CN107785715B - 一种可靠易维护接线盒 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可靠易维护接线盒，包括盖子、盒体密封圈、底座、汇流带夹、端子、二极管夹、二极管、底板、线缆密封圈、密封压块、压线块以及线缆；盒体密封圈放置于底座顶部的环形凹槽内；盖子的盖沿插入环形凹槽内挤压盒体密封圈；设置在盖子的盖沿上的联结机构非活动部分和设置在底座的环形凹槽外壁上的联结机构活动部分组成联结机构，联结机构活动部分同时将盒体密封圈阻挡在环形凹槽之中；底座、线缆、线缆密封圈、密封压块、压线块之间多重干涉密封；二极管夹和/或汇流带夹下方的底座或底板或端子上设置有翘点凸台。本发明实现了更为简化的盒体结构、更高的可靠性、更佳的线缆防水密封性能、以及更高效率的二极管维护安装。

Description

一种可靠易维护接线盒

技术领域

本发明涉及接线盒结构设计领域，特别是一种可靠易维护的接线盒结构。

背景技术

传统接线盒的盖子与底座之间的密封是通过盖子和底座挤压两者之间的橡胶盒体密封圈来进行密封的。橡胶盒体密封圈安装于盖子的槽体内，仅通过槽体旁的挡块卡住以不至于脱落。挡块对盒体密封圈的固定效果有限，盒体密封圈易脱落；盒体密封圈所在处的盖子厚度较小，强度较低；橡胶盒体密封圈需做到与槽体几乎一样宽才能卡在槽体内，挡块挤压橡胶盒体密封圈，橡胶盒体密封圈容易变形老化，影响寿命；橡胶盒体密封圈也挤压盖子，盖子容易应力变形造成密封不良；盒体密封圈与底座内部没有热隔离，盒体内器件发出的热量易传递到密封结构部位，影响盒体密封圈的寿命；盒体密封圈与底座内部没有电磁隔离，人体与盒体内部带电器件之间的带电距离小，易造成各种短路、火灾和爆炸事故。申请人曾在CN201620056625.4中提出过一种盒体密封结构，该方案中将盒体密封圈保持在环形凹槽中不会掉出是通过扣钩实现的，而将底座与盖子结合则是通过另外的机构实现的，结构较为复杂；该方案中将底座与盖子结合的机构包括活动部分和非活动部分两部分，活动部分是设置于盖子的数个卡爪，非活动部分是开设在底座上对应的数个卡槽，其中卡爪展开在盖子外围十分突兀，不但破坏了盖子整体的协调性，而且单独无保护的卡爪容易发生折断损坏，结构可靠性较低。

接线盒有线缆进出，接线盒的应用环境又多为户外，若外部雨水介质渗入将会影响其电气功能，因此接线盒在固定线缆的同时具有防水性能是结构设计中重要的考虑因素。传统接线盒对于线缆进线处的防水密封并没有特别好的设计方案，结构上存在诸多不合理之处，防水效果普遍不佳。

传统接线盒中的二极管一般是通过笼型夹子与端子片固定连接，还需一个协助装配二极管的支撑零件，导致结构比较复杂，成本较高。由于接线盒中的空间较小，且笼型夹子的夹持力较大，因此当二极管需要维护更换时，拆装二极管的操作难度往往很大，工人经常需要花费很多时间和力气才能拆卸下旧的二极管及换上新的二极管，而且拆卸二极管时容易损坏夹子，安装二极管时是否安装到位也难以保证。

发明内容

针对现有接线盒结构的上述缺点，申请人经过研究改进，现提供一种可靠易维护的接线盒，其目的一是在保证盒体密封性能的基础上，实现更为简化的结构以及更高的可靠性，二是使接线盒具有良好的固定线缆以及对线缆的防水密封性能，三是实现高效率的二极管维护安装。

本发明的技术方案如下：

一种可靠易维护接线盒，包括盖子、盒体密封圈、底座、汇流带夹、端子、二极管夹、二极管、线缆密封圈、密封压块、压线块以及线缆；

所述底座的顶部设置有一圈环形凹槽，盒体密封圈放置于环形凹槽内；盖子的周侧设置有一圈盖沿，当盖子与底座相配合时，盖沿插入环形凹槽内挤压盒体密封圈；还包括用于固定底座和盖子的联结机构，所述联结机构由联结机构非活动部分和联结机构活动部分组成，其中，所述联结机构非活动部分设置在盖子的盖沿上，所述联结机构活动部分设置在底座的环形凹槽外壁上；所述联结机构具有多组，各联结机构非活动部分在盖沿上的分布位置与各联结机构活动部分在环形凹槽外壁上的分布位置对应，并可对应结合；所述联结机构活动部分上设有向环形凹槽和盒体密封圈的方向突出的扣钩，盒体密封圈的宽度小于环形凹槽的宽度，并且大于环形凹槽的宽度减去扣钩突出至环形凹槽的宽度，使盒体密封圈被联结机构活动部分上的扣钩阻挡在环形凹槽之中；所述环形凹槽的底面上设有凸起的筋条，当盖子与底座相配合时，盒体密封圈下部与环形凹槽底面的筋条相干涉；

所述端子安装在底座中的底板上，所述二极管夹上设有安装孔，所述端子的一部分和所述二极管的管脚一起处于所述二极管夹上的安装孔中，所述端子与二极管的管脚在所述二极管夹的夹持下相接触，使所述二极管固定在所述端子上；所述汇流带夹上设有安装孔，所述端子的一部分和汇流带的一部分一起处于所述汇流带夹上的安装孔中，所述端子与汇流带在所述汇流带夹的夹持下相接触，使汇流带固定在所述端子上；所述二极管夹和/或汇流带夹下方的塑料块上设有翘点凸台，所述塑料块为底座的一部分或底板的一部分或端子的一部分；

所述底座和密封压块上分别设有插线孔，所述线缆依次穿过密封压块上的插线孔、线缆密封圈、底座上的插线孔后与底座内的部件连接；所述线缆密封圈与密封压块以及底座相干涉；所述线缆与密封压块以及压线块相干涉；所述密封压块和/或压线块通过超声波与底座融合。

依照本发明的一个方面，所述底座的插线孔的内壁设有线缆密封圈放置槽，所述线缆密封圈放置在所述底座的线缆密封圈放置槽中；所述底座的两侧设有紧固结构的一部分和插槽，所述密封压块的插线孔的两侧设有紧固结构的另一部分，紧固结构由弹性体和挡块两部分组成，密封压块与底座通过紧固结构的弹性体和挡块的配合，使密封压块与底座固定，并压紧线缆密封圈；所述压线块的两侧设有插杆，压线块通过所述插杆插入底座上的插槽中与底座配合并压紧线缆。

依照本发明的一个方面，所述密封压块和所述压线块分别具有斜面，所述压线块的斜面与所述密封压块的斜面相接触，所述压线块沿线缆的径向移动的过程中通过斜面推动所述密封压块向线缆密封圈的方向移动，所述密封压块运动到极限位置压紧线缆密封圈后停止移动，所述压线块的斜面与所述密封压块的斜面分离，所述压线块继续沿线缆的径向移动到极限位置压紧线缆。

依照本发明的一个方面，所述密封压块与线缆密封圈的接触面、所述底座与线缆密封圈的接触面分别设有干涉结构，所述密封压块、所述底座分别通过所述干涉结构与线缆密封圈干涉。

依照本发明的一个方面，所述密封压块与线缆的接触面、所述压线块与线缆的接触面分别设有筋位，所述密封压块、所述压线块分别通过所述筋位与线缆干涉。

依照本发明的一个方面，所述密封压块、压线块、底座三者通过超声波融合。

依照本发明的一个方面，所述密封压块与底座通过超声波融合，所述压线块被夹在密封压块与底座之间。

依照本发明的一个方面，所述压线块与底座通过超声波融合，所述密封压块被夹在压线块与底座之间。

本发明的有益技术效果是：

1、本发明将现有方案中盖子与底座的联结机构的非活动部分和活动部分的位置对调；联结机构非活动部分的结构一般较小，将其设置于盖子不会显得突出；而联结机构活动部分的结构相对较大，将其设置于空间充足的底座上也不会显得突出；可以避免联结机构折断损坏的情况发生，提高盒体结构的强度可靠性。联结机构既能用于底座与盖子的结合，又能用于盒体密封圈的固定，同一机构同时实现两种用途；将原本的两套机构简化为一套机构，简化了盒体结构，降低了制造难度，节约了成本。在环形凹槽的底面上凸起的筋条与盒体密封圈干涉配合，大大提高了盒体的密封性能。

2、本发明优化了线缆与底座之间的防水密封结构，设计了底座、线缆、线缆密封圈、密封压块、压线块之间可靠的防水密封结构，通过密封压块和底座与线缆密封圈的多个干涉点构成多重干涉密封，实现防水。密封压块和压线块上的筋位与线缆干涉，实现固线。结构简单，防水密封性能高，固线可靠性强。

3、本发明在二极管夹和/或汇流带夹下方的底座、底板或端子上设置翘点凸台，通过简单的结构实现了二极管以及汇流带夹的快速维护安装，二极管以及汇流带夹易安装，易更换，效率高、故障率低，有效提高了光伏电站的发电效率，可靠性，安全性。

附图说明

图1是本发明的总体分解图。

图2是本发明的盖子、盒体密封圈、底座的分解图。

图3是本发明的盖子、盒体密封圈、底座装配后的剖视图。

图4是本发明拆装二极管时的第一状态图。

图5是本发明拆装二极管时的第二状态图。

图6是本发明第一种实施例的底座的结构图。

图7是本发明第一种实施例的密封压块的结构图。

图8是本发明第一种实施例的压线块的结构图。

图9～图16是本发明第一种实施例的线缆入口处的装配各阶段的示图。

图17是本发明第一种实施例的线缆入口处装配后的剖视图。

图18是本发明第二种实施例的线缆入口处的分解图。

图19～图23是本发明第二种实施例的线缆入口处的装配各阶段的示图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

如图1所示，本发明是一种可靠易维护接线盒，主要部件包括：盖子1、盒体密封圈2、底座3、汇流带夹12、端子4、二极管夹5、二极管6、底板11、线缆密封圈7、密封压块8、压线块9以及线缆10。

如图2所示，底座3的顶部设置有一圈环形凹槽3-1，底座3于环形凹槽3-1内、外两侧的部分分别构成环形凹槽的内壁3-2和环形凹槽的外壁3-3。盒体内的各种器件安装于由环形凹槽的内壁3-2所围成的独立区域中，使其与密封相关的结构隔离。环形凹槽的外壁3-3上每隔一段距离设置有一处联结机构活动部分3-4，在图1的实施例中共设置有六个联结机构活动部分3-4，各联结机构活动部分3-4几乎等间距的分布于环形凹槽的外壁3-3的周长上。联结机构活动部分3-4上设有向环形凹槽3-1的方向突出的扣钩3-5。

盖子1的周侧设置有一圈盖沿1-1，盖沿1-1上每隔一段距离设置有一处联结机构非活动部分1-2。在图1的实施例中共设置有六个联结机构非活动部分1-2，各联结机构非活动部分1-2几乎等间距的分布于盖沿1-1的周长上。联结机构非活动部分1-2的分布位置与前述联结机构活动部分3-4的分布位置是一一对应的。

如图3所示，盖子、盒体密封圈、底座安装时，将盒体密封圈2放置于底座3的环形凹槽3-1内，由于盒体密封圈2的宽度小于环形凹槽3-1的宽度，并且大于环形凹槽3-1的宽度减去扣钩3-5突出至环形凹槽3-1的宽度，因此盒体密封圈2被联结机构活动部分3-4上的扣钩3-5阻挡在环形凹槽3-1之中不会掉出来，且处于非挤压的放松状态。然后，将盖子1的盖沿1-1插入环形凹槽3-1内，盖沿1-1的下端部与盒体密封圈2上部接触，挤压盒体密封圈2使其下部与环形凹槽3-1底面和内侧接触，实现密封。环形凹槽3-1的底面上设有凸起的筋条3-6，盒体密封圈2下部与环形凹槽3-1底面上凸起的筋条3-6干涉，增强密封。盖沿1-1插到底时，联结机构非活动部分1-2与联结机构活动部分3-4一一对应结合，使盖子1与底座3牢固地结合。

如图4和图5所示，端子4安装在底座3中的底板11的上方。二极管夹5为笼型结构，其上设有安装孔，端子4的一部分和二极管6的管脚6’一起处于二极管夹5上的安装孔中，在二极管夹5的夹持力下，端子4与二极管6的管脚6’相接触，从而使二极管6的管脚6’固定在端子4上。为了使得易于观察，在图4和图5中隐去了二极管6，仅显示二极管的管脚6’。二极管6的管脚6’有两个，两个管脚6’分别通过两个二极管夹5固定在端子4上。于两个二极管夹5下方的塑料块上设有翘点凸台A，该塑料块可为底座3的一部分或底板11的一部分或端子4的一部分。本实施例中塑料块为底座3的一部分。

当需要拆卸二极管6时，首先，如图4所示，将一把一字螺丝刀L前端插入二极管夹5的根部和翘点凸台A之间的空隙中；然后，如图5所示，以翘点凸台A作为支撑点，往二极管夹5的方向扳一字螺丝刀L，此时二极管夹5被撑开，二极管6的管脚6’不再被夹紧，即可拿出二极管6的管脚6’；用相同的方法拿出另外一边的二极管6的管脚6’，就可更换二极管6。图5中的箭头表示的是一字螺丝刀L的施力方向。当需要安装二极管6时，则按照上述步骤反向操作。

汇流带夹12的下方也设置上述同样的结构，以实现汇流带的快速安装维护。

对于线缆的固线防水结构，以下提供了两种实施例：

实施例一：

如图6所示，底座3是安装线缆密封圈7、密封压块8和压线块9的基座。底座3的线缆入口处设有密封压块安装座3-7以及压线块安装座3-8，两者连成一体。密封压块安装座3-7的中间设置有一插线孔3-9，插线孔3-9的内壁设有一圈密封圈放置槽3-10，插线孔3-9的两侧设有两个挡块3-11，在本实施例中，所述挡块3-11的具体结构形式为在密封压块安装座3-7上开槽后由槽背面外侧形成的固定密封压块钩子的扣位(参见图14)。压线块安装座3-8的两边设有两个插槽3-12。

如图7所示，密封压块8包括穿线部8-1及安装部8-2。穿线部8-1为筒体，筒体中间具有插线孔8-3，插线孔8-3的内壁上具有筋位8-4。安装部8-2包括设置在穿线部8-1两侧的两个弹性体8-5，在本实施例中，所述弹性体8-5的具体结构形式为向线缆插入方向延伸后向外侧方突出的两个钩子。

如图8所示，压线块9包括压线部9-1及安装部9-2。压线部9-1上具有半圆形槽9-3，半圆形槽9-3的内壁上具有筋位9-4。安装部9-2包括设置在压线部9-1两侧的两个插杆9-5。

如图9～图16所示，线缆入口处的装配方法为：首先如图9所示，底座3倒置，将线缆密封圈7塞入被底座3的密封圈放置槽3-10内；塞好线缆密封圈的产品如图10所示；然后如图11所示，将密封压块8套入线缆10上，线缆10穿过密封压块8上的插线孔8-3；接下来如图12所示，线缆10插入被底座3上的插线孔3-9内，与底座3内的部件连接；接下来如图13所示，把密封压块8扣入底座3，如图14所示，密封压块8扣入后，密封压块8上的弹性体8-5(两个钩子)被底座3上的挡块3-11(两个扣位)阻档固定，不会发生移位，密封压块8的穿线部8-1紧压线缆密封圈7，保证线缆密封圈7在任何情况下不会发生移位，此时线缆10的外直径防水和底座3的插线孔3-9的防水已实现；接下来如图15所示，把压线块9扣入底座3，压线块9的两个插杆9-5插入被底座3上的插槽3-12中；最后如图16所示，通过超声波仪器把密封压块8、压线块9、底座3三个物体融合连接，或者仅把压线块9和底座3融合连接，而密封压块8无需超声波融合，密封压块8被夹在压线块9和底座3之间同样无法移动；密封压块8的插线孔8-3内壁上的筋位8-4、压线块9的半圆形槽9-3内壁上的筋位9-4分别与线缆10干涉固定，保证线缆10在任何情况下不会发生移位。本实施例线缆入口处的装配后的剖视图如图17所示。

在其他实施例中，弹性体8-5与挡块3-11两者的位置可以互换。

此外，对于弹性体8-5与挡块3-11的具体结构形式，也可将弹性体8-5的结构设为向线缆插入的反方向延伸的两个弹性体，而将挡块3-11的结构设为在密封压块安装座3-7上向线缆插入的反方向延伸后向内侧方突出的两个挡块，安装时把密封压块8扣入底座3，两个弹性体8-5的端部被两个挡块3-11阻挡，同样能实现弹性体8-5与挡块3-11的固定。

实施例二：

参阅图18，同时结合图19～图23，底座3上设有插线孔3-9，密封压块8上也设有大小一致的插线孔8-3，装配时，首先把线缆密封圈7装入到密封压块8使之紧贴在密封压块8的插线孔8-3的后方，如图19所示。然后把装好线缆密封圈7的密封压块8装入到底座3内，此时线缆密封圈7的另一端面紧贴底座3的插线孔3-9，线缆密封圈7与密封压块8上的插线孔8-3以及底座3上的插线孔3-9相贯通，如图20所示。插入线缆10，使之依次穿过密封压块8上的插线孔8-3、线缆密封圈7、底座3上的插线孔3-9后，与底座3内的部件连接，如图21所示。密封压块8上具有斜面8-6，压线块9上也具有相对应的斜面9-6，把压线块9装在密封压块8以及线缆10的另一侧，此时压线块9的斜面9-6与密封压块8的斜面8-6相接触，用超声波气缸对压线块9施加一个沿线缆径向的力，压线块9向下运动的过程中，通过两个斜面9-6与斜面8-6的相对运动，将压线块9的径向运动转化为密封压块8的线缆轴向运动，密封压块8向线缆密封圈7的方向前进，推动线缆密封圈7；密封压块8运动到极限位置，密封压块8与线缆密封圈7的接触面上的干涉结构8-7、底座3与线缆密封圈7的接触面上的干涉结构3-13分别与线缆密封圈7干涉，将线缆密封圈7紧固定在底座3与密封压块8之间；此时两个斜面9-6与斜面8-6不再接触，密封压块8停止移动；压线块9继续向下运动，压紧线缆10，压线块9内壁上的筋位9-4与线缆10干涉，同时密封压块8内壁上的筋位8-4与线缆10干涉，如图22所示。压线块9压紧到位后，通过超声波仪器把密封压块8、压线块9、底座3三个物体融合连接，或者仅把压线块9和底座3融合连接，而密封压块8无需超声波融合，密封压块8被夹在压线块9和底座3之间同样无法移动；压紧焊接后的效果如图23所示。

实施例一和实施例二给出的超声波融合的方式并非限定，在其他实施例中也可以进行变化，例如把密封压块8和底座3融合连接，而压线块9设计为被夹在密封压块8和底座3之间，则压线块9无需超声波融合，同样能实现密封压块8、压线块9、底座3三者的固定连接。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可靠易维护接线盒，其特征在于：包括盖子、盒体密封圈、底座、汇流带夹、端子、二极管夹、二极管、底板、线缆密封圈、密封压块、压线块以及线缆；

所述底座的顶部设置有一圈环形凹槽，盒体密封圈放置于环形凹槽内；盖子的周侧设置有一圈盖沿，当盖子与底座相配合时，盖沿插入环形凹槽内挤压盒体密封圈；还包括用于固定底座和盖子的联结机构，所述联结机构由联结机构非活动部分和联结机构活动部分组成，其中，所述联结机构非活动部分设置在盖子的盖沿上，所述联结机构活动部分设置在底座的环形凹槽外壁上；所述联结机构具有多组，各联结机构非活动部分在盖沿上的分布位置与各联结机构活动部分在环形凹槽外壁上的分布位置对应，并可对应结合；所述联结机构活动部分上设有向环形凹槽和盒体密封圈的方向突出的扣钩，盒体密封圈的宽度小于环形凹槽的宽度，并且大于环形凹槽的宽度减去扣钩突出至环形凹槽的宽度，使盒体密封圈被联结机构活动部分上的扣钩阻挡在环形凹槽之中；所述环形凹槽的底面上设有凸起的筋条，当盖子与底座相配合时，盒体密封圈下部与环形凹槽底面的筋条相干涉；

所述端子安装在底座中的底板上，所述二极管夹上设有安装孔，所述端子的一部分和所述二极管的管脚一起处于所述二极管夹上的安装孔中，所述端子与二极管的管脚在所述二极管夹的夹持下相接触，使所述二极管固定在所述端子上；所述汇流带夹上设有安装孔，所述端子的一部分和汇流带的一部分一起处于所述汇流带夹上的安装孔中，所述端子与汇流带在所述汇流带夹的夹持下相接触，使汇流带固定在所述端子上；所述二极管夹和/或汇流带夹下方的塑料块上设有翘点凸台，所述塑料块为底座的一部分或底板的一部分或端子的一部分；

所述底座和密封压块上分别设有插线孔，所述线缆依次穿过密封压块上的插线孔、线缆密封圈、底座上的插线孔后与底座内的部件连接；所述线缆密封圈与密封压块以及底座相干涉；所述线缆与密封压块以及压线块相干涉；所述密封压块和/或压线块通过超声波与底座融合；

所述底座的插线孔的内壁设有线缆密封圈放置槽，所述线缆密封圈放置在所述底座的线缆密封圈放置槽中；所述底座的两侧设有紧固结构的一部分和插槽，所述密封压块的插线孔的两侧设有紧固结构的另一部分，紧固结构由弹性体和挡块两部分组成，密封压块与底座通过紧固结构的弹性体和挡块的配合，使密封压块与底座固定，并压紧线缆密封圈；所述压线块的两侧设有插杆，压线块通过所述插杆插入底座上的插槽中与底座配合并压紧线缆。

2.根据权利要求1所述的可靠易维护接线盒，其特征在于：所述密封压块和所述压线块分别具有斜面，所述压线块的斜面与所述密封压块的斜面相接触，所述压线块沿线缆的径向移动的过程中通过斜面推动所述密封压块向线缆密封圈的方向移动，所述密封压块运动到极限位置压紧线缆密封圈后停止移动，所述压线块的斜面与所述密封压块的斜面分离，所述压线块继续沿线缆的径向移动到极限位置压紧线缆。

3.根据权利要求1所述的可靠易维护接线盒，其特征在于：所述密封压块与线缆密封圈的接触面、所述底座与线缆密封圈的接触面分别设有干涉结构，所述密封压块、所述底座分别通过所述干涉结构与线缆密封圈干涉。

4.根据权利要求1所述的可靠易维护接线盒，其特征在于：所述密封压块与线缆的接触面、所述压线块与线缆的接触面分别设有筋位，所述密封压块、所述压线块分别通过所述筋位与线缆干涉。

5.根据权利要求1所述的可靠易维护接线盒，其特征在于：所述密封压块、压线块、底座三者通过超声波融合。

6.根据权利要求1所述的可靠易维护接线盒，其特征在于：所述密封压块与底座通过超声波融合，所述压线块被夹在密封压块与底座之间。

7.根据权利要求1所述的可靠易维护接线盒，其特征在于：所述压线块与底座通过超声波融合，所述密封压块被夹在压线块与底座之间。

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