本申請要求2015年11月4日提交的美國專利申請No.14/932,230的優(yōu)先權益，該申請的全部公開通過引用結合于此。

發(fā)明技術領域

本發(fā)明涉及電氣連接系統(tǒng)，具體地是電磁屏蔽的連接器系統(tǒng)。

發(fā)明背景

電磁兼容性(EMC)要求電子系統(tǒng)和設備能夠忍受指定程度的干擾并且不會生成大于指定量的電磁干擾(EMI)。EMC正變得越來越重要，因為由于對電子設備(例如在汽車、個人計算、娛樂和通信應用中)的增長的使用，當今對于EMC問題有如此多的機會。由于要求更快的轉換速率、增大的電子封裝密度的更低的電源電壓和更高的時鐘頻率，電子設備中的EMI敏感度具有增大的可能性。由于高電壓電氣系統(tǒng)(例如電氣車輛推進系統(tǒng))的接近，也有生成EMI的增大的風險。

EMC的一種解決方法是對EMI提供屏蔽。用于電磁屏蔽的選項包括在電子設備周圍形成導電外殼，例如金屬容器或由導電塑料形成或由導電物質涂覆的塑料容器。電磁屏蔽的有效性通常由屏蔽中可能要求的孔徑和接縫限制，孔徑和接縫的示例為用于進入電子設備的可移動的蓋、通風孔、以及控制/顯示設備和電氣互連要求的開口?？赡苡糜跍p輕來自孔徑和接縫的屏蔽損失的方法包括最小化孔徑和接縫的大小和數(shù)量、使用導電墊片和/或柔性接觸以密封接縫之間的界面、最大化接縫處的接觸區(qū)域以及避免接縫處的電偶腐蝕。

電氣車輛推進系統(tǒng)中的高電壓電纜使用被屏蔽的線纜以減輕發(fā)射的EMI。必須在跨過電纜互連保持屏蔽的連續(xù)性，因此用于這些被屏蔽的電纜的連接器包括包圍連接器的端子的屏蔽。為了使連接器是可分離的，包圍端子的屏蔽具有之間有縫隙的至少兩個部分。屏蔽通常通過柔性接觸互連。由屏蔽提供的屏蔽的有效性可取決于第一屏蔽的柔性接觸在第二配對屏蔽上施加的垂直的彈力，尤其是在高振動環(huán)境例如汽車中。這種用在連接器中的屏蔽通常由金屬片形成，而且由柔性接觸導致的第二屏蔽的金屬片的變形減小了第一屏蔽的柔性接觸施加的垂直的彈力，因此減小連接器系統(tǒng)的電磁屏蔽的有效性。因此，期望連接器系統(tǒng)具有提高的電磁屏蔽能力。

背景技術：
部分中所討論的主題不應當只因為它在背景技術部分中提到而被假定為現(xiàn)有技術。類似地，在背景技術部分提到的或與背景技術部分的主題相關聯(lián)的問題不應被假定為先前在現(xiàn)有技術中已認識到。在背景技術部分中的主題只表示不同的方法，其本身也可以是發(fā)明。

發(fā)明概要

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了電磁屏蔽的連接器系統(tǒng)。電磁屏蔽的連接器系統(tǒng)，包括第一連接器和第二連接器。第一連接器進一步包括第一電氣端子和縱向地包圍第一電氣端子的第一電磁屏蔽。第一電磁屏蔽定義從第一電磁屏蔽的一端縱向地突出的柔性接口接觸件。第二連接器進一步包括配置為與第一電氣端子配對的第二電氣端子和縱向地包圍第二電氣端子的第二電磁屏蔽。第二電磁屏蔽配置為至少通過柔性接口接觸件與第一電磁屏蔽電氣地連接。第二電磁屏蔽被支承件包圍。第二電磁屏蔽的外表面的至少一部分與支承件緊密接觸。第二電磁屏蔽配置為設置在柔性接口接觸件和支承件中間。柔性接口接觸件形成和配置為在第二電磁屏蔽上施加垂直的彈力。

第二電磁屏蔽的整個外表面可與支承件緊密接觸。

根據(jù)一個特定的實施例，第二電磁屏蔽定義從配置為與柔性接口接觸件交界的第二電磁屏蔽的一端縱向地突出的剛性接口接觸件。支承件定義從支承件的一端突出的延伸部，且其中剛性接口接觸件的外表面與該延伸部緊密接觸。第一連接器定義配置為接收該剛性接口接觸件和該延伸部的槽。

支承件也可配置為保留縱向地包圍第二連接器的順應性密封。

附圖的若干視圖的簡要描述

現(xiàn)在將參考附圖借助示例來描述本發(fā)明，在附圖中：

圖1是根據(jù)一個實施例的電磁屏蔽的連接器組件的分解透視圖；

圖2是根據(jù)一個實施例的在未配對情況下的圖1的電磁屏蔽的連接器組件的截面圖；

圖2A是根據(jù)一個實施例的在未配對情況下的圖1的電磁屏蔽的連接器組件的特寫截面圖；

圖3是根據(jù)一個實施例的在未配對情況下的圖1的電磁屏蔽的連接器組件的柔性接口接觸件的特寫透視截面圖；

圖4是根據(jù)一個實施例的在未配對情況下的圖1的電磁屏蔽的連接器組件的截面圖；

圖4A是根據(jù)一個實施例的在未配對情況下的圖1的電磁屏蔽的連接器組件的特寫截面圖；以及

圖5是根據(jù)一個實施例的圖1的電磁屏蔽的連接器組件的底部透視圖。

具體實施方式

本文中所呈現(xiàn)的是電磁屏蔽的連接器系統(tǒng)，其設計為互連被屏蔽的線纜，例如那些在電氣車輛推進系統(tǒng)的高電壓電路中使用的線纜。連接器系統(tǒng)包括一對連接器，每個具有配對的電氣端子。電磁屏蔽包圍每個連接器的端子。第一電磁屏蔽具有至少一個接口接觸件，當連接器完全配對時，接口接觸件從屏蔽的一端突出而且接觸第二電磁屏蔽。接口接觸件配置為在第二電磁屏蔽上施加垂直的彈力。第二電磁屏蔽被剛性支承件包圍，剛性支承件設計為抑制第二電磁屏蔽的向外彎曲，因此保持在接口接觸件和第二電磁屏蔽之間的垂直的彈力。

圖1示出了電磁屏蔽的連接器系統(tǒng)10(下文稱為連接器系統(tǒng)10)的非限制性示例。連接器系統(tǒng)10包括第一連接器100和第二連接器200。

連接器系統(tǒng)10中的第一連接器100是頭部連接器100。如圖2所示，頭部連接器100基于圍繞頭部連接器主體102，頭部連接器主體102由介電聚合材料形成，例如聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丙烯(PP)或聚酰胺(PA，通常被稱為NYLON)。頭部連接器100包括一對導電銷釘端子104，下文中稱為公端子104，安裝在頭部連接器主體102內。第一電磁屏蔽106，下文中稱為第一屏蔽106，附連至頭部主體，且關于縱軸X縱向地包圍公端子104。第一屏蔽106由一片導電材料形成，例如鍍錫銅合金。用于從金屬片形成這種屏蔽的方法對本領域技術人員而言是公知的。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圓轉角定義的開口，盡管可構想用于第一屏蔽106的其他形狀。如圖2A和3所示，第一屏蔽106定義從第一屏蔽106的一端縱向地突出的至少一個柔性接口接觸件112。

頭部連接器100配置為附連至導電隔板，在該示例中通過導電螺紋緊固件(未示出)附連。第一屏蔽106可定義柔性凸片114，其配置為在隔板和第一屏蔽106之間建立電氣連接?？商娲?，第一屏蔽106可由凸片電氣地連接至導電凸臺，導電凸臺包圍孔徑，導電緊固件通過孔徑穿過，從而在第一屏蔽106和隔板之間形成電氣連接。

在電磁屏蔽的連接器系統(tǒng)10中的第二連接器200是電纜連接器200。如圖2所示，電纜連接器200基于圍繞電纜連接器主體202，電纜連接器主體202由介電聚合材料形成，例如PBT、PP或NYLON。電纜連接器200包括一對導電插座端子206，其連接至被屏蔽的線纜208并安裝在電纜連接器主體202內，下文中稱為母端子206。第二電磁屏蔽210，下文中稱為第二屏蔽210，沿著包圍頭部連接器主體102的一部分的縱軸X縱向地包圍孔徑212。第二屏蔽210由一片導電材料形成，例如鍍錫銅合金。第二屏蔽210具有矩形管子的形式，矩形管子具有由每個端和圓轉角定義的開口，第二屏蔽210具有對于第一屏蔽106互補的形狀，且配置為接收在第二屏蔽210的內壁216內的第一屏蔽106。如圖4和4A所示，當在第二屏蔽210內接收第一屏蔽106時，接口接觸件112接觸在第二屏蔽210的內壁216上的接觸區(qū)218，從而在第一和第二屏蔽106、210之間形成電氣接觸。接口接觸件112形成以在接觸區(qū)218上施加垂直的彈力F。在不受任何特定的操作理論約束的情況下，高的垂直的彈力提高了在更高振動環(huán)境中第一和第二屏蔽106、210之間的連接的EMC/EMI性能，例如在汽車中發(fā)現(xiàn)的那樣。

如圖5最佳示出，第二屏蔽210的外壁220被剛性支承件222沿著縱軸X縱向地包圍。支承件222也由介電聚合材料形成，例如PBT、PP或NYLON。支承件222附連至電纜連接器主體202。第二屏蔽210配置為設置在接口接觸件112和支承件222中間。第二屏蔽210的外壁220的至少一部分在接觸區(qū)218的附近與支承件222緊密接觸。根據(jù)示出的示例，第二屏蔽210的整個外壁220與支承件222緊密接觸。在不受任何特定的操作理論約束的情況下，支承件222抑制由接口接觸件112導致的第二屏蔽210的彎曲，因此防止在接口接觸件112和第二屏蔽210之間的垂直的彈力F中的減少，從而如以上所解釋的提高了EMC/EMI性能。

根據(jù)示出的示例以及如圖4所示，第二屏蔽210定義從第二屏蔽210的一端縱向地突出形成配置為與接口接觸件112交界的內層接觸區(qū)228的一對剛性界面凸片224。該界面凸片224配置為在公和母端子104、206之間的接觸之前與接口接觸件112形成接觸，從而在建立公和母端子104、206之間的連接之前在被屏蔽的線纜208的屏蔽244和導電隔板之間建立接地通路。支承件222定義從支承件222的一端突出的延伸部234。剛性界面凸片224的外表面238與延伸部234緊密接觸。

如圖2和5所示，頭部連接器主體102定義槽116，其配置為當電纜連接器200與頭部連接器100完全配對時接收剛性界面凸片224和延伸部234。

支承件222還配置為保留沿著縱軸X縱向地包圍電纜連接器主體202的順應性主體密封240，順應性主體密封240配置為在電纜連接器主體202和頭部主體之間提供環(huán)境密封。連接器系統(tǒng)10還包括頭部密封118，其配置為在頭部連接器主體102和隔板之間提供環(huán)境密封。連接器系統(tǒng)10進一步包括在被屏蔽的線纜208和電纜連接器主體202之間的順應性電纜密封242。這些密封118、240、242旨在為了杜絕環(huán)境污染物進入頭部連接器主體102和電纜連接器主體202的內部，這些環(huán)境污染物可作為電解質且導致公和母端子104、206之間和/或第一和第二屏蔽106、210之間的電偶腐蝕，該電偶腐蝕將使連接器系統(tǒng)10的電流攜載性能和EMC/EMI性能變差。密封118、240、242可由基于硅酮的材料形成。

在該示例中示出的電纜連接器200還包括第三電磁屏蔽244，下文中稱為第三屏蔽244，其附連至電纜連接器主體202，且關于橫軸Y縱向地包圍母端子206。第三屏蔽244定義孔徑212，在孔徑212中設置了第二屏蔽210。第三屏蔽244電氣地連接至被屏蔽的線纜208的屏蔽244(在該示例中通過連接套圈246連接)，以在被屏蔽的線纜208的屏蔽244和隔板之間提供電氣連接。第三屏蔽244由一片導電材料形成，例如鍍錫銅合金。

根據(jù)此處示出的連接器系統(tǒng)10，電纜連接器200進一步包括配對輔助杠桿248，其具有接收由頭部連接器100定義的配對柱120的配對槽250。隨著將配對輔助杠桿248從打開位置旋轉至關閉位置，電纜連接器200和頭部連接器從如圖2所示的不配對的位置被拉至如圖4所示配對的位置。

因此，提供了電磁屏蔽的連接器系統(tǒng)10。至少由于提高了在第一屏蔽106和第二屏蔽210的接口接觸件112之間的連接的垂直的彈力的支承件222，所以連接器系統(tǒng)10提供了在高振動環(huán)境中提高的EMC/EMI性能的益處。連接器系統(tǒng)10的密封118、240、242抑制了可能導致電偶腐蝕的環(huán)境接觸的侵入。

盡管本文中示出的連接器系統(tǒng)10被表征為具有配對輔助杠桿248的直角(九十度)頭部連接器100組件，本發(fā)明的特征也可應用于平角(一百八十度)連接器組件。本發(fā)明的特征還可應用于既不包括配置為安裝到導電隔板的配對輔助杠桿、也不包括配置為安裝到導電隔板的頭部連接器、而包括具有公端子的第二電纜連接器的連接器組件。

盡管已針對其優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，然而本發(fā)明不旨在受如此限制，而是僅受所附權利要求書中給出的范圍限制。此外，術語第一、第二、上部、下部等的使用不表示任何重要性或位置的順序，而術語第一、第二、上部、下部等用于將一個要素與另一要素區(qū)別開來。此外，術語一、一個等的使用不表示對量的限制，而表示所引述項的至少一個的存在。