(57)【要約】【課題】出力電線と端子板の接続において、耐引張強度など機械的強度が強く、電気導通が確実で、また、作業者技量に依存しないで接続される端子ボックス付太陽電池モジュールを得ることである【解決手段】  出力電線２１により電力を取り出す太陽電池モジュールと、筐体３０内に端子板３３が配置され、端子板３３が出力電線２１と外部接続ケーブル３４の中継を担う端子ボックス３からなり、端子板に出力電線が接続された端子ボックス付太陽電池モジュールである。端子板３３に出力電線２１を当接して、端子板と出力電線をクリップ３８で挟み止めたものである。クリップは弾性材料からなる一体物であり、方形の背板と背板の相対する端縁からそれぞれ同じ方向に延在する第一挟持板と第二挟持板からなり、第一挟持板と第二挟持板のそれぞれの前端内面部を相互接近状態に維持するクリップである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力電線により電力を取り出す太陽電池モジュールと、筐体内に端子板が配置され前記端子板が前記出力電線と外部接続ケーブルの中継を担う端子ボックスからなり、端子板に出力電線が接続された端子ボックス付太陽電池モジュールにおいて、
前記端子板に前記出力電線を当接して、前記当接状態を保持しつつ前記端子板と前記出力電線をクリップで挟み止めたものであり、
前記クリップは弾性材料からなる一体物であり、方形の背板と前記背板の相対する端縁からそれぞれ同じ方向に延在する第一挟持板と第二挟持板からなり、第一挟持板と第二挟持板のそれぞれの前端内面部を相互接近状態に維持するクリップである端子ボックス付太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記端子板は、表面から突出した耳片係止部を備えており、
前記クリップは、第一挟持板の前端側部に外向きに張り出した耳片部を持ち、耳片部の後縁は耳片後縁であり、
前記端子板にクリップを挟み止めた状態で、前記クリップの耳片後縁が耳片係止部に係止していることを特徴とする請求項１に記載した端子ボックス付太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記端子板は、表面から突出した側受部を備えており、
前記端子板にクリップを挟み止めた状態で、前記クリップの第一挟持板の側辺が前記側受部に係止していることを特徴とする請求項１に記載した端子ボックス付太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記端子板にあってクリップにより挟み止められる部位である挟受部は、前記筐体の底面と垂直に配置されていることを特徴とする請求項１に記載した端子ボックス付太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記クリップで前記端子板に挟み止められた前記出力電線が、さらに、延長され、前記延長部を前記端子板と半田付け接続した請求項１に記載した端子ボックス付太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子ボックス付太陽電池モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池モジュールの出力は出力電線を経由して取り出される。また、太陽電池モジュールと外部接続用ケーブル線の接続などのために端子ボックスが使われている。端子ボックスには、出力電線を接続するための端子板が設けられている。そして、従来、出力電線は、当該端子板に半田付け接続されている（例えば、特許文献１、特に段落００２２参照）。
【０００３】
しかし、半田付け接続は、耐引張強度など機械的強度に欠ける接続であり、また、作業者の巧拙により、電気接続の抵抗が異なったり、機械的強度が異なったりするなどの問題点があった。また、近年、半田合金が鉛フリーとなって、溶融温度が上がり、上述した作業者の巧拙がより顕著に現れるようになった。さらに、溶融温度が上がったことにより、半田作業中の熱によりダイオードが破損する恐れも出てきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２６０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする課題は、出力電線と端子板の接続において、耐引張強度など機械的強度が強く、電気導通が確実で、また、作業者技量に依存しないで接続される端子ボックス付太陽電池モジュールを得ることである。さらに、また、出力電線接続に先立って端子ボックスに配置され、電気接続されているダイオードが破損することなく接続される端子ボックス付太陽電池モジュールを得ることである。
【０００６】
本発明のその他の課題は、本発明の説明により明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下に課題を解決するための手段を述べる。理解を容易にするために、本発明の実施態様に対応する符号を付けて説明するが、本発明は当該実施態様に限定されるものではない。また、符号である数字は部品などを集合的に示す場合があり、後に説明する実施例において個別の部品などを示す場合に、当該数字のあとにアルファベットの添字を付けているものがある。
【０００８】
本発明の一の態様にかかる端子ボックス付太陽電池モジュールは、
出力電線により電力を取り出す太陽電池モジュール（２）と、筐体内に端子板が配置され前記端子板が前記出力電線と外部接続ケーブルの中継を担う端子ボックス（３）からなり、端子板に出力電線が接続された端子ボックス付太陽電池モジュールにおいて、
前記端子板（３３）に前記出力電線（２１）を当接して、前記当接状態を保持しつつ前記端子板と前記出力電線をクリップ（３８）で挟み止めたものであり、
前記クリップ（３８）は弾性材料からなる一体物であり、方形の背板（５３）と前記背板の相対する端縁からそれぞれ同じ方向に延在する第一挟持板（５１）と第二挟持板（５２）からなり、第一挟持板と第二挟持板のそれぞれの前端（５４、５５）内面部を相互接近状態に維持するクリップである。
【０００９】
本発明の好ましい実施態様において、端子ボックス付太陽電池モジュールは、
前記端子板が、表面から突出した耳片係止部（４１）を備えており、
前記クリップは、第一挟持板の前端側部に外向きに張り出した耳片（５６）を持ち、耳片の後縁は耳片後縁（５７）であり、
前記端子板にクリップを挟み止めた状態で、前記クリップの耳片後縁が耳片係止部に係止していてもよい。
【００１０】
本発明の他の好ましい実施態様において、端子ボックス付太陽電池モジュールは、
前記端子板が、表面から突出した側受部（４２）を備えており、
前記端子板にクリップを挟み止めた状態で、前記クリップの第一挟持板の側辺（５８）が前記側受部（４２）に係止していてもよい。
【００１１】
本発明のその他の好ましい実施態様において、端子ボックス付太陽電池モジュールは、
前記端子板にあってクリップにより挟み止められる部位である挟受部（６２）は、前記筐体の底面と垂直に配置されていてもよい。
【００１２】
本発明の好ましい他の実施態様において、端子ボックス付太陽電池モジュールは、
前記クリップで前記端子板に挟み止められた前記出力電線が、さらに、延長され、前記延長部（２１１）を前記端子板と半田付け接続してもよい。
【００１３】
以上説明した本発明、本発明の好ましい実施態様、これらに含まれる構成要素は可能な限り組み合わせて実施することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる端子板付太陽電池モジュールは、その他の構成とともに、端子ボックス中の端子板に出力電線を当接し、前記当接状態を保持しつつ前記端子板と前記出力電線を特定のクリップで挟み止めたものであり、電気接続において、耐引張強度など機械的強度が強く、電気導通が確実で、また、作業者技量に依存しない接続となる利点がある。さらに、また、電線接続に先立って端子ボックスに配置され、電気接続されているダイオードが半田付けの熱によって破損することがない接続となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は端子ボックス付太陽電池モジュールを示した分解説明図である。
【図２】図２は出力電線を接続した端子ボックスを示す平面説明図である。
【図３】図３は出力電線を接続した端子ボックスを示す断面説明図であり、図２中のＡ−Ｂ線の断面を示す断面説明図である。
【図４】図４は出力電線を接続した状態における端子板の斜視説明図である。
【図５】図５は端子板の斜視説明図である。
【図６】図６はクリップの斜視説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施例にかかる端子ボックス付太陽電池モジュールをさらに説明する。本発明の実施例に記載した部材や部分の寸法、材質、形状、その相対位置などは、とくに特定的な記載のない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１７】
図１は端子ボックス付太陽電池モジュールを示した分解説明図である。太陽電池モジュール２は主たる受光面２２を紙面下側に、端子ボックス３を取付ける面である接着面２３を紙面上側にして図示している。太陽電池セル２４で発電された電力は出力電線２１ａ、２１ｂから取り出される。
【００１８】
出力電線２１ａ、２１ｂは、通常、リボン状電線である。その材質は、例えば、銅、黄銅、アルミニウム、スズめっき銅やスズめっき黄銅である。リボン状電線２１ａ、２１ｂの幅は、通常２ｍｍから１０ｍｍ、好ましくは２ｍｍから６ｍｍであり、その厚さは、通常０．１ｍｍから０．４ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍから０．３ｍｍである。リボン状電線は柔性で軽微な力を加えて折り曲げたり撓めたりすることが出来る。
【００１９】
もっとも、本発明にかかる端子ボックス付太陽電池モジュールにおいて、出力電線の形状はリボン状に限定されるものではなく、他の断面形状であってもよい。
【００２０】
端子ボックス３は筐体底面３２を、太陽電池モジュールの接着面２３と対面させて取付けられる。取付けは、例えば接着剤で接着すればよい。
【００２１】
図２、図３などを参照して、端子ボックス３は端子板３３ａ、３３ｂを含んでいる。図２は蓋３７を取り外した端子ボックスを図示している。端子板の一方の端に、外部接続ケーブル３４の一方端が接続されている。端子板３３と外部接続ケーブル３４の電気接続は、例えば、外部接続ケーブルの芯線にバレル部６１をかしめ止める方法で行われる。
【００２２】
端子板の材質は、例えば、銅、黄銅、アルミニウム、スズめっき銅やスズめっき黄銅である。端子板３３ａ、３３ｂの厚さは、通常、０．５ｍｍから５ｍｍ、より好ましくは０．６ｍｍから１．２ｍｍである。
【００２３】
端子板３３ａと端子板３３ｂの間には、逆流防止用のダイオード３５が接続されている。端子板の取付け面６３には、取付け穴４７とダイオード端子受け穴４８が空けられている。
【００２４】
筐体への端子板２１の取付けは、取付け穴４７を筐体の底面から上方に突き出た柱状突起３１に通し、柱状突起３１の先端部に菊座止め具３９を固着して行っている。端子板へのダイオード３５の取付けは、ダイオードの電極端子をダイオード端子受け穴４８に通し、ダイオード端子受け穴４８近辺を半田付けして行っている。
【００２５】
図５などを参照して端子板３３は取付け面６３、立下り部６４、平坦部４６と挟受部６２の各部分からなる。それぞれの部分は第三折り曲げ線４５、第二折り曲げ線４４と第一折り曲げ線４３により区分される。
【００２６】
挟受部６２は筐体底面３２と垂直な面である。通常、端子ボックスと太陽電池モジュールの接続作業中は、端子ボックスの蓋３７を外してあり端子ボックスの上面は開放されている。筐体底面３２に垂直に配置された挟受部は、開放された上面からクリップを位置付けることができるので、クリップの挟持作業が、より一層容易となる利点がある。
【００２７】
もっとも本発明において端子板挟受部は、例えば、筐体底面と平行に配置されていてもよい。この場合にはクリップ取付け作業が容易化するように、筐体立ち上がり壁を一部取り外すなど、筐体と蓋の分割位置を変更すればよい。
【００２８】
立下り部６４などを設けた構成にしたので、上下位置関係、すなわち、筐体底面３２と筐体上面の関係において、挟受部６２は取付け面６３をはさむ上下を占めている。このため、従来から端子ボックスにおいてダイオード端子挿入余裕寸法などの理由で設けている筐体底面と端子板取付け面との間隔を、垂直面である挟受部６２を収納する高さの一部に充当することができ、端子ボックス筐体の上下間隔を短くすることができる利点がある。
【００２９】
挟受部６２の上方部分は外側に張り出していて、当該張り出し部が折り曲げられている。こうして、張り出し部分の下端である耳片係止部４１ａ、４１ｂが形成されている。耳片係止部４１ａ、４１ｂは、挟受部６２の表面４９から突出している。
【００３０】
また、当該張り出し部分の折り曲げにより、側受部４２ａ、４２ｂが形成されている。
側受部４２ａ、４２ｂは、挟受部６２の表面４９から突出している。耳片係止部と側受部は、例えば、挟受部に肉厚部を設けたり、挟受部の表面を凸に変形させたりして形成してもよい。
【００３１】
次に、本発明に用いるクリップを説明する。図６を参照して、クリップ３８は、方形の背板５３と背板の相対する端縁からそれぞれ同じ方向に延在する第一挟持板５１と第二挟持板５２からなる。クリップは弾性材料からなる一体物である。第一挟持板５１の前端５４内面部と第二挟持板５２の前端５５内面部は、相互接近状態に維持されている。あるいは、相互に当接状態に維持されている。ここで、前縁とは、背板５３に遠い側の縁を意味する。当該前縁は自由辺と言い換えてもよい。
【００３２】
以上説明した外形形状のクリップは背板側に突出する構成部分がないので端子ボックスの内容積を小さくすることができる。さらにまた、つまみ部など開閉補助構造がない。このため、不測の力によって、開いたり脱落したりすることがなく、電気接続の確実を図ることができる。つまみ部とは、てこの作用などで第一挟持板と第二挟持板のそれぞれの前端内面部を開くための手がかりを意味する。
【００３３】
クリップの材料である弾性材料は、通常、ステンレススチール、鉄や合成樹脂などであり、好ましくはステンレススチールと鉄であり、より好ましくはステンレススチールである。ステンレススチールの一例はＳＵＳ３０４である。
【００３４】
第一挟持板の前端５４の側部は、外向きに張り出していて、耳片部５６ａ、５６ｂを形成している。耳片部５６ａの後縁は耳片後縁５７ａである。耳片部５６ｂの後縁は耳片後縁５７ｂである。ここで、後縁は背板５３に近い側の縁を意味する。
【００３５】
以上説明したクリップは、紙綴具として市販されているクリップをそのまま用いることができる。また、クリップを用いる挟持作業も、紙綴具装着用紙綴じ器をそのまま用いることができる。
【００３６】
再び、太陽電池モジュールへの端子ボックスの取付けに戻る。端子ボックスの底面開口部３６を通して、出力電線２１ａ、２１ｂを端子ボックス内に導く。そして、太陽電池モジュールの接着面２３に端子ボックスの筐体底面を接着あるいは仮止めする。
【００３７】
出力電線を挟受部６２に当接させる。このとき、挟受部６２の一方面にのみ出力電線が当接する状態でもよく、表裏の両面に当接する状態でもよい。電気接続の確実を図る観点から、表裏の両面に当接する状態が好ましい。
【００３８】
表裏の両面に当接する状態では、折り目を境として出力電線が両側に位置する。出力電線の折り目が位置する側面６２１は、クリップ取付け作業の開始時にクリップが接近する側面である。クリップは、出力電線の折り目を境に両側を折り目から遠ざかる方向に摺動するから、出力電線が移動してしまう（逃げてしまう）ことがない。よって、電気接続の確実に加えて、挟み付け作業の容易性の観点からも、挟受部６２表裏の両面に出力電線が当接することが好ましい。
【００３９】
クリップは出力電線と端子板である挟受部６２を重ねたままで行う。クリップの装着は、例えば、市販の紙綴具装着用紙綴じ器を使用して行う。もっとも、何らかの方法で、第一挟持板と第二挟持板のそれぞれの前端内面部の間隔を広げれば、クリップを推し進めることにより装着作業をすることができる。
【００４０】
クリップの装着作業は、第一挟持板と第二挟持板のそれぞれの前端内面部の間隔を開いた状態で行うので、クリップの耳片部５６は耳片係止部４１を乗り越えて、背板が挟受部側面６２１に当接するまで送り込まれる。そして、クリップの耳片後縁５７が耳片係止部４１に係止する。あるいは、クリップの耳片後縁が耳片係止部を乗り越えて、かつ、耳片後縁が耳片係止部と近接して位置付けられる。
【００４１】
クリップを後退させる力が働いても、耳片後縁が耳片係止部に係止するので、クリップが外れることがなく、出力電線と端子板の電気接続が確保される。
【００４２】
また、クリップが取付けられた状態で、挟持板の側辺が側受部に係止する。あるいは、クリップの側辺が、側受部と近接して位置付けられる。クリップを左右に移動させる不測の力が働いても、クリップは左右移動が制限され、出力電線と端子板の電気接続が確保される。
【００４３】
クリップで挟持された出力電線と端子板は、当該挟持位置から出力電線の先側で、さらに、同一端子板と半田付けされてもよい。例えば、図４では平坦部４６で出力電線の先端部２１１と端子板が半田付けされている。このようにすれば電気接続の一層の確実化が図れる。この場合、まず、クリップで挟持しその後に半田付け作業を行えば、位置付けと固定がなされているから半田付け作業が容易となり、半田付け作業時間の短縮化をはかることも出来る。
【００４４】
以上のような出力電線と端子板の接続作業完了の後に、筐体３０に蓋３７が取付けられる。
【００４５】
本発明はその要旨を変更することなく種々の態様で実施することができる。端子ボックスは太陽電池モジュールの裏面に配置する態様を例にとって説明したが、太陽電池モジュールの端面に配置する、いわゆるエッジタイプの端子ボックスであってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
２    太陽電池モジュール
３    端子ボックス
２１、２１ａ、２１ｂ    出力電線
３０  筐体
３３、３３ａ、３３ｂ  端子板
３４  外部接続ケーブル
３５  ダイオード
３８  クリップ
４１ａ、４１ｂ  耳片係止部
４２ａ、４２ｂ  側受部
４６  平坦部
５１  第一挟持板
５２  第二挟持板
５３  背板
５４  第一挟持板前端
５５  第二挟持板前端
５６ａ、５６ｂ  耳片
５７ａ、５７ｂ  耳片後辺
５８ａ、５８ｂ  側辺
６２  挟受部
６３  取付け面
６４  立下り部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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