專(zhuān)利名稱(chēng)：電連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一電連接器，尤其是但并非唯一地用于太陽(yáng)能電池板組件的引線(xiàn)，如電纜或類(lèi)似電線(xiàn)的電連接。
用于太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的太陽(yáng)能電池板是由多個(gè)彼此串聯(lián)的組件構(gòu)成的。對(duì)于組件的電連接使用專(zhuān)門(mén)的連接器。
現(xiàn)在來(lái)描述這種類(lèi)型的一個(gè)公知的連接器及其缺點(diǎn)。如圖7所示，這類(lèi)單極連接器的構(gòu)成為一插銷(xiāo)側(cè)連接件C1，它具有容納作為陽(yáng)端子的插銷(xiāo)端子2的圓筒形殼1；及一插座側(cè)連接件C2，它具有容納作為陰端子的插座端子4的圓筒形殼3。
在連接件C1的殼1的前側(cè)設(shè)有一個(gè)陰配合部分5，及在連接件C2的殼3的前側(cè)設(shè)有一個(gè)空心套筒狀的陽(yáng)配合部分6。如圖8所示，通過(guò)將陽(yáng)配合部分6配合在陰配合部分5中使插銷(xiāo)端子2與插座端子彼此形成電連接。標(biāo)記W1及W2表示連接到端子的電線(xiàn)并分別從連接件C1及C2延伸出來(lái)。
陽(yáng)配合部分6的外周面6a向其前端漸縮，以利于插入到陰配合部分5中。
在該公知的連接器中，包括陰配合部分5的插銷(xiāo)側(cè)連接件C1的整個(gè)殼1及包括陽(yáng)配合部分6的插座側(cè)連接件C2的整個(gè)殼3均由相同的塑料材料、如PVC構(gòu)成，它相對(duì)地硬并具有低彈性變形度。因此，配合部分5及6具有這樣的機(jī)械性能，即它們有硬性及難于彈性變形。
因此，就難于獲得這樣的機(jī)械效應(yīng)當(dāng)它們配合在一起時(shí)，配合部分5及6的配合阻力低，而在它們配合在一起后，它們拆開(kāi)或斷接的阻力大。這就是說(shuō)，當(dāng)采用其中陽(yáng)配合部分6緊密地配合在陰配合部分5內(nèi)的結(jié)構(gòu)時(shí)，考慮將它們彼此連接的力，難于將陽(yáng)配合部分6從陰配合部分5中斷開(kāi)并難于將前者插入到后者中。也即，連接其連接件C1及C2的操作性能差。當(dāng)考慮操作性能采用其中陽(yáng)配合部分6松弛地配合在陰配合部分5內(nèi)的結(jié)構(gòu)時(shí)，則易于將這些部分配合并也易于斷開(kāi)它們。這就是，插銷(xiāo)端子2與插座端子4彼此不是牢固地連接。
在該公知的連接器中，為防止配合部分5及6斷接，在陽(yáng)配合部分6的周面上形成一鎖肋7及在陰配合部分5的內(nèi)周面上形成一鎖槽8。當(dāng)陽(yáng)配合部分6配合在陰配合部分5內(nèi)時(shí)，肋7和槽8相卡合。
作為變型，該連接器可具有在配合部分5及6的截面中以波狀在軸向上連續(xù)地形成的多個(gè)鎖肋7及多個(gè)鎖槽8。
肋7及槽8允許陽(yáng)配合部分6松弛地配合在陰配合部分5內(nèi)，但由于部分5及6難于彈性變形，故鎖肋7引起了大的配合阻力。因此，在該結(jié)構(gòu)中的配合操作實(shí)質(zhì)上不同于在既不具有鎖肋7又不具有鎖槽8的結(jié)構(gòu)中將陽(yáng)配合部分6壓配合在陰配合部分5內(nèi)的操作。
US-A-4284312描述了一種具有包括端子的配合殼的三極連接器。陽(yáng)殼是堅(jiān)固的塑料材料，而陰殼是PVC彈性材料，由此可與陽(yáng)殼彈性地配合。在配合區(qū)域中陽(yáng)殼具有一平滑的外表。陰殼具有一組環(huán)形肋，它密封住陽(yáng)殼并建立起連接和斷接力。
本發(fā)明旨在避免或減少上述問(wèn)題。因此，本發(fā)明的目的是提供一種電連接器，其中一陽(yáng)配合部分能易于裝配到一陰配合部分中，而也能阻止它們彼此容易地分離。這允許連接操作高效地進(jìn)行，并允許端子彼此連接牢固。
根據(jù)本發(fā)明，提出了一種電連接器，它包括第一連接件，它具有第一殼及容納在第一殼中的端子；及第二連接件，它具有第二殼及容納在第二殼中的端子。
第一殼設(shè)有一具有內(nèi)配合面及敞開(kāi)的前端的陰配合部分，及第二殼設(shè)有一具有外配合面及一個(gè)前端的陽(yáng)配合部分。陽(yáng)配合部分適用于，當(dāng)連接器的第一及第二連接件插在一起形成該連接器的連接狀態(tài)時(shí)通過(guò)內(nèi)及外配合面之間的接觸被配裝在陰配合部分中，其中(連接器的)第一端子及第二端子相接合形成電連接。
該陽(yáng)配合部分在其外配合面上具有第一鎖件及陰配合部分在其內(nèi)配合面上具有第二鎖件，第一鎖件及第二鎖件用于當(dāng)連接器處于連接狀態(tài)時(shí)相互連鎖，由此限制陽(yáng)及陰配合部分，以免分離。該陰配合部分具有一包括敞開(kāi)的前端及第二鎖件的前部分并由彈性材料作成，因此可彈性地?cái)U(kuò)展，而陽(yáng)配合部分是由彈性比陰配合部分的前部分低的材料作成的，由此，當(dāng)它們配裝在一起時(shí)，陽(yáng)配合部分比陰配合部分的變形小。
陰配合部分具有第二部分，它相對(duì)其前部分位于后方并形成其內(nèi)表面的一部分，該第二部分的彈性低于其前部分的彈性。
在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)陽(yáng)配合部分配合在陰配合部分中時(shí)，該陰配合部分的前部分彈性地?cái)U(kuò)展，因而減輕鎖件的配合阻力，并能夠容易地接受陽(yáng)配合部分。因此，該結(jié)構(gòu)允許小的裝配阻力。
在陽(yáng)配合部分完全被接受后，陰配合部分由于其彈性就恢復(fù)到譬如其原始形狀。因此，配合狀態(tài)可通過(guò)鎖件的連鎖操作被可靠地保持。由于鎖件的形狀，所需的分離力能大于連接力。
由于該結(jié)構(gòu)的作用，可以滿(mǎn)足這些顯然相反的要求易于使陽(yáng)配合部分配合到陰配合部分中，而難于使彼此分離。
最好，第一鎖件是陽(yáng)配合部分外周面上的凸鎖件，及第二鎖件是陰配合部分內(nèi)周面上的凹鎖件，以及陰配合部分在其前端位置具有一個(gè)如此設(shè)置的接觸面，以致當(dāng)陽(yáng)配合部分插入到陰配合部分中時(shí)與凸鎖件配合，由此提供插入阻力。
在此情況下，配合操作為(1)凸鎖件部分與陰配合部分的前端相抵觸。其結(jié)果是，產(chǎn)生出初始的裝配阻力。
(2)當(dāng)克服初始阻力使凸鎖件被迫向前時(shí)，陰配合部分的前部分向外彈性地?cái)U(kuò)展，它施加一很小的阻力。
(3)當(dāng)凸鎖件部分被鎖入凹鎖件中時(shí)，陰配合部分的前部收縮，譬如恢復(fù)到原始形狀。
在以上(1)至(3)的一系列操作中，在當(dāng)凸鎖件首先與陰配合部分的前端接觸后，操作者以較大的力壓著一個(gè)連接件使凸鎖件朝著凹鎖件前進(jìn)。其結(jié)果是，凸鎖件隨著慣性作用前進(jìn)到凹鎖件中并鎖于其中。在此時(shí)，最好其結(jié)構(gòu)是這樣的，即操作者能感覺(jué)到配合完成，例如，當(dāng)發(fā)出“卡搭”聲響時(shí)。操作者由此知道配合操作已完成。慣性作用極大地減少了不完善連接的危險(xiǎn)。
如前所述，陰配合部分的前部分可彈性地?cái)U(kuò)展及它的在前部分之后的第二部分是不可變形部分或相對(duì)難以變形。因此，在連接件之間的連接完成后，當(dāng)外力(尤其是彎扭負(fù)荷)離加在陰配合部分上時(shí)，第二部分保護(hù)了端子的連接。因此，將不具有端子連接沒(méi)有到位、由外力引起變形或故障連接的可能性。
現(xiàn)在將參照附圖以非限制性(例)的方式來(lái)描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，附圖為

圖1是表示實(shí)施本發(fā)明的連接器的半截面正視圖，該連接器處于在插銷(xiāo)側(cè)連接件和插座側(cè)連接件彼此連接前的狀態(tài)；圖2是表示圖1中的連接件正好處于它們彼此完全連接前時(shí)的連接件半截面正視圖；圖3是表示圖1中的連接件彼此連接好時(shí)的連接件半截面正視圖；圖4是表示臨近圖2中所示狀態(tài)之前面狀態(tài)的局部放大圖；圖5是表示圖2中所示狀態(tài)的局部放大圖；圖6是表示圖3中所示狀態(tài)的局部放大圖；圖7是表示上述公知連接器的半截面正視圖，該連接器處于在插銷(xiāo)側(cè)連接件和插座側(cè)連接件彼此連接前的狀態(tài)；圖8是表示圖7中的連接件彼此連接好時(shí)的連接件半截面正視圖；圖9是具有可使用本發(fā)明連接器的一組太陽(yáng)能電池板的一個(gè)建筑物的示意圖；圖10是包括本發(fā)明連接的太陽(yáng)能電池板的示意圖。
以下將參照?qǐng)D1至圖6來(lái)描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
用于電連接的該連接器包括一個(gè)插銷(xiāo)側(cè)連接件C3，它具有容納一插銷(xiāo)端子13的殼11；及一個(gè)插座側(cè)連接件C4，它具有容納一插座端子14的殼12。
插銷(xiāo)側(cè)連接件C3的殼11具有分開(kāi)形成并連接在一起的第一、第二、及第三圓筒形模制部分15、16及17，其中第一部分15在電線(xiàn)(W1)伸出的一側(cè)(后側(cè))，第三部分17在前側(cè)，及第二部分16在它們的中間。第一及第一部分15，16通過(guò)將它們配裝在一起形成彼此不可拆卸的連接，及第二及第三部分16，17通過(guò)將它們配裝在一起形成彼此不可拆卸的連接，以形成圓筒形的插銷(xiāo)側(cè)連接件C3。
位于殼11后側(cè)的第一部分15用于密封及由彈性材料(典型為橡膠)構(gòu)成，它與電線(xiàn)(W1)的外周面緊密地接觸，以使得連接件C3可防水。
第三部分17也由可彈性變形的(有彈力的)的材料，如橡膠制成，最好是一種當(dāng)遭受應(yīng)力時(shí)不會(huì)帶有“蠕變”(“creep”)的橡膠、如硅橡膠制成。第二部分16是相對(duì)剛性的合成塑料材料，例如變型PPE(聚亞苯基乙醚)，變型PPO(聚亞苯基氧化物)，PPS(聚亞苯基硫化物)，UP(未飽和聚酯)，它們適用于連接器中構(gòu)成太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)部件。這些塑料材料是抗大氣、抗水解、阻燃、相對(duì)硬的材料，并具有低的彈性變形度。在正常使用時(shí)，部分17是不變形的。
連接件C3的陰配合部分18是由第三部分17及覆蓋第三部分17的第二部分16的前半部分組成的。因此，該陰配合部分18具有一個(gè)由彈性材料作成并位于其前側(cè)的可彈性擴(kuò)展/收縮的部分18a；及一個(gè)由比該可彈性擴(kuò)展/收縮部分18a硬的、并難于彈性變形的材料作成且位于其后側(cè)的很少能變形或不能變形的部分18b，該陽(yáng)端子13位于該陰配合部分18中。
為了簡(jiǎn)化附圖，在圖2至6中未表示第一、第二及第三部分的標(biāo)記15、16及17。
圍繞該可擴(kuò)展/收縮部分18a的中間部分之整個(gè)內(nèi)周面形成有一個(gè)環(huán)形鎖槽19。如圖4至6所放大表示的，槽19的截面接近V形，但是其表面在它的前側(cè)是以垂直或接近垂直于連接器中心軸線(xiàn)的角度形成的。
一個(gè)阻鎖面20(見(jiàn)圖4至6)以垂直或接近垂直于中心軸線(xiàn)的角度形成在該可擴(kuò)展/收縮部分18a的內(nèi)周面上。在阻鎖面20的外周側(cè)上形成了一個(gè)朝前端并向外傾斜的導(dǎo)向面21(亦見(jiàn)圖4至6)。該插座側(cè)連接件C4的殼12是由一位于電線(xiàn)(W2)伸出側(cè)(后側(cè))并用于密封的第一部分22及一位于前側(cè)的第二部分23組成的。第一及第二部分22，23通過(guò)將它們配裝在一起形成不可分離的連接，以構(gòu)成圓筒形殼12。一陽(yáng)配合部分24形成在第二部分23的前半部分中，并容納陰端子14。
第一部分22是由彈性材料如橡膠作成的以使殼12能防水。為了使陽(yáng)配合部分24足夠地堅(jiān)硬以便平滑地插入到連接件C3的陰配合部分18中，類(lèi)似于插銷(xiāo)側(cè)連接件C3的第二部分16，該設(shè)有陽(yáng)配合部分24的第二部分23是由合成塑料材料如PVC或變型PPE作成，它們適于使連接器構(gòu)成太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)部件，該第二部分相對(duì)地硬及具有一低彈性變形度。在連接器的正常使用中，該部分24實(shí)質(zhì)上不會(huì)變形。
為了簡(jiǎn)化附圖，在圖2至6中未表示第一、第二部分的標(biāo)記22及23。
一配合在陰配合部分18之鎖槽19中的鎖肋25被形成在陽(yáng)配合部分24的外周面上并接近其后端。
相應(yīng)于槽19的形狀，肋25具有V形截面，且其后側(cè)面是以垂直或接近垂直于中心軸線(xiàn)的角度形成的，而另一面很平緩地傾斜。
肋25的外徑等于或較大于槽19的外徑(槽19底部的直徑)。
在陽(yáng)配合部分24的后端第二部分23上形成了一朝前的階梯環(huán)狀面26(標(biāo)記26僅表示在圖4至6上)。當(dāng)陽(yáng)配合部分24被完全插到陰配合部分18中時(shí)，該陰配合部分18的阻鎖面20及其導(dǎo)向面21與階梯面26相接觸。
在陽(yáng)配合部分24的前端上形成外周面24a并向其前端逐漸縮小，以使陽(yáng)配合部分24能容易地配裝到陰配合部分18中。陽(yáng)配合部分24在其前端上的外徑被設(shè)置成略小于陰配合部分18的內(nèi)徑。
為了使陰配合部分18及陽(yáng)配合部分24在配合時(shí)緊密地接觸，該陽(yáng)配合部分24在其后端上的外徑被設(shè)置成等于或略大于陰配合部分18的內(nèi)徑。這樣可實(shí)現(xiàn)一個(gè)密封結(jié)構(gòu)。
在將連接件C3及C4彼此連接時(shí)，產(chǎn)生以下的作用(1)如圖4所示，鎖肋25與阻鎖面20相接觸。其結(jié)果是產(chǎn)生一個(gè)對(duì)配合的阻力。
(2)當(dāng)克服該配合阻力將肋25壓向陰配合部分18時(shí)陰配合部分18的可擴(kuò)展/收縮部分18a向外彈性地?cái)U(kuò)展，由此接收肋25。其結(jié)果是，肋25前移并遇到小阻力。
(3)當(dāng)肋25鎖入槽19時(shí)，該可擴(kuò)展/收縮部分18a恢復(fù)到其原始形狀，或接近原始形狀。
在將連接件C3及C4彼此連接的操作時(shí)，當(dāng)鎖肋25抵觸阻鎖面20時(shí)操作者以較大的力使連接件壓在一起。其結(jié)果是，該可擴(kuò)展/收縮部分18a向外擴(kuò)展。在此時(shí)，由于產(chǎn)生慣性，陽(yáng)配合部分24完全地配合到陰配合部分18中。進(jìn)而，凸鎖部分25的前移將停止在正確的位置上。
這就是，通過(guò)對(duì)鎖肋25施加一小力就能使陽(yáng)配合部分24牢固地配裝到陰配合部分18中。并且，陽(yáng)配合部分24不能正確地配合到陰配合部分18中的可能性是極其微小的。
在典型的連接操作中，鎖肋25的向前被停止，然后再向前并鎖入到鎖槽19中，由此產(chǎn)生一聲“卡搭”聲響。在此時(shí)，肋25的向前停止及操作者感到“卡搭”聲響，這就能使操作者知道，插銷(xiāo)側(cè)連接件C3及插座側(cè)連接件C4之間的連接已經(jīng)完成。
參照?qǐng)D6，當(dāng)陽(yáng)配合部分24配合在陰配合部分18中時(shí)，阻鎖面20及配合導(dǎo)向面21與階梯面26接觸，陽(yáng)配合部分24的外周面與陰配合部分18的內(nèi)周面變?yōu)橘N合并彼此連續(xù)地接觸。該狀態(tài)能使操作者知道插銷(xiāo)側(cè)連接件C3及插座側(cè)連接件C4之間的連接完成。
導(dǎo)向面21用于在配合操作期間向著陰配合部分18的內(nèi)部引導(dǎo)肋25。
陰配合部分18不會(huì)整個(gè)變形，而僅是它的包括槽19的前部分(可擴(kuò)展/收縮部分18a)的彈性變形。它的后部分(不可變形部分18b)難于變形。因此，在連接件C3及C4之間的連接完成后，在陰配合部分18上施加一外力時(shí)，不可變形部分18b保護(hù)著端子連接區(qū)域。因而，端子連接區(qū)域不在正確位置上、由外力引起變形或故障連接的危險(xiǎn)性小。
其它的實(shí)施形式為(1)在上述實(shí)施例中，作為陰配合部分18的鎖件部分，鎖槽19形成在其上。作為陽(yáng)配合部分24的鎖件部分，凸鎖件25形成在其上。但凸鎖件部分25可以形成在陰配合部分18的內(nèi)周面上，及鎖槽19可以形成在陽(yáng)配合部分24的外周面上。
此外，多個(gè)凸鎖件25及鎖槽19能通過(guò)將它們以適當(dāng)?shù)妮S向間隔或以波形連續(xù)地布置形成在多個(gè)位置上。
(2)在上述實(shí)施例中，僅是陰配合部分18的前部分(可擴(kuò)展/收縮部分18a)構(gòu)成可彈性變形部分。但是，整個(gè)陰配合部分18也可構(gòu)成可彈性變形部分。
本發(fā)明的用于電連接的連接器可有利地使用在太陽(yáng)能電池板組件之間及太陽(yáng)能電池板之間作電連接。但是本發(fā)明的用于電連接的連接器也可廣泛地使用于其它電部件的連接。圖示的連接器是單極的，但是本中用于多極連接器。
圖9表示具有一個(gè)屋頂31的建筑物30，該屋頂?shù)耐獗砻娌糠值赜梢唤M太陽(yáng)能電池板32組成。這些太陽(yáng)能電池板相互電連接，例如通過(guò)如圖1至6所一發(fā)明的連接器相串聯(lián)。圖10表示一個(gè)具有連接到連接件34的電線(xiàn)33的太陽(yáng)能電池板32。這些連接件34可以都是圖1至6中的插銷(xiāo)側(cè)連接件C3或都是插座側(cè)連接件C4，或一個(gè)是插銷(xiāo)側(cè)連接件C3及另一個(gè)是插座側(cè)連接件C4。這些連接器也可用于將太陽(yáng)能電池板連接到外部電路。該連接器是緊湊，堅(jiān)固的，并易于在譬如屋頂上可獲得的有限空間中的正確連接。
權(quán)利要求
1.一種電連接器，包括第一及第二連接件(C3，C4)，它們具有各自殼體及容納在各自殼體中的端子；一個(gè)所述殼體設(shè)有一具有內(nèi)配合面及一敞開(kāi)的前端的陰配合部分(18)，及另一所述殼設(shè)有一具有外配合面及一個(gè)前端的陽(yáng)配合部分(24)，該陽(yáng)配合部分(24)適用于，當(dāng)連接器中的端子相連接的連接狀態(tài)時(shí)通過(guò)所述內(nèi)及外配合面之間的接觸被配合在陰配合部分(18)中以形成電連接，其特征在于所述陽(yáng)配合部分在其外配合面上具有第一鎖件(25)及所述陰配合部分在其內(nèi)配合面上具有第二鎖件(19)，這些鎖件在所述連接狀時(shí)相連鎖，由此限制所述陽(yáng)及陰配合部分的分離；所述陰配合部分具有一包括所述敞開(kāi)的前端及所述第二鎖件(19)的前部分(18a)并由彈性材料制成，因此可彈性地?cái)U(kuò)展，而所述陽(yáng)配合部分(24)是由彈性比所述陰配合部分的所述前部分(18a)低的材料制成的，由此，當(dāng)它們配裝在一起時(shí)，所述陽(yáng)配合部分比陰配合部分的變形??；及所述陰配合部分具有一第二部分(18b)，它相對(duì)其所述前部分位于后方并形成其所述內(nèi)表面的一部分，該第二部分的彈性低于其所述前部分的彈性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的連接器，其特征在于，所述第一鎖件是所述陽(yáng)配合部分的所述外周面上的凸鎖件(25)，及第二鎖件是所述陰配合部分的所述內(nèi)周面上的凹鎖件(19)，以及所述陰配合部分在其前端位置具有一個(gè)如此設(shè)置的接觸面(20)，以致當(dāng)所述陽(yáng)配合部分插入到所述陰配合部分中時(shí)與所述凸鎖件配合，由此提供插入阻力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的電連接器，其特征在于，所述凸鎖件(25)具有一第一面，該面向前朝著陽(yáng)配合部分插入到陰配合部分的方向并相對(duì)所述插入方向傾斜，及具有一向后的第二面，該面位于所述第一面的后方并比所述第一面更傾斜地靠近于垂直所述插入方向的平面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的電連接器，其特征在于，陽(yáng)配合部分朝著其所述前端逐漸縮小，及所述陰配合部分的所述內(nèi)配合面離開(kāi)其所述敞開(kāi)的前端互補(bǔ)地逐漸縮小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的電連接，其特征在于，一所述端子(13)置于由所述內(nèi)配合面限界的凹口內(nèi)，及另一所述端子(14)置于在其前端敞開(kāi)的所述陽(yáng)配合部分中的凹口內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的電連接器用于太陽(yáng)能電池板的相互電連接。
全文摘要
一種電連接器,尤其用于太陽(yáng)能電池板,其具有包括電端子的陽(yáng)及陰配合部分的連接件,這些配合部分各具有相互配合以阻止斷開(kāi)的自鎖件。陰配合部分具有在與相對(duì)剛性的陽(yáng)配合部分配合時(shí)可彈性擴(kuò)展的前部分及一彈性小于前部分的該部分后面的第二部分。
文檔編號(hào)H01R13/20GK1242627SQ99110498
公開(kāi)日2000年1月26日 申請(qǐng)日期1999年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月16日
發(fā)明者桑原正紀(jì), 東小薗誠(chéng) 申請(qǐng)人:住友電裝株式會(huì)社