JP3244341U - 液面計及び荷役車用組電池 - Google Patents

Abstract

【課題】補液警告灯の発光を広角の範囲から視認できると共にユーザに対して効果的な警告ができる、液面計及び荷役車用組電池を提供する。【解決手段】液面計５０は、電源灯５７Ａと、電源灯５７Ａとは異なる色の光を発光する補液警告灯５７Ｂと、電源灯５７Ａと補液警告灯５７Ｂとが設けられる表示面５３と、電源灯５７Ａ及び補液警告灯５７Ｂを制御する制御基板６１と、を備える。電源灯５７Ａ及び補液警告灯５７Ｂは、表示面５３の略中央部に配置されている。制御基板６１は、補液警告灯５７Ｂを点灯又は点滅させる際に電源灯５７Ａを消灯させる。【選択図】図３

Description

本考案は、液面計及び荷役車用組電池に関する。

フォークリフト、ゴルフカート等の車両に搭載される組電池が知られている。例えば、非特許文献１には、複数の鉛蓄電池が鉄製の筐体（収納ケース）に収容され、鉛蓄電池を直列に接続した組電池が開示されている。このような組電池には、鉛蓄電池の液面状態を監視する液面計が設けられている。液面計は、緑色の光を発する電源灯と赤色の光を発する補液警告灯とを備えている。電源灯の発光は、作動していることを示し、補液警告灯の発光は、鉛蓄電池が補水時期にあることを示す。ここでいう発光には、点灯及び点灯を含む。ユーザは、補液警告灯の発光を確認することで、鉛蓄電池が補水時期にあることを認識している。

電気車用バッテリー ＳＵＰＥＲ＜ＬＩＦＴＴＯＰ＞ＥＣＯ バッテリーフォークリフト用 エナジーウィズ株式会社 カタログ作成年月 ２０２２年５月 Ｎｏ．ＢＱ－６０２Ａ

上記従来の液面計では、電源灯と補液警告灯とが一方向（例えば幅方向）に離間して配列されているため、例えば、電源灯及び補液警告灯の配列方向の一方である側方の電源灯から液面計を見た時には（図５の従来例１参照）、補液警告灯が見えにくい範囲が大きくなり、広角範囲からの視認性に課題があった。車両に搭載される組電池に設けられる液面計は、他の構成物に対する配置の関係から、液面計を正面から見ることができず側方からしか見ることができない場合もある。また、上記従来の液面計では、電源灯は常時点灯しているため、補液警告灯が点滅（点灯）したとしてもユーザへの警告効果が薄れる恐れがあった。

そこで、本考案の目的は、補液警告灯の発光を広角の範囲から視認できると共にユーザに対して効果的な警告ができる、液面計及び荷役車用組電池を提供することにある。

本考案に係る液面計は、電源灯と、電源灯とは異なる色の光を発光する補液警告灯と、電源灯と補液警告灯とが設けられる表示面と、電源灯及び補液警告灯を制御する制御部と、を備え、電源灯及び補液警告灯は、表示面の略中央部に配置されており、制御部は、補液警告灯を点灯又は点滅させる際に電源灯を消灯させる。

この構成の液面計では、表示面の略中央部に配置される電源灯及び補液警告灯は、中央部から離れた位置に配置される電源灯及び補液警告灯と比べて、広角の範囲から視認が可能となる。また、この構成の液面計では、電源灯と補液警告灯とでは、点灯又は点滅する光の色が異なっているため、ユーザは補液警告灯が点灯又は点滅していることを明確に認識できる。この結果、補液警告灯を広角の範囲から視認できると共にユーザに対して効果的な警告ができる。

本考案に係る液面計では、電源灯及び補液警告灯は、カバー部に覆われた状態で表示面の略中央部に配置されてもよい。この構成の液面計では、表示面の略中央部に配置されるカバー部に覆われる電源灯及び補液警告灯は、中央部から離れた位置に配置される電源灯及び補液警告灯と比べて、広角の範囲から視認が可能となる。

本考案の液面計は、表示面の周囲を囲うと共に表示面から突出する第一枠部を更に備え、カバー部は、その頂部が表示面と第一枠部の端面との間に位置するように、又は、表示面と面一となるように、形成されてもよい。この構成では、何らかの物体が表示面側に接触したときに、表示面に形成されるカバー部ひいては電源灯及び補液警告灯が損傷することを抑制できる。

本考案の液面計は、カバー部の周囲を囲うと共に表示面から突出する第二枠部を更に備え、カバー部は、その頂部が表示面と第二枠部の端面との間に位置するように、又は、表示面と面一となるように、形成されてもよい。この構成では、表示面よりも面積が小さな物体が表示面側に接触したときに、表示面に形成されるカバー部ひいては電源灯及び補液警告灯が損傷することを抑制できる。

本考案の荷役車用組電池は、電気的に接続された複数の蓄電池と、上記の液面計と、を備え、液面計は、複数の蓄電池における少なくとも一つの蓄電池の液面を検知するように設けられてもよい。この構成の荷役車用組電池では、組電池を構成する蓄電池が補水時期にあることをユーザに報知できる。

本考案によれば、補液警告灯の発光を広角の範囲から視認できると共にユーザに対して効果的な警告ができる。

図１は、実施形態に係る組電池を示す斜視図である。 図２は、図１に含まれる蓄電池を示す斜視図である。 図３は、図１に含まれる液面計を示す正面図である。 図４（Ａ）は、図３に示される液面計を側方から見た側面図であり、図４（Ｂ）は、図３の液面計を斜め側方から斜視図である。 図５は、図３に示される液面計の視認範囲と従来の液面計の視認範囲とを示す説明図である。 図６は、変形例に係る液面計を示す正面図である。

以下、添付図面を参照して、本考案の一側面の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１に示される組電池（荷役車用組電池）１００は、同種類の単電池を複数有するパック電池であり、例えば、電動フォークリフト等の荷役車の電動車（もしくは電気車）の主電源、及び停電時等に利用されるバックアップ用電源等に用いられる。組電池１００は、複数の蓄電池１と、筐体２０と、液面計５０と、接続部７０と、を備える。

筐体２０は、複数の蓄電池１を収容する。筐体２０は、導電性を有する部材によって形成されている。筐体２０は、有底筒状に形成されている。筐体２０は、例えば金属板もしくは合金板によって形成されている。本実施形態では、筐体２０は、平面視にて長方形状を有しているが、多角形状を有してもよいし、円形状を有してもよいし、楕円形状を有してもよい。以下では、平面視にて短辺が延在する方向を第一方向Ｘとし、長辺が延在する方向を第二方向Ｙとし、第一方向Ｘ及び第二方向Ｙに直交する方向を第三方向Ｚとする。本実施形態では、第三方向Ｚは上下方向（鉛直方向）に相当し、且つ、第三方向Ｚから見ることは、平面視に相当する。

本実施形態の筐体２０には、合計２４個の蓄電池１が収容されている。隣り合う蓄電池１同士は、複数の接続部材２３によって電気的に接続される。接続部材２３は、例えば、隣り合う蓄電池１の両方に接続される導電部と、当該導電部を保護する保護部とを有する。本実施形態では、複数の接続部材２３を用いることによって、複数の蓄電池１が直列接続されているが、これに限られない。複数の蓄電池１は、互いに並列接続されてもよい。

ここで、図２を参照しながら、蓄電池１の構造を説明する。図２に示されるように、蓄電池１は、例えば、鉛蓄電池である。本実施形態では、蓄電池１は、例えば、クラッド式電極を備えるクラッド式鉛蓄電池である。蓄電池１は、電極群３と、正極端子５Ａと、負極端子５Ｂと、補水栓６と、ケース７とを備える。ケース７は、本体８と、蓋９とを有する。

本体８は、有底筒状に形成された電槽である。本体８は、例えばポリプロピレン等の材料で形成されている。本体８は、電極群３及び電解液を収容する。蓋９は、本体８の開口部を覆い、蓄電池１の上面を構成している。蓋９には、正極端子５Ａと、負極端子５Ｂと、補水栓６とが設けられる。補水栓６は、正極端子５Ａと負極端子５Ｂとの間に設けられる。

電極群３は、複数の極板の集合体であり、複数の正極１０と、複数の負極１２と、複数のセパレータ１３とを有する。電極群３では、正極１０と負極１２とが交互に配置されている。隣り合う正極１０と負極１２との間には、セパレータ１３が位置する。このため、正極１０、セパレータ１３及び負極１２は、所定方向において順に重なる。本実施形態では、電極群３において、正極１０、負極１２及びセパレータ１３の配列方向（以下、単に「配列方向」もしくは「積層方向」と称することもある）の端部には、負極１２が配置されている。加えて、正極１０と、負極１２と、セパレータ１３との集合体は、電池用電極群（極板群）とも呼称される。電極群３及び電解液が本体８に収容されるとき、電解液は、正極１０とセパレータ１３との隙間、セパレータ１３内等に存在する。なお、上記配列方向（積層方向）は、第一方向Ｘに相当する。

正極１０は、例えば、クラッド式正極板である。蓄電池１においては、各正極１０は、正極端子５Ａと電気的に接続されている。各正極１０と正極端子５Ａとは、正極ストラップ１７によって電気的に接続されている。正極１０は、集電体と、集電体の一部を収容する複数の筒状体１５（チューブ）と、筒状体１５に収容される正極材と、集電体に装着される上部連座及び下部連座と、を有する。集電体の構成材料は、導電性材料であればよく、例えば、鉛－カルシウム－錫系合金、鉛－アンチモン－ヒ素系合金等の鉛合金が挙げられる。鉛合金は、セレン、銀、ビスマス等を含んでもよい。

複数の筒状体１５は、活物質保持用チューブ（クラッドチューブ）群を構成する絶縁部材である。活物質保持用チューブ群は、いわゆる「ガントレット」とも称される筒状の多孔体チューブの集合体である。このため、各筒状体１５には、複数の孔が設けられる。本実施形態では、筒状体１５の厚さは均一であるが、これに限られない。各筒状体１５は、第三方向Ｚに沿って延在しており、対応する集電体の芯金を収容する。各筒状体１５は、例えば樹脂成形物である。

正極材は、芯金と共に、筒状体１５の内部に充填されている。正極材は、筒状体１５の内部にて芯金を囲っている。正極材は、活物質を含む。活物質には、化成後の活物質及び化成前の活物質の原料の双方が包含される。正極材は、化成後の活物質を含有している。化成後の正極材は、例えば、正極活物質の原料を含む。本実施形態では、正極材は、正極活物質と、添加剤とを含み得る。正極活物質は、例えば、鉛粉、鉛丹等である。添加剤としては、炭素材料、又は、補強用短繊維等が挙げられる。化成後の正極活物質は、例えば二酸化鉛等である。

上部連座は、集電体の連結部に装着される絶縁構造体であり、第三方向Ｚから見て連結部を覆う。上部連座は、第三方向Ｚにおける各筒状体１５の一端を封止する。下部連座は、集電体の複数の芯金に装着される絶縁構造体である。下部連座は、例えば、集電体の芯金を、絶縁性を有する樹脂部材に挿入及び嵌合することによって、集電体に装着される。下部連座は、第三方向Ｚにおける各筒状体１５の他端を封止する。これにより、正極１０における各筒状体１５の位置が、上部連座及び下部連座によって固定される。

負極１２は、蓄電池１における負極板であり、負極端子５Ｂと電気的に接続されている。各負極１２と負極端子５Ｂとは、負極ストラップ１８によって電気的に接続されている。負極１２は、集電体と、負極材とを有する。集電体は、例えば鋳造によって形成され、負極材を保持する負極格子体と、負極ストラップ１８に電気的に接続される耳部と、を有する。負極材は、負極活物質と、添加剤とを含み得る。負極活物質は、例えば、海綿状鉛等である。添加剤としては、硫酸バリウム、炭素材料、リグニン、又は、補強用短繊維等が挙げられる。

セパレータ１３は、正極１０と負極１２との短絡を防止するための電池用部材（電池用セパレータ）である。セパレータ１３は、正極１０と負極１２との間を電気的には絶縁する一方でイオンを透過させ、且つ、正極１０側における酸化性及び負極１２側における還元性に対する耐性を備えるものであれば、特に制限されない。このようなセパレータ１３の材料（材質）としては、ガラス繊維、樹脂、無機物等が挙げられる。

液面計５０は、蓄電池１の本体８に収容された電解液の液面の位置を監視する。より詳細には、液面計５０は、電解液の液面位置が所定位置を下回ったときにユーザにその旨を報知する。液面計５０は、複数の蓄電池１における少なくとも一つの蓄電池１の液面を検知するように設けられる。本実施形態では、液面計５０は、複数の蓄電池１における一つの蓄電池１の液面を検知するように設けられる。図１に示されるように、液面計５０は、筐体２０の側面に取り付けられている。液面計５０は、例えば両面テープによって筐体２０に取り付けられる。図３及び図４に示されるように、液面計５０は、本体部５１と、電源灯５７Ａと、補液警告灯５７Ｂと、液面検知部６０と、を備える。

本体部５１は、直方体の箱状体であり、電源灯５７Ａ、補液警告灯５７Ｂ及び液面検知部６０の一部を収容又は支持する。本体部５１は、耐酸性のある熱可塑性樹脂（例えば、ＡＢＳ樹脂、ＰＰ樹脂）等の材料によって形成されている。本体部５１の一つの面は平坦な表示面５３として構成される。表示面５３の略中央部には、電源灯５７Ａ及び補液警告灯５７Ｂを覆う光透過性のカバー部５９が設けられている。例えば、カバー部５９は、カバー部５９の少なくとも一部が表示面５３の重心位置と重なるように配置されてもよい。また、カバー部５９（又は電源灯５７Ａ及び補液警告灯５７Ｂ）は、例えば、カバー部５９（又は電源灯５７Ａ及び補液警告灯５７Ｂ）が表示面５３の縦方向（Ｚ方向）における中心位置から縦方向に表示面５３の縦全体の長さの１５％（望ましくは１０％）の範囲内かつ横方向（Ｙ方向）における表示面５３の中心位置から横方向に表示面５３の横全体の長さの１５％（望ましくは１０％）の範囲内に配置されてもよい。カバー部５９は、扁平なドーム状に形成されている。カバー部５９は、例えば、ＰＣ樹脂等の材料によって形成されている。電源灯５７Ａ及び補液警告灯５７Ｂから発光される光はカバー部５９を透過する。このような構成の液面計５０は、電源灯５７Ａ及び補液警告灯５７Ｂの発光によって、カバー部５９が発光しているように見える。

表示面５３には、表示面５３の周囲を囲うと共に表示面５３から突出する第一枠部５５が設けられている。第一枠部５５の表示面５３からの突出量は、例えば、０．５ｍｍ～５．０ｍｍである。カバー部５９は、その頂部５９Ａが表示面５３と第一枠部５５の端面５５Ａとの間に位置するように、又は、表示面５３と面一となるように、形成される。本実施形態では、カバー部５９は、その頂部５９Ａが表示面５３と第一枠部５５の端面５５Ａとの間に位置するように形成されており、カバー部５９における頂部５９Ａの表示面５３からの突出量は、例えば、０．５ｍｍ～５．０ｍｍである。端面５５Ａは、平面であっても曲面であってもよい。端面５５Ａが曲面であるときの第一枠部５５の突出量とは、表示面５３と、表示面５３から最も突出した地点である頂部との距離をいう。

電源灯５７Ａの点灯は、液面計５０が正常に作動していることを示す。電源灯５７Ａは、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。本実施形態の電源灯５７Ａは、緑色の光を発光する。補液警告灯５７Ｂの点滅は、蓄電池１が補水時期であることを示す。補液警告灯５７Ｂは、例えばＬＥＤである。本実施形態の補液警告灯５７Ｂは、電源灯５７Ａの発光色とは異なる赤色の光を発光する。電源灯５７Ａ及び補液警告灯５７Ｂは、Ｙ方向に並べて配置される。電源灯５７Ａの点灯及び補液警告灯５７Ｂの点滅は、後段にて詳述する制御基板（制御部）６１によって制御される。

液面検知部６０は、液面が所定位置にあるか否かを検知する構成であってもよいし、液面位置を検知する構成であってもよい。液面検知部６０は、図示しないセンサ及び制御基板６１と、配線６３とを主に含んで構成される。制御基板６１は、電源灯５７Ａの点灯及び補液警告灯５７Ｂの点滅を制御する。制御基板６１は、補液警告灯５７Ｂを点灯又は点滅させる際に電源灯５７Ａを消灯させる。

接続部７０は、荷役車に搭載されたモータ及び制御装置等に接続され、複数の蓄電池１からモータ及び制御装置等に電力を供給する。

上記実施形態の液面計５０における作用効果について説明する。上記実施形態の液面計５０では、表示面５３の略中央部に配置されるカバー部５９に覆われる電源灯５７Ａ及び補液警告灯５７Ｂは、表示面５３の中央部から離れた位置に電源灯５７Ａ及び補液警告灯５７Ｂが配置される場合と比べて、広角の範囲から視認が可能となる。

具体的には、図５に示されるように、電源灯及び補液警告灯が表示面の中央部から離れた状態で配列されると共に、表示面の周囲を囲い、表示面から突出する第一枠部が形成された構成の液面計（従来例１）に比べて、本実施形態の液面計５０は、図４（Ｂ）に示されるように、側方側（図５の矢印側）からカバー部５９を見ることができる範囲が広がる。これにより、従来例１の構成の液面計１５０における視認範囲Ｓ１に比べて、本実施形態の構成の液面計における視認範囲Ｓの方が広くなる。また、電源灯５７Ａ及び補液警告灯５７Ｂが表示面５３の中央部から離れた状態に配列されると共に、電源灯５７Ａ及び補液警告灯５７Ｂのそれぞれを囲い、表示面５３から突出する二つの第三枠部２５５，２５５が形成された構成の液面計２５０（従来例２）に比べて、本実施形態の液面計５０は、図４（Ｂ）に示されるように、側方側（図５の矢印側）からカバー部５９を見ることができる範囲が広がる。これにより、従来例２の構成の液面計２５０における視認範囲Ｓ２に比べて、本実施形態の構成の液面計５０における視認範囲Ｓの方が広くなる。

また、この構成の液面計５０では、補水時期ではないものの正常に動作しているときと、補水時期であるときとでは、カバー部５９を介して出射される光の色が異なっているので、ユーザは蓄電池１が補水時期にあることを明確に認識できる。この結果、補水時期であることを示す補液警告灯５７Ｂの点滅を広角の範囲から視認できると共にユーザに対して効果的な警告ができる。

上記実施形態の液面計５０のカバー部５９は、その頂部５９Ａが表示面５３と第一枠部５５の端面５５Ａとの間に位置するように形成されている。これにより、何らかの物体が表示面５３側に接触したときに、表示面５３に形成されるカバー部５９ひいては電源灯５７Ａ及び補液警告灯５７Ｂが損傷することを抑制できる。

上記実施形態の組電池１００では、液面計５０が複数の蓄電池１における一つの蓄電池１の液面を検知するように設けられている。これにより、組電池１００では、組電池１００を構成する一つの蓄電池１が補水時期にあることをユーザに報知できる。

以上、一実施形態について説明したが、本考案は、上記実施形態に限られない。考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記実施形態の液面計５０には、表示面５３の周囲を囲う第一枠部５５が設けられている例を挙げて説明したが、この構成に代えて又は加えて、図６に示されるように、カバー部５９の周囲を囲うと共に表示面５３から突出する第二枠部１５５を更に備えてもよい。また、カバー部５９は、その頂部５９Ａが表示面５３と第二枠部１５５の端面１５５Ａとの間に位置するように、又は、表示面５３と面一となるように、形成されてもよい。このような変形例では、表示面５３よりも面積が小さな物体が表示面５３側に接触したときに、表示面５３に形成されるカバー部５９ひいては電源灯５７Ａ及び補液警告灯５７Ｂが損傷することを抑制できる。

上記実施形態及び上記変形例の液面計５０の本体部５１は、直方体状に形成されている例を挙げて説明したが、例えば立方体状、円柱体状に形成されてもよい。また、カバー部５９に覆われる電源灯５７Ａ及び補液警告灯５７Ｂは、Ｙ方向に配列される例を挙げて説明したが、Ｚ方向に配列されてもよいし、Ｚ方向からずれた斜め方向に配列されてもよい。

上記実施形態及び上記変形例では、電源灯５７Ａ及び補液警告灯５７Ｂがカバー部５９に覆われている例を挙げて説明したが、電源灯５７Ａ及び補液警告灯５７Ｂはカバー部５９に覆われずにそれぞれ表示面５３から露出していてもよい。

上記実施形態及び上記変形例では、電源灯５７Ａ及び補液警告灯５７Ｂがそれぞれ別々に設けられている例（すなわち二灯設けられている例）を挙げて説明したが、上記の電源灯５７が発光する光の色と、補液警告灯５７Ｂが発光する光の色との二色を切り替え可能に構成された一灯のＬＥＤ等の灯部が設けられてもよい。

上記実施形態の電源灯５７Ａは緑色に発光し、補液警告灯５７Ｂは赤色に発光する例を挙げて説明したが、これに限定されない。電源灯５７Ａと補液警告灯５７Ｂとが発光する光の色は、互いに異なっておればよい。

１…蓄電池、２０…筐体、５０…液面計、５３…表示面、５５…第一枠部、５５Ａ…端面、５７Ａ…電源灯、５７Ｂ…補液警告灯、５９…カバー部、５９Ａ…頂部、６０…液面検知部、６１…制御基板（制御部）、６３…配線、１００…組電池（荷役車用組電池）、１５５…第二枠部、１５５Ａ…端面。

Claims (5)

1. 電源灯と、
   前記電源灯とは異なる色の光を発光する補液警告灯と、
   前記電源灯と前記補液警告灯とが設けられる表示面と、
   前記電源灯及び前記補液警告灯を制御する制御部と、を備え、
   前記電源灯及び前記補液警告灯は、前記表示面の略中央部に配置されており、
   前記制御部は、前記補液警告灯を点灯又は点滅させる際に前記電源灯を消灯させる、液面計。
2. 前記電源灯及び前記補液警告灯は、カバー部に覆われた状態で前記表示面の略中央部に配置されている、請求項１記載の液面計。
3. 前記表示面の周囲を囲うと共に前記表示面から突出する第一枠部を更に備え、
   前記カバー部は、その頂部が前記表示面と前記第一枠部の端面との間に位置するように、又は、前記表示面と面一となるように、形成されている、請求項２記載の液面計。
4. 前記カバー部の周囲を囲うと共に前記表示面から突出する第二枠部を更に備え、
   前記カバー部は、その頂部が前記表示面と前記第二枠部の端面との間に位置するように、又は、前記表示面と面一となるように、形成されている、請求項２記載の液面計。
5. 電気的に接続された複数の蓄電池と、
   請求項１～４の何れか一項記載の液面計と、を備え、
   前記液面計は、前記複数の蓄電池における少なくとも一つの蓄電池の液面を検知するように設けられている、荷役車用組電池。

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