JP3882174B2 - 蓄電池 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電池に関するものであり、同時に複数の回路に電力を供給することを求められる蓄電池に関するものである。

例えば車載用の鉛蓄電池は、エンジン始動用の回路の他、クラクション、照明用ランプ、方向あるいは停止指示器、クーラー、カーラジオ、車内照明、シガレットライターなど多数の電装部品に電力を供給する。

図５は、従来の車載用鉛蓄電池１５の外観を示す斜視図である。図５において、符号２および３は樹脂製の蓋および電槽である。車載用鉛蓄電池１５は、おのおの１個の正極端子４、負極端子５からなる１組の端子を備えており、エンジン始動用回路、その他各種電装部品の電力供給用コードは、それぞれ当該端子に接続されるか、または、エンジン始動用回路のコードのみが当該端子に接続され、各種電装部品のコードは、エンジン始動用回路から分岐させて接続される。

全てのコードを蓄電池の１組の端子に接続する方式は、蓄電池の上面に多数のコードが乗り、外観上好ましくなかった。また、蓄電池の交換時には複数のコードの脱着が必要であり作業が煩雑になるという問題点があった。

また、蓄電池の１組の端子にエンジン始動用回路のコードのみを接続する方式においては、全ての電流が当該端子に接続した１本のコード内を流れるので、該コードをそれに相応して太くする必要があった。また、１本のコードに全ての電流が集中するので送電過程での電力損失が大きいという問題点があった。

さらに、１組の端子に多数のコードを接続したり、１本のコードではあるが太いコードを接続しようとすると、蓄電池の上面に当該端子を大きく突出させる必要があり蓄電池の上に大きなデッドスペースが生じるという問題点があった。

また、近年、従来の電装部品に加えて、蓄電池の寿命告知や車の盗難防止のための装置等が提案されており、これらの装置も蓄電池からの電力供給を必要とするため、将来的に、蓄電池の端子に接続するコード数が更に増え、上記問題点は顕著化する傾向にあるといえる。

そこで上記問題点を解決する手段としていくつかの提案がなされている。例えば特許文献１には蓄電池に外付けの電源分配用ブロックとコネクタを組み合わせた電源分配装置を取り付けることが提案されている。また、特許文献２には、蓄電池の端子と電気コードをカプラを介して接続する方法が提案されている。

特開平５−２５８８１３号公報 特開２０００−３０６８９号公報

しかし、これらの方式は高価でありかつコードの接続のために大きなスペースを必要とする問題点があった。

本発明は、前記従来の蓄電池の問題点に鑑みなされたものであって、送電過程の電力損失が小さく、かつ外観も好ましい蓄電池を提供するものである。

本発明に係る蓄電池は、極板群に接続する正極および負極の主端子と、該主端子の少なくとも一方の極と接続部材を介して接続する少なくとも１以上の副端子であって、主端子よりも小さい形状からなる副端子と、前記極板群を収容する電槽と、該電槽の開口部を封じる蓋とを備え、該蓋の表面に、凹みが設けられ、前記接続部材は、前記主端子のうちの前記蓋に埋設された部分から前記凹みに至るまでを前記蓋の内部に埋設して端部を前記凹みの中に突出させ、前記副端子は、前記凹みの中に突出させた前記接続部材の端部に配置されることを特徴とする。

また、本発明に係る蓄電池は、極板群に接続する正極および負極の主端子と、該主端子の少なくとも一方の極と接続部材を介して接続する少なくとも１以上の副端子と、前記極板群を収容する電槽と、該電槽の開口部を封じる蓋と、前記主端子及び前記接続部材と一体に成形されたブッシングとを備え、前記接続部材は、前記蓋の内部に埋設され、さらに、前記接続部材は、前記ブッシングの上部から前記接続部材の水平部分に向かって斜めに垂下する部分を設けていることを特徴とする。

そして、上記本発明に係る蓄電池においては、前記蓋の表面に設けた凹みの中の副端子は、前記蓋の表面から突出しないように配置されるものであってもよい。

さらに、上記本発明に係る蓄電池においては、前記蓋の表面に設けた凹みの中に突出させた前記接続部材の端部は、前記凹みに充填して硬化させた樹脂の中に埋設され、前記副端子は、前記樹脂の上に露出しているものであってもよい。

また、上記本発明に係る蓄電池においては、接続部材のうちの蓋の内部に埋設される部分の側面に、リング状の突起が設けられているものであってもよい。

そして、上記本発明に係る蓄電池においては、前記主端子と一体に成形されたブッシングを備え、前記接続部材は、前記ブッシングを介して前記主端子と接続するものであってもよい。

さらに、上記本発明に係る蓄電池においては、前記接続部材は、前記ブッシングの上部から前記接続部材の水平部分に向かって斜めに垂下する部分を設けているものであってもよい。

また、上記本発明に係る蓄電池においては、前記接続部材は、前記ブッシング及び前記主端子との一体成型品であってもよい。

そして、上記本発明に係る蓄電池においては、前記接続部材が鉛または鉛合金製であることが好ましい。

さらに、上記本発明に係る蓄電池においては、前記蓋の表面に設けた凹みの周縁が、蓋の表面において閉じているものであることが好ましい。

また、上記本発明に係る蓄電池においては、正極の主端子、該正極の主端子と接続する副端子、負極の主端子及び該負極の主端子と接続する副端子が、略直線状に配置されるものであることが好ましい。

本発明の蓄電池によれば、各回路等からのコードを複数の端子に分散して接続できるため、各コードの接続が一局に集中することを防止し、また、蓄電池の交換の際のコード脱着が、従来の蓄電池に比べ容易となる。

ところで、特開平６−１２４６９８号公報および特開平１０−９２４１２号公報に、ＲタイプおよびＬタイプの両方に対応できるようにした蓄電池が提案されているが、これらは、単に左右どちらの向きであっても対応できるようにしたものであって、複数の端子から同時に電力の供給を行うという本発明の趣旨と異なる。

また、本発明の蓄電池は、前記極板群を収容する電槽と、該電槽の開口部を封じる蓋を備えており、前記接続部材が蓄電池の表面から突出するのを防ぐため、前記接続部材の少なくとも一部分が、前記蓋の内部に埋設されるかまたは該蓋の表面に設けた凹みの中に配置されることが好ましい。

また、前記蓋の表面に設けた凹みの中に突出させた前記接続部材の端部は、前記凹みに充填して硬化させた樹脂の中に埋設されることが好ましく、電解液の漏液を防ぐのに有効である。

また、前記接続部材のうちの前記蓋の内部に埋設される部分の側面に、リング状の突起が設けられると、接続部材の表面を伝わって電解液が這い上がってくる現象を防ぐ効果がある。

また、前記接続部材は、前記主端子及び該主端子と一体に成形されたブッシングとの一体成形品であることが好ましく、これにより、蓋に埋設したブッシングおよび接続部材と蓋との間に隙間が生じるのを防ぐことができるため、主端子および副端子部分からの電解液の漏液を防ぐことができる。

また、前記接続部材は、前記ブッシングの上部から前記接続部材の水平部分に向かって斜めに垂下する部分を設けていることで、電解液が接続部材の表面にまで這い上がる現象を抑制することができ、さらに、インサート成形の際に、一体成形品に加わる力を分散し、ブッシングや接続部材が変形するのを防ぐ効果がある。

ここでは本発明の適用が効果的である車載用鉛蓄電池を例に採って説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る鉛蓄電池１の外観を示す斜視図である。鉛蓄電池１は、蓋２の表面に正極の主端子４と負極の主端子５を備えている。主端子４、５は鉛または鉛合金製である。鉛蓄電池１は、主端子４、５以外に正極の副端子６と負極の副端子７を備えている。両副端子６、７は蓋２の表面に設けた凹み８の中に配置されている。正極の主端子４と副端子６および負極の主端子５と副端子７はそれぞれ蓋２の内部において接続されている。

図２は、鉛蓄電池１の部分断面図であって、端子部分の構造を示す断面図である（正極と負極の端子は同一構造である。ここでは、正極の端子部分を例示する。）。図２において、９は、主端子４の下部に位置するブッシングである。ブッシング９は、主端子４と一体に成形された鉛または鉛合金製の部材であり、インサート成形によって樹脂製成形品である蓋２の中に埋め込まれているものであり、鉛蓄電池において広く採用されている構造である。

副端子６は、鉛又は鉛合金製の接続部材１０を介してブッシング９に接続している。接続部材１０は、ブッシング９及び主端子４との一体成形品である。

このように副端子６は、接続部材１０およびブッシング９を介して主端子４に接続する。本発明における接続部材１０の位置は、特に限定されるものではないが接続部材１０が鉛蓄電池１の外に突出するのを防ぐために、図２に示すように、接続部材１０を蓋２の成形の過程でブッシング９同様蓋２の中に埋め込むのが好ましい形態である。

図３は、主端子４とブッシング９、接続部材１０および副端子６の接続形態の１例を示す拡大図である。図３において、ブッシング９から接続部材１０の水平部分に向かって接続部材１０が斜めに垂下している。このように、接続部材１０のブッシング９との接続部にブッシング９から斜めに垂下する部分１１を設けることによって接続部材１０をブッシング９の上部に接続することができる。

周知の如く、ブッシング９は極板群の極柱に接合している。電解液である希硫酸は、極柱の表面更にはブッシング９の表面を伝わって這い上がろうとする性質がある。図３に示す本実施形態の構造のように接続部材１０をブッシング９の上部に接合することによって、電解液の這い上がりの距離を稼ぎ電解液が接続部材１０の表面にまで這い上がろうとするのを抑制することができる。

図４は、本発明の別の実施形態を示す図である。該実施形態の場合は、蓋２の上面に凹み８を設け、ブッシング９と一体に成形した接続部材１０を凹み８の中に配置し、該凹み８内に例えばエポキシ樹脂のような熱硬化性の樹脂を充填し、該樹脂を硬化させて接続部材１０を樹脂１３の中に埋設し、副端子６のみを樹脂１３の上に露出させる。

本発明では図２や図４に示す如く、蓋２または樹脂１３で埋め込まれた接続部材１０の部分にリング上の突起１２を設けることが好ましい。突起１２を設けることによって電解液が接続部材１０の表面を伝わる距離を稼ぐことができ、電解液が接続部材１０の表面を伝わって副端子６にまで這い上がろうとするのを抑制することができる。

ブッシング９と接続部材１０は、溶接等によって接合することも技術的には可能であるが溶接時の加熱によって樹脂製である蓋２のブッシング９との接触部分が熱変形をし、両者の間に隙間が生じる虞がある。このような弊害を避けるためには、ブッシング９と接続部材１０を鋳造によって一体成形することが望ましい。蓋２の成形の過程でブッシング９と接続部材１０からなる一体成形品のうち少なくともブッシング部分を蓋２を構成する樹脂内に埋め込むものとする。

また、インサート成形時に前記一体成形品を金型内にセットし蓋２を成形する際には、蓋２を形成する樹脂の押し出し圧力に負けないよう一体成形品に力を加え一体成形品を保持する必要がある。この際軟らかい鉛または鉛合金が変形しないようにする必要がある。ブッシング９の上部から接続部材１０の水平部分にのびる斜めの垂下部分１１を設けることによって、一体成形品に加わる力を分散し、ブッシング９や接続部材１０が変形するのを防ぐ効果がある。

本発明において副端子の形状は、特に限定されるものではない。接続しようとするコードの形状に合わせて選択することができる。コードの端子がリング状であり、はめ込み式の接続の場合は、図２の副端子６の如く突起状の端子が適する。コードの端子が圧着端子のようにリング状やＹ字状であってナットを用いて締め付けて接続する方式の場合は副端子がボルト状であることが望ましい。コードの端子がボルトやビスのような雄ねじの場合には副端子が図３に示すナットのような雌ねじが好適であり、逆にコードの端子が雌ねじの場合には雄ねじを適用する。また、コードの端子がピンやバナナ端子、ギボシ端子のように差込式の接続の場合には、副端子は、コードの端子を差し込むための貫通孔を有する構造が好ましい。

本発明における副端子の位置は、特に限定されるものではない。接続部材の長さや形状を変えることによって適切な位置に配置させることができる。例えば、蓋２の上面や蓋２の側面のいずれにも配置することができる。また、図１に示したように主端子と副端子のうち少なくとも副端子を蓋に設けた凹み８の中に配置することができる。かかる形態は、副端子が蓋の表面に突出するのを避けることができ、好ましい形態である。

本発明のように、主端子以外に副端子を設けることによって例えばエンジン始動用回路のコードは主端子に、その他の電装部品を駆動させるための回路のコードは副端子というように分けて接続することができる。また、主端子と副端子を離して配置することによってコードが局部に集中するのを防ぐことができる。

本発明の実施形態のように、接続部材１０を蓋２の内部に埋設するかまたは蓋２の表面に設けた凹み８の中に配置することによって、接続部材１０が鉛蓄電池１の外に突出するのを防ぐことができる。従って、鉛蓄電池１の表面にデッドスペースが生じることが無く且つ外観も優れる。

また、蓋２の表面に設けた凹み８の中に、鉛蓄電池１の寿命告知や車等の盗難防止のための装置等を組み込むことによって、凹み８による空きスペースを有効に活用することも可能である。

以上車載用鉛蓄電池を例に採って説明したが、本発明は該電池に限定されるものではない。例えば車載用以外の鉛蓄電池やアルカリ蓄電池への適用も可能である。また、設置する副端子は１組だけでなく、必要に応じて２組以上を設けることも可能である。また、副端子は、必ずしも正極、負極のペアで設置される必要はなく、正極、負極の副端子の数が一致していなくても良い。また、例えば、正極の主端子のみに副端子が接続している等、一方の極の副端子のみが設置されていても良い。

図１は、本発明の１実施形態に係る蓄電池の外観を示す斜視図である。 図２は、本発明の１実施形態に係る蓄電池の端子部分の断面図である。 図３は、本発明の１実施形態に係る蓄電池の端子および接続部材の拡大断面図である。 図４は、本発明の他の実施形態に係る蓄電池の端子部分の断面図である。 図５は、従来の蓄電池の外観を示す斜視図である。

Claims (11)

1. 極板群に接続する正極および負極の主端子と、
   該主端子の少なくとも一方の極と接続部材を介して接続する少なくとも１以上の副端子であって、主端子よりも小さい形状からなる副端子と、
   前記極板群を収容する電槽と、
   該電槽の開口部を封じる蓋とを備え、
   該蓋の表面に、凹みが設けられ、
   前記接続部材は、前記主端子のうちの前記蓋に埋設された部分から前記凹みに至るまでを前記蓋の内部に埋設して端部を前記凹みの中に突出させ、
   前記副端子は、前記凹みの中に突出させた前記接続部材の端部に配置されることを特徴とする蓄電池。
2. 極板群に接続する正極および負極の主端子と、
   該主端子の少なくとも一方の極と接続部材を介して接続する少なくとも１以上の副端子と、
   前記極板群を収容する電槽と、
   該電槽の開口部を封じる蓋と、
   前記主端子及び前記接続部材と一体に成形されたブッシングとを備え、
   前記接続部材は、前記蓋の内部に埋設され、さらに、前記接続部材は、前記ブッシングの上部から前記接続部材の水平部分に向かって斜めに垂下する部分を設けていることを特徴とする蓄電池。
3. 前記蓋の表面に設けた凹みの中の副端子は、前記蓋の表面から突出しないように配置されることを特徴とする請求項１記載の蓄電池。
4. 前記蓋の表面に設けた凹みの中に突出させた前記接続部材の端部は、前記凹みに充填して硬化させた樹脂の中に埋設され、
   前記副端子は、前記樹脂の上に露出していることを特徴とする請求項１記載の蓄電池。
5. 前記接続部材のうちの蓋の内部に埋設される部分の側面に、リング状の突起が設けられていることを特徴とする請求項４記載の蓄電池。
6. 前記主端子と一体に成形されたブッシングを備え、
   前記接続部材は、前記ブッシングを介して前記主端子と接続することを特徴とする請求項１記載の蓄電池。
7. 前記接続部材は、前記ブッシングの上部から前記接続部材の水平部分に向かって斜めに垂下する部分を設けていることを特徴とする請求項６記載の蓄電池。
8. 前記接続部材は、前記ブッシング及び前記主端子との一体成型品であることを特徴とする請求項２、請求項６または請求項７記載の蓄電池。
9. 前記接続部材が鉛または鉛合金製であることを特徴とする請求項１から請求項８の何れか一項に記載の蓄電池。
10. 前記蓋の表面に設けた凹みの周縁が、蓋の表面において閉じていることを特徴とする請求項１、請求項３、請求項４または請求項５記載の蓄電池。
11. 正極の主端子、該正極の主端子と接続する副端子、負極の主端子及び該負極の主端子と接続する副端子が、略直線状に配置されることを特徴とする請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の蓄電池。

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