(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の塞栓対象体の開口孔に対し、環状弾性体のシール体が外周に装着された所定の栓状体を挿入し、前記シール体を前記塞栓対象体と前記栓状体とにそれぞれ密着させて前記開口孔を塞ぐ塞栓構造において、
前記栓状体が、少なくとも前記開口孔への挿入部分を開口孔より小さくして形成され、前記開口孔挿入部分所定位置外周に周方向へ連続する所定溝深さのシール体装着溝部を配設されると共に、当該シール体装着溝部に対し栓状体挿入方向後方側に隣接する所定範囲部分を開口孔半径より所定寸法小さく且つシール体装着溝部溝底面の半径より大きい所定半径面のシール体保持部とされてなり、
前記シール体が、前記栓状体のシール体装着溝部に装着可能で且つ環軸方向両端面が外周面より幅広となる矩形断面形状とされ、また、シール体装着溝部装着状態で外径が前記開口孔径より大となり、且つ所定の外力付加状態で環軸方向厚さが少なくとも前記所定寸法に達するまで変形可能となる弾性変形能を有し、環軸方向の両端面を挿入状態における塞栓対象体及び栓状体のシール体保持部への接触面とされてなり、
前記開口孔への挿入当初は前記シール体装着溝部に装着状態であったシール体が、塞栓状態ではシール体装着溝部から外れ、シール体の外側の面が全て塞栓対象体に密着することを特徴とする塞栓構造。
【請求項２】
前記請求項１に記載の塞栓構造において、
前記栓状体におけるシール体保持部の栓状体挿入方向後方側に、シール体保持部より外径が大となるシール体制止部が配設されることを特徴とする塞栓構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定物体の開口孔を栓で塞ぐ塞栓構造に関し、特に、簡略な構造で確実に水密状態として塞げる塞栓構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、蓄電池における電解液の比重を、その比重と屈折率の関係を利用して光学的に検知ないし表示するインジケータとしては、蓄電池の上蓋に取付けられる栓状のものが知られており、その中でも、電解液に浸漬される透明材質の栓状体下端部に電解液の比重及び液面レベルの変化に応じて浮沈する比重ボールを配設し、栓状体の上端側から入射する光を所定の反射面で全反射させて下端部の比重ボール配設箇所に入射させ、比重ボールで反射又はそのまま透過した光を再び反射面で全反射させて上端側に戻し、電解液の比重及び液面レベルの変化をそれぞれ色彩の異なる映像として与えるものが一般的に用いられていた。
【０００３】
こうしたインジケータの蓄電池上蓋への取付け等、栓状体を塞栓対象となるものの開口孔に挿入固定する場合には、塞栓対象体と栓状体間にわずかでも隙間が存在するとこの隙間を通じて外部に内部の液体等が漏出する危険性があるため、これを防止すべく、塞栓対象体と栓状体間の隙間をシール体等で塞いで水密とする塞栓構造が従来から用いられていた。
このような従来の塞栓構造の一例を図５に示す。図５は従来の塞栓構造の概略構成説明図である。
【０００４】
前図に示す従来の塞栓構造は、塞栓対象体としての蓄電池上蓋１００の開口孔１０１に対して、外周から突出状態で鍔状部１０２ａが複数形成されてなる栓状体１０２を圧入し、、栓状体１０２で開口孔１０１を塞ぐ構成である。栓状体１０２の鍔状部１０２ａは上蓋１００と同じ材質で且つ開口孔１０１より若干大きい外径となっており、栓状体１０２を開口孔１０１へ圧入すると各鍔状部１０２ａが変形を伴いつつ上蓋１００に強く密着し、栓状体１０２と上蓋１００とを一体化すると共に内容液の漏出を抑える仕組みである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の塞栓構造は以上のように構成されており、開口孔１０１内での各鍔状部１０２ａの変形状態を一定に制御することが困難であるため、鍔状部１０２ａの外周の一部が上蓋１００に接触しない場合も起り得、この場合隙間が生じて水密を保てず、内容液が漏れるなどの危険性があるという課題を有していた。
これに対し、図６に示すように、シール体１０３を栓状体１０２外周に装着し、栓状体１０２を上蓋１００にねじ込んでシール体１０３を栓状体１０２と上蓋１００の双方に密着させ、開口孔１０１を塞ぐ他の従来の塞栓構造も存在した。
【０００６】
この場合シール体１０３が栓状体１０２と上蓋１００に確実に接触し、十分な水密状態が得られるものの、上蓋１００と栓状体１０２に螺子部を成形する分、構造が複雑化することに加え、栓状体１０２の上蓋１００へのねじ込みは圧入による取付けに比べて手間がかかるなど、全体的にコスト高となってしまうという課題を有した。
【０００７】
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、シール体を用いながら簡略な構造として、確実に水密状態が得られると共に、栓状体の取付けが容易且つ速やかに行える塞栓構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る塞栓構造は、所定の塞栓対象体の開口孔に対し、環状弾性体のシール体が外周に装着された所定の栓状体を挿入し、前記シール体を前記塞栓対象体と前記栓状体とにそれぞれ密着させて前記開口孔を塞ぐ塞栓構造において、前記栓状体が、少なくとも前記開口孔への挿入部分を開口孔より小さくして形成され、前記開口孔挿入部分所定位置外周に周方向へ連続する所定溝深さのシール体装着溝部を配設されると共に、当該シール体装着溝部に対し栓状体挿入方向後方側に隣接する所定範囲部分を開口孔半径より所定寸法小さく且つシール体装着溝部溝底面の半径より大きい所定半径面のシール体保持部とされてなり、前記シール体が、前記栓状体のシール体装着溝部に装着可能で且つ環軸方向両端面が外周面より幅広となる矩形断面形状とされ、また、シール体装着溝部装着状態で外径が前記開口孔径より大となり、且つ所定の外力付加状態で環軸方向厚さが少なくとも前記所定寸法に達するまで変形可能となる弾性変形能を有し、環軸方向の両端面を挿入状態における塞栓対象体及び栓状体のシール体保持部への接触面とされてなり、前記開口孔への挿入当初は前記シール体装着溝部に装着状態であったシール体が、塞栓状態ではシール体装着溝部から外れ、シール体の外側の面が全て塞栓対象体に密着するものである。
【０００９】
このように本発明においては、栓状体外周にシール体を装着するためのシール体装着溝部及び所定外径のシール体保持部をそれぞれ形成し、シール体装着溝部にシール体が装着された栓状体を開口孔に挿入すると、栓状体に加えられる挿入力に対し塞栓対象体からシール体環軸方向端面の外縁部に加わる反力で、シール体環軸方向端面内縁部分をシール体装着溝部に接触させたままシール体外周部分が弾性変形しつつシール体装着溝部位置から栓状体挿入方向後方側に延伸し、開口孔挿入前にシール体の環軸方向の両端面であったシール体の対向する二面が開口孔内で塞栓対象体及び栓状体のシール体保持部にそれぞれ密着した状態となることにより、十分な封止能力を有する大きさのシール体を栓状体挿入過程ではシール体装着溝部からシール体保持部へ延伸変形させて塞栓対象体に対するシール体の摺動を少なくし、挿入時の摩擦抵抗を抑えられると共に、開口孔内にある状態ではシール体の対向する二面が開口孔に面する塞栓対象体または栓状体のシール体保持部に密着して十分な接触面積を確保しつつシール状態をなすこととなり、挿入しやすさと水密保持能力を両立できる。
また、本発明に係る塞栓構造は必要に応じて、前記栓状体におけるシール体保持部の栓状体挿入方向後方側に、シール体保持部より外径が大となるシール体制止部が配設されるものである。
【００１０】
このように本発明においては、栓状体にシール体保持部より外径が大のシール体制止部が配設され、栓状体に対するシール体の栓状体挿入方向後方側への移動をシール体制止部で止められることにより、開口孔に対する栓状体の挿入深さが大きくなる場合にシール体が栓状体に対し栓状体挿入方向後方側へ相対移動して必要以上にシール体装着溝部から離れるのを防ぎ、シール体をシール体保持部にとどめることができ、栓状体を開口孔から抜く方向に動かすとシール体をシール体保持部からスムーズにシール体装着溝部に相対移動させてシール体の塞栓対象体内側面に対する摺動抵抗を抑えられ、栓状体取外し作業も能率よく行える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態に係る塞栓構造を図１〜図４に基づいて説明する。本実施の形態では鉛蓄電池のインジケータ取付けに適用した例を示す。図１は本実施の形態に係る塞栓構造の要部をなす栓状体の一部省略正面図、図２は本実施の形態に係る塞栓構造の栓状体挿入開始状態説明図、図３は本実施の形態に係る塞栓構造における栓状体挿入時のシール体変形延伸状態説明図、図４は本実施の形態に係る塞栓構造における栓状体挿入時のシール体のシール体保持部移行状態及び塞栓完了状態説明図である。
【００１２】
前記各図に示すように、本実施の形態に係る塞栓構造は、前記塞栓対象体としての鉛蓄電池の上蓋１０における円形の開口孔１１に対し、環状弾性体のシール体３０が所定位置外周に装着された略円柱状の栓状体２０を挿入し、前記シール体３０を上蓋１０と栓状体２０とにそれぞれ密着させて前記開口孔１１を塞ぐ構成である。
【００１３】
前記栓状体２０は、透明な合成樹脂材料製の略円柱体で形成され、一端側には開口孔１１径より大きいフランジ状の拡径部２１とこれに隣接する固定用の突出部２２をそれぞれ配設され、この一端部以外の外径を前記開口孔１１径より小さく形成されてなり、一端側拡径部２１を除いた残り部分を開口孔１１への挿入部分とされると共に、この開口孔１１挿入部分の一端部寄り所定箇所外周に連続させて径方向へ所定溝深さとなるシール体装着溝部２３を配設される構成である。このシール体装着溝部２３に対し栓状体２０挿入方向後方側、すなわち栓状体２０一端側寄りに隣接する栓状体２０の所定範囲部分は、開口孔１１半径より所定寸法小さい所定半径面のシール体保持部２４とされ、開口孔１１挿入状態でこのシール体保持部２４外側にシール体３０の入り込める空間が生じる仕組みである。
【００１４】
前記シール体３０は、矩形断面形状のゴム製環状体で形成され、前記栓状体２０のシール体装着溝部２３に環軸方向が栓状体２０軸方向に一致する状態ではめ込まれて栓状体２０外周に装着される構成である。このシール体３０は、内径を栓状体２０のシール体装着溝部２３溝底面の外径以下とされると共にシール体装着溝部２３に挿入可能な環軸方向厚さとされ、また、シール体装着溝部２３装着状態では、外径が開口孔１１径より大で且つ環軸方向厚さが径方向の幅以下となる。
さらに、シール体３０は挿入時など所定の外力付加状態で、環軸方向厚さが栓状体２０のシール体保持部２４と上蓋１０との間に介在可能な前記所定寸法に達するまで変形可能となる弾性変形能を有し、環軸方向の両端面を挿入状態における上蓋１０及び栓状体２０のシール体保持部２４への接触面とされてなる構成である。
【００１５】
前記上蓋１０は、公知の鉛蓄電池の上面部分であり、開口孔１１を穿設されると共に、開口孔１１に面する内側面１２の上縁部を、栓状体２０一端の拡径部２１を埋込み可能な凹形状とされてなり、塞栓状態で上蓋１０と栓状体２０の各上面を同一平面とする構成である。
次に、前記構成に基づく塞栓構造における栓状体挿入状態について説明する。あらかじめ栓状体２０のシール体装着溝部２３に、シール体３０をはめ込んで栓状体２０とシール体３０とを一体化しているものとする。シール体３０を装着した栓状体２０を上蓋１０の開口孔１１に栓状体２０軸方向を上下方向に一致させる向きで挿入すると、まず、開口孔１１径より外径の大きいシール体３０環軸方向の下端面外縁部分が上蓋１０の開口孔１１周囲部分に当接し、挿入しようとする力に対し軽く抵抗が加わった状態となる（図２（Ａ）参照）。
【００１６】
さらに栓状体２０に押圧力を与えて挿入を継続すると、栓状体２０に加えられる押圧力に対し上蓋１０からシール体３０下端面の外縁部分に反力が加わることとなり、この反力で、シール体３０外周部分が弾性変形し、シール体３０下端面の外縁部分が開口孔１１に面する上蓋１０の内側面１２に接触して、栓状体２０の挿入度合に合わせてシール体装着溝部２３位置から栓状体挿入方向後方側に延伸していく（図２（Ｂ）参照）。
【００１７】
このシール体３０外周部分の変形・延伸と共に、シール体３０内周部分ではシール体３０上端面内縁部分がシール体装着溝部２３の上側縁部に拘束されたまま、シール体３０下端面内縁部分がシール体装着溝部２３から徐々に外れていく（図３参照）。
栓状体２０の開口孔挿入部分が開口孔１１に挿入されていく中で、シール体３０外周部分がさらに栓状体挿入方向後方側へ延伸してシール体保持部２４外側に達し、シール体３０上端面であった環軸方向端面が内周側に向いてシール体保持部２４に接すると、シール体３０内周部分がシール体装着溝部２３から外れる（図４（Ａ）参照）。こうして開口孔１１挿入前にシール体３０の上下両端面であった環軸方向に対向する両端面が、上蓋１０の内側面１２及び栓状体２０のシール体保持部２４にそれぞれ接する状態となる。
栓状体２０の開口孔挿入部分が全て開口孔１１に挿入されると、シール体３０はほぼ栓状体２０のシール体保持部２４外側に位置し、シール体３０の前記対向する両端面のうち外側の面が全て上蓋１０の内側面１２に密着した状態となり、またシール体３０の内側の面がシール体保持部２４にそれぞれ密着した状態となる。
【００１８】
この栓状体挿入過程でシール体３０が栓状体２０の挿入につれてシール体装着溝部２３からシール体保持部２４へ延伸変形していくことで、上蓋１０の内側面１２に対するシール体３０の摺動を少なくすることができ、栓状体２０の挿入に対する抵抗を抑えられる。
栓状体２０の開口孔挿入部分を完全に開口孔１１に挿入した塞栓状態では、シール体３０の内外面が上蓋１０及び栓状体２０のシール体保持部２４にそれぞれ密着し、十分な接触面積を確保して上蓋１０と栓状体２０との間を隙間なくシールして確実な水密が得られる（図４（Ｂ）参照）。
【００１９】
このように、本実施の形態に係る塞栓構造においては、栓状体２０外周にシール体３０装着用のシール体装着溝部２３及び所定外径のシール体保持部２４をそれぞれ形成し、シール体装着溝部２３にシール体３０が装着された栓状体２０を開口孔１１に挿入すると、栓状体２０に加えられる押圧力に対し上蓋１０からシール体３０下端面の外縁部に加わる反力で、シール体３０上端面内縁部分をシール体装着溝部２３に接触させたままシール体３０外周部分が弾性変形しつつシール体装着溝部２３位置から栓状体３０挿入方向後方側に延伸し、開口孔１１挿入前にシール体３０の上下両端面であったシール体３０の対向する二面が開口孔１１内で上蓋１０及び栓状体２０のシール体保持部２４にそれぞれ密着した状態となることから、栓状体２０挿入過程ではシール体３０をシール体装着溝部２３からシール体保持部２４へ延伸変形させて上蓋１０に対するシール体３０の摺動を少なくし、挿入時の摩擦抵抗を抑えられると共に、シール体３０の外周面より幅広の環軸方向両端面が開口孔１１内にある状態で開口孔１１に面する上蓋１０または栓状体２０のシール体保持部２４にそれぞれ密着して十分な接触面積を確保しつつシール状態をなすこととなり、挿入しやすさと水密保持能力を両立でき、栓状体挿入作業が能率よく行えることに加え、内容液漏出の危険性を排除できる。
【００２０】
なお、前記実施形態に係る塞栓構造においては、栓状体２０におけるシール体装着溝部２３及びシール体保持部２４を栓状体２０の一端部寄りに配設する構成としているが、これに限らず、シール体装着溝部２３及びシール体保持部２４を栓状体２０の一端部から離れた位置に配設すると共に、シール体保持部２４の栓状体挿入方向後方側に隣接する栓状体２０外周位置にシール体保持部２４より外径が大となるシール体制止部を配設する構成とすることもでき、栓状体２０挿入時に開口孔１１に対する栓状体２０の挿入深さが大きくても栓状体２０に対するシール体３０の栓状体挿入方向後方側への相対移動をシール体制止部で止められ、シール体３０をシール体保持部２４にとどめて必要以上にシール体装着溝部２３から離れるのを防ぐことができ、栓状体２０を開口孔１１から抜く方向に動かす場合にはシール体３０をシール体保持部２４からスムーズにシール体装着溝部２３に相対移動させて上蓋１０の内側面１２に対するシール体３０の摺動抵抗を抑えられ、栓状体２０取外し作業も能率よく行えることとなる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、栓状体外周にシール体を装着するためのシール体装着溝部及び所定外径のシール体保持部をそれぞれ形成し、シール体装着溝部にシール体が装着された栓状体を開口孔に挿入すると、栓状体に加えられる挿入力に対し塞栓対象体からシール体環軸方向端面の外縁部に加わる反力で、シール体環軸方向端面内縁部分をシール体装着溝部に接触させたままシール体外周部分が弾性変形しつつシール体装着溝部位置から栓状体挿入方向後方側に延伸し、開口孔挿入前にシール体の環軸方向の両端面であったシール体の対向する二面が開口孔内で塞栓対象体及び栓状体のシール体保持部にそれぞれ密着した状態となることにより、十分な封止能力を有する大きさのシール体を栓状体挿入過程ではシール体装着溝部からシール体保持部へ延伸変形させて塞栓対象体に対するシール体の摺動を少なくし、挿入時の摩擦抵抗を抑えられると共に、開口孔内にある状態ではシール体の対向する二面が開口孔に面する塞栓対象体または栓状体のシール体保持部に密着して十分な接触面積を確保しつつシール状態をなすこととなり、挿入しやすさと水密保持能力を両立できるという効果を奏する。
【００２２】
また、本発明によれば、栓状体にシール体保持部より外径が大のシール体制止部が配設され、栓状体に対するシール体の栓状体挿入方向後方側への移動をシール体制止部で止められることにより、開口孔に対する栓状体の挿入深さが大きくなる場合にシール体が栓状体に対し栓状体挿入方向後方側へ相対移動して必要以上にシール体装着溝部から離れるのを防ぎ、シール体をシール体保持部にとどめることができ、栓状体を開口孔から抜く方向に動かすとシール体をシール体保持部からスムーズにシール体装着溝部に相対移動させてシール体の塞栓対象体内側面に対する摺動抵抗を抑えられ、栓状体取外し作業も能率よく行えるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る塞栓構造をなす栓状体の一部省略正面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る塞栓構造の栓状体挿入開始状態説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る塞栓構造における栓状体挿入時のシール体変形延伸状態説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る塞栓構造における栓状体挿入時のシール体のシール体保持部移行状態及び塞栓完了状態説明図である。
【図５】従来の塞栓構造の概略構成説明図である。
【図６】従来の他の塞栓構造の概略構成説明図である。
【符号の説明】
１０、１００  上蓋
１１、１０１  開口孔
１２          内側面
２０、１０２  栓状体
２１          拡径部
２２          突出部
２３          シール体装着溝部
２４          シール体保持部
３０、１０３  シール体
１００        筐体
１０２ａ      鍔状部
【図１】
0003746214.tif 000002
【図２】
0003746214.tif 000003
【図３】
0003746214.tif 000004
【図４】
0003746214.tif 000005
【図５】
0003746214.tif 000006
【図６】
0003746214.tif 000007