专利名称：用于电磁干扰屏蔽的条带垫圈的制作方法
技术领域：
本发明涉及屏蔽垫圈，且更具体地说，涉及一种在封闭面上利用低闭合力来提供电 磁干扰(EMI)屏蔽或射频干扰(RFI)屏蔽的条带垫圈。
背景技术：
例如电视、收音机、计算机、医疗器械、商业机器、通信设备等电子设备的操作通 常通过在电子系统的电子电路内产生射频和/或电磁辐射来实现。商业电子罩壳(例如门 和入口面板、用于屏蔽计算机机箱和驱动器、阴极射线管(CRT)和自动电子模块的外 壳)中不断增加的操作频率导致高频电磁干扰(EMI)的水平提高。面对或配合门和入 n面板的金属表面之间的任何间隙造成电磁辐射通过和形成电磁干扰(EMI)的可能性。 这些间隙还干扰来自EMI能量的沿着机箱表面行进的电流，所述EMI能量被吸收且引 导到地面。如果不进行恰当屏蔽，那么此类辐射可造成对无关设备的显著干扰。因此，必须有 效屏蔽电子系统内的所有射频和电磁辐射源并将其接地。因而，最好在此类表面之间使 用传导屏蔽物或垫圈来阻断电磁干扰(EMI)通过。为了减轻EMI效应，可采用能够吸收和/或反射EMI能量的屏蔽垫圈将EMI能量限 制在源装置内，且将所述装置或其它"目标"装置与其它源装置隔离。提供此类屏蔽物 作为插入在源装置与其它装置之间的阻挡物，且其通常被配置为封闭装置的电子且接地 外壳。由于装置的电路通常必须保持可接近以供维修等，因而向大多数外壳提供可打开 或可移除的入口，例如门、开口、面板或盖子等。然而，即使在这些入口中的最平坦入 口与其相应配合或结合表面之间，也可能存在间隙，其通过含有开口而降低屏蔽效率，辐射能量可通过所述开口泄漏或另外传递进入或离开装置。此外，此类间隙表现外壳或 其它屏蔽物的表面和接地传导性的不连续性，且甚至可通过充当一种形式的槽形天线来 产生次级EMI辐射源。在这方面，在外壳内所诱发的容体或表面电流在屏蔽物中的任何 接口间隙上形成电压梯度，所述间隙借此充当辐射EMI噪声的天线。 一般来说，噪声的 振幅与间隙长度成比例，间隙的宽度具有较不明显的影响。为了填充外壳和其它EMI屏蔽结构的配合表面内的间隙，已经建议使用垫圈和其它 密封物来维持整个结构上的电连续性，且将例如湿气和灰尘等污染物排斥在装置内部之外。此类密封物结合或机械附接或压合到所述配合表面中的一者，且用于闭合任何接口 间隙，以通过在所施加压力下遵照所述表面之间的不规则性来在其上建立连续传导路 径。因此，规定期望用于EMI屏蔽应用的密封物具有不仅即使在压縮下也提供电表面传 导性而且还具有允许密封物符合间隙大小的弹性的构造。密封物另外必须是耐磨的、制 造起来经济的且能够经受反复压縮和释放循环。用于填充物、护罩或涂层的传导材料包括金属或镀金属粒子、织物、网和纤维。优 选金属包括铜、镍、银、铝、锡或合金(例如蒙乃尔合金)，其中优选纤维和织物包括 天然或合成纤维，例如棉、羊毛、丝、纤维素、聚酯、聚酰胺、尼龙和聚酰亚胺。或者， 可用其它传导粒子和纤维(例如碳、石墨或传导聚合体材料)来替代。这些屏蔽装置可具有各种各样的尺寸，以连续轧的形式供应或根据长度切割。 一般 来说，这些屏蔽装置通过铆钉、焊接、螺钉等附接到外壳，优选地，使用已与屏蔽装置 附接的连续轧制成形的条带金属夹。颁予Kitagawa的第5,008,485弓美国专利揭示一种传导EMI屏蔽物，其包括由弹性 非传导材料(例如橡胶等)形成的内部密封组件，和涂覆在密封组件上方的外部传导层。 传导层的若干部分延伸超过密封组件以直接接触外壳的与密封组件附接的边缘。传导层 由包含树脂材料的传导化合物形成，所述树脂材料由碳黑、金属粉末等填充以致使其为 导电性的。颁予Keyser等人的第5,028,739号美国专利揭示一种EMI屏蔽垫圈，其包括包裹在 精密网眼型针织或编织金属丝网内的有弹性弹性体核心。沿着垫圈表面纵向设置粘合条 带，从而允许直接将垫圈可移除地紧固到罩壳。颁予Hoge, Jr.等人的第5,105,056号美国专利揭示一种EMI屏蔽垫圈，其由沿圆周 包覆在可压缩核心周围的传导护罩形成。在护罩自身交迭的情况下，界定纵向焊缝，向 所述纵向焊缝施加粘合剂以将垫圈结合到罩壳等的面板。优选地，以横向延伸越过焊缝 的非交迭线的反复图案间断地施加粘合剂。颁予Buonanno的第5,202,536号美国专利揭示一种EMI密封物，其具有用部分传 导护罩覆盖的伸长弹性核心。护罩的传导部分(优选地，树脂粘结剂中的金属化织物等) 经提供以部分围绕所述核心延伸以界定非交迭的末端。第二非传导护罩部分附接到核心 元件以在传导护罩部分的末端之间延伸。接触粘合剂可用于将焊缝保持在恰当地方。颁予Peng等人的第6,121,545号美国专利揭示一种提供低闭合力的垫圈，其尤其适 用于较小的电子罩壳封装。所揭示的垫圈已经设计以形成具有交替的局部最大和最小高 度的周期性"中断"图案。这种类型的垫圈可通过模制或使用点胶成形(FIP)工艺形成，且……即有切口的、锯齿状的，或正弦形"波形"轮廓，或作为一系列离散珠粒。 一般来说，对于指定接点配置，具有此类"中断"轮廓或图案的垫圈将预期在给定压縮 负荷下展现比连续轮廓高的偏转度。颁予Peng等人的共同转让的第6,121,545号美国专利中描述了另一种在间隔物垫圈 设计中实现较低闭合力的方法。此方法涉及将垫圈配置为具有矩臂部分，所述矩臂部分 可响应于以压缩方式施加的负荷相对于框架在向内或向外方向上发生角度偏转。由于所 描述的弯曲模式响应，发现此类垫圈与以常规压縮模式操作的垫圈轮廓相比展现出力偏 转。典型的小罩壳应用通常需要低阻抗、低轮廓连接，其可在相对较低的闭合力负荷(例 如，大约l.O到8.0磅/英寸垫圈长度(0.2到1.5千克/厘米))下偏转。偏转确保垫圈充 分符合配合外壳或板表面以在其间形成导电路径。然而，已经观察到，对于特定应用， 特定常规轮廓所需的闭合力或其它偏转力可能高于特定外壳或板组合件设计可适应的 力。尽管前述和其它已知垫圈的性能相当好，但在机箱中装配这些垫圈相对较昂贵。此 外，紧密针织金属丝网迫使需要高闭合力来密封门或面板，且紧密针织网和所需的金属 夹的组合使垫圈较沉重，这在重量是关键因素的应用中(例如在航空航天工业中)是不 利的。由于手持式电子装置(例如蜂窝式电话手机)的大小持续縮减，因而垫圈轮廓设计 的进一步改进将受电子工业欢迎。具体地说，需要提供一种用于较小电子设备罩壳(其 日益成为工业标准)中的低闭合力垫圈轮廓。因此，需要一种带有特定结构的具有弹性核心的屏蔽垫圈，其是廉价且轻型的，并 允许封闭表面上具有低闭合力。屏蔽垫圈还应当提供压縮偏转特征，所述特征在复杂罩 壳中是非常合乎需要。此外，屏蔽垫圈应当能够以封闭表面的各种弯曲曲率加以利用， 且可以各种形状和轮廓(例如不对称或扁平矩形、C形状、V形状、D形状、P形状等) 获得以适应新的设计。因此，本发明的一目的是提供一种条带垫圈，其具有中空横截面，从而提供轻型结 构和固定到封闭表面时的灵活性。本发明的另一目的是提供一种条带垫圈，其实现用低闭合力来密封封闭表面。本发明的又一目的是提供一种条带垫圈，其实现较低电阻。 发明内容5为了解决现有技术的前述和其它不足，本发明提供一种具有中空横截面区的条带垫 圈，其用于屏蔽电磁干扰(EMI)、射频干扰(RFI)和环境密封。本发明的条带垫圈在许多电子罩壳(例如门和入口面板、用于屏蔽计算机机箱和驱 动器、阴极射线管(CRT)和自动电子模块的外壳)中提供EMI/RFI屏蔽和环境密封。 所述条带垫圈可应用于电子罩壳的所需部分或位置。所述条带垫圏具备内部表面和外部表面。条带垫圈的内部表面经配置以提供中空横 截面区。条带垫圈的内部表面和外部表面具有一个或一个以上弯曲力矩。或者，可在垫 圈的内部表面或外部表面上形成弯曲力矩。条带垫圈提供低闭合力和低电阻，且因此使 其理想地用于屏蔽EMI/RFI 。在一实施例中，描述一种具有O形状的条带垫圈。所描述的O形条带垫圈具备具 有一个或一个以上弯曲力矩的内部表面和外部表面。内部表面经配置以提供中空横截面 区。弯曲力矩由内部和外部表面外围上产生的压印图案界定。由此形成的弯曲力矩增加 表面面积，从而导致整个垫圈上的电阻较低。使用非线性有限元分析(FEA)方法来分析柯西应力对条带垫圈的影响。所揭示的 根据本发明配置的垫圈轮廓的静态负荷-压縮响应通过使用非线性有限元分析(FEA)建 模程序MARC K6 (MARC Analysis Research Corp., Palo Alto, Calif.)来预测。所述条带 垫圈的力与压縮图展示本发明的条带垫圈的曲线经观测为位于常规条带垫圈的曲线下 方。在0.2磅/英寸的特定力下，与压缩到5个单位(0.004"每增量)的常规条带垫圈相 比，本发明的条带垫圈压縮到15个单位(0.004"每增量)。在替代实施例中，本发明的条带垫圈可具备D形状、P形状或其任何组合的中空横 截面。在条带垫圈的内部和外部表面上压印弯曲力矩。或者，弯曲力矩可压印在垫圈的 内部表面或外部表面上。条带垫圈通常由弹性核心元件和传导护罩元件制成。弹性核心元件通常由弹性体泡 沫形成，所述弹性体泡沫可以是泡沫弹性体热塑性塑料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯 一EPDM掺合物、丁二烯、苯乙烯-丁二烯、腈、氯磺酸、泡沫氯丁橡胶、泡沫尿垸或泡 沫硅树脂。或者，可以实心或管状形式利用非泡沫硅树脂、尿垸、氯丁橡胶或热塑性塑 料。可将罩壳提供为编织或非编织织物，或针织网。所述织物或网可由例如铜、镍、银、 铝、锡或合金(例如蒙乃尔合金)等金属丝形成，或由例如碳、石墨或传导聚合物等其 它传导纤维形成。或者，例如棉、羊毛、丝、纤维素、聚酯、聚酰胺、尼龙和聚酰亚胺等非传导天然或合成纤维可涂镀或另外涂覆有例如金属、碳等传导材料。依据密封的特定应用的需要，使用传导和非传导……的组合。还可将所述护套提供为非传导织物与由 铜、铝或另一金属形成的传导金属箔的层压片。然而，优选的护套材料包括涂镀有银、 铜、镍或锡的尼龙或聚酯纱线。
在附图中以举例而非限制方式说明本发明，附图中相同参考标号指示相似元件，且 其中图1描绘根据本发明示范性实施例其中附接有条带垫圈的罩壳。 图2A描绘根据本发明示范性实施例O形条带垫圈的前视图。 图2B描绘常规O形条带垫圈的前视图。图3A描绘根据本发明示范性实施例D形条带垫圈的前视图。 图3B描绘常规D形条带垫圈的前视图。图4A描绘根据本发明示范性实施例P形条带垫圈的前视图。 图4B描绘常规P形条带垫圈的前视图。图5描绘展示针对常规0形条带垫圈的柯西应力的第二分量的非线性有限元分析的图。图6描绘展示针对本发明的0形条带垫圈的柯西应力的第二分量的非线性有限元分 析的图。图7描绘展示针对常规D形条带垫圈的柯西应力的第二分量的非线性有限元分析的图。图8描绘展示针对本发明的D形条带垫圈的柯西应力的第二分量的非线性有限元分 析的图。图9描绘展示针对常规P形条带垫圈的柯西应力的第二分量的非线性有限元分析的图。图10描绘展示针对本发明的P形条带垫圈的柯西应力的第二分量的非线性有限元 分析的图。图11描绘图5和图6的条带垫圈的力-压縮关系的曲线图。 图12描绘图7和图8的条带垫圈的力-压缩关系的曲线图。 图13描绘图9和图10的条带垫圈的力-压縮关系的曲线图。熟练的技工将了解，出于简单和清楚的目的说明图式中的元件，且所述元件未必按 比例绘制。举例来说，图式中某些元件的尺寸可相对于其它元件进行夸示，以有助于改进对本发明实施例的理解。
具体实施方式
本发明针对一种屏蔽垫圈。更明确地说，本发明揭示一种在复杂封闭表面上提供电 磁干扰(EMI)或射频干扰(RFI)屏蔽的条带垫圈。所述条带垫圈包括外部表面、内部 表面和多个弯曲力矩。内部表面提供中空横截面区。在内部表面和外部表面或两者的表 面外围上形成弯曲力矩，以在封闭表面上提供低闭合力。表面不规则性阻止当两个表面形成接触时这两个表面在所有点处完全配合。所述间 隙可能是微小的，但即使当施加非常高的闭合力时，所述间隙也提供EMI能量的泄漏路 径。为了实现完全配合，在所述表面之间安装由弹性材料制成的垫圈。当施加闭合压力 时，垫圈使其自身与两个配合表面中的不规则性相符，且使其自身适应贯穿接点的局部 压缩等级，进而将其完全密封。同样，如果弹性垫圈并入有以网或粒子形式分布在其体 积周围或中间的金属，那么可密封接点以防电磁能量穿透，进而恢复罩壳的传导性和屏 蔽完整性。所述条带垫圈在许多电子罩壳(例如门和入口面板、用于屏蔽计算机机箱和驱动器、 阴极射线管(CRT)和自动电子模块的外壳)中提供EMI/RFI屏蔽和环境密封。所述条 带垫圈可应用于电子罩壳的所需部分或位置。常规EMI屏蔽垫圈包含具有间隙填充能力的弹性核心元件，在其周围提供传导管状 套管或其它护套。弹性核心元件通常由导电弹性体泡沫形成，所述泡沫可以是泡沫弹性 体热塑性塑料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯一EPDM掺合物、丁二烯、苯乙烯-丁二烯、 腈、氯磺酸或泡沫氯丁橡胶、尿垸或硅树脂。或者，可以实心或管状形式利用非泡沫硅 树脂、尿垸、氯丁橡胶或热塑性塑料。可将罩壳提供为编织或非编织织物，或针织网。所述织物或网可由例如铜、镍、银、 铝、锡或合金(例如蒙乃尔合金)等金属丝形成，或由例如碳、石墨或传导聚合物等其 它传导纤维形成。或者，例如棉、羊毛、丝、纤维素、聚酯、聚酰胺、尼龙和聚酰亚胺 等非传导天然或合成纤维可涂镀或另外涂覆有例如金属、碳等传导材料。依据密封的特 定应用的需要，可使用传导和非传导纤维的组合。还可将所述护套提供为非传导织物与 由铜、铝或另一金属形成的传导金属箔的层压片。然而，优选的护套材料包括涂镀有银、 铜、镍或锡的尼龙或聚酯纱线。存在用于测量EMI垫圈的性能的若干标准。举例来说，在给定压缩负荷下以欧姆/ 平方为单位通过表面电阻率来测量电性能。需要低电阻率，因为这意味着垫圈的表面传导性较高。在20 MHz到18GHz的频率范围内以分贝为单位来测量EMI屏蔽性能，其 中此范围内的恒定分贝水平是优选的。垫圈性能还取决于垫圈护套的传导金属组件的厚 度；较厚的层比较薄的层提供更好的性能。屏蔽垫圈还在……期间提供低闭合力。可将闭合力定义为在实现垫圈的必要偏转以 便确保通过垫圈将门恰当地电配合到框架的同时闭合门或面板所需的力。通常，所需的 闭合力小于5磅/线性英寸。可在不刮伤或磨损配合表面的情况下，容易地将屏蔽装置最 大压縮到其高度的75%。对于30兆赫与3千兆赫之间的辐射频率，已知利用传导网材 料，其在内部由弹性体核心或其它类似元件支撑以便提供足够的屏蔽。条带垫圈可具有不同类型以用于典型应用，例如模制垫圈、挤压垫圈和加强垫圈。 典型应用包括(但不限于)电子湾门(baydoor)、翼板入口盖、引擎挂架和天线罩。可 针对定制横截面和形状来设计和开发条带垫圈以满足特定应用。挤压垫圈可具有中空结构或实心结构。在中空和矩形两种类型的情况下，这些垫圈 还可具有各种橫截面形状(例如圆形、"D"形状、矩形形状、P形状和C形状)。这些横截面形状提供将垫圈放置在所需封闭或配合表面处时的灵活性。加强垫圈由抗腐蚀cho-seal弹性体基底组成，所述基底由编织或针织织物材料加强。 这些垫圈期望用于飞机机身屏蔽应用，且广泛用于宇航和电信工业。 一体式模制的加强 材料提供改进的机械特性，从而使垫圈经受住高水平磨损和机械损伤，且同时维持传导 弹性体基底材料的电特性。加强垫圈用于通过维持飞机机身中的接点、接缝和开口处的 表面电连续性来提供EMI屏蔽、闪电保护、高强度辐射场(HIRF)保护和雷达横截面 縮减。针织涤纶织物用作加强层来增加弹性体的抗拉强度和撕裂强度，而不会增加垫圈的 重量。使用铝或"镀锡铜包钢(ferrex)"金属丝网层来提供雷击保护所需的高电流承载 能力。称为3MNextel织物的其它织物也可用于加强的目的。还可使用不同类型的编织 金属丝网中的其它加强材料来提供耐火性。现将参看附图来描述本发明。附图用于说明发明概念，且不希望将本发明限于其所 说明的实施例。图1说明根据本发明示范性实施例其中附接有条带垫圈的罩壳。罩壳IOO包括封闭表面、具有附接把手的门，和用于其操作的铰链。条带垫圈108施加在罩壳100的门106的内部表面的整个外围上。当闭合门106时，条带垫圈108穿透封闭表面102且在其整个外围周围压縮以提供良好的电接触或配合。参看图2A，根据本发明一实施例，展示具有提供中空横截面区的内部表面和外部表面的O形条带垫圈的前视图。条带垫圈200具备外部表面208和内部表面206。内部 表面206的外围提供中空横截面区202。另外，内部表面206经配置以沿着其外围提供 弯曲力矩204A和204B。而且，沿着条带垫圈200的外部表面208提供弯曲力矩216A 和216B。如图2A所示的弯曲力矩经界定为在外部表面208和内部表面206的外围上形成的 压印图案。弯曲力矩204和216可在条带垫圈200的内部表面206和外部表面208两者 的外围上形成。或者，弯曲力矩204和216可在条带垫圈200的内部表面206或外部表 面208上形成。施加在条带垫圈表面上的弯曲力矩的量和位置是可变的，且取决于特定 应用的整体设计和要求。图2B中展示常规0形条带垫圈。如图2B所示，描绘具有内部表面212和外部表 面214的常规O形条带垫圈210的前视图。如图2B中可见，常规O形垫圈210具备中 空横截面区218和弯曲力矩。形成所述弯曲力矩(如上所述)以在封闭表面上提供低闭合力。闭合力被定义为在 获得垫圈的必要偏转以便确保通过垫圈将门恰当地电配合到框架的同时闭合门或面板 所需的力。通常，闭合力小于5磅/线性英寸。由此在表面上形成的弯曲力矩提供增大的表面面积，且因此增加所附接垫圈的有效 占地面积。增大的表面面积提供较低电阻(R = p(L/A)，其中R是橫截面表面的电阻， p是所使用的材料的电阻率，L是长度，且A是面积)。因此，电阻间接地与横截面面积 成比例；整体电阻随着表面面积增加而减小。此外，条带垫圈200在负荷条件下满足柯西应力。根据柯西定律，主体内封闭体积 施加在材料剩余部分上的力必须与来自主体剩余部分的施加于其上的力平衡。以上实施例描述本发明的具有中空横截面区的O形条带垫圈，所述O形条带塾圈 在内部表面和外部表面上具有弯曲力矩。然而，本发明不限定或限制于O形条带垫圈。 本发明还延伸到具有不同形状和结构(例如，D形、P形或具有中空横截面区的任何其 它形状)且在内部表面和外部表面上具有弯曲力矩的实施例。参看图3A，其根据本发明的另一实施例展示具有提供中空横截面区的内部表面和 外部表面的所发明的D形条带垫圈的前视图。条带垫圈300具备外部表面308和内部表 面306。内部表面306的外围提供中空横截面区302。另外，内部表面306经配置以沿 着其外围提供弯曲力矩304A和304B。此外，沿着条带垫圈300的外部表面308提供弯 曲力矩316。图3B中展示常规D形条带垫圈。如图3B所示，描绘具有内部表面312和外部表10面314的常规D形条带垫圈310的前视图。如图3B中可见，常规D形垫圈310具备中 空横截面318且缺乏弯曲力矩。参看图4A，根据本发明的又一实施例，展示具有提供中空横截面区的内部表面和 外部表面的所发明的P形条带垫圈的前视图。图4A描绘P形条带垫圈400的前视图。 条带垫圈400具备外部表面408和内部表面406。内部表面406的外围提供中空横截面 区402。另外，内部表面406经配置以沿着其外围提供弯曲力矩(例如404A和404B)。 此外，沿着条带垫圈400的外部表面408提供弯曲力矩416A和416B。图4B中展示常规P形条带垫圈。如图4B所示，描绘具有内部表面412和外部表面 414的常规P形条带垫圈410的前视图。如图4B中可见，常规P形垫圈410具备中空 横截面418且缺乏弯曲力矩。使用非线性有限元分析(FEA)方法来分析对图5到10中所示的各种垫圈几何形状 的应力。在选定的偏转水平下针对柯西应力的第二分量来绘制垫圈的FEA轮廓。以下实例说明本文所描述的本发明的实用且独特的特征。应了解，不应在任何限制 性意义上解释此实例。实例为了进一步了解本发明在实际产品配置中的优点，使用非线性有限元分析(FEA) 建模程序MARC K6 (MSC/MAR Analysis Research Corp., Palo Alto, Calif.)来预测所揭示的根据本发明配置的垫圈轮廓的静态负荷-压缩响应。图ll描绘根据本发明实施例将O形条带垫圈的力-压縮方面与常规O形条带垫圈进 行比较的曲线图。曲线图IIOO在纵坐标轴1108上界定力(以磅/线性英寸(压缩垫圈所 需的)为单位)且在横坐标轴1106上界定压縮(以0.004英寸/增量为单位)。曲线图1100 展示在向条带垫圈表面施加指定力时所产生的压縮参数。曲线1102描绘向常规O形条 带垫圈施加力时在垫圈上所产生的压縮变化。曲线1104描绘向本发明的O形条带垫圈 施加力时在垫圈上所产生的压縮变化。图11中的分析展示来自自由状态的垫圈的压缩，其中每一压縮增量为0.004英寸。 以磅/线性英寸为单位来测量压縮所需的力。如从图ll可见，本发明的O形条带垫圈的 力偏转曲线位于常规O形条带垫圈的力偏转曲线下方。举例来说，向本发明的O形条 带垫圈施加0.2单位的力，以产生15单位的压縮值，如曲线1104上的点E所示。类似 地，在直接比较中，向常规O形条带垫圈施加0.54单位的力，以产生相同的压縮值(15 单位)，如曲线1102上的点F所示。如从所述曲线图中可见，为了在常规O形条带垫圈 中产生特定压縮比在本发明的O形条带垫圈中需要更多力。如从图ll中可见，与常规O形条带垫圈相比，本发明的O形条带垫圈需要低闭合 力。通过在中空垫圈结构的内部表面或外部表面上产生的弯曲力矩来实现所述低闭合 力。图12描绘根据本发明另一实施例将D形条带垫圈的力-压缩方面与常规D形条带垫 圈进行比较的曲线图。曲线图1200在纵坐标轴1208上界定力(以磅/线性英寸为单位) 且在横坐标轴1206上界定压縮(以0.004"/增量为单位)。曲线图1200展示在向条带垫 圈表面施加指定力时所产生的压縮参数。曲线1202描绘向常规D形条带垫圈施加力时 在垫圈上所产生的压縮变化。曲线1204描绘向本发明的D形条带垫圈施加力时在垫圈 上所产生的压縮变化。如从所述图中可见，本发明的D形条带垫圈的力偏转曲线位于常 规D形条带垫圈的力偏转曲线下方。举例来说，向本发明的D形条带垫圈施加0.42单 位的力，以产生15单位的压縮值，如曲线1204上的点G所示。类似地，在直接比较中， 向常规D形条带垫圈施加1.3单位的力，以产生相同的压缩值(15单位)，如曲线1202 上的点H所示。如从所述曲线图中可见，为了在常规D形条带垫圈中产生特定压缩比 在本发明的D形条带垫圈中需要更多力。如从图12中可见，与常规D形条带垫圈相比，本发明的D形条带垫圈需要低闭合 力。通过在中空垫圈结构的内部表面或外部表面上产生的弯曲力矩来实现所述低闭合 力。图13描绘根据本发明又一实施例将所发明的P形条带垫圈的力-压縮方面与常规P 形条带垫圈进行比较的曲线图。曲线图1300在纵坐标轴1308上界定力(以磅/线性英寸 为单位)且在横坐标轴1306上界定压縮(以0.004"/增量为单位)。曲线图1300展示在 向条带垫圈表面施加指定力时所产生的压縮参数。曲线1302描绘向常规P形条带垫圈 施加力时在垫圈上所产生的压縮变化。曲线1304描绘向本发明的P形条带垫圈施加力 时在垫圈上所产生的压縮变化。如从所述图中可见，本发明的P形条带垫圈的力偏转曲 线位于常规P形条带垫圈的力偏转曲线下方。举例来说，向本发明的P形条带垫圈施加 0.35单位的力，以产生15单位的压縮值，如曲线1304上的点I所示。类似地，在直接 比较中，向常规P形条带垫圈施加0.75单位的力，以产生相同的压縮值(15单位)，如 曲线1302上的点J所示。如从所述曲线图中可见，为了在常规P形条带垫圈中产生特 定压缩比在本发明的P形条带垫圈中需要更多力。如从图13中可见，与常规P形条带垫圈相比，本发明的P形条带垫圈需要低闭合 力。通过在中空垫圈结构的内部表面或外部表面上产生的弯曲力矩来实现所述低闭合 力。本发明的条带垫圈经设计以满足当今商业电信和航空工业的严格的屏蔽和机械性 能要求。导电外套和软泡沫核心的成功优化产生具有极好EMI屏蔽性能和超低闭合力的广品°本发明的条带垫圈提供许多优点。可实施所述条带垫圈来为多种罩壳提供环境密封 或电磁干扰(EMI) /射频干扰(RFI)屏蔽。所述条带垫圈容易安装，形状灵活以适应 多种表面，且可容易地以多种方式附接到罩壳来提供有效屏蔽。此外，条带垫圈具有中 空横截面区域，沿着其外围具有弯曲力矩以在封闭表面上提供低闭合力，且其可固定在 所需位置处以获得最佳性能。能够在本发明的精神内作出各种其它实施例，且前述实施例仅出于解释的目的而不 希望以任何方式限制本发明。所述条带垫圈可用所属领域中可用且所属领域的技术人员 已知的各种材料制作成所需形状。本发明希望涵盖所有等效实施例且仅由所附权利要求 书限定。
权利要求
1.一种在封闭面上提供低闭合力的屏蔽条带垫圈，其包含外部表面；内部表面；所述内部表面具有中空横截面区；以及至少一个弯曲力矩，其形成在所述内部表面和所述外部表面的一个或一个以上外围上。
2. 根据权利要求1所述的条带垫圈，其中至少一个所述弯曲力矩压印在所述内部表面上。
3. 根据权利要求1所述的条带垫圈，其中至少一个所述弯曲力矩压印在所述外部表面 上。
4. 根据权利要求1所述的条带垫圈，其中至少一个所述弯曲力矩压印在所述内部表面 和所述外部表面两者上。
5. 根据权利要求1所述的条带垫圈，其中所述垫圈选自由模制垫圈、挤压垫圈和加强 垫圈组成的群组。
6. 根据权利要求1所述的条带垫圈，其中所述中空横截面区具有选自由D形状、矩形形状、P形状、o形状和c形状组成的群组的形状。
7. 根据权利要求1所述的条带垫圈，其中所述垫圈使用涤纶织物来加强。
8. 根据权利要求1所述的条带垫圈，其中所述垫圈使用选自由铝金属丝和镀锡铜包钢 金属丝组成的群组的金属丝来加强。
9. 根据权利要求l所述的条带垫圈，其中所述垫圈包含传导弹性体或非传导弹性体。
10. 根据权利要求1所述的条带垫圈，其中所述条带垫圈用于电磁干扰屏蔽或射频干扰 屏蔽。
全文摘要
本发明揭示一种在封闭面上利用低闭合力的用于屏蔽电磁干扰的条带垫圈。所述条带垫圈包括外部表面和内部表面。所述内部表面提供中空横截面区。在所述内部表面和所述外部表面或两者的表面外围上形成弯曲力矩，以在封闭面上提供低闭合力。所述弯曲力矩产生所述条带垫圈的增加表面面积，从而提供低电阻。柯西应力分析显示与常规条带垫圈相比，需要较低的力来压缩所述条带垫圈。
文档编号H05K9/00GK101248714SQ200680017211
公开日2008年8月20日 申请日期2006年5月18日 优先权日2005年5月19日
发明者约翰·C·阿里尔 申请人:派克汉尼芬公司