(57)【要約】  汎用エンドクランプおよびミッドクランプは、２つの物を結合するように用いられ、クランプの締め具がクランプされる部品を適切に締め付けられた際に、このクランプされた部品が３方向への荷重に抵抗し、スライドに対し抵抗するように、設計されている。【選択図】  図２
2014524002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モジュールをサポート部材に固定するためのクランプアセンブリであって、
スライダと、
クランプと、
締め具と、を備え、
前記スライダは、前記サポート部材に前記モジュールを固定するために前記サポート部材に配設されるようになっており、前記締め具を収容する少なくとも１つの穴を有する上部と少なくとも１つの脚部を有する下部とを備え、前記上部および前記１つの脚部は、前記サポート部材の少なくとも１つのフランジを収容する前記スライダに沿って長手方向に延伸するキャビティを画定し、
前記クランプは、前記締め具を収容する少なくとも１つの穴を有するプレートを有し、
前記締め具は、前記クランプの少なくとも１つの穴および前記スライダの少なくとも１つの穴を通して挿入され、前記モジュールを前記サポート部材に固定するようになっていることを特徴とするクランプアセンブリ。
【請求項２】
請求項１に記載のクランプアセンブリにおいて、
前記スライダは、さらに、前記スライダの第１の脚部から横方向に前記キャビティを通り、前記スライダの第２の脚部に延伸するウェブ部を備え、
前記ウェブ部は、前記キャビティを上側サブキャビティと下側サブキャビティとに分割し、当該下側サブキャビティは、前記サポート部材にスナップフィットして、前記クランプアセンブリを前記サポート部材の前記少なくとも１つのフランジに固定することを特徴とするクランプアセンブリ。
【請求項３】
請求項１に記載のクランプアセンブリにおいて、
前記クランプは、さらに、前記プレートの少なくとも１つの辺から下向きに延伸する少なくとも１つの腕部を有することを特徴とするクランプアセンブリ。
【請求項４】
請求項３に記載のクランプアセンブリにおいて、
前記クランプは、さらに、前記プレートの少なくとも２つの辺から下向きに延伸する少なくとも２つの腕部を有することを特徴とするクランプアセンブリ。
【請求項５】
請求項４に記載のクランプアセンブリにおいて、
前記スライダは、さらに、前記スライダに沿って長手方向に延伸する少なくとも２つのスロットを有し、前記クランプの少なくとも２つの腕部を収容するように構成されていることを特徴とするクランプアセンブリ。
【請求項６】
請求項５に記載のクランプアセンブリにおいて、
前記クランプは、前記プレートから下向きに延伸する少なくとも２つの尖端部を有し、当該尖端部は陽極酸化されたモジュールフレームに突き刺さるように充分な鋭さを有することを特徴とするクランプアセンブリ。
【請求項７】
請求項１に記載のクランプアセンブリにおいて、
前記クランプは、前記プレートから下向きに延伸する少なくとも１つの尖端部を有し、当該尖端部は陽極酸化されたモジュールフレームに突き刺さるように充分な鋭さを有することを特徴とするクランプアセンブリ。
【請求項８】
請求項１に記載のクランプアセンブリにおいて、
前記クランプは、前記プレートから下向きに延伸する少なくとも２つの尖端部を有し、当該尖端部は陽極酸化されたモジュールフレームに突き刺さるように充分な鋭さを有することを特徴とするクランプアセンブリ。
【請求項９】
請求項５に記載のクランプアセンブリにおいて、
前記スライダは、さらに、前記スライダの上部から延伸する保持部材を有し、当該保持部材は、前記サポート部材の中央に保持するように構成されていることを特徴とするクランプアセンブリ。
【請求項１０】
請求項５に記載のクランプアセンブリにおいて、
前記スライダは、さらに、前記スライダの上部から外向きに互いに反対側で延伸する少なくとも２つの翼部と、前記スライダの下部から外向きに互いに反対側で延伸する少なくとも２つの翼部とを有し、各々の翼部は、前記クランプの少なくとも２つの腕部を収容する、前記スライダに沿って長手方向に延伸するスロットを有することを特徴とするクランプアセンブリ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のクランプアセンブリにおいて、
前記スロットは、前記腕部を収容するような大きさであり、前記腕部が前記スロット内に配置される際に回転することを防ぐことを特徴とするクランプアセンブリ。
【請求項１２】
請求項５に記載のクランプアセンブリにおいて、
前記締め具は、前記スライダの穴にねじ込まれて前記クランプの穴を通って配設され、前記クランプと前記スライダの間隔は、前記サポート部材の高さを変更するモジュールを前記クランプが締め込むことにより、調整可能であることを特徴とするクランプアセンブリ。
【請求項１３】
モジュールをサポート部材に固定するためのクランプアセンブリであって、
スライダと、
クランプと、
締め具と、を有し、
前記スライダは、前記サポート部材に固定されるようになっており、上部と下部とを備え、前記上部および前記下部は、前記スライダに沿って長手方向に延伸する開放端を有するキャビティを画定し、
前記スライダの上部は、さらに、前記上部の上面から前記上部の下面にかけて延伸する少なくとも１つのねじ穴を有し、当該ねじ穴を通る前記締め具を収容するように構成されており、
前記スライダの下部は、
当該スライダの下部から下向きに延伸して前記サポート部材に係合する少なくとも１つの第１の脚部と１つの第２の脚部と、
前記第１の脚から前記第２の脚部にかけて延伸し、全体として前記スライダの上部の下面に平行なウェブ部と、を備え、
前記第１および第２の脚部は、それぞれの脚部の前記上部から最も離れた端部の近傍にノッチを有し、
前記ノッチは前記キャビティの内側へ延伸して、支持レールのフランジの下面に係合するように設計されており、
前記クランプは、前記モジュールを前記クランプアセンブリと前記サポート部材との間に固定するように、前記モジュールの上面と係合するようになっており、プレート部分と少なくとも１つの尖端部分とを備え、
前記プレート部分は、当該プレート部分の上面から下面にかけて延伸する少なくとも１つの穴を有し、当該穴を通る締め具を収容するようになっており、
前記少なくとも１つの尖端部分は、前記プレート部分から下向きに延伸し、陽極酸化されたモジュールフレームに突き刺さるように充分な鋭さを有し、
前記締め具は、上部と下部とを備え、前記下部は、前記クランプの穴および前記スライダの穴を通って延伸して、前記モジュールを前記サポート部材に固定する、
ことを特徴とするクランプアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体として、表面へのデバイスの取り外し可能かつ調整可能な据え付けのための装置および方法に関する。とりわけ本明細書に記載の新規かつ有用な実施形態は、１つ以上の太陽電池モジュール、パネル、およびアレイを、基礎、基礎グリッド、屋根、ポール、あるいは他の表面、機器または物体（これらを総称して「物体」と称する）に確実にクランプする汎用クランプアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
物体へのデバイスの据え付けは、風、雨、およびその他の天候要因による予想不可能で変化する力ベクトルに曝される、あるいは曝され得るが、これによりしばしば解決困難な技術的問題が生じる。太陽エネルギー産業における長年の未解決課題は、たとえば太陽電池デバイスのパネル、モジュールおよびアレイ（これらを総称して「モジュール」と称する）を、どのようにして最良に表面に安全かつ確実なだけでなく素早く据え付けるかということである。この表面の問題は、この産業において顕著な問題でもある。すなわち、表面に設置されたモジュールの安全な取り外しあるいは再構成である。
【０００３】
太陽からの太陽エネルギー放射で、熱を生成すること、化学反応を起こすこと、また電力を発生することが可能である。太陽は極めて強力なエネルギー源であり、太陽放射は間違いなく地球が受け取る最大のエネルギー源であるが、その地表での強度は比較的低い。これは部分的には地球大気および雲が全入射太陽光の最大５４％程度を吸収あるいは散乱することによる。しかしながら、位置エネルギーの集積におけるような技術的進歩により、太陽エネルギーは、エネルギー源としてますます魅力的なものになってきている。太陽エネルギーは無尽蔵に供給でき、汚染を生じない。これは石炭、石油および天然ガスといった化石燃料に対し極めて対照的である。
【０００４】
地球に到達する太陽光は、５０％の可視光、４５％の赤外線、および少量の紫外線および他の形態の電磁放射から構成されている。放射は熱エネルギーに転換可能であり、あるいは太陽電池により直接電力に転換可能である。太陽電池セルでは、金属と半導体の間のジャンクションまたは２つの異なる半導体の間のジャンクションに光が当たると、小さな電圧が発生する。１個の太陽電池から生成される電圧は、一般的に小さな電圧であるが、多数のセルを連結してパネル、モジュールおよびアレイとすることにより、大きな電力を生成することができる。パネル、モジュールおよびアレイに集合されたセルを用いて、放射を電力の直接生成に利用するために、放射に露出される装置の表面へのモジュール据え付ける用の装置を使用するためおよび設置するための、装置および方法が数多く開発されてきた。このような装置の構造、設置および使用には多くの未解決の問題がある。
【０００５】
物体にモジュールを据え付けるために、様々なクランプアセンブリ、架台、フレームおよびこれらに付随する金物類が提案されている。いくつかの方法では、速やかかつ確実な据え付けを行えるように、モジュールの部材の形状、構造および大きさを変更することが提案されている。他の方法では、架台、フレームおよびフーティングの基礎グリッドへの据え付けに付随した金物類の構造およびデザインを変更することが提案されている。本明細書で用いられている用語「基礎グリッド」は、少なくとも保持具の網状結合を含む。この保持具は、限定するわけではないが、しばしばＬ形状であり、この「Ｌ」形状のそれぞれの延伸部には少なくとも１つの穴が形成されている。これらの保持具は表面に接続可能であり、モジュールが取付けられるレールおよびフレームなどの他の金物部材が取付けられるような形状で形成されている。
【０００６】
モジュールを物体に据え付けるための従来の方法は、非常に制限のあるものであり、また問題を含むものであった。様々な大きさおよび形状のモジュールおよび多種のモジュールに対して、与えられた条件で、モジュールを表面に据え付けるための有用な装置および方法を提供することは容易でない課題である。従来の提案で解決できなかったもう１つの課題は、モジュールが据え付けられる、あるいは据え付けられなければならない表面の多様性であり、屋根、ポールの先端および側面、地面およびその他の場所がある。したがって、従来の方法では、大量のモジュールの大きさおよび形状の繰り返しのそれぞれに対して、特注で作製された架台を組み上げることが必要であった。
【０００７】
太陽電池デバイスのパネル、モジュールおよびアレイを表面に据え付けるための従来の提案は、煩瑣で、安全でなく、また簡単に組み上げられるあるいは再構成できるものではなかった。太陽電池モジュールの取付け用のクランプに関連した製造業では、「トップダウン」という用語は、モジュールの最上部を固定するクランプを用いて、フレームの上のレールにモジュールを接続することを意味している。たとえば、建物の上にモジュールを据え付ける場合には、1つ以上のレールを先ず基礎グリッドに取付けられていたが、この基礎グリッドは、事前に表面に、この例では屋根に取付けられている。その後1つ以上のモジュールがレールに取付けられていた。モジュールをレールに固定する金物類は、モジュールの上側または前側から取付けられている。「ボトムアップ」という用語は、太陽電池モジュールを設置する際に、先ずこのモジュールを基礎グリッドおよび屋根または他の表面に取付けることを意味する。ボトムアップ据え付け法においては、モジュールをレールに固定する金物類は、モジュールの下側または後側から取付けられる。設置方法の特徴に対する設置者の好みと、これらの設置方法および個別のモジュールとで、トップダウンかあるいはボトムアップのいずれの設置方法が用いられるか決定される。本発明で示される実施形態は、トップダウンと呼ばれているものである。
【０００８】
太陽電池モジュールを表面に据え付けるための従来の方法のもう１つの制限は、過度に多数かつ多種類の金物部品および部材がそれぞれのクランプアセンブリに必要とされることである。設置される各々のモジュールまたはモジュールの組み合わせは、異なる形状、大きさおよび構成となっており、したがって据え付け用の金物類の固有な組み合わせを必要とする。
【０００９】
モジュールを表面に据え付けるための従来の方法のさらにもう１つの制限は、レールにモジュールを固定するためのクランプが設置される場所である。いくつかの従来の方法は、レールに固定するためにクランプを特定の場所に設置することが必要であり、そして次にモジュールがクランプに固定される。レールに沿ってどこかに設置されるクランプでは、モジュールをレールに確実にクランプすることが要求される。
【００１０】
確実にモジュールをレールにクランプすることに加えて、従来の方法のさらにもう１つの制限は、故障が発生した場合に、電気的なアース経路を効率よく提供できなければならないことである。モジュールは、このモジュールと蓄電モジュールとの間に流れる電流を含んでいる。設置中に故障が起った場合、電流が安全にアースに流れるようにするために、モジュール間のアース経路が必要となる。従来の構成は、故障の可能性があるかまたは動作不能となるようなモジュールをアースするために、分離された基本構造を必要とする。モジュール間の一体化した結合を提供するクランプは、追加の基本構造の必要のないアース経路を提供することが必要である。
【００１１】
レールシステムのようなサポートへの従来のモジュールのクランプ方法のさらなる制限は、締め具およびスライダとして機能するボルトを使用することである。従来の方法では、ボルトはレールのスロットに挿入され、ボルトの頭部がスロットの中になるように、またクランプが、少なくともパネルの一部とボルトとを覆うように設置され、ボルトがクランプを貫通して延出するようにされる。風、雨および他の天候要因による予想できない、変化する力ベクトル、および設置のミスによって、これらのクランプアセンブリがサポートシステムから外れることが起こる可能性があり、これによりモジュールが緩んでモジュール間のの電流が遮断され、あるいはサポートシステムから脱落する可能性がある。
【００１２】
さらにもう１つの未解決の問題は、モジュールの形状、大きさおよび構成が様々であることによって生じる。屋根のような表面へのモジュールの配置は、基礎グリッドおよびレールを保持するために金物類が挿入されなければならない屋根の下の垂木の場所と合うような大きさではない。様々な大きさのモジュールをレールに固定するためのクランプは、様々な大きさのものが従来より入手可能である。これらの様々な大きさのクランプは、複数個の様々な大きさのクランプを、各々のクランプの適切な嵌め込みを確定する前に、担持して嵌め込むための設置具を必要とする。さらに、様々の大きさのクランプのいずれによてもモジュールをレールに確実にクランプできないモジュールもあり得る。これによって、緩い接続となったり、あるいは接続が失われる結果となり得る。
【００１３】
このため、この製造業界では、太陽電池パネル、太陽電池モジュールおよび太陽電池アレイのようなデバイスを屋根やポールの表面または他の表面に設置するために、今まで無かったような新しくかつ便利なクランプアセンブリが必要とされている。とりわけ、１つ以上の太陽電池を安全に、信頼性良く、かつ素早く表面に据え付けるための方法および装置への多大な要求があり、モジュールの取り外しまたは再構成を同様に安全に、信頼性良く、かつ素早く行うこと、および調整可能で、様々な大きさおよび構成に拡張可能なクランプアセンブリを提供することへの多大な要求がある。さらに、モジュールをサポートに固定し、３方向全部での荷重に耐えてモジュール間の一体的結合を提供する、新しくかつ便利なクランプが必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の課題は、任意の大きさおよび形状を有するモジュールを多種多様な表面に取り外し可能かつ調整可能にクランプするための従来の方法での問題を解決することであり、モジュールを設置するために設置者が使用する必要のある様々な金物部材の数と種類を削減すること、３方向の荷重の耐えるクランプを提供すること、大きな利点である、表面へのモジュールの素早く安全な据え付けのためのクランプアセンブリを提供することにより、これらの問題を解決することである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、いくつかの利点をもたらす。これらの利点には、レールの上に任意の場所でのトップマウントクランプを提供できること、少ないパーツを用いた設置を可能にして一体的に結合すること、改善された信頼性および強度、設置後はレールからのずれを防ぐロック可能なスナップフィット構造（cam-on feature）、全方向への回転に耐えるクランプ、設置の容易性、およびミドルクランプおよびエンドクランプとして使用できる装置などがある。
【００１６】
本発明は、１つ以上のモジュールの構成の据え付け、接続、調整を行うこと、および１つ以上のモジュールを表面から安全に、信頼性良くまた迅速に取り外すことに関して多数の利点を提供する。本発明の少なくとも１つの利点は、レールの任意の場所に設置できるトップマウントのクランプアセンブリを提供することである。本発明は、機器を設置するのに必要な金物部品および部材の数と種類を顕著に削減する。本発明のクランプは、モジュールが設置されるレールの場所を、スライドして調整および再調整できるように準備されている。同様に顕著であるが、本発明は、モジュールのようなデバイスの表面への据え付けを取り外し可能かつ調整可能に行う装置および方法を提供し、これらは使用および実施が容易であり、使用目的に対し費用対効果が優れている。また、本発明のクランプアセンブリは、３方向への耐荷重を備えるモジュールの確実な配設を保証する。
【００１７】
本発明のクランプアセンブリのもう１つの利点は、追加の部材を必要とせずに、モジュール間のアース経路を形成可能とする一体的な結合を提供することである。本発明のさらにもう１つの利点は、クランプが一旦設置されたレールから変位することを防ぐ、ロック可能なスナップフィット構造（cam-on feature）を有するクランプアセンブリであることである。
【００１８】
本発明でのクランプアセンブリのもう１つの利点は、ミッドクランプおよび汎用エンドクランプとして用いることができることである。ミッドクランプは、サポートの上の２つのモジュール間で固定されるクランプである。エンドクランプは、モジュールの１つの端部のみに固定されるクランプである。それぞれのモジュールに適合するように特注の大きさにされなければならなかった従来のエンドクランプと異なり、本発明のクランプは汎用であり、異なるモジュールの大きさおよび形状に合わせて高さを調整可能である。ミッドクランプおよびエンドクランプとして使用できるクランプを提供することに加え、本発明のクランプは従来のエンドクランプに対して２倍のクランプ力を提供する。クランプ力の半分がサポートに向かい、クランプ力の半分がモジュールに向かう従来のエンドクランプと違い、本発明のクランプでは、クランプ力の全部がモジュールに向かっている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
これらおよびその他の利点は、本発明においては、プレート部およびこのプレート部から延びる爪を有するクランプと、上部および下部を有するスライダと、締め具とを含む、デバイスを表面に据え付けて固定するためのクランプアセンブリを提供することにより達成される。本明細書で用いられる「スライダ」という表現は、レール等のサポートにクランプアセンブリを固定するための任意の数の手段を含み、これらの手段はサポートシステムの周りを取り囲み、このサポートシステムのフランジの下面と噛み合うものである。本明細書で用いられる「締め具」という表現は、任意の数の締め固定手段を含むものであり、特に限定するわけではないが、貫通孔を通して締め固定するような、ボルト、ねじ、クランプ、だぼ、リベット、および他の手段を含むものである。本明細書で用いられる「クランプ」という表現は、デバイスをサポートに固定するための任意の数の手段を示すものである。
【００２０】
スライダは、このスライダの長さで延びている通路（channel）を含み、Ｉ型ビームのサポート部材のフランジを収容するような大きさとなっている。このユニークなスライダの構成は、本発明の利点を実現するものであるが、これは少なくともレールの１つのフランジを取り巻く少なくとも１つの部分を有し、このクランプアセンブリを取り外されない限り、取り外せないスライダを提供することによっている。レールのスロットに嵌め込まれるボルトを含み、このボルトが回転されることによりレールから外れるような従来のスライダと違い、本発明のスライダは、レールのフランジの周りを取り囲み、ｚ方向に関して回転した場合にはレールから外れない。締め具は、クランプのプレートおよびスライダの上部を貫通して延伸し、クランプアセンブリをモジュールおよびレールに固定する。使用状態の構成では、モジュールはレールのようなサポートの上に置かれている。クランプアセンブリはモジュールをレールにクランプするが、これはまずスライダをこのモジュールの近傍で、スライダの下部の少なくとも１つの脚部をレールの少なくとも１つのフランジの周りに設置し、スライダをレールに挿入することによって行われる。締め具は、このスライダから上方向に遠ざかるように延伸する。この締め具は、クランプを貫通して挿入され、モジュールの上に設置されている。クランプアセンブリは、この締め具をクランプおよびスライダ内部で固定することによって固定される。
【００２１】
このユニークなクランプの構成は爪を含み、この爪は、モジュール間の一体的な結合を行い、モジュール間の電流の流れを可能とする追加の部材を必要とせずに、これらモジュール間で電流が流れることを可能とする。締め具が締め付けられると、この爪はモジュールの陽極酸化処理による非導電性の皮膜を貫通して、アルミニウムのような導電性の基材に埋め込まれ、複数のモジュールを通って電流が流れることを可能とする。
【００２２】
本発明のクランプの汎用性に加えて、このスライダはクランプから下方に延伸したアームを上部に収容するようなスロットを含んでよい。この構成において、クランプは、プレートから下方に延伸している少なくとも１つのアームを含んでいる。これらのアームは、スライダの上部に沿って縦方向に延伸するスロットに貫入する。締め具が締め付けられと、これらのアームはさらにスロットの中に延伸する。この構成において、クランプは汎用エンドクランプとして用いることができる。アームとスロットを用いてクランプをスライダに固定することによって、クランプアセンブリは、レールに対しクランプ力を与えることなしに、１つのモジュールを固定することができる。このようにして、この汎用クランプは様々なモジュールの高さに合わせて調整することができ、従来のクランプアセンブリに比べて２倍のクランプ力を提供することができる。
【００２３】
また、本発明で示すクランプは、多種の大きさおよび構成の多様電池モジュールの組み立てを、様々な表面で可能とする。本発明の、このユニークなクランプアセンブリは、迅速な設置と共に迅速な調整およびモジュールの移設を可能にする。同様に顕著であるが、本発明のクランプアセンブリは、使用および実施が容易であり、使用目的に対し費用対効果が優れている。
【００２４】
本発明の利点、開示物、および特徴は、当業者にとって、以下に示す説明、図、および従属項を参照することで明らかとなろう。しかしながら、上記より、装置の構造、この装置の部品の連携、およびこの装置の設置方法を含む、請求項に記載の内容は全体として結びつけられ、従来にはなかった本発明の利点および機能をもたらすことが明らかである。
【００２５】
上記では広く概略を説明したが、以下では本発明のさらに重要な特徴について、より良く理解されるように詳細に説明し、また従来技術に対する本発明の寄与について、より良く理解されるように説明する。なお、少なくとも１つの実施形態を説明する前に、本発明はその適用において、以下の説明または図で示す構造の詳細および部品の配設に限定されるものではないことを注意されたい。本発明のクランプアセンブリは、他の実施形態も可能であり、様々なやり方で実現および実施することが可能である。また、本発明の説明で用いられる表現および用語は、説明のためであり、限定を目的とするものではない。
【００２６】
本明細書で用いられているように、「デバイス」という用語は太陽電池関連に限定されるものではない。たとえば、限定する分けではないが、この用語は電力を発生することができる、どのようなデバイスも含むが、しかしながらまた、液体、ガスまたは固体の混合物を保持できるようなデバイスであってもよい。デバイスは、表面に据え付けられるが、この表面は、建物の屋根または壁、ポール、または他の表面を含んでよい。デバイスの形状は本発明の主題ではなく、長方形、円形、または他のどのような形状や構成であってもよい。
【００２７】
当業者であれば理解できるように、本発明が基づいているアイデアは、本発明の目的を実施するための、他の構造、方法、およびシステムの考案にすぐに利用することができる。したがって、本願請求項は、本発明の主旨および範囲から外れないような同等の構成である限り、このような同等な構成を含むものである。さらに、本願明細書に付随する要約は、請求項で規定される実施形態の範囲を規定する意図するものでなく、本発明のいかなる限定を意図するものでもない。
【００２８】
本発明の新規な特徴、および構造と運用に関する実施形態は、ここに添付する図により、これに付随する図の説明も考慮して、最も良く理解される。ここでは、同じ参照番号は、同じ部品を示している。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】サポート部材に据え付けられるクランプアセンブリの好ましい実施形態の概略図である。
【図２】好ましい実施形態のスライダの概略図である。
【図３】好ましい実施形態のスライダのサポート部材へのスナップフィット（camming）の方法を示す図である。
【図４】好ましい実施形態のスライダのサポート部材へのスナップフィット（camming）の方法を示す図である。
【図５】好ましい実施形態のスライダのサポート部材へのスナップフィット（camming）の方法を示す図である。
【図６】好ましい実施形態のクランプアセンブリの分解組立図である。
【図７】サポート部材に据え付けられたモジュールを固定する、図１の実施形態の概略図である。
【図８】サポート部材に据え付けられるクランプアセンブリのもう１つの好ましい実施形態の概略図である。
【図９】クランプアセンブリのもう１つの好ましい実施形態の概略図である。
【図１０】クランプアセンブリの代替の実施形態を示す概略図である。
【図１１】クランプアセンブリの代替の実施形態を示す概略図である。
【図１２】クランプアセンブリの代替の実施形態を示す概略図である。
【図１３】サポート部材に据え付けられたモジュールを固定する、図９の実施形態の概略図である。
【図１４】図８の実施形態の分解組立図である。
【図１５】図９〜１３の実施形態の分解組立図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
簡単に言えば、本発明は、デバイスを、取り外し可能かつ調整可能に、表面に据え付けるための汎用クランプアセンブリを提供する。図１において、それぞれのクランプアセンブリは３つの主要部品、（１）スライダ１、（２）締め具３０、および（３）クランプ３１から構成されている。全体として、スライダ１は、サポート部材８のフランジ７Ａおよび７Ｂと、このサポート部材に沿った任意の場所で係合する。締め具３０は、スライダ１を通ってねじ込まれ、クランプ３１０を通って挿入されて、クランプアセンブリが完成する。
【００３１】
スライダ１は、サポート部材８のフランジ部７Ａおよび７Ｂと係合するように設計されている。スライダ１は、それ自体でサポート部材の中央に配置される。スライダ１は、アルミニウム、鋼鉄、またはファイバー強化ポリマーを含む、任意の適合した材質で作製されてよいが、これらの材質に限定するものではない。
【００３２】
図２に示す、１つの好ましい実施形態では、スライダ１は上部１６と下部１６Ａとを含む。上部１６は、上面１７と下面１５とを有し、この上部１６を貫通して上面１７から下面１５を通りキャビティまで延在し、締め具３０を収容する少なくとも１つの穴３３を有する。図１２に示す、いくつかの実施形態には、少なくとも２つの穴が上記の上部を貫通して延在している。図２〜５に示すように、上記の下部１６Ａは、サポート部材８のフランジ７Ａおよび７Ｂを取り巻いて固定するように嵌め込む、少なくとも２つの脚部１４Ａおよび１４Ｂを形成し、フランジ７Ａおよび７Ｂにカムロック（cam）あるいはスナップフィット（snap）され、クランプがモジュールを噛み込む際に締め具が締め付けられる。
【００３３】
図２〜６に示すように、１つの実施形態では、スライダ１は、全体として長手方向のｘ軸および横方向のｙ軸に沿って延在している。スライダ１は、このスライダ１の長手方向の軸に沿って、上部１６と、端部が開放されたキャビティ１９，１９Ａ，１９Ｂを形成する少なくとも２つの脚部１４Ａおよび１４Ｂとを備え、サポート部材８の少なくとも１つのフランジ７Ａまたは７Ｂを収容するように設計されている。スライダ１は、このスライダ１がｙおよびｚ軸に対して回転しないように、たとえば約０．２５〜３．０インチで長手方向に十分な長さで延在する。１つの実施形態では、全体としてスライダ１は横方向の軸に沿ってＣ字型となっており、脚部１４Ａおよび１４Ｂは、上部１６から下向きに延在し、サポート部材８の少なくとも１つの脚部７Ａまたは７Ｂに係合するように設計されている。上部１６は、上面１７と下面１５とを規定し、この上面１７から下面１５を貫通して延在し、締め具３０を受け入れるねじ付き穴３３を有する。さらに、この上部１６は、スライダ１の長手方向に沿って延在する中央部１８を有する。この中央部１８は、上部１６の他の部分よりも大きな厚さを有してよく、締め具３０の支持を改善する脚部１４Ａおよび１４Ｂを有してよい。脚部１４Ａおよび１４Ｂの各々は、外面３と内面２とを規定し、これらの脚部の内面２は、上部１６の下面１５と共にキャビティ１９を画定する。各々の脚部の内面２は、脚部１４Ａおよび１４Ｂの下端近傍にノッチ６Ａおよび６Ｂを有し、キャビティ１９の内側に向けてサポート部材８のフランジ７Aおよび７Bの下側に係合してスライダ１をサポート部材８に固定する。
【００３４】
図２〜６に示すように、キャビティ１９は、少なくとも２つのサブキャビティ１９Ａおよび１９Ｂに分割される。この実施形態では、スライダ１は、キャビティ１９を第１の脚部１４Ａから第２の脚部１４Ｂへ横方向に延在し、またスライダ１の長さに沿って長手方向に延在するウェブ部１２を有する。このウェブ部１２の高さは、スライダ１の高さより低く、上面４と下面５とを有している。このウェブ部の上面４は、全体として、上部１６の下面１５に対向している。このウェブ部１２は、上部１６と脚部１４Ａおよび１４Ｂとで上側サブキャビティ１９Ａおよび下側サブキャビティ１９Ｂを画定する。上側サブキャビティ１９Ａは、上部１６の下面１５と、脚部１４Ａおよび１４Ｂの内面２Ａおよび２Ｂと、ウェブ部１２の上面４とで画定される。下側サブキャビティ１９Ｂは、ウェブ部１２の下面５と、内側に向いたノッチ６Ａおよび６Ｂを含む脚部の内面２Ａおよび２Ｂとにより画定される。この実施形態では、上側サブキャビティ１９Ａは、締め具３０を収容するように設計され、下側サブキャビティ１９Ｂは、サポート部材８のフランジ７Ａおよび７Ｂを収容するように設計されている。図６に示すように、ウェブ部１２は、上面と下面とを貫通して延在する穴３４を有してよく、この穴は締め具を収容するための、上部を貫通して延伸する穴に揃えられている。
【００３５】
図３〜５に示すように、スライダ１の脚部１４Ａおよび１４Ｂは、スライダ１がサポート部材８にスナップフィット（cam on）することができるように設計されている。この実施形態では、ウェブ部１２は、少なくとも３つの部分面１３Ａ，１３Ｂ，および１３Ｃを備える。第１の部分面１３Ａは、第１の脚部１４Ａの内面から第１の高さに延在し、全体として上部１５の下面に平行になっている。第２の部分面１３Ｂは、第２の脚部１４Ｂの内面から第２の高さに延在し、上記の第１の高さよりこのスライダの下部に近くなっており、全体として上部１５の下面に平行になっている。第２の部分面１３Ｃは、第１および第２の部分面１３Ａおよび１３Ｂを接続している。この第３の部分面１３Ｃは、全体として第１および第２の部分面１３Ａおよび１３Ｂに対し垂直であり、上部１６の上面１７および下面１５に対し垂直となっている。図３〜５に示すように、スライダ１は、まずスライダ１をｙ軸または横軸に対して回転してから、サポート部材８に取付けられる。次に図４に示すように、スライダ１はサポート部材８に設置されるが、まず第1のフランジ７Ａを下側キャビティ１９Ｂの第１の部分に挿入する。図５に示すように、次にスライダ１はｙ軸すなわち横方向の軸に対して回転し、第１のノッチ６Ａが第１のフランジ７Ａと係合し、第２のノッチ６Ｂが第２のフランジ７Ｂと係合する。図７に示すように、一旦スライダ１がサポート部材８に設置されると、サポート部材８にモジュール３５を固定するためにクランプ３１および締め具３０を用いることができる。
【００３６】
図９，１３および１５に示すように、さらにもう１つの実施形態では、スライダ１０１の上部１７Ａは、上部１７Ａの上面から下面に貫通して延伸する少なくとも２つのスロット２５Ａおよび２５Ｂを有する。好ましい実施形態では、これらのスロット２５Ａおよび２５Ｂは互いに反対側に設けられ、締め具３３を収容する穴３３はこれらのスロット２５Ａおよび２５Ｂの間に設けられる。これらのスロット２５Ａおよび２５Bは、全体として矩形であり、スライダ１０１の長さに渡り長手方向に延在し、クランプの腕部４３Ａおよび４３Ｂを収容するように設計されている。この実施形態では、キャビティ１９は、第１の脚部１１４Ａおよび第２の脚部１１４Ｂを通り横方向に延在し、４つの部分脚部ならびに第１の面２３およびこの第１の面２３に対向する第２の面を規定し、各々の面は外面と内面を有する。この実施形態では、第１の面２３は、第１の脚部の第１の部分脚部１１４Ａおよび第２の脚部の第１の部分脚部１１４Ｂを有する。上記の第２の面は、第１の脚部の第２の部分脚部１１５Ａおよび第２の脚部の第２の部分脚部を有する。
【００３７】
この実施形態では、第１の面２３、第１の脚部１１４Ａの第１の部分脚部および第２の脚部１１４Ｂの第１の部分脚部は、第１の下側サブキャビティ１９Ｂを画定する。上記の第２の面、第１の脚部１１５Ａの第２の部分脚部および第２の脚部の第２の部分脚部は第２の下側サブキャビティを画定する。各々の部分脚部は、内側に向けて延在するノッチ２４，２８を有し、サポート部材８のフランジの下面に係合するように設計されている。下側サブキャビティ１１９Ａの第１の部分は、第１および第２の面２３、第１の部分脚部１１４Ａ，１１５Ａおよび第１の脚部のノッチ２８によって画定される。下側サブキャビティ１１９Ｂの第２の部分は、第１および第２の面２３、第２の部分脚部１１４Ｂ，１１５Ｂおよび第２の脚部のノッチ２４によって画定される。下側サブキャビティ１１９Ａの第１の部分は、下側サブキャビティ１１９Ｂの第２の部分より大きい領域を有する。さらに、第１の部分脚部１１４Ａ，１１５Ａのノッチ２８，２８Ｂは、第２の部分脚部１１４Ｂ，１１５Ｂのノッチ２４Ａ，２４Ｂより大きい表面領域を有する。この実施形態では、図３〜５を参照して上記で説明したように、スライダ１０１は、サポート部材８にスナップフィットされる。さらに、図１３および１５に示すように、一旦スライダ１０１がサポート部材８にスナップフィットされると、クランプの第１の腕部４３Ａおよび第２の腕部４３Ｂは、スロット２５Ａおよび２５Ｂを通って挿入され、締め具３０がこのクランプおよびスライダ１０１の上部１７Ａにある穴を通って挿入される。この実施形態では、一旦クランプの腕部４３Ａおよび４３Ｂがスロット２５Ａおよび２５Ｂに挿入されると、クランプの腕部４３Ａおよび４３Ｂをスライダ１０１から取り外すまで、クランプアセンブリは取り外せなくなる。この実施形態では、保持部材４１は上部１７Ａの第１の長手方向の辺から下向きに延伸している。この保持部材４１は、スライダ１０１をサポート部材８の中央に保持するように設計されている。
【００３８】
図８および１４に示すように、もう１つの実施形態では、スライダ２０１はさらに、スライダ２０１の上部４０から横方向に離れるように延伸する少なくとも１つの上側翼部４０１と、各々の脚部２１４の底部から横方向に離れるように延伸する少なくとも１つの下側翼部４０２とを有する。これらの翼部４０１および４０２は、全体として平面状であり、上面と下面とを規定している。これらの翼部はそれぞれ、上面から下面にかけて翼部を貫通して延伸する、クランプ３８の腕部３８Ａ，３８Ｂを収容する大きさのスロット３９Ａ，３９Ｂ，４０Ａ，４０Ｂを有する。好ましい実施形態では、これらのスロットは矩形であり、この矩形の穴の長辺側はスライダ２０１に沿って長手方向に延伸し、短辺側はこのスライダ２０１の横軸に沿って延伸している。この実施形態では、下側翼部４０２は、それぞれ内側に向かうノッチ２０７を有し、サポート部材８のフランジの下面に係合して、スライダ２０１をレールに固定するようになっている。この実施形態では、２つの下側翼部にあるこれらのノッチ２０７、脚部２１４Ａおよび２１４Ｂ、およびウェブ部の下面は、サポート部材のフランジを収容するような大きさとなる下側サブキャビティを画定している。
【００３９】
締め具３０は様々なクランプ高を可能とする。図６に示すように、締め具３０は、ねじ部３０Ａと頭部３０Ｂとを有する本体を備える。図７に示すように、この締め具３０は、スライダのねじ穴およびクランプの穴に配設される。このスライダ１がレールに配設され、モジュール３５がこのスライダに隣接して配設される場合は、締め具３０はクランプ３１の穴を通って挿入され、このクランプ３１をモジュール３５に固定する。この締め具３０が締め付けられると、クランプアセンブリがサポート部材８に配設されたモジュールを固定する。
【００４０】
クランプは、適合した材質または適合した材質の組み合わせから作製されてよく、たとえば導通用のインサートであってよく、ただし好ましくはステンレス鋼で作製される。他の好ましい材質には、ニッケル、チタン、アルミニウム、タングステンおよび銀等がある。図１に示すように、クランプ３１は、上面と下面を有するプレート２９を含む。このプレート２９の上面および下面は、全体的に平面となっている。このプレート２９は、全体として４辺を有し、２辺は長手方向の軸に沿って延伸し、他の２辺は横方向の軸に沿って延伸している。１つの実施形態では、このプレート２９の長手方向の辺は下向きに曲げられている。他の実施形態では、たとえば図１０〜１２に示すように、このプレートは全体として矩形となっている。もう１つの実施形態では、たとえば図８および１４のように、プレート２２９の横方向の辺の１つは、全体が曲線となっている。好ましい実施形態では、このプレートは、このプレートの上面から下面に貫通して延伸する通路を規定する穴３３を有する。この穴は、クランプをスライダへ締め込むための締め具３０を収容するように設計されている。とりわけ好ましい実施形態では、この穴３０は、プレート２９の中央に配置されている。
【００４１】
図８に示すように、１つの実施形態では、クランプ３８は、プレート２９の長手方向の辺から下向きに延伸する少なくとも１つの腕部３８Ａまたは３８Ｂを有する。好ましい実施形態では、クランプ３８は、プレート２９の長手方向の２つの辺からスライダ４０に向けて延伸する少なくとも２つの腕部３８Ａおｙび３８Ｂを有する。クランプ３８がスライダ４０に係合する場合は、これらの腕部３８Ａおよび３８Ｂは、対応するスライダ４０のスロット３９Ａ，３９Ｂ，４０Ａ，４０Ｂに挿入される。スライダ４０のスロット３９Ａ，３９Ｂ，４０Ａ，４０Ｂに係合されると、これらの腕部３８Ａおよび３８Ｂは、クランプアセンブリがｙ軸に対して回転または傾くことを防ぐ。また、これらは、クランプアセンブリがミッドクランプとして用いられるように、２つのモジュールの間に配設され、エンドクランプとして用いられるように、ただ１つのモジュールに続いて配設される。ミッドクランプとエンドクランプとを別々に必要とする従来技術と異なり、本実施形態のクランプアセンブリは、ミッドクランプおよびエンドクランプとして使用することができる。
【００４２】
図７に示すように、使用状態では、締め具３０は、クランプ３１およびスライダ１を通って挿入される。モジュール３５は、このモジュールの底面がレール８の上面に戴置されるように、上面のレール８の上面に置かれる。スライダ１は、モジュール３５に隣接したレールに噛み込み（cammed）、スライド（slid）またはスナップフィット（snapped）される。クランプ３１は、スライダの上のモジュール３５の上面に配設され、クランプ３１を通り、スライダ１にねじ込まれて貫通する締め具３０によって、スライダに接続される。このようにして、締め具３０が締め付けられると、クランプアセンブリは、モジュール３５をプレート２９とサポート部材８の間に挟み込む。
【００４３】
汎用クランプは、モジュールをサポート部材に固定することに加え、モジュール間の一体的な結合を提供する。一体的な結合は、尖端部、すなわちクランプの端部に形成された「爪」４２によって実現される。この爪は陽極酸化処理のような非導電性の皮膜を貫通して、アルミニウムのような導電性の基材に埋め込まれる。クランプがどの部位でどのように結合を提供するかという例として、アルミニウムで作製されたモジュールのフレームで、ＰＶモジュールの周囲のアルミニウムが陽極酸化による皮膜で保護されているものが挙げられる。図７に示すように、モジュールのミッドクランプのステンレス鋼のプレート２９は、下向きに延伸する爪４２を有する。これらの爪４２は、締め具が締め付けられた際に、これらの爪４２が陽極酸化膜を貫通して、モジュールフレーム３２のアルミニウム基材に到達して、隣接するモジュールとの導通路を提供する。これらの爪４２は、さらにモジュールの横方向の動きを妨げる。
【００４４】
スライダおよびクランプの他の種々の実施形態も可能であり、たとえば、図１０に示すように、スライダは、上部と、少なくとも４つの脚部４５Ａ，４５Ｂ，４６Ａ，４６Ｂを有する下部とを有する。２つの第１の脚部４５Ａおよび４６Ａは、スロットで隔てられており、上部の第１の辺から延伸している。２つの第２の脚部４５Ｂおよび４６Ｂは、スロットで隔てられており、上部の第２の辺から延伸している。上記の第１の辺の２つの第１の脚部４５Ａおよび４６Ａは、スライダの底部で、スライダに沿って長手方向に延在するノッチコネクタ４５Ｃによって接続されている。上記の第２の辺の２つの第２の脚部４５Ｂおよび４６Ｂは、スライダの底部で、スライダに沿って長手方向に延在するノッチコネクタによって接続されている。このノッチコネクタ４５Ｃは、サポート部材８のフランジ７Ａ，７Ｂの下面に係合するように設計されている。スロットは、クランプ部の腕部４４Ａ，４４Ｂを収容するように設計されている。図１１および１２に示すように、スライダ４８，４９は、ただ１つのキャビティ１９を備えた一体型部品であってよく、サポート部材８の下面に係合するようなノッチ４８Ａ，４８Ｂ，５０Ａ，５０Ｂを有する。クランプ４７は、プレートから下向きに延伸するただ１つの腕部５１を有してよい。さらに、図１２に示すように、各々のクランプアセンブリは、複数の締め具３０を有してよい。
【００４５】
なお、本発明は様々な図の実施形態を参照して説明したが、以上の説明は、例示であり、添付された請求項の範囲で規定される本発明の範囲を限定するものではない。たとえば、本開示に基づいて、種々のシステムおよび／または方法を実施することができるが、これらは本発明の範囲に含まれるものである。他の特徴、利点および変形は、以下の請求項の範囲に含まれている。
【図１】
2014524002.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
2014524002.tif 000018