JP2005322533A - 電池 - Google Patents

Abstract

【課題】工具溝５ｃの内側面の傾斜が開口縁部ほど外向きに緩やかになるように形成することにより、工具７によってこの工具溝５ｃの開口縁部に損傷が生じないようにした電池を提供する。
【解決手段】液口栓５の工具溝５ｃに工具７を挿入して回転させることにより、この液口栓５を蓋２のの注液口２ａに装着する電池において、この液口栓５の工具溝５ｃの内側面における少なくとも回転方向にほぼ直交する面の開口縁部の傾斜が底部よりも外向きに緩やかに形成された構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、注液口を液口栓で塞いだ鉛蓄電池等の電池に関するものである。

自動車用の開放型の鉛蓄電池の構成例を図３に示す。この鉛蓄電池は、電池容器が樹脂製の電槽１と蓋２とで構成されている。電槽１は、隔壁によって内部が６箇所のセルに区切られた方形の容器であり、各セルには、それぞれ発電要素が収納されると共に電解液が充填されている。また、これら６個の発電要素は、電槽１内で直列に接続されている。蓋２は、この電槽１の上端開口部を塞いで封止するものであり、内部の各セルの間も封止するようになっている。また、この蓋２には、正極端子３と負極端子４が設けられ、内部で直列接続された両端の発電要素の極板に接続されている。

上記蓋２には、電槽１の各セルに通じる６箇所の注液口２ａが開口されている。これらの注液口２ａは、鉛蓄電池の製造時に電槽１の各セルに電解液を注入するために使用する他に、使用時にもこの電解液の補水を行うために使用する。また、これらの注液口２ａは、通常時は覆っておく必要があるので、それぞれ液口栓５によって塞がれている。液口栓５は、円板状の本体５ａの下方に突出するねじ部５ｂを注液口２ａに形成されたねじ孔に螺着することにより装着する樹脂製の部品であり、このねじ部５ｂにパッキン６を嵌めて締め付けることにより注液口２ａを封口すると共にねじの緩み防止を行うようになっている。ただし、開放型の鉛蓄電池は、充電時に水の電気分解によって発生するガスを外部に排出しなければならないので、通常は、この液口栓５に設けられた図示しない小孔から各セルの排気を行うようにしている。

上記液口栓５は、図４に示すように、本体５ａの上面に工具溝５ｃが形成されていて、ここに工具７を挿入し回転させることにより、ねじ部５ｂを注液口２ａにねじ込んで締め付けるようになっている。工具溝５ｃは、円板状の本体５ａの直径に沿って形成された溝であり、中央部の溝の深さが最も深く両端に至るほど浅くなった所謂コイン溝と称されるものである。従って、工具７は、金属板の下端部を円弧状にした形状のものを用いる。また、鉛蓄電池の一般ユーザは、このような専用工具に代えて硬貨等を利用することもできる。なお、この例では、説明を簡単にするために、工具溝５ｃがマイナス形状の溝である場合を示すが、一般的にはプラス（十字）形状の溝のものを用いることも多い（例えば、特許文献１参照。）。ただし、このようなプラス形状の溝も、上記と同様の構造のマイナス形状のコイン溝を２本直角に交差させたものにすぎない。

ところが、上記液口栓５は、注液口２ａに装着する際に、図５に示すように、工具溝５ｃに挿入された工具７が回転すると、この工具溝５ｃの両端部付近の内側面に大きなトルクが加わるので、工具７が樹脂製の工具溝５ｃの開口縁部に食い込んで内側面を窪ませたり、この窪みにより本体５ａの平坦な上面に盛り上がりを生じさせて損傷を与えるという問題があった。

従って、例えば製造時の組み立て工程で、工具７により液口栓５の工具溝５ｃにこのような損傷が加えられると、出荷前の外観検査によって外観不良と判断されるおそれがある。特に、工具溝５ｃが一定の深さを有する溝ではなく、上記のように底面が両端に至るほど浅くなるコイン溝である場合には、この工具溝５ｃの両端側ほど加わるトルクが大きくなると同時に工具７の挿入も浅くなるので、開口縁部が損傷を受け易くなる。

また、鉛蓄電池のユーザが補水のために液口栓５の着脱を行った場合にも、このような工具溝５ｃに損傷が発生し外観上の見栄えが悪くなる。しかも、このようにユーザが液口栓５の着脱を行う場合には、専用工具ではなく硬貨等を用いることが多いので、この硬貨等の挿入が不十分になったり斜めに挿入されることにより、大きな損傷が生じ易くなる。即ち、樹脂製の液口栓５は、成形加工時の型抜きを容易にするために、実際の工具溝５ｃの内側面は、本体５ａの上面に対して完全な垂直面とはせずに、図５に示すように、底部から上方の開口縁部にかけて僅かに外向きに傾斜した平面としているので、工具７を正確に垂直に奥まで挿入して回転させれば、大きなトルクはこの内側面の奥部にのみ加わり、開口縁部に損傷を与えるようなことにはならないが、ユーザが硬貨等を不十分に挿入させたり斜めに挿入すると、この硬貨等が開口縁部に当たって大きな損傷を与える可能性が高くなる。さらに、工具溝５ｃをプラス形状とし、工具７も同様のプラス形状のものを用いれば、各内側面に加わる力を半減させて損傷を低減させることができるが、ユーザが硬貨等を用いた場合には、マイナス形状の工具溝５ｃの場合と同じことになる。
実開平５−９２９６５号公報（第３図）

本発明は、工具凹部の内側面の傾斜が開口縁部ほど外向きに緩やかになるように形成することにより、工具によってこの工具凹部の開口縁部に損傷が生じるという問題を解決しようとするものである。

請求項１の発明は、液口栓の工具凹部に工具を挿入して回転させることによりこの液口栓を電池容器の注液口に装着する電池において、この液口栓の工具凹部の内側面における少なくとも回転方向にほぼ直交する面の開口縁部の傾斜が底部よりも外向きに緩やかに形成されたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、液口栓の工具凹部に工具を挿入して回転させた場合に、この工具が工具凹部の奥部で内側面に当接して大きなトルクを加えることになるので、開口縁部の角に大きなトルクが加わったときのように容易に窪むようなことがなくなり、損傷を受け難くなる。また、この工具が工具凹部の内側面の奥部を窪ませたとしても、開口縁部まで窪んだり、液口栓の上面が盛り上るようなおそれが生じないので、外観上の見栄えが悪くなるようなこともなくなる。しかも、工具が斜めに挿入されたとしても、この工具が工具凹部の開口縁部に当接して損傷を与えるようなおそれが少なくなり、工具凹部の幅が狭くなる底部にまで挿入することにより、傾いた工具の向きを真っ直ぐに修正することもできるようになる。

以下、本発明の最良の実施形態について図１〜図２を参照して説明する。なお、これら図１〜図２においても、図３〜図５に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。

本実施形態は、従来例と同様に自動車用の開放型の鉛蓄電池について説明する。この鉛蓄電池は、液口栓５を除けば、従来例と同じ構成のものである。また、液口栓５も、円板状の本体５ａの下方にねじ部５ｂが突出し、この本体５ａの平坦な上面にマイナス形状の工具溝５ｃが形成された樹脂製の部品であるという構成は、従来例と同様である。

しかしながら、本実施形態の鉛蓄電池の液口栓５は、工具溝５ｃの幅が、単に樹脂成形の際の型抜きのために、底部に比べて開口縁部の方が広くなるだけでなく、図１に示すように、この工具溝５ｃの幅の広がり方が底部に比べて開口縁部の方が大きくなるようにしている。つまり、この工具溝５ｃの幅方向で向かい合う両側の内側面は、底部では、従来と同様に、樹脂成形の際の型抜きのために、僅かに上方ほど外向きに傾斜した平面となっているが、開口縁部では、上方ほどさらに外向きに緩やかに傾斜した平面となっていて、この内側面の傾斜が上下で２段階に変化するようになっている。工具溝５ｃの内側面が上方ほど外向きに傾斜しているとは、向かい合う内側面が本体５ａの上面に対して垂直な面よりも上方ほど互いに離反する方向（溝幅が広がる方向）に傾斜した面となっていることをいう。また、工具溝５ｃの幅方向で向かい合う両側の内側面は、この工具溝５ｃの内側面における液口栓５の回転方向にほぼ直交する面であって、この工具溝５ｃに挿入した工具７が着脱のために左右に回転すると大きなトルクが加わることとなる面である。なお、本実施形態では、工具溝５ｃにコイン溝を用いているので、この工具溝５ｃの長手方向で向かい合う内側面は、底面との境界がない円筒面の両端部からなり、上方ほど外向きではあるが徐々に垂直に近づく急な傾斜の曲面となる。そして、この工具溝５ｃの長手方向で向かい合う内側面には、工具７の回転によるトルクが加わることはない。

上記構成によれば、液口栓５の工具溝５ｃに工具７を奥まで挿入すると、底部では、溝幅が狭いので、この幅方向で向かい合う内側面と工具７と間にほとんど隙間は生じないが、開口縁部では、溝幅が広がるので、内側面と工具７との間の隙間も広くなる。しかも、これらの内側面は、単に上方ほど外向きの傾斜平面ではなく、傾斜角度が段階的に緩やかになる２つの傾斜平面によって構成されるので、開口縁部での工具７との間の隙間がさらに大きく十分に広がる。従って、工具７を回転させると、この工具７は、工具溝５ｃの開口縁部ではなく、それより下方の奥部で内側面に当接して大きなトルクを加えることになる。つまり、工具溝５ｃの幅方向で向かい合う内側面が、従来のように、それぞれ上方ほど外向きに傾斜した単一の平面で構成されている場合には、工具７を真っ直ぐ正確に挿入することにより底部にのみ大きなトルクを加えることは可能ではあるが、この工具７が少しでも傾くと、いずれか一方の内側面に沿うようになり、開口縁部でも隙間がなくなるので大きなトルクがこの開口縁部に加わることになる。また、工具７がマイナスドライバのように先端ほど薄くなっている場合には、この工具７を真っ直ぐに挿入しても、同様に開口縁部に大きなトルクが加わることがある。しかし、本実施形態のようにこれらの内側面の傾斜が２段階に緩やかになっていれば、工具７が傾くことにより底部で一方の内側面に沿うようになったとしても、この内側面の開口縁部との間には隙間が確実に確保されるので、この開口端部に大きなトルクが加わるおそれはなくなる。また、工具７がそれ以上に傾いたとしても、底部に挿入する際に、この工具７の傾きを修正して真っ直ぐになるようにガイドすることもできる。そして、特にユーザ等が硬貨等のように専用のものではない工具を用いて液口栓５の着脱を行う行う場合に、特に有効な構造となる。

以上説明したように、本実施形態によれば、工具７の大きなトルクが工具溝５ｃの内側面における奥部の面にのみ加わるので、この部分が容易に窪むようなことがなくなり、損傷を受け難くなる。また、この工具７が工具溝５ｃの内側面を窪ませたとしても、溝内の奥部が損傷を受けるだけであるため、外観上の見栄えが悪くなるようなこともなくなる。

なお、上記実施形態では、工具溝５ｃにおける幅方向で向かい合う内側面の傾斜が底部から開口縁部にかけて２段階に変化する場合を示したが、３段階以上の多段階に変化してもよく、曲面状に無段階に変化するものであってもよい。また、上記実施形態では、型抜きのために、この工具溝５ｃの内側面が底部でも僅かに傾斜している場合を示したが、製造上に支障がなければ、底部では垂直面であってもよい。さらに、上記実施形態のように工具溝５ｃの深さが長手方向の位置によって変わる場合には、ある程度深さのある部分でのみ内側面の傾斜が変化するようになっていてもよい。

また、上記実施形態では、工具溝５ｃの幅方向で向かい合う内側面の開口縁部の傾斜が長手方向の位置にかかわりなく一律に緩やかになる場合を示したが、液口栓５の回転中心から遠ざかる位置ほどこの傾斜がさらに大きく緩やかになるようにすることもできる。これは、工具溝５ｃにおける回転中心付近では、工具７の回転によるトルクも小さくなるので、開口縁部が損傷を受けるおそれもほとんどないからである。

また、上記実施形態では、マイナス形状の工具溝５ｃについて説明したが、図２（ａ）に示すようなプラス形状の工具溝５ｃの場合にも同様に実施可能であり、この溝形状は限定されない。さらに、上記実施形態では、工具溝５ｃがコイン溝である場合を示したが、深さが一定の通常の溝であってもよく、この場合には、長手方向で向かい合う両端の内側面は傾斜を変化させる必要はない。しかも、この工具溝５ｃは、長手方向の両端が円板状の本体５ａの外周側面に達していてもよい。

また、液口栓５には、任意構造の工具を挿入して回転によりトルクを加えることができるような工具凹部が形成されていればよく、例えば図２（ｂ）に示すような２個の工具穴５ｄ，５ｄが形成されていてもよい。このような円形の工具穴５ｄ，５ｄの内側面は、底部では垂直な円筒面、又は、上方ほど僅かに広がったテーパ面とし、開口縁部の傾斜がさらに外向きに緩やかになっていればよい。ただし、このような内側面は、液口栓５の回転中心からの放射方向（半径方向）とほぼ直交する面では、工具７によるトルクが加えられることはないので、この内側面における回転方向にほぼ直交する面の傾斜だけが変化するようになっていてもよい。さらに、このような工具穴５ｄを用いる場合にも、この工具穴５ｄの形成個数や穴形状は限定されない。

また、上記実施形態では、円板状の本体５ａの下方にねじ部５ｂが突出した構造の液口栓５を示したが、この液口栓５の形状や構造も任意である。即ち、例えば本体５ａは多角形状であってもよく、上面は平坦である必要もない。ちなみに、この本体５ａの上面が平坦でない場合に、工具凹部の内側面が垂直であるということは、この内側面が液口栓５の回転軸方向に沿うことを意味する。さらに、この液口栓５は、ねじ部５ｂが注液口２ａに螺着する構造に限らず、この注液口２ａに挿入して回転させることにより装着する構造であればどのようなものでもよく、例えばスワンねじ（電球のスワンベース口金と同様の着脱構造）を用いることもできる。さらに、開放型の鉛蓄電池の排気を行うための小孔は、この液口栓５に形成してもよいし、蓋２等の他の場所に形成してもよい。

また、上記実施形態では、開放型の鉛蓄電池について説明したが、密閉型鉛蓄電池（シール鉛蓄電池）やその他の電池であっても、注液口を回転式の液口栓で封口する場合には、同様に実施可能である。そして、このような密閉型鉛蓄電池等では、排気のための小孔も不要となる。さらに、上記実施形態では、電池容器が電槽１と蓋２からなる場合を示したが、この電池容器の構造も任意である。

本発明の一実施形態を示すものであって、液口栓の工具溝の構造を示す縦断面正面図である。 本発明の一実施形態を示すものであって、液口栓の他の実施例を示す斜視図である。 開放型の鉛蓄電池の全体斜視図である。 工具を用いて液口栓を装着する方法を説明する斜視図である。 従来例を示すものであって、図４におけるＡ−Ａ矢示の液口栓の縦断面正面図である。

符号の説明

１ 電槽
２ 蓋
２ａ 注液口
５ 液口栓
５ａ 本体
５ｃ 工具溝
５ｄ 工具穴
７ 工具

Claims (1)

1. 液口栓の工具凹部に工具を挿入して回転させることによりこの液口栓を電池容器の注液口に装着する電池において、
   この液口栓の工具凹部の内側面における少なくとも回転方向にほぼ直交する面の開口縁部の傾斜が底部よりも外向きに緩やかに形成されたことを特徴とする電池。

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