专利名称：具有内置电路元件的连接器的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及连接器，并且特别地涉及内置有电路元件的连接器。
背景技术：
车载AC(交流)发电机具有连接器，用于与外部电子控制单元(ECU) 交换信号。在日本专利公开出版物(JP-A) No.2001-016829 (对应于US 6,291,913 Bl)和No.2002-033438 (对应于US 6,3卯，854 B2 )中公开了这 种车载AC发电机的典型示例。传统的实现方式是将电路元件(例如过电 压吸收器)合并或内置到连接器中。这种内置有电路元件的连接器在下文 中会被称作"具有内置电路元件的连接器"。要内置在连接器中的电路元 件可以包括电容器、电阻元件、变阻器、各种无源或有源元件和IC。针 对这些电路元件，采用不需要电路板的带引线的电路元件(leaded circuit element )。这些带引线的电路元件均具有在长度方向上从其相对端伸出的 引线。
将参考图7到图9，描述在车载AC发电机中采用的这种传统的具有 内置电路的连接器的一个示例。图7是连接器的前正视图，图8是连接器 的后正视图，图9是其中填充密封树脂的连接器的垂直横截面视图。
在图7到图9中，附图标记100表示作为树脂模制件的连接器壳；102 到105表示通过嵌件模制(insert molding)或树脂模制(resin molding)固 定到或嵌入到连接器壳100中的连线金属件;106表示带引线的电路元件。 连接器壳100包括具有类似矩形块的构造的本体部分112和管状连接器部 分113，该本体部分112具有横向伸长的元件容纳室llla和lllb，该管 状连接器部分113在图7至图9中沿向上方向从本体部分112伸出。带引线的电路元件106具有元件本体160和一对引线161、 162，引线161、 162 在长度方向上从元件本体160的相对端伸出。带引线的电路元件106单独 地或与另 一电路元件组合来提供过电压吸收电路(例如緩沖电路)的功能。 引线161的末端被焊接到连线金属件103的元件连接终端132，引线162 的末端被焊接到连线金属件105的元件连接终端152。示于图9中的附图 标记200表示提供在连接器壳100中的用于隔离前面的元件容纳室llla 和后面的元件容纳室lllb的分隔壁(partition wall )。
然而，示于图7至图9中的具有内置电路元件的传统连接器存在一个 问题，即当连接器用于高温环境时，引线161和162可能^t损伤或断裂。 以下将参考图7对该问题进行更详细的讨论。
在高温环境中，树脂连接器壳100经受热膨胀。在这种情况下，在固 定到连接器壳100的元件连接终端132和152之间的横向距离L上发生 的温度相关尺寸变化近似地等于连接器壳100的热膨胀系数与横向距离L 的乘积。另一方面，引线161和162由金属制成，且其相比树脂连接器壳 IOO具有更小的热膨胀系数。因此，由于热膨胀的差异，焊接到元件连接 终端132、 152的金属引线161、 162承受拉力，因此，在引线161、 162 与元件连接终端132、 152之间的每个焊接结合部分显现出横向应力。在 横向应力重复发生的情况下，焊接结合部分将引起疲劳断裂。由于车辆发 动机抢的温度表现出升高的趋势，因此需要一种用于安^发动机抢中的 车载AC发电机、具有内置电路元件的连接器来解决上述问题。
日本专利/>开出版物(JP-A) No.10-318403 (对应于US 6,033,189 ) 提出了防止疲劳断^JL生的在先建议，其中带引线的电路元件的引线具有 弯曲部分来緩冲由于温度变化而引起的位移。然而该在先建议针对的M 缩机的控制阀，该控制阀整体具有树脂模制结构，其中电路元件与树脂模 制控制阀的本体整体,制在一起。如果该结构在车载AC发电机中被采 用，则由于相比压缩机，车载AC发电机本身形成高温热源，因此电路元 件和其外围部分将承受较大的热应力，这往往在模制树脂和电路元件之间 的界面边界或在模制树脂和电路元件的引线之间的界面边界处形成裂缝。 另外，由于车载AC发电机被放置在存在被水打湿的高风险的使用环境 中，ii^裂缝的水会引起电路元件的引线或电路元件自身之间的绝缘故障 或短路，从而导致AC发电机的故障
发明内容
鉴于上述困难，本发明致力于为车载AC发电^供具有内置元件的 连接器，该连接器具有非常可靠的耐热特性。
根据本发明，提供了一种用于车载AC发电机的连接器，该连接器包 括树脂连接器壳，其具有用于在其中接纳电路元件的密封元件容纳室； 带引线的电路元件，被接纳在元件容纳室中且具有从其各相对长度方向端 伸出的一对引线；和多个连线金属件，被嵌入到树脂连接器壳中，每个所 述连线金属件具有从连接器壳的外壁伸出的用于外部连接的外部连接终 端，以及伸入到元件容纳室中并被焊接到带引线的电路元件的每个所述引 线的末端部分的元件连接终端。每个所述引线具有弯曲部分，该弯曲部分 在元件容纳室中以45度或更大的角度弯曲，并且元件容纳室被弹性密封 树脂填充。
通过这种布置，由于带引线的电路元件的相对端处的引线被焊接到连 线金属件的元件连接终端，其中各弯曲部分被居间地布置在元件连接终端 和带 线的电路，，的本体:分之间，连，器壳的，元件,连接终，之间延
变形来p:收或緩冲。连"i器因此能^c供良好的:应力耐'受性。-另外，由于
具有弯曲部分的引线能减小或缩短带引线的电路元件的整体长度，在焊接 结合部分之间延伸的连接器壳部分的长度相应地减小。因此，能减轻上述 热膨胀方面的差异，结果能够获得热应力耐受特性的进一步改善。
另外，由于连接器壳的元件容纳室被弹性密封树脂填充，该结构为连 接器提供更高程度的耐热性和高环境应力裂化抵抗能力。 一般地，由于形 成在引线上的弯曲部分，当连接器经受外部振动时，带引线的电路元件4艮 可能在它的长度方向上位移。然而，由于借助于填充在元件容纳室中的弹 性密封树脂将带引线的电路元件稳定地固定到位以防止元件容纳室中的 位移，所以本发明的连接器不会发生上述问题。与在其形成连接器壳的同 时对元件容纳室进行密封的模制树脂相比，即使在经受重复的热应力时， 弹性密封树脂仍能够防止在密封树脂和电路元件之间的界面边界处发生 断裂。在没有断裂的情况下，连接器不会允许水的1，否则会导致绝缘 故障。
引线的弯曲部分可以具有远大于45度的弯曲角。例如，每个引线可 以弯曲成近似180度(或在弯曲部分自身折叠)。在这种情况下，由于通 过焊接被结合到元件连接终端的引线的末端部分之间的距离被大大减小，
上述热膨胀方面的差异也^^目应地减轻。引线的弯曲部分可以具有波紋或 波动形状。
在本发明的一种优选形式中，连接器壳还具有引线支撑壁，所述引线 支撑壁被布置在该对引线的每一个引线的弯曲部分和末端部分之间，且在 其上支撑每个相应引线的一部分。引线支撑壁与每个相应引线垂直地延伸 并且具有接纳该引线的凹进部。如此提供的引线支撑壁使每个引线的末端 部分(焊接部分)不受温度变化引起的弯曲部分热变形的影响。另外，引 线支撑壁也能够有效地抑制振动导致的问题，当车辆的振动引起的带引线 的电路元件的振动增大引线的弯曲部分的变形时，在引线的焊接末端部分 可能出现此问题。
优选地，带引线的电路元件的引线在相同方向按直角相互平行地弯 曲。通过这样布置带引线的电路元件的引线，降低元件容纳室的整体尺寸 是可能的。
在本发明的一种优选形式中，连接器壳具有类似矩形块的构造，该构 造具有扁平的第一壁，从第一壁的一端垂直地延伸的扁平的第二壁，和从 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。元件容纳
室包括元件接纳部分，其基本上平行于连接器壳的第一壁地沿连接器壳 的第一壁延伸，并在其中接纳带引线的电路元件的与第一壁具有基本上平 行间隔开的关系的本体部分；第一引线接纳部分，其基本上平行于连接器 壳的第二壁地沿连接器壳的第二壁延伸，并在其中接纳与第二壁具有基本 上平行间隔开的关系的该对引线中的一个；和第二引线接纳部分，其基本 上平行于连接器壳的第三壁地沿连接器壳的第三壁延伸，并在其中接纳与 第三壁具有基本上平行间隔开的关系的另一个引线。通过这种布置，由于 带引线的电路元件的具有弯曲部分的引线被布置成沿类似矩形块的连接 器壳的三个表面延伸，因此在带引线的电路元件的引线不受另 一个在元件 容纳室中被接纳的带引线的电路元件的干扰的同时降低连接器壳的整体 尺寸是可能的。
优选地，连接器壳还包括一对引线支撑壁，其相互垂直地延伸，且在 位于每个相应引线的弯曲部分的相对侧的部分处支撑每个所述引线。通过
布置该对如此布置的引线支撑壁，防止车辆振动引起的带引线的电路元件
的变形是可能的。因此，可以避免引线的振动导致的疲劳。另外，沿两个 相互垂直的方向延伸的该对引线支撑壁能够在控制每个引线的变形的同
时支撑该引线，否则该变形可在外部振动的作用下发生在各个方向。
在本发明的一种优选实施例中，元件连接终端具有结合端部分，其 与连接器壳完全分离并被焊接到每个引线的末端部分；基部分，其与结合 端部分相对并完全地嵌入到连接器壳中；和接触暴露部分，其被布置在结 合端部分和基部分之间，该接触暴露部分只在其一个表面与连接器壳的内 壁表面紧密接触，其中当从元件容纳室的开口侧观看时，该表面是隐藏的。 通过这种布置，连线金属件的元件连接部分相对较长，因此连接器壳和带 引线的电路元件之间的热膨胀差异通过元件连接终端的热变形部分地调 和。这对于改善连接器的耐热应力性能尤其有效。
图1是根据本发明的一种优选实施例的用于车载AC发电机的连接器 的前正视图2是示于图1中的连接器的后正视图3是示于图1中的连接器的垂直横截面图4是图1中的一部分的放大图5是沿图2中的线A-A的放大横截面图6是沿图4中的线B-B的放大横截面图7是用于车载AC发电机的传统连接器的前正视图8是示于图7中的连接器的后正视图；以及
图9是示于图7中的连接器的垂直横截面图。
具体实施例方式
下面将结合图1至图6中所示的用于车载AC发电机的连接器详细描 述本发明的一种优选结构实施例。如这些图中所示，连接器一般包括作 为树脂模制件的连接器壳1;通过嵌件模制或树脂模制固定到或嵌入到连 接器壳1中的多个连线金属件2-5;和带引线的电路元件6。连接器壳1 包括具有类似矩形块的构造的本体部分12，该本体部分具有水平伸长 的U形的元件容纳室；和在图1示出的沿向上方向从本体部分12伸出的 管状连接器部分13。带引线的电路元件6包括伸长的元件本体60以及从
元件本体60的相对长度方向端伸出的一对引线61、 62。在示例实施方式 中，带引线的元件6由无源电路元件(例如电阻元件、变阻器等)构成。
元件容纳室ll具有元件接纳部分lla，其沿本体部分12的扁平的 第一壁12a平行延伸；第一引线接纳部分llb，其沿第二壁12b平行延伸， 该第二壁12b沿垂直于第一壁12a的方向从第一壁12a的一端伸出；和第 二引线接纳部分llc，其沿第三壁12c平行延伸，该第三壁12c沿垂直于 第一壁12a的方向从第一壁12a的另一端伸出。在元件接纳部分lla中接 纳带引线的电路元件6的元件本体60，在第一元件接纳部分lib中接纳 带引线的电路元件6的第一引线61，在第二元件接纳部分lie中接纳带 引线的电路元件6的第二引线62。
如图1所示，引线61和62以直角弯曲或成曲形，以形成具有预定曲 率(在示例实施例中，弯曲部分的曲率半径是2.5mm)的弯曲部分61a 和61b。更具体而言，引线61沿元件本体60和元件接纳部分lla的>^共 长度方向(图1中向左)^iL件本体60的一端伸出，然后以直角向连接 器部分13向上弯曲或成曲形以形成弯曲部分61a，进一步沿与元件接纳 部分lla的长度方向垂直的向上方向从弯曲部分61a伸出，最后终止于 末端部分61b。类似地，引线62沿元件本体60和元件接纳部分lla的公 共长度方向(图1中向右)从元件本体60的另一端伸出，然后以直角向 连接器部分13向上弯曲或成曲形以形成弯曲部分62a，进一步沿与元件 接纳部分lla的长度方向垂直的向上方向从弯曲部分62a伸出，最后终 止于末端部分62b。
连线金属件2具有两个外部连接终端21和22，其沿两个互相垂直的 方向从连接器壳1的本体部分12的外表面向外伸出。连线金属件3具有 伸入管状连接器部分13、作为外部连接终端的连接器终端31，以及伸入 元件容纳室11的元件连接终端32。连线金属件4具有沿平行于外部连接 终端22的方向从连接器壳1的本体部分12的外表面伸出的外部连接终端 41，以及伸入管状连接器部分13、作为外部连接终端的连接器终端(未 示出)。连线金属件5具有沿与外部连接终端21的伸出方向完全相反的方 向从连接器壳1的本体部分12的外表面伸出的外部连接终端51，以及伸 入元件容纳室11的元件连接终端52。外部连接终端22、 41沿与连接器 部分13的伸出方向相反的方向从连接器壳1的本体部分12的下侧表面伸 出。连线金属件3的元件连接终端32具有焊接到引线61的末端部分61b 的末端部分(结合端部分)。类似地，连线金属件5的元件连接终端52
具有焊接到引线62的末端部分62b的末端部分(结合端部分)。如图1 所示，连线金属件3的元件连接终端32和连线金属件5的元件连接终端 52沿横向向左方向从连接器壳1的本体部分12伸出。
连接器壳1具有多个引线支撑壁14至17，所述支撑壁的每个在其上 支撑引线61和62中的一个。引线支撑壁14布置在元件容纳室11的第一 引线接纳部分lib中，并且在位于引线61的末端部分61b和引线61的弯 曲部分61a之间的位置处沿横跨第一引线接纳部分llb的方向延伸。引线 支撑壁15布置在元件容纳室11的元件接纳部分lla中，并且在位于引线 61的基部分(未指定的接近端部分)和引线61的弯曲部分61a之间的位 置处沿横跨元件接纳部分lla的方向延伸。类似地，引线支撑壁16布置 在元件容纳室11的元件接纳部分lla中，并且在位于引线62的基部W未 指定的接近端部分)和引线62的弯曲部分62a之间的位置处沿横跨元件 接纳部分lla的方向延伸。引线支撑壁17布置在元件容纳室11的第二引 线接纳部分llc中，并且在位于引线62的末端部分62b和引线62的弯曲 部分62a之间的位置处沿横跨第二引线接纳部分llc的方向延伸。
引线支撑壁14和15与引线61的后侧接触并垂直于引线61地延伸。 类似地，引线支撑壁16和17与引线62的后侧接触并垂直于引线62地延 伸。引线支撑壁14到17中的每个在其前表面具有弓形凹进部，在该弓形 凹进:部中，经由在引线61、 62的后侧和每个相应引线支撑壁14到17的 凹进前表面之间作用的摩擦力，在弓形凹进部中接纳并保持引线61、 62 的一部分。图6示出了在引线支撑壁14中形成的一个这样的弓形凹进部 14a。尽管未示出，其它引线支撑壁15、 16、 17具有相同的弓形凹进部。
如图3所示，使用弹性密封树脂7来填充元件容纳室11。元件容纳 室11具有前开口 lld和后开口 lle，其分别被前盖llf和后盖llg密封地 闭合。元件容纳室11在其后侧沿向上方向朝连接器部分13扩大，以在其 中接纳电容器8。因此，在元件容纳室11的前侧部分中接纳带引线的电 路元件6，在元件容纳室11的扩大的后侧部分中接纳电容器8。为了清楚， 电容器8未示于图2中。
如图4所示，连线金属件5的元件连接终端52具有焊接到引线62 的末端部分62b的结合端部分(末端部分)52a，以及比结合端部分52a 更接近元件连接终端52的基部的接触暴露部分52b。
如图5所示，元件连接终端52的接触暴露部分52b与连接器壳1的 壁部分1V紧密接触，该壁部分1V位于元件连接终端52的前侧。作为在
沿连接器壳1的内部表面延伸的壁1W的横截面中形成倒转u形的切割 凹进部1X的结果，形成连接器壳1的壁部分1V。壁部分1V在位置上对 应于元件连接终端52的接触暴露部分52b，并且从倒转U形切割凹进部 1X的底部向连接器壳1的后侧伸出一定范围。换言之，元件连接终端52 的接触暴露部分52b具有四边或矩形的横截面形状，并且仅在其面向连接 器壳1的前侧的一个扁平表面上与连接器壳1的壁部分1V接触。接触暴 露部分52b的其余三个扁平表面由于倒转U形切割凹进部1X的存在而与 连接器壳1分离。通过这种布置，改善元件连接终端52在不同于面向连 接器壳1的壁部分IV的方向的其它方向上的弹性变形是可能的。
通过使用五个样本，示于图7-9中的具有内置电路元件的传统连接器 以及示于图1-6中的具有内置电路元件的本发明连接器经受在-30。C至 150。C温度范围实施的热循环测试。结M明对于传统连接器样本，平 均500个周期发生引线断裂；而对于本发明连接器样本，即使2000个周 期后，仍^MC现引线断裂。
明显地，根据上述教导能够想到各种小的变化和修改。应当理解，在 所附权利要求的范围内，本发明可以通过特定描述的以外的方式实现。
权利要求
1.一种用于车载交流发电机的连接器，包括树脂连接器壳，具有用于在其中接纳电路元件的密封元件容纳室；带引线的电路元件，被接纳在元件容纳室中且具有从其各相对长度方向端伸出的一对引线，每个所述引线具有弯曲部分，该弯曲部分在元件容纳室中以45度或更大的角度弯曲；多个连线金属件，被嵌入到树脂连接器壳中，每个所述连线金属件具有从连接器壳的外壁伸出的用于外部连接的外部连接终端，以及伸入到元件容纳室中并被焊接到带引线的电路元件的每个所述引线的末端部分的元件连接终端；以及填充在元件容纳室中的弹性密封树脂。
2. 如权利要求1所述的连接器，其中所述连接器壳还具有引线支撑 壁，所述引线支撑壁被布置在该对引线的每一个引线的弯曲部分和末端部 分之间，且在其上支撑每个相应引线的一部分，所述引线支撑壁与每个相 应引线垂直地延伸并且具有接纳该引线的凹进部。
3. 如权利要求1所述的连接器，其中所述带引线的电路元件的引线 在相同方向按直角相互平行地弯曲。
4. 如权利要求1所述的连接器，其中所述连接器壳具有类似矩形块 的构造，该构造具有扁平的第一壁，从第一壁的一端垂直地延伸的扁平的 第二壁，和从第 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纳室包括元件接纳部分，其基本上平行于连接 器壳的第一壁地沿连接器壳的第一壁延伸，并在其中接纳带引线的电路元 件的与第一壁具有基本上平行间隔开的关系的本体部分；第一引线接纳部 分，其基本上平行于连接器壳的第二壁地沿连接器壳的第二壁延伸，并在 其中接纳与第二壁具有基本上平行间隔开的关系的该对引线中的一个；和 第二引线接纳部分，其基本上平行于连接器壳的第三壁地沿连接器壳的第 三壁延伸，并在其中接纳与第三壁具有基本上平行间隔开的关系的另 一个 引线。
5. 如权利要求4所述的连接器，其中所述连接器壳还包括一对引线 支撑壁，其相互垂直地延伸，且在位于每个相应引线的弯曲部分的相对侧 的部分处支撑每个所述引线。
6.如权利要求1所述的连接器，其中所述元件连接终端具有结合 端部分，其与连接器壳完全分离并被焊接到每个引线的末端部分;基部分， 其与结合端部分相对并完全地"到连接器壳中；和接触暴露部分，其被 布置在结合端部分和基部分之间，该接触暴露部分只在其一个表面与连接 器壳的内壁表面紧密接触，其中当^iL件容纳室的开口侧观看时，该表面 是隐藏的。
全文摘要
公开了一种具有内置电路元件的连接器。用于车载AC发电机的连接器包括树脂连接器壳，该树脂连接器壳具有元件容纳室，在该元件容纳室中接纳在相对端具有一对引线的带引线的电路元件。所述引线以直角弯曲且在相应末端部分被焊接到嵌入连接器壳中的连线金属件的元件连接终端。元件容纳室被弹性密封树脂填充。带直角的引线吸收或缓冲连接器壳与包括引线的电路元件之间的热膨胀差异。弹性密封树脂防止在电路元件与引线之间的界面边界处发生断裂，且提供改善的环境耐受力。
文档编号H01R13/66GK101183762SQ20071015207
公开日2008年5月21日 申请日期2007年10月9日 优先权日2006年10月10日
发明者仓桥孝明 申请人:株式会社电装