JP2012059813A

JP2012059813A - コネクタ組立体

Info

Publication number: JP2012059813A
Application number: JP2010199757A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Miura; 達也三浦; Masaru Horinaka; 大堀中
Original assignee: Hirose Electric Co Ltd; Sharp Corp
Current assignee: Hirose Electric Co Ltd; Sharp Corp
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2010-09-07
Publication date: 2012-03-22
Also published as: WO2012033123A1

Abstract

【課題】ケーブルの接続回数を少なくするコネクタを提供する。
【解決手段】端子ボックス嵌合部を持つハウジング本体を備える端子ボックスと、ハウジング部及び端子ボックスの端子ボックス嵌合部と嵌合する、ハウジングに付いているプラグ嵌合部を含むプラグコネクタとを備え、ハウジング部は、複数のケーブルが接続可能なケーブルハウジングを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池モジュールなどを、他の装置と電気的に接続するために用いられるコネクタに関する。

近年、環境保護やクリーンエネルギーに対する注目が高まっており、太陽電池の開発が盛んである。太陽電池は、出力電力を高めるために複数の太陽電池を電気的に接続した太陽電池モジュールとして利用される。また、複数の太陽電池モジュールを電気的に接続して、発生した電力を利用することもしばしばある。そのため、太陽電池モジュールを接続するためのケーブル、端子ボックスが必要である。

特許文献１は、太陽電池モジュールの裏面に用いられる端子ボックス、及び、該コネクタに接続するケーブルを開示している。また、特許文献２は、雨水、埃等の浸入を防ぐ、太陽電池モジュール用コネクタを開示している。

特開平９−２２３５３８特開２００６−１１４６２０

しかしながら、特許文献１に記載の発明及び特許文献２に記載の発明は共に、太陽電池の設置現場でケーブルを一本ずつ端子ボックスに接続しなければならず、作業工程の増加の原因となった。例えば、太陽電池設置現場が、屋根の上など危険な場所である場合には、作業工程の増加が、事故の原因となることも考えられる。また、作業工程の増加により、人件費が増加するので、作業工程を削減する必要がある。

本発明は、上記の従来の状況を鑑み、太陽電池設置現場などにおいて、ケーブルの接続回数を少なくするので作業工程の減少を図ることができるコネクタ組立体を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明は、端子ボックス嵌合部を持つハウジング本体を備える端子ボックスと、ハウジング部及び前記端子ボックスの前記端子ボックス嵌合部と嵌合する、前記ハウジングに付いているプラグ嵌合部を含むプラグコネクタと、を備え、前記ハウジング部は、複数のケーブルが接続可能なケーブルハウジングを含む、コネクタ組立体を提供する。

また、本発明は、端子ボックスに接続されるプラグコネクタであって、ハウジング部、及び、前記端子ボックスのハウジング本体の端子ボックス嵌合部と嵌合する、前記ハウジング部に付いているプラグ嵌合部を含み、前記ハウジング部は、複数のケーブルが接続可能なケーブルハウジングを含む、プラグコネクタを提供する。

本発明を用いることによって、複数本のケーブルを一度に端子ボックスに接続することができ、太陽電池設置現場などにおける作業工程を減少させることができる。

本発明に係る一実施形態であるコネクタ組み立て体１０を示す概略図である。プラスケーブル２０及びマイナスケーブル２２を接続した状態の図１のコネクタ組立体１０の概略図である。複数の太陽電池モジュールコネクタが接続された状態を示す概略図である。コネクタ組立体１０における、プラグコネクタ１２及び端子ボックス１４の嵌合した状態を示す平面図である。本発明に係る一実施形態である太陽電池モジュール用コネクタ組立体４０を示した概略図である。コネクタ組立体４０における、プラグコネクタ４２と端子ボックス４４の嵌合した状態の平面図である。図５に示される実施形態の断面図である。図５に示される実施形態の側面図である。開口部５２に棒５６を挿入した際のコネクタ組立体４０の断面図である。反発力６０を示す、ロック片挿入孔５０の拡大断面図である。反作用による力６２を示す、ロック片挿入孔５０の拡大断面図である。開口部５２の側面の上面側も開口している実施形態の平面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る実施形態である太陽電池モジュール用コネクタ組立体１０を示した概略図である。コネクタ組立体１０は、プラグコネクタ１２、端子ボックス１４で構成される。プラグコネクタ１２は、端子ボックス１４に対して着脱可能である。プラグコネクタ１２は、第一ケーブルであるプラスケーブル２０と接続可能なプラスケーブルハウジング１１及び第二ケーブルであるマイナスケーブル２２と接続可能なマイナスケーブルハウジング１３を有する。図２に、プラスケーブル２０及びマイナスケーブル２２を接続したコネクタの概略図を示す。

プラグコネクタ１２は、ケーブルハウジング１１、１３を有するハウジング（部）１６及びハウジング１６から突出したプラグ嵌合部１８によって構成されている。ハウジング１６及びプラグ嵌合部１８の材料は、多くの場合、絶縁性樹脂やプラスチックである。プラスケーブル２０及びマイナスケーブル２２は、絶縁するためのビニール製などの被覆部２４が、導線（導電部）２６の周りを覆うように構成されている。導電部２６は、プラグ嵌合部１８内のプラグ端子（図示せず）に接続されている。本実施形態においては、プラスケーブルハウジング１１及びマイナスケーブルハウジング１３は、一つずつであるが、どちらかのハウジングが、若しくは、両方のハウジングが、複数で構成されていてもよく、その場合には、接続するケーブルの本数は３本以上となる。嵌合部１８の基端部側（ハウジング１６側）には、全周にわたって防水パッキン３４が設けられていてもよい。防水パッキン３４は、端子ボックス１４との嵌合状態において、端子ボックス１４の嵌合部（端子ボックス嵌合部３２）の入り口内面１５と圧接し、端子ボックス１４内部に雨水などの液体が流入することを防ぐことができる。

また、プラスケーブル２０及びマイナスケーブル２２のプラグコネクタ１２に対して逆側の端には、プラグコネクタ１２と同一のものが接続されていてもよいし、別のコネクタ（例えば、中継コネクタ）が接続されていてもよい。例えば、図３に示すように、ケーブル２０（２２）の一端をプラグコネクタ１２のプラスケーブルハウジング１１に接続し、逆側の端を、別のプラグコネクタ１２のマイナスケーブルハウジング１３に接続していてもよく、同様の接続を繰り返して、複数個のプラグコネクタ１２が、ケーブルを介して、接続されてもよい。

端子ボックス１４は、ハウジング本体２８及び蓋３０によって構成され、ハウジング本体２８は、プラグコネクタ１２のプラグ嵌合部１８が挿入、嵌合される端子ボックス嵌合部３２を有している。端子ボックス嵌合部３２の内側には、例えば、太陽電池の出力と電気的につながっている端子ボックス端子（図示せず）が存在する。

端子ボックス嵌合部３２には、開口側にむけて突出した突出部３６が設けられており、プラグコネクタ１２との嵌合の際に、個々のプラグ嵌合部１８ａ、１８ｂの間に入り込み、当該プラグコネクタ１２の誤嵌合を防止するようにしてもよい。例えば、図１に示すように、突出部３６を上下非対称にし、コネクタプラグ１２の表裏を逆にして嵌合できないようにして、誤嵌合を防止することができる。また、突出部３６を左右非対称などの別形状にすることによって、誤嵌合を防止することもできる。

図４は、プラスケーブル２０及びマイナスケーブル２２を嵌合させたプラグコネクタ１２を、端子ボックス１４に嵌合させた状態を示す平面図である。端子ボックス嵌合部３２にプラグ嵌合部１８が嵌合することで、プラグコネクタ１２及び端子ボックス１４は、接続している。本実施形態においては、図１に示すように、端子ボックス嵌合部３２が、凹型であり、プラグ嵌合部１８が、凸型であるが、逆であってもよいし、また、嵌合可能な別の形状であってもよい。プラグコネクタ１２及び端子ボックス１４が嵌合している際には、プラグ嵌合部１８の内側にあるプラグ端子が、端子ボックス嵌合部３２の内側にある端子ボックス端子と電気的に接続し、太陽電池モジュールの出力をプラスケーブル２０及びマイナスケーブル２２を介して、取り出すことができる。

プラスケーブル２０及びマイナスケーブル２２は、ハウジング１６に接続されているため、プラグコネクタ１２を端子ボックス１４に嵌合させるという一つの作業工程で、プラスケーブル２０とマイナスケーブル２２の両ケーブルを（すなわち、複数のケーブルを）端子ボックス１４に接続することができる。

図５は、本発明に係る別の一実施形態である太陽電池モジュール用コネクタ組立体４０を示した概略図である。コネクタ組立体４０は、プラグコネクタ４２及び端子ボックス４４によって構成されている。図６に、プラグコネクタ４２と端子ボックス４４の嵌合した状態の平面図を示す。また、図７に、図６に示される実施形態の断面図を示す。図７の断面は、図６に示される実施形態の側面図である図８のＡ−Ａ線に示される断面である。図５に示すように、プラグコネクタ４２は、上述のプラグコネクタ１２が備える各構成要素に加えて、ハウジング１６から側方（図６における左右方向。個々の嵌合部１８ａ、１８ｂの配列方向）に突出したフランジ部４１が設けられている。フランジ部４１には、嵌合方向に伸び、プラグ嵌合部１８を挟むように一対のロック片４６が設けられている。また、ロック片４６の先端には、嵌合方向と直交する方向（図６における左右方向）に突出したロック爪４８がついていて、図６における左右方向に弾性変位可能となっている。端子ボックス４４は、上述の端子ボックス１４が備える各構成要素に加えて、嵌合方向に延びるロック片挿入孔５０を備える。ロック片挿入孔５０は、挿入孔の側面に開口部５２を有する。これらロック片挿入孔５０及び開口部５２は連通しており、外側壁４５ａと外側壁４５ｂとによって構成されている。ロック片挿入孔５０とロック片４６は、嵌合する。嵌合時に、開口部５２は、ロック爪４８と嵌合し、且つ外部に露出させるとともに、ハウジング本体２８の端面２８ａが、フランジ部４１の端面４１ａに当接する。さらに、ロック片挿入孔５０と端子ボックス嵌合部３２とを仕切る仕切り壁４３が、ロック片４６と嵌合部１８との間に入り込み、防水パッキン３４を圧接することで、嵌合部１８、３２を防水している。なお、フランジ部４１は、図６に示すように、端子ボックス４４との嵌合状態において側方に突出することのないように、ハウジング本体２８の幅方向と略同じ大きさとなっている。

図７に示すように、端子ボックス４４とプラグコネクタ４２との嵌合状態では、開口部５２にロック爪４８が嵌合するため、一度、ロック片挿入孔５０とロック片４６が嵌合すると、単にロック片挿入孔５０の出口方向４７へプラグコネクタ４２に力を加えるのみでは、プラグコネクタ４２と端子ボックス４４が外れない構成になっている。開口部５２からロック爪４８が外れるように、ロック爪４８に開口部５２の底側方向５３の力を加え、ロック爪４８が開口部５２から外れた状態において、プラグコネクタ４２及び端子ボックス４４に、ロック片挿入孔５０の出口方向４７へプラグコネクタ４２に力を加えることによって、プラグコネクタ４２と端子ボックス４４を外すことができる。本実施形態では、ロック片４６及びロック片挿入孔５０は、それぞれ、ハウジング１６及びハウジング本体２８の一方の側面及び該側面の逆側の側面に付いているが、別の位置に付いていてもよい。

図５に示される実施形態において、ロック片４６の先端部５４の開口部５２側は、曲面形状になっていてもよい。図７に示すように、ロック片４６の先端部５４の開口部側を曲面形状にすることによって、例えばマイナスドライバーのような、先端が平らになっている棒５６を用いて、例えば、以下の手順に従い、開口部５２の底側方向５３への力をロック爪４８に、加えることができる。まず、図９に示すように、ロック片４６の先端部５４と開口部５２の側面５２ａとの間に、棒５６の平らな面を先端部５４に合わせて、棒５６を差し込む。棒５６を、差し込み方向から上記棒が開口部５２から外れない程度に、ロック片挿入孔５０の出口方向５５に傾ける。棒の長い手方向を回転軸５７として、上記棒を回転させることによって、ロック爪４８に開口部５２の底側方向５３に力を加えることができ、ロック爪４８を開口部５２から外すことができる。

さらに、図１０に示されるように、ロック片挿入孔５０の開口部側の側面は、出口方向５５に向かって、孔が広がるようにテーパー５８がついていてもよい。ロック爪４８が、開口部５２から外れた際には、ロック片４６は、底側方向５３にしなっており、材料の弾性により反発力６０が発生する。テーパー５８は、ロック爪４８との接触部から、反発力６０を受ける。そして、図１１に示すように、テーパー５８が、出口方向５５に広がっているため、ロック爪４８が受ける反発力６０の反作用による力６２は、ロック片挿入孔５０の出入口方向の分圧６４を持つ。作業者は、この分圧６４を利用して、ロック片４６をロック片挿入孔５０から抜き取ることができる。

厳密には、ロック爪４８が、開口部５２から外れた際に、出口方向５５に移動させるための力をロック片４６に加えないと、ロック爪４８が、テーパー５８に接触しない。しかし、ロック片４６が少しでも出口方向５５にずれれば、ロック爪４８がテーパー５８に接触するので、そのような出口方向５５へ移動させるための力は、小さくてもよく、例えば、指の摩擦力、棒５６からの力などによって得ることができる。

別の実施形態においては、開口部５２（すなわち、外側壁４５ａと外側壁４５ｂとの間）が、人の指が入らない程度の大きさであってもよい。そのような大きさにすることによって、作業者が誤って、ロック爪４８を開口部５２から外し、プラグコネクタ４２が端子ボックス４４から外れることを防ぐことができる。

さらに、別の実施形態においては、図１２に示すように、開口部５２の側面の上面側も開口していてもよい。すなわち、ロック片挿入孔５０の挿入方向（出口方向５５）及び開口方向（底側方向５３）に垂直な方向の、開口部５２の側面が開口していてもよい。本構成により、作業者が、ロック爪４８が開口部５２に、嵌合しているか否かを目視で確認しやすくなる。

１０コネクタ組立体
１１プラスケーブルハウジング
１２プラグコネクタ
１３マイナスケーブルハウジング
１４端子ボックス
１５端子ボックスの嵌合部の入り口内面
１６ハウジング
１８プラグ嵌合部
１８ａ個々のプラグ嵌合部
１８ｂ個々のプラグ嵌合部
２０プラスケーブル
２２マイナスケーブル
２４被覆部
２６導線
２８ハウジング本体
２８ａハウジング本体の端面
３０蓋
３２端子ボックス嵌合部
３４防水パッキン
３６突出部
４０コネクタ組立体
４１フランジ部
４１ａフランジ部の端面
４２プラグコネクタ
４３仕切り壁
４４端子ボックス
４５ａ外側壁
４５ｂ外側壁
４６ロック片
４７ロック片挿入孔５０の出口方向
４８ロック爪
５０ロック片挿入孔
５２開口部
５２ａ開口部の側面
５３開口部の底側方向
５４ロック片の先端部
５５ロック片挿入孔の出口方向
５６棒
５７回転軸
５８テーパー
６０反発力
６２反発力の反作用による力
６４ロック片挿入孔の出口方向の分圧

Claims

端子ボックス嵌合部を持つハウジング本体を備える端子ボックスと、
ハウジング部及び前記端子ボックスの前記端子ボックス嵌合部と嵌合する、前記ハウジングに付いているプラグ嵌合部を含むプラグコネクタと、
を備え、
前記ハウジング部は、複数のケーブルが接続可能なケーブルハウジングを含む、
コネクタ組立体。
端子ボックスに接続されるプラグコネクタであって、
ハウジング部、及び、前記端子ボックスのハウジング本体の端子ボックス嵌合部と嵌合する、前記ハウジング部に付いているプラグ嵌合部を含み、
前記ハウジング部は、複数のケーブルが接続可能なケーブルハウジングを含む、
プラグコネクタ。