JP2024516280A

JP2024516280A - Ｐｃｂ基板との柔軟な接続用の基板端コネクタ

Info

Publication number: JP2024516280A
Application number: JP2023567903A
Authority: JP
Inventors: ダイ、ハイキオン; ソン、ファウェイ
Original assignee: 菲尼克斯▲亜▼太▲電▼气（南京）有限公司
Priority date: 2021-05-06
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2024-04-12
Also published as: EP4336657A1; CN115313076A; EP4336663A1; WO2022233188A1; KR20240004846A; WO2022233273A1; CN217468852U; KR20240005055A; JP2024519550A; CN113193397A

Abstract

本発明は、ＰＣＢ基板との柔軟な接続に使用できる基板端コネクタを提案する。本発明によれば、両端が開口した絶縁ハウジングと、前記絶縁ハウジングの第１の端部と嵌合して取り付けられるためのロックナットと、前記絶縁ハウジングの第２の端部に差し込み方式で嵌合して取り付けられるためのカバー体とを備え、前記カバー体は、溶接尾端部を有する第１の端子を収容するように構成され、前記カバー体とおよび前記絶縁ハウジングの第２の端部は、嵌合して取り付けられた後に、所定の空間範囲内で軸方向に摺動可能であり、かつ制限可能である基板端コネクタが提案される。

Description

本発明は、基板端コネクタのハウジングに関し、特にＰＣＢ基板との柔軟な接続に使用でき、装置内のＰＣＢ基板と装置表面の実装パネルとの異なる間隔に適応できる基板端コネクタに関する。

光起電力インバータ（ＰＶｉｎｖｅｒｔｅｒ）は、光起電力太陽光パネルが生成した直流電圧を電力網の希望する周波数を満たす交流電流（ＡＣ）に変換するために使用されている。電気コネクタは、インバータと電力網との間の配線に使用できる。

光起電力インバータの内部端子の増加に伴い、配線用ワイヤハーネスの本数も増加する。光起電力インバータハウジング内のワイヤハーネスの本数が多すぎると、組立や使用に不便をきたすことがある。一つの解決方案は、インバータ内でＰＣＢ基板を使用し、まず、光起電力インバータハウジング内の各種端子をＰＣＢ基板に接続し、ＰＣＢ基板に引出端子を溶接し、その後、光起電力インバータハウジングに取り付けられた基板端コネクタと引出端子を使用して電気的接続を確立することである。

実際には、光起電力インバータハウジングパネルとＰＣＢ基板間の間隔公差の範囲が大きいため、基板端コネクタ内部の導電部品とＰＣＢ基板間に柔軟な接続が必要である。従来の設計は通常、蛇行バネ又は軟銅列の接続方案を採用しているが、上記の方案は基板端コネクタの中の導電部品とＰＣＢ基板との間の引張力の問題を完全に解決することができず、引出端子のＰＣＢ基板溶接点には依然としてわずかに力がかかる場合がある。また、上記の方案はコストが高く、通流能力が小さいという問題にも直面している。

本発明は、装置表面の取付パネルと装置内のＰＣＢとの間に柔軟な接続を提供できる新規な基板端コネクタ部品を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、両端が開口した絶縁ハウジングと、前記絶縁ハウジングの第１の端部と嵌合して取り付けられるためのロックナットと、前記絶縁ハウジングの第２の端部に差し込み方式で嵌合して取り付けられるためのカバー体とを備え、前記カバー体は、溶接尾端部を有する第１の端子を収容するように構成され、前記カバー体とおよび前記絶縁ハウジングの第２の端部は、嵌合して取り付けられた後に、所定の空間範囲内で軸方向に摺動可能であり、かつ制限可能である基板端コネクタが提案される。

上記基板端部コネクタにおいて、前記絶縁ハウジングの第２の端部に環状ボスが設けられ、前記カバー体の内側に第１の制限構造が設けられ、前記環状ボスの外側に嵌合する第２の制限構造が設けられ、前記カバー体が前記環状ボスにスリーブして取り付けられた後、前記第１の制限構造と前記第２の制限構造との物理的干渉により、前記カバー体が前記環状ボスから外れるのが阻止される。

上記基板端コネクタにおいて、前記カバー体の底部が前記環状ボスの頂部に接触するとき、前記第１の制限構造と前記第２の制限構造とは接触していない。

上記基板端コネクタにおいて、前記第１の制限構造は、前記カバー体の内側の制限突起であり、前記第２の制限構造は、前記環状ボスの外側の制限凹部であり、前記カバー体が前記環状ボスにスリーブして取り付けられた後、前記制限凹部は、前記制限突起を受け入れ、前記制限凹部内で前記制限突起の軸方向移動を許容する。

上記基板端コネクタにおいて、前記環状ボスに第１のガイド構造が設けられ、前記カバー体に嵌合する第２のガイド構造が設けられ、第１のガイド構造と第２のガイド構造の協働により、前記カバー体と前記絶縁ハウジングの軸方向の相対摺動を許容するが、周方向の相対回転を制限する。

前記基板端コネクタにおいて、前記第１のガイド構造はガイド溝であり、前記第２のガイド構造はガイド柱である。

上記基板端コネクタにおいて、前記第１の端子の溶接尾端部は扁平形状であり、前記第１の端子の溶接尾端部の幅が前記第１の端子の差込本体よりも大きく、前記カバー体の中央部には端子ジャックが設けられ、前記端子ジャックには、前記第１の端子の差込本体の取付ガイドを補助し且つ前記第１の端子の端部の溶接尾端部の挿入深さを制限するためのピンガイド及び制限構造が設けられる。

上記基板端部コネクタにおいて、前記端子ジャックに第１の段差構造が設けられ、前記第１の端子の溶接尾端部に第２の段差構造が設けられ、前記第１の段差構造と前記第２の段差構造とが互いに協働して前記第１の端子の抜け止め機能を果たす。

上記基板端コネクタにおいて、前記基板端コネクタは、前記絶縁ハウジング内に取り付けされた導電スリーブを備え、前記導電スリーブの一端は前記第１の端子の差込本体と嵌合して接続するために用いられ、前記導電スリーブの他端は嵌合するコネクタ内の端子と接続するために用いられる。

上記の基板端コネクタにおいて、前記導電スリーブは、スリーブの内壁とスリーブの第１の端子に挿入される差込本体との間に摺動電気接続を確立するための弾性連結部材が内部に設けられる。

上記基板端コネクタにおいて、前記弾性連結部材は、クラウンバネ、トーションバネ、ワイヤバネ、キャッチ爪、又は、弾片である。

上記基板端コネクタにおいて、前記絶縁ハウジングの第１の端部は、前記基板端コネクタにおける嵌合するコネクタに差し込まれる一端に対応する。

上記基板端部コネクタにおいて、前記絶縁ハウジングは、前記取付パネルの一方の側に位置決めされて前記取付パネルの位置決め孔を貫通するために用いられ、前記ロックナットは、前記取付パネルの他方の側で前記絶縁ハウジングをロックするために用いられる。

本発明の一態様によれば、装置ハウジングと、ＰＣＢ基板と、上記した基板端コネクタとを備え、前記ＰＣＢ基板が前記装置ハウジング内に位置し、前記基板端コネクタの第１の端子の溶接尾端部がＰＣＢ基板に溶接されるためであり、前記基板端コネクタの絶縁ハウジングが装置ハウジングのパネルに取り付けるためである光起電力インバータ装置が提案される。

本発明によって実現される有益な効果は、少なくとも、基板端コネクタの絶縁ハウジングとカバー体との間を所定の空間範囲内で軸方向に摺動および制限することによって、基板端コネクタが取付パネルとＰＣＢ基板との間の異なるピッチに適応するようにし、ＰＣＢ基板溶接端子とコネクタ内部の導電部品との軸方向に柔軟な接続を実現し、大きな許容差を許容することを含む。このような柔軟な許容差接続を実現することにより、基板端コネクタ内の導電部品がＰＣＢ基板溶接点に加える引張力の問題がさらに解決される。

図１は、本発明の実施例による基板端コネクタの爆発概略図を示す。図２は、本発明の実施例によるカバー体の概略図を示す。図３は、本発明の実施例によるカバー体とピン端子との組み合わせ体の概略図を示す。図４は、本発明の実施例によるカバー体とピン端子との組合せ体の断面図を示す。図５は、本発明の実施例によるカバー体とピン端子との組合せ体の他方向に沿った断面図を示す。図６は、本発明の実施例による基板端コネクタの絶縁ハウジングと導電スリーブとの組み合わせ体の断面図を示す。図７Ａは、本発明の実施例によるカバー体とピン端子との組み合わせ体、および絶縁ハウジングと導電スリーブとの組み合わせ体の概略図を示し、ガイド柱構造を示す。図７Ｂは、本発明の実施例によるカバー体とピン端子との組み合わせ体、および絶縁ハウジングと導電スリーブとの組み合わせ体の別の視野角の概略図を示し、ガイド溝構造を示す。図８は、カバー体とピン端子との組み合わせ体と、絶縁ハウジングと導電スリーブとの組み合わせ体とを嵌合して取付状態の断面図を示す。図９Ａは、本発明の実施例による基板端コネクタの取付概略図を示す。図９Ｂは、本発明の実施例による基板端コネクタの取付概略図を示す。図１０Ａは、ＰＣＢ基板と取付パネルとの異なる間隔条件で本発明の実施例による基板端コネクタの取付状況を示す。図１０Ｂは、ＰＣＢ基板と取付パネルとの異なる間隔条件で本発明の実施例による基板端コネクタの取付状況を示す。

以下の説明では、各実施例を参照して本発明を説明する。しかしながら、各実施形態は、１つまたは複数の特定の詳細なしに、または他の代替および／もしくは追加の方法、材料または部品とともに用いて実施され得ることを認識すべきである。他の場合には、本発明の各実施例の態様を不明瞭にしないように、公知の構造、材料、または操作は示されず、詳細に説明されない。同様に、特定の量、材料、および構成は、本発明の実施例の完全な理解を提供するために、説明目的で記載されている。しかしながら、本発明は、特定の詳細なしに実施することができる。さらに、添付図面に示された実施例は、例示的な表現であり、必ずしも比例して描かれているわけではないことが理解されるべきである。

図１は、本発明の実施例による基板端コネクタの爆発概略図を示す。図１に示すように、基板端コネクタ１００は、ロックナット１と、シールガスケット２と、絶縁ハウジング３と、導電スリーブ４と、クラウンバネ５と、抜け止めリング６と、カバー体７、およびピン端子８から構成することができる。その中で、基板端コネクタ１００は、パネルに取付可能なコネクタを指す。例えば、光起電力システムにおける光起電力インバータ装置において、基板端コネクタ１００を光起電力インバータ装置ハウジングに取り付ける場合には、その装置ハウジングのいずれかの面が基板端コネクタ１００の取付パネルとなる。この意味で、基板端コネクタ１００は、装置端コネクタとも呼ばれる。

ピン端子８は、ＰＣＢ基板に溶接するための尾端部を有する。したがって、ピン端子８は、溶接端子とも呼ばれる。ピン端子８の他端は、カバー体７の対応するジャックに挿入して、溶接端子組合せ体を形成することができる。この組み合わせ体の関連構造については、図２～図５を参照して以下で説明する。

図２は、本発明の実施例によるカバー体７の概略図を示す。図３は、本発明の実施例によるカバー体７とピン端子８との組み合わせ体の概略図を示す。図４は、本発明の実施例によるカバー体７とピン端子８との組合せ体の断面図を示す。図５は、本発明の実施例によるカバー体７とピン端子８との組合せ体の他方向に沿った断面図を示す。図４と図５の断面は、異なる角方向に沿って切り取られている。図３～図５に示すように、ピン端子８は、カバー体７の一端からカバー体の対応するジャックに挿入することができる。ピン端子８の溶接尾端部８１は扁平形状であり、この溶接尾端部８１の幅がピン端子８の前部の差込本体８２よりも大きい。カバー体７の中央部には端子ジャック７１が設けられ、前記端子ジャック７１には、ピン端子８の差込本体８１の取付ガイドを補助し且つピン端子８の溶接尾端部８１の挿入深さを制限するためのピンガイドおよび制限構造７２が設けられる。一例として、ピンガイドおよび制限構造７２は、図４に示すように、軸方向に漸次収縮する制限穴であってもよい。また、図５に示すように、端子ジャック７１に停止段差７５が設けられ、前記ピン端子８の溶接尾端部８１に停止段差８５が設けられ、停止段差７５と停止段差８５とが互いに協働してピン端子８の抜け止め機能を果たす。

図６は、本発明の実施例による基板端コネクタの絶縁ハウジング３と導電スリーブ４との組み合わせ体の断面図を示す。図７Ａは、本発明の実施例によるカバー体７とピン端子８との組み合わせ体（すなわち、溶接端子の組み合わせ体）、および絶縁ハウジング３と導電スリーブ４との組み合わせ体の概略図を示し、ガイド柱構造７２２も示す。図７Ｂは、本発明の実施例によるカバー体７とピン端子８との組み合わせ体、および絶縁ハウジング３と導電スリーブ４との組み合わせ体の別の視野角の概略図を示し、ガイド溝構造３２２も示す。図８は、カバー体７とピン端子８との組み合わせ体、及び絶縁ハウジング３と導電スリーブ４との嵌合装着状態の断面図を示す。

図７Ａ及び図８を参照すると、絶縁ハウジング３の一端に環状ボス３２が設けられ、カバー体７の内側に第１の制限構造７３が設けられ、環状ボスの外側に嵌合する第２の制限構造３５が設けられ、カバー体７が環状ボス３２にスリーブして取り付けられた後、第１の制限構造７３と第２の制限構造３５との物理的な干渉により、カバー体７が環状ボス３２から外れるのが阻止される。一方、図８に示すように、カバー体７の底部が環状ボス３２の頂部に接触すると、第１の制限構造７３と第２の制限構造３５とは接触しない。この絶縁ハウジング３とカバー体７の構造により、両者が嵌合して取付後に所定の空間範囲内で軸方向に摺動可能であり、かつ制限可能である。

図７Ａおよび図７Ｂにさらに示すように、第１の制限構造７３は、カバー体７の内側の制限突起７３５であり、第２の制限構造３５は、環状ボス３２の外側の制限凹部３２５であり、カバー７が環状ボス３２にスリーブして取り付けられた後、制限凹部３２５は、制限突起７３５を受け入れ、制限突起７３５の制限凹部３２５内の軸方向移動を許容する。

さらに図２、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、カバー体７にはガイド柱７２が設けられている。ガイドポスト７２は、カバー体７の側壁から内側に突起７２２を形成しており、この突起と絶縁ハウジング３の環状ボス３２上のガイド溝３２２と協働する。ガイド柱７２とガイド溝３２２との協働により、カバー体７と絶縁ハウジング３とが差し込んだ後、軸方向の相対摺動は可能であるが、両者の円周方向の回転を制限する。

図６および図８に示すように、基板端コネクタ１００は、絶縁ハウジング３内に取り付けられた導電スリーブ４を備え、導電スリーブ４の一端はピン端子８の差込本体８２と嵌合して接続するために用いられ、導電スリーブ４の他端は嵌合するコネクタ（図示せず）中の端子と接続するために用いられる。導電スリーブ４は、スリーブ４の内壁とスリーブに挿入されるピン端子８の差込本体８２との間に摺動電気接続を確立するための弾性連結部材が内部に設けられる。図１では、前記弾性連結部材はクラウンバネ５として示されている。弾性連結部材は、キャッチ爪、弾片、トーションバネ、ワイヤバネ等であってもよいことが当業者には理解されよう。

図９Ａ及び図９Ｂは、本発明の実施例による基板端コネクタの取付概略図である。図示のように、ロックナット１を含まない基板端コネクタ１００の組み合わせ体は、溶接方式でＰＣＢ基板９２０に固定することができ、その後、当該アセンブリは取付パネル９１０に取り付けられ、パネルの他端でロックナット１によって固定される。

図１０Ａおよび図１０Ｂは、ＰＣＢ基板９２０と取付パネル９１０との異なる間隔条件で本発明の実施例による基板端コネクタの取付状況を示す。図１０Ａと図１０ＢのＰＣＢ基板９２０と取付パネル９１０の間隔を比較すると、図１０Ｂの方が間隔が大きいことがわかる。カバー体７と絶縁ハウジング３とを嵌合して取り付けた後、所定の空間範囲内で軸方向に摺動可能であり、かつ制限可能であり、ピン端子８の差込本体８２が導電スリーブ４内で摺動可能であるため、基板端コネクタ１００は、ＰＣＢ基板９２０上の溶接点に引張力を発生させることなく、図１０（ｂ）の取付条件に適合することができる。

上記実施例では、溶接端子の例としてピン端子８を用いたが、溶接尾端部を有する他の形態の端子もあることが理解される。

上記実施例では、シールガスケット２と抜け止めリング６とを示したが、シールガスケットと抜け止めリングの使用の有無及びその具体的な形態は、本発明の限定を構成しないことが理解される。

上記の実施例では、溶接端子の溶接位置としてＰＣＢ基板を用いたが、溶接端子の溶接位置は、他の形態や名称の部品であってもよいことが理解される。

基本的な概念について上述したが、明らかに、上記の開示は、当業者にとっては単なる一例としてのものであって、本出願を限定するものではない。ここでは明記されていないが、当業者は、本願に様々な補正、改良、および修正を加えることができる。このような補正、改良、および修正は、本出願において提案されているので、本出願の実施形態の精神および範囲に属する。

部分図面の記号：
１００基板端コネクタ；１ロックナット；３絶縁ハウジング；４導電スリーブ；５クラウンバネ；６抜け止めリング；７カバー体；７１端子ジャック；７２ピンガイド及び制限構造；７５停止段差；８ピン端子；８１溶接尾端部；８２差込本体；８５停止段差；７２２突起；３２２ガイド溝；３２環状ボス；７３第１の制限構造；３５第２の制限構造；７３５制限突起；３２５制限凹部

Claims

両端が開口した絶縁ハウジングと、前記絶縁ハウジングの第１の端部と嵌合して取り付けられるためのロックナットと、前記絶縁ハウジングの第２の端部に差し込み方式で嵌合して取り付けられるためのカバー体とを備え、前記カバー体は、溶接尾端部を有する第１の端子を収容するように構成され、前記カバー体とおよび前記絶縁ハウジングの第２の端部は、嵌合して取り付けられた後に、所定の空間範囲内で軸方向に摺動可能であり、かつ制限可能であることを特徴とする基板端コネクタ。
前記絶縁ハウジングの第２の端部に環状ボスが設けられ、前記カバー体の内側に第１の制限構造が設けられ、前記環状ボスの外側に嵌合する第２の制限構造が設けられ、前記カバー体が前記環状ボスにスリーブして取り付けられた後、前記第１の制限構造と前記第２の制限構造との物理的干渉により、前記カバー体が前記環状ボスから外れるのが阻止されることを特徴とする請求項１に記載の基板端コネクタ。
前記カバー体の底部が前記環状ボスの頂部に接触するとき、前記第１の制限構造と前記第２の制限構造とは接触していないことを特徴とする請求項２に記載の基板端コネクタ。
前記第１の制限構造は、前記カバー体の内側の制限突起であり、前記第２の制限構造は、前記環状ボスの外側の制限凹部であり、前記カバー体を前記環状ボスにスリーブして取り付けられた後、前記制限凹部は、前記制限突起を受け入れ、前記制限凹部内で前記制限突起の軸方向移動を許容することを特徴とする請求項２に記載の基板端コネクタ。
前記環状ボスに第１のガイド構造が設けられ、前記カバー体に嵌合する第２のガイド構造が設けられ、第１のガイド構造と第２のガイド構造の協働により、前記カバー体と前記絶縁ハウジングの軸方向の相対摺動を許容するが、周方向の相対回転を制限することを特徴とする請求項２に記載の基板端コネクタ。
前記第１のガイド構造はガイド溝であり、前記第２のガイド構造はガイド柱であることを特徴とする請求項５に記載の基板端コネクタ。
前記第１の端子の溶接尾端部は扁平形状であり、前記第１の端子の溶接尾端部の幅が前記第１の端子の差込本体よりも大きく、前記カバー体の中央部には端子ジャックが設けられ、前記端子ジャックには、前記第１の端子の差込本体の取付ガイドを補助し、前記第１の端子の端部の溶接尾端部の挿入深さを制限するためのピンガイド及び制限構造が設けられることを特徴とする請求項１に記載の基板端コネクタ。
前記端子ジャックに第１の段差構造が設けられ、前記第１の端子の溶接尾端部に第２の段差構造が設けられ、前記第１の段差構造と前記第２の段差構造とが互いに協働して前記第１の端子の抜け止め機能を果たすことを特徴とする請求項７に記載の基板端コネクタ。
前記基板端コネクタは、前記絶縁ハウジング内に取り付けされた導電スリーブを備え、前記導電スリーブの一端は前記第１の端子の差込本体と嵌合して接続するために用いられ、前記導電スリーブの他端は嵌合するコネクタ内の端子と接続するために用いられることを特徴とする請求項１に記載の基板端コネクタ。
前記導電スリーブは、スリーブの内壁とスリーブの第１の端子に挿入される差込本体との間に摺動電気接続を確立するための弾性連結部材が内部に設けられることを特徴とする請求項９に記載の基板端コネクタ。
前記弾性連結部材は、クラウンバネ、トーションバネ、ワイヤバネ、キャッチ爪、又は、スパーリングであることを特徴とする請求項１０に記載の基板端コネクタ。
前記絶縁ハウジングの第１の端部は、前記基板端コネクタにおける嵌合するコネクタに差し込まれる一端に対応することを特徴とする請求項１に記載の基板端コネクタ。
前記絶縁ハウジングは、前記取付パネルの一方の側に位置決めされて前記取付パネルの位置決め孔を貫通するために用いられ、前記ロックナットは、前記取付パネルの他方の側で前記絶縁ハウジングをロックするために用いられることを特徴とする請求項１に記載の基板端コネクタ。
装置ハウジングと、ＰＣＢ基板と、請求項１－１３のいずれか一項に記載の基板端コネクタとを備え、前記ＰＣＢ基板が前記装置ハウジング内に位置し、前記基板端コネクタの第１の端子の溶接尾端部がＰＣＢ基板に溶接されるためであり、前記基板端コネクタの絶縁ハウジングが装置ハウジングのパネルに取り付けるためである請求項１に記載の光起電力インバータ装置。