LiDARハウジング内部で劣化する民生用ガスケット
LiDARハウジングに民生用導電性フォームガスケットを装着すると、いずれ必ず劣化します。1週間後でも1か月後でもありませんが、18か月以内には、エンジンルームの高温で硬化したり、ハルビンの厳しい冬で亀裂が入ったり、洗車時に washer fluid(ウォッシャー液)がコネクタにかかるとアース経路を失ったりします。自動車用電子部品向けガスケットはまったく異なる環境で使用されます:−40 °Cでの低温放置、125 °Cのエンジンルーム高温、ISO 16750に準拠したランダム振動試験、そして15年保証が付帯します。この 導電性複合スポンジフォーム は、そうした過酷な環境向けに当社が開発した製品です。シリコーンフォームを芯材とし、その表面を布地で包んだ構造で、ADASおよびパワートレインエンクロージャの図面に合わせてダイカット加工され、IATF 16949品質管理システムのもとで承認・出荷されています。
これはネットワークキャビネット向けに販売している低コストのウレタン系カーボンスポンジとは異なります。そちらの製品は最高使用温度が80 °Cであり、空調管理されたラック内では十分に耐えられますが、ホイールアーチやフランク(フロントトランク)に装着すると、短期間で劣化してしまいます。
『複合』とは実際に何を意味するのか
これは単一の素材が3つの機能を装っているのではなく、3層構造で構成されています。閉セル構造の シリコンフォーム コア(減衰・シーリング機能)を、ニッケル/銅製導電性ファブリック(EMI・ESD対策機能)で包み込み、その背面には耐熱性導電性圧着接着剤(固定機能)を配置しています。各層は、用途要件に応じてそれぞれ必要不可欠な存在です:
- ウレタンフォームはマイナス40℃で硬化し、125℃で軟化します。
- 裸のカーボンフォームでは水密性が確保できません。
- 単なるファブリックでは振動減衰性能が得られません。
この複合構造により、圧縮永久ひずみ、遮蔽効果、液体耐性の各特性を独立して最適化でき、3つの機能すべてにおいて平均的な性能しか発揮できない単一素材への妥協を回避できます。
1つのダイカット部品で実現する3つの機能
- ADAS領域向けEMI/ESD遮蔽 LiDAR、ミリメートル波レーダー、800万画素のカメラモジュール——これらは電気的に静かな状態を保つ必要がある筐体に収められています。ニッケル/銅製のラップ材は10MHz~3GHz帯域で60dBの遮蔽性能を発揮するため、センサー自身が発するレーダーのチャープ信号が車室内に漏れ出すことなく、また外部からのスイッチングノイズが受信機に侵入することも防げます。
- 粉塵および水に対する環境シール。 閉セル構造のシリコーン芯材を採用しているため、同一のダイカット外形が筐体フランジ上においてIP等級対応のガスケットとしても機能します。別途ゴム製グロメットとアースストリップをそれぞれ指定する必要はなく、1つの部品で両方の機能を実現できます。これにより、部品表(BOM)の項目数と公差の積み重ねがそれぞれ1つずつ削減されます。
- 振動吸収。 これは、ほとんどのシールドガスケットが備えていない機能です。道路からの振動(5~500Hz)によって剛性の高いシールドキャップがマウントから外れてしまう可能性がありますが、20~30%圧縮されるフォーム芯材がそのエネルギーを吸収し、光学軸の位置を正確に保持します。LiDARでは、この違いが「走行距離1万kmごとに再キャリブレーションが必要なセンサー」と「再キャリブレーション不要なセンサー」を分ける決定的な要因となります。
本部品が実際に納入される場所
一般的な「交通産業」向けの汎用文案は省略します。毎週、当社が見積もり対応しているのは以下の4つの用途です:
- LiDAR、レーダー、カメラモジュール用ギャップパッド。 センサーケースとマウントブラケットの間、またはカバーガラスとシャシーの間。フォーム材は、振動および温度変化下でも光学系に負荷をかけずに、位置精度を維持する必要があります。
- オンボードチャージャー(OBC)およびDC-DCコンバーターの筐体。 フランク(前トランク)や後部座席下に設置されることが多く、連続105℃の環境にさらされます。また、スイッチング段階におけるEMI遮蔽と、道路粉塵・水飛沫に対するシール性の両方が求められます。
- バッテリーモジュールおよびBMS(バッテリー管理システム)のアース。 モジュール筐体のフランジ部、およびBMS基板と筐体の間に配置。フォーム材は静電気を逃がし、結露に対するシール性を確保しますが、セルと筐体の間に不要な熱伝導経路(サーマルブリッジ)を作らないよう配慮されています。
- 高電圧(HV)コネクターおよび充電インレット用ガスケット。 モーターフェーズコネクターやDC高速充電インレット周辺。この部位では、冷却液の飛沫や高振動環境への耐性が不可欠です。
- ADASドメインコントローラーのシール。 中央コンピュートボックス。通常はキャビン内に設置されるが、それでも広範囲の温度変化やファンによる振動にさらされる。
より安価な構成へ切り替えるタイミング
この点については、初日からお客様にお伝えしています。これにより、双方の認証サイクルを節約できるからです。
- ギャップが0.5 mm未満で、振動吸収機能が不要な場合、SFシリーズの方が薄く、コストも低くなります。
- 6 GHz以上で70 dBの遮蔽性能が必要な場合は、ニッケル/銅タフェッタを用いた完全なFOF構成が適しています。
- アプリケーションがキャビン内向けの民生機器であり、シリコーンコアの価格が過剰であると判断される場合、ウレタンカーボンスポンジを提案いたします。
この製品は、エンジンルーム内およびADAS用途において、より安価な構成では対応できないケースのために存在します。
自動車分野でなぜヨハンなのか
当社は長年にわたりIATF 16949認証を取得した工場であり、2024年にはEV向け顧客の需要増加に対応するため、新エネルギー関連部品の生産能力を拡張しました。このため、ドキュメンテーションパッケージの作成は単なる翻訳作業ではありません。PPAPレベル3、IMDS提出、材質申告書、ロット追跡記録などはすべて英語で既に整っており、量産開始(SOP)時ではなく、サンプル段階ですでに準備完了しています。
また、本部品は東莞でも加工を行っています。そのため、火曜日にプロトタイプの振動試験が不合格となった場合、フォーム密度を設定したエンジニアが1時間以内に会議に参加し、直接対応します。中間業者を3社経由するような手間はかかりません。当社は山東省でのメッキ(マグネトロンスパッタリング)、湖南省でのコーティング、および東莞でのダイカットを一貫して自社管理しているため、ファブリック仕上げ、フォームの硬度(デュロメーター)、接着剤システムをそれぞれ独立して最適化できます。これは、同一外形の部品について、ある顧客がより高い硬度を、別の顧客がより低い圧縮永久ひずみを求めるといった、自動車向け開発プログラムの実際の要件に応えるために不可欠な柔軟性です。
当社とのお取引
- ハウジングの図面、必要なIP等級、振動プロファイル、および使用温度範囲をお送りください。カタログ掲載品を単にご提示するのではなく、フォームの硬度(デュロメーター)やファブリック構成について当社がご提案いたします。
- 標準厚さ:1.0/2.0/3.0/5.0 mm。お客様のDXFデータに基づきダイカット加工いたします。PPAP初号品は通常、東莞工場より3~4週間で出荷されます。
- RoHS指令、REACH規制、および自動車廃棄物指令(ELV)への適合品です。部品は、公表されている浸漬時間内において、ATF、クーラント、ウインドウウォッシャー液など、自動車用によく使われる各種液体に対しても耐性を有するよう配合されています。認定前に、液体適合性マトリクスをご請求ください。
- 保管条件:温度18~26℃、湿度45~65%RHで12か月(先入先出方式)。
ADASセンサーやパワートレインボックスで民生用グレードのガスケットが早期に劣化している場合、不良品をぜひお送りください。問題の原因が温度、振動、液体のいずれか、あるいはそれらの複合要因かを特定し、その条件下でも耐久性を発揮するシリコーンコア複合構造品をご提案・お見積りいたします。18か月後に再び交換が必要となるウレタン製カタログ品ではなく、実際の使用環境に耐えるソリューションをご提供します。
代表的特性値 — 自動車向け導電性複合スポンジフォーム
仕様目的ではなく、代表的な数値です。最終的な製品は用途に応じて異なります。
項目 |
典型的な値 |
建設業 |
閉セルシリコーンフォーム芯材、ニッケル/銅導電性ファブリック巻き、導電性圧着剤(PSA) |
コア材料 |
シリコーン(広温度範囲対応、流体耐性あり) |
標準厚さ |
1.0/2.0/3.0/5.0 mm(デュロメーターは要相談でカスタム対応可能) |
表面抵抗 |
0.1 Ω/平方未満 |
シールド効果 |
60 dB(10 MHz~3 GHz、標準値) |
圧縮セット |
125 °Cで22時間保持後の圧縮永久ひずみ:10%以下 |
動作温度 |
長期使用可能温度範囲:−40 °C~125 °C |
振動プロファイル |
ISO 16750-4に準拠(要相談) |
品質管理体制 |
IATF 16949、ISO 9001、ISO 14001、QC 080000 |
ドキュメント |
PPAPレベル3、IMDS、材質申告書の提供可 |
コンプライアンス |
RoHS指令、REACH規則、自動車廃棄物指令(ELV) |
ステッピングダウン:気候制御キャビネットのシーリングに使用するウレタンカーボンスポンジ、0.5 mm未満の隙間向けSFシリーズ、70 dBの遮蔽性能を実現するフルFOF。筐体形状、振動条件、使用温度範囲をお知らせください。用途に最適な製品をご提案いたします。









