(57)【要約】      （修正有）【課題】  蓋に設けた貫通孔に挿通した極柱が上下可動で、極柱と前記貫通孔との液密をリング状パッキンを介して確保する構成の鉛蓄電池において、液密性が優れると共に上下振動に対しても前記極柱が蓋上面から突出しない対策を施し、また、蓄電池間を接続捍を介して接続した場合の液密性をも改善した蓄電池を提供する。【解決手段】  前記蓄電池において、前記パッキン７と極柱３との間に極柱外周面に固定された樹脂リング体８を配すると共に、前記極柱の外周面でしかも前記貫通孔の下面よりも下部の位置に、貫通孔の内周より外部に突出した係止体１１を設け、さらに、樹脂リング体の上面および接続捍用カバー下面に設けたリング状凹部により、リング状パッキン７を挟持したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓋に設けた貫通孔にパッキンを介して挿通された極柱が上下可動に構成された蓄電池において、
前記パッキンと極柱との間に極柱の外周面に沿って固定された樹脂リング体が配されたことを特徴とする蓄電池。
【請求項２】
前記極柱の外周面でしかも前記貫通孔の下面よりも下部の位置に、貫通孔の内周より外部に突出した係止体を設けたことを特徴とする請求項１に記載の蓄電池。
【請求項３】
蓄電池間を接続捍を介して接続すると共に、前記接続捍が接続捍用カバーで被覆された構造の請求項１又は２に記載の蓄電池において、
前記樹脂リング体上面に設けたリング状凹部と前記接続捍用カバーの下面に設けたリング状凹部とでリング状パッキンを挟持したことを特徴とする蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蓄電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電池の発電要素は正・負極板をセパレータを介して積層した極板群と電解液、そしてそれらを収納する電槽および蓋とから構成されている。また、前記蓋上面には外部の負荷と接続するための正・負極端子が設けられるが、例えば、鉛蓄電池の場合には、ストラップを介して極板群と接続されている極柱を蓋と一体に形成された端子に設けた貫通孔に挿通し、前記極柱の先端部と前記端子の上端部とを溶接・接合する方法と、前記極柱を蓋に設けた貫通孔にパッキンを介して挿通し、そのまま端子とする方法とがある。前者は自動車用鉛蓄電池等で慣用されている。後者は、フォークリフトやゴルフカート用鉛蓄電池のように使用中に上下振動を絶えず受け、極柱がそれに対応して上下可動する機能を要求される鉛蓄電池に適用されている。この場合、蓋に設けた貫通孔と極柱との間の液密はパッキンで確保されている。
【０００３】
図９は、極柱が上下可動な構成の鉛蓄電池の一例を示す要部模式図で、１は蓋、２は蓋１に設けた貫通孔、３は極柱、４はストラップ、５は極板群、６は貫通孔下面、７は極柱３に装着されたリング状パッキンで通常、合成ゴムが用いられている。１０は電槽を示す。
【０００４】
なお、極柱３および貫通孔２の形状は、鉛蓄電池においては円筒形である。また、図９において、極柱３がストラップを介して極板群５と接続している方向を極柱での「下方向」、これと逆の方向を「上方向」とする。さらに、貫通孔下面６は、貫通孔２の最下端部を意味する。
【０００５】
図９に示すように、極柱３に合成ゴムからなるリング状パッキン７を装着し、しかる後、前記極柱３を貫通孔２に挿通すると、合成ゴムの弾力特性により、貫通孔２の内周面とパッキン７の接触部分で極柱３が固定されると共に液密が確保される。さらに、貫通孔２の内周面とパッキン７との間、もしくは、パッキング７と極柱３との間の滑性により、極柱３が上下動する。
【０００６】
鉛蓄電池において、極柱に密接する金属製ブッシングと樹脂製蓋の透孔との気密性および液密性を弾性体物質によって構成された弾性シール体により確保する方式が特許文献１で提案されている。
【０００７】
特許文献１では、極柱が上下可動でなく固定の構造であり、本願発明は、極柱が上下可動な構成の蓄電池の液密を改善するものである。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−５０３２７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
鉛蓄電池においては、前記極柱３は通常、鋳造により作製される。鋳造は、周知のように極柱形状を彫り込んだ鋳型に溶融鉛を注入した後、固化させて極柱３が形成される。その場合に、溶融鉛が鋳型により急冷されるのを防ぐために鋳型表面に断熱材の粉末、例えばコルクの粉末が塗布されている。その粉末や、さらには鋳造時に発生する気泡のために鋳造により作製された極柱３の表面には細かい凹凸が形成される。そのため、極柱３に装着されたリング状パッキン７の内周面と極柱３の表面との間に僅かな間隙が形成され、液密が完全でなく電解液である希硫酸が前記間隙を通り抜け、蓋１の上面に突出した極柱３の周辺に滲み出ることがあり、接続部品に使用されている金属類を腐食し、接触不良や断線といった重大な不具合を引き起こす問題を抱えている。
【００１０】
さらに、この種の蓄電池は激しい上下振動を受けた場合に、図９に示すような構造を有しているので、極柱３が蓋１の上面から突出し過ぎて、リング状パッキン７が貫通孔２から外れ、液密性が失われる問題をも抱えている。
【００１１】
また、極柱が上下可動に構成された蓄電池の端子間を接続捍を介して接続する場合、前記接続捍の両端に設けた貫通孔にボルトを挿通し、極柱３の上面に設けた埋め込みナットに羅着することによって接続・固定される。その場合、前記極柱３および接続捍が雨水等により腐食されるのを防ぐため接続捍用カバーおよび接続捍用カバーキャップで被覆される。しかしながら、極柱３に固定した樹脂リング体８の上面と、前記接続捍用カバー下面との間に隙間が生じ、雨水を完全に防げない問題をも有している。
【００１２】
したがって、本発明の目的は、蓋１に設けた貫通孔２にパッキン７を介して挿通された極柱３が上下可動に構成された蓄電池において、極柱（端子部）の液密性が改善されると共に、激しい上下振動を受けても極柱が蓋上面に突出し過ぎてパッキンが外れ、液密性が失われることのなく、さらに、前記蓄電池間を接続捍を介して接続する場合に、接続部分での液密性が優れた蓄電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための手段として、請求項１の発明は、蓋に設けた貫通孔にパッキンを介して挿通された極柱が上下可動に構成された蓄電池において、前記パッキンと極柱との間に極柱に固定された樹脂リング体が配されたことを特徴とするものである。
【００１４】
上述したように、蓋に設けた貫通孔に挿通した極柱を使用中においても上下可動にするためには、前記極柱部分の液密の保持を前記極柱に装着されたリング状パッキンが担うことになるが、上述したように前記極柱の表面に細かい凹凸が存在するために極柱表面とリング状パッキン内周面との間の液密が完全でなく、電解液が蓄電池外部に滲み出ることを本願発明者は見出し、本発明はこのことに鑑みなされたもので、前記極柱の外周面に沿って樹脂リング体を固定し、前記樹脂リング体外周面にリング状パッキンを装着した構造を特徴とするものである。
【００１５】
請求項２の発明は、前記極柱の外周面でしかも前記貫通孔の下面よりも下部の位置に、貫通孔の内周より外部に突出した係止体を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
極柱が上下の激しい振動を受けても、前記係止体が貫通孔の内径より外部に突出しているので貫通孔の下面部分で係止され、極柱が突出し過ぎてパッキンが外れ液密性が失われるといった問題が回避できる。
【００１７】
請求項３の発明は、蓄電池間を接続捍を介して接続すると共に、前記接続捍が接続捍用カバーで被覆された構造の請求項１又は２に記載の蓄電池において、前記樹脂リング体上面に設けたリング状凹部と前記接続捍用カバーの下面に設けたリング状凹部とでリング状パッキンを挟持したことを特徴とするものである。
【００１８】
本発明のように、前記樹脂リング体に設けたリング状凹部と前記接続捍用カバー下面に設けたリング状凹部とでリング状パッキンを挟持することにより、従来では両者の間に発生した隙間を液密に保つことができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、蓋に設けた貫通孔にパッキンを介して挿通された極柱が上下可動に構成された蓄電池において、液密性が大幅に改善されると共に、上下の激しい振動に対しても極柱が突出することなく、性能の安定した蓄電池が得られる。さらに蓄電池間を接続捍を介して接続した場合に、前記接続捍を被覆している接続捍用カバーの下面と樹脂リング体の上面に発生する隙間の液密が保たれ、雨水等による極柱および接続捍部分の腐食が防止できその工業的効果が極めて大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本願の第１の発明を実施するための最良の形態は、蓋に設けた貫通孔にパッキンを介して挿通された極柱が上下可動に構成された蓄電池において、前記パッキンと極柱との間に極柱外周面に固定された樹脂リング体が配された構造にすることである。
【００２１】
樹脂リング体を固定する方法としては、まず、あらかじめ鋳造により形成された極柱と一体成型により樹脂リング体を形成する方法が上げられる。この方法であれば、成型時に樹脂が溶融するので、極柱表面の細かい凹凸部分にも樹脂が浸透し、極柱外周面と樹脂内周面との間の液密性が確保される。一方、樹脂リング体の外周面は平滑であるので、その部分にリング状パッキンが装着された場合、安定した液密が確保される。そのことによって、従来の構造で発生していた電解液の滲みを防止できる。
【００２２】
なお、極柱と前記樹脂リング体とを一体に成型する際の極柱外周面の形状は平滑面であってもよいし、外周面に環状の凹凸を形成したものでもよい。後者の場合、一体成型後、極柱外周面と樹脂リング体内周面との接触面積が大きくなり液密性がより優れている。
【００２３】
樹脂リング体を極柱に固定する他の方法としては、あらかじめ成型された樹脂リング体を極柱に装着した後、樹脂リング体の内周面と極柱外周面との隙間に接着剤を注入して固定および液密性を確保する方法も挙げられる。
【００２４】
樹脂リング体の外周形状は単純な円柱状でもよく、樹脂リング体の外周面に沿って凹部を設けてもよい。後者の場合、リング状パッキンが前記凹部に嵌着・固定されるので、極柱を貫通孔に挿通する際、パッキンの位置がずれたりせず挿入が容易であると共にパッキンと樹脂リング体との接触面が３面になり液密性がより強化できる。さらに、極柱の上下動に対しても、パッキンの位置ずれがほとんど起こらないといった利点も有している。
【００２５】
樹脂リング体の材質としては、電解液に対する耐性の強いものものが好適であることは
いうまでもなく、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂やポリエチレン（ＰＥ）樹脂は、酸あるいはアルカリ電解液に対して安定で、鉛蓄電池およびアルカリ蓄電池のいずれにも使用可能である。
【００２６】
また、リング状パッキンの材質も電解液に対する耐性の強いことが要求されるのはいうまでもないが、さらに、液密性を保持するために弾力性を有していることが必要で、合成ゴム、例えば、クロロプレンゴム等が好適な部材といえる。
【００２７】
なお、樹脂リング体に設ける凹部の数や深さ、幅、リング状パッキンの径、幅等は適宜選択しうる設計事項である。
【００２８】
第２の発明を実施するための最良の形態は、極柱の外周面でしかも貫通孔の下面よりも下部の位置に、貫通孔の内周より外部に突出した係止体を設けた構造にすることである。
【００２９】
本発明の係止体としては、まず、極柱の外周面に沿って設けられたリング状係止体が挙げられる。前記リング状係止体は樹脂リング体と分離した形状でも良く、樹脂リング体の下部に一体に形成してもよい。また、前記係止体は、リング状である必要はなく、極柱の外周に少なくとも１個以上の突起を設けても同様の効果が得られる。
【００３０】
第３の発明を実施するための最良の形態は、樹脂リング体上面に設けたリング状凹部と接続捍用カバーの下面に設けたリング状凹部とでリング状パッキンを挟持した構造にすることである。
【００３１】
樹脂リング体上面および接続捍用カバーの下面に設けるリング状凹部の深さならびに幅、また、リング状パッキン形状ならびに寸法等は、適宜選択し得る設計的事項である。
【実施例】
【００３２】
本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
〈実施例１〉
図３（ａ）は、第１の発明に基づく実施例１の極柱を示す要部正面図、（ｂ）は要部上面図で、３は極柱、８はインサート成型により極柱３の外周面に形成されたＰＰ樹脂からなる樹脂リング体をそれぞれ示す。
〈実施例２〉
図４は、第１の発明に基づく実施例２の極柱を示す要部正面図で、３は極柱、８はインサート成型により極柱３の外周面に形成されたＰＰ樹脂からなる樹脂リング体で、樹脂リング体８の外周に沿って凹部９が形成されている。
〈実施例３〉
図５は、第１の発明に基づく実施例３の極柱を示し、（ａ）は要部正面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は樹脂リング体に設けた凹部にリング状パッキンを嵌着した状態を示す正面図をそれぞれ示す。図において、３は極柱、７はリング状パッキン、８はＰＰ樹脂からなる樹脂リング体、９は前記樹脂リング体に形成した凹部をそれぞれ示す。図５に示すようにように、実施例３では、表面に凹凸を設けた極柱が用いられているので、一体成型する際に、樹脂部が前記凹部に流入し、樹脂リング体の内周面と極柱外周面との接触面積が大きくなり、液密性がより改善されることが理解できる。
【００３３】
以上のように、極柱３の外周面に沿って樹脂リング体８を一体成型することによって、従来のようなリング状パッキンが細かい凹凸を有する極柱３の表面に直接接触するのでなく，平滑な樹脂面に接触するので優れた液密性が確保できる。
〈実施例４〉
図６は第２の発明に基づく実施例４の極柱を示す要部正面図で、１１はリング状突起を示す。他の構成部材は図５と同じ番号を付記する。
【００３４】
図６に示すように、本実施例では、図５に示す形状の樹脂リング体８を備えた極柱３の下部にリング状係止体１１を設けたもので、前記係止体１１の外径が貫通孔２の内径より大きく設計されているので、極柱３が上下振動を受けた場合に、一定の高さにおいて係止体１１が貫通孔２の下面で係止され、それ以上は突出しない機能を有している。
【００３５】
前記リング状係止体１１は、樹脂リング体８と極柱３とを一体に成型する際に一緒に成型してもよいし、あらかじめ成型したリング状係止体１１を極柱３に挿通し、極柱３とリング状係止体１１との間に接着剤を注入し、両者の液密を確保しても良い。
〈実施例５〉
図７は、第２の発明に基づく実施例５の極柱を示す要部正面図で、１２は樹脂リング体８と一体に成型された円錐形リング状係止体を示す。他の構成部材は図５と同じ番号を付記する。
【００３６】
図７に示すように、樹脂リング体８と一体に成型された円錐形リング状係止体１２の最大径が貫通孔２の内径より大きい形状に設計されてあるので、実施例４と同じ効果が得られる。しかも、樹脂リング体と一体に形成されているので生産性が優れている利点を有している。
〈実施例６〉
図８（ａ）は、第３の発明に基づく実施例６の極柱を示す要部断面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は正面図で、図において、３１は極柱３の上面に設けた埋め込みナット、９１は樹脂リング体８の上面に設けたリング状凹部、７は前記凹部９１に嵌着されたリング状パンキンをそれぞれ示す。他の構成部材は図５と同じ番号を付記する。
【００３７】
図８に示すように、樹脂リング体８の上面にリング状凹部９１を設けることにより、後述するように、蓄電池間を接続捍を介して接続すると共に前記接続捍に接続捍カバーを被覆した構造において、蓄電池外部の雨水等による極柱あるいは接続捍の腐食を防止することができる。
〈実施例７〉
図１は、本発明に基づく実施例７で、図７に示す実施例５の構造を有する極柱３を用いた極柱が上下可動な構成の鉛蓄電池を示す要部模式図で、樹脂リング体８の外周面に設けた２つの凹部９にクロロプレンからなるリング状パッキン７を嵌着すると共に、溶接によりストラップ４を介して極板群５を形成し、電槽１０に挿入し、しかる後、蓋１を装着した状態を示す。図において、６は貫通孔下面、１２は樹脂リング体８と一体に形成された円錐形リング状係止体それぞれを示す。
【００３８】
図１からわかるように、リング状パッキン７と貫通孔２の内面で液密が維持されていると共に、樹脂リング体８の内周面と極柱３の外周面とが一体成型により密着されているのでその部分での液密が確保され、電解液が滲み出ることがない。また、極柱３が振動で上昇しても、係止体１２が貫通孔下面６で係止されるのでそれ以上、極柱３は上昇せず、極柱３の突出し過ぎを防止できることが理解できる。
（実施例８）
図２は、本発明に基づく実施例８の鉛蓄電池の端子部を示す一部欠栽の要部模式図（ａ）および（ａ）において破線で囲った部分の拡大模式図（ｂ）で、１３は接続捍、１４はボルト、１５は接続捍用カバー、１６は接続捍用カバーキャップ、７はリング状パッキン、９１は樹脂リング体８の上面に設けたリング状凹部、９２は接続捍用カバー１５の下面に設けたリング状凹部、３１は極柱３の上面に設けた埋め込みナットをそれぞれ示す。他の構成部材は図１と同じ番号を付記する。
【００３９】
本実施例は、図８に示す実施例６の極柱３を用いた鉛蓄電池であって、ボルト１４を接続捍１３に設けた貫通孔（図示せず）に挿通し、極柱３の上面に設けた埋め込みナット３１に羅着して接続捍１３を極柱３に固定すると共に、接続捍用カバー１５で接続捍１３を被覆し、さらに、接続捍用カバーキャップ１６を嵌着した状態である。図２からわかるように、接続捍用カバー１５の下面に設けたリング状凹部９２と樹脂リング体８の上面に設けたリング状凹部９１とでクロロプレンからなるリング状パンキン７が挟持され、そのことによって、接続捍用カバー１５の下面と樹脂リング体８の上面との間が液密に保たれ、雨水等が極柱３の部分に浸入するのが防止され、極柱３や接続捍１３の腐食を防ぐことができるのが理解できる。
【００４０】
次に、本発明の効果を具体的に示すために図１に示す実施例７の構造を備えた公称電圧２Ｖ、定格容量、Ｃ５で１７５Ａｈの鉛蓄電池を５０個作製した。一方、従来品は、図９に示す極柱にパッキンを装着しただけの構造の１７５Ａｈの鉛蓄電池を５０個作製した。これら鉛蓄電池を所定の比重の希硫酸を所定量注入した後、電槽内で化成を行い鉛蓄電池を完成させた。
【００４１】
ここでの定格容量とは、規定条件下で放電したときに鉛蓄電池から取り出せる、製造業者が定めた電気量をいい、通常Ａｈで示される。また、定格容量はＣで表示され、ＣＮで表記された場合のＮは時間率を表し、その時間率での定格容量を意味する。上記の場合は、Ｎ＝５であるので、５時間率を表す。
【００４２】
上記蓄電池を下記の条件で振動試験に供した。
【００４３】
振動数：０〜４０００ｃｐｍ
重力加速度：２．２Ｇ
振動時間：上下方向各２時間
上記振動試験後、蓋上面から突出している極柱の周囲に電解液が滲み出ているかどうかを目視で行うと共に、リトマス試験紙で確認した。その結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
2005183205.tif 000003
【００４５】
表１に示すように、従来品では、振動後、極柱３の外周面とリング状パッキン７の内周面との接触部分から電解液が滲み出ていたものが３／５０個発見されたのに対して、本発明品の場合には電解液の滲みは０／５０個で、その効果が認められた。これは、極柱３の外周面にインサート成型により樹脂リング体８を形成することにより、極柱３の外周面と樹脂リング体８との間の液密性が確保されると共に、前記樹脂リング体８の表面が平滑であるため、樹脂リング体８の外周面とパッキン７の内周面との液密性も確保されたためといえる。
【００４６】
さらには、従来の場合には、極柱３の表面の微細な凹凸により極柱の上下動時にパッキンが傷つき、それに起因して極柱３とパッキン７との間の液密性が低下することがあったが、本発明の場合には、表面が平滑な樹脂リング体８にパッキン７が装着されているので、前記のようなパッキン７の損傷が低減でき、一層、液密性が改善された。また、樹脂リング体８とパッキン７との滑性も向上するので、極柱３の上下動がよりスムーズに行なわれることがわかった。
【００４７】
また、従来品は振動試験中に時々、極柱３が異常に突出する現象が見られたが、本発明品は、極柱３が一定以上の高さに上昇すれば、貫通孔２の下面６で円錐形リング状係止体１２で係止されるので極柱３は、それ以上は上昇せず、振動試験中、安定した状態が得られ、その効果が確認できた。また、試験終了後、蓋１を外し、パッキン７の外周面を観察した結果、従来品では上下振動が激しく、前記パッキ７ンの外周面の摩擦傷が激しかったが、本発明品では摩擦傷の程度が小さく、この点でも本発明の効果が確認できた。
また、実施例では、極柱の外周面に樹脂部を形成する方法としてインサート成型による方法を説明したが、この方法に限定されるものでなく、円筒状の樹脂部を極柱に挿通し、前記樹脂部と前記極柱との間隙に接着剤を注入して固定すると共に両者間の液密を確保する方法も同様の効果の得られることを本願発明者は確認している。
【００４８】
上記実施例では、鉛蓄電池について説明したが、本発明は、蓋に設けた貫通孔にパッキンを介して挿通された極柱が上下可動に構成された蓄電池すべてに適用可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に基づく実施例７の鉛蓄電池を示す要部模式図。
【図２】本発明に基づく実施例８の鉛蓄電池の端子部を示す要部模式図（ａ）および部分拡大模式図（ｂ）。
【図３】第１の発明による実施例１の極柱を示す要部正面図（ａ）および要部上面図（ｂ）。
【図４】第１の発明による実施例２の極柱を示す要部正面図。
【図５】第１の発明による実施例３の極柱を示す要部正面図（ａ）、正面図（ａ）のＡ−Ａ断面図（ｂ）、パッキンを嵌着した状態を示す要部正面図（ｃ）
【図６】第２の発明による実施例４の極柱を示す要部正面図。
【図７】第２の発明による実施例５の極柱を示す要部正面図。
【図８】第３の発明による実施例６の極柱を示す要部正面図。
【図９】従来品の鉛蓄電池の構造を示す要部模式図。
【符号の説明】
【００５０】
１  蓋
２  蓋に設けた貫通孔
３  極柱
３１  極柱の上面に設けた埋め込みナット
４  ストラップ
５  極板群
６  貫通孔下面
７  リング状パッキン
８  樹脂リング体
９  樹脂リング体の外周面に沿って設けた凹部
９１  樹脂リング体の上面に設けた凹部
９２  接続捍用カバーの下面に設けた凹部
１０  電槽
１１  リング状係止体
１２  円錐形リング状係止体
１３  接続捍
１４  ボルト
１５  接続捍用カバー
【図１】
2005183205.tif 000004
【図２】
2005183205.tif 000005
【図３】
2005183205.tif 000006
【図４】
2005183205.tif 000007
【図５】
2005183205.tif 000008
【図６】
2005183205.tif 000009
【図７】
2005183205.tif 000010
【図８】
2005183205.tif 000011
【図９】
2005183205.tif 000012