连接器的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种连接器，该连接器包含外壳、第一导电件、第二导电件及电路保护元件。第一导电件设于外壳。第二导电件设于外壳，并具有第一接触面。电路保护元件具有相连的结合弹片及接触弹片。结合弹片电性连接于第一导电件。接触弹片具有第二接触面。第二接触面具有相连的导电区域及绝缘区域。第二导电件的第一接触面接触于电路保护元件的第二接触面。其中，当电路保护元件于一温度范围，第二导电件的第一接触面接触于第二接触面的导电区域。当电路保护元件温度上升而膨胀形变时，导电区域的位置会偏移而令第二导电件的第一接触面接触于第二接触面的绝缘区域。本发明提供的连接器提升太阳能模块的光电转换效率及使用寿命。
【专利说明】连接器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种连接器，特别是涉及一种具电路保护功能的连接器。
【背景技术】
[0002]近年来，绿色居住环境的营造是为各国所提倡的目标，而在高度文明的世界中，由于人类活动的影响，如通过燃烧石油产生动力的各种交通工具中皆会排放二氧化碳，使空气中二氧化碳的含量不断提高，并造成温室效应日趋于严重，以及全球气候暖化现象，因此现今各国不断地积极开发可替代石油的替代能源，而一般替代能源主要可分为生质能源、风力发电或太阳能发电，其中又以太阳能发电最受到瞩目，由于太阳能本身不会产生有公害、能源耗尽的问题且取得容易，因此太阳能相关产业也逐渐蓬勃发展。
[0003]各家厂商皆致力于提升太阳能模块的光电转换效率与使用寿命来进一步提升其竞争力。然而，当太阳能模块所连接的外部电路发生异常(如:传输的电流异常增大)时，超载的电流则会破坏太阳能模块的内部电路，进而降低太阳能模块的光电转换效率，甚或造成太阳能模块损毁。因此，如何防止外部电路异常对太阳能模块带来损害，进而提升太阳能模块的光电转换效率及延长其使用寿命将是研发人员应着手的问题。
【发明内容】
[0004]本发明在于提供一种连接器，藉以防止外部电路异常对太阳能模块带来损害，进而提升太阳能模块的光电转换效率及使用寿命。
[0005]本发明所公开的连接器，包含一外壳、一第一导电件、一第二导电件及一电路保护元件。第一导电件设于外壳。第二导电件设于外壳，并具有一第一接触面。电路保护元件具有相连的一结合弹片及一接触弹片。结合弹片电性连接于第一导电件。接触弹片具有一第二接触面。第二接触面具有相连的一导电区域及一绝缘区域。第二导电件的第一接触面接触于电路保护元件的第二接触面。其中，当电路保护元件于一第一温度范围，第二导电件的第一接触面接触于第二接触面的导电区域。当电路保护元件由第一温度范围上升至一第二温度范围而膨胀形变时，导电区域的位置会偏移而令第二导电件的第一接触面接触于第二接触面的绝缘区域。
[0006]根据上述本发明所公开的连接器，于第一导电件和第二导电件之间加设具通、断路控制的电路保护元件。当无电路异常时，第二导电件维持和电路保护元件的导电区域接触而具有电力传输的功能。但，当有电路异常而产生过载电流时，受到过载电流的影响，电路保护元件会升温而产生热膨胀。如此一来，电路保护元件的导电区域会偏离第二导电件而令第二导电件转为和导电区域旁的绝缘区域接触，令连接器由通路状态转为断路状态，以防止过载电流破坏连接器所连接的太阳能模块，进而可提升太阳能模块的光电转换效率及延长其使用寿命。
[0007]以上关于本
【发明内容】
的说明及以下实施方式的说明用以示范与解释本发明的原理，并且提供本发明的权利要求更进一步的解释。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为根据本发明第一实施例所述的两连接器的分解示意图。
[0009]图2为图1的其中一连接器的立体分解剖面图。
[0010]图3为图2的电路保护元件的立体示意图。
[0011]图4为连接器于第一温度范围时的剖面示意图。
[0012]图5为图4的部分放大示意图。
[0013]图6为连接器的连接器于第二温度范围时的剖面示意图。
[0014]图7为图6的部分放大示意图。
[0015]图8为根据本发明第二实施例所述的连接器于第一温度范围时的剖面示意图。
[0016]图9为图8的连接器于第二温度范围时的剖面示意图。
[0017]图10为根据本发明第三实施例所述的连接器的部分放大剖面示意图。
[0018]图11为根据本发明第四实施例所述的连接器的部分放大剖面示意图。
[0019]其中，附图标记说明如下:
[0020]10连接器
[0021]20另一连接器
[0022]100 外壳
[0023]110 第一壳体
[0024]111 本体
[0025]112第一延伸臂
[0026]112a 压制面
[0027]113第二延伸臂
[0028]113a 穿设口
[0029]120 第二壳体
[0030]130 限位槽
[0031]131止挡底面
[0032]132 第一侧面
[0033]133 第二侧面
[0034]200第一导电件
[0035]210 穿槽
[0036]300第二导电件
[0037]310第一接触面
[0038]400电路保护元件
[0039]410结合弹片
[0040]411曲形段
[0041]412延伸段
[0042]420接触弹片
[0043]420a 第一端
[0044]420b 第二端
[0045]421导电层
[0046]421a 基部
[0047]421b 凸出部
[0048]422绝缘层
[0049]423穿孔
[0050]424第二接触面
[0051]425绝缘区域
[0052]426导电区域
[0053]500线缆
【具体实施方式】
[0054]请参照图1至图3。图1为根据本发明第一实施例所述的两连接器的分解示意图。图2为图1的其中一连接器的立体分解剖面图。图3为图2的电路保护元件的立体示意图。
[0055]如图1所示，本实施例的连接器1用以与另一连接器20对接，藉以串接各太阳能模块。一般来说，应用于太阳能模块的连接器10分成正极接头及负极接头。本实施例的连接器10以正极接头为例。
[0056]本实施例的连接器10包含一外壳100、一第一导电件200、一第二导电件300及一电路保护元件400。
[0057]外壳100为绝缘材质制成,并包含一第一壳体110及一第二壳体120。第二壳体120可拆卸地装设于第一壳体110，并且第二壳体120具有一限位槽130。限位槽130具有一止挡底面131、一第一侧面132及一第二侧面133。第一侧面132与第二侧面133分别连接于止挡底面131的相对两侧。
[0058]第一导电件200例如为金属材质制成。第一导电件200固定于第一壳体110,并具有一穿槽210。
[0059]第二导电件300例如为不变钢制成的柱状结构。第二导电件300固定于第二壳体120，且第二导电件300具有一第一接触面310。上述的不变钢又称因瓦合金、恒范钢或殷瓦钢，其特色为热膨胀系数极小。在常见的操作温度内，其热膨胀变化量小到可以忽略，也就是说，在常见的操作温度内，不变钢可维持固定长度。
[0060]电路保护元件400具有相连的一结合弹片410及一接触弹片420。结合弹片410具有一曲形段411及一延伸段412。曲形段411嵌设于穿槽210内，并与第一导电件200电性连接。其中曲形段411的外形例如为英文字母「S」形，以利于嵌设在穿槽210内。延伸段412连接于曲形段411。
[0061]接触弹片420连接于延伸段412，其外形例如为英文字母「L」形。详细来说，接触弹片420具有相对的一第一端420a及一第二端420b。接触弹片420的第一端420a连接于延伸段412，并于外壳100保持一距离。接触弹片420的第二端420b抵靠于止挡底面131并夹设于第一侧面132与第二侧面133之间，以令接触弹片420的第二端420b局限于限位槽130内。也就是说,接触弹片420的第一端420a为自由端,第二端420b为固定端，当接触弹片420发生膨胀形变时，接触弹片420的第一端420a会朝远离止挡底面131的方向延伸。
[0062]接触弹片420具有一第二接触面424。第二接触面424具有相连的一导电区域426及一绝缘区域425。第二导电件300的第一接触面310接触于电路保护元件400的第二接触面424，且第一接触面310为平面，以和第二接触面424有最大的接触面积。详细来说，接触弹片420包含一导电层421及一绝缘层422。接触弹片420的导电层421自结合弹片410的延伸段412远离该曲形段411的一端向外弯折延伸。绝缘层422例如通过溅镀的方式叠设于导电层421，且绝缘层422具有一穿孔423，以构成绝缘层422覆盖住的绝缘区域425及穿孔423显露出的导电区域426。也就是说，第二接触面424由导电层421的靠近第二导电件300的外表面与绝缘层422的靠近第二导电件300外表面构成，且绝缘区域425环绕导电区域426。
[0063]上述结合弹片410及导电层421的材质为铝、铜、铝合金、铜合金等高热敏且高热膨胀的材质，以增加结合弹片410及导电层421受热膨胀的变化幅度。绝缘层422材质为碳化硼或氧化锆。
[0064]连接器10还包含一线缆500。线缆500固定于第二壳体120并电性连接于第二导电件300。线缆500的另一端可以连接另一连接器10。
[0065]接下来继续描述电路保护元件400的尺寸界定及电路保护元件400与第二导电件300间的角度界定。请参阅图4与图5。图4为连接器于第一温度范围时的剖面示意图。图5为图4的部分放大示意图。
[0066]举例来说，在本实施例中，电路保护元件400的预设尺寸为延伸段412具有一第一长度Dl，接触弹片420具有一第二长度D2，且接触弹片420的第二长度D2大于延伸段412的第一长度D1。其目的是因为长度较长，接触弹片420的热膨胀形变量也会增加，但并不以此为限，在其他实施例中，接触弹片420的第二长度D2也可以等于或小于延伸段412的第一长度Dl。
[0067]再者，第二导电件300的轴线A与第二接触面424间保持一夹角Θ，此夹角Θ的范围适于在5度至90度之间。其中，夹角Θ的大小会影响导电区域426的垂直偏移量。举例来说，夹角Θ恰等于90度时，接触弹片420恰平行铅直线，故导电区域426的中心点至接触弹片420的第二端420b的热膨胀形变量即等于导电区域426的垂直偏移量。但，若夹角Θ不等于90度时，导电区域426至接触弹片420的第二端420b的热膨胀形变量还需乘以sin0值才会等于导电区域426的垂直偏移量。因此，当夹角Θ等于90度时，接触弹片420的热膨胀形变量的需求最小。
[0068]接着来描述电路保护元件400的运行原理，请接续参阅图4至图7。图6为连接器的连接器于第二温度范围时的剖面示意图。图7为图6的部分放大示意图。
[0069]如图4与图5所示，当电路未发生异常而令电路保护元件400的温度落于一第一温度范围时，导电区域426的中心点至接触弹片420的第二端420b间具有一第三长度D3，且第二导电件300的第一接触面310与第二接触面424上的导电区域426相接触，以令连接器10处于通路状态而具有电力传输的功能。
[0070]如图6至图7所示，当电路发生异常而产生过载电流时，受到过载电流的影响，电路保护元件400的温度由原本的第一温度范围上升至一第二温度范围，进而导致电路保护元件400膨胀形变(导电区域426的中心点至接触弹片420的第二端420b间的距离由第三长度D3变长成第四长度D4)。由于接触弹片420的第二端420b抵靠于限位槽130的止挡底面131，故导电区域426会朝远离止挡底面131的方向(如箭头a所指示的方向)偏移而令第二导电件300的第一接触面310改为和第二接触面424的绝缘区域425相接触。如此一来，连接器10就会处于断路状态而可防止过载电流通过连接器10所连接的太阳能模块，进而可防止太阳能模块烧毁，以达到提升太阳能模块的光电转换效率及延长其使用寿命的目的。
[0071]值得注意的是，溅镀绝缘层422时，应控制绝缘层422的厚度，以避免绝缘层422与导电层421间的断差过大而降低第二导电件300自导电区域426滑移至绝缘区域425的顺畅度。
[0072]在上述实施例中，电路保护元件400的第一端420a为自由端，第二端420b为固定端，但并不以此为限，在其他实施例中，自由端与固定端的位置也可以对调。请参阅图8与图9，图8为根据本发明第二实施例所述的连接器于第一温度范围时的剖面示意图。图9为图8的连接器于第二温度范围时的剖面示意图。
[0073]本实施例与上述图1的实施例的差异在于，本实施例的第一壳体110具有一本体
111、一第一延伸臂112及一第二延伸臂113。第一延伸臂112与第二延伸臂113自本体111的一侧朝同向凸出。第一延伸臂112具有一压制面112a。第二延伸臂113具有一穿设口113a。第二壳体120可分离地装设于本体111，并罩覆第一延伸臂112及第二延伸臂113。并且，压制面112a抵靠于接触弹片420的第一端420a。接触弹片420穿过穿设口 113a，且接触弹片420的第二端420b与限位槽130的止挡底面131保持一距离。如此一来，本实施例的接触弹片420受热膨胀的延伸方向(如箭头b所指示的方向)就会与图1的实施例相反。需注意的是，在实施例中，第一壳体110由本体111、第一延伸臂112与第二延伸臂113构成，但并不以此为限，在其他实施例中，第一壳体110也可以是由本体111及一围墙(未绘示)构成。
[0074]详细来说，如图8所示，当电路未发生异常而令电路保护元件400的温度落于一第一温度范围时，导电区域426的中心点至接触弹片420的第一端420a间具有一第五长度D5，且第二导电件300的第一接触面310与第二接触面424上的导电区域426相接触，以令连接器10处于通路状态而具有电力传输的功能。
[0075]如图9所示，当电路发生异常而产生过载电流时，受到过载电流的影响，电路保护元件400的温度由原本的第一温度范围上升至一第二温度范围，进而导致电路保护元件400膨胀形变(导电区域426的中心点至接触弹片420的第一端420a间的距离由第五长度D5变长成第六长度D6)。由于接触弹片420的第一端420a抵靠于压制面111，故导电区域426会朝远离压制面111的方向(如箭头b所指示的方向)偏移而令第二导电件300的第一接触面310改为和第二接触面424的绝缘区域425相接触。如此一来，同样可达到避免与连接器10连接的太阳能模块烧毁的目的。
[0076]请参阅图10所示，图10为根据本发明第三实施例所述的连接器的部分放大剖面示意图。
[0077]本实施例与上述图1的实施例的差异在于，本实施例的第一接触面310为曲面，进一步来说第二导电件300于第一接触面310的边缘处具有弧面。如此一来，将有助于提升第二导电件300与接触弹片420间的滑动顺畅度。
[0078]请参阅图11所示，图11为根据本发明第四实施例所述的连接器的部分放大剖面示意图。
[0079]本实施例与上述图1的实施例的差异在于，本实施例的导电层421具有一基部421a及一凸出部421b。绝缘层422叠设于基部421a并邻接凸出部421b。此外，绝缘层422的外表面与凸出部421b的外表面共构成共平面的第二接触面424。因此，第二导电件300能够顺畅地于第二接触面424上滑移。
[0080]值得注意的是，上述实施例的连接器10以正极接头为例，但并不以此为限，在其他实施例中，电路保护元件400亦可应用于负极接头上。
[0081]根据上述本发明所公开的连接器，于第一导电件和第二导电件之间加设热敏材料制成的电路保护元件。当无电路异常时，第二导电件维持和电路保护元件的导电区域接触而具有电力传输的功能。但，当有电路异常而产生过载电流时，受到过载电流的影响，电路保护元件会升温而产生热膨胀。如此一来，电路保护元件的导电区域会偏离第二导电件而令第二导电件转为和绝缘区域接触，使连接器由通路状态转为断路状态，以防止过载电流破坏连接器所连接的太阳能模块，进而提升太阳能模块的光电转换效率及延长其使用寿命O
[0082]虽然本发明的实施例公开如上所述，然并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，举凡依本发明申请范围所述的形状、构造、特征及数量当可做些许的变更，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求所界定的为准。
【权利要求】
1.一种连接器，包含: 一夕卜壳; 一第一导电件，设于该外壳； 一第二导电件，设于该外壳，并具有一第一接触面；以及 一电路保护元件，具有相连的一结合弹片及一接触弹片，该结合弹片电性连接于该第一导电件，该接触弹片具有一第二接触面，该第二接触面具有相连的一导电区域及一绝缘区域，该第二导电件的该第一接触面接触于该电路保护元件的该第二接触面； 其中，当该电路保护元件于一第一温度范围，该第二导电件的该第一接触面接触于该第二接触面的该导电区域，当该电路保护元件由该第一温度范围上升至一第二温度范围而膨胀形变时，该导电区域的位置会偏移而令该第二导电件的该第一接触面接触于该第二接触面的该绝缘区域。
2.如权利要求1所述的连接器，其中该第一导电件具有一穿槽，该结合弹片具有一曲形段及一延伸段，该曲形段嵌设于该穿槽内，该结合弹片的该延伸段的相对两侧分别连接于该结合弹片的该曲形段及该接触弹片。
3.如权利要求2所述的连接器，其中该外壳具有一限位槽，该接触弹片具有相对的一第一端及一第二端，该接触弹片的该第一端连接于该延伸段，该接触弹片的该第二端位于该限位槽内，该限位槽具有相对的一第一侧面及一第二侧面，该接触弹片的该第二端位于该第一侧面与该第二侧面之间。
4.如权利要求3所述的连接器，其中该接触弹片的长度大于该延伸段的长度。
5.如权利要求3所述的连接器，其中该限位槽具有一止挡底面，该第二端抵靠于该止挡底面。
6.如权利要求3所述的连接器，其中该外壳具有一压制面，该接触弹片的该第一端抵靠于该压制面。
7.如权利要求1所述的连接器，其中该绝缘区域环绕该导电区域。
8.如权利要求7所述的连接器，其中该接触弹片包含一导电层及一绝缘层，该导电层的外表面与该绝缘层的外表面共构成该第二接触面，该绝缘层具有一穿孔，该绝缘层叠设于该导电层而构成该绝缘层覆盖的该绝缘区域及该穿孔显露出的该导电区域。
9.如权利要求8所述的连接器，其中该导电层的材质为铝、铜、铝合金、铜合金等高热敏且高热膨胀的材质，该绝缘层的材质为碳化硼或氧化锆。
10.如权利要求1所述的连接器，其中该第二导电件的外形为一柱状，且该第二导电件的材质为不变钢。
11.如权利要求10所述的连接器，其中该第二导电件的轴线与该第二接触面间保持一夹角，该夹角介于5度至90度的间。
12.如权利要求1所述的连接器，其中该第一接触面为一平面或一曲面。
13.如权利要求1所述的连接器，其中该外壳包含一第一壳体及一第二壳体，该第二壳体可拆卸地装设于该第一壳体，该第一导电件固定于该第一壳体，该第二导电件固定于该第二壳体，且该第一壳体或该第二壳体具有一限位槽。
14.如权利要求13所述的连接器，还包含一线缆，固定于该第二壳体，该线缆电性连接于该第二导电件。
【文档编号】H01R13/713GK104201520SQ201410421985
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】陈智勇, 苏子文 申请人:友达光电股份有限公司