專利名稱：具有內置電路元件的連接器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及連接器，并且特別地涉及內置有電路元件的連接器。
背景技術：
車載AC(交流)發(fā)電機具有連接器，用于與外部電子控制單元(ECU) 交換信號。在日本專利公開出版物(JP-A) No.2001-016829 (對應于US 6,291,913 Bl)和No.2002-033438 (對應于US 6,3卯，854 B2 )中公開了這 種車載AC發(fā)電機的典型示例。傳統(tǒng)的實現(xiàn)方式是將電路元件(例如過電 壓吸收器)合并或內置到連接器中。這種內置有電路元件的連接器在下文 中會被稱作"具有內置電路元件的連接器"。要內置在連接器中的電路元 件可以包括電容器、電阻元件、變阻器、各種無源或有源元件和IC。針 對這些電路元件，采用不需要電路板的帶引線的電路元件(leaded circuit element )。這些帶引線的電路元件均具有在長度方向上從其相對端伸出的 引線。
將參考圖7到圖9，描述在車載AC發(fā)電機中采用的這種傳統(tǒng)的具有 內置電路的連接器的一個示例。圖7是連接器的前正視圖，圖8是連接器 的后正視圖，圖9是其中填充密封樹脂的連接器的垂直橫截面視圖。
在圖7到圖9中，附圖標記100表示作為樹脂模制件的連接器殼；102 到105表示通過嵌件模制(insert molding)或樹脂模制(resin molding)固 定到或嵌入到連接器殼100中的連線金屬件;106表示帶引線的電路元件。 連接器殼100包括具有類似矩形塊的構造的本體部分112和管狀連接器部 分113，該本體部分112具有橫向伸長的元件容納室llla和lllb，該管 狀連接器部分113在圖7至圖9中沿向上方向從本體部分112伸出。帶引線的電路元件106具有元件本體160和一對引線161、 162，引線161、 162 在長度方向上從元件本體160的相對端伸出。帶引線的電路元件106單獨 地或與另 一電路元件組合來提供過電壓吸收電路(例如緩沖電路)的功能。 引線161的末端被焊接到連線金屬件103的元件連接終端132，引線162 的末端被焊接到連線金屬件105的元件連接終端152。示于圖9中的附圖 標記200表示提供在連接器殼100中的用于隔離前面的元件容納室llla 和后面的元件容納室lllb的分隔壁(partition wall )。
然而，示于圖7至圖9中的具有內置電路元件的傳統(tǒng)連接器存在一個 問題，即當連接器用于高溫環(huán)境時，引線161和162可能^t損傷或斷裂。 以下將參考圖7對該問題進行更詳細的討論。
在高溫環(huán)境中，樹脂連接器殼100經受熱膨脹。在這種情況下，在固 定到連接器殼100的元件連接終端132和152之間的橫向距離L上發(fā)生 的溫度相關尺寸變化近似地等于連接器殼100的熱膨脹系數(shù)與橫向距離L 的乘積。另一方面，引線161和162由金屬制成，且其相比樹脂連接器殼 IOO具有更小的熱膨脹系數(shù)。因此，由于熱膨脹的差異，焊接到元件連接 終端132、 152的金屬引線161、 162承受拉力，因此，在引線161、 162 與元件連接終端132、 152之間的每個焊接結合部分顯現(xiàn)出橫向應力。在 橫向應力重復發(fā)生的情況下，焊接結合部分將引起疲勞斷裂。由于車輛發(fā) 動機搶的溫度表現(xiàn)出升高的趨勢，因此需要一種用于安^發(fā)動機搶中的 車載AC發(fā)電機、具有內置電路元件的連接器來解決上述問題。
日本專利/>開出版物(JP-A) No.10-318403 (對應于US 6,033,189 ) 提出了防止疲勞斷^JL生的在先建議，其中帶引線的電路元件的引線具有 彎曲部分來緩沖由于溫度變化而引起的位移。然而該在先建議針對的M 縮機的控制閥，該控制閥整體具有樹脂模制結構，其中電路元件與樹脂模 制控制閥的本體整體,制在一起。如果該結構在車載AC發(fā)電機中被采 用，則由于相比壓縮機，車載AC發(fā)電機本身形成高溫熱源，因此電路元 件和其外圍部分將承受較大的熱應力，這往往在模制樹脂和電路元件之間 的界面邊界或在模制樹脂和電路元件的引線之間的界面邊界處形成裂縫。 另外，由于車載AC發(fā)電機被放置在存在被水打濕的高風險的使用環(huán)境 中，ii^裂縫的水會引起電路元件的引線或電路元件自身之間的絕緣故障 或短路，從而導致AC發(fā)電機的故障
發(fā)明內容
鑒于上述困難，本發(fā)明致力于為車載AC發(fā)電^供具有內置元件的 連接器，該連接器具有非?？煽康哪蜔崽匦浴?br> 根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于車載AC發(fā)電機的連接器，該連接器包 括樹脂連接器殼，其具有用于在其中接納電路元件的密封元件容納室； 帶引線的電路元件，被接納在元件容納室中且具有從其各相對長度方向端 伸出的一對引線；和多個連線金屬件，被嵌入到樹脂連接器殼中，每個所 述連線金屬件具有從連接器殼的外壁伸出的用于外部連接的外部連接終 端，以及伸入到元件容納室中并被焊接到帶引線的電路元件的每個所述引 線的末端部分的元件連接終端。每個所述引線具有彎曲部分，該彎曲部分 在元件容納室中以45度或更大的角度彎曲，并且元件容納室被彈性密封 樹脂填充。
通過這種布置，由于帶引線的電路元件的相對端處的引線被焊接到連 線金屬件的元件連接終端，其中各彎曲部分被居間地布置在元件連接終端 和帶 線的電路，，的本體:分之間，連，器殼的，元件,連接終，之間延
變形來p:收或緩沖。連"i器因此能^c供良好的:應力耐'受性。-另外，由于
具有彎曲部分的引線能減小或縮短帶引線的電路元件的整體長度，在焊接 結合部分之間延伸的連接器殼部分的長度相應地減小。因此，能減輕上述 熱膨脹方面的差異，結果能夠獲得熱應力耐受特性的進一步改善。
另外，由于連接器殼的元件容納室被彈性密封樹脂填充，該結構為連 接器提供更高程度的耐熱性和高環(huán)境應力裂化抵抗能力。 一般地，由于形 成在引線上的彎曲部分，當連接器經受外部振動時，帶引線的電路元件4艮 可能在它的長度方向上位移。然而，由于借助于填充在元件容納室中的彈 性密封樹脂將帶引線的電路元件穩(wěn)定地固定到位以防止元件容納室中的 位移，所以本發(fā)明的連接器不會發(fā)生上述問題。與在其形成連接器殼的同 時對元件容納室進行密封的模制樹脂相比，即使在經受重復的熱應力時， 彈性密封樹脂仍能夠防止在密封樹脂和電路元件之間的界面邊界處發(fā)生 斷裂。在沒有斷裂的情況下，連接器不會允許水的1，否則會導致絕緣 故障。
引線的彎曲部分可以具有遠大于45度的彎曲角。例如，每個引線可 以彎曲成近似180度(或在彎曲部分自身折疊)。在這種情況下，由于通 過焊接被結合到元件連接終端的引線的末端部分之間的距離被大大減小，
上述熱膨脹方面的差異也^^目應地減輕。引線的彎曲部分可以具有波紋或 波動形狀。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選形式中，連接器殼還具有引線支撐壁，所述引線 支撐壁被布置在該對引線的每一個引線的彎曲部分和末端部分之間，且在 其上支撐每個相應引線的一部分。引線支撐壁與每個相應引線垂直地延伸 并且具有接納該引線的凹進部。如此提供的引線支撐壁使每個引線的末端 部分(焊接部分)不受溫度變化引起的彎曲部分熱變形的影響。另外，引 線支撐壁也能夠有效地抑制振動導致的問題，當車輛的振動引起的帶引線 的電路元件的振動增大引線的彎曲部分的變形時，在引線的焊接末端部分 可能出現(xiàn)此問題。
優(yōu)選地，帶引線的電路元件的引線在相同方向按直角相互平行地彎 曲。通過這樣布置帶引線的電路元件的引線，降低元件容納室的整體尺寸 是可能的。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選形式中，連接器殼具有類似矩形塊的構造，該構 造具有扁平的第一壁，從第一壁的一端垂直地延伸的扁平的第二壁，和從 第一壁的另 一端垂直地且平行于第二壁地延伸的扁平的第三壁。元件容納
室包括元件接納部分，其基本上平行于連接器殼的第一壁地沿連接器殼 的第一壁延伸，并在其中接納帶引線的電路元件的與第一壁具有基本上平 行間隔開的關系的本體部分；第一引線接納部分，其基本上平行于連接器 殼的第二壁地沿連接器殼的第二壁延伸，并在其中接納與第二壁具有基本 上平行間隔開的關系的該對引線中的一個；和第二引線接納部分，其基本 上平行于連接器殼的第三壁地沿連接器殼的第三壁延伸，并在其中接納與 第三壁具有基本上平行間隔開的關系的另一個引線。通過這種布置，由于 帶引線的電路元件的具有彎曲部分的引線被布置成沿類似矩形塊的連接 器殼的三個表面延伸，因此在帶引線的電路元件的引線不受另 一個在元件 容納室中被接納的帶引線的電路元件的干擾的同時降低連接器殼的整體 尺寸是可能的。
優(yōu)選地，連接器殼還包括一對引線支撐壁，其相互垂直地延伸，且在 位于每個相應引線的彎曲部分的相對側的部分處支撐每個所述引線。通過
布置該對如此布置的引線支撐壁，防止車輛振動引起的帶引線的電路元件
的變形是可能的。因此，可以避免引線的振動導致的疲勞。另外，沿兩個 相互垂直的方向延伸的該對引線支撐壁能夠在控制每個引線的變形的同
時支撐該引線，否則該變形可在外部振動的作用下發(fā)生在各個方向。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，元件連接終端具有結合端部分，其 與連接器殼完全分離并被焊接到每個引線的末端部分；基部分，其與結合 端部分相對并完全地嵌入到連接器殼中；和接觸暴露部分，其被布置在結 合端部分和基部分之間，該接觸暴露部分只在其一個表面與連接器殼的內 壁表面緊密接觸，其中當從元件容納室的開口側觀看時，該表面是隱藏的。 通過這種布置，連線金屬件的元件連接部分相對較長，因此連接器殼和帶 引線的電路元件之間的熱膨脹差異通過元件連接終端的熱變形部分地調 和。這對于改善連接器的耐熱應力性能尤其有效。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例的用于車載AC發(fā)電機的連接器 的前正視圖2是示于圖1中的連接器的后正視圖3是示于圖1中的連接器的垂直橫截面圖4是圖1中的一部分的放大圖5是沿圖2中的線A-A的放大橫截面圖6是沿圖4中的線B-B的放大橫截面圖7是用于車載AC發(fā)電機的傳統(tǒng)連接器的前正視圖8是示于圖7中的連接器的后正視圖；以及
圖9是示于圖7中的連接器的垂直橫截面圖。
具體實施例方式
下面將結合圖1至圖6中所示的用于車載AC發(fā)電機的連接器詳細描 述本發(fā)明的一種優(yōu)選結構實施例。如這些圖中所示，連接器一般包括作 為樹脂模制件的連接器殼1;通過嵌件模制或樹脂模制固定到或嵌入到連 接器殼1中的多個連線金屬件2-5;和帶引線的電路元件6。連接器殼1 包括具有類似矩形塊的構造的本體部分12，該本體部分具有水平伸長 的U形的元件容納室；和在圖1示出的沿向上方向從本體部分12伸出的 管狀連接器部分13。帶引線的電路元件6包括伸長的元件本體60以及從
元件本體60的相對長度方向端伸出的一對引線61、 62。在示例實施方式 中，帶引線的元件6由無源電路元件(例如電阻元件、變阻器等)構成。
元件容納室ll具有元件接納部分lla，其沿本體部分12的扁平的 第一壁12a平行延伸；第一引線接納部分llb，其沿第二壁12b平行延伸， 該第二壁12b沿垂直于第一壁12a的方向從第一壁12a的一端伸出；和第 二引線接納部分llc，其沿第三壁12c平行延伸，該第三壁12c沿垂直于 第一壁12a的方向從第一壁12a的另一端伸出。在元件接納部分lla中接 納帶引線的電路元件6的元件本體60，在第一元件接納部分lib中接納 帶引線的電路元件6的第一引線61，在第二元件接納部分lie中接納帶 引線的電路元件6的第二引線62。
如圖1所示，引線61和62以直角彎曲或成曲形，以形成具有預定曲 率(在示例實施例中，彎曲部分的曲率半徑是2.5mm)的彎曲部分61a 和61b。更具體而言，引線61沿元件本體60和元件接納部分lla的>^共 長度方向(圖1中向左)^iL件本體60的一端伸出，然后以直角向連接 器部分13向上彎曲或成曲形以形成彎曲部分61a，進一步沿與元件接納 部分lla的長度方向垂直的向上方向從彎曲部分61a伸出，最后終止于 末端部分61b。類似地，引線62沿元件本體60和元件接納部分lla的公 共長度方向(圖1中向右)從元件本體60的另一端伸出，然后以直角向 連接器部分13向上彎曲或成曲形以形成彎曲部分62a，進一步沿與元件 接納部分lla的長度方向垂直的向上方向從彎曲部分62a伸出，最后終 止于末端部分62b。
連線金屬件2具有兩個外部連接終端21和22，其沿兩個互相垂直的 方向從連接器殼1的本體部分12的外表面向外伸出。連線金屬件3具有 伸入管狀連接器部分13、作為外部連接終端的連接器終端31，以及伸入 元件容納室11的元件連接終端32。連線金屬件4具有沿平行于外部連接 終端22的方向從連接器殼1的本體部分12的外表面伸出的外部連接終端 41，以及伸入管狀連接器部分13、作為外部連接終端的連接器終端(未 示出)。連線金屬件5具有沿與外部連接終端21的伸出方向完全相反的方 向從連接器殼1的本體部分12的外表面伸出的外部連接終端51，以及伸 入元件容納室11的元件連接終端52。外部連接終端22、 41沿與連接器 部分13的伸出方向相反的方向從連接器殼1的本體部分12的下側表面伸 出。連線金屬件3的元件連接終端32具有焊接到引線61的末端部分61b 的末端部分(結合端部分)。類似地，連線金屬件5的元件連接終端52
具有焊接到引線62的末端部分62b的末端部分(結合端部分)。如圖1 所示，連線金屬件3的元件連接終端32和連線金屬件5的元件連接終端 52沿橫向向左方向從連接器殼1的本體部分12伸出。
連接器殼1具有多個引線支撐壁14至17，所述支撐壁的每個在其上 支撐引線61和62中的一個。引線支撐壁14布置在元件容納室11的第一 引線接納部分lib中，并且在位于引線61的末端部分61b和引線61的彎 曲部分61a之間的位置處沿橫跨第一引線接納部分llb的方向延伸。引線 支撐壁15布置在元件容納室11的元件接納部分lla中，并且在位于引線 61的基部分(未指定的接近端部分)和引線61的彎曲部分61a之間的位 置處沿橫跨元件接納部分lla的方向延伸。類似地，引線支撐壁16布置 在元件容納室11的元件接納部分lla中，并且在位于引線62的基部W未 指定的接近端部分)和引線62的彎曲部分62a之間的位置處沿橫跨元件 接納部分lla的方向延伸。引線支撐壁17布置在元件容納室11的第二引 線接納部分llc中，并且在位于引線62的末端部分62b和引線62的彎曲 部分62a之間的位置處沿橫跨第二引線接納部分llc的方向延伸。
引線支撐壁14和15與引線61的后側接觸并垂直于引線61地延伸。 類似地，引線支撐壁16和17與引線62的后側接觸并垂直于引線62地延 伸。引線支撐壁14到17中的每個在其前表面具有弓形凹進部，在該弓形 凹進:部中，經由在引線61、 62的后側和每個相應引線支撐壁14到17的 凹進前表面之間作用的摩擦力，在弓形凹進部中接納并保持引線61、 62 的一部分。圖6示出了在引線支撐壁14中形成的一個這樣的弓形凹進部 14a。盡管未示出，其它引線支撐壁15、 16、 17具有相同的弓形凹進部。
如圖3所示，使用彈性密封樹脂7來填充元件容納室11。元件容納 室11具有前開口 lld和后開口 lle，其分別被前蓋llf和后蓋llg密封地 閉合。元件容納室11在其后側沿向上方向朝連接器部分13擴大，以在其 中接納電容器8。因此，在元件容納室11的前側部分中接納帶引線的電 路元件6，在元件容納室11的擴大的后側部分中接納電容器8。為了清楚， 電容器8未示于圖2中。
如圖4所示，連線金屬件5的元件連接終端52具有焊接到引線62 的末端部分62b的結合端部分(末端部分)52a，以及比結合端部分52a 更接近元件連接終端52的基部的接觸暴露部分52b。
如圖5所示，元件連接終端52的接觸暴露部分52b與連接器殼1的 壁部分1V緊密接觸，該壁部分1V位于元件連接終端52的前側。作為在
沿連接器殼1的內部表面延伸的壁1W的橫截面中形成倒轉u形的切割 凹進部1X的結果，形成連接器殼1的壁部分1V。壁部分1V在位置上對 應于元件連接終端52的接觸暴露部分52b，并且從倒轉U形切割凹進部 1X的底部向連接器殼1的后側伸出一定范圍。換言之，元件連接終端52 的接觸暴露部分52b具有四邊或矩形的橫截面形狀，并且僅在其面向連接 器殼1的前側的一個扁平表面上與連接器殼1的壁部分1V接觸。接觸暴 露部分52b的其余三個扁平表面由于倒轉U形切割凹進部1X的存在而與 連接器殼1分離。通過這種布置，改善元件連接終端52在不同于面向連 接器殼1的壁部分IV的方向的其它方向上的彈性變形是可能的。
通過使用五個樣本，示于圖7-9中的具有內置電路元件的傳統(tǒng)連接器 以及示于圖1-6中的具有內置電路元件的本發(fā)明連接器經受在-30。C至 150。C溫度范圍實施的熱循環(huán)測試。結M明對于傳統(tǒng)連接器樣本，平 均500個周期發(fā)生引線斷裂；而對于本發(fā)明連接器樣本，即使2000個周 期后，仍^MC現(xiàn)引線斷裂。
明顯地，根據(jù)上述教導能夠想到各種小的變化和修改。應當理解，在 所附權利要求的范圍內，本發(fā)明可以通過特定描述的以外的方式實現(xiàn)。
權利要求
1.一種用于車載交流發(fā)電機的連接器，包括樹脂連接器殼，具有用于在其中接納電路元件的密封元件容納室；帶引線的電路元件，被接納在元件容納室中且具有從其各相對長度方向端伸出的一對引線，每個所述引線具有彎曲部分，該彎曲部分在元件容納室中以45度或更大的角度彎曲；多個連線金屬件，被嵌入到樹脂連接器殼中，每個所述連線金屬件具有從連接器殼的外壁伸出的用于外部連接的外部連接終端，以及伸入到元件容納室中并被焊接到帶引線的電路元件的每個所述引線的末端部分的元件連接終端；以及填充在元件容納室中的彈性密封樹脂。
2. 如權利要求1所述的連接器，其中所述連接器殼還具有引線支撐 壁，所述引線支撐壁被布置在該對引線的每一個引線的彎曲部分和末端部 分之間，且在其上支撐每個相應引線的一部分，所述引線支撐壁與每個相 應引線垂直地延伸并且具有接納該引線的凹進部。
3. 如權利要求1所述的連接器，其中所述帶引線的電路元件的引線 在相同方向按直角相互平行地彎曲。
4. 如權利要求1所述的連接器，其中所述連接器殼具有類似矩形塊 的構造，該構造具有扁平的第一壁，從第一壁的一端垂直地延伸的扁平的 第二壁，和從第 一壁的另 一端垂直地且平行于第二壁地延伸的扁平的第三 壁，并且其中所述元件容納室包括元件接納部分，其基本上平行于連接 器殼的第一壁地沿連接器殼的第一壁延伸，并在其中接納帶引線的電路元 件的與第一壁具有基本上平行間隔開的關系的本體部分；第一引線接納部 分，其基本上平行于連接器殼的第二壁地沿連接器殼的第二壁延伸，并在 其中接納與第二壁具有基本上平行間隔開的關系的該對引線中的一個；和 第二引線接納部分，其基本上平行于連接器殼的第三壁地沿連接器殼的第 三壁延伸，并在其中接納與第三壁具有基本上平行間隔開的關系的另 一個 引線。
5. 如權利要求4所述的連接器，其中所述連接器殼還包括一對引線 支撐壁，其相互垂直地延伸，且在位于每個相應引線的彎曲部分的相對側 的部分處支撐每個所述引線。
6.如權利要求1所述的連接器，其中所述元件連接終端具有結合 端部分，其與連接器殼完全分離并被焊接到每個引線的末端部分;基部分， 其與結合端部分相對并完全地"到連接器殼中；和接觸暴露部分，其被 布置在結合端部分和基部分之間，該接觸暴露部分只在其一個表面與連接 器殼的內壁表面緊密接觸，其中當^iL件容納室的開口側觀看時，該表面 是隱藏的。
全文摘要
公開了一種具有內置電路元件的連接器。用于車載AC發(fā)電機的連接器包括樹脂連接器殼，該樹脂連接器殼具有元件容納室，在該元件容納室中接納在相對端具有一對引線的帶引線的電路元件。所述引線以直角彎曲且在相應末端部分被焊接到嵌入連接器殼中的連線金屬件的元件連接終端。元件容納室被彈性密封樹脂填充。帶直角的引線吸收或緩沖連接器殼與包括引線的電路元件之間的熱膨脹差異。彈性密封樹脂防止在電路元件與引線之間的界面邊界處發(fā)生斷裂，且提供改善的環(huán)境耐受力。
文檔編號H01R13/66GK101183762SQ20071015207
公開日2008年5月21日 申請日期2007年10月9日 優(yōu)先權日2006年10月10日
發(fā)明者倉橋孝明 申請人:株式會社電裝