JP2008177078A - 太陽電池モジュールのコネクタ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュールを外部と電気的に接続するためのコネクタ構造を提供する。
【解決手段】太陽電池モジュールの裏面側に形成した端子ボックス(118、218a、218b)にそれぞれ固定された第１コネクタ(1)と第２コネクタ(2)を備え、第１コネクタ(1)は、接続ソケット(11)と、接続ソケットの外周面を支持すると共に端子ボックスに固定された第１絶縁性筒体(13)とを具備し、第２コネクタ(2)は、接続ピン(21)と、接続ピンの頭部(21a)を間隙を空けて囲周しかつ接続ピンの基端部(21b)の外周面を支持すると共に端子ボックスに固定された第２絶縁性筒体(23)とを具備し、接続するとき、接続ソケット(11)内に接続ピン(21)が挿入嵌合されると同時に第１絶縁性筒体(13)が第２絶縁性筒体(23)内に挿入嵌合されるコネクタ構造である。
【選択図】図６

Description

本発明は、太陽電池モジュール同士を電気的に接続するためのコネクタ構造に関する。

太陽電池の直流出力を交流に変換して商用電力系統に連系するインバータの入力電圧は一般にＤＣ２００Ｖ程度である。従来、屋根の平面上において縦横方向に前後左右方向に配列設置させた複数の太陽電池モジュールの各々の裏面に取付けた端子ボックスから正極と負極の２本のコードと引き出し、隣接モジュールの端子ボックスから引き出したコードに接続して送電している（特許文献１等）。このように太陽電池モジュールから引き出したコード同士を接続することにより相互間を直列接続 して２００Ｖ程度の出力電圧を得ている。

また太陽電池モジュールは、屋根に予め設置した取付け金具又はレールにモジュールを設置し取付けている。
特開２００２−９３２６号公報

上記の従来の技術には、一応下記のような問題点を指摘することができる。
太陽電池モジュール同士の電気的接続のためにコードを用いるため、取付け時のコード結線に手数を要し、かつ多数のコードが露出して始末が悪い。

本発明の目的は、太陽電池モジュール同士の電気的接続を容易にかつ迅速に行うことができかつ外観上もコンパクトな太陽電池モジュールのコネクタ構造を提供することである。

上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を提供する。
（１）請求項１に係る太陽電池モジュールのコネクタ構造は、太陽電池セル(115、215)を平面方形枠体内に固定した太陽電池モジュール(110、210)を外部と電気的に接続するためのコネクタ構造において、
前記太陽電池モジュールの接続方向と平行に互いに反対向きに設けられた一対のコネクタ(1、2)であって該太陽電池モジュールの裏面側に形成した端子ボックス(118、218a、218b)にそれぞれ固定され、一方の第１コネクタ(1)は隣接する太陽電池モジュールの第２コネクタ(2)と接続可能であり、他方の第２コネクタ(2)は隣接する別の太陽電池モジュールの第１コネクタ(1)と接続可能である前記一対のコネクタを備え、
前記第１コネクタ(1)は、接続方向と平行に前記端子ボックスの一側面(218a1)より突出した接続ソケット(11)と、前記接続ソケットの外周面を支持すると共に前記端子ボックスに固定された第１絶縁性筒体(13)とを具備し
前記第２コネクタ(2)は、接続方向と平行に前記端子ボックスの他側面(218b1)より突出した接続ピン(21)と、前記接続ピンの頭部(21a)を間隙を空けて囲周しかつ該接続ピンの基端部(21b)の外周面を支持すると共に前記端子ボックスに固定された第２絶縁性筒体(23)とを具備し、
隣接する２つの太陽電池モジュールの一方における前記第１コネクタと他方における前記第２コネクタとを接続するとき、前記接続ソケット(11)内に前記接続ピン(21)が挿入嵌合されると同時に前記第１絶縁性筒体(13)が前記第２絶縁性筒体(23)内に挿入嵌合されることを特徴とする。

（２）請求項２に係る太陽電池モジュールのコネクタ構造は、請求項１において、前記第１コネクタ(1)または前記第２コネクタ(2)のいずれか一方のコネクタの両側に間隙を介してそれぞれ配置されかつ接続方向と平行に延在する一対の第１ロック部材((16、17)、（18、19))と、他方のコネクタの両側に間隙を介してそれぞれ配置されかつ接続方向と平行に延在する一対の第２ロック部材((26、27)、(28、29))とを備え、
前記一対の第１ロック部材の各々は、前記端子ボックスに固定された基端部と、該基端部の先端から接続方向に延在する第１ロックアーム部と、該第１ロックアーム部における前記コネクタに対向する面に形成された凸部または凹部の第１嵌合部と、該第１嵌合部に形成された第１係止部とを具備し、
前記一対の第２ロック部材の各々は、前記端子ボックスに固定された基端部と、該基端部の先端から接続方向に延在する第２ロックアーム部と、該第２ロックアーム部の先端にて前記コネクタと反対側の面に形成された凹部または凸部の第２嵌合部と、該第２嵌合部に形成された第２係止部とを具備し、
隣接する２つの太陽電池モジュールの一方における前記第１コネクタと他方における前記第２コネクタとを接続するとき、一方における前記第２ロック部材の前記第２嵌合部が対向する他方における前記第１ロック部材の前記第１嵌合部に対し挿入嵌合され、かつ前記第１係止部と前記第２係止部同士が係合することにより該第１ロック部材と該第２ロック部材とが離脱不能に結合することを特徴とする。

（３）請求項３に係る太陽電池モジュールのコネクタ構造は、請求項２において、前記一対の第２ロック部材((26、27)、(28、29))の各々は、前記第２ロックアーム部から外側に突出した押圧用突起を具備し、該一対の押圧用突起の双方を前記コネクタへ向かって押圧することにより前記一対の第２ロックアーム部が弾性的に変形して前記第２嵌合部が前記第１嵌合部から離脱可能となることを特徴とする。

（４）請求項４に係る太陽電池モジュールのコネクタ構造は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記第１絶縁性筒体(13)及び前記第２絶縁性筒体(23)が弾性材で形成されたことを特徴とする。

（Ａ）本発明では、隣接する太陽電池モジュール同士の電気的接続が、それぞれ端子ボックスに固定された第１コネクタと第２コネクタとの嵌め込み結線により行われるので、コード不要で施工が容易である。

（Ｂ）さらに、第１コネクタと第２コネクタがそれぞれ端子ボックスに固定されているため、これらの挿入嵌合の精度にはある程度の遊びを設ける必要がある。この結果、機械的結合度が若干緩めとなる傾向がある。これに対処するため、本発明では、第１コネクタまたは第２コネクタのいずれか一方の両側に一対の第１ロック部材を配置し、また他方の両側に一対の第２ロック部材を配置している。第１コネクタと第２コネクタが結合するとき、第２ロック部材の第２ロックアーム部の先端に設けた凸部または凹部である第２嵌合部と、第１ロック部材の第１ロックアーム部のコネクタ側に設けた凹部または凸部である第１嵌合部とが互いに対向して挿入嵌合しかつ第１係止部と第２係止部同士が係止されることにより離脱不能に固定される。これにより、第１コネクタと第２コネクタの結合状態が確保される。

（Ｃ）さらに、第２ロック部材に設けた押圧用突起を外側から押すことにより第２ロック部材の第２ロックアーム部が弾性的に変形し、その結果、第２嵌合部を第１嵌合部から離脱させることができる。よって、簡易な操作で第１コネクタと第２コネクタを分離させることができる。

（Ｄ）さらに、第１コネクタの接続ソケットを支持する第１絶縁性筒体と、第２コネクタの接続ピンを支持する第２絶縁性筒体とを弾性材とすることにより、第１絶縁性筒体が第２絶縁性筒体内に挿入嵌合される際の寸法精度の遊びを吸収できる。また、弾性材同士が密着することによるシール効果により防水性を確保することができる。

以下、図面を参照して実施の形態の詳細を説明する。本発明による太陽電池モジュールのコネクタ構造の実施形態を説明するに先立って、図１〜図４を参照し、本発明を適用する太陽電池モジュールの概要を説明する。

図１及び図２は、太陽電池モジュールを横方向に接続する方式の一例を示している。ここで、「横方向」は、屋根の傾斜方向に対して垂直な方向（以下「左右方向」とも称する場合がある）とする。因みに、「縦方向」は、屋根の傾斜方向（以下「上下方向」とも称する場合がある）とする。

図１は、屋根上に太陽電池モジュールを設置する施工中の状況を概略的に示す斜視図である。屋根１３０の傾斜方向に沿って複数の棒状（図示の例では角材）の下地材１３１が所定の間隔（例えば４５５mmまたはそれ未満）で互いに平行に取り付けられている。

これらの下地材１３１の上に、下地材の方向と直交する方向に所定の間隔ｄ（例えば３０６mmピッチ）で複数のレール１２０を取り付ける。隣り合うレール１２０の間隔は、太陽電池モジュール１１０の縦方向の長さに応じて設定される。太陽電池モジュール１１０は、その上下の枠が隣り合うレール１２０のレール溝１２０ａに嵌め込まれることにより設置される。太陽電池モジュール１１０をレール１２０上に設置する作業の際には、太陽電池モジュール１１０の設置される両辺がレール１２０上を滑動することができるので非常に作業性がよい。

図２(Ａ)は、図１の太陽電池モジュール１１０の表面を示す斜視図である。太陽電池モジュール１１０は、例えば、太陽電池セル１１５の表裏両面を充填シート（図示せず）で覆いさらに表面の表面ガラス（図示せず）と裏面のバックカバーフィルムで挟持してこれらをアルミニウム製の外枠で固定した構造を有する。図２(Ａ)に示す太陽電池モジュール１１０の外枠は、下枠材１１１、上枠材１１２、左枠材１１３及び右枠材１１４のから構成される略平面方形である。図２(Ａ)では明らかではないが、太陽電池モジュール１１０の裏面側には上枠材１１２に沿って左右方向に延在する筐体をもつ端子ボックスが設けられており、その両端にそれぞれ外部との電気的接続手段であるコネクタが設けられている。一方のコネクタは左枠材１３よりも外側に突出した第１コネクタ１であり、他方のコネクタは右枠材１４よりも外側に突出した第２コネクタ２である。これらの第１コネクタ１及び第２コネクタ２は、一方がいわゆる雄コネクタであり、他方がいわゆる雌コネクタである。これらのコネクタの詳細については後述する。

図２(Ｂ)は、図１の太陽電池モジュール１１０の裏面を示す斜視図である。端子ボックス１１８は、上枠材１１２に沿って上枠材１１２の裏面側に延在する筐体を具備する。端子ボックス１１８は中央部分の幅が他の部分の幅の２倍程度に広くなっている。端子ボックス１１８は上枠材１１２と一体化部品として形成すれば、上枠材１１２と同時に取り付けられるため作業が簡単となるので好適である。

端子ボックス１１８の筐体内には各太陽電池セル１１５の端子と接続されたコード（図示せず）が収容されているが、外部との電気的接続のためのコードは、１つの太陽電池モジュール１１０につき一対であり、一方のコードは第１コネクタ１と内部で接続され、他方のコードは第２コネクタ２と内部で接続されている。

第１コネクタ１と第２コネクタ２とは、互いに嵌合可能な構造に形成されている。よって、横方向に隣接する２つの太陽電池モジュール１１０同士の対向する第１コネクタ１と第２コネクタ２を互いに挿入し連結することができる。

図３及び図４は、太陽電池モジュールを縦方向に接続する方式の一例を示している。

図３は、屋根上に太陽電池モジュールを設置する施工中の状況を概略的に示す斜視図である。屋根１３０の傾斜方向に沿って複数の棒状の下地材１３１が所定の間隔で互いに平行に取り付けられている。

これらの下地材１３１の上にレール２２０を取り付ける。隣り合うレール２２０の間隔は、太陽電池モジュール２１０の横方向の長さに応じて設定される。太陽電池モジュール２１０は、その左右の枠が隣り合うレール２２０の両側に設けたレール溝２２０ａに嵌め込まれることにより設置される。太陽電池モジュール２１０をレール２２０上に設置する作業の際には、太陽電池モジュール２１０の設置される両辺がレール２２０上を滑動することができるので非常に作業性がよい（白矢印参照）。縦方向に接続する場合、太陽電池モジュール２１０の上下の枠からそれぞれ突出する一対のコネクタを備えている。図示の例では、第１コネクタ１が上側に第２コネクタ２が下側に設けられている。

図４(Ａ)は、図３の太陽電池モジュール２１０の表面図である。太陽電池モジュール２１０は、基本的には前述の図２の太陽電池モジュールと同様の構造である。図示の例では、太陽電池セル２１５が縦３枚×横４枚配置されており、内部で適宜電気的に接続されている。図４(Ａ)に示す太陽電池モジュール２１０の外枠は、下枠材２１１、上枠材２１２、左枠材２１３及び右枠材２１４のから構成される略平面方形である。

図４(Ｂ)は、図３の太陽電池モジュール２１０の裏面図であり、図４(Ｃ)は左側面図であり、図４(Ｄ)は下側面図である。図示の例では、端子ボックスが上下２つに分離している。上側の端子ボックス２１８ａは、上枠材２１２に沿って上枠材２１２の裏面側に設けた筐体を具備する。下側の端子ボックス２１８ｂは、下枠材２１１に沿って下枠材２１１の裏面側に設けた筐体を具備する。端子ボックス２１８ａを上枠材２１２と一体化部品として形成し、端子ボックス２１８ｂを下枠材２１１と一体化部品として形成すれば、上枠材２１２及び下枠材２１１と同時に取り付けられるため作業が簡単となるので好適である。

端子ボックス２１８ａの上側面から第１コネクタ１が突出し、端子ボックス２１８ｂの下側面から第２コネクタ２が突出している。端子ボックス２１８ａ、２１ｂの筐体内には各太陽電池セル２１５の端子と接続されたコードがそれぞれ収容されているが、外部との電気的接続のためのコードは、１つの太陽電池モジュール２１０につき一対であり、一方のコードは第１コネクタ１と内部で接続され、他方のコードは第２コネクタ２と内部で接続されている。なお、図示の例とは逆に、第１コネクタ１を下側に、第２コネクタ２を上側に設けてもよい。

第１コネクタ１と第２コネクタ２とは、互いに嵌合可能な構造に形成されている。よって、縦方向に隣接する２つの太陽電池モジュール２１０同士の対向する第１コネクタ１と第２コネクタ２を互いに挿入し連結することができる。

次に、図５〜図１０を参照して、図２及び図４に示した太陽電池モジュールにおける第１コネクタ１と第２コネクタからなるコネクタ構造の実施形態について詳細に説明する。図５〜図１０では、図４に示した縦連結方式の太陽電池モジュール２１０に設けたコネクタ構造を例示するが、図２に示した横連結方式の太陽電池モジュール１１０に対しても同様に適用できる。

図５は、縦方向に互いに連結された２つの太陽電池モジュール(全体は図示せず)の連結部分のみを示す右側断面図である。「上下」及び「左右」の表現は、図４(Ａ)の表面図中の表示に従っている。下側に位置する太陽電池モジュールの端子ボックス２１８ａの上側面２１８ａ１から上方に突出する第１コネクタ１と、上側に位置する太陽電池モジュールの端子ボックス２１８ｂの下側面２１８ｂ１から下方に突出する第２コネクタとが、互いに挿入され嵌合している。連結部分の内部においては、接続方向と平行な軸上に、第１コネクタ１の導電性の接続ソケット１１の頭部１１ａと、第２コネクタ２の導電性の接続ピン２１の頭部２１ａとが位置し、接続ソケット頭部１１ａ内に接続ピン頭部２１ａが挿入され嵌合している。これにより、電気的接続が形成される。接続ソケット１１は、接続ソケット基端部１１ｂを介して端子ボックス２１８ａ内で内部配線コード３と電気的に接続され、接続ピン２１は、接続ピン基端部２１ｂを介して端子ボックス２１８ｂ内で内部配線コード４と電気的に接続されている。

図６は、図５に示した第１コネクタ１と第２コネクタ２を分離し、拡大して示した右側断面図であり、(Ａ)は第２コネクタ２を示し、(Ｂ)は第１コネクタ１を示している。

図６(Ａ)を参照して第２コネクタ２について説明する。第２コネクタ２は、接続方向に平行に配置された導電性の接続ピン２１を備え、接続ピン２１の頭部２１ａは円柱状で端子ボックス２１８ｂの下側面２１８ｂ１よりも下方に突出している。接続ピン２１の基端部２１ｂは、端子ボックス２１８ｂ内に延びて、第２絶縁性筒体２３の基端部２３ｂに穿設された孔内に嵌合し支持固定されている。第２絶縁性筒体２３の基端部２３ｂは端子ボックス２１８ｂの内壁と密着し、これにより支持固定されている。よって、接続ピン２１は、端子ボックス２１８ｂに対し固定されることとなる。

第２絶縁性筒体２３の頭部２３ａは筒状となっており、この筒状部分は、接続ピン２１の頭部２１ａの外周面から所定の間隙２３ｃを空けて同心状に囲包している。筒状部分の先端面２３ａ１は、接続ピン頭部２１ａの先端２１ａ１よりさらに突出している。第２絶縁体２３の頭部２３ａの背後には、後述する左側の第２ロック部材２７の先端の一部が現れている。

第２絶縁性筒体２３の基端部２３ｂの孔内では、接続ピン基端部２１ｂと内部配線コード４の芯線４ａとが電気的に接続されている。第２絶縁性筒体２３の基端部２３ｂは、内部配線コード４の端部も支持固定している。

図６(Ｂ)を参照して第１コネクタ１について説明する。第１コネクタ１は、接続方向に平行に配置された導電性の接続ソケット１１を備え、接続ソケット１１の頭部１１ａは略円筒状で端子ボックス２１８ａの上側面２１８ａ１よりも上方に突出している。接続ソケット頭部１１ａは、その先端から軸方向に複数のスリット１１ａ２が切り欠かれ、すり割り状となっている。これにより、コネクタ接続状態において、上記の接続ピン頭部２１ａが接続ソケット頭部１１ａ内に挿入されると、スリット１１ａ２がやや開き、接続ソケット頭部１１ａが接続ピン頭部２１ａの外周面を弾性的に押圧することで電気的接続が確実に行われる。コネクタ接続状態では、接続ピン頭部２１ａの先端２１ａ１が、接続ソケット頭部１１ａの底面１１ａ１に当接する。

接続ソケット１１の外周面は、剛性のある絶縁性スリーブ１２に密着してこれにより被覆され、絶縁性スリーブ１２の先端が接続ソケット頭部１１ａの先端よりさらに突出していることで絶縁性を確保される。さらに、絶縁性スリーブ１２の外周面は、第１絶縁性筒体１３と密着しこれにより支持固定されている。よって、接続ソケット１１の外周面は第１絶縁性筒体１３により間接的に支持されている。

第１絶縁性筒体１３の基端部１３ｂは端子ボックス２１８ａの内壁に密着し、これにより支持固定されている。よって、接続ソケット１１は、端子ボックス２１８ａに対し固定されることとなる。

第１絶縁性筒体１３の頭部１３ａの外周面には、環状テーパ面１３ａ２が軸方向に複数段設けられている。環状テーパ面１３ａ２は、先端へ向かって細くなるように傾斜している。この第１絶縁性筒体１３の頭部１３ａは、コネクタ接続状態において、上記の第２絶縁性筒体２３の頭部２３ａ内に挿入され嵌合する。このとき、環状テーパ面１３ａ２は、第２絶縁性筒体２３の頭部２３ａ内に挿入され易くしかつ引き抜き難くする作用がある。

第１絶縁性筒体１３の頭部１３ａの基部において外側に張り出した肩部１３ａ１は、コネクタ接合状態において、上記の第２絶縁性筒体２３の先端面２３ａ１が当接する。第１絶縁体１３の頭部１３ａの背後には、後述する左側の第１ロック部材１７の一部が現れている。

第１絶縁性筒体１３の基端部１３ｂの孔内では、接続ソケット基端部１１ｂと内部配線コード３の芯線３ａとが電気的に接続されている。第１絶縁性筒体１３の基端部１３ｂは、内部配線コード３の端部も支持固定している。

次に、本発明のコネクタ構造の特徴の１つであるロック機構について説明する。
図７(Ａ)は、コネクタ接続状態における連結部分の右側面図であり、図７(Ｂ)は、同じく表面図である。
図７(Ｂ)の表面図に明示されるように、第２コネクタ２の両側（この場合、左側と右側）には、所定の間隙を介して一対の第２ロック部材２６、２７が設けられる。第２ロック部材２６と２７は、接続方向に平行なコネクタ中心軸Ｃを含む面(この場合、紙面に垂直な面)に対して左右対称の構造である。

一方、第１コネクタ１の両側（この場合、左側と右側）には、所定の間隙を介して一対の第１ロック部材１６、１７が設けられる。第１ロック部材１６と１７もまた、接続方向に平行なコネクタ中心軸Ｃを含む面(この場合、紙面に垂直な面)に対して左右対称の構造である。

コネクタ接続状態においては、図示のように、第２ロック部材２６が、対向する第１ロック部材１６内に挿入嵌合され、第２ロック部材２７が、対向する第１ロック部材１７内に挿入嵌合される。これらのロック機構によりコネクタ接続の信頼性が確保される。

なお、図示の例とは逆に、第１コネクタ１の方に第２ロック部材を設け、第２コネクタ２の方に第１ロック部材を設けてもよい。

図８は、図７に示した第１ロック部材１６、１７を具備する第１コネクタ１の一実施例を詳細に示した図であり、(Ａ)は表面図、(Ｂ)は右側面図、(Ｃ)は上側面図である。また、図１０(Ｂ)には、同じ実施例の第１コネクタ１の外観斜視図を示している。一対の第１ロック部材１６、１７は左右対称であるから、片側の第１ロック部材１６について説明する。

第１ロック部材１６は、基端部１６ｅが端子ボックス２１８ａに固定されるかまたは端子ボックス２１８ａと一体的である。基端部１６ｅから接続方向に平行に第１ロックアーム部１６ｃが延在している。第１ロックアーム部１６ｃの最も内側の面と、第１絶縁性筒体の頭部１３ａの最も外側の面との間には、所定の間隙ｄ１が設けられる。これにより、後述する第２ロック部材が挿入されるための遊びが確保され、円滑に挿入されることとなる。

第１嵌合部１６ａは、本実施例では、直方体の第１ロックアーム部１６ｃにおけるコネクタに対向する面に形成された凹部である。図８(Ａ)を参照すると、第１嵌合部１６ａの凹部の基端部側には、接続方向に垂直な第１ストッパ面１６ａ３が形成されており、挿入された第２ロック部材の先端がこの第１ストッパ面１６ａ３に当たり停止する。第１ストッパ面１６ａ３から先端側へ向かって外側に傾斜した第１テーパ面１６ａ２が形成されており、第１テーパ面１６ａ２の先端側には接続方向に垂直な第１係止部１６ａ１が形成されている。

図８(Ｃ)に示すように、図示の例では、一方の第１ロック部材１６に２つの第１嵌合部１６ａ、１６ｂが形成されており、他方の第１ロック部材１７にも２つの第１嵌合部１７ａ、１７ｂが形成されている。凹部として形成された第１嵌合部１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂの数及び形状は、図示の例に限られないが、第１ロック部材１６と第１ロック部材１７は互いに左右対称形状とする。

図９は、図７に示した第２ロック部材２６、２７を具備する第２コネクタ２の一実施例を詳細に示した図であり、(Ａ)は表面図、(Ｂ)は右側面図、(Ｃ)は下側面図である。また、図１０(Ａ)には、第２コネクタ２の外観斜視図を示している。一対の第２ロック部材２６、２７は左右対称であるから、片側の第２ロック部材２６について説明する。

第２ロック部材２６は、その基端部２６ｅが端子ボックス２１８ｂに固定されるかまたは端子ボックス２１８ｂと一体的である。基端部２６ｅから接続方向に平行に第２ロックアーム部２６ｃが延在している。第２ロックアーム部２６ｃの最も内側の面と、第２絶縁性筒体の頭部２３ａの最も外側の面との間には、所定の間隙ｄ２が設けられる。これにより、第２ロック部材２６が挿入されるための遊び並びに第２ロック部材２６の第２ロックアーム部２６ｃが弾性的に変形する（白矢印参照）ための空間が確保される。

第２嵌合部２６ａは、本実施例では、第２ロックアーム部２６ｃの先端においてコネクタと反対側の面に形成された凸部である。図９(Ａ)を参照すると、第２嵌合部２６ａの先端には接続方向に垂直な第２ストッパ面２６ａ３が形成されており、上記の第１ロック部材に挿入されたときこの第２ストッパ面２６ａ３が当たることで停止する。第２ストッパ面２６ａ３から基端部側へ向かって外側に傾斜した第２テーパ面２６ａ２が形成されており、第２テーパ面２６ａ２の基端部側には接続方向に垂直な第２係止部２６ａ１が形成されている。

コネクタを接続する際には、第２ロック部材２６の第２嵌合部２６ａの凸部が、上記の第１ロック部材１６の第１嵌合部１６ａの凹部に沿って挿入されることで第２ロックアーム部２６ｃが弾性的に内側に曲がり変形する（白矢印参照）。これにより、第２嵌合部２６ａの凸部が、第１ロック部材１６の第１嵌合部１６ａの凹部内に円滑に挿入される。コネクタ接続状態において、第２テーパ面２６ａ２は、上記の第１テーパ面１６ａ２と当接する。また、第２係止部２６ａ１は、上記の第１係止部１６ａ１と係合することで接続方向に後退不能となり、この結果、第２ロック部材２６は第１ロック部材１６から離脱不能となって互いに結合される。

図９(Ｃ)に示すように、図示の例では、一方の第２ロック部材２６に２つの第２嵌合部２６ａ、２６ｂが形成されており、他方の第２ロック部材２７にも２つの第２嵌合部２７ａ、２７ｂが形成されている。第２嵌合部２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂの数及び形状は図示の例に限られないが、第２ロック部材２６と第２ロック部材２７は左右対称形状とする。

さらに、第２ロック部材２６の第２ロックアーム部２６ｃの中間部には、外側に突出した押圧用突起２６ｄが設けられている。これと対称的に、もう一方の第２ロックアーム部２７ｃにも押圧用突起２７ｄが設けられている。接続状態にあるコネクタを分離する際には、これらの一対の押圧用突起２６ｄ、２７ｄの双方を外側から内側へ（すなわちコネクタの方へ向かって）押圧すると（図１０(Ａ)の白矢印参照）、第２ロックアーム部２６ｃ、２７ｃがそれぞれ内側に弾性的に変形して（第２係止部２６ａ１が第１係止部１６ａ１から外れる）、第２嵌合部２６ａ、２７ａが第１嵌合部１６ａ、１７ａからそれぞれ離脱可能となる。

図１１は、本発明のコネクタ構造におけるロック機構の別の実施例を示した図である。上記の図７(Ｂ)と同様の、コネクタ接続状態における連結部分の表面図である。図１１の実施例では、第１コネクタ１側に一対の第１ロック部材１８、１９が設けられ、第２コネクタ２側に一対の第２ロック部材２８、２９が設けられている（図示の実施例とは逆に、第１コネクタ側に一対の第２ロック部材を設け、第２コネクタ側に一対の第１ロック部材を設けてもよい）。

第２ロック部材２８、２９が第１ロック部材１８、１９にそれぞれ挿入嵌合される点は、図７〜図１０に示した実施例と同様である。図１１では、第１ロック部材１８の第１ロックアーム部１８ｃのコネクタ側の面に形成された第１嵌合部１８ａが凹部ではなく凸部であり（第１ロック部材１９についても同様）、第２ロック部材２８の第２ロックアーム部２８ｃの先端に形成された第２嵌合部２８ａが凸部ではなく凹部である（第２ロック部材２９についても同様）。第２ロック部材の第２ロックアーム部２８ｃの中間部に設けた凹圧用突起２８ｄを押圧することにより、離脱可能となる点は、図７〜図１０に示した実施例と同様である。

このように、ロック機構における第１嵌合部と第２嵌合部の形状は、互いに嵌合可能であれば多様な変形形態が考えられ、それらについても本発明の範囲に含まれるものとする。

屋根上に横連結方式の太陽電池モジュールを設置する施工中の状況を概略的に示す斜視図である。 図１の太陽電池モジュールの、(Ａ)は表面を示す斜視図、(Ｂ)は裏面を示す斜視図である。 屋根上に縦連結方式の太陽電池モジュールを設置する施工中の状況を概略的に示す斜視図である。 図３の太陽電池モジュールの、(Ａ)は表面図、(Ｂ)は裏面図、(Ｃ)は左側面図、(Ｄ)は下側面図である。 縦方向に互いに連結された２つの太陽電池モジュール(全体は図示せず)の連結部分のみを示す右側断面図である。 図５に示した第１コネクタと第２コネクタを分離し、拡大して示した右側断面図であり、(Ａ)は第２コネクタを示し、(Ｂ)は第１コネクタを示している。 (Ａ)は、コネクタ接続状態における連結部分の右側面図であり、(Ｂ)は、同じく表面図である。 第１コネクタを詳細に示した図であり、(Ａ)は表面図、(Ｂ)は右側面図、(Ｃ)は上側面図である。 第２コネクタを詳細に示した図であり、(Ａ)は表面図、(Ｂ)は右側面図、(Ｃ)は上側面図である。 (Ａ)は第２コネクタの、(Ｂ)は第１コネクタの外観斜視図である。 コネクタ構造のロック機構の別の実施例を示す図である。

符号の説明

１ 第１コネクタ
１１ 接続ソケット
１１ａ 接続ソケット頭部
１１ｂ 接続ソケット基端部
１２ 絶縁性スリーブ
１３ 第１絶縁性筒体
１３ａ 嵌合筒部
１３ｂ 支持筒部
１６、１７ 第１ロック部材(凹部形成)
１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂ 第１嵌合部(凹部)
１６ｃ 第１アーム部
１６ｅ、１７ｅ 第１基端部
１８、１９ 第１ロック部材(凸部形成)
１８ａ、１９ｂ 第１嵌合部(凸部)
１８ｃ 第１アーム部
１８ｅ 第１基端部
２ 第２コネクタ
２１ 接続ピン
２１ａ 接続ピン頭部
２１ｂ 接続ピン基端部
２３ 第２絶縁性筒体
２６、２７ 第２ロック部材(凸部形成)
２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ 第２嵌合部(凸部)
２６ｃ、２７ｃ 第２アーム部
２６ｄ、２７ｄ 押圧用突起
２６ｅ、２７ｅ 第２基端部
２８、２９ 第２ロック部材(凹部形成)
２８ａ、２９ｂ 第２嵌合部(凹部)
２８ｃ 第２アーム部
２８ｄ 押圧用突起
２８ｅ 第２基端部
３、４ 内部配線コード
１１０、２１０ 太陽電池モジュール
１１１、２１１ 下枠材
１１２、２１２ 上枠材
１１３、２１３ 左枠材
１１４、２１４ 右枠材
１１５、２１５ 太陽電池セル
１１８、２１８ａ、２１８ｂ 端子ボックス
１２０、２２０ レール
１２０ａ、２２０ａ レール溝
１２１、２２１ レールカバー
１３０ 屋根
１３１ 下地材

Claims (4)

1. 太陽電池セル(115、215)を平面方形枠体内に固定した太陽電池モジュール(110、210)を外部と電気的に接続するためのコネクタ構造において、
   前記太陽電池モジュールの接続方向と平行に互いに反対向きに設けられた一対のコネクタ(1、2)であって該太陽電池モジュールの裏面側に形成した端子ボックス(118、218a、218b)にそれぞれ固定され、一方の第１コネクタ(1)は隣接する太陽電池モジュールの第２コネクタ(2)と接続可能であり、他方の第２コネクタ(2)は隣接する別の太陽電池モジュールの第１コネクタ(1)と接続可能である前記一対のコネクタを備え、
   前記第１コネクタ(1)は、接続方向と平行に前記端子ボックスの一側面(218a1)より突出した接続ソケット(11)と、前記接続ソケットの外周面を支持すると共に前記端子ボックスに固定された第１絶縁性筒体(13)とを具備し、
   前記第２コネクタ(2)は、接続方向と平行に前記端子ボックスの他側面(218b1)より突出した接続ピン(21)と、前記接続ピンの頭部(21a)を間隙を空けて囲周しかつ該接続ピンの基端部(21b)の外周面を支持すると共に前記端子ボックスに固定された第２絶縁性筒体(23)とを具備し、
   隣接する２つの太陽電池モジュールの一方における前記第１コネクタと他方における前記第２コネクタとを接続するとき、前記接続ソケット(11)内に前記接続ピン(21)が挿入嵌合されると同時に前記第１絶縁性筒体(13)が前記第２絶縁性筒体(23)内に挿入嵌合されることを特徴とする太陽電池モジュールのコネクタ構造。
2. 前記第１コネクタ(1)または前記第２コネクタ(2)のいずれか一方のコネクタの両側に間隙を介してそれぞれ配置されかつ接続方向と平行に延在する一対の第１ロック部材((16、17)、（18、19))と、他方のコネクタの両側に間隙を介してそれぞれ配置されかつ接続方向と平行に延在する一対の第２ロック部材((26、27)、(28、29))とを備え、
   前記一対の第１ロック部材の各々は、前記端子ボックスに固定された基端部と、該基端部の先端から接続方向に延在する第１ロックアーム部と、該第１ロックアーム部における前記コネクタに対向する面に形成された凸部または凹部の第１嵌合部と、該第１嵌合部に形成された第１係止部とを具備し、
   前記一対の第２ロック部材の各々は、前記端子ボックスに固定された基端部と、該基端部の先端から接続方向に延在する第２ロックアーム部と、該第２ロックアーム部の先端にて前記コネクタと反対側の面に形成された凹部または凸部の第２嵌合部と、該第２嵌合部に形成された第２係止部とを具備し、
   隣接する２つの太陽電池モジュールの一方における前記第１コネクタと他方における前記第２コネクタとを接続するとき、一方における前記第２ロック部材の前記第２嵌合部が対向する他方における前記第１ロック部材の前記第１嵌合部に対し挿入嵌合され、かつ前記第１係止部と前記第２係止部同士が係合することにより該第１ロック部材と該第２ロック部材とが離脱不能に結合することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールのコネクタ構造。
3. 前記一対の第２ロック部材((26、27)、(28、29))の各々は、前記第２ロックアーム部から外側に突出した押圧用突起を具備し、該一対の押圧用突起の双方を前記コネクタへ向かって押圧することにより前記一対の第２ロックアーム部が弾性的に変形して前記第２嵌合部が前記第１嵌合部から離脱可能となることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュールのコネクタ構造。
4. 前記第１絶縁性筒体(13)及び前記第２絶縁性筒体(23)が弾性材で形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュールのコネクタ構造。

Images