(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-05-24
(54)【発明の名称】一体型電気接点スロットを備えた自動車用バッテリー
(51)【国際特許分類】
H01M 50/543 20210101AFI20240517BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240517BHJP
【FI】
H01M50/543
H02J7/00 301B
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023572699
(86)(22)【出願日】2022-05-26
(85)【翻訳文提出日】2024-01-17
(86)【国際出願番号】 US2022031207
(87)【国際公開番号】W WO2022251547
(87)【国際公開日】2022-12-01
(32)【優先日】2021-05-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523441913
【氏名又は名称】ステチェヴィチ,ジョセフ
【氏名又は名称原語表記】STECEWYCZ, Joseph
【住所又は居所原語表記】P.O. Box 1309, Groton, MA 01450-3309 (US)
(74)【代理人】
【識別番号】110003487
【氏名又は名称】弁理士法人東海特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ステチェヴィチ,ジョセフ
【テーマコード(参考)】
5G503
5H043
【Fターム(参考)】
5G503BA01
5G503BB01
5G503FA03
5H043AA04
5H043AA14
5H043AA20
5H043BA12
5H043CA04
5H043DA04
5H043DA29
5H043HA08D
5H043JA03D
5H043JA06D
5H043KA35D
(57)【要約】
自動車用バッテリーは、バッテリーハウジング内に正電気接点スロットと、ここで、正電気接点スロットは、正バッテリーポスト上の接触領域に電気接続するための正電気プロングを挿入するために、バッテリー内の正スロット収納体内に延びており、バッテリーハウジング内に負電気接点スロットと、ここで、負電気スロットは、負バッテリーポスト上の接触領域に電気接続するための負電気プロングを挿入するために、バッテリー内の負スロット収納体内に延びている、を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バッテリーの内部に正バッテリーポストと負バッテリーポストとを有する自動車用バッテリー(100、140)であって、前記バッテリーが、
正接点スロット(112、146、392、406、446、447)および前記正バッテリーポスト(122、162、422、470)の一部を囲む正接点スロット収納体(130、160、420、460)と、ここで、前記正接点スロットが、バッテリーハウジング(110、150、390、440)内に第1のスロット開口部(111、145)を有し、前記第1のスロット開口部が、正電気プロング(517、153、405、418、472、473)の前記正接点スロットへの挿入を可能にすることにより、前記正バッテリーポストへの電気的アクセスを提供し、これにより、正プロング接触面(521、157、397、407、474、475)が前記正バッテリーポストと電気的に接触し、
負接点スロット(114、148)および前記負バッテリーポストの一部を囲む負接点スロット収納体と、ここで、前記負接点スロットが、前記バッテリーハウジング内に第2のスロット開口部(113、147)を有し、前記第2のスロット開口部が、負電気プロング(519、155)の前記負接点スロットへの挿入を可能にすることにより、前記負バッテリーポストへの電気的アクセスを提供し、これにより、負プロング接触面(523、159)が前記負バッテリーポストと電気的に接触する、を含むことを特徴とする、バッテリー。
【請求項2】
前記正プロング接触面が、平面(157、159、474、475)を備える、請求項1に記載のバッテリー。
【請求項3】
前記正プロング接触面が、凹面(288、397、407)を備える、請求項1に記載のバッテリー。
【請求項4】
前記第1のスロット開口部が、前記バッテリーハウジングの縁部(308、326、346、363)の凹面(316、336、356、376)に開口部を備える、請求項1に記載のバッテリー。
【請求項5】
前記正接点スロット(112、146、232、266)へのバッテリー電解液の漏れを防止するように、正接点スロット収納体(130、160、180、200、240、270)と前記バッテリーハウジング(110、150、230、265)との間に塗布される接着剤または封止剤(271)のうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項1に記載のバッテリー。
【請求項6】
前記正接点スロット収納体(180、200)が、前記バッテリーハウジングに取り付けられた正収納体側壁(184、204)と、前記バッテリーハウジングに取り付けられた正収納体端壁(182、202)と、前記正収納体側壁および前記正収納体端壁の両方に取り付けられた正収納体ベース(185、209)と、を備える、請求項1に記載のバッテリー。
【請求項7】
前記正接点スロット(146)が、挿入された前記正電気プロングを前記正バッテリーポストに対して付勢するように機能する湾曲した収納体チャネル終端部(149、196)を含む、請求項1に記載のバッテリー。
【請求項8】
前記正接点スロット(266)の長手方向軸(278)が、前記正バッテリーポスト(272)の長手方向軸(276)と鋭角をなす、請求項1に記載のバッテリー。
【請求項9】
前記正電気プロング(282)が、プラググリップ(284)に固定された1つの長方形の縁部を有する直方体を備える、請求項1に記載のバッテリー。
【請求項10】
前記第1のスロット開口部(111、145)が、前記第2のスロット開口部(113、147)のアスペクト比とは異なるアスペクト比を有する、請求項1に記載のバッテリー。
【請求項11】
前記電池ハウジング(110、150、390、406、440)内に第2の正接点スロット(236、406、447)および第2の負接点スロット(238、408、449)をさらに備え、前記正接点スロット収納体(240、420、460)が前記第2の正接点スロット(236、406、447)を包囲し、前記負接点スロット収納体が前記負接点スロット(238、408、449)を包囲する、請求項1に記載のバッテリー。
【請求項12】
消耗したバッテリー(501、560)を充電するのに適した充電システムであって、前記充電システムが、
バッテリーハウジング(512)内に延びる正電気接点スロット(506)と負電気接点スロット(508)を含むソースバッテリー(500)と、
前記バッテリーハウジング(512)内の正接点スロット収納体(130)と、ここで、前記正接点スロット収納体(130)が、前記正電気接点スロット(506)および正バッテリーポスト(122)の一部を囲み、前記正電気接点スロット(506)が、前記正バッテリーポスト(122)と電気的に接触するための第1の正絶縁導体(536)を有する第1の正電気プラグ(516)の挿入を可能にし、
前記バッテリーハウジング(512)内の負接点スロット収納体と、ここで、前記負接点スロット収納体が、前記負電気接点スロット(508)および負バッテリーポスト(122)の一部を囲み、前記負接点スロット(508)が、前記負バッテリーポスト(122)と電気的に接触するための第1の負絶縁導体(538)を有する第1の負電気プラグ(518)の挿入を可能にし、
正電気プロング(543)が第2の正絶縁電気伝導体(526)に接続され、負電気プロング(545)が第2の負絶縁電気伝導体(528)に電気的に接続された第1の極性電気プラグ(525)を含むバッテリー接続アセンブリ(540、550)と、ここで、前記第2の正絶縁電気伝導体(526)が、前記第1の正電気伝導体(536)に電気的に接続され、前記第2の負絶縁電気伝導体(528)が、前記第1の負電気伝導体(538)に電気的に接続され、
第3の正絶縁導体(537、576)に接続された正電気ソケット(533)と、第3の負絶縁導体(539、578)に接続された負電気ソケット(535)とを有する極性電気レセプタクル(515)と、ここで、前記極性電気レセプタクル(515)が、前記第1の極性電気プラグ(525)と嵌合するように構成され、前記第3の正絶縁導体(537、576)が、前記消耗したバッテリー(501、560)の正バッテリー端子(503、562)に電気的に接続されるためのものであり、前記第3の負絶縁導体(539、578)が、前記消耗したバッテリーの負バッテリー端子(505、564)に電気的に接続するためのものであることにより、
前記第1の正電気プラグ(516)が前記正電気接点スロット(506)に挿入されるとき、前記第1の負電気プラグ(518)が、前記負電気接点スロット(508)に挿入され、前記第1の極性電気プラグ(525)が、前記極性電気レセプタクル(515)と嵌合し、前記第3の正絶縁導体(537、576)が、前記正バッテリー端子(503、562)に電気的に接続され、前記第3の負絶縁導体(539、578)が、前記負バッテリー端子(505、564)に電気的に接続されて、正および負の充電経路が、前記ソースバッテリー(500)と前記消耗したバッテリー(501、560)との間に形成される、ことを特徴とする、充電システム。
【請求項13】
前記第2の正絶縁電気伝導体(526)を前記第1の正電気伝導体(536)に電気的に接続するために、第2の極性電気プラグ(524)に嵌合する第2の極性電気レセプタクル(514)をさらに備える、請求項12に記載の充電システム。
【請求項14】
前記第2の極性電気レセプタクル(514)が、前記極性電気レセプタクル(515)と同じ構成を有する、請求項13に記載の充電システム。
【請求項15】
前記第2の極性電気プラグ(524)が、前記第1の極性電気プラグ(525)と同じ構成を有する、請求項13に記載の充電システム。
【請求項16】
前記第2の正絶縁電気伝導体(526)と前記第1の正電気伝導体(536)との電気接続を囲む電気接続部ケーシング(552)をさらに備える、請求項12に記載の充電システム。
【請求項17】
第2の正接点スロット(507)に挿入するための前記第3の正絶縁導体(537)に接続された第2の正電気プラグ(517)と、第2の負接点スロット(509)に挿入するための前記第3の負絶縁導体(539)に接続された第2の負電気プラグ(519)と、をさらに備える、請求項12に記載の充電システム。
【請求項18】
前記第2の正電気プラグ(517)および前記第2の負電気プラグ(519)が、極性電気コネクタ対を形成する、請求項17に記載の充電システム。
【請求項19】
前記第2の正電気プラグ(517)が、前記第1の正電気プラグ(516)と同じ構成を有し、前記第2の負電気プラグ(519)が、前記第1の負電気プラグ(518)と同じ構成を有する、請求項16に記載の充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バッテリーの充電を容易にするために電気接点スロットを一体化した自動車用バッテリーに関する。
【背景技術】
【0002】
従来のブースターケーブルは、一般的に銅または銅合金で作られたブースターケーブルクランプの鋸歯状の爪が、特にユーザーが電気接続を確実にするためにブースターケーブルクランプをねじったり回したりすると、柔らかい鉛合金のバッテリー端子およびバッテリークランプにくぼみおよび傷をつけるという欠点があった。ブースターケーブルの接続作業では、ブースターケーブルのクランプ同士が不用意に接触しないように、通常、両手を使う必要がある。また、ブースターケーブルのクランプとバッテリーの端子ポストの間に生じた電気火花が、バッテリーの過充電によって発生した水素ガスに引火する可能性もある。
【0003】
(発明の開示)
新しいバッテリー構成により、外部バッテリー端子ではなく、内部バッテリーポストに直接電気接続することで、バッテリー充電作業を行うことができる。電気プラグ対は、バッテリーハウジングの実質的に長方形のスロット開口部から、バッテリーポストを囲む内部包囲に挿入されるため、極性凹型電気接点スロットとして機能する。電気接点スロットは: (i)バッテリー端子の表面に損傷を与えることなくバッテリーに電気的に接続できるようにし、(ii)充電済みバッテリーと放電済みバッテリー間の極性が適切であることを確認し、(iii)バッテリー端子での電気火花による水素ガス発火の可能性を低減し、そして(iv)自動車のエンジンコンパートメントのさまざまなレイアウトに対応するために、バッテリーの上部、前面、および側面の充電接続を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0004】
【
図1】バッテリーハウジング内に正電気接点スロットと負電気接点スロットとを備えた自動車用バッテリーの簡略図である。
【0005】
【
図2】正バッテリーポスト、正電気接点スロット、および正接点スロット収納体を示す、
図1のバッテリーの一部の組立切欠図である。
【0006】
【
図3】垂直方向の正電気接点スロットと垂直方向の負電気接点スロットを備えた自動車用バッテリーの簡略図である。
【0007】
【
図4】正バッテリーポスト、正電気接点スロット、および正接点スロット収納体を示す、
図3のバッテリーの断面詳細切欠図である。
【0008】
【
図5】正接点スロット収納体の代替構成を示す、
図3のバッテリーの断面詳細切欠図である。
【0009】
【
図6】正接点スロット収納体の別の構成を示す、
図3のバッテリーの断面詳細切欠図である。
【0010】
【
図7】2つの正電気接点スロットと2つの負電気接点スロットを備えた自動車用バッテリーの簡略図である。
【0011】
【
図8】2つの正接点スロットおよび正接点スロット収納体を示す、
図7のバッテリーの断面詳細切欠図である。
【0012】
【
図9】バッテリーハウジングの上面に正および負電気接点スロットを備えたバッテリーの簡略図である。
【0013】
【
図10】正電気接点スロットに挿入するために配置された正電気プラグを示す、
図9のバッテリーの断面図である。
【0014】
【0015】
【
図12】バッテリーハウジングの前端に電気接点スロットを備えたバッテリーの簡略図である。
【0016】
【
図13】バッテリーカバーの側端に電気接点スロットを備えたバッテリーの簡略図である。
【0017】
【
図14】バッテリーケーシングの側端に電気接点スロットを備えたバッテリーの簡略図である。
【0018】
【
図15】バッテリーハウジングの前角に電気接点スロットを備えたバッテリーの簡略図である。
【0019】
【
図16】バッテリーハウジング内に2つの正電気接点スロットと2つの負電気接点スロットを備えた側面端子自動車用バッテリーの簡略図である。
【0020】
【
図17】正バッテリーポストへの電気接続を行うために配置された2つの正電気プラグを示す、
図16のバッテリーの断面詳細切欠図である。
【0021】
【
図18】ポスト表面上の横方向凸状電気接触領域を示す、
図16のバッテリーポストの等角図である。
【0022】
【
図19】バッテリーハウジング内に2つの正電気接点スロットと2つの負電気接点スロットを備えた側面端子自動車用バッテリーの簡略図である。
【0023】
【
図20】正バッテリーポストへの電気接続を行うために配置された2つの正電気プラグを示す、
図19のバッテリーの断面詳細切欠図である。
【0024】
【
図21】ポスト表面上の縦方向凸状電気接触領域を示す、
図19のバッテリーポストの等角図である。
【0025】
【
図22】バッテリー接続アダプタおよびアダプタ接続ケーブルを示すバッテリーを充電するためのセットアップの等角図である。
【0026】
【0027】
【0028】
【
図25】バッテリー接続アセンブリおよび2つのブースター端子クランプを示す、バッテリーを充電するためのセットアップの等角図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
説明を明確にするために、開示されたバッテリーの特徴およびケーブル構成要素のすべてが同じ縮尺で、または相互に正確な比率で示されているわけではなく、実際のバッテリーおよびケーブル構成要素のありのままの図として解釈されるべきではないことを理解されたい。さらに、一部のバッテリーの特徴および革新的な改変物は、真っ直ぐな端、角張った角、および平坦な表面を備えるが、現在の製造方法では、丸い端、コーナーフィレット、および曲面を備えた構成要素を製造し得る。本明細書で開示される電気プロングは、プラググリップに固定された長方形の一端を備える実質的に直方体の形状であり、対応する電気プラグは、正および負の極性コネクタ対として構成される。
【0030】
本発明の最良の形態による、バッテリー100の例示的な実施形態が、
図1の簡略図に示されている。バッテリー100は、正バッテリー端子102および負バッテリー端子104を備え、バッテリーカバー106およびバッテリーケーシング108がバッテリーハウジング110を形成する。バッテリー100はまた、正電気接点スロット112用の正のロット開口部111と、負電気接点スロット114用の負スロット開口部113とを含み、両方の接点スロット112、114は、バッテリー100の一体型構成要素としてバッテリーハウジング110内に延びている。正一体型電気接点スロット112および負一体型電気接点スロット114は、後で詳細に説明するように、それぞれ正バッテリー端子102および負バッテリー端子104に電気接続するために、(
図22に示すような)外部極性電気コネクタと嵌合する。
【0031】
図2は、正バッテリー端子102におけるバッテリー100の一部を示す簡略詳細図である。アセンブリの切欠図は、内部正バッテリープレート126に電気的に接続された正プレートストラップ124を示す。正バッテリー端子102は、完全にバッテリーケーシング108の内側に位置する正バッテリーポスト122の一部である。正接点スロット収納体130は、正電気接点スロット112および正バッテリーポスト122の一部を囲む。負接点スロット114(図示せず)も同様に、正接点スロット収納体130の鏡像である負接点スロット収納体(図示せず)内に囲まれており、負バッテリーポスト(図示せず)の一部を囲み、これは正バッテリーポスト122と同様である。したがって、正バッテリーポスト122の凸面上の正ポスト電気接触領域128は、挿入された正電気プロング(図示せず)にアクセス可能となる。正接点スロット収納体130および負接点スロット収納体は、製造中にバッテリーカバー106の一体型部分として形成され得、したがって、それぞれの接点スロット112、114へのバッテリー電解液の漏洩を防止するように最適化される。
【0032】
図3は、バッテリーカバー143上に正バッテリー端子142および負バッテリー端子144を備えたバッテリーハウジング150を含む代替様式であるバッテリー140の簡略図を示す。バッテリーケーシング147は、バッテリーハウジング150内に延びる垂直方向の正接点スロット146を備える正スロット開口部145と、バッテリーハウジング150内に延びる垂直方向の負接点スロット148を備える負スロット開口部147とを含む。正電気プラグ152は、ユーザーがプラググリップ156を掴み、正電気プロング153を正接点スロット146に挿入できるように構成される。正電気プロング153は、正バッテリー端子142と電気接触するための平面状の正プロング接触面157を有する。負電気プラグ154は、プラググリップ158を掴んで負電気プロング155を負接点スロット148に挿入するように構成されている。負電気プロング155は、負バッテリー端子144と電気接触するための平面状の負プロング接触面159を有する。このバッテリー構成では、正電気プロング153は、負電気プロング155(すなわち、より小さなアスペクト比)よりも幅が広く、より薄く(すなわち、より大きなアスペクト比)、正電気プラグ152および負電気プラグ154を極性電気コネクタ対にする。本明細書に開示されるすべての正電気プロングおよびプラグは、対応する負電気プロングおよびプラグとは異なるアスペクト比を有することを理解されたい。したがって、すべての正スロット開口部は、対応する負スロット開口部とは異なるアスペクト比を有する。
図4は、バッテリー140の角の拡大部分切欠詳細図であり、バッテリーハウジング150上の正バッテリー端子142と、バッテリーハウジング150の正バッテリーポスト162の一部を囲む正接点スロット収納体160とを示している。正接点スロット146は、正スロット開口部145からバッテリーハウジング150を通って正接点スロット収納体160内に延在し、(
図3に示す)正電気プロング153を、正バッテリーポスト162上の正ポスト電気接触領域164と電気的に接触させるように誘導する。正接点スロット収納体160は、正接点スロット146へのバッテリー電解液の漏れを防止するように構成され、(
図10に示すように)接着剤または封止剤271を含むことができる。
【0033】
図5は、バッテリーカバー143の下で正バッテリー端子142とともに使用される正接点スロット収納体180の代替設計の概略図である。正接点スロット収納体180は、第1の収納体側壁184、収納体端壁182、第2の収納体側壁188、収納体前壁186、および収納体ベース185を含む。正バッテリーポスト142の一部は、収納体ベース185を通って延びる収納体貫通孔187内に保持される。正接点スロット146は、ベアリング面192と位置合わせされた収容体溝194を含む。収容体溝294は、正バッテリーポスト162上の正ポスト電気接触領域164を越えて収容体プロング終端部196内まで延びる。収容体プロング終端部196は、挿入された電気プロング(図示せず)を正ポスト電気接触領域164に押し付けるために湾曲している。ここでは、正接点スロット収納体180は、バッテリーの製造中にバッテリーカバー143に化学的または熱的に結合するように構成された別個の構成要素として示されている。正接点スロット収納体180はまた、バッテリーカバー143の一部として製造されてもよい。したがって、正接点スロット収納体180は、正接点スロット146へのバッテリー電解液の漏れを防止するように構成され、(
図10に示すように)接着剤または封止剤271を含むことができる。
【0034】
図6は、正接点スロット収納体160(
図4)または正接点スロット収納体180(
図5)の代わりに使用できる正接点スロット収納体200の概略図である。正接点スロット収納体200は、第1の収納体側壁204、第2の収納体側壁208、収納体端壁202、収納体前壁206、および収納体ベース209を含む。正バッテリーポスト162の一部は、収納体ベース209を通って延びる収納体貫通孔207内に保持される。この図は、正ポスト電気接触領域164に対して収納体プロング終端部149内に滑り込むように配置された、正接点スロット146内の正電気プロング157を示す。正電気プロングの横方向の支持体は、収納体前壁206の厚さによって提供される。正接点スロット収納体200は、正接点スロット146へのバッテリー電解液の漏れを防止するように構成され、(
図10に示すように)接着剤または封止剤271を含むことができる。
【0035】
図7は、バッテリーハウジング230の前面および側面の両方からの充電取り付けを可能にするバッテリー220の簡略化された概略図である。バッテリー220は、バッテリーケーシング228に取り付けられたバッテリーカバー226を含む。正バッテリー端子222および負バッテリー端子224はバッテリーカバー226内にある。正前部接点スロット232は、前部ハウジング面225に第1のスロット開口部を提供し、正側部接点スロット236は、左側ハウジング面223に第2のスロット開口部を提供する。バッテリー220はまた、前部ハウジング面225に第3のスロット開口部を提供する負前部接点スロット234と、右側ハウジング面227に第4のスロット開口部を提供する(隠れている)負側部接点スロット238とを含む。接点スロット232、234、236、および238は、バッテリーハウジング230内に延びている。
【0036】
図8は、正バッテリー端子222を示すバッテリー220の角の拡大部分切欠詳細図であり、バッテリーカバー226の一部が除去されて、正接点スロット収納体240および正バッテリーポスト242が露出している。正側部接点スロット236は、正バッテリーポスト242上の側部スロット正ポスト電気接触領域246まで延びている。正前部接点スロット232は、前部スロット正ポスト電気接触領域244まで延びている。正接点スロット収納体240は、正接点スロット232、236へのバッテリー電解液の漏れを防止するように構成され、(
図10に示すように)接着剤または封止剤271を含むことができる。それぞれの負接点スロット234、238から延びる負接点スロット収納体および接点スロット収納体チャネル(図示せず)の同様の構成が、(
図7に示す)負バッテリー端子224に設けられる。
【0037】
図9は、バッテリーカバー267内に充電接点スロットを提供するバッテリー260の簡略図である。バッテリー260は、正バッテリー端子262および負バッテリー端子264を含む。バッテリーハウジング265内に延びる正接点スロット266は、正バッテリー端子262とカバー周囲前端269との間に位置し、正バッテリー端子262に電気的に接続する手段を提供する。バッテリーハウジング265内に延びる負接点スロット268は、負バッテリー端子264とカバー周囲前端269との間に位置し、負バッテリー端子264への電気的な接続を提供する。
【0038】
図10は、
図9に示すバッテリー260の正バッテリー端子262および正接点スロット266の断面詳細
図A-Aである。正接点スロット266の長手方向軸278は、正バッテリーポスト272の長手方向軸276と鋭角「B」を形成することに留意されたい。正接点スロット収納体270は、正接点スロット266および正バッテリーポスト272の一部を囲む。正接点スロット収納体270は、正接点スロット266へのバッテリー電解液の漏れを防止するように構成され、隣接するバッテリー構成要素の間に適用される接着剤または封止剤271を含むことができるが、図を明瞭にするために図示されていない。バッテリー260は、矢印285で示すように、スロット互換の正電気プロング282を有する正電気プラグ280を正接点スロット266に挿入することによって、充電することができ、または別のバッテリーに電気的に接続するために使用することができる。この動作により、正バッテリーポスト272上の湾曲したバンドの形状を有する凸状正ポスト電気接触領域274と電気接触が形成される。正電気プロング282は、絶縁プラググリップ284内の絶縁電気伝導体286に電気的に接続される。
図11の正電気プラグ280の詳細図で最もよくわかるように、
図10に示すように、正電気プロング282は、プラググリップ284内に固定された1つの長方形の端部を有する直方体の一般的な形状であり、凸状の正ポスト電気接触領域274との最大の表面接触を達成するための、前方の斜めの凹状の接触端288を含む。
【0039】
図12は、
図11に示される正電気プラグ280と同様の電気プラグを使用して、バッテリーカバーの前部周縁部308上に充電取り付けを可能にする、正バッテリー端子302および負バッテリー端子304を備えた、バッテリー300の簡略図である。バッテリー300は、正凹面316内に正バッテリー端子302に電気的に接続する手段を提供する正接点スロット312を含む。負凹面318内の負接点スロット314は、負バッテリー端子304に電気的に接続する手段を提供する。接点スロット312、314は、バッテリー300内に延びている。
【0040】
図13は、バッテリーカバー323内に充電アタッチメントを提供するバッテリー320の簡略図である。正凹面336内の正接点スロット332は、カバー左側周縁部326に配置され、正バッテリー端子322に電気的に接続する手段を提供する。負凹面338内の(隠されている)負接点スロット334は、カバー右側周縁部328に配置され、負バッテリー端子324に電気的に接続する手段を提供する。接点スロット332、334は、バッテリー320内に延びている。
【0041】
図14は、バッテリーケーシング343内に充電アタッチメントを提供するバッテリー340の簡略図である。正凹面356内の(隠されている)正接点スロット352は、左側ケーシング角346に配置され、正バッテリー端子342に電気的に接続する手段を提供する。負凹面358の負接点スロット354は、右側ケーシング角348に配置され、負バッテリー端子344に電気的に接続する手段を提供する。接点スロット352、354は、バッテリー340内に延びている。
【0042】
図15は、バッテリーカバー370の角に充電アタッチメントを提供するバッテリー360の簡略図である。この構成では、正コーナーファセット376が、カバー周縁左側部366とカバー周囲前端363との交点に設けられる。負コーナーファセット378が、カバー周縁右側部368とカバー周囲前端363との交点に設けられる。正コーナーファセット376の正接点スロット372は、正バッテリー端子362に電気的に接続する手段を提供する。負コーナーファセット378の(隠されている)負接点スロット374は、負バッテリー端子364に電気的に接続する手段を提供する。接点スロット372、374は、バッテリー360内に延びている。
【0043】
図16は、バッテリーハウジング前面386上に配置された正バッテリー側面端子382および負バッテリー側面端子384を備えたバッテリーハウジング390を有するバッテリー380の簡略図である。正上部電気プラグ396は、バッテリーハウジング上面416の正上部接点スロット392に挿入されて、正バッテリー側面端子382と電気接触することができる。正上部電気プラグ396は、正上部プロング前縁凹状接触面397を含む。同様に、負上部電気プラグ398を負上部接点スロット394に挿入して、負バッテリー側面端子384と電気接触させることができる。正側部接点スロット406は、バッテリーハウジングの左側面412に設けられ、(隠されている)負側部接点スロット408は、(隠されている)バッテリーハウジング右側面414に設けられている。正側部電気プラグ402は、正側部接点スロット406に挿入されるように構成され、負側部電気プラグ404は、負側部接点スロット408に挿入されるように構成される。正側部電気プラグ402は、正側部プロング前縁凹状接触面407を有する正側部電気プロング405を含む。負側部電気プラグ404も同様に構成される。接点スロット392、394、406、408は、バッテリーハウジング390内に延びている。
【0044】
図17は、バッテリーハウジング390内部の正バッテリーポスト422に接続された正バッテリー側面端子382を示す拡大部分切欠詳細図である。正接点スロット収納体420の一部が除去され、正バッテリーポスト422の一部が露出している。正側部電気プラグ402は、バッテリーケーシング左側面412の正側部接点スロット406を通して部分的に挿入されているように示されている。正上部電気プロング396は、上部正プラググリップ417内の絶縁電気伝導体419に電気的に接続されている。正上部プロング前縁凹状接触面397は、正バッテリーポスト422の外側凸面と同じ曲率半径を有する。したがって、正上部電気プラグ396は、(
図16に示す)正上部接点スロット392への完全な挿入によって、正バッテリーポスト422上の正上部スロット電気接触領域424と電気接触するために使用することができる。同様に、正側部電気プロング405上の(
図16にも示される)正側部プロング前縁凹状接触面407は、正バッテリーポスト422の外面と同じ曲率半径を有する。したがって、正側部電気プラグ402は、正側部スロット電気接触領域426と電気接触するために使用することができる。正接点スロット収納体420は、正接点スロット392、406へのバッテリー電解液の漏洩を防止するように構成されている。
図18は、正バッテリーポスト422および正バッテリー側面端子382をより詳細に示す。正上部スロット電気接触領域424は、第1の円周円弧432、第2の円周円弧434、第1の縦線セグメント436、および第2の縦線セグメント438によって境界が定められる、正バッテリーポスト422の凸状円筒面上の非平面長方形または湾曲した帯である。正側部スロット電気接触領域477は、同様の幾何学的形状を有する。
【0045】
図19は、バッテリーハウジング441の上部と側面の両方での充電取り付けを可能にするバッテリー440の簡略図である。正上部接点スロット446は、バッテリーカバー452にスロット開口部を提供し、正側部接点スロット447は、バッテリーケーシングの左側面456にスロット開口部を提供する。正接点スロット446、447は、バッテリーハウジング441内に延在し、正バッテリー側面端子442と電気的に接触する代替様式を提供する。例えば、正上部電気プラグ466を正上部接点スロット446に挿入することができ、または正側部電気プラグ467を正側部接点スロット447に挿入することができる。バッテリー440はまた、バッテリーカバー452の負上部接点スロット448と、バッテリーケーシング右側面458の(隠されている)負側部接点スロット449と、を含む。負接点スロット448、449は、バッテリーハウジング441内に延在し、負バッテリー側面端子444と電気的に接触する代替様式を提供する。例えば、負上部電気プラグ468を負上部接点スロット448に挿入することができ、または負側部電気プラグ469を負側部接点スロット449に挿入することができる。
【0046】
図20は、バッテリケースの左側面456の一部と、正接点スロット収納体460内に囲まれた正バッテリーポスト470に接続された正バッテリー側面端子442の拡大部分切欠詳細図である。正接点スロット収納体460の一部が除去され、正バッテリーポスト470の一部がより明らかに示される。正上部電気プラグ466は、正上部接点スロット446に完全に挿入されると、正バッテリーポスト470上の正上部スロット電気接触領域476と電気接触する(隠されている)正上部プラグ接触面474を有する正上部電気プロング472を含む(
図19に示される)。正側部電気プラグ467は、正側部接点スロット446に完全に挿入されると、正側部スロット電気接触領域477と電気接触する(隠されている)正側部プラグ接触領域475を有する正側部電気プロング473を含む。正接点スロット収納体460は、正接点スロット446、447へのバッテリー電解液の漏洩を防止するように構成されている。
図21は、正バッテリーポスト470および正バッテリー側面端子442を示す。正上部スロット電気接触領域476は、第1の円周円弧482、第2の円周円弧484、第1の縦線セグメント486、および第2の縦線セグメント488によって境界が定められる、正バッテリーポスト470の凸状円筒面上の非平面長方形または湾曲した帯である。(
図20に示す)正側部スロット電気接触領域477は、同様の幾何学的形状を有する。
【0047】
図22は、バッテリーの充電または車両のジャンプスタートにおける典型的な用途を示しており、ここで、ソースバッテリー500および消耗したバッテリー501は、正および負の電気接点スロットを有する。ソースバッテリー500は、正バッテリー端子502に電気的に接続するための正接点スロット506と、負バッテリー端子504に電気接続するための負接点スロット508と、を含む。接点スロット506、508は、ソースバッテリーハウジング512内に延びる。消耗したバッテリー501は、正バッテリー端子503に電気的に接続するための(隠されている)正接点スロット507と、負バッテリー端子505に電気接続するための(隠されている)負接点スロット509と、を含む。接点スロット507、509は、消耗したバッテリーハウジング513内に延びている。接続における不用意な間違いを防ぐために、正接点スロット506、507のスロット開口部のサイズおよび形状は、負接点スロット508、509のスロット開口部のサイズおよび形状とはそれぞれ異なることを理解されたい。
【0048】
示すように、バッテリー相互接続ケーブルアセンブリ530は、ソースバッテリー500を消耗したバッテリー501に電気的に接続するために使用される。バッテリー相互接続ケーブルアセンブリ530は、ソースバッテリー500で使用されるバッテリー接続アダプタ510と、消耗したバッテリー501で使用される第2のバッテリー接続アダプタ511と、バッテリー接続アダプタ510、511を相互接続するために使用されるアダプタ接続ケーブル520と、を含む。バッテリー接続アダプタ510およびアダプタ接続ケーブル520は、バッテリー接続アセンブリ540を形成する。バッテリー接続アダプタ510は、極性電気レセプタクル514を含み、正電気プラグ516を正接点スロット506に挿入し、負電気プラグ518を負接点スロット508に挿入することによってソースバッテリー500に電気的に接続される。第2のバッテリー接続アダプタ511は、第2の正絶縁導体537を備えた第2の正電気プラグ517を正接点スロット507に挿入し、第2の負絶縁導体539を備えた第2の負電気プラグ519を負接点スロット509に挿入することによって、消耗したバッテリー501に電気的に接続される。第2の正絶縁導体537は、第2の極性電気レセプタクル515内の(隠されている)正電気ソケット533に接続され、負の絶縁導体539は、(隠されている)負電気ソケット535に接続されている。
【0049】
アダプタ接続ケーブル520は、第3の正絶縁導体526および第3の負絶縁導体528を含むケーブル導体対522の両端に第1の極性電気プラグ524および第2の極性電気プラグ525を含む。好ましくは、ケーブル導体対522の長さは、隣接する車両のバッテリーを電気的に接続できるように約3~6メートルである。ソースバッテリー500と消耗したバッテリー501との間の電気接続が、第1の極性電気プラグ524をバッテリー接続アダプタ510上の極性電気レセプタクル514に挿入し、第2の極性電気プラグ525をバッテリー接続アダプタ511上の第2の極性電気レセプタクル515に挿入することによって、完了し得る。極性電気プラグ524、525は、アダプタ接続ケーブル520が端と端でリバーシブルになるように交換可能であってもよい。
【0050】
図23は、バッテリー接続アダプタ510の詳細図である。極性電気レセプタクル514は、正絶縁導体536によって正電気プラグ516の正電気プロング521に電気的に接続された正電気ソケット532と、負絶縁導体538によって負電気プラグ518の負電気プロング523に電気的に接続された負電気ソケット534と、を含む非導電性の筐体である。(
図22に示す)第2の極性電気レセプタクル515は、極性電気レセプタクル514と同じ構成を有することに留意されたい。さらに、正電気プラグ516と負電気プラグ518は交換可能ではない。
図22に示すように、正電気プロング521は負接点スロット508に挿入することができず、負電気プロング523は正接点スロット506に挿入することはできない。
【0051】
図24は、極性電気プラグ524が、正絶縁導体526を用いて第2の極性電気プラグ525の第2の正電気プロング543に電気的に接続された正電気プロング542を含み、かつ負電気プロング544が、負絶縁導体528を用いて第2の極性電気プラグ525の第2の負電気プロング545に電気的に接続されていることを示すアダプタ接続ケーブル520の簡略詳細図である。極性電気プラグ524、525は、折り線556、557に沿って折り返すことができて、電気プロング542、543、544、545を(
図22に示す)極性電気レセプタクル514、515内に挿入することをより容易に可能にする可撓性の非導電性フード554、555をそれぞれ含み得る。正絶縁導体526は正電気伝導体546を含み、負絶縁導体528は負電気伝導体548を含む。電気伝導体546、548のそれぞれは、高アンペアのエンジンスタータ電流を安全に流すのに十分な断面積を有する。
【0052】
図25は、バッテリーケーシング566内に電気接点スロットなしで製造された従来の消耗したバッテリー560を充電するために本発明を使用する際のセットアップを示す。図示の構成では、充電されたソースバッテリー500は、バッテリー接続アセンブリ550およびバッテリー接続アダプタ570を含むバッテリー相互接続ケーブルアセンブリ580を用いて、消耗したバッテリー560に電気的に接続される。正電気プロング521は、正接点スロット506に挿入されるように構成され、したがって正バッテリー端子502に電気的に接続される。負電気プロング523は、負接点スロット508に挿入されるように構成され、したがって負バッテリー端子504に電気的に接続される。正絶縁導体536は、電気接続部ケーシング552の内部で第2の正絶縁導体526に接続される。負絶縁導体538は、電気接続部ケーシング552の内部で第2の負絶縁導体528に接続される。
【0053】
電気プラグ516、518のそれぞれの接点スロット506、508への挿入は、正バッテリー端子502から極性電気プラグ525の正電気プロング543までの正の電気経路と、負バッテリー端子504から負電気プロング545までの負の電気経路とを提供する。バッテリー接続アダプタ570は、第3の正絶縁導体576に電気的に接続された(隠されている)正電気接点ソケット533と、第3の負絶縁導体578に電気的に接続されている(隠されている)負電気接点ソケット535と、を収容する極性電気レセプタクル515を含む。極性電気レセプタクル515は、バッテリー接続アセンブリ550内の極性電気プラグ525に電気的に嵌合するために使用される。正ブースター端子クランプ572は、正電気接点ソケット533に電気的に接続され、正バッテリー端子562をクランプするために使用される。負ブースター端子クランプ574は、負電気接点ソケット535に電気的に接続され、負バッテリー端子564をクランプするために使用される。示される充電構成は、ソースバッテリー500が消耗したユニットであり、従来のバッテリー560が充電されたユニットである場合にも使用できることにも留意されたい。
(産業上の利用可能性)
一体型電気接点スロットを有する自動車用バッテリーを充電するシステムは、電気接点スロットに挿入するように構成された電気プラグを備えた電気接続ケーブルアセンブリを使用して、接続されたバッテリー間に正および負の電気経路を提供する。
【国際調査報告】