【発明の詳細な説明】
蓄電池用の液補充用およびガス排気用装置
技術分野
本発明は、蓄電池における電解液の自動補充用及びガス排気用装置に関する。
従来の技術
蓄電池に対する電解液の補充は、同蓄電池の蓋に取り付けられて電解液の自動
充填を行う適当な装置によって遂行されることは周知である。
市場で手に入る自動電解液補充用の装置は、種々の態様で製造されており、基
本的には蓄電池の蓋の孔に封止的に挿入されて補充液の導入用の通路を1つ以上
供すると共にガス排出用の通路を1つ供する本体部と、電解液が所定の液レベル
に達したときに、それ以上の液補充を阻止するように、封止手段と一体にしたフ
ロートとから形成されている。
然しながら、上述の公知技術に属する自動液補充装置には、幾つかの不都合が
ある。その種の不都合の一つは、補充液の入口開口にフロートが封止要素を押圧
して所定の補充レベルになったときに開口を閉鎖するための力が、補充作用中の
振動による液漏れを阻止するのに十分な力になっていない点である。
このために、フロートは広い面積を有するように形成されて封止要素に十分な
閉鎖力を付与し得るようにしている。一般的には直径が30mmより小さくない
ように形成される。そのとき、このような形成方法とると、更に1以上の不都合
が発生する。その理由は、
蓄電池の蓋に補充装置を挿入するために開設しなければならない孔が、少なくと
もフロートの直径に等しい直径を有しなければならないからである。
ドイツ公報第3539167号は、補充装置として液入口が、フロートと磁石
との加算作用に基づいて弁を介して自動的に閉鎖されるようにした装置を開示し
ている。然しながら、この装置では、計量装置を挿入することができない。
本発明の目的を成す装置は、これらの不都合を克服することを目的とするもの
である。
発明の開示
よって、本発明の目的は、蓄電池の内部に電解液を自動補充し、電解液の液レ
ベルが所望値に達すると、蓋の入口孔を封止的に確実に閉鎖することが可能な装
置を提供することである。
本発明による装置の他の目的は、液レベルが復帰した後、補充液の導入開口を
封止する封止手段の封止能力が電池の使用中や補充工程の間に、偶発的に振動が
発生した際にも保証されるようにすることである。
本発明による装置の更に他の目的は、従来技術及びそれに相当する装置に用い
られるフロートと比較してより小さな寸法を有したフロートを具備するようにす
ることである。
上述した諸目的は、電解液の自動補充と蓄電池内部に蓄積するガスの排出とに
適した装置により達成され、同装置は、主請求項に記載の特徴によると、
蓄電池の蓋に封止的に取着でき、有底の室を供することが可能な主体部であっ
てガス排出用の第1のダクトに連通した1つ以上の第1の孔と、補充液の入口用
の第2のダクトに連通する1つ以上の第
2の孔とを供する主体部と、
上記の主体部の上記室に適合する外側管状部と上記外側管状部内部と同軸的に
円筒を成す案内要素とを供する管状要素であって、該管状要素はその内部であっ
てかつ貫通孔を形成する横断表面の中間位置と側部の円筒壁とに少なくとも1つ
の貫通開口を有し、該開口は少なくとも1つの上記主体部に属する1つ以上の第
2の孔に連通するように形成された管状要素と、
上記の横断表面の貫通孔を通して摺動可能に結合される管状の桿とを、
備えてなり、上記管状の桿と一端に蓄電池内に受納された液と協動するフロート
体を備え、他端には第一の封止性のロック手段を介して上記管状桿に結合し、か
つ、該管状桿の横側面に第二の封止性のロック手段を介して結合した可撓膜を備
え、上記管状桿はほぼ中間位置に上記の横断表面の貫通孔と協動して該孔を封止
するのに適するように設けられた閉鎖手段を供して補充液が上記1つ以上の孔を
通って流動するのを許容し、かつ阻止し、上記の可撓膜は上記の管状要素の室内
部において膜の片側に上記の1つ以上の第1の孔および上記管状桿の端部と連通
する排出室を形成し、また膜の他の片側には補充液の蓄積用の室であって上記1
つ以上の第2の孔と連通し、また内部に受納された液の圧力が上記の膜の変形を
生起させる室を形成し、以て上記の閉鎖手段に対してフロートにより発生される
押圧力を増強させる力を上記の管状桿に生ぜしめるようにしたことを特徴とする
電解液の自動補充と累積ガスの排出とに適した蓄電池用の装置が提供される。
好ましい実施形態による有利な点としては、ガスを排気するための上記の1つ
以上の第1の孔と補充液を導入するための上記の1つ以上の第2の孔とはそれぞ
れがガス排気用および補充液導入用に上
記の蓋に形成された通路に設けられ、該蓋に装置が取着される構成となっている
。
本発明の他の実施形態によると、上記の1つ以上の第1の孔又は上記の1つ以
上の第2の孔と連通している上記の導入用通路は、夫々が上記装置の主部に付属
しており、該主部に対して横方向に突出すると共にホース接続コネクタと一体に
形成される。
本発明の更に他の実施形態によると、上記の1つ以上の第1孔は上記装置の主
体部の底に穿設される単一個の孔により置換することが可能であり、該単一個の
孔を通して補充過程にガスの排気と電解液の濃度を計測するための液体比重計の
挿入とを行うことができる。
本発明の更なる適用範囲は、以下に記載する詳細な説明から明らかになる。然
しながら、以下の詳細な説明と特定な例は、本発明の実施形態を説明するのみで
あって説明の便宜により示したものであることを理解すべきである。そして、本
発明の思想と範囲の内で種々の変更と改変とが可能であることは、以下の記載と
図示とから当業者なら容易に成し得ることは言うまでもない。
図面の簡単な説明
図1は、自動補充装置の断面図である。
図2は、図1に示す装置の分解組立図である。
図3は、図1に図示した本発明の装置の分解組立断面図であると共に蓄電池の
蓋に設けてそれを通して装置が挿着される孔の断面図である。
図4は、本発明の装置と図3に図示の蓄電池の対応蓋に設けた対応孔に適合さ
せた状態を示す断面図である。
図5は本発明の他の実施形態による装置を対応の蓋に取着した状
態を示す断面図である。
図6は、本発明による複数の補充装置と同装置が挿着される蓄電池の蓋の示し
た分解断面図である。
図7は、図6に示した蓄電池の蓋に、本発明による補充装置を係合させた状態
を示す断面図である。
図8は、補充過程における本発明の補充装置を示す拡大断面図である。
図9は、補充完了状態における本発明による補充装置の拡大断面図である。
図10は、本発明による自動補充装置の他の実施形態を示す断面図である。
発明を実施するための最良の態様
さて、本発明の目的を成す蓄電池に対する電解液の自動補充用及び同蓄電器か
らのガス排気用の装置が図1に組立てられた状態で図示され、また図2に、その
装置を構成する部品類の分解状態が図示されている。
図示から明らかなように、同装置は主体部10を具備し、この主体部は、図3
及び図4に明示されるように、蓄電池の蓋1の孔2中に封止的に係合することが
可能であり、底101によって制限される室11を構成している。上記の主体部
10は、側面領域に互いに対向して配設されると共にほぼ同一面内に配置される
1つ以上の第1の孔12を提供し、また1つ以上の第2の孔13が、同じように
互いに対向して配設され同一面内に配置され、かつ上記の第1孔12が配置され
た面より下方の面内に配設されている。これらの孔はダクト管と接続され、同ダ
クト管がガスを蓄電池から排気し、かつ蓄電池に補充液を導入させるものである
。
管状要素20は、上記の主体部10に取着される。同管状要素20は、外側管
状部24と円筒状の案内要素25とを具備し、外側管状部24は上記の主体部1
0の室11内に挿着され、上記の円筒状の案内要素25は外側管状部24内に同
軸に設けられている。
横断表面部21は切頭円錐の形状を有して貫通孔22を形成し、かつ上記の管
状要素20の内側に、しかも同要素20に対して交叉するような関係で配設され
ており、更に上記の円筒状案内要素25と上記管状要素20の胴部とに対して強
固に結合されている。
更に、上記の管状要素20は、その側面側の円筒壁上に1つ以上の貫通開口2
3を備え、これらの貫通開口の各々は、上記の管状要素20が主体部10に係合
された時に、上記の主体部10に設けられた1つ以上の第2の孔13の少なくと
も1つの孔に連通する。
本発明による装置はまた管状の桿30を具備しており、この桿30は上記の横
断表面部21の貫通孔22内に摺動可能に挿設される。この桿30は一端側にフ
ロート体31を備え、このフロート体31は蓄電池内に包含された同電池の蓋と
協動する。また、桿30の他端には可撓膜40が設けられ、同膜40は管状桿3
0に第1の封止ロック手段32によって結合され、かつ又、第2の封止ロック手
段132によって上記管状要素20の側方内面に結合さている。
上記の封止ロック手段は図2に図示のように、環状の切り込み232、332
から成り、これらは上記管状桿30と上記管状要素20とに形成されている。
更に、上記管状桿30は、そのほぼ中間部位に切頭円錐形をした閉鎖シャッタ
ー33から成る閉鎖手段を設けており、上記横断表面21に形成された上記貫通
孔22を遮断するのに適するように設けられている。上記の管状桿30が管状要
素20に挿入されたときに、その管状要素内の中心位置に確実に来るように、同
桿は案内要素
35と一体であり、同案内要素は上記の案内要素25の内面に摺動可能に係合し
ている。そして同案内要素25は、管状要素20に設けられている。
図3、図4に図示するように、蓄電池の蓋1と自動補充装置とを係合させるた
めに、同装置の主体部10の雄ねじ14が、蓋1に穿設された孔2に刻設された
雌ねじ140に締結されるが、このとき、締結前段でOリング60が主体部10
の外側部分に確保された環状座61に挿設されており、同環状座は、上記第1孔
12と第2孔13との間に形成されている。更に、ねじ条140と対応して封止
表面200が設けられ、該封止表面は装置3の主体部10の壁300に対して当
接したとき、密封状態を完成させる。
他の実施形態では、上記のねじ条は加圧挿着手段によって置換しても良い。
係合がなされると、図4に明示されるように、上記の1つ以上の第1孔12の
各孔が蓋1に形成された第1ガス排気ダクト通路112と連通し、同じように、
上記の1つ以上の第2孔13が補充液の導入用の第2ダクト通路113に連通し
、該第2ダクト通路も蓋1に設けられている。
上記のダクト通路は蓋1に、そのモールド成形過程の間に直接、形成されるも
のであり、蓄電池から排気されたガスを通路を介して搬出する意図で必ず設けら
れており、補充作業を遂行する場所から離れた領域にガスの排気を行うことがで
きる構成となっているものである。
図6、図7に図示のように、蓄電池の蓋1に穿設された複数の孔2の各孔に1
つの補充装置が結合されることは明らかであり、第1のダクト通路112は排気
ガスを搬送し、他方、第2のダクト通路113は補充液を搬送して同液を蓄電池
内の要素の部位へ搬入する
。
補充装置3が蓋1に取着されるた後、補充工程が開始される。すなわち、図4
に図示のように、補充液が矢印413に沿って第2ダクト通路113を介して導
入される。同補充液は図7に示すように該ダクト通路113に沿って流れ、接続
されて互いに並列配置された全ての補充装置に行き渡る。
図1に示すように、可撓膜40が本発明に係る装置主体部10の室11内に排
気室150を形成し、この室が上記1つ以上の第1孔12に連通し、かつ管状桿
30の端部130と一方端で結合し、かつ他方端では補充液の堆積用の室50に
連通し、同室50は上記の1つ以上の第2孔13に連通している。従って、図8
に詳示するように、補充工程が開始されるとき、フロート胴31電解液231の
上面131には接触することはなく、その結果、シャッター33は、桿30およ
びフロート胴31の重量によって横断表面部21の貫通孔22を開口状態にする
。従って、補充液が第2ダクト通路113から堆積室50内に流動し、更にそこ
から貫通孔22を通って矢印313に沿って蓄電池内に入る。
図9に示すように、補充液の導入は、電解液231の上面131がフロート胴
31を浮動させて縦方向に力331で上昇して貫通孔22を閉鎖する位置にシャ
ッター33を到達させる。
このような閉鎖状態が発生すると、第2ダクト通路113を通る補充液の流動
が遮断され、堆積室50内に可撓膜40に対抗する圧力250を生ぜしめて該可
撓膜40を図9に図示のように変形させる。
ここで、特に、上記の圧力250は上記の膜に力332を及ぼし、その力はも
し、液の圧力が電池の使用中に遮断されなければ、上記のフロート胴31の総重
量よりも小さい点に注目を要する。反対
に、もし液の圧力が遮断されると、上記の膜40に付与される圧力はより大きな
圧力となる。
膜40の表面に作用することにより上記の圧力250は、力332を発生し、
その力は浮動圧による力331と同じ方向を向いている。かくして、貫通孔22
を閉鎖するための総力333が桿30に得られる。そして、その結果、同桿に設
けられたシャッター33においては、浮動作用だけによって発生する力331よ
りも強い力333が得られる。そして、室50内の補充液の圧力により生ずる膜
40の変形によって形成される上記の追加力332は、蓄電池が補充中に振動を
受けても孔22をシャッター33によって完全に閉鎖する。故に、突然に振動が
起きても液漏れを生ずる危惧は無くなるのである。そのような危惧は従来の技術
による補充装置では発生していたが、本発明の装置では回避できるのである。
上述した膜40の変形により加算される力332は、シャッター33に上述の
ような閉鎖圧力を生ぜしめるから従来技術の自動補充装置に用いたフロート装置
よりも小さい直径を有するフロート胴31を用いてさえも確実な閉鎖作用力を確
保するものである。
補充工程の間に、フロート胴31の上方位置において管状桿30の側面部に設
けられた貫通孔34はガスを排気させ、ガスは同孔を通過して矢印134の方向
に流動し、上記第1孔12および上記第1排気ダクト通路112を通過して出口
に達する。図5には本発明による自動補充装置の別の実施形態が図示され、この
実施形態では、装置全体を参照番号4で示してある。そして、この実施形態では
上記のガス排気用第1孔120と補充液の導入用の上記第2の孔とはガス排気用
の上記の第1ダクト212と装置4の主体部100に設けられた補充液の導入用
の第2ダクト通路213とにそれぞれ連通している。
該両ダクト通路はホース接続コネクタ312、313を備え、これらのホース
接続コネクタ312、313は排気ガスを流動させるホースと補充液を流動させ
るホースを受承するように設けられている。
装置の主体部100の底141には又貫通孔242を具備して、該孔242が
電解液用の流量計を挿着可能にしている。
本発明の他の実施形態による自動補充装置が図10に図示されている。この実
施形態では、装置は全体的に参照番号7で表示されている。この実施形態では、
可撓膜740が第1の封止ロック手段732を介して管状桿730に結合されて
おり、同封止ロック手段は、互いに対向配置で設けられた1対のリング741、
742より成り、これらのリングは管状桿730に同軸配置で設けられている。
そして上記の封止ロック手段は1対のリングの間に可撓膜740の縁部、つま
りリムを保持している。更に、上記の可撓膜740は、第2の封止ロック手段8
32を介して管状要素720に図示のように結合されており、該封止ロック手段
は、該管状要素720に設けられた傾斜面723と、同自動補充装置7の主体部
300に形成された対応の肩部724とによって形成されている。そして、上記
の傾斜面723と肩部724との間に膜740のリムが保持されている。
この実施形態では、管状要素720に穿設された貫通孔722が傾斜受座72
1を備え、その傾斜受座721に下記の閉鎖手段が当接する。すなわち、該閉鎖
手段は唇状ガスケットからなり、同ガスケットは切頭円錐部821として形成さ
れており、該切頭円錐部821が上記管状桿730に対して基本的に中央位置に
配設された支持リング822に対して押圧されるように構成されている。
なお、フロート胴731と管状桿730との間にはカップ900
が設けられており、このカップ900は上記フロート胴、管状桿の両者に対して
同軸に設けられており、該カップ900の内部空所に補充液910を貯留する構
成となっている。このような構成にすると、蓄電池の内部に対する流体シールを
形成し、蓄電池内に蓄積したガスが装置から補充装置7中に漏洩し、同装置中に
部分的に停滞して装置機能を損ねるのを阻止する。
フロート胴731は、その大きさ寸法は自在であることは自明である。主体部
300は又、封止要素600とガス排気用の孔760を閉止する蓋750とを備
えている。
なお図示されていない実施形態として補充装置の主体部100の底部141に
穿設された既述の貫通孔242をガス排気用の孔として使用する構成とすること
も可能であることは自明であろう。この場合、装置4の主体部100は、補充液
の導入用の既述の第2ダクト通路213と連通する既述の第2孔130だけを具
備していれば良いことになる。
以上の記載から、本発明による装置は、種々の実施形態が全て目的を達成する
ことが理解できよう。
事実、全ての実施形態が、可撓膜を備え、フロート胴の浮動状態により発生す
る押圧力に加えて加算力を発生することにより、補充作用の間に蓄電池に振動が
有っても補充液用の孔を確実に閉鎖する。
また、このような閉鎖用の加算力を発生することが可能であることが従来技術
による補充装置に使用されていたフロート胴に比較してより小さな直径のフロー
ト胴を使用することが可能となるものであり、これは本発明の係る自動補充装置
のフロート胴の方か従来のフロート胴より大きな閉鎖力を発生するからである。
更に、本発明に係る補充装置は、その実施形態として、蓋を有して該蓋に設け
た通路を通して排気ガスの流出と、補充液の流入とを可能にする蓄電池と、補充
装置がホース接続コネクタを介して該装置に接続される可撓性のホースを介して
補充液の供給を受け、ガス排気を行う構成の蓄電池用の蓋にも共に適用すること
が可能であることは理解できよう。
更に、本発明による補充装置の既述した種々の実施形態介して電解液の濃度を
計測する流体比重計等の計測装置を挿着することを可能にする孔が設けられてお
り、該孔は補充作用の間にガスの排気に用いることも可能にすることが理解でき
るであろう。
なお、本発明による電解液の自動補充およびガス排気用の装置は、その製造工
程の間に構造や形状を種々、改変することが可能であるが、それらは全て本発明
の技術的範囲に属するものであることは言うまでもない。
【手続補正書】
【提出日】1997年7月2日
【補正内容】
明細書
蓄電池用の液補充用およびガス排気用装置
技術分野
本発明は、蓄電池における電解液の自動補充用及びガス排気用装置に関する。
従来の技術
蓄電池に対する電解液の補充は、同蓄電池の蓋に取り付けられて電解液の自動
充填を行う適当な装置によって遂行されることは周知である。
市場で手に入る自動電解液補充用の装置は、種々の態様で製造されており、基
本的には蓄電池の蓋の孔に封止的に挿入されて補充液の導入用の通路を1以上供
すると共にガス排出用の通路を1つ供する本体部と、電解液が所定の液レベルに
達したときに、それ以上の液補充を阻止するように、封止手段と一体にしたフロ
ートとから形成されている。
然しながら、上述の公知技術に属する自動液補充装置には、幾つかの不都合が
ある。その種の不都合の一つは、補充液の入口開口にフロートが封止要素を押圧
して所定の補充レベルになったときに開口を閉鎖するための力が、補充作用中の
振動による液漏れを阻止するのに十分な力になっていない点である。
このために、フロートは広い面積を有するように形成されて封止要素に十分な
閉鎖力を付与し得るようにしている。一般的には直径が30mmより小さくない
ように形成される。そのとき、このような形成方法とると、更に1以上の不都合
が発生する。その理由は、蓄電池の蓋に補充装置を挿入するために開設しなけれ
ばならない孔が、少なくともフロートの直径に等しい直径を有しなければならな
いからである。
ドイツ公報第3539167号は、補充装置として液入口が、フロートと磁石
との加算作用に基づいて弁を介して自動的に閉鎖されるようにした装置を開示し
ている。然しながら、この装置では、計量装置を挿入することができない。
本発明の目的を成す装置は、これらの不便を克服することを目的とするもので
ある。
発明の開示
よって、本発明の目的は、蓄電池の内部に電解液を自動補充し、電解液の液レ
ベルが所望値に達すると、蓋の入口孔を封止的に確実に閉鎖することが可能な装
置を提供することである。
本発明による装置の他の目的は、液レベルが復帰した後、補充液の導入開口を
封止する封止手段の封止能力が電池の使用中や補充工程の間に、偶発的に振動が
発生した際にも保証されるようにすることである。
本発明による装置の更に他の目的は、従来技術及びそれに相当する装置に用い
られるフロートと比較してより小さな寸法を有したフロートを具備するようにす
ることである。
上述した諸目的は、電解液の自動補充と蓄電池内部に蓄積するガスの排出とに
適した装置により達成され、同装置は、主請求項に記載の特徴によると、
蓄電池の蓋に封止的に取着でき、有底の室を供することが可能な主体部であっ
てガス排出用の第1のダクトに連通した1個以上の第1の孔と、補充液の入口用
の第2のダクトに連通する1個以上の第2の孔とを供する主体部と、
上記の主体部の上記室に適合する外部管状部と上記外部管状部内部と同軸的に
円筒を成す案内要素とを供する管状要素であって、該管状要素はその内部であっ
てかつ貫通孔を形成する横断表面の中間位置と側部の円筒壁とに少なくとも1つ
の貫通開口を有し、該開口は少なくとも1つの上記主体部に属する1つ以上の第
2の孔に連通するように形成された管状要素と、
上記の横断表面の貫通孔を通して摺動可能に結合される管状の桿とを、備えて
なり、上記管状の桿と一端に蓄電池内に受納された液と協動するフロート体を備
え、他端には第一の封止性のロック手段を介して上記管状桿に結合し、かつ、該
管状桿の横側面に第二の封止性のロック手段を介して結合した可撓膜を備え、上
記管状桿はほぼ中間位置に上記の横断表面の貫通孔と協動して該孔を封止するの
に適するように設けられた閉鎖手段を供して補充液が上記1つ以上の孔を通って
流動するのを許容し、かつ阻止し、上記の可撓膜は上記の管状要素の室内
部において膜の片側に上記の1つ以上の第1の孔および上記管状桿の端部と連通
する排出室を形成し、また膜の他の片側には補充液の蓄積用の室であって上記1
つ以上の第2の孔と連通し、また内部に受納された液の圧力が上記の膜の変形を
生起させる室を形成し、以て上記の閉鎖手段に対してフロートにより発生される
押圧力を増倍させる力を上記の管状桿に生ぜしめるようにしたことを特徴とする
電解液の自動補充と累積ガスの排出とに適した蓄電池用の装置が提供される。
好ましい実施形態による有利な点としては、ガスを排気するための上記の1つ
以上の第1の孔と補充液を導入するための上記の1つ以上の第2の孔とはそれぞ
れがガス排気用および補充液導入用に上記の蓋に形成された通路に設けられ、該
蓋に装置が取着される構成となっている。
本発明の他の実施形態によると、上記の1つ以上の第1の孔又は上記の1つ以
上の第2の孔と連通している上記の導入用通路は、夫々が上記装置き主部に付属
しており、該主部に対して横方向に突出すると共にホース接続コネクタと一体に
形成される。
本発明の更に他の実施形態によると、上記の1つ以上の第1孔は上記装置の主
体部の底に穿設される単一個の孔により置換することが可能であり、該単一個の
孔を通して補充過程にガスの排気と電解液の濃度を計測するための液体比重計の
挿入とを行うことができる。
本発明の更なる応用範囲は、以下に記載する詳細な説明から明らかになる。然
しながら、以下の詳細な説明と特定な例は、本発明の実施形態を説明するのみで
あって説明の便宜により示したものであることを理解すべきである。そして、本
発明の思想と範囲の内で種々の変更と改変とが可能であることは、以下の記載と
図示とから当業者なら容易に成し得ることは言うまでもない。
図面の簡単な説明
図1は、自動補充装置の断面図である。
図2は、図1に示す装置の分解組立図である。
図3は、図1に図示した本発明の装置の分解組立断面図であると共に蓄電池の
蓋に設けてそれを通して装置が挿着される孔の断面図である。
図4は、本発明の装置と図3に図示の蓄電池の対応蓋に設けた対応孔に適合さ
せた状態を示す断面図である。
図5は本発明の他の実施形態による装置を対応の蓋に取着した状態を示す断面
図である。
図6は、本発明による複数の補充装置と同装置が挿着される蓄電池の蓋の示し
た分解断面図である。
図7は、図6に示した蓄電池の蓋に、本発明による補充装置を係合させた状態
を示す断面図である。
図8は、補充過程における本発明の補充装置を示す拡大断面図である。
図9は、補充完了状態における本発明による補充装置の拡大断面図である。
図10は、本発明による自動補充装置の他の実施形態を示す断面図である。
発明を実施するための最良の態様
さて、本発明の目的を成す蓄電池に対する電解液の自動補充用及び同蓄電器か
らのガス排気用の装置が図1に組立てられた状態で図示され、また図2に、その
装置を構成する部品類の分解状態が図示されている。
図示から明らかなように、同装置は主体部10を具備し、この主体部は、図3
及び図4に明示されるように、蓄電池の蓋1の孔2中に封止的に係合することが
可能であり、底101によって制限される室11を構成している。上記の主体部
10は、側面領域に互いに対向して配設されると共にほぼ同一面内に配置される
1つ以上の第1の孔12を提供し、また1つ以上の第2の孔13が、同じように
互いに対向して配設され同一面内に配置され、かつ上記の第1孔12が配置され
た面より下方の面内に配設されている。これらの孔はダクト管と接続され、同ダ
クト管がガスを蓄電池から排気し、かつ蓄電池に補充液を導入させるものである
。
管状要素20は、上記の主体部10に取着される。同管状要素20は、外側管
状部24と円筒状の案内要素25とを具備し、外側管状部24は上記の主体部1
0の室11内に挿着され、上記の円筒状の案内要素25は外側管状部24内に同
軸に設けられている。
横断表面部21は切頭円錐の形状を有して貫通孔22を形成し、かつ上記の管
状要素20の内側に、しかも同要素20に対して交叉するような関係で配設され
ており、更に上記の円筒状案内要素25と上記管状要素20の胴部とに対して強
固に結合されている。
更に、上記の管状要素20は、その側面側の円筒壁上に1つ以上の貫通開口2
3を備え、これらの貫通開口の各々は、上記の管状要素20が主体部10に係合
された時に、上記の主体部10に設けられた1つ以上の第2の孔13の少なくと
も1つの孔に連通する。
本発明による装置はまた管状の桿30を具備しており、この桿30は上記の横
断表面部21の貫通孔22内に摺動可能に挿設される。この桿30は一端側にフ
ロート体31を備え、このフロート体31は蓄電池内に包含された同電池の蓋と
協動する。また、桿30の他端には可撓膜40が設けられ、同膜40は管状桿3
0に第1の封止ロック手段32によって結合され、かつ又、第2の封止ロック手
段132によって上記管状要素20の側方内面に結合さている。
上記の封止ロック手段は図2に図示のように、環状の切り込み232、332
から成り、これらは上記管状桿30と上記管状要素20とに形成されている。
更に、上記管状桿30は、そのほぼ中間部位に切頭円錐形をした閉鎖シャッタ
ー33から成る閉鎖手段を設けており、上記横断表面21に形成された上記貫通
孔22を遮断するのに適するように設けられている。上記の管状桿30が管状要
素20に挿入されたときに、その管状要素内の中心位置に確実に来るように、同
桿は案内要素35と一体であり、同案内要素は上記の案内要素25の内面に摺動
可能に係合している。そして同案内要素25は、管状要素20に設けられている
。
図3、図4に図示するように、蓄電池の蓋1と自動補充装置とを係合させるた
めに、同装置の主体部10の雄ねじ14が、蓋1に穿設された孔2に刻設された
雌ねじ140に締結されるが、このとき、締結前段でOリング60が主体部10
の外側部分に確保された環状座61に挿設されており、同環状座は、上記第1孔
12と第2孔13との間に形成されている。更に、ねじ条140と対応して封止
表面200が設けられ、該封止表面は装置3の主体部10の壁300に対して当
接したとき、密封状態を完成させる。
他の実施形態では、上記のねじ条は加圧挿着手段によって置換しても良い。
係合がなされると、図4に明示されるように、上記の1つ以上の第1孔12の
各孔が蓋1に形成された第1ガス排気ダクト通路112と連通し、同じように、
上記の1つ以上の第2孔13が補充液の導入用の第2ダクト通路113に連通し
、該第2ダクト通路も蓋1に設けられている。
上記のダクト通路は蓋1に、そのモールド成形過程の間に直接、形成されるも
のであり、蓄電池から排気されたガスを通路を介して搬出する意図で必ず設けら
れており、補充作業を遂行する場所から離れた領域にガスの排気を行うことがで
きる構成となっているものである。
図6、図7に図示のように、蓄電池の蓋1に穿設された複数の孔2の各孔に1
つの補充装置が結合されることは明らかであり、第1のダクト通路112は排気
ガスを搬送し、他方、第2のダクト通路113は補充液を搬送して同液を蓄電池
内の要素の部位へ搬入する。
補充装置3が蓋1に取着されるた後、補充工程が開始される。すなわち、図4
に図示のように、補充液が矢印413に沿って第2ダクト通路113を介して導
入される。同補充液は図7に示すように該ダクト通路113に沿って流れ、接続
されて互いに並列配置された全ての補充装置に行き渡る。
図1に示すように、可撓膜40が本発明に係る装置主体部10の室11内に排
気室150を形成し、この室が上記1つ以上の第1孔12に連通し、かつ管状桿
30の端部130と一方端で結合し、かつ他方端では補充液の堆積用の室50に
連通し、同室50は上記の1つ以上の第2孔13に連通している。従って、図8
に詳示するように、補充工程が開始されるとき、フロート胴31電解液231の
上面131には接触することはなく、その結果、シャッター33は、桿30およ
びフロート胴31の重量によって横断表面部21の貫通孔22を開口状態にする
。従って、補充液が第2ダクト通路113から堆積室50内に流動し、更にそこ
から貫通孔22を通って矢印313に沿って蓄電池内に入る。
図9に示すように、補充液の導入は、電解液231の上面131がフロート胴
31を浮動させて縦方向に力331で上昇して貫通孔22を閉鎖する位置にシャ
ッター33を到達させる。
このような閉鎖状態が発生すると、第2ダクト通路113を通る補充液の流動
が遮断され、堆積室50内に可撓膜40に対抗する圧力250を生ぜしめて該可
撓膜40を図9に図示のように変形させる。
ここで、特に、上記の圧力250は上記の膜に力332を及ぼし、その力はも
し、液の圧力か電池の使用中に遮断されなければ、上記のフロート胴31の総重
量よりも小さい点が注目を要する点である。反対に、もし液の圧力が遮断される
と、上記の膜40に付与される圧力はより大きな圧力となる。
膜40の表面に作用することにより上記の圧力250は、力332を発生し、
その力は浮動圧による力331と同じ方向を向いている。かくして、貫通孔22
を閉鎖するための総力333が桿30に得られる。そして、その結果、同桿に設
けられたシャッター33においては、浮動作用だけによって発生する力331よ
りも強い力333が得られる。そして、室50内の補充液の圧力により生ずる膜
40の変形によって形成される上記の追加力332は、蓄電池が補充中に振動を
受けても孔22をシャッター33によって完全に閉鎖する。故に、突然に振動が
起きても液漏れを生ずる危惧は無くなるのである。そのような危惧は従来の技術
による補充装置ては発生していたが、本発明の装置で回避てきるのである。
上述した膜40の変形により加算される力332は、シャッター33に上述の
ような閉鎖圧力を生ぜしめるから従来技術の自動補充装置に用いたフロート装置
よりも小さい直径を有するフロート胴31を用いてさえも確実な閉鎖作用力を確
保するものである。
補充工程の間に、フロート胴31の上方位置において管状桿30の側面部に設
けられた貫通孔34はガスを排気させ、ガスは同孔を通過して矢印134の方向
に流動し、上記第1孔12および上記第1排気ダクト通路112を通過して出口
に達する。図5には本発明による自動補充装置の別の実施形態が図示され、この
実施形態では、装置全体を参照番号4で示してある。そして、この実施形態では
上記のガス排気用第1孔120と補充液の導入用の上記第2の孔とはガス排気用
の上記の第1ダクト212と装置4の主体部100に設けられた補充液の導入用
の第2ダクト通路213とにそれぞれ連通している。
該両ダクト通路はホース接続コネクタ312、313を備え、これらのホース
接続コネクタ312、313は排気ガスを流動させるホースと補充液を流動させ
るホースを受承するように設けられている。
装置の主体部100の底141には又貫通孔242を具備して、該孔242が
電解液用の流量計を挿着可能にしている。
本発明の他の実施形態による自動補充装置が図10に図示されている。この実
施形態では、装置は全体的に参照番号7で表示されている。この実施形態では、
可撓膜740が第1の封止ロック手段732を介して管状桿730に結合されて
おり、同封止ロック手段は、互いに対向配置で設けられた1対のリング741、
742より成り、これらのリングは管状桿730に同軸配置で設けられている。
そして上記の封止ロック手段は1対のリングの間に可撓膜740の縁部、つま
りリムを保持している。更に、上記の可撓膜740は、第2の封止ロック手段8
32を介して管状要素720に図示のように結合されており、該封止ロック手段
は、該管状要素720に設けられた傾斜面723と、同自動補充装置7の主体部
300に形成された対応の肩部724とによって形成されている。そして、上記
の傾斜面723と肩部724との間に膜740のリムが保持されている。
この実施形態では、管状要素720に穿設された貫通孔722が傾斜受座72
1を備え、その傾斜受座721に下記の閉鎖手段が当接する。すなわち、該閉鎖
手段は唇状ガスケットからなり、同ガスケットは切頭円錐部821として形成さ
れており、該切頭円錐部821が上記管状桿730に対して基本的に中央位置に
配設された支持リング822に対して押圧されるように構成されている。
なお、フロート胴731と管状桿730との間にはカップ900が設けられて
おり、このカップ900は上記フロート胴、管状桿の両者に対して同軸に設けら
れており、該カップ900の内部空所に補充液910を貯留する構成となってい
る。このような構成にすると、蓄電池の内部に対する流体シールを形成し、蓄電
池内に蓄積したガスが装置から補充装置7中に漏洩して来るのを阻止する。
フロート胴731は、その大きさ寸法は自在であることは自明である。主体部
300は又、封止要素600とガス排気用の孔760を閉止する蓋750とを備
えている。
なお図示されていない実施形態として補充装置の主体部100の底部141に
穿設された既述の貫通孔242をガス排気用の孔として使用する構成とすること
も可能であることは自明であろう。この場合、装置4の主体部100は、補充液
の導入用の既述の第2ダクト通路213と連通する既述の第2孔130だけを具
備していれば良いことになる。
以上の記載から、本発明による装置は、種々の実施形態が全て目的を達成する
ことが理解できよう。
事実、全ての実施形態が、可撓膜を備え、フロート胴の浮動状態により発生す
る押圧力に加えて加算力を発生することにより、補充作用の間に蓄電池に振動が
有っても補充液用の孔を確実に閉鎖する。
また、このような閉鎖用の加算力を発生することが可能であることが従来技術
による補充装置に使用されていたフロート胴に比較してより小さな直径のフロー
ト胴を使用することが可能となるものであり、これは本発明の係る自動補充装置
のフロート胴の方か従来のフロート胴より大きな閉鎖力を発生するからである。
更に、本発明に係る補充装置は、その実施形態として、蓋を有して該蓋に設け
た通路を通して排気ガスの流出と、補充液の流入とを可能にする蓄電池と、補充
装置がホース接続コネクタを介して該装置に接続される可撓性のホースを介して
補充液の供給を受け、ガス排気を行う構成の蓄電池用の蓋にも共に適用すること
が可能であることは理解できよう。
更に、本発明による補充装置の既述した種々の実施形態介して電解液の濃度を
計測する流体比重計等の計測装置を挿着することを可能にする孔が設けられてお
り、該孔は補充作用の間にガスの排気に用いることも可能にすることが理解でき
るであろう。
なお、本発明による電解液の自動補充およびガス排気用の装置は、その製造工
程の間に構造や形状を種々、改変することが可能であるが、それらは全て本発明
の技術的範囲に属するものであることは言うまでもない。
請求の範囲
1.蓄電池の蓋(1)の孔(2)に封止的に挿着することができると共に蓄電
池に対する電解液の自動補充と蓄電池内に蓄積したガスの排気とに適した装置(
3,4,7)であって、該装置は、
天井部(101,141)を有した室(11)を形成する主体部(10,10
0,300)であって、該主体部がガスの排気用の第1のダクト通路(112,
212)と連通する1つ以上の第1の孔(12,120)と、補充液の導入用の
第2のダクト通路(113,213)と連通する1つ以上の第2の孔(13,1
30)とを具備する主体部(10,100,300)と、
前記主体部の前記室(11)中に係合する外側管状部(24)と、該外側管状
部(24)の内部に同軸の円筒形状を有して設けられる案内要素(25)とを設
ける管状要素(20,720)であって、該管状要素(20,720)は、内部
の中間位置に貫通孔(22,522)を形成する横断表面(21)を有し、また
側面の円筒壁には少なくとも1つ以上の開口(23)を前記主体部(10,10
0,300)の少なくとも前記1つ以上の第2の孔(13)と連通させて備えた
管状要素(20,720)と、
前記貫通孔(22,722)に摺動可能に結合されて前記横断表面(21)を
透過して延設される管状桿(30,730)であって、該桿の一端には蓄電池に
受納された電解液(231)と協動せしめれるフロート胴(31、731)を備
え、また他端には第一の封止ロック手段(32,732)を介して該管状桿(3
0,730)に結合されると共に第二の封止ロック手段(132,832)を介
して前記管状要素(20,720)の内部側面に結合した可撓膜(40,70)
を備えた管状桿(30,730)と、
を具備してなり、前記管状桿(30,730)はほぼ中間位置に前記横断表面(
21)の前記貫通孔(22,722)と協動して該孔(22,722)を封止す
る閉鎖手段(33,821)を備えて前記1つ以上の第2の孔(13,130)
から補充液を流動、通過させたり、通過を阻止したりするように構成され、
前記可撓膜は、前記主体部(10,100,300)の前記室(11)内にお
いて該膜の片側に前記1つ以上の第1孔(12,120)と連通した排気室(1
50)を形成すると共に該膜の他方の側には前記1つ以上の第2の孔(13,1
30)と連通する補充液の蓄積用の室(50)を形成し、該室(50)内に受容
される前記補充液の圧力(250)が前記可撓膜の変形を生ぜしめ、以て前記管
状桿(30,730)に力(332)を発生させ、該力によって前記フロート胴
(31,731)により発生されて前記閉鎖手段(33)に及ぶ押圧力(331
)を増強させる構成を具備したことを特徴とする自動電解液補充およびガス排気
用装置(3,4,7)。
2.前記蓄積用室(50)内に蓄積した液の圧力(250)は、前記可撓膜(
40,740)に対して前記フロート胴(31,731)と該フロート胴を支持
する前記管状桿(30,730)との総重量よりも小さい力(332)を付与す
るように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の自動電解液補充およびガ
ス排気用装置(3,4,7)。
3.前記フロート胴(31,731)を支持する前記管状桿(30,730)
は、ガスを排気するための1つ以上の貫通孔(34)を備え、該貫通孔は、前記
フロート胴(31,731)の上方位置に配設されている請求項1に記載の自動
電解液補充およびガス排気用装置(3,4,7)。
4.前記管状桿(30,730)は、外側に案内フィン(35)を備え、該案
内フィン(35)は、前記案内要素(25)の内面に摺動、係合している構成を
具備したことを特徴とする請求項1に記載の自動電解液補充およびガス排気用装
置(3,4,7)。
5.前記主体部(10)は外ねじ条(14)を具備し、該外ねじ条は前記蓋(
1)に設けられた前記孔(2)の端部に設けられた対応の内ねじ条(140)に
螺合する構成を備えたことを特徴とする請求項1に記載の自動電解液補充および
ガス排気用装置(3,7)。
6.ガス排気用の前記1つ以上の第1の孔(12)は、互いにほぼ向き合った
配置で、かつほぼ同一の水平面内に2つ設けられ、また、前記補充液の導入用の
前記第2孔(13)は、互いにほぼ向き合った配置で、かつ前記第1孔(12)
が配設される水平面と平行なほぼ同一の水平面内に2つ設けられ、以て前記第1
の孔(12)と前記第2に孔(13)とは各々の孔が前記蓋(1)に設けられた
ガスの排気用通路(112)および補充液の導入用の通路(113)と連通する
ことを特徴とする請求項1に記載の自動電解液補充およびガス排気用装置(3,
7)。
7.前記ガス排気用の1つ以上の第1の孔(120)は、互いにほぼ対向して
配置され、かつ同一のほぼ水平な面内に配設された2つの孔から成り、また前記
電解液の導入用の第2の孔(130)は、前記第1の孔(120)が配設された
水平面と平行なほぼ水平な面内に配設されて成り、以て前記第1、第2の孔は夫
々が前記装置(4)の前記主体部(100)に設けられたガス排気用の通路(2
12)と補充液の導入用の通路(213)とに対応して連通し、該第1、第2の
孔は、ホース接続部(312、313)を一体に形成、具備している請求項1に
記載の自動電解液補充およびガス排気用装置(4)。
8.前記閉鎖手段は、切頭円錐形をしたシャッター(33)から成り、該シャ
ッターは、同じく切頭円錐形を有し、前記横断表面(21)に穿設された貫通孔
(22)内に干渉衝合するように構成されていることを特徴とする請求項1に記
載の自動電解液補充およびガス排気用装置(3,4)。
9.請求項1から4に記載の自動補充装置(3,7)を受承し得る蓄電池の蓋
(1)であって、該蓋(1)は、複数の孔(2)を備え、該複数の孔の各孔が前
記装置(3,7)を受承するように設けられ、かつ該各孔(2)は、自動補充装
置(3,7)に設けられた第1の孔(12)を通してバッテリー要素から排気さ
れるガスを排気するための第1のダクト通路(112)と連通するように設けら
れており、かつ前記自動補充装置(3,7)に設けられた第2の孔(13)を通
して補充液を供給するためめの第2のダクト通路(113)に連通するように設
けられ、該第1、第2のダクト通路(112,113)は、前記蓋(1)をプラ
スチック材料で成形する際に該蓋の厚味中に形成されることを特徴とする蓄電池
の蓋(1)。
10.前記ガス排気用の1つ以上の第1孔は、前記主体部(100,300)
の底部(141)に穿設された単一の貫通孔(242,760)から成ることを
特徴とする請求項1に記載の自動電解液補充およびガス排気用装置(3,4,7
)。
11.前記横断表面(21)は、前記蓄電池の内部に向けて縮小する切頭円錐
形を有するように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の自動電解液
補充およびガス排気用装置(3,4,7)。
12.前記第1の封止ロック手段(32)は、前記管状桿(30)に設けられ
た少なくとも1つの環状切欠(232)から成り、前記可撓膜(40)に対応し
て設けられたリムを受承するように形成されていることを特徴とする請求項1に
記載の自動電解液補充およびガス排気用装置(3)。
13.前記第2の封止ロック手段(132)は、前記管状要素(20)に設け
られた少なくとも1つの環状切欠(332)から成り、前記可撓膜(40)に対
応して設けられたリムを受承するように形成されていることを特徴とする請求項
1に記載の自動電解液補充およびガス排気用装置(3)。
14.前記閉鎖手段は、切頭円錐形に形成された封止リップ要素(821)か
ら成り、前記管状要素(720)に穿設された前記貫通孔(722)に封止、嵌
合するように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の自動電解液補充およ
びガス排気用装置(7)。
15.前記第1の封止ロック手段(732)は、互いに対向配置されると共に
前記管状桿(730)と同軸に設けられた1対のリング(741,742)から
成り、該両リングは間に形成された前記可撓膜(740)を保持していることを
特徴とする請求項1に記載の自動電解液補充およびガス排気用装置(7)。
16.前記第2の封止ロック手段(832)は、前記管状要素(720)に設
けられた傾斜面(723)と、前記自動補充装置(7)の前記主体部(300)
に設けられた対応する肩部(724)とから成り、該傾斜面と肩部との間に前記
可撓膜(740)に対応して設けられたリムを保持していることを特徴とする請
求項1に記載の自動電解液補充およびガス排気用装置(7)。
17.前記装置(7)の前記主体部(300)は前記ガス排気用の前記単一の
貫通孔(760)を閉鎖して前記電解液の液面高さと濃度とを点検する蓋(75
0)を具備していることを特徴とする請求項10に記載の自動電解液補充および
ガス排気用装置(7)。
18.前記フロート胴(731)と前記管状桿(730)との間にカップ体(
900)が設けられ、該カップ体(900)は、該フロート胴と該管状桿との両
者と同軸に配設され、かつ、内部室中に、前記蓄電池の内部に対して流体封止状
態を形成するために必要なだけの補充液(910)を保持するように形成されて
いる請求項1に記載の自動電解液補充およびガス排気用装置(7)。
【図1】
【図2】