JP5059131B2 - 接地クリップシステム - Google Patents

Description

本発明は、電気機器に関し、より具体的には、種々の電気装置と共に使用するための接地システム及び装置に関する。

電子工学という背景において、接地は、地球への直接的な電気接続、電気又は電子の回路における特定の地点への接続、或いは無線機器と地球すなわち大質量の導電性材料との間のキャパシタンスの結果として作用する間接接続である。システムにおける他の全ての電圧が確立され計測される（ゼロ電位又は接地電位と称される）基準電圧レベルを与えるので、電気接地は重要である。また、接地への有効接続は、機器の電磁干渉の受けやすさを最小にし、落雷による機器の損傷のリスクを低減し、システムの部品を損傷するおそれのある静電気の蓄積をなくし、電気、電子、コンピュータシステムをサービス及び整備する職員を守る。実際、接地への接続は、電荷の不要な蓄積をなくす。ある地点が有効接地に接続されると、回路又はシステム内のどこかで何が起こるかに拘らず、その地点は定電圧に留まる傾向がある。

接地クリップは、電気的保護のために地球又は他の導電体への電気的接続を確保するため、或るタイプのコネクタに含むことができるデバイスである。例えば、接地クリップは、リセプタクルと、リセプタクルを接地された実装ボックスに取り付ける取付ねじとの間の接地路を提供することができる。既存の接地クリップすなわち接地片は、広く使用されているものの、極めて高価であり、使用することが困難又は厄介であることが多い。既存のデバイスとの電線接続は、経時で緩む傾向がある位置決めねじで行われるのが代表的である。このため、本発明が解決しようとする課題は、使用を簡単にし、コストを下げ、クリップへの電線接続を改善する接地クリップに対するニーズである。

以下は、本発明の典型的な実施形態の要約である。この要約は、広範囲の概観ではなく、本発明のキーとなる又は重要な側面又は要素を特定することを意図したものでなく、また、本発明の範囲を詳しく説明することを意図したものでもない。

本発明の一側面によれば、以下の接地クリップシステムが提供される。この接地クリップシステムは、所定長さの電線を有する接地路と、第１側部、第２側部、及び電線を受容すると共に電線に電気的に接触するよう構成された、各側部における領域をさらに具備する接続要素と、接続要素に摺動可能に取り付けられたシャトルをさらに具備する。シャトルは、接続要素上で多様な位置をとることができる。これら多様な位置には、開位置及び閉位置が含まれる。シャトルは、電線を受容するために幅方向に形成された溝をさらに有する。この溝は、接続要素の第１側部及び第２側部と係合するため、溝内に形成されると共に溝に対してほぼ直交する少なくとも２個のスロットをさらに有する。本体の溝内に所定長さの電線を配置し、開位置から閉位置までシャトルを摺動させることにより、電線を受容するよう構成された各側部における領域内に所定長さの電線を挿入し、所定長さの電線と電気的に接触する。

本発明の別の側面によれば、接地クリップ装置が提供される。この装置は、接続要素と、接続要素に摺動可能に取り付けられたシャトル要素とを具備する。接続要素は本体をさらに有する。本体は、水平な基部と、基部と一体に形成された第１及び第２の垂直側部をさらに有する。各側部は、電線を受容し電線と電気的に接触するための保持切欠をさらに有する。シャトル要素は本体をさらに有する。シャトル要素の本体は、接続要素の本体上で多様な位置をとることができる。これら多様な位置には、開位置及び閉位置が含まれる。本体は、その内部の幅方向に形成された溝をさらに有する。この溝は、接続要素の第１側部及び第２側部と係合するため、溝内に形成されると共に溝に対してほぼ直交する少なくとも２個のスロットをさらに有する。

本発明のさらに別の側面において、電気回路を接地する方法が提供される。この方法は、所定長さの電線を具備する接地路を設ける工程と、第１側部、第２側部、及び電線を受容し電線と電気的接触するよう構成された、各側部における領域を有する接続要素を設ける工程と、接続要素上で多様な位置をとることができるシャトルを接続要素に対して摺動可能に取り付ける工程とを具備する。多様な位置には、開位置及び閉位置が含まれる。シャトルは、電線を受容するためにシャトルの内部の幅方向に形成された溝をさらに有する。この溝は、接続要素の第１側部及び第２側部と係合するため、溝内に形成されると共に溝に対してほぼ直交する少なくとも２個のスロットをさらに有する。次に、所定長さの電線が溝内に配置され、シャトルが開位置から閉位置まで摺動する。開位置から閉位置までシャトルを摺動させることにより、電線を受容するよう構成された、接続要素の各側部における領域内に所定長さの電線を挿入し、所定長さの電線と電気的に接触する。

本発明の追加の特徴及び側面は、以下の典型的実施形態の詳細な説明を読んで理解すると、いわゆる当業者には明白であろう。当業者には理解されるように、本発明の範囲及び真髄を逸脱することなく、本発明の別の実施形態が可能である。従って、図面及びそれらに関連する説明は、例示と見なすべきであり、本発明を限定するものでは全くない。

以下、図面を参照して、本発明の典型的な一実施形態を説明する。種々の要素及び構造を参照するために、詳細な説明の全体にわたって参照番号が使用される。他の例では、説明を簡単にするために、周知の構造及びデバイスはブロック図の形態で示される。以下の詳細な説明は例示目的のために多くの具体例を含んでいるが、当業者であれば、以下の詳細な説明に対する多くの変形、変更が本発明の範囲内であることを理解するであろう。従って、本発明の以下の実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明の普遍性を損なうことなく、且つその発明に限定を賦課することなく、説明されている。

本発明は、電気機器、特に太陽電池機器と共に使用するためのシステム及びデバイスに関する。本発明の第１実施形態は接地クリップシステムを提供する。本発明の第２実施形態は接地クリップ装置を提供する。本発明の第３実施形態は、このシステム及び装置を使用する電気回路を接地する方法を提供する。

さて、図面を参照すると、図１ないし図３は、ケーブルすなわち接地電線１００の接続前及び接地電線１００の接続後の接地クリップシステム１０の典型的な一実施形態を上から見た斜視図である。接地クリップシステム１０は、シャトル２０と、シャトル２０が摺動可能に接続される接続要素５０とを有する。図１及び図２に最もよく示されるように、シャトル２０は、典型的には誘電体であるが金属製又は導電性であってもよい本体２２をさらに有する。シャトル２０の一端の本体２２の幅方向に溝２４が形成されている。溝２４は、双方とも溝２４に対して直交して形成され且つシャトル２０の材料を完全に貫通する第１スロット２６及び第２スロット２８を有する。いくつかの実施形態において、スロット２６，２８は本体２２の前部すなわち前方部まで貫通する。別の実施形態において、本体２２の前部は閉じている。また、第１開口３０及び第２開口３２が本体に形成され、接続要素５０にシャトル２０を摺動可能に保持するため、接続要素５０上の構造と協働する。

図４ないし図６に最もよく示されるように、導電性材料から製造される接続要素５０の典型的な一実施形態は、本体５２を有する。本体５２は、第１側部５４を第２側部７４に接続する基部５３を有する。基部５３は、開口を有するか、又は取付ねじ１１０（図１参照）を受容するよう構成されている。取付ねじ１１０は、金属板又は他の金属材料等の基板に接続要素５０を固定するために使用される。シャトル２０が開位置にあるとき、取付ねじ１１０は基板上に接続要素５０を取り付けるのに適当な位置に保持される。第１側部５４は、典型的には圧接型スロットである第１溝６０により分離された上部５６及び下部５８を有する。第１溝６０は保持切欠６１を有し、保持切欠６１は上側凹面６２及び下側凹面６４をさらに有する。前側、中央、及び後側のフランジ６６，６８，７０はそれぞれ、接続要素５０の第１上縁に沿って形成され、接続要素５０上にシャトル２０を摺動可能に保持するために第１開口３０と協働する。第２側部７４は、典型的には圧接型スロットである第２溝８０により分離された上部７６及び下部７８を有する。第２溝８０は保持切欠８１を有し、保持切欠８１は上側凹面８２及び下側凹面８４をさらに有する。前側、中央、及び後側のフランジ８６，８８，９０はそれぞれ、接続要素５０の第２上縁に沿って形成され、接続要素５０上にシャトル２０を摺動可能に保持するために第２開口３２と協働する。本体５２に形成された種々のフランジはまた、接続要素５０上の開位置から閉位置までシャトル２０を漸増的に位置決めするために使用される。

接地クリップシステム１０は、適正に取り付けられると、図１及び図２に示される開位置までシャトル２０を最初に移動させることにより、電気回路を接地するのに使用される（注：クリップシステム１０は、「開」位置で顧客に提供されるのが典型的である）。次に、接地電線１００が溝２４内に挿入完了され、図３に示される閉位置までシャトル２０が移動すなわち摺動される。接続要素５０の長さ方向に沿ってシャトル２０が摺動することにより、電線１００が接続要素５０に向って移動する。第１側部５４及び第２側部５７の前縁は、それぞれ第１スロット２６及び第２スロット２８内に突出すると共に第１スロット２６及び第２スロット２８を貫通する。これにより、第１溝６０及び第２溝８０の口内に電線１００を供給する。電線１００が第１溝６０及び第２溝８０内に入り込むと、電線外部の外被（shielding）が剥がされる。電線の金属部は、接続要素５０の導電材料と接触すると共に接続要素５０と接触する。シャトル２０が図３に示されるように完全に閉じて電線１００が接続要素５０に接続されると、保持突起６１，８１は、電線１００が接続要素５０から意図せずに分離することを防止する。有利なことに、本明細書で説明されるシステム及び方法では、接地電線１００を接続するために、追加の工具又はデバイスを使用する必要がない。接続後、必要であれば、シャトル２０を開き電線１００を外すために、さらねじ用ドライバを使用してもよい。

図６を参照すると、本発明のいくつかの実施形態は、複数の楔状突起９４を有する障害物突き刺し構造９２を有する。これらの突起は、接地クリップシステム１０が実装される基板上に形成又は配置される任意の障害物を破る。例えば、接地クリップシステム１０は太陽電池パネルと両立できる。このようなパネルの金属枠が裸のアルミニウムである場合、経時により金属枠の表面に酸化物被膜が形成されるおそれがある。金属枠によっては、酸化処理された材料でコーティング又は絶縁される。突き刺し構造９２は、接地クリップシステム１０が適切に取り付けられると、このような障害物を効果的に破る。

デバイスに電線を挿入する前の開位置にある接地クリップを示す、本発明の接地クリップシステムの典型的な一実施形態を上から見た斜視図である。 デバイスに電線を挿入した後の開位置にある接地クリップを示す、図１の実施形態を上から見た斜視図である。 デバイスに電線を挿入し接続要素に電線を接続した後の閉位置にある接地クリップを示す、図１の実施形態を上から見た斜視図である。 本発明の接地クリップシステムの接続要素の典型的な一実施形態を前から見た斜視図である。 接続要素に電線を接続した後の本発明の接地クリップシステムの接続要素の典型的な一実施形態を前から見た斜視図である。 接続要素の基部内の突き刺し構造の位置を示す、本発明の接地クリップシステムの接続要素の典型的な一実施形態を下から見た斜視図である。

１０ 接地クリップシステム
２０ シャトル
２２ 本体
２４ 溝
２６，２８ スロット
３０ 第１開口
３２ 第２開口
５０ 接続要素
５２ 本体
５３ 基部
５４ 第１側部
６０ 圧接型スロット（第１溝）
６１ 保持切欠
６６，６８，７０ フランジ
７４ 第２側部
９２ 障害物突き刺し構造
１００ 電線
１１０ 取付ねじ

Claims (10)

1. 所定長さの電線（１００）を有する接地路と、
   第１側部（５４）、第２側部（７４）、及び前記電線を受容すると共に前記電線に電気的に接触するよう構成された、前記側部の各々における領域を有する接続要素（５０）と、
   該接続要素に摺動可能に取り付けられたシャトル（２０）と
   を具備する接地クリップシステム（１０）であって、
   前記シャトルは、前記接続要素上で多様な位置をとることができ、
   該多様な位置には、開位置及び閉位置が含まれており、
   前記シャトルは、前記電線を受容するために幅方向に形成された溝（２４）をさらに有し、
   該溝は、前記接続要素の前記第１側部及び前記第２側部と係合するため、前記溝内に形成されると共に前記溝に対してほぼ直交する少なくとも２個のスロット（２６，２８）をさらに有し、
   本体（２２）の前記溝内に前記所定長さの電線を配置し、前記開位置から前記閉位置まで前記シャトルを摺動させることにより、前記電線を受容するよう構成された前記側部の各々における前記領域内に前記所定長さの電線を挿入し、前記所定長さの電線と電気的に接触し、
   前記接続要素は、前記側部の各々の上縁に沿って形成された複数のフランジ（６６，６８，７０）をさらに有し、
   該フランジの各々は、前記シャトルと協働して前記接続要素上の前記シャトルの位置を変化させることを特徴とする接地クリップシステム。
2. 前記接続要素を基板に取り付けるための取付ねじ（１１０）をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の接地クリップシステム。
3. 前記接続要素は、前記第１側部及び前記第２側部の各々に形成された圧接型スロット（６０）をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の接地クリップシステム。
4. 前記シャトルは、前記接続要素に形成された前記フランジと協働するために、前記シャトル内に形成された第１開口（３０）及び第２開口（３２）をさらに有することを特徴とする請求項１記載の接地クリップシステム。
5. 前記電線を受容するよう構成された前記側部の各々における前記領域は、前記電線を固定するための保持切欠（６１）をさらに有することを特徴とする請求項１記載の接地クリップシステム。
6. 前記シャトルは、誘電性材料及び導電性材料の少なくとも一方から製造されることを特徴とする請求項１記載の接地クリップシステム。
7. 本体（５２）を有する接続要素（５０）と、該接続要素に摺動可能に取り付けられたシャトル（２０）とを具備する接地クリップ装置であって、
   前記本体は、水平な基部（５３）と、該基部と一体に形成された垂直の第１側部（５４）及び第２側部（７４）とを有し、
   該側部の各々は、電線（１００）を受容し該電線と電気的に接触するための保持切欠（６１）をさらに有し、
   前記シャトルは本体（２２）を有し、
   前記シャトルの前記本体は、前記接続要素の前記本体上で開位置及び閉位置間を移動可能であり、
   前記本体（２２）は、該本体の内部の幅方向に形成された溝（２４）をさらに有し、
   該溝は、前記接続要素の前記第１側部及び第２側部と係合するため、前記溝内に形成されると共に前記溝に対してほぼ直交する少なくとも２個のスロット（２６，２８）をさらに有し、
   前記接続要素は、前記側部の各々の上縁に沿って形成された複数のフランジ（６６，６８，７０）をさらに有し、
   該フランジの各々は、前記シャトルと協働して前記接続要素上の前記シャトルの位置を変化させることを特徴とする接地クリップ装置。
8. 前記接続要素の前記基部は、酸化物、被膜、絶縁物及び他の障害物を突き刺すための障害物突き刺し構造（９２）をさらに具備することを特徴とする請求項７記載の接地クリップ装置。
9. 前記接続要素は、前記第１側部及び前記第２側部の各々に形成された圧接型スロット（６０）をさらに具備し、
   該圧接型スロットに保持切欠（６１）が配置されていることを特徴とする請求項７記載の接地クリップ装置。
10. 前記シャトルは、前記接続要素に形成された前記フランジと協働するために、前記シャトル内に形成された第１開口（３０）及び第２開口（３２）をさらに有することを特徴とする請求項７記載の接地クリップ装置。

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