CN113424374A - 用于使用导电密封件和导电外壳将连接器组件屏蔽和接地以免受电磁干扰（emi）的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于连接到设备的连接器组件，该设备在运行时会受到减小的或抑制的EMI。由安置在至少一公连接器组件或母连接器组件内的例如至少一电池电缆组件等产生的EMI流动路径被引导通过至少一导电壳体和导电密封件。

Description

用于使用导电密封件和导电外壳将连接器组件屏蔽和接地以 免受电磁干扰(EMI)的方法
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2019年2月25日提交的第62/810,107号美国临时专利申请，在此通过引用将该美国临时专利申请的全部内容合并于此。
背景技术
所期望的是，连接器组件(优选是高压连接器组件)能够受到减小的或抑制的电磁干扰(EMI)。
图1和图2示出的是传统的连接器组件，且通常被称为附图标记1，其采用冲压屏蔽件，以实现EMI屏蔽或围阻。传统的组件1包括接合在一起的母连接器组件20和公连接器组件25。电池电缆组件28、30分别容纳在母连接器组件20和公连接器组件25内。包围安置在母连接器组件20内的电池电缆组件28的是由相应的套圈8固定在其周围的相应的母线屏蔽件5。套圈8被安置并与母内壳体10接触。母冲压屏蔽件13部分地包围母内壳体10，而母冲压屏蔽件13由母外壳体15围绕。母冲压屏蔽件13朝向中间冲压屏蔽件28延伸并与中间冲压屏蔽件28连接，而该中间冲压屏蔽件28又与公冲压屏蔽件32连接。公冲压屏蔽件32在公内壳体35和公外壳体40之间延伸，公内壳体35接触并部分地包围套圈44，套圈44又接触并包围相应的公线屏蔽件48。
另外，图1所示的传统的连接器组件1具有分别***到母连接器组件20和公连接器组件25中的母端子位置确保(TPA)装置50和公端子位置确保(TPA)装置55，以用于将各个端子固定在其中。塑料后盖58、60固定在母、公连接器组件20、25的相应端。靠近母连接器组件20的塑料后盖58的是硅酮线密封件63，而靠近公连接器组件25的塑料后盖60的是硅酮线密封件65。母外壳体15和公外壳体40之间的连接处由硅酮环形密封件70密封。
在传统的连接器组件1中，相关的母内壳体10、母外壳体15、公内壳体35和公外壳体40由塑料、树脂、尼龙或非导电材料制成。类似地，在传统的连接器组件1中，相关的密封件(包括母连接器组件20中的硅酮线密封件63、公连接器组件25中的硅酮线密封件65和在母、公连接器组件20、25之间的连接处的硅酮环形密封件70)由非导电材料制成。
由于传统的非导电树脂、尼龙或塑料制成的母连接器组件20的母内壳体10和母外壳体15，传统的非导电树脂、尼龙或塑料制成的公连接器组件25的公内壳体35和公外壳体40以及非导电硅酮密封件63、65、70，因此在传统的采用了母冲压屏蔽件13、中间冲压屏蔽件28以及公冲压屏蔽件32的连接器组件1中产生的EMI具有有限的EMI接地路径，如下面关于图2和图3的进一步讨论。
如图2和图3所示，由例如导电的电池电缆组件28(安置在母连接器组件20内)和容纳在公连接器组件25内的导电的电池电缆组件30产生的EMI具有流动路径80、88，该流动路径80、88在母线屏蔽件5和公线屏蔽件48之间的传统的连接器组件1内传播。更具体地，在传统的连接器组件1中产生的EMI通过相应的母线屏蔽件5和紧邻的套圈8、母冲压屏蔽件13、公冲压屏蔽件32、紧邻的套圈44和相应的母线屏蔽件48而在母线屏蔽件5和公线屏蔽件48之间传播。
发明内容
本发明提供了这样一种高压连接器组件，该高压连接器组件用于连接到设备，并且该设备在运行时受到减小的或抑制的EMI。由例如被容纳在公连接器组件内的电池电缆组件等产生的EMI流动路径，尽管不限于此，但例如被传导至公线屏蔽件、公导电密封件、公导电外壳体、导电接合密封件、母导电外壳体、母导电密封件，并最终到达母线屏蔽件。另外，由例如在母连接器组件内的位于连接器组件的相对端处的另一电缆组件等产生的EMI流路，尽管不限于此，但例如被传导至母线屏蔽件、母导电密封件、母导电外壳体、导电接合密封件、公导电外壳体、公导电密封件，并最终到达公线屏蔽件。
附图说明
图1是具有公连接器组件和母连接器组件的传统的连接器组件，该传统的连接器组件使用了冲压屏蔽件；
图2示出了传统的连接器组件中的EMI路径，该传统的连接器组件使用了用于EMI围阻的冲压屏蔽件；
图3是流经传统的连接器组件的EMI的至少一流动路径的流程图；
图4是具有公连接器和母连接器的连接器组件的结构布置，其示出了至少使用导电密封件和导电壳体使连接器组件免受EMI的屏蔽和接地；
图5示出了在图4的连接器组件中的本发明的屏蔽和接地EMI路径，该连接器组件至少使用了导电密封件和导电壳体；
图6是流经图4和图5中示出的用于EMI屏蔽和接地的连接器组件的本发明的EMI的至少一流动路径的流程图，该连接器组件至少使用了导电密封件和导电壳体。
具体实施方式
图4中示出的是本发明的连接器组件的第一实施例，并且通常被称为附图标记100。本发明的连接器组件100优选地是具有公连接器组件103和母连接器组件105的高压连接器组件。公连接器组件103容纳电池电缆组件108；并且在连接器组件100的相对侧，母连接器组件105容纳另一个电池电缆组件110。围绕电池电缆组件108的是内线绝缘件115，而另一个电池电缆组件110被另一个线绝缘件117围绕。
在公连接器组件103中，线屏蔽件120围绕内线绝缘件115；而在母连接器组件105中，线屏蔽件123围绕另一个内线绝缘件117。在线屏蔽件120的外部，靠近公连接器组件103的端部的是外线绝缘件130。在线屏蔽件123的外部，靠近母连接器组件105的端部的是外线绝缘件132。在连接器组件103中的线屏蔽件120的另一部分可以接触套圈150(即，线屏蔽件120/套圈150接合处)。在连接器组件100的另一端，在母连接器组件105中，线屏蔽件123的另一部分可以接触套圈155(即，线屏蔽件123/套圈155接合处)。套圈150、155优选地是金属的材料、导电的材料等等。
如图4进一步所示，导电密封件160围绕公连接器组件103的线屏蔽件120和套圈150(即，围绕线屏蔽件120/套圈150接合处)。如图4中所示，导电密封件165围绕母连接器组件105的线屏蔽件123和套圈155(即，围绕线屏蔽件123和套圈155接合处)。在公连接器组件103中，导电密封件160位于线屏蔽件120/套圈150接合处和导电的公外壳体170之间。在母连接器组件105中，导电密封件165位于线屏蔽件123和套圈155接合处和导电的母外壳体175之间。
在公连接器组件103的端部，塑料后盖180遮挡导电密封件160和公外壳体170的端部。在母连接器组件105的端部，塑料后盖185遮挡导电密封件165和母外壳体175的端部。
公外壳体170和母外壳体175之间的接合处由导电的接合密封件182(以环形或类似的形式或形状)密封。
公连接器组件103的导电密封件160、母连接器组件105的导电密封件165以及导电的接合密封件182中的每一个均由注入导电金属的硅酮、填充有导电金属的硅酮等制成，该导电金属例如是不锈钢等。
公连接器组件103的公外壳体170和母连接器组件105的母外壳体175中的每一个均由注入导电金属的材料、填充有导电金属的材料等制成，该材料为塑料、树脂、尼龙等。公外壳体170或母外壳体175的注入金属的材料或填充金属的材料中的导电金属例如是不锈钢等。公导电外壳体170或母导电外壳体175的注入导电金属的材料或填充有导电金属的材料的示例是由RTP公司(RTP Corp)制造的填充有不锈钢的树脂或注入不锈钢的树脂。
通常包含在公外壳体170和母外壳体175内的是公端子位置确保(TPA)装置190、母端子位置确保(TPA)装置195以及分别从公连接器组件103的电池电缆组件108和母连接器组件105的电池电缆组件110延伸的公端子200/母端子210接合处。
用于将本发明的连接器组件100屏蔽和接地以免受电磁干扰(EMI)的方法在下文中被描述且在图5和图6中被示出。虽然EMI流动路径300、320(虽然仅出于说明的目的而在图5中被分别示为单独的多条虚线)通过连接器组件100的各个组件，包括通过公导电密封件160、公导电外壳体170、导电的接合密封件182、母导电外壳体175以及母导电密封件165而在整个连接器组件100中传播，但并不限于此。
如图5和图6所示，例如由公连接器组件103的高压电池电缆组件108产生的EMI具有流动路径300，该流动路径300通过公导电密封件160(由例如填充有不锈钢等纤维或注入不锈钢等纤维的硅酮等制成)而被引导至公线屏蔽件120和紧邻的套圈150(由金属制成)。然后，EMI进一步通过公导电外壳体170和导电接合密封件182(以例如环形等的形式)传导。如之前所讨论的，导电接合密封件182密封公外壳体170和母外壳体175之间的接合处。在EMI通过导电接合密封件182之后，EMI进一步通过母导电外壳体175、母导电密封件165、紧邻的套圈155(由金属制成)传到，然后到达母线屏蔽件123。
在上述发明的另一个实施例中，在公连接器组件103的公线屏蔽件120/套圈150接合处的套圈150和在母连接器组件105的母线屏蔽件123/套圈155接合处的套圈155可以被删除，并且是可选的组件。在这种情况下，EMI流动路径300穿过公线屏蔽件120并直接到达公导电密封件160。同样，在这种情况下，EMI流动路径300穿过母导电密封件165并直接到达母线屏蔽件123。
结合图5和图6进一步描述了用于将本发明的连接器组件100屏蔽和接地以免受EMI的方法。这里，例如由母连接器组件105的高压电池电缆组件110等产生的EMI具有流动路径320，该流动路径320通过母导电密封件165(由例如填充有不锈钢等纤维或注入不锈钢等纤维的硅酮等制成)而被引导到母线屏蔽件123和紧邻的套圈155(由金属制成)。然后，EMI进一步通过母导电外壳体175和导电接合密封件182传导，如之前所讨论的，该导电接合密封件182可以是环形等的形式，并且密封了母导电外壳体175和公导电外壳体170之间的接合处。在EMI通过导电接合密封件182之后，EMI进一步通过公导电外壳体170、公连接器组件103的公导电密封件160以及紧邻的套圈150传导，并最终到达公线屏蔽件120。
在本发明的另一个实施例中，母连接器组件105的母线屏蔽件123/套圈155接合处的套圈155和公连接器组件103的公线屏蔽件120/套圈150接合处的套圈150可以被删除，并且是可选的组件。在这种情况下，EMI流动路径320穿过母线屏蔽件123并直接到达母导电密封件165。同样，在这种情况下，EMI流动路径320穿过公导电密封件160并直接到达公线屏蔽件120。
尽管前面的描述是针对本发明的优选实施例的，但是应当指出，对于本领域技术人员而言，其他变化和修改将是显而易见的，并且可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下进行其他变化和修改。此外，即使上面没有明确陈述，与本发明的一个实施例结合所描述的结构、结构布置或特征也可以与其他实施例结合使用。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于将连接器组件屏蔽和接地以免受电磁干扰(EMI)的方法，其特征在于，所述方法包括以下至少一个步骤：
(a)将所述EMI引导到多个导电密封件的步骤，所述多个导电密封件中的一个接触线屏蔽件；以及
(b)将所述EMI引导到至少一个导电壳体的步骤。
2.根据权利要求1所述的用于将连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述将所述EMI引导到所述至少一个导电壳体的所述步骤包括以下至少一个步骤：
(i)将所述EMI引导到公导电壳体的步骤，以及
(ii)将所述EMI引导到母导电壳体的步骤。
3.根据权利要求2所述的用于将连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述公导电壳体和所述母导电壳体中的至少一个是外壳体。
4.根据权利要求1所述的用于将连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述导电密封件是注入金属或填充金属的材料，并且进一步地，所述材料是从由硅酮等组成的组选择出的材料，并且进一步地，所述将所述EMI引导到所述多个导电密封件中的至少一个的步骤包括：将所述EMI引导到线密封件/套圈接合处的步骤。
5.根据权利要求4所述的用于将连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述导电密封件的所述注入金属或填充金属的材料由金属构成，并且进一步地，所述金属是从由不锈钢等组成的组选择出的导电金属。
6.根据权利要求1所述的用于将连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述导电壳体由注入金属或填充金属的材料制成，并且进一步地，所述材料是从由树脂、塑料、尼龙等组成的组选择出。
7.根据权利要求6所述的用于将连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述注入金属或填充金属的导电壳体由金属构成，并且进一步地，所述金属是从由不锈钢等组成的组选择出的导电金属。
8.一种用于至少使用导电密封件和导电壳体将连接器组件屏蔽和接地以免受电磁干扰(EMI)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
将由所述连接器组件的公连接器组件内的至少一电缆组件产生的所述EMI引导到公线屏蔽件中；
将所述EMI引导到公导电密封件；
将所述EMI引导到公导电外壳体；
将所述EMI引导到导电接合密封件；
将所述EMI引导到母导电外壳体、所述导电接合密封件密封所述公导电外壳体和所述母导电外壳体之间的接合处；
将所述EMI引导到母导电密封件；以及之后
将所述EMI引导到母线屏蔽件。
9.根据权利要求8所述的用于将所述连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
将由所述连接器组件的所述母连接器组件内的至少一电缆组件产生的所述EMI引导到母电线屏蔽件中；
将所述EMI引导到所述母导电密封件；
将所述EMI引导到所述母导电外壳体；
将所述EMI引导到所述导电接合密封件；
将所述EMI引导到所述公导电外壳体；
将所述EMI引导到所述公导电密封件；以及之后
将所述EMI引导到所述公线屏蔽件。
10.根据权利要求8所述的用于将所述连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，
将所述EMI引导到所述公导电密封件的所述步骤包括：将所述EMI引导到公线屏蔽件/套圈接合处的步骤；以及
将所述EMI引导到所述母线屏蔽件的所述步骤包括：将所述EMI引导到母线屏蔽件/套圈接合处的步骤。
11.根据权利要求9所述的用于将所述连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，
将所述EMI引导到所述母导电密封件的所述步骤包括：将所述EMI引导到母线屏蔽件/套圈接合处的步骤；以及
将所述EMI引导到所述公线屏蔽件的步骤包括：将所述EMI引导到公线屏蔽件/套圈接合处的步骤。
12.根据权利要求8所述的用于将所述连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述公导电密封件、所述导电接合密封件和所述母导电密封件中的至少一个是注入金属或填充金属的材料，并且进一步地，所述材料是从由硅酮等组成的组选择出的材料。
13.根据权利要求12所述的用于将所述连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述公导电密封件、所述导电接合密封件和所述母导电密封件中的至少一个的所述注入金属或填充金属的材料由金属组成，并且进一步地，所述金属是从由不锈钢等组成的组选择出的导电金属。
14.根据权利要求8所述的用于将所述连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述公导电壳体和所述母导电壳体中的至少一个是由注入金属或填充金属的材料制成，并且进一步地，所述材料从由树脂、塑料、尼龙等组成的组选择出。
15.根据权利要求14所述的用于将所述连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述注入金属或填充金属的导电壳体由金属组成，并且进一步地，所述金属是从由不锈钢等组成的组选择出的导电金属。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
1、将权利要求1中的“至少一个导电密封件的步骤”删除，并将技术特征“多个导电密封件的步骤，所述多个导电密封件中的一个接触线屏蔽件”增加到权利要求1中。
2、将技术特征“所述将所述EMI引导到所述多个导电密封件中的至少一个的步骤包括：将所述EMI引导到线密封件/套圈接合处的步骤”增加到权利要求4中。
3、将权利要求5引用的权利要求5修改为权利要求4。
4、将权利要求8和9中的电池电缆组件修改为电缆组件。

Claims (15)

1.一种用于将连接器组件屏蔽和接地以免受电磁干扰(EMI)的方法，其特征在于，所述方法包括以下至少一个步骤：
(a)将所述EMI引导到至少一个导电密封件的步骤；以及
(b)将所述EMI引导到至少一个导电壳体的步骤。
2.根据权利要求1所述的用于将连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述将所述EMI引导到所述至少一个导电壳体的所述步骤包括以下至少一个步骤：
(i)将所述EMI引导到公导电壳体的步骤，以及
(ii)将所述EMI引导到母导电壳体的步骤。
3.根据权利要求2所述的用于将连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述公导电壳体和所述母导电壳体中的至少一个是外壳体。
4.根据权利要求1所述的用于将连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述导电密封件是注入金属或填充金属的材料，并且进一步地，所述材料是从由硅酮等组成的组选择出的材料。
5.根据权利要求5所述的用于将连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述导电密封件的所述注入金属或填充金属的材料由金属构成，并且进一步地，所述金属是从由不锈钢等组成的组选择出的导电金属。
6.根据权利要求1所述的用于将连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述导电壳体由注入金属或填充金属的材料制成，并且进一步地，所述材料是从由树脂、塑料、尼龙等组成的组选择出。
7.根据权利要求6所述的用于将连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述注入金属或填充金属的导电壳体由金属构成，并且进一步地，所述金属是从由不锈钢等组成的组选择出的导电金属。
8.一种用于至少使用导电密封件和导电壳体将连接器组件屏蔽和接地以免受电磁干扰(EMI)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
将由所述连接器组件的公连接器组件内的至少一电池电缆组件产生的所述EMI引导到公线屏蔽件中；
将所述EMI引导到公导电密封件；
将所述EMI引导到公导电外壳体；
将所述EMI引导到导电接合密封件；
将所述EMI引导到母导电外壳体、所述导电接合密封件密封所述公导电外壳体和所述母导电外壳体之间的接合处；
将所述EMI引导到母导电密封件；以及之后
将所述EMI引导到母线屏蔽件。
9.根据权利要求8所述的用于将所述连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
将由所述连接器组件的所述母连接器组件内的至少一电池电缆组件产生的所述EMI引导到母电线屏蔽件中；
将所述EMI引导到所述母导电密封件；
将所述EMI引导到所述母导电外壳体；
将所述EMI引导到所述导电接合密封件；
将所述EMI引导到所述公导电外壳体；
将所述EMI引导到所述公导电密封件；以及之后
将所述EMI引导到所述公线屏蔽件。
10.根据权利要求8所述的用于将所述连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，
将所述EMI引导到所述公导电密封件的所述步骤包括：将所述EMI引导到公线屏蔽件/套圈接合处的步骤；以及
将所述EMI引导到所述母线屏蔽件的所述步骤包括：将所述EMI引导到母线屏蔽件/套圈接合处的步骤。
11.根据权利要求9所述的用于将所述连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，
将所述EMI引导到所述母导电密封件的所述步骤包括：将所述EMI引导到母线屏蔽件/套圈接合处的步骤；以及
将所述EMI引导到所述公线屏蔽件的步骤包括：将所述EMI引导到公线屏蔽件/套圈接合处的步骤。
12.根据权利要求8所述的用于将所述连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述公导电密封件、所述导电接合密封件和所述母导电密封件中的至少一个是注入金属或填充金属的材料，并且进一步地，所述材料是从由硅酮等组成的组选择出的材料。
13.根据权利要求12所述的用于将所述连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述公导电密封件、所述导电接合密封件和所述母导电密封件中的至少一个的所述注入金属或填充金属的材料由金属组成，并且进一步地，所述金属是从由不锈钢等组成的组选择出的导电金属。
14.根据权利要求8所述的用于将所述连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述公导电壳体和所述母导电壳体中的至少一个是由注入金属或填充金属的材料制成，并且进一步地，所述材料从由树脂、塑料、尼龙等组成的组选择出。
15.根据权利要求14所述的用于将所述连接器组件屏蔽和接地以免受所述EMI的方法，其特征在于，所述注入金属或填充金属的导电壳体由金属组成，并且进一步地，所述金属是从由不锈钢等组成的组选择出的导电金属。
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