CN101073185A - 具有idc连接的电滤波器组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有IDC连接的电滤波器组件。该电滤波器组件包括：壳体；延伸至所述壳体中的至少一根电线；以及位于所述壳体上的滤波器子组件，所述滤波器子组件包括引线框以及与该引线框相连的滤波电路。作为模块，所述滤波电路具有与所述引线框附接的多个电容器。所述引线框包括至少一个绝缘压穿接触部，该绝缘压穿接触部与所述至少一根电线形成电连接。

Description

具有IDC连接的电滤波器组件

技术领域

本发明涉及电滤波器组件，更具体地涉及一种带有具有绝缘压穿接触(IDC)连接的滤波器子组件的电滤波器(electrical filter)组件。

背景技术

美国专利No.5,099,762公开了一种不受静电放电影响的电起爆器。美国专利No.6,276,953公开了一种用于汽车气囊组件的非定向电爆管连接器组件。对于希望在小空间内使用的滤波连接器，例如汽车气囊连接器，不期望增大连接器的尺寸。美国专利No.6,152,775中公开了一种具有多个铁素体(ferrite)部件的滤波电连接器，通过引用将其全部内容并入此处。

使用铁素体罩的气囊电连接器对于滤除500MHz左右的电磁干扰是有效的。然而，目前汽车设置有诸如移动电话和全球定位系统(GPS)装置的电子设备，它们可以产生大约2至4 GHz范围内的电磁干扰。该电磁干扰可能在通向气囊气体产生器的导体中感应出电流，并致使气体产生器意外放电。需要提供这样一种气囊连接器，其可滤除2 GHz以上的电磁干扰，从而防止气囊气体产生器由于这种干扰而意外放电。

发明内容

可以提供一种滤波器子组件，该滤波器子组件具有诸如芯片的滤波电路模块，该滤波电路模块附接在引线框上。所述引线框优选地具有绝缘压穿连接(IDC，Insulation Displacement Connection)部，以将所述滤波器子组件附接在导线上。

本发明的一个方面提供了一种电滤波器组件，该电滤波器组件包括：壳体；延伸至所述壳体中的至少一根电线；位于所述壳体上的滤波器子组件。所述滤波器子组件包括引线框以及与该引线框相连的滤波电路。所述滤波电路具有附接在所述引线框上的多个电容器。所述引线框包括至少一个绝缘压穿接触(IDC)部，该绝缘压穿接触部与所述至少一根电线形成电连接。

本发明的另一方面提供了一种电滤波器子组件，该电滤波器子组件包括：引线框，该引线框包括带有导线连接部的导电部以及滤波电路连接部，其中所述导线连接部包括至少一个绝缘压穿连接(IDC)部，该绝缘压穿连接部适于穿透至少一根导线的绝缘体，以与该至少一根导线的导电体接触；以及滤波电路模块，该滤波电路模块与所述引线框的滤波电路连接部相连接，其中所述滤波电路模块包括多个电容器。

根据本发明的一种方法，提供了一种用于将滤波器连接到电线上的方法，该方法包括以下步骤：提供包括引线框和滤波电路模块的滤波器子组件，其中所述引线框包括绝缘压穿连接(IDC)部，该绝缘压穿连接部适于穿透导线的绝缘体，以与该导线的导电体接触，并且其中所述滤波电路模块包括电连接到所述引线框上的多个电容器；以及将所述导线插入所述引线框的所述IDC部中，该步骤包括所述IDC部穿透所述导线的所述绝缘体以与该导线的导电体接触，从而使所述滤波电路模块的所述电容器与所述导线的所述导电体相连接。

附图说明

以下结合附图来说明本发明的以上方面以及其他特征，附图中：

图1是包含本发明特征的滤波器组件的立体图；

图2是附接在其中一根导线上的图1所示的滤波器组件的滤波器子组件的立体图；

图3是表示图1所示的滤波器组件的导线和滤波器子组件的立体图；

图4是图1所示的滤波器组件的一部分的剖视图；

图5是包含本发明特征的滤波器组件的替换实施例的示意性剖视图；

图6是包含本发明特征的滤波器组件的另一替换实施例的示意性剖视图；

图7是包含本发明特征的滤波器组件的替换实施例的立体图；

图8是滤波器组件的替换实施例的立体图；

图9是本发明的替换实施例的滤波器组件的一部分的立体图；

图10是包含本发明特征的滤波器组件的另一替换实施例的立体图；以及

图11是设置在包含本发明特征的铰接(splice)电连接器中的滤波器组件的另一替换实施例的立体图。

具体实施方式

参照图1，该图示出了包含本发明特征的电滤波器组件10的立体图。尽管将参照附图中示出的示例性实施例对本发明进行描述，但是应当理解，本发明可以按照这些实施例的多种替换形式来实施。此外，可以使用任意适当尺寸、形状或类型的元件或材料。

滤波器组件10可以使其导线连接至诸如汽车气囊连接器的电连接器上。2003年2月7日提交的美国专利申请No.10/359,843中描述了一种电滤波连接器，该电滤波连接器包括壳体、电接触端子以及电容滤波电路，通过引用将该申请的全部内容并入此处。该壳体的尺寸和形状被设计为插入气体产生器的插座中。该壳体包括至少一个触头容纳孔。所述电接触端子均具有导线连接部和阴(female)连接部。所述端子位于所述至少一个触头容纳孔内。所述电容滤波电路连接在第一个端子的导线连接部上，从而提供电磁感应抑制。可以将本发明的特征结合在一种电连接器中。

参照图2至图4，滤波器组件10大体上包括壳体12、电线14以及滤波器子组件16。在该实施例中，滤波器组件10包括两根电线14。然而，在替换实施例中，滤波器组件可以包括多于或少于两根的电线。每根电线14均包括导电体18和保护层(cover)20。保护层20由诸如弹性聚合物材料的电绝缘材料构成。

在该实施例中，滤波器组件10包括两个滤波器子组件16。然而，在替换实施例中，滤波器组件可以包括多于或少于两个的滤波器子组件。在该实施例中，滤波器子组件16彼此相同。然而，在替换实施例中，滤波器子组件可以不相同。如图3中显见，每个子组件16都连接至相应的一根导线14。如图2中显见，每个滤波器子组件16都大体上包括触头或引线框22以及滤波电路24。引线框22优选地由压印成所示形状的片状金属构成。引线框22包括导线连接部26和滤波电路连接部28。导线连接部26包括绝缘压穿接触(IDC)部。当挤压导线14使之通过导线连接部26的顶部时，导线连接部26的一部分切穿保护层20，从而形成与导电体18的电连接。

在所示的实施例中，滤波电路连接部28包括孔30。滤波电路24在滤波电路连接部28处与引线框22附接。在优选实施例中，滤波电路24例如通过焊料表面安装到引线框22上。这使得滤波电路24与引线框22机械连接并且电连接。在替换实施例中，可以设置用于将滤波电路24连接到引线框22上的任意适当类型的系统，只要滤波电路24的地触头32与引线框电绝缘即可。在所示实施例中，孔30在地触头32和引线框22之间提供了空气绝缘体。通过将滤波电路24的其他两个触头34、36表面安装在引线框上而使它们连接至引线框。地触头32可以通过与引线框绝缘的部件(未示出)而接地。

滤波电路24优选地包括多个电容器。在优选实施例中，滤波电路24包括两组电容器。第一组电容器包括串联连接的两个电容器。第二组电容器包括单个电容器。第一组电容器与第二组电容器并联连接。然而，在替换实施例中，滤波电路可以包括更多或更少的电容器，并且电容器可以按照任意适当类型的电路结构来布置。

壳体12大体上包括底(base)部38和盖部40。壳体12优选地由电绝缘的模制塑料或聚合物材料构成。盖部40通过活动铰链42连接到底部38上。然而，在替换实施例中，盖部可以是与底部分开的单独件。底部38包括导线容纳区域44，该导线容纳区域具有穿过底部顶侧的入口。每个导线容纳区域44都包括在该导线容纳区域44的顶部向下延伸的可偏转搭扣锁合闩(snap lock latch)部46。

底部38连接至滤波器子组件16，例如包覆成型到子组件16上，使得导线连接部26延伸到导线容纳区域44内。盖部40包括闩部48和突出的导线接触部50。闩部48适合与底部38的侧面上的闩接合，从而将盖部40闩锁在如图1所示闭合位置。如图4中的影像线(phantom line)所示，当盖部40位于打开位置时，可以将导线14’抵靠搭扣锁合闩部46的顶侧而放置在导线容纳区域44上方。当盖部40移动至其闭合位置时，导线接触部50向下推动导线，从而使导线14移动到导线容纳区域44中，并与引线框22的导线连接部26电连接。随着导线接触部50向下移动，导线连接部50与搭扣锁合闩部46搭扣锁合连接，从而使导线14保持与导线连接部26的电连接。这使得导线与壳体形成了应变消除连接。在替换方法中，可以将导线完全插入导线容纳区域内，随后使盖移动到其闭合位置。在替换实施例中，可以设置任意适当类型的壳体。此外，可以提供用于使导线附接和/或保持在引线框上的任意适当的方法。

本发明的IDC滤波装置有助于解决在不对现有连接器组件进行高成本改进而创建滤波线路或系统的问题。设计的基础包括(但不限于)：包覆成型、压合(stitched)(插入)或机械保持的一组金属触头或引线框、一个或更多个滤波芯片(根据应用而定)，以及用于包围这些部件并消除导线应变的塑性壳体。

设计背后的总体思想在于将模块附接到现有的束线上。所述金属触头或引线框还用作以如下方式加工成的咬口(crimp)，使得在分散的导线被挤压到适当位置时剥除该导线的绝缘体。这在工业中公知为绝缘压穿咬口(IDC，Insulation Displacement Crimp)，并且通常用于形成电接触，而无需人工剥除绝缘体以接近铜绞线从而进行连接。这提供了一种成本效益很高的端接及连接方案。

所示的IDC滤波模块组件的原理对于所述具体应用来说非常简单。然而，基本概念本身可延伸至覆盖其他变型例而不违背原始意图。

现在参照图5，该图示出了本发明的替换实施例。在该实施例中，滤波器组件52大体上包括壳体54、导线14和滤波器子组件56。壳体54包括通过活动铰链59彼此连接的底部58和盖部60。滤波器子组件56均包括引线框62和滤波电路24。滤波器子组件56与盖部60相连，从而例如在滤波器子组件的一部分而非底部58上包覆成型所述盖部。引线框62包括从盖部向外突出的IDC导线连接部64。当盖部60移动到其在底部58上的闭合位置时，IDC导线连接部64适于穿透导线14上的绝缘体，从而形成与导线的导体的电连接。该实施例说明，滤波器子组件可以附接在盖部而不是底部上。

现在参照图6，该图示出了本发明的另一替换实施例。在该实施例中，滤波器组件66大体上包括壳体68、导线14(未示出)和滤波器子组件16。壳体68包括通过活动铰链74彼此连接的底部70和盖部72。滤波器子组件16与底部70相连，从而例如在滤波器子组件的一部分上包覆成型所述底部。引线框的IDC导线连接部26突出到底部70的导线容纳区域的相应一个中。在该实施例中，壳体68不包括搭扣锁合闩部46或者突出的导线接触部50。相反，盖部72包括导线接触部76，该导线接触部不从盖部72向外突出。该实施例说明，壳体无需包括盖部上的突出的导线接触部或者底部的导线容纳区域内的搭扣锁合连接部。

现在参照图7，该图示出了本发明的另一替换实施例。在该实施例中，滤波器组件78包括三根导线14和三个滤波器子组件16。每个滤波器子组件16都与相应的一根导线14电连接。壳体80是包覆成型在滤波器子组件16上的单件构件。壳体80包括穿过该壳体顶部的开口，可以挤压导线14使之穿过所述开口而进入导线容纳区域，并与滤波器子组件16的引线框的导线连接部形成电连接。壳体80包括在导线容纳区域的顶部向下延伸的闩部82。闩部82具有与上述闩部46相同的形状，并在导线插入后形成该导线的保持件(retainer)，还在壳体上形成用于导线的应变消除部。可以将壳体80、滤波器子组件16以及导线14的一部分顺序置于包绕(surrounding)壳体(例如电连接器壳体)内。当挤压导线14使之形成与引线框22的导线连接部26的连接时，闩部82可以闩锁在导线顶侧的后方，以保持导线与IDC导线连接部26的连接，并可形成导线应变消除部。该实施例说明壳体无需包括盖部。

现在参照图8，该图示出了滤波器子组件的替换实施例。滤波器子组件84大体上包括引线框86和滤波电路24。引线框86优选地由压印成所示形状的片材构成。引线框86包括两个IDC导线连接部88、90以及位于这两个IDC导线连接部88、90之间的滤波电路连接部92。所述两个IDC导线连接部88、90可以附接在单根导线上以提供冗余连接，或者可以用于分别连接到两根不同的导线上。滤波电路连接部92包括孔94。

滤波电路24具有如上所述的多个电容器，并且其两个端线夹(endterminal)34、36表面安装(例如，焊接)到引线框86上。地端子32通过引线框中的孔94与引线框间隔开。引线框中的孔还提供了更容易安装滤波电路的入口(access)。在替换实施例中，例如如果在滤波电路的地端子与引线框之间设置有另一种类型的电绝缘体，则可以不设置引线框中的孔。此外，可以使用任意适当的手段或系统将滤波电路附接到引线框上；不必是表面安装或者仅仅是表面焊接。

现在参照图9，该图示出了本发明的另一替换实施例。在该实施例中，滤波器组件96包括壳体98、两个引线框100、102、滤波电路24以及金属化表面104。壳体98优选地由模制塑料或聚合物材料构成。壳体98可以包括电连接器壳体。金属化表面104形成在壳体98上。引线框100、102与金属化表面104相连。滤波电路24也与金属化表面104相连。优选的是，在滤波电路的地触头与金属化表面104之间设置有绝缘体，或者滤波电路24的地触头的位置附近可以不存在金属化表面104。引线框100、102包括导线连接部106。导线连接部106可以包括IDC连接部。

现在参照图10，该图示出了本发明的另一替换实施例。滤波器组件108包括两个引线框100、102、滤波电路24以及壳体110。壳体110优选地是包覆成型到引线框100、102和/或滤波电路24上的包覆成型壳体。包覆成型壳体110可以包括连接器主体或者单独的块(block)。在包覆成型壳体被包覆成型到滤波电路上之后，优选地通过例如焊接或其他方法将引线框100、102附接到滤波电路上。作为替换方案，可以在包覆成型壳体被包覆成型到引线框上之后将引线框附接到滤波电路上。滤波电路的端线夹34、36可以与引线框100、102的相应一个相连。作为替换方案，端线夹34、36可以同时连接到引线框100、102上。

现在参照图11，该图示出了本发明的另一替换实施例。滤波器组件112大体上包括壳体114和滤波器子组件116。滤波器子组件116包括一个滤波电路24和两个引线框100、102。壳体114包括一插口(pocket)，该插口的尺寸和形状被设计用于容纳滤波器子组件，并将引线框100、102稳定地定位在壳体中的固定位置上。壳体110包括通过活动铰链122彼此连接的两个壳体部件118、120。壳体部件118、120都包括两个导线容纳通道，所述通道中具有导线应变消除突起124。壳体部件120适于通过活动铰链122以大致蛤壳形结构折叠到壳体部件118上。锁定闩126可以将这两个壳体部件118、120保持在闭合且锁定的位置。这种组件可用于提供滤波线缆铰接连接器，从而通过在该铰接连接器中添加滤波电路而使两根线缆彼此连接。

引线框100、102可以在插入壳体110中之前被焊接或以其他方式连接到滤波电路24上。然而，对于这种实施例而言，滤波电路24可以仅放置在引线框100、102的顶部上，随后在将导线定位在壳体内部并闭合壳体的盖时抵靠引线框而被保持。引线框100、102优选地包括IDC连接部106以与线缆形成电连接。

应当理解，上述说明仅为了例示本发明。本领域的技术人员可以在不脱离本发明的情况下进行各种替换和修改。因此，本发明意在涵盖落于所附权利要求的范围内的所有这些替换、修改以及变化。

本申请在35 U.S.C.§119(e)下要求2004年6月17日提交的美国临时专利申请No.60/580,861以及2004年6月17日提交的美国临时专利申请No.60/580,860的优先权，此处通过引用并入其全部内容。

Claims (20)

1、一种电滤波器组件，该电滤波器组件包括：

壳体；

延伸至所述壳体中的至少一根电线；

位于所述壳体上的滤波器子组件，该滤波器子组件包括引线框以及与该引线框相连的滤波电路，该滤波电路具有与所述引线框附接的多个电容器，其中所述引线框包括至少一个绝缘压穿接触(IDC)部，该绝缘压穿接触部与所述至少一根电线形成电连接。

2、根据权利要求1所述的电滤波器组件，其中，所述滤波器子组件包括位于所述壳体上的金属化区域，该金属化区域将所述滤波电路连接至所述引线框。

3、根据权利要求1所述的电滤波器组件，其中，所述滤波器子组件包括所述壳体的包覆成型壳体部件，该壳体部件包覆成型在所述引线框和/或所述滤波电路上。

4、根据权利要求1所述的电滤波器组件，其中，所述壳体包括通过活动铰链连接的两个壳体部件，其中所述活动铰链的折叠使得所述两个壳体部件彼此折叠从而将所述滤波器子组件夹在所述两个壳体部件之间。

5、根据权利要求1所述的电滤波器组件，其中，所述至少一根电线包括多根导线，其中所述电滤波器组件包括多个所述滤波器子组件，并且其中所述滤波器子组件与所述导线中的相应一条相连。

6、根据权利要求1所述的电滤波器组件，其中，所述滤波电路包括滤波电路模块，该滤波电路模块具有安装在所述引线框上的所述电容器的接触区域以及所述模块的地的接触区域，该地通过形成在所述引线框中的气隙而与所述引线框绝缘。

7、根据权利要求1所述的电滤波器组件，其中，所述引线框包括两个IDC部，这两个IDC部的尺寸和形状被设计用于与所述至少一根导线中的单根形成电连接。

8、根据权利要求1所述的电滤波器组件，其中，所述引线框包括两个IDC部，这两个IDC部的尺寸和形状被设计用于与所述至少一根导线中的两根导线各自形成电连接。

9、根据权利要求1所述的电滤波器组件，其中，所述壳体包括具有至少一个导线容纳区域的第一壳体部件，其中所述IDC部定位在该导线容纳区域中，并且其中所述壳体包括位于所述导线容纳区域处的应变消除。

10、根据权利要求9所述的电滤波器组件，其中，所述壳体包括安装在所述第一壳体部件上的第二壳体部件，并且其中所述第二壳体部件形成所述应变消除的至少一部分。

11、根据权利要求10所述的电滤波器组件，其中，所述第一壳体部件包括位于所述导线容纳区域处的搭扣锁合部。

12、根据权利要求1所述的电滤波器组件，其中，所述壳体包括其中具有所述滤波器子组件的第一壳体部件以及与该第一壳体部件可动连接的第二壳体部件，其中所述第二壳体部件适于在其自身相对于所述第一壳体部件移动到闩锁位置时，关闭进入所述第一壳体部件的导线容纳区域内的入口。

13、一种电滤波器子组件，该电滤波器子组件包括：

引线框，该引线框包括具有导线连接部的导电部以及滤波电路连接部，其中所述导线连接部包括至少一个绝缘压穿连接(IDC)部，该绝缘压穿连接部适于穿透至少一根导线的绝缘体，以与该至少一根导线的导电体接触；以及

滤波电路模块，该滤波电路模块与所述引线框的滤波电路连接部相连，其中所述滤波电路模块包括多个电容器。

14、一种电滤波器组件，该电滤波器组件包括：

壳体；

与所述壳体相连的根据权利要求13所述的电滤波器子组件，其中所述引线框包括位于所述壳体上的金属化区域。

15、根据权利要求13所述的电滤波器子组件，其中该滤波器子组件包括包覆成型壳体部件，该壳体部件包覆成型在所述引线框和/或所述滤波电路模块上。

16、根据权利要求13所述的电滤波器子组件，其中，所述滤波电路模块包括安装在所述引线框上的所述电容器的接触区域以及所述模块的地的接触区域，该地通过形成在所述引线框中的气隙而与所述引线框绝缘。

17、根据权利要求13所述的电滤波器子组件，其中，所述引线框包括两个IDC部，这两个IDC部的尺寸和形状被设计用于与所述至少一根导线中的单根形成电连接。

18、一种电滤波器组件，该电滤波器组件包括：

壳体；以及

与所述壳体相连的根据权利要求13所述的电滤波器子组件，

其中所述壳体包括第一壳体部件和第二壳体部件，其中所述第一壳体部件包括导线容纳区域，其中所述IDC部延伸到所述导线容纳区域中，并且其中所述第二壳体部件覆盖进入所述导线容纳区域的入口。

19、根据权利要求18所述的电滤波器组件，其中，所述第二壳体部件通过活动铰链与所述第一壳体部件相连。

20、一种将滤波器连接到电线上的方法，该方法包括以下步骤：

提供包括引线框和滤波电路模块的电滤波器子组件，其中所述引线框包括绝缘压穿连接(IDC)部，该绝缘压穿连接部适于穿透导线的绝缘体，以与该导线的导电体接触，并且其中所述滤波电路模块包括与所述引线框电连接的多个电容器；以及

将所述导线插入所述引线框的所述IDC部中，该步骤包括所述IDC部穿透所述导线的所述绝缘体以与该导线的所述导电体接触，从而将所述滤波电路模块的所述电容器连接至所述导线的所述导电体。

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