JP5314650B2 - バッテリ装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力を利用して走行する車両や、電力貯蔵装置、ＵＳＰ（無停電電源装置）などに搭載されるバッテリ装置に関する。

近年、電動モータを動力源とする自動車が、低環境負荷、脱石油エネルギー等の観点から注目されている。このような自動車には電気エネルギーを蓄積するためのバッテリ装置が搭載されている（たとえば、特許文献１参照）。
このバッテリ装置は、自動車の下部であって、自動車が有する四輪の前輪と後輪との間に取り付けられた床面上に配置され、多数のバッテリ本体（単電池）により構成されている。

一般的に、バッテリ本体は、バッテリ本体を電気的に接続する電極端子が上方にくるように床面上に着脱可能に取り付けられている。それぞれのバッテリ本体の電極端子間には、バッテリ本体間を電気的に接続するためのバスバー（端子接続部材）が取り付けられ、各バッテリ本体に蓄積された電気エネルギーがバスバーを通して電気自動車に備えられたモータに供給されるようになっている。そして、バッテリ本体は、使用可能な電力を放電した後、または、耐久期間を過ぎた後は、新たなものと交換されることとなる。

登録実用新案第２５９３３２９号公報

しかしながら、上記の電気自動車では、バッテリ本体の周囲に、バッテリ本体の電極端子に接続されるバスバーのみならず、電極端子の短絡を防止したりバッテリ本体を搭乗者から隔離したりするための様々な部品が備えられている。このため、バッテリ本体を交換するときには、これら様々の部品やバスバーをバッテリ本体から取外す必要があり、作業が煩雑になっていた。
また、新たなバッテリ本体を装着する際には、バッテリ本体に蓄積された電気エネルギーをモータに確実に供給するために、バッテリ本体の電極端子をバスバーに確実に接続する必要がある。
また、電力貯蔵装置やＵＳＰ（無停電電源装置）なども上記の通り、バッテリ本体の周囲に、バッテリ本体の電極端子に接続されるバスバーのみならず、電極端子の短絡を防止したりするための様々な部品が備えられているため、バッテリ本体を交換するときには、これら様々の部品やバスバーをバッテリ本体から取外す必要があり、作業が煩雑になっていた。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、車両や、電力貯蔵装置、ＵＳＰ（無停電電源装置）などに単電池を着脱する際に、容易に着脱できるとともに、単電池の電極端子を端子接続部材に確実に接続させることができるバッテリ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のバッテリ装置は、一端面から突出する一対の電極端子を有する複数の単電池と、下部に形成された開口部および上部を閉塞する天板を有し、前記開口部から前記一対の電極端子を上方に向けるようにして前記単電池を挿入し収容するケーシング本体と、前記単電池を該ケーシング本体に収容された状態で支持可能な仮押え部と、前記天板の内面に設けられ、前記ケーシング本体に収容された前記単電池の前記一対の電極端子に当接するとともに、隣り合う前記単電池同士の前記電極端子を電気的に接続する端子接続部材と、前記開口部を閉塞した状態で前記単電池を上方に付勢して前記電極端子を前記端子接続部材に当接させる電池付勢部材を有し、前記開口部に開閉可能に設けられた蓋部と、を備えることを特徴としている。

この発明によれば、単電池をケーシング本体に装着するときには、まず、電極端子を上方に向けるようにして単電池をケーシング本体の下部に形成された開口部から上方に向けて挿入する。続いて、仮押え部で単電池を支持することで、単電池をケーシング本体に収容された状態に保持することができる。このとき、作業者は単電池のみを支持することで単電池をケーシング本体に収容させることができる。
そして、電池付勢部材で単電池を上方に付勢しながら蓋部でケーシング本体の開口部を閉じる。このため、従来のように、バッテリ本体の電極端子にバスバーを取り付けたり取り外したりすることなく、電池付勢部材の付勢力により電極端子を端子接続部材に当接させて、電極端子と端子接続部材とが互いに確実に接続された状態にすることができる。さらに、ケーシング本体に蓋部を取り付けるときには、単電池は仮押え部で支持されているので、作業者は、単電池の重量を支持する必要なく蓋部の取り付け作業を行うことができる。

一方で、単電池をケーシング本体から離脱させるときには、蓋部をケーシング本体から取り外しても単電池は仮押え部に支持されているので、単電池が下方に落ちない。そして、電極端子は端子接続部材に当接しているだけなので、仮押え部の支持状態を解除するだけで単電池をケーシング本体から離脱させることができる。
したがって、単電池をケーシング本体に容易に着脱することができる。

また、上記のバッテリ装置において、前記仮押え部は、前記ケーシング本体に収容された前記単電池を支持可能な支持位置と、前記開口部を通して前記ケーシング本体に前記単電池を挿脱可能とする退避位置とに移動可能に設けられていることがより好ましい。
この発明によれば、仮押え部を退避位置に配置させることで、開口部を通してケーシング本体に単電池を容易に挿脱することができる。一方で、仮押え部を支持位置に配置させることで、ケーシング本体に挿入された単電池をケーシング本体に収容された状態に支持することができる。

また、上記のバッテリ装置において、前記ケーシング本体は、前記仮押え部が前記支持位置に配置されるように付勢する押え部付勢部材をさらに備えることがより好ましい。
この発明によれば、仮押え部を押え部付勢部材の付勢力に抗して支持位置から退避位置まで移動させた後で、開口部を通してケーシング本体に単電池を挿入する。単電池がケーシング本体に収容されると、仮押え部が押え部付勢部材の付勢力により支持位置に戻るので、単電池を仮押え部で容易に支持することができる。

また、上記のバッテリ装置において、前記単電池が下方から上方に向かうにしたがって前記支持位置側から前記退避位置側に向かって移動するように形成された傾斜面を有することがより好ましい。
この発明によれば、開口部を通してケーシング本体に単電池を挿入するときに、単電池が傾斜面に当接し、摺動しながら挿入することで、仮押え部を支持位置から退避位置に移動させることができる。ケーシング本体は、単電池を挿入する操作をするだけで、仮押え部を退避位置に移動させて単電池を挿入させるとともに、単電池がケーシング本体に収容された状態では、単電池を仮押え部で支持することができる。

また、上記のバッテリ装置において、前記単電池における前記一対の電極端子は、前記一端面から突出する長さが互いに異なることがより好ましい。
この発明によれば、一対の電極端子の互いの位置が入れ替わるように単電池をケーシング本体に収容したときには、一対の電極端子のうち一端面から突出する長さが短い一方の電極端子が本来当接する部分の端子接続部材に、一端面から突出する長さが長い他方の電極端子が当接し、一方の電極端子は端子接続部材から離間した状態になる。
このため、ケーシング本体内で単電池を所定の位置まで挿入することができなくなるので、単電池を一対の電極端子の位置が入れ替わるようにケーシング本体に誤って装着することを防止することができる。

また、上記のバッテリ装置において、前記一端面から突出して設けられた突出部が形成され、前記ケーシング本体の前記天板の内面には、前記突出部が挿入される没入部を形成していることがより好ましい。
この発明によれば、一対の電極端子の互いの位置が入れ替わるように単電池をケーシング本体に収容したときには、単電池の突出部がケーシング本体の天板の内面に当接して、ケーシング本体内で単電池を所定の位置まで挿入することができなくなる。
したがって、単電池を一対の電極端子の位置が入れ替わるようにケーシング本体に誤って装着することを防止することができる。

また、上記のバッテリ装置において、前記単電池に嵌合され、該単電池の側面から突出する凸部を有するカバー部材を備え、前記ケーシング本体の内周面には、内部に収容されている前記単電池の前記凸部に係合し、かつ、上下に移動可能とする溝部が形成されていることがより好ましい。
この発明によれば、単電池を通常挿入する向きとは異なる向きでケーシング本体に挿入したときには、カバー部材に備えられた凸部がケーシング本体に当接するので、ケーシング本体内で単電池を所定の位置まで挿入することはできなくなる。したがって、単電池を通常挿入する向きとは異なる向きでケーシング本体に誤って装着することを防止することができる。
また、凸部はカバー部材に形成されているので、単電池の形状が同一の場合であっても単電池に嵌合されるカバー部材の形状を変えることで、様々な溝部の形状に対応することができる。

本発明のバッテリ装置によれば、単電池を容易に着脱するとともに、単電池の電極端子を端子接続部材に確実に接続させることができる。

本発明の第１実施形態のバッテリ装置が搭載された自動車の一部を破断した側面図である。 同自動車の要部の一部を透過させた底面図である。 図２中の切断線Ａ１−Ａ１の断面図である。 同バッテリ装置の単電池の一部を破断した斜視図である。 図３中の切断線Ａ２−Ａ２の断面図である。 図５中のＢ部拡大図である。 同自動車の要部の一部の部品を省略した底面図である。 同バッテリ装置の単電池を交換する手順を説明する図である。 同バッテリ装置の単電池を交換する手順を説明する図である。 本発明の第２実施形態のバッテリ装置における要部の一部の部品を省略した底面図である。 図１０中の切断線Ａ３−Ａ３の断面図である。 本発明の第３実施形態のバッテリ装置における要部の断面図である。 本発明の実施形態の変形例のバッテリ装置における要部の断面図である。 図１３中の切断線Ａ４−Ａ４の断面図である。 本発明の実施形態の変形例のバッテリ装置における要部の断面図である。 図１３中の切断線Ａ５−Ａ５の断面図である。 本発明の実施形態の変形例のバッテリ装置における要部の断面図である。 本発明の実施形態の変形例のバッテリ装置における端子接続部材の配置を示す説明図である。

（第１実施形態）
以下、本発明に係るバッテリ装置の第１実施形態が搭載された自動車を、図１から図９を参照しながら説明する。
図１に示すように、本実施形態のバッテリ装置１は、自動車１００の車台１０１に取り付けられている。自動車１００には不図示のモータが備えられていて、バッテリ装置１はモータに電気的に接続されている。そして、バッテリ装置１からモータに電気エネルギーを供給することでタイヤ１０２を回転させ、自動車１００を走行させることができる。

図２および図３に示すように、バッテリ装置１は、一対の電極端子２を有する複数の単電池３と、単電池３を収容するケーシング４と、単電池３を支持可能なスライドレール（仮押え部）５と、隣り合う単電池３同士の電極端子２を電気的に接続するバスバー（端子接続部材）６と、を備えている。
なお、図４以外の図における単電池３の内部は、簡略化して示している。

図４に示すように、本実施形態では、単電池３に、たとえばリチウムイオン二次電池等の二次電池を用いている。単電池３は、外形が直方体状に形成されるとともに、内部に複数の電極板が積層された構造になっている。具体的には、単電池３は、交互に積層された正極板９および負極板１０と、正極板９および負極板１０のそれぞれの間に介装されたセパレータ１１と、正極板９、負極板１０およびセパレータ１１を収納する直方体状の単電池ケース１２と、正極板９、負極板１０に接続された前述の一対の電極端子２と、単電池ケース１２内に充填された不図示の電解液とを有している。

一対の電極端子２は、単電池ケース１２の上面（一端面）１２ａから突出している。一対の電極端子２は、正極板９に接続された正極端子１３と、負極板１０に接続された負極端子１４とからなる。正極端子１３および負極端子１４は、上面１２ａから突出する長さが互いに異なり、正極端子１３の方が負極端子１４より長さＬだけ長くなっている。正極端子１３と負極端子１４が並ぶ方向は、上面１２ａの長辺１２ｂに平行になるように構成されている。
そして、上面１２ａには、単電池３の充電率や、正極端子１３および負極端子１４間の電位差を検出する電池用基板１５が備えられている。
このように構成された単電池３は、正極端子１３および負極端子１４を通して内部に電気エネルギーを蓄積するとともに、蓄積された電気エネルギーを正極端子１３および負極端子１４を通して外部に供給することができる。

図２に示すように、本実施形態では、ケーシング４は、単電池３を、自動車１００の前後方向Ｘに４列、左右方向Ｙに２列配置して、合計８つ収容することができる。単電池３は、一対の電極端子２が上方に向くとともに、上面１２ａの長辺１２ｂが左右方向Ｙに平行になるようにしてケーシング４内に収容される。
なお、一般的な自動車用の単電池の重量は、たとえば数ｋｇ程度であり、８つの単電池の重量の合計は数十ｋｇになる。

図２および図３に示すように、ケーシング４は、上方に配置され８つの単電池３を収容するケーシング本体１７と、ケーシング本体１７内に単電池３を挿入するための開口部１７ａに開閉可能に取り付けられ板状に形成された蓋部１８とを有する。なお、図２において、説明の便宜のため蓋部１８を二点鎖線で示している。
ケーシング本体１７および蓋部１８は、絶縁性を有する材料で形成されている。

ケーシング本体１７は、周囲を矩形状に囲う側板１９と、側板１９内を前後方向Ｘに仕切る３つの前後仕切り板２０と、側板１９内を左右方向Ｙに仕切る左右仕切り板２１と、側板１９の上部を閉塞する天板２２とを有し、側板１９の下部に開口部１７ａが形成されている。なお、側板１９、前後仕切り板２０、左右仕切り板２１および天板２２は一体となるように形成されている。
ケーシング本体１７内には、前後仕切り板２０および左右仕切り板２１により、それぞれの内部に１つの単電池３を収容する収容空間Ｓが８つ形成されている。そして、開口部１７ａは、収容空間Ｓごとに形成されている。

各収容空間Ｓにおいて、左右方向Ｙの両側に位置する側板１９または左右仕切り板２１の下部付近には、前後方向Ｘに延びる退避溝２３が形成されている。
図５および図６に示すように、各収容空間Ｓにおいて、前後方向Ｘの両側に位置する側板１９または前後仕切り板２０の下部付近には、左右方向Ｙに延びる案内溝２４が形成されている。案内溝２４には、上方に延びるとともに案内溝２４に平行に延在する係合溝２５が形成されている。
また、案内溝２４の両端部は、退避溝２３に連設されている。

そして、図２および図３に示すように、ケーシング本体１７の蓋部１８に対向する縁部付近には、前後方向Ｘに２列、左右方向Ｙに２列で合計４つ分の収容空間Ｓを囲うように側板１９の下部に保持溝２６が形成されている。すなわち本実施形態では、前後方向Ｘに並んで２ヶ所保持溝２６が形成されている。それぞれの保持溝２６には、防水パッキン２７が取り付けられている。
また、ケーシング本体１７の前側には所定の大きさの収容部２８が形成され、収容部２８内には単電池３を制御する制御部２８ａが収容されている。

図３および図７に示すように、バスバー６は略板状に形成され、ケーシング本体１７の天板２２の内面に７つ取り付けられている。なお、図７においては、説明の便宜のため、蓋部１８、単電池３およびスライドレール５は示していない。
バスバー６は、金属等の導体で形成されている。また、バスバー６は、第一の端部６ａと第二の端部６ｂとが、それぞれ互いに隣り合う収容空間Ｓの上方に位置して、前後仕切り板２０または左右仕切り板２１に形成された仕切り板貫通孔７に挿通された状態で配置されている。

単電池３は、正極端子１３が一つのバスバー６の第一の端部６ａに、負極端子１４が他の一つのバスバー６の第二の端部６ｂにそれぞれ当接するように収容空間Ｓ内に配置される。また単電池３は、前述の通り正極端子１３の方が負極端子１４よりＬだけ長くなるように形成されているため、バスバー６の第一の端部６ａは、第二の端部６ｂより上下方向に、正極端子１３と負極端子１４との長さの差に等しい長さＬだけ短くなるように形成されている。これらのバスバー６は、８つの単電池３を直列に接続している。直列に接続された８つの単電池３のうちの第一の端部６ａに接続されている単電池３の正極端子１３は第一の取り出し部材２９に、第二の端部６ｂに接続されている単電池３の負極端子１４は第二の取り出し部材３０に接続される。８つの単電池３は、互いに電気的に接続されることで、組電池を構成する。
第一の取り出し部材２９および第二の取り出し部材３０は金属等の導体で形成されている。第一の取り出し部材２９および第二の取り出し部材３０は前述のモータに電気的に接続されていて、直列に接続された８つの単電池３による電気エネルギーをモータに供給することができる。

さらに、単電池３の端子１３、１４をバスバー６に当接させたときに、単電池３の電池用基板１５が制御部２８ａに接続され、単電池ケース１２が不図示の温度センサに接触するように構成されている。温度センサは制御部２８ａに接続されていて、制御部２８ａは各単電池３の端子１３、１４間の電位差や単電池３の温度を検出し制御することができる。

図２および図３に示すように、蓋部１８は、前後方向Ｘに並んで２つ配置されている。それぞれの蓋部１８の天面の縁部付近には、防水パッキン２７が当接するように構成されている。蓋部１８の４つの隅部にはそれぞれ貫通孔１８ａ（図６を参照）が形成されている。また、ケーシング本体１７には、貫通孔１８ａとそれぞれに対応するネジ穴１７ｂが形成されている。蓋部１８は、貫通孔１８ａに挿通されたボルト３３がケーシング本体１７のネジ穴１７ｂに螺合されることにより、ケーシング本体１７に着脱可能に取り付けられる。
蓋部１８の天面には、平面視で各収容空間Ｓの中央となる位置付近に配置され、上方に突出する支持部１８ｂが形成されている。すなわち、それぞれの蓋部１８には、前後方向Ｘに２列、左右方向Ｙに２列で合計４つの支持部１８ｂが形成されている。
支持部１８ｂには、蓋部１８に直交する方向に延びる電池付勢バネ（電池付勢部材）３４の一端が固定されている。電池付勢バネ３４は、蓋部１８をケーシング本体１７に取り付けたときに、単電池３の底面を上方に付勢して端子１３、１４をバスバー６に当接させる。
なお、電池付勢バネ３４は、蓋部１８をケーシング本体１７に取り付けたときに、単電池３と蓋部１８との間に挟まれることで、電池付勢バネ３４が縮んで電池付勢バネ３４の素線が上下方向に密着した密巻き状態になるように設定されていることが好ましい。

図３および図５に示すように、スライドレール５は前後方向Ｘに延びる略棒状に形成され、スライドレール５の両端部は案内溝２４に係合している。図６に示すように、スライドレール５の両端部には、上方に伸びて係合溝２５に係合する係合凸部５ａが設けられている。そして、スライドレール５は、退避溝２３内に収容可能な大きさに設定されている。また、係合溝２５に係合する係合凸部５ａは、ケーシング本体１７に対するスライドレール５の回転防止やずれ防止等の効果がある。
スライドレール５は、単電池３を支持可能な強度を有するとともに、絶縁性を有する材料で形成されている。スライドレール５としては、たとえば、鋼材の表面に絶縁コーティングを施したものを用いることができる。

このように構成されたスライドレール５は、係合凸部５ａが係合溝２５に係合しながら案内溝２４内を移動する。このため、スライドレール５を、案内溝２４に沿って、案内溝２４から外れることなく左右方向Ｙにスライドさせ、ケーシング本体１７に収容された単電池３を支持可能な支持位置Ｐ１（図３参照）と、開口部１７ａを通してケーシング本体１７に単電池３を挿脱可能とする退避溝２３内の退避位置Ｐ２とに移動させることができる。
なお、本実施形態では、蓋部１８をケーシング本体１７に取り付けたときに、電池付勢バネ３４が単電池３を上方に付勢することで単電池３の底面とスライドレール５との間に一定の隙間が形成されるように構成されている。

次に、以上のように構成されたバッテリ装置１において単電池３を交換する手順について説明する。
まず、作業者は、図３に示す状態からボルト３３を取り外すことで蓋部１８をケーシング本体１７から取り外す。このとき、単電池３は自重により下方に移動するが、スライドレール５が支持位置Ｐ１に配置されていて単電池３の底面を支持するので、単電池３がケーシング本体１７から下方に落ちることはない。このため、作業者は、蓋部１８を支持可能な力のみによって蓋部１８を取り外すことができる。
続いて、片手で単電池３の底面を支持しながらスライドレール５を支持位置Ｐ１から退避位置Ｐ２に案内溝２４に沿って移動させることで、単電池３が開口部１７ａを通して挿通可能となる。この状態で単電池３を支持する手を降下させることで、単電池３は自重により降下し、開口部１７ａを通してケーシング本体１７から取り外される。

次に、図８に示すように、新たな単電池３を、一対の電極端子２を上方にむけるようにして開口部１７ａからケーシング本体１７に挿入する。そして、図９に示すように、単電池３を片手で支持した状態でスライドレール５を退避位置Ｐ２から支持位置Ｐ１に移動させる。この状態で、片手による単電池３の支持を解除すると、ケーシング本体１７に収容された状態の単電池３は、底面がスライドレール５で支持された状態となる。
次に、開口部１７ａを蓋部１８で閉塞させる。このとき、電池付勢バネ３４が単電池３の底面に当接して電池付勢バネ３４を上方に付勢し、これにより単電池３は持ち上げられ、バスバー６、第一の取り出し部材２９または第二の取り出し部材３０に当接する。この後で、ボルト３３で蓋部１８をケーシング本体１７に固定することで、単電池３は電池付勢バネ３４を介して蓋部１８に支持され、一対の電極端子２は、バスバー６、第一の取り出し部材２９または第二の取り出し部材３０に当接された状態が維持される。

以上説明したように、本実施形態のバッテリ装置１によれば、単電池３をケーシング本体１７に装着するときには、まず、電極端子２を上方に向けるようにして単電池３をケーシング本体１７の下部に形成された開口部１７ａから上方に向けて挿入する。続いて、スライドレール５で単電池３を支持することで、単電池３をケーシング本体１７に収容された状態に保持することができる。このとき、作業者は単電池３のみを支持することで単電池３をケーシング本体１７に収容させることができる。
そして、電池付勢バネ３４で単電池３を上方に付勢しながら蓋部１８でケーシング本体１７の開口部１７ａを閉じる。このため、従来のように、バッテリ本体の電極端子にバスバーを取り付けたり取り外したりすることなく、電池付勢バネ３４の付勢力により一対の電極端子２をバスバー６に当接させて、電極端子２とバスバー６とが互いに確実に接続された状態にすることができる。

一方で、単電池３をケーシング本体１７から離脱させるときには、蓋部１８をケーシング本体１８から取り外しても単電池３はスライドレール５に支持されているので、単電池３が下方に落ちない。そして、一対の電極端子２はバスバー６に当接しているだけなので、スライドレール５の支持状態を解除するだけで単電池３をケーシング本体１７から離脱させることができる。
したがって、単電池３をケーシング本体１７に容易に着脱することができる。

また、スライドレール５は、ケーシング本体１７に収容された単電池３を支持可能な支持位置Ｐ１と、開口部１７ａを通してケーシング本体１７に単電池３を挿脱可能とする退避位置Ｐ２とに移動可能に設けられている。このため、スライドレール５を退避位置Ｐ２に配置させることで、開口部１７ａを通してケーシング本体１７に単電池３を容易に挿脱することができる。一方で、スライドレール５を支持位置Ｐ１に配置させることで、ケーシング本体１７に挿入された単電池３をケーシング本体１７に収容された状態に支持することができる。

また、本実施形態では、正極端子１３と負極端子１４とは、単電池ケース１２の上面１２ａから突出する長さが互いに異なる。そして、バスバー６の第一の端部６ａ、第二の端部６ｂは、正極端子１３、負極端子１４の長さにそれぞれ対応するように上下方向の厚さが異なるように設定されている。
このため、正極端子１３と負極端子１４の位置が入れ替わるように単電池３をケーシング本体１７に収容したときには、第一の端部６ａより上下方向に厚い第二の端部６ｂに、負極端子１４より長い正極端子１３が当接し、負極端子１４はバスバー６から離間した状態になる。したがって、ケーシング本体１７内で単電池３を所定の位置まで挿入することができなくなるので、単電池３を正極端子１３と負極端子１４の位置が入れ替わるようにケーシング本体１７に誤って装着することを防止することができる。

さらに、蓋部１８には上方に突出する支持部１８ｂが形成されていて、この支持部１８ｂに電池付勢バネ３４の一端が固定されている。このため、電池付勢バネ３４の長さを短くすることができ、電池付勢バネ３４の変形量を抑えることでより確実に単電池３の底面を上方に付勢することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１０および図１１に示すように、本実施形態のバッテリ装置４１は、第１実施形態のバッテリ装置１のスライドレール５に代えて回転レール（仮押え部）４２および回転レール４２を付勢するレール付勢バネ（押え部付勢部材）４６を備え、退避溝２３、案内溝２４および係合溝２５に代えて、ケーシング本体１７に退避溝４３および係止溝４４が形成されている。
なお、図１０においては、説明の便宜のため蓋部１８は示していない。

前述の退避溝４３は、各収容空間Ｓにおいて、後方に位置する前後仕切り板２０または側板１９の下部で左右方向Ｙに延びるように形成されている。また、前述の係止溝４４は、各収容空間Ｓにおいて、前方に位置する前後仕切り板２０または側板１９の下部で左右方向Ｙに延びるように形成されている。
回転レール４２は、略棒状に形成され、退避溝４３内に収容可能な大きさに設定されている。回転レール４２は、一端部４２ａが退避溝４３内の一方の端部において軸部材４５によりケーシング本体１７に対して回転可能に取り付けられている。軸部材４５にはトーションばねである前述のレール付勢バネ４６が係止されている。レール付勢バネ４６の一対のアーム部４６ａは、回転レール４２の一端部４２ａおよび退避溝４３にそれぞれ固定されている。

図１０に示すように、回転レール４２の他端部４２ｂが係止溝４４に係止されるときの位置が回転レール４２の支持位置Ｐ３となる。回転レール４２が支持位置Ｐ３に配置されているときでも、レール付勢バネ４６により、回転レール４２と退避溝４３とのなす角θが大きくなるようにする力が回転レール４２に作用するように、レール付勢バネ４６が設定されている。
そして、回転レール４２をレール付勢バネ４６の付勢力に抗して軸部材４５を中心に回転させ、退避溝４３内に収容させたときの回転レール４２の位置が退避位置Ｐ４となる。
退避溝４３内の他方の端部付近には、退避位置Ｐ４に配置された回転レール４２の他端部４２ｂを保持するフック４７が取り付けられている。

このように構成された本実施形態のバッテリ装置４１において単電池３を交換する手順は以下のようになる。
まず、作業者は、ケーシング本体１７から蓋部１８を取り外す。そして、単電池３を片手で支持した状態で、レール付勢バネ４６の付勢力に抗して回転レール４２を、支持位置Ｐ３から退避位置Ｐ４に移動させて、他端部４２ｂをフック４７で保持しておく。この状態で、単電池３をケーシング本体１７から取り外す。
次に、ケーシング本体１７中に新たな単電池３を挿入し、片手で単電池３の底面を支持しながら回転レール４２からフック４７を取り外す。すると、レール付勢バネ４６の付勢力により回転レール４２が軸部材４５を中心に回転し、他端部４２ｂが係止溝４４に係止された支持位置Ｐ３に移動する。これにより、回転レール４２が単電池３の底面を下方から支持できるようになる。
そして、単電池３の底面に電池付勢バネ３４の他端を当接させた状態で、蓋部１８をケーシング本体１７に取り付ける。

以上説明したように、本実施形態のバッテリ装置４１によれば、単電池３をケーシング本体１７に容易に着脱するとともに、単電池３の電極端子２をバスバー６に確実に接続させることができる。
さらに、回転レール４２をレール付勢バネ４６の付勢力に抗して支持位置Ｐ３から退避位置Ｐ４まで移動させた後で、開口部１７ａを通してケーシング本体１７に単電池３を挿入する。単電池３がケーシング本体１７に収容され、さらに回転レール４２からフック４７が取り外されたときに回転レール４２がレール付勢バネ４６の付勢力により支持位置Ｐ３に戻るので、単電池３を回転レール４２で容易に支持することができる。

なお、本実施形態では、レール付勢バネ４６およびフック４７を備えずに、支持位置Ｐ３と退避位置Ｐ４との間での回転レール４２の移動を作業者が行うように構成してもよい。このように構成することで、バッテリ装置４１の構成を簡単にすることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１２に示すように、本実施形態のバッテリ装置５１は、第１実施形態のバッテリ装置１のスライドレール５に代えて係止部材（仮押え部）５２および係止部材５２を付勢する係止部付勢バネ（押え部付勢部材）５３を備え、退避溝２３、案内溝２４および係合溝２５に代えて、ケーシング本体１７に案内穴５４が形成されている。

案内穴５４は、各収容空間Ｓにおいて、前方に位置する前後仕切り板２０または側板１９の下部に前後方向Ｘに平行に延びるように形成されている。係止部付勢バネ５３は、一端が案内穴５４の壁面に、他端が係止部材５２に接続され、係止部材５２を水平面に平行な方向に付勢することができる。
係止部材５２は、案内穴５４により前後方向Ｘにのみ移動するように形成されている。係止部付勢バネ５３が自然長であるときには、係止部材５２の先端側の一部は収容空間Ｓ内に突出するように構成されていて、このときの係止部材５２の位置が単電池３を支持可能な支持位置Ｐ５となっている。
また、係止部材５２を係止部付勢バネ５３側に付勢して係止部付勢バネ５３を縮めることで係止部材５２全体を案内穴５４に収容することができる。このときの係止部材５２の位置が、ケーシング本体１７に単電池３を挿脱可能な退避位置Ｐ６となる。
また、係止部材５２の先端側には、単電池３が下方から上方に向かうにしたがって、単電池３と摺動して支持位置Ｐ５側から退避位置Ｐ６側に向かって移動する傾斜面５２ａが形成されている。

このように構成された本実施形態のバッテリ装置５１において単電池３を交換する手順は以下のようになる。
まず、作業者は、ケーシング本体１７から蓋部１８を取り外す。そして、単電池３を片手で支持した状態で、レール付勢バネ５３の付勢力に抗して係止部材５２を、支持位置Ｐ５から退避位置Ｐ６に移動させた状態に支持しておく。
この状態で単電池３を降下させ、単電池３をケーシング本体１７から取り外す。単電池３が開口部１７ａを通過している状態では、係止部材５２は単電池３により支持位置Ｐ５に向かって移動することができない。
そして、単電池３がケーシング本体１７から完全に取り外されると、レール付勢バネ５３により係止部材５２は支持位置Ｐ５に移動する。

次に、ケーシング本体１７中に新たな単電池３を挿入する。単電池３を挿入するときは、係止部材５２はレール付勢バネ５３の付勢力により支持位置Ｐ５に位置しているので、単電池３は係止部材５２の傾斜面５２ａに当接する。さらに、ケーシング本体１７に単電池３を挿入していくと、傾斜面５２ａ上で単電池３が摺動することで係止部材５２は退避位置Ｐ６側へと押し込まれていく。
これにより、係止部材５２は退避位置Ｐ６に移動され、単電池３をケーシング本体１７内に挿入していくことができる。
単電池３の底面の位置が係止部材５２よりも高くなる位置まで挿入されると、係止部材５２はレール付勢バネ５３の付勢力により支持位置Ｐ５に移動する。この状態で、片手による単電池３の支持を解除すると、単電池３は係止部材５２によって支持された状態となる。
これ以降の手順は、上記実施形態と同様なので説明を省略する。

このように構成された本実施形態のバッテリ装置５１によれば、単電池３をケーシング本体１７に容易に着脱するとともに、単電池３の電極端子２をバスバー６に確実に接続させることができる。
さらに、開口部１７ａを通してケーシング本体１７に単電池３を挿入するときに、単電池３が傾斜面５２ａに当接し、摺動しながら挿入することにより係止部材５２を支持位置Ｐ５から退避位置Ｐ６に移動させることができる。よってケーシング本体１７は、単電池３を挿入する操作をするだけで、係止部材５２を退避位置Ｐ６に移動させて単電池３を挿入することができ、単電池３がケーシング本体１７に収容された状態では、単電池３を係止部材５２で支持することができる。

以上、本発明の第１実施形態から第３実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更等も含まれる。
上記第１実施形態から第３実施形態では、単電池３の上面１２ａから突出する長さが、正極端子１３および負極端子１４で互いに異なるものとして、単電池３を正極端子１３と負極端子１４の位置が入れ替わるようにケーシング本体１７に誤装着されるのを防止したが、単電池３の誤装着の防止方法はこれに限られるものではない。
たとえば、単電池ケース１２の上面１２ａから突出する電極端子２の長さを、負極端子１４の方が正極端子１３より長さＬだけ長くなっているように形成してもよい。
また、図１３および図１４に示すように、単電池６１の正極端子６２および負極端子６３の上面１２ａから突出する長さを互いに等しく設定し、さらに単電池６１の上面１２ａから突出して設けられた突出部６４を有するものとし、ケーシング本体１７の天板２２の内面に突出部６４が挿入される没入部６５を形成してもよい。

単電池６１の上面１２ａに突出部６４を形成し、ケーシング本体１７の天板２２の内面に没入部６５を形成することで、正極端子６２と負極端子６３の位置が入れ替わるように単電池６１をケーシング本体１７に収容したときには、単電池６１の突出部６４がケーシング本体１７の天板２２の内面に当接して、ケーシング本体１７内で単電池６１を所定の位置まで挿入することができなくなる。
したがって、単電池６１を正極端子６２と負極端子６３の位置が入れ替わるようにケーシング本体１７に誤って装着することを防止することができる。

また、図１５および図１６に示すように、単電池３に嵌合され、単電池３の側面から突出する凸部７１を有するカバー部材７２を備えるとともに、ケーシング本体１７の内周面には、内部に収容されている単電池３の凸部７１に係合し、かつ、単電池３を上下に移動可能とする溝部７３が形成されているように構成してもよい。
このように構成することで、単電池３を通常挿入する向きとは異なる向きでケーシング本体１７に挿入したときには、カバー部材７２に備えられた凸部７１がケーシング本体１７に当接するので、ケーシング本体１７内で単電池３を所定の位置まで挿入することはできなくなる。したがって、単電池３を通常挿入する向きとは異なる向きでケーシング本体１７に誤って装着するのを防止することができる。
そして、凸部７１はカバー部材７２に形成されているので、単電池３の形状が同一の場合であっても単電池３に嵌合されるカバー部材の形状を変えることで、様々な溝部７３の形状に対応することができる。

なお、図１７に示すように、上記変形例の突出部６４と同形状の突出部７６をカバー部材７２に形成し、ケーシング本体１７の天板２２の内面に突出部７６が挿入される前述の没入部６５を形成してもよい。

また、上記実施形態では、ケーシング本体１７に前後方向Ｘに４列、左右方向Ｙに２列で合計８つの単電池３が収容されていた。しかし、ケーシングに収容される単電池３の数に制限はなく、幾つでもよい。ただし、ケーシングから外部に電気エネルギーを供給する第一の取り出し部材２９および第二の取り出し部材３０は互いに接近した位置に配置されることが好ましい。
たとえば、図１８に示すように、ケーシング本体８１に前後方向Ｘに４列、左右方向Ｙに３列で合計１２の単電池３が収容される収容空間Ｓが形成されているときには、バスバー６を天板２２に図１８に示すように配置し、第一の取り出し部材２９および第二の取り出し部材３０を互いに接近させる。
取り出し部材２９、３０をこのように配置することで、取り出し部材２９、３０の周囲に配置する不図示のシール材の構成を簡単にすることができる。

また、単電池が乾式の電池である場合には、電極端子を下方に向けるように単電池をケーシング本体に収容してもよい。

１、４１、５１ バッテリ装置
２ 電極端子
３、６１ 単電池
５ スライドレール（仮押え部）
５ａ 係合凸部
６ バスバー（端子接続部材）
７ 仕切り板貫通孔
９ 正極板
１０ 負極板
１１ セパレータ
１２ 単電池ケース
１２ａ 上面（一端面）
１２ｂ 長辺
１３、６２ 正極端子
１４、６３ 負極端子
１７、８１ ケーシング本体
１７ａ 開口部
１７ｂ ネジ穴
１８ 蓋部
１８ａ 貫通孔
１９ 側板
２０ 前後仕切り板
２１ 左右仕切り板
２２ 天板
２３、４３ 退避溝
２４ 案内溝
２５ 係合溝
２６ 保持溝
２７ 防水パッキン
２８ 収容部
２８ａ 制御部
２９ 第一の取り出し部材
３０ 第二の取り出し部材
３３ ボルト
３４ 電池付勢バネ（電池付勢部材）
４２ 回転レール（仮押え部）
４２ａ 一端部
４２ｂ 他端部
４４ 係止溝
４５ 軸部材
４６ レール付勢バネ（押え部付勢部材）
４６ａ アーム部
４７ フック
５２ 係止部材（仮押え部）
５２ａ 傾斜面
５３ 係止部付勢バネ（押え部付勢部材）
５４ 案内穴
６４、７６ 突出部
６５ 没入部
７１ 凸部
７２ カバー部材
７３ 溝部
１００ 自動車
１０１ 車台
１０２ タイヤ
Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５ 支持位置
Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６ 退避位置

Claims (7)

1. 一端面から突出する一対の電極端子を有する複数の単電池と、
   下部に形成された開口部および上部を閉塞する天板を有し、前記開口部から前記一対の電極端子を上方に向けるようにして前記単電池を挿入し収容するケーシング本体と、
   前記単電池を該ケーシング本体に収容された状態で支持可能な仮押え部と、
   前記天板の内面に設けられ、前記ケーシング本体に収容された前記単電池の前記一対の電極端子に当接するとともに、隣り合う前記単電池同士の前記電極端子を電気的に接続する端子接続部材と、
   前記開口部を閉塞した状態で前記単電池を上方に付勢して前記電極端子を前記端子接続部材に当接させる電池付勢部材を有し、前記開口部に開閉可能に設けられた蓋部と、
   を備えることを特徴とするバッテリ装置。
2. 前記仮押え部は、前記ケーシング本体に収容された前記単電池を支持可能な支持位置と、前記開口部を通して前記ケーシング本体に前記単電池を挿脱可能とする退避位置とに移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ装置。
3. 前記ケーシング本体は、
   前記仮押え部が前記支持位置に配置されるように付勢する押え部付勢部材をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のバッテリ装置。
4. 前記仮押え部は、前記単電池が下方から上方に向かうにしたがって前記支持位置側から前記退避位置側に向かって移動するように形成された傾斜面を有することを特徴とする請求項３に記載のバッテリ装置。
5. 前記単電池における前記一対の電極端子は、前記一端面から突出する長さが互いに異なることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のバッテリ装置。
6. 前記一端面から突出して設けられた突出部が形成され、
   前記ケーシング本体の前記天板の内面には、前記突出部が挿入される没入部を形成していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のバッテリ装置。
7. 前記単電池に嵌合され、該単電池の側面から突出する凸部を有するカバー部材を備え、
   前記ケーシング本体の内周面には、内部に収容されている前記単電池の前記凸部に係合し、かつ、上下に移動可能とする溝部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のバッテリ装置。

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