JP4197197B2 - 蓄電池用弁付き栓 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄電池用弁付き栓に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多くの種類の蓄電池用弁が知られている。
【０００３】
たとえば文書ＦＲ−Ａ−２．６４５．３５０により示されている従来の膜移動弁では、たとえばほこりによる閉塞を防止するために、ピストンと座との間に大きな隙間が存在する。
ピストンの移動は完全に軸方向ではない、すなわち、ピストンは常にまったく同じ場所に復帰するとは限らず、従って漏れのおそれが生じる。
【０００４】
たとえば文書ＥＰ−Ａ−０．５０４．５７３により示されているダブルアクションピストンを有する弁では、内部過圧時には上側ピストンが上昇しガスを横から排気させる。
内部減圧時には、下側ピストンが下降し、外部のガスが、上側ピストンの中央オリフィスから内部に入る。
これは実際には二つの「従来型」弁を組み合わせたものであり、従って漏れのおそれがある。
【０００５】
文書ＵＳ−Ａ−５．３８８．６１５は、小さな圧力変化に適した、膜移動のない弁を開示しているが、これは、本発明で想定するような通常約０．４９気圧から約２．９６気圧の圧力変化には適さない。
反対にこのような変化は、文書ＦＲ−Ａ−１．４５１．５３０およびＦＲ−Ａ−２．３１５．７７３により知られている膜移動のない弁の分野に属する。
これらの文書は、大気圧より高い所定の圧力を超えた時のみ蓄電池の内部容量を大気と連通させるための弁付き栓を備え、前記蓄電池のオリフィスに気密であるが取り外し可能に嵌合する部分を含み、大気に通じるが通常は閉鎖部品により塞がれる中央環状弁座と、座の断面積よりはるかに広い表面積を有し、周囲の縁部により前記本体に固定される膜−弁の環状部分とを含む本体を備える種類であって、前記膜が、一方の面に働く大気圧と、上記の所定の圧力に応じて校正されたばねにより前記面を押圧するピストンとにより弁座を塞ぐ方向に力を受け、蓄電池内にある圧力であって前記膜の反対側面の少なくとも一部に作用する圧力により弁座を開く方向に力を受け、前記ばねが後部で、本体内に形成された室の底部を押圧し、ピストンおよび前記ばねを含み、前記室と大気とを通じさせる通気路が、前記底部の内部または前記底部の近傍に設けられる蓄電池を開示している。
このような弁は堅固な膜およびばねを使用しているため、堅固であり老化の進みが適正である。
しかしながら、既知の弁では、弁座は、本体の底部内に設けられ、同じく本体の底部内に設けられた横方向管路により大気につながっている軸方向管路の端部で構成される。
弁座は通常、膜の中央部分で構成される閉鎖部品により塞がれている。
本体の底部の近傍に大気に開口する横方向管路が存在するため、既知の弁の栓は基本的に蓄電池容器の蓋の上方にあり、したがってかさがかなり大きい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、膜移動のない蓄電池用弁付き栓の堅牢かつ長寿命であるという長所はそのままに、そのかさを小さくすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的は、前記の全体的構成を有する蓄電池用弁付き栓の範囲内で、蓄電池用弁付き栓の底部内に設けられた管路に代わって、中央環状弁座が、ピストンおよび環状膜の中央部分の中に設けられた開口部を介して大気に通じることで達成される。
従ってガスはこの穴を介して弁の上部に排出される。
従って弁はより小型になり、製造もより容易である。
この弁はとくに、バッテリーが占有する体積が重要な判断基準となる電気自動車用バッテリーのためのものである。
【０００８】
本発明の他の特徴および長所は、添付の図面を参照して行う以下の説明から明らかになろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、文書ＦＲ−Ａ−１．４５１．５３０に知られている従来技術の蓄電池用弁付き栓を示す図である。
蓄電池用弁付き栓は、蓄電池容器の開口内に螺入されるようになっている外ねじソケット２を具備する本体１を備え、Ｏリング１４により気密性が確保される。
本体１は内側底部３および円筒形隔壁４を含む。
柔軟性のある環状膜５はその周辺縁により円筒形隔壁４の内側隆起６上に固定され、そこで環状膜５は蓋７の押圧により保持される。
蓋７は倒立したコップの形状であり、底部８（蓋７の上部の）および円筒形スカート９が円筒形隔壁４に螺入されている。
蓋７の内部は、環状膜５上のピストン１０を下部に含む室２０を形成し、このピストンは、蓋７の円筒形スカート９の内部を滑動する案内１１に固設され、上端が底部８に支承され、前記底部の突起１３により中心に置かれる圧縮ばね１２の圧力をうける。
蓋７の底部８の近傍またはその内部に設けられた通気路１９により、室２０は大気に通じている。
【００１０】
環状膜５の反対側は、底部３内に設けられた通路１７を通って外ねじソケット２の内部管路１６に通じる低圧室１５を、底部３および円筒形隔壁４の下部とともに画定する。
底部３の表面上には突起すなわち扇形隆起１８（図３も参照のこと）が設けられ、蓄電池内の圧力が大気圧よりも低い時、底部に接着された環状膜５の全沈下を防止する。
【００１１】
本発明ではこれらの部品は共通であり、図２で同じ符号で再度示してある。
【００１２】
既知の蓄電池用弁付き栓では、本体１の底部３内に、大気側に開いている横方向管路２２内に開口する軸方向管路２１が設けられる。
軸方向管路２１の上部環状縁は、環状膜５が支承する中央環状弁座２３を形成する。
大気圧とピストン１０を介して環状膜５の後面を押圧する圧縮ばね１２の圧力とが結合することにより環状膜５の上面に作用する力が、蓄電池内の圧力に等しい下部室１５内の圧力により膜の下面に作用する力よりも大きい時、弁は閉じている。
反対に後者の力が前者の力を上回ると、環状膜５は持ち上がり、中央環状弁座２３で弁を開く。
従って、余剰ガスは、矢印２４で示すように、軸方向管路２１および横方向管路２２を通って大気中に出ることができる。
この排気は底部３のレベルで行われるため、このレベルは、栓の右側に略図で示した前記蓋７の位置で示すように、蓄電池容器の蓋２５の上方になければならない。
【００１３】
図２に示す本発明の実施形態によれば、弁座を形成する中央環状弁座２３は残っているが、軸方向管路２１および横方向管路２２はなくなっている（従来技術の既存部品を元にする場合、これらの管路に樹脂を充填することができる）。
従って、弁は本体１の底部３の中央部分２９において、蓄電池容器内に連絡する通路１７のみが形成されている。
反対に、環状膜５は中央が穿口され、中央環状弁座２３の直径よりも小さな直径のオリフィス２８が形成される。
ピストン１０も中央通路２６が穿口される。
オリフィス２８および中央通路２６の直径はたとえば０．９ｍｍである。
蓄電池の圧力が所定起動圧力を超えない場合には、弁は環状膜５を中央環状弁座２３に押圧して、所要の気密性を保持する。
反対に、蓄電池の圧力が前記所定圧力を超えた場合には、余剰ガスは、通路１７、室１５、オリフィス２８、中央通路２６、室２０および上部の通気路１９を相次いで通過して矢印２７で示す経路で排出される。
この設計により、図２に示すように、栓と比較して高い位置に容器の蓋２５を設置することが可能である。
また、底部３の厚さを少なくすることができることから、既知の栓と比較して栓の全高を数ミリメートル減らすことが可能である。
ねじ止めまたは他の固設手段（接着、溶接、クリップ固定）により、蓋７を本体１に結合させることが可能であることに留意されたい。
本体１も種々の方法（溶接、クリップ固定）により、蓄電池の容器に固定することができる。
【００１４】
図４は、複数の変形部を含む本発明の第二実施形態を示す図である。
一方では、弁の全体構造は、たとえば弁の蓋７’は、本体１’の内部隔壁の上部内に形成された対応する空隙３２内にラチェット固定される歯３１（たとえば、蓋７’の底部８’の周囲に設けられた三つの歯）により本体１’にクリップ固定されることなど、文書ＦＲ−Ａ−２．３１５．７７３の開示するところに従う。
他方、ピストン１０’は蓋７’の円筒形隔壁９’により案内されることはなくなり、一方の端が底部８’の突起に押圧され、他方の端がピストン１０’の背部に設けられた対応する突起３０に押圧される圧縮ばね１２’自体により軸方向に保持される。
ピストンの中央通路２６’はこの突起３０中を延びる。
このように接触のないピストンの設計により、摩擦、ならびに、埃、水分、さらには氷（氷点下温度の場合）の浸入にかかわる問題を防止することが可能である。
ここでは外ねじソケット２’は本体１’自体に形成される。
これ以外は、本発明の特徴、すなわち、余剰ガスの通路１７’、中央通路２６’および通気路１９’を介しての大気側への排出路が認められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の弁付き栓の縦断面図である。
【図２】本発明による弁付き栓の第一実施形態の縦断面図である。
【図３】図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩによる横断面図である。
【図４】本発明による弁付き栓の第二実施形態の縦断面図である。
【符号の説明】
１、１’ 本体
２、２’ 外ねじソケット
３、３’ 内側底部
４ 円筒形隔壁
５、５’ 環状膜
６ 内側隆起
７、７’、２５ 蓋
８、８’ 底部
９、９’ 円筒形スカート
１０、１０’ ピストン
１１ 案内
１２、１２’ 圧縮ばね
１３ 突起
１４、１４’ Ｏリング
１５ 低圧室
１６ 内部管路
１７、１７’ 通路
１８、１８’ 扇形隆起
１９、１９’ 通気路
２０ 室
２１ 軸方向管路
２２ 横方向管路
２３ 弁座
２４、２７ 矢印
２６、２６’ 中央通路
２８ オリフィス
２９ 中央部分
３０ 対応する突起
３２ 空隙

Claims (1)

1. 大気圧より高い所定の圧力を超えた時のみ蓄電池容器の内部空間を大気と連通させるための蓄電池用弁付き栓であって、
   この弁付き栓の本体（１）は、
   前記蓄電池容器の開口内に螺入される外ねじソケット（２）と、
   前記本体（１）の円筒形隔壁（４）の内側底部（３）の上部に形成される中央環状弁座（２３）と、
   前記本体（１）の円筒形隔壁（４）の上部開口に取り付けられる蓋（７）と、
   前記中央環状弁座（２３）の断面積より広い表面積を有し、前記本体（１）の円筒形隔壁（４）の内側隆起（６）と前記蓋（７）との周囲の縁部により前記本体（１）の中央環状弁座（２３）の上部に固定される環状膜（５）と、
   前記中央環状弁座（２３）の外周部位に形成され前記蓄電池容器の内部空間と環状膜（５）とを連絡する通路（１７）と、
   前記中央環状弁座（２３）を塞ぐ方向にばね（１２）によって前記環状膜（５）を押圧するとともに、前記蓄電池容器の内部空間の圧力が大気圧より高い所定の圧力を超えた時に、前記ばね（１２）の付勢力に抗して作用する内部空間の圧力により前記環状膜（５）とともに押圧されて前記中央環状弁座（２３）を開く方向に動作するように前記蓋（７）内に設けたピストン（１０）とを備え、
   前記環状膜（５）の中央部位にオリフィス（２８）を設ける一方、
   前記ピストン（１０）には環状膜（５）のオリフィス（２８）形成位置に合致する部位に前記ピストン（１０）内の室（２０）を介して大気に連通する中央通路（２６）を設けたことを特徴とする蓄電池用弁付き栓。

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