JP2012049458A

JP2012049458A - 端子ボックス

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Publication number: JP2012049458A
Application number: JP2010192470A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Masumoto; 豊増本
Original assignee: Hosiden Corp
Current assignee: Hosiden Corp
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2012-03-08
Anticipated expiration: 2030-08-30
Also published as: TWI416832B; KR20120021166A; JP5459860B2; KR101252376B1; TW201212441A

Abstract

【課題】接着材のグレードを上げずに剥がれ難くする。
【解決手段】ボックス本体１の内部に、太陽電池モジュールＭのプラス電極とマイナス電極とを接続自在な少なくとも一対の端子部を設け、ボックス本体１の一方の側面部Ｂ３に、外部のケーブル４を端子部に導通接続する少なくとも一対の接続部８を設け、ボックス本体１の裏面部Ｂ２に、太陽電池モジュールＭへの接着面７を設けてある端子ボックスであって、ボックス本体１の側面部の内、接続部８と反対側の側面部である他方の側面部Ｂ４に、設置状態で太陽電池モジュールＭの表面に当接する補強用リブ９を突設してある。
【選択図】図４

Description

本発明は、ボックス本体の内部に、太陽電池モジュールのプラス電極とマイナス電極とを接続自在な少なくとも一対の端子部を設け、前記ボックス本体の一方の側面部に、外部のケーブルを前記端子部に導通接続する少なくとも一対の接続部を設け、前記ボックス本体の裏面部に、前記太陽電池モジュールへの接着面を設けてある端子ボックスに関する。

従来、この種の端子ボックスとしては、ボックス本体を矩形の箱形状に構成してあり、前記ボックス本体の４つの側面部の内の１つの側面部に、前記接続部を設けてあり、他の３つの側面部は、すべて平面の壁状に構成してあるものがあった（例えば、特許文献１参照）。
また、ボックス本体の底にあたる裏面部は、全面が接着剤を塗布する接着面として構成してあった。

特開２００６−３３９６５９号公報

上述した従来の端子ボックスによれば、前記接続部に接続した外部のケーブルに、端子ボックスを太陽電池モジュールの取付面から引き剥がす方向の外力が作用した場合、接着面で剥離して外れてしまうことがあった。
この場合の外力Ｐと接着力（合力）Ｊとの関係は、図５（ａ）のように表される。
即ち、ボックス本体１の一方の側面部Ｂ３に設けられた接続部８に、剥がし方向の外力Ｐが作用し、抗力として接着面７に接着力Ｊが作用する。その際、外力Ｐと接着力Ｊとは作用点が異なることから偶力となり、その結果、ボックス本体１の他方の側面部Ｂ４を回転中心とした回転モーメントが作用することになる。
図中のＬｐは、回転中心から外力Ｐが作用する点までの距離を示し、図中のＬｊは、回転中心から接着力Ｊが作用する点までの距離を示し、Ｌｐ＝（Ｌｊ×２）となっている。
従って、端子ボックスが剥がれないためには、（Ｌｊ×Ｊ）＞（Ｌｐ×Ｐ）の釣合関係式を満たすことが必要で、それに伴って、より強力な接着強度の接着材にグレードを上げる必要があった。

本発明の目的は、上記問題点を解消し、接着材のグレードを上げなくても剥がれ難くできる端子ボックスを提供するところにある。

本発明の第１の特徴構成は、ボックス本体の内部に、太陽電池モジュールのプラス電極とマイナス電極とを接続自在な少なくとも一対の端子部を設け、前記ボックス本体の一方の側面部に、外部のケーブルを前記端子部に導通接続する少なくとも一対の接続部を設け、前記ボックス本体の裏面部に、前記太陽電池モジュールへの接着面を設けてある端子ボックスであって、前記ボックス本体の側面部の内、前記接続部と反対側の側面部である他方の側面部に、設置状態で前記太陽電池モジュールの表面に当接する補強用リブを突設してあるところにある。

本発明の第１の特徴構成によれば、前記ボックス本体の側面部の内、前記接続部と反対側の側面部である他方の側面部に、設置状態で前記太陽電池モジュールの表面に当接する補強用リブを突設してあるから、補強用リブが前記ボックス本体と共に強度部材としての役割を果たすことができ、図５（ｂ）に示すように、前記接続部８に剥がし方向の外力が作用する時の前記回転中心の位置を、前記補強用リブ９の突出側に移動させることができる。
その結果、回転中心の移動量をαとすると、前記釣合関係式は、｛（Ｌｊ＋α）×Ｊ｝＞｛（Ｌｐ＋α）×Ｐ｝となる。これは、外力による回転モーメント（上述の式の右辺）より、接着力による回転モーメント（上述の式の左辺）の方が、増加率が大きいことを示し、接着強度は同じ接着材を使用しても、より剥がれ難くなることを表している。
この関係を解り易くするために、前記各変数に定数を代入して説明する。
Ｌｐ＝２、Ｌｊ＝１、α＝１として、従来の釣合関係式と、本発明に係る釣合関係式とから、必要な接着力Ｊを求める。
従来の場合、
（Ｌｊ×Ｊ）＞（Ｌｐ×Ｐ）→（１×Ｊ）＞（２×Ｐ）
なので、
Ｊ＞２×Ｐとなる。
本発明の場合、
｛（Ｌｊ＋α）×Ｊ｝＞｛（Ｌｐ＋α）×Ｐ｝→｛（１＋１）×Ｊ｝＞｛（２＋１）×Ｐ｝
なので、
（２×Ｊ）＞（３×Ｐ）→Ｊ＞１．５×Ｐとなる。
即ち、上述の計算条件においては、従来であれば、接着力Ｊは、外力Ｐの２倍以上必要であったものが、本発明によれば、接着力Ｊは、外力の１．５倍以上であればよくなるから、接着強度は同じ接着材を使用しても、従来より剥がれ難くなることを表している。

本発明の第２の特徴構成は、前記補強用リブの当接部は、前記ボックス本体の前記接着面とは離間した位置に形成してあるところにある。

本発明の第２の特徴構成によれば、ボックス本体の接着面に接着材を設ける際に、前記接着面にのみ設けることができ、接着材の設置作業の効率化を図ることができる。
即ち、接着材として、例えば、対象部に塗布するようなものを使用する場合、補強用リブに接着材を付けずに接着面にのみ付けるように細心の注意を払う必要が無く、接着材塗布作業を簡単に効率よく実施することができる。

本発明の第３の特徴構成は、前記補強用リブの当接部には、前記太陽電池モジュールの表面に接着自在な両面テープが貼着してあるところにある。

本発明の第３の特徴構成によれば、太陽電池モジュールとボックス本体との間に設けた接着材が、充分な接着強度を発揮するまでの間、前記両面テープによって太陽電池モジュールに対するボックス本体の位置ずれを防止できる。
その結果、接着材の性質をフルに発揮させて、太陽電池モジュールに対する端子ボックスの固定を、より確実に行うことができる。

端子ボックスを示す分解斜視図端子板の接続状況を示す要部の斜視図端子ボックスの裏面を示す説明図端子ボックスの側面図端子ボックスの作用を示す説明図

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明による太陽電池モジュール用の端子ボックスＢを示す。
端子ボックスＢは、樹脂製のボックス本体１と、当該ボックス本体１の開口部１ａを塞ぐ樹脂製の蓋体２とを備える。

端子ボックスＢは、偏平な矩形箱形状に形成してあり、表面部Ｂ１は蓋体２を設けることで開口部１ａを閉塞自在に構成してあり、裏面部Ｂ２は、太陽電池モジュールＭに対する接着材を塗布自在な接着面７として構成してある。また、端子ボックスＢの４つの側面部の内、一方の側面部Ｂ３には、外部の一対のケーブル４を接続する接続部８を設け、一方の側面部Ｂ３と反対側の側面部である他方の側面部Ｂ４には、設置状態で前記太陽電池モジュールＭの表面に当接する補強用リブ９を突設してある。

蓋体２は、当該蓋体２の左右に一体形成した爪２ａを、ボックス本体１の左右に一体形成した係止部１ｂに押し込んで係止させることにより、開口部１ａを塞ぐ。

ボックス本体１の内側には、太陽電池モジュールＭの一対の帯板状の出力端子３を、蓄電池などに接続される一対のケーブル４の夫々に電気的に各別に接続可能な一対の端子板（端子部に相当）６を組み付けてある。
一対の出力端子３は、ボックス本体１の底板１ｃに貫通形成した一対の導入孔１ｄを通して、ボックス本体１の内側に各別に導入される。

端子板６の夫々は、図２に示すように、導電性金属板によって構成してあり、図に示すように、出力端子３が電気的に接続される端子接続部１７と、逆流防止用ダイオード（以後、単にダイオードという）１８が電気的に接続されるダイオード接続部１９と、接続部８に接続されるケーブル４の芯線を電気的に接続されるケーブル接続部２０とを一体に備えて構成してあり、ボックス本体１の底板１ｃに立設された係止爪１ｅによって固定されている（図１参照）。

端子接続部１７は、図２に示すように、出力端子３の先端部を挿通させる略矩形形状の挿通孔１７Ａと、挿通孔１７Ａの周部の一辺から切り起こされた揺動係止片部１７Ｂとを設けて構成してある。端子接続部１７への出力端子３の取り付けの一例としては、例えば、挿通孔１７Ａに出力端子３の先端部を挿通させた状態で、切り起こされた揺動係止片部１７Ｂを、挿通孔１７Ａに押し戻し、挿通孔１７Ａの内周縁部１７ａと、揺動係止片部１７Ｂの揺動先端側縁部１７ｂとの間に出力端子３を挟圧状態で固定する等の方法が挙げられる。更には、端子接続部１７の上面に重なる出力端子３部分を半田付けしてもよい。
また、端子接続部１７の両側縁部は、上方側に切り起こしたリブ１７Ｃとして構成してあり、端子接続部１７の補強を図っている。このリブ１７Ｃは、前記ボックス本体１の係止爪１ｅが係止する対象部分となっている。

ダイオード接続部１９は、その両側縁部は、上方側にリブ状に切り起こした切り起こし部１９Ｃとして構成してある一方、幅方向の中央部は、端子板６の面部分を膨出させた膨出部１９Ａとして構成してある。
従って、切り起こし部１９Ｃと膨出部１９Ａとの間は、凹部１９Ｂとなっている。

また、切り起こし部１９Ｃには、一対の突出部２１が一体に形成してあり、これら突出部２１の間隔は、ダイオード１８のリード線１８ａを内嵌させることができる寸法に設定してある。一対の突出部２１間に、リード線１８ａを内嵌させた状態で、一対の突出部２１どうしを、近接する方向に塑性変形させる（かしめる）ことで、リード線１８ａを挟持状態に支持することができる。

ダイオード１８は、リード線１８ａを膨出部１９Ａによって載置支持されながら、突出部２１による挟持固定と、凹部１９Ｂでの半田付けによる固着との併用によって、端子板６に取り付けられている。
尚、当該端子ボックスＢの内空部には、防水・絶縁等の目的によって樹脂注入が実施されることもある。

接続部８は、図１、図３に示すように、ケーブル４を一方の側面部Ｂ３に固定するネジ部材８ａを設けて構成してある。出力端子３にケーブル４の芯線を接続した状態で、ネジ部材８ａを締め付けることで、一方の側面部Ｂ３に固定することができる。

接着面７は、図３、図４に示すように、端子ボックスＢの裏面部Ｂ２の大半の部分を占め、この接着面７に接着材を塗布した状態で太陽電池モジュールＭの所定位置に貼着することで取り付けることができる。
また、端子ボックスＢの裏面部Ｂ２の内、接着面７より接続部８側の縁部には、両面テープＴが貼着してある。
同様に、補強用リブ９の太陽電池モジュールＭへの接地部にも両面テープＴが貼着してある。
これら２ヵ所の両面テープＴによって、端子ボックスＢを太陽電池モジュールＭに仮固定することで、接着面７に塗布した接着材が充分な強度を発揮するまでの位置ずれ防止を図ることができる。

補強用リブ９は、図１に示すように、端子ボックスＢの他方の側面部Ｂ４から突出する３つの縦リブ部９ａと、各縦リブ部９ａの先端部にわたる接地板部（当接部に相当）９ｂとを備えて構成してある。
接地板部９ｂには、上述のとおり両面テープＴが貼着してある。また、接地板部９ｂは、ボックス本体１の接着面７と間隔をあけた位置に形成されている。

本実施形態の端子ボックスによれば、補強用リブ９がボックス本体１と共に強度部材としての役割を果たすことができ、太陽電池モジュールＭに接着した状態で接続部８に剥がし方向の外力が作用する時に、従来のものより剥がれ難くすることができる。
また、両面テープＴによって太陽電池モジュールＭに対するボックス本体１の仮固定ができるから、接着材が強度を発現するまでの間も位置ずれ防止を図れ、より確実に取り付けることができる。また、接着材の塗布時には、両面テープＴが接着面７から離間させてあるから、その存在を気にせずに効率よく塗布作業を実施できる。

〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。

〈１〉前記端子ボックスＢは、先の実施形態で説明した形状や構造に限るものではなく、例えば、平面形状が矩形形状であることに替えて、矩形以外の多角形や、円形、楕円形等であってもよい。
また、蓋体を設けないボックス形状の構成であってもよい。
また、先の実施形態においては、端子板６は二つとし、ダイオード１８は一つとしたものを説明したが、これに限るものではなく、例えば、端子板６が三つ以上、ダイオード１８が二つ以上等、太陽電池モジュールの容量等を考慮して適宜決定することができる。
〈２〉前記補強用リブ９は、先の実施形態で説明した形状や構造や数に限るものではなく、適宜、変更することが可能であり、要するに、ボックス本体１の接続部８と反対側である他方の側面部Ｂ４に一体的に突設され、接続部８に引き剥がし方向の外力Ｐが作用した際の回転半径を大きくできるものであればよい。
但し、ボックス本体１の他方の側面部Ｂ４以外の側面部にも、補強用リブが設けてあってもよいことは勿論のことであり、この場合は、ボックス本体１の補強効果が更に向上する。
また、補強用リブ９には、必ずしも、両面テープＴを貼着して無くてもよい。

尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１ボックス本体
４ケーブル
６端子板（端子部に相当）
７接着面
８接続部
９補強用リブ
９ｂ接地板部（当接部に相当）
Ｂ２裏面部
Ｂ３一方の側面部
Ｂ４他方の側面部
Ｍ太陽電池モジュール
Ｔ両面テープ

Claims

ボックス本体の内部に、太陽電池モジュールのプラス電極とマイナス電極とを接続自在な少なくとも一対の端子部を設け、
前記ボックス本体の一方の側面部に、外部のケーブルを前記端子部に導通接続する少なくとも一対の接続部を設け、
前記ボックス本体の裏面部に、前記太陽電池モジュールへの接着面を設けてある端子ボックスであって、
前記ボックス本体の側面部の内、前記接続部と反対側の側面部である他方の側面部に、設置状態で前記太陽電池モジュールの表面に当接する補強用リブを突設してある端子ボックス。
前記補強用リブの当接部は、前記ボックス本体の前記接着面とは離間した位置に形成してある請求項１に記載の端子ボックス。
前記補強用リブの当接部には、前記太陽電池モジュールの表面に接着自在な両面テープが貼着してある請求項１又は２に記載の端子ボックス。