JP5916538B2 - 端子ボックス - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池モジュールからの出力線を接続する端子板を備えた端子ボックスに関する。

太陽電池モジュール用の端子ボックスの内部には、端子板が収容されており、その端子板に対して、端子ボックスの内部に導入された太陽電池モジュールからの出力線が接続される。このとき、出力線と端子板との接続を半田付け等により行うと現場での作業量が増大し、好ましくない。また、半田付け等では作業者の技術の巧拙により接続状態がばらついたり、接続不良を生じるおそれもある。さらに、半田付け等によって接続した場合には、出力線を取り外す際の作業も煩雑となる。

このような問題を解決するために、以下のような技術が知られている。例えば、特許文献１の端子ボックスでは、端子板は、その長さ方向途中で折り返されてその折り返す手前の基片と折り返し片とから成り、その折り返し片を、電極（出力線）を介在して基片に係止し、折り返し片と基片の間で電極を挾持して圧接接続している。

この特許文献１の端子ボックスでは、基片に形成された導入孔を介して、基片と折り返し片との間の空間内に電極を導いく。その後、電極の先端を基片と折り返し片とが離間する側に引き出し、折り返し片を押圧方向側に変位させて、基片と折り返し片とにより電極を挟持固定する。すなわち、この特許文献１の端子ボックスでは、折り返し片を変位させることにより、電極の固定を行うことができる。

また、特許文献２のリボンワイヤー締結装置は、リボンワイヤー（出力線）の差込をガイドするベース面を提供する支持フレームと、前記リボンワイヤーを差し込むための収容空間を前記ベース面上に形成する第１位置と前記収容空間に差し込まれるリボンワイヤーを弾性力で押圧して固定する第２位置との間で回動自在に前記支持フレームに取り付けられた弾性部材と、を備えている。

この特許文献２のリボンワイヤー締結装置は、ジャンクションボックス（端子ボックス）の内部に収容され、上述した端子板と同様の機能を有している。このリボンワイヤー締結装置では、弾性部材を第１位置にした状態でリボンワイヤーをベース面上に位置させ、その後、弾性部材を第２位置に回動する。このとき、リボンワイヤーはベース面と弾性部材とにより挟持固定される。すなわち、このリボンワイヤー締結装置では、弾性部材を回動操作するだけでリボンワイヤーの接続および取り外しを行うことができる。

特開２００２−３５９３８９号公報 特開２０１１−１５１０２５号公報

特許文献１の端子ボックスでは、端子板を折り曲げることにより、基片と折り返し片とを形成しているため、端子板の弾性により挟持力が弱まるおそれがある。一方、折り返し片を挟持状態に維持しておいた場合には、端子板が塑性変形するおそれがある。その場合には、電極を取り外すためには、折り返し片に力を加えて変形させなければならず、作業効率が低下する。

一方、特許文献２のリボンワイヤー締結装置では、ベース面と弾勢部材との僅かな隙間にリボンワイヤーを差し込まなければならない。そのため、その差込のための作業スペースが必要となり、端子ボックスの小型化を阻害するおそれがある。また、このような作業は作業性の低下を招くおそれもある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、出力線と端子板との接続および取り外しが容易な端子ボックスを提供することである。

前記課題を解決するために、本発明の端子ボックスは、太陽電池モジュールからの出力線が接続される端子板と、前記端子板を収容するボックス本体と、を備え、前記端子板は、当該端子板の面上に案内された前記出力線を載置する載置部を備え、前記案内された出力線を前記載置部に押圧可能な押圧部材と、前記押圧部材を、前記載置部との間で前記出力線を挟持固定する固定姿勢と、前記出力線を挟持しない開放姿勢と、の間で回動可能に支持する回動支持機構と、前記固定姿勢を維持する固定姿勢維持機構と、を備え、前記回動支持機構は、前記開放姿勢から前記固定姿勢への回動方向が、前記出力線が前記載置部に案内される方向以外の方向に設定され、前記押圧部材は、前記固定姿勢維持機構に対して前記固定姿勢の維持を解除するための外力を作用させる解除孔を備えた。

この構成では、押圧部材が、回動支持機構によって固定姿勢と開放姿勢との間を回動可能に支持されているが、押圧部材の開放姿勢から固定姿勢への回動方向が、出力線が載置部に案内される方向とは異なる方向に設定されている。すなわち、この構成では、出力線が案内される側では、押圧部材と端子板とが大きく離間する。そのため、出力線を載置部に案内する等の作業に必要な空間が確保でき、作業が容易となる。
また、固定姿勢維持機構によって押圧部材の固定姿勢が維持されるため、不用意に出力線の固定が解除されることを防止することができる。
さらに、解除孔を介して外力を作用させることにより、押圧部材の固定姿勢の維持が解除されるため、押圧部材を開放姿勢に移行させることができる。

本発明の端子ボックスの好適な実施形態の一つでは、前記端子ボックスの底面には、前記出力線を前記端子ボックスの内部に導入する開口が形成され、前記載置部は、前記端子板の端部に形成され、前記端子板は、前記載置部の前記開口側の端部と前記開口の前記載置部側の端縁とが近接するように配置されている。

開口と端子板（特に載置部）との位置関係をこのように設定することにより、端子ボックスの内部に導入された出力線を、開口の端縁および載置部の端部に沿って折り返すだけで出力線を載置部上に案内することができる。

本発明の端子ボックスの好適な実施形態の一つでは、前記開放姿勢を維持する開放姿勢維持機構を備えている。この構成では、開放姿勢維持機構によって押圧部材の開放姿勢が維持されるため、出力線を載置部上に案内する等の作業を行う際に、押圧部材が不用意に固定姿勢側に変位することを防止することができる。

実施例１における本発明の端子ボックスの一部分解斜視図である。 実施例１における本発明の端子ボックスの端子板付近の分解斜視図である。 実施例１における本発明の端子ボックスの開放姿勢の端子板と押圧部材を示す図である。 実施例１における本発明の端子ボックスの固定姿勢の端子板と押圧部材を示す図である。 実施例１における本発明の端子ボックスの側断面図である。 実施例２における本発明の端子ボックスの開放姿勢の端子板と押圧部材とを示す図である。 実施例２における本発明の端子ボックスの固定姿勢の端子板と押圧部材とを示す図である。 実施例３における本発明の端子ボックスの開放姿勢の端子板と押圧部材とを示す図である。 実施例３における本発明の端子ボックスの固定姿勢の端子板と押圧部材とを示す図である。

以下に図面を用いて本発明の端子ボックスの実施形態を説明する。図１は本実施形態における端子ボックスの一部分解斜視図である。なお、以下の説明における上または下とは、端子ボックスを図１のように置いた状態における上または下をいう。また、外部ケーブル４が接続される側を後、外部ケーブル４が接続される側に対向する側を前とし、上下および前後方向に直交する方向（後述する端子板２０の配列方向）を側方として説明する。

図１に示すように、端子ボックスは、樹脂製のボックス本体１と、樹脂製の蓋体２とを備えている。ボックス本体１は、上方が開口した略箱状に形成されている。ボックス本体１の上方の開口は蓋体２により閉塞することができる。

ボックス本体１の底面には開口１１が形成されている。この開口１１を介して、各々の太陽電池モジュールからの出力線３をボックス本体１の内部に導入する（図５参照）。また、ボックス本体１の底面上には複数の端子板２０が並列状態で配置されている。本実施形態では４つの端子板２０が配置されている。各々の端子板２０には、対応する太陽電池モジュールからの出力線３が接続される。なお、出力線３と端子板２０との接続の詳細は後述する。

また、ボックス本体１の後側の側壁には２つの挿通孔が形成されている。各々の挿通孔を介して外部ケーブル４がボックス本体１の内部に導入される。各々の外部ケーブル４は、４つの端子板２０のうち、配列方向の両端部に位置する端子板２０に接続されている。端子板２０への外部ケーブル４の取り付け方法は後述する。

また、図に示すように、隣接する端子板２０の間にはバイパスダイオード５が設けられている。端子板２０へのバイパスダイオード５の取り付け方法は後述する。

図２は、端子板２０付近の分解斜視図である。図には、端子板２０、押圧部材３０、外部ケーブル固定部材４０、ダイオード固定部材５０を示している。これらはいずれも導電性材料によって形成されており、組み合わされた状態では互いに導通状態となる。また、図３および４は、開放姿勢および固定姿勢の端子板２０と押圧部材３０とを示す図である。

端子板２０の前端側には平坦面からなる載置部２１が設けられている。載置部２１は、後述するように、開口１１を介してボックス本体１の内部に導入された出力線３の先端部分が載置される部分である。

端子板２０の長手方向における中央付近には、貫通孔２２が形成されている。この貫通孔２２を介して、ダイオード固定部材５０の端部が挿通される。この貫通孔２０の前側の側壁から後方に向かって一対の係合片２３が突出形成されている。この係合片２３の上面には、後端側ほど下がるような傾斜面２３ａが形成されている。

端子板２０の後端にも係合片２３と同様の係合片２４が後方に向かって突出形成されている。この係合片２４の上面にも、後端側ほど下がるような傾斜面２４ａが形成されている。

端子板２０の貫通孔２２が形成されている部分よりも少し前側の両側面には、側方に突出する一対の係止凸部２３ｂが形成されている。この係止凸部２３ｂは、後述するように、押圧部材３０の突出片３３とともに開放姿勢維持機構Ａとして機能する。

端子板２０の載置部２１の後方の両側面には、側方に突出する一対の支持部２５が形成されている。この支持部２５は、後述するように、押圧部材３０の被支持孔３３ａとともに回動支持機構Ｂとして機能する。

載置部２１の側面には、側方に突出する一対の係合片２６が形成されている。この係合片２６は、後述するように、押圧部材３０の係合孔３２ａとともに固定姿勢維持機構Ｃとして機能する。

外部ケーブル固定部材４０は、外部ケーブル４を挿通する挿通孔４１が形成されている。また、外部ケーブル固定部材４０は弾性を有する付勢部４２が折り曲げ形成されている。この付勢部４２の端部には突出片４３が突出形成されており、突出片４３が挿通孔４１に挿通するように形成されている。

外部ケーブル固定部材４０を端子板２０に組み付けた状態では、挿通孔４１に端子板２０の係合片２４が挿通している。外部ケーブル固定部材４０に外部ケーブル４を接続する場合には、まず、端子板２０の下面と付勢部４２の上面とを接触させた状態で外部ケーブル固定部材４０の上端部を引き上げる、または、端子板２０の上面を押し下げることにより、挿通孔４１を大きく開口させる。この状態で、挿通孔４１に外部ケーブル４を挿通する。このとき、係合片２４には傾斜面２４ａが形成されているため、外部ケーブル４の挿通が容易となる。外部ケーブル４の挿通が完了すると、外部ケーブル固定部材４０の端部を引き上げていた力、または、端子板２０を押し下げていた力を解除する。すると、付勢部４２の付勢力が端子板２０に作用し、係合片２４の上面と挿通孔４１の上側内面との間に挟持力が生じる。そのため、外部ケーブル４が、挿通孔４１の上端縁と係合片２４との間に挟持固定される。これにより、外部ケーブル４を外部ケーブル固定部材４０を介して端子板２０に接続することができる。

ダイオード固定部材５０は、バイパスダイオード５の端子を挿通する挿通孔５１が形成されている。なお、端子板２０の配列方向における端部以外に位置する端子板２０には、２つのバイパスダイオード５が接続される必要があるため、ダイオード固定部材５０は一対の挿通孔５１が形成されている。また、ダイオード固定部材５０は弾性を有する付勢部５２が折り曲げ形成されている。この付勢部５２の端部には突出片５３が突出形成されており、突出片５３が挿通孔５１に挿通するように形成されている。

ダイオード固定部材５０を端子板２０に組み付けた状態では、挿通孔５１に端子板２０の係合片２３が挿通している。ダイオード固定部材５０にバイパスダイオード５の端子を接続する場合には、端子板２０の下面と付勢部５２の上面とを接触させた状態でダイオード固定部材５０の上端部を引き上げる、または、端子板２０の上面を押し下げることにより、挿通孔５１を大きく開口させる。この状態で、挿通孔５１にバイパスダイオード５の端子を挿通する。このとき、係合片２３には傾斜面２３ａが形成されているため、バイパスダイオード５の端子の挿通が容易となる。バイパスダイオード５の端子の挿通が完了すると、ダイオード固定部材５０の端部を引き上げていた力、または、端子板２０を押し下げていた力を解除する。すると、付勢部５２の付勢力が端子板２０に作用し、係合片２３の上面と挿通孔５１の上側内面との間に挟持力が生じる。そのため、バイパスダイオード５の端子が、挿通孔５１の上端縁と係合片２３との間に挟持固定される。これにより、バイパスダイオード５の端子をダイオード固定部材５０を介して端子板２０に接続することができる。

押圧部材３０は、上壁３１と、上面の両側端から垂下された側壁３２を備えている。また、各々の側壁３２から後方に向かって突出片３３が延出されている。この突出片３３には被支持孔３３ａが形成されている。図３，４に示すように、押圧部材３０を端子板２０に組み付ける際には、端子板２０の支持部２５の周面が部分的に被支持孔３３ａの内面に接触するように取り付けられる。これにより、押圧部材３０は、図３に示す開放姿勢と図４に示す固定姿勢との間を回動可能となる。したがって、本実施例では、支持部２５と被支持孔３３ａとにより、回動支持機構Ｂが構成されている。

押圧部材３０が開放姿勢になった際には、端子板２０の係止凸部２３ｂが突出片３３の内面に当接する。この当接力により、押圧部材３０を開放姿勢に維持することができる。したがって、本実施例では、係止凸部２３ｂと突出片３３とにより、開放姿勢維持機構Ａが構成されている。

側壁３２には前後方向に延びる係合孔３２ａが形成されている。この係合孔３２ａは、図４に示すように、押圧部材３０を固定姿勢にした際に端子板２０の係合片２６と係合し、押圧部材３０を固定姿勢に維持することができる。したがって、本実施例では、係合片２６と係合孔３２ａにより固定姿勢維持機構Ｃが構成されている。

また、側壁３２の上端部分には上壁３１の端部にわたって解除孔３２ｂが形成されている。この解除孔３２ｂを介してドライバ等の治具を挿入し、解除孔３２ｂの上壁３１側の端面と治具との接触部分を支点として、治具の先端が外方に変位するように力を作用させる。すると、係合片２６と係合孔３２ａとの係合が解除され、押圧部材３０を開放姿勢側に回動することができる。

図３に示すように、上壁３１の内面には付勢部３５が設けられている。この付勢部３５は上壁３１の後端部を内方に折り曲げ、弾性を有する形状に形成されている。この付勢部３５は、押圧部材３０を固定姿勢にした際に、端子板２０の載置部２１に載置された出力線３に対して載置部２１に付勢する付勢力を作用させる。これにより、端子板２０と押圧部材３０との間に出力線３を挟持固定することができる。

出力線３を端子板２０に接続する際には、先ず、押圧部材３０を図３に示す開放姿勢にした状態で、ボックス本体１の開口１１を介して出力線３をボックス本体１の内部に案内する。そして、出力線３の先端部分を折り曲げ、端子板２０の載置部２１上に位置させる。本実施例では、図５に示すように、載置部２１の前端部と開口１１の後端縁とが近接するように構成されているため、出力線３を開口１１の後端縁に沿って折り曲げるだけで出力線３の先端部分を載置部２１上に案内することができる。

その後、押圧部材３０を開放姿勢から固定姿勢側に回動させる。この回動は、係合片２６と係合孔３２ａとが係合するまで行う。押圧部材３０が固定姿勢になると、付勢部３５が出力線３に付勢力を付与し、出力線３が端子板２０と押圧部材３０との間で挟持固定される。これにより、出力線３が端子板２０に接続される。

このように、本実施例における端子ボックスでは、押圧部材３０の開放姿勢から固定姿勢への回動方向が、出力線３が案内される方向とは反対方向となっている。そのため、出力線３が案内される側では、押圧部材３０が端子板２０から大きく離間している。これにより、作業空間が確保され、作業が容易となる。

また、出力線３と端子板２０との接続を解除する場合には、解除孔３２ｂを介してドライバ等の治具を挿入し、外力を作用させるだけで、係合片２６と係合孔３２ａとの係合を解除し、押圧部材３０を開放姿勢側に回動することができる。

本実施例における端子ボックスは、押圧部材３０の回動方向が横方向となっている点において実施例１とは異なっている。図６，７は、本実施例における端子板２０と押圧部材３０とを示す図である。

図７に示すように、端子板２０の載置部２１の一方の側面には、断面形状略円弧状の支持片２７が形成されている。また、図６に示すように、端子板２０の載置部２１の他方側の側面には、側方に突出する係合片２６が形成されている。

一方、支持片２７に対応する側の押圧部材３０の側壁３２には、図７に示すように、端子板２０の支持片２７を挿通する被支持孔３２ｃが形成されている。上述したように、支持片２７の断面形状が略円弧状に形成されているため、支持片２７の内面に被支持孔３２ｃの下側の内面が接触する状態で、押圧部材３０を回動することができる。したがって、本実施例では、支持片２７と被支持孔３２ｃとにより、本発明の回動支持機構Ｂが構成されている。

また、係合片２６に対応する側の押圧部材３０の側壁３２には、図６に示すように、係合孔３２ａが形成されている。この係合孔３２ａは、実施例１と同様に、押圧部材３０が固定姿勢にある際に、端子板２０の係合片２６と係合することにより、押圧部材３０の固定姿勢を維持する。したがって、本実施例でも、係合片２６と係合孔３２ａとにより本発明の固定姿勢維持機構Ｃが構成されている。

出力線３を端子板２０に接続する際には、図６に示すように、押圧部材３０を開放姿勢にした状態で出力線３を折り曲げて載置部２１上に位置させる。その後、係合片２６が係合孔３２ａに係合するまで押圧部材３０を回動し、固定姿勢に変位させる。これにより、押圧部材３０と端子板２０とにより出力線３が挟持固定され、出力線３が端子板２０に接続される。

このように、本実施例における端子ボックスでは、押圧部材３０の開放姿勢から固定姿勢への回動方向が、出力線３が案内される方向に直交する方向となっている。そのため、出力線３が案内される側では、押圧部材３０が端子板２０から大きく離間している。これにより、作業空間が確保され、作業が容易となる

本実施例における押圧部材３０は、回動方向は実施例１と同様であるが、回動支持機構Ｂや固定姿勢維持機構Ｃの構成が異なっている。図８，９は、本実施例における端子板２０と押圧部材３０とを示す側断面図である。

図に示すように、本実施例における端子板２０では、載置部２１は、上壁２１ａ，縦壁２１ｂ，縦壁２１ｃ，下壁２１ｄ，前壁２１ｅにより構成されている。縦壁２１ｂ，２１ｃはそれぞれ上壁２１ａの後および前の端部から垂下されている。下壁２１ｄは縦壁２１ｃの下端部から前方に向けて設けられている。前壁２１ｅは下壁２１ｄの前端部から立設されている。なお、縦壁２１ｃ，下壁２１ｄ，前壁２１ｅにより、凹部Ｄが形成される。また、縦壁２１ｂの上端部付近には、支持孔２１ｆが形成されている。

一方、押圧部材３０は、上壁３１を備え、上壁３１の後端部には断面形状略円弧状の被支持片３６が形成されている。この被支持片３６は端子板２０の支持孔２１ｆに挿通され、これらにより押圧部材３０が回動可能に支持される。したがって、本実施例では被支持片３６と支持孔２１ｆとにより、本願発明の回動支持機構Ｂが構成されている。

また、上壁３１の前端部からは縦壁３７が設けられており、縦壁３７の下端には付勢部３８が折り返し形成されている。この付勢部３８は弾性を有し、縦壁３７と付勢部３８との最大幅が、凹部Ｄの幅よりも若干大きくなるように形成されている。そのため、図９に示すように、押圧部材３０を固定姿勢にした状態では、付勢部３８の弾性力により、縦壁３７が縦壁２１ｃに付勢されるとともに、付勢部３８が前壁２１ｅに付勢される。これにより、押圧部材３０の固定姿勢を維持することができる。したがって、本実施例では、縦壁２１ｃ，前壁２１ｅ，縦壁３７，付勢部３８により、本発明の固定姿勢維持機構Ｃが構成されている。

出力線３を端子板２０に接続する際には、図８に示すように、押圧部材３０を開放姿勢にした状態で出力線３を折り曲げて、凹部Ｄの上方を通って上壁２１ａの上面に案内する。なお、本実施例では、案内される出力線３の長さは実施例１，２よりも長くしておく。その後、上壁３１の下面が上壁２１ａの上面に当接するまで押圧部材３０を回動し、図９に示す固定姿勢に変位させる。このとき、出力線３は凹部Ｄに嵌り込みながら押圧部材３０と端子板２０とにより出力線３が挟持固定される。これにより、出力線３が端子板２０に接続される。

なお、付勢部３８の上端部を縦壁３７側に折り曲げ形成している。この折り曲げ部分をつまめば、容易に押圧部材３０を固定姿勢から開放姿勢に移行させることができる。

このように、本実施例における端子ボックスでは、押圧部材３０の開放姿勢から固定姿勢への回動方向が、出力線３が案内される方向とは反対方向となっている。そのため、出力線３が案内される側では、押圧部材３０が端子板２０から大きく離間している。これにより、作業空間が確保され、作業が容易となる。

また、出力線３と端子板２０との接続を解除する場合には、付勢部３８の上端部分を引き上げるだけで、押圧部材３０の固定姿勢の維持を解除でき、押圧部材３０を開放姿勢側に変位させることができる。

〔別実施形態〕
（１）開放姿勢維持機構Ａは上述の構成に限定されるものではない。例えば、突出片３３の内面に、押圧部材３０が開放姿勢になった際に、係止凸部２３ｂが係止される凹部を設けても構わない。また、被支持孔３３ａの内面に径方向に突出する突起を設け、開放姿勢にある際に、この突起が支持部２５によって係止されるように構成しても構わない。

（２）固定姿勢維持機構Ｃは上述の構成に限定されるものではない。例えば、押圧部材３０に係合片を設け、この係合片が端子板２０の端辺に係合するように構成しても構わない。

本発明は、太陽電池モジュールからの出力線を接続する端子板を内部に収容する端子ボックスに用いることができる。

Ａ：開放姿勢維持機構
Ｂ：回動支持機構
Ｃ：固定姿勢維持機構
１：ボックス本体
３：出力線
１１：開口
２０：端子板
２１：載置部
２１ｃ：縦壁（固定姿勢維持機構）
２１ｅ：前壁（固定姿勢維持機構）
２１ｆ：支持孔（回動支持機構）
２３ｂ：係止凸部（開放姿勢維持機構）
２５：支持部（回動支持機構）
２６：係合片（固定姿勢維持機構）
２７：支持片（回動支持機構）
３０：押圧部材
３２ａ：係合孔（固定姿勢維持機構）
３２ｂ：解除孔
３２ｃ：被支持孔（回動支持機構）
３３：突出片（開放姿勢維持機構）
３３ａ：被支持孔（回動支持機構）
３６：被支持片（回動支持機構）
３７：縦壁（固定姿勢維持機構）
３８：付勢部（固定姿勢維持機構）

Claims (3)

1. 太陽電池モジュールからの出力線が接続される端子板と、
   前記端子板を収容するボックス本体と、を備え、
   前記端子板は、当該端子板の面上に案内された前記出力線を載置する載置部を備え、
   前記案内された出力線を前記載置部に押圧可能な押圧部材と、
   前記押圧部材を、前記載置部との間で前記出力線を挟持固定する固定姿勢と、前記出力線を挟持しない開放姿勢と、の間で回動可能に支持する回動支持機構と、
   前記固定姿勢を維持する固定姿勢維持機構と、を備え、
   前記回動支持機構は、前記開放姿勢から前記固定姿勢への回動方向が、前記出力線が前記載置部に案内される方向以外の方向に設定され、
   前記押圧部材は、前記固定姿勢維持機構に対して前記固定姿勢の維持を解除するための外力を作用させる解除孔を備えた端子ボックス。
2. 前記端子ボックスの底面には、前記出力線を前記端子ボックスの内部に導入する開口が形成され、
   前記載置部は、前記端子板の端部に形成され、
   前記端子板は、前記載置部の前記開口側の端部と前記開口の前記載置部側の端縁とが近接するように配置されている請求項１記載の端子ボックス。
3. 前記開放姿勢を維持する開放姿勢維持機構を備えた請求項１または２に記載の端子ボックス。

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