專利名稱：具有密封連接器的密封劑的電連接器的制作方法
技術領域：
本文的主題大體上涉及電連接器，更具體地說，涉及與一根或更多根電纜相耦接 的電連接器。
背景技術：
已知的一些電連接器都與電纜相連接，以將連接器電耦接至電纜。例如，這些連接 器可包括與配合裝置相接合的觸頭。觸頭將連接器電連接至配合裝置。典型地，電纜包括 一個或更多的導體，該導體由在電纜的整個長度范圍內(nèi)沿電纜內(nèi)部延伸絕緣套包封。通過 導體與觸頭電端接以將電纜耦接于觸頭，從而電纜被連接于連接器。因而，連接器將配合裝 置電連接于電纜。然后，電功率和/或信號在配合裝置與電纜之間進行傳送。在配合裝置 為太陽能電池組件或者電池板的應用場合中，連接器可經(jīng)由電纜將來自太陽能電池組件或 者電池板的電位或電流傳送至另一配合裝置。在某些應用中，與連接器連接的電纜可能會經(jīng)受將電纜從連接器的外殼拉開的較 大的力量。例如，類似冰和雪的環(huán)境因素可能增加連接至太陽能電池板上的連接器的電纜 重量。這種額外的重量可能會將電纜從連接器中拉開。如果電纜沒有以非常牢固的方式連 接到連接器，電纜可能會從連接器的外殼分開。一些已知的連接器包括有助于防止電纜從連接器外殼分開的保持機構。但是，這 些保持機構可能相對較大。例如，一些已知的太陽能電池組件連接器包括夾緊環(huán)和螺母組 合件，以確保電纜固定至連接器外殼。夾緊環(huán)是一種圍繞電纜設置的環(huán)。夾緊環(huán)包括一些 容許該環(huán)被下壓到電纜上的槽。螺母被設置在連接器中。夾緊環(huán)被旋入螺母中，以將夾緊 環(huán)壓到電纜上并使得電纜與連接器耦接。當螺母被擰緊或者緊固到連接器上時，夾緊環(huán)圍 繞電纜被壓縮。但是，螺母的尺寸限制了連接器的尺寸。即，典型地，連接器的尺寸必須至 少與螺母的尺寸相同。因此，連接器的剖面高度受到螺母的尺寸的限制。在某些應用中，螺 母的尺寸可能要求連接器具有過大的剖面高度。例如，需要一些太陽能電池組件連接器的 地方可能太小而不能安裝具有螺母和夾緊環(huán)組合的連接器。電纜和外殼之間處于開口處的界面為濕氣能夠進入外殼提供了場所。在具有過小 的剖面而不能允許利用夾緊環(huán)和螺母組合件的連接器中，電纜/外殼界面可能被暴露于連 接器周圍的空氣中。在電纜和外殼經(jīng)歷溫度變化的情況下，電纜和外殼之間的熱膨脹系數(shù) 之間的差異可能導致在電纜/外殼界面處形成空隙。例如，外殼可以是由在相同的溫度變 化范圍內(nèi)比電纜的外部護套的材料膨脹和收縮更大距離的材料形成。當連接器在經(jīng)受相對 大的溫度變化的環(huán)境中使用時，熱膨脹系數(shù)的差異可能導致形成相對大的空隙。該空隙允 許濕氣滲入外殼的內(nèi)部，在外殼內(nèi)部濕氣能使得觸頭或者外殼的其它電氣部件發(fā)生電氣短 路。因此，需要一種能夠以保持相對小的剖面高度的方式將電纜連接至連接器同時又 能防止?jié)駳膺M入外殼的連接器組件。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，電連接器包括外殼、電纜、觸頭和密封劑。所述外殼沿縱軸從電 纜出口端延伸至相對端，并沿垂直軸從安裝面延伸至頂面。所述外殼包括在與縱軸相平行 的方向上延伸到電纜出口中的電纜開口和在與垂直軸相平行的方向上從頂面朝向安裝面 延伸到外殼中的窗口。所述電纜延伸過所述窗口并通過所述電纜開口進入所述外殼。所述 觸頭由外殼保持、并被配置為當外殼的安裝面被安裝至配合裝置時將電纜與該配合裝置電 耦接。所述密封劑設置在所述窗口內(nèi)以密封所述電纜和所述外殼之間的界面。所述密封劑 防止?jié)駳馔ㄟ^所述界面進入所述外殼。在另一實施例中，還提供了另一種電連接器。該連接器包括外殼、電纜、觸頭和密 封劑。所述外殼沿縱軸從電纜出口延伸至相對端，并沿垂直軸從安裝面延伸至頂面。所述 外殼構造出穿過所述外殼從所述頂面延伸至所述安裝面的窗口。所述電纜通過所述電纜出 口被接收在外殼中。所述電纜的至少一部分被設置在所述窗口內(nèi)。所述觸頭由外殼保持、 并被配置為當外殼的安裝面被安裝至配合裝置時將電纜與該配合裝置電耦接。所述密封劑 設置在所述窗口內(nèi)以密封所述電纜和所述外殼之間的界面。所述外殼的梁腹部分設置在所 述電纜出口和所述窗口之間以減小傳給所述密封劑的壓力，以防止密封劑和所述外殼及所 述電纜中的至少一個之間的分離。


圖1為根據(jù)一個實施例的電連接器的透視圖；圖2為根據(jù)一個實施例的圖1中所示的連接器的局部分解圖；圖3為根據(jù)一個實施例的圖1中所示的連接器的另一透視圖；圖4為根據(jù)一個實施例的圖1中所示的連接器的另一局部分解圖。
具體實施例方式圖1為根據(jù)一個實施例的電連接器100的透視圖。連接器100被安裝至配合裝置 (未示出)，以將連接器100與配合裝置電耦接。在示出的實施例中，連接器100為安裝至 太陽能電池組件(未示出)的光電連接器。連接器100裝配至太陽能電池組件，以將連接 器100與太陽能電池組件電耦接，從而使由太陽能電池組件產(chǎn)生的電壓或電流可通過連接 器100引出。從連接器100延伸的電纜102將由該太陽能電池組件產(chǎn)生的電壓或者電流傳 送至電氣負載(未示出)和/或另一太陽能電池組件。盡管在示出的實施例中，連接器100 耦接有兩條電纜102，但是可設置不同數(shù)目的電纜102。另外，盡管此處的討論著力于光電 連接器，但是下面描述的一個或更多的實施例可用作不同于太陽能電池組件的應用場合的 連接器。連接器100包括沿縱軸110在電纜出口 108和相對端106之間延伸、并沿橫軸116 在相對側112、114之間延伸的外殼104。外殼104還沿著垂直軸122從安裝面118延伸至 相對的頂面120。在示出的實施例中，縱軸110、橫軸116以及垂直軸122相互正交。當連 接器100被安裝至太陽能電池組件時，安裝面118與太陽能電池組件(未示出)相接合。在一個實施例中，外殼104包括非傳導性材料或者由非傳導性材料形成。外殼104 可為由非傳導性材料模制而成的剛性的、整體的主體。僅作為舉例，外殼104可能由例如聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)的聚酯模制而成。在一個實施例中，外殼104由PBT混合30%的 玻璃纖維形成。然而，可用其它的材料和復合材料來形成外殼104。外殼104可通過將外殼 104過模制在部分的電纜102上予以形成。替代地，可先模制成型外殼104，之后通過電纜 出口 108將電纜102載入外殼104中。電纜102包括一個或更多的與由外殼104保持的觸頭224(圖2中示出)電耦接 的導體(未示出)。這些導體被周向地包封在絕緣鞘或者護套124中。護套124包括非傳 導性材料或者由非傳導性材料制成。例如，在一個實施例中，護套124可由柔性的交聯(lián)聚烯 烴材料制成。在示出的實施例中，連接器100包括前端蓋126和后端蓋128。如下所述，前端蓋 126封住了外殼104中的觸頭窗口 222 (圖2中示出)，并且后端蓋128封住了外殼104中 的電纜窗口 206(圖2中示出)。前端蓋126和后端蓋128封住觸頭窗口 222和電纜窗口 206以封閉設置在電纜窗口 206和/或觸頭窗口 222中的密封劑400 (圖4中示出)。替代 地，連接器100中不包括前端和/或后端蓋126、128。圖2是根據(jù)一個實施例的連接器100的部分分解圖。如圖2中所示，電纜102包 括電纜連接器200、202。電纜連接器202為插頭連接器，且電纜連接器200為插座連接器。 電纜連接器200、202與外部裝置(未示出)上的電纜連接器200、202配合，該外部裝置例 如為另一連接器100、太陽能電池組件、電氣負載等，以使連接器100及連接器100所安裝到 的配合裝置(未示出)與外部裝置電連接在一起。電纜窗206限定了進入外殼104的在與垂直軸122平行的方向上從頂面120朝向 安裝面118延伸的開口。盡管圖2中示出了兩個電纜窗口 206，但是也可替代地采用單個電 纜窗口 206。在一個實施例中，電纜窗口 206完全穿過外殼104從頂面120延伸至安裝面 118。外殼104限定了電纜窗口 206以使外殼104從頂面120至安裝面118圍繞電纜窗口 206。如圖2所示，后端蓋128被設置在電纜窗口 206之上以封住電纜窗口 206。外殼104 的梁腹部分218包括部分的外殼104，該部分的外殼設置在電纜出口 108和電纜窗口 206之 間、設置在安裝面118和頂面120之間以及設置在側邊112和側邊114之間。外殼104包括橫跨每個電纜窗口 206的相互對立的內(nèi)壁208、210。每條電纜102 的一部分216在電纜窗口 206中被設置在每個電纜窗口 206的內(nèi)壁208和210之間。在示 出的實施例中，每個內(nèi)壁208包括電纜102穿過其延伸的電纜開口 212。電纜開口 212可 通過將外殼104外模成型至電纜102上的方式形成。電纜開口 212與外殼104的縱軸110 對齊。例如，電纜102可通過電纜開口 212在大致與縱軸110相平行的方向延伸進入外殼 104。電纜開口 212的尺寸可大致與電纜102相同。例如，電纜102可具有圓形的橫截面， 且電纜開口 212可具有圓形的外形。電纜開口 212的直徑可與電纜102的直徑大致相同， 或者稍微小于電纜102的直徑。外殼104包括另外的電纜開口 214，該開口 214設置在外殼104的電纜出口 108 中，電纜102穿過該開口延伸。與電纜開口 212類似，電纜開口 214可在外殼104被外模成 型到電纜102上的時候形成。如圖2所示，每個開口 214在與縱軸110大致平行的方向上 從電纜出口 108到對應的內(nèi)壁210延伸過外殼104。與電纜開口 212類似，開口 214可具有 直徑大致與電纜102相同的、大致為圓形的外形。在示出的實施例中，開口 214在軸向上與 電纜開口 212對準，以使電纜102在與縱軸110大致平行的方向上載入開口 214并進入電纜開口 212。例如，電纜102的中心軸220在電纜窗口 106內(nèi)與縱軸110大致平行。在示出的實施例中，外殼104包括觸頭窗口 222。觸頭窗口 222限定了在與垂直軸 122平行的方向上從頂面120朝向安裝面118延伸的進入外殼104的開口。在一個實施例 中，觸頭窗口 222從頂面120完全穿過外殼104延伸至安裝面118。外殼104構造了觸頭窗 口 222，以使外殼104從頂面120到安裝面118圍繞觸頭窗口 222。一個或多個觸頭224由 外殼104保持并延伸進入觸頭窗口 222。觸頭窗口 222可提供至觸頭224的可見的通路，以確保當連接器100安裝至配合 裝置時觸頭224與配合裝置(未示出)的配合觸頭(未示出)相接合。例如，觸頭224可 以焊接或焊到配合觸頭。圖3為根據(jù)一個實施例的連接器100的另一透視圖。圖3所示的視圖示出了連接 器100的安裝面118。在示出的實施例中，電纜窗口 206和觸頭窗口 222從安裝面118到相 對面120延伸過外殼。觸頭224從外殼104延伸到觸頭窗口 222中。盡管示出了兩個觸頭 224，但是可設置不同數(shù)目的觸頭224。圖4為根據(jù)一個實施例的連接器100的另一局部分解圖。密封劑400被裝入電纜 窗口 206和觸頭窗口 222。例如，柔性封裝材料可被流動性地分送至由電纜窗口 206和觸頭 窗口 222限定的腔體中。密封劑400可包括一種或多種柔性材料，僅舉例來說，例如，室溫 硫化(RTV)硅樹脂或者其它的基于硅樹脂的材料。在一個實施例中，密封劑400是由較外 殼104更柔性的材料制成。替代地，密封劑400可包括剛性材料或者由剛性材料制成。例 如，密封劑400可由與模制外殼104相同的材料形成。在兩個或更多的電纜窗口 206和觸 頭窗口 222中，可將相同或者不同的封裝材料用作密封劑400。密封劑400可為粘性材料或 者包括粘性材料。例如，當密封劑400固化時，密封劑400可化學地和/或物理地粘結或粘 附到外殼104和/或電纜窗口 206內(nèi)的電纜102。在將連接器100安裝至例如太陽能電池組件的配合裝置(未示出)后，密封劑400 可流動地被分送至電纜窗口 206和觸頭窗口 222。例如，當密封劑400處于允許密封劑400 像液體那樣流動的狀態(tài)時，密封劑400可被裝入電纜窗口 206和/或觸頭窗口 222。然后， 后端蓋128和前端蓋126 (圖1中所示)可被放置到電纜窗口 206和觸頭窗口 222上。然 后，密封劑400在電纜窗口 206和觸頭窗口 222中固化。密封劑400可粘附至前端蓋128 和后端蓋126，以保證或者協(xié)助前端蓋128和后端蓋126固定至外殼104。電纜窗口 206中的密封劑400密封住電纜102和外殼104之間的界面。例如，密 封劑400可密封住電纜102和外殼104的各個內(nèi)壁208、210(圖2中示出)之間的界面。 密封劑400密封住這些界面以防止?jié)駳膺M入外殼104。密封劑400在外殼104處圍繞電纜 102的密封防止了濕氣穿過電纜開口 212(圖2中示出)并進入外殼104。密封劑400在連接器100的溫度變化過程中封住電纜102和外殼104之間的界 面。例如，電纜102的外部護套124可能具有不同于外殼104的熱膨脹系數(shù)(CTE)。在一個 實施例中，電纜102的CTE小于外殼104的CTE。對于相同的溫度變化，電纜102的較小的 CTE使得電纜102在一個或多個方向上會比外殼104膨脹或收縮較小的距離。對于相同的 溫度變化，電纜102和外殼104之間的不同的膨脹和收縮量可導致在電纜102和外殼104 之間的界面處形成電纜102和外殼104之間的縫隙。例如，可在電纜開口 212處的電纜102 和外殼104之間的界面處形成縫隙。密封劑400封住該界面以及任何形成于該界面處的縫隙，以防止?jié)駳馔ㄟ^該界面進入外殼104。在一個實施例中，密封劑400的CTE較外殼104的CTE小，而較電纜102的外部護 套124的CTE要大。例如，對于相同的溫度變化，密封劑400的CTE可使得密封劑400較電 纜102的外部護套124在一個或多個方向上膨脹和收縮更大的距離，而較外殼104在一個 或多個方向上膨脹和收縮更小的距離。密封劑400的CTE在數(shù)值上比外部護套124的CTE 可能更接近于外殼104的CTE。例如，密封劑400的CTE比外部護套124的CTE可能更加與 外殼104的CTE接近一致。如上所述，相對于外殼104，密封劑400可為柔性材料。密封劑 400的柔韌特性及密封劑400的CTE能使密封劑400在電纜102和外殼104之間的界面處 保持密封，以防止在溫度變化期間形成縫隙，該溫度變化會另外在界面處形成縫隙。例如， 對于相同的溫度變化，如果在電纜窗口 206中不設置密封劑400，就會在電纜開口 212處的 電纜/外殼界面處形成縫隙，而如果在電纜窗口 206中裝設了密封劑400，則在該界面處不 會形成縫隙。在一個實施例中，密封劑400可能具有不足夠低的紫外線額定值以經(jīng)受暴露于陽 光下。例如，在暴露于紫外線光照足夠長的時間之后，密封劑400可能破裂，不能密封電纜 102和外殼104之間的界面。為了防止密封劑400暴露于紫外線光下，后端蓋128和前端蓋 126被分別放置于電纜窗口 206和觸頭窗口 222上。前端蓋126和后端蓋128可由能夠阻 擋所有的或者基本上所有的入射到連接器100上的紫外線光的額定紫外線等級的材料制 成。在將連接器100在室外環(huán)境中連同太陽能電池組件一起使用的一個或多個實施例中， 額定紫外線等級的前端和后端蓋126、128能夠保護密封劑400使其不受紫外線光的照射。外殼104的梁腹部分218防止密封劑400在密封劑400和各個內(nèi)壁208、201 (圖2 中示出)之間的界面處與外殼104分開。梁腹部分218還防止密封劑400在窗口 206內(nèi)與 電纜102分開。在將連接器100安裝至配合裝置(未示出)和/或利用連接器100的過程 中，一根或更多根的電纜102可能在相對于縱軸110成角度的方向上移動。例如，電纜102 可能在與縱軸110成角度的一個或多個橫向402、404以及垂直方向406、408上移動。如果 沒有梁腹部分218，電纜102在橫向402、404上的移動會在密封劑400、內(nèi)壁208、210以及 電纜部分216之間的界面處將力施加到密封劑400上。例如，電纜102的移動可能導致密 封劑400相對于外殼104移動。密封劑400相對于外殼104的移動可能導致密封劑400和 外殼104之間發(fā)生分離。施加在密封劑400上的壓力可能導致密封劑400與一個或多個內(nèi) 壁208、210和/或電纜部分216分開。例如，該壓力能使密封劑400與內(nèi)壁208分離，并在 電纜開口 212處使電纜102和外殼104之間的界面暴露。梁腹部分218可使密封劑400與上述壓力隔離，該壓力能夠將密封劑400從密封 劑400和外殼104之間的界面處以及密封劑400與電纜102之間的界面處分開。例如，通 過將電纜102的部分216(圖2中示出)與外殼104的外側的電纜102的移動相隔離，梁腹 部分218能夠防止或者減小電纜102的移動將力施加到密封劑400上。梁腹部分218允許 位于外殼104和電纜窗口 206的外側的電纜102的部分在相對于縱軸110成角度的方向上 移動，同時防止位于外殼104內(nèi)的電纜102的部分216移動。由于電纜102的部分216不 能移動，因此電纜部分216不會導致密封劑400移動或者將力施加到密封劑400、內(nèi)壁208、 210或者電纜部分216處的界面上。
權利要求
一種電連接器(100)，包括外殼(104)，該外殼沿縱軸(110)從電纜出口(108)延伸至相對端(106)、并沿垂直軸(122)從安裝面(118)延伸至頂面(120)，所述外殼(104)包括在與所述縱軸(110)相平行的方向上延伸到電纜出口(108)中的電纜開口(212)和在與所述垂直軸(122)相平行的方向上從所述頂面(120)朝向所述安裝面(118)延伸到所述殼體(104)中的窗口(206)；電纜(102)，該電纜延伸過所述窗口(206)并通過所述電纜開口(212)延伸到所述外殼(104)中；觸頭(224)，該觸頭由所述外殼(104)保持、并被配置為當所述外殼(104)的安裝面(118)被安裝至配合裝置時將所述電纜(102)與該配合裝置電耦接；密封劑(400)，該密封劑設置在所述窗口(206)內(nèi)以密封所述電纜(102)和所述外殼(104)之間的界面，所述密封劑(400)防止?jié)駳馔ㄟ^所述界面進入所述外殼(104)中。
2.如權利要求1所述的連接器(100)，其中所述密封劑(400)在電纜開口(212)處將 所述電纜(102)和所述外殼(104)之間的圍繞所述電纜(102)的外圍的界面密封。
3.如權利要求1所述的連接器(100)，其中所述外殼(104)包括從所述外殼(104)的 電纜出口(108)延伸到所述窗口(206)的梁腹部分(218)，該梁腹部分(218)減小施加至所 述密封劑(400)的壓力，以防止所述密封劑(400)和所述外殼(104)及所述電纜(102)中 的至少一個之間發(fā)生分離。
4.如權利要求1所述的連接器(100)，其中所述電纜(102)包括絕緣的外部護套 (124)，所述密封劑(400)的熱膨脹系數(shù)小于所述外殼(104)的熱膨脹系數(shù)，并大于所述電 纜(102)的外部護套(124)的熱膨脹系數(shù)。
5.如權利要求1所述的連接器(100)，其中所述密封劑(400)包括柔性的粘附性材料。
6.如權利要求1所述的連接器(100)，其中所述外殼(104)和所述密封劑(400)的每 個都包括剛性材料。
7.如權利要求1所述的連接器(100)，其中所述外殼(104)包括由非傳導性材料模制 而成的整體主體。
8.如權利要求1所述的連接器(100)，其中所述窗口(206)限定了穿過所述外殼(104) 從所述安裝面(118)延伸到所述頂面(120)的開口。
9.如權利要求1所述的連接器(100)，其中所述外殼(104)包括位于所述窗口(206) 的相對側邊上的內(nèi)壁(208，210)，所述電纜開口(212)被設置在這些內(nèi)壁(208，210)中的一 個內(nèi)壁中，還包括在另一內(nèi)壁中的開口，該開口軸向對齊以使電纜(102)延伸過該開口和 所述電纜開口(212)。
10.如權利要求1所述的連接器(100)，其中所述外殼(104)的安裝面(118)被安裝至 太陽能電池板，以將所述觸頭(224)與該太陽能電池板電耦接。
11.如權利要求1所述的連接器(100)，其中所述電纜(102)在與所述縱軸(110)相平 行的方向上延伸過所述窗口(206)。
12.如權利要求1所述的連接器(100)，還包括蓋(128)，該蓋放置在所述窗口(206)之 上以將所述密封劑(400)和所述電纜(102)的一部分包封在所述窗口(206)內(nèi)。
全文摘要
一種電連接器(100)包括外殼(104)、電纜(102)、觸頭(224)和密封劑。所述外殼(104)沿著縱軸(110)從電纜出口(108)延伸到相對端(106)，并沿著垂直軸(122)從安裝面(118)延伸至頂面(120)。所述外殼(104)包括在與縱軸(110)相平行的方向上延伸到電纜出口(108)中的電纜開口(212)和在與垂直軸(122)相平行的方向上從頂面(120)朝向安裝面(118)延伸到殼體(104)中的窗口(206)。電纜(102)延伸過所述窗口(206)并通過所述電纜開口(212)進入所述外殼(104)。所述觸頭(224)由所述外殼(104)保持并被配置為當外殼(104)的安裝面(118)被安裝至配合裝置時將電纜(102)與該配合裝置電耦接。所述密封劑設置在所述窗口(206)內(nèi)，以密封所述電纜(102)和所述外殼(104)之間的界面。所述密封劑防止?jié)駳馔ㄟ^所述界面進入所述外殼(104)。
文檔編號H01R13/52GK101924297SQ201010263209
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權日2009年5月28日
發(fā)明者小保羅·D·羅曼, 斯蒂芬·D·格拉蒂尼 申請人:泰科電子公司