(57)【要約】【課題】  複数の蓄電セルの接続時に、極性の間違いを防止することが可能な蓄電モジュールを提供する。【解決手段】  第１の蓄電セルが、第１の蓄電容器から突出した正極端子及び負極端子を含む。第２の蓄電セルが、第２の蓄電容器から突出した正極端子及び負極端子を含む。正極端子及び負極端子の各々に締結部が設けられている。第１の蓄電セルの正極端子と第２の蓄電セルの負極端子とが、締結部において接続されている。第１の蓄電セルを仮想的に２つ準備し、一方の第１の蓄電セルの正極端子と負極端子とを、それぞれ他方の第１の蓄電セルの負極端子と正極端子とに重ねたとき、相互に重なった正極端子及び負極端子の締結部同士が重ならないように、第１の蓄電セルの正極端子及び負極端子の締結部が設けられている。【選択図】  図１
2014086360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の蓄電容器から正極端子及び負極端子が突出し、正極端子及び負極端子の各々に締結部が設けられている第１の蓄電セルと、
第２の蓄電容器から正極端子及び負極端子が突出し、正極端子及び負極端子の各々に締結部が設けられている第２の蓄電セルと
を有し、
前記第１の蓄電セルの正極端子に設けられた前記締結部と、前記第２の蓄電セルの負極端子に設けられた前記締結部とが、相互に締結されており、
前記第２の蓄電セルの姿勢を変化させて、前記第２の蓄電セルの正極端子及び負極端子を、それぞれ姿勢変化前の第２の蓄電セルの負極端子及び正極端子に重ねたとき、姿勢変化後の前記第２の蓄電セルの正極端子に設けられた前記締結部が、前記第１の蓄電セルの正極端子に設けられた前記締結部に重ならないように、前記締結部が配置されている蓄電モジュール。
【請求項２】
前記第１の蓄電セルの正極端子及び負極端子、前記第２の蓄電セルの正極端子及び負極端子の各々に対して、前記締結部が１箇所に設けられている請求項１に記載の蓄電モジュール。
【請求項３】
前記第１の蓄電セルの正極端子及び負極端子、前記第２の蓄電セルの正極端子及び負極端子の各々に対して、前記締結部が複数箇所に設けられている請求項１に記載の蓄電モジュール。
【請求項４】
前記第１の蓄電セルの正極端子と負極端子とは、前記第１の蓄電容器から相互に反対方向に突出しており、
前記第２の蓄電セルの正極端子と負極端子とは、前記第２の蓄電容器から相互に反対方向に突出している請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。
【請求項５】
前記第１の蓄電セルの正極端子と負極端子とは、前記第１の蓄電容器から相互に同一方向に突出しており、
前記第２の蓄電セルの正極端子と負極端子とは、前記第２の蓄電容器から相互に同一方向に突出している請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。
【請求項６】
蓄電モジュールと、
前記蓄電モジュールに蓄積された電力により駆動される電動機と
を有する作業機械であって、
前記蓄電モジュールは、
第１の蓄電容器から正極端子及び負極端子が突出し、正極端子及び負極端子の各々に締結部が設けられている第１の蓄電セルと、
第２の蓄電容器から正極端子及び負極端子が突出し、正極端子及び負極端子の各々に締結部が設けられている第２の蓄電セルと
を有し、
前記第１の蓄電セルの正極端子に設けられた前記締結部と、前記第２の蓄電セルの負極端子に設けられた前記締結部とが、相互に締結されており、
前記第２の蓄電セルの姿勢を変化させて、前記第２の蓄電セルの正極端子及び負極端子を、それぞれ姿勢変化前の負極端子及び正極端子に重ねたとき、姿勢変化後の前記第２の蓄電セルの正極端子に設けられた前記締結部が、前記第１の蓄電セルの正極端子に設けられた前記締結部に重ならないように、前記締結部が配置されている作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蓄電セルを接続して構成された蓄電モジュール、及び蓄電モジュールを搭載した作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラミネート型の複数の蓄電セルを積層して直列接続した蓄電モジュールが公知である。ラミネート型の蓄電セルは、セパレータを介して交互に積層された正極板と負極板とを、２枚のラミネートフィルムで挟んで封止した構造を有する。電極タブ（電極端子）が、２枚のラミネートフィルムの間を通って外部に導出されている。蓄電セルを積層した後、積層方向の圧縮力を印加することにより、蓄電セルを機械的に支持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２０１１／０７０５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタ等においては、正極と負極とが区別される。正極と負極とが区別される複数の蓄電セルが直列接続された蓄電モジュールでは、蓄電セルの極性を間違えて接続すると、蓄電モジュールとしての所望の特性が得られなくなってしまう。
本発明の目的は、複数の蓄電セルの接続時に、極性の間違いを防止することが可能な蓄電モジュールを提供することである。本発明の他の目的は、この蓄電モジュールを搭載した作業機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一観点によると、
第１の蓄電容器から正極端子及び負極端子が突出し、正極端子及び負極端子の各々に締結部が設けられている第１の蓄電セルと、
第２の蓄電容器から正極端子及び負極端子が突出し、正極端子及び負極端子の各々に締結部が設けられている第２の蓄電セルと
を有し、
前記第１の蓄電セルの正極端子に設けられた前記締結部と、前記第２の蓄電セルの負極端子に設けられた前記締結部とが、相互に締結されており、
前記第２の蓄電セルの姿勢を変化させて、前記第２の蓄電セルの正極端子及び負極端子を、それぞれ姿勢変化前の第２の蓄電セルの負極端子及び正極端子に重ねたとき、姿勢変化後の前記第２の蓄電セルの正極端子に設けられた前記締結部が、前記第１の蓄電セルの正極端子に設けられた前記締結部に重ならないように、前記締結部が配置されている蓄電モジュールが提供される。
【０００６】
本発明の他の観点によると、
蓄電モジュールと、
前記蓄電モジュールに蓄積された電力により駆動される電動機と
を有する作業機械であって、
前記蓄電モジュールは、
第１の蓄電容器から正極端子及び負極端子が突出し、正極端子及び負極端子の各々に締結部が設けられている第１の蓄電セルと、
第２の蓄電容器から正極端子及び負極端子が突出し、正極端子及び負極端子の各々に締結部が設けられている第２の蓄電セルと
を有し、
前記第１の蓄電セルの正極端子に設けられた前記締結部と、前記第２の蓄電セルの負極端子に設けられた前記締結部とが、相互に締結されており、
前記第２の蓄電セルの姿勢を変化させて、前記第２の蓄電セルの正極端子及び負極端子を、それぞれ姿勢変化前の負極端子及び正極端子に重ねたとき、姿勢変化後の前記第２の蓄電セルの正極端子に設けられた前記締結部が、前記第１の蓄電セルの正極端子に設けられた前記締結部に重ならないように、前記締結部が配置されている作業機械が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
第１の蓄電セル及び第２の蓄電セルの極性の反転を、締結部の重なり具合によって、容易に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１Ａ及び図１Ｂは、第１の群に属する第１の蓄電セルの斜視図であり、図１Ｃ及び図１Ｄは、第２の群に属する第２の蓄電セルの斜視図である。
【図２】図２Ａは、実施例１による蓄電モジュールの一部の概略平面図であり、図２Ｂは、図２Ａに示した積層構造の一部の側面図である。
【図３】図３Ａは、第２の蓄電セルの１つが、積層方向に平行な直線を回転中心として１８０°回転した姿勢で積み重なった状態の積層構造の概略平面図であり、図３Ｂは、図３Ａに示した積層構造の一部の側面図である。
【図４】図４は、実施例１による蓄電モジュールに用いられる枠体及び伝熱板の斜視図である。
【図５】図５Ａは、枠体及び伝熱板の平面図であり、図５Ｂは、枠体及び伝熱板の底面図である。
【図６】図６は、実施例１による蓄電モジュールを構成するセルユニットの斜視図である。
【図７】図７Ａ及び図７Ｂは、それぞれセルユニットの平面図及び底面図である。
【図８】図８は、図７Ａ及び図７Ｂの一点鎖線８−８における断面図である。
【図９】図９は、複数のセルユニットを重ねた状態の断面図である。
【図１０】図１０Ａは、実施例１による蓄電モジュールの平面図であり、図１０Ｂは、図１０Ａの一点鎖線１０Ｂ−１０Ｂにおける断面図である。
【図１１】図１１Ａ及び図１１Ｂは、それぞれ実施例１による蓄電モジュールが収容される上部筐体及び下部筐体の斜視図である。
【図１２】図１２Ａ及び図１２Ｂは、それぞれ実施例１の変形例による第１の蓄電セル及び第２の蓄電セルの斜視図である。
【図１３】図１３Ａは、実施例２による蓄電モジュールの積層構造の概略図であり、図１３Ｂは、左側の第２の蓄電セルの負極端子から正極端子に向かう方向が反転した構成例の概略図であり、図１３Ｃは、左から２番目の第２の蓄電セルを配置すべき位置に、第１の蓄電セルが配置された構成例の概略図である。
【図１４】図１４Ａ及び図１４Ｂは、実施例３による蓄電モジュールに用いられる第１の蓄電セルの斜視図であり、図１４Ｃ及び図１４Ｄは、実施例３による蓄電モジュールに用いられる第２の蓄電セルの斜視図である。
【図１５】図１５Ａは、実施例３による蓄電モジュールの概略平面図であり、図１５Ｂは、第２の蓄電セルの表裏が反転して積み重ねられた状態の積層構造の概略平面図である。
【図１６】図１６は、実施例４による作業機械の側面図である。
【図１７】図１７は、実施例４による作業機械のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［実施例１］
図１Ａ〜図１１Ｂを参照して、実施例１による蓄電モジュールについて説明する。実施例１による蓄電モジュールは、第１の群に属する第１の蓄電セルと、第２の群に属する第２の蓄電セルとを含む。
【００１０】
図１Ａ及び図１Ｂに、第１の群に属する第１の蓄電セル３１Ａの斜視図を示し、図１Ｃ及び図１Ｄに、第２の群に属する第２の蓄電セル３１Ｂの斜視図を示す。第１の蓄電セル３１Ａは、蓄電容器５０、正極端子３３ＡＰ、及び負極端子３３ＡＮを含む。蓄電容器５０は、平面形状が長方形の板状の外形を有する。正極端子３３ＡＰ及び負極端子３３ＡＮは、それぞれ蓄電容器５０の一組の対辺から、相互に反対方向に突出している（引き出されている）。
【００１１】
蓄電容器５０の、一方の表面はほぼ平坦であり、他方の表面は、蓄電容器５０内に格納されている部材の外形を反映して膨らんだ形状を有する。平坦な表面を「背面」といい、膨らんだ表面を「腹面」ということとする。図１Ａ及び図１Ｂにおいて、手前を向く表面が腹面であり、奥側を向く表面が背面である。
【００１２】
正極端子３３ＡＰ及び負極端子３３ＡＮの各々は、蓄電容器５０の背面を含む仮想平面に沿って、蓄電容器５０から引き出されており、その先端が腹面側に向かって曲げられている。正極端子３３ＡＰ及び負極端子３３ＡＮの各々の先端に、複数（図１Ａにおいては２個）の締結部３８が設けられている。締結部３８は、正極端子３３ＡＰ及び負極端子３３ＡＮの先端の縁から内側に向かって形成されたＵ字状の切り込みで構成される。後に詳細に説明するように、この切り込みにねじが通される。なお、締結部３８を、切り込みに代えて、貫通孔としてもよい。
【００１３】
正極端子３３ＡＰ及び負極端子３３ＡＮの幅方向の中心は、蓄電容器５０の、正極端子３３ＡＰ及び負極端子３３ＡＮが引き出されている一組の対辺の各々の中点と一致する。すなわち、正極端子３３ＡＰ及び負極端子３３ＡＮは、蓄電容器５０の一つの縁の中央に配置されている。図１Ａ及び図１Ｂにおいて、第１の蓄電セル３１Ａの極性を容易に把握できるようにするために、負極端子３３ＡＮから正極端子３３ＡＰに向かう矢印を付している。図１Ａに示した第１の蓄電セル３１Ａを、蓄電容器５０の背面に垂直で、かつ蓄電容器５０の中心を通過する直線を回転中心３２として１８０°回転させた姿勢の第１の蓄電セル３１Ａを図１Ｂに示す。図１Ａに示した負極端子３３ＡＮから正極端子３３ＡＰに向かう矢印と、図１Ｂに示した負極端子３３ＡＮから正極端子３３ＡＰに向かう矢印とは、反平行の関係を有する。
【００１４】
仮想的に２つの第１の蓄電セル３１Ａを準備し、一方の第１の蓄電セル３１Ａ（図１Ａ）の正極端子３３ＡＰと負極端子３３ＡＮとを、それぞれ他方の第１の蓄電セル３１Ａ（図１Ｂ）の負極端子３３ＡＮと正極端子３３ＡＰとに重ねたとき、正極端子３３ＡＰと負極端子３３ＡＮとは、その幅方向に関して重なるが、締結部３８同士は重ならない。例えば、図１Ａに示した状態で、正極端子３３ＡＰの２つの締結部３８は、正極端子３３ＡＰの幅方向に関して右側に偏って配置されており、図１Ｂに示した状態で、負極端子３３ＡＮの２つの締結部３８は、負極端子３３ＡＮの幅方向に関して左側に偏って配置されている。このように、第１の蓄電セル３１Ａの締結部３８は、回転中心３２に関して２回対称とならない位置に設けられている。
【００１５】
図１Ｃ及び図１Ｄを参照して、第２の蓄電セル３１Ｂと第１の蓄電セル３１Ａとの相違点について説明する。第２の蓄電セル３１Ｂの正極端子３３ＢＰ及び負極端子３３ＢＮの
先端部分が、背面側に向かって曲げられている。図１Ｃ及び図１Ｄにおいて、第２の蓄電セル３１Ｂの極性を容易に把握できるようにするために、負極端子３３ＢＮから正極端子３３ＢＰに向かう白抜き矢印を付している。実線の矢印（図１Ａ、図１Ｂ）が、第１の蓄電セル３１Ａを表し、白抜きの矢印（図１Ｃ、図１Ｄ）が、第２の蓄電セル３１Ｂを表している。
【００１６】
図１Ｃに示した第２の蓄電セル３１Ｂを、蓄電容器５０の背面に垂直で、かつ蓄電容器５０の中心を通過する直線を回転中心３２として１８０°回転させた姿勢の第２の蓄電セル３１Ｂを図１Ｄに示す。図１Ｃに示した負極端子３３ＢＮから正極端子３３ＢＰに向かう白抜き矢印と、図１Ｄに示した負極端子３３ＢＮから正極端子３３ＢＰに向かう白抜き矢印とは、反平行の関係を有する。
【００１７】
仮想的に２つの第２の蓄電セル３１Ｂを準備し、一方の第２の蓄電セル３１Ｂ（図１Ｃ）の負極端子３３ＢＮと正極端子３３ＢＰとを、それぞれ他方の第２の蓄電セル３１Ｂ（図１Ｄ）の負極端子３３ＢＮと正極端子３３ＢＰとに重ねたとき、相互に重なった正極端子３３ＢＰ及び負極端子３３ＢＮに設けられている締結部３８同士は重ならない。すなわち、第２の蓄電セル３１Ｂの締結部３８も、第１の蓄電セル３１Ａと同様に、回転中心３２に関して２回対称とならない位置に設けられている。
【００１８】
図２Ａに、実施例１による蓄電モジュールの一部の概略平面図を示す。第１の蓄電セル３１Ａと第２の蓄電セル３１Ｂとが交互に積み重ねられている。第１の蓄電セル３１Ａの腹面と第２の蓄電セル３１Ｂの腹面とが向かい合い、第１の蓄電セル３１Ａの背面と第２の蓄電セル３１Ｂの背面とが向かい合う。第１の蓄電セル３１Ａは、すべて同じ姿勢で並び、第２の蓄電セル３１Ｂも、すべて同じ姿勢で並んでいる。積み重ね方向をｚ方向とするｘｙｚ直交座標系を定義する。第１の蓄電セル３１Ａの負極端子３３ＡＮから正極端子３３ＡＰに向かう方向をｙ軸の負の向きと定義する。第１の蓄電セル３１Ａの腹面が向く方向を、ｚ軸の負の方向と定義する。第２の蓄電セル３１Ｂの負極端子３３ＢＮから正極端子３３ＢＰに向かう方向は、ｙ軸の正の方向に一致する。
【００１９】
正極端子３３ＡＰ、３３ＢＰ、及び負極端子３３ＡＮ、３３ＢＮのいずれも、先端においてｚ軸の負の方向に折り曲げられている。第２の蓄電セル３１Ｂの負極端子３３ＢＮは、腹面側の第１の蓄電セル３１Ａに近づく方向に湾曲しており、負極端子３３ＢＮの先端部分が、正極端子３３ＡＰの先端部分に重なっている。さらに、正極端子３３ＡＰの締結部３８と、負極端子３３ＢＮの締結部３８とが重なる。負極端子３３ＡＮの先端部分と、正極端子３３ＢＰの先端部分とが重なっている。さらに、負極端子３３ＡＮの締結部３８と、正極端子３３ＢＰの締結部３８とが重なる。
【００２０】
図２Ｂに、図２Ａに示した積層構造の一部の側面図を示す。第１の蓄電セル３１Ａの正極端子３３ＡＰの先端部分と、第２の蓄電セル３１Ｂの負極端子３３ＢＮの先端部分とが重ねられている。このとき、正極端子３３ＡＰの締結部３８と、負極端子３３ＢＮの締結部３８とが、ほぼ同じ位置に配置され、相互に重なる。相互に重ねられた締結部３８にねじ３４（図２Ａ）が通されて、正極端子３３ＡＰと負極端子３３ＢＮとが接続される。同様に、負極端子３３ＡＮと正極端子３３ＢＰも、ねじ３４によって接続される。これにより、複数の第１の蓄電セル３１Ａと第２の蓄電セル３１Ｂとの直列回路が構成される。
【００２１】
図３Ａに、第２の蓄電セル３１Ｂの１つが、ｚ方向に平行な直線を回転中心として１８０°回転した姿勢で積み重なった状態の積層構造の概略平面図を示す。図３Ａにおいて、左側の第２の蓄電セル３１Ｂの負極端子３３ＢＮから正極端子３３ＢＰを向く方向が、正規の方向（ｙ軸の正の方向）とは反対方向（ｙ軸の負の方向）を向いている。このため、第１の蓄電セル３１Ａの正極端子３３ＡＰと、第２の蓄電セル３１Ｂの正極端子３３ＢＰ
とが重なる。
【００２２】
図３Ｂに、図３Ａに示した積層構造の一部の側面図を示す。第２の蓄電セル３１Ｂが、正規の姿勢から１８０°回転しているため、第１の蓄電セル３１Ａの正極端子３３ＡＰの締結部３８と、第２の蓄電セル３１Ｂの正極端子３３ＢＰの締結部３８とは、相互に重ならない。
【００２３】
締結部３８の上述の配置は、下記のように言い換えることができる。図２Ａに示した正規の状態から、第２の蓄電セル３１Ｂ（図２Ａにおいて左側の第２の蓄電セル３１Ｂ）の姿勢を変化させて、図３Ａに示したように、正極端子３３ＢＰ及び負極端子３３ＢＮを、それぞれ姿勢変化前の第２の蓄電セル３１Ｂ（図２Ａ）の負極端子３３ＢＮ及び正極端子３３ＢＰに重ねたとき、姿勢変化後の第２の蓄電セル３１Ｂの正極端子３３ＢＰに設けられた締結部３８が、第１の蓄電セル３１Ａ（図３Ａにおいて左端の第１の蓄電セル３１Ａ）の正極端子３３ＡＰに設けられた締結部３８に重ならない。
【００２４】
第１の蓄電セル３１Ａが、正規の姿勢から１８０°回転している場合にも、同様に、第１の蓄電セル３１Ａの締結部３８と、第２の蓄電セル３１Ｂの締結部３８とが重ならない。従って、締結部３８にねじ３４（図２Ａ）を通すことができない。これにより、作業者は、第１の蓄電セル３１Ａ及び第２の蓄電セル３１Ｂの姿勢（極性）が間違っていることに、容易に気付くことができる。
【００２５】
図４に、実施例１による蓄電モジュールに用いられる枠体２０及び伝熱板２１の斜視図を示す。図５Ａに、枠体２０及び伝熱板２１の平面図を示し、図５Ｂに、枠体２０及び伝熱板２１の底面図を示す。以下、図４、図５Ａ、及び図５Ｂを参照しながら、枠体２０及び伝熱板２１の構造について説明する。
【００２６】
長方形の外周線に沿う形状を有する枠体２０の内側に、ラミネート型の第１の蓄電セル３１Ａ及び第２の蓄電セル３１Ｂ（図１Ａ〜図１Ｄ）が収容される。枠体２０のｚ軸の正の方向を向く面を上面と定義し、負の方向を向く面を底面と定義する。枠体２０は、長方形のｘ方向に平行な辺に沿う部分（ｘ方向部分）２０ｘと、ｙ方向に平行な辺に沿う部分（ｙ方向部分）２０ｙとを含む。枠体２０の底面に伝熱板２１が取り付けられている。伝熱板２１は、長方形の平面形状を有し、枠体２０に囲まれた領域の大部分を塞ぐように配置されている。
【００２７】
枠体２０には、絶縁性の樹脂、例えばＡＢＳ樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等が用いられる。伝熱板２１には、熱伝導率の高い金属、例えばアルミニウムが用いられる。
【００２８】
枠体２０の四隅よりもやや内側の上面に、ｚ軸の正の向きに突出した凸部２２（図４、図５Ａ）が形成されている。凸部２２の各々は、中空の円筒形状を有する。枠体２０の底面の、凸部２２に対応する領域に、凹部２９（図５Ｂ）が形成されている。複数の枠体２０をｚ方向に重ね合わせる時、ｚ方向の負の側の枠体２０の凸部２２が、ｚ方向の正の側の枠体２０の凹部２９内に挿入される。これにより、複数の枠体２０の、ｘｙ面内における相対位置が拘束される。
【００２９】
伝熱板２１は、枠体２０のｙ方向部分２０ｙの間に架け渡されており、ｘ方向部分２０ｘからは離れている。このため、枠体２０のｘ方向部分２０ｘと伝熱板２１との間には、開口部２３が形成されている。伝熱板２１は、枠体２０のｙ方向部分２０ｙの外側の縁よりもさらに外側まではみ出している。
【００３０】
枠体２０のｙ方向部分２０ｙのうち、伝熱板２１と重なる領域２０Ａの上面が、他の領域よりも低くなっている。低い領域２０Ａと、他の領域との段差は、伝熱板２１の厚さよりも高い。複数の枠体２０をｚ方向に重ね合わせた時、伝熱板２１が低い領域２０Ａ内に収まる。このため、枠体２０をｚ方向に積層したとき、伝熱板２１は、ｚ方向の負の側の枠体２０の上面と、ｚ方向の正の側の枠体２０の底面との接触を妨げない。
【００３１】
枠体２０のｘ方向部分２０ｘの一部の領域２０Ｂが、他の領域よりも低くなっている。この低い領域２０Ｂの上に、正極端子３３ＡＰ、３３ＢＰ、負極端子３３ＡＮ、３３ＢＮ（図１Ａ〜図１Ｄ）が配置される。
【００３２】
枠体２０のｘ方向部分２０ｘの外周側の表面に、複数、例えば３個のねじ穴（ねじ止め部）２４が形成されている。ねじ穴２４が形成された表面から間隙を隔てて、その表面と平行に保護板２５が配置されている。保護板２５は、支持壁２６を介して枠体２０に支持されている。支持壁２６は、ねじ穴２４が形成された表面と保護板２５との間の間隙と、低い領域２０Ｂの上の空間との連絡を妨げない位置に配置されている。
【００３３】
保護板２５に、貫通孔２８が形成されている。貫通孔２８は、ねじ穴２４をｙ方向に延長した仮想円柱と保護板２５との交差箇所に配置されている。貫通孔２８にドライバーを挿入し、ねじ穴２４にねじを螺合させることができる。
【００３４】
一対のｘ方向部分２０ｘの外側の表面に、それぞれ被結束部２７が形成されている。被結束部２７は、門形フレーム形状を有し、ｘ方向に通り抜け可能な開口を画定する。
【００３５】
枠体２０、保護板２５、支持壁２６及び被結束部２７は、樹脂で一体成型される。伝熱板２１は、例えば枠体２０にねじ止めされる。または、枠体２０の成型時に伝熱板２１を枠体２０に固着させてもよい。
【００３６】
図６に、実施例１による蓄電モジュールを構成するセルユニット４０の斜視図を示す。図７Ａ及び図７Ｂに、それぞれセルユニット４０の平面図及び底面図を示す。図８に、図７Ａ及び図７Ｂの一点鎖線８−８における断面図を示す。以下、図６、図７Ａ、図７Ｂ、及び図８を参照しながら、セルユニット４０の構造について説明する。
【００３７】
セルユニット４０は、枠体２０、伝熱板２１、第１の蓄電セル３１Ａ、及び第２の蓄電セル３１Ｂを含む。図８に示すように、第１の蓄電セル３１Ａと第２の蓄電セル３１Ｂとが、腹面同士を対向させて重ねられ、伝熱板２１の上面側に載置されている。第１の蓄電セル３１Ａ及び第２の蓄電セル３１Ｂが枠体２０の内側に支持される。図７Ａに示すように、ｚ軸に平行な視線で見た時、枠体２０は、第１の蓄電セル３１Ａ及び第２の蓄電セル３１Ｂの蓄電容器５０を取り囲んでいる。
【００３８】
枠体２０の底面側（伝熱板２１側）に配置された第２の蓄電セル３１Ｂの正極端子３３ＢＰは、図７Ｂ、図８に示すように、ｙ方向の正の側（図７Ｂ、図８において左側）の開口部２３を通過して枠体２０の底面側の空間まで導出されている。ｙ方向の負の側（図７Ｂ、図８において右側）の負極端子３３ＢＮは、枠体２０のｘ方向部分２０ｘの低い領域２０Ｂ（図４、図５Ａ、図８）上を通過して、ｘ方向部分２０ｘと保護板２５との間の間隙に挿入される。
【００３９】
枠体２０の上面側に配置された第１の蓄電セル３１Ａの正極端子３３ＡＰ及び負極端子３３ＡＮは、図６、図７Ａ、図８に示すように、それぞれ枠体２０のｘ方向部分２０ｘの低い領域２０Ｂの上を通って、ｘ方向部分２０ｘと保護板２５との間の間隙に挿入される。第１の蓄電セル３１Ａの正極端子３３ＡＰと、第２の蓄電セル３１Ｂの負極端子３３Ｂ
Ｎとは、ｘ方向部分２０ｘと保護板２５との間の間隙内において相互に重なる。第１の蓄電セル３１Ａの上面（背面）は、枠体２０の上面よりも上方にはみ出ている。すなわち、第１の蓄電セル３１Ａと第２の蓄電セル３１Ｂとの合計の厚さは、枠体２０の底面から上面までの厚さよりも厚い。
【００４０】
図９に、複数のセルユニット４０を重ねた状態の断面図を示す。ｚ方向の負の側の枠体２０の凸部２２が、ｚ方向の正の側の枠体２０の凹部２９（図５Ｂ）内に挿入される。これにより、複数のセルユニット４０のｘｙ面内における位置が拘束される。凸部２２と凹部２９とを、「位置決め部」ということとする。
【００４１】
ｚ方向に隣り合う２つのセルユニット４０のうち、ｚ方向の正の側のセルユニット４０の第２の蓄電セル３１Ｂの正極端子３３ＢＰが、ｚ方向の負の側のセルユニット４０のｘ方向部分２０ｘと保護板２５との間の間隙に挿入される。これにより、ｚ方向の負の側のセルユニット４０の、第１の蓄電セル３１Ａの負極端子３３ＡＮと、ｚ方向の正の側のセルユニット４０の、第２の蓄電セル３１Ｂの正極端子３３ＢＰとが、ｙ方向の正の側（図９において左側）のｘ方向部分２０ｘと保護板２５との間の間隙内で相互に重なる。
【００４２】
ｙ方向の負の側（図９において右側）のｘ方向部分２０ｘと保護板２５との間の間隙内においては、１つのセルユニット４０に収容された第１の蓄電セル３１Ａの正極端子３３ＡＰと、第２の蓄電セル３１Ｂの負極端子３３ＢＮとが相互に重なる。正極端子３３ＡＰの締結部３８（図１Ａ）及び負極端子３３ＢＮの締結部３８（図１Ｃ）にねじ３４を通し、ねじ穴２４に螺合させることにより、正極端子３３ＡＰと負極端子３３ＢＮとを電気的に接続すると共に、枠体２０に固定することができる。同様に、ｙ軸の正の側において、負極端子３３ＡＮと正極端子３３ＢＰとを電気的に接続すると共に、枠体２０に固定することができる。これにより、複数の第１の蓄電セル３１Ａ及び第２の蓄電セル３１Ｂが直列接続される。保護板２５に貫通孔２８が形成されているため、セルユニット４０を積層した状態でも、ねじ３４を外部から締め付けることができる。
【００４３】
ｙ方向の負の側の保護板２５を枠体２０に支持する支持壁２６は、正極端子３３ＡＰ及び負極端子３３ＢＮが、ｚ方向に隣接するセルユニット４０の、正極端子３３ＡＰ及び負極端子３３ＢＮに接触することを防止する機能を併せ持つ。ｙ方向の正の側の保護板２５を支持する支持壁２６は、同一のセルユニット４０内の負極端子３３ＡＮと正極端子３３ＢＰとが接触することを防止する機能を併せ持つ。
【００４４】
枠体２０の底面側に配置された第２の蓄電セル３１Ｂは、当該第２の蓄電セル３１Ｂを収容するセルユニット４０の伝熱板２１に接触し、熱的に結合する。枠体２０の上面側に配置された第１の蓄電セル３１Ａは、当該第１の蓄電セル３１Ａを収容するセルユニット４０の、ｚ方向の正の側に隣接するセルユニット４０の伝熱板２１に接触し、熱的に結合する。
【００４５】
電圧監視用配線４２の一端が、ねじ３４により正極端子３３ＡＰ及び負極端子３３ＢＮ、または正極端子３３ＢＰ及び負極端子３３ＡＮに電気的に接続されている。セルユニット４０の、ｙ軸の正の側のｘ方向部分２０ｘ、及びｙ軸の負の側のｘ方向部分２０ｘに、電圧監視用配線４２が１本ずつ接続される。このため、１つのセルユニット４０から、２本の電圧監視用配線４２が引き出される。
【００４６】
図１０Ａに、実施例１による蓄電モジュール６０の平面図を示す。複数のセルユニット４０が積層されている。加圧機構によって、セルユニット４０の積層構造に積層方向の圧縮力が印加される。加圧機構は、積層構造の両端に配置された加圧板４３、及び複数、例えば４本のタイロッド４４を含む。タイロッド４４は、一方の加圧板４３を貫通し他方の
加圧板４３まで到達している。タイロッド４４の先端にボルトを締め付けることにより、２枚の加圧板４３に、両者を近づける向きの力が印加されている。これにより、セルユニット４０の積層構造に積層方向の圧縮力が印加される。タイロッド４４は、枠体２０に形成された貫通孔を通過する。この貫通孔は、凸部２２（図４、図５Ａ）及び凹部２９（図５Ｂ）と同心円状に配置されている。図１０Ａの右端に配置された枠体２０の凸部２２の先端が加圧板４３に接触する場合には、右端の伝熱板２１と加圧板４３との間にスペーサを挿入すればよい。このスペーサは、右端に配置された枠体２０の凸部２２の先端が加圧板４３に接触することを回避する。
【００４７】
加圧板４３の外側の表面に、絶縁碍子４６を介して中継バスバー４５が取り付けられている。右端のセルユニット４０の負極端子３３ＡＮ、及び左端のセルユニット４０の正極端子３３ＢＰが、それぞれ中継バスバー４５に電気的に接続されている。中継バスバー４５は、第１の蓄電セル３１Ａ及び第２の蓄電セル３１Ｂの直列接続回路の充放電を行うための端子となる。
【００４８】
加圧板４３の１つの縁が、Ｌ字型に折り曲げられている。折り曲げ箇所よりも先端の部分に、ねじ止め用のＵ字型の切り込み４７が形成されている。
【００４９】
セルユニット４０の各々から２本の電圧監視用配線４２が引き出されている。位置拘束構造４１が電圧監視用配線４２の位置を拘束している。位置拘束構造４１は、被結束部２７（図４、図５Ａ、図５Ｂ）と、結束バンドにより構成される。結束バンドが、複数の電圧監視用配線４２を、被結束部２７と共に結束する。これにより、電圧監視用配線４２の位置が拘束される。
【００５０】
図１０Ｂに、図１０Ａの一点鎖線１０Ｂ−１０Ｂにおける断面図を示す。実施例１による蓄電モジュール６０が、下部筐体１１０の底面に、ねじ６１により固定されている。伝熱板２１の端面が、下部筐体１１０の底面に接触する。蓄電モジュール６０の上に、上部筐体１１１が配置されている。伝熱板２１の上側の端面が、上部筐体１１１に接触する。伝熱板２１は、第１の蓄電セル３１Ａ及び第２の蓄電セル３１Ｂで発生した熱を下部筐体１１０及び上部筐体１１１まで伝達させる。
【００５１】
図１１Ａ及び図１１Ｂに、それぞれ実施例１による蓄電モジュールが収容される上部筐体１１１及び下部筐体１１０の斜視図を示す。
【００５２】
図１１Ｂに示すように、下部筐体１１０は、長方形の底面１２０と、その縁から上方に向かって延びる４枚の側面１２１とを含む。下部筐体１１０の上部は開放されている。下部筐体１１０の開放部が、上部筐体１１１（図１１Ａ）で塞がれる。側面１２１の上端に鍔１２７が設けられている。鍔１２７に、ボルトを通すための複数の貫通孔１２８が形成されている。下部筐体１１０及び上部筐体１１１の各々は、例えば鋳造法により形成される。
【００５３】
底面１２０に、２つの蓄電モジュール６０（図１０Ａ、図１０Ｂ）が搭載される。蓄電モジュール６０は、切り込み４７（図１０Ａ）の位置で底面１２０にねじ止めされる。２つの蓄電モジュール６０は、その積層方向が相互に平行になる姿勢で配置される。蓄電モジュール６０の各々の積層方向と交差する１つの側面１２１に開口１２３が形成されている。
【００５４】
開口１２３が形成された側面１２１の外側に、開口１２３を塞ぐように、コネクタボックス１２４が配置されている。コネクタボックス１２４の上面は開放されている。この開放部は、コネクタによって塞がれる。蓄電モジュール６０が、コネクタを介して外部の電
気回路に接続される。一例として、外部の電気回路には、電圧監視部品、充放電制御装置等が含まれる。２つの蓄電モジュール６０は、コネクタボックス１２４とは反対側の端部において、ヒューズ及び安全スイッチを介して相互に接続される。
【００５５】
上部筐体１１１は、上面１４０と、その縁から下方に延びる側面１４１を含む。上面１４０の外周は、下部筐体１１０の底面１２０の外周に整合する。上部筐体１１１の側面１４１の高さは、下部筐体１１０の側面１２１の高さより低い。例えば、側面１４１の高さは、側面１２１の高さの約２５％である。側面１４１の下端に鍔１４２が設けられている。鍔１４２に、複数の貫通孔１４３が形成されている。貫通孔１４３は、下部筐体１１０の貫通孔１２８に対応する位置に配置されている。
【００５６】
上部筐体１１１の上面１４０、及び下部筐体１１０の底面１２０の内部に、冷却媒体を流すための流路が形成されている。
【００５７】
下部筐体１１０の貫通孔１２８と、上部筐体１１１の貫通孔１４３とにボルトを通し、ナットで締め付けることにより、蓄電モジュール６０を上下方向から挟み込む。図１０Ｂに示したように、伝熱板２１が下部筐体１１０と上部筐体１１１とで上下方向から挟まれることにより、蓄電モジュール６０が筐体内に強固に、かつ摺動不能に固定される。また、伝熱板２１と下部筐体１１０、及び伝熱板２１と上部筐体１１１との間の熱伝達効率を高めることができる。上部筐体１１１に形成された流路及び下部筐体１１０に形成された流路を流れる冷却媒体が、伝熱板２１（図１０Ｂ）を介して第１の蓄電セル３１Ａ及び第２の蓄電セル３１Ｂ（図１０Ｂ）を冷却する。
【００５８】
上記実施例１においては、セルユニット４０を積み重ねた後、ねじ３４（図９）を締め付けることにより、複数の第１の蓄電セル３１Ａ、第２の蓄電セル３１Ｂ、及び電圧監視用配線４２を電気的に接続することができる。第１の蓄電セル３１Ａと第２の蓄電セル３１Ｂとを電気的に接続した後、セルユニット４０を積み重ねる手順では、セルユニット４０を積層する時に、作業者が、電極端子の接続箇所を変形させると同時にセルユニット４０の位置合わせを行う必要がある。変形と位置合わせを同時に行うことは困難である。実施例１による構造を採用することにより、作業者は、容易にセルユニット４０を積み重ねることができる。
【００５９】
また、実施例１においては、タイロッド４４及び加圧板４３（図１０Ａ）で圧縮力を印加した後に、正極端子３３ＡＰ、３３ＢＰ、負極端子３３ＡＮ、３３ＢＮを枠体２０にねじ止めすることができる。セルユニット４０の積層構造に圧縮力を印加すると、第１の蓄電セル３１Ａ及び第２の蓄電セル３１Ｂが変形することにより、複数のセルユニット４０が積層方向（ｚ方向）に相対的に変位する。この時点で正極端子３３ＡＰ、３３ＢＰ、負極端子３３ＡＮ、３３ＢＮが枠体２０に固定されていないため、正極端子３３ＡＰ、３３ＢＰ、負極端子３３ＡＮ、３３ＢＮの変形は生じない。このため、正極端子３３ＡＰ、３３ＢＰ、負極端子３３ＡＮ、３３ＢＮの変形に起因する第１の蓄電セル３１Ａ及び第２の蓄電セル３１の損傷を防止することができる。
【００６０】
さらに、実施例１では、位置拘束構造４１が電圧監視用配線４２（図１０Ａ）の位置を拘束するため、多数の電圧監視用配線４２が散在してしまうことを防止することができる。これにより、蓄電モジュール６０を下部筐体１１０（図１１Ｂ）に装填する作業を容易に行うことが可能になる。
【００６１】
さらに、すでに説明したように、実施例１による蓄電モジュールの組み立て時に、作業者が、第１の蓄電セル３１Ａ及び第２の蓄電セル３１Ｂの極性の反転を、容易に検知することができる。このため、組み立て作業の効率を高めることができる。
【００６２】
図１２Ａ及び図１２Ｂに、それぞれ実施例１の変形例による第１の蓄電セル３１Ａ及び第２の蓄電セル３１Ｂの斜視図を示す。実施例１では、図１Ａ〜図１Ｄに示したように、正極端子３３ＡＰ、３３ＢＰ、負極端子３３ＡＮ、３３ＢＮの各々に、２つの締結部３８が設けられていた。図１２Ａ及び図１２Ｂに示した変形例では、正極端子３３ＡＰ、３３ＢＰ、負極端子３３ＡＮ、３３ＢＮの各々に、１つの締結部３８が設けられている。
【００６３】
締結部３８は、正極端子３３ＡＰ、３３ＢＰ、負極端子３３ＡＮ、３３ＢＮの各々の幅方向の中心から片方向にずれた位置に配置されている。この変形例においても、第１の蓄電セル３１Ａを仮想的に２つ準備し、一方の第１の蓄電セル３１Ａの正極端子３３ＡＰと負極端子３３ＡＮとを、それぞれ他方の第１の蓄電セル３１Ａの負極端子３３ＡＮと正極端子３３ＡＰとに重ねたとき、相互に重なった正極端子３３ＡＰ及び負極端子３３ＡＮの締結部３８同士が重ならない。このため、組み立て作業時に、極性の反転を容易に検知することができる。
【００６４】
［実施例２］
図１３Ａに、実施例２による蓄電モジュールの積層構造の概略図を示す。以下、実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実施例１では、図１Ａ〜図１Ｄに示したように、第１の蓄電セル３１Ａ及び第２の蓄電セル３１Ｂの蓄電容器５０の一方の表面（背面）が平坦であり、他方の表面（腹面）が膨らんでいた。実施例２では、蓄電容器５０の両面が膨らんでいる。
【００６５】
第１の蓄電セル３１Ａの正極端子３３ＡＰ、負極端子３３ＡＮ、第２の蓄電セル３１Ｂの正極端子３３ＢＰ、負極端子３３ＢＮは、すべて同一方向に折り曲げられている。第２の蓄電セル３１Ｂの正極端子３３ＢＰ及び負極端子３３ＢＮは、先端の折り曲げ箇所よりも基部側において、それぞれ接続すべき第１の蓄電セル３１Ａに近づく方向に湾曲している。このため、第２の蓄電セル３１Ｂの正極端子３３ＢＰ及び負極端子３３ＢＮは、第１の蓄電セル３１Ａの正極端子３３ＡＰ及び負極端子３３ＡＮよりも長い。
【００６６】
図１３Ｂに、左側の第２の蓄電セル３１Ｂの負極端子３３ＢＮから正極端子３３ＢＰに向かう方向が反転した構成例を示す。この場合、図１３Ｂの左端の第１の蓄電セル３１Ａの正極端子３３ＡＰと、左側の第２の蓄電セル３１Ｂの正極端子３３ＢＰとが重なる。実施例１の図３Ｂに示した場合と同様に、正極端子３３ＡＰの締結部３８と正極端子３３ＢＰの締結部３８とは、重ならない。このため、実施例１と同様に、極性反転時の誤接続を防止することができる。
【００６７】
実施例１では、第１の蓄電セル３１Ａの正極端子３３ＡＰ及び負極端子３３ＡＮが、腹面側に向かって折り曲げられており、第２の蓄電セル３１Ｂの正極端子３３ＢＰ及び負極端子３３ＢＮが、背面側に向かって折り曲げられていた。このため、組み立て作業時に、第１の蓄電セル３１Ａと第２の蓄電セル３１Ｂとを、容易に区別することができる。これに対し、実施例２においては、蓄電容器５０の両面が膨らんでいるため、第１の蓄電セル３１Ａと第２の蓄電セル３１Ｂとを取り違えてしまう誤りが懸念される。
【００６８】
図１３Ｃに、左から２番目の第２の蓄電セル３１Ｂを配置すべき位置に、第１の蓄電セル３１Ａが配置された構成例を示す。隣り合う第１の蓄電セル３１Ａの負極端子３３ＡＮから正極端子３３ＡＰに向かう方向が、相互に平行になる場合、２つの第１の蓄電セル３１Ａの正極端子３３ＡＰが同一方向に引き出され、負極端子３３ＡＮが同一方向に引き出される。同一方向に引き出された正極端子３３ＡＰの締結部３８は、正極端子３３ＡＰの幅方向に関して同じ位置に設けられている。このため、締結部３８の位置では、第１の蓄電セル３１Ａと第２の蓄電セル３１Ｂとの取り違えを検知できない。
【００６９】
ところが、第１の蓄電セル３１Ａの正極端子３３ＡＰ及び負極端子３３ＡＮは、第２の蓄電セル３１Ｂの正極端子３３ＢＰ及び負極端子３３ＢＮよりも短い。従って、図１３Ｃにおいて左から２番目の第１の蓄電セル３１Ａの正極端子３３ＡＰを、最も左の第１の蓄電セル３１Ａに近づく向きに湾曲させると、その折り曲げ箇所より先端の部分が、最も左の第１の蓄電セル３１Ａの正極端子３３ＡＰの先端部分に重ならなくなる。このため、２つの正極端子３３ＡＰの締結部３８が、相互に重ならなくなる。これにより、組み立て作業者は、第１の蓄電セル３１Ａと第２の蓄電セル３１Ｂとの取り違えを検知することができる。
【００７０】
［実施例３］
図１４Ａ〜図１５Ｂを参照して、実施例３による蓄電モジュールについて説明する。以下、実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。
【００７１】
図１４Ａ及び図１４Ｃに、それぞれ第１の蓄電セル３１Ａ及び第２の蓄電セル３１Ｂの斜視図を示す。実施例３の第１の蓄電セル３１Ａにおいては、正極端子３３ＡＰ及び負極端子３３ＡＮが、蓄電容器５０の１つの辺の異なる位置から、同一方向に突出している。第２の蓄電セル３１Ｂ（図１４Ｃ）においても、同様に、正極端子３３ＢＰと負極端子３３ＢＮとが、蓄電容器５０から同一方向に引き出されている。蓄電容器５０の両面が膨らんでいる。図１４Ａ及び図１４Ｂにおいて、負極端子３３ＡＮから正極端子３３ＡＰにむかう方向を、矢印で示している。図１４Ｃ及び図１４Ｄにおいて、負極端子３３ＢＮから正極端子３３ＢＰに向かう方向を、白抜きの矢印で示している。
【００７２】
第１の蓄電セル３１Ａ及び第２の蓄電セル３１Ｂのいずれにおいても、正極端子３３ＡＰ、３３ＢＰと、負極端子３３ＡＮ、３３ＢＮとは、相互に反対向きに折り曲げられている。例えば、第１の蓄電セル３１Ａにおいては、正面図において、左側に位置する電極端子が手前に折り曲げられており、右側に位置する電極端子が奥側に折り曲げられている。第２の蓄電セル３１Ｂにおいては、その逆に、正面図において、左側に位置する電極端子が奥側に折り曲げられており、右側に位置する電極端子が手前に折り曲げられている。正極端子３３ＡＰ、３３ＢＰ及び負極端子３３ＡＮ、３３ＢＮの各々の先端の縁に、締結部３８が設けられている。
【００７３】
図１４Ｂに、図１４Ａの第１の蓄電セル３１Ａの表裏を反転させた姿勢の第１の蓄電セル３１Ａの斜視図を示す。図１４Ｄに、図１４Ｃの第２の蓄電セル３１Ｂの表裏を反転させた姿勢の第２の蓄電セル３１Ｂの斜視図を示す。仮想的に、２つの第１の蓄電セル３１Ａを準備し、一方の第１の蓄電セル３１Ａに、他方の第１の蓄電セル３１Ａを反転させた姿勢で重ねると、一方の第１の蓄電セル３１Ａ（図１４Ａ）の正極端子３３ＡＰと、他方の第１の蓄電セル３１Ａ（図１４Ｂ）の負極端子３３ＡＮとが重なる。ただし、相互に重なる正極端子３３ＡＰと負極端子３３ＡＮとの締結部３８は、相互に重ならないように、締結部３８が配置されている。第２の蓄電セル３１Ｂにおいても、同様である。
【００７４】
図１５Ａに、実施例３による蓄電モジュールの概略平面図を示す。第１の蓄電セル３１Ａと第２の蓄電セル３１Ｂとが交互に並んでいる。相互に隣り合う第１の蓄電セル３１Ａと第２の蓄電セル３１Ｂとの、相互に近づく向きに折り曲げられた電極端子同士が、折り曲げ箇所より先端の部分において重なる。例えば、図１５Ａの左端の第１の蓄電セル３１Ａの正極端子３３ＡＰの先端部分と、中央の第２の蓄電セル３１Ｂの負極端子３３ＢＮの先端部分とが重なる。このとき、両者の締結部３８同士が重なるように、締結部３８が配置されている。相互に重なった締結部３８にねじを通すことにより、正極端子３３ＡＰと負極端子３３ＢＮとが接続される。同様に、正極端子３３ＢＰと負極端子３３ＡＮとが接続される。
【００７５】
図１５Ｂに、第２の蓄電セル３１Ｂの表裏が反転して積み重ねられた状態の積層構造を示す。図１５Ｂにおいて左端の第１の蓄電セル３１Ａの正極端子３３ＡＰと、第２の蓄電セル３１Ｂの正極端子３３ＢＰとが重なっている。ただし、正極端子３３ＡＰの締結部３８と、正極端子３３ＢＰの締結部３８とは、重ならない。このため、第２の蓄電セル３１Ｂの表裏の反転（極性の反転）を、容易に検知することができる。
【００７６】
［実施例４］
図１６に、実施例４による作業機械の例としてショベルの側面図を示す。下部走行体２２０に、上部旋回体２２１が搭載されている。上部旋回体２２１にブーム２２３が連結され、ブーム２２３にアーム２２５が連結され、アーム２２５にバケット２２７が連結されている。ブームシリンダ２２４の伸縮により、ブーム２２３の姿勢が変化する。アームシリンダ２２６の伸縮により、アーム２２５の姿勢が変化する。バケットシリンダ２２８の伸縮により、バケット２２７の姿勢が変化する。ブームシリンダ２２４、アームシリンダ２２６、及びバケットシリンダ２２８は、油圧駆動される。
【００７７】
上部旋回体２２１に、旋回電動機２２２、エンジン２３０、電動発電機２３１、及び蓄電回路２４０等が搭載されている。エンジン２３０の動力によって電動発電機２３１が発電を行う。発電された電力によって、蓄電回路２４０が充電される。旋回電動機２２２は、蓄電回路２４０からの電力によって駆動され、上部旋回体２２１を旋回させる。電動発電機２３１は、電動機としても動作し、エンジン２３０のアシストを行う。旋回電動機２２２は、発電機としても動作し、上部旋回体２２１の旋回運動エネルギから回生電力を発生する。
【００７８】
図１７に、実施例４による作業機械のブロック図を示す。図１７において、機械的動力系を二重線で表し、高圧油圧ラインを太い実線で表し、電気制御系を細い実線で表し、パイロットラインを破線で表す。
【００７９】
エンジン２３０の駆動軸がトルク伝達機構２３２の入力軸に連結されている。エンジン２３０には、電気以外の燃料によって駆動力を発生するエンジン、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関が用いられる。エンジン２３０は、作業機械の運転中は、常時駆動されている。
【００８０】
電動発電機２３１の駆動軸が、トルク伝達機構２３２の他の入力軸に連結されている。電動発電機２３１は、電動（アシスト）運転と、発電運転との双方の運転動作を行うことができる。電動発電機２３１には、例えば磁石がロータ内部に埋め込まれた内部磁石埋込型（ＩＰＭ）モータが用いられる。
【００８１】
トルク伝達機構２３２は、２つの入力軸と１つの出力軸とを有する。この出力軸には、メインポンプ２７５の駆動軸が連結されている。
【００８２】
エンジン２３０に加わる負荷が大きい場合には、電動発電機２３１がアシスト運転を行い、電動発電機２３１の駆動力がトルク伝達機構２３２を介してメインポンプ２７５に伝達される。これにより、エンジン２３０に加わる負荷が軽減される。一方、エンジン２３０に加わる負荷が小さい場合には、エンジン２３０の駆動力がトルク伝達機構２３２を介して電動発電機２３１に伝達されることにより、電動発電機２３１が発電運転される。
【００８３】
メインポンプ２７５は、高圧油圧ライン２７６を介して、コントロールバルブ２７７に油圧を供給する。コントロールバルブ２７７は、運転者からの指令により、油圧モータ２２９Ａ、２２９Ｂ、ブームシリンダ２２４、アームシリンダ２２６、及びバケットシリン
ダ２２８に油圧を分配する。油圧モータ２２９Ａ及び２２９Ｂは、それぞれ図１６に示した下部走行体２２０に備えられた左右の２本のクローラを駆動する。
【００８４】
電動発電機２３１がインバータ２５１を介して蓄電回路２４０に接続されている。旋回電動機２２２がインバータ２５２を介して蓄電回路２４０に接続されている。インバータ２５１、２５２、及び蓄電回路２４０は、制御装置２９０により制御される。
【００８５】
インバータ２５１は、制御装置２９０からの指令に基づき、電動発電機２３１の運転制御を行う。電動発電機２３１のアシスト運転と発電運転との切り替えが、インバータ２５１により行われる。
【００８６】
電動発電機２３１がアシスト運転されている期間は、必要な電力が、蓄電回路２４０からインバータ２５１を通して電動発電機２３１に供給される。電動発電機２３１が発電運転されている期間は、電動発電機２３１によって発電された電力が、インバータ２５１を通して蓄電回路２４０に供給される。これにより、蓄電回路２４０内の蓄電モジュールが充電される。蓄電回路２４０内の蓄電モジュールには、実施例１〜実施例３による蓄電モジュールが用いられる。
【００８７】
旋回電動機２２２は、インバータ２５２によって交流駆動され、力行動作及び回生動作の双方の運転を行うことができる。旋回電動機２２２には、例えばＩＰＭモータが用いられる。旋回電動機２２２の力行動作中は、蓄電回路２４０からインバータ２５２を介して旋回電動機２２２に電力が供給される。旋回電動機２２２が、減速機２８０を介して、上部旋回体２２１（図１６）を旋回させる。回生運転時には、上部旋回体２２１の回転運動が、減速機２８０を介して旋回電動機２２２に伝達されることにより、旋回電動機２２２が回生電力を発生する。発生した回生電力は、インバータ２５２を介して蓄電回路２４０に供給される。これにより、蓄電回路２４０内の蓄電モジュールが充電される。
【００８８】
レゾルバ２８１が、旋回電動機２２２の回転軸の回転方向の位置を検出する。レゾルバ２８１の検出結果が、制御装置２９０に入力される。旋回電動機２２２の運転前と運転後における回転軸の回転方向の位置を検出することにより、旋回角度及び旋回方向が導出される。
【００８９】
メカニカルブレーキ２８２が、旋回電動機２２２の回転軸に連結されており、機械的な制動力を発生する。メカニカルブレーキ２８２の制動状態と解除状態とは、制御装置２９０からの制御を受け、電磁的スイッチにより切り替えられる。
【００９０】
パイロットポンプ２７８が、油圧操作系に必要なパイロット圧を発生する。発生したパイロット圧は、パイロットライン２７９を介して操作装置２８３に供給される。操作装置２８３は、レバーやペダルを含み、運転者によって操作される。操作装置２８３は、パイロットライン２７９から供給される１次側の油圧を、運転者の操作に応じて、２次側の油圧に変換する。２次側の油圧は、油圧ライン２８４を介してコントロールバルブ２７７に伝達されると共に、他の油圧ライン２８５を介して圧力センサ２８６に伝達される。
【００９１】
圧力センサ２８６で検出された圧力の検出結果が、制御装置２９０に入力される。これにより、制御装置２９０は、下部走行体２２０、旋回電動機２２２、ブーム２２３、アーム２２５、及びバケット２２７（図１６）の操作の状況を検知することができる。
【００９２】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【００９３】
２０  枠体
２０Ａ、２０Ｂ  低い領域
２０ｘ  ｘ方向部分
２０ｙ  ｙ方向部分
２１  伝熱板
２２  凸部
２３  開口部
２４  ねじ穴
２５  保護板
２６  支持壁
２７  被結束部
２８  貫通孔
２９  凹部
３１Ａ  第１の蓄電セル
３１Ｂ  第２の蓄電セル
３２  回転中心
３３ＡＰ、３３ＢＰ  正極端子
３３ＡＮ、３３ＢＮ  負極端子
３４  ねじ
３８  締結部
４０  セルユニット
４１  位置拘束構造
４２  電圧監視用配線
４３  加圧板
４４  タイロッド
４５  中継バスバー
４６  絶縁碍子
４７  切り込み
５０  蓄電容器
６０  蓄電モジュール
６１  ねじ
１１０  下部筐体
１１１  上部筐体
１２０  底面
１２１  側面
１２３  開口
１２４  コネクタボックス
１２７  鍔
１２８  貫通孔
１４０  上面
１４１  側面
１４２  鍔
１４３  貫通孔
２２０  下部走行体
２２１  上部旋回体
２２２  旋回電動機
２２３  ブーム
２２４  ブームシリンダ
２２５  アーム
２２６  アームシリンダ
２２７  バケット
２２８  バケットシリンダ
２２９Ａ、２２９Ｂ  油圧モータ
２３０  エンジン
２３１  電動発電機
２３２  トルク伝達機構
２４０  蓄電回路
２５１、２５２  インバータ
２７５  メインポンプ
２７６  高圧油圧ライン
２７７  コントロールバルブ
２７８  パイロットポンプ
２７９  パイロットライン
２８０  減速機
２８１  レゾルバ
２８２  メカニカルブレーキ
２８３  操作装置
２８４、２８５  油圧ライン
２８６  圧力センサ
２９０  制御装置
【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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