(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
突出する第１の片部と、元側が前記第１の片部と略平行に突出し先側が前記第１の片部に向いており先端が尖っている第１の爪とを有し、前記第１の片部と前記第１の爪の先側との間の間隔が第１の太陽電池パネルのフレームの厚みより小さい第１の狭持部と、
突出する第２の片部と、元側が前記第２の片部と略平行に突出し先側が前記第２の片部に向いており先端が尖っている第２の爪とを有し、前記第２の片部と前記第２の爪の先側との間の間隔が第２の太陽電池パネルのフレームの厚みより小さい第２の狭持部と、
前記第１の爪と前記第２の爪とを電気的に接続する手段とを備える太陽電池パネルの導電部材。
【請求項２】
第１の爪と第２の爪は先端が鋸歯状で、それぞれ第１の片部と第２の片部とに向いた方向から元側寄りに５〜１５度傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネルの導電部材。
【請求項３】
第１の太陽電池パネルのフレームの表面に形成された絶縁性被膜を破る第１の被膜破壊手段と、
第２の太陽電池パネルのフレームの表面に形成された絶縁性被膜を破る第２の被膜破壊手段と、
前記第１及び第２の太陽電池パネルのフレームを載せて固定する架台の側面に形成された絶縁性被膜を破る第３の被膜破壊手段と、
前記第１の被膜破壊手段と前記第２の被膜破壊手段と前記第３の被膜破壊手段とを電気的に接続する手段とを備える太陽電池パネルの導電部材。
【請求項４】
被膜破壊手段の形状を先端が鋸刃状としたことを特徴とする請求項３に記載の太陽電池パネルの導電部材。
【請求項５】
請求項３又は請求項４のいずれかに記載の導電部材を複数個導電材料で接続したことを特徴とする太陽電池パネルの電気的接続部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の太陽電池パネル間を電気的に導通させる導電部材及び電気的接続部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の太陽電池パネルの電気的に接続した状態を図７に示す。図７は太陽電池パネルの電気的接続を示す斜視図である。図７において、太陽電池パネルの電気的接続部材１は、屋根３に複数の架台５が固定されており、この架台５には、太陽電池パネル１０が固定されている。太陽電池パネル１０は矩形パネル状で太陽電池の周辺四辺に金属製のフレーム１３が枠組され構成されている。
【０００３】
太陽電池パネル１０は、太陽光により発電する電圧発生装置で、数１００Ｖの電圧を発生するため感電防止のために接地が行われている。接地は、太陽電池パネル１０の枠であるフレーム１３の表面と架台５の側面を端子を有する電線２２で接続し、また、架台５の側面と隣の架台５の側面とを電線２４で接続し、また、架台５の側面とその上の太陽電池パネル１０のフレーム１３の表面を電線２６で接続して、太陽電池パネル１０と架台５とが電気的に導通して繋がり接地される（図示せず）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように構成された太陽電池パネルの電気的接続部材１は、各太陽電池パネル１０の枠であるフレーム１３と架台５、架台５と他の架台５、等の接続は端子を有する電線２２，２４，２６で接続して、互いに電気的に導通させているが、フレーム１３及び架台５への取り付けは、ネジで端子を取付けるため、フレーム１３や架台５にネジ穴を設けなければならず、加えて、電線２２，２４，２６に設けられた端子を一々締め付けなければならず、締め付け個所が多く、作業が煩雑で時間が掛り、また、ネジの締め付けを安定して行うためのネジ締め工具が必要であり、また、締めたネジの緩み止め防止が必要等の課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、各太陽電池パネルを容易にしかも確実に電気的に接続する太陽電池パネルの導電部材及び電気的接続部材を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る太陽電池パネルの導電部材は、突出する第１の片部と、元側が前記第１の片部と略平行に突出し先側が前記第１の片部に向いており先端が尖っている第１の爪とを有し、前記第１の片部と前記第１の爪の先側との間の間隔が第１の太陽電池パネルのフレームの厚みより小さい第１の狭持部と、突出する第２の片部と、元側が前記第２の片部と略平行に突出し先側が前記第２の片部に向いており先端が尖っている第２の爪とを有し、前記第２の片部と前記第２の爪の先側との間の間隔が第２の太陽電池パネルのフレームの厚みより小さい第２の狭持部と、前記第１の爪と前記第２の爪とを電気的に接続する手段を設けたものである。
【０００７】
第２の発明に係る太陽電池パネルの導電部材は、第１の爪と第２の爪は先端が鋸歯状で、それぞれ第１の片部と第２の片部とに向いた方向から元側寄りに５〜１５度傾斜していることを特徴とするものである。
【０００８】
第３の発明に係る太陽電池パネルの導電部材は、第１の太陽電池パネルのフレームの表面に形成された絶縁性被膜を破る第１の被膜破壊手段と、第２の太陽電池パネルのフレームの表面に形成された絶縁性被膜を破る第２の被膜破壊手段と、前記第１及び第２の太陽電池パネルのフレームを載せて固定する架台の側面に形成された絶縁性被膜を破る第３の被膜破壊手段と、前記第１の被膜破壊手段と前記第２の被膜破壊手段と前記第３の被膜破壊手段とを電気的に接続する手段とを設けたものである。
【０００９】
第４の発明に係る太陽電池パネルの導電部材は、被膜破壊手段の形状を先端が鋸刃状としたことを特徴とするものである。
【００１０】
第５の発明に係る太陽電池パネルの電気的接続部材は、第１の発明又は第２の発明のいずれかの導電部材を複数個導電材料で接続したことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態を図１から図４によって説明する。図１はこの発明の一実施の形態による太陽電池パネルを屋根に取り付ける状態を示す斜視図、図２は図１に示す太陽電池パネルの外周の枠であるフレームを、電気的接続するための電線に導電部材を設けた接続部材の正面図（ａ）及び側面図（ｂ）、図３は図２に示す接続部材を用いて太陽電池パネル及び架台を接続する正面図、図４は図３を上から見た平面図である。
【００１２】
図１から図４において、屋根３には並設された複数の架台１０５が固定されており、この架台１０５には、多数の太陽電池セル１１１を有する矩形状の太陽電池パネル１１０が設置されている。太陽電池パネル１１０の外周四辺には導電性の金属製のフレーム１１３が固定され枠を形成している。フレーム１１３は鉄鋼又はアルミニウムの合金材料で作られ、その表面には防錆処理として鉄鋼系材料には塗装が、アルミ系材料には陽極酸化皮膜処理によるアルマイト皮膜又は、化成皮膜処理した上に塗装をおこなっている。これらの塗装や、酸化皮膜は高い防錆力を有するとともに、電気的にも高い絶縁性を有している。
【００１３】
太陽電池パネル１１０と太陽電池パネル１１０との間の隙間には、この隙間に係合させる太陽電池パネル１１０を押さえて固定する固定部材としてのカバー２００がネジ２５０によって締め付けられ架台１０５に固定されている。並んだ太陽電池パネル１１０の最も端の枠のフレーム１１３には、側面カバー３００がネジ３５０によって架台１０５に締め付けられ固定されている。
なお、架台１０５の代わりに防水シートを貼って、この防水シートの上に太陽電池パネル１１０を固定してもよい。
【００１４】
太陽電池パネルの電気的接続をする接続部材６０は電線６４とこの電線に接続された略凹状の上導電部材６１と下導電部材６５とから成っている。上導電部材６１と下導電部材６５はばね用ステンレス鋼板を打ち抜いて作られている。ばね用ステンレス鋼板は高い防錆力の他に、高い硬度と弾性力を有している。
上導電部材６１は、第１の太陽電池パネル１１０Ａのフレーム１１３を挟持するために設けられた左上挟持部６１Ｌ（図３を基準に左とするが、図２では右側部分である）と、第１の太陽電池パネル１１０Ａと、ほぼ並んで設けられた第２の太陽電池パネル１１０Ｂのフレーム１１３を挟持する右上挟持部６１ｒ（図３を基準に右とするが図２では左側部分である）とが設けられている。
【００１５】
左上挟持部６１Ｌと右上挟持部６１ｒとの間には後述する凹状の切り欠き部６１ｅが形成され、この切り欠き部６１ｅの対向する側に電線６４を接続する部分６１ｆが凸部状に設けられている。
左挟持部６１Ｌ，右挟持部６１ｒには、それぞれ太陽電池パネル１１０のフレーム１１３を挟み込みした時、保持力を受ける第１及び第２の平板状の上片６１ｂと、フレーム１１３を挟み込みした時、フレーム１１３表面に形成された絶縁被膜としての塗料、酸化被膜などを破るための被膜破壊手段としての第１及び第２の爪６１ａが対向して設けられている。
【００１６】
上片６１ｂと爪６１ａは上導電部材６１の平面部６１ｄで連結され略コの字状に形成されている。上片６１ｂは爪６１ａよりも長く突き出ており、上導電部材６１の平面部６１ｄに対して略直角に設けられている。
爪６１ａは上片６１ｂに略平行に突き出ており、先端側は上片６１ｂ側である内側へ、しかも、平面部６１ｄに向いて５から１５度傾いて折り曲げられている。
上片６１ｂの面と爪６１ａの先端との間隔は、取りつけ部分の厚みより小さい寸法になっており、取付けるときに広げられて爪の弾性力が発生する。爪の先端は尖った鋸刃状となっているので爪の弾性力が刃先に集中し、部分的に大きな圧力となって固い塗装や酸化皮膜などを破壊する事ができる。
【００１７】
この爪が平面部６１ｄに向いて５から１５度傾いて内側へ折り曲げられているのは、左挟持部６１Ｌ，右挟持部６１ｒを太陽電池パネル１１０フレーム１１３に組付け挟み込む時、挟み込みしやすくし、作業を容易にするとともに、組付けた後、引き抜く力が働いた時爪６１ａがフレーム１１３に食い込んで抜けにくくし脱落を防止するためである。
【００１８】
挟持部６１Ｌ，６１ｒの下部近傍の上片６１ｂに略直角に隣接した平面部６１ｄの端部には、架台１０５の側面と電気的に導通をとるための架台導電部６１ｈを設けてある。この架台導電部６１ｈには、架台１０５の側面に形成された絶縁被膜としての塗料、酸化被膜などを破るための被膜破壊手段としての爪６１ｃが設けられている。爪６１ｃの先端は尖っており鋸刃状をしている。
凹状の切り欠き部６１ｅは、カバー２００の凸部２００ｔにはまり込んで、横方向の位置決めをするための部分である。
【００１９】
下導電部材６５は、第1の太陽電池パネル１１０Ａの下方に設けられた第３の太陽電池パネル１１０Ｃのフレーム１１３を挟持するための左下挟持部６５Ｌと、第３の太陽電池パネル１１０Ｃに並んで第２の太陽電池パネルの下方に設けられた第４の太陽電池パネル１１０Ｄのフレーム１１３を挟持する右下挟持部６５ｒとを有するもので、左下挟持部６５Ｌと右下挟持部６５ｒに設けられた爪６５ａ及び上板６５ｂ、架台導電部６５ｈ及び爪６５ｃが設けられている。これら構成部分は上導電部材６１及びその構成部分と同じ形状のものであり詳細な説明は省略する。
【００２０】
上記のように構成された接続部材６０を用いた太陽電池パネルの電気的接続を図１から図４によって説明する。屋根３の架台１０５に、まず、第１及び第２の太陽電池パネル１１０Ａ，１１０Ｂを並設し、次にその下方に第３及び第４の太陽電池パネル１１０Ｃ，１１０Ｄを架台１０５の上に載せて固定する。
【００２１】
次に、第１及び第２の太陽電池パネル１１０Ａ，１１０Ｂのフレーム１１３の下面と架台１０５の上面１０５ａの間に導電部材６１の上片６１ｂをフレーム１１３の下側端部（架台１０５の端部でもある）から挿入しつつ、挟持部６１Ｌ，６１ｒでフレーム１１３を挟むようにして、フレーム１１３上面を爪６１ａで絶縁性被膜を破りながら挿入して挟持する。
【００２２】
爪６１ａと上片６１ｂの間はフレーム１１３の厚さより若干小さい間隔になっているので、挿入していく際爪６１ａの先端は押し広げられる。この時爪６１ａの先端には強い弾性力が働き絶縁性被膜に食い込み被膜を破って削り、被膜の下の金属と接触して電気的に導通するようになっている。
【００２３】
また同時に、導電部材６１の架台導電部６１ｈを架台１０５へ押し込む。架台導電部６１ｈの爪６１ｃは架台１０５の側面６３の絶縁性被膜を破って架台１０５と導電部材６１とを導通させる。左右にあるそれぞれの爪６１ｃの幅は架台１０５の左右の側面６３の間の幅より若干大きくなっているため、架台導電部６１ｈを架台１０５へ押し込む際にはその力で必ず絶縁性被膜を破るようになっている。
【００２４】
次に、第３及び第４の太陽電池パネル１１０Ｃ，１１０Ｄの各フレーム１１３も導電部材６５の挟持部６５Ｌ，６５ｒで同じように挟持し、導電部材６５の爪６５ｃによって架台１０５とを導通させる。
このようにして接続部材６０の取り付けが終わると、次に各太陽電池１１０の隙間にカバー２００をのせてネジ２５０で、架台１０５の内部に係合されたレール１６０に締め付け固定する。
【００２５】
この時、カバー２００の凸部２００ｔは導電部材６１、６５の切り欠き部６１ｅにはまり込み導電部材６１を上からに押圧され、強固に固定される。架台１０５は図示していない電線で接地されている。このようにして、各太陽電池パネル１１０と架台１０５とが電気的に導通される。
【００２６】
以上説明したように、太陽電池パネルの枠より接地するため接続部材に導電部材を設け、導電部材に太陽電池パネルの前記枠の表面の絶縁性被膜を破る絶縁性被膜破壊手段を設けたので、太陽電池パネルの枠にネジ孔を設けずに、導電部材を押し込むだけで絶縁性被膜を破ることができ、導電部材の取り付けが容易にでき、また、太陽電池パネルの枠と導電部材が容易に電気的に導通できる。
【００２７】
また、上記接続部材の導電部材に並設された上記第１及び第２の太陽電池パネルの枠の表面の絶縁性被膜を複数箇所破る絶縁性被膜破壊手段を設けたので、並設された第１及び第２の複数の太陽電池パネルと一つの導電部材が同時に容易に電気的に導通することができ、また、取り付け回数も少なくなり施工性も良く取り付け時間の短縮ができる。
【００２８】
また、接続部材を太陽電池パネルの枠の表面の絶縁性被膜を複数箇所破る絶縁性被膜破壊手段を設けた導電部材を複数個電導材料で接続したので、さらに多くの太陽電池パネル電気的接続が容易にできる。
【００２９】
また、接続部材の導電部材に太陽電池パネルの枠と太陽電池パネルを載せて固定する架台との絶縁性被膜を破る絶縁性被膜破壊手段を導電部材に併設したので、太陽電池パネルの枠と架台とが一つの導電部材によって同時に且つ確実に電気的に導通することができる。
【００３０】
また、接続部材の導電部材に枠の接続部分を挟持する挟持部を設けたのでネジ穴を加工しなくても導電部材が押し込むだけで容易に且つ確実に固定できる。
【００３１】
また、太陽電池パネル間の隙間を係合させる固定部材により、接続部材の導電部材を押圧するので、より強固に導電部材を固定することができ、また、切り欠き部に固定部材の凸部がはまり込み位置決めができる。
【００３２】
また、接続部材の導電部材の被膜破壊手段の形状を鋸刃状としたので、絶縁被膜を確実に破壊して削ることができる。
【００３３】
実施の形態２．
この発明の他の実施の形態を図５及び図６よって説明する。本実施の形態は太陽電池パネルがシステムの最外側に設置される場合の電気的接続に関して示すものである。図５は太陽電池パネルのフレームを電気的に接続する接続部材の正面図（ａ）及び側面図（ｂ）で、図６は図５に示す接続部材を用いて太陽電池パネルを接続する正面図である。この実施の形態は側面に設置された端部の太陽電池パネル１１０ものである。
【００３４】
図５及び図６において、太陽電池パネル１１０の電気的接続部材３６０は、導電部材３６１に電線３６４を接続し、電線３６４の端に端子３６６が接続されている。
導電部材３６１は、最外側のカバー３００を逃げるために実施の形態１の導電部材６１の左挟持部６１Ｌをなくしたもので、太陽電池パネル１１０のフレーム１１３を挟持する挟持部３６１ｒ及び架台導電部３６１ｈが設けられている。
【００３５】
挟持部３６１ｒには、太陽電池パネル１１０のフレーム１１３を挟持してその表面の絶縁性被膜を削り破るための爪３６１ａが設けられ、挟持部３６１ｒの下部近傍には、架台導電部３６１ｈを設け、該架台導電部３６１ｈには、爪３６１ｃが設けられている。
なお、切り欠き部３６１ｅは、カバー３００の凸部３００ｔを遊挿するために設けられたものである。以上の構成であるが実施の形態１の導電部材６１の右挟持部６１ｒと同じであり詳細な説明はそれによる。
【００３６】
上記のように構成された接続部材３６０を用いて太陽電池パネル１１０の電気的接続を図６によって説明する。まず、屋根の最外側に設置された太陽電池パネル１１０のフレーム１１３を架台１０５の上に載せて、太陽電池パネル１１０のフレーム１１３に導電部材３６１をフレーム１１３の上面に爪３６１ａで絶縁性被膜を破りながら上片３６１を架台の上面１０５ａとの間に挿入して、挟持部３６１ｒでフレーム１１３を挟持する。端子３６６をネジ３７０で架台１０５に締め付け固定して、架台１０５と導電部材３６１とを電気的に導通させる。
【００３７】
なお、上記実施の形態では、太陽電池パネル１１０を縦方向に並べて導電部材付き電線６０，３６０によって接続したが、太陽電池パネル１１０が並設された場合にも適用できることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】
第１の発明によれば、突出する第１の片部と、元側が前記第１の片部と略平行に突出し先側が前記第１の片部に向いており先端が尖っている第１の爪とを有し、前記第１の片部と前記第１の爪の先側との間の間隔が第１の太陽電池パネルのフレームの厚みより小さい第１の狭持部と、突出する第２の片部と、元側が前記第２の片部と略平行に突出し先側が前記第２の片部に向いており先端が尖っている第２の爪とを有し、前記第２の片部と前記第２の爪の先側との間の間隔が第２の太陽電池パネルのフレームの厚みより小さい第２の狭持部と、前記第１の爪と前記第２の爪とを電気的に接続する手段を設けたので、太陽電池パネルの枠にネジ孔を設けずに、導電部材を押し込むだけで絶縁性被膜を破ることができ、並設された第１及び第２の複数の太陽電池パネルと導電部材が同時に容易に電気的に導通することができるという効果がある。
【００３９】
第２の発明によれば、第１の爪と第２の爪は先端が鋸歯状で、それぞれ第１の片部と第２の片部とに向いた方向から元側寄りに５〜１５度傾斜していることを特徴とするので、絶縁被膜を確実に破壊できるとともに、フレームに組付け挟み込む時、作業が容易になり、組付けた後、引き抜く力が働いた時爪がフレームに食い込んで抜けにくくなり脱落が防止されるという効果がある。
【００４０】
第３の発明によれば、第１の太陽電池パネルのフレームの表面に形成された絶縁性被膜を破る第１の被膜破壊手段と、第２の太陽電池パネルのフレームの表面に形成された絶縁性被膜を破る第２の被膜破壊手段と、前記第１及び第２の太陽電池パネルのフレームを載せて固定する架台の側面に形成された絶縁性被膜を破る第３の被膜破壊手段と、前記第１の被膜破壊手段と前記第２の被膜破壊手段と前記第３の被膜破壊手段とを電気的に接続する手段とを設けたので、複数の太陽電池パネルの枠と架台とを一つの導電部材によって同時に電気的に導通させることができるという効果がある。
【００４１】
第４の発明によれば、被膜破壊手段の形状を先端が鋸刃状としたことを特徴とするので、絶縁被膜を確実に破壊できる効果がある。
【００４２】
第５の発明によれば、第１の発明又は第２の発明のいずれかの導電部材を複数個導電材料で接続したことを特徴とするので、さらに多くの太陽電池パネルの電気的接続が容易にできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の太陽電池パネルを屋根に取り付ける状態を示す斜視である。
【図２】  本発明の接続部材の正面図及び側面図である。
【図３】  図２の接続部材用いて太陽電池パネルを接続する正面図である。
【図４】  図２の接続部材用いて太陽電池パネルを接続する平面図である。
【図５】  本発明の他の接続部材の正面図及び側面図である。
【図６】  図５の接続部材を用いて太陽電池パネルを接続する正面図である。
【図７】  従来の太陽電池パネルの電気的接続装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
６０  接続部材、  ６１  導電部材、  ６１ａ  爪、  ６１ｃ  爪、  ６１ｈ    架台導通部、  ６１Ｌ  挟持部、  ６１ｒ  挟持部、  ６４  電線、  ６５  導電部材、６５ａ  爪、  ６５ｃ  爪、  ６５ｈ  架台導通部、  ６５Ｌ  挟持部、  ６５ｒ  挟持部、  １０５  架台、  １１０  太陽電池パネル、  １１３  外周枠、  ２００  カバー、  ３００  カバー、  ３６１  導電部材、  ３６１ａ  爪、  ３６１ｃ  爪、  ３６１ｒ  挟持部、  ３６１ｈ  架台導通部、  ３６４  電線。
【図１】
0003760662.tif 000002
【図２】
0003760662.tif 000003
【図３】
0003760662.tif 000004
【図４】
0003760662.tif 000005
【図５】
0003760662.tif 000006
【図６】
0003760662.tif 000007
【図７】
0003760662.tif 000008