CN102403609B - 能够使用工具分离的太阳能连接器 - Google Patents

Abstract

一种电连接器外壳系统，该电连接器外壳系统包括：插座外壳、插头外壳和锁定机构。该锁定机构绕一个外壳上的枢转杆枢转，并且钩住另一个外壳上的锁定杆，从而将配对的外壳固定到一起。当锁定机构锁定时，在锁定机构上的固定件与锁定杆附近的固定片接合。在打开锁定机构并分离配对的外壳前，必须通过螺丝刀或类似的工具分离固定件。可以包括防护锁定隔板来阻挡直接进入接合的固定件和固定片。外壳包括隔绝水和尘土的重叠壳体，并且当闭合时，锁定机构至少部分覆盖所述壳体，并进一步保护壳体。在实施方式中，保持机构自动抵抗重力保持锁定机构打开，使得能够使用单手和/或在戴手套时连接并且分离所述外壳。

Description

能够使用工具分离的太阳能连接器

相关申请

本申请要求申请日为2010年4月5日的美国临时申请No.61/320,788和申请日为2010年9月10日的美国临时申请No.61/381,712的优先权。两项申请基于所有目的将作为参考整体结合入本申请中。

技术领域

本发明涉及电连接器，更具体地说，本发明涉及满足太阳能产业应用标准的电连接器。

背景技术

单触点电连接器系统和多触点电连接器系统广泛应用于很多家庭应用和工业应用中。典型地，此类连接器系统包括插头和配对的插座，插头和配对的插座中的每一个均包括或能够容纳一个或多个电触点的安装，当插头和插座配合时所述多个电触点互相连通。插头和插座都设置有外壳，从而能够使电触点彼此隔离并且与外界隔离，将电触点排列为彼此对齐，并且当连接器配合时将触点保持为彼此固定连接。触点可以与外壳形成为一体，或者触点可以安装到外壳内以使已知的外壳系统可以容纳多种类型和排列方式的触点。为了防止所述插头与所述插座意外分离，所述外壳一般都带有锁定机构。

根据预期的用途，电连接器受限于一些标准和要求。特别地，由于太阳能连接器通常位于屋顶、塔或是其它进入受限的位置，并且还由于经常暴露于阳光、尘土(debris)、降雨或是其它野外环境条件下，因此如果不是独特地，应用到太阳能产业的连接器具有多个标准和实际注意事项。例如，时常会发生工人想要试图分离一对配合的太阳能电连接器时，却出现需要戴上手套和/或一只手被占用的情况。但是，目前标准确定的是仅能通过使用工具来将配对的太阳能连接器进行彼此分离，从而使得只使用一只手和/或在戴手套情况下分离连接器很困难。

因此需要一种电连接器外壳系统，该系统需要工具来分离配对连接器，从而防止连接时被尘土和雨水污染，并且能够使用单手和/或在戴手套的情况下进行分离。

发明内容

要求保护一种通用电连接器外壳系统，该电连接器外壳系统提供触点的安全的锁定连接，需要使用螺丝刀或类似的的工具进行分离，并且当锁定时能够阻止水和尘土的污染。本发明的实施方式还便于使用者在使用单手和/或戴手套时分离连接器。

所要保护的连接器外壳系统包括插头外壳和配对的插座外壳，该插头外壳和配对的插座外壳中的一个包括一对从相对的壁向外延伸的锁定枢轴(latch pivot)，该插头外壳和配对的插座外壳中的另一个包括一对从相对的壁向外延伸的锁定杆(latch post)。为了方便的目的，下面将按照所述锁定枢轴位于所述插座外壳上，所述锁定杆位于所述插头外壳上来描述本发明。但是应当被理解的是在本发明的一些实施方式中，所述锁定杆位于所述插座外壳上，所述锁定枢轴位于所述插头外壳上。

所要保护的连接器外壳系统还包括锁定机构和一对钩部(hook)，所述锁定机构可旋转地安装在所述锁定枢轴上，当所述插头外壳和所述插座外壳配对时，所述一对钩部与相对设置的所述一对锁定杆接合。靠近所述锁定机构的每个钩部设置有当所述钩部与所述锁定杆接合时与配对的固定片(catchtab)配合的固定件(catch)，所述固定件靠近对应的所述锁定杆，从而需要使用螺丝刀或类似的工具以将所述固定件与所述固定片分离，以使所述钩部从所述锁定杆分离，所述锁定机构旋转脱离轨道，并且分解所述连接器外壳。在一些实施方式中，所述固定件通过活动铰链(living hinge)与所述锁定机构相连。

在一些实施方式中设置有防护锁定隔板，该防护锁定隔板(protectivelatching barrier)阻挡直接进入锁定区域，在该锁定区域中所述锁定机构(latch)与所述锁定杆接合并且所述固定件与所述固定片接合。因此，所述锁定隔板进一步阻止所述固定件从所述固定片分离，除非使用合适的工具绕开所述隔板。

当所述锁定机构接合时，所述锁定机构覆盖两个外壳之间的接合处，从而阻止水和尘土进入所述连接器。在某些实施方式中，当所述锁定机构旋转到该锁定机构的开放方向(open orientation)时，锁定保持机构自动捕获所述锁定机构并且将所述锁定机构固定在开放位置。

在一些实施方式中，一个或多个电触点与所述连接器外壳中的每一个永久地连接，或与该连接器外壳中的每一个一体形成。在其他实施方式中，所述连接器外壳中的每一个都可以容纳具有不同尺寸和结构的各种可插入触点。

在某些实施方式中，所述连接器外壳系统中的一些或者全部由经关于紫外线照射的UL户外认证的塑料制成，并且在一些实施方式中，所述连接器外壳系统设置为通过在零下40摄氏度(degree C)的一米跌落试验。

本发明为连接器外壳系统，该连接器外壳系统包括：插座外壳，该插座外壳具有插座壳体，并且设置为容纳至少一个电触点；和插头外壳，该插头外壳具有插头壳体，该插头壳体适于容纳至少一个电触点并且适于在配合方向上与所述插座外壳配合，当所述插头外壳与插座外壳配合时，所述插头壳体适于与所述插座壳体重叠，从而重叠壳体(overlapping shell)形成阻止水和尘土侵入到所述电触点的隔板。

本发明还包括一对锁定枢轴，该对锁定枢轴沿与所述插座外壳和所述插头外壳中的一个相反的方向向外延伸，所述锁定枢轴沿垂直于所述配合方向的轴线延伸；以及一对锁定杆，该对锁定杆沿与所述插座外壳和所述插头外壳中的另一个相反的方向向外延伸，并且所述一对锁定杆设置为当所述插座外壳与所述插头外壳配合时对准所述锁定枢轴。

本发明还包括锁定机构，该锁定机构具有一对相对的枢轴孔和一对相对的锁定钩，所述一对相对的枢轴孔可旋转地安装在所述一对锁定枢轴上以确保所述锁定机构在锁定方向和开放方向之间旋转，所述锁定钩设置为当所述锁定机构处于所述锁定方向时钩住所述锁定杆的附件，所述锁定机构设置为当所述锁定机构处于所述锁定方向时覆盖所述插座外壳和所述插头外壳的重叠壳体的至少一部分并且阻止尘土和水进入；一对固定片，该对固定片靠近所述一对锁定杆；和一对固定件，该对固定件靠近所述一对锁定钩并且适于当所述锁定机构位于所述锁定方向时自动与所述固定片接合，在所述锁定机构能够从所述锁定方向旋转到所述开放方向之前需要将所述固定件从所述固定片分离，从而能够仅通过使用工具而不是徒手来使所述固定件从所述固定片分离。

本发明的实施方式还包括锁定保持机构，该锁定保持机构设置为当所述锁定机构旋转到开放方向时自动捕获所述锁定机构，并且在所述开放方向保持所述锁定机构以抵抗由于重力产生的分离，直至通过外力解除来自所述锁定机构的锁定。在这些实施方式中一些中，所述锁定保持机构包括：保持止挡件(retaining stop)，该保持止挡件从所述插头外壳突出；以及保持翼板(retaining flap)，该保持翼板从所述锁定机构延伸，所述保持止挡件和所述保持翼板设置为当所述锁定机构与所述锁定枢轴连接并且旋转到所述开放方向时，所述保持翼板与所述止挡件接合。

在一些实施方式中，通过使用螺丝刀使所述固定件与所述固定片分离。在一些实施方式中所述插座外壳和所述插头外壳中的至少一个包括至少一个永久安装的电触点。在其他的实施方式中，所述插座外壳和所述插头外壳中的至少一个设置为容纳至少一个可插入的电触点。

在某些实施方式中，所述固定件通过活动铰链与所述锁定机构接合。这些实施方式中的一些还包括一对固定止挡件，该对固定止挡件适于限制所述活动铰链的移动范围。

在一些的实施方式中，所述锁定机构的所述一对相对的枢轴孔能够安装到所述一对锁定枢轴和所述一对锁定杆上，所述锁定钩与所述一对锁定枢轴和所述一对锁定杆中的任一个接合，并且一对固定片设置在所述插头外壳和插座外壳中的每一个上，从而能够根据连接器外壳系统的使用者的偏好，确保所述锁定机构与所述插头外壳和所述插座外壳中的任一个连接，并钩住所述插头外壳和所述插座外壳中的另一个。在这些实施方式中的一些中，锁定保持机构能够在所述锁定机构与所述插座外壳接合时将所述锁定机构保持在所述开放方向上，并且所述锁定保持机构能够在所述锁定机构与所述插头外壳接合时将所述锁定机构保持在所述开放方向上。

在一些实施方式中，所述插座外壳和所述插头外壳中的至少一个设置为安装在螺纹管内。在另一些实施方式中，所述连接器外壳系统中的至少一个元件由经关于紫外线照射的UL户外认证(UL outdoor rated for ultravioletexposure)的塑料制成。

在一些实施方式中，所述连接器外壳系统中的至少一个元件构成为能够通过在零下40摄氏度的一米跌落试验。在一些实施方式中，所述连接器外壳系统还包括一对防护锁定隔板，当所述固定件与所述固定片接合且所述锁定机构处在所述锁定方向时，所述防护锁定隔板阻挡直接进入所述固定件和所述固定片。

此处描述的特征和优点并没有完全包括，特别地，根据附图、说明书和权利要求，本领域技术人员可以明确本发明的其他特征和优点。另外，值得注意的是，说明书中选择的语言主要是为了达到易读和指导的目的，而不是用于限制本发明的主旨范围。

附图说明

图1A为一种优选实施方式的插头外壳的立体图，插座外壳设置为直接与接线相连；

图1B为与图1A的方向相反的插头外壳的立体图；

图1C到图1H分别为图1A的插头外壳的俯视图、左视图、仰视图、右视图、正视图和后视图；

图1I为插头外壳的一个优选实施方式的立体图，该插头外壳包括防护锁定隔板，该防护锁定隔板环绕插头外壳的锁定区域延伸，插头外壳设置为直接与接线相连；

图1J为与图1I的方向相反的插头外壳的立体图；

图1K到图1P分别为图1I的插头外壳的俯视图、左视图、仰视图、右视图、正视图和后视图。

图2A为插座外壳的一个优选实施方式的立体图，插座外壳设置为直接与接线相连；

图2B为与图2A的方向相反的插座外壳的立体图；

图2C到图2H分别为图2A的插座外壳的俯视图、右视图、仰视图、左视图、正视图和后视图；

图3A为锁定机构的一个优选实施方式的立体图，包括插入件(insert)，该插入件显示本实施方式中的一个钩锁件(hooks and latches)的详细的内部侧视图；

图3B为与图3A的方向相反的锁定机构的立体图；

图3C到图3H分别为图3A的锁定机构的正视图、右视图、左视图、后视图、俯视图和仰视图；

图4A为图3A的锁定机构与图2A的插座外壳组合后的立体图，锁定机构显示为在其锁定方向；

图4B为锁定机构和图4A的插座外壳的侧视图，显示为锁定机构在其解锁方向；

图4C为图1A的插头外壳和图2A的插座外壳通过图3A的锁定机构相配合并进行锁定的立体图；

图4D为与图4C的方向相反的组合件的立体图；

图4E为图1I的插头外壳和图2A的插座外壳通过图3A的锁定机构性配合并进行锁定的立体图；以及

图4F为与图4E的方向相反的组合件的立体图。

具体实施方式

本发明为一种通用电连接器外壳系统，该系统提供触点间的安全、锁定的连接，分离连接器时需要使用螺丝刀或类似的工具，并且防止锁定时水或尘土污染触点。一些实施方式使得能够单手和/或戴手套时分离连接器。在一些的实施方式中，所要保护的电连接器外壳系统的至少一个元件由经关于紫外线照射的UL户外认证的塑料制成，和/或构成为通过在零下40摄氏度的一米跌落试验。

参照图1A，所要保护的电连接器外壳系统包括插头外壳100，该插头外壳100可以与配对的插座外壳(图2A中的200)配合。该插头外壳100包括一对锁定杆102和一个重叠壳体106，插座外壳200具有的配对壳体(compatible shell)(图2A中的206)可以插入重叠壳体106中。参照图1B，固定片104设置为靠近锁定杆102，并且固定片104适于与锁定机构300的固定件312接合，在下面将会参照图3A进行更详细的描述。

图1C到图1H分别为图1A的实施方式的俯视图、左视图、正视图、右视图、仰视图和后视图。

参照图1I，本发明的实施方式中，插头外壳110包括防护锁定隔板112，该防护锁定隔板112环绕锁定区域延伸，在该锁定区域，锁定机构300的固定件312与固定片104接合。从而在不使用合适的工具的避开防护隔板112前提下，使防护锁定隔板112进一步防止无意的或有意的将固定件312从固定片104分离的情况发生。

图1J到图1P分别为图1I的实施方式的俯视图、左视图、正视图、右视图、仰视图和后视图。

图1A的实施方式的插座外壳200在图2A显示为正视立体图。插座外壳200包括一对锁定枢轴202，该一对锁定枢轴202从插座外壳200的重叠壳体206的相对侧向外延伸。插座外壳200的重叠壳体206的大小设置为允许滑入插头外壳100、110的重叠壳体106，从而为包含在该重叠壳体206里面的触点提供电绝缘，并且提供密封以防止触点受到水和尘土的污染。插座外壳200还包括保持止挡件208，该保持止挡件208的功能将参考图4B做进一步解释。图2B为与图2A的方向相反的插座外壳的立体图，并且图2C到图2H分别为图2A的插座外壳的俯视图、右视图、仰视图、左视图、正视图和后视图。

参照图3A，本发明还包括锁定机构300。锁定机构300包括枢轴孔302，该枢轴孔302可旋转地安装在插座外壳200的锁定枢轴202上。锁定机构300还包括一对锁定钩304，当连接器外壳100和连接器外壳200配合时，锁定钩304能够与插头外壳100的锁定杆102接合。

锁定机构300包括侧部306和顶部308，侧部306使枢轴孔302和锁定钩304互连，并且当外壳100和外壳200配合以及锁定钩304与锁定杆102接合时，顶部308位于重叠壳体106和重叠壳体206的接合处的上方。当锁定机构300接合时，锁定机构的顶部308进一步防止电触点受到水和尘土的污染。在图3A的实施方式中，片部或突出部310设置在盖308上，可以促进固定或顶住所述盖以使锁定机构300关于枢轴孔302枢转并且抬升锁定钩304且使锁定钩304与锁定杆102脱开。

连接在各个锁定钩304上的是固定件312和保持止挡件314。在图3A的实施方式中，固定件312通过活动铰链316连接到锁定钩304上。当锁定钩304与锁定杆102上接合时，固定件312自动与固定片104接合，该固定片104与锁定杆102连接或靠近。一旦接合，固定件312防止锁定机构分离，除非使用螺丝刀或类似的工具来弯曲活动活动铰链316并且将固定件312从固定片104上分离。在图3A的实施方式的固定止挡件(catch stop)314防止活动铰链316过度弯曲，以防止活动铰链316的材料疲劳和可能的损坏。

图3B为与图3A的方向相反的锁定机构300的立体图，除了已经描述的特征以外，图3B的实施方式包括在图3B可见的保持翼板318，该保持翼板318连接到盖308的下后区域。当锁定机构300关于枢轴孔302旋转到开放方向并将所述锁定机构维持在所述开放方向时，保持翼板318接合到保持止挡件208，下面将参考图4B做更详细描述。图3C到图3G分别为图3A的锁定机构300的正视图、右视图、左视图、后视图、俯视图、和仰视图。

图4A展示了图3A的锁定机构300与图2A的插座外壳200组合示意图。在图4A中，锁定机构300表示为未锁定或是开放方向，可以连接到插座外壳。

图4B为图4A的插座外壳200和锁定机构300的侧视图。在图4B可以看到当锁定机构300旋转到该锁定机构300的开放方向时，并且通过使锁定机构300的保持翼板318与插座外壳200的保持止挡件208接合使锁定机构300保持在上述位置。由于在拉拽插头外壳100，110和插座外壳200使其彼此分离时不需要单独用手使锁定机构300保持打开，上述特征使得能够只使用单手和/或戴着手套将插头外壳100，110从插座外壳200中分离。在图4B的实施方式中，保持翼板318和保持止挡件208具有作为锁定保持机构的功能。其它的实施方式包括本领域公知的不同机构，该机构可以在锁定机构300的开放方向自动锁定并且保持直到该锁定机构300被挤推关闭。

图4C为图1A的插头外壳100、图2A的插座外壳200以及图3A的锁定机构300全部组合和锁定为一个单元的立体图。插座外壳200的重叠壳体206已经插入插头外壳100的配对壳体106内。锁定机构300的枢轴孔302与插座外壳200的锁定枢轴202可旋转地接合，并且锁定钩304已经与插头外壳100的锁定杆102接合。尽管锁定机构300的固定件312在图4C不可见，但是该锁定机构300的固定件312已经与插头外壳100的固定片104接合。图4C的组合实施方式在图4D中表示为方向相反的立体图。

图4E为图1I的插头外壳110、图2A的插座外壳200以及图3A的锁定机构300全部组合和锁定为一个单元的立体图。图4E的组合实施方式在图4F中表示为方向相反的立体图。在图4E和图4F中可以看到防护锁定隔板112围绕锁定区域延伸，在该区域中锁定钩304与锁定杆102接合并且固定件312与固定片104接合，不使用合适的工具绕开防护锁定隔板112就无法将固定件312从固定片104分离。

上述对本发明实施方式的描述出于说明和描述的目的。不考虑本申请的形式或可替换部分，出于全部目的提交文件的每一页以及每一页上的全部内容虽然被特征化、区别开或是进行了编号，但都被认为是本申请的实质部分。本说明书并不意于穷举性的或者将本发明限制在所公开的精确形式中。可以根据本公开作多种修改和变形。

Claims (14)

1.一种连接器外壳系统，该连接器外壳系统包括：

插座外壳，该插座外壳具有插座壳体，并且设置为容纳至少一个电触点；

插头外壳，该插头外壳具有插头壳体，该插头壳体适于容纳至少一个电触点并且适于在配合方向上与所述插座外壳配合，当所述插头外壳与所述插座外壳配合时，所述插头壳体适于与所述插座壳体重叠，因此，重叠壳体形成阻止水和尘土侵入到所述电触点的隔板；

一对锁定枢轴，该对锁定枢轴从所述插座外壳和所述插头外壳中的一个的相对的壁向外延伸，所述锁定枢轴沿垂直于所述配合方向的轴线延伸；

一对锁定杆，该对锁定杆从所述插座外壳和所述插头外壳中的另一个的相对的壁向外延伸，并且所述一对锁定杆设置为当所述插座外壳与所述插头外壳配合时对准所述锁定枢轴；

锁定机构，该锁定机构具有一对相对的枢轴孔和一对相对的锁定钩，该对相对的枢轴孔可旋转地安装在所述一对锁定枢轴上以确保所述锁定机构在锁定方向和开放方向之间旋转，所述锁定钩设置为当所述锁定机构处于所述锁定方向时钩住所述锁定杆的附件，所述锁定机构设置为当所述锁定机构处于所述锁定方向时覆盖所述插座外壳和所述插头外壳的重叠壳体的至少一部分并且阻止尘土和水进入；

一对固定片，该对固定片靠近所述一对锁定杆；和

一对固定件，该对固定件靠近所述一对锁定钩并且适于当所述锁定机构位于所述锁定方向时自动与所述固定片接合，在所述锁定机构能够从所述锁定方向旋转到所述开放方向之前需要将所述固定件从所述固定片分离，从而能够仅通过使用工具而不是徒手来使所述固定件与所述固定片分离。

2.根据权利要求1所述的连接器外壳系统，该连接器外壳系统还包括锁定保持机构，该锁定保持机构设置为当所述锁定机构旋转到所述开放方向时自动捕获所述锁定机构，并且在所述开放方向保持所述锁定机构以抵抗由于重力产生的分离，直至通过外力解除来自所述锁定机构的锁定。

3.根据权利要求2所述的连接器外壳系统，其中所述锁定保持机构包括：保持止挡件，该保持止挡件从所述插头外壳突出；以及保持翼板，该保持翼板从所述锁定机构延伸，所述保持止挡件和所述保持翼板设置为当所述锁定机构与所述锁定枢轴连接并且旋转到所述开放方向时，所述保持翼板与所述保持止挡件接合。

4.根据权利要求1所述的连接器外壳系统，其中通过使用螺丝刀使所述固定件与所述固定片分离。

5.根据权利要求1所述的连接器外壳系统，其中所述插座外壳和所述插头外壳中的至少一个包括至少一个永久安装的电触点。

6.根据权利要求1所述的连接器外壳系统，其中所述插座外壳和所述插头外壳中的至少一个设置为容纳至少一个可插入的电触点。

7.根据权利要求1所述的连接器外壳系统，其中所述固定件通过活动铰链与所述锁定机构接合。

8.根据权利要求7所述的连接器外壳系统，该连接器外壳系统还包括一对固定止挡件，该对固定止挡件适于限制所述活动铰链的移动范围。

9.根据权利要求1所述的连接器外壳系统，其中所述锁定机构的所述一对相对的枢轴孔能够安装到所述一对锁定枢轴和所述一对锁定杆上，所述锁定钩与所述一对锁定枢轴和所述一对锁定杆中的任一个接合，并且一对固定片设置在所述插头外壳和所述插座外壳中的每一个上，从而能够根据所述连接器外壳系统的使用者的偏好，确保所述锁定机构与所述插头外壳和所述插座外壳中的任一个连接，并钩住所述插头外壳和所述插座外壳中的另一个。

10.根据权利要求9所述的连接器外壳系统，其中锁定保持机构能够在所述锁定机构与所述插座外壳接合时将所述锁定机构保持在所述开放方向上，并且所述锁定保持机构能够在所述锁定机构与所述插头外壳接合时将所述锁定机构保持在所述开放方向上。

11.根据权利要求1所述的连接器外壳系统，其中所述插座外壳和所述插头外壳中的至少一个设置为安装在螺纹管内。

12.根据权利要求1所述的连接器外壳系统，其中所述连接器外壳系统中的至少一个元件由经关于紫外线照射的UL户外认证的塑料制成。

13.根据权利要求1所述的连接器外壳系统，其中所述连接器外壳系统中的至少一个元件构成为能够通过在零下40摄氏度的一米跌落试验。

14.根据权利要求1所述的连接器外壳系统，该连接器外壳系统还包括一对防护锁定隔板，当所述固定件与所述固定片接合且所述锁定机构处在所述锁定方向时，所述防护锁定隔板阻挡其他东西直接进入所述固定件和所述固定片。