CN1242625A - 电连接器 - Google Patents

Abstract

一种电连接器,其有第一和第二连接器部件(C1,C2),它们分别包含成对的接线端子(3,4)。在第一部件(C2)的外壳(2)中。接线端子(4)在突出部(11)中。在第二部件(C1)的外壳(1)中,接线端子(3)在接纳突出部(11)的凹座(7)中。第一部件上的锁紧突出部(13)被接纳在第二部件的分离的凹座(8)中,不会在连接状态突出于第二部件的外面。连接器是紧凑的并有平滑的外部形状。

Description

电连接器

本发明涉及电连接器。连接器的一种可能用途是用于太阳能电池板组件和太阳能电池板的电连接。本发明特别能应用到双极连接器。本发明还涉及由至少一个连接器电连接的太阳能电池板的组装。

用于太阳能发电***中的太阳能电池板，其结构是由多个组件互相串联连接而成。使用一种特殊设计的连接器来电连接这些组件。

许多太阳能电池板互相连接构成太阳能电池板组。应用与连接组件相同的连接器使太阳能电池板互相连接。

这类连接器的结构是插头侧连接器部件有插头端(阳端)，和插座侧连接器部件有插座端(阴端)。插头端和插座端通过设置在连接器部件的外壳内的互相接合的配合件互相电连接。

在为建筑物安装太阳能发电***时，一般是在建筑物完工和做好电连接之后，将太阳能电池板安装到屋顶上。这个方法下面称为后置建造方法。在后置建造方法中，有可能保证在太阳能电池板和屋顶之间有足够大的空间。

但是，最近几年内为了降低成本和推广，提出一种使电池板与建筑材料(屋顶材料)成一整体和在建造屋顶时结合到这种房屋材料中的方法。这个方法下面称为板-建筑材料整体建造方法。

不象后置建造方法，在板-建筑材料整体建造方法中，很难保证在太阳能电池板周围有大的导线空间。这样，开发紧凑型连接器的要求不断增长。

但是，常规的连接器有如下问题。

在许多情况下，这类连接器设有锁紧机构，以便防止连接的连接器部件互相脱开。

已知的锁紧机构有在其中一个连接器部件上形成的锁紧销，在另一个连接器部件上形成的锁紧元件。这样实现锁紧的作用，当连接器部件互相连接时锁紧销和锁紧元件互相接合，如美国专利文件US-A-4556226号公开的那样(相当于日本公开的实用新型60-19157号)。

在这种已知的连接器中，锁紧销从一个连接器部件的外壳的外周边向外突出而相配合的锁紧元件从另一个连接器的外壳的外周边向外突出，其方向与锁紧销配装到锁紧元件的方向相垂直。这样，锁紧销和销紧元件增加了连接器的外部尺寸(在垂直于销紧销配装到销紧元件之中的方向上的尺寸)。

双极连接器有两个端子用于有许多组件的太阳能发电***，该连接器有比单极连接器更大的外部尺寸。还有，双极连接器的外部尺寸因锁紧机构而增加。

因此可能很难用连接器部件进行连接。连接器可能妨碍太阳能板，使安装太阳能电池板的工作很困难；或者连接器可能压到太阳能电池板上使其损坏。

美国专利4709123说明一种用于机动车辆的电连接器，其中一第一连接器部件有矩形的壳，从壳突出的椭圆形部分包含在凹座内的端子。这个凹座接纳带有端子的一第二部件。锁紧突出部从椭圆形部分向前伸展与第二部件上的托架接合。橡胶盖覆盖椭圆部分和第二部件。矩形壳的外部带有另一个锁紧部件。

日本公开的专利申请50-55584号表示一种双极连接器，其中包含端子的突出部被接纳在也包含端子的凹座内。有凹座的部件有椭圆形锁紧突缘，该突缘与有突出部的该部件上的锁紧唇锁紧。后一个部件的剖面是椭圆形的。

美国专利4311 355号公开了防水的双极连接器，其中一第一部件有两个包含端子的突出部，它们被接纳在一第二部件中的相应凹座内。椭圆形的密封围绕着两个突出部，并密封第二部件的椭圆形前凹座。两个部件通过外部的转动插销锁紧在一起。

本发明寻求减轻或避免与太阳能电池板相关联的上述问题，并提供适合通常用途的一种连接器。因此，本发明的目的是提供一种电连接用的紧凑型连接器，由于锁紧机构是这样构造，它避免过大尺寸或使它的外部尺寸最小化所以它是紧凑的。

按照本发明提供一种电连接器，它包括第一和第二连接器部件，它们适合锁紧地连接在一起，以便实现所述连接器的电连接状态。第一连接器部件有一第一外壳和至少两个第一电端子，第一外壳有一前端、至少一个装有第一电端子的向前突出部分和沿向前突出部分伸展的向前突出的锁紧突出部。第二连接器部件有一第二外壳和至少两个第二电端子，所述第二外壳有一前端，至少一个装有第二电端子的向后伸展的端子凹座和沿端子凹座伸展的向后伸展的锁紧凹座。锁紧突出部有一第一锁紧元件和锁紧凹座有一第二锁紧元件。

第一和第二连接器部件是这样成形和排列，使得在它们的连接状态，在端子凹座或各凹座内接纳第一外壳的向前突出部分或各部分，从而使第一和第二电端子接合形成电连接，和在锁紧凹座内接纳锁紧突出部，使得第一和第二锁紧元件相互接合，从而将第一和第二连接器部件锁紧在一起。在连接状态第一锁紧元件装在锁紧凹座内，从而没有突出在所述第二外壳的外部。

在本发明的这种结构中，包含端子的突出部和凹座的互相接合提供各端子的稳定和安全的连接，同时分离的锁紧突出部和凹座防止连接器部件互相分开。第一锁紧元件并没有从第二连接器部件的外壳的外周边向外突出。

因此本发明能够符合开发紧凑型连接器的要求。特别是，本发明能提供紧凑型双极连接器。

在一个实施例中，在连接器部件已经配装在一起之后不需进行相对旋转它们的操作或进行任何其它锁紧操作。

在优选的实施例中，通过简单的拉开，用某种程度的力使锁紧元件弹性变形脱离接合，就可将连接器部件互相脱开。因此该结构可以很容易实现脱离接合的操作。

当双极连接器的锁紧突出部相对使端子互相连接的线出现偏移定位时，这可避免错误的接合。这样，如果锁紧凹座的位置和锁紧突出部的位置不是互相对齐，就不可能将连接器部件互相连接。这样就不可能将连接器部件错误地互相连接。

在连接器部件的外周边可能的各种形状中，椭圆形和跑道形(圆端和直边)是优选的。这样当椭圆形连接器是以这样的方式排列，它的垂直长度大于它的水平长度时，如果连接器妨碍太阳能电池板的组件，通过重新排列连接器(或允许它躺倒)，以这样的方式使它的水平长度大于它的垂直长度，这就有可能减少或避免所造成的妨碍。

为了提供平滑的外部，避免可能妨碍操作方便的突出部和把连接器放入紧凑合原空间中，最好第一和第二壳体分别有外周边表面部分，它们在所述的连接器连接状态，以齐平的方式在连接器至少一半的外周边上互相连接。

现在将参考附图以非限制性的例子指述本发明的一个实施方案和它的修改，在附图中：

图1是部分剖面的正视图，表示构成本发明实施例的连接器的插头侧连接器部件和插座侧连接器部件互相连接在一起之前的状态；

图2是图1所示插头侧连接器部件的端视图。

图3是图1所示插头侧连接器部件部分剖面的平面图；

图4是图1所示实施例的插座侧连接器部件的平面图；

图5是图1所示插座侧连接器部件的端视图；

图6是部分剖面的正视图，表示图1所示连接器部件已经互相连接的状态。

图7是放大的剖面图，表示锁紧机构处在图1所示连接器部件已经互相连接时的状态；

图8是示意图说明图1所示实施例的连接器的操作；

图9是有一组太阳能电池板的建筑物的示意图，本发明的连接器可以应用到该太阳能电池板组；和

图10是包括本发明连接器成分的太阳能电池板图。

下面将参考图1至8描述实施本发明的一种双极连接器。

用于电连接的连接器C包括插头侧连接器部件C1，它有外壳1，其装有一对插头端子3，和插座侧连接器部件C2，它有外壳2，其装有一对插座端子4。连接器部件C1和C2互相连接在一起构成连接器C。

插头侧连接器部件C1的外壳1有与壳体5的后侧连接的密封部分6。密封部分6是由弹性材料(一般橡胶)组成，且与电线W1的外周表面密闭接触，以便使插头侧连接器部件C1可靠地防水。

壳体5是由塑料制成，如改性的PPO(聚苯醚)或类似物，其横截面的形状是椭圆形(剖面垂直于配装突出部11配装到配装凹座7的方向，下面将要描述)。

在壳体5中以配装凹座7的形式设置一对端子凹座，在它主轴的两侧从它的前端向后伸展。凹座7作为阴配装部分，并沿着轴向互相平行伸展，有电绝缘所需厚度的绝缘壁7a放置在它们中间。插头端子3各自定位在凹座7的中心。

在壳体5内在其前部的中心沿着它的主轴方向形成有锁紧元件的锁紧凹座8，它与凹座7平行向后伸展。

如图2和3中表示的那样，锁紧凹座8相对连接插头端子3的L1线，位于壳体5的短轴方向的一侧，不妨碍壳体5整体的椭圆形外周边。也就是说凹座8定位在壳体5的短轴的长度之内。锁紧凹座8的后部是垂直于它的主部(即垂直于壳体5的轴线)，并在壳体5的外周边上有一开口8a，如图1，3，6，和7所表示那样。

插座侧连接器部件C2的外壳2有位于壳体9后侧的密封部分10，和有作为阳配装突出部的一对中空的圆筒形突出部11，它们位于壳体9的前部，并向前伸展到它的前端。

与插头侧连接器部件C1的密封部分6相同，密封部分10是由弹性材料，如橡胶制成，与电线W2的外周表面密闭接触以便使外壳2防水。

壳体9是由塑料，如改性的PPO或类似物制成，从突出部11向后的横剖面是椭圆的。壳体9的形状和横截面尺寸与连接器部件C1的壳体5相同。当连接器部件C1和C2相互连接时，它们椭圆形的外周表面变成互相齐平和连续。

突出部11是这样成形，以便分别滑动地配装到插头侧连接器部件C1的凹座7中。在圆筒11中分别设有插座端子4。

防水的O型圈12安装在每个突出部11的后端的外周表面上的槽中。当部件C1和C2互相连接时，每个O型圈12在突出部11和凹座7的壁之间提供防水密封。O型圈12由适合得到高度水密封性和低的配装阻力的弹性材料制成(例如硅酮橡胶，它有硬度计测定的小于60肖氏硬度(HS)并含有硅酮油)。

如上所述，防水结构是分别应用到两极。这样，可以想象只有当两个突出部11和两个凹座7都暴露在水中时才能产生漏电。所以产生漏电的可能性低于应用到两极的单个防水结构。

锁紧突出部13在壳体9上向前伸展到它的前端。锁紧突出部13定位在壳体9的中心在它的主轴方向上平行于突出部11。如图4和5中表示的那样，与连接器部件C1的锁紧凹座8相对应，锁紧突出部13相对于L2线，定位在壳体9的短轴方向的一侧，L2线将插座端子4相互连接，从而使突出部13没有突出到壳体9的整个椭圆形外周边的外面(即垂直于突出部11配装到凹座7中的方向)。也就是说，锁紧凹座8和锁紧突出部13定位在壳体9的短轴的长度内。能与锁紧凹座8的开口8a弹性接合的锁紧凸头13a形成在锁紧突出部13的前端。

为了使操作者受电击的危险降到最小，插头侧连接器部件C1的凹座7的直径和插座侧连接器部件C2的圆筒形突出部11的内径是这样的，当操作者的手指压在连接器部件的前端时不会接触接线端子3和4。

当部件C1和C2互相连接时，突出部11分别被接纳在凹座7内，如图6所示。在这个时候，锁紧突出部13***到锁紧凹座8之内，锁紧凸头13a弹性地接合在开口8a中，从而制止部件C1和C2互相脱开。

以这种方式，部件C1和C2互相连接，插头端子3和插座端子4互相电连接。

在这个连接器C中，锁紧凹座8和锁紧突出部13构成锁紧机构，分别设置在壳体5和9的椭圆形外周内。这样，锁紧机构不会增加连接器C的外部尺寸(外直径)。突出部11在凹座7中的配装是稳定性，并防止部件的转动。

因此，本发明能够符合开发紧凑型连接器的要求。特别是，因为它提供紧凑型双极连接器，本发明是有利的。

锁紧机构提供如下效果：

(1)锁紧凹座8和锁紧突出部13分别平行于配装凹座7和配

   装突出部11。锁紧作用是通过锁紧凸头13a和锁紧孔8的

   开口8a之间的弹性接合来完成的。这样，只要将突出部11

   ***到凹座7内就可获得锁紧操作。所以在配装突出部11

   配装到配装凹座7内之后不需执行插头侧连接器部件C1和

   插座侧连接器部件C2互相相对转动的锁紧操作或其他锁紧

   操作。

如图7中虚线所示，只要用力F以某一强度拉出锁紧突出部13

就可使部件C1和C2彼此脱开，该强度是通过以箭头A表示的方

向上发生的锁紧突出部13的弹性变形。使凸头13a与锁紧凹座8

的开口8a脱离啮合。

(2)锁紧凹座8相对将插头端子彼此连接的L1线定位在一

   侧，锁紧突出部13相对将插座端子彼此连接的L2线定位在

   一侧。如果锁紧凹座8的位置与锁紧突出部13的位置不是

   互相对齐，那么就不能使部件C1的插头端子和部件C2的插

   座端子互相连接。这样就不可能使部件C1和C2互相错误地

   连接起来。

部件C1和C2的壳体5和9有截面为椭圆形的配接部分。所以当椭圆形连接器以这样的方式布置，即它的垂直长度大于它的水平长度，如图8中虚线所表示的那样，从而可能妨碍太阳能电池板组件M时，通过这样的方式的安装连接器C，使它的水平长度大于它的垂直长度(连接器C的垂直长度是最小的)。如图8的实线所表示那样或者让它躺下，就可以避免这样的障碍。

在这里公开的本发明范围内，可以有许多修改和变化，下面将描述几个。

(1)在上述实施例中，为了使锁紧机构可操作，只通过将锁紧

   突出部13***到锁紧凹座8内的动作使锁紧凸头13a与开

   口8a弹性地接合。但是为了得到较强的锁紧作用，有可能

   采用一种锁紧结构，它是在配装突出部11配装到配装凹座

   7内之后，通过插头侧连接器部件C1和插座侧连接器部件

   C2互相在圆周方向上相对转动进行操作。

(2)在上述实施例中，每个锁紧元件(锁紧凹座8和锁紧突出

   部13)都形成在相对使接线端子彼此的连接的线的一侧。

   但是每个锁紧元件可以形成在使接线端子彼此的连接的线

   上。

(3)在上述实施例中，插头侧连接器部件C1的壳体5和插座侧

   连接器部件C2的壳体9的截面都是椭圆的。但是它们的截

   面可以是圆形的或多边形的，例如是矩形(有或没有圆角)

   或跑道形的(半圆的端部和直的边)。

图9表示建筑物30有屋顶31，它的一部分外表面由太阳能电池板组32组成。这样的太阳能电池板使用图1到8所示的本发明的连接器互相电连接，如串联。图10表示一个太阳能电池板32有两芯的电缆33连接到连接器部件34中。这个连接器部件34可以是图1到8所示的插头侧部件C1或图1到8所示插座侧部件C2。也可以用这样的连接器将太阳能电池板连接到外部的电路。连接器是紧凑的、结实的并很容易正确连接到现有的有限空间，如在屋顶。

虽然已经描述和说明了特定的各实施例，但本发明并不局限于它们。在这里描述的本发明基本原理之内可以完全实现本发明。

Claims (7)

1.一种电连接器，其包括第一和第二连接器部件(C1，C2)，它们在使用中锁紧地连接在一起实现电气连接，

所述第一连接器部件(C2)有一第一外壳(2)和至少两个第一电端子(4)，所述第一外壳有至少一个装有所述第一电端子(4)的向前突出部分(11)。

所述第二连接器部件(C1)有一第二外壳(1)和至少两个第二电端子(3)，所述第二外壳有至少一个装有所述第二端子(3)的向后伸展的端子凹座(7)。

所述连接器部件(C1，C2)有锁紧装置(8，13)，该装置将它们一起锁紧在它们的连接状态，

其中，在连接器部件(C1，C2)的连接状态，所述一个或几个突出部分(11)被按纳在一个或几个所述端子凹座(7)内，而使所述第一和第二电端子(3，4)接合构成电气连接，

其特征在于，所述锁紧装置包括所述第一外壳的向前突出的锁紧突出部(13)，它沿所述一个或几个突出部分(11)伸展，所述第二外壳的向后伸展的锁紧凹座(8)，它沿所述一个或几个端子凹座(7)伸展，所述锁紧突出部有一第一锁紧元件(13a)和所述锁紧凹座有一第二锁紧元件(8a)，在所述连接状态所述锁紧突出部(13)被接纳在所述锁紧凹座(8)中，从而所述第一和第二锁紧元件(8a，13a)互相接合，将所述第一和第二连接器部件锁紧在一起，所述第一锁紧元件(13a)在所述连接状态被装在所述锁紧凹座(8)内，所以不会突出在所述第二外壳(1)的外面。

2.按照权利要求1所述的电连接器，其中，所述第一外壳(2)有两个所述突出部分(11)，它们互相平行伸展并分别装有所述两个第一电端子(4)，和所述第二外壳(1)有两个所述端子凹座(7)，它们互相平行伸展并分别装有所述两个第二电端子(3)，所述锁紧突出部(13)与所述突出部分(11)平行伸展，所述锁紧凹座(8)与所述端子凹座(7)平行向后伸展。

3.按照权利要求2所述的电连接器，其中，所述锁紧突出部(13)的末端位于所述突出部分(11)的末端的后面。

4.按照权利要求2或3的电连接器，其中，如在横截面中所见，所述锁紧突出部(13)的位置与连接所述第一电端子(4)的直线有偏移。

5.按照权利要求1至4中任何一项所述的电连接器，其中，所述第一和第二外壳(1，2)分别有外周表面部分，在连接器的所述连接状态，这两个表面部分在连接器的至少一半的外周边上以齐平的方式互相连接。

6.按照权利要求1至5中任何一项所述的电连接器，在它的所述连接状态，它一般的横截面形状是从椭圆形或跑道形中选择的。

7.一种太阳能电池板组件，其由至少一个按照权利要求1至6中任何一项所述的电连接器电连接在一起。

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