CN106654730A - 电磁屏蔽的连接器系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了电磁屏蔽的连接器系统。电磁屏蔽的连接器系统(10)包括第一和第二连接器(200)。第一连接器(100)进一步包括第一端子和第一电磁屏蔽(106)。第一屏蔽(106)定义从第一屏蔽(106)的一端突出的柔性接口接触件(112)。第二连接器(200)进一步包括第二端子和第二电磁屏蔽(210)。第二屏蔽(210)配置为与第一屏蔽(106)至少通过柔性接口接触件(112)电气地连接。第二屏蔽(210)被支承件(222)包围。第二屏蔽(210)的外表面(238)的至少一部分与支承件(222)紧密接触。第二屏蔽(210)配置为设置在接口接触件(112)和支承件(222)中间。接口接触件(112)形成且配置为在第二屏蔽(210)上施加垂直的弹力。

Description

电磁屏蔽的连接器系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年11月4日提交的美国专利申请No.14/932,230的优先权益，该申请的全部公开通过引用结合于此。
发明技术领域
本发明涉及电气连接系统，具体地是电磁屏蔽的连接器系统。
发明背景
电磁兼容性(EMC)要求电子系统和设备能够忍受指定程度的干扰并且不会生成大于指定量的电磁干扰(EMI)。EMC正变得越来越重要，因为由于对电子设备(例如在汽车、个人计算、娱乐和通信应用中)的增长的使用，当今对于EMC问题有如此多的机会。由于要求更快的转换速率、增大的电子封装密度的更低的电源电压和更高的时钟频率，电子设备中的EMI敏感度具有增大的可能性。由于高电压电气系统(例如电气车辆推进系统)的接近，也有生成EMI的增大的风险。
EMC的一种解决方法是对EMI提供屏蔽。用于电磁屏蔽的选项包括在电子设备周围形成导电外壳，例如金属容器或由导电塑料形成或由导电物质涂覆的塑料容器。电磁屏蔽的有效性通常由屏蔽中可能要求的孔径和接缝限制，孔径和接缝的示例为用于进入电子设备的可移动的盖、通风孔、以及控制/显示设备和电气互连要求的开口。可能用于减轻来自孔径和接缝的屏蔽损失的方法包括最小化孔径和接缝的大小和数量、使用导电垫片和/或柔性接触以密封接缝之间的界面、最大化接缝处的接触区域以及避免接缝处的电偶腐蚀。
电气车辆推进系统中的高电压电缆使用被屏蔽的线缆以减轻发射的EMI。必须在跨过电缆互连保持屏蔽的连续性，因此用于这些被屏蔽的电缆的连接器包括包围连接器的端子的屏蔽。为了使连接器是可分离的，包围端子的屏蔽具有之间有缝隙的至少两个部分。屏蔽通常通过柔性接触互连。由屏蔽提供的屏蔽的有效性可取决于第一屏蔽的柔性接触在第二配对屏蔽上施加的垂直的弹力，尤其是在高振动环境例如汽车中。这种用在连接器中的屏蔽通常由金属片形成，而且由柔性接触导致的第二屏蔽的金属片的变形减小了第一屏蔽的柔性接触施加的垂直的弹力，因此减小连接器系统的电磁屏蔽的有效性。因此，期望连接器系统具有提高的电磁屏蔽能力。
背景技术部分中所讨论的主题不应当只因为它在背景技术部分中提到而被假定为现有技术。类似地，在背景技术部分提到的或与背景技术部分的主题相关联的问题不应被假定为先前在现有技术中已认识到。在背景技术部分中的主题只表示不同的方法，其本身也可以是发明。
发明概要
根据本发明的一个实施例，提供了电磁屏蔽的连接器系统。电磁屏蔽的连接器系统，包括第一连接器和第二连接器。第一连接器进一步包括第一电气端子和纵向地包围第一电气端子的第一电磁屏蔽。第一电磁屏蔽定义从第一电磁屏蔽的一端纵向地突出的柔性接口接触件。第二连接器进一步包括配置为与第一电气端子配对的第二电气端子和纵向地包围第二电气端子的第二电磁屏蔽。第二电磁屏蔽配置为至少通过柔性接口接触件与第一电磁屏蔽电气地连接。第二电磁屏蔽被支承件包围。第二电磁屏蔽的外表面的至少一部分与支承件紧密接触。第二电磁屏蔽配置为设置在柔性接口接触件和支承件中间。柔性接口接触件形成和配置为在第二电磁屏蔽上施加垂直的弹力。
第二电磁屏蔽的整个外表面可与支承件紧密接触。
根据一个特定的实施例，第二电磁屏蔽定义从配置为与柔性接口接触件交界的第二电磁屏蔽的一端纵向地突出的刚性接口接触件。支承件定义从支承件的一端突出的延伸部，且其中刚性接口接触件的外表面与该延伸部紧密接触。第一连接器定义配置为接收该刚性接口接触件和该延伸部的槽。
支承件也可配置为保留纵向地包围第二连接器的顺应性密封。
附图的若干视图的简要描述
现在将参考附图借助示例来描述本发明，在附图中：
图1是根据一个实施例的电磁屏蔽的连接器组件的分解透视图；
图2是根据一个实施例的在未配对情况下的图1的电磁屏蔽的连接器组件的截面图；
图2A是根据一个实施例的在未配对情况下的图1的电磁屏蔽的连接器组件的特写截面图；
图3是根据一个实施例的在未配对情况下的图1的电磁屏蔽的连接器组件的柔性接口接触件的特写透视截面图；
图4是根据一个实施例的在未配对情况下的图1的电磁屏蔽的连接器组件的截面图；
图4A是根据一个实施例的在未配对情况下的图1的电磁屏蔽的连接器组件的特写截面图；以及
图5是根据一个实施例的图1的电磁屏蔽的连接器组件的底部透视图。
具体实施方式
本文中所呈现的是电磁屏蔽的连接器系统，其设计为互连被屏蔽的线缆，例如那些在电气车辆推进系统的高电压电路中使用的线缆。连接器系统包括一对连接器，每个具有配对的电气端子。电磁屏蔽包围每个连接器的端子。第一电磁屏蔽具有至少一个接口接触件，当连接器完全配对时，接口接触件从屏蔽的一端突出而且接触第二电磁屏蔽。接口接触件配置为在第二电磁屏蔽上施加垂直的弹力。第二电磁屏蔽被刚性支承件包围，刚性支承件设计为抑制第二电磁屏蔽的向外弯曲，因此保持在接口接触件和第二电磁屏蔽之间的垂直的弹力。
图1示出了电磁屏蔽的连接器系统10(下文称为连接器系统10)的非限制性示例。连接器系统10包括第一连接器100和第二连接器200。
连接器系统10中的第一连接器100是头部连接器100。如图2所示，头部连接器100基于围绕头部连接器主体102，头部连接器主体102由介电聚合材料形成，例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丙烯(PP)或聚酰胺(PA，通常被称为NYLON)。头部连接器100包括一对导电销钉端子104，下文中称为公端子104，安装在头部连接器主体102内。第一电磁屏蔽106，下文中称为第一屏蔽106，附连至头部主体，且关于纵轴X纵向地包围公端子104。第一屏蔽106由一片导电材料形成，例如镀锡铜合金。用于从金属片形成这种屏蔽的方法对本领域技术人员而言是公知的。第一屏蔽106具有矩形管子的形式，矩形管子具有由每一端和圆转角定义的开口，尽管可构想用于第一屏蔽106的其他形状。如图2A和3所示，第一屏蔽106定义从第一屏蔽106的一端纵向地突出的至少一个柔性接口接触件112。
头部连接器100配置为附连至导电隔板，在该示例中通过导电螺纹紧固件(未示出)附连。第一屏蔽106可定义柔性凸片114，其配置为在隔板和第一屏蔽106之间建立电气连接。可替代地，第一屏蔽106可由凸片电气地连接至导电凸台，导电凸台包围孔径，导电紧固件通过孔径穿过，从而在第一屏蔽106和隔板之间形成电气连接。
在电磁屏蔽的连接器系统10中的第二连接器200是电缆连接器200。如图2所示，电缆连接器200基于围绕电缆连接器主体202，电缆连接器主体202由介电聚合材料形成，例如PBT、PP或NYLON。电缆连接器200包括一对导电插座端子206，其连接至被屏蔽的线缆208并安装在电缆连接器主体202内，下文中称为母端子206。第二电磁屏蔽210，下文中称为第二屏蔽210，沿着包围头部连接器主体102的一部分的纵轴X纵向地包围孔径212。第二屏蔽210由一片导电材料形成，例如镀锡铜合金。第二屏蔽210具有矩形管子的形式，矩形管子具有由每个端和圆转角定义的开口，第二屏蔽210具有对于第一屏蔽106互补的形状，且配置为接收在第二屏蔽210的内壁216内的第一屏蔽106。如图4和4A所示，当在第二屏蔽210内接收第一屏蔽106时，接口接触件112接触在第二屏蔽210的内壁216上的接触区218，从而在第一和第二屏蔽106、210之间形成电气接触。接口接触件112形成以在接触区218上施加垂直的弹力F。在不受任何特定的操作理论约束的情况下，高的垂直的弹力提高了在更高振动环境中第一和第二屏蔽106、210之间的连接的EMC/EMI性能，例如在汽车中发现的那样。
如图5最佳示出，第二屏蔽210的外壁220被刚性支承件222沿着纵轴X纵向地包围。支承件222也由介电聚合材料形成，例如PBT、PP或NYLON。支承件222附连至电缆连接器主体202。第二屏蔽210配置为设置在接口接触件112和支承件222中间。第二屏蔽210的外壁220的至少一部分在接触区218的附近与支承件222紧密接触。根据示出的示例，第二屏蔽210的整个外壁220与支承件222紧密接触。在不受任何特定的操作理论约束的情况下，支承件222抑制由接口接触件112导致的第二屏蔽210的弯曲，因此防止在接口接触件112和第二屏蔽210之间的垂直的弹力F中的减少，从而如以上所解释的提高了EMC/EMI性能。
根据示出的示例以及如图4所示，第二屏蔽210定义从第二屏蔽210的一端纵向地突出形成配置为与接口接触件112交界的内层接触区228的一对刚性界面凸片224。该界面凸片224配置为在公和母端子104、206之间的接触之前与接口接触件112形成接触，从而在建立公和母端子104、206之间的连接之前在被屏蔽的线缆208的屏蔽244和导电隔板之间建立接地通路。支承件222定义从支承件222的一端突出的延伸部234。刚性界面凸片224的外表面238与延伸部234紧密接触。
如图2和5所示，头部连接器主体102定义槽116，其配置为当电缆连接器200与头部连接器100完全配对时接收刚性界面凸片224和延伸部234。
支承件222还配置为保留沿着纵轴X纵向地包围电缆连接器主体202的顺应性主体密封240，顺应性主体密封240配置为在电缆连接器主体202和头部主体之间提供环境密封。连接器系统10还包括头部密封118，其配置为在头部连接器主体102和隔板之间提供环境密封。连接器系统10进一步包括在被屏蔽的线缆208和电缆连接器主体202之间的顺应性电缆密封242。这些密封118、240、242旨在为了杜绝环境污染物进入头部连接器主体102和电缆连接器主体202的内部，这些环境污染物可作为电解质且导致公和母端子104、206之间和/或第一和第二屏蔽106、210之间的电偶腐蚀，该电偶腐蚀将使连接器系统10的电流携载性能和EMC/EMI性能变差。密封118、240、242可由基于硅酮的材料形成。
在该示例中示出的电缆连接器200还包括第三电磁屏蔽244，下文中称为第三屏蔽244，其附连至电缆连接器主体202，且关于横轴Y纵向地包围母端子206。第三屏蔽244定义孔径212，在孔径212中设置了第二屏蔽210。第三屏蔽244电气地连接至被屏蔽的线缆208的屏蔽244(在该示例中通过连接套圈246连接)，以在被屏蔽的线缆208的屏蔽244和隔板之间提供电气连接。第三屏蔽244由一片导电材料形成，例如镀锡铜合金。
根据此处示出的连接器系统10，电缆连接器200进一步包括配对辅助杠杆248，其具有接收由头部连接器100定义的配对柱120的配对槽250。随着将配对辅助杠杆248从打开位置旋转至关闭位置，电缆连接器200和头部连接器从如图2所示的不配对的位置被拉至如图4所示配对的位置。
因此，提供了电磁屏蔽的连接器系统10。至少由于提高了在第一屏蔽106和第二屏蔽210的接口接触件112之间的连接的垂直的弹力的支承件222，所以连接器系统10提供了在高振动环境中提高的EMC/EMI性能的益处。连接器系统10的密封118、240、242抑制了可能导致电偶腐蚀的环境接触的侵入。
尽管本文中示出的连接器系统10被表征为具有配对辅助杠杆248的直角(九十度)头部连接器100组件，本发明的特征也可应用于平角(一百八十度)连接器组件。本发明的特征还可应用于既不包括配置为安装到导电隔板的配对辅助杠杆、也不包括配置为安装到导电隔板的头部连接器、而包括具有公端子的第二电缆连接器的连接器组件。
尽管已针对其优选实施例对本发明进行了描述，然而本发明不旨在受如此限制，而是仅受所附权利要求书中给出的范围限制。此外，术语第一、第二、上部、下部等的使用不表示任何重要性或位置的顺序，而术语第一、第二、上部、下部等用于将一个要素与另一要素区别开来。此外，术语一、一个等的使用不表示对量的限制，而表示所引述项的至少一个的存在。

Claims (7)

1.一种电磁屏蔽的连接器系统(10)，包括：
第一连接器(100)，进一步包括：
第一电气端子(104)，以及
第一电磁屏蔽(106)，纵向地包围所述第一电气端子(104)，其中所述第一电磁屏蔽(106)定义从所述第一电磁屏蔽(106)的一端纵向地突出的柔性接口接触件(112)；以及
第二连接器(200)，进一步包括：
第二电气端子(206)，配置为与所述第一电气端子(104)配对，以及
第二电磁屏蔽(210)，纵向地包围所述第二电气端子(206)，且配置为与所述第一电磁屏蔽(106)至少通过所述柔性接口接触件(112)电气地连接，其中所述第二电磁屏蔽(210)被支承件(222)包围，其中所述第二电磁屏蔽(210)的外表面(238)的至少一部分与所述支承件(222)紧密接触，而且其中所述第二电磁屏蔽(210)配置为设置在所述柔性接口接触件(112)和所述支承件(222)中间。
2.如权利要求1所述的电磁屏蔽的连接器系统(10)，其特征在于，所述柔性接口接触件(112)形成和配置为在所述第二电磁屏蔽(210)上施加垂直的弹力。
3.如权利要求1或2所述的电磁屏蔽的连接器系统(10)，其特征在于，所述第二电磁屏蔽(210)的整个外表面(238)与所述支承件(222)紧密接触。
4.如前述权利要求中的任一项所述的电磁屏蔽的连接器系统(10)，其特征在于，所述第二电磁屏蔽(210)定义从配置为与所述柔性接口接触件(112)交界的所述第二电磁屏蔽(210)的一端纵向地突出的刚性接口接触件(112)。
5.如权利要求4所述的电磁屏蔽的连接器系统(10)，其特征在于，所述支承件(222)定义从所述支承件(222)的一端突出的延伸部(234)，且其中所述刚性接口接触件(112)的所述外表面(238)与所述延伸部(234)紧密接触。
6.如权利要求4或5所述的电磁屏蔽的连接器系统(10)，其特征在于，所述第一连接器(100)定义配置为接收所述刚性接口接触件(112)和所述延伸部(234)的槽(116)。
7.如前述权利要求中的任一项所述的电磁屏蔽的连接器系统(10)，其特征在于，所述支承件(222)还配置为保留纵向地包围所述第二连接器(200)的顺应性密封。
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