(57)【要約】【課題】機械的強度が高く、組み立て作業性に優れた端子間接続装置を提供する。【解決手段】複数の端子１２間を接続バー１３により接続する端子間接続装置で、端子１２の横断面と相似な形状で、前記端子の外周が嵌合する接続孔１４が、直線状の内辺を有する多角形であり、その相対する少なくとも２辺が端子１２側と溶接され、この溶接される少なくとも２辺以外の内辺の角部近傍に、所定の曲率を有する凹部１５が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端子間を接続バーにより接続する端子間接続装置であって、
前記端子の横断面と相似な形状で、前記端子の外周が嵌合する接続孔が、直線状の内辺を有する多角形であり、その相対する少なくとも２辺が前記端子側と溶接され、
この溶接される前記少なくとも２辺以外の内辺の角部近傍に、所定の曲率を有する凹部が形成されている
ことを特徴とする端子間接続装置。
【請求項２】
前記接続孔は方形であり、端子側と溶接されない２辺のどちらかは、前記端子の外面に接しない寸法形状に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の端子間接続装置。
【請求項３】
前記凹部の曲率半径は、凹部が形成される内辺の長さの２５％未満とし、この凹部が形成される内辺の、凹部以外の部分に直線部が残存するように設定したことを特徴とする請求項１に記載の端子間接続装置。
【請求項４】
接続孔内辺と端子側との少なくとも２辺の溶接部が平行であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の端子間接続装置。
【請求項５】
接続孔内辺の前記端子側との溶接部における板厚方向の溶け込み深さが、前記接続バーの板厚以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の端子間接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、複数の電池用セルの端子間等を相互に接続する端子間接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電池の性能が向上し、小形で高出力が得られるようになってきたため、各種の電源装置として利用されるようになってきた。例えば、自動車や自転車に搭載して、所望の電力を供給する小形で高性能の電源装置が考えられ、そのための提案も多くみられる（例えば、特許文献１参照）。このような電源装置では、電力供給対象機器を駆動可能なレベルの電圧、及び長時間の使用を可能とする容量を得るため、複数個の電池セルを接続して電源装置を構成している。そこで、複数の電池セルにそれぞれ設けられた出力用端子を相互に接続する端子間接続装置が必要となる。
【特許文献１】特許第３３５０１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種の電源装置に要求されることは、使用環境により激しい振動を受ける場合があるので機械的強度が充分であることが重要である。また、端子および接続バーともに比較的小形な部品であることから、狭い作業空間での精密な作業を要するので、組み立て作業性が優れていることが望まれる。
【０００４】
本発明の目的は、機械的強度が高く、組み立て作業性に優れた端子間接続装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の端子間接続装置は、複数の端子間を接続バーにより接続する端子間接続装置であって、前記端子の横断面と相似な形状で、前記端子の外周が嵌合する接続孔が、直線状の内辺を有する多角形であり、その相対する少なくとも２辺が前記端子側と溶接され、この溶接される前記少なくとも２辺以外の内辺の角部近傍に、所定の曲率を有する凹部が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明では、接続孔が方形の場合、端子側と溶接されない２辺のどちらかは、前記端子の外面に接しない寸法形状に設定されている。
【０００７】
また、本発明では、前記凹部の曲率半径は、凹部が形成される内辺の長さの２５％未満とし、この凹部が形成される内辺の、凹部以外の部分に直線部が残存するように設定している。
【０００８】
また、本発明では、接続孔内辺と端子側との少なくとも２辺の溶接部が平行である。
【０００９】
さらに、本発明では、接続孔内辺の前記端子側との溶接部における板厚方向の溶け込み深さが、前記接続バーの板厚以上である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、端子と接続バーに形成された接続孔との嵌合が比較的容易で、溶接により十分な強度を得ることができ、振動等にも十分に耐えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明にかかる端子間接続装置の一実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】
図１（ａ）（ｂ）は、本発明を、複数の電池セルを集合させて相互に接続して成る電源装置に適用した場合を示している。
【００１３】
図１において、１１は電池セル（以下、単にセルと呼ぶ）であり、このセル１１の上面には角柱状の端子１２が設けられている。これらセル１１は所定の出力電圧及び出力容量を得るため複数個用意され配列されている。１３は接続バーであり、この接続バー１３には端子１２に対する接続孔１４が設けられている。この接続バー１３により、端子１２を介して複数のセル１１が相互に接続される。接続孔１４は端子１２の横断面形状（図の例では長方形）と相似な形状で、図示のように、端子１２の外周が嵌合する直線状の内辺を有する。
【００１４】
図２（ａ）（ｂ）は、接続バー１３の接続孔１４と端子１２との接続部分を拡大して示している。
【００１５】
図２において、平面が長方形を成す接続孔１４の４辺１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ、のうち、その相対する少なくとも２辺１４ｂ、１４ｄは端子１２側と溶接される。この２辺１４ｂ，１４ｄは端子１２と溶接されることから、端子１２の外面に密着するように２辺１４ｂ，１４ｄの対向間隔は厳しく寸法管理されている。これに対し他の２辺１４ａ，１４ｃは、端子１２側に溶接しない。このため、その２辺１４ａ，１４ｃの対向間隔の寸法は比較的余裕を持たせてある。この余裕の程度は、端子１２との嵌合組み立て後、２辺１４ａ，１４ｃのどちらかが、端子１２の外面に接しない寸法関係とする。これは、端子１２との嵌合組み立ての際、端子１２を接続孔１４内に容易に嵌め込むためである。
【００１６】
また、この２辺１４ａ，１４ｃの角部近傍には、所定の曲率を有する凹部１５を形成している。これらの凹部１５は、端子１２と溶接される２辺１４ｂ，１４ｄの対向間隔調整を比較的容易にするために機能する。すなわち、前述のように、２辺１４ｂ、１４ｄは端子１２側と溶接されるため、端子１２の外面に密着するように、その２辺１４ｂ，１４ｄの対向間隔寸法は厳しく管理されている。このため、そのままでは、端子１２を接続孔１４内に嵌め込むことが難しい。しかし、２辺１４ａ，１４ｃの角部近傍に所定の曲率を有する凹部１５を形成したので、２辺１４ｂ，１４ｄ間に外力を加えることにより、比較的容易にその対向間隔を調整することができる。すなわち、端子１２を嵌め入れるときは２辺１４ｂ，１４ｄ間を心持ち広げ、端子１２が接続孔１４内に嵌め込み易くする。また、端子１２が接続孔１４内に挿入された後は、２辺１４ｂ，１４ｄ間を狭める方向に外力を加えることにより、端子１２の外面との間は密着し、その後の溶接を良好な状態で行うことができる。
【００１７】
このように、接続孔１４の４つの内辺１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ、のうち、端子１２側と溶接されない２辺１４ａ，１４ｃ間の寸法は、そのどちらかが、端子１２の外面に接しない程度に比較的余裕を持たせており、また、端子１２側と溶接される２辺１４ｂ，１４ｄは、他の２辺１４ａ，１４ｃの角部近傍に形成された所定の曲率を有する凹部１５の存在により、その対向間隔を比較的容易に調整することができる。したがって、端子１２との嵌合組み立ての際、組み立て作業が容易となり、しかも、端子１２と接続バー１３のとの溶接部における隙間を抑制することができる。すなわち、端子１２外形寸法と接続バー１３の接続孔１４の寸法公差に裕度を持たせ、かつ、溶接突合せ開先のギャップを抑制することができ、健全な溶接部を形成することができる。
【００１８】
ここで、凹部１５の曲率半径は、凹部１５が形成される内辺１４ａ，１４ｃの長さの２５％未満とする。すなわち、この凹部１５が形成される内辺１４ａ，１４ｃに、凹部以外の直線部が残存するように寸法設定する。例えば、内辺１４ａには、その両角部近傍に凹部１５がそれぞれ形成されており、その凹部１５の曲率半径を内辺１４ａの長さの２０％とした場合、２つの凹部１５の開口辺長さを合わせると、内辺１４ａの長さの８０％となり、残りの２０％が２つの凹部１５間の直線部長さとなる。
【００１９】
これらの寸法は、接続バー１３の材質、接続孔１４の大きさなどにより適宜に設定すればよい。
【００２０】
このように凹部１５の曲率半径を設定することにより、溶接しない内辺１４ａ，１４ｃには、両端の凹部１５とその間の直線状の辺部とがそれぞれ形成される。このため、溶接される内辺１４ｂ，１４ｄの対向間隔は、凹部１５の存在により調整することが可能となり、組み立て作業性が改善されると共に良好な溶接部を得ることができる。
【００２１】
以下、これらの溶接作業について図３乃至図５を用いて説明する。図３は接続バー１３と端子１２との溶接作業を表しており、また、図４は接続バー１３と端子１２との溶接部を示している、さらに、図５は溶接部の断面形状を示している。
【００２２】
図３において、１７は溶接用のノズルで、このノズル１７からは溶接用のレーザ光１８が出力され、接続バー１３の、図２で示した２つの内辺１４ｂ，１４ｄに沿って移動し、端子１２の外面との間を溶接する。図４はこの溶接部１９を示している。この溶接部１９は図示のように平行に形成されており、端子１２と接続バー１３の接合強度を向上させることができる。
【００２３】
図４において、端子１２は肩部１２ａを有しており、接続バー１３は、その接続孔１４が端子１２の上部に嵌合するとともに、接続孔１４の周囲下面は端子１２の肩部１２ａ上に載置される。
【００２４】
ここで、接続孔１４の内辺と端子１２側との溶接部１９における板厚方向の溶け込み深さは、接続バー１３の板厚以上となるように設定する。例えば、接続バー１３の板厚が０．５ｍｍの場合、レーザ溶接条件は次のように設定する。
【００２５】
レーザ出力：４００W〜２０００W
溶接速度：１０００ｍｍ/分〜４０００ｍｍ/分
シールドガス流量：１０〜１００リットル/分
レーザ照射スポット径：０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ
レーザ入射角度：面直から±３０°
このように設定することにより、溶接部１９の溶け込み深さは、図４で示すように、接続バー１３の板厚以上にすることができ、端子の肩部１２ａにも溶け込んだ溶接状態とすることができる。このような溶接状態とすることにより、一層強固で安定した接続状態が得られ、強い継続した振動にも十分耐えることができる。
【００２６】
なお、上記実施の形態では、接続孔１４及びこれと嵌合する端子１２の断面形状を長方形としたが、もちろん正方形でもよく、さらにはこれら以外の多角形であってもよい。接続バー１３により端子１２を介して接続されるものとして電池セルを例示したが、もちろん電池以外の端子を有する電気機器であれば何でも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を、複数の電池セルを有する電源装置に適用した場合を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）はその右側面図である。
【図２】本発明による端子間接続装置の一実施の形態を、接続バーの接続孔と端子との接続部分について拡大して示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）はその右側面図である。
【図３】上記一実施の形態における接続バーと端子との溶接作業を表す正面図である。
【図４】上記一実施の形態における接続バーと端子との溶接部を示す平面図である。
【図５】上記一実施の形態における接続バーと端子との溶接部の断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１２    端子
１３    接続バー
１４    接続孔
１５    凹部
１９    溶接部
【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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