JP6997266B2 - 太陽光発電電池用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、電気接続の技術分野に属し、特に、太陽光発電電池に用いられるコネクタに関するものである。

従来技術

コネクタは、太陽光パネル同士間の電気接続を実現するための太陽光発電における非常に重要な部品である。太陽光発電所は使用時間が長く、環境が過酷なので、コネクタの安定性と信頼性に対する要求が非常に高くなっている。
従来技術における主流のコネクタは、図１に示すようなものが開示されている。１つの例をもって説明すると、従来のコネクタは、導電部と絶縁部を含み、導電部は絶縁部に覆わられ、導電体２とケーブル線１がリベット留めされてなる。絶縁部は、螺合によって連接されたハウジング本体７とナット３を含み、花かご状の緊固部材をさらに含む。緊固部材は緊固スリーブ４とライナー管５から構成され、ナットを締める際、その内径が縮小して、ケーブル線が移動しないようケーブル線を挟持・固定させる。導電体の本体が円柱体であり、その外周面には後方及び外部へ延びる複数の後退止め歯２１が設けられている。絶縁部にはリング状の後退止めリング８がさらに含まれている。後退止めリング８の一端が後退止め歯２１に当接し、他端が花かご状の緊固部材に当接している。各部材を順番に組み立てて、ナットを締めた後、導電体は緊固部材からの圧力を受け、周方向における旋回と緩めが発生しなくなる。後退止めリングからの圧力を受け、軸方向において後方への移動もできなくなる。後退止めリングは導電体の外径を拡大したため、ハウジング本体により制限されて、軸方向における前進もできなくなる。よって、安定なコネクタが構成される。

このようなコネクタの構造では、実際の使用時、ケーブル線が花かご状の緊固部材により強く挟持・固定された後、ナットが続けて強く締められると、導電体の後退止め歯がハウジング主体に当接するまで緊固部材と、後退止めリングと、ケーブル線と、導電体とを押圧して前進させつづけ、各部材が各方向においてロックされた状態になる。コネクタの使用寿命中にずっとこの状態が保持され続ける。１０～２０年間に及ぶ可能性もある。導電体の後退止め歯がハウジング主体に当接した後、ハウジング主体に応力が生じ、ハウジングのもっとも弱い部分であるハウジング主体は長時間に応力を受けることで、ハウジングに破裂が生じる恐れがある。特に砂漠で使用される場合、このような故障が度々生じ、水漏れて短絡してしまう可能性があり、電気漏れなどの恐れもあった。

本発明の目的は、より信頼性の高い太陽光発電電池用コネクタを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明にかかる太陽光発電電池用コネクタは、導電部と絶縁部を含み、導電部は絶縁部に覆わられ、導電体とケーブル線がリベット留めされてなり、絶縁部は、螺合によって連接されたハウジング本体とナットを含み、ハウジング本体にはインナーキャビティが設けられ、絶縁部は、ケーブル線を挟持・固定するための花かご状の緊固部材を備えている太陽光発電電池用コネクタであって、導電体は、その本体が円柱体であり、その外周面に剛性の後退止めリングが設けられ、絶縁部にはフロントスリーブがさらに含まれ、フロントスリーブはヘッド部と、本体部及び尾部から構成され、その尾部の外径が本体部の外径より大きくて、第１外階段面が形成され、ハウジング本体のインナーキャビティは前部と、中部及び後部から構成され、その後部の内径が中部の内径より大きく、第１内階段面が形成され、その中部の内径が前部の内径より大きくて、第２内階段面が形成され、第１外階段面と第１内階段面が当接することによって、フロントスリーブの前方への移動を阻止し、フロントスリーブのヘッド部の内径が導電体の外径より大きく、且つ後退止めリングの外径より小さく、フロントスリーブのヘッド部とハウジング本体のインナーキャビティにおける第２内階段面との間に所定の隙間を有し、導電体がフロントスリーブのヘッド部を貫通してハウジング本体のインナーキャビティの前部に入り、導電体の後退止めリングはフロントスリーブのヘッド部により移動が阻止される。

より好ましい構成として、フロントスリーブのヘッド部の外周とハウジング本体のインナーキャビティとの間に所定の隙間を有する。

また、より好ましい構成として、フロントスリーブの本体部の内径がフロントスリーブのヘッド部の内径より大きく、それぞれの内壁が傾斜面を介して連接されている。

さらに、より好ましい構成として、フロントスリーブの本体部には内側へ延びる複数の逆止歯が設けられ、当該逆止歯より構成されたリングの内径が導電体の外径より大きく、且つ後退止めリングの外径より小さく、導電体がフロントスリーブのヘッド部を貫通する際、後退止めリングは逆止歯を変形させ、逆止歯を貫通した後退止めリングは逆止歯により当接される。

本発明はフロントスリーブに関わり、もっとも基本的な技術案では、フロントスリーブはリング状のヘッド部だけを規制し、この場合では、ヘッド部と主体部の内外径がともに同じである。従って、実際にヘッド部と主体部を明確に区別することができない。フロントスリーブの役割は導電体が前方へ押圧する際に後退止めリングからもたらす応力を受けることにある。破裂の恐れがあっても、ハウジング主体ではなくフロントスリーブに発生することとなり、且つフロントスリーブの全体がハウジング主体内に配置されているため、フロントスリーブに対する絶縁などの性能要求がハウジング主体より低くなる。導電体からもたらす応力を打ち消すことができるよう一定の弾性力のある材料を選択する可能性を生産メーカーに与えることとなる。従って、もっとも基本的な技術案であっても、本発明の問題点を解決できる。この場合、従来技術における後退止めリングなどの構造を利用して導電体の後退移動を防ぐ必要がある。

より好ましい技術案では、フロントスリーブは内径の異なるヘッド部と本体部を備え、且つ傾斜面を介して連接されている。この場合、導電体の後退止めリングとのコンビで破裂をよりよく防止できる。

もう１つのより好ましい技術案では、フロントスリーブには後退止めリングに当接する逆止歯が設けられている。実際では、従来の後退止めリングの役割をフロントスリーブに集約させたため、１つの部材に二つの役割を果たすことができる。本発明は従来技術の導電体外周面における後退止め歯を剛性の後退止めリングに変え、従来の後退止めリングは組み立て時に内へ縮むよう変形し、組み立てた後に外へ弾出するが、本発明の後退止めリングは剛性材質で構成されるため、変形せず、逆止歯に当接する際、逆止歯を変形させて、逆止歯を貫通することで、後退止めの役割をよりよく実現できる。

フロントスリーブのヘッド部とハウジング本体との間に隙間を有するため、導電体の後退止めリングからもたらした応力はハウジング本体に伝達することなく、完全にフロントスリーブのヘッド部より受けってしまう。フロントスリーブとハウジング本体は、第１内階段面と第１外階段面との接触を通じて力を受けて、ハウジング本体では軸方向の応力を受け、ハウジング本体自身が管状に近いので、軸方向の強度が周方向より遥かに大きいため、いかなる品質上のリスクをもたらすことができない。

従来技術を示す分解図である。 本発明の実施例１の分解図である。 本発明の実施例１の構造断面図である。 本発明の実施例１におけるフロントスリーブの構造を示す図である。 本発明の実施例１におけるフロントスリーブとハウジング本体の組み立て断面図である。 本発明の実施例２におけるフロントスリーブの構造を示す図である。 本発明の実施例２におけるフロントスリーブとハウジング本体の組み立て断面図である。 本発明の実施例２におけるフロントスリーブと後退止めリングの組み立て断面図である。

［実施例１］
本実施例のコネクタは、導電部と絶縁部を含み、前記導電部は前記絶縁部に覆わられ、導電体２とケーブル線１がリベット留めされてなり、前記絶縁部は、螺合によって連接されたハウジング本体７とナット３を含み、前記ハウジング本体７にはインナーキャビティが設けられ、前記絶縁部は花かご状の緊固部材をさらに備えており、前記緊固部材は花かご状の緊固スリーブ４とライナー管５から構成され、ライナー管５が緊固スリーブ４内に挿入するよう緊固スリーブ４はライナー管５の外側に位置している。緊固スリーブ４とライナー管５はともにケーブル線１を挟持・固定するためケーブル線１の外側に位置している。導電体２は全体円柱状に形成され、ヘッド部が円滑な円柱であり、ヘッド部がハウジング本体７のインナーキャビティの前部に挿入している。導電体２の尾部にはケーブル線１が挿入するための連接孔が設けられている。導電体２の中部における外周面に剛性の後退止めリング２２が設けられている。

前記絶縁部にはフロントスリーブ６がさらに含まれ、当該フロントスリーブはヘッド部と、本体部及び尾部から構成され、その尾部の外径が本体部の外径より大きくて、第１外階段面６２が形成され、前記ハウジング本体のインナーキャビティは前部と、中部及び後部から構成され、その後部の内径が中部の内径より大きく、第１内階段面７１が形成され、その中部の内径が前部の内径より大きくて、第２内階段面７２が形成され、前記第１外階段面６２と前記第１内階段面７１が当接することによって、前記フロントスリーブ６の前方への移動を阻止し、前記フロントスリーブのヘッド部の外周と前記ハウジング本体のインナーキャビティとの間に所定の隙間を有する。前記フロントスリーブ６のヘッド部の内径が前記導電体２の内径より大きく、且つ前記後退止めリング２２の内径より小さく、前記フロントスリーブ６のヘッド部と前記ハウジング本体７のインナーキャビティにおける第２内階段面７２との間に所定の隙間を有し、前記導電体２が前記フロントスリーブ６のヘッド部を貫通して前記ハウジング本体７のインナーキャビティの前部に入り、前記導電体の後退止めリング２２は前記フロントスリーブのヘッド部により移動が阻止される。前記フロントスリーブ６の本体部の円周上に複数のスリットが設けられ、スリットには内部へ折り曲げて延びる逆止歯６１が設けられている。当該逆止歯６１より構成されたリングの最小内径が前記導電体の外径より大きく、且つ前記導電体の後退止めリングの外径より小さくて、前記後退止めリング２２に当接している。

組み立てる際、導電体２とケーブル線１は一体にリベット留めされ、ナット３と、緊固部材と、フロントスリーブ６が順番で導電体とケーブル線に組み立てて、導電体２のヘッド部がフロントスリーブ６を貫通し、導電体上の後退止めリング２２がフロントスリーブ６の逆止歯６１を通す際、逆止歯６１から構成されるリングの最小内径が導電体２の後退止めリング２２の外径より小さいため、後退止めリング２２は逆止歯６１をやや拡張させることとなり、後退止めリング２２が完全に逆止歯６１を通した後、逆止歯６１は後退止めリング２２に当接することで、導電体２はフロントスリーブ６から後退して脱出することができなくなる。その後、花かご状の緊固部材をケーブル線１上に嵌合して組み立て、且つフロントスリーブ６の尾部に当接させてフロントスリーブ６の後退移動を防止する。最後に、フロントスリーブと導電体をハウジング本体７内に挿入し、且つナット３を締めて、螺合によってハウジング本体７に固接させて、コネクタとケーブル線との連接を完成させる。

［実施例２］
本実施例のコネクタは、導電部と絶縁部を含み、前記導電部は前記絶縁部に覆わられ、導電体２とケーブル線１がリベット留めされてなり、前記絶縁部は、螺合によって連接されたハウジング本体７とナット３を含み、前記ハウジング本体７にはインナーキャビティが設けられ、前記絶縁部は花かご状の緊固部材をさらに備えており、前記緊固部材は花かご状の緊固スリーブ４とライナー管５から構成され、ライナー管５が緊固スリーブ４内に挿入するよう緊固スリーブ４はライナー管５の外側に位置している。緊固スリーブ４とライナー管５はともにケーブル線１を挟持・固定するためケーブル線１の外側に位置している。導電体２は全体円柱状に形成され、ヘッド部が円滑な円柱であり、ヘッド部がハウジング本体７のインナーキャビティの前部に挿入している。導電体２の尾部にはケーブル線１が挿入するための連接孔が設けられている。導電体２の中部における外周面に剛性の後退止めリング２２が設けられている。

前記絶縁部にはフロントスリーブ６がさらに含まれ、当該フロントスリーブはヘッド部と、本体部及び尾部から構成され、その尾部の外径が本体部の外径より大きくて、第１外階段面６２が形成され、前記ハウジング本体のインナーキャビティは前部と、中部及び後部から構成され、その後部の内径が中部の内径より大きく、第１内階段面７１が形成され、その中部の内径が前部の内径より大きくて、第２内階段面７２が形成され、前記第１外階段面６２と前記第１内階段面７１が当接することによって、前記フロントスリーブ６の前方への移動を阻止し、前記フロントスリーブのヘッド部の外周と前記ハウジング本体のインナーキャビティとの間に所定の隙間を有する。前記フロントスリーブ６のヘッド部の内径が前記導電体２の内径より大きく、且つ前記後退止めリング２２の内径より小さく、前記フロントスリーブ６のヘッド部と前記ハウジング本体７のインナーキャビティにおける第２内階段面７２との間に所定の隙間を有し、前記導電体２が前記フロントスリーブ６のヘッド部を貫通して前記ハウジング本体７のインナーキャビティの前部に入り、前記導電体の後退止めリング２２は前記フロントスリーブのヘッド部により移動が阻止される。前記フロントスリーブ６の本体部の内部にリング状の後退止めリング８の形状に応じる収容キャビティが設けられている。且つ、前記収容キャビティは後方の内壁とで第３内階段面が形成され、リング状の後退止めリング８は収容キャビティ内に配置されている。後退止めリング８の一端が後退止めリング２２に当接し、他端がフロントスリーブ６内の第３内階段面に当接している。

組み立てる際、導電体２とケーブル線１は一体にリベット留めされ、ナット３と、緊固部材と、後退止めリング８と、フロントスリーブ６が順番で導電体とケーブル線に組み立てて、導電体２のヘッド部がフロントスリーブ６と後退止めリング８を貫通し、導電体上の後退止めリング２２が後退止めリング８を通す際、後退止めリング８をやや拡張させることとなり、後退止めリング２２が完全に後退止めリング８を通した後、後退止めリング８は後退止めリング２２の後部に当接し、後退止めリング８の後方がフロントスリーブ６内の階段面に当接することで、導電体２はフロントスリーブ６から後退して脱出することができなくなる。その後、花かご状の緊固部材をケーブル線１上に嵌合して組み立て、且つフロントスリーブ６の尾部に当接させてフロントスリーブ６の後退移動を防止する。最後に、フロントスリーブと導電体をハウジング本体７内に挿入し、且つナット３を締めて、螺合によってハウジング本体７に固接させて、コネクタとケーブル線との連接を完成させる。

１ ケーブル線
２ 導電体
２１ 後退止め歯
２２ 後退止めリング
３ ナット
４ 緊固スリーブ
５ ライナー管
６ フロントスリーブ
６１ 逆止歯
６２ 第１外階段面
７ ハウジング主体
７１ 第１内階段面
７２ 第２内階段面
８ 後退止めリング

Claims (4)

1. 導電部と絶縁部を含み、
   前記導電部は前記絶縁部に覆わられ、導電体とケーブル線がリベット留めされてなり、
   前記絶縁部は、螺合によって連接されたハウジング本体とナットを含み、前記ハウジング本体にはインナーキャビティが設けられ、
   前記絶縁部は、ケーブル線を挟持・固定するための花かご状の緊固部材を備えている、
   太陽光発電電池用コネクタであって、
   前記導電体は、その本体が円柱体であり、その外周面に剛性の後退止めリングが設けられ、
   前記絶縁部にはフロントスリーブがさらに含まれ、前記フロントスリーブはヘッド部と、本体部及び尾部から構成され、その尾部の外径が本体部の外径より大きくて、第１外階段面が形成され、
   前記ハウジング本体のインナーキャビティは前部と、中部及び後部から構成され、その後部の内径が中部の内径より大きく、第１内階段面が形成され、その中部の内径が前部の内径より大きくて、第２内階段面が形成され、
   前記第１外階段面と前記第１内階段面が当接することによって、前記フロントスリーブの前方への移動を阻止し、
   前記フロントスリーブのヘッド部の内径が前記導電体の外径より大きく、且つ前記後退止めリングの外径より小さく、前記フロントスリーブのヘッド部と前記ハウジング本体のインナーキャビティにおける第２内階段面との間に所定の隙間を有し、前記導電体が前記フロントスリーブのヘッド部を貫通して前記ハウジング本体のインナーキャビティの前部に入り、前記導電体の後退止めリングは前記フロントスリーブのヘッド部により移動が阻止されることを特徴とする太陽光発電電池用コネクタ。
2. 前記フロントスリーブのヘッド部の外周と前記ハウジング本体のインナーキャビティとの間に所定の隙間を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電電池用コネクタ。
3. 前記フロントスリーブの本体部の内径が前記フロントスリーブのヘッド部の内径より大きく、それぞれの内壁が傾斜面を介して連接されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電電池用コネクタ。
4. 前記フロントスリーブの本体部には内側へ延びる複数の逆止歯が設けられ、当該逆止歯より構成されたリングの内径が前記導電体の外径より大きく、且つ前記後退止めリングの外径より小さく、前記導電体が前記フロントスリーブのヘッド部を貫通する際、前記後退止めリングは前記逆止歯を変形させ、前記逆止歯を貫通した前記後退止めリングは前記逆止歯により当接されることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電電池用コネクタ。

Images