JP2022523891A - 導電性シールを使用してコネクタアセンブリを電磁妨害（ｅｍｉ）保護する方法 - Google Patents

Abstract

電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減し、少なくとも１つの導電性シール、メス型コネクタアセンブリおよびオス型コネクタアセンブリを有するコネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法。コネクタアセンブリにおけるＥＭＩの影響を低減する方法は、コネクタアセンブリ内に収容されている少なくともワイヤ（または他の発生源）によって発生するＥＭＩを、ワイヤをそれぞれ囲んでいる対応するワイヤシールド、および、ワイヤシールドを囲んでいる対応する圧着フェルールに伝導するステップと、ＥＭＩを、メス型コネクタアセンブリを通じておよびオス型コネクタアセンブリを通じて伝導するステップと、最終的に、ＥＭＩを、導電体アセンブリが接続されるかまたは取り付けられるデバイスのハウジングに伝導するステップと、を含む。

Description

関連出願の相互参照
本特許出願は、２０１９年２月２８日に出願された米国仮特許出願第６２／８１１，８７３号に対する優先権を主張するものであり、この出願は、参照によりその全体が本明細書に援用される。

電磁妨害（ＥＭＩ）は、電磁誘導、静電結合または伝導によって、発生源から、外乱に起因して電気回路に影響する。ＥＭＩは、回路の性能を低下させる可能性があるか、または、回路が機能することを停止させる可能性さえある。回路がデータ経路を含む場合、ＥＭＩは、データの全損までのエラー率の上昇に起因して、データ経路の有効性に影響を及ぼす可能性がある。ＥＭＩを引き起こす可能性がある変化する電流および電圧を発生させる可能性がある発生源としては、例えば、自動車の噴射装置、携帯電話のセルラーネットワークなどが挙げられ得る。したがって、それによって引き起こされる有害な影響を回避するとともに、結果として、ＥＭＩの有害な影響に対して脆弱になりかねない電気回路の有効性を最大限に高めるために、ＥＭＩの発生を管理することが必須である。

ＥＭＩの有害な影響を回避するかまたは低減する方法としては、伝導、遮蔽などが挙げられる。伝導によるＥＭＩ保護は、物理的に接触している導電性の素子または導電体の間でＥＭＩを伝導することによって達成され、一方で、遮蔽によるＥＭＩ保護は、誘導によって放射されたＥＭＩを遮蔽することによって達成される（すなわち、導電体の物理的な接触が存在しない）。コネクタアセンブリにおいて、伝導されるＥＭＩは、隣り合う導電性の素子または導電体の経路を通じて、コネクタアセンブリが取り付けられるデバイスに向かって方向付けられる。

本発明は、電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減し、導電性シール、メス型コネクタアセンブリおよびオス型コネクタアセンブリを有するコネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法に関する。コネクタアセンブリにおけるＥＭＩの影響を低減する本発明の方法は、コネクタアセンブリ内に収容されている少なくともワイヤによって発生するＥＭＩを、ワイヤをそれぞれ囲んでいる対応するワイヤシールド、および、ワイヤシールドを囲んでいる対応する圧着フェルールに伝導するステップと、ＥＭＩを、圧着フェルールにそれぞれ接触している対応するシリコーンバックシールに伝導するステップであって、シリコーンバックシールは、メス型ハウジングコネクタアセンブリ内に収容されているとともに、メス型ハウジングコネクタアセンブリの少なくとも一部に接触している、伝導するステップと、ＥＭＩをメス型コネクタアセンブリに伝導するステップであって、メス型コネクタアセンブリは、その一部が別のシリコーンシールと接触しており、別のシリコーンシールは、メス型コネクタアセンブリの一部とオス型コネクタアセンブリの一部との間に位置付けられているとともに、メス型コネクタアセンブリの一部およびオス型コネクタアセンブリの一部に接触している、伝導するステップと、を含む。コネクタアセンブリにおけるＥＭＩの影響を低減する本発明の方法は、ＥＭＩを、別のシリコーンシールを囲んでいるとともに別のシリコーンシールに接触しているオス型コネクタアセンブリの一部に伝導するステップであって、ＥＭＩは、オス型コネクタアセンブリに、および、オス型コネクタアセンブリのフランジ部材に向かってさらに伝導され、フランジは、コネクタアセンブリをデバイスに接続するかまたは取り付けるそれぞれのボルトを内部にさらに収容している少なくともリミッタを収容している、伝導するステップをさらに含む。コネクタアセンブリに
おけるＥＭＩの影響を低減する本発明の方法は、ＥＭＩを、オス型コネクタアセンブリのフランジ部材から、対応するボルトを囲んでいるとともに対応するボルトに接触しているリミッタ、および、対応するボルトに伝導するステップと、続いて、ＥＭＩを、ボルトを通じて最終的にはデバイスに伝導するステップと、を付加的に含む。

図１Ａはコネクタアセンブリのメス型コネクタアセンブリおよびオス型コネクタアセンブリを構成する種々の要素を示す、コネクタアセンブリの断面図である。 図１Ｂはコネクタアセンブリが接続されるかまたは取り付けられるデバイスをより詳細に示す、コネクタアセンブリを完成させるための、図１Ａにおいて示されている図の続きである断面図である。 図２ＡはＥＭＩが、ワイヤシールドから、コネクタアセンブリ内の種々の導電性の素子を通じて、コネクタアセンブリが接続されるかまたは取り付けられる関連するデバイスのハウジングに向かって伝導されるときに通る経路をさらに示す、図１Ａにおけるような、コネクタアセンブリの断面図である。 図２ＢはＥＭＩが、コネクタアセンブリから、コネクタアセンブリが接続されるかまたは取り付けられるデバイスに伝導されるときに通る経路をより詳細にさらに示す、図１Ｂにおけるような、コネクタアセンブリを完成させるための、図１Ｂにおいて示されている図の続きの断面図である。 図３はＥＭＩが、ワイヤシールドから、コネクタアセンブリ内の種々の導電性の素子を通じて、導電体アセンブリが接続されるかまたは取り付けられる関連するデバイスのハウジングに向かって伝導されるときに通る経路のフロー図である。

図１Ａおよび図１Ｂにおいて全体的に参照符号１として参照されるコネクタアセンブリは、メス型コネクタアセンブリ３およびオス型コネクタアセンブリ５を含み、メス型コネクタアセンブリ３およびオス型コネクタアセンブリ５は一緒に連結されており、図１Ｂは、コネクタアセンブリ１を完成させるための図１Ａの続きである。コネクタアセンブリ１は、好ましくは、それぞれのワイヤシールド１３を有する高電圧ワイヤ１０を内部に収容する高電圧コネクタアセンブリである。ワイヤシールド１３のそれぞれを囲んでいるのは、対応する圧着フェルール１５であり、圧着フェルール１５および対応するワイヤシールド１３を囲んでいるのは、メス型コネクタアセンブリ３のメス型外側ハウジング２５の後方部分２０内に挿入される、対応する導電性のシリコーンバックシール１８である。

ワイヤシールド１３は、金属、導電性材料などから作られている。圧着フェルール１５は、金属（例えば、銅、ステンレス鋼など）から作られている。導電性のシリコーンバックシール１８は、導電性の金属注入シリコーンなどから作られている。メス型外側ハウジング２５は、金属が注入された導電性のプラスチック、樹脂、ナイロンなどから作られている。メス型外側ハウジング２５は、ステンレス鋼繊維が充填されたプラスチック、樹脂、ナイロンなどから作ることもできる。

メス型外側ハウジング２５の後方部分２０は、対応するワイヤシールド１３によってそれぞれ囲まれている高電圧ワイヤ１０のうちの少なくとも１つを内部に収容する後方開口部２８を含み、対応するワイヤシールド１３は、さらに、対応する導電性のシリコーンバックシール１８によって保護されているかまたは周りをシールされている対応する圧着フェルール１５によって囲まれている。

開口部２８の一部に沿って延在するのは、メス型コネクタアセンブリ３のメス型外側ハウジング２５の後方部分２０からオス型コネクタアセンブリ５のオス型外側ハウジング３８の開口部３５に向かって延在する、延在部材３０である。オス型外側ハウジング３８の
一部４２が、メス型外側ハウジング２５の延在部材３０とオス型外側ハウジング３８との間に位置決めされている導電性のシリコーンリングシール４０を囲んでいる。導電性のシリコーンリングシール４０は、メス型外側ハウジング２５の延在部材３０とオス型外側ハウジング３８との間にシールを提供する。オス型外側ハウジング３８は、メス型コネクタアセンブリ３から離れたその端部に、そこから延在する周囲フランジ４５（オス型コネクタアセンブリ５の続きの図である図１Ｂも参照のこと）を有する。

導電性のシリコーンリングシール４０は、金属注入シリコーンから作られている。オス型外側ハウジング３８は、金属が注入された導電性のプラスチック、樹脂、ナイロンなどから作られている。オス型外側ハウジング３８は、ステンレス鋼繊維が充填されたプラスチック、樹脂、ナイロンなどから作ることもできる。

図１Ａまたは図１ｂにおいて示されているのは、非導電性のオーバーモールドシリコーンシール５０であり、これは、オス型コネクタアセンブリ５のフランジ４５の露出している側（好ましくは、露出している側の全体）を囲んでいる。図１Ａは、ボルト５８のボルトヘッド５５（ステンレス鋼などから作られている）を示しているが、図１Ｂは、フランジ４５および周囲のオーバーモールドシリコーンシール５０をそれぞれ通る穴６０を通るボルト５８をより詳細に示している。ボルト５８は、ねじ山付きのボルト５８が、オーバーモールドシリコーンシール５０によって囲まれているフランジ４５をデバイス７０に締結することを可能にするそれぞれのねじ山６５を含み、最終的には、コネクタアセンブリ１はデバイス７０に取り付けられることになる。

図１Ｂにおいてさらに示されているのは、穴６０内にそれぞれ嵌まっている（アルミニウムなどから作られている）導電性の圧縮リミッタまたはリング７５であり、穴６０はさらに、内部に、ボルト５８の本体７８をそれぞれ収容しており、それぞれの導電性の圧縮リミッタまたはリング７５が、ボルト本体７８の対応するものと、フランジ４５の対応する側との間に位置するようにする。

図１Ｂにおいてさらに示されているように、オーバーモールドシリコーンシール５０は、第１の組のパッド８０を有し、パッド８０は、対応するボルト５８のそれぞれのヘッド５５の下の窪み８５内にそれぞれ位置する。オーバーモールドシリコーンシール５０は、第２の組のパッド９０をさらに有し、パッド９０は、デバイス７０の隣接する側９８において対応する窪み９５内にそれぞれ位置する。

伝導性のＥＭＩを、コネクタアセンブリ１内の導電性の素子の経路を通じて方向付ける方法を以下で記載する。伝導性のＥＭＩの経路は、図２Ａおよび図２Ｂにおいて、ワイヤシールド１３から始まって、コネクタアセンブリ１内の種々の導電性の素子を通って延在し、最終的にデバイス７０において終端する線矢印として表記されている。

図２Ａにおいて示されているように、例えば導電性の高電圧ワイヤ１０（または他の発生源）によって発生するＥＭＩは、対応するワイヤシールド１３に伝導される。圧着フェルール１５は、対応するワイヤシールド１３と物理的に接触しているとともに対応するワイヤシールド１３を囲んでおり、したがって、例えばワイヤ１０（または他の発生源）によって発生するＥＭＩは、対応するワイヤシールド１３に、また、圧着フェルール１５を通じて伝導される。圧着フェルール１５は、金属製かつ導電性であり、好ましくは、銅、ステンレス鋼などから作られている。伝導されるＥＭＩは、圧着フェルール１５から対応するシリコーンバックシール１８まで進み、シリコーンバックシール１８のそれぞれは、金属が注入されたシリコーンバックシール１８である。伝導されるＥＭＩは、シリコーンバックシール１８から、メス型外側ハウジング２５の後方部分２０までさらに進む。伝導されるＥＭＩは、メス型外側ハウジング２５、および、メス型外側ハウジング２５の後方
部分２０から延在する延在部材３０を囲んでいる導電性のシリコーンリングシール４０までさらに伝導され、シリコーンリングシール４０は金属が注入されたシリコーンリングシール４０である。伝導されるＥＭＩは次に、金属が注入されたシリコーンリングシール４０を囲んでいるオス型外側ハウジング３８の一部４２に向かって進み、オス型外側ハウジング３８を通じて、ボルト５８の対応する本体７８をそれぞれ囲んでいる導電性の圧縮リミッタまたはリング７５に向かってさらに進む。伝導されるＥＭＩはしたがって、ボルト５８まで進み、金属製であるデバイス７０（例えば、コンプレッサのハウジングなど）に放出される。

図３は、伝導されるＥＭＩの流路のフロー図を示しており、ＥＭＩの流路は、図２Ａおよび図２Ｂを参照して説明したところである。図３において示されているように、ステップＳ１において、ＥＭＩは、高電圧ワイヤ１０によって発生し、対応するワイヤシールド１３まで伝導される。圧着フェルール１５は、対応するワイヤシールド１３と物理的に接触しているとともに対応するワイヤシールド１３を囲んでおり、したがって、ステップＳ２において、ワイヤ１０から発生したＥＭＩは、対応するワイヤシールド１３に、また、圧着フェルール１５を通じて伝導される。ステップＳ３において、伝導されるＥＭＩは、圧着フェルール１５から対応するシリコーンバックシール１８まで進む。伝導されるＥＭＩは、ステップＳ４において、シリコーンバックシール１８から、メス型外側ハウジング２５の後方部分２０までさらに進む。

図３においてさらに示されているように、伝導されるＥＭＩは、メス型外側ハウジング２５までさらに伝導され、また、ステップＳ５において、メス型外側ハウジング２５の後方部分２０から延在する延在部材３０を囲んでいる導電性のシリコーンリングシール４０までさらに伝導される。ステップＳ６において、伝導されるＥＭＩは次に、金属が注入されたシリコーンリングシール４０を囲んでいるオス型外側ハウジング３８の一部４２に向かって進み、オス型外側ハウジング３８を通じて、ボルト５８の対応する本体７８をそれぞれ囲んでいる導電性の圧縮リミッタまたはリング７５に向かって（ステップＳ７において）さらに進む。伝導されるＥＭＩはしたがって、（ステップＳ８において）ボルト５８まで進み、（ステップＳ９において）デバイス７０に放出される。

本発明は、上記で記載した実施形態に限定されず、設計、構造的な配置などにおける種々の変更を、本発明の範囲または均等物から逸脱することなく使用することができる。

Claims (18)

1. 電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減し、少なくとも１つの導電性シール、メス型コネクタアセンブリおよびオス型コネクタアセンブリを有するコネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法であって、
   前記コネクタアセンブリ内に収容されている少なくともワイヤによって発生する前記ＥＭＩを、前記ワイヤをそれぞれ囲んでいる対応するワイヤシールド、および、該ワイヤシールドを囲んでいる対応する圧着フェルールに伝導するステップと、
   前記ＥＭＩを、前記圧着フェルールにそれぞれ接触している対応する導電性のシリコーンバックシールに伝導するステップであって、前記導電性のシリコーンバックシールは、メス型ハウジングコネクタアセンブリ内に収容されているとともに、前記メス型ハウジングコネクタアセンブリの少なくとも一部に接触している、伝導するステップと、
   前記ＥＭＩを前記メス型コネクタアセンブリに伝導するステップであって、前記メス型コネクタアセンブリは、その一部が別の導電性のシリコーンシールと接触しており、前記別の導電性のシリコーンシールは、前記メス型コネクタアセンブリの前記一部と前記オス型コネクタアセンブリの一部との間に位置付けられているとともに、前記メス型コネクタアセンブリの前記一部および前記オス型コネクタアセンブリの前記一部と接触している、伝導するステップと、
   前記ＥＭＩを、前記別の導電性のシリコーンシールを囲んでいるとともに前記別の導電性のシリコーンシールに接触している前記オス型コネクタアセンブリの前記一部に伝導するステップであって、前記ＥＭＩは、前記オス型コネクタアセンブリに、および、該オス型コネクタアセンブリのフランジ部材に向かってさらに伝導され、前記フランジは、前記コネクタアセンブリをデバイスに接続するかまたは取り付けるそれぞれのボルトを内部にさらに収容している少なくともリミッタを収容している、伝導するステップと、
   前記ＥＭＩを、前記フランジから、前記リミッタ、および、該リミッタによって囲まれているとともに該リミッタに接触している対応するボルトに伝導するステップと、
   続いて、前記ＥＭＩを、前記ボルトを通じて、前記コネクタアセンブリが接続されるかまたは取り付けられる前記デバイスに伝導するステップと、を特徴とする方法。
2. 前記端子は高電圧端子であることを特徴とする、請求項１に記載の電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減し前記コネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法。
3. 前記圧着フェルールは、銅およびステンレス鋼からなる群から選択される金属から作られていることを特徴とする、請求項１に記載の電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減し前記コネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法。
4. 前記導電性のシリコーンバックシールは、金属が注入された導電性のシリコーンバックシールであることを特徴とする、請求項１に記載の電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減し前記コネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法。
5. 前記メス型外側ハウジングは、金属が注入された導電性のプラスチック、樹脂、ナイロンなどから作られていることを特徴とする、請求項１に記載の電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減し前記コネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法。
6. 前記メス型コネクタアセンブリの前記一部と前記オス型コネクタアセンブリの前記一部との間に位置付けられているとともに前記メス型コネクタアセンブリの前記一部および前記オス型コネクタアセンブリの前記一部に接触している前記別の導電性のシリコーンシールは、金属が注入された導電性のシリコーンシールであることを特徴とする、請求項４に記載の電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減し前記コネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法。
7. 前記オス型外側ハウジングは、金属が注入された導電性のプラスチック、樹脂、ナイロンなどから作られていることを特徴とする、請求項１に記載の電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減し前記コネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法。
8. 前記リミッタは、前記オス型外側ハウジングの前記フランジ内に収容されている圧縮リミッタおよび圧縮リングのうちの一方であり、該圧縮リミッタおよび圧縮リングのうちの一方は、内部に、前記コネクタアセンブリを前記デバイスに接続するかまたは取り付けるそれぞれの前記ボルトを収容していることを特徴とする、請求項１に記載の電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減し前記コネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法。
9. 前記圧縮リミッタおよび圧縮リングのうちの一方は、アルミニウムおよびステンレス鋼からなる群から選択される金属から作られていることを特徴とする、請求項１に記載の電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減し前記コネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法。
10. 前記ボルトはステンレス鋼から作られていることを特徴とする、請求項１に記載の電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減し前記コネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法。
11. 前記デバイスはコンプレッサであることを特徴とする、請求項１に記載の電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減し前記コネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法。
12. 前記コンプレッサのハウジングは金属から作られていることを特徴とする、請求項１１に記載の電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減し前記コネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法。
13. 前記メス型外側ハウジングおよび前記オス型外側ハウジングのうちの少なくとも一方は、ステンレス鋼繊維が充填されたプラスチック、樹脂、ナイロンなどから作られていることを特徴とする、請求項１に記載の電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減し前記コネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法。
14. 電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減し、少なくとも１つの導電性シール、メス型コネクタアセンブリおよびオス型コネクタアセンブリを有するコネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法であって、
    前記コネクタアセンブリ内に収容されている少なくともワイヤによって発生する前記ＥＭＩを、前記ワイヤをそれぞれ囲んでいる対応するワイヤシールド、および、該ワイヤシールドを囲んでいる対応する圧着フェルールに伝導するステップと、
    前記ＥＭＩを、前記メス型コネクタアセンブリを通じておよび前記オス型コネクタアセンブリを通じて伝導するステップであって、
    （ａ）前記ＥＭＩを、前記メス型コネクタアセンブリを通じて伝導する前記ステップが、前記ＥＭＩを、導電性のシリコーンシールを通じて伝導するステップを含み、前記導電性のシリコーンシールは、金属が注入された導電性のシリコーンシールであること、および
    （ｂ）前記ＥＭＩを、前記オス型コネクタアセンブリを通じて伝導する前記ステップが、前記ＥＭＩを、導電性のシリコーンシールを通じて伝導するステップを含み、前記導電性のシリコーンシールは、金属が注入された導電性のシリコーンシールであること
    のうちの少なくとも一方を特徴とする、前記ＥＭＩを、前記メス型およびオス型コネクタアセンブリを通じて伝導するステップと、
    最終的に、前記ＥＭＩを、前記導電体アセンブリが接続されるかまたは取り付けられるデバイスのハウジングに伝導するステップと、
    を特徴とする、電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減し、少なくとも１つの導電性シール、メ
    ス型コネクタアセンブリおよびオス型コネクタアセンブリを有するコネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法。
15. 前記メス型コネクタアセンブリはメス型ハウジングを含み、前記オス型コネクタアセンブリはオス型ハウジングを含み、前記メス型ハウジングおよび前記オス型ハウジングのそれぞれは、金属が注入された材料から作られており、該材料は、プラスチック、樹脂およびナイロンからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１４に記載の電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減しコネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法。
16. 前記メス型コネクタアセンブリはメス型ハウジングを含み、前記オス型コネクタアセンブリはオス型コネクタハウジングを含み、前記メス型ハウジングおよび前記オス型ハウジングのそれぞれは、ステンレス鋼が充填された材料から作られており、該材料は、プラスチック、樹脂およびナイロンからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１４に記載の電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減しコネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法。
17. 前記ＥＭＩを、前記メス型コネクタアセンブリを通じて伝導する前記ステップは、前記ＥＭＩを、少なくともシリコーンバックシールを通じて伝導するステップを含むことを特徴とし、
    前記ＥＭＩを、前記オス型コネクタアセンブリを通じて伝導する前記ステップは、前記ＥＭＩを、少なくともシリコーンリングシールを通じて伝導するステップを含むことを特徴とする、請求項１４に記載の電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減しコネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法。
18. 前記ＥＭＩを、前記メス型コネクタアセンブリを通じて伝導する前記ステップは、前記ＥＭＩを、少なくとも導電性のシリコーンバックシールを通じて伝導するステップを含み、前記導電性のシリコーンバックシールは、金属が注入された導電性のシリコーンバックシールであることを特徴とし、
    前記ＥＭＩを、前記オス型コネクタアセンブリを通じて伝導する前記ステップは、前記ＥＭＩを、少なくとも導電性のシリコーンリングシールを通じて伝導するステップを含み、前記導電性のシリコーンリングシールは、金属が注入された導電性のシリコーンリングシールであることを特徴とする、請求項１４に記載の電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を低減しコネクタアセンブリにＥＭＩ保護を提供する方法。

Images