JPS62268052A - バッテリの端子シ−ル装置およびその製造方法 - Google Patents
バッテリの端子シ−ル装置およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は蓄電池の端子柱をシールする方法および柱シー
ル構体に関する。本発明は特に鉛端子柱と鉛・酸電池の
ためのプラスチック・カバーの端子開口との間の境界面
をシールするのに適している。
ル構体に関する。本発明は特に鉛端子柱と鉛・酸電池の
ためのプラスチック・カバーの端子開口との間の境界面
をシールするのに適している。
二次鉛・酸蓄電池セルの分野では、最も困難かつ厄介な
問題の1つはTL池端子柱とその柱がバッテリの内部か
ら延長して貫通する容器カバーとの間に液密シールを構
成かつそれを維持することであることはよく知られてい
る。現在一般に用いられている典型的なシールの1つは
容器カバーに挿入成形される鉛ブツシュであり、カバー
が容2:上に配置されそしてその容器に封着される場合
に円柱状鉛端子柱がその鉛ブッソヱに入れ込まれそして
それを貫通して延長される。上記鉛ブンシュの内径と端
子柱の外径との間の境界面が続いて熱融着されて一体構
造および流体密封シールが形成される。
問題の1つはTL池端子柱とその柱がバッテリの内部か
ら延長して貫通する容器カバーとの間に液密シールを構
成かつそれを維持することであることはよく知られてい
る。現在一般に用いられている典型的なシールの1つは
容器カバーに挿入成形される鉛ブツシュであり、カバー
が容2:上に配置されそしてその容器に封着される場合
に円柱状鉛端子柱がその鉛ブッソヱに入れ込まれそして
それを貫通して延長される。上記鉛ブンシュの内径と端
子柱の外径との間の境界面が続いて熱融着されて一体構
造および流体密封シールが形成される。
しかしながら、当該技術分野でよく知られているように
、容器の内部における電池セル要素に下端部を一体的に
連続されている端子柱はバッテリ動作時における上記要
素よりなる極板の膨張の結果、相当大きな軸線方向の力
を受ける。端子柱は鉛ブツシュに、そして鉛ブツシュは
容器カバーにそれぞれ堅固に連結されているので、端子
柱に加えられる上記軸線方向の力によって堅固な境界面
の1つが破壊したりあるいはカバー自体に亀裂が生した
りすることが多い、酸電解質はシールの種々の部品にお
ける表面欠陥に沿って潜行的に移動するものであるが、
そのようにシール表面が破壊されたりあるいはカバーに
亀裂が生じたりすると、それがさらに悪化することは明
らかであろう。そのように移動する酸電解質は事実上シ
ールを通って流動し、「柱漏洩J (post−1ea
kage)として知られた状態を生じて端子接続部を腐
食させて電気的抵抗を増大させることになる。
、容器の内部における電池セル要素に下端部を一体的に
連続されている端子柱はバッテリ動作時における上記要
素よりなる極板の膨張の結果、相当大きな軸線方向の力
を受ける。端子柱は鉛ブツシュに、そして鉛ブツシュは
容器カバーにそれぞれ堅固に連結されているので、端子
柱に加えられる上記軸線方向の力によって堅固な境界面
の1つが破壊したりあるいはカバー自体に亀裂が生した
りすることが多い、酸電解質はシールの種々の部品にお
ける表面欠陥に沿って潜行的に移動するものであるが、
そのようにシール表面が破壊されたりあるいはカバーに
亀裂が生じたりすると、それがさらに悪化することは明
らかであろう。そのように移動する酸電解質は事実上シ
ールを通って流動し、「柱漏洩J (post−1ea
kage)として知られた状態を生じて端子接続部を腐
食させて電気的抵抗を増大させることになる。
上述の問題点をL2識した上で、端子柱と電池カバーと
の間にその端子柱の垂直方向の移動を許容する流体密封
シールを設けるために種々の試みがなされてきた。一般
的に、それらの従来技術によるシールでは、端子柱と鉛
ブツシュとの間あるいはそのブツシュと一体的プラスチ
ック・スリーブ(このスリーブはカバーの一部分として
成形され端子社用開口を画成している)との間に可撓性
を有するゴムまたはプラスチックのシール部材を用いて
いる。また、端子柱とカバーとの間の境界面を、成形ま
たはプレスによりあるいはそれら間に可撓性シール部材
を挿入することによって直接シールする試みもなされて
いる。
の間にその端子柱の垂直方向の移動を許容する流体密封
シールを設けるために種々の試みがなされてきた。一般
的に、それらの従来技術によるシールでは、端子柱と鉛
ブツシュとの間あるいはそのブツシュと一体的プラスチ
ック・スリーブ(このスリーブはカバーの一部分として
成形され端子社用開口を画成している)との間に可撓性
を有するゴムまたはプラスチックのシール部材を用いて
いる。また、端子柱とカバーとの間の境界面を、成形ま
たはプレスによりあるいはそれら間に可撓性シール部材
を挿入することによって直接シールする試みもなされて
いる。
米国特許第4522899号に開示されたシール構体は
端子柱のまわりに2段に成形された複合環状プラスチッ
ク・リングを具備している。その複合体の最初に成形さ
れた部品は軟い熱可塑性ゴムであり、このゴムは続いて
そのまわりにポリプロピレンのようなそれよりも硬質の
熱可塑性材料を成形することによって包み込まれる。最
初に成形された軟質の材料のまわりにおける二番目に成
形された熱可塑性材料が収縮すると、それにより上記最
初に成形された材料が圧縮され、その材料と端子柱との
シールおよび上記複合体を形成している2つのプラスチ
ック材料間のシールが改善される。容器カバーはそれを
貫通して延長する端子柱上に配置され、そしてカバーが
電池容器に熱封着されるかあるいは超音波溶接されると
、そのカバーの下側部がシール構体の上面に溶接される
。
端子柱のまわりに2段に成形された複合環状プラスチッ
ク・リングを具備している。その複合体の最初に成形さ
れた部品は軟い熱可塑性ゴムであり、このゴムは続いて
そのまわりにポリプロピレンのようなそれよりも硬質の
熱可塑性材料を成形することによって包み込まれる。最
初に成形された軟質の材料のまわりにおける二番目に成
形された熱可塑性材料が収縮すると、それにより上記最
初に成形された材料が圧縮され、その材料と端子柱との
シールおよび上記複合体を形成している2つのプラスチ
ック材料間のシールが改善される。容器カバーはそれを
貫通して延長する端子柱上に配置され、そしてカバーが
電池容器に熱封着されるかあるいは超音波溶接されると
、そのカバーの下側部がシール構体の上面に溶接される
。
上記シール構体の有効性は射出成形工程および硬化、冷
化時における外側の硬質熱可塑性部品の収縮によって生
ずる圧縮にもっばら依有する。
化時における外側の硬質熱可塑性部品の収縮によって生
ずる圧縮にもっばら依有する。
米国特許第4410610号には、鉛ブツシュがゴム・
シール材料Gごその外径全体、下端部および内径の一部
分に沿って入れ込まれている。このシールはカバーを貫
通している端子柱のまわりに挿入されかつその端子柱を
取り囲んだカバーのカップ状凹部に挿入される。鉛ブツ
シュの内径の露呈した上方部分は、複合船およびゴム・
ブツシュが端子柱に堅固に固定されるように、その端子
柱に溶接または焼付けされる。端子柱の垂直方向の移動
は、上記カバーのカップ状凹部内でのシールのゴム外径
部分の移動によって許容される。このシール構体は端子
柱に直接沿った酸の/Jt!J+に対して有効な障壁を
与えるようにみえるが、この構体とカバーとの間の可撓
性かつ可動の境界面が、強く圧縮されたシールではない
から、カバーの外部への酸の流動に対する他の通路を供
給することは明らかであろう。
シール材料Gごその外径全体、下端部および内径の一部
分に沿って入れ込まれている。このシールはカバーを貫
通している端子柱のまわりに挿入されかつその端子柱を
取り囲んだカバーのカップ状凹部に挿入される。鉛ブツ
シュの内径の露呈した上方部分は、複合船およびゴム・
ブツシュが端子柱に堅固に固定されるように、その端子
柱に溶接または焼付けされる。端子柱の垂直方向の移動
は、上記カバーのカップ状凹部内でのシールのゴム外径
部分の移動によって許容される。このシール構体は端子
柱に直接沿った酸の/Jt!J+に対して有効な障壁を
与えるようにみえるが、この構体とカバーとの間の可撓
性かつ可動の境界面が、強く圧縮されたシールではない
から、カバーの外部への酸の流動に対する他の通路を供
給することは明らかであろう。
米国特許第4495260号には上記米国特許第441
0610号に開示されたものとある程度類似した端子柱
シール構体が記載されている。鉛ブ、シュが大径のプラ
スチック・ブッシュ内に戎形され、そして端子柱上およ
び容器カバーのカップ状凹部内に複合構体が挿入される
。鉛ブツシュは端子柱に融着され、そして外側プラス千
ツク・ブツシュとカバーのカップ状凹部の円筒状表面と
の間の境界面は垂直方向に移動可能に構成されかつ1個
または複数個のOリングでシールされる。
0610号に開示されたものとある程度類似した端子柱
シール構体が記載されている。鉛ブ、シュが大径のプラ
スチック・ブッシュ内に戎形され、そして端子柱上およ
び容器カバーのカップ状凹部内に複合構体が挿入される
。鉛ブツシュは端子柱に融着され、そして外側プラス千
ツク・ブツシュとカバーのカップ状凹部の円筒状表面と
の間の境界面は垂直方向に移動可能に構成されかつ1個
または複数個のOリングでシールされる。
−次ンール部材としてOリングを利用した端子柱シール
は米国特許第4164609号にも開示されている。し
かし、その構成では、Oリングが端子柱と周囲のブツシ
ュ状保持構体との間およびその保持構体とそれを収容し
たカバーの部分との間の両方にシールを与えている。0
リングは圧縮されると歪んで不均一なシールを与えるこ
とが知られている。さらに、0リングは木質的にシール
表面積が小さく、鉛・酸電池の端子柱の場合にみられる
シール上の困難な問題に対処するのには不十分であると
一般に考えられている。
は米国特許第4164609号にも開示されている。し
かし、その構成では、Oリングが端子柱と周囲のブツシ
ュ状保持構体との間およびその保持構体とそれを収容し
たカバーの部分との間の両方にシールを与えている。0
リングは圧縮されると歪んで不均一なシールを与えるこ
とが知られている。さらに、0リングは木質的にシール
表面積が小さく、鉛・酸電池の端子柱の場合にみられる
シール上の困難な問題に対処するのには不十分であると
一般に考えられている。
従って、端子柱がカバーに堅固に固定された構成を利用
するかあるいは端子柱とカバーとの間のt口封移動を許
容するようになされたシール構体を用いるかに関係なく
、酸の流動とそれによる悪影♂の問題は残る。端子柱の
垂直移動を許容する従来の動的シールはシール能力を犠
牲にしてそのようにしている。この種の動的シールが有
効なものとなるためには、シールされるべき表面に対し
て大きな圧縮を必要とし、かつその圧縮は電池の動作寿
命のあいだ制御されかつ維持されなければならないと考
えられる。シール構体は比較的単純な構造でかつ装着が
容易であることが望ましい。
するかあるいは端子柱とカバーとの間のt口封移動を許
容するようになされたシール構体を用いるかに関係なく
、酸の流動とそれによる悪影♂の問題は残る。端子柱の
垂直移動を許容する従来の動的シールはシール能力を犠
牲にしてそのようにしている。この種の動的シールが有
効なものとなるためには、シールされるべき表面に対し
て大きな圧縮を必要とし、かつその圧縮は電池の動作寿
命のあいだ制御されかつ維持されなければならないと考
えられる。シール構体は比較的単純な構造でかつ装着が
容易であることが望ましい。
本発明は従来のシール手段に伴う問題点をすべて克服す
る端子柱シール構体および端子柱シールを提供する方法
に関する。圧縮可能なゴム・ブツシュの外表面を独特の
形状としかつ容器カバーにおけるそれと同様の形状とな
された表面と別個の保持体との間でそのゴム・ブツシュ
を・端子柱に対して被着させることによって、そのブツ
シュが被着要素間にきつく圧縮されかつ端子柱に沿って
押し出されうろことが認められた。このブツシュの制御
された半径方向の圧縮と軸線方向の押し出しが相当大き
なシール表面を有する均一な液密シールを与え、このシ
ールが酸の流動を阻止し、かつ端子柱の垂直移動を許容
する。
る端子柱シール構体および端子柱シールを提供する方法
に関する。圧縮可能なゴム・ブツシュの外表面を独特の
形状としかつ容器カバーにおけるそれと同様の形状とな
された表面と別個の保持体との間でそのゴム・ブツシュ
を・端子柱に対して被着させることによって、そのブツ
シュが被着要素間にきつく圧縮されかつ端子柱に沿って
押し出されうろことが認められた。このブツシュの制御
された半径方向の圧縮と軸線方向の押し出しが相当大き
なシール表面を有する均一な液密シールを与え、このシ
ールが酸の流動を阻止し、かつ端子柱の垂直移動を許容
する。
シール構体の好ましい実施例では、端子柱を収容するよ
うになされた容器カバーの開口は一体のスリーブを含ん
でおり、その一体スリーブは端子柱に向って下方にテー
パしておりかつ圧縮可能な弾性ブツシュを受容するよう
になされた空間をまわりに形成しており、その弾性ブツ
シュは端子柱のまわりおよび上記空間内に挿入される。
うになされた容器カバーの開口は一体のスリーブを含ん
でおり、その一体スリーブは端子柱に向って下方にテー
パしておりかつ圧縮可能な弾性ブツシュを受容するよう
になされた空間をまわりに形成しており、その弾性ブツ
シュは端子柱のまわりおよび上記空間内に挿入される。
ブツシュはスリーブのテーパ面に対応した円錐台状の外
表面と、端子のまわりおよびそのブツシュ上に挿入され
た環状のリテーナの下表面に対応しておりかつその下表
面によって係合される他の上記とは逆の角度関係にある
円錐台状の表面を甘している。
表面と、端子のまわりおよびそのブツシュ上に挿入され
た環状のリテーナの下表面に対応しておりかつその下表
面によって係合される他の上記とは逆の角度関係にある
円錐台状の表面を甘している。
スリーブの下端部かあるいはリテーナの上方部分のいず
れかが端子柱から半径方向に離間されており、ブツシュ
が装着された状態では一方の軸方向端部を除いて完全に
被われるようになされている。
れかが端子柱から半径方向に離間されており、ブツシュ
が装着された状態では一方の軸方向端部を除いて完全に
被われるようになされている。
リテーナをブツシュに対接させてスリーブ内に軸線方向
に挿入したことによって、ブツシュが端子柱、スリーブ
のテーパ面およびリテーナに対して半径方向に圧縮され
かつそれと同時にブツシュが端子柱に沿ってそれの被わ
れていない自由端部の方向に軸線方向に押し出される。
に挿入したことによって、ブツシュが端子柱、スリーブ
のテーパ面およびリテーナに対して半径方向に圧縮され
かつそれと同時にブツシュが端子柱に沿ってそれの被わ
れていない自由端部の方向に軸線方向に押し出される。
リテーナはそれをスリーブに固着しかつブツシュを圧縮
されかつ押し出された状態に維持するための手段を有し
ている。
されかつ押し出された状態に維持するための手段を有し
ている。
弾性体ブツシュはシリコーン油を含浸されることが好ま
しく、そのシリコーン油は構体の接触面を潤滑してブツ
シュの均一な圧縮および押し出しを確保するように作用
し、シールされた表面上の表面欠陥部に充填されて酸電
解質がそこに入り込むのを阻止し、かつ端子柱と強く圧
縮されたブツシュとの間の相対移動を許容するのを助長
する。
しく、そのシリコーン油は構体の接触面を潤滑してブツ
シュの均一な圧縮および押し出しを確保するように作用
し、シールされた表面上の表面欠陥部に充填されて酸電
解質がそこに入り込むのを阻止し、かつ端子柱と強く圧
縮されたブツシュとの間の相対移動を許容するのを助長
する。
カバーの一体スリーブと端子柱のほかには、このシール
構体は、ブツシュとリテーナとのわずかに2個の部品を
具備しているにすぎない。この構体の装着は、2つの実
施例のいずれにおいても、簡単でありかつ自動組立工程
に容易に適応しうる。
構体は、ブツシュとリテーナとのわずかに2個の部品を
具備しているにすぎない。この構体の装着は、2つの実
施例のいずれにおいても、簡単でありかつ自動組立工程
に容易に適応しうる。
以下図面を参照して本発明の実施例につき説明しよう。
第1図を参照すると、本発明の好ましい実施例によるシ
ール構体1は、円柱状の端子柱2と、バッテリ容器4
(それの側壁の一部分だけが示されている)のカバー3
との間に流体密封シールを与えるようになされている。
ール構体1は、円柱状の端子柱2と、バッテリ容器4
(それの側壁の一部分だけが示されている)のカバー3
との間に流体密封シールを与えるようになされている。
従来の構成によれば、端子柱2は下端部を電池セル要素
に連結され、そして予備組立工程において、その電池セ
ル要素と一緒に容器4内に挿入される。Vtいてカバー
3が容器4上に配置され、そして熱封着または他の方決
でその容器に付着される。端子柱2は外部端子接続を収
容しなければならないものであり、これはカバー3の一
体スリーブ5を貫通して延長する。
に連結され、そして予備組立工程において、その電池セ
ル要素と一緒に容器4内に挿入される。Vtいてカバー
3が容器4上に配置され、そして熱封着または他の方決
でその容器に付着される。端子柱2は外部端子接続を収
容しなければならないものであり、これはカバー3の一
体スリーブ5を貫通して延長する。
容器とカバーは通常はポリプロピレンのような熱可塑性
材料で成形される。鉛・酸電池の場合には、端子柱2は
鉛または鉛合金で鋳造される。
材料で成形される。鉛・酸電池の場合には、端子柱2は
鉛または鉛合金で鋳造される。
第2図を参照すると、スリーブ5はカバー3の下側面か
ら下方に垂下しておりかつ端子柱のまわりに上方に開放
した環状の空間を形成する。このスリーブの上方部分は
、カバーの上面に交差する円筒状の内部表面6を形成す
る。スリーブの下方部分7は端子柱の方へと半径方向内
方にテーパして第1の内部円錐台状対接面を形成する。
ら下方に垂下しておりかつ端子柱のまわりに上方に開放
した環状の空間を形成する。このスリーブの上方部分は
、カバーの上面に交差する円筒状の内部表面6を形成す
る。スリーブの下方部分7は端子柱の方へと半径方向内
方にテーパして第1の内部円錐台状対接面を形成する。
テーパした下方部分7の下端部9は端子柱2から半径方
向に離間されている。
向に離間されている。
圧縮可能な弾性体ブツシュ10は端子柱の直径にほぼ等
しい円筒状の内表面11を有しておりかつ端子柱のまわ
りおよびその端子柱とスリーブ5との間の環状空間内に
挿入されるようになされている。ブツシュは第1の円錐
台状外表面12を有し、この外表面は、軸線方向断面で
示されているように、基部端部13およびそれよりも狭
いリップ端部14を形成する。図示されているように、
ブツシュ10の第1の円錐台状外表面12はそれの軸線
方向長さの主要部分よりなっている。ブツシュ100基
部端部13は、第1の円錐台状外表面12に対して逆の
角度関係にありかつブツシュおよび構体の軸線Aに対し
てその第1の円錐台状外表面よりも大きい角度をもって
配置された第2の円錐台状外表面15を存していること
が好ましい。図示された特定の実施例では、第1および
第2の円錐台状外表面12および15と軸線Aとの間の
角度はそれぞれ16°および43°である。
しい円筒状の内表面11を有しておりかつ端子柱のまわ
りおよびその端子柱とスリーブ5との間の環状空間内に
挿入されるようになされている。ブツシュは第1の円錐
台状外表面12を有し、この外表面は、軸線方向断面で
示されているように、基部端部13およびそれよりも狭
いリップ端部14を形成する。図示されているように、
ブツシュ10の第1の円錐台状外表面12はそれの軸線
方向長さの主要部分よりなっている。ブツシュ100基
部端部13は、第1の円錐台状外表面12に対して逆の
角度関係にありかつブツシュおよび構体の軸線Aに対し
てその第1の円錐台状外表面よりも大きい角度をもって
配置された第2の円錐台状外表面15を存していること
が好ましい。図示された特定の実施例では、第1および
第2の円錐台状外表面12および15と軸線Aとの間の
角度はそれぞれ16°および43°である。
環状のりテーナ16は広くて平坦な上方リム部分17お
よびそれと一体で下方に垂下したフランジ部分18を有
している。リテーナ16の開放した内部は端子柱2の直
径より若干大きい直径を有する円筒面部分を有している
。リテーナ16のフランジ部分18の下端部には、シー
ルが組立てられる場合にブッシュの基部端部13の第2
の円錐台状外表面15に接触するようになされた第2の
円錐台状対接面20が設けられている。フランジ部分X
8の半径方向の外表面には、リテーナ16をスリーブ5
に固定するために多数の環状でエツジの鋭いリブ21が
設けられているが、これについては後でさらに詳細に説
明する。
よびそれと一体で下方に垂下したフランジ部分18を有
している。リテーナ16の開放した内部は端子柱2の直
径より若干大きい直径を有する円筒面部分を有している
。リテーナ16のフランジ部分18の下端部には、シー
ルが組立てられる場合にブッシュの基部端部13の第2
の円錐台状外表面15に接触するようになされた第2の
円錐台状対接面20が設けられている。フランジ部分X
8の半径方向の外表面には、リテーナ16をスリーブ5
に固定するために多数の環状でエツジの鋭いリブ21が
設けられているが、これについては後でさらに詳細に説
明する。
端子柱2とカバー3との間の境界面は、第2図に示され
た相対順序で種々の部品を組立てて第1図に示された組
立て樽造とすることによってシールされる。前述のよう
に、容器4に挿入された上方に延長した端子柱2を有す
る電池要素(図示せず)の場合には、端子柱をスリーブ
5を通じて突出させた状態でカバーが容器上に配置され
てそれに封着される。ブツシュ10は端子柱のまわりに
配置されそして前記環状の空間に挿入され、それに続い
て、リテーナ16が挿入される。このリテーナのフラン
ジ部分18における第2の円錐台状対接面20がブツシ
ュ10の第2の円錐台状外表面15に接触すると、ブツ
シュのリップ端部14以外の部分が構体の他の部品によ
って被われる。
た相対順序で種々の部品を組立てて第1図に示された組
立て樽造とすることによってシールされる。前述のよう
に、容器4に挿入された上方に延長した端子柱2を有す
る電池要素(図示せず)の場合には、端子柱をスリーブ
5を通じて突出させた状態でカバーが容器上に配置され
てそれに封着される。ブツシュ10は端子柱のまわりに
配置されそして前記環状の空間に挿入され、それに続い
て、リテーナ16が挿入される。このリテーナのフラン
ジ部分18における第2の円錐台状対接面20がブツシ
ュ10の第2の円錐台状外表面15に接触すると、ブツ
シュのリップ端部14以外の部分が構体の他の部品によ
って被われる。
このようにして、スリーブの第1の円錐台状対接面8と
リテーナ16の第2の円錐台状対接面20がそれぞれブ
ツシュの第1および第2の円錐台状外表面12および1
5と同一拡がりを有する関係となりかつそれらに対接す
る。さらに、ブツシュの円錐台状外表面はそれの全長に
沿って端子柱2に対接する。リム部分17の下側面がカ
バー3に対接した状態で、リテーナ16が最終位置に押
し込まれると、対接面8および20によってブツシュ表
面12および15に加えられる対接力の半径方向および
軸線方向の成分がそれぞれかつ同時に作用してブツシュ
の実質的な圧縮および押し出しを生しさせる。予想され
るように、ブツシュの軸線方向の押し出しは木質的に被
着されていないリップ端部14の方向であるが、上記対
接面の相対的な角度差がブツシュの押し出し方向におけ
る軸線方向の力を生ずる。最終的に組立てられた場合に
、組立てられていない自由な状態から圧縮されかつ押し
出された状態までのブツシュの半径方向の厚さおよび軸
線方向の長さの寸法変化は直接比例することが認められ
た。すなわち、圧縮によって厚さが約12%だけ減少す
れば、それに伴って軸線方向の長さも約12%だけ減少
する。
リテーナ16の第2の円錐台状対接面20がそれぞれブ
ツシュの第1および第2の円錐台状外表面12および1
5と同一拡がりを有する関係となりかつそれらに対接す
る。さらに、ブツシュの円錐台状外表面はそれの全長に
沿って端子柱2に対接する。リム部分17の下側面がカ
バー3に対接した状態で、リテーナ16が最終位置に押
し込まれると、対接面8および20によってブツシュ表
面12および15に加えられる対接力の半径方向および
軸線方向の成分がそれぞれかつ同時に作用してブツシュ
の実質的な圧縮および押し出しを生しさせる。予想され
るように、ブツシュの軸線方向の押し出しは木質的に被
着されていないリップ端部14の方向であるが、上記対
接面の相対的な角度差がブツシュの押し出し方向におけ
る軸線方向の力を生ずる。最終的に組立てられた場合に
、組立てられていない自由な状態から圧縮されかつ押し
出された状態までのブツシュの半径方向の厚さおよび軸
線方向の長さの寸法変化は直接比例することが認められ
た。すなわち、圧縮によって厚さが約12%だけ減少す
れば、それに伴って軸線方向の長さも約12%だけ減少
する。
第1図および第2図に示された実施例のリテーナ16は
ポリプロピレン・カバー3よりもはるかに硬質のプラス
チックで作成されるのが好ましい。
ポリプロピレン・カバー3よりもはるかに硬質のプラス
チックで作成されるのが好ましい。
適当な材料の一例は炭酸塩を充填したABS (アクリ
ロニトリル・ブタジェン・スチレン共重合体)である、
硬質のリテーナ材料が、一体リブ21をスリーブ5の軟
質のポリプロピレン材料に喰い込ませ杭状インサートの
態様でそれにしっかりと係止させうる。このリテーナは
超音波溶接または熱封着等の方法によっても装着されう
る。
ロニトリル・ブタジェン・スチレン共重合体)である、
硬質のリテーナ材料が、一体リブ21をスリーブ5の軟
質のポリプロピレン材料に喰い込ませ杭状インサートの
態様でそれにしっかりと係止させうる。このリテーナは
超音波溶接または熱封着等の方法によっても装着されう
る。
弾性体ブツシュは、鉛・酸電池の酸電解質による腐食に
対して耐性を有しあるいは他の電池系に用いられる電解
質に対して不活性である任意適当な圧縮可能な材料で作
成されうる。天然ゴムや合成弾性体が適しており、後者
の例としてはエチレン・プロピレン・ジエン・モノマ、
エチレン・テルポリマ、ビニリデン・フルオライド・ヘ
キサフロオロプロピレン共重合体、プルチーN等がある
。
対して耐性を有しあるいは他の電池系に用いられる電解
質に対して不活性である任意適当な圧縮可能な材料で作
成されうる。天然ゴムや合成弾性体が適しており、後者
の例としてはエチレン・プロピレン・ジエン・モノマ、
エチレン・テルポリマ、ビニリデン・フルオライド・ヘ
キサフロオロプロピレン共重合体、プルチーN等がある
。
この弾性体材料は35〜80の範囲のショアーAデユワ
メータ定格を有していることが好ましいが、この範囲の
下限または上限から外の定格であっても適している場合
がありうる。ブツシュの装着、それのシール特性および
端子柱の垂直移動の許容性等のすべてがブツシュ材料に
シリコーン油を含浸させることによって大幅に改善され
る。シリコーン油は潤滑剤として作用して組立て時にお
けるブツシュの制御された圧縮および押し出しを助長す
るとともに、端子柱の移動に対する抵抗を少なくする。
メータ定格を有していることが好ましいが、この範囲の
下限または上限から外の定格であっても適している場合
がありうる。ブツシュの装着、それのシール特性および
端子柱の垂直移動の許容性等のすべてがブツシュ材料に
シリコーン油を含浸させることによって大幅に改善され
る。シリコーン油は潤滑剤として作用して組立て時にお
けるブツシュの制御された圧縮および押し出しを助長す
るとともに、端子柱の移動に対する抵抗を少なくする。
シリコーン油が鉛端子柱および他の当接部品における微
細な表面凹凸に浸入してそれを充満し、そして移動する
酸電解質がそこに入り込むのを排除するように作用する
ことも同様に重要である。
細な表面凹凸に浸入してそれを充満し、そして移動する
酸電解質がそこに入り込むのを排除するように作用する
ことも同様に重要である。
本発明のシール構体の他の実施例が第3図および第4図
に示されている。この構体は直径が約3.8センチメー
トル(1,5インチ)もある鉛端子柱を有しうる大型の
据買き鉛・酸セルまたはバソ □テリに使用するのに
特に適しているが、このシール構体は第1図および第2
図における構体が特に有効であるそれより小型のバッテ
リにも適用しうる。この第2の実施例のシール構体は最
初に述べた実施例とまったく同様に構成され、装着され
かつ動作する。一般に、基本的な差異は、軸線方向に逆
方向におけるブツシュの反転および押し出し、それに対
応したカバー・スリーブおよびリテーナの円錐台状対接
面の角度および配向の変化、および補充のシール手段の
点である。
に示されている。この構体は直径が約3.8センチメー
トル(1,5インチ)もある鉛端子柱を有しうる大型の
据買き鉛・酸セルまたはバソ □テリに使用するのに
特に適しているが、このシール構体は第1図および第2
図における構体が特に有効であるそれより小型のバッテ
リにも適用しうる。この第2の実施例のシール構体は最
初に述べた実施例とまったく同様に構成され、装着され
かつ動作する。一般に、基本的な差異は、軸線方向に逆
方向におけるブツシュの反転および押し出し、それに対
応したカバー・スリーブおよびリテーナの円錐台状対接
面の角度および配向の変化、および補充のシール手段の
点である。
図面を参照すると、構体31はパンテリ・カバー33が
容器34上に配置されそしてそれに固着されて後に円柱
状の端子柱32とそのバッテリ・カバー33との間の境
界面をシールするようになされている。カバー33は下
方に垂下したスリーブ35を具備しており、このスリー
ブ35はねじ付き上方内表面36と、内方にテーパした
下端部37を有し、この下端部37は、ブツシュ40が
逆に装着されている(第1の実施例のブツシュ10に比
較して)ので、第2の内部円錐台状対接面38を形成し
ている。対接面38は下方および半径方向内方にテーパ
し、端子柱32に近接しそれから若干諦間した短い下方
円筒状内表面39で終端している。
容器34上に配置されそしてそれに固着されて後に円柱
状の端子柱32とそのバッテリ・カバー33との間の境
界面をシールするようになされている。カバー33は下
方に垂下したスリーブ35を具備しており、このスリー
ブ35はねじ付き上方内表面36と、内方にテーパした
下端部37を有し、この下端部37は、ブツシュ40が
逆に装着されている(第1の実施例のブツシュ10に比
較して)ので、第2の内部円錐台状対接面38を形成し
ている。対接面38は下方および半径方向内方にテーパ
し、端子柱32に近接しそれから若干諦間した短い下方
円筒状内表面39で終端している。
ブツシュ40は第1の実施例のブ・ノンユ10と形状お
よび構成が同一であってもよく、その場合、端子柱の寸
法に適用するための寸法上の明白な相対差が唯一の差で
ある。このようにして、ブツシュ40は、円筒状内表面
41と、第1の円錐台状内表面42を有し、この内表面
42はブツシュの軸線方向の長さの主要な部分から延長
して、軸線方向断面において、基部端部43と、より狭
いリップ端部44を画成している。ブツシュの基部端部
43は、ブツシュlOの対応した表面と同様に、第1の
円錐台状表面42に対して所定の角度関係をもって配向
された第2の円錐台状外表面45を有している。前述の
ように、ブツシュ40は端子柱32のまわりおよび端子
柱とスリーブ35との間の空間内に挿入され、その場合
、それの基部端部43は下方に配向されかつ第2の円錐
台状対接面38に接触するようになされている。
よび構成が同一であってもよく、その場合、端子柱の寸
法に適用するための寸法上の明白な相対差が唯一の差で
ある。このようにして、ブツシュ40は、円筒状内表面
41と、第1の円錐台状内表面42を有し、この内表面
42はブツシュの軸線方向の長さの主要な部分から延長
して、軸線方向断面において、基部端部43と、より狭
いリップ端部44を画成している。ブツシュの基部端部
43は、ブツシュlOの対応した表面と同様に、第1の
円錐台状表面42に対して所定の角度関係をもって配向
された第2の円錐台状外表面45を有している。前述の
ように、ブツシュ40は端子柱32のまわりおよび端子
柱とスリーブ35との間の空間内に挿入され、その場合
、それの基部端部43は下方に配向されかつ第2の円錐
台状対接面38に接触するようになされている。
環状のリテーナ46は上方リム部47と、下方に垂下し
たフランジ部分48を有している。フランジ部分4Bの
半径方向の外表面にはスリーブ35のねじ付き内表面に
対応しかつそれに係合するようになされたわしが設けら
れている。リテーナ46の内表面はそれの全軸線方向長
さに沿って下方および半径方向外方にテーパしており、
シールの組立て時にブッシュの第1の円錐台状内表面4
2に係合してその上に対接するようになされた第1の円
錐台状対接面50を画成する。第1の円錐台状対接面5
0はリテーナ46の表面まで延長して、端子柱32から
実質的に離間された円形間口49を画成している。
たフランジ部分48を有している。フランジ部分4Bの
半径方向の外表面にはスリーブ35のねじ付き内表面に
対応しかつそれに係合するようになされたわしが設けら
れている。リテーナ46の内表面はそれの全軸線方向長
さに沿って下方および半径方向外方にテーパしており、
シールの組立て時にブッシュの第1の円錐台状内表面4
2に係合してその上に対接するようになされた第1の円
錐台状対接面50を画成する。第1の円錐台状対接面5
0はリテーナ46の表面まで延長して、端子柱32から
実質的に離間された円形間口49を画成している。
シール構体31はまた補足の上方および下方シール手段
を具備している。補足の下方シールは化成時に発生する
ガスの泡立ちによって主として生じる直接の酸飛沫から
主シール構体31を保護するために用いられる。端子柱
32の下方部分には一体の水平フランジ52が設けられ
、この水平フランジ52上にはバッテリ・カバー33が
装着される前に可撓性のシール・ワッシャ53が配置さ
れる。スリーブ35のテーパした下方部分37の下側面
には、一連の同心状円形リブ54が設けられており、そ
れらの円形リブ54はカバーが容器34上に配置されか
つそれに封着される場合にシール・ワッシャ53に圧入
する。
を具備している。補足の下方シールは化成時に発生する
ガスの泡立ちによって主として生じる直接の酸飛沫から
主シール構体31を保護するために用いられる。端子柱
32の下方部分には一体の水平フランジ52が設けられ
、この水平フランジ52上にはバッテリ・カバー33が
装着される前に可撓性のシール・ワッシャ53が配置さ
れる。スリーブ35のテーパした下方部分37の下側面
には、一連の同心状円形リブ54が設けられており、そ
れらの円形リブ54はカバーが容器34上に配置されか
つそれに封着される場合にシール・ワッシャ53に圧入
する。
上方の補足シールは固体または液体の汚染物の入来を禁
止するためのものである。それは簡単な構造であり、ス
リーブ35への開口を包囲したカバーの円形溝56に挿
入されるOリング55よりなっている。このシールは、
リテーナ46がスリーブ35内に螺入されそしてリム部
分47の下面が0リング55に係合してそのOリングを
円形溝56内に圧入して完成されかつ維持される。リテ
ーナ46の装着はリム47の周囲に設けられた切欠57
に係合するスパナ・レンチを用いて容易になされうる。
止するためのものである。それは簡単な構造であり、ス
リーブ35への開口を包囲したカバーの円形溝56に挿
入されるOリング55よりなっている。このシールは、
リテーナ46がスリーブ35内に螺入されそしてリム部
分47の下面が0リング55に係合してそのOリングを
円形溝56内に圧入して完成されかつ維持される。リテ
ーナ46の装着はリム47の周囲に設けられた切欠57
に係合するスパナ・レンチを用いて容易になされうる。
第1の実施例のブツシュ10の場合と事実上同様にして
弾性体ブツシュ40の制御された圧縮と押し出しが生ず
る。しかしながら、逆に配向されているがために、ブツ
シュ40の上方リップ・瑞44は上方に押し出されそし
て端子柱とリテーナ46の頂部における円形開口49と
の間の空間内に押し込まれる。この実施例では、垂直軸
線Aに対する第1および第2の円錐台状外表面42およ
び45の最適角度はそれぞれ12″および60″である
ことが認められた。しかしながら、ブツシュ上の円錐台
状表面とスリーブおよびリテーナ上の対応した対接面の
角度のように広い範囲の角度を用いることもできる。従
って、いずれの実施例においても、第1および第2の円
錐台状外表面の12’から166までおよび43@から
60″′までの角度範囲は、前述のように制御された圧
縮および押し出しが生ずる限り、相当に広くなされても
よい。
弾性体ブツシュ40の制御された圧縮と押し出しが生ず
る。しかしながら、逆に配向されているがために、ブツ
シュ40の上方リップ・瑞44は上方に押し出されそし
て端子柱とリテーナ46の頂部における円形開口49と
の間の空間内に押し込まれる。この実施例では、垂直軸
線Aに対する第1および第2の円錐台状外表面42およ
び45の最適角度はそれぞれ12″および60″である
ことが認められた。しかしながら、ブツシュ上の円錐台
状表面とスリーブおよびリテーナ上の対応した対接面の
角度のように広い範囲の角度を用いることもできる。従
って、いずれの実施例においても、第1および第2の円
錐台状外表面の12’から166までおよび43@から
60″′までの角度範囲は、前述のように制御された圧
縮および押し出しが生ずる限り、相当に広くなされても
よい。
このためには、ブツシュ10または40の第2の円錐台
状外表面15または45は除去されてもよく、その場合
には、基部端部は軸線Aに対して90″の角度となるよ
うに単純に平1FN、化されうる。
状外表面15または45は除去されてもよく、その場合
には、基部端部は軸線Aに対して90″の角度となるよ
うに単純に平1FN、化されうる。
勿論、それに対応した対接面2oまたは38も同様に平
坦化されうる。
坦化されうる。
第1図は本発明の好ましい実施例によるシール構体の垂
直断面図、第2図は第1図のシール構体の部品を組立て
前における相対位置で若干縮小して示す展開図、第3図
は本発明の他の好ましい実施例によるシール構体を示す
一部断面斜視図、第4図は第3図のシール構体の部品を
示す第2図と同様の斜視図である。 図面において、1はシール構体、2は端子柱、3はカバ
ー、4は容器、5はスリーブ、10は弾性体ブツシュ、
16はリテーナ、32は端子柱、33はカバー、35は
スリーブ、40はブツシュ、46はリテーナをそれぞれ
示す。
直断面図、第2図は第1図のシール構体の部品を組立て
前における相対位置で若干縮小して示す展開図、第3図
は本発明の他の好ましい実施例によるシール構体を示す
一部断面斜視図、第4図は第3図のシール構体の部品を
示す第2図と同様の斜視図である。 図面において、1はシール構体、2は端子柱、3はカバ
ー、4は容器、5はスリーブ、10は弾性体ブツシュ、
16はリテーナ、32は端子柱、33はカバー、35は
スリーブ、40はブツシュ、46はリテーナをそれぞれ
示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、電池容器カバーと、前記容器の内部から前記カバー
を貫通して延長している円柱状の端子柱との間の境界面
をシールするためのバッテリの端子シール装置において
、 a)前記カバーの下側面から下方に延長しており、前記
端子柱のまわりに環状の空間を画成する上方に開放した
内部部分と、前記端子柱に向って一般的に半径方向内方
に延長しかつその端子柱の近傍で終端している下方部分
を有する一体スリーブと、 b)前記端子柱の直径にほぼ等しい直径を有する円筒状
内表面と、軸線方向断面において基部端部およびそれよ
り狭いリップ端部を画成する第1の円錐台状外表面を有
しており、前記環状の空間内において前記端子柱のまわ
りに挿嵌されるようになされた圧縮可能な弾性体ブッシ
ュと、 c)前記端子柱のまわり、前記環状の空間内および前記
ブッシュ上に下方に挿嵌されるようになされた下方に垂
下したフランジ部分を有する環状のリテーナ を具備しており、 d)前記リテーナの前記フランジ部分、前記スリーブの
下方部分および前記端子柱が前記ブッシュの前記リップ
端部以外のすべてを同一拡がりのカプセルに包み込まれ
た形にして、前記リテーナを下方に挿入することにより
前記ブッシュが下方に圧縮されるとともに前記ブッシュ
が前記端子柱に沿って前記リップ端部の方向に軸線方向
に押し出されるようになされており、 前記端子シール装置はさらに、 e)前記ブッシュを圧縮されかつ押し出された状態に固
定するための前記リテーナおよびスリーブ上における手
段を具備しているバッテリの端子シール装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の装置において、前記ブ
ッシュの第1の円錐台状外表面が前記ブッシュの軸線方
向の長さの主要部分に沿って前記リップ端部から延長し
ている前記装置。 3、特許請求の範囲第2項記載の装置において、前記ブ
ッシュの基部端部が前記第1の円錐台状外表面に対して
逆の角度関係をもって交差しかつ前記ブッシュの軸線に
対して前記第1の円錐台状外表面よりも大きい角度をも
って配置されている前記装置。 4、特許請求の範囲第3項記載の装置において、前記ス
リーブの下方部分と前記リテーナのフランジ部分が、前
記ブッシュの第1および第2の円錐台状表面に対して実
質的に同一拡がりをもって存在しかつそれらの表面上に
対接する円錐台状対接面を有している前記装置。 5、特許請求の範囲第4項記載の装置において、前記ス
リーブのテーパした下方部分の下端が前記端子柱から半
径方向に離間されかつ前記ブッシュがそれのリップ端部
を下方に延長させた状態で挿嵌されている前記装置。 6、特許請求の範囲第4項記載の装置において、前記環
状のリテーナの上端が前記端子柱から半径方向に離間さ
れかつ前記ブッシュがそれのリップ端部を下方に延長さ
せて挿入されている前記装置。 7、特許請求の範囲第1項に記載された装置において前
記ブッシュにシリコーン油が含浸されている前記装置。 8、特許請求の範囲第7項記載の装置において、前記弾
性体ブッシュの材料がエチレン・プロピレン・ジエン・
モノマー、エチレン・テルポリマ、ビニリデン・フルオ
ライド・ヘキサフルオロピロピレン共重合体およびブチ
ル−Nよりなるグループから選択された前記装置。 9、特許請求の範囲第8項記載の装置において、前記ブ
ッシュの材料が35〜80の範囲内のショア−Aデュロ
メータ定格を有する前記装置。 10、容器と、カバーと、このカバーの環状スリーブを
通って前記容器の内部から延長した円柱状の端子柱を有
する1つ以上のセル要素を具備している蓄電池またはセ
ルの前記カバーと端子柱との間の空間をシールする方法
において、 1)前記端子柱のまわりおよび前記空間内に圧縮可能な
環状のブッシュを挿嵌し、 2)前記端子柱のまわりおよび前記ブッシュのまわりに
環状のリテーナを挿嵌して前記リテーナ、スリーブ、端
子柱および前記ブッシュの軸線方向の自由端以外の全て
の部分間をカプセル状に包み込み、 3)前記リテーナを前記スリーブおよび端子柱に対して
相対的に下方に移動して前記ブッシュを半径方向に圧縮
するとともにこのブッシュをそれの軸線方向の自由端の
方向に前記端子柱に沿って軸線方向に押し出し、 4)前記リテーナを前記スリーブに固着して前記ブッシ
ュを圧縮されかつ押し出された状態に維持することより
なるバッテリの端子シール装置の製造方法。 11、特許請求の範囲第10項記載の方法において、前
記ブッシュにシリコーン油を含浸させる予備工程を含む
前記方法。 12、特許請求の範囲第11項記載の方法において、 1)軸線方向断面に基部端部とそれより狭いリップ端部
を画成する第1の円錐台状外表面を前記ブッシュに形成
し、 2)前記ブッシュを、それのリップ端部が軸線方向の自
由端部を圧縮するように配向し、 3)前記ブッシュの第1の円錐台状外表面および基部端
部に係合する対接面を前記スリーブおよびリテーナに設
ける工程を含む前記方法。
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