專利名稱：非線性彈簧結(jié)構(gòu)體及利用該結(jié)構(gòu)體的加壓間隔件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如能夠應(yīng)用于對(duì)蓄電池組電池加壓用的加壓間隔件等的具有非線性特性的彈簧結(jié)構(gòu)體(下面，稱之為非線性彈簧結(jié)構(gòu)體)。
背景技術(shù)：
例如，提出了將鋰離子電池、電容器等能夠進(jìn)行電的存儲(chǔ)及放出的多個(gè)電池組電池疊層、使之大容量化的電池組件的方案(參照專利文獻(xiàn)1 3)。在將這樣的多個(gè)電池組電池疊層以構(gòu)成電池組件的情況下，為了充分發(fā)揮各個(gè)電池組電池的性能，利用變動(dòng)小的穩(wěn)定的壓力持續(xù)地對(duì)電池組電池加壓是有效的。專利文獻(xiàn)1 特開平10-261426號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特開2001-167745號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 特開2000-195480號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題在將多個(gè)電池組電池疊層的情況下，為了對(duì)各個(gè)電池組電池加壓，優(yōu)選地，通過(guò)在各個(gè)電池組電池相互之間或者疊層方向的兩端或者一端夾裝加壓用的間隔件，在疊層結(jié)構(gòu)的一部分上追加適度的加壓功能。另外，作為加壓特性，即使電池組電池反復(fù)膨脹收縮，也能夠持續(xù)地賦予力的大小的變動(dòng)少的穩(wěn)定的加壓力的特性是優(yōu)選的。即，優(yōu)選地，采用具有下述特性的間隔件，即，所述間隔件具有非線性彈簧常數(shù)的特性，即彈簧的反彈力與位移不成比例、當(dāng)位移增加到某個(gè)程度時(shí)彈簧常數(shù)降低的特性。但是，目前，還不能說(shuō)已經(jīng)開發(fā)了利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)發(fā)揮適合于電池組電池等的加壓特性的加壓間隔件。例如，專利文獻(xiàn)1所示的結(jié)構(gòu)是配備了波紋管壓力調(diào)整裝置的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，其控制也不簡(jiǎn)單。另外，專利文獻(xiàn)2所示的碟形彈簧，盡管發(fā)揮大體上的非線性特性，但是，在與支承碟形彈簧的彈簧保持件之間，力的作用點(diǎn)一邊偏移一邊位移。從而，在使碟形彈簧位移的情況下，借助作用點(diǎn)偏移時(shí)的摩擦力，不可避免地會(huì)發(fā)生滯后現(xiàn)象。這種摩擦滯后會(huì)妨礙獲得反復(fù)穩(wěn)定的加壓力。另外，在專利文獻(xiàn)3中所示的彈簧板，不能認(rèn)為是發(fā)揮非線性特性的彈簧。本發(fā)明是鑒于這種現(xiàn)有技術(shù)的問題完成的，其目的是提供一種利用比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，發(fā)揮滯后少的非線性特性的非線性彈簧結(jié)構(gòu)，以及對(duì)于電池組電池等被加壓構(gòu)件賦予變動(dòng)少的穩(wěn)定的加壓力的加壓間隔件。解決課題的方案第一個(gè)發(fā)明是一種非線性彈簧結(jié)構(gòu)體，所述非線性彈簧結(jié)構(gòu)體具有一對(duì)加壓板、 和配置在該加壓板之間的彈簧部，
該彈簧部具有一個(gè)或多個(gè)彈簧，該彈簧的沿著伸縮方向切斷的截面形狀(下面，適當(dāng)?shù)胤Q之為縱截面形狀)，具有中央曲面部，所述中央曲面部為向與伸縮方向正交的方向突出的大致圓弧狀；一對(duì)端部曲面部，所述一對(duì)端部曲面部為在該中央曲面部的兩端的延長(zhǎng)部處向與該中央曲面部相反方向突出的大致圓弧狀；基部，所述基部是使該端部曲面部的端部在與伸縮方向正交的方向上大致平行地向上述中央曲面部的突出方向延長(zhǎng)而成，通過(guò)將該基部分別固定到上述加壓板上，將該基部配置在所述一對(duì)加壓板之間。第二個(gè)發(fā)明是一種加壓間隔件，在將一個(gè)或者多個(gè)被加壓構(gòu)件夾持并約束在一對(duì)約束構(gòu)件之間的疊層結(jié)構(gòu)體中，將該加壓間隔件與上述被加壓構(gòu)件一起被夾裝在上述約束構(gòu)件之間，用于產(chǎn)生施加到上述被加壓構(gòu)件上的加壓力，其中，該加壓間隔件包括第一個(gè)發(fā)明的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體。發(fā)明的效果如上所述，上述非線性彈簧結(jié)構(gòu)體具有一對(duì)加壓板、和配置在該加壓板之間的彈簧部，該彈簧部具有一個(gè)或者多個(gè)彈簧。各個(gè)彈簧的縱向截面形狀具有上述中央曲面部、上述端部曲面部和上述基部。即，上述彈簧，可以說(shuō)，其縱向截面形狀呈大致M字形狀，呈該M 字的中央的角部構(gòu)成圓弧狀的上述中央曲面部，兩側(cè)的角部構(gòu)成上述端部曲面部的形狀。 并且，兩端的基部固定在一對(duì)加壓板上。借助這樣的結(jié)構(gòu)，在向壓縮一對(duì)加壓板的方向上作用力的情況下，在上述彈簧部的特性中呈現(xiàn)出非線性特性。S卩，上述彈簧，由于在其縱向截面形狀中具有上述中央曲面部，所以，在賦予該彈簧壓縮力并且發(fā)生位移的情況下，上述中央曲面部及一對(duì)上述端部曲面部以曲率半徑減小并壓潰的方式變形。由于伴隨著這種變形而發(fā)揮加壓力，所以，上述彈簧從自然狀態(tài)進(jìn)行位移，向負(fù)荷高的一側(cè)位移之后，彈簧常數(shù)降低，發(fā)揮負(fù)荷的增加相對(duì)于彎曲量的增加的比例變小的所謂的非線性特性。另外，通過(guò)將經(jīng)由上述端部曲面部延伸設(shè)置的上述基部固定到加壓板上，上述彈簧固定到該加壓板上。因此，在彈簧伸縮時(shí)，以與加壓板之間的作用點(diǎn)不會(huì)偏移，可以抑制由于摩擦等引起的滯后的發(fā)生。因此，上述彈簧發(fā)揮滯后少的特性。由于具有這種非線性特性的一個(gè)彈簧或?qū)⒍鄠€(gè)彈簧組合的集合體構(gòu)成上述彈簧部，所以上述非線性彈簧結(jié)構(gòu)體整體成為具有非線性特性且滯后少的彈性體。因此，對(duì)于作為加壓力要求非線性特性的用途而言，應(yīng)用上述非線性彈簧結(jié)構(gòu)體是非常有效的。在上述加壓間隔件中，作為加壓力發(fā)生機(jī)構(gòu)，配備有上述非線性彈簧結(jié)構(gòu)體。因此，在以與電池組電池和其它被加壓構(gòu)件接觸并使上述非線性彈簧結(jié)構(gòu)體的彈簧部適度地收縮而賦予負(fù)荷的狀態(tài)使用的情況下，即使被加壓構(gòu)件反復(fù)進(jìn)行膨脹收縮等位移，也可以持續(xù)地從加壓間隔件對(duì)被加壓構(gòu)件賦予力的大小的變動(dòng)少的穩(wěn)定的加壓力。因此，如果使用上述加壓間隔件，則利用比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，就可以將電池組電池及其它被加壓構(gòu)件保持在適合于它們的加壓狀態(tài)，可以充分發(fā)揮被加壓構(gòu)件的特性。


圖1是表示在實(shí)施例1中，自然狀態(tài)的加壓間隔件的透視圖。圖2是在實(shí)施例1中，圖1的C-C線剖視圖。
圖3是表示在實(shí)施例1中薄板彈簧的透視圖。圖4是表示在實(shí)施例1中構(gòu)成加壓板的狹縫板的平面圖。圖5是表示在實(shí)施例1中構(gòu)成加壓板的壓板的平面圖。圖6是表示在實(shí)施例1中使薄板彈簧貫通重疊的兩個(gè)狹縫板的縱向狹縫孔的狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖7是表示在實(shí)施例1中將兩個(gè)狹縫板擴(kuò)展至與薄板彈簧的基部接觸的狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖8是表示在實(shí)施例1中將主壓板重疊接合到狹縫板上的狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖9是表示在實(shí)施例1中將薄板彈簧配置到狹縫板的橫向狹縫孔中的狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖10是表示在實(shí)施例1中賦予加壓間隔件負(fù)荷而縮回的狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖11是表示在實(shí)施例1中電池組件的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖12是表示在實(shí)施例2中由于薄板彈簧的中央曲面部的突出量的不同而引起的行程與負(fù)荷的關(guān)系的變化的說(shuō)明圖。圖13是表示在實(shí)施例2中由于薄板彈簧的基部間的距離不同而引起的行程與負(fù)荷的關(guān)系的變化的說(shuō)明圖。圖14是表示在實(shí)施例2中由于薄板彈簧的板厚不同而引起的行程與負(fù)荷的變化的說(shuō)明圖。圖15是表示在實(shí)施例3中固定到薄板彈簧的基部上的單體固定板的結(jié)構(gòu)的展開圖。圖16是表示在實(shí)施例3中固定到薄板彈簧的基部上的單體固定板的規(guī)定位置的說(shuō)明圖。圖17是表示在實(shí)施例3中固定到薄板彈簧的基部上的單體固定板的焊接位置的說(shuō)明圖。圖18是表示在實(shí)施例3中將單體固定板齊平地接合的狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖19是表示在實(shí)施例3中將與彈簧組正交的薄板彈簧的單體固定板接合到彈簧組的單體固定板上的狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖20是表示在實(shí)施例3中以覆蓋單體固定板全體的方式重疊固定板的順序的說(shuō)明圖。圖21是表示在實(shí)施例3中以覆蓋單體固定板全體的方式將固定板重疊并接合的狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖22是表示在實(shí)施例4中非線性彈簧結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖23是表示在實(shí)施例5中非線性彈簧結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)的展開說(shuō)明圖。圖24是表示在實(shí)施例5中非線性彈簧結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖25是表示在實(shí)施例6中加壓間隔件的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖26是表示在實(shí)施例6中構(gòu)成加壓間隔件的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體的排列的說(shuō)明圖。圖27是表示在實(shí)施例7中非線性彈簧結(jié)構(gòu)體的壓縮距離與負(fù)荷的關(guān)系的說(shuō)明圖。圖28是表示在實(shí)施例7中非線性彈簧結(jié)構(gòu)體的壓縮距離與形狀變化的關(guān)系的說(shuō)明圖。
圖29是表示在實(shí)施例7中，(a)非線性彈簧結(jié)構(gòu)體的壓縮前的自然狀態(tài)，(b)壓縮距離為Imm的狀態(tài)，(c)壓縮距離為2mm的狀態(tài)，(d)壓縮距離為3mm的狀態(tài)，(e)壓縮距離為4mm的狀態(tài)，(f)壓縮距離為5mm的狀態(tài)的形狀的說(shuō)明圖。圖30是表示在實(shí)施例8中從平面觀察加壓間隔件的說(shuō)明圖。圖31是表示在實(shí)施例8中從圖31的箭頭a方向觀察的加壓間隔件的正視圖。圖32是表示在實(shí)施例8中從圖31的箭頭b方向觀察的加壓間隔件的側(cè)視圖。圖33是表示在實(shí)施例9中電池組件的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖34是表示在實(shí)施例10中電池組件的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明中，優(yōu)選地，上述彈簧在不被加壓的自然長(zhǎng)度狀態(tài)下，在與伸縮方向正交的方向上的上述中央曲面部與上述一對(duì)端部曲面部之間的距離，比一對(duì)上述基部的間隔小。通過(guò)采取這種結(jié)構(gòu)，與相反的結(jié)構(gòu)相比，即，與在和伸縮方向正交的方向上的上述中央曲面部與上述一對(duì)端部曲面部之間的距離大于等于一對(duì)上述基部的間隔的情況相比，可以增大發(fā)揮非線性特性的伸縮距離，并且，可以耐負(fù)荷也增大。另外，優(yōu)選地，上述彈簧，在自然長(zhǎng)度狀態(tài)下，上述中央曲面部的曲率半徑與上述端部曲面部的曲率半徑大致相等。借此，可以容易確保后面描述的直的部分。另外，優(yōu)選地，上述彈簧，在未被加壓的自然長(zhǎng)度狀態(tài)下，在上述中央曲面部與上述端部曲面部之間具有直線狀的直的部分。借此，容易確保彈簧的行程和耐負(fù)荷。另外，優(yōu)選地，上述彈簧，在未被加壓的自然長(zhǎng)度狀態(tài)下，夾著上述中央曲面部的一對(duì)上述直的部分構(gòu)成的角度是鈍角。通過(guò)制成這種結(jié)構(gòu)，更容易確保彈簧的行程及負(fù)荷。 在至少一對(duì)上述直的部分構(gòu)成的角度在90°以下的情況下，與是鈍角的情況相比，充分確保發(fā)揮非線性特性的伸縮距離及耐負(fù)荷是困難的。更優(yōu)選地，在自然長(zhǎng)度狀態(tài)下的夾著上述中央曲面部的一對(duì)上述直的部分構(gòu)成的角度，優(yōu)選在145 175°范圍內(nèi)。另外，優(yōu)選地，上述彈簧由鈦或者鈦合金構(gòu)成。上述彈簧如果是具有足夠的彈性特性的材料的話，就可以應(yīng)用彈簧鋼等各種材料。最優(yōu)選地，是彈性范圍寬并且在其彈性特性中滯后少的材料。作為該特性優(yōu)異的材料， 可以列舉出鈦或鈦合金。鈦或鈦合金除了在上述機(jī)械特性方面是優(yōu)異的這一點(diǎn)上之外，還具有重量輕、不容易生銹等在實(shí)用上的有效的特性。另外，作為上述加壓板，可以利用包含復(fù)合鋼在內(nèi)的各種金屬板、包含炭纖維強(qiáng)化塑料等在內(nèi)的各種樹脂板等，只要具有適當(dāng)強(qiáng)度即可，沒有特定的限制，也可以使用今后開發(fā)的未知的材質(zhì)。另外，優(yōu)選地，上述彈簧部至少配備有一組在上述縱向截面形狀的上述中央部突出部的突出方向的朝向相互指向相反方向地排列兩個(gè)上述彈簧而構(gòu)成的單位結(jié)構(gòu)部。在這種情況下，可以防止指向相反方向的上述兩個(gè)彈簧伸縮時(shí)的偏向一方的反彈力的發(fā)生，可以使上述單位結(jié)構(gòu)部形成在結(jié)構(gòu)上穩(wěn)定的狀態(tài)。另外，上述非線性彈簧結(jié)構(gòu)體可以由一組上述單位結(jié)構(gòu)部構(gòu)成，也可以將多個(gè)該單位結(jié)構(gòu)部配置在同一面上。因此，如果利用上述單位結(jié)構(gòu)部，則與加壓面積相一致的設(shè)計(jì)變更也是容易的。另外，在利用多個(gè)彈簧構(gòu)成上述彈簧部的情況下，優(yōu)選地，上述縱向截面形狀的上述中央突出部的突出方向的朝向不完全相同，至少一部分朝向與其它的不同的方向地排列。在這種情況下，在伸縮時(shí)，可以抑制上述彈簧傾斜而使上下加壓板向左右偏移的現(xiàn)象， 可以提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。另外，優(yōu)選地，在上述彈簧是如后面所述的薄板彈簧的情況下，與伸縮方向正交的面的方向、即長(zhǎng)度方向的朝向的排列，至少在一部分上不與其它排列相互平行地配置。即， 上述薄板彈簧雖然也可以存在多個(gè)長(zhǎng)度方向的朝向平行的薄板彈簧，但是，優(yōu)選地，至少一部分以它們與長(zhǎng)度方向的朝向成為非平行的朝向的方式配置。借此，可以防止在伸縮時(shí)薄板彈簧傾斜而使上下加壓板左右偏移的現(xiàn)象，可以提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。另外，上述彈簧部也可以至少具有一組彈簧組，所述彈簧組以上述縱向截面形狀的配置的朝向相同的方式，將多個(gè)上述彈簧具有規(guī)則性地排列。在這種情況下，通過(guò)構(gòu)成上述彈簧組，可以縮小鄰接的彈簧的間隔，可以獲得單位面積配置更多的彈簧的結(jié)構(gòu)。另外，通過(guò)與上述彈簧組分開地配置改變了縱向截面形狀的配置朝向的彈簧，可以提高在伸縮時(shí)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。特別是，在上述彈簧是薄板彈簧的情況下，優(yōu)選地，具有在上述長(zhǎng)度方向的朝向平行、且使上述中央曲面部的突出方向在相同的方向相一致的彈簧組，在該彈簧組的長(zhǎng)度方向兩端，以長(zhǎng)度方向與該彈簧組正交且上述中央曲面部的突出方向朝向與上述彈簧組相反的外方的方式，配置上述薄板彈簧。在這種情況下，通過(guò)構(gòu)成上述彈簧組，可以縮小相鄰的薄板彈簧的間隔，可以獲得每單位面積配置更多的薄板彈簧的結(jié)構(gòu)。另外，通過(guò)與上述彈簧組分開地配置在其長(zhǎng)度方向兩端改變了朝向的薄板彈簧，可以防止在伸縮時(shí)薄板彈簧傾斜而使上下加壓板左右偏移的現(xiàn)象，可以提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。另外，也采用至少設(shè)置兩組上述彈簧組，以其長(zhǎng)度方向相互平行且上述中央曲面部的突出方向相互朝向相反的外方的方式配置構(gòu)成所述兩組的薄板彈簧的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，可以容易地實(shí)現(xiàn)取得左右對(duì)稱的平衡的彈簧配置。另外，優(yōu)選地，上述加壓板包括具有多個(gè)與上述彈簧的排列相一致地排列的狹縫孔的狹縫板、和平板狀的壓板，上述彈簧通過(guò)上述狹縫板的上述狹縫孔，以將上述基部夾持在該狹縫板與上述壓板之間的狀態(tài)，將該基部固定。在這種情況下，借助上述狹縫板和上述壓板，可以?shī)A著上述彈簧的基部牢固地固定。因此，可以提高加壓間隔件整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。另外，通過(guò)上述狹縫孔的存在，上述彈簧的定位是容易的。另外，優(yōu)選地，上述基部在上述狹縫板和上述壓板之間的固定，通過(guò)電阻焊接、YAG 激光焊接及其它焊接(下面，適當(dāng)?shù)?，?jiǎn)單地稱為焊接)進(jìn)行。另外，可以通過(guò)鉚接接合，也可以利用粘結(jié)劑接合。另外，上述彈簧的上述基部也可以在被兩個(gè)長(zhǎng)方形的單體固定板夾持的狀態(tài)下固定，該單體固定板配置在同一平面上，其相鄰的端部被接合起來(lái)，并且，通過(guò)以覆蓋該單體固定板全體的方式將固定板重疊并接合，借此構(gòu)成上述加壓板。在這種情況下，可以不用具有上述狹縫孔的狹縫板進(jìn)行制作。優(yōu)選地，通過(guò)焊接或鉚接進(jìn)行基部向上述單體固定板上的固定。借此，可以容易并且牢固地將位于內(nèi)側(cè)的單體固定板、基部及位于外側(cè)的單體固定板三層接合起來(lái)。
另外，上述單體固定板彼此的端部的接合，可以通過(guò)焊接或者鉚接來(lái)進(jìn)行。另外， 上述單體固定板和上述固定板的接合，可以通過(guò)焊接或者鉚接來(lái)進(jìn)行。另外，也可以代替焊接或者鉚接，而采用粘結(jié)劑接合。構(gòu)成上述彈簧部的彈簧，不限于明確說(shuō)明的薄板彈簧，也可以采用不是板狀的其它形狀的彈簧，只要其縱向截面形狀具有上述中央曲面部、上述端部曲面部和上述基部，就可以采用。其中，特別優(yōu)選地，上述彈簧由薄板彈簧構(gòu)成。在薄板彈簧的情況下，通過(guò)彎曲加工薄板狀的彈簧材料，可以容易地進(jìn)行制作，進(jìn)而，由于是板狀的，所以根據(jù)方向獲得高的剛性，可以提高上述非線性彈簧結(jié)構(gòu)體整個(gè)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。對(duì)于上述薄板彈簧的厚度，沒有特定的限制，但是，作為實(shí)用的范圍，可以選擇
0.01 0. 2mm的范圍。另外，上述彈簧也可以是橫截面形狀為圓形的細(xì)圓棒彈簧。在這種情況下，比薄板彈簧更容易制造，并且，由于使用的細(xì)圓棒彈簧的數(shù)目，能夠容易地進(jìn)行加壓力的調(diào)整。另外，上述細(xì)圓棒的尺寸也沒有特定的限制，但是，優(yōu)選地，其外徑在0. 01
1.Omm的范圍內(nèi)。另外，上述非線性彈簧結(jié)構(gòu)體適合于用于如上所述的電池組電池的加壓間隔件。 這里所說(shuō)的電池組電池，意味著鋰離子電池、電容器等能夠進(jìn)行電的存儲(chǔ)及放出的制品。進(jìn)而，上述非線性彈簧結(jié)構(gòu)體能夠應(yīng)用于即使被加壓構(gòu)件引起體積變動(dòng)等，也要求對(duì)于被加壓構(gòu)件賦予穩(wěn)定的加壓力的各種各樣的用途。例如，能夠用于盡管體積變化，也必須在密閉的狀態(tài)下調(diào)整到一定的壓力的烹調(diào)裝置、制藥裝置、無(wú)菌實(shí)驗(yàn)室、食品及藥品的保管倉(cāng)庫(kù)等的加壓機(jī)構(gòu)。實(shí)施例(實(shí)施例1)下面，利用圖1 圖11說(shuō)明由根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體構(gòu)成的加壓間隔件。由本例的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體構(gòu)成的加壓間隔件1，如圖11所示，是用于對(duì)多個(gè)電池組電池8的疊層體加壓的加壓間隔件。加壓間隔件1，如圖1所示，包括一對(duì)加壓板10和配置在該加壓板10之間的彈簧部2。如圖2、圖6 圖9所示，排列多個(gè)薄板彈簧20，構(gòu)成彈簧部2。薄板彈簧20，如圖3所示，其縱向截面形狀包括向與伸縮方向A正交的方向B突出的大致圓弧狀的中央曲面部21 ；在中央曲面部21的兩端的延長(zhǎng)部，向與中央曲面部21 相反的方向突出的大致圓弧狀的一對(duì)端部曲面部22 ；使端部曲面部22的端部在與伸縮方向正交的方向B上大致平行地延長(zhǎng)的基部23。通過(guò)將基部23分別固定到加壓板10上，薄板彈簧部20被配置在所述一對(duì)加壓板20之間。下面，更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。如圖3所示，薄板彈簧20在自然長(zhǎng)度狀態(tài)下，當(dāng)在使中央曲面部21向下方突出的狀態(tài)下觀察其縱向截面形狀時(shí)，呈大致M字形，S卩，呈將字母M字向橫向方向拉長(zhǎng)的形狀，呈 M字的中央的角部構(gòu)成圓弧狀的上述中央曲面部21、兩側(cè)的角部構(gòu)成端部曲面部23的形狀。另外，薄板彈簧20，在自然長(zhǎng)度狀態(tài)下，在中央曲面部21與端部曲面部22之間具有直線狀的直的部分24。在自然長(zhǎng)度狀態(tài)下，一對(duì)直的部分24構(gòu)成的角度α是鈍角，具體地說(shuō)，為170 175°。另外，在自然長(zhǎng)度狀態(tài)下，薄板彈簧20的中央曲面部21的曲率半徑隊(duì)為1mm，端部曲面部22的曲率半徑R2為1mm。從而，薄板彈簧20的中央曲面部21的曲率半徑R1與端部曲面部22的曲率半徑R2相等。另外，在自然長(zhǎng)度狀態(tài)下，與一對(duì)基部23的間隔W相比，在與薄板彈簧20的伸縮方向A正交的方向B上的中央曲面部21與一對(duì)端部曲面部22之間的距離D(突出量D)十分小。另外，采用薄板彈簧20的寬度尺寸(基部23的間隔)W為27mm，長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度 L為45mm和90mm的薄板彈簧。另外，薄板彈簧20利用厚度在0. 12 0. 13mm范圍內(nèi)的鈦合金制作。其次，如圖2、圖4、圖5所示，本例的加壓板10由狹縫板11和平板狀的壓板12構(gòu)成，所述狹縫板11具有多個(gè)與后面描述的薄板彈簧20的排列相一致地排列的狹縫孔110、 111。如圖4所示，狹縫板11具有四角形的外形形狀，由不銹鋼鋼板制成。狹縫板11，如該圖所示，在左右兩個(gè)部位具有分別在縱向方向上平行地等間隔設(shè)置13條縱向狹縫孔110 的狹縫組110A、1IOB。另外，在各個(gè)狹縫組110A、1IOB的兩端外方，在與這些縱向狹縫孔110 正交的橫向方向上分別設(shè)置橫向狹縫孔111。與一個(gè)狹縫板11重疊的壓板12，由覆蓋上述狹縫組110A、110B的一個(gè)主壓板121 和覆蓋上述橫向狹縫孔111的兩個(gè)側(cè)壓板122構(gòu)成。它們由鋁合金制作。下面，對(duì)于由這種狹縫板11和壓板12構(gòu)成的加壓板10和上述薄板彈簧20的接合關(guān)系，和它們的組裝順序一起進(jìn)行說(shuō)明。首先，作為上述薄板彈簧20，準(zhǔn)備26個(gè)長(zhǎng)度L = 90mm的長(zhǎng)的薄板彈簧，4個(gè)長(zhǎng)度 L = 45mm的短的薄板彈簧。另外，準(zhǔn)備2個(gè)上述狹縫板11，2個(gè)構(gòu)成上述壓板12的主壓板121，4個(gè)側(cè)壓板122。其次，如圖6所示，將2個(gè)狹縫板11重疊，使長(zhǎng)的薄板彈簧20通過(guò)它們的縱向狹縫孔110。這時(shí)，通過(guò)狹縫組IlOA的薄板彈簧20，全部使中央曲面部21與向狹縫組IlOB 相反側(cè)突出的方向相一致，通過(guò)狹縫組IlOB的薄板彈簧20，全部使中央曲面部21與向狹縫組IlOA的相反側(cè)突出的方向相一致。其次，如圖7所示，使2個(gè)狹縫板11以兩者的間隔擴(kuò)大的方式隔離，與各個(gè)薄板彈簧20的兩端的基部23的內(nèi)側(cè)面接觸。這時(shí)，在狹縫板11與基部23之間夾裝粘結(jié)劑，借此將兩者固定。其次，如圖8所示，將主壓板121重疊到各個(gè)狹縫板11的狹縫組110A、110B所在的表面上。這時(shí)，在兩者之間夾著與上述同樣的粘結(jié)劑進(jìn)行固定。借此，在狹縫板11與主壓板121之間，以薄板彈簧20的基部23被夾持的狀態(tài)固定。其次，如圖9所示，將短的薄板彈簧20的基部23插入到狹縫板11的橫向狹縫孔 112中。這時(shí)，薄板彈簧20以其中央曲面部21的突出方向朝向外側(cè)的方式配置。
其次，如圖1所示，將側(cè)壓板122重疊到各個(gè)狹縫板11的橫向狹縫孔112所在的表面上。這時(shí)，將兩者之間夾著和上述同樣的粘結(jié)劑進(jìn)行固定。借此，狹縫板11和側(cè)壓板 122之間，以薄板彈簧20的基部23被夾持的狀態(tài)被固定。并且，借此，完成本例的加壓間隔件1。在獲得的加壓間隔件1中，如上所述，薄板彈簧20被分成插入上述狹縫組IlOA中的第一彈簧組和插入上述狹縫組IlOB中的第二彈簧組。屬于相同彈簧組的薄板彈簧20，全部的中央曲面部21的突出方向與相同的方向相一致。因此，即使在伸縮時(shí)中央曲面部21 的突出量增加，相鄰的薄板彈簧20相互之間也不會(huì)相互干擾。因此，在結(jié)構(gòu)上能夠使薄板彈簧20的配置間隔盡可能地窄，可以增多單位面積的薄板彈簧20的配置數(shù)。另外，在上述彈簧組的長(zhǎng)度方向的兩端，設(shè)置有插入上述橫向狹縫孔111中配置的薄板彈簧20。它們?cè)谏鲜鰪椈山M與長(zhǎng)度方向正交的同時(shí)，中央曲面部21的突出方向朝向與上述彈簧組相反的外方。即，薄板彈簧20的與伸縮方向正交的方向、即長(zhǎng)度方向的朝向的排列，以一部分與其它的排列正交、相互不平行的方式配置。借此，在伸縮時(shí)，可以防止薄板彈簧20傾斜而使上下加壓板10左右偏移的現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)上變成穩(wěn)定。如圖10所示，上述加壓間隔件1，在壓縮一對(duì)加壓板10的狀態(tài)下使用，成為總是賦予電池組電池由彈簧部2產(chǎn)生的力。并且，本例的加壓間隔件1，由于具有配備了多個(gè)上述特殊形狀的薄板彈簧20的彈簧部2，所以，在力沿著壓縮一對(duì)加壓板10的方向作用的情況下，在彈簧部2的特性中顯示出非線性特性。S卩，薄板彈簧20，由于具有中央曲面部21，所以，在賦予薄板彈簧20壓縮力而位移了的情況下，中央曲面部21及端部曲面部22，以其曲率半徑減少而被壓潰的方式變形。由于伴隨著這種變形而發(fā)揮加壓力，所以，薄板彈簧20進(jìn)入從自然狀態(tài)的位移，向負(fù)荷高的一側(cè)位移之后，彈簧常數(shù)降低，發(fā)揮負(fù)荷的增加相對(duì)于彎曲量的增加的比例變小的非線性特性。另外，通過(guò)將經(jīng)由端部曲面部22延伸設(shè)置的基部23固定到加壓板10上，將薄板彈簧20固定到該加壓板10上。因此，在薄板彈簧20伸縮時(shí)，作用點(diǎn)不會(huì)偏移，可以抑制由于摩擦引起的滯后的發(fā)生。因此，薄板彈簧20發(fā)揮滯后少的特性。加壓間隔件1，由于將多個(gè)具有這種非線性特性的薄板彈簧20合并起來(lái)的集合體構(gòu)成彈簧部2，因此，整個(gè)加壓間隔件1具有非線性特性，并且，構(gòu)成滯后少的彈性體。因此， 如圖11所示，在使加壓間隔件1與電池組電池8接觸而賦予一定程度的負(fù)荷、并將彈簧部 2壓縮的狀態(tài)下使用的情況下，即使電池組電池8反復(fù)進(jìn)行膨脹收縮等位移，也可以連續(xù)地對(duì)電池組電池8賦予變動(dòng)少的穩(wěn)定的加壓力。因此，如該圖所示，如果使用加壓間隔件1，則利用比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)就可以構(gòu)成能夠充分發(fā)揮電池組電池8的特性的電池組件7。另夕卜，電池組件7，如圖11所示，例如，可以制成將的在厚度方向(箭頭Y方向)上疊層的多個(gè)電池組電池8容納在由上下左右的頂板71、底板72及兩個(gè)側(cè)板73、74包圍的殼體內(nèi)的電池組件。即，電池組件7是將多個(gè)被加壓構(gòu)件、即電池組電池8夾持并約束在一對(duì)約束構(gòu)件、即頂板71及底板72之間的疊層結(jié)構(gòu)體。在該疊層結(jié)構(gòu)體中，在各個(gè)電池組電池 8之間，夾著上述加壓間隔件1，在對(duì)這些加壓間隔件1賦予負(fù)荷的狀態(tài)下，即，在減少規(guī)定量的厚度的狀態(tài)下，容納到上述殼體內(nèi)。從而，賦予加壓間隔件1內(nèi)的彈簧部2的負(fù)荷，變成作為加壓力作用到上述各個(gè)電池組電池8上的狀態(tài)。
另外，加壓間隔件1，除了如該圖所示，在全部各個(gè)電池組電池8之間各配置一個(gè)加壓間隔件的結(jié)構(gòu)之外，也可以采取這樣的結(jié)構(gòu)，即，直接地或者夾著上述加壓間隔件1之外的間隔件，將多個(gè)電池組電池8疊層，在該疊層體的一端或者兩端疊層配置一個(gè)或者兩個(gè)加壓間隔件1。具體地說(shuō)，也可以制成這樣的結(jié)構(gòu)，即，只在圖11中的疊層體中的間隔件位置1(a)的部分處配置上述加壓間隔件1，在其它間隔件位置1(b) (f)，配置通風(fēng)用的不伸縮的間隔件。另外，在本例中，利用比較長(zhǎng)的薄板彈簧20構(gòu)成彈簧部2，但是，也可以制成將長(zhǎng)度稍短的薄板彈簧連接起來(lái)的結(jié)構(gòu)，或者，不用薄板彈簧，而是采用橫截面形狀為圓形的細(xì)圓棒彈簧。另外，可以借助彈簧的數(shù)目或形狀調(diào)整加壓力。(實(shí)施例2)在本例中，以實(shí)施例1所示的薄板彈簧20為基礎(chǔ)，研究通過(guò)改變各部分的尺寸關(guān)系等，彈簧特性發(fā)生什么樣的變化、及其傾向。首先，使薄板彈簧20的中央曲面部21的突出量D(圖3)變化，測(cè)定行程與負(fù)荷的關(guān)系。當(dāng)加大突出D時(shí)，中央曲面部21的曲率半徑相應(yīng)地縮小，另外，一對(duì)直的部分24構(gòu)成的角度α (圖3)也相應(yīng)地縮小。在圖12中，以橫軸為行程，縱軸為負(fù)荷，用實(shí)線Dl表示上述突出量D大的情況，用實(shí)線D2表示上述突出量D小的情況。如由該圖可以看出的那樣，存在著這樣的傾向，即，突出量D越大，到達(dá)充分獲得非線性特性的區(qū)域所必需的行程變得越大，在獲得非線性區(qū)域的負(fù)荷變得越小。其次，使薄板彈簧20的突出量D相同，使基部23之間的距離W(圖3)變化，測(cè)定行程與負(fù)荷的關(guān)系。圖13中，以橫向?yàn)樾谐?，縱軸為負(fù)荷，用實(shí)線Wl表示上述距離W最大的情況，用實(shí)線W3表示距離W最小的情況，用實(shí)線W2表示距離W在兩者的中間的情況。如可以從該圖看出的那樣，存在著這樣的傾向，即，越加大距離W，達(dá)到充分獲得非線性區(qū)域所必需的行程變得越大，在獲得非線性特性的區(qū)域中的負(fù)荷變得越小。其次，使薄板彈簧20的形狀相同，使板厚t發(fā)生變化，測(cè)定行程與負(fù)荷的關(guān)系。在圖14中，以橫軸為行程，縱軸為負(fù)荷，用實(shí)線tl表示上述板厚t最厚的情況，用實(shí)線t3表示板厚t最薄的情況，用實(shí)線t2表示板厚t在兩者的中間的情況。如可以從該圖看出的那樣，存在著這樣的傾向，即，板厚t越薄，達(dá)到充分獲得非線性特性的區(qū)域所必需的行程變得越大，在獲得非線性區(qū)域區(qū)域中的負(fù)荷變得越小。如果明白了上述尺寸與特性的傾向，則按照所要求的特性，通過(guò)調(diào)整各部分的尺寸等，比較容易地制作所希望的薄板彈簧20。另外，以上的特性，并不局限于薄板彈簧，只要是縱向截面形狀具有向與伸縮方向正交的方向突出的大致圓弧狀的中央曲面部、在該中央曲面部的兩端的延長(zhǎng)部處向與該中央曲面部相反的方向突出的大致圓弧狀的一對(duì)端部曲面部、在和伸縮方向正交的方向上與該端部曲面部的端部大致平行地向上述中央曲面部的突出方向延長(zhǎng)的基部的彈簧，在細(xì)圓棒彈簧等也是同樣的。(實(shí)施例3)本例的加壓間隔件102是改變實(shí)施例1中的加壓板的結(jié)構(gòu)，并且稍稍改變薄板彈簧20的排列，改變組裝方法的加壓間隔件。下面，利用圖15 圖21按照組裝順序說(shuō)明加壓間隔件102的結(jié)構(gòu)。如圖15所示，首先，作為薄板彈簧20，準(zhǔn)備28個(gè)長(zhǎng)度L = 90mm的長(zhǎng)的薄板彈簧。另外，準(zhǔn)備夾持各個(gè)薄板彈簧20的基部23用的長(zhǎng)方形的單體固定板3。作為單體固定板3，由與基部23的外側(cè)面接觸的第一單體固定板31和與基部23的內(nèi)側(cè)面接觸的第二單體固定板32構(gòu)成。它們都是由防繡的不銹鋼構(gòu)成的。第一單體固定板31具有比基部 23的寬度尺寸大的寬度尺寸，第二單體固定板32與第一單體固定板31相比，寬度尺寸小。其次，如圖16、圖17所示，使第一單體固定板31與各個(gè)薄板彈簧20的基部23的外側(cè)面接觸，并且，使第二單體固定板32與基部23的內(nèi)側(cè)面接觸，形成將這三層疊層的狀態(tài)。并且，在長(zhǎng)度方向的五個(gè)部位的焊接部35，將這三層全部電阻焊接起來(lái)。從而，獲得將基部23夾持在單體固定板3上的狀態(tài)。另外，上述電阻焊接，也可以用其它公知的焊接方法代替。其次，如圖18所示，將單體固定板3配置在同一個(gè)面上，利用YAG激光焊接將其鄰接的端部焊接起來(lái)。該YAG激光焊接，也可以由其它公知的焊接方法來(lái)代替(下面，同樣)。 這時(shí)，利用13個(gè)薄板彈簧20，構(gòu)成長(zhǎng)度方向的朝向平行并且使中央曲面部21的突出方向與同一方向相一致的彈簧組。并且，以兩個(gè)彈簧組朝向相互相反方向、中央曲面部21朝向外方的方式配置。其次，如圖19所示，在上述彈簧組的兩端，以該彈簧組與長(zhǎng)度方向正交，并且中央曲面部21的突出方向指向與上述彈簧組相反的外方的方式，各配置一個(gè)薄板彈簧20。在本例中，形成為一個(gè)薄板彈簧20跨過(guò)上述兩個(gè)彈簧組的端部配置的狀態(tài)。并且，通過(guò)YAG激光焊接，將與上述彈簧組正交的薄板彈簧20的單體固定板3焊接到上述彈簧組的單體固定板3上。另外，YAG激光焊接，也可以由TIG焊接(鎢極電弧惰性氣體保護(hù)焊)代替。其次，如圖20所示，準(zhǔn)備覆蓋如上所述接合的單體固定板3全體的大小的固定板 32。固定板32由不銹鋼構(gòu)成。如圖21所示，將該固定板32重疊到上述單體固定板3的外側(cè)面上，利用YAG激光焊接將它們接合起來(lái)。焊接部位是固定板32的背面?zhèn)群蛦误w固定板 3的端部的交界部。在這樣獲得的加壓間隔件102中，將上述單體固定板3和固定板32疊層而成的疊層體，成為加壓板30。獲得的加壓間隔件102發(fā)揮和實(shí)施例1同樣的作用效果。(實(shí)施例4)在本例中，如圖22所示，作為彈簧部203，對(duì)于只由配備兩個(gè)薄板彈簧231的單位結(jié)構(gòu)部構(gòu)成的彈簧結(jié)構(gòu)體103進(jìn)行說(shuō)明。彈簧結(jié)構(gòu)體203，如該圖所示，包括一對(duì)加壓板303和配置在該加壓板303之間的彈簧部203。構(gòu)成彈簧部203的兩個(gè)薄板彈簧231，都具有和實(shí)施例1的薄板彈簧20同樣的縱向截面形狀，包括向和伸縮方向A正交的方向B突出的大致圓弧狀的中央曲面部21、在中央曲面部21的兩端的延長(zhǎng)部處向與中央曲面部21相反的方向突出的大致圓弧狀的一對(duì)端部曲面部22、和使端部曲面部22的端部與和伸縮方向正交的方向B基本上平行地延長(zhǎng)的基部23。另外，對(duì)于功能共同的部分，適當(dāng)?shù)夭捎煤蛯?shí)施例1相同的標(biāo)號(hào)。
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并且，彈簧部203以縱向截面形狀的中央突出部21的突出方向的朝向指向相互相反方向的方式，配置兩個(gè)薄板彈簧231。將正方形的外板331和長(zhǎng)方形的內(nèi)板332組合起來(lái)構(gòu)成加壓板303。如圖22所示，利用外板331和內(nèi)板332夾持各個(gè)薄板彈簧231的基部23，通過(guò)在接合部335處對(duì)該疊層結(jié)構(gòu)全體進(jìn)行翻邊加工，將加壓板303和薄板彈簧231的基部23接
合起來(lái)。只由獲得的單位結(jié)構(gòu)部構(gòu)成的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103，可以原封不動(dòng)地作為各種用途的加壓機(jī)構(gòu)使用。另外，如后面的實(shí)施例6所示，也可以將多個(gè)非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103 組合起來(lái)使用。(實(shí)施例5)如圖23、圖24所示，本例對(duì)于作為彈簧部204只由配備有兩個(gè)細(xì)圓棒彈簧241的單位結(jié)構(gòu)部構(gòu)成的彈簧結(jié)構(gòu)體104進(jìn)行說(shuō)明。如該圖所示，彈簧結(jié)構(gòu)體104包括一對(duì)加壓板304和配置該加壓板304之間的彈簧部204。構(gòu)成彈簧部204的兩個(gè)細(xì)圓棒241的橫截面形狀都是圓形，但是，具有和實(shí)施例1 的薄板彈簧2同樣的縱向截面形狀，包括向和伸縮方向A正交的方向B突出的大致圓弧狀的中央曲面部21 ；在中央曲面部21的兩端的延長(zhǎng)部處向與中央曲面部21相反方向突出的大致圓弧狀的一對(duì)端部曲面部22 ；使端部曲面部22的端部與和伸縮方向正交的方向B大致平行地延長(zhǎng)的基部23。另外，如圖23所示，在上述基部23的前端設(shè)置有向伸縮方向的外側(cè)彎曲的基部豎立設(shè)置部235。彈簧部204以截面形狀的中央突出部21的突出方向的朝向相互指向相反方向的方式排列兩個(gè)細(xì)圓棒241，并固定到加壓板304上。加壓板304呈正方形，具有用于插入上述基部豎立設(shè)置部235的插入孔345。如圖23所示，利用將上述基部豎立設(shè)置部235插入到加壓板304的插入孔345中進(jìn)行釬焊接合的方法，將加壓板304和細(xì)圓棒241固定。只由所獲得的單位結(jié)構(gòu)部構(gòu)成的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體104，可以原封不動(dòng)地作為各種用途的加壓機(jī)構(gòu)使用，或者，也可以將多個(gè)非線性彈簧結(jié)構(gòu)體104組合起來(lái)使用。另外，通過(guò)在上述兩個(gè)細(xì)圓棒彈簧241的各自的相鄰處以相同的姿勢(shì)并列地配置一個(gè)或者多個(gè)細(xì)圓棒彈簧，可以提高耐負(fù)荷。(實(shí)施例6)本例是將多個(gè)實(shí)施例4的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103組合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)加壓間隔件 105的例子。如圖25所示，本例的加壓間隔件105具有面積比非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103的加壓板 303大的一對(duì)共用加壓板351，具有在它們之間夾持16個(gè)非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103的結(jié)構(gòu)。從而，加壓間隔件105的加壓板305成為將共用加壓板351和非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103的加壓板303疊層而成的結(jié)構(gòu)。在圖26中，表示夾持在共用加壓板351之間的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103的配置方向。即，如前述圖22所示，當(dāng)將非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103中的一對(duì)薄板彈簧231的長(zhǎng)度方向表示為箭頭X方向時(shí)，如圖26所示，在紙面上，上端的橫的一列使其長(zhǎng)度方向X朝著上下方向相一致，下端的橫的一列也使其長(zhǎng)度方向X朝著上下方向相一致，它們之間的中央的橫的兩列使其長(zhǎng)度方向X朝著左右方向相一致。在這種情況下，通過(guò)將多個(gè)非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103組合起來(lái)，可以提高整體的耐負(fù)荷，并且，由于多個(gè)非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103的配置方向成為中央突出部21的突出方向的朝向并不完全一致的方向，所以，進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。另外，作為非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103的排列方法，可以采取其它各種排列方法。另外，也可以省略各個(gè)非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103的加壓板303的外板331，制成將薄板彈簧231的基部23直接接合到共用加壓板351上的結(jié)構(gòu)。(實(shí)施例7)本例對(duì)實(shí)施例4的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103進(jìn)行研究其非線性特性的實(shí)驗(yàn)。具體地說(shuō)，利用壓縮實(shí)驗(yàn)裝置(圖中省略)夾持前述圖22所示的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103的一對(duì)加壓板303，以使整個(gè)厚度縮小的方式進(jìn)行壓縮，測(cè)定該壓縮的距離(mm)和這時(shí)產(chǎn)生的加壓力(kg)。測(cè)定結(jié)果示于圖27。該圖中，以橫軸為壓縮了非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103的整體厚度的距離(mm)，縱軸為將產(chǎn)生的加壓力作為負(fù)荷的軸(kg)。該圖所示的曲線表示使壓縮距離從0增加到9mm之后，從9mm減少到0的一個(gè)往復(fù)的情況。如可以從該圖看出的那樣，壓縮距離和負(fù)荷之間沒有比例關(guān)系，表現(xiàn)出非線性特性。另外，可以看出，壓縮距離(彈簧位移)在0 約2mm之間(該圖中P的范圍)，負(fù)荷的增加相對(duì)于壓縮距離的比例比較大，但是，在超過(guò)2mm之后，相對(duì)于壓縮距離的增加而言的負(fù)荷的增加率降低，即使位移，也可以獲得加壓力的變動(dòng)小的加壓特性。進(jìn)而，由該圖可以看出，壓縮距離的增減-往復(fù)的去路和回路的負(fù)荷的值非常接近，滯后非常小。從而，由該圖判斷，至少，如果在壓縮距離2mm 9mm的范圍(該圖中的Q)內(nèi)使用， 則非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103回發(fā)揮非常優(yōu)異的特性。在圖28中，表示觀察非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103的兩個(gè)薄板彈簧231的形狀是如何和壓縮距離的變化一起變化的結(jié)果。在該圖中，表示在將薄板彈簧231的下方的基部23固定的狀態(tài)下，壓縮前的自然狀態(tài)(a)的形狀，壓縮距離為Imm的狀態(tài)(b)的形狀，壓縮距離為2mm的狀態(tài)(c)的形狀， 壓縮距離為3mm的狀態(tài)(d)的形狀，壓縮距離為4mm的狀態(tài)(e)形狀，壓縮距離為5mm的狀態(tài)(f)的形狀。各個(gè)狀態(tài)的中央曲面部21的位置用黑圓強(qiáng)調(diào)地表示。在圖29中，對(duì)應(yīng)于上述(a) (f)的狀態(tài)分別單獨(dú)地表示薄板彈簧231的形狀。 另外，在該圖中，表示中央曲面部21的兩端的延長(zhǎng)部構(gòu)成的角度B和端部曲面部23的兩端的延長(zhǎng)部構(gòu)成的角度A、C的實(shí)際測(cè)量值。另外，全部的角度由各個(gè)中央曲面部21及端部曲面部22之間的拐點(diǎn)處的切線彼此之間的角度定義。如從圖28看出的那樣，非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103顯示出在壓縮距離0 2mm(a c) 的范圍內(nèi)，中央曲面部21進(jìn)行最大的位移，之后的位移量逐漸變小的變形特性。另外，如該圖(b)所示，伴隨著壓縮距離的增加，端部曲面部22以曲率半徑逐漸變小的方式變形，并且，在和伸縮方向正交的方向上，也后退規(guī)定的距離(Y)的量?？梢哉J(rèn)為，這種與伸縮方向正交的方向的位移也影響非線性特性。首先，由圖27及圖29可以看出，在具有非線性彈簧結(jié)構(gòu)體103的加壓間隔件中， 使彈簧伸縮時(shí)的形狀，至少，通過(guò)在能夠保持圖29(c) (f)之間的形狀的方式壓縮的狀態(tài)下使用，會(huì)發(fā)揮優(yōu)異的非線性特性。(實(shí)施例8)如圖30 32所示，本例表示利用非線性彈簧結(jié)構(gòu)體構(gòu)成的加壓間隔件的另外一個(gè)例子。S卩，如該圖所示，本例的加壓間隔件106具有一對(duì)加壓板308、和配置在該加壓板 308之間的彈簧部208。本例的彈簧部208具有12個(gè)薄板彈簧281。薄板彈簧281，與實(shí)施例1的薄板彈簧20 —樣，沿著伸縮方向切斷的截面形狀具有在和伸縮方向正交的方向上突出的大致圓弧狀的中央曲面部21 ；在中央曲面部21的兩端的延長(zhǎng)部處向和該中央曲面部的相反方向突出的大致圓弧狀的一對(duì)端部曲面部22 ；使端部曲面部22的端部與和伸縮方向正交的方向大致平行地向中央曲面部21的突出方向延長(zhǎng)的基部23。另外，薄板彈簧 281，在自然長(zhǎng)度狀態(tài)，在中央曲面部21和端部曲面部22之間具有直線狀的直的部分24。 并且，通過(guò)將基部23分別固定到加壓板308上，將基部23配置在該一對(duì)加壓板308之間。加壓板308以正方形的外板381為主體，通過(guò)在其里側(cè)配置固定薄板彈簧281的基部23用的長(zhǎng)方形的內(nèi)板382而構(gòu)成。如圖30所示，薄板彈簧281的配置，在平面視圖觀察時(shí)，將長(zhǎng)度方向朝向該圖中的上下方向的縱向姿勢(shì)的薄板彈簧，上下各配置4個(gè)，共計(jì)配置8個(gè)，將長(zhǎng)度方向指向圖中左右的橫向姿勢(shì)的薄板彈簧，在左右的側(cè)部各配置2個(gè)，共計(jì)配置4個(gè)。各個(gè)薄板彈簧281利用加壓板308的外板381和內(nèi)板382夾持基部23，將外板 381、基部23及內(nèi)板382重疊而成的疊層結(jié)構(gòu)，在兩個(gè)部位的接合部385處，通過(guò)翻邊加工接合起來(lái)。另外，在下側(cè)的加壓板308上，接合有4個(gè)作為防止一對(duì)加壓板308的間隔過(guò)度縮小用的止動(dòng)件的塊體35。在這種情況下，由于薄板彈簧281比實(shí)施例1的情況少，所以，適合于需要的加壓力比實(shí)施例1小的情況。另外，通過(guò)翻邊加工進(jìn)行加壓板308和薄板彈簧281的固定，所以， 制造變得容易。另外，可以獲得和實(shí)施例1同樣的作用效果。(實(shí)施例9)如圖33所示，本例是將作為本發(fā)明的實(shí)施例的加壓間隔件107應(yīng)用于將多個(gè)電池組電池81疊層而成的電池組件702的例子。如該圖所示，本例的電池組件702具有將多個(gè)電池組電池81夾持并約束在一對(duì)約束構(gòu)件721、722之間的疊層結(jié)構(gòu)體。并且，和作為被加壓構(gòu)件的電池組電池81 —起，將產(chǎn)生對(duì)被加壓構(gòu)件的加壓力用的加壓間隔件107夾在約束構(gòu)件721、722之間。更具體地說(shuō)，如該圖所示，在一對(duì)約束構(gòu)件721、722之間，交替地將電池組電池81 和冷卻用間隔件725疊層，在該疊層方向的一端配置有加壓間隔件107。并且，一對(duì)約束構(gòu)件721、722，利用螺栓728和螺母729將夾持它們的兩組槽形構(gòu)件726、727之間緊固，確保疊層方向的加壓力。
作為上述加壓間隔件107，例如，可以應(yīng)用實(shí)施例1、3、6、8的加壓間隔件1、102、 105、106。另外，即使是和它們不同的結(jié)構(gòu)，如果是包含本發(fā)明的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體的加壓間隔件，就可以采用。并且，加壓間隔件107以壓縮到相當(dāng)于前述的圖27所示的Q的范圍內(nèi)的區(qū)域的狀態(tài)。本例的電池組件702，作為加壓間隔件107，采用有具有上述非線性特性的彈簧構(gòu)成的彈簧部的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體。因此，即使電池組電池81反復(fù)進(jìn)行膨脹收縮等位移，也可以持續(xù)地由加壓間隔件107對(duì)電池組電池81賦予變動(dòng)少的穩(wěn)定的加壓力。因此，可以構(gòu)成能夠充分發(fā)揮電池組電池81的特性的電池組件702。(實(shí)施例10)如圖34所示，本例也是在將多個(gè)電池組電池82疊層而成的電池組件703中采用作為本發(fā)明的實(shí)施例的加壓間隔件108的例子。如該圖所示，本例的電池組件703，具有將多個(gè)電池組電池82夾持約束在一對(duì)約束構(gòu)件731、732之間的疊層結(jié)構(gòu)體。并且，將產(chǎn)生對(duì)被加壓構(gòu)件的加壓力用的加壓間隔件 108和作為被加壓構(gòu)件的電池組電池82 —起夾在約束構(gòu)件731、732之間。如該圖所示，更具體地說(shuō)，在一對(duì)約束構(gòu)件731、732之間，配置直接將多個(gè)電池組電池82疊層的疊層體，在該疊層體的疊層方向的一端配置加壓間隔件108。并且，對(duì)于一對(duì)約束構(gòu)件731、732，將圖中未示出的螺栓及螺母插入并緊固到設(shè)置在這些約束構(gòu)件上的配合孔735、736中。作為上述加壓間隔件108，和實(shí)施例9 一樣，例如可以采用實(shí)施例1、3、6、8的加壓間隔件1、102、105、106。另外，即使在與之不同的結(jié)構(gòu)，如果是包含本發(fā)明的非線性結(jié)構(gòu)體的加壓間隔件，就可以采用。并且，加壓間隔件108，也被設(shè)定在壓縮到相當(dāng)于前述的圖27 所示的Q的范圍內(nèi)的區(qū)域的狀態(tài)。在本例中，作為加壓間隔件108，也采用由具有上述非線性特性的彈簧構(gòu)成的彈簧部的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體，所以，即使電池組電池82反復(fù)進(jìn)行膨脹收縮等位移，也能夠持續(xù)地從加壓間隔件107對(duì)電池組電池82賦予變動(dòng)少的穩(wěn)定的加壓力。
權(quán)利要求
1.一種非線性彈簧結(jié)構(gòu)體，具有一對(duì)加壓板、和配置在該加壓板之間的彈簧部，該彈簧部具有一個(gè)或多個(gè)彈簧，該彈簧的沿著伸縮方向切斷的截面形狀，具有中央曲面部，所述中央曲面部為向與伸縮方向正交的方向突出的大致圓弧狀；一對(duì)端部曲面部，所述一對(duì)端部曲面部為在該中央曲面部的兩端的延長(zhǎng)部處向與該中央曲面部相反方向突出的大致圓弧狀；基部，所述基部是使該端部曲面部的端部在與伸縮方向正交的方向上大致平行地向上述中央曲面部的突出方向延長(zhǎng)而成，通過(guò)將該基部分別固定到上述加壓板上，將該基部配置在所述一對(duì)加壓板之間。
2.如權(quán)利要求1所述的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體，其特征在于，上述彈簧，在未被加壓的自然長(zhǎng)度狀態(tài)下，在和伸縮方向正交的方向上的上述中央曲面部與上述一對(duì)端部曲面部之間的距離比一對(duì)上述基部的間隔小。
3.如權(quán)利要求1或2所述的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體，其特征在于，上述彈簧，在未被加壓的自然長(zhǎng)度狀態(tài)下，在上述中央曲面部與上述端部曲面部之間具有直線狀的直的部分。
4.如權(quán)利要求3所述的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體，其特征在于，上述彈簧，在未被加壓的自然長(zhǎng)度狀態(tài)下，夾著上述中央曲面部的一對(duì)上述直的部分構(gòu)成的角度為鈍角。
5.如權(quán)利要求1 4中任何一項(xiàng)所述的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體，其特征在于，上述彈簧由鈦或鈦合金構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1 5中任何一項(xiàng)所述的具有非線性特性的彈簧結(jié)構(gòu)體，其特征在于，上述彈簧部配備有至少一組單位結(jié)構(gòu)部，所述單位結(jié)構(gòu)部以上述截面形狀的上述中央突出部的突出方向的朝向相互指向相反方向的方式排列兩個(gè)上述彈簧而構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1 6中任何一項(xiàng)所述的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體，其特征在于，構(gòu)成上述彈簧部的上述多個(gè)彈簧，上述截面形狀的上述中央突出部的突出方向的朝向并不完全相同，至少一部分朝向與其它部分不同的方向地排列。
8.如權(quán)利要求1 7中任何一項(xiàng)所述的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體，其特征在于，上述彈簧部具有至少一組以上述截面形狀的配置朝向相同的方式有規(guī)則性地排列多個(gè)上述彈簧而成的彈簧組。
9.如權(quán)利要求1 8中任何一項(xiàng)所述的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體，其特征在于，上述彈簧由薄板彈簧構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求1 8中任何一項(xiàng)所述的具有非線性特性的彈簧結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 上述彈簧由細(xì)圓棒彈簧構(gòu)成。
11.一種加壓間隔件，在將一個(gè)或者多個(gè)被加壓構(gòu)件夾持并約束在一對(duì)約束構(gòu)件之間的疊層結(jié)構(gòu)體中，將該加壓間隔件與上述被加壓構(gòu)件一起夾在上述約束構(gòu)件之間，用于產(chǎn)生對(duì)上述被加壓構(gòu)件的加壓力，其中，該加壓間隔件配備有權(quán)利要求1 10中任何一項(xiàng)所述的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體。
12.如權(quán)利要求11所述的加壓間隔件，其特征在于，上述被加壓構(gòu)件是能夠進(jìn)行電的存儲(chǔ)及放出的電池組電池。
全文摘要
本發(fā)明的非線性彈簧結(jié)構(gòu)體具有一對(duì)加壓板和配置在加壓板之間的彈簧部(2)。彈簧部(2)具有多個(gè)彈簧(20)。彈簧(20)的截面形狀包括向和伸縮方向正交的方向突出的大致圓弧狀的中央曲面部(21)；在中央曲面部(21)的兩端的延長(zhǎng)部處向和中央曲面部(21)相反的方向突出的大致圓弧狀的一對(duì)端部曲面部(22)；使端部曲面部(22)的端部在和伸縮方向正交的方向上大致平行地向中央曲面部(21)的突出方向延長(zhǎng)的基部(23)，通過(guò)分別固定到加壓板上，將基部(23)配置在該一對(duì)加壓板之間。優(yōu)選地，彈簧(20)，在自然長(zhǎng)度狀態(tài)下，在中央曲面部(21)與端部曲面部(22)之間具有直線狀的直的部分(24)。
文檔編號(hào)H01M2/10GK102472346SQ201080030409
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月8日
發(fā)明者伊藤修一, 粉川大輔, 蛇沼光男 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Captex