(57)【要約】【課題】ケースの組み立てが容易であるとともに、ユーザが容易に分解できず、かつ最終的には分解が可能なパッケージ構造を提供する。【解決手段】電池ケース２０の上下のケース体２０Ａ、２０Ｂをピアノ線等で形成した固定部材３０によって結合固定する。まず電池本体等を下ケース体２０Ｂに収納配置した状態で、その上面に上ケース体２０Ａを装着し、上下のケース体２０Ａ、２０Ｂを嵌合させ、電池ケース２０を仮固定する。次に、固定部材３０の分断部３１を専用の治具を用いて線材の弾性変形によって拡開させ、その両端部３０Ａ、３０Ｂを電池ケース２０の一側面から溝部２４に沿わせて押し込むことにより、両端部３０Ａ、３０Ｂを電池ケース２０の他側面に導き、固定部材３０を電池ケース２０の溝部２４に嵌合させ、弾性変形の復帰力でケース体２０Ａ、２０Ｂを結合固定する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池本体と、
前記電池本体を両側から挟み込んで包囲する一対のケース体よりなる電池ケースと、
前記一対のケース体を前記電池本体を包囲した状態で結合固定する固定部材とを有し、
前記固定部材は、前記電池ケースにおける各ケース体同士の接合面と直交する断面の外周形状に対応する環状に形成されて、その環状の一部に分断部を有する弾性硬質線材よりなり、
前記固定部材は、前記弾性硬質線材の弾性変形によって前記分断部を拡開させ、当該弾性変形の復帰力により前記電池ケースの外周に圧着され、前記一対のケース体を結合固定している、ことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記固定部材は前記電池ケースの外周に複数並列に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記電池ケースの外周に前記固定部材が嵌合する環状溝部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項４】
前記環状溝部は前記固定部材の断面寸法にほぼ対応する深さを有していることを特徴とする請求項３記載の電源装置。
【請求項５】
前記固定部材の弾性硬質線材は矩形状の断面を有し、前記環状溝部は前記弾性硬質線材の断面形状に対応する矩形溝であることを特徴とする請求項３記載の電源装置。
【請求項６】
前記固定部材の弾性硬質線材は円形状の断面を有し、前記環状溝部は前記弾性硬質線材の断面形状に対応するＵ字形溝であることを特徴とする請求項３記載の電源装置。
【請求項７】
前記電池ケースが直方体状に形成され、前記固定部材が矩形環状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項８】
前記一対のケース体は互いに係脱可能に結合され、かつ、結合された状態で仮止めされるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項９】
前記電池ケースにコネクタが設けられていることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項１０】
前記電池ケース及び固定部材の外周をさらにカバーで包囲したことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電動アシスト自転車等の各種電動装置やその他の電気機器のバッテリとして用いることが可能な電源装置に関し、特にそのパッケージ構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば電動アシスト自転車のバッテリに用いる電源装置としては、各種のパッケージ構造を有するものが知られている（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。
一般に、電動アシスト自転車の電源パックは、市販の２次電池を複数個組み合わせて電池本体を構成しており、例えば特許文献１及び２に開示されるように、この電池本体を上下一対のケース体よりなる電池ケースによって封止するパッケージ構造が最も一般的に用いられている。
この場合、例えば下ケースに２次電池やその他の部品等の内蔵物を収納し、その上から上ケースを被せて下ケースと接合することにより、内蔵物を封止した電池ケースを完成する。
また、上下のケースは、それぞれ強靭な絶縁性樹脂より形成されており、互いに接合面が嵌合形状に形成されることにより、絶縁密閉状態で電池本体を封止する構造となっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３５４６２号公報
【特許文献２】
特開平８−７８６０号公報
【特許文献３】
特開２００２−１７０５３６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような電池ケースにおいて、上ケースと下ケースとを接合す手段としては、例えば特許文献２に開示されるように、ネジ止め構造を用いるものが一般的である。
しかしながら、上下のケースをネジ止めする構造では、特にネジ孔を形成する側に強度向上のためのボス部等を設ける必要があり、その分、電池ケースが大型化するという問題があった。
また、ネジ止めだけで結合する構成では、ユーザが市販のドライバ等でネジを外してケースを比較的容易に開けることができるため、安全面での問題が発生する。例えば電動アシスト自転車に使用する電源では、電圧が例えば２５Ｖ〜４５Ｖ、電流が３５Ａ程度となるので、一般ユーザが簡単に開けられない構造とする必要がある。
【０００５】
また、特許文献１に開示されるように、上下のケースの内側にフック部を設けて係合させる構成も可能であるが、結合強度を高めることが困難であり、十分な密閉強度を得ることができず、またユーザがケースを開くことも比較的容易であり、上述した安全面での問題が残ってしまう。
なお、環境面への配慮から電源装置の廃棄時には、各部材を分別して廃棄することが求められており、最終的には電池ケースを分解できるような構造とすることも必要となることから、例えば溶着等の接合手段では分解時の作業性が悪くなり、好ましくないものである。
【０００６】
そこで本発明の目的は、ケースの組み立てが容易であるとともに、ユーザが容易に分解できず、かつ最終的には分解が可能なパッケージ構造を有する電源装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、電池本体と、前記電池本体を両側から挟み込んで包囲する一対のケース体よりなる電池ケースと、前記一対のケース体を前記電池本体を包囲した状態で結合固定する固定部材とを有し、前記固定部材は、前記電池ケースにおける各ケース体同士の接合面と直交する断面の外周形状に対応する環状に形成されて、その環状の一部に分断部を有する弾性硬質線材よりなり、前記固定部材は、前記弾性硬質線材の弾性変形によって前記分断部を拡開させ、当該弾性変形の復帰力により前記電池ケースの外周に圧着され、前記一対のケース体を結合固定していることを特徴とする。
【０００８】
本発明の電源装置では、電池本体を一対のケース体によって両側から挟み込んだ状態で、その外周に弾性硬質線材よりなる環状の固定部材を装着することにより、この固定部材のバネ力によって各ケース体を圧着させて結合固定し、電池本体を電池ケース内に封止することができる。
したがって、本発明によれば、従来のネジ止め等の煩雑な作業を行うことなく、極めて簡単な構造を用いて固定部材の嵌合作業によって電池ケース内に電池本体を封止することができ、容易に電源装置のパッケージ化を行うことが可能となる。
また、この組み立て固定後の状態では、固定部材を取り外すのに特定の治具を必要とし、従来のネジ止め等の構造に比べて、ユーザが容易に分解できないことから、不用意に内部の電池本体が露出してしまうこともなく、安全性を確保できる。
また、廃棄時には、特定の治具を用いて固定部材を外し、容易に電池ケースを分解することができ、環境保護に配慮した分別廃棄や再生処理等を容易に実現できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による電源装置の実施の形態例について説明する。
図１は本発明による電源装置の実施の形態例を示す側面図、図２（Ａ）、（Ｂ）は図１に示す電源装置のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’線断面図である。
本実施の形態例による電源装置は、電動アシスト自転車用の充電式電源装置として構成されており、電池本体（図示せず）と、電池ケース２０と、固定部材３０とを有する。
【００１０】
電池本体は、直方形の２次電池を複数個組にして構成したものであり、電池ケース２０内に連続的に収納配置され、充電及び給電を行うものである。
また、電池ケース２０は、全体として直方体状に形成されており、上ケース体２０Ａと下ケース体２０Ｂを結合したものである。上ケース体２０Ａと下ケース体２０Ｂは、それぞれ十分な強度を有する絶縁性の合成樹脂よりなり、下ケース体２０Ｂが電池本体やその他の付属部品を収納配置する容器状に形成され、上ケース体２０Ａが下ケース体２０Ｂを閉蓋する蓋状に形成されている。
また、上ケース体２０Ａと下ケース体２０Ｂの互いに結合される外周縁部は、図２に示すように、外側と内側で段差を有し互いに係脱可能に嵌合する形状となっている。より詳細には、上ケース体２０Ａには、薄肉の外側片２００２が設けられ、下ケース体２０Ｂには、外側片２００４の内側に装着される内側片２００４が設けられ、これら外側片２００２と内側片２００４が嵌合され、このように上ケース体２０Ａと下ケース体２０Ｂを嵌め合わせた状態で、固定部材３０で固定する前に、一定の摩擦力で嵌合され、仮止め（ある程度の力を掛けないとあかない状態）されるようになっており、本実施の形態では防水機能を持たせている。このような仮止め構造により、組み立て作業が容易化されるとともに、固定部材３０による結合固定後においても、その結合固定状態を補強できる利点がある。
なお、各ケース体２０Ａ、２０Ｂの接合面における嵌合構造としては、本例のような段差状のものに限らず、例えば互いに係合するフック部を形成した構造であってもよい。
【００１１】
また、上ケース体２０Ａには、電源装置を外部機器に給電するためのコネクタ部２２が設けられており、外部回路から導かれたコネクタが接続されるようになっている。なお、コネクタ部の位置や形態は、種々採用できるものであり、特に限定しないものとする。
また、このような電池ケース２０の外周面には、固定部材３０が嵌合する溝部２４が形成されている。この溝部２４については、固定部材３０の説明で詳述する。
【００１２】
また、固定部材３０は、電池ケース２０の長手方向（すなわち、図１に矢印Ｃで示す各ケース体２０Ａ、２０Ｂの接合面方向）に所定間隔を隔てて３つ並列に配置されている。
各固定部材３０は、図２に示すように、電池ケース２０における各ケース体２０Ａ、２０Ｂ同士の接合面と直交する断面（Ａ−Ａ’線断面）の外周形状に対応する矩形環状に形成されて、その環状の一部に分断部３１を有している。なお、本例では、電池ケース２０の一方の側面に固定部材３０の分断部３１が配置されている。
したがって、固定部材３０は、電池ケース２０を側方から抱え込むような構造で電池ケース２０の外周に巻き付いた状態で配置されている。
各固定部材３０は、例えばピアノ線等の焼き入れ鋼よりなる弾性硬質線材よりなり、この線材を予め矩形環状に塑性変形させて形成したものである。したがって、本例の固定部材３０は円形断面を有している。
【００１３】
また、電池ケース２０の外周に形成した溝部２４は、固定部材３０の装着位置に対応して環状に形成されており、本例では固定部材３０が密着するように、その円形断面形状に合わせてＵ字形に形成されている。
固定部材３０は、この溝部２４の谷に沿った電池ケース２０の外形寸法に対応する環形状に形成され、この溝部２４内に嵌合している。なお、本例においては、溝部２４の深さを固定部材３０の線材の直径に対応して若干深めに形成しており、固定部材３０が完全に溝部２４内に埋没する状態で装着されるようになっている。
これにより、配置スペースに制約がある場合に、固定部材３０が電池ケース２０の外側面からはみ出すことがなく、電源装置の形状を規定寸法の範囲に押えることができる。ただし、必ずしも固定部材３０を溝部２４内に埋没させる構造である必要はなく、固定部材３０が外側に突出した構造も可能である。
【００１４】
以上のような構成の電源装置では、まず電池本体等を下ケース体２０Ｂに収納配置した状態で、その上面に上ケース体２０Ａを装着し、上下のケース体２０Ａ、２０Ｂを嵌合させ、電池ケース２０を仮固定する。
次に、固定部材３０の分断部３１を専用の治具を用いて線材の弾性変形によって拡開させ、その両端部３０Ａ、３０Ｂを電池ケース２０の一方の側面方向から溝部２４に沿わせて押し込むことにより、両端部３０Ａ、３０Ｂを電池ケース２０の他方の側面に導き、弾性変形の復帰力で電池ケース２０の他方の側面の溝部２４に嵌入させる。これにより、固定部材３０を電池ケース２０の溝部２４に嵌合させ圧着させることができ、固定部材３０を電池ケース２０に装着した状態で、固定部材３０のバネ力によって各ケース体２０Ａ、２０Ｂは結合固定される。
なお、このようにして電池ケース２０に固定部材３０を装着して固定した後、さらにその外側に合成樹脂シート等によるカバーを装着し、電池ケース２０及び固定部材３０の外周を包囲するようにしてもよい。
【００１５】
以上のように、本例の電源装置では、ネジ止め等の煩雑な作業を行うことなく、固定部材３０の嵌合作業によって電池ケース２０内に電池本体を封止することができ、極めて簡単な構造を用いて容易に電源装置のパッケージ化を行うことが可能となる。
また、この組み立て固定後の状態では、固定部材３０を取り外すのに特定の治具を必要とし、ユーザが容易に分解できないことから、安全性を確保できる。
また、廃棄時には、特定の治具を用いて固定部材３０を外し、電池ケース２０を分解することができ、分別廃棄や再生処理等を容易に実現できる。
【００１６】
なお、以上の例では、電動アシスト自転車に用いる電源装置を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各種電気機器のバッテリとして用いることが可能である。
また、以上の例では、上下のケースで電池ケースを構成した電源装置について説明したが、左右のケースで電池ケースを構成した電源装置についても同様に適用できるものである。
また、以上の例では、直方体型の電池ケースを例に説明したが、本発明は円柱状の電池ケースを有する場合にも同様に適用できるものである。この場合、固定部材は円環状のものとなり、電池ケースの外周に溝部を形成して嵌合させることは上述した例と同様である。
また、以上の例では、固定部材の分断部を電池ケースの一側面に配置した例を説明したが、分断部の位置は特に限定されるものではなく、他の位置であってもよい。
【００１７】
また、固定部材の断面形状は円形に限らず、矩形であってもよく、これに合わせて溝部の断面形状もＵ字形には限らず、矩形であってもよい。
さらに、固定部材の線材の材質はピアノ線に限らず、焼き入れを施した硬質で一定の弾性を有するものであれば、例えばステンレスの板バネ材を細長く裁断して形成したもの等であってもよい。
また、必ずしも環状の溝部を有する構成である必要はなく、電池ケースの外側に固定部材が圧着する構造であればよい。この場合、固定部材の位置を固定し、装着作業をガイドするための手段として、電池ケースの外側に位置決め用の突起を設けるような構成であってもよい。
また、電池ケースの肉厚や強度、固定部材の太さや強度、固定部材の配置数、配置間隔等については、必要とする電源装置の強度に合わせて、適宜選択し得ることは勿論である。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の電源装置によれば、ネジ止め等の煩雑な作業を行うことなく、固定部材の嵌合作業によって極めて簡単な構造を用いて電池ケース内に電池本体を封止することができ、容易に電源装置のパッケージ化を行うことが可能となるとともに、組み立て固定後の状態でユーザが容易に分解できず、安全性を確保でき、さらに、廃棄時の分別廃棄や再生処理等を容易に実現できパッケージ構造を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電源装置の実施の形態例を示す側面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は図１に示す電源装置のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’線断面図である。
【符号の説明】
２０……電池ケース、２０Ａ、２０Ｂ……ケース部、２２……コネクタ部、２４……溝部、３０……固定部材、３１……分断部。
【図１】
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【図２】
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