シール構造
【課題】被シール体同士を接触させないかまたは接触させられないシール構造においてもシール面間寸法を設定し得るシール構造を提供する。
【解決手段】シール面（４ａ、１２ａ）間にシール材（２１）を挟むことによって密閉空間（１５）を形成する被シール体（３、１１）同士のシール構造であって被シール体（３、１１）同士を接触させないかまたは接触させられないシール構造において、シール面（４ａ、１２ａ）間寸法を被シール体（３、１１）同士を締結する段付きボルト（２５）と密閉空間（１５）に供給する大気圧を超えるガスの圧力によって設定する。
【解決手段】シール面（４ａ、１２ａ）間にシール材（２１）を挟むことによって密閉空間（１５）を形成する被シール体（３、１１）同士のシール構造であって被シール体（３、１１）同士を接触させないかまたは接触させられないシール構造において、シール面（４ａ、１２ａ）間寸法を被シール体（３、１１）同士を締結する段付きボルト（２５）と密閉空間（１５）に供給する大気圧を超えるガスの圧力によって設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はシール構造、特に電池パック外装体のシール構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池パックの外装体を構成する２つの各箱体を、中央の凹部、この凹部の外周を囲うフランジ部、フランジ部に設けたボルト孔から構成し、フランジ部の一方に他方のフランジ部と接触する接触部を設けたものがある（特許文献１参照）。このものでは、２つのフランジ部間に成型ガスケットを介在させ、各フランジ部に設けたボルト孔にボルトを挿通しフランジ部の一方に設けた接触部が他方のフランジ部と接触するように締結することにより凹部に密閉空間を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１８８６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の技術は、被シール体同士を接触させないかまたは接触させられないシール構造には適用することができない。
【０００５】
そこで本発明は、被シール体同士を接触させないかまたは接触させられないシール構造においてもシール面間寸法を設定し得るシール構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のシール構造は、シール面間にシール材を挟むことによって密閉空間を形成する被シール体同士のシール構造であって被シール体同士を接触させないかまたは接触させられないシール構造を前提とする。そして、本発明のシール構造では、シール面間寸法を、被シール体同士を締結する段付きボルトと前記密閉空間に供給する大気圧を超えるガスの圧力によって設定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、段付きボルトの大径部の軸方向長さと、密閉空間に供給する大気圧を超えるガスの圧力で被シール体同士のシール面間寸法が定まるので、被シール体同士を接触させないかまたは接触させられないシール構造においてもシール面間寸法を任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態のシール構造が適用される電池パック外装体の分解斜視図である。
【図２】２つの箱体を合わせた状態の電池パック外装体の斜視図である。
【図３】電池パック外装体の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】電池パック外装体のシール構造を説明するための図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】電池パック外装体のシール構造を説明するための図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】ラミネート型電池を収納した状態での電池パック外装体の縦断面図である。
【図８】参照例のシール構造との差異を説明するための電池パック外装体の一部縦断面図である。
【図９】参照例のシール構造との差異を説明するための電池パック外装体の一部縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態の電池パック外装体２の分解斜視図、図２は電池パック外装体２を構成する２つの箱体を合わせた状態の電池パック外装体２の斜視図を示している。また、図３は電池パック外装体２の平面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図である。なお、図３には段付きボルトを挿通する前の状態を示している。図３のＡ−Ａ線断面図は左右対称の図形となるのであるが、簡略化のため図４では左側部分しか示していない。図１、図２において上方を鉛直上方、下方を鉛直下方とする。
【００１０】
図１、図２に示したように、電池パック外装体２は、鉛直下方に開口する上部箱体３（第１の被シール体）と、鉛直上方に開口する下部箱体１１（第２の被シール体）とから構成されている。２つの各箱体３、１１は、アルミニウム等の金属で構成され、２つの各箱体３、１１の外周を囲う、全体として額状でかつ平板状のフランジ部４、１２、各フランジ部４、１２に設けた６個（複数）のボルト孔５、１３を有している。かつ、各箱体３、１１の中央にラミネート型電池４１（図７参照）を収納するための凹部６、１４（図４参照）を有している。以下、上部箱体３のフランジ部４を「上部フランジ部」、下部箱体１１のフランジ部１２を「下部フランジ部」ともいう。また、上部フランジ部４のボルト孔５を「上部ボルト孔」、下部フランジ部１２のボルト孔１３を「下部ボルト孔」ともいう。
【００１１】
フランジ部４、１２は箱体３、１１の一部を構成しているため、フランジ部４、１２も被シール体であり、２つのフランジ部４、１２の互いに対向する平面がシール面となる。言い換えると、２つのフランジ部４、１２の互いに対向する側、つまり上部フランジ部４の下面４ａと下部フランジ部１２の上面１２ａとがシール面である。このシール面（４ａ、１２ａ）の間にシール材２１を挟み、各フランジ部４、１２のボルト孔５、１３の位置を段付きボルト２５が挿通し得るように合わせる（図３参照）。
【００１２】
シール面（４ａ、１２ａ）にシール材２１を設ける方法は問わない。例えばシール材の入っているチューブから押し出すようにしてシール材を絞り出しつつ下部フランジ部１２の周方向に沿って切れ目なく介在させればよい（図１参照）。シール材２１の具体例としては、天然ゴム、合成ゴム、樹脂、植物繊維などであって弾性を有するものであればよい。
【００１３】
そして、孔の中心を合わせた２つのボルト孔５、１３に段付きボルト２５を、雄ねじ部を形成してある軸２７の側から挿通して締結することにより、凹部６、１４に密閉空間１５を形成し（図４参照）、全体としては箱状の電池パック外装体２が形成される。２つのボルト孔５、１３に挿通するのは段付きボルト２５であるため、上部ボルト孔５と下部ボルト孔１３の各孔径は相違するものとなっている。なお、ボルト孔５、１３とシール材２１と位置関については、シール材２１の水平方向外側に位置するように各ボルト孔５、１３を各フランジ部３、１２に設けている（図１参照）。
【００１４】
一般的なボルト３１は、図８左側にも示したように頭部３２と軸部３３とから構成され、軸部３３に雄ねじ部３４を有するものである。一方、第１実施形態で用いる段付きボルト２５も、基本的な構成は一般的なボルト３１と変わらない。つまり、段付きボルト２５も、頭部２６と軸部２７とから構成され、軸部２７に雄ねじ部２８を有している。
【００１５】
さらに、段付きボルト２５は、一般的なボルト３１と相違して図４に示したように、頭部２６と、鉛直下方の軸端２７ａとの間に軸部２７よりも外径が大きくかつ頭部２６の外周よりも外径が小さな円柱状の大径部２９を有している。このため、段付きボルト２５は、軸方向（図４で鉛直方向）に全体として２段の段付き状に形成されている。すなわち、下方の段付きは、雄ねじ部２８と大径部２９の下面２９ａとの間に、上方の段付きは、頭部２６の下面２６ａと大径部２９との間に形成されている。
【００１６】
段付きボルト２５で上下２つのフランジ部４、１２を締結するには、大径部２９の外径より余裕を持って上部ボルト孔５の孔径を定め（上部ボルト孔５に雌ねじを切ることは不要）、また下部ボルト孔１３には、雄ねじ部２８ときつく螺合する雌ねじを切っておく。下部ボルト孔１３にきつい雌ねじを切らず、雄ねじ部２８が下部ボルト孔１３を押し広げることによって段付きボルト２５を締結させることもできる。雄ねじ部２８の長さは、下部フランジ１２の上面１２ａと下面１２ｂの間の上下方向厚さに合わせたものとする。
【００１７】
段付きボルト２５の形状や各部の寸法比は図４に示したものに限られない。図４には頭部２６が六角柱状である場合を示したが、頭部自体を円柱状やドーム状に形成し頭部の中央に六角柱状の孔や十字孔を形成したものであってもかまわない。大径部２９は円柱状でなくても多角柱状でもかまわない。
【００１８】
次に、図５を用いて段付きボルト２５による電池パック外装体２のシール構造を具体的に説明する。ここで、図５の左側が段付きボルト締結前の電池パック外装体２の状態を、図５の右側が段付きボルト締結後の電池パック外装体２の状態を示している。左右の各図は基本的に図４と同様に図３のＡ−Ａ線断面図であるので、図４と同一部分には同一番号を付している。ここでも簡略化のため図４と同様に図３のＡ−Ａ線断面図のうち左側部分のみを示している。
【００１９】
前提として、シール材２１は図５左側に示したように規定のシール面間寸法より鉛直方向上方に盛り上げておく。ここで、「シール面間寸法」とは２つのフランジ部４、１２の対向する平面の間の最短距離のことである。また、「規定のシール面間寸法」とはシール面間寸法の要求値（あるいは目標値）のことである。従って、段付きボルトの締結に際しては、実際のシール面間寸法をこの「規定のシール面間寸法」と一致させる必要がある。
【００２０】
図５左側には段付きボルトの締結前に実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法以上に浮いている場合を示している。「浮いている」とは実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法より大きいことをいう。この場合には、図５左側に示したように 段付きボルト２５の軸側を鉛直下方に向けて２つのボルト孔５、１３に挿通する。そして、シール材２１を押しつぶしながら雄ねじ部２８を下部ボルト孔１３に有する雌ねじにきつく螺合させることで締結し、凹部６、１４に密閉空間１５を形成する。「きつく 」とは、一定の振動耐久実験を行った後でも段付きボルト２５が下部ボルト孔１３から外れないことをいう。段付きボルト２５を締結することにより段付きボルト２５の頭部下面２６ａと上部フランジ部４の上面４ｂとが接触（当接）し、かつ段付きボルト２５の大径部２９の下面２９ａと下部フランジ部１２の上面１２ａとが接触（当接）する。これによって段付きボルトの締結後には、図５右側に示したように、実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法と一致する。
【００２１】
図５右側において、大径部２９の軸方向長さをＬ、上部フランジ部４の鉛直方向厚さをＤとしたとき、幾何学より「規定のシール面間寸法」はＬ−Ｄで定まることとなる。つまり、本実施形態のシール構造において規定のシール面間寸法を定める因子はＬとＤの２つである。このように２つの因子によって規定のシール面間寸法を定めることで、因子が一つだけの場合より本実施形態のシール構造を採用する自由度が広がる。
【００２２】
さて、電池パックの外装体を構成する２つの各箱体を、中央の凹部、この凹部の外周を囲うフランジ部、フランジ部に設けたボルト孔から構成し、フランジ部の一方に他方のフランジ部と接触する接触部を設けた従来装置がある。このものでは、２つのフランジ部間に成型ガスケットを介在させ、各フランジ部に設けたボルト孔にボルトを挿通しフランジ部の一方に設けた接触部が他方のフランジ部と接触するように締結することにより凹部に密閉空間を形成している。しかしながら、成型ガスケットを用いたシール方法は、ガスケットの成型時に専用の型を必要とするため高価である。また、成型ガスケットを圧縮するため、（１）ボルト締結点数が多い、（２）ガスケットセットの作業工数がかかる、（３）成型ガスケットの追従性が悪いため比較的高い面精度が求められる、といった問題点もある。
【００２３】
その解決方法として、互いに対面するシール面間（フランジ部間）に室温硬化性の液状ゴムを介在させてシール面間をシールする。その際、シール材の接着強度を確保するために一定のシール面間を確保する必要があることから、シール部近傍の被シール体同士（フランジ部同士）を接触させた構造を持たせるようにするものがある。しかしながら、このものでは、被シール体同士を接触させない構造あるいは被シール体同士を接触させられない構造の場合にシール面間を任意に設定できないという問題がある。
【００２４】
一方、図５右側に示したように本実施形態のシール構造では、２つのフランジ部４、１２の間が規定のシール面間寸法として規定され、従って２つのフランジ部４、１２は直接接触していない。このように、フランジ部４、１２同士（被シール体同士）を接触させない構造の場合においても、本実施形態のシール構造によれば、大径部２９の軸方向長さＬ及び上部フランジ部４の厚さＤによってシール面間寸法を任意に設定できるのである。
【００２５】
図６は段付きボルトの締結後かつ加圧工程前に実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法未満に沈んでいる場合であっても、規定のシール面間寸法が得られることを説明するものである。「沈んでいる」とは実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法より小さいことをいう。ここで、図６の左側が段付きボルトの締結後かつ加圧工程前の電池パック外装体２の状態を、図６の右側が加圧工程後の電池パック外装体２の状態を示している。左右の各図は基本的に図４と同様に図３のＡ−Ａ線断面図であるので、図４と同一部分には同一番号を付している。ここでも簡略化のため図４と同様に図３のＡ−Ａ線断面図のうち左側部分のみを示している。
【００２６】
段付きボルトの締結前に実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法未満に沈んでいる場合にも、図５左側に示したのと同様の作業を行う。すなわち、段付きボルト２５の軸側を鉛直下方に向けて２つのボルト孔５、１３に挿通する。そして、シール材２１を押しつぶしながら雄ねじ部２８を下部ボルト孔１３に有する雌ねじにきつく螺合させることで締結し、凹部６、１４に密閉空間１５を形成する。しかしながら、段付きボルトの締結後に、図６左側に示したように段付きボルト２５の頭部下面２６ａと上部フランジ部４の上面４ｂとが鉛直方向の上下に離れて接触しておらず、従って、段付きボルトの締結後に実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法となっていないことがあり得る。上部ボルト孔５の孔径を大径部２９の外径より余裕をもって設定していれば、段付きボルトの締結後にほとんどの場合に図５右側に示したように規定のシール面間寸法が得られる。しかしながら、まれに大径部２９の外周と上部ボルト孔５とが摩擦等で付着したり、大径部２９の外周と上部ボルト孔５の隙間に異物が噛み込んだりすることがあり、この場合に、図６左側に示した状態が出現する。
【００２７】
さて、本実施形態の電池パック外装体２には、各箱体３、１１に設けた凹部６、１４により形成される密閉空間１５に複数のラミネート型電池４１を図７に示したように鉛直方向に積層して収納することとなる。ここで、「ラミネート型電池」とは、実際に充放電反応が進行する略四角扁平状の発電要素を電池外装体である高分子−金属複合ラミネートフィルムで被覆し、発電要素の周辺部を熱融着によって接合することにより、発電要素を密封したものである。ラミネート型電池４１の高分子−金属複合ラミネートフィルムは柔らかく、単１電池や単３電池のように堅い金属製外枠を持たない。この金属製外枠の働きを有するのが、アルミニウム等の金属で構成される電池パック外装体２である。このため、ラミネート型電池４１を電池パック外装体２の密閉空間１５に収納して、段付きボルト２５で締結した後には、電池パック外装体２の一部に設けた加圧空気供給孔１６に加圧空気供給通路５１を接続し、エアポンプ５２からの所定圧の空気を密閉空間１５に供給した後に当該孔１６を塞ぎ、ラミネート型電池４１を加圧空気で加圧された状態に置く。これは、ラミネート型電池４１を周囲から加圧することで、ラミネート型電池４１の内部でのガスの発生を抑制して、ラミネート型電池４１の電池性能を確保するためである。なお、ラミネート側電池４１を電池パック外装体２の密閉空間１５を加圧状態とするためのガスは、空気に限らず、不活性ガスであってよい。なお、図７の開閉弁５３、圧力センサ５４については説明しなかったが、これについては後述する。
【００２８】
このように、電池パック外装体２にラミネート型電池４１を収納した後には加圧工程があるので、この加圧工程における加圧空気による加圧を利用することで図６左側に示した状態を解消する。すなわち、段付きボルト２５で締結した後に加圧工程において、加圧空気供給孔１６から所定圧の加圧空気を密閉空間１５に供給したとき、密閉空間１５に供給された加圧空気が図６左側に上向き矢印で示したように、上部箱体３を鉛直上方に向けて押し上げる。言い換えると、２つの箱体３、１１同士（被シール体同士）に離間させる方向に力が与えられる。上部箱体３を鉛直上方に向けて押し上げることで、大径部２９の外周と上部ボルト孔５とが摩擦等で付着していたのが解消され、あるいは大径部２９の外周と上部ボルト孔５の隙間に噛み込んでいた異物が取り去られる。これによって、上部フランジ部４の上面４ｂが段付きボルト２５の頭部下面２６ａに当接するまで上部フランジ部４が鉛直上方に移動し、図６右側に示す状態となる。すなわち、図６右側に示したように、段付きボルト２５の頭部下面２６ａと上部フランジ部４の上面４ｂとが接触（当接）し、実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法と一致する。言い換えると、段付きボルトの締結後に実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法未満に沈んでいる場合にも、図６右側の状態となって規定のシール面間寸法が得られるように、大径部２９の外径と上部ボルト孔４の内径とを適合により最適に設定しておくのである。
【００２９】
なお、実際のシール面間寸法が加圧工程中に規定のシール面間寸法へと広がることに合わせてシール材２１が鉛直方向に膨らむことが、つまりシール材２１によって空間１５を密閉状態に保たせるためには、シール材２１に弾性を有することが必要である。
【００３０】
図６では電池パック外装体２の密閉空間１５にラミネート型電池４１を収納するものにおいて、加圧工程における加圧空気による加圧を利用して規定のシール面間寸法を得る場合を説明したが、これに限られない。例えば、電池パック外装体２の密閉空間１５にラミネート型電池４１を収納するものにおいて、電池パック外装体２のリークテストを行うものがある。これについても図７により説明する。このものでは、図７に示したように、加圧空気供給孔１６から大気圧を超える所定圧（リークテスト圧）の空気を供給すると共に、加圧空気の供給開始から一定時間の経過後には加圧空気供給通路５１に設けた開閉弁５３を閉じて空間１５を密閉状態とする。そして、電池パック外装体２の密閉空間１５の圧力を圧力センサ５４により検出し、電池パック外装体２に漏れがあるか否かをテストする。
【００３１】
このようにしてリークテストを行なうものでも、加圧空気供給孔１６から大気圧を超える所定圧（リークテスト圧）の加圧空気を密閉空間１５に供給したとき、密閉空間１５に供給された加圧空気が図６左側に上向き矢印で示したように、上部箱体３を鉛直上方に押し上げる。言い換えると、２つの箱体３、１１同士（被シール体同士）に離間させる方向に力が与えられる。上部箱体３を鉛直上方に押し上げることで、大径部２９の外周と上部ボルト孔５とが摩擦等で付着していたのが解消され、あるいは大径部２９の外周と上部ボルト孔５の隙間に噛み込んでいた異物が取り去られる。これによって、上部フランジ部４の上面４ｂが段付きボルト２５の頭部下面２６ａに当接するまで上部フランジ部４が鉛直上方に移動し、図６右側に示す状態となる。すなわち、段付きボルト２５の頭部下面２６ａとフランジ部４の上面４ｂとが接触（当接）し、実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法と一致する。このように、電池パック外装体２の有する密閉空間１５に対してリークテストを行うものでは、このリークテスト時における加圧空気による加圧を利用して、規定のシール面間寸法を得ることができる。
【００３２】
（参照例との比較）
次に、図８、図９は参照例のシール構造との差異を説明するための電池パック外装体２の一部縦断面図である。比較のため、図８、図９の右側に第１実施形態の電池パック外装体２の一部縦断面図を、図８、図９の左側に参照例の電池パック外装体２の一部縦断面図を示している。図４と同一部分には同一番号を付している。
【００３３】
参照例を先に説明する。参照例は、図８左側に示したように、上部フランジ部４の水平方向の内側（図８で右側）から鉛直下方に延びる壁状部位を、下部箱体１１との接触部７として追加し、この接触部７の水平方向外側にシール材２１を介在させるものである。以下、下部箱体１１との接触部７を単に「接触部７」という。そして、参照例では接触部７の下面７ａと下部フランジ部１２の上面１２ａとが接触するように一般的なボルト３１で締結している。
【００３４】
一般的なボルト３１は、頭部３２と軸部３３とから構成され、軸部３３に雄ねじ部３４を有するものである。２つのボルト孔５、１３はボルト３１の雄ねじ部３４に合わせてある。
【００３５】
まず図８は、参照例のシール構造と第１実施形態のシール構造とのコストの違いを検討したものである。図８左側に示す参照例のシール構造では、接触部７の鉛直方向長さでシール面間寸法を設定することになる。一方、図８右側に示す第１実施形態のシール構造では、接触部７は不要である。すなわち、第１実施形態のシール構造では、２つのフランジ部４、１２のシール面（４ａ、１２ａ）を直接接触させることなく規定のシール面間寸法を得ている。このため、一般的なボルト３１から段付きボルト２５に変更することによってアップする費用と、接触部７を追加する工賃と比較し、段付きボルト２５に変更することによってアップする費用が接触部７を追加する工賃より低ければ、コストを参照例のシール構造より低減することができる。
【００３６】
次に、図９は参照例のシール構造と第１実施形態のシール構造との分解作業性の違いを検討したものである。参照例のシール構造では上部箱体３と下部箱体１１とに分解するに際して、図９左側に示したように、一般的なボルト３１をボルト孔５、１３から取り外した後に、シール材２１に対して、接触部７にまで届く切り込み６１を入れ、その後に工具等によりこじ開ける必要がある。一方、第１実施形態のシール構造では、段付きボルト２５をボルト孔５、１３から取り外した後には、図９右側に示したように２つのフランジ部４、１２の間（シール面間）にシール材２１以外のものがない。このため、シール材２１を上下２つの部位２１ａ、２１ｂに直接切断するだけで上部箱体３と下部箱体１１とに簡単に分解することができ、上部箱体３と下部箱体１１とに分解する作業が参照例のシール構造より容易である。
【００３７】
ここで、第１実施形態の作用効果を説明する。
【００３８】
第１実施形態によれば、シール面（４ａ、１２ａ）間にシール材２１を挟むことによって密閉空間１５を形成する箱体３、１１同士（被シール体同士）のシール構造であって箱体３、１１同士を接触させないシール構造において、シール面間寸法を、段付きボルト２５と密閉空間１５に供給する大気圧を超える空気（ガス）の圧力によって設定するので、段付きボルト１５の大径部２９の軸方向長さＬで箱体３、１１同士のシール面間寸法が定まる。これによって、箱体３、１１同士を直接接触させないシール構造においても、規定のシール面間寸法を任意に設定することができる。
【００３９】
さらに第１実施形態によれば、次の効果を得ることができる。箱体３、１１に参照例のシール構造で示した接触部７（図８左側参照）が不要になるので、箱体３、１１に接触部７を追加する工賃が不要になる。また、シール面間にシール材２１以外のものがいないので、シール材２１を直接切断するだけで２つの箱体３、１１に簡単に分解することができる。
【００４０】
第１実施形態によれば、箱体（被シール体）は２つであり、各箱体３、１１は、各箱体３、１１の外周を囲うフランジ部４、１２、各フランジ部４、１２に設けた複数（少なくとも２つ）のボルト孔５、１３を有し、段付きボルト２５は、頭部２６、軸部２７、軸部２７に形成される雄ねじ部２８、軸部先端２７ａと頭部２６との間に形成され、外径が頭部２６の外径より小さくかつ雄ねじ部２８の外径より大きい大径部２９を有し、２つのフランジ部４、１２の間にシール材２１を挟むと共に、上部フランジ部４（頭部側にある第１の被シール体の有するフランジ部）と、下部フランジ部１２（頭部と反対側にある第２の被シール体の有するフランジ部）との同じ位置に設けたボルト孔５、１３に段付きボルト２５を挿通して２つの箱体３、１１を締結することにより凹部６、１４に密閉空間１５を形成する場合に、頭部２６の下面２６ａ（軸側の面）に上部フランジ部４の上面４ｂ（頭部側の面）が接触していないとき、大気圧を超える圧力（またはリークテスト圧）の空気（ガス）を密閉空間１５に供給することにより２つの箱体３、１１同士に離間させる方向に力を与え、頭部２６の下面２６ａ（軸側の面）に上部フランジ部４の上面４ｂを接触させるので、凹部６、１４に密閉空間１５を形成する場合に、段付きボルト２５の締結を完了した段階で頭部２６の下面２６ａに上部フランジ部４の上面４ｂが接触していないときであっても、規定のシール面間寸法を得ることができる。
【００４１】
第１実施形態によれば、シール面間寸法は、大径部２９の軸方向長さＬから上部フランジ部４（第１の被シール体）の厚さＤを除くことで決定されるので、大径部２９の軸方向長さＬ及び上部フランジ部４の厚さＤによってシール面間寸法を任意に設定できる。
【００４２】
第１実施形態によれば、２つの被シール体は電池パック外装体２を構成する２つの箱体３、１１であり、２つの各箱体３、１１は、各箱体３、１１の外周を囲うフランジ部４、１２、各フランジ部４、１２に設けた複数（少なくとも２つ）のボルト孔５、１３を有し、かつ２つの箱体３、１１（の少なくとも一方）の中央に凹部６、１４を有し、２つのフランジ部３、１２間にフランジ部３、１２の周方向に沿ってシール材２１を切れ目なく介在させ、各フランジ部４、１２にかつシール材２１の外側に設けたボルト孔５、１３に段付きボルト２５を挿通して２つの箱体３、１１を、凹部６、１４を内側にして締結することにより凹部６、１４に形成される密閉空間１５にラミネート側電池４１を収納するので、箱体３、１１同士を直接接触させないシール構造においても、ラミネート型電池４１を収納しつつ、規定のシール面間寸法を任意に設定することができる。
【００４３】
実施形態では、被シール体同士を接触させないシール構造について説明したが、被シール体同士を接触させられないシール構造に対しても本発明の適用がある。また、被シール体が２つの場合で説明したが、２つの場合に限定されるものでない。
【００４４】
実施形態では、２つの箱体３、１１の両方に凹部６、１４を有する場合で説明したが、２つの箱体３、１１の少なくとも一方の中央に凹部を有する場合であってもかまわない。
【００４５】
図７にはラミネート側電池４１を５つ積層した場合を示したが、積層するラミネート側電池４１の数はこれに限定されるものでない。
【符号の説明】
【００４６】
２ 電池パック外装体
３ 上部箱体（被シール体、第１の被シール体）
４ 上部フランジ部（被シール体、第１の被シール体）
４ａ 下面
４ｂ 上面
５ 上部ボルト孔
６ 凹部
１１ 下部箱体（被シール体、第２の被シール体）
１２ 下部フランジ部被シール体、第２の被シール体）
１２ａ 上面
１３ 下部ボルト孔
１４ 凹部
１５ 密閉空間
１６ 加圧空気供給孔
２１ シール材
２５ 段付きボルト
２６ 頭部
２６ａ 下面
２７ 軸部
２８ 雄ねじ部
２９ 大径部
２９ａ 下面
３１ 一般的なボルト
４１ ラミネート型電池
【技術分野】
【０００１】
この発明はシール構造、特に電池パック外装体のシール構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池パックの外装体を構成する２つの各箱体を、中央の凹部、この凹部の外周を囲うフランジ部、フランジ部に設けたボルト孔から構成し、フランジ部の一方に他方のフランジ部と接触する接触部を設けたものがある（特許文献１参照）。このものでは、２つのフランジ部間に成型ガスケットを介在させ、各フランジ部に設けたボルト孔にボルトを挿通しフランジ部の一方に設けた接触部が他方のフランジ部と接触するように締結することにより凹部に密閉空間を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１８８６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の技術は、被シール体同士を接触させないかまたは接触させられないシール構造には適用することができない。
【０００５】
そこで本発明は、被シール体同士を接触させないかまたは接触させられないシール構造においてもシール面間寸法を設定し得るシール構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のシール構造は、シール面間にシール材を挟むことによって密閉空間を形成する被シール体同士のシール構造であって被シール体同士を接触させないかまたは接触させられないシール構造を前提とする。そして、本発明のシール構造では、シール面間寸法を、被シール体同士を締結する段付きボルトと前記密閉空間に供給する大気圧を超えるガスの圧力によって設定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、段付きボルトの大径部の軸方向長さと、密閉空間に供給する大気圧を超えるガスの圧力で被シール体同士のシール面間寸法が定まるので、被シール体同士を接触させないかまたは接触させられないシール構造においてもシール面間寸法を任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態のシール構造が適用される電池パック外装体の分解斜視図である。
【図２】２つの箱体を合わせた状態の電池パック外装体の斜視図である。
【図３】電池パック外装体の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】電池パック外装体のシール構造を説明するための図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】電池パック外装体のシール構造を説明するための図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】ラミネート型電池を収納した状態での電池パック外装体の縦断面図である。
【図８】参照例のシール構造との差異を説明するための電池パック外装体の一部縦断面図である。
【図９】参照例のシール構造との差異を説明するための電池パック外装体の一部縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態の電池パック外装体２の分解斜視図、図２は電池パック外装体２を構成する２つの箱体を合わせた状態の電池パック外装体２の斜視図を示している。また、図３は電池パック外装体２の平面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図である。なお、図３には段付きボルトを挿通する前の状態を示している。図３のＡ−Ａ線断面図は左右対称の図形となるのであるが、簡略化のため図４では左側部分しか示していない。図１、図２において上方を鉛直上方、下方を鉛直下方とする。
【００１０】
図１、図２に示したように、電池パック外装体２は、鉛直下方に開口する上部箱体３（第１の被シール体）と、鉛直上方に開口する下部箱体１１（第２の被シール体）とから構成されている。２つの各箱体３、１１は、アルミニウム等の金属で構成され、２つの各箱体３、１１の外周を囲う、全体として額状でかつ平板状のフランジ部４、１２、各フランジ部４、１２に設けた６個（複数）のボルト孔５、１３を有している。かつ、各箱体３、１１の中央にラミネート型電池４１（図７参照）を収納するための凹部６、１４（図４参照）を有している。以下、上部箱体３のフランジ部４を「上部フランジ部」、下部箱体１１のフランジ部１２を「下部フランジ部」ともいう。また、上部フランジ部４のボルト孔５を「上部ボルト孔」、下部フランジ部１２のボルト孔１３を「下部ボルト孔」ともいう。
【００１１】
フランジ部４、１２は箱体３、１１の一部を構成しているため、フランジ部４、１２も被シール体であり、２つのフランジ部４、１２の互いに対向する平面がシール面となる。言い換えると、２つのフランジ部４、１２の互いに対向する側、つまり上部フランジ部４の下面４ａと下部フランジ部１２の上面１２ａとがシール面である。このシール面（４ａ、１２ａ）の間にシール材２１を挟み、各フランジ部４、１２のボルト孔５、１３の位置を段付きボルト２５が挿通し得るように合わせる（図３参照）。
【００１２】
シール面（４ａ、１２ａ）にシール材２１を設ける方法は問わない。例えばシール材の入っているチューブから押し出すようにしてシール材を絞り出しつつ下部フランジ部１２の周方向に沿って切れ目なく介在させればよい（図１参照）。シール材２１の具体例としては、天然ゴム、合成ゴム、樹脂、植物繊維などであって弾性を有するものであればよい。
【００１３】
そして、孔の中心を合わせた２つのボルト孔５、１３に段付きボルト２５を、雄ねじ部を形成してある軸２７の側から挿通して締結することにより、凹部６、１４に密閉空間１５を形成し（図４参照）、全体としては箱状の電池パック外装体２が形成される。２つのボルト孔５、１３に挿通するのは段付きボルト２５であるため、上部ボルト孔５と下部ボルト孔１３の各孔径は相違するものとなっている。なお、ボルト孔５、１３とシール材２１と位置関については、シール材２１の水平方向外側に位置するように各ボルト孔５、１３を各フランジ部３、１２に設けている（図１参照）。
【００１４】
一般的なボルト３１は、図８左側にも示したように頭部３２と軸部３３とから構成され、軸部３３に雄ねじ部３４を有するものである。一方、第１実施形態で用いる段付きボルト２５も、基本的な構成は一般的なボルト３１と変わらない。つまり、段付きボルト２５も、頭部２６と軸部２７とから構成され、軸部２７に雄ねじ部２８を有している。
【００１５】
さらに、段付きボルト２５は、一般的なボルト３１と相違して図４に示したように、頭部２６と、鉛直下方の軸端２７ａとの間に軸部２７よりも外径が大きくかつ頭部２６の外周よりも外径が小さな円柱状の大径部２９を有している。このため、段付きボルト２５は、軸方向（図４で鉛直方向）に全体として２段の段付き状に形成されている。すなわち、下方の段付きは、雄ねじ部２８と大径部２９の下面２９ａとの間に、上方の段付きは、頭部２６の下面２６ａと大径部２９との間に形成されている。
【００１６】
段付きボルト２５で上下２つのフランジ部４、１２を締結するには、大径部２９の外径より余裕を持って上部ボルト孔５の孔径を定め（上部ボルト孔５に雌ねじを切ることは不要）、また下部ボルト孔１３には、雄ねじ部２８ときつく螺合する雌ねじを切っておく。下部ボルト孔１３にきつい雌ねじを切らず、雄ねじ部２８が下部ボルト孔１３を押し広げることによって段付きボルト２５を締結させることもできる。雄ねじ部２８の長さは、下部フランジ１２の上面１２ａと下面１２ｂの間の上下方向厚さに合わせたものとする。
【００１７】
段付きボルト２５の形状や各部の寸法比は図４に示したものに限られない。図４には頭部２６が六角柱状である場合を示したが、頭部自体を円柱状やドーム状に形成し頭部の中央に六角柱状の孔や十字孔を形成したものであってもかまわない。大径部２９は円柱状でなくても多角柱状でもかまわない。
【００１８】
次に、図５を用いて段付きボルト２５による電池パック外装体２のシール構造を具体的に説明する。ここで、図５の左側が段付きボルト締結前の電池パック外装体２の状態を、図５の右側が段付きボルト締結後の電池パック外装体２の状態を示している。左右の各図は基本的に図４と同様に図３のＡ−Ａ線断面図であるので、図４と同一部分には同一番号を付している。ここでも簡略化のため図４と同様に図３のＡ−Ａ線断面図のうち左側部分のみを示している。
【００１９】
前提として、シール材２１は図５左側に示したように規定のシール面間寸法より鉛直方向上方に盛り上げておく。ここで、「シール面間寸法」とは２つのフランジ部４、１２の対向する平面の間の最短距離のことである。また、「規定のシール面間寸法」とはシール面間寸法の要求値（あるいは目標値）のことである。従って、段付きボルトの締結に際しては、実際のシール面間寸法をこの「規定のシール面間寸法」と一致させる必要がある。
【００２０】
図５左側には段付きボルトの締結前に実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法以上に浮いている場合を示している。「浮いている」とは実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法より大きいことをいう。この場合には、図５左側に示したように 段付きボルト２５の軸側を鉛直下方に向けて２つのボルト孔５、１３に挿通する。そして、シール材２１を押しつぶしながら雄ねじ部２８を下部ボルト孔１３に有する雌ねじにきつく螺合させることで締結し、凹部６、１４に密閉空間１５を形成する。「きつく 」とは、一定の振動耐久実験を行った後でも段付きボルト２５が下部ボルト孔１３から外れないことをいう。段付きボルト２５を締結することにより段付きボルト２５の頭部下面２６ａと上部フランジ部４の上面４ｂとが接触（当接）し、かつ段付きボルト２５の大径部２９の下面２９ａと下部フランジ部１２の上面１２ａとが接触（当接）する。これによって段付きボルトの締結後には、図５右側に示したように、実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法と一致する。
【００２１】
図５右側において、大径部２９の軸方向長さをＬ、上部フランジ部４の鉛直方向厚さをＤとしたとき、幾何学より「規定のシール面間寸法」はＬ−Ｄで定まることとなる。つまり、本実施形態のシール構造において規定のシール面間寸法を定める因子はＬとＤの２つである。このように２つの因子によって規定のシール面間寸法を定めることで、因子が一つだけの場合より本実施形態のシール構造を採用する自由度が広がる。
【００２２】
さて、電池パックの外装体を構成する２つの各箱体を、中央の凹部、この凹部の外周を囲うフランジ部、フランジ部に設けたボルト孔から構成し、フランジ部の一方に他方のフランジ部と接触する接触部を設けた従来装置がある。このものでは、２つのフランジ部間に成型ガスケットを介在させ、各フランジ部に設けたボルト孔にボルトを挿通しフランジ部の一方に設けた接触部が他方のフランジ部と接触するように締結することにより凹部に密閉空間を形成している。しかしながら、成型ガスケットを用いたシール方法は、ガスケットの成型時に専用の型を必要とするため高価である。また、成型ガスケットを圧縮するため、（１）ボルト締結点数が多い、（２）ガスケットセットの作業工数がかかる、（３）成型ガスケットの追従性が悪いため比較的高い面精度が求められる、といった問題点もある。
【００２３】
その解決方法として、互いに対面するシール面間（フランジ部間）に室温硬化性の液状ゴムを介在させてシール面間をシールする。その際、シール材の接着強度を確保するために一定のシール面間を確保する必要があることから、シール部近傍の被シール体同士（フランジ部同士）を接触させた構造を持たせるようにするものがある。しかしながら、このものでは、被シール体同士を接触させない構造あるいは被シール体同士を接触させられない構造の場合にシール面間を任意に設定できないという問題がある。
【００２４】
一方、図５右側に示したように本実施形態のシール構造では、２つのフランジ部４、１２の間が規定のシール面間寸法として規定され、従って２つのフランジ部４、１２は直接接触していない。このように、フランジ部４、１２同士（被シール体同士）を接触させない構造の場合においても、本実施形態のシール構造によれば、大径部２９の軸方向長さＬ及び上部フランジ部４の厚さＤによってシール面間寸法を任意に設定できるのである。
【００２５】
図６は段付きボルトの締結後かつ加圧工程前に実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法未満に沈んでいる場合であっても、規定のシール面間寸法が得られることを説明するものである。「沈んでいる」とは実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法より小さいことをいう。ここで、図６の左側が段付きボルトの締結後かつ加圧工程前の電池パック外装体２の状態を、図６の右側が加圧工程後の電池パック外装体２の状態を示している。左右の各図は基本的に図４と同様に図３のＡ−Ａ線断面図であるので、図４と同一部分には同一番号を付している。ここでも簡略化のため図４と同様に図３のＡ−Ａ線断面図のうち左側部分のみを示している。
【００２６】
段付きボルトの締結前に実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法未満に沈んでいる場合にも、図５左側に示したのと同様の作業を行う。すなわち、段付きボルト２５の軸側を鉛直下方に向けて２つのボルト孔５、１３に挿通する。そして、シール材２１を押しつぶしながら雄ねじ部２８を下部ボルト孔１３に有する雌ねじにきつく螺合させることで締結し、凹部６、１４に密閉空間１５を形成する。しかしながら、段付きボルトの締結後に、図６左側に示したように段付きボルト２５の頭部下面２６ａと上部フランジ部４の上面４ｂとが鉛直方向の上下に離れて接触しておらず、従って、段付きボルトの締結後に実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法となっていないことがあり得る。上部ボルト孔５の孔径を大径部２９の外径より余裕をもって設定していれば、段付きボルトの締結後にほとんどの場合に図５右側に示したように規定のシール面間寸法が得られる。しかしながら、まれに大径部２９の外周と上部ボルト孔５とが摩擦等で付着したり、大径部２９の外周と上部ボルト孔５の隙間に異物が噛み込んだりすることがあり、この場合に、図６左側に示した状態が出現する。
【００２７】
さて、本実施形態の電池パック外装体２には、各箱体３、１１に設けた凹部６、１４により形成される密閉空間１５に複数のラミネート型電池４１を図７に示したように鉛直方向に積層して収納することとなる。ここで、「ラミネート型電池」とは、実際に充放電反応が進行する略四角扁平状の発電要素を電池外装体である高分子−金属複合ラミネートフィルムで被覆し、発電要素の周辺部を熱融着によって接合することにより、発電要素を密封したものである。ラミネート型電池４１の高分子−金属複合ラミネートフィルムは柔らかく、単１電池や単３電池のように堅い金属製外枠を持たない。この金属製外枠の働きを有するのが、アルミニウム等の金属で構成される電池パック外装体２である。このため、ラミネート型電池４１を電池パック外装体２の密閉空間１５に収納して、段付きボルト２５で締結した後には、電池パック外装体２の一部に設けた加圧空気供給孔１６に加圧空気供給通路５１を接続し、エアポンプ５２からの所定圧の空気を密閉空間１５に供給した後に当該孔１６を塞ぎ、ラミネート型電池４１を加圧空気で加圧された状態に置く。これは、ラミネート型電池４１を周囲から加圧することで、ラミネート型電池４１の内部でのガスの発生を抑制して、ラミネート型電池４１の電池性能を確保するためである。なお、ラミネート側電池４１を電池パック外装体２の密閉空間１５を加圧状態とするためのガスは、空気に限らず、不活性ガスであってよい。なお、図７の開閉弁５３、圧力センサ５４については説明しなかったが、これについては後述する。
【００２８】
このように、電池パック外装体２にラミネート型電池４１を収納した後には加圧工程があるので、この加圧工程における加圧空気による加圧を利用することで図６左側に示した状態を解消する。すなわち、段付きボルト２５で締結した後に加圧工程において、加圧空気供給孔１６から所定圧の加圧空気を密閉空間１５に供給したとき、密閉空間１５に供給された加圧空気が図６左側に上向き矢印で示したように、上部箱体３を鉛直上方に向けて押し上げる。言い換えると、２つの箱体３、１１同士（被シール体同士）に離間させる方向に力が与えられる。上部箱体３を鉛直上方に向けて押し上げることで、大径部２９の外周と上部ボルト孔５とが摩擦等で付着していたのが解消され、あるいは大径部２９の外周と上部ボルト孔５の隙間に噛み込んでいた異物が取り去られる。これによって、上部フランジ部４の上面４ｂが段付きボルト２５の頭部下面２６ａに当接するまで上部フランジ部４が鉛直上方に移動し、図６右側に示す状態となる。すなわち、図６右側に示したように、段付きボルト２５の頭部下面２６ａと上部フランジ部４の上面４ｂとが接触（当接）し、実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法と一致する。言い換えると、段付きボルトの締結後に実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法未満に沈んでいる場合にも、図６右側の状態となって規定のシール面間寸法が得られるように、大径部２９の外径と上部ボルト孔４の内径とを適合により最適に設定しておくのである。
【００２９】
なお、実際のシール面間寸法が加圧工程中に規定のシール面間寸法へと広がることに合わせてシール材２１が鉛直方向に膨らむことが、つまりシール材２１によって空間１５を密閉状態に保たせるためには、シール材２１に弾性を有することが必要である。
【００３０】
図６では電池パック外装体２の密閉空間１５にラミネート型電池４１を収納するものにおいて、加圧工程における加圧空気による加圧を利用して規定のシール面間寸法を得る場合を説明したが、これに限られない。例えば、電池パック外装体２の密閉空間１５にラミネート型電池４１を収納するものにおいて、電池パック外装体２のリークテストを行うものがある。これについても図７により説明する。このものでは、図７に示したように、加圧空気供給孔１６から大気圧を超える所定圧（リークテスト圧）の空気を供給すると共に、加圧空気の供給開始から一定時間の経過後には加圧空気供給通路５１に設けた開閉弁５３を閉じて空間１５を密閉状態とする。そして、電池パック外装体２の密閉空間１５の圧力を圧力センサ５４により検出し、電池パック外装体２に漏れがあるか否かをテストする。
【００３１】
このようにしてリークテストを行なうものでも、加圧空気供給孔１６から大気圧を超える所定圧（リークテスト圧）の加圧空気を密閉空間１５に供給したとき、密閉空間１５に供給された加圧空気が図６左側に上向き矢印で示したように、上部箱体３を鉛直上方に押し上げる。言い換えると、２つの箱体３、１１同士（被シール体同士）に離間させる方向に力が与えられる。上部箱体３を鉛直上方に押し上げることで、大径部２９の外周と上部ボルト孔５とが摩擦等で付着していたのが解消され、あるいは大径部２９の外周と上部ボルト孔５の隙間に噛み込んでいた異物が取り去られる。これによって、上部フランジ部４の上面４ｂが段付きボルト２５の頭部下面２６ａに当接するまで上部フランジ部４が鉛直上方に移動し、図６右側に示す状態となる。すなわち、段付きボルト２５の頭部下面２６ａとフランジ部４の上面４ｂとが接触（当接）し、実際のシール面間寸法が規定のシール面間寸法と一致する。このように、電池パック外装体２の有する密閉空間１５に対してリークテストを行うものでは、このリークテスト時における加圧空気による加圧を利用して、規定のシール面間寸法を得ることができる。
【００３２】
（参照例との比較）
次に、図８、図９は参照例のシール構造との差異を説明するための電池パック外装体２の一部縦断面図である。比較のため、図８、図９の右側に第１実施形態の電池パック外装体２の一部縦断面図を、図８、図９の左側に参照例の電池パック外装体２の一部縦断面図を示している。図４と同一部分には同一番号を付している。
【００３３】
参照例を先に説明する。参照例は、図８左側に示したように、上部フランジ部４の水平方向の内側（図８で右側）から鉛直下方に延びる壁状部位を、下部箱体１１との接触部７として追加し、この接触部７の水平方向外側にシール材２１を介在させるものである。以下、下部箱体１１との接触部７を単に「接触部７」という。そして、参照例では接触部７の下面７ａと下部フランジ部１２の上面１２ａとが接触するように一般的なボルト３１で締結している。
【００３４】
一般的なボルト３１は、頭部３２と軸部３３とから構成され、軸部３３に雄ねじ部３４を有するものである。２つのボルト孔５、１３はボルト３１の雄ねじ部３４に合わせてある。
【００３５】
まず図８は、参照例のシール構造と第１実施形態のシール構造とのコストの違いを検討したものである。図８左側に示す参照例のシール構造では、接触部７の鉛直方向長さでシール面間寸法を設定することになる。一方、図８右側に示す第１実施形態のシール構造では、接触部７は不要である。すなわち、第１実施形態のシール構造では、２つのフランジ部４、１２のシール面（４ａ、１２ａ）を直接接触させることなく規定のシール面間寸法を得ている。このため、一般的なボルト３１から段付きボルト２５に変更することによってアップする費用と、接触部７を追加する工賃と比較し、段付きボルト２５に変更することによってアップする費用が接触部７を追加する工賃より低ければ、コストを参照例のシール構造より低減することができる。
【００３６】
次に、図９は参照例のシール構造と第１実施形態のシール構造との分解作業性の違いを検討したものである。参照例のシール構造では上部箱体３と下部箱体１１とに分解するに際して、図９左側に示したように、一般的なボルト３１をボルト孔５、１３から取り外した後に、シール材２１に対して、接触部７にまで届く切り込み６１を入れ、その後に工具等によりこじ開ける必要がある。一方、第１実施形態のシール構造では、段付きボルト２５をボルト孔５、１３から取り外した後には、図９右側に示したように２つのフランジ部４、１２の間（シール面間）にシール材２１以外のものがない。このため、シール材２１を上下２つの部位２１ａ、２１ｂに直接切断するだけで上部箱体３と下部箱体１１とに簡単に分解することができ、上部箱体３と下部箱体１１とに分解する作業が参照例のシール構造より容易である。
【００３７】
ここで、第１実施形態の作用効果を説明する。
【００３８】
第１実施形態によれば、シール面（４ａ、１２ａ）間にシール材２１を挟むことによって密閉空間１５を形成する箱体３、１１同士（被シール体同士）のシール構造であって箱体３、１１同士を接触させないシール構造において、シール面間寸法を、段付きボルト２５と密閉空間１５に供給する大気圧を超える空気（ガス）の圧力によって設定するので、段付きボルト１５の大径部２９の軸方向長さＬで箱体３、１１同士のシール面間寸法が定まる。これによって、箱体３、１１同士を直接接触させないシール構造においても、規定のシール面間寸法を任意に設定することができる。
【００３９】
さらに第１実施形態によれば、次の効果を得ることができる。箱体３、１１に参照例のシール構造で示した接触部７（図８左側参照）が不要になるので、箱体３、１１に接触部７を追加する工賃が不要になる。また、シール面間にシール材２１以外のものがいないので、シール材２１を直接切断するだけで２つの箱体３、１１に簡単に分解することができる。
【００４０】
第１実施形態によれば、箱体（被シール体）は２つであり、各箱体３、１１は、各箱体３、１１の外周を囲うフランジ部４、１２、各フランジ部４、１２に設けた複数（少なくとも２つ）のボルト孔５、１３を有し、段付きボルト２５は、頭部２６、軸部２７、軸部２７に形成される雄ねじ部２８、軸部先端２７ａと頭部２６との間に形成され、外径が頭部２６の外径より小さくかつ雄ねじ部２８の外径より大きい大径部２９を有し、２つのフランジ部４、１２の間にシール材２１を挟むと共に、上部フランジ部４（頭部側にある第１の被シール体の有するフランジ部）と、下部フランジ部１２（頭部と反対側にある第２の被シール体の有するフランジ部）との同じ位置に設けたボルト孔５、１３に段付きボルト２５を挿通して２つの箱体３、１１を締結することにより凹部６、１４に密閉空間１５を形成する場合に、頭部２６の下面２６ａ（軸側の面）に上部フランジ部４の上面４ｂ（頭部側の面）が接触していないとき、大気圧を超える圧力（またはリークテスト圧）の空気（ガス）を密閉空間１５に供給することにより２つの箱体３、１１同士に離間させる方向に力を与え、頭部２６の下面２６ａ（軸側の面）に上部フランジ部４の上面４ｂを接触させるので、凹部６、１４に密閉空間１５を形成する場合に、段付きボルト２５の締結を完了した段階で頭部２６の下面２６ａに上部フランジ部４の上面４ｂが接触していないときであっても、規定のシール面間寸法を得ることができる。
【００４１】
第１実施形態によれば、シール面間寸法は、大径部２９の軸方向長さＬから上部フランジ部４（第１の被シール体）の厚さＤを除くことで決定されるので、大径部２９の軸方向長さＬ及び上部フランジ部４の厚さＤによってシール面間寸法を任意に設定できる。
【００４２】
第１実施形態によれば、２つの被シール体は電池パック外装体２を構成する２つの箱体３、１１であり、２つの各箱体３、１１は、各箱体３、１１の外周を囲うフランジ部４、１２、各フランジ部４、１２に設けた複数（少なくとも２つ）のボルト孔５、１３を有し、かつ２つの箱体３、１１（の少なくとも一方）の中央に凹部６、１４を有し、２つのフランジ部３、１２間にフランジ部３、１２の周方向に沿ってシール材２１を切れ目なく介在させ、各フランジ部４、１２にかつシール材２１の外側に設けたボルト孔５、１３に段付きボルト２５を挿通して２つの箱体３、１１を、凹部６、１４を内側にして締結することにより凹部６、１４に形成される密閉空間１５にラミネート側電池４１を収納するので、箱体３、１１同士を直接接触させないシール構造においても、ラミネート型電池４１を収納しつつ、規定のシール面間寸法を任意に設定することができる。
【００４３】
実施形態では、被シール体同士を接触させないシール構造について説明したが、被シール体同士を接触させられないシール構造に対しても本発明の適用がある。また、被シール体が２つの場合で説明したが、２つの場合に限定されるものでない。
【００４４】
実施形態では、２つの箱体３、１１の両方に凹部６、１４を有する場合で説明したが、２つの箱体３、１１の少なくとも一方の中央に凹部を有する場合であってもかまわない。
【００４５】
図７にはラミネート側電池４１を５つ積層した場合を示したが、積層するラミネート側電池４１の数はこれに限定されるものでない。
【符号の説明】
【００４６】
２ 電池パック外装体
３ 上部箱体（被シール体、第１の被シール体）
４ 上部フランジ部（被シール体、第１の被シール体）
４ａ 下面
４ｂ 上面
５ 上部ボルト孔
６ 凹部
１１ 下部箱体（被シール体、第２の被シール体）
１２ 下部フランジ部被シール体、第２の被シール体）
１２ａ 上面
１３ 下部ボルト孔
１４ 凹部
１５ 密閉空間
１６ 加圧空気供給孔
２１ シール材
２５ 段付きボルト
２６ 頭部
２６ａ 下面
２７ 軸部
２８ 雄ねじ部
２９ 大径部
２９ａ 下面
３１ 一般的なボルト
４１ ラミネート型電池
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール面間にシール材を挟むことによって密閉空間を形成する被シール体同士のシール構造であって被シール体同士を接触させないかまたは接触させられないシール構造において、
シール面間寸法を、被シール体同士を締結する段付きボルトと前記密閉空間に供給する大気圧を超えるガスの圧力によって設定することを特徴とするシール構造。
【請求項２】
前記被シール体は２つであり、各被シール体は、被シール体の外周を囲うフランジ部、フランジ部に設けた少なくとも２つのボルト孔を有し、かつ２つの被シール体の少なくとも一方の中央に凹部を有し、
前記段付きボルトは、頭部、軸部、軸部に形成される雄ねじ部、軸部先端と頭部との間に形成され、外径が頭部の外径より小さくかつ雄ねじ部の外径より大きい大径部を有し、
前記２つのフランジ部の間に前記シール材を挟むと共に、前記頭部側にある第１の被シール体の有するフランジ部と、前記頭部と反対側にある第２の被シール体の有するフランジ部との同じ位置に設けたボルト孔に前記段付きボルトを挿通して２つの被シール体を締結することにより前記凹部に前記密閉空間を形成する場合に、前記頭部の軸側の面に前記第１の被シール体の有するフランジ部の前記頭部側の面が接触していないとき、前記大気圧を超える圧力のガスを前記密閉空間に供給することにより２つの被シール体同士に離間させる方向に力を与え、前記頭部の軸側の面に前記第１の被シール体の有するフランジ部の前記頭部側の面を接触させることを特徴とする請求項１に記載のシール構造。
【請求項３】
前記シール面間寸法は、前記大径部の軸方向長さから前記第１の被シール体の厚さを除くことで決定されることを特徴とする請求項２に記載のシール構造。
【請求項４】
前記２つの被シール体は電池パック外装体を構成する２つの箱体であり、
２つの各箱体は、各箱体の外周を囲うフランジ部、各フランジ部に設けた少なくとも２つのボルト孔を有し、かつ２つの箱体の少なくとも一方の中央に凹部を有し、
前記２つのフランジ部間にフランジ部の周方向に沿って前記シール材を切れ目なく介在させ、各フランジ部にかつ前記シール材の外側に設けたボルト孔に前記段付きボルトを挿通して前記２つの箱体を、前記凹部を内側にして締結することにより前記凹部に形成される密閉空間にラミネート側電池を収納することを特徴とする請求項２に記載のシール構造。
【請求項１】
シール面間にシール材を挟むことによって密閉空間を形成する被シール体同士のシール構造であって被シール体同士を接触させないかまたは接触させられないシール構造において、
シール面間寸法を、被シール体同士を締結する段付きボルトと前記密閉空間に供給する大気圧を超えるガスの圧力によって設定することを特徴とするシール構造。
【請求項２】
前記被シール体は２つであり、各被シール体は、被シール体の外周を囲うフランジ部、フランジ部に設けた少なくとも２つのボルト孔を有し、かつ２つの被シール体の少なくとも一方の中央に凹部を有し、
前記段付きボルトは、頭部、軸部、軸部に形成される雄ねじ部、軸部先端と頭部との間に形成され、外径が頭部の外径より小さくかつ雄ねじ部の外径より大きい大径部を有し、
前記２つのフランジ部の間に前記シール材を挟むと共に、前記頭部側にある第１の被シール体の有するフランジ部と、前記頭部と反対側にある第２の被シール体の有するフランジ部との同じ位置に設けたボルト孔に前記段付きボルトを挿通して２つの被シール体を締結することにより前記凹部に前記密閉空間を形成する場合に、前記頭部の軸側の面に前記第１の被シール体の有するフランジ部の前記頭部側の面が接触していないとき、前記大気圧を超える圧力のガスを前記密閉空間に供給することにより２つの被シール体同士に離間させる方向に力を与え、前記頭部の軸側の面に前記第１の被シール体の有するフランジ部の前記頭部側の面を接触させることを特徴とする請求項１に記載のシール構造。
【請求項３】
前記シール面間寸法は、前記大径部の軸方向長さから前記第１の被シール体の厚さを除くことで決定されることを特徴とする請求項２に記載のシール構造。
【請求項４】
前記２つの被シール体は電池パック外装体を構成する２つの箱体であり、
２つの各箱体は、各箱体の外周を囲うフランジ部、各フランジ部に設けた少なくとも２つのボルト孔を有し、かつ２つの箱体の少なくとも一方の中央に凹部を有し、
前記２つのフランジ部間にフランジ部の周方向に沿って前記シール材を切れ目なく介在させ、各フランジ部にかつ前記シール材の外側に設けたボルト孔に前記段付きボルトを挿通して前記２つの箱体を、前記凹部を内側にして締結することにより前記凹部に形成される密閉空間にラミネート側電池を収納することを特徴とする請求項２に記載のシール構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−６８３００（Ｐ２０１３−６８３００Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０８４１６（Ｐ２０１１−２０８４１６）
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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