JP3600601B2 - 太陽電池パネル用端子ボックス - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の太陽電池パネルを相互に電気的に接続するための太陽電池パネル用端子ボックスに関する。特に本発明は内部に組み込む部品の組み付け及び半田付け作業を容易に行うことができ、低コストで防水性が高い太陽電池パネル用端子ボックスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の太陽電池パネル用端子ボックスの一例について図６を参照して説明する。図中、１は基板、２は基板の第一面、３は基板の第二面、４は基板開孔、５は周壁部、６は蓋部、７は端子板、８は接続用ケーブル、９はカシメ部、１０は端子板の孔、１１は基板から延びた突起、１２は端子板押さえ、１３はバイパスダイオード、１７はケーブル押さえ、１８はケーブル押さえ受けである。
【０００３】
基板１は太陽電池パネル用端子ボックスの主要部分であり、太陽電池パネルに取付けられることを意図される第一面２、及び第一面の反対側に設けられ、端子板付き接続用ケーブルを受け入れて固定することを意図される第二面３を有する。基板１はまた基板開孔４を有していて基板１の第一面を太陽電池パネルに取付けたとき太陽電池パネルから出ているプラス電極とマイナス電極をこの基板開孔４から基板１の第二面側へ通すようになっている。
【０００４】
基板１の外周には周壁部５が基板１の外周を取り囲んで基板１の第二面が内側となるように立設される。また、周壁部５には基板１の第二面に対向するように基板１から間隔を置いて設けられた蓋部６が接続される。
【０００５】
太陽電池パネル用端子ボックスを構成する基板１、周壁部５および蓋部６は絶縁樹脂製のモールド成形品である。図６に示す従来の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては基板１と周壁部５は一体成形されており、一方周壁部５と蓋部６は分離可能なように別体として成形されている。
【０００６】
更に説明すると、基板１の第二面からは突起１１が延びており、これは端子板付き接続用ケーブルの端子板の孔１０と嵌合するようになっている。端子板付き接続用ケーブルは金属製の端子板７及び芯線を絶縁被覆で覆った接続用ケーブル８から構成されており、両者は芯線のむきだし部分を端子板７の一端のカシメ部９でカシメることにより電気接続される。また、周壁部５の一部は分離され、接続用ケーブルを基板１に押さえて固定するためのケーブル押さえ１７を構成している。ケーブル押さえ１７は上半円筒部分を有する。この上半円筒部分に対応した下半円筒部分が基板１のケーブル押さえ受け１８に設けられていて、上下半円筒部分が共同して接続用ケーブルを挟むようになっている。
【０００７】
次にかかる従来の太陽電池パネル用端子ボックスの太陽電池パネルへの取付け手順について説明する。
まず、接続用ケーブル８をその芯線のむきだし部分が端子板７の一端のカシメ部９の上にくるように配置し、カシメ部９でカシメることにより端子板７と接続用ケーブル８を電気接続する。
【０００８】
次に、端子板の孔１０を基板１の第二面３から延びた突起１１と嵌合させ、端子板の孔１０を貫通して端子板７の上部に出た突起１１の部分に菊座からなる端子板押さえ１２を嵌合させ、端子板７を基板の第二面に固定する。
【０００９】
次に、接続用ケーブルをケーブル押さえ受け１８の下半円筒部分に収容し、接続用ケーブルを挟むようにケーブル押さえ１７をかぶせ、超音波溶着によりケーブル押さえ１７をケーブル押さえ受け１８に溶着する。
【００１０】
次に、バイパスダイオード１３を二つの端子板にまたがるように配置し、半田付けやスポット溶接等で接続する。このバイパスダイオードは逆負荷時の逆電流を一方の接続用ケーブルから他方の接続用ケーブルへ短絡させるためのものである。また、超音波溶着後にバイパスダイオードを取付けるのは、超音波溶着時の振動によるダイオードの破損を回避するためである。
【００１１】
次に、基板１の第一面及び基板１の外周に立設された周壁部５の下面を例えば両面粘着テープを用いて太陽電池パネルの裏面に接着する。この時、太陽電池パネルの裏面から出ているプラス電極とマイナス電極は基板開孔４を通って基板１の第二面側に引き出されている。これらのプラス電極とマイナス電極を続いてそれぞれの端子板の一端に半田付けやスポット溶接等で接続する。
【００１２】
その後、電気的な接続部を樹脂封止するため、周壁部５内に絶縁樹脂を所定の高さ（少なくとも端子板７及びカシメ部９を完全に埋設させる高さ）まで注いで固化させる。かかる封止用樹脂が固化した後、周壁部５に蓋部６をスナップ止めで取付け、ボックスを閉じる。
【００１３】
以上、従来の太陽電池パネル用端子ボックスの一例の構造及び取付け方法を説明したが、かかる従来の太陽電池パネル用端子ボックスは以下のような問題（１）〜（４）を有している。
【００１４】
（１） 基板と周壁部が一体成形されているため、端子板や接続用ケーブル及びバイパスダイオードを基板に組み付ける際、バイパスダイオードを端子板に半田付けする際、及び端子板を太陽電池パネルからのプラス電極・マイナス電極に半田付けする際に基板の外周に立設された周壁部が邪魔になり、作業スペースが制約される。また、半田付けの際、半田コテが周壁部に接触すると樹脂製の周壁部が溶けたり変形したりするおそれがある。従って従来の太陽電池パネル用端子ボックスは内部に組み込まれる部品の組み付け及び半田付け作業が困難である。特に、近年コストダウンや太陽電池パネルの薄型化に伴い太陽電池パネル用端子ボックスは小型化する傾向にあるため、部品の組み付け及び半田付け作業の困難さはますます大きな問題となっている。
【００１５】
（２） 端子板を基板に固定する際、菊座からなる端子板押さえを用いて固定するので端子板固定用の専用部品が必要である。また、端子板固定用の専用部品を端子板に取付ける作業が必要である。
【００１６】
（３） 周壁部と蓋部が別体として成形されているため、太陽電池パネル用端子ボックスを太陽電池パネルに取付けて使用中、降雨時に周壁部と蓋部の隙間から端子ボックス内に水が浸入し、太陽電池パネルからのプラス電極・マイナス電極と端子板の間の電気的な接続及び端子板と接続用ケーブルの間の電気的な接続に悪影響を与えるおそれがある。そこで従来の太陽電池パネル用端子ボックスの取付けにおいては端子ボックス内に絶縁樹脂を注入固化してこれらの電気的接続を樹脂封止している。しかし、かかる樹脂封止は太陽電池パネル用端子ボックスの取付け作業工程数及び取付け作業時間を増大させ、取付け費用を増加させる。
【００１７】
（４） 太陽電池パネル用端子ボックスを太陽電池パネルに取付けた後、太陽電池パネルをパネルの実際の施工場所（住宅の屋根等）に移動させる際、端子ボックスから延びる接続用ケーブルを持って太陽電池パネルを持ち上げることが普通である。従って、太陽電池パネル用端子ボックスにおいては接続用ケーブルを太陽電池パネル面に対して垂直方向に引張っても端子ボックスが破損しない程度の所定の張力（通常２０ｋｇ以上）に耐えられることが要求される。しかし、従来の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては接続用ケーブルは周壁部から分離構成されたケーブル押さえと基板のケーブル押さえ受けとの間に挟まれて固定されるため固定が弱く、このままでは所定の張力に耐えることができない。そこで従来の太陽電池パネル用端子ボックスにおいてはケーブル押さえとケーブル押さえ受けとの間で接続用ケーブルを挟んで固定した後、超音波溶着によりケーブル押さえをケーブル押さえ受けに溶着し、これによって固定強度を増大させ、所定の張力に耐え得るようにしている。しかし、かかる超音波溶着は太陽電池パネル用端子ボックスの取付け作業工程数及び取付け作業時間を増大させ、取付け費用を増加させる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来技術の問題点を解消すべく創案されたものであり、その目的は内部に組み込まれる部品の組み付け及び半田付け作業を容易に行うことができる太陽電池パネル用端子ボックスを提供することにある。
【００１９】
本発明の別の目的は、端子板を基板に固定するのに専用部品を用いる必要がなく、結果として端子板固定用の専用部品を端子板に取付ける作業が不要となる太陽電池パネル用端子ボックスを提供することである。
【００２０】
本発明の他の目的は、防水性が高く、太陽電池パネルに取付けて使用中の降雨時にも端子ボックス内に水が浸入しないため内部部品の樹脂封止が不要な太陽電池パネル用端子ボックスを提供することである。
【００２１】
本発明の更なる目的は、接続用ケーブルの固定強度が高く、超音波溶着という特別な処理を施さなくても所定の張力に耐えることができる太陽電池パネル用端子ボックスを提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記課題を解決すべく太陽電池パネル用端子ボックスの構造について鋭意研究した結果、基板と周壁部を一体成形するという従来技術の常識に反して基板と周壁部を別体として成形することにより上記課題は直接的又は間接的に解決することができることを意外にも見出し、遂に本発明を想到するに至った。
【００２３】
即ち、本発明は（１）太陽電池パネルに取付けられることを意図される第一面及び端子板付き接続用ケーブルを受け入れて固定することを意図される第二面を有する基板、
（２）基板の外周を取り囲み基板の第二面が内側となるように立設される周壁部、及び
（３）周壁部に接続されかつ基板の第二面に対向するように基板から間隔を置いて設けられた蓋部を含む太陽電池パネル用端子ボックスにおいて、
基板と周壁部が分離可能なように別体として成形されており、基板の外周が周壁部の内側に嵌合されることができることを特徴とする太陽電池パネル用端子ボックスである。
【００２４】
本発明の一つの好ましい実施態様においては、周壁部の対向する２つの内面間に渡って端子板押さえつけ部材が架設されており、基板の外周が周壁部の内側に嵌合された状態で基板の第二面と端子板押さえつけ部材との間に端子板を固定するための空間を規定する。
【００２５】
本発明の他の好ましい実施態様においては、周壁部と蓋部は一体成形されている。
【００２６】
本発明の更なる好ましい実施態様においては、周壁部の一部に端子板付き接続用ケーブルを受け入れるための孔が設けられており、基板の外周が周壁部の内側に嵌合された状態で基板の第二面と周壁部の孔の当接により周壁部の孔に受け入れられた端子板付き接続用ケーブルを封止固定する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の太陽電池パネル用端子ボックスの一例について図１〜５を参照して以下説明する。説明を簡潔にするため、前述の従来例との相違点について重点的に述べる。また、従来例と共通した部分には共通の参照符号を付す。
【００２８】
図１は本発明の太陽電池パネル用端子ボックスの一例を示す。図１においては端子ボックスは太陽電池パネルへの取付け前の状態にあり、基板１の第二面３には端子板７、接続用ケーブル８、及びバイパスダイオード１３が既に組み付けられている。
【００２９】
本発明の太陽電池パネル用端子ボックスの最大の特徴は図１からわかる通り、基板１と周壁部５が分離可能な別体として成形されていることである。この特徴のため、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては基板１の第二面３に端子板７、接続用ケーブル８及びバイパスダイオード１３を組み付けて半田付けを行う際に周壁部５が基板の外周に存在せず、作業スペースが制約されることはない。また、半田付けの際に半田コテが周壁部５に接触することも当然起こらず、周壁部の溶けや変形は発生しない。従って、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスによれば、内部に組み込まれる部品の組み付け及び半田付け作業が極めて容易となる。
【００３０】
図２は周壁部５及び蓋部６を基板１にかぶせた状態の図１の太陽電池パネル用端子ボックスを基板１の第一面２側から見た図である。図２からわかる通り、この状態においては基板１の外周は周壁部５の内側に嵌合している。
【００３１】
図３及び図４は図２の太陽電池パネル用端子ボックスを表側の斜め上から見た斜視図である。図３及び図４においては蓋部６及び周壁部５は一部切り取られて端子ボックスの内部が見えている。また、理解の容易のため、カシメ部９はカシメられていない。
【００３２】
図３及び図４と図６を比較するとわかる通り、従来例の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては端子板７を基板１の第二面３に固定する端子板押さえが菊座からなる端子板押さえ１２として別個存在するのに対し、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては端子板押さえは周壁部５の対向する２つの内面間に渡って架設された端子板押さえつけ部材１４として周壁部５と一体化されて存在する。従って、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては端子板固定用の専用部品が不要となる。この端子板押さえつけ部材１４は基板１の外周が周壁部５の内側に嵌合された状態で基板１の第二面３との間に端子板７を固定するための空間を規定する。つまり、基板１の外周が周壁部５の内側に嵌合された状態で、基板１の第二面３と、端子板７と接触する領域の端子板押さえつけ部材１４の下面との間の距離は端子板７の厚さとほぼ等しくなるように設定されている。このことは端子板７の基板１への固定が周壁部５を基板１に嵌合する工程と同時に行われることを意味する。従って、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては端子板固定用の専用部品を端子板７に端子板７の個数回（２回）取付ける作業が不要となり、太陽電池パネル用端子ボックスの取付け作業工程数を減少させることができる。
【００３３】
端子板７の基板１への固定は端子板押さえつけ部材１４のみによっても行うことができるが、図３及び図４に示す例ではスナップ部材１５が基板１から延びており、このスナップ部材１５の基板１から延びた一端に設けられた爪が端子板押さえつけ部材１４の上部に設けられた凹所１９と係合することにより端子板７の基板１への固定を一層確実にしている。
【００３４】
また、図４からわかる通り端子板押さえつけ部材１４の側面には凹所２０が設けられており、これらの凹所２０は端子板の孔１０を貫通して端子板７の上部に出た突起１１の側面の一部と係合するようになっている。これにより端子板押さえつけ部材１４の、ひいては周壁部５の基板１に対する位置決めが容易となる。
【００３５】
本発明の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては、上述の通り基板１と周壁部５が分離可能な別体として成形されているため、逆に図１に示す通り周壁部５と蓋部６を一体成形することが可能となる。この場合周壁部５と蓋部６の間には隙間がなく、太陽電池パネル用端子ボックスを太陽電池パネルに取付けて使用中の降雨時にも端子ボックス内に水が浸入しないため、従来例のような内部部品の樹脂封止は行う必要がない。従って、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスによれば端子ボックスの取付け作業工程数及び取付け作業時間を減少させることができ、取付け費用を低く抑えることができる。
【００３６】
図５は図２の太陽電池パネル用端子ボックスを接続用ケーブル延出方向から見た側面図である。図２及び図５と図６を比較するとわかる通り、従来例の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては接続用ケーブル８は周壁部５から分離構成されたケーブル押さえ１７と基板１のケーブル押さえ受け１８との間に挟まれて固定されるのに対し、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては接続用ケーブル８は周壁部５の一部に設けられた接続用ケーブル８を受け入れるための孔１６と基板の第二面３との当接により封止固定される。つまり、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては周壁部そのもので接続用ケーブルを押さえ込むので接続用ケーブルの固定強度が高く、従来例の太陽電池パネル用端子ボックスのように超音波溶着を行わなくとも所定の張力に耐えることができる。従って、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスによれば端子ボックスの取付け作業工程数及び取付け作業時間を減少させることができ、取付け費用を低く抑えることができる。
【００３７】
次に本発明の太陽電池パネル用端子ボックスの一例の太陽電池パネルへの取り付け手順について説明する。
まず、接続用ケーブル８をその芯線のむきだし部分が端子板７の一端のカシメ部９の上にくるように配置し、カシメ部９でカシメることにより端子板７と接続用ケーブル８を電気接続する。
【００３８】
次に、端子板の孔１０を基板１の第二面３から延びた突起１１と嵌合させる。また、接続用ケーブル案内２１を利用して接続用ケーブルを基板１の第二面３上の所定位置に配置する。
【００３９】
次に、バイパスダイオード１３を二つの端子板にまたがるように配置し、半田付けで接続する。
【００４０】
その後、基板１の第一面２を例えば両面粘着テープを用いて太陽電池パネルの裏面に接着する。接着位置は、後ほど行われる周壁部５の基板１への嵌合により規定される基板開孔４（図２参照）内に太陽電池パネルの裏面から出ているプラス電極とマイナス電極が収まるような位置にする。そして、太陽電池パネルからのプラス電極とマイナス電極をそれぞれの端子板の一端に半田付けで接続する。
【００４１】
最後に周壁部５の太陽電池パネルに接触する面に両面粘着テープを貼り付け、周壁部５及びこれと一体成形された蓋部６を基板１に嵌合してボックスを閉じる。ここで周壁部の対向する二つの両面間に渡っては上述の通り端子板押さえつけ部材１４が架設されているので、周壁部５の基板１への嵌合により端子板７が基板１に固定される。また、周壁部の一部には端子板付き接続用ケーブルを受けれるための孔１６が上述の通り設けられているので、周壁部５の基板１への嵌合により端子板付き接続用ケーブルは周壁部の孔１６に受け入れられ、次いで基板の第二面３と周壁部の孔１６の当接により封止固定される。
【００４２】
上述の取付け手順は周壁部と蓋部が一体として成形されている実施態様に対応するものである。周壁部と蓋部が別体として成形されている実施態様においては、上記取付け手順を一部変更することができる。つまり、基板への端子板、接続用ケーブル及びバイパスダイオードの組み付け及び半田付けが終了した後、周壁部を基板へ嵌合させ、周壁部が基板に取付けられた状態で基板の第一面を太陽電池パネルの裏面に接着することができる。この場合、蓋部は太陽電池パネルからのプラス電極とマイナス電極を端子板に接続した後、周壁部にスナップ止め等で取付けられる。
【００４３】
なお、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスの素材については特に制限はなく、上述の本発明の目的を損なわない限り従来公知のいかなる素材も用いることができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は上述の通り構成されているので以下のような効果を奏する：
（１） 基板１と周壁部５が分離可能なように別体として成形されているため、太陽電池パネル用端子ボックスの内部に組み込まれる部品の組み付け及び半田付け作業の際に作業の妨げとなる周壁部５が基板１の外周に存在せず、内部に組み込まれる部品の組み付け及び半田付け作業が極めて容易となる。
【００４５】
（２） 端子板押さえが周壁部５の対向する二つの内面間に渡って架設された端子板押さえつけ部材１４として設けられた実施態様においては、端子板押さえつけ部材１４は周壁部５と一体化されて存在するため、端子板固定用の専用部品（従来例の菊座からなる端子板押さえ１２）が不要となる。また、端子板７の基板１への固定が周壁部５を基板１に嵌合する工程と同時に行われるため、端子板固定用の専用部品を端子板７に端子板７の個数回（２回）取付ける作業が不要となり、太陽電池パネル用端子ボックスの取付け作業工程数を減少させることができる。
【００４６】
（３） 周壁部５と蓋部６が一体成形されている実施態様においては、周壁部５と蓋部６の間に隙間がないため、太陽電池パネル用端子ボックスを太陽電池パネルに取付けて使用中の降雨時に端子ボックス内に水が浸入することはない。従って、従来例のような内部部品の樹脂封止は不要となり、結果として端子ボックスの取付け作業工程数及び取付け作業時間を減少させることができ、取付け費用を低く抑えることができる。
【００４７】
（４） 接続用ケーブル８を周壁部５の一部に設けられた接続用ケーブル８を受け入れるための孔１６と基板の第二面３との当接により封止固定する実施態様においては、周壁部５そのもので接続用ケーブル８を押さえ込むので接続用ケーブルの固定強度が高い。従って、従来例の太陽電池パネル用端子ボックスのように超音波溶着を行わなくとも所定の張力に耐えることができるので、端子ボックスの取付け作業工程数及び取付け作業時間を減少させることができ、取付け費用を低く抑えることができる。また、超音波溶着を行う必要がないので、従来例の太陽電池パネル用端子ボックスのように超音波溶着時の振動によるダイオードの破損を回避するためにダイオード取付け工程を超音波溶着工程の後におく必要性がなくなり、結果として端子ボックスの取付け手順の自由度を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽電池パネル用端子ボックスの一例を示す。
【図２】周壁部５及び蓋部６を基板１にかぶせた状態の図１の太陽電池パネル用端子ボックスを基板１の第一面２側から見た図である。
【図３】図２の太陽電池パネル用端子ボックスを表側の斜め上から見た斜視図である。
【図４】図２の太陽電池パネル用端子ボックスを表側の斜め上から見た斜視図である。
【図５】図２の太陽電池パネル用端子ボックスを接続用ケーブル延出方向から見た側面図である。
【図６】従来の太陽電池パネル用端子ボックスの一例を示す。
【符号の説明】
１ 基板
２ 基板の第一面
３ 基板の第二面
４ 基板開孔
５ 周壁部
６ 蓋部
７ 端子板
８ 接続用ケーブル
１４ 端子板押さえつけ部材
１６ 端子板付き接続用ケーブルを受け入れるための孔
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の太陽電池パネルを相互に電気的に接続するための太陽電池パネル用端子ボックスに関する。特に本発明は内部に組み込む部品の組み付け及び半田付け作業を容易に行うことができ、低コストで防水性が高い太陽電池パネル用端子ボックスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の太陽電池パネル用端子ボックスの一例について図６を参照して説明する。図中、１は基板、２は基板の第一面、３は基板の第二面、４は基板開孔、５は周壁部、６は蓋部、７は端子板、８は接続用ケーブル、９はカシメ部、１０は端子板の孔、１１は基板から延びた突起、１２は端子板押さえ、１３はバイパスダイオード、１７はケーブル押さえ、１８はケーブル押さえ受けである。
【０００３】
基板１は太陽電池パネル用端子ボックスの主要部分であり、太陽電池パネルに取付けられることを意図される第一面２、及び第一面の反対側に設けられ、端子板付き接続用ケーブルを受け入れて固定することを意図される第二面３を有する。基板１はまた基板開孔４を有していて基板１の第一面を太陽電池パネルに取付けたとき太陽電池パネルから出ているプラス電極とマイナス電極をこの基板開孔４から基板１の第二面側へ通すようになっている。
【０００４】
基板１の外周には周壁部５が基板１の外周を取り囲んで基板１の第二面が内側となるように立設される。また、周壁部５には基板１の第二面に対向するように基板１から間隔を置いて設けられた蓋部６が接続される。
【０００５】
太陽電池パネル用端子ボックスを構成する基板１、周壁部５および蓋部６は絶縁樹脂製のモールド成形品である。図６に示す従来の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては基板１と周壁部５は一体成形されており、一方周壁部５と蓋部６は分離可能なように別体として成形されている。
【０００６】
更に説明すると、基板１の第二面からは突起１１が延びており、これは端子板付き接続用ケーブルの端子板の孔１０と嵌合するようになっている。端子板付き接続用ケーブルは金属製の端子板７及び芯線を絶縁被覆で覆った接続用ケーブル８から構成されており、両者は芯線のむきだし部分を端子板７の一端のカシメ部９でカシメることにより電気接続される。また、周壁部５の一部は分離され、接続用ケーブルを基板１に押さえて固定するためのケーブル押さえ１７を構成している。ケーブル押さえ１７は上半円筒部分を有する。この上半円筒部分に対応した下半円筒部分が基板１のケーブル押さえ受け１８に設けられていて、上下半円筒部分が共同して接続用ケーブルを挟むようになっている。
【０００７】
次にかかる従来の太陽電池パネル用端子ボックスの太陽電池パネルへの取付け手順について説明する。
まず、接続用ケーブル８をその芯線のむきだし部分が端子板７の一端のカシメ部９の上にくるように配置し、カシメ部９でカシメることにより端子板７と接続用ケーブル８を電気接続する。
【０００８】
次に、端子板の孔１０を基板１の第二面３から延びた突起１１と嵌合させ、端子板の孔１０を貫通して端子板７の上部に出た突起１１の部分に菊座からなる端子板押さえ１２を嵌合させ、端子板７を基板の第二面に固定する。
【０００９】
次に、接続用ケーブルをケーブル押さえ受け１８の下半円筒部分に収容し、接続用ケーブルを挟むようにケーブル押さえ１７をかぶせ、超音波溶着によりケーブル押さえ１７をケーブル押さえ受け１８に溶着する。
【００１０】
次に、バイパスダイオード１３を二つの端子板にまたがるように配置し、半田付けやスポット溶接等で接続する。このバイパスダイオードは逆負荷時の逆電流を一方の接続用ケーブルから他方の接続用ケーブルへ短絡させるためのものである。また、超音波溶着後にバイパスダイオードを取付けるのは、超音波溶着時の振動によるダイオードの破損を回避するためである。
【００１１】
次に、基板１の第一面及び基板１の外周に立設された周壁部５の下面を例えば両面粘着テープを用いて太陽電池パネルの裏面に接着する。この時、太陽電池パネルの裏面から出ているプラス電極とマイナス電極は基板開孔４を通って基板１の第二面側に引き出されている。これらのプラス電極とマイナス電極を続いてそれぞれの端子板の一端に半田付けやスポット溶接等で接続する。
【００１２】
その後、電気的な接続部を樹脂封止するため、周壁部５内に絶縁樹脂を所定の高さ（少なくとも端子板７及びカシメ部９を完全に埋設させる高さ）まで注いで固化させる。かかる封止用樹脂が固化した後、周壁部５に蓋部６をスナップ止めで取付け、ボックスを閉じる。
【００１３】
以上、従来の太陽電池パネル用端子ボックスの一例の構造及び取付け方法を説明したが、かかる従来の太陽電池パネル用端子ボックスは以下のような問題（１）〜（４）を有している。
【００１４】
（１） 基板と周壁部が一体成形されているため、端子板や接続用ケーブル及びバイパスダイオードを基板に組み付ける際、バイパスダイオードを端子板に半田付けする際、及び端子板を太陽電池パネルからのプラス電極・マイナス電極に半田付けする際に基板の外周に立設された周壁部が邪魔になり、作業スペースが制約される。また、半田付けの際、半田コテが周壁部に接触すると樹脂製の周壁部が溶けたり変形したりするおそれがある。従って従来の太陽電池パネル用端子ボックスは内部に組み込まれる部品の組み付け及び半田付け作業が困難である。特に、近年コストダウンや太陽電池パネルの薄型化に伴い太陽電池パネル用端子ボックスは小型化する傾向にあるため、部品の組み付け及び半田付け作業の困難さはますます大きな問題となっている。
【００１５】
（２） 端子板を基板に固定する際、菊座からなる端子板押さえを用いて固定するので端子板固定用の専用部品が必要である。また、端子板固定用の専用部品を端子板に取付ける作業が必要である。
【００１６】
（３） 周壁部と蓋部が別体として成形されているため、太陽電池パネル用端子ボックスを太陽電池パネルに取付けて使用中、降雨時に周壁部と蓋部の隙間から端子ボックス内に水が浸入し、太陽電池パネルからのプラス電極・マイナス電極と端子板の間の電気的な接続及び端子板と接続用ケーブルの間の電気的な接続に悪影響を与えるおそれがある。そこで従来の太陽電池パネル用端子ボックスの取付けにおいては端子ボックス内に絶縁樹脂を注入固化してこれらの電気的接続を樹脂封止している。しかし、かかる樹脂封止は太陽電池パネル用端子ボックスの取付け作業工程数及び取付け作業時間を増大させ、取付け費用を増加させる。
【００１７】
（４） 太陽電池パネル用端子ボックスを太陽電池パネルに取付けた後、太陽電池パネルをパネルの実際の施工場所（住宅の屋根等）に移動させる際、端子ボックスから延びる接続用ケーブルを持って太陽電池パネルを持ち上げることが普通である。従って、太陽電池パネル用端子ボックスにおいては接続用ケーブルを太陽電池パネル面に対して垂直方向に引張っても端子ボックスが破損しない程度の所定の張力（通常２０ｋｇ以上）に耐えられることが要求される。しかし、従来の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては接続用ケーブルは周壁部から分離構成されたケーブル押さえと基板のケーブル押さえ受けとの間に挟まれて固定されるため固定が弱く、このままでは所定の張力に耐えることができない。そこで従来の太陽電池パネル用端子ボックスにおいてはケーブル押さえとケーブル押さえ受けとの間で接続用ケーブルを挟んで固定した後、超音波溶着によりケーブル押さえをケーブル押さえ受けに溶着し、これによって固定強度を増大させ、所定の張力に耐え得るようにしている。しかし、かかる超音波溶着は太陽電池パネル用端子ボックスの取付け作業工程数及び取付け作業時間を増大させ、取付け費用を増加させる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来技術の問題点を解消すべく創案されたものであり、その目的は内部に組み込まれる部品の組み付け及び半田付け作業を容易に行うことができる太陽電池パネル用端子ボックスを提供することにある。
【００１９】
本発明の別の目的は、端子板を基板に固定するのに専用部品を用いる必要がなく、結果として端子板固定用の専用部品を端子板に取付ける作業が不要となる太陽電池パネル用端子ボックスを提供することである。
【００２０】
本発明の他の目的は、防水性が高く、太陽電池パネルに取付けて使用中の降雨時にも端子ボックス内に水が浸入しないため内部部品の樹脂封止が不要な太陽電池パネル用端子ボックスを提供することである。
【００２１】
本発明の更なる目的は、接続用ケーブルの固定強度が高く、超音波溶着という特別な処理を施さなくても所定の張力に耐えることができる太陽電池パネル用端子ボックスを提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記課題を解決すべく太陽電池パネル用端子ボックスの構造について鋭意研究した結果、基板と周壁部を一体成形するという従来技術の常識に反して基板と周壁部を別体として成形することにより上記課題は直接的又は間接的に解決することができることを意外にも見出し、遂に本発明を想到するに至った。
【００２３】
即ち、本発明は（１）太陽電池パネルに取付けられることを意図される第一面及び端子板付き接続用ケーブルを受け入れて固定することを意図される第二面を有する基板、
（２）基板の外周を取り囲み基板の第二面が内側となるように立設される周壁部、及び
（３）周壁部に接続されかつ基板の第二面に対向するように基板から間隔を置いて設けられた蓋部を含む太陽電池パネル用端子ボックスにおいて、
基板と周壁部が分離可能なように別体として成形されており、基板の外周が周壁部の内側に嵌合されることができることを特徴とする太陽電池パネル用端子ボックスである。
【００２４】
本発明の一つの好ましい実施態様においては、周壁部の対向する２つの内面間に渡って端子板押さえつけ部材が架設されており、基板の外周が周壁部の内側に嵌合された状態で基板の第二面と端子板押さえつけ部材との間に端子板を固定するための空間を規定する。
【００２５】
本発明の他の好ましい実施態様においては、周壁部と蓋部は一体成形されている。
【００２６】
本発明の更なる好ましい実施態様においては、周壁部の一部に端子板付き接続用ケーブルを受け入れるための孔が設けられており、基板の外周が周壁部の内側に嵌合された状態で基板の第二面と周壁部の孔の当接により周壁部の孔に受け入れられた端子板付き接続用ケーブルを封止固定する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の太陽電池パネル用端子ボックスの一例について図１〜５を参照して以下説明する。説明を簡潔にするため、前述の従来例との相違点について重点的に述べる。また、従来例と共通した部分には共通の参照符号を付す。
【００２８】
図１は本発明の太陽電池パネル用端子ボックスの一例を示す。図１においては端子ボックスは太陽電池パネルへの取付け前の状態にあり、基板１の第二面３には端子板７、接続用ケーブル８、及びバイパスダイオード１３が既に組み付けられている。
【００２９】
本発明の太陽電池パネル用端子ボックスの最大の特徴は図１からわかる通り、基板１と周壁部５が分離可能な別体として成形されていることである。この特徴のため、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては基板１の第二面３に端子板７、接続用ケーブル８及びバイパスダイオード１３を組み付けて半田付けを行う際に周壁部５が基板の外周に存在せず、作業スペースが制約されることはない。また、半田付けの際に半田コテが周壁部５に接触することも当然起こらず、周壁部の溶けや変形は発生しない。従って、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスによれば、内部に組み込まれる部品の組み付け及び半田付け作業が極めて容易となる。
【００３０】
図２は周壁部５及び蓋部６を基板１にかぶせた状態の図１の太陽電池パネル用端子ボックスを基板１の第一面２側から見た図である。図２からわかる通り、この状態においては基板１の外周は周壁部５の内側に嵌合している。
【００３１】
図３及び図４は図２の太陽電池パネル用端子ボックスを表側の斜め上から見た斜視図である。図３及び図４においては蓋部６及び周壁部５は一部切り取られて端子ボックスの内部が見えている。また、理解の容易のため、カシメ部９はカシメられていない。
【００３２】
図３及び図４と図６を比較するとわかる通り、従来例の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては端子板７を基板１の第二面３に固定する端子板押さえが菊座からなる端子板押さえ１２として別個存在するのに対し、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては端子板押さえは周壁部５の対向する２つの内面間に渡って架設された端子板押さえつけ部材１４として周壁部５と一体化されて存在する。従って、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては端子板固定用の専用部品が不要となる。この端子板押さえつけ部材１４は基板１の外周が周壁部５の内側に嵌合された状態で基板１の第二面３との間に端子板７を固定するための空間を規定する。つまり、基板１の外周が周壁部５の内側に嵌合された状態で、基板１の第二面３と、端子板７と接触する領域の端子板押さえつけ部材１４の下面との間の距離は端子板７の厚さとほぼ等しくなるように設定されている。このことは端子板７の基板１への固定が周壁部５を基板１に嵌合する工程と同時に行われることを意味する。従って、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては端子板固定用の専用部品を端子板７に端子板７の個数回（２回）取付ける作業が不要となり、太陽電池パネル用端子ボックスの取付け作業工程数を減少させることができる。
【００３３】
端子板７の基板１への固定は端子板押さえつけ部材１４のみによっても行うことができるが、図３及び図４に示す例ではスナップ部材１５が基板１から延びており、このスナップ部材１５の基板１から延びた一端に設けられた爪が端子板押さえつけ部材１４の上部に設けられた凹所１９と係合することにより端子板７の基板１への固定を一層確実にしている。
【００３４】
また、図４からわかる通り端子板押さえつけ部材１４の側面には凹所２０が設けられており、これらの凹所２０は端子板の孔１０を貫通して端子板７の上部に出た突起１１の側面の一部と係合するようになっている。これにより端子板押さえつけ部材１４の、ひいては周壁部５の基板１に対する位置決めが容易となる。
【００３５】
本発明の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては、上述の通り基板１と周壁部５が分離可能な別体として成形されているため、逆に図１に示す通り周壁部５と蓋部６を一体成形することが可能となる。この場合周壁部５と蓋部６の間には隙間がなく、太陽電池パネル用端子ボックスを太陽電池パネルに取付けて使用中の降雨時にも端子ボックス内に水が浸入しないため、従来例のような内部部品の樹脂封止は行う必要がない。従って、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスによれば端子ボックスの取付け作業工程数及び取付け作業時間を減少させることができ、取付け費用を低く抑えることができる。
【００３６】
図５は図２の太陽電池パネル用端子ボックスを接続用ケーブル延出方向から見た側面図である。図２及び図５と図６を比較するとわかる通り、従来例の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては接続用ケーブル８は周壁部５から分離構成されたケーブル押さえ１７と基板１のケーブル押さえ受け１８との間に挟まれて固定されるのに対し、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては接続用ケーブル８は周壁部５の一部に設けられた接続用ケーブル８を受け入れるための孔１６と基板の第二面３との当接により封止固定される。つまり、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスにおいては周壁部そのもので接続用ケーブルを押さえ込むので接続用ケーブルの固定強度が高く、従来例の太陽電池パネル用端子ボックスのように超音波溶着を行わなくとも所定の張力に耐えることができる。従って、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスによれば端子ボックスの取付け作業工程数及び取付け作業時間を減少させることができ、取付け費用を低く抑えることができる。
【００３７】
次に本発明の太陽電池パネル用端子ボックスの一例の太陽電池パネルへの取り付け手順について説明する。
まず、接続用ケーブル８をその芯線のむきだし部分が端子板７の一端のカシメ部９の上にくるように配置し、カシメ部９でカシメることにより端子板７と接続用ケーブル８を電気接続する。
【００３８】
次に、端子板の孔１０を基板１の第二面３から延びた突起１１と嵌合させる。また、接続用ケーブル案内２１を利用して接続用ケーブルを基板１の第二面３上の所定位置に配置する。
【００３９】
次に、バイパスダイオード１３を二つの端子板にまたがるように配置し、半田付けで接続する。
【００４０】
その後、基板１の第一面２を例えば両面粘着テープを用いて太陽電池パネルの裏面に接着する。接着位置は、後ほど行われる周壁部５の基板１への嵌合により規定される基板開孔４（図２参照）内に太陽電池パネルの裏面から出ているプラス電極とマイナス電極が収まるような位置にする。そして、太陽電池パネルからのプラス電極とマイナス電極をそれぞれの端子板の一端に半田付けで接続する。
【００４１】
最後に周壁部５の太陽電池パネルに接触する面に両面粘着テープを貼り付け、周壁部５及びこれと一体成形された蓋部６を基板１に嵌合してボックスを閉じる。ここで周壁部の対向する二つの両面間に渡っては上述の通り端子板押さえつけ部材１４が架設されているので、周壁部５の基板１への嵌合により端子板７が基板１に固定される。また、周壁部の一部には端子板付き接続用ケーブルを受けれるための孔１６が上述の通り設けられているので、周壁部５の基板１への嵌合により端子板付き接続用ケーブルは周壁部の孔１６に受け入れられ、次いで基板の第二面３と周壁部の孔１６の当接により封止固定される。
【００４２】
上述の取付け手順は周壁部と蓋部が一体として成形されている実施態様に対応するものである。周壁部と蓋部が別体として成形されている実施態様においては、上記取付け手順を一部変更することができる。つまり、基板への端子板、接続用ケーブル及びバイパスダイオードの組み付け及び半田付けが終了した後、周壁部を基板へ嵌合させ、周壁部が基板に取付けられた状態で基板の第一面を太陽電池パネルの裏面に接着することができる。この場合、蓋部は太陽電池パネルからのプラス電極とマイナス電極を端子板に接続した後、周壁部にスナップ止め等で取付けられる。
【００４３】
なお、本発明の太陽電池パネル用端子ボックスの素材については特に制限はなく、上述の本発明の目的を損なわない限り従来公知のいかなる素材も用いることができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は上述の通り構成されているので以下のような効果を奏する：
（１） 基板１と周壁部５が分離可能なように別体として成形されているため、太陽電池パネル用端子ボックスの内部に組み込まれる部品の組み付け及び半田付け作業の際に作業の妨げとなる周壁部５が基板１の外周に存在せず、内部に組み込まれる部品の組み付け及び半田付け作業が極めて容易となる。
【００４５】
（２） 端子板押さえが周壁部５の対向する二つの内面間に渡って架設された端子板押さえつけ部材１４として設けられた実施態様においては、端子板押さえつけ部材１４は周壁部５と一体化されて存在するため、端子板固定用の専用部品（従来例の菊座からなる端子板押さえ１２）が不要となる。また、端子板７の基板１への固定が周壁部５を基板１に嵌合する工程と同時に行われるため、端子板固定用の専用部品を端子板７に端子板７の個数回（２回）取付ける作業が不要となり、太陽電池パネル用端子ボックスの取付け作業工程数を減少させることができる。
【００４６】
（３） 周壁部５と蓋部６が一体成形されている実施態様においては、周壁部５と蓋部６の間に隙間がないため、太陽電池パネル用端子ボックスを太陽電池パネルに取付けて使用中の降雨時に端子ボックス内に水が浸入することはない。従って、従来例のような内部部品の樹脂封止は不要となり、結果として端子ボックスの取付け作業工程数及び取付け作業時間を減少させることができ、取付け費用を低く抑えることができる。
【００４７】
（４） 接続用ケーブル８を周壁部５の一部に設けられた接続用ケーブル８を受け入れるための孔１６と基板の第二面３との当接により封止固定する実施態様においては、周壁部５そのもので接続用ケーブル８を押さえ込むので接続用ケーブルの固定強度が高い。従って、従来例の太陽電池パネル用端子ボックスのように超音波溶着を行わなくとも所定の張力に耐えることができるので、端子ボックスの取付け作業工程数及び取付け作業時間を減少させることができ、取付け費用を低く抑えることができる。また、超音波溶着を行う必要がないので、従来例の太陽電池パネル用端子ボックスのように超音波溶着時の振動によるダイオードの破損を回避するためにダイオード取付け工程を超音波溶着工程の後におく必要性がなくなり、結果として端子ボックスの取付け手順の自由度を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽電池パネル用端子ボックスの一例を示す。
【図２】周壁部５及び蓋部６を基板１にかぶせた状態の図１の太陽電池パネル用端子ボックスを基板１の第一面２側から見た図である。
【図３】図２の太陽電池パネル用端子ボックスを表側の斜め上から見た斜視図である。
【図４】図２の太陽電池パネル用端子ボックスを表側の斜め上から見た斜視図である。
【図５】図２の太陽電池パネル用端子ボックスを接続用ケーブル延出方向から見た側面図である。
【図６】従来の太陽電池パネル用端子ボックスの一例を示す。
【符号の説明】
１ 基板
２ 基板の第一面
３ 基板の第二面
４ 基板開孔
５ 周壁部
６ 蓋部
７ 端子板
８ 接続用ケーブル
１４ 端子板押さえつけ部材
１６ 端子板付き接続用ケーブルを受け入れるための孔
Claims (4)
- （１）太陽電池パネルに取り付けられることを意図される第一面及び端子板付き接続用ケーブルを受け入れて固定することを意図される第二面を有する基板、
（２）基板の外周を取り囲み基板の第二面が内側となるように立設される周壁部、及び
（３）周壁部に接続されかつ基板の第二面に対向するように基板から間隔を置いて設けられた蓋部を含む太陽電池パネル用端子ボックスにおいて、
基板と周壁部が分離可能なように別体として成形されており、基板の外周が周壁部の内側に嵌合されることができることを特徴とする太陽電池パネル用端子ボックス。 - 周壁部の対向する２つの内面間に渡って端子板押さえつけ部材が架設されており、基板の外周が周壁部の内側に嵌合された状態で基板の第二面と端子板押さえつけ部材との間に端子板を固定するための空間を規定することを特徴とする請求項１記載の太陽電池パネル用端子ボックス。
- 周壁部と蓋部が一体成形されていることを特徴とする請求項１又は２記載の太陽電池パネル用端子ボックス。
- 周壁部の一部に端子板付き接続用ケーブルを受け入れるための孔が設けられており、基板の外周が周壁部の内側に嵌合された状態で基板の第二面と周壁部の孔の当接により周壁部の孔に受け入れられた端子板付き接続用ケーブルを封止固定することを特徴とする請求項１−３のいずれか一項記載の太陽電池パネル用端子ボックス。
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