(57)【要約】【課題】ケーブルの芯線と端子とを圧着しても端子に過大な圧力が作用しない端子ボックスを構成する。【解決手段】太陽電池からのケーブル１がケースＣに保持され、ケースＣに備えられた端子板１０が、ケースＣに保持される端子本体１１と、端子本体１１から延出する延出部１２と、延出部１２の延出端においてケーブル１の芯線１Ａに圧着して電気的に接続する芯線圧着部１３とを備えている。ケースＣの所定基準面Ｃｓから端子本体１１までの距離Ｄ１と、芯線圧着部１３までの距離Ｄ２とが異なる値に設定され、延出部１２に変形領域が形成されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールで発電された電力が供給されるケーブルをケースに保持する保持部と、前記ケーブルの電力が伝えられる端子板とが備えられ、
前記端子板が、前記ケースに保持される端子本体と、前記端子本体から延出して形成される延出部と、前記延出部の延出端において前記ケーブルの芯線に圧着して電気的に接続する芯線圧着部とを備えると共に、
前記ケースの所定基準面から前記端子本体までの距離と、前記芯線圧着部までの距離とが異なる値に設定され、前記延出部が前記芯線圧着部の変位を許す変形領域を有している端子ボックス。
【請求項２】
前記芯線圧着部の変位方向に沿って作用する圧力に抗して前記端子本体の変位を規制する規制体が、前記ケースに形成されている請求項１に記載の端子ボックス。
【請求項３】
前記太陽電池モジュールに前記ケースが取付けられた状態で、前記太陽電池モジュールの支持面に接触する前記ケースの底面が、前記所定基準面であり、前記端子本体が、前記底面から所定距離だけ離間した位置に配置されると共に、前記端子本体から前記底面に向けて延びる中間部の延出端に対し、前記支持面に接する接触導通部が形成されている請求項１又は２に記載の端子ボックス。
【請求項４】
前記保持部が、前記ケースに形成された凹状の係合部と、この係合部に係合可能となるように前記ケーブルの外面に圧着固定される係合部材とで構成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の端子ボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の電力が供給されるケーブルを接続する端子ボックスに関する。
【背景技術】
【０００２】
端子ボックスとして特許文献１には、端子ボックスを構成するケース（文献ではボディ）の内部に導電性の金属で成る端子を備え、太陽電池モジュールの電力が供給されるケーブルをボディに保持するクランプを備え、端子のケーブル接続部に対してケーブルの芯線をハンダまたは圧着により接続する技術が示されている。
【０００３】
この特許文献１では、端子に板状材が用いられ、この端子をケースに対して位置決め状態で支持された状態で、端子面に対してケーブルの芯線が平行して配置されるように各々の位置関係が設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１９０８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように、ケースの内部に端子を支持し、ケーブルをケースに固定するように支持し、このケーブルの芯線を端子に圧着固定する構成では、この圧着時の圧縮により芯線が伸びる現象から端子に圧力が作用するものであった。
【０００６】
このように、芯線が伸びる現象は、端子に対し芯線に沿う方向に圧力が作用するため、端子が適正な位置から外れることもあった。このような不都合に対し、特許文献１に記載されるように端子とケーブルの芯線とをハンダにより接続する構成も考えられるが、ハンダを用いる作業は、圧着作業と比較して作業が複雑で作業に時間も要するものであった。
【０００７】
このため、ケーブルの芯線と端子とを圧着しても端子に過大な圧力が作用しない端子ボックスが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の特徴は、太陽電池モジュールで発電された電力が供給されるケーブルをケースに保持する保持部と、前記ケーブルの電力が伝えられる端子板とが備えられ、
前記端子板が、前記ケースに保持される端子本体と、前記端子本体から延出して形成される延出部と、前記延出部の延出端において前記ケーブルの芯線に圧着して電気的に接続する芯線圧着部とを備えると共に、
前記ケースの所定基準面から前記端子本体までの距離と、前記芯線圧着部までの距離とが異なる値に設定され、前記延出部が前記芯線圧着部の変位を許す変形領域を有している点にある。
【０００９】
このように、端子板がケースに保持され、ケーブルが保持部によりケースに支持された状態で、芯線圧着部に対してケーブルの芯線を圧着した場合には、芯線の圧着時の圧縮により芯線が伸びる現象から芯線圧着部に圧力が作用する。これに対して、この構成では、端子本体と芯線圧着部との間に所定の長さの延出部が形成され、この延出部の少なくとも一部で変形領域を構成することが可能となる。そして、芯線圧着部に圧力が作用した場合には、変形領域の一部を例えば、湾曲させる形態で変形させることが可能となり、端子本体に直接的に作用する圧力を低減することが可能となる。
従って、変形領域として機能する延出部を形成することにより、ケーブルの芯線と端子とを圧着しても端子に過大な圧力が作用しない端子ボックスが構成された。
【００１０】
本発明は、前記芯線圧着部の変位方向に沿って作用する圧力に抗して前記端子本体の変位を規制する規制体が、前記ケースに形成されても良い。
【００１１】
これによると、端子本体がケースに形成された規制体によって規制されるため、簡易な構成でありながら、芯線圧着部の圧着時に芯線から圧着部を介して圧力が作用しても、端子本体の変位が規制され、端子板全体を適正な位置に保持できる。
【００１２】
本発明は、前記太陽電池モジュールに前記ケースが取付けられた状態で、前記太陽電池モジュールの支持面に接触する前記ケースの底面が、前記所定基準面であり、前記端子本体が、前記底面から所定距離だけ離間した位置に配置されると共に、前記端子本体から前記底面に向けて延びる中間部の延出端に対し、前記支持面に接する接触導通部が形成されても良い。
【００１３】
これによると、ケースの底壁を基準にして、この底壁から所定距離だけ離間した位置に端子本体が支持される。また、端子本体から接触導通部との間に存在する中間部が、支持面から端子本体との距離に対応する長さで形成されることになり、この中間部の弾性変形を利用して接触導通部を支持面の導通体等に接触させる状態を良好に維持できる。
【００１４】
本発明は、前記保持部が、前記ケースに形成された凹状の係合部と、この係合部に係合可能となるように前記ケーブルの外面に圧着固定される係合部材とで構成されても良い。
【００１５】
これによると、凹状の係合部と、係合部材とで保持部が構成されることにより、ケーブルの長手方向への変位が阻止され、ケースに対してケーブルを安定的に保持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】太陽電池モジュールに支持した端子ボックスの斜視図である。
【図２】ケースカバーを取り外した端子ボックスの斜視図である。
【図３】端子ボックスの分解斜視図である。
【図４】一方の端子板の斜視図である。
【図５】他方の端子板の斜視図である。
【図６】図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】保持部の構造を示す断面図である。
【図８】図７のVIII−VIII線断面図である。
【図９】図２のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】プラグ部の拡大平面図である。
【図１２】規制壁の配置を示す平面図である。
【図１３】規制壁と端子本体との位置関係を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１に示すように、太陽電池モジュールＭの裏面の支持壁部Ｍａに取り付けられ、複数の太陽電池モジュールＭで発電した電力が送られるケーブル１の接続に用いられる端子ボックスが構成されている。
【００１８】
この端子ボックスは、太陽電池モジュールＭの電力を、複数のケーブル１に分岐して出力するように構成されるものであるが、複数の太陽電池モジュールＭからのケーブル１を並列に接続し、電力を集約して取り出すように構成することも可能である。
【００１９】
図２、図３に示すように、端子ボックスは、ケースＣの内部に一対の端子板１０を備えると共に、プラグ部３を備え、図７、図８に示すように、複数のケーブル１を保持する保持部Ｆを備えている。
【００２０】
〔ケース〕
図１〜図６に示すように、ケースＣは、絶縁性の樹脂で形成されるケース本体Ｃａと、このケース本体Ｃａの開口を閉じる絶縁性の樹脂で形成されるケースカバーＣｂとを備えて構成されている。尚、このケースＣでは図６に示す如く、ケース本体Ｃａのうちフランジ部５が形成された方向を下側として位置関係を説明する。また、ケースＣのうちフランジ部５の底面Ｃｓ（所定基準面の具体例）が、支持壁部Ｍａの支持面Ｍｓに接触する状態で、端子ボックスが太陽電池モジュールＭに取り付けられる。
【００２１】
ケース本体Ｃａには、太陽電池モジュールＭの支持壁部Ｍａに沿う姿勢のフランジ部５が形成されると共に、一対の端子板１０を収容する内部空間Ｓを取り囲む領域に縦壁部６が形成されている。ケースカバーＣｂは、縦壁部６を覆う位置に取付けられ、フランジ部５のうち、内部空間Ｓの底壁となる領域には導通用開口５ａが形成されている。また、このフランジ部５のうち、太陽電池モジュールＭの支持面Ｍｓに接触する面が、前述した底面Ｃｓとなる。
【００２２】
ケース本体Ｃａには、縦壁部６の外部にフランジ部５に直交する姿勢の複数のリブ状部７が形成され、この複数のリブ状部７と縦壁部６とを貫通する複数の挿通孔Ｈが形成されている。複数の挿通孔Ｈの各々に挿通する状態でケーブル１が並列的に備えられる。
【００２３】
〔端子板〕
図３〜図５に示すように、一対の端子板１０は、何れも銅板や銅合金等の良導体の板状材をプレス加工することにより端子本体１１と、延出部１２と、芯線圧着部１３と、アーム部１４と、中間部１５と、接触導通部１６と、規制部１７とが形成されている。また、一対の端子板１０のうち、図３で上側に示すもの（図４に示すもの）を一方の端子板１０と称し、下側に示すもの（図５に示すもの）を他方の端子板１０と称し、この他方の端子板１０には舌片部１８が一体形成されている。
【００２４】
各々の端子本体１１は、複数のケーブル１が並列配置される方向に沿って延びる帯状であり、図２、図９、図１０に示すように、ケース本体Ｃａのフランジ部５に突出形成した複数の支持体８に載せ付ける形態で支持される。また、規制部１７は下方に屈曲する一対の第１規制部１７ａと、上方に屈曲する一対の第２規制部１７ｂとで構成されている。
【００２５】
一対の第１規制部１７ａは端子本体１１の幅方向で対向する位置に配置され、図２に示す端子板１０をケース本体Ｃａに支持した状態では、図１０に示すように、対応する位置の一対の支持体８（規制体の一例）を外側から挟み込む状態となる。これにより端子本体１１の幅方向（図６で左右方向）への変位が規制される。特に、支持体８には係合突起８ａが形成され、この係合突起８ａが第１規制部１７ａに形成された孔状部に係合することにより、端子本体１１の脱落が阻止される。
【００２６】
また、一対の第２規制部１７ｂは端子本体１１の幅方向で対向する位置に配置され、図２に示す端子板１０をケース本体Ｃａに支持した状態では、図９に示すように、対応する位置の一対の係止体９（規制体の一例）の間に挟み込まれる状態となる。これにより端子本体１１の幅方向への変位が規制される。特に、係止体９の上端には、第２規制部１７ｂの上端に接触する係止突起９ａが形成され、この係止突起９ａが第２規制部１７ｂの上端に当接することにより、端子本体１１の脱落が阻止される。
【００２７】
図１２、図１３に示すように、端子本体１１の幅方向で芯線圧着部１３が形成された部位と反対側（延出部１２と反対側）となる端子本体１１に当接する規制壁４（規制体の一例）が、ケース本体Ｃａに形成されている。尚、この規制壁４の基端側には支持体８が一体形成されている。
【００２８】
この規制壁４は、芯線１Ａに芯線圧着部１３が圧着する際に、芯線圧着部１３から作用する圧力を受け止めるためのである。同図には一方の端子板１０において１つの芯線圧着部１３に対応した１箇所だけ規制壁４を形成した構成を示しているが、２つの芯線圧着部１３に対応した２箇所に対応する規制壁４を形成しても良い。また、他方の端子板１０において芯線圧着部１３に対応する位置に規制壁４を形成しても良い。
【００２９】
このように支持体８によって支持されることにより、図６に示すように、端子本体１１は、所定基準面としての底面Ｃｓ（支持面Ｍｓの位置と一致する）から第１距離Ｄ１（所定距離）だけ離間する位置に保持される。また、前述したように支持体８と係止体９と規制壁４とによって端子本体１１の幅方向への変位が規制される。この幅方向は、ケーブル１の芯線１Ａの軸線方向に沿う方向と一致する。
【００３０】
延出部１２は、端子本体１１から所定の長さで下方に向けて突出形成されている。この延出部１２は変形領域として機能するものであり、この延出部１２の延出端に芯線圧着部１３が形成されている。この芯線圧着部１３は、所定基準面としての底面Ｃｓ（支持面Ｍｓの位置と一致する）から第２距離Ｄ２だけ離間する位置に配置される。特に、第２距離Ｄ２は、第１距離Ｄ１より小さい値に設定されている。
【００３１】
尚、延出部１２は、一方の端子本体１１に２つ形成され、他方の端子本体１１に１つ形成されている。そして、各々の延出部１２の延出端に形成される芯線圧着部１３と端子本体１１とは、前述と同様に第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２とに応じたレベル差を持った位置関係で配置される。
【００３２】
アーム部１４は、端子本体１１を基準にして延出部１２とは反対側に伸びるように形成され、このアーム部１４の延出端から下方に向けて中間部１５が形成され、更に、中間部１５の延出端に接触導通部１６が支持壁部Ｍａに平行となる姿勢で形成されている。
【００３３】
このように形成される一対の接触導通部１６は、導通用開口５ａを挿通する位置に配置される。そして、一対の接触導通部１６は、太陽電池モジュールＭの支持壁部Ｍａ（支持面Ｍｓ）に形成される導通面２５と接触して導通状態となる。特に、導通面２５と接触する場合には中間部１５を弾性変形させ、この弾性変形の復元力により良好な接触状態を維持する。つまり、端子本体１１が所定基準面としての底面Ｃｓから所定距離（第１距離Ｄ１）だけ離れているため、端子本体１１に無理なく延出部１２を設けることが可能となる。しかも、支持面Ｍｓに形成される導通面２５と接触する接触導通部１６を弾性接触させるために必要な中間部１５の長さを充分長くして、延出部１２と中間部１５との弾性変形量を大きくして（変形ストロークを稼ぎ）良好な弾性変形を実現する。
【００３４】
〔ケーブル・保持部〕
図６、図８に示すように、ケーブル１は良導体で成る芯線１Ａを可撓性の絶縁被覆１Ｂで覆い、更に、この絶縁被覆１Ｂを可撓性の絶縁体で成るシース１Ｃで被覆した構造を有している。このケーブル１では、端部のシース１Ｃを取り除き、露出させた絶縁被覆１Ｂを抱き込む状態で円筒状のシール部材２０を圧着状態で固定しており、このシール部材２０より外側にはシース１Ｃを抱き込む状態で固定部材２１が圧着固定されている。
【００３５】
尚、シール部材２０の外周には、挿通孔Ｈの内周に接触する複数のリップ部が形成され、固定部材２１には板状の係合片２１Ａ（係合部材の一例）が一体形成されている。
【００３６】
図７、図８に示すように、保持部Ｆは、係合片２１Ａを有する固定部材２１と、係合片２１Ａが係合するようにケース本体Ｃａの挿通孔Ｈの内周に形成された係合部２２とで構成されている。尚、図１に示す挿通孔Ｈのうち、ケース本体Ｃａの外面から係合部２２に亘る領域には、係合片２１Ａの挿入を可能にするスリットＨｓが形成されている。
【００３７】
〔プラグ部〕
図２、図１１に示すように、プラグ部３は、銅や銅合金等の良導体を筒状に成形したプラグ本体３Ａと、これを覆う樹脂材で成る筒状の筒状体３Ｂと、筒状体３Ｂの外部に配置される一対の係合爪部３Ｃとを備えている。
【００３８】
このプラグ部３は、基幹用ケーブルが接続するプラグ（図示せず）を着脱自在に支持するものであり、プラグを挿入した状態でプラグの導通部分がプラグ本体３Ａに接触して導通状態に達し、プラグの係合部が係合爪部３Ｃに係合することで基幹用ケーブルの脱落が阻止される。また、プラグ本体３Ａの内端部には突出片３Ａｔが形成され、この突出片３Ａｔは、対応する他方の端子板１０の端子本体１１の舌片部１８にハンダにより接続されている。
【００３９】
〔ケーブルの接続〕
このような構成から、端子ボックスの端子板１０にケーブル１を接続する場合には、ケーブル１にシール部材２０と固定部材２１とを取り付け、端部位置から芯線１Ａを露出させ、挿通孔Ｈに挿入する。尚、この挿入時には係合片２１ＡがスリットＨｓに挿入されることになる。そして、挿入により挿通孔Ｈの内面にシール部材２０のリップ部が接触してシール状態が作り出され、固定部材２１の係合片２１Ａが係合部２２に係合する状態で保持されケーブル１の脱落が阻止される。
【００４０】
この状態では、ケーブル１の芯線１Ａが内部空間Ｓに挿入されている。この挿入状態で、芯線１Ａに近接する位置に芯線圧着部１３が配置されることになる。この状態で工具等を用いて操作により芯線圧着部１３で芯線１Ａを取り囲むように圧着することにより、芯線圧着部１３と芯線１Ａとが電気的に導通する状態に達する。
【００４１】
この圧着操作は、複数のケーブル１の各々で行われることになり、圧着操作時において、圧着操作に伴う応力等が芯線１Ａの軸線に沿う方向に作用した場合には、芯線圧着部１３と端子本体１１とを結ぶ位置の延出部１２が弾性的に変形することにより、端子板１０に過大な力が作用する現象を抑制することが可能となる。
【００４２】
また、端子板１０は、芯線１Ａの軸線に沿う方向に作用する外力を受けた場合には第１規制部１７ａと第２規制部１７ｂとが変位を阻止すると共に、規制壁４も端子板１０の変位を阻止するため、良好に端子板１０の位置を保持できる。このように、端子板１０の位置を保持することにより、端子板１０に形成される接触導通部１６の位置を安定させ、接触導通部１６と対象とする導通面２５との接触状態を維持することも可能となる。
【００４３】
この端子ボックスでは、ケース本体Ｃａの内部に樹脂を注入して硬化させるポッティングが行われることにより、端子板１０とケーブル１とが樹脂に封入され、耐湿性、耐熱性を向上させる処理が行われる。
【００４４】
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。
【００４５】
（ａ）端子本体１１に対する延出部１２の屈曲方向としては、実施形態で示した下向きに限らず、上向きでも良く、横方向（複数のケーブル１が並列する方向）でも良い。
【００４６】
（ｂ）延出部１２での変形を良好に行わせるため、この延出部１２を波状に屈曲させる。このように構成することにより、芯線圧着部１３での圧着時に圧力作用した場合には延出部１２を容易に変形させ、端子板１０に作用する力を小さくすることが可能となる。
【００４７】
（ｃ）端子板１０を底面Ｃｓ（所定基準面）に近接する位置に配置し、芯線圧着部１３を底面Ｃｓ（所定基準面）から離間する位置に配置し、これらを結ぶように延出部１２を形成する。すなわち、Ｄ１＜Ｄ２となる関係に構成する。このように構成したものであっても、軸線に沿う方向への力を延出部１２の変形により抑制し、端子板１０の位置を安定させることが可能となる。
【００４８】
（ｄ）芯線圧着部１３の変位方向に沿って作用する圧力に抗して、端子本体１１の変位を規制する規制体としては、実施形態に示した支持体８、係止体９、規制壁４の構成に限るものではなく、例えば、端子本体１１が全体的に嵌め込まれる凹部をケース本体Ｃａに形成し、この凹部の内壁で規制体を構成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、太陽電池の電力が供給されるケーブルを接続する端子ボックスに利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１          ケーブル
１Ａ        芯線
４          規制体（規制壁）
８          規制体（支持体）
９          規制体（係止体）
１０        端子板
１１        端子本体
１２        延出部
１３        芯線圧着部
１５        中間部
１６        接触導通部
１７        規制部
２１Ａ      係合部材（係合片）
２２        係合部
Ｃ          ケース
Ｄ１        距離（第１距離）
Ｄ２        距離（第２距離）
Ｆ          保持部
Ｃｓ        所定基準面・底面
Ｍｓ        支持面
【図１】
2017121139.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】
2017121139.tif 000013
【図１２】
2017121139.tif 000014
【図１３】
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