(57)【要約】  電池用の端子は、マウントセクションと、コンタクトセクションとを有する。マウントセクションと、コンタクトセクションとの間には、トルクリングが設けられている。マウントセクションは、電池カバー内に端子を保持するためのものであり、好適には電池かバー内に射出成形される。端子は中空体であり、外壁と、内壁とを有する。コンタクトセクションにおいて、外壁は円錐形である。マウントセクションにおいて、外壁は、ラビリンスを形成する少なくとも１つのラビリンスリングを有する。内壁は、少なくとも２つのセクションを有する。上側のセクションは、コンタクトセクションによってほぼ包囲されており、好適には、円錐形を有する。下側セクションは、マウントセクションによってほぼ包囲されている。下側セクションは、好適には、側方断面図で見ると凹面状である。上側セクションと下側セクションとの間には、エッジが設けられている。内壁におけるエッジは、外壁におけるトルクリングによってほぼ包囲されている。
2016524778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池用の端子（１００）であって、外壁（１０２）と、内壁（１０１）とを有する中空のボディを有し、マウントセクション（１１２）と、コンタクトセクション（１１０）と、マウントセクション（１１２）とコンタクトセクション（１１０）との間のトルクリング（１１１）とをさらに提供しており、
前記外壁（１０２）は、好適には、前記マウントセクション（１１２）において少なくとも１つのラビリンスリング（１３１，１３２）を有し、ラビリンスを形成している、電池用の端子（１００）において、
前記内壁（１０１）は少なくとも、前記コンタクトセクション（１１０）によって包囲された上側セクション（１５４）と、
前記マウントセクションによって包囲され、かつ側方断面図で見て凹面形状を有する、下側セクション（１５５）と、
前記上側セクション（１５４）と前記下側セクション（１５５）との間のエッジ（１５１）と、を有することを特徴とする、電池用の端子（１００）。
【請求項２】
前記エッジ（１５１）は、前記トルクリング（１１１）によって包囲されている、請求項１記載の電池用の端子（１００）。
【請求項３】
前記上側セクション（１５４）は、前記端子の上側（１１５）まで減少する直径を備える円錐形状を有する、請求項１又は２記載の電池用の端子（１００）。
【請求項４】
前記マウントセクション（１１２）は、前記端子の上側（１１５）まで減少する直径を備える円錐形状を有する、請求項１から３までのいずれか１項記載の電池用の端子（１００）。
【請求項５】
前記円形のエッジ（１５１）に円形の段部（１５２）が隣接している、請求項１から４までのいずれか１項記載の電池用の端子（１００）。
【請求項６】
前記マウントセクション（１１２）は、前記トルクリング（１１１）から前記マウントセクションの端部まで減少する材料厚さを有する、請求項１から５までのいずれか１項記載の電池用の端子（１００）。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか１項記載の少なくとも１つの端子（１００）を有する電池カバー（２００）。
【請求項８】
少なくとも１つの端子（１００）が前記電池カバー（２００）内に成形されている、請求項７記載の電池カバー（２００）。
【請求項９】
前記端子（１００）の前記マウントセクション（１１２）は、前記電池カバー（２００）のプラスチック材料によって包囲されている、請求項７又は８記載の電池カバー（２００）。
【請求項１０】
請求項１から６までのいずれか１項記載の少なくとも１つの端子（１００）を有する電池。
【請求項１１】
請求項７から９までのいずれか１項記載の電池カバー（２００）を有する電池。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか１項記載の端子（１００）を電池カバー（２００）内に成形する方法において、
電池カバー（２００）を形成するための成形ツールのピン（３００）を、該ピンがエッジ（１５１）と円形に接触するまで端子（１００）内へ押し込むステップと、
前記成形ツールにプラスチック材料を充填するステップと、
前記ピンを前記端子（１００）から取り外すステップとを含むことを特徴とする、方法。
【請求項１３】
第２のステップにおいて、前記端子（１００）の前記マウントセクション（１１２）をプラスチック材料によって包囲することを含む、請求項１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、蓄電池とも呼ばれる、電池、特に鉛蓄電池の電極を特に接続するための、充電式電池用の、接続極とも呼ばれる、充電式電池用の端子に関する。発明の別の態様は、ハウジング用のカバー及び／又はこのような電池のハウジング及びこのような電池に関する。
【０００２】
従来技術の説明
電池カバー内に成形することができ、かつラビリンスシールを形成する複数の溝を有する電池用の端子は、欧州特許第０６０１２６８号明細書に開示されている。
【０００３】
内面部分に形成された複数の長手方向チャネル又は凹所を形成する電池端子は、米国特許出願公開第２０１１／０２５０４９３号明細書に開示されている。
【０００４】
米国特許第６０３０７２３号明細書には、導電性接着剤によって電池の端子に接続された鉛ブラシが開示されている。鉛ブラシ内への端子の挿入を簡単にするために、端子は、鉛ブラシよりも大幅に小さな直径を有する。端子と鉛ブラシとの間の隙間は、前記導電性接着剤で充填される。
【０００５】
発明の概要
本発明によって解決しようとする課題は、改良された封止及び改良された機械的安定性を提供する電池用の端子を提供することである。さらに、端子は、電池の容易な組立、ひいては低摩擦での組立て中の端子内への端子の挿入を許容すべきである。端子を製造するプロセス及び電池カバーを射出成形するプロセスは、簡単にすべきであり、より正確でかつ信頼できるものにすべきである。
【０００６】
前記課題の解決手段は、独立請求項に記載されている。従属請求項は、本発明のさらなる改良に関する。
【０００７】
第１の実施の形態では、電池用の端子は、マウントセクションと、コンタクトセクションとを有する。マウントセクションと、コンタクトセクションとの間には、トルクリングが設けられており、このトルクリングは、好適には歯形の突起を有する。マウントセクションは、電池カバー内に端子を保持するためのものであり、好適には電池カバー内に射出成形される。電池は、外側においてコンタクトセクションによって接続されている。端子は、外壁と、内壁とを有する中空のボディである。コンタクトセクションにおいては、外壁は、好適には、端子の上側まで減少する直径を備える円錐形である。マウントセクションにおいては、外壁は、好適には、ラビリンスを形成する少なくとも１つの周方向突出部を有する。これは、さらに、ラビリンスリングと呼ばれる。内壁は、少なくとも２つのセクションを有する。上側のセクションは、コンタクトセクションによってほぼ包囲されており、好適には、端子の上側まで減少する直径を備える円錐の形状を有する。上側セクションは、円筒形であってもよい。下側セクションは、マウントセクションによってほぼ包囲されている。下側セクションは、好適には、側方断面図で見ると凹面の形状を有する。上側セクションと下側セクションとの間には、エッジが設けられている。内壁におけるエッジは、外壁におけるトルクリングによってほぼ包囲されている。
【０００８】
内壁の凹面状の下側セクションは、電池カバーのプラスチック材料のためのスペースを提供している。従来技術において公知の電池端子は、外壁のみによって電池カバー内に保持されているのに対し、端子のこの実施の形態は、端子の外壁及び内壁を含めて、マウントセクションにおいて電池カバーの材料に完全に埋め込まれている。これは、電池端子により高い安定性を与え、より一層高い保持力を生じる。これは、薄いスライドエレメントと同等ではない。それとは対照的に、端子のマウントセクションの内壁をカバーする電池カバーの材料の大きな層のためのスペースが設けられている。電池カバーの材料の厚さは、１ｍｍ以上、好適には３ｍｍであってよい。端子を電池カバー内へ成形するために、成形ツールのピンが端子内へ挿入され、端子内への電池カバー材料の流入を制限する。上側セクションと下側セクションとの間の端子の内壁における円形のエッジは、成形ツールのピンと接触し、電池カバー材料が流入するおそれがある領域の封止を保証する。これは、端子の下側セクションへの電池カバー材料の確実な制限を生じる。
【０００９】
円形のエッジは、好適には、成形ツールのピンに対して押し付けられる。確実な封止を得るために、成形ツールのピンは、円形のエッジの直径に少なくとも密着して嵌合しなければならない。成形ツールのピンは、端子に押し込まれてもよく、円形のエッジの内径を僅かに延長させる。従って、円形のエッジが、端子の外壁における突出部と向き合うと好ましい。なぜならば、この突出部は、補強手段として作用し、端子を変形させることなく比較的大きな力を吸収することを可能にするからである。
【００１０】
別の実施の形態では、マウントセクションは、トルクリングからマウントセクションの端部まで減少する材料厚さを有する。ラビリンスリングの固着力によりマウントセクションの端部に向かって可能な保持力は減少するので、壁部の厚さを減じることができ、これにより、材料及び質量をさらに減じる。
【００１１】
別の実施の形態は、本明細書に記載されたような少なくとも１つの端子を有する電池カバーに関する。
【００１２】
別の実施の形態は、本明細書に記載されたような少なくとも１つの端子及び／又は電池カバーを有する電池に関する。
【００１３】
別の実施の形態は、電池カバー内に端子を成形する方法に関する。電池カバーは、電池カバーの形状を有する成形ツールを使用することによってダイカスト又は加圧成形されてよい。まず、ピンがエッジと円形接触するまで成形ツールのピンが端子に押し込まれる。端子がピンに押しはめられても同じであることが理解される。これは、端子をツール内へ挿入する際に行い得る。さらに、ツールは閉鎖される。ピンを端子へ押し込むことは、型を閉鎖する間又は型を閉鎖することによって行われてもよい。次に、成形ツールにプラスチック材料が充填され、好適には、プラスチック材料にマウントセクションをほぼ包囲させる。プラスチック材料が冷却された後、プラスチック材料はもはや液体でなくなり、型が開放され、ピンが端子から取り外される。ピンの取外しは、ツールを開放させるのと同時に、又は開放の前後に行われるが、プラスチック材料が液体である限りは行われない。
【００１４】
図面の説明
以下では、図面に関連する実施形態の複数の例に基づいて、一般的な発明の概念を制限することなく、例として発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電池端子の好適な実施の形態を示している。
【図２】第１の実施の形態の側面図を示している。
【図３】第１の実施の形態の平面図を示している。
【図４】電池カバーに埋め込まれた端子の断面図を示している。
【図５】成形ツールポストが挿入された１つの実施の形態を示している。
【図６】端子ポストが挿入された端子の第１の実施の形態を示している。
【図７】端子の第２の実施の形態を示している。
【図８】別の実施の形態を示している。
【図９】端子の１つの実施の形態の断面図を示している。
【図１０】電池カバーの材料と端子との間のクリープ距離を示している。
【００１６】
図１には、電池端子１００の好適な実施の形態が示されている。電池端子は、電池に接触するためのコンタクトセクション１１０と、端子を電池カバー内に取り付け、保持するためのマウントセクション１１２とを有する。コンタクトセクション１１０とマウントセクション１１２との間には、端子に高いトルク抵抗を提供するトルクリング１１１が設けられている。好適には、マウントセクションは、少なくとも１つ、好適には２つのラビリンスリング１３１，１３２を有する。端子は中空のボディであり、トルクリングを除くボディのほとんどは、中心軸線１５０を中心にして回転対称である。端子は、内壁１０１と、外壁１０２とを有する。内壁１０１は、上側セクション１５４と、下側セクション１５５とを有する。これらのセクションの間には、円形のエッジ１５１が設けられている。セクションの間のこの円形のエッジは、外壁１０２におけるトルクリングと反対側に配置されている。好適には、上側セクション１５４は、端子の上側まで減少する直径を備える僅かに円錐形の形状を有する。上側セクション１５４は、円形のエッジ１５１から端子の上側１１５まで減少する横断面を有する。代替的な実施の形態では、上側セクション１５４は円筒形であってもよい。下側セクション１５５は、端子の底側１１４から円形のエッジ１５１まで、外側から減少する横断面を有する。縦断面図で見て、下側セクション１５５における内壁の形状は凹面状である。このような凹面の形状は、円形のエッジ１５１を形成しやすくし、さらに、端子の端部において中心軸線１５０からのより大きな距離を提供する。
【００１７】
図２には、第１の実施の形態の側面図が示されている。
【００１８】
図３には、第１の実施の形態の平面図が示されている。この図には、トルクリング１１１の突起１１８が示されている。
【００１９】
図４には、電池カバーに埋め込まれた端子の断面図が示されている。この図では、端子１００のマウントセクション１１２は、外壁及び内壁を含めて、電池カバー材料に完全に埋め込まれている。これは、組立の際の端子内への端子ポストの滑り込みを改善し、機械的安定性をさらに高める。なぜならば、電池カバー材料が、端子のマウントセクション１１２をさらに確実に支持するからである。
【００２０】
図５には、成形ツールのポストが挿入された１つの実施の形態が示されている。これは、電池カバー２００の射出成形中の段階であり得る。端子の上側セクション内への電池カバー材料の流入を防止するために、成形ツールのピン３００が端子に挿入されている。ツールは、好適には、円錐形の形状と、円形のエッジ１５１の直径にちょうど密着するサイズとを有している。これは、電池カバーのプラスチック材料が円形のエッジを超えてさらに流れることを防止する。好適には、ピン３００の直径は、円形のエッジ１５１の直径よりも僅かに大きいので、円形のエッジを僅かに圧縮させ、より良好な封止を達成する。
【００２１】
図６には、電池端子ポスト５００が挿入された端子の第１の実施の形態が示されている。電池端子ポスト５００は、底側に配置され、図示されていない電池セルに接続されている。上側において、電池端子ポスト５００は、端子と一緒に溶融し、気密で、電気的に確実な接続を得るために加熱される。端子ポスト５００は、端子の内径よりも僅かに小さな直径を有する。好適には、端子ポストは、端子の内壁の最も小さな直径よりも小さな直径を有する円筒形状を有する。最も好適には、端子ポストの直径は、円形のエッジの直径よりも０．５ｍｍ〜３ｍｍだけ小さい。
【００２２】
図７には、端子の第２の実施の形態が示されている。この場合、円形のエッジの代わりに、段部１５２が設けられている。この段部もまた、成形ツールのピン３００に対して端子を封止するために適している。段部は、さらに、下側セクション１５５の長さの正確な測定を可能にする。
【００２３】
図８には、別の実施の形態が示されている。この場合、マウントセクション１１２は、僅かに変更されたラビリンスを有する。ラビリンスリング１３１，１３２の間に直線的な平面を有する代わりに、アーチ状の横断面を有する突出部１４０及び１４１が設けられている。このようなアーチ状の横断面は、端子及び電池カバーの材料における機械的張力を減じ、これにより、機械的安定性を高め、寿命を延ばす。
【００２４】
図９には、端子の１つの実施の形態の断面図が示されている。この場合も、成形ツールのピンは、デモンストレーションのために挿入されている。電池カバー２００の材料によってマウントセクション１１２を完全に包囲することにより、壁部の厚さを減じることができる。したがって、トルクリングと第１のラビリンスリング１３１との間の第１の位置における壁部の厚さ１３４が、第１のラビリンスリング１３１と第２のラビリンスリング１３２との間の壁部の厚さ１３５よりも大きいと好ましい。端子の内壁における電池カバーの材料の最大厚さ２１０は、下側セクションと、成形ツールのピンとの形状によって決定される。この最大厚さ２１０は、好適には、１〜５ｍｍ、最も好適には２〜３ｍｍである。
【００２５】
図１０には、電池カバー２００の材料と端子１００との間のクリープ距離若しくは漏れ距離が示されている。クリープ通路３０５が箇所３０１と箇所３０６との間に存在し、電池の内部からの酸は、外側に達するまでにはこのクリープ通路３０５を通ってクリープしなければならない。クリープ通路は、マウントセクションの内壁を包囲するカバーのプラスチック材料によって大幅に増長されている。
【符号の説明】
【００２６】
１００  電池端子
１０１  内壁
１０２  外壁
１１０  コンタクトセクション
１１１  トルクリング
１１２  マウントセクション
１１４  端子の底側
１１５  端子の上側
１１８  トルクリングの突起
１３１  第１のラビリンスリング
１３２  第２のラビリンスリング
１３４  トルクリングと第１のラビリンスリングとの間の壁部の厚さ
１３５  第１及び第２のラビリンスリングの間の壁部の厚さ
１４０，１４１  アーチ状の横断面を有する突出部
１５０  中心軸線
１５１  円形のエッジ
１５２  段部
１５４  上側セクション
１５５  下側セクション
２００  電池カバー
２１０  最大厚さ
３００  成形ツールのピン
３０１，３０６  電池酸のクリーピングのための通路の箇所
３０５  クリーピング通路
５００  電池端子ポスト
【図１】
2016524778.tif 000003
【図２】
2016524778.tif 000004
【図３】
2016524778.tif 000005
【図４】
2016524778.tif 000006
【図５】
2016524778.tif 000007
【図６】
2016524778.tif 000008
【図７】
2016524778.tif 000009
【図８】
2016524778.tif 000010
【図９】
2016524778.tif 000011
【図１０】
2016524778.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月14日(2015.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池用の端子（１００）であって、外壁（１０２）と、内壁（１０１）とを有する中空のボディを有し、マウントセクション（１１２）と、コンタクトセクション（１１０）と、マウントセクション（１１２）とコンタクトセクション（１１０）との間のトルクリング（１１１）とをさらに提供しており、
前記外壁（１０２）は、好適には、前記マウントセクション（１１２）において少なくとも１つのラビリンスリング（１３１，１３２）を有し、ラビリンスを形成している、電池用の端子（１００）において、
前記内壁（１０１）は少なくとも、前記コンタクトセクション（１１０）によって包囲された上側セクション（１５４）と、
前記マウントセクションによって包囲され、かつ側方断面図で見て凹面形状を有する、下側セクション（１５５）と、
前記上側セクション（１５４）と前記下側セクション（１５５）との間のエッジ（１５１）と、を有することを特徴とする、電池用の端子（１００）。
【請求項２】
前記エッジ（１５１）は、前記トルクリング（１１１）によって包囲されている、請求項１記載の電池用の端子（１００）。
【請求項３】
前記上側セクション（１５４）は、前記端子の上側（１１５）まで減少する直径を備える円錐形状を有する、請求項１又は２記載の電池用の端子（１００）。
【請求項４】
前記マウントセクション（１１２）は、前記端子の上側（１１５）まで減少する直径を備える円錐形状を有する、請求項１から３までのいずれか１項記載の電池用の端子（１００）。
【請求項５】
前記円形のエッジ（１５１）に円形の段部（１５２）が隣接している、請求項１から４までのいずれか１項記載の電池用の端子（１００）。
【請求項６】
前記マウントセクション（１１２）は、前記トルクリング（１１１）から前記マウントセクションの端部まで減少する材料厚さを有する、請求項１から５までのいずれか１項記載の電池用の端子（１００）。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか１項記載の少なくとも１つの端子（１００）を有する電池カバー（２００）。
【請求項８】
少なくとも１つの端子（１００）が前記電池カバー（２００）内に成形されている、請求項７記載の電池カバー（２００）。
【請求項９】
前記端子（１００）の前記マウントセクション（１１２）は、前記電池カバー（２００）のプラスチック材料によって包囲されている、請求項７又は８記載の電池カバー（２００）。
【請求項１０】
請求項１から６までのいずれか１項記載の少なくとも１つの端子（１００）を有する電池。
【請求項１１】
請求項７から９までのいずれか１項記載の電池カバー（２００）を有する電池。
【請求項１２】
請求項１から６までのいずれか１項記載の端子（１００）を電池カバー（２００）内に成形する方法において、
電池カバー（２００）を形成するための成形ツールのピン（３００）を、該ピンがエッジ（１５１）と円形に接触するまで端子（１００）内へ押し込むステップと、
前記成形ツールにプラスチック材料を充填するステップと、
前記ピンを前記端子（１００）から取り外すステップとを含むことを特徴とする、方法。
【請求項１３】
第２のステップにおいて、前記端子（１００）の前記マウントセクション（１１２）をプラスチック材料によって包囲することを含む、請求項１２記載の方法。
【国際調査報告】
2016524778.tif 000013
2016524778.tif 000014
2016524778.tif 000015