JP2024051789A - 電池装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小形化しても組み立て時の作業性が向上できる電池装置を提供する。【解決手段】電池装置１０は、内部に複数の素電池１２を収容するケース本体２１を備える。さらに、ケース本体２１の周面部の内側面の上端側にコネクタ１２を配設するコネクタ取付部２８と、コネクタ取付部２８からケース本体の開口に向けて突設する被取付部３１を有し、ケース本体２１の上面側に配設され、被取付部３１と係合する取付部３２を有する蓋２１を備える。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、電池装置に関する。

従来、電池装置から供給する電力により動作する電気機器がある。このような電気機器に用いられる電池装置は、ケース内に複数の素電池を配置し素電池を収容したケースの上から、ケースの開口をカバーで塞ぐとともにねじなどによりカバーをケースに取り付けていた。しかし、限られたケース内に素電池を接続するための配線などを収容しているため、その配線がケース取付のためのねじ近傍にあることから、配線の損傷などの恐れがあった。

特開２００４－１８５８４２号公報

本発明が解決しようとする課題は、小形化しても組み立て時の作業性が向上できる電池装置を提供することにある。

実施形態の電池装置は、底面部と、この底面部の周辺から立ち上げられて設けられた周面部を有し、この周面部の上面は開口し、内部に複数の素電池を収容するケース本体と；前記素電池に接続された一対のリード線が挿通される挿通口を有するコネクタと；前記ケース本体の周面部の内側面の上端側に前記コネクタを配設するコネクタ取付部と；前記コネクタ取付部から前記開口に向けて突設する被取付部と；前記ケース本体の上面側に配設され、前記被取付部と係合する取付部を有する蓋と；を備える。

実施形態の電池装置によれば、ケース内に収容した配線の損傷を抑制し、ケースを小形に構成することが期待できる。

第１の実施形態を示す電池装置の斜視図である。 同上電池装置の蓋を外した斜視図である。 同上電池装置の分解斜視図である。 同上電池装置の蓋を外した平面図である。 同上電池装置の蓋を外した斜視図である。 同上電池装置の蓋を外した斜視図である。 同上電池装置の断面図である。 同上電池装置の配線図である。 第２の実施形態を示す電池装置の蓋を外した平面図である。

以下、第１の実施形態を、図１ないし図８を参照して説明する。

電池装置１０は、例えば、非常灯および誘導灯などの停電時に電池電力で動作する非常用照明装置や、その他の電池電力で動作する電気機器に使用される。

電池装置１０は、ケース１１と、このケース１１内に並列に配置される複数の素電池１２と、ケース１１に配置されるコネクタ１３、ケース１１内に配置されるヒューズ１４とを備えている。本実施形態では、４つの素電池１２が用いられる。

ケース１１は、絶縁性を有する樹脂製で、ケース本体２０と、このケース本体２０の一面側である上面側に取り付けられる蓋２１とを備える。

ケース本体２０は、他面側である底面側の略Ｃの字形の底面部２２と、この底面部２２の周辺から立ち上げられて設けられた周面部２３とを有し、上面側が開口されている。

ケース本体２０は、４つの素電池１２が底面部２２上に沿って略円弧状に並列に並んで配置されるように、４つの電池収容部２４が底面部２２上に沿って略円弧状に並列に並んで設けられている。

周面部２３の外周面側の上端側で、隣り合う電池収容部２４の間の各位置に、蓋２１を取り付けるための周面被取付部２５が設けられている。周面被取付部２５は、上下方向に連通する取付孔２６と、この取付孔２６の外径側に設けられる板状の爪受部２７とを備えている。これら周面被取付部２５は、一部が、隣り合う電池収容部２４間および電池収容部２４に収容された素電池１２間に配置されており、隣り合う電池収容部２４間および隣り合う素電池１２間に隙間を設けている。

周面部２３の内周面側の上端側には、コネクタ１３を取り付けるコネクタ取付部２８が設けられている。コネクタ取付部２８には、コネクタ１３を載せる取付台部２９が設けられ、この取付台部２９上に連続した周面部２３の位置にコネクタ１３が挿通される切欠き部３０が設けられている。

取付台部２９の中央には、蓋２１を取り付けるための被取付部３１が突設されている。被取付部３１は切欠き部３０とは反対方向に向けて爪部３２を有している。取付台部２９の両側には、コネクタ１３を取り付けるための複数の取付壁部３３が突設されている。

蓋２１は、ケース本体２０の上面側に取り付けられて閉塞する。蓋２１の外周面側には、ケース本体２０の各周面被取付部２５に取り付けられる取付爪３４が突設されている。取付爪３４は、取付孔２６に差し込まれて爪受部２７に係合することで蓋２１をケース本体２０に取り付ける。蓋２１の内側位置には、ケース本体２０の被取付部３１に取り付けられる取付部である取付爪３５が突設されている。取付爪３５は、被取付部３１の爪部３２に係合することで蓋２１をケース本体２０に取り付ける。なお、取付爪３５は、蓋２１の板状の上面部から立ち下がるように設けられた周壁部を有しており、この周壁部の高さと同じ厚みで取付爪３５にむけて延在するコネクタ押え部３７が設けられている。さらに、蓋２１の内面には、ケース本体２０との間に素電池１２を押える複数の電池押え部３６が設けられているとともに、ケース本体２０との間にコネクタ１３を押えるコネクタ押え部３７が設けられている。

また、素電池１２は、例えばニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの充放電可能とする二次電池のセルが用いられている。素電池１２は、例えば単２電池サイズの円柱状に形成され、一端面がプラス極４０、他端面がマイナス極４１となっている。図３および図８に示すように、本実施形態では、隣り合う素電池１２がプラス極４０とマイナス極４１とを逆向きとして配置され、異なる極性同士をリード電極４２でそれぞれ直列に接続されている。リード電極４２は、導電性を有する金属板で、素電池１２に溶接固定されて電気的に接続されている。４つの素電池１２がリード電極４２によって直列に接続されている。

直列接続の一端側の素電池１２のプラス極４０にはリード線４３の一端側が溶接固定されて電気的に接続され、このリード線４３の他端側がコネクタ１３に電気的に接続されている。

直列接続の他端側の素電池１２のマイナス極４１にはリード電極４２が溶接固定されて電気的に接続され、このリード電極４２にリード線４４の一端側が溶接接続されて電気的に接続され、このリード線４４の他端側がヒューズ１４の一端側に溶接固定されて接続され、ヒューズ１４の他端側にリード線４５の一端側が溶接接続されて電気的に接続され、このリード線４５の他端側がコネクタ１３に電気的に接続されている。

また、コネクタ１３は、ケース１１のコネクタ取付部２８に取り付けられるコネクタ本体部５０と、切欠き部３０からケース１１の外部に突出するコネクタ接続部５１とを有している。コネクタ接続部５１内には、一対のコネクタ端子が配置されている。

コネクタ本体部５０には、コネクタ接続部５１の突出方向とは反対の端面側に、複数の素電池１２に直列接続された両端のリード線４３，４５が挿通される挿通口５２が開口形成されている。挿通口５２に挿通されたリード線４３，４５は、コネクタ１３内の一対のコネクタ端子に電気的に接続される。さらに、コネクタ本体部５０の端面側の中央には、コネクタ取付部２８から突出する被取付部３１に嵌合する嵌合溝５３が形成されている。この嵌合溝５３が被取付部３１に嵌合された状態で、挿通口５２の幅方向の中央に被取付部３１が配置され、この被取付部３１によって挿通口５２に挿通されるリード線４３，４５が幅方向に分離されて挿通される。

コネクタ本体部５０の両側には、コネクタ取付部２８の両側の取付壁部３３に係合して取り付けられる係合部５４が設けられている。

コネクタ接続部５１は、例えば点灯装置などの電気機器のコネクタと接続される。

また、ヒューズ１４は、所定の電流値以上の電流が流れると溶断する電流ヒューズが用いられている。ヒューズ１４は、素電池１２とコネクタ１３を接続する配線６０の途中に電気的に接続されるものであって、リード線４４，４５間に電気的に接続されている。

ヒューズ１４は、コネクタ１３の挿通口５２に対向する２つの素電池１２の間であって、これら２つの素電池１２と素電池１２との間の互いに対向する領域Ａに配置されている。領域Ａには、ヒューズ１４と一緒に、このヒューズ１４に接続された配線６０の一部も配置される。ヒューズ１４は、配線６０によって支持されて領域Ａに配置されてもよいし、別のヒューズ保持部材で保持して領域Ａに配置されてもよい。

そして、電池装置１０を組み立てる場合には、予め、４つの素電池１２とリード電極４２およびリード線４３，４４，４５とコネクタ１３とヒューズ１４とを電気的に接続して電池ユニットとしてユニット化しておき、この電池ユニットをケース本体２０に挿入し、蓋２１をケース本体２０に被せて取り付ける。

電池ユニットをケース本体２０に挿入する際、各素電池１２をケース本体２０の各電池収容部２４に挿入し、ヒューズ１４およびこのヒューズ１４に接続されたリード線４４，４５を、コネクタ１３の挿通口５２に対向する２つの素電池１２と素電池１２との間の領域Ａに配置する。さらに、コネクタ１３をコネクタ取付部２８に配置する。このとき、コネクタ１３に接続されたリード線４４，４５をコネクタ取付部２８から突出する被取付部３１の幅方向の両側に分離して配置する。

蓋２１をケース本体２０に被せて取り付けることにより、ケース本体２０と蓋２１との間で、各素電池１２およびコネクタ１３が挟み込まれて保持される。

そして、このように構成された電池装置１０では、コネクタ１３の端面側には複数の素電池１２に接続された両端のリード線４３，４５が挿通される挿通口５２が開口形成されているとともに、コネクタ本体部５０の端面側の中央には、コネクタ取付部２８から突出する被取付部３１に嵌合する嵌合溝５３が形成されている。このため、嵌合溝５３が被取付部３１に嵌合された状態で、挿通口５２の幅方向の中央に被取付部３１が配置され、この被取付部３１によって挿通口５２に挿通されるリード線４３，４５が幅方向に分離されるので、ケース本体２０と蓋２１との間でリード線が挟み込まれることを抑制できるとともに、配線作業を容易に行うことができる。なお、嵌合溝５３は挿通口の端面に形成されていればよく、被取付部３１と嵌合溝５３とが嵌合した状態で、リード線４３，４５が被取付部の側方から挿通口の外側に引き出されることで、同様にケース本体２０と蓋２１との間でリード線が挟み込まれることを抑制できるとともに、配線作業を容易に行うことができる。

取付台部２９の中央には、蓋２１を取り付けるための被取付部３１が突設されているとともにコネクタ取付部２８上に連続した周面部からケース１１の外側に突出するようにコネクタ接続部４１が切欠き部３０を有し、ケース１１切欠き部３０の幅よりも広いコネクタ本体５０は、切欠き部３０近傍のケース１１内面と接触可能なように配設されている。

さらに、コネクタ１３のコネクタ接続部５１とは反対側の端面の嵌合溝５３と、被取付部３１が嵌合された状態でコネクタ１３がケース１１内に配設されているので、コネクタ接続部５１に電気機器のコネクタを接続、接続解除などによる応力が加わった場合でも、ケース２１の接続、接続解除方向のコネクタ１３の移動、がたつきを抑制することができる。

また、蓋２１の内面には、ケース１１との間にコネクタ１３を抑えるコネクタ押え部３７は、ケース１１周壁部３９の高さと同じ厚みとなるよう一体に形成されているので、コネクタの接続解除によるコネクタ１３のがたつきをさらに抑制することができる。

蓋２１に形成された取付部である取付爪３５と係合する爪部３２は、ケース１１のコネクタ１３を配設する取付部３１と一体で形成されているため、蓋２１をケース本体２０の上面側に取り付けて閉塞することで、コネクタ１３に近い位置で、取付爪３５と爪部３２が係合できるのでコネクタ１３のがたつきなどをさらに抑制することができる。

なお、コネクタ１３は、電気的接続、解除の際に応力がかかることから、コネクタ１３側の爪部３２の幅を広くしたり、厚みを異なるようにすることで、保持強度を高めることもできる。また、コネクタ１３に近い爪部３２の突出長さを取付付爪３４よりも短かく形成しているが、コネクタ１３接続時などの応力を取付爪３４より近傍にある爪部３２は受けやすいため、突出長さを短くすることで、その負担量を小さくすることができるが、同じ長さとしても構わない。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ 電池装置
１１ ケース
１２ 素電池
１３ コネクタ
１４ ヒューズ
６０ 配線
Ａ 領域

Claims (3)

1. 底面部と、この底面部の周辺から立ち上げられて設けられた周面部を有し、この周面部の上面は開口し、内部に複数の素電池を収容するケース本体と；
   前記素電池に接続された一対のリード線が挿通される挿通口を有するコネクタと；
   前記ケース本体の周面部の内側面の上端側に前記コネクタを配設するコネクタ取付部と；
   前記コネクタ取付部から前記開口に向けて突設する被取付部と；
   前記ケース本体の上面側に配設され、前記被取付部と係合する取付部を有する蓋と；
   を備えることを特徴とする電池装置。
2. 前記コネクタの挿通口の端面には、前記被取付部と嵌合する嵌合溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の電池装置。
3. 前記コネクタの挿通口に挿入されたリード線は、前記被取付部の側方から前記挿通口の外側に引き出されることを特徴とする請求項１または２に記載の電池装置。
   

Images