JP2014506641A

JP2014506641A - 板状の部品、特に、太陽電池モジュールを取り付けるためのクランプ接続

Info

Publication number: JP2014506641A
Application number: JP2013553033A
Authority: JP
Inventors: アルミンバース
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2011-02-11
Filing date: 2011-08-12
Publication date: 2014-03-17
Also published as: KR20130140842A; AU2011358821A1; RU2013137664A; CA2826857A1; CN103443561A; US20130313209A1; MX2013009218A; EP2487435B1; WO2012107795A1; EP2487435A1

Abstract

【課題】クランプ接続の据え付けをさらに簡略化する。
【解決手段】ガイド溝の内側に向けて突出する縁部を有するガイド溝を設けたレール状のキャリア上に板状の部品を取り付けるためのクランプ接続において、板状の部品を支持する少なくとも１つの支持表面、および支持表面を区切る支持支柱、ならびにその下側に配置されるＴ字型カウンタ軸受を有する支持体であって、カウンタ軸受がガイド溝の長手方向に位置を合わせてガイド溝内に挿入されて９０°回転後、ガイド溝の縁部の裏に係合し得る横棒を含む支持体と、支持表面と対向するクランプ表面、および支持支柱の上部を把持する縦溝を有する締め付けキャップと、を備え、支持体および締め付けキャップがラッチ接続を介して互いに取り付けられる。
【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１１年２月１１日に出願された欧州特許出願第EP１１００１１１９．４号のＰＣＴ国際出願である。上記出願の全開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、板状の部品、特に、太陽電池モジュールを、溝の内側に向けて突出する縁部を有するガイド溝で提供されているレール状のキャリア上に取り付けるためのクランプ接続（クランプ接続構造）に関し、これは、部品のためにその上側に存在する少なくとも１つの支持表面、および支持表面を区切る支持支柱、ならびにその下側に存在するＴ字型カウンタ軸受を有する支持体であって、前記カウンタ軸受の横棒が、ガイド溝の長手方向に位置を合わせてガイド溝内に挿入されて、９０°回転後、ガイド溝の突出する縁部の裏に係合し得る支持体と、支持表面を覆うクランプ表面、および支持支柱の上部を把持する縦溝を有する締め付けキャップとを備える。

板状の部品を取り付けるためのクランプ接続は、一般に知られている。しかしながら、近年、太陽電池モジュールのためのクランプ接続の位置づけは特別なものになっている。これらのクランプ接続では、例えば、風もしくは降雪、またはモジュールの寸法および重量に起因して生じる非常に高い機械的負荷を視野に入れ、非常に安定していることが特に重要である。太陽電池モジュールは、クランプ接続を介してしっかりと固定されなければならない。同時に、締め付けのためにモジュールに歪みが発生してはならないという要件がある。これは、モジュールの非常に敏感な表面上にクラックを形成することにつながり得るためである。

技術水準に関して、ドイツ実用新案第DE２０２００８００２２６４U1 号および米国特許出願第２００９／０２００４４３A1号を参照する。これらの既知のクランプ接続は、とりわけ、それらが複数の個別の部分で構成されていて、必要な現地据え付けが高価なものになることから、満足できるものではない。さらにとりわけ、組み立ては、一般に傾斜位置にあるキャリア上でなされることから、個別の部分が多数あると組み立て中の取扱いは難しい。キャリアの向きが傾斜していることにより、個別の部分が想定外の状態で互いに対して滑ることになり、絶えず再調整を必要とする。

出願人の先の特許出願である欧州特許出願第０９０１２６８２号には、そのデザインがシンプルであり、容易な据え付けを可能にする、改良されたクランプ接続が示されている。このクランプ接続は、次の３つの部分、すなわち、クランプ支持体、締め付けキャップ、および取り付けねじから実質的に構成される。支持体は、その底面側に、支持体の下側からその基部が突出するＴ字型のカウンタ軸受を有し、また、キャリアのガイド溝に挿入され、ガイド溝の突出する縁部の裏に係合する横棒を有する。この方法では、キャリア上へのクランプ支持体の据え付けを簡略化できる。締め付けキャップは、クランプ支持体上に配置され、取り付けねじにより前記支持体に螺合される。モジュールの周縁側は、締め付けキャップによって把持され、支持体上に押圧される。支持体の上側には、キャリアに対して長手方向を向いた支持支柱があり、それに対してモジュール縁部が適用され、同時に、適用されたモジュールのためのスペーサとして提供される。

本開示は、従来の特許出願に記載されたクランプ接続を、その据え付けをさらに簡略化する目的でさらに改善する課題に基づき、同時に、盗難を防止する取り付けが達成される。

本開示のための出発点として、上述した先願に記載のクランプ接続が使用される。このクランプ接続は、部品、特に、太陽電池モジュールのためにその上側に存在する少なくとも１つの支持表面と、支持表面または複数の支持表面を区切り、支持体の長手方向に向けられる支持支柱とから実質的に構成される。支持体は、その底面側に、Ｔ字型のカウンタ軸受を有し、その横棒とともに、キャリアのガイド溝に挿入される。締め付けキャップは、支持体上の支持表面に面する１つまたは２つ以上のクランプ表面と、支持支柱の上部を取り囲む縦溝とを有する。支持体に関し、２つの太陽電池モジュールがクランプ接続によって把持される場合、クランプ表面は、支持支柱に対して水平に、すなわち各側に１つずつ設けられている。クランプ接続が１つの太陽電池モジュールだけを把持する場合、これは、太陽電池モジュールが列の末端部として配置されている場合であるが、１つのクランプ表面が設けられる。本開示によれば、締め付けキャップと支持体とは、互いにラッチ接続を介して接続される。このように、クランプ接続には、個別の部品は２つだけ、すなわち、支持体と締め付けキャップとが設けられている。締め付けキャップには、好ましくは、締め付けキャップとラッチピンとをユニットを形成するように堅固に接続することにより、ラッチピンが配置される。支持体には、その内部にラッチピンが押し込まれる孔が設けられる。ラッチピン上、さらに支持体内の穴内の両方に、反対方向に向けられる鋸歯が配置され、穴の中にラッチピンを押し込むことができ、他方、穴の外へラッチピンを引き出すのを妨げる。部品をネジ接続する必要はない。締め付けキャップを支持体に取り付けて、ひいては、同時に隣接する太陽電池モジュールの周縁を把持するには、ラッチピンを穴に押し込むだけでよい。ラッチピンおよび穴を鋸歯に形成することは、異なる厚さの太陽電池モジュールをクランプ接続によって把持することができるというさらなる利点を有する。穴の中およびピンの上の鋸歯により、ラッチピンが穴の中に様々な深さで押し込まれて、異なる厚さのモジュールをクランプすることができるようになる。

多くの場合、クランプ接続がプラスチックから、支持体がエラストマーから製造されると有利である。これは、太陽電池モジュールのクランプ時にクランプ接続のあるある弾力性を可能にする。前記弾力性を支持するため、支持表面は、長手方向の切欠きを設けることができる。締め付けキャップの取り付け表面は、好ましくは、これもなんらかの弾力性を有するシリコーンコーティングが設けられている。

クランプ接続が強力な盗難防止装置を実現するために、支持体の穴の中に、例えば、プラスチック製の挿入体が挿入されると有利である。プラスチック製のラッチピンおよびプラスチック製の挿入体は、ある高められた程度、締め付けキャップの除去を防ぐ。この接続では、カウンタ軸受の横棒の下側に対して適用される横方向のブラケットが、挿入体に設けられるとさらに有利である。最後に、挿入体がその下方縁部をガイド溝の底部に適用して、ひいてはラッチピンが押し込まれたときに支持体の抵抗を生成すると有利である。

クランプ接続がある厚さのモジュールのために提供される場合については、ラッチ接続が、穴の下方の縁部のカット部、または穴の中のアンダーカット部で係合するラッチ突起をその端部に有するラッチピンから構成されると有利である。

支持体の穴へのラッチピンの押し込みを容易にするために、ラッチピンは、鋸歯の長さやラッチ突起の上に、少なくとも１つの長手方向のスロットを備えている。長手方向のスロットにより分割されたラッチピンの部分のわずかな圧縮により、穴の中への導入が容易になる。

支持体上への締め付けキャップをさらなる固定は、その下側の締め付けキャップが、支持支柱の上部上に存在する有刺フックがその裏に取り付けされ得る背面に切り込みのある長手方向の切欠きを有するという事実により達成される。これらの有刺フックは、好ましくは、長手方向の切欠きの全長にわたって延びる。

支持体の強度を補強するために、後者は、支持表面の領域内、また、支持支柱の領域内に延び、さらに支持体自体に埋め込まれている支持板に設けることができる。支持板および挿入体の両方とも、加硫プロセスにおいて支持体に挿入され得る。

添付の図面において、本開示は、いくつかの実施形態に概略的に示されている。図面は、下記の通りである。

キャリアに取り付けられたクランプ接続の斜視図である。ラッチ歯を介するラッチ接続の状態における、クランプ接続を貫通する断面図である。その下端部にラッチ突起を有するラッチピンによるラッチ接続を貫通する断面図である。図３によるラッチ接続の拡大詳細図である。長手方向の切欠きと有刺フックとを配置した状態の締め付けキャップの部分の拡大図である。

図１は、斜視図であって、部分断面状にて示すキャリア２の上に配置されたクランプ接続１を示す。既知の方法で太陽電池モジュールはクランプ接続１に挿入され、このクランプ接続１によって挟持される。太陽電池モジュールはここでは示されていない。クランプ接続１自体は、支持体３と締め付けキャップ４とから構成されている。キャリア２は、ガイド溝５を有する押出材であり、ガイド溝５の内側に突出する縁部６および７を有する。支持体３は、水平に延びる支持表面１２と、支持支柱１５とを有する。支持支柱１５はその上部で、締め付けキャップ４の縦溝１６内に位置する。

図２では、クランプ接続１の中央を貫通する断面図を示す。ここに、支持表面１２を有する支持体３、支持支柱１５、カウンタ軸受９、および挿入体２４、ならびにラッチピン１８を有する締め付けキャップ４を示す。ラッチピン１８は、支持体３の中央に位置する穴１７の中に押し込まれる。ラッチピン１８はラッチ歯１９を有し、他方のラッチ歯２０は穴１７の内面に設けられている。当該実施例の場合には後者のラッチ歯２０は挿入体２４に設けられている。２つのラッチ歯１９および２０は互いに対応し、反対方向に向けられた鋸歯から構成されている。ラッチピン１８は、好ましくは互いに９０°の角度とされた２本の長手方向のスロット２１とともに、ラッチ歯１９，２０により把持される長さにわたって設けられている。長手方向のスロット２１は、長手方向のスロット２１によって形成されるフックアーム２２の半径方向の圧縮（変形）を可能にする。例示的な実施形態では、支持体３の穴１７における鋸歯部はプラスチック製の挿入体２４によって形成される。支持体３の下側に存在するカウンタ軸受９はＴ字型をなしている。カウンタ軸受９の基部１０は、Ｔ字型横棒１１がガイド溝５内に位置するとき、キャリア２の縁部６および７のもとに配置される。

支持体３がキャリア２上に配置されると、締め付けキャップ４は先ず、キャリア２に対し横に向けられて、横棒１１がガイド溝５内に長手方向に挿入され得るようにする。カウンタ軸受９のガイド溝５への挿入後、締め付けキャップ４ひいては横棒１１が９０°だけ回転されて、締め付けキャップ４がキャリア２の長手方向に向けられるようにする。締め付けキャップ４自体はプラスチックで作られている。そのクランプ表面１３にはシリコーンコーティング１４が施されている。支持体３の表面には長手方向の切欠き２５が設けられている。これらの長手方向の切欠き２５は、締め付けキャップ４上のシリコーンコーティング１４と併せて、高い弾力性を備える堅固な太陽電池モジュールの取り付け部とされる。太陽電池モジュールはこのように、締め付けキャップ４と支持体３との間で非破壊的な方法で保持される。

支持体３には、支持体３の強度を補強する支持板４１がさらに設けられている。支持板４１および挿入体２４は、加硫プロセスにより、支持体３の中または上に取り付けられている。挿入体２４はその形状として、横棒１１に適合される横方向のブラケット２６を有する。それらはカウンタ軸受９の横棒１１の下側に配置され、また、それらは支持体３のエラストマーによってその外側に包まれている。挿入体２４はガイド溝５の底部で、その下方の縁部に支持される。

図３に示すクランプ接続１は、その基本的な設計の面で図２の例に類似しているが、ラッチ接続の構造がここでは異なっている。すなわち鋸歯の代わりにラッチ突起２８がその下端に設けられたラッチピン４８から構成されている。ラッチ突起２８の領域においてスロット２１も十字形で、ここに設けられている。これらのラッチ突起２８は、ラッチピン４８が穴４７の中に押し込まれる際に、穴４７の下方縁部のカット部または穴４７内のバックカット部で係合する。この結果として、このラッチ接続は太陽電池モジュールのある厚さのみに適することになる。この厚さはラッチ突起２８の係合後に予め決められる、締め付けキャップ４０上のクランプ表面１３と支持体３との間の間隙によって与えられる。締め付けキャップ４０はその下側に、バックカット部４３を有する長手方向の切欠き４６が設けられている。締め付けキャップ４０ひいてはラッチピン４８が穴４７に押し込まれる際、これらのバックカット部４３の背後に、挿入体４２上に存在する有刺フック４４が係合する。

しっかりと取り付けるため、本実施形態では、挿入体４２は穴４７の全長にわたって延び、そのため有刺フック４４もまたプラスチックで構成されている。同時にブラケット５０は、支持体３の強度に寄与する挿入体４２上に水平に存在する。支持板はここで必要とされない。

図３から拡大した詳細な実施形態を図４および図５に示す。図４では、挿入体４２上のバックカット部４３上でラッチ突起２８が掛かる様子を示す。

図５は、長手方向の切欠き４６の断面形状を拡大して示す。挿入体４２上に存在する棚状の延長体４９は、これらの長手方向の切欠き４６内に挿入することができる。この延長体４９には、バックカット部４３の背後に取り付くように係合する有刺フック４４が設けられている。結果として、締め付けキャップ４０は支持体３上にさらに固定される。棚状の延長体４９は、締め付けキャップ４０を配置する間、容易に横へ支持体３上にそらすことができる。

また、本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（ａ）ガイド溝（５）の内側に向けて突出する縁部（６、７）を有する前記ガイド溝（５）を設けたレール状のキャリア（２）上に板状の部品を取り付けるためのクランプ接続（１）において、
前記板状の部品を支持する少なくとも１つの支持表面（１２）、および前記支持表面（１２）を区切る支持支柱（１５）、ならびにその下側に配置されるＴ字型カウンタ軸受（９）を有する支持体（３）であって、前記カウンタ軸受（９）が前記ガイド溝（５）の長手方向に位置を合わせて前記ガイド溝（５）内に挿入されて９０°回転後、前記ガイド溝（５）の前記突出する縁部（６、７）の裏に係合し得る横棒（１１）を含む支持体（３）と、
前記支持表面（１２）と対向するクランプ表面（１３）、および前記支持支柱（５）の上部を把持する縦溝（１６）を有する締め付けキャップ（４，４０）と、を備え、
前記支持体（３）および前記締め付けキャップ（４，４０）がラッチ接続（１８、１９、２０、２８、４８）を介して互いに取り付けられることを特徴とするクランプ接続。
（ｂ）前記ラッチ接続（１８、１９、２０、２８、４８）が、前記締め付けキャップ（４、４０）に接続されるとともに前記支持体（３）内の穴（１７、４７）に押し込まれてそこへ取り付けられるラッチピン（１８、４８）を有することを特徴とする上記（ａ）項に記載のクランプ接続。
（ｃ）前記ラッチピン（１８，４８）が前記締め付けキャップ（４、４０）に堅固に接続されていることを特徴とする上記（ｂ）項に記載のクランプ接続。
（ｄ）前記ラッチピン（１８）が、前記穴（１７）に設けられた対応するラッチ歯（２０）に係合するラッチ歯（１９）を有することを特徴とする上記（ｂ）項または（ｃ）項に記載のクランプ接続。
（ｅ）前記ラッチ歯（１９、２０）が、前記ラッチピン（１８）上および前記穴（１７）内に、反対方向に向けられた鋸歯を有することを特徴とする上記（ｄ）項に記載のクランプ接続。
（ｆ）前記ラッチピン（１８）が、前記鋸歯の長さにわたって、少なくとも１つの長手方向のスロット（２１）を有することを特徴とする上記（ｆ）項に記載のクランプ接続。
（ｇ）挿入体（２４、４２）が、前記支持体（３）の前記穴（１７）内に挿入されていることを特徴とする上記（ａ）項ないし（ｆ）項の何れかに記載のクランプ接続。
（ｈ）前記挿入体（２４，４２）がプラスチック製であることを特徴とする上記（ｇ）項に記載のクランプ接続。
（ｉ）前記挿入体（２４、４２）が、前記カウンタ軸受（９）の前記横棒（１１）の下側に配置される横方向のブラケット（２６）を有することを特徴とする上記（ｇ）項または（ｈ）項に記載のクランプ接続。
（ｊ）前記挿入体（２４、４２）が、前記ガイド溝（５）の底部で、その下方の縁部でもって支持されることを特徴とする上記（ｇ）項ないし（ｉ）項の何れかに記載のクランプ接続。
（ｋ）前記ラッチ接続が、前記穴（４７）の下方の縁部のカット部、または前記穴（１７）のバックカット部に対し係合するラッチ突起（２８）をその端部に備えるラッチピン（４８）を有することを特徴とする上記（ａ）項に記載のクランプ接続。
（ｌ）前記締め付けキャップ（４、４０）がプラスチック製であることを特徴とする上記（ａ）項ないし（ｋ）項の何れかに記載のクランプ接続。
（ｍ）前記締め付けキャップ（４、４０）のクランプ表面（１３）がシリコーンコーティング（１４）を施されていることを特徴とする上記（ａ）項ないし（ｌ）項の何れかにに記載のクランプ接続。
（ｎ）前記締め付けキャップ（４０）が、その下面側に設けられるとともにバックカット部（４３）を有する長手方向の切欠き（４６）を備え、前記挿入体（４２）の端部に設けた有刺フック（４４）が前記バックカット部（４３）に対し係合することを特徴とする上記（ｋ）項に記載のクランプ接続。
（ｏ）前記支持体（３）がエラストマー製であることを特徴とする上記（ａ）項ないし（ｎ）項の何れかに記載のクランプ接続。
（ｐ）前記支持体（３）に支持板（４１）が併設されていることを特徴とする上記（ａ）項ないし（ｏ）項の何れかに記載のクランプ接続。
（ｑ）前記支持板（４１）および前記挿入体（２４）が加硫接着により前記支持体（３）に接続されていることを特徴とする上記（ｐ）項に記載のクランプ接続。

Claims

ガイド溝（５）の内側に向けて突出する縁部（６、７）を有する前記ガイド溝（５）を設けたレール状のキャリア（２）上に板状の部品を取り付けるためのクランプ接続（１）において、
前記板状の部品を支持する少なくとも１つの支持表面（１２）、および前記支持表面（１２）を区切る支持支柱（１５）、ならびにその下側に配置されるＴ字型カウンタ軸受（９）を有する支持体（３）であって、前記カウンタ軸受（９）が前記ガイド溝（５）の長手方向に位置を合わせて前記ガイド溝（５）内に挿入されて９０°回転後、前記ガイド溝（５）の前記突出する縁部（６、７）の裏に係合し得る横棒（１１）を含む支持体（３）と、
前記支持表面（１２）と対向するクランプ表面（１３）、および前記支持支柱（５）の上部を把持する縦溝（１６）を有する締め付けキャップ（４，４０）と、を備え、
前記支持体（３）および前記締め付けキャップ（４，４０）がラッチ接続（１８、１９、２０、２８、４８）を介して互いに取り付けられることを特徴とするクランプ接続。
前記ラッチ接続（１８、１９、２０、２８、４８）が、前記締め付けキャップ（４、４０）に接続されるとともに前記支持体（３）内の穴（１７、４７）に押し込まれてそこへ取り付けられるラッチピン（１８、４８）を有することを特徴とする請求項１に記載のクランプ接続。
前記ラッチピン（１８，４８）が前記締め付けキャップ（４、４０）に堅固に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のクランプ接続。
前記ラッチピン（１８）が、前記穴（１７）に設けられた対応するラッチ歯（２０）に係合するラッチ歯（１９）を有することを特徴とする請求項１に記載のクランプ接続。
前記ラッチ歯（１９、２０）が、前記ラッチピン（１８）上および前記穴（１７）内に、反対方向に向けられた鋸歯を有することを特徴とする請求項１に記載のクランプ接続。
前記ラッチピン（１８）が、前記鋸歯の長さにわたって、少なくとも１つの長手方向のスロット（２１）を有することを特徴とする請求項１に記載のクランプ接続。
挿入体（２４、４２）が、前記支持体（３）の前記穴（１７）内に挿入されていることを特徴とする請求項１に記載のクランプ接続。
前記挿入体（２４，４２）がプラスチック製であることを特徴とする請求項７に記載のクランプ接続。
前記挿入体（２４、４２）が、前記カウンタ軸受（９）の前記横棒（１１）の下側に配置される横方向のブラケット（２６）を有することを特徴とする請求項７に記載のクランプ接続。
前記挿入体（２４、４２）が、前記ガイド溝（５）の底部で、その下方の縁部でもって支持されることを特徴とする請求項７に記載のクランプ接続。
前記ラッチ接続が、前記穴（４７）の下方の縁部のカット部、または前記穴（１７）のバックカット部に対し係合するラッチ突起（２８）をその端部に備えるラッチピン（４８）を有することを特徴とする請求項１に記載のクランプ接続。
前記締め付けキャップ（４、４０）がプラスチック製であることを特徴とする請求項１に記載のクランプ接続。
前記締め付けキャップ（４、４０）のクランプ表面（１３）がシリコーンコーティング（１４）を施されていることを特徴とする請求項１２に記載のクランプ接続。
前記締め付けキャップ（４０）が、その下面側に設けられるとともにバックカット部（４３）を有する長手方向の切欠き（４６）を備え、前記挿入体（４２）の端部に設けた有刺フック（４４）が前記バックカット部（４３）に対し係合することを特徴とする請求項１に記載のクランプ接続。
前記支持体（３）がエラストマー製であることを特徴とする請求項１に記載のクランプ接続。
前記支持体（３）に支持板（４１）が併設されていることを特徴とする請求項１に記載のクランプ接続。
前記支持板（４１）および前記挿入体（２４）が加硫接着により前記支持体（３）に接続されていることを特徴とする請求項１６に記載のクランプ接続。