JP7552011B2 - 鉛蓄電池用液口栓および鉛蓄電池 - Google Patents

Description

本明細書に開示される技術は、鉛蓄電池用液口栓に関する。

鉛蓄電池は、例えば、自動車等の電動車両に搭載され、電動車両の動力源や電動車両に搭載された電装品への電力供給源として利用される。このような鉛蓄電池の中には、電解液を補充するためのフロート式の液口栓が設けられているものがある。

このフロート式の液口栓は、筒状部とフロートとキャップとを備える。筒状部は、電解液を補充するための注入孔が形成されており、鉛蓄電池の筐体に形成された装着孔に装着される。キャップは、筒状部の上端開口を開閉可能である。フロートは、筐体内に位置するフロート本体と、該フロート体の移動に連動し、筒状部の上端開口側から突出可能な連動部と、を有する。筐体内の電解液の液面高さが変化すると、フロート本体が上下動し、それに連動して、筒状部の上端開口側における連動部の突出長さが変化する。このため、この連動部の突出長さから、筐体内における電解液の液面高さを把握することができる（例えば特許文献１参照）。

実開昭５２－５９２２４号公報

従来、フロート式の液口栓に対して、フィルタを設けることについて十分に検討されていなかった。

本明細書では、フィルタを備えるフロート式の鉛蓄電池用液口栓を提供することが可能な技術を開示する。

本明細書に開示される鉛蓄電池用液口栓は、鉛蓄電池用液口栓であって、筒状部と、前記筒状部における筒軸方向の一方の開口側に位置するフロート本体と、前記フロート本体の前記筒軸方向の移動に連動し、前記筒状部における前記筒軸方向の他方の開口側で変位する連動部と、を有するフロートと、前記筒状部の前記他方の開口を開閉可能なキャップと、前記キャップが閉じた状態において前記筒状部の前記他方の開口と前記キャップとの間に配置されたキャップ用シール部と、前記筒状部の側壁および前記キャップの少なくとも一方に形成された貫通孔に配置されたフィルタと、を備える。

本実施形態における鉛蓄電池１００の外観構成を示す斜視図である。 図１のＩＩ－ＩＩの位置における鉛蓄電池１００のＸＺ断面構成を示す説明図である。 液口栓２００の外観構成を示す斜視図（閉姿勢） 液口栓２００の外観構成を示す斜視図（開姿勢） 図４のＶ－Ｖの位置における鉛蓄電池１００のＸＹ断面構成を示す説明図である。 液口栓２００のＹＺ平面構成を示す説明である。 一体パッキン２５０の外観構成を示す斜視図である。 実施形態と比較例とにおける作用を模式的に示す説明図である。 液口栓２００の内圧の測定方法を示す説明図である。

本明細書に開示される技術は、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本明細書に開示される鉛蓄電池用液口栓は、鉛蓄電池用液口栓であって、筒状部と、前記筒状部における筒軸方向の一方の開口側に位置するフロート本体と、前記フロート本体の前記筒軸方向の移動に連動し、前記筒状部における前記筒軸方向の他方の開口側で変位する連動部と、を有するフロートと、前記筒状部の前記他方の開口を開閉可能なキャップと、前記キャップが閉じた状態において前記筒状部の前記他方の開口と前記キャップとの間に配置されたキャップ用シール部と、前記筒状部の側壁および前記キャップの少なくとも一方に形成された貫通孔に配置されたフィルタと、を備える。本鉛蓄電池用液口栓では、キャップを閉じると、キャップ用シール部によって筒状部の開口とキャップとの間の密閉性が確保される。また、フィルタは、筒状部の側壁またはキャップに形成された貫通孔に配置されている。このため、本鉛蓄電池用液口栓を鉛蓄電池の筐体に装着すると、鉛蓄電池の筐体内でガッシング等により発生したガスを、フィルタを介して外部に排出することができる。

（２）上記鉛蓄電池用液口栓において、前記キャップは、閉じた状態において前記筒軸方向の前記他方側に突出し、かつ、少なくとも一部が透明材料により形成された凸部を有し、前記フロートの前記連動部は、閉じた前記キャップの前記凸部内に突出可能とされており、前記フィルタが配置された前記貫通孔は、前記筒状部の側壁および前記キャップのうち、前記凸部とは異なる位置に形成されている構成としてもよい。本鉛蓄電池用液口栓では、フロートが突出するキャップの凸部以外の位置にフィルタが配置されている。本鉛蓄電池用液口栓によれば、キャップが閉じた状態において、フロートの視認性を確保しつつ、フィルタによる効果を得ることができる。

（３）上記鉛蓄電池用液口栓において、前記貫通孔は、前記筒状部の側壁に形成されている構成としてもよい。本鉛蓄電池用液口栓によれば、フィルタが筒状部の側壁に形成された貫通孔に配置される。これにより、ガッシング等によって筒状部内に進入した電解液が直接フィルタにかかることに起因してフィルタ機能が低下することを抑制することができる。

（４）上記鉛蓄電池用液口栓において、さらに、前記貫通孔と前記フィルタとの間に配置された環状のフィルタ用シール部を備える構成としてもよい。本鉛蓄電池用液口栓によれば、貫通孔とフィルタとの密閉性を向上させることができる。

（５）上記鉛蓄電池用液口栓において、前記貫通孔は、前記筒状部の前記他方側に開口した切り欠き状である構成としてもよい。本鉛蓄電池用液口栓によれば、閉じたキャップからの押圧力がキャップ用シール部を介してフィルタ用シール部に与えられることによって、貫通孔とフィルタとの間の密閉性を向上させることができる。

（６）上記鉛蓄電池用液口栓において、前記キャップ用シール部と前記フィルタ用シール部とは一体形成されている構成としてもよい。本鉛蓄電池用液口栓によれば、鉛蓄電池用液口栓の部品点数を低減できるとともに、キャップ用シール部とフィルタ用シール部とが別体である構成に比べて、キャップ用シール部とフィルタ用シール部との位置ズレ等に起因する密閉性の低下を抑制することができる。

（７）上記鉛蓄電池用液口栓において、前記キャップは、所定の回転軸を中心に開閉可能に前記筒状部に設けられるとともに、前記筒状部に係合する係合部を有し、前記回転軸方向視で、前記回転軸と前記係合部との間に前記貫通孔が位置している構成としてもよい。本鉛蓄電池用液口栓によれば、キャップが軸支された位置と係合された位置との間に貫通孔（フィルタ用シール部およびフィルタ）が配置されていることによって、キャップからの強固な押圧力がフィルタ用シール部に与えられるため、貫通孔とフィルタとの間の密閉性を、より効果的に向上させることができる。

（８）上記鉛蓄電池用液口栓において、さらに、前記キャップが閉じた状態で前記筒状部の内圧が基準値以上になることを条件に前記筒状部の内部と外部とを連通させる連通部を備える構成としてもよい。本鉛蓄電池用液口栓によれば、キャップが閉じた状態で筒状部の内圧が基準値以上になった場合に筒状部の内部と外部とが連通するため、筒状部の内圧が過剰に上昇することを抑制することができる。

（９）上記鉛蓄電池用液口栓において、前記連通部は、前記筒状部と前記キャップとが係合し、かつ、前記筒状部の内圧が前記基準値以上になることを条件に前記筒状部と前記キャップとの係合が解除される構成である構成としてもよい。本鉛蓄電池用液口栓によれば、筒状部と前記キャップとの係合度合いを調整することにより、容易に連通部を構成することができる。

（１０）上記鉛蓄電池用液口栓において、前記連通部は、前記筒状部と前記キャップとの少なくとも一方に配置され、前記筒状部の内圧が前記基準値以上になることを条件に開放する構成である構成としてもよい。本鉛蓄電池用液口栓によれば、筒状部とキャップとの少なくとも一方に外部に開放する機構を設けることにより、筒状部の内圧が過剰に上昇することを抑制することができる。

（１１）上記鉛蓄電池において、装着孔が形成された筐体と、前記筐体の前記装着孔に装着された上記（１）から（１０）までのいずれか一つの鉛蓄電池用液口栓と、前記筐体内に収容された正極および負極と、を備える構成としてもよい。

Ａ．実施形態：
Ａ－１．全体構成：
（鉛蓄電池１００の構成）
図１は、本実施形態における鉛蓄電池１００の外観構成を示す斜視図である。図１では、便宜上、鉛蓄電池１００が備える後述の筐体１０１の一部分が破断され、内部構造が示されている。図１には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を「上方向」といい、Ｚ軸負方向を「下方向」というものとするが、鉛蓄電池１００は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。図２以降も同様である。以下、正極側の構成要素の符号の末尾に「Ｐ」を付し、負極側の構成要素の符号の末尾に「Ｎ」を付すこととする。上下方向（Ｚ軸方向）は、特許請求の範囲における筒軸方向の一例である。

図１に示すように、鉛蓄電池１００は、筐体１０１と極板群１０４とを備える。筐体１０１は、電槽１０２と蓋１０６とを含む。電槽１０２は、上面が開放した略直方体の容器であり、例えば合成樹脂により形成されている。筐体１０１の内部空間Ｓには、電解液Ｕ（図１では図示しない）と極板群１０４とが収容されている。電解液Ｕは、例えば希硫酸である。

（極板群１０４の構成）
極板群１０４は、複数の平板状の正極板１１０Ｐと、複数の平板状の負極板１１０Ｎと、正極板１１０Ｐと負極板１１０Ｎとの間に配置される複数のセパレータ１２０とを備える。具体的には、複数の正極板１１０Ｐと複数の負極板１１０Ｎとが、１枚ずつ、セパレータ１２０を介して交互に配置されている。これにより、セパレータ１２０を介して互いに対向する１つの正極板１１０Ｐと１つの負極板１１０Ｎとを有するセルが、複数、所定方向（Ｘ軸方向）に並んだ構成になっている。以下、セルの並び方向（Ｘ軸方向）を、「セル並び方向」という。各極板１１０Ｐ，１１０Ｎは、格子体に活物質が充填された導電性部材である。複数の正極板１１０Ｐは、正極側の集電部材１１２Ｐによって連結されており、複数の負極板１１０Ｎは、負極側の集電部材（図示しない）によって連結されている。

（蓋１０６の構成）
蓋１０６は、下面が開放した略矩形の部材であり、電槽１０２の上端開口部に対応したサイズであり、例えば合成樹脂により形成されている。蓋１０６が電槽１０２の上端開口部に嵌められて、蓋１０６と電槽１０２とが例えば熱溶着されることによって、筐体１０１の内部空間Ｓが密閉状態になっている。

蓋１０６には、正極側の端子部１５０Ｐと、負極側の端子部１５０Ｎとが設けられている。正極側の端子部１５０Ｐと負極側の端子部１５０Ｎとは、セル並び方向（Ｘ軸方向）の両端付近にそれぞれ配置されている。正極側の端子部１５０Ｐの下端部は、正極側の集電部材１１２Ｐを介して複数の正極板１１０Ｐに電気的に接続されている。負極側の端子部１５０Ｎは、上記負極側の集電部材を介して複数の負極板１１０Ｎに電気的に接続されている。

蓋１０６には、蓋１０６を上下方向に貫通する装着孔１０６Ａ（後述の図２参照）が形成されている。具体的には、装着孔１０６Ａは、蓋１０６のうち、正極側の端子部１５０Ｐと負極側の端子部１５０Ｎとの間に形成されている。装着孔１０６Ａには液口栓２００が装着されている。

（液口栓２００の構成）
液口栓２００は、筒状部２１０と、キャップ２３０と、フロート２４０と、を備える。図２は、図１のＩＩ－ＩＩの位置における鉛蓄電池１００のＸＺ断面構成を示す説明図である。図２には、鉛蓄電池１００における液口栓２００の周辺部分の構成が示されている。図３および図４は、液口栓２００の外観構成を示す斜視図である。図３には、後述のキャップ２３０が閉姿勢になっているときの液口栓２００が示されており、図４には、キャップ２３０が開姿勢になっているときの液口栓２００が示されている。図３および図４では、フロート２４０が省略されている。

図２に示すように、筒状部２１０は、全体として上下方向に貫通する注入孔２１１が形成された筒状の部材であり、蓋１０６（筐体１０１）の装着孔１０６Ａに装着される。具体的には、図２から図４に示すように、筒状部２１０は、外側筒壁部分２１２と内側筒壁部分２１４とを備える。

外側筒壁部分２１２は、筒状部２１０のうち、筐体１０１の外部に配置される部分であり、内側筒壁部分２１４は、筒状部２１０のうち、筐体１０１の内部に配置される部分である。外側筒壁部分２１２の外径は、蓋１０６の装着孔１０６Ａの径より大きく、内側筒壁部分２１４の外径は、装着孔１０６Ａの径より小さい。外側筒壁部分２１２と内側筒壁部分２１４との段差部には、環状のシール部材２６０（例えばＯリング）が嵌合されている（図２参照）。内側筒壁部分２１４の外周面に複数の係止突起２２４が形成されている（図３および図４参照）。各係止突起２２４は、蓋１０６の下面１０７に係止されている。これにより、液口栓２００が筐体１０１に装着されるとともに、筒状部２１０の外周と蓋１０６における装着孔１０６Ａを形成する内周壁との間がシール部材２６０によって密閉される。

筒状部２１０は、フロート２４０を上下動可能に支持する支持部２２０を有する。支持部２２０は、筒状部２１０の内周側に配置されている。具体的には、支持部２２０は、上下方向視で筒状部２１０の注入孔２１１の中心軸Ｚ１から外れた位置に配置されている（図２および後述の図５参照）。支持部２２０は、上下方向に貫通する挿通孔２２２が形成された管状体であり、筒状部２１０の内周壁に一体的に形成されている。本実施形態では、支持部２２０は、上下方向において、筒状部２１０（外側筒壁部分２１２および内側筒壁部分２１４）の略全長にわたって延びている。

キャップ２３０は、筒状部２１０の上端開口を開閉可能に設けられている。具体的には、キャップ２３０は、全体として、円盤状である。キャップ２３０は、所定の回転軸Ｙ１（図２参照）を中心に、筒状部２１０の上端開口側を閉塞する閉姿勢（図３参照）と、筒状部２１０の上端開口側を開放する開姿勢（図４参照）とに変位可能に筒状部２１０に支持されている。キャップ２３０は、全体が、透明材料（例えば透明なプラスチック）により形成されている。このため、閉姿勢のキャップ２３０を介して、筒状部２１０の内部を視認可能である。なお、キャップ２３０における回転軸Ｙ１とは反対側には、取っ手部２３０Ａが突出するように形成されている。使用者は、この取っ手部２３０Ａを把持することにより、キャップ２３０の開閉操作を容易に行うことができる。

キャップ２３０は、環状の周壁部２３２と、周壁部２３２の上端を閉塞する上壁部２３４と、を有する。周壁部２３２の内径は、筒状部２１０の外側筒壁部分２１２の外径より大きい。このため、図２および図３に示すように、キャップ２３０の閉姿勢時において、周壁部２３２は、外側筒壁部分２１２の上端部（および後述の一体パッキン２５０）の外周を囲むように配置される。図４に示すように、周壁部２３２の内周側には、複数の第１の係合凸部２３６が形成されている。外側筒壁部分２１２の外周側には、複数の第１の係合凸部２３６のそれぞれと係合可能な第２の係合凸部２１６が形成されている。キャップ２３０の閉姿勢時では、複数の第１の係合凸部２３６のそれぞれが第２の係合凸部２１６に係合することにより、キャップ２３０の閉姿勢が強固に維持される。第１の係合凸部２３６は、特許請求の範囲における係合部の一例である。

図２に示すように、閉姿勢のキャップ２３０の上壁部２３４は、部分的に上側に突出したキャップ凸部２３０Ｂを有する。キャップ凸部２３０Ｂの内部は、下方に開口した空洞Ｈとなっている。上下方向視で、キャップ凸部２３０Ｂ（空洞Ｈ）は、フロート２４０の次述の棒状部２４４と重なっている。このため、キャップ凸部２３０Ｂの空洞Ｈ内に、棒状部２４４の上端部が進入可能となっている。キャップ凸部２３０Ｂは、特許請求の範囲における凸部の一例である。

図２に示すように、フロート２４０は、フロート本体２４２と棒状部２４４とを有する。フロート本体２４２は、内部が密閉された空洞になっている中空体であり、筒状部２１０の下端開口側に位置する。フロート本体２４２の上下方向視での外形は、支持部２２０の挿通孔２２２に挿入不能な形状である。具体的には、フロート本体２４２における上下方向に垂直な少なくとも一の方向の幅が、支持部２２０の挿通孔２２２の内径より大きい。棒状部２４４は、上下方向に延びている棒状体であり、支持部２２０の挿通孔２２２内に上下動可能に挿入されている。具体的には、棒状部２４４の外径は、支持部２２０の注入孔２１１の内径より小さく、棒状部２４４の全長は、挿通孔２２２の全長より長い。棒状部２４４の下端にフロート本体２４２が設けられている。棒状部２４４の上端部には、支持部２２０の上端開口部に係止する突起部２４６が形成されている。この突起部２４６によって、フロート２４０（棒状部２４４）が挿通孔２２２から下方に抜けることが防止されている。なお、棒状部２４４には、目印２４４Ａが設けられている。棒状部２４４の上端部は、特許請求の範囲における連動部の一例である。

以上の構成により、棒状部２４４の上端部は、フロート本体２４２の上下動に連動し、筒状部２１０の上端開口側から突出可能になっている。キャップ２３０が閉姿勢である状態では、棒状部２４４の上端部は、キャップ２３０のキャップ凸部２３０Ｂ内に突出可能とされている。これにより、棒状部２４４の上端部は、筐体１０１内における電解液Ｕの液面高さを標示する機能（「液面標示機能」という）を果たす。以下、具体的に説明する。まず、図２に示すように、フロート２４０のフロート本体２４２が筐体１０１内の電解液Ｕ内に浸水しているとき、フロート本体２４２に働く浮力によってフロート２４０が上方向に押し上げられる。このため、フロート２４０が、筐体１０１内における電解液Ｕの液面高さに応じて上下動する。例えば、筐体１０１内に十分な量の電解液Ｕが入っており、電解液Ｕの液面高さが適正な位置である場合、キャップ２３０が開姿勢である状態で、目印２４４Ａが筒状部２１０の上端開口部付近に位置する程度に、フロート２４０の棒状部２４４の上端部が、筒状部２１０の上端開口部から突出する。この状態で、キャップ２３０を閉姿勢にすると、キャップ２３０のキャップ凸部２３０Ｂの内周面に棒状部２４４の上端部が当接し、フロート２４０が、電解液Ｕによる浮力に抗して下方に押し下げられる（図２参照）。このとき、棒状部２４４の上端部は、キャップ凸部２３０Ｂの空洞Ｈ内に位置しており、キャップ凸部２３０Ｂの側方から視認可能である。

例えば鉛蓄電池１００が長時間使用され、電解液Ｕの減少により、筐体１０１内における電解液Ｕの液面高さが下降すると、それに伴い、フロート２４０も下降する。棒状部２４４の上端部をキャップ凸部２３０Ｂの側方から視認できない程度までフロート２４０が下降したことは、補水液（電解液Ｕや水）の補充が必要であることを意味する。このような場合には、キャップ２３０を閉姿勢から開姿勢にし、筒状部２１０の注入孔２１１から、補水液を補充する。なお、補水液の補充の際、目印２４４Ａが筒状部２１０の上端開口部より所定距離以上高い位置になることは、筒状部２１０内に過剰に補水液が補充されたことを意味する。

Ａ－２．ガッシングによる電解液Ｕの溢液対策：
（具体的構成）
液口栓２００は、ガッシング（過充電によって電解液の水が電気分解し、気泡（ガス：酸素や水素）が発生する状態）による電解液Ｕの溢液抑制のための構成を備える。図５は、図４のＶ－Ｖの位置における鉛蓄電池１００のＸＹ断面構成を示す説明図である。図５では、液口栓２００のうち、キャップ２３０とフロート２４０とが省略されている。図６は、液口栓２００のＹＺ平面構成を示す説明である。図６では、液口栓２００のうち、主として、筒状部２１０における内側筒壁部分２１４が図示されており、フロート２４０は省略されている。

図２から図６に示すように、筒状部２１０は、板状の突出体２７０を備える。突出体２７０は、略半円状の板状体であり、筒状部２１０の下端開口から突出し、かつ、該下端開口とフロート本体２４２との間に介在している。突出体２７０の基端は、支持部２２０の下端側に接合されており、突出体２７０は、先端に近づくほどフロート２４０との距離が長くなるように傾斜している。本実施形態では、図２および図５に示すように、突出体２７０は、上下方向視で、先端が中心軸Ｚ１を超える位置まで延びている。

ここで、突出体２７０には、スリット２７２が形成されている。スリット２７２は、突出体２７０を貫通し、かつ、突出体２７０の周縁に開口している。すなわち、スリット２７２は、突出体２７０の周縁まで延びている。具体的には、図５および図６に示すように、スリット２７２は、突出体２７０の最先端（図２では、電解液Ｕの液面に最も近い最下端）まで延びている。また、スリット２７２は、突出体２７０の突出方向に略平行に直線状に延びている。また、スリット２７２は、突出体２７０において左右方向（Ｙ軸方向 筒軸方向に垂直な方向）の略中央に形成されている。また、スリット２７２の上端Ｐ１（閉塞端）は、上下方向において筒状部２１０内に位置している。換言すれば、スリット２７２の上端Ｐ１は、筒状部２１０の下端開口より上側に位置している。なお、スリット２７２の横幅は、１．５ｍｍ以上であることが好ましく、また、２ｍｍ未満であることが好ましい。

筒状部２１０のうち、筐体１０１内に位置する部分（内側筒壁部分２１４）には、サイドスリット２２８が形成されている。サイドスリット２２８は、内側筒壁部分２１４を貫通し、かつ、内側筒壁部分２１４の下端に開口している。また、サイドスリット２２８は、上下方向に直線状に延びている。サイドスリット２２８は、突出体２７０の表面（フロート２４０とは反対側の表面）側に位置している。本実施形態では、サイドスリット２２８は、図２から図４および図６に示すように、内側筒壁部分２１４のうち、突出体２７０の表面に対向する位置に形成されている。また、サイドスリット２２８は、図２から図４に示すように、内側筒壁部分２１４のうち、突出体２７０の両側の位置にそれぞれ形成されている。また、各サイドスリット２２８の上端Ｐ２は、上下方向において、蓋１０６の下面１０７より上側の位置まで延びている。

（作用効果）
仮に、上記実施形態において、筒状部２１０が突出体２７０を備えない構成では、電解液Ｕの補充の際、筒状部２１０の注入孔２１１から補充された補水液が、フロート本体２４２に直接かかる。そうすると、フロート２４０（棒状部２４４の上端部）が、筐体１０１内における電解液Ｕの液面高さに応じて、正常に上下動しなくなるため、液面標示機能を発揮できない。これに対して、本実施形態に係る液口栓２００では、突出体２７０が筒状部２１０の下端開口とフロート本体２４２との間に介在している。このため、補充された補水液が、フロート本体２４２に直接かかることが防止され、その結果、フロート２４０は、液面標示機能を正常に発揮することができる。

ここで、仮に、上記実施形態において、突出体２７０にスリット２７２が形成されていない構成（以下、「比較例の液口栓２００ａ」という）では、ガッシングによる電解液Ｕの溢液が生じやすい。図８は、本実施形態と比較例とにおける作用を模式的に示す説明図である。図８（Ａ）には、比較例の液口栓２００ａにおける作用が模式的に示されており、図８（Ｂ）には、本実施形態の液口栓２００における作用が模式的に示されている。図８では、各液口栓２００，２００ａの一部のみ示されており、フロート２４０や筐体１０１は省略されている。図８中の「ガスＧ」は、ガッシングによって電解液Ｕ中に発生したガス（気泡）を意味する。

ここで、ガッシングによる電解液Ｕの溢液は、ガッシングが発生すると、泡立つ電解液Ｕが液口栓２００，２００ａの筒状部２１０の下端開口側に付着して液膜が形成され、その液膜がガスＧによって筒状部２１０を介して筐体１０１の外部に押し出されることによって生じると考えられる。図８（Ａ）に示すように、比較例の液口栓２００ａは、筐体１０１内における電解液Ｕに向けて突出する突出体２７０ａを備えている。このため、突出体２７０ａの先端と電解液Ｕの液面との距離が近い分だけ、筒状部２１０の下端開口（正確に、筒状部２１０の下端開口周縁の一部と突出体２７０ａの周縁とによって形成される開口）に液膜が形成されやすくなる。また、比較例では、突出体２７０ａにスリットや孔が形成されていない。このため、突出体２７０ａの裏側（フロート本体２４２側）では、筒状部２１０の下端開口へのガスＧの経路が突出体２７０ａによって制限されるため、発生したガスＧは筐体１０１の外部に排出されにくい。一方、突出体２７０ａの表側（フロート本体２４２とは反対側）では、筒状部２１０の下端開口へのガスＧの経路（図８（Ａ）の白抜き矢印）が制限されていないため、突出体２７０ａの裏側に比べてガスＧが活発、かつ、集中的に発生する。これらのことにより、比較例では、ガッシングによる電解液Ｕの溢液が生じやすいと考えられる。

これに対して、図８（Ｂ）に示すように、本実施形態の液口栓２００も、突出体２７０を備えるため、突出体２７０の先端と電解液Ｕの液面との距離が近い分だけ、筒状部２１０の下端開口に液膜が形成されやすくなる。しかし、本実施形態では、突出体２７０の一部に、該突出体２７０を貫通するスリット２７２が形成されているため、突出体２７０の裏側にも、筒状部２１０の下端開口へのガスＧの経路が確保されている（図８（Ｂ）の白抜き矢印）。これにより、補水液がフロート本体２４２に直接かかることを抑制しつつ、ガッシングによる電解液Ｕの溢液を抑制することができる。

本実施形態では、スリット２７２は、突出体２７０の周縁に開口している（図２から図６参照）。このスリット２７２の開口の存在により、筒状部２１０の下端開口側に液膜が形成されることが抑制され、その結果、ガッシングによる電解液Ｕの溢液を、より効果的に抑制することができる。

本実施形態では、スリット２７２の上端Ｐ１（閉塞端）は、上下方向において筒状部２１０内に位置している（図２参照）。本実施形態によれば、スリット２７２が筒状部２１０内に位置していない構成に比べて、突出体２７０の裏側に発生したガスＧが筒状部２１０の下端開口側に抜けやすくなり、その分だけ、突出体２７０の表側でのガスＧの発生が抑制される。その結果、ガッシングによる電解液Ｕの溢液を、より効果的に抑制することができる。

本実施形態では、筒状部２１０の内側筒壁部分２１４には、サイドスリット２２８が形成されている（図２から図４および図６参照）。本実施形態によれば、筒状部２１０にサイドスリット２２８が形成されていない構成に比べて、筒状部２１０の周囲から筒状部２１０の下端開口へのガスＧの経路が確保され、その分だけ、突出体２７０の表側でのガスＧの発生が抑制される。その結果、ガッシングによる電解液Ｕの溢液を、より効果的に抑制することができる。また、サイドスリット２２８は、筒状部２１０（内側筒壁部分２１４）の下端に開口している。このため、筒状部２１０の下端開口に液膜が形成されることを、より効果的に抑制することができる。

本実施形態では、サイドスリット２２８の上端Ｐ２は、上下方向において、蓋１０６の下面１０７より上側の位置まで延びている。本実施形態によれば、サイドスリット２２８が蓋１０６の下面１０７より下側に位置する構成に比べて、筒状部２１０の周囲に発生したガスＧが筒状部２１０の下端開口側に抜けやすくなり、その分だけ、突出体２７０の表側でのガスＧの発生が抑制される。その結果、ガッシングによる電解液Ｕの溢液を、より効果的に抑制することができる。

Ａ－３．密閉およびガス排出対策：
（具体的構成）
液口栓２００は、筒状部２１０とキャップ２３０との密閉性を確保しつつ、ガッシング等により発生したガスＧを外部に排出可能な構成を備える。具体的には、液口栓２００は、さらに、一体パッキン２５０とフィルタ２８０とを備える。図７は、一体パッキン２５０の外観構成を示す斜視図である。図７に示すように、一体パッキン２５０は、キャップ用パッキン２５２とフィルタ用パッキン２５４とが一体形成されている。すなわち、一体パッキン２５０は、キャップ用パッキン２５２とフィルタ用パッキン２５４とが同じ材料で一体的に形成（成形）されたものである。一体パッキン２５０は、例えばゴム等のシール材料により形成されている。

図４および図５に示すように、キャップ用パッキン２５２の上下方向視での形状は、筒状部２１０の上端開口に対応した環状の形状である。キャップ用パッキン２５２は、筒状部２１０の上端開口と、閉姿勢時のキャップ２３０との間に配置される。なお、キャップ用パッキン２５２の下面には、溝２５２Ａが形成されており、この溝２５２Ａ内に筒状部２１０の上端部が挿入されている（図５参照）。これにより、キャップ用パッキン２５２と筒状部２１０との間の密閉性が向上する。キャップ用パッキン２５２のうち、閉姿勢時のキャップ２３０と対向する上面には、２本の接触リブ２５７が全長にわたって形成されている（図４および図７参照）。２本の接触リブ２５７は、閉姿勢時のキャップ２３０の下面に接触する。これにより、キャップ用パッキン２５２とキャップ２３０との間の密閉性が向上する。キャップ用パッキン２５２は、特許請求の範囲におけるキャップ用シール部の一例である。

フィルタ２８０は、例えば、筒状部２１０の注入孔２１１から排出された水素ガスに引火し、筐体１０１内の水素ガスに引火して爆発することを防止する防爆フィルタである。図３および図４に示すように、フィルタ２８０の形状は、例えば矩形状であり、外周面の全長にわたってフィルタリブ２８２が形成されている。

図３、図４および図７に示すように、フィルタ用パッキン２５４の形状は、矩形環状であり、フィルタ用パッキン２５４に形成された開口部２５５にフィルタ２８０が配置される。なお、フィルタ用パッキン２５４のうち、開口部２５５を形成する内周面には、全周にわたってフィルタ用溝２５６が形成されており、このフィルタ用溝２５６内に、フィルタ２８０に形成されたフィルタリブ２８２が挿入されている。これにより、一体パッキン２５０とフィルタ用パッキン２５４との密閉性が向上する。フィルタ用パッキン２５４の上端が、キャップ用パッキン２５２の下面に一体的に結合されている。フィルタ用パッキン２５４の外周面には、全長にわたって２本の接触リブ２５８が形成されている（図７では一方の接触リブ２５８のみ図示）。また、この２本の接触リブ２５８の間に、該接触リブ２５８より突出長さが長い係合リブ２５９が全長にわたって形成されている。フィルタ用パッキン２５４は、特許請求の範囲におけるフィルタ用シール部の一例である。

筒状部２１０の外側筒壁部分２１２には、フィルタ２８０が配置される貫通孔２２６が形成されている。具体的には、貫通孔２２６は、矩形状であり、筒状部２１０の上端に開口している。また、貫通孔２２６は、上記回転軸Ｙ１に平行な方向（Ｙ軸方向）視で、該回転軸Ｙ１と第２の係合凸部２１６（キャップ２３０と筒状部２１０との係合位置）との間に位置している（図５参照）。貫通孔２２６内に、フィルタ用パッキン２５４が配置される。なお、外側筒壁部分２１２のうち、貫通孔２２６を構成する内周面には、全長にわたって係合溝（図示しない）が形成されており、この係合溝内に、フィルタ用パッキン２５４に形成された係合リブ２５９が挿入される。また、フィルタ用パッキン２５４に形成された２本の接触リブ２５８が、係合リブ２５９を挟みつつ、貫通孔２２６を構成する内周面に接触する。これにより、フィルタ用パッキン２５４と筒状部２１０との間の密閉性が向上する。筒状部２１０の外側筒壁部分２１２は、特許請求の範囲における筒状部の側壁の一例である。

図３および図４に示すように、筒状部２１０の外側筒壁部分２１２には、弁機構２９０が配置されている。具体的には、外側筒壁部分２１２に形成された貫通孔に弁機構２９０が配置されている。弁機構２９０は、筒状部２１０の内部と外部とを連通させる開放状態と閉塞する閉塞状態とに変位可能な弁を有し、キャップ２３０が閉じた状態で筒状部２１０の内圧が基準値以上になることを条件に筒状部２１０の内部と外部とを連通させる。なお、例えば、フィルタ２８０の通気面積が３１４ｍｍ^２以上である場合、基準値は２０６Ｐａであることが好ましく、フィルタ２８０の通気面積が３１４ｍｍ^２未満である場合、基準値は４４１Ｐａであることが好ましい。なお、液口栓２００がフィルタ２８０を備えず、貫通孔２２６が塞がれた構成では、基準値は４４１Ｐａであることが好ましい。なお、本実施形態では、筒状部２１０の内圧が基準値以上になっても、キャップ２３０は閉姿勢を維持する。弁機構２９０は、特許請求の範囲における連通部の一例である。

なお、弁機構２９０が閉塞状態から開放状態になるときの筒状部２１０の内圧（以下、「開放圧力」という）は、次のように測定することができる。図９は、液口栓２００の内圧（開放圧力）の測定方法を示す説明図である。図９に示すように、測定用筐体５００は、エアが挿入される導入孔５１０と、エアを外出に排出する排出孔５２０と、液口栓２００が密閉状態で装着される装着孔５３０と、を備える。排出孔５２０には、圧力計６００が装着されている。キャップ２３０が閉姿勢の状態で、エアを、導入孔５１０から測定用筐体５００の内部空間５０２に導入する。エアの導入に伴い、液口栓２００の内圧が上昇し、キャップ２３０が開姿勢になったときに圧力計６００で測定された圧力を、開放圧力とする。

（作用効果）
仮に、筒状部２１０の内周側にフィルタ２８０を配置しようとすると、フィルタ２８０の存在により、キャップ２３０側からのフロート２４０（棒状部２４４の上端部）の変位の視認性が低下し、フロート２４０による液面高さの確認ができなくなる。これを解決するために、筒状部２１０の内周側に、フロート２４０を視認可能なスペースを確保しつつ、そのスペースを避けるようにフィルタ２８０を配置する構成が考えられる。しかし、この構成では、発生したガスＧの一部は、フィルタを介さずに筒状部２１０から筐体１０１の外部に排出されることになるため、フィルタ２８０による効果を得ることができない。

これに対して、本実施形態では、キャップ用パッキン２５２によって筒状部２１０の開口とキャップ２３０との間の密閉性が確保される。また、フィルタ２８０は、筒状部２１０の側壁またはキャップ２３０に形成された貫通孔２２６孔に配置されている。このため、液口栓２００を鉛蓄電池１００の筐体１０１に装着すると、鉛蓄電池１００の筐体１０１内でガッシング等により発生したガスＧを、フィルタ２８０を介して外部に排出することができる。

本実施形態では、フロート２４０が突出するキャップ２３０のキャップ凸部２３０Ｂ以外の位置にフィルタ２８０が配置されている。本実施形態によれば、フロート２４０の視認性を確保しつつ、フィルタ２８０による効果を得ることができる。具体的には、筒状部２１０の外側筒壁部分２１２に、フィルタ２８０が配置される貫通孔２２６が形成されている。本実施形態によれば、ガッシング等によって筒状部２１０内に進入した電解液Ｕが直接、フィルタ２８０にかかることに起因してフィルタ機能が低下することを抑制することができる。

本実施形態では、フィルタ用パッキン２５４が、筒状部２１０に形成された貫通孔２２６とフィルタ２８０との間に配置されているため、貫通孔２２６とフィルタ２８０との密閉性を向上させることができる。また、筒状部２１０に形成された貫通孔２２６は、筒状部２１０の上端に開口している。このため、閉姿勢のキャップ２３０の押圧力が、キャップ用パッキン２５２を介して、フィルタ用パッキン２５４に与えられることによって、貫通孔２２６とフィルタ２８０との間の密閉性を向上させることができる。

本実施形態では、キャップ用パッキン２５２とフィルタ用パッキン２５４とが一体形成されている。本実施形態によれば、液口栓２００の部品点数を低減できる。また、キャップ用パッキン２５２とフィルタ用パッキン２５４とが別体である構成に比べて、例えばキャップ２３０の開閉に伴う、キャップ用パッキン２５２とフィルタ用パッキン２５４との位置ズレ等に起因する密閉性の低下を抑制することができる。

本実施形態では、キャップ２３０が軸支された位置と係合された位置との間に貫通孔２２６（フィルタ用パッキン２５４およびフィルタ２８０）が配置されている。本実施形態によれば、キャップ２３０からの強固な押圧力がフィルタ用パッキン２５４に与えられるため、貫通孔２２６とフィルタ２８０との間の密閉性を、より効果的に向上させることができる。

本実施形態によれば、キャップ２３０が閉じた状態で筒状部２１０の内圧が基準値以上になった場合に筒状部２１０の内部と外部とが連通するため、筒状部２１０の内圧が過剰に上昇することを抑制することができる。

Ｂ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。

上記実施形態における鉛蓄電池１００および液口栓２００の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、筐体１０１は、内部空間Ｓが複数のセル室に仕切られており、各セル室に電解液Ｕと極板群１０４とが収容された構成であってもよい。また、上記実施形態では、正極および負極として、平板状の正極板１１０Ｐおよび負極板１１０Ｎを例示したが、平板以外の形状であってもよい。例えば、正極は、複数本の編組式チューブが配列された形態であってもよい。

キャップ２３０は、筒状部２１０に支持されておらず、筒状部２１０から完全に離脱するものであってもよい。また、上記実施形態では、閉姿勢のキャップ２３０は、第１の係合凸部２３６等の係合手段によって筒状部２１０に保持されたが、例えば、キャップ２３０は、螺合手段等によって筒状部２１０に保持されてもよい。また、上記実施形態において、第１の係合凸部２３６は、筒状部２１０側に設けられた凸部に係合する凹部であってもよい。また、上記実施形態において、キャップ２３０の一部（例えばキャップ凸部２３０Ｂ）だけが透明材料により形成されていてもよい。キャップ２３０は、キャップ凸部２３０Ｂを有しなくてもよい。

上記実施形態では、連動部として、棒状部２４４の上端部を例示したが、棒状以外の形状のものでもよく、要するに、フロート本体の移動に連動し、筒状部の開口側で変位する構成であればよい。

上記実施形態では、突出体２７０に形成された貫通路として、スリット２７２を例示したが、例えば、突出体２７０の周縁に達していない１または複数のスリットや孔であってもよい。また、上記実施形態では、スリット２７２は、突出体２７０の先端側（下端側）に開口していたが、例えば、突出体２７０の側方側に開口した構成であってもよい。また、上記実施形態において、スリット２７２の開口形状は、直線状に限らず、例えば曲線状などでもよい。また、スリット２７２は、突出体２７０において左右方向の中央以外の位置に形成されていてもよい。また、スリット２７２の上端Ｐ１は、上下方向において筒状部２１０より下側に位置してもよい。要するに、貫通路は、突出体２７０の一部に形成された貫通路であればよい。なお、貫通路の開口面積（貫通路が複数ある場合は、総開口面積）は、突出体の面積の１／２以下であることが好ましく、突出体の面積の１／４以下であることがより好ましい。上記実施形態において、突出体２７０にスリット２７２が形成されていない構成や、突出体２７０自体を備えない構成であってもよい。

上記実施形態では、筒状部２１０に形成された貫通路として、サイドスリット２２８を例示したが、例えば、筒状部２１０の下端に達していない１または複数のスリットや孔であってもよい。また、上記実施形態において、サイドスリット２２８の開口形状は、直線状に限らず、例えば曲線状などでもよい要するに、貫通路は、筒状部２１０に形成された貫通路であればよい。また、上記実施形態において、筒状部２１０にサイドスリット２２８が形成されていない構成であってもよい。

上記実施形態において、キャップ用パッキン２５２とフィルタ用パッキン２５４とは、別体であってもよい。上記実施形態では、キャップ用パッキン２５２の形状は、円環状であったが、円環状以外の環状（例えば矩形環状）であってもよい。また、キャップ用パッキン２５２の形状は、環状以外の形状であってもよい。また、上記実施形態において、フィルタ用パッキン２５４を備えず、例えば、フィルタ２８０が、筒状部２１０に形成された貫通孔２２６に圧入された構成等であってもよい。また、上記実施形態において、筒状部２１０に形成された貫通孔２２６は、筒状部２１０の上端側に開口していない構成であってもよい。

上記実施形態において、フィルタ２８０は、防爆フィルタに限らず、他の機能を有するフィルタ（例えばガスＧの所定成分を吸収するフィルタ等）であってもよい。また、フィルタ２８０の形状は、矩形状に限らず、例えば円形状等であってもよい。上記実施形態において、フィルタ２８０は、例えばキャップ２３０に配置されていてもよい。この場合、フィルタ２８０は、キャップ２３０を閉じた状態で、フロート２４０の変位を視認可能な位置に配置される。

上記実施形態では、連通部として、弁機構２９０を例示したが、例えば、開閉可能に設けられたドアを有し、キャップ２３０が閉じた状態で筒状部２１０の内圧が基準値以上になった場合にドアが閉姿勢から開姿勢になる開閉機構であってもよい。また、連通部は、キャップ２３０が閉じた状態で筒状部２１０の内圧が基準値以上になった場合に、キャップ２３０の第１の係合凸部２３６と、筒状部２１０の第２の係合凸部２１６との係合が解除される構成であってもよい。なお、上記実施形態において、連通部（弁機構２９０）を備えない構成であってもよい。

本実施形態において、筐体１０１は、電槽１０２と蓋１０６とが一体形成されているとしてもよい。また、上記実施形態において、筒状部２１０は、円筒状に限らず、例えば、角筒状などでもよい。

上記実施形態では、キャップ用パッキン２５２は、キャップ２３０および筒状部２１０と別部材であったが、キャップ２３０または筒状部２１０と一体であってもよい。具体的には、キャップ２３０のうち、筒状部２１０と接触する部分を公知のシール構造（例えば、キャップ２３０に接合されたシール材、またはキャップ２３０と同じ材料で一体形成されたシール部）にしてもよい。また、筒状部２１０のうち、キャップ２３０と接触する部分を公知のシール構造（筒状部２１０に接合されたシール材、または筒状部２１０と同じ材料で一体形成されたシール部）にしてもよい。この場合、公知のシール構造が、特許請求の範囲におけるキャップ用シール部の一例である。

本実施形態では、フロート２４０を視認する透明な部分がキャップ２３０に形成されていたが、筒状部２１０に形成されていてもよい。

上記実施形態における鉛蓄電池１００および液口栓２００の各構成要素の形成材料は、あくまで一例であり、種々変形可能である。

１００：鉛蓄電池 １０１：筐体 １０２：電槽 １０４：極板群 １０６：蓋 １０６Ａ，５３０：装着孔 １０７：下面 １１０Ｎ：負極板 １１０Ｐ：正極板 １１２Ｐ：集電部材 １２０：セパレータ １５０Ｎ，１５０Ｐ：端子部 ２００，２００ａ：液口栓 ２１０：筒状部 ２１１：注入孔 ２１２：外側筒壁部分 ２１４：内側筒壁部分 ２１６：第２の係合凸部 ２２０：支持部 ２２２：挿通孔 ２２４：係止突起 ２２６：貫通孔 ２２８：サイドスリット ２３０：キャップ ２３０Ａ：取っ手部 ２３０Ｂ：キャップ凸部 ２３２：周壁部 ２３４：上壁部 ２３６：第１の係合凸部 ２４０：フロート ２４２：フロート本体 ２４４：棒状部 ２４４Ａ：目印 ２４６：突起部 ２５０：一体パッキン ２５２：キャップ用パッキン ２５２Ａ：溝 ２５４：フィルタ用パッキン ２５５：開口部 ２５６：フィルタ用溝 ２５７，２５８：接触リブ ２５９：係合リブ ２６０：シール部材 ２７０，２７０ａ：突出体 ２７２：スリット ２８０：フィルタ ２８２：フィルタリブ ２９０：弁機構 ５００：測定用筐体 ５０２，Ｓ：内部空間 ５１０：導入孔 ５２０：排出孔 ６００：圧力計 Ｇ：ガス Ｈ：空洞 Ｐ１，Ｐ２：上端 Ｕ：電解液 Ｙ１：回転軸 Ｚ１：中心軸

Claims (9)

1. 鉛蓄電池用液口栓であって、
   筒状部と、
   前記筒状部における筒軸方向の一方の開口側に位置するフロート本体と、前記フロート本体の前記筒軸方向の移動に連動し、前記筒状部における前記筒軸方向の他方の開口側で変位する連動部と、を有するフロートと、
   前記筒状部の前記他方の開口を開閉可能なキャップと、
   前記キャップが閉じた状態において前記筒状部の前記他方の開口と前記キャップとの間に配置されたキャップ用シール部と、
   前記筒状部の側壁および前記キャップの少なくとも一方に形成された貫通孔に配置されたフィルタと、
   前記貫通孔と前記フィルタとの間に配置された環状のフィルタ用シール部と、を備え、
   前記キャップ用シール部と前記フィルタ用シール部とは一体形成されている、
   鉛蓄電池用液口栓。
2. 請求項１に記載の鉛蓄電池用液口栓であって、
   前記キャップは、閉じた状態において前記筒軸方向の前記他方側に突出し、かつ、少なくとも一部が透明材料により形成された凸部を有し、
   前記フロートの前記連動部は、閉じた前記キャップの前記凸部内に突出可能とされており、
   前記フィルタが配置された前記貫通孔は、前記筒状部の側壁および前記キャップのうち、前記凸部とは異なる位置に形成されている、
   鉛蓄電池用液口栓。
3. 請求項１または請求項２に記載の鉛蓄電池用液口栓であって、
   前記貫通孔は、前記筒状部の側壁に形成されている、
   鉛蓄電池用液口栓。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の鉛蓄電池用液口栓であって、
   前記貫通孔は、前記筒状部の前記他方側に開口した切り欠き状である、
   鉛蓄電池用液口栓。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の鉛蓄電池用液口栓であって、
   前記キャップは、所定の回転軸を中心に開閉可能に前記筒状部に設けられるとともに、前記筒状部に係合する係合部を有し、
   前記回転軸方向視で、前記回転軸と前記係合部との間に前記貫通孔が位置している、
   鉛蓄電池用液口栓。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の鉛蓄電池用液口栓であって、
   さらに、前記キャップが閉じた状態で前記筒状部の内圧が基準値以上になることを条件に前記筒状部の内部と外部とを連通させる連通部を備える、
   鉛蓄電池用液口栓。
7. 請求項６に記載の鉛蓄電池用液口栓であって、
   前記連通部は、前記筒状部と前記キャップとが係合し、かつ、前記筒状部の内圧が前記基準値以上になることを条件に前記筒状部と前記キャップとの係合が解除される構成である、
   鉛蓄電池用液口栓。
8. 請求項６に記載の鉛蓄電池用液口栓であって、
   前記連通部は、前記筒状部と前記キャップとの少なくとも一方に配置され、前記筒状部の内圧が前記基準値以上になることを条件に開放する構成である、
   鉛蓄電池用液口栓。
9. 装着孔が形成された筐体と、
   前記筐体の前記装着孔に装着された請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の鉛蓄電池用液口栓と、
   前記筐体内に収容された正極および負極と、を備える鉛蓄電池。

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