(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続された複数のバッテリ（６）を有する複数の棒状バッテリモジュール（７，８）を，それらの軸線が１つの方向（Ａ）と平行し，且つその方向（Ａ）と交差する仮想平面（Ｂ）にて各軸中心が縦方向および横方向に並ぶように配列してなるバッテリ集合体（５）における，相隣る一方の前記バッテリモジュール（７）の正極（１８）と他方の前記バッテリモジュール（８）の負極（１７）との接続構造であって，相隣る一方の前記バッテリモジュール（７）の正極側端部（３０）の外径（Ｄ1 ）が，他方の前記バッテリモジュールの負極側端部（２４）の外径（Ｄ2 ）と異なっており，前記正極側端部（３０）を嵌合させる複数の第１保持孔（４３）および前記負極側端部（２４）を嵌合させる複数の第２保持孔（４４）を持つエンドプレート（４２）と，そのエンドプレート（４２）と対向する側の面に，前記正極（１８）と接触する正極側接続部（４６）および前記負極（１７）と接触する負極側接続部（４７）を持つ複数のバスバー（１９）ならびに前記正極側接続部（４６）および前記負極側接続部（４７）にそれぞれ臨む複数の作業孔（４８，４９）を有するバスバープレート（４５）と，複数の前記作業孔（４８，４９）を通じて前記正極（１８）および正極側接続部（４６）間ならびに前記負極（１７）および負極側接続部（４７）間をそれぞれ接続する複数の接続手段（Ｃ）とを備えていることを特徴とする，バッテリ集合体における正極と負極との接続構造。
【請求項２】
複数の前記バスバー（１９）の前記正極側接続部（４６）は前記正極（１８）に対し，また前記負極側接続部（４７）は前記負極（１７）に対してそれぞれ進退可能である，請求項１記載のバッテリ集合体における正極と負極との接続構造。
【請求項３】
前記接続手段（Ｃ）は，複数の絶縁性ボルト（５６）と，各正極側接続部（４６）および各負極側接続部（４７）に形成されて前記ボルト（５６）を通す複数の挿通孔（５４，５５）と，各正極（１８）および各負極（１７）に形成されて前記ボルト（５６）をねじ込まれる複数のねじ孔（５２，５３）とよりなる，請求項１または２記載のバッテリ集合体における正極と負極との接続構造。
【請求項４】
前記バスバー（１９）は鋼，銅，銅合金およびアルミニウム合金から選択される一種よりなる，請求項１，２または３記載のバッテリ集合体における正極と負極との接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，バッテリ集合体における正極と負極との接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，この種のバッテリ集合体としては，直列に接続された複数のバッテリを有する複数の棒状バッテリモジュールを，それらの軸線が１つの方向と平行し，且つその方向と交差する仮想平面にて各軸中心が縦方向および横方向に並ぶように配列したものが知られている。このバッテリ集合体において，相隣る一方のバッテリモジュールの正極と他方のバッテリモジュールの負極とを接続する場合，それら正，負極にねじ孔を設け，それらねじ孔にバスバーの両端部を貫通するボルトをねじ込む，といった手段が採用されている（例えば，特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−６６４２号公報（段落番号［０００６］，図７，８参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来構造においてはバスバーが外部に露出しているため，バッテリ集合体の組立時にバスバーに金属工具等の導電体が接触すると短絡を生じるおそれがあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は，バスバーの露出を防止し，またバスバーと正，負極との接続作業性が良好であり，その上，正極と負極との接続を間違えることのない前記接続構造を提供することを目的とする。
【０００６】
前記目的を達成するため本発明によれば，直列に接続された複数のバッテリを有する複数の棒状バッテリモジュールを，それらの軸線が１つの方向と平行し，且つその方向と交差する仮想平面にて各軸中心が縦方向および横方向に並ぶように，配列してなるバッテリ集合体における，相隣る一方の前記バッテリモジュールの正極と他方の前記バッテリモジュールの負極との接続構造であって，相隣る一方の前記バッテリモジュールの正極側端部の外径が，他方の前記バッテリモジュールの負極側端部の外径と異なっており，前記正極側端部を嵌合させる複数の第１保持孔および前記負極側端部を嵌合させる複数の第２保持孔を持つエンドプレートと，そのエンドプレートと対向する側の面に，前記正極と接触する正極側接続部および前記負極と接触する負極側接続部を持つ複数のバスバーならびに前記正極側接続部および前記負極側接続部にそれぞれ臨む複数の作業孔を有するバスバープレートと，複数の前記作業孔を通じて前記正極および正極側接続部間ならびに前記負極および負極側接続部間をそれぞれ接続する複数の接続手段とを備えている，バッテリ集合体における正極と負極との接続構造が提供される。
【０００７】
前記のように，相隣る一方のバッテリモジュールの正極側端部の外径と，他方のバッテリモジュールの負極側端部の外径とを異ならせると共にそれらが嵌合する専用の第１，第２保持孔をエンドプレートに設けると，正極および負極の接続を間違えることがない。また正，負極とバスバーとの接続部がエンドプレートおよびバスバープレート間に在って露出することがないので，金属工具等の接触による短絡のおそれを回避することができる。さらに相隣る正極側，負極側端部をエンドプレートの第１，第２保持孔にそれぞれ嵌合するので，それら端部の固定により正，負極とバスバーとの接続作業性が良好となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１，２において，バッテリ式電源装置１は合成樹脂製ボックス２を備え，そのボックス２は，一端面に冷却風導入口３を有し，また他端部内に吸引ファン４を有する。そのボックス２内において，冷却風導入口３と吸引ファン４との間，つまりボックス２内中間部にバッテリ集合体５が収容されている。
【０００９】
そのバッテリ集合体５は，直列に接続された複数のバッテリ６を有する複数で，且つ二種類の棒状第１，第２バッテリモジュール７，８よりなる。それらバッテリモジュール７，８は，それらの軸線が１つの方向Ａと平行し，且つ前記方向Ａと交差する仮想平面Ｂにて各軸中心が縦方向および横方向に並ぶように配列されている。縦方向において，各第１，第２バッテリモジュール７，８間にはそれぞれ２つの合成樹脂製バッテリグロメット９が挟み込まれており，また相隣る上側の第２バッテリモジュール８および下側の第１バッテリモジュール７間は合成樹脂製クリップ１０によって連結されている。バッテリ集合体５は，鋼製基板ＢＰおよびそれに立設された２つの鋼製フレーム部材１１間に，各バッテリグロメット９と対向する合成樹脂製上，下部グロメット１２，１３を介して取付けられている。
【００１０】
図３にも示すように，第１バッテリモジュール７の一端に存する負極１４はその縦方向上側に存する第２バッテリモジュール８の一端に存する正極１５と接続プレート１６を介して接続される。一方，図４にも示すように，第２バッテリモジュール８の他端に存する負極１７は，その横方向に存する第１バッテリモジュール７の正極１８とバスバー１９を介して接続される。
【００１１】
１つのバッテリ（セコンダリ・バッテリ）６は，負極側の鋼製有底筒体２１と，その開口部に絶縁シールリング２２を介して取付けられた正極側の鋼製蓋板２３とを有する。実施例ではバッテリ６の内部構造は省略されている。蓋板２３に鋼製接続リング２４が溶接されている。接続リング２４は，大径短筒部２５と，その一端の周縁部分に連設された内向きの環状大径突出部２６と，その環状大径突出部２６の内周縁部分に連設された小径短筒部２７と，その小径短筒部２７の周縁部分に連設された内向きの環状小径突出部２８とを有する。環状小径突出部２８は，蓋板２３の円形突出部２９を開口部分に挿通させてその円形突出部２３周りに溶接される。合成樹脂製絶縁リング３０において，その短筒部３１が接続リング２４の大径短筒部２５外周面のほぼ半部に嵌着され，また内向きの環状突出部３２内面が接続リング２４の環状大径突出部２６外面に当接され，さらに環状突出部３２の開口部分は接続リング２４の小径短筒部２７外周面に密着され，さらにまた環状突出部３２外面の環状溝３３がバッテリ６の，絶縁シールリング２２を保持するビード部３４に嵌着される。
【００１２】
図５，６にも示すように，バッテリ６，接続リング２４および絶縁リング３０は１つのユニットＵを構成する。１つのアッセンブリＡＳを構成すべく，ユニットＵ相互の接続に当っては，一方の接続リング２４の大径短筒部２５に他方の有底筒体２１の底部側を嵌着して，その大径短筒部２５および有底筒体２１の周壁間を溶接する，これを必要回数繰返し，最終的に，一端に存するユニットＵの有底筒体２１底部に接続リング２４の大径短筒部２５を嵌着して溶接する。このようなアッセンブリＡＳは第１，第２バッテリモジュール７，８において共通に用いられる。
【００１３】
図３，４に明示するように，第１バッテリモジュール７においては，一端に存する接続リング２４が負極１４として機能し，その環状小径突出部２８がその開口部分に接続プレート１６における導電部３５の円形小径突出部分３６を挿通させてその円形小径突出部分３６周りに溶接される。また他端に存する接続リング２４の大径短筒部２５に，断面凸形をなす鋼製正極１８の大径部３７が嵌着され，その大径部３７と大径短筒部２５とが溶接される。
【００１４】
第２バッテリモジュール８においては，絶縁リング３０がある側の接続リング２４が正極１５として機能し，その大径短筒部２５が接続プレート１６における導電部３５の円形大径突出部分３８に嵌着され，その大径短筒部２５と円形大径突出部分３８とが溶接される。また他端に存する接続リング２４の小径短筒部２７に，断面ほぼ凸形をなす鋼製負極１７の大径部３９端面に存する凹部４０が嵌合され，その環状小径突出部２８と負極１７とが溶接される。接続プレート１６において，その導電部３５外面側は絶縁性，実施例では合成樹脂製カバー４１により覆われている。負極１７における大径部３９の外径は接続リング２４における大径短筒部２５の外径よりも小である。
【００１５】
図７にも示すように，バスバー１９側において，第１バッテリモジュール７の正極側端部の外径と，第２バッテリモジュール８の負極側端部の外径とは異なっている。実施例では第１バッテリモジュール７の正極側端部は絶縁リング３０であって，その端部の外径Ｄ1 は短筒部３１の外径であり，一方，第２バッテリモジュール８の負極側端部は接続リング２４であって，その端部の外径Ｄ2 は大径短筒部２５の外径である。したがって，両外径Ｄ1 ，Ｄ2 にはＤ1 ＞Ｄ2 の関係がある。
【００１６】
エンドプレート４２は，一方の外径Ｄ1 に対応した内径を有する複数の第１保持孔４３と，それに隣接して他方の外径Ｄ2 に対応した内径を有する複数の第２保持孔４４を持ち，各第１保持孔４３に正極１８側の各絶縁リング３０が嵌合され，また各第２保持孔４４に負極１７側の各接続リング２４が嵌合される。
【００１７】
エンドプレート４２に対向し，且つ近接するバスバープレート４５に複数のバスバー１９が取付けられ，各バスバー１９はエンドプレート４２と対向する側の面に，正極１８と接触する正極側接続部４６および負極１７と接触する負極側接続部４７を持つ。またバスバープレート４５は正極側接続部４６および負極側接続部４７にそれぞれ臨む複数の作業孔４８，４９を有する。
【００１８】
各正極１８および各負極１７はそれらの小径部５０，５１の端面に開口するねじ孔５２，５３を有し，また各バスバー１９の正極側接続部４６および負極側接続部４７は各ねじ孔５２，５３に対応するボルト用挿通孔５４，５５を有する。各２つの作業孔４８，４９および各挿通孔５４，５５を通じて絶縁性，実施例ではガラス繊維強化合成樹脂製ボルト５６が，正極１８および負極１７のねじ孔５２，５３にねじ込まれ，これにより正極１８および正極側接続部４６ならびに負極１７および負極側接続部４７がそれぞれ密着して電気的に接続される。各ボルト５６の頭部は各作業孔４８，４９内に在る。これら２つの絶縁性ボルト５６と，正極側接続部４６および負極側接続部４７に形成されて絶縁性ボルト５６を通す２つの挿通孔５４，５５と，正極１８および負極１７に形成されて両絶縁性ボルト５６をねじ込まれる２つの複数のねじ孔５２，５３とが１つの接続手段Ｃを構成し，したがって，この接続構造には複数の接続手段Ｃが備えられている。
【００１９】
前記のように，相隣る一方，つまり第１バッテリモジュール８の正極側端部，したがって絶縁リング３０の外径Ｄ1 と，他方，つまり第２バッテリモジュール７の負極側端部，したがって接続リング２４の外径Ｄ2 とを異ならせると共にそれらが嵌合する専用の第１，第２保持孔４３，４４をエンドプレート４２に設けると，正極１８および負極１７の接続を間違えることがない。また正，負極１８，１７とバスバー１９との接続部がエンドプレート４２およびバスバープレート４５間に在って露出することがなく，その上，ボルト５６として絶縁性のものを用いると，金属工具等と，バスバー１９およびボルト５６との接触による短絡のおそれを回避することができる。さらに相隣る正極側絶縁リング３０および負極側接続リング２４をエンドプレート４２の第１，第２保持孔４３，４４にそれぞれ嵌合するので，それら第１，第２バッテリモジュール７，８端部の固定によって正，負極１８，１７とバスバー１９との接続作業性が良好となる。
【００２０】
図８，９にも示すように，バスバー１９は鋼，銅，銅合金およびアルミニウム合金から選択される一種，実施例では鋼より構成され，断面Ｕ字形の取付部５７を有し，その取付部５７の相対向する一方，つまり第１板状部分５８から正極側接続部４６および負極側接続部４７が斜めに延出している。各接続部４６，４７は第１板状部分５８に連設された繋ぎ部分５９，６０と，それら繋ぎ部分５９，６０に連設されてボルト用挿通孔５４，５５を有する環状接触部分６１，６２とよりなる。
【００２１】
バスバープレート４５のエンドプレート４２との対向面において，相隣る両作業孔４８，４９はバスバー１９の両環状接触部分６１，６２の外径よりも大であり，また両作業孔４８，４９間は，両繋ぎ部分５９，６０に対応し，且つそれら５９，６０よりも幅広の２つの溝部６３，６４と，取付部５７に対応し，それよりも幅広の凹部６５とにより繋がれている。
【００２２】
取付部５７の他方，つまり第２板状部分６６は，凹部６５の底壁６７に２つのリベット６８によって固着され，第１板状部分５８，各繋ぎ部分５９，６０および各環状接触部分６１，６２の外面は，凹部６５，各溝６３，６４，各作業孔４８，４９の開口部にそれぞれ位置する。
【００２３】
これにより各バスバー１９の正，負極側接続部４７，４８は撓み性を有し，したがって各正極側接続部４６は各正極１８に対し，また各負極側接続部４７は各負極１７に対してそれぞれ進退可能であるから正，負極１８，１７の位置に多少のばらつきがあってもそれら１８，１７と正，負極側接続部４６，４７とを確実に接続することができる。図１，３等において，６９はバスバープレート４５を覆うカバープレートである。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば，前記のように構成することによって，バスバーの露出を防止して短絡の発生を回避し，またバスバーと正，負極との接続作業性が良好であり，その上，正極と負極との接続を間違えることのない，バッテリ集合体における正極と負極との接続構造を提供することができる。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば，正，負極の位置に多少のばらつきがあってもそれらと正，負極側接続部とを確実に接続することが可能な前記接続構造を提供することができる。
【００２６】
請求項３記載の発明によれば，簡便な接続手段を備えた前記接続構造を提供することができる。
【００２７】
請求項４記載の発明によれば，両バッテリモジュールの正，負極間をバスバーを介して電気的に確実に接続することが可能な前記接続構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】バッテリ式電源装置の斜視図である。
【図２】第１，第２バッテリモジュールの斜視図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】図３の４−４線断面図である。
【図５】第１バッテリモジュールの分解斜視図である。
【図６】第２バッテリモジュールの分解斜視図である。
【図７】正極と負極との接続構造の分解図である。
【図８】図７の８−８矢視図である。
【図９】図８の９−９線断面図である。
【符号の説明】
５………………バッテリ集合体
６………………バッテリ
７………………第１バッテリモジュール
８………………第２バッテリモジュール
１９……………バスバー
２４……………接続リング（負極側端部）
３０……………絶縁リング（正極側端部）
４２……………エンドプレート
４３……………第１保持孔
４４……………第２保持孔
４５……………バスバープレート
４６……………正極側接続部
４７……………負極側接続部
４８，４９……作業孔
５２，５３……ねじ孔
５４，５５……ボルト用挿通孔
５６……………ボルト
Ａ………………方向
Ｂ………………仮想平面
Ｃ………………接続手段
Ｄ1 ，Ｄ2 ……外径
【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】
0004154198.tif 000008
【図８】
0004154198.tif 000009
【図９】
0004154198.tif 000010