(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーケース内に収納された極板群から上方に延出されたポールの上端に、バッテリーケースの上面上に突出する端子部を設けたバッテリーの端子構造において、ポールを、外管部と芯棒部にて構成し、外管部の中に芯棒部を圧入した２重管構造として上方からの荷重により短縮可能に構成し、かつ上方からの所定以上の荷重によりバッテリーケースの上面の端子部周辺部の所定箇所を破壊する破壊手段を設けたことを特徴とするバッテリーの端子構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバッテリーの端子構造に関し、特に自動車のエンジンルームのボンネット下に配設されるバッテリーに適用することで、ボンネット上に跳ね上げられた障害物の傷害値を低減するのに効果的なバッテリーの端子構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用バッテリーは、一般にエンジンルーム内のボンネットの直下位置に配設され、そのバッテリーは、例えば実開平５−７７８６２号公報に開示されているように、バッテリーケースの上面上に電源ケーブルを接続する端子が突出されている。
【０００３】
具体例を図５を参照して説明すると、バッテリー２１は、合成樹脂製のバッテリーケース２２内に鉛製の正負の極板から成る複数の極板群２３を希硫酸から成る電解液とともに収容して構成され、バッテリーケース２２の上面は合成樹脂製のケース蓋２２ａを熱溶着して密閉されている。複数の極板群２３はストライプ２４にて直列接続され、両端の極板群２３からは上方に鉛製のポール２５が延出され、その上端に同じ鉛製の端子部２６が熱溶着されている。また、端子部２６はケース蓋２２ａの成形時に一体成形されている。２７はバッテリーケース２２に電解液の注液する注口を密閉する注口栓である。
【０００４】
このようなバッテリー２１が、図６に示すように、自動車のエンジンルームのボンネット３０の直下に適当な間隙Δをあけた状態で配設されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図５に示した構成のバッテリー２１においては、強度及び剛性のある端子部２６がバッテリーケース２２の上面上に突出しており、このようなバッテリー２１が、図６に示すように配設されているため、自動車が障害物と衝突して跳ね上げ、障害物がボンネット３０上に落下した場合に、ボンネット３０が陥没して障害物は直下のバッテリー２１の端子部２６に衝突することになる。
【０００６】
ボンネット３０とバッテリー２１の端子部２６との間の間隙Δを十分に大きく取ることができれば、図７（ａ）に示すように、一定以下の減速度Ｇにて衝突エネルギーを全て吸収するだけの変位Ｓが確保されるが、エンジンルームの省スペース化及び配置構成の制約から間隙Δを十分に取ることは困難であり、その場合、図７（ｂ）に示すように、端子部２６に当たった時点で変位Ｓが大きく抑制されるために減速度Ｇが急増し、障害物の衝突荷重が高くなり、傷害値が高いものとなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、自動車用バッテリーに適用した時に、ボンネット上に跳ね上げられた障害物の傷害値を低減することができるバッテリーの端子構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のバッテリーの端子構造は、バッテリーケース内に収納された極板群から上方に延出されたポールの上端に、バッテリーケースの上面上に突出する端子部を設けたバッテリーの端子構造において、ポールを、外管部と芯棒部にて構成し、外管部の中に芯棒部を圧入した２重管構造として上方からの荷重により短縮可能に構成し、かつ上方からの所定以上の荷重によりバッテリーケースの上面の端子部周辺部の所定箇所を破壊する破壊手段を設けたことを特徴とする。本発明によれば端子部に上方から大きな荷重が作用したときにポールが短縮して端子部の下方変位が比較的容易に起こるため、自動車のエンジンルームのボンネット直下に比較的小さな間隙をあけて配設しても、ボンネット上に跳ね上げられた障害物の落下による傷害値を低減することができる。
【０００９】
また、ポールを、外管部と芯棒部にて構成し、外管部の中に芯棒部を圧入した２重管構造としているので、芯棒部の外管部内への圧入荷重に応じて、エネルギーの吸収効率を調整することができる。
【００１０】
また、上方からの所定以上の荷重によりバッテリーケースの上面の端子部周辺部の所定箇所を破壊する破壊手段を設けているので、端子部の下方変位がケース上面によって拘束されてポールの短縮動作が阻害され、エネルギー吸収効果が得られなくなるのを防止でき、エネルギーの吸収を効果的かつ確実に促進して傷害値を低減することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のバッテリーの端子構造の一実施形態について、図１、図２を参照して説明する。
【００１２】
図１において、１は、自動車のエンジンルーム内のボンネットの直下に間隙Δをあけて配置される（図６参照）バッテリーで、合成樹脂製のバッテリーケース２内に鉛製の正負の極板から成る複数の極板群３を希硫酸から成る電解液とともに収容して構成されている。バッテリーケース２の上面は合成樹脂製のケース蓋２ａを熱溶着して構成されている。複数の極板群３はストライプ４にて直列接続され、両端の極板群３からは上方に鉛製のポール５が延出され、その上端に同じ鉛製の端子部６が熱溶着されている。また、端子部６はケース蓋２ａの成形時に一体成形されている。７はバッテリーケース２に電解液を注液する注口を密閉する注口栓である。
【００１３】
ポール５は、下部の外管部８と上部の芯棒部９から成り、外管部８の中に芯棒部９を圧入した２重管構造とされ、端子部６に上方から所定以上の荷重が作用した時に短縮可能に構成されている。外管部８の内径と芯棒部９の外径の差（締め代）によって圧入荷重を任意に設定でき、それに応じて変位量に対するエネルギー吸収量が調整される。
【００１４】
また、ケース蓋２ａの端子部６の周辺部には、端子部６を囲む環状に連続又は断続した切り込み部１０が形成され、この切り込み部１０が、端子部６に所定以上の荷重が作用した時にバッテリーケース２の上面の端子部６の周辺部を破壊させる破壊手段としての脆弱部１１を構成している。
【００１５】
以上の構成において、自動車が障害物と衝突して障害物を跳ね上げ、その障害物がボンネット上に落下し、ボンネットが陥没して障害物が直下のバッテリー１の端子部６に衝突した場合には、端子部６に上方から大きな荷重が作用する。すると、ポール５の芯棒部９が外管部８内に深く圧入されることによりポール５が短縮することにより、端子部６の下方変位が比較的容易に起こり、衝突荷重が低減されて障害物の傷害値が低減される。
【００１６】
すなわち、従来例のように、ポール５が短縮不可能な構成の場合には、図２（ａ）に示すように、ボンネットが間隙Δだけ陥没して端子部６にあたった時点で変位量Ｓの変化が激減し、減速度Ｇが急増して所定以上の高い値を示し、大きな衝突荷重が作用して障害物の傷害値が高くなる。
【００１７】
これに対して、本実施形態において、外管部８と芯棒部９の圧入荷重を適当に設定した状態でポール５を短縮可能に構成すると、図２（ｂ）に示すように、ボンネットが間隙Δだけ陥没して端子部６にあたった後にポール５が短縮し、その短縮距離だけ端子部６が変位するとともに、その間に圧入荷重と変位量に応じて衝撃エネルギーが吸収されることで、その後ポール５の短縮端に到達し、変位量Ｓの変化が激減して減速度Ｇが増加してもその増加量は小さくなり、所定値以下の減速度Ｇに抑えることがてき、障害物の傷害値を低減できる。
【００１８】
さらに、外管部８と芯棒部９の圧入荷重をより高く設定した状態でポール５を短縮可能に構成すると、図２（ｃ）に示すように、ボンネットが間隙Δだけ陥没して端子部６にあたった後にポール５が短縮し、その短縮距離だけ端子部６が変位する間に、圧入荷重と変位量に応じた吸収エネルギーによってポール５の短縮端に到達する前に衝撃エネルギーが吸収され、減速度Ｇを設定された所定値に抑えることができて一層確実に障害物の傷害値を低減できる。
【００１９】
かくして、バッテリー１を自動車のエンジンルームのボンネット直下に比較的小さな間隙Δをあけて配設しても、ボンネット上に跳ね上げられた障害物の落下による傷害値を低減することができる。
【００２０】
さらに、端子部６に所定以上の荷重が作用して上記のように端子部６が下方変位を開始すると、ケース蓋２ａの端子部６の周辺部が脆弱部１１で破壊され、そのため端子部６の下方変位がケース蓋２ａによって拘束されてポール５の短縮動作が阻害されるのを防止でき、上記作用によるエネルギーの吸収を効果的かつ確実に促進して傷害値を低減することができる。
【００２１】
また、ポール５を２重管構造で短縮可能に構成しているので外管部８と芯棒部９の接触面積を大きく取れ、スプリング等によって端子部６の下方変位可能に構成する場合に比して、通電抵抗を小さくでき、通電不良発生の恐れもない。
【００２２】
次に、本発明の他の実施形態について、図３、図４を参照して説明する。なお、上記実施形態と同一の構成要素については同一参照符号を付して説明を省略し、要点のみを説明する。
【００２３】
上記実施形態では、破壊手段として、ケース蓋２ａの端子部６の周辺部に脆弱部１１を形成した例を示したが、本実施形態では、図３に示すように、端子部６の外周に嵌合固定するクランプ部材１２にアーム１３を突設し、アーム１３に、先端の尖突部１４ａがバッテリーケース２のケース上面２ａに近接して対向するとともにボンネットが端子部６に当接すると同時又は以前に当接する打撃軸１４が装着され、この打撃軸１４にて破壊手段が構成されている。打撃軸１４の上部はねじ切りされてアーム１３に螺合されるとともにナット１５にて固定され、車種に応じて打撃軸１４の突出位置を任意に調整できるように構成されている。
【００２４】
以上の構成において、自動車が障害物と衝突して障害物を跳ね上げ、その障害物がボンネット上に落下し、ボンネットが陥没すると、障害物がボンネットを介して直下のバッテリー１の端子部６及び打撃軸１４に衝突して上方から大きな荷重が作用し、図４（ａ）に示す設置状態から、図４（ｂ）に示すように、端子部６が下方に向けて変位を開始すると同時またはそれ以前に打撃軸１４の尖突部１４ａにてケース上面２ａの端子部６の周辺部が破壊され、そのため端子部６の下方変位がケース蓋２ａによって拘束されてポール５の短縮動作が阻害されるのを防止でき、上記作用によるエネルギーの吸収を効果的かつ確実に促進して傷害値を低減することができる。
【００２５】
また、本実施形態によれば、端子部６に所定以上の荷重が作用した時に、ケース上面２ａの端子部６の周辺部を破壊する破壊手段を、端子部６に嵌合固定されるクランプ部材１２に設け、バッテリーケース２側に特別な構成を付加していないので、既存のバッテリーをそのまま使用しながら上記作用効果を奏することができる。
【００２６】
なお、図１に示した実施形態においても、仮想線で示すように、打撃軸１４による破壊手段を付加しても良く、そうすると脆弱部１１に通常使用状態で破壊される恐れがない程度の強度を持たせながら、所定以上の荷重が作用したときに、円滑かつ確実に端子部６の周辺部が破壊されるようにでき、上記作用によるエネルギーの吸収を効果的かつ確実に促進して傷害値を低減することができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明のバッテリーの端子構造によれば、以上のようにバッテリーケースの上面上に突出する端子を上端に設けたポールを、上方からの荷重により短縮可能に構成したので、端子に上方から大きな荷重が作用したときにポールが短縮して端子の下方変位が比較的容易に起こるため、自動車用バッテリーに適用した時に、障害物との衝突によりボンネット上に跳ね上げられた障害物の落下による傷害値を低減することができる。
【００２８】
また、ポールを、外管部と芯棒部にて構成し、外管部の中に芯棒部を圧入した２重管構造としているので、芯棒部の外管部内への圧入荷重に応じて、エネルギーの吸収効率を調整することができる。
【００２９】
また、上方からの所定以上の荷重によりバッテリーケースの上面の端子周辺部の所定箇所を破壊する破壊手段を設けているので、端子の下方変位がケース上面によって拘束されてポールの短縮動作が阻害され、エネルギー吸収効果が得られなくなるのを防止でき、エネルギーの吸収を効果的かつ確実に促進して傷害値を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバッテリーの端子構造の一実施形態の全体概略構成を示す縦断面図である。
【図２】衝突時の端子の変位量と減速度の特性を示し、（ａ）は従来例、（ｂ）は同実施形態におけるポールの外管部と芯棒部の圧入荷重が比較的小さい場合、（ｃ）は同実施形態におけるポールの外管部と芯棒部の圧入荷重が比較的大きい場合の特性図である。
【図３】本発明のバッテリーの端子構造の他の実施形態の要部の斜視図である。
【図４】同実施形態の動作過程を示す縦断面図である。
【図５】従来例のバッテリーの端子構造の全体概略構成を示す縦断面図である。
【図６】同従来例のバッテリーの配設状態の説明図である。
【図７】同従来例における衝突時の端子の変位量と減速度の特性を示し、（ａ）はボンネットとの間隙が大きい場合、（ｂ）はボンネットとの間隙が小さい場合の特性図である。
【符号の説明】
１  バッテリー
２  バッテリーケース
２ａ  ケース蓋（ケース上面）
３  極板群
５  ポール
６  端子部
８  外管部
９  芯棒部
１１  脆弱部（破壊手段）
１４  打撃軸（破壊手段）
【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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