(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池を直列と並列に接続して収納してなる外装ケースと、前記外装ケースに設けられて、内蔵する電池を充電する充電コネクタを備えるバッテリパックであって、
前記充電コネクタは、外装ケースの側面に配置されると共に、この側面を下方に向かって対向面に接近するアンダーカット面として、充電コネクタの端子挿入部が水平よりも下方を向く姿勢で配置してなることを特徴とするバッテリパック。
【請求項２】
外部に電力を出力する放電コネクタを備え、前記放電コネクタは、外装ケースの垂直面に配設されると共に、複数の出力端子を上下に離して配置してなる請求項１に記載されるバッテリパック。
【請求項３】
前記放電コネクタが、前記出力端子の接続面を水平姿勢として、複数の出力端子を互いに平行な姿勢で配列してなる請求項２に記載されるバッテリパック。
【請求項４】
前記外装ケースが、筒部を有するケース本体とこのケース本体の開口部を閉塞する閉塞部とを備えており、この閉塞部の端面を垂直面として放電コネクタを配置すると共に、閉塞部の側面に充電コネクタを配置してなる請求項２または３に記載されるバッテリパック。
【請求項５】
前記閉塞部の内部において、前記放電コネクタから引き出される放電用リード線と前記充電コネクタから引き出される充電用リード線とを互いに異なる方向に引き出して配線してなる請求項４に記載されるバッテリパック。
【請求項６】
前記閉塞部が、前記垂直面の内面に前記放電コネクタを収納する収納凹部を備えており、この収納凹部に前記放電コネクタを収納して、端子挿入部を前記垂直面に設けた開口窓から外部に表出させると共に、前記収納凹部の開口部を両面テープを介して接着される閉塞プレートで閉塞しており、さらに、前記放電コネクタから引き出される放電用リード線を防水パッキンを介して防水してなる請求項４または５に記載されるバッテリパック。
【請求項７】
前記充電コネクタが、コネクタ本体部から引き出される充電用リード線の引き出し部を絶縁部で防水構造としており、前記絶縁部が、コネクタ本体部の後端部に連結してなる絶縁チューブと、この絶縁チューブに充填してなる絶縁樹脂とからなる請求項１ないし６のいずれかに記載されるバッテリパック。
【請求項８】
前記バッテリパックが自転車の駆動用の電源であって、荷台部分に水平姿勢で配置されるようにしてなることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載されるバッテリパック。
【請求項９】
前記バッテリパックが自転車の駆動用の電源であって、前記自転車が、車体を傾斜姿勢で保持するスタンドを片側に有しており、このスタンドを有する側の側面に充電コネクタを配置してなる請求項１ないし８のいずれかに記載されるバッテリパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主としてアシスト自転車や電動自転車等の屋外で使用される電動機器の電源として使用されるバッテリパックに関し、とくに、電動機器に接続される充放電用のコネクタを防水構造とするバッテリパックに関する。
【背景技術】
【０００２】
アシスト自転車や電動自転車等の大きな出力が要求される電源として、複数の電池を直列と並列に接続しているバッテリパックが使用される。このバッテリパックは、電池を直列に接続する数を多くして出力電圧を高くでき、また、並列に接続する数を多くして電流容量を大きくできる。
【０００３】
また、アシスト自転車や電動自転車等のように、屋外で使用される電動機器の電源として使用されるバッテリパックは、風雨に晒される環境で使用されることから、放電用のコネクタや充電用のコネクタに雨水がかかるのを皆無にはできない。また、この種のバッテリパックは、電動機器に脱着できるように装着されるので、放電用のコネクタや充電用のコネクタを外部に表出するように設ける必要があって、この表出部分から雨水が浸入するのを確実に防止するのが難しい。放電用のコネクタや充電用のコネクタから雨水が浸入すると、内部の金属部分を腐食させて接触不良の原因となり、また、絶縁低下により漏電やショートの原因ともなる。ケースに浸入する雨水による弊害を有効に防止するバッテリパックは、開発されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７０５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されるバッテリパックは、複数の電池を連結している電池コアの下にケースに浸入する水が流下するのを阻止する防水カバーを配設して、この防水カバーの下にプリント基板と放電コネクタと充電コネクタを配設している。この構造のバッテリパックは、ケースの下部を防水カバーで区画しているので、ケース内に浸入した水がプリント基板の部分に流下するのを防水カバーで阻止して、ケースに浸入した雨水に起因する故障を有効に防止できる。
【０００６】
このバッテリパックは、ケースの側面である垂直面にコネクタ窓を設けて、このコネクタ窓から充電コネクタを外部に表出させている。充電コネクタは、充電時にのみ充電プラグを接続して使用されるので、通常は、コネクタ窓を開閉蓋で閉塞して、雨水の浸入を阻止している。ただ、開閉蓋は、必ずしも長期間にわたって雨水の浸入を確実に阻止できるとは限らない。たとえば、ユーザーが、充電コネクタのコネクタ窓を開閉蓋で閉塞するのを忘れたり、あるいは走行中に開閉蓋が外れたり、あるいは又、経時的な劣化や損傷により、充電コネクタを開閉蓋で確実に閉塞できなくなることもある。このように、開閉蓋で確実に閉塞されない充電コネクタは、風雨にさらされる環境では、雨水が浸入するのを確実に阻止できなくなる。
【０００７】
また、このバッテリパックは、ケースの底面にコネクタ窓を設けて、このコネクタ窓から放電コネクタを外部に表出しているので、ケースの底部が雨水に浸水すると、放電コネクタに内蔵される複数の出力端子が同時に雨水に浸かって、ショート等を起こすことがある。
さらに、放電コネクタや充電コネクタとして防水機能を有するものも開発されている。ただ、これらのコネクタは、非常に高価であって、製造コストが高くなる等の問題点がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、簡単な構造としながら、充電コネクタからの雨水の浸入を確実に防止できるバッテリパックを提供することにある。
さらに、本発明の他の大切な目的は、簡単な構造としながら、放電コネクタに雨水が浸水しても、浸入する雨水に起因するショート等の弊害を確実に防止できるバッテリパックを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００９】
本発明のバッテリパックは、複数の電池１を直列と並列に接続して収納してなる外装ケース４０と、この外装ケース４０に設けられて、内蔵する電池１を充電する充電コネクタ７０を備えている。充電コネクタ７０は、外装ケース４０の側面に配設されると共に、この側面を下方に向かって対向面に接近するアンダーカット面５２として、充電コネクタ７０の端子挿入部７０Ａが水平よりも下方を向く姿勢で配置している。
【００１０】
以上のバッテリパックは、簡単な構造としながら、充電コネクタからの雨水の浸入を確実に防止できる特長がある。それは、以上のバッテリパックが、充電コネクタを、外装ケースの側面に配設すると共に、この側面を下方に向かって対向面に接近するアンダーカット面として、充電コネクタの端子挿入部を水平よりも下方を向く姿勢で配置しているからである。このように、端子挿入部が下方を向く姿勢で配置される充電コネクタは、風雨に晒される環境においても、雨水が端子挿入部に直接に吹き込むのを有効に防止できる。したがって、極めて簡単な構造で充電コネクタからの雨水の浸入を防止できる
【００１１】
本発明のバッテリパックは、外部に電力を出力する放電コネクタ６０を備えて、この放電コネクタ６０を、外装ケース４０の垂直面４０Ｘに配設すると共に、複数の出力端子６２を上下に離して配置することができる。
以上のバッテリパックは、簡単な構造としながら、放電コネクタに雨水が浸水しても、浸入する雨水に起因するショート等の弊害を確実に防止できる特長がある。それは、以上のバッテリパックが、放電コネクタを、外装ケースの垂直面に配設すると共に、複数の出力端子を上下に離して配置しているからである。このように複数の出力端子を上下に離して垂直面に配置する構造は、コネクタ部分が浸水しても、全ての出力端子が同時に浸水するのを確実に防止できるので、ショート等の弊害の発生を有効に防止できる。
【００１２】
本発明のバッテリパックは、放電コネクタ６０が、出力端子６２の接続面を水平姿勢として、複数の出力端子６２を互いに平行な姿勢で配列することができる。
以上のバッテリパックは、複数列の出力端子を水平な姿勢で上下に離して配列しながら、コネクタ部分の浸水時において、全ての出力端子が同時に浸水するのを確実に防止できる。
【００１３】
本発明のバッテリパックは、外装ケース４０を、筒部を有するケース本体４１とこのケース本体４１の開口部を閉塞する閉塞部４３とで構成し、この閉塞部４３の端面を垂直面４０Ｘとして放電コネクタ６０を配置して、閉塞部４３の側面に充電コネクタ７０を配置することができる。
以上のバッテリパックは、外装ケースを水平な姿勢としながら、閉塞部の端面である垂直面に配設される放電コネクタを電動機器に接続できる
【００１４】
本発明のバッテリパックは、閉塞部４３の内部において、放電コネクタ６０から引き出される放電用リード線６１と充電コネクタ７０から引き出される充電用リード線７１とを互いに異なる方向に引き出して配線することができる。
以上のバッテリパックは、放電用リード線と充電用リード線とを互いに異なる方向に引き出すので、放電用リード線と充電用リード線とを互いに干渉させることなく、また、他の部品との干渉を防ぎつつ、効率よく部品配置できる特長がある。
【００１５】
本発明のバッテリパックは、閉塞部４３が、垂直面４０Ｘの内面に放電コネクタ６０を収納する収納凹部５５を備えて、この収納凹部５５に放電コネクタ６０を収納して、端子挿入部６０Ａを垂直面４０Ｘに設けた開口窓５１から外部に表出させると共に、収納凹部５５の開口部を両面テープ６５を介して接着される閉塞プレート６４で閉塞し、さらに、放電コネクタ６０から引き出される放電用リード線６１を防水パッキン６３を介して防水することができる。
以上のバッテリパックは、閉塞部の内側に配置される放電コネクタを、簡単な構造で確実に防水構造にできる。
【００１６】
本発明のバッテリパックは、充電コネクタ７０が、コネクタ本体部７０Ｂから引き出される充電用リード線７１の引き出し部を絶縁部７２で防水構造とすることができる。この絶縁部７２は、コネクタ本体部７０Ｂの後端部に連結してなる絶縁チューブ７３と、この絶縁チューブ７３に充填してなる絶縁樹脂７４とすることができる。
以上のバッテリパックは、簡単かつ安価に、充電コネクタに防水機能を設けて、充電コネクタから引き出される充電用リード線を防水できる。
【００１７】
本発明のバッテリパックは、自転車９０Ａの駆動用の電源として、自転車９０Ａの荷台部分に水平姿勢で搭載することができる。
【００１８】
本発明のバッテリパックは、自転車９０Ａが、車体を傾斜姿勢で保持するスタンド９８を片側に有して、このスタンド９８を有する側の側面に充電コネクタ７０を配置することができる。
以上のバッテリパックは、自転車のスタンド側の側面に充電コネクタを配置しているので、スタンドを介して傾斜姿勢で自転車を駐輪する状態において、充電コネクタの端子挿入部を、さらに下向きの姿勢として、充電コネクタからの雨水の浸入をより確実に阻止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例にかかるバッテリパックの底面斜視図である。
【図２】図１に示すバッテリパックの背面から斜視図である。
【図３】図２に示すバッテリパックの分解斜視図である。
【図４】図２に示すバッテリパックの外装ケースの一方の端部の分解斜視図である。
【図５】図２に示すバッテリパックの外装ケースの他方の端部の分解斜視図である。
【図６】図４に示す外装ケースの閉塞部の正面図である。
【図７】図６に示す閉塞部の分解斜視図である。
【図８】図７に示す閉塞部を背面から見た分解斜視図である。
【図９】図１に示すバッテリパックを電動機器に装着する状態を示す拡大断面図である。
【図１０】充電コネクタの絶縁部の成形工程を示す図である。
【図１１】図２に示すバッテリパックの垂直横断面図であって、図１２のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】図３に示すバッテリパックのコアパックの断面図であって、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面に相当する図である。
【図１３】図３に示すバッテリパックのコアパックの斜視図である。
【図１４】図１３に示すコアパックの分解斜視図である。
【図１５】電池ブロックの分解斜視図である。
【図１６】図１５に示す電池ブロックの背面斜視図である。
【図１７】サブ電池ブロックの分解斜視図である
【図１８】コアパックの製造工程を示す斜視図である。
【図１９】本発明の一実施例にかかるバッテリパックを電動機器に装着する一例を示す側面図である。
【図２０】本発明の一実施例にかかるバッテリパックを電動機器に装着する他の一例を示す垂直断面図である。
【図２１】本発明の他の実施例にかかるバッテリパックの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのバッテリパックを例示するものであって、本発明はバッテリパックを以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２１】
本発明のバッテリパックは、主として、屋外で使用される電動機器に装着されて、駆動用のモータに電力を供給する電源として使用される。本発明のバッテリパックは、たとえば、アシスト自転車、電動自転車、電動バイク、電動車椅子、電動三輪車、電動カート等の電動の乗り物である電動機器に使用され、あるいは、電動耕耘機、電機草刈り機、電動遊具等の電動機器に駆動用の電源として使用される。ただ、本発明はバッテリパックの用途を特定するものではなく、電動工具等の屋外で使用される種々の電動機器用の電源として使用することもできる。
【００２２】
図１ないし図１８は、本発明の一実施例にかかるバッテリパックを示している。これらの図に示すバッテリパック１００は、複数の電池１を直列と並列に接続してなる外装ケース４０と、この外装ケース４０に設けられて、外部に電力を出力する放電コネクタ６０と、外装ケース４０に設けられて、内蔵する電池１を充電する充電コネクタ７０とを備えている。放電コネクタ６０は、外装ケース４０の垂直面４０Ｘに配設しており、充電コネクタ７０は、外装ケース４０の側面に配設している。バッテリパック１００は、複数の素電池１を接続してなる電池ブロック３をリード板５で連結してなる電池のコアパック１０を外装ケース４０に収納している。
なお、本明細書において、外装ケースの垂直面とは、バッテリパックを電動機器に装着する状態で垂直な姿勢となる面を意味するものとし、バッテリパックの上下方向は、外装ケースを電動機器に装着する状態における上下方向を意味するものとする。ただし、垂直な姿勢とは、垂直方向から多少は傾斜する姿勢も含む広い意味で使用する。
【００２３】
図のバッテリパック１００は、図２に示す水平姿勢として、図の矢印で示す方向に移動して、電動機器にセットされる。図１９は、アシスト自転車や電動自転車等の自転車９０Ａである電動機器９０に、バッテリパック１００をセットする状態を示している。図に示す自転車９０Ａは、バッテリパック１００を、荷台部分にセットするようにしている。図の自転車９０Ａは、バッテリパック１００がセットされる装着部９１を、後輪９６の上方であって荷台９５の下方に設けており、この装着部９１にバッテリパック１００を挿入して定位置にセットするようにしている。さらに、図に示す自転車９０Ａは、バッテリパック１００の先端面に設けた放電コネクタ６０が接続される入力端子９２をサドル９７の下方に設けている。このバッテリパック１００は、装着部９１に水平な姿勢で挿入されると共に、先端の放電コネクタ６０が入力端子９２に接続されて定位置に配置される。図示しないが、電動車椅子、電動三輪車、電動カート等の荷台のない乗り物は、例えば、座部の下に水平姿勢でセットすることができる。
【００２４】
［外装ケース］
外装ケース４０は、筒部を有するケース本体４１と、このケース本体４１の開口部を閉塞する閉塞部４２、４３とを備える。図の外装ケース４０は、ケース本体４１を、両端を開口してなる筒体とし、この筒状のケース本体４１の両端開口部を閉塞部４２、４３で閉塞して、内部に電池のコアパック１０を収納している。ただ、外装ケースは、ケース本体を、一方の端面のみを開口させた有底の筒状として、ひとつの閉塞部で端面開口を閉塞する構成とすることもできる。
【００２５】
ケース本体４１は、強度と放熱性に優れた、例えばアルミニウム等の金属製としている。図のケース本体４１は、厚さよりも横幅を広くした長方形の筒形であって、両端を開口した角筒状に成形している。筒状のケース本体４１は、例えば、アルミニウムを引き抜き成形して作製される。有底の筒状であるケース本体は、アルミニウム板をプレス成形して作製される。ケース本体４１は、図において上下に配置される２枚の対向面の内面に、長さ方向に伸びる凸条４４を一体的に設けて、この凸条４４によって強度を高くしている。図のケース本体４１は、対向面の両側に、互いに平行に凸条４４を設けている。この凸条４４は、図３に示すように、後述する電池ホルダー４の外周面であって、ケース本体４１との間にできる谷間スペース４９に配置している。この谷間スペース４９として、後述する保持筒２０の谷間や電池ホルダー４のコーナー部にできるデッドスペースが利用できる。この谷間スペース４９に凸条４４を配置することにより、電池のコアパック１０を位置ずれしないように外装ケース４０の内部の定位置に保持している。これらの凸条４４は、中央部に長さ方向に伸びる縦溝４５を設けており、凸条４４の両端において、この縦溝４５の開口端をねじ穴４６としている。このねじ穴４６に、閉塞部４２、４３を貫通する止ネジ４７をねじ込んで、ケース本体４１の両端に閉塞部４２、４３を固定している。さらに、外装ケース４０は、金属製のケース本体４１を絶縁するため、表面をラミネートフィルムやビニールなどで被覆することもできる。
【００２６】
閉塞部４２、４３は、硬質のプラスチック製としている。ただ、閉塞部も金属製とすることができる。閉塞部４２、４３は、ケース本体４１の開口端を閉塞できるように、ケース本体４１の開口部と同じ形状に形成している。この閉塞部４２、４３は、長辺である上下の両側部でねじ止めして、ケース本体４１に固定している。さらに、外装ケース４０は、ケース本体４１の開口部と閉塞部４２、４３との間にリング状のパッキン４８を挟着して、両端の開口部を防水構造で閉塞している。
【００２７】
閉塞部４２、４３は、端面プレート４２Ａ、４３Ａの周囲に周壁４２Ｂ、４３Ｂを連結してなる形状としており、この周壁４２Ｂ、４３Ｂの端面にリング状のパッキン４８を嵌入するリング溝４２Ｃ、４３Ｃを設けている。さらに、閉塞部４２、４３は、上下に位置する周壁４２Ｂ、４３Ｂの内側に突出して、止ネジ４７を挿通するボス４２Ｄ、４３Ｄを設けており、このボス４２Ｄ、４３Ｄに挿通される止ネジ４７を閉塞部４２、４３に貫通させてケース本体４１にねじ込むようにしている。閉塞部４２、４３は、ケース本体４１の両端の開口部に、各々ネジ止めして固定されて、筒状のケース本体４１の両端を防水構造で閉塞する。図３と図５に示す一方の閉塞部４２は、周壁４２Ｂを低く成形して、外装ケース４０の外形を小さくしている。なお、有底のケース本体においては、この閉塞部を省略する。さらに、図４ないし図６に示す他方の閉塞部４３は、周壁４３Ｂを高く成形して、閉塞部４３の内部に、放電コネクタ６０と充電コネクタ７０を収納する収納部５０を設けている。
【００２８】
閉塞部４３は、内蔵される電池１の電力を外部に出力する放電コネクタ６０と、内蔵される電池１を充電する充電コネクタ７０とを備えている。図の閉塞部４３は、外装ケース４０の垂直面４０Ｘとなる端面に放電コネクタ６０を配置している。閉塞部４３は、端面プレート４３Ａに開口窓５１を開口しており、この開口窓５１の内側に放電コネクタ６０を配置して、放電コネクタ６０を開口窓５１から外部に表出させている。さらに、閉塞部４３は、一方の側面であって、外装ケース４０の側面となる周壁４３Ｂに充電コネクタ７０を配置している。閉塞部４３は、充電コネクタ７０が配置される側面を、下方に向かって対向面（反対側の側面）に接近するアンダーカット面５２として、このアンダーカット面５２に、充電コネクタ７０を配置している。閉塞部４３は、このアンダーカット面５２に、貫通穴５３を開口しており、この貫通穴５３に充電コネクタ７０のコネクタ本体部５２Ｂを挿通して、充電コネクタ７０の端子挿入部７０Ａが水平よりも下方を向く姿勢となるように、充電コネクタ７０をアンダーカット面５２に配置している。このように、充電コネクタ７０を配置する側面を下方に向かって対向面に接近するアンダーカット面５２として、充電コネクタ７０の端子挿入部７０Ａを下向きに配置する構造は、電動機器に装着されるバッテリパックが風雨に晒される環境においても、雨水が充電コネクタ７０の内部に浸入するのを有効に防止できる特徴がある。
【００２９】
図の閉塞部４３は、端面プレート４３Ａの片側に放電コネクタ６０を配置して、反対側の側面に充電コネクタ７０を配置している。すなわち、閉塞部４３は、放電コネクタ６０と充電コネクタ７０とを左右の反対側に配置している。図１に示す閉塞部は、端面プレート４３Ａの左側に放電コネクタ６０を配置し、右側の側面に充電コネクタ７０を配置している。このバッテリパック１００は、図２０に示すように、車体を傾斜姿勢で保持するスタンド９８を片側に有する自転車９０Ａに搭載する状態において、このスタンド９８を有する側の側面に充電コネクタ７０を配置できる。図のバッテリパックは、自転車９０Ａのスタンド９８側の側面に充電コネクタ７０を配置しているので、自転車９０Ａを傾斜姿勢で駐輪する状態において、充電コネクタ７０の端子挿入部を、さらに下向きの姿勢として、充電コネクタ７０からの雨水の浸入をより確実に阻止できる。ただ、閉塞部は、端面プレートの右側に放電コネクタを配置して、左側の側面に充電コネクタを配置することもできる。
【００３０】
［放電コネクタ］
放電コネクタ６０は、図９に示すように、電動機器の入力端子９２に接続される複数の出力端子６２を備えている。放電コネクタ６０は、外装ケース４０の垂直面４０Ｘに配置されており、複数の出力端子６２を上下に離して配列している。図の放電コネクタ６０は、垂直面４０Ｘに設けた開口窓５１から表出する端子挿入部６０Ａに、複数列の横溝６０Ｂを上下に離して平行に設けており、この横溝６０Ｂの内部に弾性接点である出力端子６２を配設している。弾性接点である出力端子６２は、図９に示すように、横溝６０Ｂに挿入される板状の入力端子９２を両側から弾性的に挟着して、入力端子９２に電気接続される。図の放電コネクタ６０は、出力端子６２の接続面を、横溝６０Ｂに沿った水平姿勢として、複数の出力端子６２を互いに平行な姿勢で配列している。図の放電コネクタ６０は、３列の出力端子６２を備えている。ただ、出力端子は、２列とすることも、４列以上とすることもできる。３列以上の出力端子は、正負の出力端子と通信端子とすることができる。以上の放電コネクタ６０は、図９と図１９に示すように、バッテリパック１００を電動機器９０の装着部９１に装着する状態で、電動機器９０に設けた入力端子９２に接続される。図のバッテリパック１００は、閉塞部４３の端部の片側に、放電コネクタ６０を内蔵してなる段差凸部５４を設けており、この段差凸部５４を電動機器９０に設けた連結凹部９４に嵌入して、放電コネクタ６０を電動機器９０の定位置に連結して、出力端子６２を入力端子９２に接続するようにしている。
【００３１】
放電コネクタ６０は、防水構造で閉塞部４３に配置される。閉塞部４３は、図８と図９に示すように、段差凸部５４の内側に、放電コネクタ６０を収納する収納凹部５５を設けている。収納凹部５５は、底面である端面プレート４３Ａに開口窓５１を開口しており、この開口窓５１に放電コネクタ６０の端子挿入部６０Ａを配置して出力端子６２を外部に表出させている。さらに、放電コネクタ６０から引き出される放電用リード線６１を一対の防水パッキン６３で挟着して、放電コネクタ６０を防水構造で収納凹部５５に収納している。図８に示す閉塞部４３は、収納凹部５５に隣接して、ブロック状の防水パッキン６３を収納する嵌合凹部５６を設けている。嵌合凹部５６は、両側に隔壁５７を備えており、対向する隔壁５７で防水パッキン６３を定位置に保持している。この隔壁５７は、中央部に切欠部５７Ａを設けており、嵌合凹部５６に圧入される防水パッキン６３で挟着される放電用リード線６１を切欠部５７Ａに案内している。さらに、閉塞部４３は、収納凹部５５と嵌合凹部５６の開口部を閉塞プレート６４で閉塞している。閉塞プレート６４は金属プレートで、両面テープ６５を介して収納凹部５５と嵌合凹部５６の開口部に貼着すると共に、止ネジ６６を介して閉塞部４３の内面に固定して、収納凹部５５に収納される放電コネクタ６０と、嵌合凹部５６に収納される防水パッキン６３とを防水構造で閉塞している。両面テープ６５は、好ましくは、発泡シートの両面に粘着層を有するものを使用する。この両面テープ６５は、閉塞プレート６４の内面を、収納凹部５５と嵌合凹部５６の開口縁部、及び防水パッキン６３の表面に密着させて、確実に水密構造で閉塞できる。
【００３２】
［充電コネクタ］
充電コネクタ７０は、外装ケース４０の側面に設けたアンダーカット面５２に配置されており、充電器の充電プラグ（図示せず）が接続されて充電器から電力が供給される。図７と図８に示す充電コネクタ７０は、アンダーカット面５２の表面に配置される鍔部７０Ｃと、この鍔部７０Ｃに対して垂直な姿勢で連結してなるコネクタ本体部７０Ｂとを備えている。図の充電コネクタ７０は、鍔部７０Ｃの中央部に配置されるコネクタ本体部７０Ｂの先端に、充電器の充電プラグが接続される端子挿入部７０Ａを設けている。この充電コネクタ７０は、アンダーカット面５２に設けた貫通穴５３にコネクタ本体部７０Ｂを挿入して、鍔部７０Ｃをアンダーカット面５２の表面に固定している。充電コネクタ７０は、鍔部７０Ｃを貫通する止ネジ７８を介して、アンダーカット面５２に固定される。アンダーカット面５２に固定される充電コネクタ７０は、端子挿入部７０Ａが水平よりも下方を向く姿勢で配置される。図６に示すように、充電コネクタ７０の端子挿入部７０Ａが水平よりも下方を向く俯角（α）は、３〜４５度、好ましくは５〜３０度とすることができる。バッテリパックは、端子挿入部７０Ａの俯角（α）を大きくして、より確実に雨水の浸入を防止できる。
【００３３】
充電コネクタ７０は、防水構造で閉塞部４３に固定している。図７と図８に示すバッテリパック１００は、アンダーカット面５２の貫通穴５３の周囲において、充電コネクタ７０の鍔部７０Ｃとアンダーカット面５２との間にパッキン７５を挟着しており、このパッキン７５によって、貫通穴５３からの水分の浸入を阻止している。図に示すパッキン７５はゴムシートで、充電コネクタ７０のコネクタ本体部７０Ｂを挿入する貫通孔７５Ａを設けている。さらに、図に示すバッテリパック１００は、充電プラグを接続しない状態でゴミ等の異物や水分が浸入するのを防止するために、充電コネクタ７０の表面をカバーするコネクタカバー７６を備えている。図に示すコネクタカバー７６は、ゴムシートの中央部に筒部７６Ａを設けており、この筒部７６Ａを端子挿入部７０Ａに装着して充電コネクタ７０をカバーするようにしている。図に示すコネクタカバー７６は、折曲連結部７７を介してパッキン７５に連結されており、パッキン７５と一体的に成形している。このコネクタカバー７６は、充電コネクタ７０を介してアンダーカット面５２に固定されるパッキン７５を介して閉塞部の定位置に配置される。コネクタカバー７６は、充電コネクタ７０に充電プラグを接続する状態で開かれ、充電コネクタ７０に充電プラグを接続しない状態、すなわちバッテリパックを電動機器にセットする状態で充電コネクタ７０の端子挿入部７０Ａを閉塞する。
【００３４】
さらに、図に示す充電コネクタ７０は、コネクタ本体部７０Ｂから充電用リード線７１を防水構造で引き出すために、充電用リード線７１の引き出し部分に絶縁部７２を設けている。図に示す絶縁部７２は、コネクタ本体部７０Ｂの後端部に連結してなる絶縁チューブ７３と、この絶縁チューブ７３に充填してなる絶縁樹脂７４とからなる。絶縁チューブ７３は、プラスチックシートまたはゴムシートを筒状に成形したもので、一方の端部をコネクタ本体部７０Ｂの外周に沿って隙間なく被覆すると共に、他方の端部をコネクタ本体部７０Ｂの後端部から突出させて、内側に充電用リード線７１を挿通している。絶縁樹脂７４は、シリコン等のプラスチック樹脂である。この絶縁部７２は、図１０に示すように、コネクタ本体部７０Ｂの後端部に絶縁チューブ７３を連結すると共に、この絶縁チューブ７３の内部に絶縁樹脂７４を充填して、充電用リード線７１の引き出し部を絶縁樹脂７４で防水構造に被覆している。この構造は、簡単かつ容易に、充電コネクタ７０のコネクタ本体部７０Ｂを防水構造としながら、充電用リード線７１を引き出しできる。
【００３５】
以上の放電コネクタ６０と充電コネクタ７０は、図６に示すように、閉塞部４３に固定される状態で、放電コネクタ６０から引き出される放電用リード線６１と充電コネクタ７０から引き出される充電用リード線７１とを互いに異なる方向に引き出して配線している。閉塞部４３の内部において、異なる方向に引き出される放電用リード線６１と充電用リード線７１は、互いに干渉することなく理想的に配線できる。このため、閉塞部４３の内部の収納部５０に放電コネクタ６０と充電コネクタ７０を省スペースに配置しながら、放電用リード線６１と充電用リード線７１とを無理な姿勢とすることなく安全かつスムーズに配線できる。
【００３６】
以上のバッテリパックは、図１９に示すように、外装ケース４０の長手方向と横幅方向を水平な方向として電動機器９０に装着する構造としている。ただ、本発明のバッテリパックは、必ずしも外装ケースの長手方向と横幅方向を水平な方向として電動機器に装着する必要はなく、図２１に示すように、外装ケース２４０の長手方向を垂直姿勢として電動機器に装着することもできる。このバッテリパック２００は、図において前面に位置する垂直面２４０Ｘの下端部に放電コネクタ２６０を配置して、複数の出力端子を上下に離して配列すると共に、外装ケース２４０の側面の一部（図においては下端部）を、下方に向かって対向面に接近するアンダーカット面２５２として、このアンダーカット面２５２に端子挿入部が水平よりも下方を向く姿勢で充電コネクタ２７０を配置している。
【００３７】
［コアパック］
コアパック１０は、図１１ないし図１４に示すように、複数の素電池１を多段多列に配列してなる複数の電池ブロック３を、素電池１の長手方向である長さ方向に積層して直線状に配置している。このコアパック１０は、複数本の素電池１を並列に接続して並列ユニット２として出力電流を大きくすると共に、複数組の並列ユニット２を直列に接続して出力電圧を高くしている。
【００３８】
［電池ブロック］
電池ブロック３は、図１５と図１６の分解斜視図に示すように、充電できる複数の素電池１を、多段多列に配置している。素電池１は、円筒形の充電できる二次電池で、リチウムイオン二次電池である。ただし、本発明は、素電池をリチウムイオン電池に特定せず、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池、リチウムポリマー電池等の充電できる他の全ての二次電池が使用できる。さらに、図のバッテリパックは、素電池１を円筒形電池とするが、素電池は角形電池とすることもできる。
【００３９】
電池ブロック３は、複数の素電池１を、各々の素電池１の長手方向が同じ方向を向く平行な姿勢で配置している。電池ブロック３を構成する複数の素電池１は、複数組の並列ユニット２に分割されている。各々の並列ユニット２は、素電池１の両端の端面電極１Ａに接続してなるリード板５でもって、並列ユニット２を構成する複数の素電池１を並列に接続している。複数組に分割された各々の並列ユニット２は、横一列に配置されると共に、互いに隣接する並列ユニット２同士では、素電池１の端面電極１Ａの極性が逆向きとなるように配列している。さらに、電池ブロック３は、隣接して配置している並列ユニット２同士を、並列ユニット２を構成する素電池１を並列に接続してなるリード板５で直列に接続している。
【００４０】
図の電池ブロック３は、複数の素電池１を、３組以上である奇数組の並列ユニット２に分割している。電池ブロック３が備える並列ユニット２を奇数組とするのは、複数の電池ブロック３を直線状に配置する状態で、互いに隣接する電池ブロック３の並列ユニット２をリード板５で連結して直列に接続するためである。図に示す電池ブロック３は、１２本の素電池１を備えており、これらの素電池１を４本ずつ３組の並列ユニット２に分割している。ただ、電池ブロックは、３組以上である奇数組、例えば、５組や７組の並列ユニットを備えることができる。さらに、各々の並列ユニットを構成する素電池の本数も４本には特定せず、３本以下、または５本以上とすることができる。たとえば、電池ブロックは、図示しないが、６本の素電池で構成される並列ユニットを３組備えて、全体で１８本の素電池を配置することも、３本の素電池で構成される並列ユニットを５組備えて、全体で１５本の素電池を配置することもできる。
【００４１】
このバッテリパックは、直列に接続する電池ブロック３の数で出力電圧を変更しながら、電池ブロック３を構成する並列ユニット２の数で横幅を自由に調整して、用途に最適な外形にできる特長がある。さらに、このバッテリパックは、隣接して配置している電池ブロック３の並列ユニット２を直列に接続するリード板５を中間で折曲して隣接する電池ブロック３を直線状に連結することにより、能率よく安価に組み立てできる特長がある。ただ、本発明のバッテリパックは、必ずしも、３組以上である奇数組の並列ユニットを備える複数の電池ブロックを直線状に配置してコアパックとする必要はない。本発明のバッテリパックは、外装ケースに内蔵される複数の電池の本数や配列、及び接続状態、さらに、複数の電池を備える電池ブロックの個数や配列、及び接続状態等を、現在すでに開発され、あるいは今後開発される全ての構成とすることができる。
【００４２】
［電池ホルダー］
電池ブロック３は、素電池１を定位置に配置する電池ホルダー４を備えており、この電池ホルダー４でもって、電池ブロック３を構成する複数の素電池１を定位置に配置している。電池ホルダー４は、絶縁性に優れた部材、例えばプラスチック等で成形している。電池ホルダー４は、各々の素電池１を平行な姿勢として、素電池１の両端の端面電極１Ａを同一面に位置させるように定位置に保持している。
【００４３】
電池ホルダー４は、図１５と図１６に示すように、素電池１を挿通して保持する複数の保持筒２０を備えている。電池ホルダー４は、複数の保持筒２０を連結する形状に、一体的に成形している。各々の保持筒２０は、素電池１の表面のほぼ全周に沿う筒状の挿通穴２１を貫通して設けている。電池ホルダー４は、各々の挿通穴２１に素電池１を挿通して、複数の素電池１を所定の位置に保持している。ただ、保持筒は、必ずしも電池の全周に沿う筒状に挿通穴２１を開口する必要はない。図の電池ホルダー４は、上段中央部に位置する２列の保持筒２０の上面を切除して表出開口２２を設けており、この表出開口２２から素電池１の外装缶を表出させている。図１１と図１２のバッテリパックは、電池ホルダー４の表出開口２２から表出する素電池１の表面に温度センサ１９を配設して、素電池１の温度を検出している。図のバッテリパックは、電池ホルダー４の中央部の上面に配置される基板ホルダ９の底面に、温度センサ１９を固定している。
【００４４】
図の電池ホルダー４は、１２本の素電池１を、上下２段に配列すると共に、各段に配置される電池を６列として、２段６列に配列している。この電池ホルダー４は、各並列ユニット２を構成する４本の素電池１を２段２列に配列して、全体で３組の並列ユニット２を横一列に配置している。さらに、図に示す電池ホルダー４は、その中央部において、素電池１の軸が格子の交点に位置するように２段４列に素電池１を配置すると共に、両側に配置される上下２本の素電池１は、隣接する素電池１の谷間に配置する俵積みの姿勢となるように配列している。この形状の電池ホルダー４は、図１１に示すように、両側に配置される保持筒２０の上端が、中央部に配置される保持筒２０の上端よりも上方に突出する。これにより、中央部の保持筒２０の上面に、回路基板８を配置する収納スペースとなる収納凹部１１を設けている。ただ、電池ホルダーは、必ずしも中央部の一面に凹部を設ける形状とする必要はない。電池ホルダーは、収納する全ての素電池の軸が格子の交点に位置するように配列する略長方形状とすることも、全ての素電池を俵積みの状態で配置する形状とすることも、格子状と俵積み状とを組み合わせた種々の形状として複数の素電池を配列することもできる。
【００４５】
電池ホルダー４は、素電池１の中間で２分割してなる一対のセルホルダー４Ａ、４Ｂからなる。一対のセルホルダー４Ａ、４Ｂは、各々の素電池１の中央で保持筒２０を２分割して成形している。２分割された各々のセルホルダー４Ａ、４Ｂは、保持筒２０に素電池１の両端部を挿入する状態で、素電池１を介して相対位置がずれないように連結される。中間で分割される保持筒２０の挿通穴２１は、分割端面４Ｙ側から外側端面４Ｘ側に向かって次第に内径が小さくなるテーパー状に内面を成形しており、外側端面４Ｘ側において、挿通穴２１の最も小さい内形を素電池１の外形にほぼ等しくしている。この保持筒２０は、挿通穴２１に素電池１をスムーズに挿入でき、また、素電池１を挿入する状態では、素電池１の端部を挿通穴２１の保持筒２０の外側端面４Ｘ側の内面に接触させて、素電池１を定位置に保持できる。このように、保持筒２０を中間で分割する構造は、プラスチックを成形する金型の設計を簡単にして、プラスチック成形を容易にできる特長がある。
【００４６】
さらに、一対のセルホルダー４Ａ、４Ｂは、相対位置がずれないように連結するために、一方のセルホルダー４Ａ（図１５及び図１６において右側）の分割端面４Ｙから突出する連結ボス２４を設けると共に、他方のセルホルダー４Ｂ（図１５及び図１６において左側）の分割端面４Ｙには、この連結ボス２４を嵌入する連結凹部２５を設けている。図に示すセルホルダー４Ａ、４Ｂは、多段多列に配列される複数の保持筒２０の連結部であって、上下左右に格子状に設けられる４つの保持筒２０の間にできる十字状の連結部２３に連結ボス２４と連結凹部２５を設けている。この電池ホルダー４は、保持筒２０の中心が格子の交点と一致するように配置することによって生じたデッドスペースである連結部２３に、連結ボス２４と連結凹部２５を設けている。図に示す一対のセルホルダー４Ａ、４Ｂは、左右両側の２ヶ所の連結部２３に、連結ボス２４と連結凹部２５を対向して設けている。
【００４７】
さらに、図に示す電池ホルダー４は、コアパック１０の全体を貫通する貫通ネジ１２を挿通する貫通孔２６を開口している。この貫通孔２６は、電池ホルダー４の中央部であって、前述の４つの保持筒２０の間にできる十字状の連結部２３に設けている。この電池ホルダー４は、スペースを有効利用しながら貫通孔２６を設けることができる。この貫通孔２６は、電池ホルダー４の両側の２ヶ所に設けており、前述の連結ボス２４と連結凹部２５の中心を貫通して設けている。
【００４８】
分割して成形される一対のセルホルダー４Ａ、４Ｂは、係止構造で連結している。一対のセルホルダー４Ａ、４Ｂは、図１３の一部拡大図に示すように、両側面に一体成形して設けてなる爪嵌合３０によって互いに連結している。図１５と図１６の電池ホルダー４は、一方（図において左側）のセルホルダー４Ｂの両側面に係止凸部３１を設けると共に、他方（図において右側）のセルホルダー４Ａの両側面には、この係止凸部３１を案内して係止する係止部３２を設けている。図の係止部３２は、他方のセルホルダー４Ａの側面から一方のセルホルダー４Ｂの係止凸部３１に向かって突出する突出片３２Ａを一体成形して設けると共に、この突出片３２Ａに、係止凸部３１を案内する係止孔３２Ｂを開口して設けている。係止部は、突出片の内側に係止凹部を設けて係止凸部を案内することもできる。以上の爪嵌合３０は、突出片３２Ａを弾性変形させながら、係止凸部３１をスムーズに係止孔３２Ｂに案内して、一対のセルホルダー４Ａ、４Ｂを簡単かつ容易に、しかも離れないように連結できる。ただ、爪嵌合は、一方のセルホルダーの側面から突出する突出片の内側に係止フックを設けて、他方のセルホルダーの側面に、この係止フックを案内する係止凹部を設けることもできる。さらに、２分割されたセルホルダーは、係止構造以外の連結構造、例えば、ネジ止めして連結することも、接着して連結することもできる。
【００４９】
以上の電池ホルダー４は、２分割してプラスチックで成形しているが、本発明のバッテリパックは、電池ホルダーを以上の構造に特定しない。電池ホルダーは、複数の電池を所定の位置に保持できる他の全ての構造とすることができる。電池ホルダーは、たとえば、分割することなく全体を一体構造とすることも、３つ以上に分割する構造とすることもできる。
【００５０】
さらに、電池ホルダー４は、挿通穴２１に挿入される素電池１の端面電極１Ａが、外側端面４Ｘから外側に突出するのを阻止する突出阻止部２７を外側端面４Ｘに一体的に成形して設けている。この突出阻止部２７は、挿通穴２１に挿入される素電池１の端面電極１Ａを外側端面４Ｘから表出させるが、端面電極１Ａが開口端から突出しないように、挿通穴２１の開口端縁から内側に突出して、挿通穴２１の開口部に部分的に被さる状態で設けている。図１５と図１６の電池ホルダー４は、中央部において、複数の保持筒２０の連結部２３に、挿通穴２１の開口部に被さる位置決ブロック２７Ａを設けると共に、外周部において、電池ホルダー４の外周縁から内側に突出する位置決凸条２７Ｂを設けて突出阻止部２７としている。この電池ホルダー４は、挿通穴２１に挿通される素電池１の端面電極１Ａに突出阻止部２７が当接して素電池１の端面電極１Ａが外側端面４Ｘから突出するのを阻止する。
【００５１】
さらに、電池ホルダー４は、互いに隣接する電池ブロック３を、相対位置がずれないように連結するために、電池ホルダー４の一方の端面（図１５及び図１６において右側）に、位置決ブロック２７Ａから突出する連結ボス３４を設けると共に、これと対向する反対側の端面（図１５及び図１６において左側）の位置決ブロック２７Ａには、この連結ボス３４を嵌入する連結凹部３５を設けている。これらの電池ホルダー４は、前述の連結ボス２４と連結凹部２５が設けられる連結部２３に一体的に設けた位置決ブロック２７Ａに連結ボス３４と連結凹部３５を設けている。したがって、これらの連結ボス３４と連結凹部３５も、貫通ネジ１２を挿通する貫通孔２６を、その中心を貫通して開口している。互いに隣接する電池ブロック３は、一方の端面から突出する連結ボス３４を他方の端面の連結凹部３５に嵌入して相対位置がずれないように連結される。
【００５２】
さらに、電池ホルダー４は、外側端面４Ｘに配置されるリード板５を嵌入する位置決凹部２８を両端面に設けている。図の電池ホルダー４は、外側端面４Ｘから突出する位置決凸条２７Ｂの内側であって、位置決ブロック２７Ａの外側の領域を、これらの突出阻止部２７より一段低い段差部としてリード板５を嵌入する位置決凹部２８としている。この位置決凹部２８は、ここにリード板５を入れて定位置に配置している。
【００５３】
［サブ電池ブロック］
さらに、図１４に示す電池のコアパック１０は、複数の電池ブロック３を直線状に配置してなる電池ブロック３の積層体１０Ａの一端に、サブ電池ブロック６を配置している。このサブ電池ブロック６は、電池ブロック３よりも少ない組数の並列ユニット２を備えている。図のコアパック１０は、電池ブロック３の積層体１０Ａの一端にのみ、サブ電池ブロック６を配置しているが、サブ電池ブロックは、電池ブロックの積層体の両端に配置することもできる。
【００５４】
サブ電池ブロック６は、図１７に示すように、一対のセルホルダー７Ａ、７Ｂからなるサブ電池ホルダー７を備えている。サブ電池ホルダー７は、電池ホルダー４よりも少ない組数の並列ユニット２を収納するので、保持筒２０の本数を電池ホルダー４よりも少なくしている。図１７に示すサブ電池ホルダー７は、４本の素電池１を収納できるように、４本の保持筒２０を備えている。このサブ電池ホルダー７は、片側に（図１７において手前側）に４本の素電池１を挿入する保持筒２０を設けており、反対側は空洞としている。このサブ電池ホルダー７は、この空洞部分をコネクタ等の部品の配置スペースとして利用することもできる。ただ、サブ電池ホルダーは、サブ電池ブロックに配置する素電池の本数に応じて保持筒の数を種々に変更できる。
なお、サブ電池ホルダー７について、前述の電池ホルダー４と同じ構成要素については、同符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５５】
図１４に示す電池のコアパック１０は、４本の素電池１をそれぞれ並列に接続すると共に、互いに隣接する並列ユニット２同士を直列に接続することで、ひとつの電池ブロック３において１２本の素電池１を３直４並に接続している。さらに、このような電池ブロック３を３個、直列に接続して、計３６本の素電池１を９直４並に接続している。さらにまた、サブ電池ブロック６に収納する４本の素電池１を並列ユニット２として、電池ブロック３の積層体１０Ａと直列に接続することで、３つの電池ブロック３と１つのサブ電池ブロック６を組み合わせて、合計４０本の素電池１を１０直４並に接続している。これにより、例えば、素電池１として１セル当たり３．６Ｖのリチウムイオン二次電池を使用する場合は、１０本直列に接続して３６Ｖの出力を得ることができる。ただ、コアパックは、必ずしも電池ホルダー及びサブ電池ホルダーの全ての保持筒に素電池を収納する必要はなく、たとえば、３個の電池ホルダーにそれぞれ９本ずつの素電池を収納し、サブ電池ホルダーには３本の素電池を収納して、全体で３０本の電池を１０直３並に接続することもできる。
【００５６】
以上のように、電池ブロック３の積層体１０Ａの一端または両端にサブ電池ブロック６を連結する構造は、直列接続される並列ユニット２の組数を自由に調整できる特長がある。さらに、バッテリパックは、電池ブロック３に配置する並列ユニット２を３組に特定しない。電池ブロック３は、３組以上の奇数組の並列ユニット２を備えることができる。
【００５７】
［リード板５］
リード板５は、電池ホルダー４の両端面において、挿通穴２１の開口部から表出する素電池１の端面電極１Ａにスポット溶接等で溶着して固定している。リード板５は、導電性に優れた薄い金属板で構成される。リード板５は、並列ユニット２を構成する複数の素電池１の端面電極１Ａが同一平面となるように連結して、これらの素電池１を並列に接続すると共に、隣接して配置している並列ユニット２同士を直列に接続している。図に示すリード板５は、同一の電池ブロック３を構成する並列ユニット２を直列に接続する平面リード板５Ｘと、互いに隣接する電池ブロック３の並列ユニット２を直列に接続する折曲リード板５Ｙとを備えている。
【００５８】
平面リード板５Ｘは、電池ホルダー４の端面に配置されて、互いに隣接する並列ユニット２の端面電極１Ａが同一平面となるように連結して、隣接する並列ユニット２同士を直列に接続している。図に示す平面リード板５Ｘは、各々の並列ユニット２を構成する４本の素電池１を並列に接続し、かつ、互いに隣接する２組の並列ユニット２を直列に接続する。したがって、８本の素電池１を接続できるように、８個の電池接続部を多段多列に設けている。各々の電池接続部には、スポット溶接するためのスリットを設けている。さらに、図の平面リード板５Ｘは、電池ホルダー４の端面に配置する状態で、位置決ブロック２７Ａを案内する貫通穴５ｅを、８個の電池接続部の間に設けている。この平面リード板５Ｘは、貫通穴５ｅに位置決ブロック２７Ａを案内して電池ホルダー４の端面の定位置に配置される。
【００５９】
折曲リード板５Ｙは、隣接する電池ホルダー４に跨って連結されて、互いに隣接する電池ブロック３の並列ユニット２同士を直列に接続している。この折曲リード板５Ｙは、隣接する電池ブロック３を直線状に配置する状態では、図１４に示すように、中間の折曲部５ｂで折曲されて、この折曲部５ｂの両側の接続片５ｃで、隣接する電池ブロック３の並列ユニット２を直列に接続する。図に示す折曲リード板５Ｙは、各々の並列ユニット２を構成する４本の素電池１を接続片５ｃで並列に接続し、かつ、互いに隣接する２組の並列ユニット２を折曲部５ｂで直列に接続する。したがって、接続片５ｃは、４本の素電池１を接続できるように、スリットを設けた４個の電池接続部を２段２列に設けている。また、２つの接続片５ｃを連結する折曲部５ｂは、折曲しやすいように接続片５ｃよりも幅を狭くしている。接続片５ｃは、電池ホルダー４の端面に配置する状態で、位置決ブロック２７Ａを案内する貫通穴５ｅを、４個の電池接続部の間に設けている。この折曲リード板５Ｙは、接続片５ｃの貫通穴５ｅに位置決ブロック２７Ａを案内して電池ホルダー４の端面の定位置に配置される。
【００６０】
この折曲リード板５Ｙは、電池ブロック３の対角位置に配置されて、隣接する電池ブロック３の対向する側部に配置される並列ユニット２を直列に接続する。このように、奇数組の並列ユニット２を備える電池ブロック３の対角位置に折曲リード板５Ｙを配置することで、互いに隣接する電池ブロック３の両端を左右で交互に連結して直線状に配置している。
【００６１】
さらに、サブ電池ブロック６とこれに隣接する電池ブロック３も、折曲リード板５Ｙを介して連結している。この折曲リード板５Ｙは、互いに隣接する電池ブロック３とサブ電池ブロック６を直線状に配置する状態では、図１４に示すように、中間の折曲部５ｂで折曲されて、この折曲部５ｂの両側の接続片５ｃで、互いに隣接するサブ電池ブロック６と電池ブロック３の並列ユニット２同士を直列に接続している。この折曲リード板５Ｙも、接続片５ｃに設けた４個の電池接続部で、サブ電池ブロック６を構成する４本の素電池１を並列に接続している。
【００６２】
さらに、平面リード板５Ｘと折曲リード板５Ｙは、図１３と図１４に示すように、中間電位を検出するための接続端子部５ａを、上端から突出して設けている。接続端子部５ａは、クランク状に折曲してなる折曲片で、図１３に示すように、直線状に連結される電池ホルダー４の上面に引き出されると共に、その先端部を垂直に折曲して上向きに突出させている。接続端子部５ａは、その先端部に接続されるリード１４を介して、収納凹部１１に配置される回路基板８に接続している。
【００６３】
さらに、リード板５は、コアパック１０の前後の端面に配置される端面リード板５Ｚを備える。この端面リード板５Ｚは、互いに直列に接続される複数の並列ユニット２の両端に位置する端面電極１Ａに接続されて、コアパック１０の出力を取り出す。端面リード５Ｚは、Ｌ字状に折曲してなる折曲片５ｄを介して回路基板８に接続している。コアパック１０からの出力は、放電用リード線７１を介して、放電コネクタ６０に接続している。
【００６４】
以上のコアパック１０は、３個の電池ブロック３と１個のサブ電池ブロック６とを折曲リード板５Ｙを介して直線状に連結している。このコアパック１０は、図１４に示すように、最も左側の電池ブロック３と左から２番目の電池ブロック３とを連結する折曲リード板５Ｙを左右方向に折曲し、左から２番目の電池ブロック３と左から３番目の電池ブロック３とを連結する折曲リード板５Ｙを上下方向に折曲し、さらに、左から３番目の電池ブロック３とサブ電池ブロック６とを連結する折曲リード板５Ｙを左右方向に折曲している。すなわち、このコアパック１０は、３個の電池ブロック３と１個のサブ電池ブロック６とを、一対の接続片５ｃを折曲部５ｂで左右方向に折曲してなる折曲リード板５Ｙと、一対の接続片５ｃを折曲部５ｂで上下方向に折曲してなる折曲リード板５Ｙとを交互に配置して互いに直列に連結している。このコアパックは、例えば、図１８に示すように、３個の電池ブロック３と１個のサブ電池ブロック６とを２段２列に積み重ねた状態で、電池ホルダー４及びサブ電池ホルダー７の両端面に配置される複数のリード板５を、両側からスポット溶接して素電池１の端面電極１Ａに効率よく溶着できる。とくに、このバッテリパックは、電池ブロック３とサブ電池ブロック６とを２段２列に積み重ねた姿勢として、全体の長さを短くしながら、両端面に配置されるリード板５をスポット溶接できるので、スポット溶接機のストローク範囲を小さくしながら効率よくスポット溶接できる。このため、ストローク範囲の大きなスポット溶接機を導入することなく、ストローク範囲の狭い既存のスポット溶接機を有効に使用しながらスポット溶接できる。このコアパック１０は、全ての素電池１をリード板５で並列と直列に接続した後、折曲リード板５Ｙを、折曲部５ｂで所定の方向、すなわち左右方向と上下方向に折曲して、３個の電池ブロック３と１個のサブ電池ブロック６とを直線状に配置する。
【００６５】
さらに、バッテリパックは、電池のコアパックとして直線状に配置される電池ブロック及びサブ電池ブロックの総数を４個に特定しない。電池のコアパックは、図示しないが、４個以上の電池ブロック、または、３個以上の電池ブロック及び１個以上のサブ電池ブロックを、リード板で互いに直列に連結することもできる。
【００６６】
［絶縁シート］
以上のようにして複数の電池ブロック３及びサブ電池ブロック６を直線状に連結する際は、図１４に示すように、対向する電池ブロック３同士、及び電池ブロック３とサブ電池ブロック６の境界面で、リード板５がショートしないよう、絶縁シート１８を介在させる。絶縁シート１８には、絶縁性に優れた紙やプラスチックフィルムなどが利用できる。図に示す絶縁シート１８は、電池ホルダー４に設けた位置決凹部２８に嵌入する外形として、位置決凹部２８に配置されるリード板５の表面を覆うことができるようにしている。さらに、図１４に示す絶縁シート１８は、電池ホルダー４の端面に配置する状態で、位置決ブロック２７Ａを案内する貫通穴１８Ａを開口している。この貫通穴１８Ａは、位置決ブロック２７Ａを嵌入できる形状としており、この貫通穴１８Ａに位置決ブロック２７Ａを嵌入して、対向する電池ブロック３同士、及び電池ブロック３とサブ電池ブロック６の境界の定位置に絶縁シート１８を挟着して配置している。なお、図に示す絶縁シート８は、折曲された折曲リード板５Ｙの接続片５ｃの間にも介在させている。これにより、対向する接続片５ｃ同士の間で意図しない放電が生じる事態を回避できる。
【００６７】
［連結部材］
さらに、図に示すコアパック１０は、直線状に連結された複数の電池ブロック３及びサブ電池ブロック６をより強固に連結するために、連結部材を介して連結している。図に示す連結部材は、コアパックの１０の中央部を貫通する貫通ネジ１２としている。電池ホルダー４とサブ電池ホルダー７は、中央部の２ヶ所に貫通ネジ１２を挿通する貫通孔２６を開口している。このコアパック１０は、複数の電池ブロック３とサブ電池ブロック６を直線状に連結する状態で、電池ホルダー４とサブ電池ホルダー７を貫通する貫通ネジ１２を挿通し、貫通ネジ１２の先端部をナット１３にねじ込んで、複数の電池ブロック３を直線状に連結された状態に保持している。図１２に示すバッテリパックは、貫通ネジ１２の先端がねじ込まれるナット１３を、サブ電池ホルダー７のセルホルダー７Ａにインサートして固定している。ただ、ナットは、インサートすることなく、貫通孔の外側に配置することもできる。
【００６８】
さらに、複数の電池ブロック及びサブ電池ブロックを連結する連結部材は、図示しないが、電池ホルダーとサブ電池ホルダーの外周面に沿って長さ方向に配置される連結フレームとすることもできる。この連結フレームは、その両端部を、コアパックの両端に固定して、直線状に連結される複数の電池ブロック及びサブ電池ブロックを分離しないように連結する。この連結フレームは、たとえば、電池ホルダーとサブ電池ホルダーの外周面に形成される保持筒の谷間に配置して、コアパックの外形を大きくすることなく省スペースに配置できる。
【００６９】
［回路基板］
さらに、図３に示すバッテリパックは、電池のコアパック１０に接続している回路基板８を備えている。図１２と図１３に示すコアパック１０は、互いに連結してなる電池ホルダー４とサブ電池ホルダー７の上面に回路基板８を配置する収納凹部１１を設けており、この収納凹部１１に回路基板８を配置している。回路基板８は、基板ホルダ９を介してコアパック１０の定位置に配置している。図のコアパック１０は、各々のリード板５を、基板ホルダ９に配置している回路基板８に接続している。
【００７０】
回路基板８は、素電池１の充放電を制御する保護回路（図示せず）を実装している。回路基板８は、この保護回路を実現する電子部品１５を実装している。回路基板８は、図１２と図１３に示すようにコアパック１０の長さ方向に沿って延長してなる板状としている。この構造は、素電池１を直列接続する長さ方向に沿うように、延長された回路基板８を配置するので、回路基板８から各素電池１までの距離が短くなり、中間電位の検出など、各素電池１までの配線を容易となる利点が得られる。図１３では、個別のリード線を設けることなく、各電池ブロック３のリード板５から延長させた接続端子部５ａによって配線を行っており、組み立て工程を簡素化できることに加え、別部材のリード線も不要としている。
【００７１】
さらに、保護回路は、各々の電池電圧を検出して、充放電の電流を遮断する回路も備えている。この保護回路は、いずれかの電池電圧が最低電圧よりも低くなると、放電電流を遮断するスイッチング素子をオフに切り換えて、放電電流を遮断する。また、いずれかの電池電圧が最高電圧よりも高くなると、充電を停止するスイッチング素子をオフに切り換えて、充電を停止する。このように、各々の電池電圧を検出して、充放電をコントロールする保護回路を実装するバッテリパックは、素電池１を保護しながら安全に使用できる。さらに、回路基板８は、素電池１の温度異常を検出する温度検出回路も実装している。この温度検出回路は、温度センサ１９で検出される素電池１の温度が異常に上昇することを検出して、電池の放電と充電の電流を制御し、あるいは充放電を停止する等の制御をする。
【００７２】
基板ホルダ９は、回路基板８を固定して所定の位置に配置する。図１１ないし図１３に示す基板ホルダ９は、収納凹部１１に配置される薄い箱形に成形している。基板ホルダ９は、図１３に示すように、外周から突出する連結部９Ａを一体成形して設けており、この連結部９Ａを貫通する止ネジ１６を電池ホルダー４及びサブ電池ホルダー７にねじ込んで固定している。電池ホルダー４及びサブ電池ホルダー７は、止ネジ１６をねじ込むために、収納凹部１１に突出する固定ボス２９を一体成形して設けている。基板ホルダ９の連結部９Ａは、図１３に示すように、電池ホルダー４及びサブ電池ホルダー７の固定ボス２９に対向する位置に設けている。基板ホルダ９は、連結部９Ａを貫通する止ネジ１６が固定ボス２９にねじ込まれて、収納凹部１１の定位置に固定される。ただ、基板ホルダは、図示しないが、係止構造で電池ホルダー及びサブ電池ホルダーに固定することもできる。
【００７３】
さらに、図のバッテリパックは、金属製のケース本体４１と、これに収納されるコアパック１０のリード板５及び回路基板８とのショートを防止するために、コアパック１０の側面と回路基板８の上面に絶縁シート１７を配設している。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係るバッテリパックは、屋外で使用される電動機器、とくに、アシスト自転車用の電源として好適に利用できる。
【符号の説明】
【００７５】
１…電池                    １Ａ…端面電極
２…並列ユニット
３…電池ブロック
４…電池ホルダー            ４Ａ…セルホルダー
４Ｂ…セルホルダー
４Ｘ…外側端面
４Ｙ…分割端面
５…リード板                ５Ｘ…平面リード板
５Ｙ…折曲リード板
５Ｚ…端面リード板
５ａ…接続端子部
５ｂ…折曲部
５ｃ…接続片
５ｄ…折曲片
５ｅ…貫通穴
６…サブ電池ブロック
７…サブ電池ホルダー        ７Ａ…セルホルダー
７Ｂ…セルホルダー
８…回路基板
９…基板ホルダ              ９Ａ…連結部
１０…コアパック            １０Ａ…積層体
１１…収納凹部
１２…貫通ネジ
１３…ナット
１４…リード
１５…電子部品
１６…止ネジ
１７…絶縁シート
１８…絶縁シート            １８Ａ…貫通穴
１９…温度センサ
２０…保持筒
２１…挿通穴
２２…表出開口
２３…連結部
２４…連結ボス
２５…連結凹部
２６…貫通孔
２７…突出阻止部            ２７Ａ…位置決ブロック
２７Ｂ…位置決凸条
２８…位置決凹部
２９…固定ボス
３０…爪嵌合
３１…係止凸部
３２…係止部                ３２Ａ…突出片
３２Ｂ…係止孔
３４…連結ボス
３５…連結凹部
４０…外装ケース            ４０Ｘ…垂直面
４１…ケース本体
４２…閉塞部                ４２Ａ…端面プレート
４２Ｂ…周壁
４２Ｃ…リング溝
４２Ｄ…ボス
４３…閉塞部                ４３Ａ…端面プレート
４３Ｂ…周壁
４３Ｃ…リング溝
４３Ｄ…ボス
４４…凸条
４５…縦溝
４６…ねじ穴
４７…止ネジ
４８…パッキン
４９…谷間スペース
５０…収納部
５１…開口窓
５２…アンダーカット面
５３…貫通穴
５４…段差凸部
５５…収納凹部
５６…嵌合凹部
５７…隔壁                  ５７Ａ…切欠部
６０…放電コネクタ          ６０Ａ…端子挿入部
６０Ｂ…横溝
６１…放電用リード線
６２…出力端子
６３…防水パッキン
６４…閉塞プレート
６５…両面テープ
６６…止ネジ
７０…充電コネクタ          ７０Ａ…端子挿入部
７０Ｂ…コネクタ本体部
７０Ｃ…鍔部
７１…充電用リード線
７２…絶縁部
７３…絶縁チューブ
７４…絶縁樹脂
７５…パッキン              ７５Ａ…貫通孔
７６…コネクタカバー        ７６Ａ…筒部
７７…折曲連結部
７８…止ネジ
９０…電動機器              ９０Ａ…自転車
９１…装着部
９２…入力端子
９４…連結凹部
９５…荷台
９６…後輪
９７…サドル
９８…スタンド
１００…バッテリパック
２００…バッテリパック
２４０…外装ケース          ２４０Ｘ…垂直面
２５２…アンダーカット面
２６０…放電コネクタ
２７０…充電コネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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