(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に環状突起が複数段に形成され、その最上段の環状突起は下側の環状突起よりも外径寸法が大きく、その互いに隣り合う環状突起間の環状溝内に回転防止用のリブが形成され、前記環状突起の形成部が鉛蓄電池の電槽蓋の樹脂材料内にインサートされる鉛蓄電池用のブッシングにおいて、前記最上段の大径の環状突起の下面には、該環状突起の外周面に連なってその外周面と該環状突起の下面とに開口する凹部が複数、該環状突起の周方向沿いに離間して形成されていることを特徴とする鉛蓄電池用のブッシング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車用などに用いられる鉛蓄電池の端子部を構成する鉛蓄電池用のブッシングに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用などに用いられる鉛蓄電池は、合成樹脂製の電槽と、この電槽の上部に融着された合成樹脂製の電槽蓋と、この電槽蓋の上部に設けられた端子部とを備え、前記端子部は、電槽蓋にインサート成形された鉛合金製のブッシングと、このブッシング内に挿入された鉛合金製の極柱とで構成され、極柱がブッシングに電槽の外部において溶接されている。電槽および電槽蓋は、ABS樹脂あるいはポリプロピレン（PP）樹脂などの合成樹脂で製作されている。
【０００３】
端子部のブッシングは、そのほぼ下半部が電槽蓋の樹脂材料内にインサートされている。しかし、ブッシングの金属材料と電槽蓋の樹脂材料との間には実質的に接着力が生じることがなく、このためブッシングと電槽蓋とが密着せずにその間に微小な隙間が生じ、その隙間を通して電槽内の電解液が這い上がり、端子部に染み出てしてしまう恐れがある。
【０００４】
そこで一般に、図７に示すように、ブッシング１０のほぼ下半部外周に環状突起１１を上下複数段に形成し、これら環状突起の形成部を電槽蓋１２の樹脂内にインサートし、電解液が這い上がる経路を長くしてその染み出しを防止するようにしている。このような構造は例えば特開２００３−３１７６７７公報や特開２００４−２３５０５０公報などに開示されている。なお、図７において、１３はブッシング１０内に挿入された極柱で、この極柱１３の上部がブッシング１０に溶接される。
【０００５】
ところで、鉛蓄電池の端子部には、ハーネス端子などの接続端子が接続される。自動車用の鉛蓄電池では、その接続端子を通して１００〜数１００Ａ程度の電流が、また各種非常電源用として使用される大型のバックアップ電源用の鉛蓄電池では１０００Ａ程度の大電流が流れる。このため端子部に接続端子を接続する際に、相当強力なトルクを加えながらその接続端子を端子部のブッシングに締付けて接続している。
【０００６】
しかしその締付けのトルクでブッシングが回転してしまう恐れがある。そこで、特開２００３−３１７６７７公報では、図８に示すように、ブッシング１０における環状突起１１間に回転防止用のリブ１５を一体に形成し、このリブ１５で接続端子締付け時のトルクを受け止めてその回転を防止するようにしている。
【特許文献１】特開２００３−３１７６７７公報
【特許文献２】特開２００４−２３５０５０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ブッシングの環状突起にリブを形成すると、そのリブによりブッシングの質量および材料コストが増してしまう。鉛蓄電池は相当高重量であり、でき得る限り鉛使用量を減らして軽量化を図ることが求められているが、ブッシングに回転防止用のリブを形成すると、鉛使用量が増してその要求を満たすことができなくなり、また材料コストも増してしまう。
【０００８】
この発明はこのような点に着目してなされたもので、その目的とするところは、環状突起間に回転防止用のリブを形成しても、質量および材料コストを低減でき、さらに電解液の染み上がりをより確実に抑制でき、かつ耐締付けトルク値も高めることができる鉛蓄電池用のブッシングを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、請求項１の発明は、外周面に環状突起が複数段に形成され、その最上段の環状突起は下側の環状突起よりも外径寸法が大きく、その互いに隣り合う環状突起間の環状溝内に回転防止用のリブが形成され、前記環状突起の形成部が鉛蓄電池の電槽蓋の樹脂材料内にインサートされる鉛蓄電池用のブッシングにおいて、前記最上段の大径の環状突起の下面には、該環状突起の外周面に連なってその外周面と該環状突起の下面とに開口する凹部が複数、該環状突起の周方向沿いに離間して形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、ブッシングの環状突起に凹部を形成することでその質量および材料コストを低減できる。さらに、凹部の形成でブッシングと電槽蓋の樹脂材料との接触面積が増大し、ブッシングと電槽蓋の樹脂材料にかかる応力が低減し、これにより電解液の染み上がりをより確実に抑制でき、また凹部の形成で電槽蓋の樹脂材料がその凹部に食い込んで耐締付けトルク値を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１にはこの発明の第１の実施形態に係る鉛蓄電池のブッシング１を示してある。このブッシング１は、鉛合金からなる中空円筒状の主部２と、この主部２のほぼ下半部外周に一体に上下複数段に突出形成された環状突起３とを備えている。各環状突起３は、主部２の周方向に連続して延びる鍔形状の突起であり、その互いに隣り合う環状突起３間が環状溝４となっている。最上部の環状突起３はその外径寸法がその下側の環状突起３の外径寸法よりも大きくなっている。
【００１６】
そしてこの実施形態のブッシング１においては、上から１段目の大径の環状突起３の下側の環状溝４内に回転防止用のリブ５が複数一体に形成されている。これらリブ５は環状突起３の周方向に沿って一定の間隔をあけて並ぶように形成されている。
【００１７】
さらに、１段目の環状突起３およびその下側の２段目の環状突起３には、それぞれ複数ずつ凹部として矩形状の凹み６が形成されている。これら凹み６はそれぞれ環状突起３の周方向に沿って離間する任意の位置において、それぞれ環状突起３の下面に形成されている。
【００１８】
なお、凹み６の形状としては、矩形状の場合に限らず、金型での型抜きが可能であれば、三角形状、四角形状、トラック形状などであってもよい。そしてこのブッシング１は、環状突起３の形成部が電槽蓋の樹脂内にインサートされ、ブッシング１の中空内に極柱が挿入され、この極柱の上部がブッシング１に溶接される。
【００１９】
このようなブッシング１においては、各環状突起３により電解液の這い上がり経路を長くして端子部への電解液の染み出しを防止することができ、また接続端子締付け時のトルクを各リブ５で受け止めてブッシング１の回転を防止することができる。
【００２０】
そして、リブ５の形成により鉛使用量が増えているが、環状突起３に複数の凹み６が形成されているため、そのリブ５による鉛の使用量の増大は各凹み６の容積分で打ち消され、ブッシング１の全体での鉛使用量の増加を抑えることができる。したがって、このブッシング１を用いることで鉛蓄電池の軽量化を図れ、また鉛材料の削減によってコストを低減することができる。
【００２１】
図２にはこの発明の第２の実施形態に係る鉛蓄電池のブッシング１を示してある。このブッシング１においては、１段目と２段目との環状突起３間の環状溝４内に回転防止用の複数のリブ５が形成され、１段目の環状突起３の下側の各環状突起３における外周周面に凹部として縦方向に延びる筋状の溝７がそれぞれ多数ずつ形成されている。
【００２２】
図３にはこの発明の第３の実施形態に係る鉛蓄電池のブッシング１を示してある。このブッシング１においては、１段目と２段目との環状突起３間の環状溝４内に回転防止用の複数のリブ５が形成され、１段目の環状突起３とその下側の２段目の環状突起３における下面にそれぞれ凹部として複数の凹み６が形成され、さらに３段目および４段目の環状突起３の外周周面にそれぞれ凹部として複数の縦方向に延びる筋状の溝７が形成されている。
【００２３】
図４にはこの発明の第４の実施形態に係る鉛蓄電池のブッシング１を示してある。前記第１および第２の実施形態におけるブッシング１では、主部２のほぼ下半部の外周に環状突起３が５段に亘って形成されているが、この実施形態のブッシング１では環状突起３が３段に亘って形成されている。そして、上から１段目と２段目の環状突起３の下面に凹部として複数の凹み６が形成され、さらに３段目の環状突起３の外周周面に凹部として複数の縦方向に延びる筋状の溝７が形成されている。
【００２４】
図５にはこの発明の第５の実施形態に係る鉛蓄電池のブッシング１を示してある。このブッシング１では、環状突起３が５段に亘って形成され、１段目と２段目との環状突起３間の環状溝４内に回転防止用の複数のリブ５が形成され、第１段目の下面に凹部として矩形状の凹み６が形成されている。
【００２５】
図６にはこの発明の第６の実施形態に係る鉛蓄電池のブッシング１を示してある。このブッシング１では、環状突起３が５段に亘って形成され、１段目と２段目との環状突起３間の環状溝４内に回転防止用の複数のリブ５が形成され、第２段目の外周周面に凹部とし複数の縦方向に延びる筋状の溝７が形成されている。
【実施例】
【００２６】
前記第１〜第６の実施形態に係るブッシング１を、本発明品１〜６としてそれぞれ所定形状の金型を用い、金型温度１８０〜２４０℃、鉛合金溶湯温度４００〜４４０℃の条件で重力鋳造により作製し、また図８に示すブッシング１０を従来品１として同じ条件で作製した。そして、これら本発明品１〜６のブッシング１および従来品１のブッシング１０について、相対質量比、面積比、耐締付けトルク値を測定した。この測定の結果を次の表１に示す。
【００２７】
なお、相対質量比および面積比は従来品１を１００％としたときの比率である。また、面積比は、回転防止用のリブ、各環状突起、各環状溝の表面積を合算して比較した比率である。また、耐締付けトルク値は、ＪＩＳ−Ｄ５３０１に記載の方法に基づいて測定した。
【表１】
0005244442.tif 000002
【００２８】
この表に示されるように、本発明品１〜６においては、ブッシング１に凹部としての凹み６や溝７を形成することにより、従来品１に比べ質量が低減していることが分かる。
【００２９】
また、面積比を見ると、従来品１に比べ２倍以上で、耐久締付けトルク値が１．４倍以上となっている。これは、凹部としての凹み６や溝７を形成することで、電槽蓋の樹脂材料がその各凹み６や溝７内に入り込んで食い込み、その樹脂材料との接触面積が増すことで、耐締付けトルク値が従来品１よりも増大しているものである。
【００３０】
さらに、本発明品１〜６のブッシング１および従来品１のブッシング１０を用いてそれぞれ５５Ｄ２３型の鉛蓄電池を製造し、電解液の染み上がりについて検証した。この検証にあたっては、所定期間経過後の鉛蓄電池の端子部を解体し、ブッシングの腐食の状況に基づいて電解液の染み上がりを評価した。
【００３１】
この評価によれば、従来品１に対し、本発明品１〜６では染み上がりがほとんど認められず、染み上がりをより確実に抑制できることが分かった。これは、ブッシング１の環状突起３に凹部としての凹み６や溝７を形成することで、電槽蓋の樹脂材料とブッシング１の鉛材料との接触面積が増大し、耐締付けトルク値が向上するため染み上がりが確実に抑制されるものである。
【００３２】
特に本発明品４のブッシング１では、従来品１に比べ環状突起３の形成段数が減っているにも拘わらず、凹部５および溝７の形成で電解液の這い上がりの経路を長く確保できるため、電解液の染み上がりを良好に抑制することができ、また凹み６および溝７の形成で電槽蓋の樹脂材料との食い込みを強めて耐締付けトルク値を大きくすることができる。そして、環状突起３の形成段数の減少により質量を大幅に低減することができる。
【００３３】
以上説明したように、この発明によれば、ブッシングの環状突起に凹部を形成することにより、質量の低減を図って鉛蓄電池の軽量化を実現できるとともに、その凹部の形成に基づいて端子部の耐締付け値および電解液の染み上がりをより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る鉛蓄電池のブッシングを示す斜視図。
【図２】この発明の第２の実施形態に係る鉛蓄電池のブッシングを示す斜視図。
【図３】この発明の第３の実施形態に係る鉛蓄電池のブッシングを示す斜視図。
【図４】この発明の第４の実施形態に係る鉛蓄電池のブッシングを示す斜視図。
【図５】この発明の第５の実施形態に係る鉛蓄電池のブッシングを示す斜視図。
【図６】この発明の第６の実施形態に係る鉛蓄電池のブッシングを示す斜視図。
【図７】鉛蓄電池の端子部の構造を示す断面図。
【図８】従来の鉛蓄電池のブッシングを示す斜視図。
【符号の説明】
【００３５】
１…ブッシング
２…主部
３…環状突起
４…環状溝
５…リブ
６…凹み
７…溝
【図１】
0005244442.tif 000003
【図２】
0005244442.tif 000004
【図３】
0005244442.tif 000005
【図４】
0005244442.tif 000006
【図５】
0005244442.tif 000007
【図６】
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【図７】
0005244442.tif 000009
【図８】
0005244442.tif 000010