie in den gemeinsam übertragenen US-Patentschriften
Nr. 6,096,413; 5,910,524 und 5,641,438 und in der PCT-Anmeldung
WO 96/22672 und in den US-Patentschriften Nr. 5,882,729 und 5,731,541
und in der Japanischen Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 7177/1993,
beschrieben, umfasst ein solches Verfahren die Anwendung eines Strangs
aus einer viskosen, härtbaren,
elektrisch leitenden Zusammensetzung, der in einem fließenden Zustand
aus einer Düse
direkt auf eine Oberfläche
eines Substrats, wie einem Gehäuse
oder einer anderen Umschließung,
abgegeben wird. Die Zusammensetzung, typischer Weise ein silbergefülltes oder
auf andere Weise elektrisch leitendes Silikonelastomer, wird danach
vor Ort durch die Anwendung von Wärme oder mit atmosphärischer
Feuchtigkeit oder ultravioletter (UV)-Strahlung gehärtet, um eine
elektrisch leitende, elastomere EMI-Abschirmungsdichtung in situ
auf der Substratoberfläche
auszubilden.
-
Eine
andere jüngste
EMI-Abschirmungslösung
für elektronische
Umschließungen,
wobei diese Lösung
detaillierter in der gemeinsam übertragenen
US-Patentschrift Nr. 5,566,055 und in
DE 19728839 beschrieben wird, schließt das Über-Formen des Gehäuses oder
der Abdeckung mit einem leitenden Elastomer ein. Das Elastomer wird
integral in einer relativ dünnen
Schicht über
die Innenfläche
des Gehäuses
oder der Abdeckung hinweg und in einer relativ dickeren Schicht
entlang der Schnittstelle davon geformt, wodurch sowohl eine dichtungsähnliche
Reaktion für
das Umgebungsabdichten der Abdeckung gegenüber dem Gehäuse als auch eine elektrische
Kontinuität
für die
EMI-Abschirmung der Umschließung
bereitgestellt werden. Das Elastomer kann zusätzlich auf Innentrennwände der
Abdeckung oder des Gehäuses
oder selbst so geformt werden, dass es diese Abteilungen integral
ausbildet, wodurch elektromagnetisch isolierte Abteilungen zwischen
potentiell interfierenden Kreiskomponenten bereitgestellt werden.
Abdeckungen dieses Typs werden im Handel unter der Bezeichnung Cho-Shield
® Cover
durch Chomerics EMC Division der Parker-Hannifin Corporation (Woburn,
MA) vermarktet.
-
Eine
wiederum weitere Lösung
für das
Abschirmen von Umschließungen
für elektronische
Vorrichtungen und insbesondere für
kleinere Umschließungen,
die für
Mobiltelefon-Handgeräte und andere
handgehaltene elektronische Vorrichtungen typisch sind, betrifft
die Aufnahme eines dünnen
Kunststoffrückhalters
oder -rahmens als Stützelement
der Dichtung. Wie in der gemeinsam übertragenen US-Patentschrift
Nr. 6,121,545 beschrieben, kann das elektrisch leitende Elastomer
geformt oder – wie
in der US-Patentschrift Nr. 5,731,541 beschrieben – einem
FIP-Vorgang unterzogen oder auf sonstige Weise an der Innenfläche oder
Innenumfangsrandfläche
und/oder an die Ober- oder Unterseite des Rahmens angebracht werden.
Dank dieser Konstruktion kann der Dichtungs- und Rahmenbausatz innerhalb
der elektronischen Vorrichtung integriert werden, um einen Pfad
mit geringer Impedanz zwischen beispielsweise peripheren Bodenspuren
auf einer gedruckten Leiterplatte (PCB) der Vorrichtung und anderen
Bestandteilen davon, beispielsweise der leitenden Beschichtung eines
Kunststoffgehäuses,
einer andern PCB oder einem Tastatur-Bausatz bereitzustellen. Verwendungen
für die
Abstandsdichtungen dieses Typs hierin schließen EMI-Abschirmungsanwendungen
innerhalb von digitalen zellularen Mobiltelefonen und Handgeräten persönlicher
Kommunikationsdienste (PCS), PC-Karten (PCMCIA-Karten),
globale Positionierungssystemen (GPS), Funkempfängern und anderen handgehaltenen Vorrichtungen,
wie persönlichen
digitalen Assistenten (PDA), ein. Zu anderen Verwendungen zählen der
Ersatz für
metallische EMI-Abschirmungs-„Zäune" auf PCB in drahtlosen
Telekommunikationsvorrichtungen.
-
Die
Anforderungen für
typische kleine Umschließungsanwendungen
spezifizieren im Allgemeinen eine geringe Impedanz, geringe Profilverbindung,
die unter relativ geringen Verpressungskraftbelastungen ablenkbar
ist, z. B. bei ungefähr
1,0–8,0
Pfund pro Inch (0,2–1,5
kg pro cm) der Dichtungslänge.
Für gewöhnlich wird
auch eine minimale Ablenkung, typischer Weise von ungefähr 10 %,
spezifiziert, um zu gewährleisten, dass
die Dichtung sich ausreichend an die eingreifenden Gehäuse- oder
Plattenoberflächen
anpasst, um dazwischen einen elektrisch leitenden Pfad zu entwickeln.
Es wurde festgestellt, dass für
bestimmte Anwendungen die Verpressungs- oder andere Ablenkungskraft,
die erforderlich ist, um die spezifizierte minimale Ablenkung von
herkömmlichen
Profilen auszuführen,
jedoch höher
sein kann, als durch die Konstruktion des jeweiligen Gehäuses oder
des Plattenbausatzes aufgenommen werden kann.
-
Ein
Verfahren, um eine Dichtungskonstruktion mit einer geringeren Verpressungskraft
bereitzustellen, die zur Verwendung in kleineren elektronischen
Umschließungen
geeignet ist, besteht darin, die Dichtung so auszubilden, dass sie
ein periodisches, „unterbrochenes" Muster von abwechselnden
lokalen maximalen und minimalen Höhen aufweist. Herkömmlicher
Weise, und wie in der gemeinsam übertragenen,
gleichzeitig anhängigen
Anmeldung USSN 09/703,240, eingereicht am 31. Oktober 2000, in der
technischen Publikation „EMI
Shielding and Grounding Spacer Gasket", Parker Chomerics Division, Woburn,
MA (1996), und in der PCT-Anmeldung 98/54942, beschrieben wird,
können
Dichtungen dieses Typs durch Formen oder das FIP-Verfahren ausgebildet
werden, mit einem mit Zinnen versehenen, d. h. gezahnten, sägeartigen
oder „sinuswellenförmigen" Profil, oder als
eine Reihe von diskreten Strängen.
Im Allgemeinen würde
man bei einer spezifizierten Dichtungskonfiguration davon ausgehen,
dass eine solche Dichtung mit einem „unterbrochenen" Profil oder Muster
eine größere Ablenkung
unter einer bestimmten kompressiven Last aufweist als ein kontinuierliches
Profil.
-
Ein
weiteres Verfahren zum Erreichen einer geringeren Verpressungskraft
in einer Abstandsdichtungskonstruktion wird in der gemeinsam übertragenen
US-Patentschrift Nr. 6,121,545 beschrieben. Zu diesem Verfahren
zählt das
Konfigurieren der Dichtung mit einem Momentarmabschnitt, der winkelig
in einer nach innen oder außen
gerichteten Richtung relativ zum Rahmen als Reaktion auf eine kompressiv
angewendete Belastung ablenkbar ist. Infolge der beschriebenen Biegemodusreaktion
lässt sich
feststellen, dass eine solche Dichtung eine Kraftablenkung im Vergleich
mit Dichtungsprofilen aufweist, die in einem herkömmlichen
Kompressionsmodus arbeiten.
-
Die
Druckschrift
FR 2 681 396 beschreibt
einen Bestandteil zur Bereitstellung einer bidirektionalen statischen
Dichtung mit einer Dichtung, die ein Lager aufweist, das auf dem
Träger,
einer Lippe, angebracht ist, und einem Spaltbereich, der die Verformung
der Lippe ermöglicht.
Die Druckschrift
DE 24 47 583 beschreibt einen
Dichtungsring mit einem Querschnitt, der einen engen halbkreisförmigen Abschnitt
aufweist, und einem breiteren, flachen Grundabschnitt. Dieser Grundabschnitt
wird in eine Rille gepresst, wobei der halbkreisförmige Abschnitt
gegen ein Gehäuse
drückt.
-
Da
die Größen von
handgehaltenen elektronischen Vorrichtungen, wie Mobiltelefon-Handgeräten, weiter
verringert wurden, wird geschätzt
werden, dass weitere Verbesserungen in der Konstruktion von Dichtungsprofilen
dafür von
der Elektronikindustrie positiv aufgenommen werden würden. Besonders
wünschenswert
wäre ein
Dichtungsprofil mit geringer Verpressungskraft, welches zur Verwendung
in kleineren Umschließungen
für elektronische
Vorrichtungen geeignet ist, die zunehmend zum Branchenstandard werden.
-
KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Dichtungsprofil mit geringer
Verpressungskraft für
die Umgebungsabdichtung und/oder elektromagnetische Interferenz
(EMI)-Abschirmung, welche speziell zur Verwendung in kleineren Umschließungen von
elektronischen Vorrichtungen geeignet ist. Das Dichtungsprofil der
Erfindung weist einen Momentarm- oder Biegeabschnitt auf, der auf
eine kompressiv ausgeübte
Belastung reagiert, beispielsweise bei Kompression zwischen zwei
Oberflächen
eines Gehäuses
oder einer anderen Umschließung,
um in einer nach innen oder außen
gerichteten Richtung relativ zum Inneren oder Äußeren des Gehäuses oder
eines anderen Substrats, auf dem die Dichtung getragen werden kann,
winkelig ablenkbar zu sein. Die beschriebene Biegemodusreaktion
stellt vorteilhafter Weise eine große, aber kontrollierte Ablenkung bereit,
welche einen gleichmäßigeren
Schnittstellenkontakt mit der Kontaktoberfläche für eine sicherere elektrische
und physikalische Kontinuität
und im Gegenzug eine verlässlichere
EMI-Abschirmung und bessere Wirkung bei der Umgebungsabdichtung bereitstellt.
Bei Verwendung in elektronischen Anwendungen zum Beispiel, stellt
die Dichtung der Erfindung daher eine konsistente EMI-Abschirmung
und zusätzlich
eine effiziente Umgebungsabdichtung bereit.
-
Gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung wird die Biegemodusreaktion der Dichtung
durch die Aufnahme eines Entspannungsabschnitts auf der Seite der
Dichtung geregelt, welche jener Seite gegenüber liegt, zu der die Dichtung
um einen Biegepunkt herum abgelenkt wird. In dieser Hinsicht wurde
durch mathematische Modelle beobachtet, dass die Dichtungsseite,
welche dem Biegepunkt gegenüber
liegt, eine lokale Region mit hoher Belastung oder Beanspruchung
entwickelt, welche sich während
des Dehnens der Seite ausbildet. Durch Bilden einer Schulter, Kerbe
oder eines anderen entspannenden Merkmals in dieser Region mit hoher
Belastung, kann die Kraft, die für
den Übergang
der Dichtung von einer Kompressions- zu einer Biegemodusreaktion
erforderlich ist, mit einer entsprechenden Abnahme der Belastungskraft
gesenkt werden, die für
eine bestimmte Ablenkung erforderlich ist. Das Ergebnis ist ein
Dichtungsprofil, das geringere Verpressungskraftanforderungen aufweist
als ein Dichtungsprofil, das nur in einem Kompressions- anstatt
in einem Biegemodus arbeitet oder das nicht das beschriebene entspannende
Merkmal aufweist. Das heißt,
dass für eine
spezifizierte Dichtungskonfiguration das Dichtungsprofil der vorliegenden
Erfindung eine größere Ablenkung
unter einer bestimmten kompressiven Belastung aufweist als herkömmlichere
Profile.
-
In
einer beispielhaften Ausführungsform
kann das Dichtungsprofil der Erfindung auf einen Rand oder eine
andere Oberfläche
eines Gehäuses
oder einer anderen Umschließung
für eine
elektronische Vorrichtung, wie ein Mobiltelefon, geformt oder auf
sonstige Weise getragen werden. Wenn es auf einer nach innen gerichteten
Randfläche
der Umschließung
getragen ist, kann der Momentarmabschnitt der Dichtung winkelig
oder auf sonstige Weise geformt sein, um eine nach außen gerichtete
Kraftkomponente zu entwickeln, die vorteilhafter Weise die Ablenkung
des Momentarmabschnitts zum Umschließungsrand hin und von dem Inneren
davon weg leitet, wobei die Dichtung sonst den ordentlichen Betrieb
der Kreise oder der anderen elektronischen Vorrichtungen stören könnte, welche
in der Umschließung
enthalten sind.
-
Zu
den Vorteilen der vorliegenden Erfindung zählen die Bereitstellung eines
verbesserten Dichtungsprofils für
Anwendungen mit geringen Verpressungskräften, so wie dies in kleinen,
handgehaltenen elektronischen Vorrichtungen der Fall sein kann.
Weitere Vorteile sind unter anderem ein Dichtungsprofil, das eine
kontrollierte Ablenkungsreaktion für einen stabileren Schnittstellenkontakt
mit dem Gehäuse
oder mit den Leiterplattenkomponenten der Umschließung bereitstellt
und im Gegenzug für
eine bessere elektrische Kontinuität und verlässlichere EMI-Abschirmungswirkung
sorgt. Diese und andere Vorteile werden Fachleuten auf der Grundlage
der hierin enthaltenen Offenbarung offenkundig werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Zum
besseren Verständnis
der Natur und Aufgaben der vorliegenden Erfindung wird auf folgende
detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen
Bezug genommen. Es zeigen:
-
1 eine
perspektivische Endansicht eines repräsentativen EMI-Abschirmungsbausatzes,
welcher einen Gehäuseteil
aufweist, entlang dessen Ränder
eine beispielhafte Ausführungsform
eines Dichtungsprofils gemäß der vorliegenden
Erfindung geformt ist;
-
2 eine
Querschnittansicht einer alternativen Ausführungsform des Dichtungsprofils
von 1;
-
3A eine
graphische Darstellung eines Modells eines finiten Elementes der
vorhergesagten Belastungsverteilung in einem repräsentativen
Dichtungsprofil mit geringer Verpressungskraft ohne das entspannende
Merkmal der vorliegenden Erfindung;
-
3B eine
vergleichende graphische Darstellung eines Modells eines finiten
Elements der vorhergesagten Belastungsverteilung in einem repräsentativen
Dichtungsprofil mit geringer Verpressungskraft, welches das entlastende
Merkmal der vorliegenden Erfindung einschließt; und
-
4 ein
Diagramm, welches die Kraftablenkungsreaktionen der Dichtungsprofile
von 3A und 3B vergleicht.
-
Die
Zeichnungen werden näher
in Verbindung mit folgender detaillierter Beschreibung der Erfindung erläutert.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Bei
der folgenden Beschreibung werden aus praktischen Gründen, die
jedoch keinerlei einschränkenden
Zweck erfüllen,
bestimmte Begriffe verwendet. Zum Beispiel bezeichnen die Begriffe „vorne", „hinten", „rechts", „links", „oben" und „unten" Richtungen in den
Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird, wobei sich die Bezeichnungen „nach innen", „innere", „innen" oder „innengerichtet" und „nach außen", „außen", „äußere" oder „außengerichtet" auf Richtungen zum
Zentrum des Elementes, auf das Bezug genommen wird, hin oder von
diesem Zentrum weg, und die Begriffe „radial" oder „horizontal" und „axial" oder „vertikal" auf Richtungen, Achsen,
Ebenen, die senkrecht und parallel zur zentralen Längsachse
des Elements sind, auf das Bezug genommen wird, beziehen. Begriffe
mit ähn lichen
Bedeutungen, zusätzlich
zu den Wörtern,
die oben ausdrücklich
angeführt
wurden, gelten ebenfalls so, dass sie aus praktischen Gründen verwendet
werden, so dass sie keinerlei einschränkende Bedeutung haben.
-
In
den Figuren können
Elemente mit einer alphanumerischen Bezeichnung im vorliegenden
Dokument mit der gesamten alphanumerischen Bezeichnung oder alternativ
dazu – wie
aus dem Kontext hervorgehen wird – nur mit dem numerischen Teil
ihrer Bezeichnung angeführt
werden. Ferner können
die Bestandteile verschiedener Elemente in den Figuren mit getrennten
Bezugszeichen bezeichnet werden, wobei dann die Bezeichnung für diesen
Bestandteil des Elementes gilt und nicht für das Element als ganzes. Allgemeine
Bezugnahmen, gemeinsam mit Bezugnahmen auf Abstände, Oberflächen, Abmessungen und Ausdehnungen,
können
mit Pfeilen erfolgen.
-
Im
Sinne der folgenden Erläuterung
werden die Prinzipien der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit
dem Formen oder einer anderen Anbringung einer elastomeren, elektrisch
leitenden EMI-Abschirmungsdichtung auf eine Seitenwand oder andere
Oberfläche
eines Teils einer Umschließung
für eine
handgehaltene elektronische Vorrichtung, wie ein Mobiltelefon, beschrieben.
Im Sinne der folgenden Beschreibung wird jedoch geschätzt werden,
dass Aspekte der vorliegenden Erfindung in anderen EMI-Abschirmungsanwendungen
verwendet werden können,
zum Beispiel in Schränken,
Abstandsrahmendichtungen, Leiterplatten oder EMI-Abschirmungsabdeckungen
oder in nicht elektrisch leitenden und/oder thermisch leitenden
Ausführungsformen
für Umgebungsabdichtungen
und/oder Wärmeübertragungsanwendungen.
Die Verwendung innerhalb dieser anderen Anwendungen sollte daher
ausdrücklich
als im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthaltend betrachtet
werden.
-
Unter
Bezugnahme auf die Figuren, bei denen entsprechende Bezugszeichen
verwendet werden, um entsprechende Elemente in den verschiedenen
Ansichten zu bezeichnen, wobei gleichwertige Elemente mit primären oder
sequentiellen alphanumerischen Bezeichnungen gekennzeichnet sind,
wird ein beispielhafter Dichtungsbausatz für EMI-Abschirmungsanwendungen
allgemein bei 10 in 1 gezeigt
und enthält
einen Teil 12, der – wie
dargestellt – ein
Gehäuse
oder eine andere Umschließung
einer elektronischen Vorrichtung sein kann, oder – alternativ
dazu – ein
Abstandsrahmen, wie näher
in der gemeinsam übertragenen
US-Patentschrift Nr. 6,121,545 beschrieben wird. Die Vorrichtung,
welche das Gehäuse
oder den anderen Teil 12 enthält, kann ein Mobiltelefon oder
alternativ dazu eine andere handgehaltene oder elektronische Vorrichtung sein,
beispielsweise ein Handgerät
für persönliche Kommunikationsdienste
(PCS), PCMCIA-Karte,
globales Positionierungssystem (GPS), ein Funkempfänger, persönlicher
digitaler Assistent (PDA) oder dergleichen. Der Gehäuseteil 12 weist
eine Innenfläche 14 und
eine Außenfläche 16 auf,
die sich erstrecken, um Seitenwände
zu bilden, von denen eine bei 18 gekennzeichnet ist, wobei
dazwischen eine periphere Randfläche 20 liegt,
und um eine Endwand 22 auszubilden, welche an die Seitenwände 18 grenzt.
Die Randfläche 20 fungiert als
eine Schnittstellenfläche
mit einem eng anliegenden Rand oder als eine andere Schnittstellenfläche eines eingreifenden
Gehäuseteils
(nicht gezeigt), wobei die Schnittstellenfläche eine gestufte Konfiguration
aufweisen kann, um einen Innen- und Außenschnittstellenkontakt mit
dem eingreifenden Gehäuseteil 12 bereitzustellen.
Typischer Weise definiert das Innere des Gehäuseteils 12 einen
oder mehrere getrennte Hohlräume
(nicht gezeigt) oder ist in solche aufgeteilt, um eine oder mehrere
elektromagnetisch isolierte Abteilungen für den Kreis der Vorrichtung
bereitzustellen.
-
Für viele
Anwendungen kann der Gehäuseteil 12 spritzgeformt
oder auf andere Weise aus einem thermoplastischen oder anderen polymeren
Material wie Poly(etheretherketon), Polyimid, Polyehtylen, Polypropylen,
Polyetherimid, Polybutylen, Terephthalat, Nylon, Fluorpolymer, Polysulfon,
Polyester, ABS, Acetalhomo- oder Copolymer mit hohem Molekulargewicht
oder einem flüssigen
kristallinen Polymer geformt sein. In dem Fall eines elektrisch
nicht leitenden Materials kann die Innenfläche 14 des Gehäuseteils
lackiert, metallisiert oder auf sonstige Weise mit einer metallischen
oder metallgefüllten
Beschichtungsschicht versehen werden. Alternativ dazu kann der Gehäuseteil 12 aus
einem relativ leichtgewichtigen Metall, beispielsweise Magnesium oder
Aluminium, ausgebildet werden.
-
Eine
nachgiebige Dichtung, von dem ein bildendes Segment bei 30 gekennzeichnet
ist, wird auf die Innenfläche 14 der
Seitenwand 18 und wahlweise der Endwand 22 geformt
oder auf andere Weise zurückgehalten,
zum Beispiel durch Klebemittelbinden oder eine Interferenz-Passung,
um axial unter einer vorbestimmten kompressiven Last zwischen der
Endwandoberfläche 20 und
der entsprechenden Oberfläche
des eingreifenden Gehäuseteils
(nicht gezeigt) komprimierbar zu sein. In dieser Hinsicht wird die
Dichtung 30 vorzugsweise auf die Seitenwandinnenfläche durch
Spritz- oder Kompressionsformen über-geformt
und aus einem elastomeren Material ausgebildet, das spezifisch im
Hinblick auf temperaturbezogene, chemische oder physikalische Kompatibilität mit dem
Gehäusematerial
ausgewählt
ist. Je nach Abhängigkeit
von der Anwendung können
zu geeigneten Materialien natürliche
Gummi wie Hevea sowie thermoplastische, d. h. schmelzverarbeitbare,
oder aushärtende,
d. h. vulkanisierbare, synthetische Gummi wie Fluorpolymere, Chlorsulfonate,
Polybutadien, Polybutadien, Buna-N, Butyl, Neopren, Nitril, Polyisopren,
Silikon, Fluorsilikon, Copolymergummi, wie Ethylenpropylen (EPR),
Ethylenpropylendienmonomer (EPDM), Nitrilbutadien (BR) und Styrolbutadien (SBR)
oder Mischungen wie Ethylen- oder Propylen-EPDM, EPR oder NBR zählen. Der
Begriff „synthetische Gummi" sollte auch so verstanden
werden, dass er Materialien einschließt, die alternativ allgemein
als thermoplastische oder aushärtende Elastomere
klassifiziert werden, wie Polyurethane, Silikone, Fluorsilikone,
Styrolisoprenstyrol (SIS) und Styrolbutadienstyrol (SBS), sowie
andere Polymere, welche gummiähnliche
Eigenschaften aufweisen, beispielsweise weichgemachte Nylone, Polyester,
Ethylenvinylacetate und Polyvinylchloride. So wie hierin verwendet,
bezieht sich der Begriff „elastomer" auf seine herkömmliche
Bedeutung in dem Sinne, dass es um das Vorhandensein von gummiähnlichen
Eigenschaften der Nachgiebigkeit, Elastizität oder Kompressionsablenkung,
geringe Druckverformung, Flexibilität und eine Fähigkeit
geht, sich nach einer Verformung wieder zu erholen.
-
Vorzugsweise
wird für
EMI-Abschirmungsanwendungen das elastomere Material so ausgewählt, dass es
ein Silikon- oder
Fluorsilikonmaterial ist. Im Allgemeinen weisen Silikonelastomere
wünschenswerte
Eigenschaften wie thermische- und
Oxidationsresistenz über
einen breiten Temperaturbereich auf, sowie Widerstandsfähigkeit
gegenüber
vielen Chemikalien und Witterungseinflüssen. Diese Materialien weisen
ferner ausgezeichnete elektrische Eigenschaften auf, einschließlich einer
Resistenz gegenüber
Corona-Zusammenbruch, über
eine große
Bandbreite von Temperatur und Feuchtigkeit hinweg.
-
Für EMI-Abschirmungsanwendungen
kann das Silikonmaterial oder sonstige elastomere Material elektrisch
leitend gemacht werden, um einen elektrisch leitenden Pfad zwischen
den Schnittstellenflächen über das
Laden einer kontinuierlichen Binderphase des Materials mit einem
elektrisch leitenden Füllmaterial
bereitzustellen. Geeignete elektrisch leitende Füllermaterialien sind Nickel
und nickelplattierte Substrate wie Graphit und Edelmetalle sowie
Silber und silberplattierte Substrate, beispielsweise reines Silber,
silberplattierte Edelmetalle wie Gold, silberplattierte Nicht-Edelmetalle,
wie Kupfer, Nickel, Aluminium und Zinn; und silberplattiertes Glas,
Keramik, Kunststoff, Elastomere und Mika und Mischungen davon. Die
Form des Füllmaterials
ist für die
vorliegende Erfindung nicht entscheidend und kann jegliche Form
aufweisen, die herkömmlicher
Weise bei der Herstellung oder Formulierung von leitenden Materialien
des hierin angeführten
Typs verwendet wird, einschließlich
fester Kugeln, hohler Mikrokugeln, elastomerer Ballone, Flocken,
Plättchen,
Fasern, Stäbe
oder unregelmäßig geformter
Partikel. In ähnlicher
Weise ist die Partikelgröße des Füllmaterials
nicht ausschlaggebend, liegt aber im Allgemeinen im Bereich von
ungefähr
0,250 bis 250 μm,
wobei ein Bereich von ungefähr 0,250–75 μm bevorzugt
wird.
-
Das
Füllmaterial
wird in die Zusammensetzung in einem Verhältnis geladen, das ausreicht,
um den Grad an elektrischer Leitfähigkeit und die EMI-Abschirmungswirkung
in der gehärteten
Dichtung bereitzustellen, die für
die geplante Anwendung gewünscht
werden. Bei den meisten Anwendungen gilt eine EMI-Abschirmungswirkung
von mindestens 10 dB und vorzugsweise mindestens 20 dB und am bevorzugtesten
von mindestens 100 dB oder höher über einen
Frequenzbereich von ungefähr
10 MHz bis 12 GHz als akzeptabel. Eine solche Wirkung führt zu einem
Füllmaterialverhältnis, das
im Allgemeinen zwischen ungefähr
10 bis 80 Volumenprozent liegt, basierend auf dem Gesamtvolumen
des Reaktionssystems, und liegt vorzugsweise zwischen ungefähr 20 bis
70 Volumenprozent. Wie bekannt ist, wird die letztendliche Abschirmungswirkung
jedoch auf der Grundlage der Menge des elektrisch leitenden Materials
im Füllmaterial
und der auferlegten Belastung oder Ablenkung variieren, typischer
Weise zwischen ungefähr
10 bis 50 % der Dichtung.
-
Alternativ
dazu kann das elektrisch leitende Füllmaterial als eine relativ
dünne,
d. h. 1–10
mil (0,025–0,25
mm) Plattierungs- oder Beschichtungsschicht bereitgestellt werden,
welche die Dichtung 30 abdeckt. Im Fall einer Beschichtung
kann die Schicht aus einem Silikon, Fluorsili kon oder einem anderen
elastomeren Bindemittel formuliert werden, das eine kontinuierliche
Phase ausbildet, innerhalb derer das Füllmaterial dispergiert wird.
-
Unter
weiterer Bezugnahme auf 1 ist zu sehen, dass die Dichtung 30 als
ein Körper 40 unbestimmter
Länge ausgebildet
ist, der sich in einer Längsrichtung
erstreckt, als Achse 42 bezeichnet, entlang mindestens
einer Abmessung des Gehäuseteils 12,
und in einer Axialrichtung, bezeichnet als Achse 44, die im
Allgemeinen zur Längsrichtung 42 senkrecht
ist. In Abhängigkeit
von der Konfiguration des Gehäuseteils 12,
kann die Dichtung 30 und – infolgedessen – der Körper 40 davon
kontinuierlich oder diskontinuierlich sein, und einen linearen,
gekrümmten,
geradlinigen, krummlinigen oder anders geformten Pfad entlang der
Längsachse 42 zeichnen.
-
In
der grundlegenden Konstruktion ist der Dichtungskörper 40 so
konfiguriert, dass er ein Profil aufweist, das eine kontrollierte
Ablenkungsreaktion in der Dichtung 30 ausführt. Zu
diesem Profil gehört
insbesondere ein länglicher
Lagerabschnitt 50 und gemäß den Prinzipien der vorliegenden
Erfindung ein entlastender Abschnitt 52, der integral mit
dem Lagerabschnitt 50 ausgebildet ist.
-
Der
Lagerabschnitt 50 erstreckt sich in einer axialen Richtung
entlang der Achse 44 in einer unbelasteten Ausrichtung
von einem distalen Ende 60 zu einem proximalen Ende, gezeigt
bei 62, wobei das distale Ende 60 durch eine konfrontierende
Oberfläche
des zweiten Gehäuseteils
(als Phantomlinie in 2 bei 64 dargestellt)
verbindbar ist. Der Lagerabschnitt 50 ist weiterhin so
konfiguriert, dass er eine Außenseite 66 und eine
Innenseite 68 aufweist. Die Außenseite 66 erstreckt
sich zwischen dem distalen 60 und dem proximalen Ende 62 in
einer Längsrichtung
entlang der Achse 42. Die Innenseite 68 wiederum
erstreckt sich zwischen dem distalen 60 und dem proximalen
Ende 62 gegenüber
der Außenseite 66 und
definiert damit eine radiale Richtung, die durch die Achse 70 bezeichnet
ist, welche aus Gründen
der Konvention als in die Richtung, die bei 70a gekennzeichnet
ist, als „nach
innen gerichtet" gilt,
zur Innenseite 68 hin, und als „nach außen gerichtet", in die Richtung,
die bei 70b gekennzeichnet ist, zur Außenseite 66 hin.
-
Nun
wird auf die Querschnittansicht von 2 Bezug
genommen, wo der Lagerabschnitt 50 (in 2 als 50' gekennzeichnet)
als Reaktion auf eine axial gerichtete Kompressionskraft einer bestimmten
Größe verformbar
ist, so wie diese durch die axiale Verschiebung der Oberfläche 64 hervorgerufen
wird, wobei die verschobene Oberfläche im Allgemeinen als 65 bei
der Achse 70 gekennzeichnet ist, in der Richtung des ersten Gehäuseteils 12,
zwischen den Gehäuseteilen
in der belasteten Ausrichtung, die als Phantomlinie bei 72 gezeigt
wird. Wie zu sehen ist, ist diese Ausrichtung 72 dadurch
gekennzeichnet, dass der Lagerabschnitt 50 (in 2 als 50' gekennzeichnet)
in der radialen nach innen gerichteten Richtung 70a abgelenkt
wird. Unter „abgelenkt" ist zu verstehen,
dass der Lagerabschnitt 50' winkelig
abgelenkt oder auf andere Weise gebogen oder gefaltet wird, im Allgemeinen
zwischen seinem proximalen 60 und seinem distalen 62 Ende
(in 2 als 60' und 62' gekennzeichnet),
um einen entsprechenden Biege- oder
Momentarm herum.
-
Es
wurde beobachtet, dass die beschriebene Ablenkung des Lagerabschnitts 50 in
die belastete Ausrichtung 72 dementsprechend in der Außenseite 66 eine
lokale Region mit relativ hoher Belastung entwickelt, im Allgemeinen
zwischen dem distalen 60 und dem proximalen 62 Ende.
Der entlastende Abschnitt 52 wird somit im Allgemeinen
in dieser Region ausgebildet und bewirkt, dass die Größenordnung
der Kompressionskraft, die für
die Durchführung
der Verformung des Lagerabschnitts 50 in seine belastete
Ausrichtung 72 notwendig ist, verringert wird.
-
In
dieser Hinsicht kann auf 3A und 3B Bezug
genommen werden, wobei die statischen Belastungsablenkungsreaktionen
der Dichtungsprofile, die ohne den – in 3A bei 80 gekennzeichnet – und mit – in 3B bei 82 gekennzeichnet – dem beschriebenen
entspannenden Abschnitt 52 ausgebildet sind, modellhaft
unter Verwendung eines nichtlinearen Analyseprogramms für ein finites
Element (FEA-Programm), MARC K6 (MARC Analysis Research Corp., Palo
Alto, CA), dargestellt sind. Die Ergebnisse für jedes der Dichtungsprofile 80 und 82 werden
für die
zweite Komponente der Cauchy-Belastung in einer bestimmten Ablenkung
mit Hilfe der ebenen Vierknoten-Hermann-Belastungselemente,
die durch die Rasterlinien dargestellt werden, die allgemein bei 84 gekennzeichnet
sind, aufgetragen. In den Diagrammen von 3A und 3B sind
die Profile mit Phantomlinien bei 80 und 82 dargestellt,
in ihrer unkomprimierten oder normalen Ausrichtung, die über die
verformte oder belastete Ausrichtung, dargestellt bei 81 bzw. 83,
gelegt ist.
-
Die
Kompression der Profile 80 und 82 wurde mit Hilfe
eines Kontaktelementes simuliert, das als die Ebene gezeigt ist,
die allgemein durch die Linie 86 gekennzeichnet ist, vor
dem Komprimieren/Verschieben, und durch die Linie 87 nach
dem Komprimieren/Verschieben. Die gegenüberliegende Randfläche 88 wurde bei
der Analyse als starrer Körper
relativ zu den Dichtungsprofilen betrachtet. Wie erwähnt, unterscheidet
sich das Profil 80 von 3A von
dem Profil 82 im Wesentlichen darin, dass es keinen entlastenden
Abschnitt 52 (1) oder 52' (2)
aufweist, aber ansonsten in Bezug auf Größe und Geometrie vergleichbar
ist.
-
Auf
der Grundlage der oben genannten Modelle wurden die Belastungsablenkungsreaktionen
der Dichtungsprofile durch eine Analyse mit finiten Elementen unter
Verwendung der Mooney-Rivlin-Belastungsenergiefunktion
W = C1(I1 – 1)
+ C2(I2 – 1) (1)wobei C
1, C
2 Materialkoeffizienten
und I
1, I
2 Belastungsinvarianten
sind, was sich auf die Ogden-Funktion reduziert
wobei λ
1, λ
2, λ
3 die
Dehnungsverhältnisse
und α
i, μ
i die Materialkoeffizienten sind. Für ein Zwei-Term-Ogdenmodell,
d. h. m = 2, sind die Gleichungen 1 und 2 gleichwertig. Tabelle
1 fasst die Zwei-Term-Ogden-Konstanten und das Kompressionsmodul
zusammen, das verwendet wurde, um die annähernde Unkomprimierbarkeit von
elastomeren Materialien eines repräsentativen, auf Silikon basierenden,
gefüllten
elastomeren Formmaterials zu erklären. Tabelle
1 Repräsentative
Ogden-Modell-Materialkonstanten
| Kompressionsmodul | K
= 200.000 psi |
| Ogden-Konstanten | μ1 = –173 psi |
| | μ2 = –522 psi |
| | α1 =
2 |
| | α2= –2 |
-
In
den FEA-Modellen von 3A und 3B wird
die vorhergesagte Belastungskomponentenverteilung in der vertikalen
Richtung durch Umrissschattierung dargestellt, wobei dunklere Bereiche
die Regionen mit steigender kompressiver Belastung anzeigen. Sowohl
im Profil 80 als auch im Profil 82 ist zu sehen,
dass eine lokale Region mit relativ hoher Belastung, im Allgemeinen
bei 90 bezeichnet, in der Außenseite des Profilkörpers entwickelt
wird. Der entlastende Abschnitt von Profil 52 von Profil 82 ist
innerhalb dieser Region 90 ausgebildet und bewirkt, dass
die Größenordnung
der Kompressionskraft, die für
die Durchführung
einer bestimmten Ablenkung des Profils erforderlich ist, verringert
wird.
-
Quantitativ
kann die Nettowirkung der Bereitstellung des entlastenden Abschnitts 52 in 4 beobachtet
werden. In 4 sind normalisierte Belastungsablenkungskurven
bei 92 und 94 als Funktionen der Gesamtbelastungskraft
entlang der als 96 gekennzeichneten Achse und als Ablenkungsverschiebung
entlang der Achse, die als 98 gekennzeichnet ist, für Einheitslängen des
Dichtungsprofils 80 von 3A (Kurve 92)
bzw. das vergleichbar dimensionierte Profil 82 (Kurve 94)
der vorliegenden Erfindung aufgetragen.
-
Aus
den Ergebnissen von 4 ist zu erkennen, dass innerhalb
einer bestimmten Anwendung die Kraft, die erforderlich ist, um eine
Profilkonstruktion abzulenken, welche den entlastenden Abschnitt 52 enthält, geringer
ist als für
eine vergleichbare Konstruktion. In der Tat lässt sich allgemein feststellen,
dass die Bereitstellung des entlastenden Abschnitts die Belastungskraft,
die erforderlich ist, um eine bestimmte Ablenkung auszuführen, um
bis zu ungefähr
80 % oder mehr verringert, im Vergleich zur auf andere Weise erreichbaren Ablenkung.
In dieser Hinsicht kann die Aufnahme eines entlastenden Abschnitts
verwendet werden, um den Ablenkungsbereich für das Dichtungsprofil der vorliegenden
Erfindung zu erhöhen
und dadurch zur Verwendung in einer Reihe von Anwendungen geeignet
zu machen. Infolgedessen wird geschätzt werden, dass die Dichtung
der vorliegenden Erfindung speziell zur Verwendung in EMI-Abschirmungsanwendungen
geeignet ist, wie bei Kommunikations-Handgeräten und anderen handgehaltenen
Vorrichtungen, welche eine Abschirmungslösung mit geringer Verpressungskraft
spezifizieren. Ferner kann dank der beschriebenen Ablenkung der
Dichtung ein stärkerer
Oberflächenkontakt
zwischen der Dichtung und der Schnittstellenoberfläche bereitgestellt
werden, um die elektrische Kontinuität zu verbessern.
-
Unter
nochmaliger Bezugnahme auf 1 ist zu
erkennen, dass in der beispielhaften Ausführungsform von Dichtung 30 der
entlastende Abschnitt 52 innerhalb des Körpers 40 davon
als eine Kerbe, Rille, ein Radius oder dergleichen ausgebildet ist,
die innerhalb der Außenseite 66 des
Lagerabschnitts 50 gebildet sind. Alternativ dazu – so wie
bei 52' in 2 zu
sehen – kann
der entlastende Abschnitt 52 innerhalb der Außenseite 66' als eine Schulter
oder dergleichen ausgebildet werden. Zum Beispiel kann die Außenseite 66' des Lagerabschnitts 50' so definiert
sein, dass sie einen ersten Oberflächenabschnitt 100 aufweist,
der im Allgemeinen zwischen dem distalen 60' und dem proximalen 62' Ende angeordnet
ist, und einen zweiten Oberflächenabschnitt 102,
der im Allgemeinen zwischen dem ersten Oberflächenabschnitt 100 und
dem distalen Ende 60 angeordnet ist. Da sich der erste
Oberflächenabschnitt 100 über eine
erste Distanz erstreckt, die als r1 bezeichnet
ist, in der nach außen
gerichteten radialen Richtung 70b von Achse 44 weg,
und sich der zweite Oberflächenabschnitt 102 über eine
zweite Distanz, als r2 gekennzeichnet, erstreckt,
die geringer als die erste Distanz r1 ist,
kann der entlastende Abschnitt 52' dadurch als eine angrenzende Schulterfläche 106 ausgebildet werden,
die sich axial zwischen dem ersten und dem zweiten Oberflächenabschnitt 100 und 102 erstreckt.
Die Schulterfläche 106 kann
radial gestaltet und/oder – wie
gezeigt – so
ausgerichtet werden, dass sie einen im Allgemeinen spitzen Winkel,
bei θ gekennzeichnet,
mit dem zweiten Oberflächenabschnitt 102 definiert.
-
Die
Gesamtheit oder ein Teil des zweiten Oberflächenabschnitts 102,
wie bei 108 in 1 und 2 gezeigt,
kann in ähnlicher
Weise zur radialen Innenrichtung 70a hin gekantet werden,
um einen spitzen Winkel, in 2 bei α gekennzeichnet,
mit der Achse 44 zu bilden. Eine solche Verkantung der
zweiten Oberfläche 102 unterstützt weiterhin
die kontrollierte Ablenkung der Dichtung 30 (1)
und 30' (2)
bei der Entwicklung einer Nockenkomponente oder einer anderen Kraftkomponente.
Eine solche Kraftkomponente kann verwendet werden, um die Ablenkung
des Lagerabschnitts 50, 50' zur Innenradialrichtung 70a hin
zu drängen, und – vorteilhafter
Weise in der dargestellten Ausführungsform – von dem
Inneren des Gehäuseteils 12 weg, wo
die Dichtung 30, 30' sonst
den ordentlichen Betrieb der Leiterplatten der Vorrichtung stören könnte. Um diese
Ablenkung aufzunehmen, kann – wie
zu sehen – der
Dichtungskörper 40, 40' auf der Innenfläche 14 der Gehäuseteilseitenwand 18 durch
einen Seitenabschnitt 110 getragen werden, der gegenüber der
Lagerabschnittsaußenseite 66, 66' und radial
nach innen von der Innenseite 68, 68'. angeordnet
ist. Eine solche Konfiguration des Seitenabschnitts 110 ordnet
den Lagerabschnitt 50, 50' eine beabstandeten Distanz in
der Außenradialrichtung 70b von
der Seitenwand 18 an. Der Lagerabschnitt 50, 50' kann ferner
von der Seitenwand 18 durch einen Rillenabschnitt 112 getrennt
werden, der sich radial zwischen dem Seitenabschnitt 110 und
der Lagerabschnittssinnenseite 68, 68' erstreckt.
-
Schließlich kann
in der dargestellten Ausführungsform
der Dichtung 30 und 30' von 1 und 2 der
Dichtungskörper 40, 40' weiterhin so
ausgebildet sein, dass er einen integralen Schichtabschnitt 120 aufweist.
Dieser Abschnitt 120, der sich quer von der Außenseite 66, 66' in die Außenradialrichtung 70b erstreckt, kann
mit dem Rest des Körpers 40, 40' geformt oder
auf sonstige Weise auf der Innenfläche 14 der Endwand 22 getragen
werden, um eine zusätzliche
Oberfläche
für das
Befestigen der Dichtung 30, 30' bereitzustellen. Der Schichtabschnitt 120 kann
auch – falls
er als Abdeckung über
die Innenfläche 14 hinweg
bereitgestellt wird – als
eine EMI-Abschirmungsschicht für
den Gehäuseteil 12 in
einer Weise verwendet werden, die weiterhin in der gemeinsam übertragenen
US-Patentschrift Nr. 5,566,055 beschrieben wird.
-
Unter
Berücksichtigung
der zuvor gemachten Ausführungen
sind auch andere Dichtungsprofile, welche den entlastenden Abschnitt
der vorliegenden Erfindung aufnehmen, vorstellbar. Zum Beispiel
kann die Dichtung 30 auf einer horizontalen Randfläche einer
Seitenwand in einem Gehäuseteil
getragen werden. Alternativ dazu kann die Dichtung 30 so
konfiguriert werden, dass sie im Allgemeinen symmetrisch mit einem Paar
von axial gegenüberliegenden
Lagerabschnitten 50 ist, um auf einem Abstandsdichtungsrahmen
jenes Typs getragen werden zu können,
der weiterhin in den gemeinsam übertragenen
US-Patentschriften Nr. 6,121,545 und Nr. 5,731,541 beschrieben wird.
-
Da
vorherzusehen ist, dass bestimmte Änderungen an der vorliegenden
Erfindung durchgeführt
werden können,
ohne von ihren Prinzipien abzugehen, gilt, dass alle Inhalte der
vorhergehenden Beschreibung als beispielhaft und keinesfalls einschränkend auszulegen
sind.
