JPH08111217A - 自動車用電池の出力端子構造及びそれに接続する配線コードの接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械的・電気的に極めて信頼性の高い自動車
用電池の出力端子構造及び配線コードの接続構造を提供
する。 【構成】 相互に一体化されたターミナル電極29と円管
部材28が電槽の蓋25を貫通して外部まで立設され、封止
部材31で固着されている。ターミナル電極29には銅の環
状部材32が嵌合し、面取り部34, 35を有する段付き部36
と雄ネジ部37が形成されている。段付き部36の外周と相
似形の貫通穴41を有し配線コード39に接続された環状コ
ネクタ40を段付き部36に嵌挿し、雄ネジ部37にナット38
を螺合・締め付け固定する。配線コード39には可撓性を
有するカバー42が設けられ、その開口端内側に形成され
ている突部45が封止部材31の凹部33に嵌まることによっ
て、接続構造全体を密封して覆うようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用電池に設けら
れる出力端子構造及びそれに接続される配線コードの接
続構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、蓄電池をエネルギー源とする電気
（電池）自動車が、低公害等の利点から関心が高まりつ
つあり、乗用車等の実用に供されると共に、更なる改良
のための研究・開発が盛に行われている。

【０００３】電気自動車の発展の鍵を握るもののひとつ
は、自動車用電池の研究・開発であり、車両を実用域で
走行させるためには、数１０ボルト〜数１００ボルトの
電圧及び１００アンペア〜数１００アンペアの電流を必
要とする。そこで、１個当たり１２ボルト〜２４ボルト
の出力電圧を有する蓄電池を複数個直列に接続すること
によって、所望の高出力電圧を得るようにしている。

【０００４】従来、このような直列接続は、個々の蓄電
池に設けられている図５或いは図６に示すような端子構
造（ターミナル構造）間に、配線コードを接続すること
によって実現されていた。図５に示す端子はＬ型端子構
造と呼ばれている。同図（ａ）はこの端子に配線コード
を接続した状態を示す平面図、同図（ｂ）はこの端子の
断面図である。かかる図において、電槽の内部に在る接
続杆（コネクタ）と電気的に接続する第１の電極部材１
が、電槽上部を覆う蓋２の一端から外部へ突設されると
共に、Ｌ字型の第２の電極部材３が溶接４等により第１
の電極部材１に固着され、第２の電極部材３と蓋２がウ
レタンやエポキシ樹脂等の封止材５によって固着された
構造を有している。更に、第２の電極部材３の立設部分
６には、後述するボルト１０を挿通させるための貫通穴
７が、蓋２の上面に対して略水平な方向に形成されてい
る。

【０００５】そして、配線コード８の先端に電気的に固
着されている導電性を有する環状コネクタ９を第２の電
極部材３の立設部分６の側面に添わせ、環状コネクタ９
の穴と貫通孔７中にボルト１０を挿通してナット１１で
螺合することによって、環状コネクタ９と第２の電極部
材３を締付け固定していた。

【０００６】図６に示す端子はテーパ端子構造と呼ばれ
ている。同図（ａ）はこの端子に配線コードを接続した
状態を示す平面図、同図（ｂ）はこの端子の要部断面図
である。かかる図において、電槽の内部に在る接続杆
（コネクタ）と電気的に接続する略円錘台状の電極部材
１２が、電槽上部を覆う蓋１３の一端に固着された金属
環１４を介して外部へ突設されると共に、金属環１４と
電極部材１２の下部が溶接１５等により固着された構造
を有している。

【０００７】一方、電極部材１２に接続される配線コー
ド１６の先端には導電性を有する環状コネクタ１７が電
気的に固着されると共に、電極部材１２を挿通させ且つ
割り溝１８を有する挿通穴１９が設けられた導電性クリ
ップ２０が環状コネクタ１７の側面に固着されている。
尚、導電性クリップ２０は、その挿通穴１９が配線コー
ド１６の長手方向に対して直交するように設けられると
共に、割り溝１８を介して相互に連通する連通孔２１，
２２が形成されており、環状コネクタ１７の穴と連通孔
２１，２２中に挿通されたボルト２３にナット２４が螺
合している。

【０００８】そして、ナット２４を緩めた状態で、電極
部材１２と導電性クリップ２０の挿通穴１９を嵌め合わ
せた後、ボルト２３とナット２４を強く締付けることに
よって、配線コード１６を電極部材１２に固定してい
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記いずれの
場合であっても、配線コードの装着作業性が悪い等の問
題があった。即ち、図５に示す端子構造の場合にあって
は、配線コード８の環状コネクタ９を第２の電極部材３
の立設部分６に対して横方向から侵入させ、更に、横方
向から環状コネクタ９の穴と貫通孔７中にボルト１０を
挿通してナット１１で螺合する必要がある。したがっ
て、複数個の蓄電池が相互に隣り合って配置されている
極めて狭い隙間の中でこのような横方向の作業をするこ
とは、極めて煩雑であり、更に、ボルト１０とナット１
１の締付け作業中に環状コネクタ９が回動してしまうの
で位置決め精度が悪く、車両走行中に緩みを生じる等の
問題があった。又、このような所定の位置決め条件から
ずれて固着した場合には、配線コード８と環状コネクタ
９のみならず蓄電池の端子にも機械的ストレスを発生さ
せるので、機械的な破損や漏電や断線等の機械的・電気
的的故障を誘発する問題があった。

【００１０】図６に示す端子構造の場合においても同様
に、複数個の蓄電池が相互に隣り合って配置されている
極めて狭い隙間の中で、ボルト２３とナット２４を締付
けるための横方向からの作業が必要となるので、作業性
が悪いという問題がある。更に、導電性クリップ２０と
電極部材１２との固着性が、主としてこれらの接触摩擦
によって発揮される構造であるので、車両走行中に配線
コード１６が振動する等によって緩みを生じやすく、特
に、配線コード１６に機械的ストレスを掛けた状態で電
極部材１２と導電性クリップ２０を固着してしまった場
合に、かかる緩みが促進される問題があった。又、この
ように配線コード１６に機械的ストレスが掛からないよ
うに判断しつつ接続作業をすることは極めて困難であっ
た。

【００１１】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すると共に、機械的・電気的に更に高い信頼性を得る
ことができる自動車用電池の端子及び配線コードの接続
構造を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、自動車用電池に設けられている出力
端子構造とそれに接続する配線コードの接続構造におい
て、前記出力端子構造は、前記自動車用電池の電槽上部
に設けられた蓋を貫通して外部まで立設され且つ、側壁
が面取り部等により不均一な断面形状を有する段付き部
を有すると共に、前記段付き部に連設されるネジ部が形
成されたターミナル電極を有し、前記配線コードの接続
構造は、前記配線コードの先端に電気的に固着され且
つ、前記段付き部の断面形状に対応して嵌まり合う貫通
穴を有する導電性のコネクタを有し、前記ターミナル電
極の前記段付き部に前記コネクタの前記貫通穴を嵌めた
状態で、前記ネジ部にナットを螺合して締め付けること
により、前記ターミナル電極に前記コネクタを固着する
構造とした。

【００１３】また、前記段付き部の下部であって前記蓋
より上側に導電性を有する嵌合部材が固着され、前記タ
ーミナル電極の前記段付き部に前記配線コードの前記コ
ネクタの前記貫通穴を嵌めた状態で、前記ネジ部にナッ
トを螺合して締め付けることにより、前記コネクタを前
記嵌合部材と前記ナット間に固着して前記ターミナル電
極に電気的に接続する構造とした。

【００１４】また、前記ターミナル電極の、前記段付き
部の下部又は前記嵌合部材の下部と前記蓋の間の部分を
前記蓋に固着すると共に、側端に凹部が形成されて成る
封止部材が設けられ、前記配線コードには、前記ネジ部
及び前記ナットの螺合により前記ターミナル電極に前記
コネクタを固着した状態でこれら全体を覆うと共に前記
凹部に嵌まり合う突部を備えた絶縁性及び可撓性を有す
るカバーが設けられる構造とした。

【００１５】

【作用】配線コードを自動車用電池の前記出力端子構造
に接続するには、前記配線コードのコネクタに形成され
ている貫通穴に前記ターミナル電極のネジ部を挿入させ
るようにして前記段付き部に嵌め込み、前記ナットをネ
ジ部に螺合して締め付けることにより、強固に接続する
ことができる。また、かかる接続を外す場合には、逆の
操作をする。このように、自動車用電池の蓋に対して立
設されたターミナル電極のネジ部に縦方向から配線コー
ドのコネクタ及びナットを着脱するので、作業性の向上
を図ることができる。また、前記カバーは可撓性を有す
るので、この着脱作業中は容易に外側へ捲ることがで
き、作業に支障を来すことがない。更に、このカバーは
配線コードの接続構造及び自動車用電池の出力端子構造
を接続した状態でこれら全体を覆うので、外部からの水
分や埃等の侵入を阻止し、漏電や他の配線ケーブル間で
の接触事故等を防止する。更に、カバーの前記突部と封
止部材の凹部とが嵌合するので良好な密閉性が得られ、
かかる事故の発生等をより完全に阻止する。更にまた、
配線コードのコネクタが前記段付き部に係合するので、
位置決め精度が高く、且つ機械的に緩みを生じない。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面と共に説明す
る。図１は、蓄電池に設けられている出力端子構造とそ
の端子（ターミナル）に接続される配線コードの接続構
造とを、相互に接続した状態にて示す要部縦断面図であ
る。同図において、蓄電池の電槽の上面を覆う蓋２５の
一端には内側に所定の深さで凹んだ凹部２６が一体成型
されると共に、凹部２６の略中央部には、電槽の内部に
在る接続杆（コネクタ）に電気的に接続する電極部を貫
装・固着させる穴２７が形成されている。

【００１７】上記の電極部は、外側壁が穴２７に密封固
着された鉛から成る円管部材２８と、円管部材２８の中
空部分に嵌挿されて一体化されたステンレスから成る円
柱状のターミナル電極２９を有し、円管部材２８の先端
部分が所定の長さだけ外部へ突出すると共に、ターミナ
ル電極２９の先端部分が円管部材２８よりも更に所定の
長さだけ外部へ突出している。

【００１８】凹部２６には、その内部側壁に強嵌合する
フランジ部３０と円管部材２８の先端部分を嵌挿させる
中空穴が一体成型された封止部材３１が固着されてい
る。したがって、円管部材２８とターミナル電極２９が
蓋２５に一体に固定されると共に、蓋２５の外部から封
止部材３１が固着されることによって電槽内部の電解液
が外部へ漏れない構造と成っている。尚、封止部材３１
は絶縁性を有するＡＢＳ樹脂等の硬質の高分子材料で成
型されている。

【００１９】封止部材３１の環状部分の先端は、円管部
材２８の先端よりも外部に突出しており、この封止部材
３１の内壁と円管部材２８の先端及びターミナル電極２
９の側端によって画成される環状の段付き隙間には、銅
から成る所定厚さの環状の嵌合部材３２が嵌合されてい
る。尚、嵌合部材３２の厚さは上記段付き隙間に嵌合さ
れた状態では、封止部材３１の先端よりも外部へ突出す
る厚さに設定されている。又、封止部材３１の環状部の
外周には、後述するカバー４２の突部４５が嵌め込まれ
るための溝状の凹部３３が周方向に沿って形成されてい
る。

【００２０】ターミナル電極２９の外部突出部分には、
側壁に面取り部３４，３５が形成された所定高さの段付
き部３６を有すると共に、その段付き部３６に連なって
雄ネジ部３７が形成されている。即ち、ターミナル電極
２９の外部突出部分の形状を上方から示す図２（ａ）の
ように、段付き部３６は、面取り部３４，３５による幅
の狭い部分と、これら面取り部の形成されていない幅広
の部分とを有することにより不均一な断面形状となって
おり、雄ネジ部３７の直径は面取り部分３４，３５間の
幅とほぼ等しくなっている。

【００２１】そして、配線コード３９の先端に電気的に
固着されている環状コネクタ４０は、図２（ｂ）に示す
ように、段付き部３６の外周より若干径大の相似形に形
成された貫通穴４１を有しており、この貫通穴４１にタ
ーミナル電極２９の外部突出部分を挿通させると、図２
（ｃ）に示すように、貫通穴４１が段付き部３６に嵌ま
ると共に貫通穴４１の内壁が面取り部３４，３５に係合
して、環状コネクタ４０の回動を規制する。

【００２２】このように、環状コネクタ４０を段付き部
３６に嵌めた状態で雄ネジ部３７にナット３８を螺合し
て締め付けることにより、図１に示す如く、環状コネク
タ４０をナット３８と嵌合部材３２の間に固着すること
ができる。尚、段付き部３６の高さは、環状コネクタ４
０の厚さよりも小さい関係に設計されているので、ナッ
ト３８と嵌合部材３２による環状コネクタ４０の締め付
け力が十分に発揮されるようになっている。

【００２３】上記の如く配線コード３９の先端には貫通
穴４１を有する導電性の環状コネクタ４０がカシメ等に
より電気的に固着されており、更に、図１に示すよう
に、環状コネクタ４０をターミナル電極２９に固着した
状態で全体を覆うキャップ状のカバー４２が配線コード
３９に装着されている。即ち、カバー４２は、ビニール
等の可撓性を有する絶縁性高分子材料で一体成型されて
おり、配線コード３９の外被に密封・固着されて環状コ
ネクタ４０の近傍までの部分を覆う管状部４３と、環状
コネクタ４０をターミナル電極２９に固着した状態で全
体を覆うキャップ部４４を有している。

【００２４】更に、キャップ部４４の開口端の内側壁に
は、封止部材３１に形成されている前記凹部３３に嵌ま
り込む凸条の突部４５が一体成型されている。そして、
カバー４２は可撓性を有するので、図１中に一点鎖線に
て示すように、人手等によって容易に外側へ捲ることが
でき、ターミナル電極２９へ環状コネクタ４０及びナッ
ト３８を装着又は外す場合には、キャップ部４４を捲っ
た状態で容易に作業することができる。

【００２５】また、封止部材３１に形成されている凹部
３３に突部４５を嵌め込むことによって容易に環状コネ
クタ４０及びターミナル電極２９を外部環境から遮断す
ることができる。特に、図３中に一点鎖線にて示すよう
に、キャップ部４４を凹部３３から外したときの自然状
態における突部４５の断面形状は滑らかな略三角形状で
あるが、この突部４５を凹部３３に装着すると、図３中
の実線にて示すように、変形して相互に密着するので、
カバー４２の内部を外部環境から遮断し、外部からの埃
や水分の侵入を規制してターミナル電極２９とナット３
８及び環状コネクタ４０等の腐食を防止することができ
ると共に、相互に隣接する他の配線コードとの電気接触
等から防止することができる。

【００２６】更に、環状コネクタ４０をターミナル電極
２９の上方から装着し、更にナット３８を上方から雄ネ
ジ部３７に螺着することにより、環状コネクタ４０をタ
ーミナル電極２９に固着するので、縦方向からの作業に
よって配線コード３９を取り付けることができる。この
結果、複数個の蓄電池が相互に隣り合って配置されてい
る極めて狭い隙間の中であっても、容易に作業すること
ができ、作業性の向上を図ることができる。

【００２７】更に、環状コネクタ４０はその貫通穴４１
がターミナル電極２９の段付き部２９に係合して回動を
禁止されるので、高い位置決め精度を得ることができる
と共に、作業性の向上にも寄与する。

【００２８】更に、配線コード３９を接続した後であっ
ても、環状コネクタ４０の貫通穴４１とターミナル電極
２９の段付き部２９の係合状態が維持されることから、
配線コード３９の振動や機械的ストレスによって環状コ
ネクタ４０が回動することがなく、所謂緩み等の発生が
防止されて電気的・機械的な欠陥を発生しない安定な構
造を提供することができるものである。

【００２９】また以上に説明した出力端子構造は、各蓄
電池のプラス端子（ターミナル）とマイナス端子のいず
れにも適用されると共に、配線コード１９の環状コネク
タ４０等の接続構造は、用途に応じて、配線コード１９
の両端に適用される。例えば図４に示すように、電気自
動車の電池収納部４６内に収容されている複数個の蓄電
池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４…を直列接続して高出力電圧
を得る場合には、各蓄電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４…の
上記出力端子構造を有するプラス端子とマイナス端子の
間を、上記の接続構造を有する複数本の配線コードＣ
１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４…によって接続する。尚、図４か
らも明らかなように、各端子と配線コードの接続部分が
前記カバーによって覆われるので、漏電等の問題も大幅
に低減することができる。

【００３０】尚、凹部３３とこれに嵌まる突部４５の形
状はこの実施例に限るものではなく、本発明は、例えば
複数個ずつ形成して複数箇所で嵌め合わせる場合や、他
の形状の場合等を含むものである。又、面取り部３４，
３５及び環状コネクタ４０の貫通穴４１の形状もこの実
施例に限定されるものではなく、面取り部の数や形成位
置等の他の形状及びそれに対応する貫通穴４１の形状に
ついても本発明に含まれる。更にまた、配線コードの先
端に環状のコネクタ４０を接続する場合を説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、段付き部３６
に嵌まる貫通穴４１を有していれば他の形状であっても
よく、又、貫通穴４１は完全に閉じた穴ではなく一部切
溝を有する半月状のコネクタであってもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
配線コードを自動車用電池の出力端子構造に接続するに
は、配線コードのコネクタに形成されている貫通穴にタ
ーミナル電極のネジ部を挿入させるようにして段付き部
に嵌め込み、ナットをネジ部に螺合して締め付けること
により、強固に接続することができる。また、かかる接
続を外す場合には、かかる逆の操作をすることにより、
接続関係を解除することができる。このように、自動車
用電池の蓋に対して立設されたターミナル電極のネジ部
に縦方向からナットを着脱するので、作業性の向上を図
ることができる。また、カバーは可撓性を有するので、
この着脱作業中は容易に外側へ捲ることができ、作業に
支障を来すことがない。更に、このカバーは配線コード
の接続構造及び自動車用電池の出力端子構造を接続した
状態でこれら全体を覆うので、外部からの水分や埃等の
侵入を阻止し、漏電や他の配線ケーブル間での接触事故
等を防止するという優れた効果を発揮する。更に、カバ
ーの前記突部と封止部材の凹部とが嵌合するので良好な
密閉性が得られ、かかる事故の発生等をより完全に阻止
することができる。更に、接続後の配線コードの振動や
機械的ストレス等が発生しても、前記コネクタの貫通穴
と段付き部との係合状態の維持が確保されることから、
機械的緩みを防止することができる。このように、本発
明は、機械的・電気的に極めて信頼性の高い自動車用電
池の出力端子構造及び配線コードの接続構造を提供する
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動車用電池の出力端子構造及び
それに接続する配線コードの接続構造についての一実施
例を示す断面図である。

【図２】ターミナル電極の要部構造、環状コネクタの要
部構造、及びこれらを相互に装着した状態の構造を示す
平面図である。

【図３】カバーのキャップ部の形状及び機能を説明する
ために一部分を拡大して示す断面図である。

【図４】複数個の蓄電池を直列配線した場合の一例を示
す平面図である。

【図５】従来例の出力端子構造及び配線コードの接続構
造を示す説明図である。

【図６】他の従来例の出力端子構造及び配線コードの接
続構造を示す説明図である。

【符号の説明】

２５…蓋、２６…凹部、２７…穴、２８…円管部材、２
９…ターミナル電極、３０…フランジ部、３１…封止部
材、３２…嵌合部材、３３…凹部、３４，３５…面取り
部、３６…段付き部、３７…雄ネジ部、３８…ナット、
３９…配線コード、４０…環状コネクタ、４１…貫通
穴、４２…カバー、４３…管状部、４４…キャップ部、
４５…突部、４６…蓄電池収納部、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，
Ｂ４…蓄電池、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４…配線コード。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車用電池に設けられる出力端子構造
   とそれに接続する配線コードの接続構造において、 前記出力端子構造は、前記自動車用電池の電槽上部に設
   けられた蓋を貫通して外部まで立設され且つ、側壁が不
   均一な断面形状を有する段付き部を有すると共に、前記
   段付き部に連設されるネジ部が形成されたターミナル電
   極を有し、 前記配線コードの接続構造は、前記配線コードの先端に
   電気的に固着され且つ、前記段付き部の断面形状に対応
   して嵌まり合う貫通穴を有する導電性のコネクタを有
   し、 前記ターミナル電極の前記段付き部に前記コネクタの前
   記貫通穴を嵌めた状態で、前記ネジ部にナットを螺合し
   て締め付けることにより、前記ターミナル電極に前記コ
   ネクタを固着する構造を有することを特徴とする自動車
   用電池の出力端子構造及びそれに接続する配線コードの
   接続構造。
2. 【請求項２】 前記段付き部の下部であって前記蓋より
   上側に導電性を有する嵌合部材が固着され、 前記ターミナル電極の前記段付き部に前記配線コードの
   前記コネクタの前記貫通穴を嵌めた状態で、前記ネジ部
   にナットを螺合して締め付けることにより、前記コネク
   タを前記嵌合部材と前記ナット間に固着して前記ターミ
   ナル電極に電気的に接続する構造を有することを特徴と
   する請求項１に記載の自動車用電池の出力端子構造及び
   それに接続する配線コードの接続構造。
3. 【請求項３】 前記ターミナル電極の、請求項１に記載
   の前記段付き部の下部又は請求項２に記載の前記嵌合部
   材の下部と前記蓋の間の部分を前記蓋に固着すると共
   に、側端に凹部が形成されて成る封止部材が設けられ、 前記配線コードには、前記ネジ部及び前記ナットの螺合
   により前記ターミナル電極に前記コネクタを固着した状
   態でこれら全体を覆うと共に前記凹部に嵌まり合う突部
   を備えた絶縁性及び可撓性を有するカバーが設けられる
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動車
   用電池の出力端子構造及びそれに接続する配線コードの
   接続構造。