電磁波シールド体

【課題】電磁波シールド性および通気性に優れ、低コストで製造可能な電磁波シールドフィルタを提供する。
【解決手段】パンチメタル等の複数の貫通孔３を有する安価な板状体２を所定間隔Ｇをあけて対置して構成し、対向する貫通孔３に電磁波Ｗが入射すると反射、相殺等で減衰するとともに、この貫通孔３によって、通気性が確保される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波シールド体に関し、さらに詳しくは電磁波シールド性および通気性に優れ、低コストで製造可能な電磁波シールド体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器が多用されて、ある電子機器からの電磁波が、他の電子機器にノイズや誤作動等の悪影響を及ぼすことが益々、問題視されている。このような、電磁波環境の改善を図るために様々な所に電磁波シールドが使用されている。
【０００３】
例えば、サーバ等の電子機器の筐体には内部の熱を放出するために、換気口が設けられているが、この換気口からも電磁波が出入りするのでハニカムコアを利用したベントパネルが装着されることが多い。
【０００４】
しかしながら、ハニカムコアのベントパネルは高価であり、一方、パンチパネルのような単なる多孔板では、充分な電磁波シールド性を得ることができず、特に、高周波領域におけるシールド性に劣るという問題があった。
【０００５】
通気性および電磁波シールド性に優れた電磁波シールドは、種々、提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１においては、金属多孔板の孔部に突出する金属導波管を備えた電磁妨害シールドが提案されている。しかしながら、金属導波管を接着または固定するには工数がかかり、さらなる簡素化、低コスト化が必要であった。
【０００６】
また、この電磁妨害シールドを積層して連結したものが提案されているが（同文献、図１０参照）、この構造であると、１枚の電磁妨害シールドの金属導波管の長さを延長したものと同等の効果となり、積層による更なる効果を期待することができなかった。
【特許文献１】特開２０００−２３６１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、電磁波シールド性および通気性に優れ、低コストで製造可能な電磁波シールド体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明の電磁波シールド体は、複数の貫通孔を有する少なくとも２枚の板状体を所定間隔をあけて対置して構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電磁波シールド体によれば、複数の貫通孔を有する少なくとも２枚の板状体を所定間隔をあけて対置して構成したので、パンチメタル等の安価な板状体を利用することができ、低コスト化が可能となる。さらに、所定間隔で対置された板状体の対向する貫通孔によって通気性を確保しつつ、電磁波を反射、相殺等することで透過する電磁波の周波数範囲を狭めて、優れた電磁波シールド性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の電磁波シールド体を図に示した実施形態に基づいて説明する。この実施形態は、正面図を図１に、図１のＡ−Ａ断面を図２に示すように、複数の正方形の貫通孔３を有する２枚の同じ金属製の板状体２が所定間隔Ｇをあけて対置されて構成されている。貫通孔３は所定の等ピッチで配置され、互いに対向する貫通孔３は、同軸上に配置されている。
【００１１】
この構造によれば、通気性は貫通孔３によって確保でき、特に、貫通孔３を同軸上に配置すると最適な通気性を得ることができる。また、一般的なパンチングメタル等の金属多孔板を用いることができるので、製造コストを低減することが可能となる。
【００１２】
さらに、所定間隔Ｇをあけて配置した貫通孔３に電磁波Ｗが入射すると、電磁波Ｗの反射や相殺等が生じて減衰して、単層の多孔板に比べて、透過する電磁波Ｗの周波数範囲を狭めることができ、電磁波シールド性を向上させることが可能となる。
【００１３】
板状体２には、金属以外にも電磁波シールド性のある材質を用いることができ、例えば、金属と樹脂の複合体等を採用することもできる。
【００１４】
貫通孔３の形状は、特に正方形に限定されず、円形、楕円形、三角形、長方形等の様々な形状を採用することができる。配置ピッチは、等ピッチに限らず、不均等なピッチとすることもできる。
【００１５】
また、同じ板状体２の組合せだけでなく、貫通孔３の大きさや形状の異なる板状体２を対置して、対向する貫通孔２の大きさまたは形状を変えることもできる。対置する板状体２の数は２枚に限らず、それ以上の数とすることもできる。例えば、一方から他方へ貫通孔３の開口面積を順に変化させるように板状体２を対置することもできる。
【００１６】
上記した各要素の仕様は、それぞれの仕様によって遮蔽できるピーク周波数が異なるので、遮蔽すべき電磁波Ｗの周波数によって、最適な要素仕様（板状体の組合せ、貫通孔の形状、大きさ等）を採用する。特に、対置する板状体２の所定間隔Ｇと貫通孔３の大きさ（矩形の貫通孔３の場合は辺長ｈ、円形の貫通孔３の場合は直径に相当）との関係はシールド性に大きく影響するので、実施例において後述するように適正に設定することが好ましい。
【００１７】
この実施形態では板状体２が平面状であるが、図４に例示するように、貫通孔３に板状体２の厚み方向に突出する円筒部４を設けることもできる。筒状部３を備えた貫通孔４（導波管に相当）を複数有する板状体２の電磁波シールド効果（ＳＥ）は、遮断周波数（電磁波が大きくて導波管をくぐり抜けない周波数）以下においては、簡単に矩形導波管の集合体として近似すると、例えば、次の（１）式で見積もることができる。
ＳＥ＝２０ｌｏｇ（ｆ１／ｆ）＋２７．３（ｔ／ｗ）−１０ｌｏｇＮ・・・（１）
ここに、ｆ１：遮断周波数
ｆ：対象周波数
ｔ：筒状部の長さ（貫通孔の貫通長さ）
ｗ：筒状部の内径（貫通孔の径）、正方形孔の場合は辺長
Ｎ：導波管の数
【００１８】
この式より、筒状部４の長さｔを大きく、筒状部の内径ｗを小さくすることによって、電磁波シールド効果（ＳＥ）を向上できることがわかる。ただし、内径ｗを小さくすると通気性が損なわれるので、通気性を確保しつつ、この効果（ＳＥ）を向上するには、筒状部４の長さｔを大きくすることが有効となる。
【００１９】
この筒状部４は図５（ａ）に示すように、パンチングメタル等の板状体２を準備して、一方側からバーリングパンチ５を貫通孔３に押込むことによって、図２（ｂ）に示すように貫通孔３の縁が広がるとともに形成される。このように筒状部４をバーリング加工で形成して加工工数および製造コストを低減することが可能となる。
【００２０】
対置する板状体２の少なくとも１枚に、この筒状部４を備えた貫通孔３を有する板状体２を用いることによって電磁波シールド性を上げることができる。また、円筒部４の先端が対置される板状体２と非接触となるように、すき間を設けるようにすると空気の対流を阻害しないため、放熱性を向上させることができる。
【実施例１】
【００２１】
図１および図２に示すような、辺長ｈが１１．２５ｍｍ、外枠寸法Ｈが１５ｍｍの正方形の貫通孔３を等ピッチで配置した、厚みＴが１ｍｍ以下のパンチングメタル２を所定間隔Ｇをあけて対置し、対向する貫通孔３を同軸上に配置して構成した電磁波シールド体１をモデルとして、所定間隔Ｇのみを５０ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍの３種類に変えて電磁波シールド性の解析を実施した。解析条件は、所定の周波数範囲の電磁波Ｗを一方のパンチングメタル２側からパンチングメタル２に直交するように入射させ、電磁波シールド体１を透過する割合（％）を分析した。比較例として、同一のパンチングメタル２を１枚とした場合の電磁波シールド性の解析をし、結果は図６、図７に示すとおりであった。
【００２２】
図６は周波数分析結果であり、曲線Ｃは比較例のデータを示し、曲線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３はそれぞれ、所定間隔Ｇが５０ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍの場合のデータを示している。１枚のパンチングメタル（比較例）に比べて２枚にして所定間隔をあけて対置した方が、透過する電磁波の周波数範囲を狭めることが可能であり、電磁波シールド性が向上することが確認できた。
【００２３】
図７は、透過率を１０％以下にできた（即ち、遮断性能９０％以上）電磁波の周波数が、どの程度まで高周波域になるかを、所定間隔Ｇと貫通孔の辺長ｈで規定されるＧ／ｈ値で分析したものである。曲線Ｃは比較例のデータ、曲線Ｅは所定間隔Ｇを変えた実施例のデータを示している。図７の結果より、Ｇ／ｈ値を適切に設定することによって、透過１０％以下周波数の周波数を高めることができ、高周波領域のシールド性を向上できることが判明した。
【００２４】
具体的には、Ｇ／ｈ値を７以下、好ましくは０．５程度とすると、高周波領域まで電磁波Ｗを遮断することができる。
【実施例２】
【００２５】
実施例２は、貫通孔３の大きさが異なるパンチングメタル２を対置した電磁波シールド体１である。実施例１と同一のパンチングメタル２ａを一方側として、図１に示す辺長ｈが７．５ｍｍ、外枠寸法Ｈが１５ｍｍの正方形の貫通孔３を等ピッチで配置した、厚みＴが１ｍｍ以下のパンチングメタル２ａを他方側とした。
【００２６】
電磁波シールド性の解析条件は実施例１と場合と同様であるが、電磁波Ｗの入射方向を変えて、入射方向（板状体の配置）による違いを確認した。
【００２７】
図８は、図３において電磁波Ｗ１が、大径側の貫通孔３ａから小径側の貫通孔３ｂへ入射した場合の電磁波シールド体１を透過する割合（％）を示し、曲線Ｃは比較例のデータを示し、曲線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３はそれぞれ、所定間隔Ｇが５０ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍの場合のデータを示している。図９は、入射方向を反対にして、図３において電磁波Ｗ２が、小径側の貫通孔３ｂから大径側の貫通孔３ａへ入射した場合の電磁波シールド体１を透過する割合（％）を示し、曲線Ｃは比較例のデータを示し、曲線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３はそれぞれ、所定間隔Ｇが５０ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍの場合のデータを示している。
【００２８】
図８および図９の結果より、パンチングメタル２ａ、２ｂを２枚にすることによって、透過する電磁波Ｗの周波数範囲を狭めることが可能であり、電磁波シールド性が向上することが確認できた。また、電磁波Ｗの入射方向によって電磁波シールド性に違いが生じることが確認でき、貫通孔３の形状が異なるパンチングメタル２の場合は、その配置によってシールド性の向上が可能であることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の電磁波シールド体を例示する正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】別の試験条件を示す図３の側面図である。
【図４】本発明の電磁波シールド体を構成する板状体の一例を示す斜視図である。
【図５】図４の板状体を製造する方法を例示する断面図である。
【図６】実施例１の電磁波シールド体をモデルにしてシールド性を解析した結果を示すグラフ図である（周波数分析）。
【図７】実施例１の電磁波シールド体をモデルにしてシールド性を解析した結果を示すグラフ図である（間隔Ｇ／辺長ｈによる分析）。
【図８】実施例２の電磁波シールド体をモデルにしてシールド性を解析した結果を示すグラフ図である（貫通孔の大径側から小径側へ入射した場合の周波数分析）。
【図９】実施例２の電磁波シールド体をモデルにしてシールド性を解析した結果を示すグラフ図である（貫通孔の小径側から大径側へ入射した場合の周波数分析）。
【符号の説明】
【００３０】
１電磁波シールド体
２、２ａ、２ｂ板状体（パンチングメタル）
３、３ａ、３ｂ貫通孔
４筒状部
５バーリングポンチ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貫通孔を有する少なくとも２枚の板状体を所定間隔をあけて対置して構成した電磁波シールド体。
【請求項２】
前記対置した板状体の対向する貫通孔を同軸上に配置した請求項１に記載の電磁波シールド体。
【請求項３】
前記対置した板状体の対向する貫通孔の大きさまたは形状を変えた請求項１または２に記載の電磁波シールド体。
【請求項４】
前記板状体の少なくとも１枚が、貫通孔にバーリング加工によって形成された板状体の厚み方向に突出する筒状部を有する板状体であり、該筒状部の先端と対置する板状体との間にすき間が設けられている請求項１〜３のいずれかに記載の電磁波シールド体。

【図１】