▶ ジアンス・コンテンポラリー・アンプレックス・テクノロジー・リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-29
(45)【発行日】2024-08-06
(54)【発明の名称】双方向通気弁、電池及び電力消費装置
(51)【国際特許分類】
H01M 50/317 20210101AFI20240730BHJP
H01M 50/333 20210101ALI20240730BHJP
F16K 17/196 20060101ALI20240730BHJP
【ＦＩ】
H01M50/317 201
H01M50/333
F16K17/196 B
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2023501523
(86)(22)【出願日】2021-05-10
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-07-19
(86)【国際出願番号】 CN2021092892
(87)【国際公開番号】W WO2022151619
(87)【国際公開日】2022-07-21
【審査請求日】2023-01-10
(31)【優先権主張番号】202110032669.9
(32)【優先日】2021-01-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
【早期審査対象出願】
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】522010668
【氏名又は名称】ジアンス・コンテンポラリー・アンプレックス・テクノロジー・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100159329
【弁理士】
【氏名又は名称】三縄 隆
(72)【発明者】
【氏名】李 ▲賀▼▲遠▼
(72)【発明者】
【氏名】▲張▼ 凡
(72)【発明者】
【氏名】▲陳▼ 雷
【審査官】山下 裕久
(56)【参考文献】
【文献】中国実用新案第２１１４２３４８３（ＣＮ，Ｕ）
【文献】中国実用新案第２１１３９１０１３（ＣＮ，Ｕ）
【文献】特開２００３－１５７１１５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ ５０／３１７
Ｈ０１Ｍ ５０／３３３
Ｆ１６Ｋ １７／１９６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１端と第２端を有するガス通路を形成するための弁座と、前記ガス通路に移動可能に設けられた双方向弁アセンブリであって、第１弁板と第２弁板を含み、前記第１弁板には第１貫通孔が設けられ、前記第２弁板には第２貫通孔が設けられ、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔は、前記ガス通路の軸方向の投影が互いに離れている、双方向弁アセンブリと、
第１弾性部材であって、前記ガス通路を閉鎖するために、前記第１弾性部材の付勢端が前記第１弁板又は前記第２弁板に当接することで、前記第１弁板及び／又は前記第２弁板に対して、前記第１弁板と前記第２弁板とを互いに接近させる力を加え、前記ガス通路の前記第１端と前記第２端との気圧差が第１閾値に達した場合、前記第１弁板が、前記第１端に向かって移動して前記ガス通路を開放するように設定されているか、又は、前記第２弁板が、前記第２端に向かって移動して前記ガス通路を開放するように設定されている、第１弾性部材と
を含み、
前記弁座に移動可能に設けられた取付座であって、放圧通路が設けられた取付座と、
前記弁座に固定され且つ前記ガス通路の前記第２端に位置し、前記取付座に対する前記弁座の移動によって前記放圧通路を開放又は閉鎖するためのものである第３弁板と、
前記第３弁板に対し、前記放圧通路を閉鎖する力を加えるための第２弾性部材であって、前記ガス通路の第１端の気圧が前記第２端の気圧よりも大きく、且つ気圧差が第２閾値に達した場合、前記第３弁板が前記第２弾性部材の力に打ち勝って前記放圧通路を開放するように設定されている、第２弾性部材と
をさらに含み、
前記第２閾値は前記第１閾値より大きく、
前記双方向弁アセンブリは第１シール材をさらに含み、前記第１シール材は、前記第１弁板及び／又は前記第２弁板に設けられ、前記双方向弁アセンブリが前記ガス通路を閉鎖している場合、前記第１シール材は、前記第１弁板と前記第２弁板との間に位置し、前記第１貫通孔を前記第２貫通孔から離隔させており、
前記ガス通路の内壁に阻止部が設けられ、前記ガス通路の軸方向において、前記第１弁板と前記第２弁板はそれぞれ前記阻止部の両側に設けられ、前記第１弁板は、前記阻止部の前記第１端寄りの側に位置し、前記第２弁板は、前記阻止部の前記第２端寄りの側に位置することを特徴とする、双方向通気弁。
【請求項2】
前記第１弁板と前記第２弁板は、前記ガス通路と同軸に設けられ、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔のうち一方が前記ガス通路と同軸に設けられ、他方が前記ガス通路の周方向に沿って設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の双方向通気弁。
【請求項3】
前記第１弁板及び／又は前記第２弁板には凹溝が設けられ、前記第１シール材は、前記凹溝に固定され且つ前記凹溝から突出していることを特徴とする、請求項１に記載の双方向通気弁。
【請求項4】
前記阻止部において前記第１シール材側に面する端縁に第１斜面が設けられ、前記第１シール材の端縁に第２斜面が設けられ、前記第１斜面は前記第２斜面にシール接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の双方向通気弁。
【請求項5】
前記双方向弁アセンブリはエンドキャップをさらに含み、前記エンドキャップは、前記ガス通路の前記第１端に移動可能に設けられ、前記エンドキャップは前記第２弁板と接続するためのものであり、前記第１弾性部材が、前記エンドキャップと前記第１弁板との間に位置することを特徴とする、請求項１に記載の双方向通気弁。
【請求項6】
前記双方向弁アセンブリは、前記エンドキャップと前記第２弁板とを接続するための接続柱をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の双方向通気弁。
【請求項7】
前記第１弾性部材は、前記接続柱に嵌着される第１ばねであることを特徴とする、請求項６に記載の双方向通気弁。
【請求項8】
前記取付座の中央部に取付孔が設けられ、前記弁座が前記取付孔に嵌着されていることを特徴とする、請求項１に記載の双方向通気弁。
【請求項9】
前記放圧通路は、前記ガス通路の周方向に沿って設けられていることを特徴とする、請求項８に記載の双方向通気弁。
【請求項10】
前記取付座において前記第１端に向いた側に、前記取付孔を囲む取付溝が設けられ、前記第１端寄りの前記弁座の外周に規制部が設けられ、前記第２弾性部材は、前記取付溝と前記規制部との間に設けられた第２ばねであることを特徴とする、請求項８に記載の双方向通気弁。
【請求項11】
単電池と、前記単電池を収容するためのケースと、
前記ケースに設けられた請求項１～１０のいずれか一項に記載の双方向通気弁であって、前記ガス通路の前記第１端が前記ケースの内部に向かって設けられ、前記ガス通路の前記第２端が前記ケースの外部に向かって設けられる双方向通気弁と
を含むことを特徴とする、電池。
【請求項12】
電気エネルギーを提供するための請求項１１に記載の電池を含むことを特徴とする、電力消費装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本願は、２０２１年１月１２日に出願された出願番号２０２１１００３２６６９．９号、発明の名称「双方向通気弁、電池及び装置」の中国特許出願の優先権を主張するものであり、その全ての内容は、参照により本願に組み込まれる。
本願は、２０２１年１月１２日に出願された出願番号２０２１１００３２６６９．９号、発明の名称「双方向通気弁、電池及び装置」の中国特許出願の優先権を主張するものであり、その全ての内容は、参照により本願に組み込まれる。
【0002】
本願の実施例は、動力電池の技術分野に関し、具体的には双方向通気弁、電池及び電力消費装置に関する。
【背景技術】
【0003】
動力電池パックは通常、シール設計が採用されており、基本的な防水防塵の要件を満たすほか、通気機能も備える必要がある。車両等の装置の運転中、電池パックでは、発熱や高度の変化により電池パック内外の圧力が異なる。圧力の均衡を維持し、圧力による電子パックの筐体やシール界面の変形及び不具合を防止するために、適時ガスを補充／除去できることが必要である。
【0004】
現在、電池パックの通気装置としては、基本的な防水・防塵の要件を満たすとともに、防水通気膜を用いて電池パック内外の気圧を均衡させることができる防水通気膜付きの弁体が通常採用されている。しかし、従来の防水通気膜弁体は常時開放式の設計であり、外部の水分の影響を受けやすく結露のリスクがある。結露は部品の不具合、さらには絶縁不良又は短絡の故障を引き起こし、使用者の身体及び財産の安全に対し大きなリスクとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記の課題に鑑み、本願の実施例は、弁の両端のガスを双方向に制御可能に交換できるようにし、電池や電池を使用する装置に用いた場合に、電池外部の水分の影響を減らし、電池の結露のリスクを回避できるようにするために、双方向通気弁、電池及び電力消費装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本願の実施例の一態様によれば、双方向通気弁が提供される。前記双方向通気弁は、第１端と第２端を有するガス通路を形成するための弁座と、前記ガス通路に移動可能に設けられた双方向弁アセンブリであって、第１弁板と第２弁板を含み、前記第１弁板には第１貫通孔が設けられ、前記第２弁板には第２貫通孔が設けられ、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔は、前記ガス通路の軸方向の投影が互いに離れている、双方向弁アセンブリと、
第１弾性部材であって、前記ガス通路を閉鎖するために、前記第１弾性部材の１方の付勢端が前記第１弁板又は前記第２弁板に当接することで、前記第１弁板及び／又は前記第２弁板に対して、前記第１弁片と前記第２弁片とを互いに接近させる力を加え、前記ガス通路の前記第１端と前記第２端との気圧差が第１閾値に達した場合、前記第１弁片が、前記第１端に向かって移動して前記ガス通路を開放するように設定されているか、又は、前記第２弁片が、前記第２端に向かって移動して前記ガス通路を開放するように設定されている、第１弾性部材と、を含む。
第１弾性部材であって、前記ガス通路を閉鎖するために、前記第１弾性部材の１方の付勢端が前記第１弁板又は前記第２弁板に当接することで、前記第１弁板及び／又は前記第２弁板に対して、前記第１弁片と前記第２弁片とを互いに接近させる力を加え、前記ガス通路の前記第１端と前記第２端との気圧差が第１閾値に達した場合、前記第１弁片が、前記第１端に向かって移動して前記ガス通路を開放するように設定されているか、又は、前記第２弁片が、前記第２端に向かって移動して前記ガス通路を開放するように設定されている、第１弾性部材と、を含む。
【0007】
任意の一形態において、前記第１弁板と前記第２弁板は、前記ガス通路と同軸に設けられ、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔のうち一方が前記ガス通路と同軸に設けられ、他方が前記ガス通路の周方向に沿って設けられている。
【0008】
任意の一形態において、前記双方向弁アセンブリは第１シール材をさらに含み、前記第１シール材は、前記第１弁板及び／又は前記第２弁板に設けられ、前記双方向弁アセンブリが前記ガス通路を閉鎖している場合、前記第１シール材は、前記第１弁板と前記第２弁板との間に位置し、前記第１貫通孔を前記第２貫通孔から離隔させている。
【0009】
任意の一形態において、前記第１弁板及び／又は前記第２弁板には凹溝が設けられ、前記第１シール材は、前記凹溝に固定され且つ前記凹溝から突出している。
【0010】
任意の一形態において、前記ガス通路の内壁に阻止部が設けられ、前記ガス通路の軸方向において、前記第１弁板と前記第２弁板はそれぞれ前記阻止部の両側に設けられ、前記第１弁板は、前記阻止部の前記第１端寄りの側に位置し、前記第２弁板は、前記阻止部の前記第２端寄りの側に位置する。
【0011】
任意の一形態において、前記阻止部において前記第１シール材側に面する端縁に第１斜面が設けられ、前記第１シール材の端縁に第２斜面が設けられ、前記第１斜面は前記第２斜面にシール接続されている。
【0012】
任意の一形態において、前記双方向弁アセンブリはエンドキャップをさらに含み、前記エンドキャップは、前記ガス通路の前記第１端に移動可能に設けられ、前記エンドキャップは前記第２弁板と接続するためのものであり、前記第１弾性部材が、前記エンドキャップと前記第１弁板との間に位置する。
【0013】
任意の一形態において、前記双方向弁アセンブリは、前記エンドキャップと前記第２弁板とを接続するための接続柱をさらに含む。
【0014】
任意の一形態において、前記第１弾性部材は、前記接続柱に嵌着される第１ばねである。
【0015】
任意の一形態において、前記双方向通気弁は、前記弁座に移動可能に設けられた取付座であって、放圧通路が設けられた取付座と、前記弁座に固定され且つ前記ガス通路の前記第２端に位置し、前記取付座に対する前記弁座の移動によって前記放圧通路を開放又は閉鎖するためのものである第３弁板と、前記第３弁板に対し、前記放圧通路を閉鎖する力を加えるための第２弾性部材であって、前記ガス通路の第１端の気圧が前記第２端の気圧よりも大きく、且つ気圧差が第２閾値に達した場合、前記第３弁板が前記第２弾性部材の力に打ち勝って前記放圧通路を開放するように設定されている第２弾性部材と、をさらに含み、前記第２閾値は前記第１閾値より大きい。
【0016】
任意の一形態において、前記取付座の中央部に取付孔が設けられ、前記弁座が前記取付孔に嵌着されている。
【0017】
任意の一形態において、前記放圧通路は、前記ガス通路の周方向に沿って設けられている。
【0018】
任意の一形態において、前記取付座において前記第１端に向いた側に、前記取付孔を囲む取付溝が設けられ、前記第１端寄りの前記弁座の外周に規制部が設けられ、前記第２弾性部材は、前記取付溝と前記規制部との間に設けられた第２ばねである。
【0019】
本願の実施例の別の態様によれば、電池が提供される。電池は、単電池と、前記単電池を収容するためのケースと、前記ケースに設けられた上記双方向通気弁であって、前記ガス通路の前記第１端が前記ケースの内部に向かって設けられ、前記ガス通路の前記第２端が前記ケースの外部に向かって設けられる双方向通気弁と、を含む。
【0020】
本願の実施例のさらなる態様によれば、電気エネルギーを提供するための上記電池を含む電力消費装置が提供される。
【発明の効果】
【0021】
本願の実施例が提供する双方向通気弁は、第１弾性部材を用いて双方向弁アセンブリに対し、弁座内のガス通路を閉鎖する力を加えて、ガス通路両端の気圧差が第１閾値より大きい場合に、双方向弁アセンブリが第１弾性部材の力に打ち勝ってガス通路を開放できるようにしている。このようにして、気圧の駆動によって、ガス通路両端の気圧に対し、その均衡を双方向に制御可能な調整を実現する。ガス通路両端の気圧が均衡している場合、ガス通路は閉鎖状態になる。従来技術の常時開放式通気弁の設計と比較すると、本願の実施例の双方向通気弁は、電池や電池を使用する装置に適用した場合、電池外部の水分の影響を減らし、結露のリスクを低減することができる。
【0022】
上記説明は、本願の技術的解決手段の概要にすぎない。本願の技術手法をより明瞭に理解し、明細書の内容に基づいて実施できるように、また、本願の上記及びその他の目的、特徴及び利点をより明確且つ容易に理解できるように、以下では特に本願の具体的な実施形態を列挙する。
【0023】
以下の好ましい実施形態の詳細な説明を閲読することによって、他の様々な利点及びメリットが、当業者にとって明らかになるはずである。添付の図面は、好ましい実施形態を示す目的で用いられるものにすぎず、本願に対する限定とはみなされない。全ての図において、同一の図面符号を用いて同一の部材を表す。添付の図面は以下のとおりである。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本願の一実施例に係る双方向通気弁の立体構造を示す図である。
【図2】本願の一実施例に係る双方向通気弁の分解図である。
【図3】本願の一実施例に係る双方向通気弁における弁座のガス通路の軸線に沿った平面の断面を示す図である。
【図4】本願の一実施例に係る双方向通気弁における第１弁板の立体構造を示す図である。
【図5】本願の一実施例に係る双方向通気弁における第２弁板の立体構造を示す図である。
【図6】本願の一実施例に係る双方向通気弁の正面の構造を示す図である。
【図10】本願の一実施例に係る双方向通気弁の排気時の断面構造を示す図である。
【図11】本願の一実施例に係る双方向通気弁の吸気時の断面構造を示す図である。
【図12】本願の一実施例に基づき提供される双方向通気弁の防爆放圧時の断面構造を示す図である。
【図13】本願の別の一実施例に係る電池の立体構造を示す図である。
【図14】本願のさらに別の一実施例に係る電力消費装置の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、図面と結びつけて本願の技術的解決手段の実施例を詳細に説明する。以下の実施例は、本願の技術的解決手段をより明確に説明するために用いられるにすぎず、したがって例示にすぎず、本願の保護範囲を限定するために用いることはできない。
【0026】
【0027】
図に示すように、双方向通気弁１００は、弁座１１０と、双方向弁アセンブリ１２０と、第１弾性部材１３０とを含む。弁座１１０は、ガス通路１１１を形成するためのものである。ガス通路１１１の両端はそれぞれ第１端と第２端であり、以下の文中では、図２におけるガス通路１１１の左側の一端を第１端、右側の一端を第２端とする。双方向弁アセンブリ１２０は、ガス通路１１１に設けられ、ガス通路１１１内を移動することができる。ガス通路１１１に対する双方向弁アセンブリ１２０の移動を利用して、ガス通路１１１の開閉及び閉鎖が実現される。第１弾性部材１３０は、双方向弁アセンブリ１２０に付勢して、双方向弁アセンブリ１２０にガス通路１１１を閉鎖させるためのものである。
【0028】
ガス通路１１１の両端の気圧差が所定の閾値（第１閾値）を超えると、双方向弁アセンブリ１２０はこの気圧差の作用を受けて、第１弾性部材１３０の力に打ち勝ってガス通路１１１内を移動し、ガス通路１１１を開放し、双方向通気弁１００の両端のガスを流通させて排気又は吸気を行うことで、ガス通路１１１の両端の気圧の均衡を実現する。気圧が均衡になると、即ち、ガス通路１１１の両端の気圧差が第１閾値以下まで低下すると、双方向弁アセンブリ１２０は、第１弾性部材１３０の付勢の作用により復元され、ガス通路１１１を再び閉鎖する。
【0029】
本願の実施例で提供する双方向通気弁１００では、第１弾性部材１３０を用いて双方向弁アセンブリ１２０に付勢し、ガス通路１１１の両端の気圧差が第１閾値に達しない場合、即ち両端の気圧が均衡している場合は、双方向弁アセンブリ１２０にガス通路１１１を閉鎖させ、ガス通路１１１の両端の気圧差が第１閾値を超えたときにのみ、ガス通路１１１が開放される。このようにして、気圧による駆動によって、双方向通気弁１００のガス通路１１１の両端における気圧に対し、その均衡を双方向に制御可能な調整を実現する。
【0030】
従来技術の常時開放式の通気弁の設計において両端のガスがリアルタイムで交換されるのと比較すると、本願の実施例の双方向通気弁１００では、弁の両端のガスは必要に応じて交換される。電池に用いられる場合、このように必要に応じて交換することで、電池と外部とのガス交換の頻度と量を大幅に減らすことができ、外部の水分が電池内部に与える影響を減らし、結露のリスクを低減し、電池及び電力消費装置の信頼性と安全性を高めることができる。
【0031】
図に示す具体的な実施例では、弁座１１０は全体として円筒形である。これに対応してガス通路１１１は円柱形であり、図３に示す軸線のような、ガス通路１１１の断面の中心を通り且つ第１端から第２端までの長手方向に沿って延伸する軸線を有する。このような構造は比較的シンプルで、組立てに便利である。
【0032】
しかしながら、当業者が理解すべき点として、本願の目的の達成にとって、図示したものは典型例にすぎず、他の実施例において、弁座１１０及びガス通路１１１は他の形状及び構造を有してもよい。例えば、ガス通路１１１は、断面が他の形状であってもよく、或いは、ガス通路１１１は、互いに連通する複数のセグメントを有してもよく、各セグメントの間は、互いに平行若しくは垂直であるか、又は他の角度を成していてもよい。
【0033】
引き続き図２を参照するとともに、さらに図３～図５を参照されたい。ここで図３は、本願の一実施例に係る双方向通気弁１００における弁座１１０の軸線に沿った平面の断面構造を示す。図４及び図５はそれぞれ、本願の一実施例に係る双方向通気弁１００の第１弁板１２１及び第２弁板１２３の立体構造を模式的に示す。
【0034】
図に示す具体的な実施例において、双方向通気弁１００における双方向弁アセンブリ１２０は、第１弁板１２１と第２弁板１２３を含み、第１弁板１２１には第１貫通孔１２２が設けられ、第２弁板１２３には第２貫通孔１２４が設けられている。第１貫通孔１２２と第２貫通孔１２４は、ガス通路１１１の軸方向の投影が互いに離れている。第１弾性部材１３０は、第１弁板１２１若しくは第２弁板１２３に付勢するか、又は第１弁板１２１と第２弁板１２３の両方に付勢することで、両者を互いに接近させてガス通路１１１を閉鎖する。
【0035】
第１弁板１２１と第２弁板１２３は、ガス通路１１１内でガス通路１１１の軸方向に沿って配置されている。第１貫通孔１２２と第２貫通孔１２４が位置をずらして設けられているため、第１弁板１２１と第２弁板１２３が第１弾性部材１３０の付勢の作用によりガス通路１１１の軸方向に沿って移動し、互いに接近するか又は押し当てられている場合、第１貫通孔１２２と第２貫通孔１２４とが重畳するか又は重なり合って連通することはなく、双方向弁アセンブリ１２０によるガス通路１１１の効果的な閉鎖が容易である。
【0036】
また、ガス通路１１１の第１端からのガスは、第１貫通孔１２２を通って第２弁板１２３に作用し、ガス通路１１１の第２端からのガスは、第２貫通孔１２４を通って第１弁板１２１に作用する。ガス通路１１１の両端の気圧差が第１閾値に達した場合、双方向弁アセンブリ１２０は、第１弾性部材１３０の作用力に打ち勝って、気圧差による駆動の下、第１弁板１２１をガス通路１１１の第１端に向かって移動させるか、第２弁板１２３をガス通路１１１の第２端に向かって移動させるか、又は第１弁板１２１及び第２弁板１２３の両方をそれぞれガス通路１１１の第１端、第２端に向かって移動させることで、２つの弁板を互いに切り離すか又は遠ざける。ガス通路１１１の両端のガスは、「第１貫通孔１２２－第１弁板１２１と第２弁板１２３との間の隙間－第２貫通孔１２４」の連通によって、ガス交換を実現する。
【0037】
排気又は吸気のガス交換が完了した後、ガス通路１１１の両端では再び気圧の均衡が戻り、即ち両端の気圧差が第１閾値以下まで低下する。この時、双方向弁アセンブリ１２０に対する気圧差の作用力は、第１弾性部材１３０の作用力に対抗するには不十分となり、第１弁板１２１と第２弁板１２３は、第１弾性部材１３０の付勢の下、再び互いに接近してガス通路１１１を閉鎖する。
【0038】
ガス通路１１１の軸線方向に沿って第１弁板１２１と第２弁板１２３を配置し、且つ第１貫通孔１２２と第２貫通孔１２４を設けることにより、ガス通路１１１の両端のガスが第１貫通孔１２２と第２貫通孔１２４を通って第２弁板１２３と第１弁板１２１にそれぞれ作用する。これは、吸気・排気の開放圧力の必要に応じて、貫通孔のサイズ調整により弁板の受圧面積を調整するのに役立ち、構造が柔軟で、様々なニーズに応えることができる。
【0039】
図に示す具体的な実施例では、双方向弁アセンブリ１２０における第１弁板１２１及び第２弁板１２３の移動形態は、ガス通路１１１の軸方向に沿った移動である。しかしながら、当業者が理解すべき点として、図示したものは典型例にすぎない。他の実施例では、双方向弁アセンブリ１２０が他の移動形態を有してもよい。例えば、ガス通路１１１の両端の圧力差が第１閾値より大きい場合、第１弁板１２１及び／又は第２弁板１２３は、第１弾性部材１３０の力に打ち勝って、ガス通路１１１内で互いに相対的に反転するか、回転するか、又はガス通路１１１の軸方向と垂直な方向に沿って移動することで、第１貫通孔１２２と第２貫通孔１２４を連通させて、ガス通路１１１を開放する。
【0040】
いくつかの実施例において、第１弁板１２１と第２弁板１２３は、ガス通路１１１と同軸に設けられている。また、第１貫通孔１２２と第２貫通孔１２４は、一方がガス通路１１１と同軸に設けられ、他方がガス通路１１１の周方向に沿って設けられている。このような設計は、双方向通気弁１００の全体構造がよりシンプルになり、第１弁板１２１及び第２弁板１２３が受ける圧力が均一になり、第１弁板１２１及び第２弁板１２３のガス通路１１１における軸方向の移動が確保され、双方向弁アセンブリ１２０及び双方向通気弁１００の構造の安定性と信頼性の向上に役立つ。
【0041】
引き続き図２～図５を参照されたい。図に示す具体的な実施例において、第１弁板１２１の第１貫通孔１２２はガス通路１１１と同軸に設けられ、第２弁板１２３の第２貫通孔１２４はガス通路１１１の周方向に沿って設けられている。当業者が理解すべき点として、他の実施例では、第１弁板１２１の第１貫通孔１２２がガス通路１１１の周方向に沿って設けられ、第２弁板１２３の第２貫通孔１２４がガス通路１１１と同軸に設けられていてもよく、また、ガス通路１１１の周方向に沿って設けられた第１貫通孔１２２又は第２貫通孔１２４は、１つ又は複数であってもよい。
【0042】
引き続き図２を参照するとともに、さらに図６～図８を参照されたい。ここで、図６は、本願の一実施例に係る双方向通気弁１００の正面の構造を模式的に示し、図７及び図８はそれぞれ、本願の２つの異なる実施例に係る双方向通気弁１００における図６のＡ－Ａ面に沿った断面構造を模式的に示す。
【0043】
図に示す具体的な実施例において、双方向弁アセンブリ１２０は、第１シール材１２５をさらに含んでもよい。第１シール材１２５は第１弁板１２１に設けられるか、第２弁板１２３に設けられるか、又は第１弁板１２１と第２弁板１２３の両方に設けられてもよい。双方向弁アセンブリ１２０がガス通路１１１を閉鎖する場合、第１シール材１２５は、第１弁板１２１と第２弁板１２３との間に位置し、第１貫通孔１２２を第２貫通孔１２４から離隔する。
【0044】
第１シール材１２５を設けて、且つ第１シール材１２５を第１弁板１２１及び／又は第２弁板１２３に設けることは、双方向弁アセンブリ１２０によるガス通路１１１の閉鎖効果を高め、第１弁板１２１と第２弁板１２３の間の隙間に起因する閉鎖不良を回避するのに有利であるとともに、第１弁板１２１と第２弁板１２３との接触を弾性的に緩衝することができる。
【0045】
第１シール材１２５は例えば、図７に示すようなパッキンであってもよく、或いは図８に示すようなシールリングであってもよい。当業者が理解すべき点として、図示したものは典型例にすぎず、他の実施例において、第１シール材１２５は１つ又は複数であってもよく、第１弁板１２１と第２弁板１２３が互いに接近してガス通路１１１を閉鎖する場合に第１貫通孔１２２を第２貫通孔１２４から離隔できればよい。
【0046】
引き続き図４及び図７を参照されたい。いくつかの実施例ではさらに、弁板に第１シール材１２５を固定するための凹溝１２６が設けられてもよく、第１シール材１２５は凹溝１２６に固定され、一部が凹溝１２６から突出している。図に示す具体的な実施例では、凹溝１２６は第１弁板１２１に設けられ、第１貫通孔１２２の外周に沿って設けられている。しかしながら、当業者が理解すべき点として、他の実施例では、凹溝１２６は第２弁板１２３に設けられてもよく、或いは第１弁板１２１及び第２弁板１２３の各々に凹溝１２６が設けられていてもよい。また、第１シール材１２５が他の構造や配置形態を有する場合、凹溝１２６の配置形態を第１シール材１２５の構造及び数に適応させてもよい。例えば、複数の第１シール材１２５を固定できるように複数の凹溝１２６を設けてもよい。
【0047】
弁座１１０の内壁と直接接触するように第１シール材１２５を設けるのではなく、弁板に凹溝１２６を設けて、第１シール材１２５を弁板に固定することにより、弁座１１０と第１シール材１２５との摩擦をなくすか、又は回避することができ、シールの信頼性を高めることができる。凹溝１２６の深さは、第１シール材１２５の圧縮量に基づいて設計してもよい。第１弁板１２１と第２弁板１２３が第１弾性部材１３０の作用により互いに接近してガス通路１１１を閉鎖する際、第１シール材１２５のうち凹溝１２６から突出する部分が、他方の弁板又は他方の弁板上の第１シール材１２５に弾性的に接触し、第１貫通孔１２２と第２貫通孔１２４との離隔効果及びガス通路１１１に対する閉鎖効果がさらに高められる。
【0048】
引き続き図３を参照するとともに、さらに図９を参照されたい。図９は、本願の一実施例に係る双方向通気弁１００における、図６のＡ－Ａ面に沿った断面図を模式的に示す。図中、双方向弁アセンブリ１２０及び第１弾性部材１３０が取り除かれて、ガス通路１１１が示されている。
【0049】
図に示す具体的な実施例では、ガス通路１１１の内壁に阻止部１１２を設けてもよい。ガス通路１１１の軸方向において、第１弁板１２１と第２弁板１２３はそれぞれ阻止部１１２の両側に設けられている。ここで、第１弁板１２１は、阻止部１１２のガス通路１１１の第１端寄りの側に位置し、第２弁板１２３は、阻止部１１２のガス通路１１１の第２端寄りの側に位置する。阻止部１１２は、図に示すように、ガス通路１１１の周方向に沿って連続するようにガス通路１１１の内壁に設けられるリブであってもよい。他の実施例において、阻止部１１２は１つ又は複数の突起であってもよい。複数の突起が存在する場合、これらの突起は、ガス通路の周方向に沿って均一に、又は不均一に配置されていてもよい。
【0050】
ガス通路１１１内に阻止部１１２を設けることにより、ガス通路を閉鎖する場合、双方向弁アセンブリ１２０を阻止部１１２により阻止して、ガス通路１１１内の特定の位置に保持することで、双方向通気弁１００の全体構造の安定性と信頼性を高めることができる。第１弁板１２１と第２弁板１２３がガス通路１１１の軸方向に沿って間隔を置いて配置される形態と組み合わせると、双方向通気弁１００の構造が全体的に簡素化されるとともに、各部材の組立て及び動作の形態も簡素化することができる。
【0051】
当業者が理解すべき点として、図示したものは典型例にすぎず、他の実施例では、他の構造又は部材を採用してガス通路１１１内での双方向弁アセンブリ１２０の位置決めを実現してもよい。例えば、双方向弁アセンブリ１２０をガス通路１１１内に確実に保持し、双方向弁アセンブリ１２０がガス通路を閉鎖する際に双方向弁アセンブリ１２０の第１弁板１２１及び第２弁板１２３をガス通路１１１内の特定の場所に確実に位置させるために、ガス通路１１１の第１端又は第２端に阻止構造又は阻止部材を設けてもよく、或いは、他の固定構造又は弾性部材を設けてもよい。
【0052】
引き続き図３、図７及び図９を参照されたい。図に示す具体的な実施例では、阻止部１１２において第１シール材１２５側に面する端縁に第１斜面１１３が設けられ、これに対応して、第１シール材１２５の端縁に第２斜面（図示せず）が設けられ、第１斜面１１３は第２斜面にシール接続されている。阻止部１１２と第１シール材１２５との間が斜面によりシールされることで、阻止部１１２と第１シール材１２５との間のシール面積を増加させ、シール効果を高めており、第１シール材１２５と阻止部１１２のサイズを適合させるのに有利である。これは、第１シール材１２５がパッキンである実施例（例えば、図７に示す具体的な実施例）において特に有利である。
【0053】
引き続き図２、図７及び図８を参照されたい。図に示す具体的な実施例において、双方向弁アセンブリ１２０は、第２弁板１２３に接続するためのエンドキャップ１２７をさらに含んでもよい。エンドキャップ１２７は、ガス通路１１１の第１端に移動可能に設けられ、第１弾性部材１３０は、エンドキャップ１２７と第１弁板１２１との間に位置する。
【0054】
第１弁板１２１及び第２弁板１２３は、ガス通路１１１内でガス通路１１１の軸方向に沿って配置されているため、第１弁板１２１はガス通路１１１の第１端に対向して接近し、第２弁板１２３はガス通路１１１の第２端に対向して接近している。エンドキャップ１２７を設けて第２弁板１２３に接続させ、第１弾性部材１３０をエンドキャップ１２７と第１弁板１２１との間に位置させることにより、第１弾性部材１３０はエンドキャップ１２７に対し、ガス通路１１１の第１端に向かう力を加え、したがって間接的に第２弁板１２３に対して、ガス通路１１１の第１端に向かう力を加えている。同時に、第１弾性部材１３０は第１弁板１２１に対しても、ガス通路１１１の第２端に向かう力を加えている。このようにして巧みに、双方向弁アセンブリ１２０の第１弁板１２１と第２弁板１２３を、第１弾性部材１３０の作用により互いに接近させてガス通路１１１を閉鎖する効果を得ている。
【0055】
当業者が理解すべき点として、図示したものは典型例にすぎず、他の実施例では、第１弾性部材１３０が第１弁板１２１と第２弁板１２３に対して、互いに接近してガス通路１１１を閉鎖する力を他の形態で加えるようにしてもよい。例えば、ガス通路１１１の第２端に、エンドキャップ１２７に類似する別のエンドキャップを設け、この別のエンドキャップを第１弁板１２１に接続させてもよく、第１弾性部材１３０をこの別のエンドキャップと第２弁板１２３との間に配置してもよい。或いは、ガス通路１１１の両端にそれぞれ阻止構造を設け、第１弾性部材１３０が２つの弾性部材を含んでもよい。このうち一方が、ガス通路１１１の第１端の阻止構造と第１弁板１２１との間に位置して、第１端から第１弁板１２１に対して、第２端に向かう力を加え、他方が、ガス通路１１１の第２端の阻止構造と第２弁板１２３との間に位置して、第２端から第２弁板１２３に対して、第１端に向かう力を加え、第１弁板１２１、第２弁板１２３を互いに接近させ、ガス通路１１１を閉鎖させる。或いは、他の実施例において、上記以外の他の形態を採用してもよい。
【0056】
図に示す具体的な実施例では、エンドキャップ１２７は、断面がガス通路１１１の断面とマッチする円盤状の構造である。エンドキャップ１２７の中央部は第２弁板１２３に接続されている。エンドキャップ１２７にはさらに、周方向に分布する複数の第３貫通孔１２８が設けられ、第３貫通孔１２８は、ガス通路１１１の第１端とガス通路１１１の内部のガスを連通させるために用いられる。しかしながら、当業者が理解すべき点として、図示したものは典型例にすぎず、他の実施例において、エンドキャップ１２７は他の構造を有していてもよく、１つ又は複数であってもよく、エンドキャップ１２７と第１弁板１２１との間に第１弾性部材１３０を制限することができればよい。例えば、エンドキャップ１２７を、断面積がガス通路１１１の断面積よりも小さい円盤型、短冊型又は他の形状とすることで、エンドキャップ１２７とガス通路１１１との間の隙間を用いてガスの連通を実現させてもよい。
【0057】
引き続き図５、図７及び図８を参照されたい。いくつかの実施例において、双方向弁アセンブリ１２０は、エンドキャップ１２７と第２弁板１２３とを接続するための接続柱１２９をさらに含んでもよい。接続柱１２９の一端は、第２弁板１２３に接続されてもよく、或いは第２弁板１２３と一体構造でもよい。接続柱１２９の他端は、エンドキャップ１２７に接続されている。接続柱１２９を用いて第２弁板１２３をエンドキャップ１２７に接続させることで、第１弾性部材１３０によるエンドキャップ１２７を介した第２弁板１２３への付勢を、ガス通路１１１の軸方向に沿って伝達し、ガス通路１１１の両端の気圧が第１弁板１２１及び第２弁板１２３に作用する力の方向と同じ同一直線上で伝達することができ、その結果、第１弁板１２１及び第２弁板１２３が軸方向で力を受けるように確保し、引っ掛かりを防止し、双方向通気弁１００の信頼性と安定性を確保することができる。
【0058】
図に示す具体的な実施例では、接続柱１２９は第２弁板１２３と一体構造であり、これにより構造をさらに簡素化し、組立てを容易にしている。接続柱１２９は第２弁板１２３の中央部に位置し、これに対応して、エンドキャップ１２７にも、中央部に接続柱１２９と接続するための接続孔が設けられている。これは、この具体的な実施例における、第１貫通孔１２２が第１弁板１２１の中央部に位置し且つガス通路１１１と同軸であり、第２貫通孔１２４が第２弁板１２３においてガス通路１１１の周方向に沿って設けられるという具体的な構造に適応する。当業者が理解すべき点として、図示したものは典型例にすぎず、他の実施例では、第１弁板１２１及び第２弁板１２３の具体的な構造及び設置形態に応じて、接続柱１２９は１つ又は複数であってもよく、また、弁板の中央又は外周に位置してもよい。
【0059】
接続柱１２９とエンドキャップ１２７との間はねじで接続してもよい。例えば、エンドキャップ１２７の対応する位置にねじ孔を設け、接続柱１２９のエンドキャップ１２７に接続される端部にねじ山を設けてもよい。第１弾性部材１３０がエンドキャップ１２７と第２弁板１２３との間に位置するため、エンドキャップ１２７と接続柱１２９との間をねじで接続することは、実際の必要に応じて第１弾性部材１３０の弾性圧縮量を設計し、排気及び吸気の制御精度を高めるのにも有利である。同様に、接続柱１２９が第１弁板１２１に接続される実施例においても、接続柱１２９と第１弁板１２１との間をねじで接続してもよい。
【0060】
引き続き図２、図７及び図８を参照されたい。いくつかの実施例において、第１弾性部材１３０は、接続柱１２９に嵌着される第１ばねであってもよい。第１ばねで第１弁板１２１と第２弁板１２３を同時に押さえ、第１弁板１２１と第２弁板１２３に復元の駆動力と予圧を与えることで、双方向弁アセンブリ１２０のガス通路１１１に対する閉鎖の効果を高め、不用意な開放を防止する。
【0061】
図に示す具体的な実施例において、接続柱１２９の一端は、第２弁板１２３の中央部に接続され、第１弁板１２１の中央部の第１貫通孔１２２を通り、また、他端はエンドキャップ１２７に接続されている。この場合、第１弾性部材１３０を、接続柱１２９に嵌着する第１ばねとして設計すると、特に有利である。構造が簡単で、組立てが容易であり、第１ばねによる付勢が均一で且つガス通路１１１の軸線と同一直線上であり、弁が引っ掛かることで動作中の双方向通気弁１００の故障や不具合が生じることを回避することができる。
【0062】
当業者が理解すべき点として、図示したものは典型例にすぎず、他の実施例では、第１弾性部材１３０は、他の構造を有しても、他の位置に設けられてもよく、或いは１つ又は複数であってもよい。例えば、第１弾性部材１３０は、ベローズ、ゴムエラストマー、金属片等でもよい。第１弾性部材１３０及び双方向弁アセンブリ１２０の具体的な構造に応じて、第１弾性部材１３０の位置及び数は、他の設計であってもよい。
【0063】
いくつかの実施例において、本願の双方向通気弁１００はさらに、防爆弁の機能を兼ね備えてもよい。
【0064】
引き続き図１、図２、図６～図９を参照されたい。図に示す具体的な実施例において、双方向通気弁１００は、取付座１４０、第３弁板１５０及び第２弾性部材１６０をさらに含んでもよい。取付座１４０は、弁座１１０に設けられ、弁座１１０に対して移動することができ、取付座１４０には放圧通路１４１が設けられている。第３弁板１５０は、弁座１１０に固定され、ガス通路１１１の第２端に位置し、取付座１４０に対する弁座１１０の移動によって放圧通路１４１を開放又は閉鎖するためのものである。第２弾性部材１６０は、第３弁板１５０に対し、放圧通路１４１を閉鎖する力を加えるためのものである。したがって、ガス通路１１１の第１端の気圧が第２端の気圧よりも大きく、且つこの気圧差が第２閾値に達した場合、第３弁板１５０は、第２弾性部材１６０の力に打ち勝って放圧通路１４１を開放することができる。ここで、第２閾値は第１閾値より大きい。
【0065】
本願の実施例で提供する双方向通気弁１００では、弁座１１０に対して相対的に移動可能な取付座１４０を設け、取付座１４０に放圧通路１４１を設け、弁座１１０に固定された、ガス通路１１１の第２端の第３弁板１５０に対し、第２弾性部材１６０を用いて付勢することで、放圧通路１４１を閉鎖して、防爆弁と双方向通気弁の複合機能を実現している。本実施例における第３弁板１５０は、一方向の防爆弁板である。ガス通路１１１の第１端のガスは、放圧通路１４１を介して第３弁板１５０に作用し、第３弁板１５０に対し、第２端に向かう力を加える。ガス通路１１１の第２端のガスは、第３弁板１５０に直接作用し、第３弁板１５０に対し、第１端に向かう力を加える。
【0066】
ガス通路１１１の第１端の気圧が第２端の気圧より大きく、この気圧差が第２閾値に達した場合、第３弁板１５０がこの気圧差に駆動されて、第２弾性部材１６０の力に打ち勝ち、弁座１１０と共に取付座１４０に対して移動して放圧通路１４１を開放し、ガス通路１１１の第１端のガスをこの放圧通路１４１を介して第２端に排出させて、放圧機能が実現される。この第２閾値は防爆気圧の限界値であり、均衡の通気限界値を規定する第１閾値よりも大きい。この放圧工程を経て、ガス通路１１１の第１端の気圧が低下して、第２端との気圧差が第２閾値未満になると、この気圧差は、第２弾性部材１６０の力に対抗するには不十分となり、第３弁板１５０に作用する第２弾性部材１６０の復元力により、第３弁板１５０が弁座１１０と共に取付座１４０に対して移動し、放圧通路１４１の閉鎖を復活させる。
【0067】
引き続き図２、図６～図９を参照されたい。図に示す具体的な実施例において、弁座１１０は、取付座１４０の中央部に取り付けられている。具体的に、取付座１４０の中央部に取付孔１４２が設けられており、弁座１１０は取付孔１４２に嵌着され、ガス通路１１１の軸方向に沿って取付座１４０に対して移動することができる。
【0068】
本願の実施例の双方向通気弁１００では、弁座１１０と取付座１４０が同軸で設けられており、吸気／排気の均衡化の工程や防爆放圧の工程において、双方向弁アセンブリ１２０と第３弁板１５０の移動方向もガス通路１１１の軸線方向と一致し、また、放圧工程ではガス通路１１１と放圧通路１４１の両方を同時に用いることができ、放圧効率が大幅に高められる。
【0069】
引き続き図２を参照されたい。図に示す具体的な実施例において、放圧通路１４１は、ガス通路１１１の周方向に沿って設けられてもよい。例えば、図に示すように、周方向に沿って均等に配置された４つの放圧通路１４１を設けてもよい。これにより、双方向通気弁１００では防爆放圧の工程において、第３弁板１５０が受ける力が均等に分散され、その結果、第３弁板１５０がガス通路１１１の軸方向に沿って確実に移動でき、防爆放圧の工程が安定的且つ確実になる。
【0070】
いくつかの実施例において、第３弁板１５０は、取付座１４０の断面形状に対応した環状の弁板であってもよい。この環状の弁板は、弁座１１０のガス通路１１１の第２端に固定され、取付座１４０においてガス通路１１１の周方向に沿って設けられた放圧通路１４１を閉鎖する。また、環状の弁板の中央の開口が、ガス通路１１１の位置に対応しており、ガス通路１１１の吸気／排気の均衡を妨げないようになっている。
【0071】
他の実施例において、第３弁板１５０は、環状の弁板の中央部に設けられた半透過膜１５１をさらに含んでもよい。半透過膜１５１は、防水・防塵及び通気の機能を有し、半透過膜１５１を弁座１１０のガス通路１１１の第２端に固定すると、本願の実施例の双方向通気弁１００が電池に適用される場合に、追加の防水・防塵の機能を電池に提供することができ、ガス通路１１１を通じて水や埃が電池内部に進入することによる電池機能の損傷又はそれへの影響を回避することができる。
【0072】
いくつかの実施例では、放圧通路１４１に対する第３弁板１５０のシール効果を高めるために、第３弁板１５０と、取付座１４０においてガス通路１１１の第２端に向いた側との間に、第２シール材１７１をさらに設けてもよい。第１シール材１２５に関する上記説明と同様に、第２シール材１７１も、パッキン又はシールリングであってもよく、また、取付座１４０の対応する位置に凹溝を設けて第２シール材１７１をその中に固定し、第２シール材１７１の一部をこの凹溝から突出させて第３弁板１５０と弾性的に接触させてもよい。
【0073】
引き続き図１、図２、図６～図９を参照されたい。図に示す具体的な実施例において、第２弾性部材１６０は、弁座１１０と取付座１４０との間に設けられた第２ばねであり、放圧通路１４１を閉鎖するために、第３弁板１５０をガス通路１１１の第２端から取付座１４０に向かって押し付ける力を、弁座１１０と取付座１４０に加えるためのものである。このため、ガス通路１１１の第１端寄りの弁座１１０の外周に規制部１１４を設けてもよく、これに対応して、取付座１４０においてガス通路１１１の第１端に向いた側に、取付溝１４４をさらに設けてもよい。取付溝１４４は取付孔１４２を囲むように設けられている。このようにして、第２ばねは、弁座１１０の外側壁に嵌着される。
【0074】
第２弾性部材１６０を、弁座１１０の外周に嵌着される第２ばねとして設け、第２ばねによって提供される弾性の復元力もガス通路１１１と同軸であることで、本願の実施例の双方向通気弁１００はさらに、防爆放圧の工程において均等に力を受けるようになる。
【0075】
いくつかの実施例では、本願の実施例の双方向通気弁１００が電池に適用される場合に電池のケースとのシール効果を確保できるように、双方向通気弁１００は、第３シール材１７２をさらに含んでもよい。再び図２、図６～図９を参照されたい。図に示す具体的な実施において、第３シール材１７２は、取付座１４０においてガス通路１１１の第１端寄りの側に設けてもよい。これは、双方向通気弁１００が電池に適用される場合、第１端が電池ケースの内部に位置する一端で、第２端が電池ケースの外部に位置する一端であるからである。
【0076】
第１シール材１２５及び第２シール材１７１に関する上記説明と同様に、第３シール材１７２も、パッキン又はシールリングであってもよく、また、取付座１４０の対応する位置に凹溝を設けて第３シール材１７２をその中に固定し、第３シール材１７２の一部をこの凹溝から突出させて電池ケースと弾性的に接触させてもよい。当業者が理解すべき点として、図示したものは典型例にすぎず、他の実施例では、第３シール材１７２は、他の構造であってもよく、他の位置、例えば弁座１１０に設けられていてもよい。これは、双方向通気弁１００が防爆放圧の機能を備えず、したがって取付座１４０を有さない状況において特に有利である。
【0077】
いくつかの実施例において、本願の実施例の双方向通気弁１００を電池に適用する際に、双方向通気弁１００を電池のケースに固定しやすいように、双方向通気弁１００に固定構造をさらに設けてもよい。固定構造は例えば、取付座１４０に設けられたねじ孔１４３であってもよく、ねじによって双方向通気弁１００を電池のケースに固定することができる。当業者が理解すべき点として、図示したものは典型例にすぎず、他の実施例では、固定構造はこれに限定されず、他の固定形態であってもよい。そして、固定構造は、他の位置に設けてもよい。例えば、固定構造を弁座１１０に設けるか、又は弁座１１０に接続させてもよい。これは、双方向通気弁１００が防爆放圧の機能を備えず、したがって取付座１４０を有さない状況において、特に有利である。
【0078】
いくつかの実施例において、本願の実施例の双方向通気弁１００を保護するために、双方向通気弁１００に保護カバー１８０をさらに設けてもよい。保護カバー１８０は、双方向通気弁１００においてガス通路１１１の第２端寄りの側に設けてもよい。これにより、双方向通気弁１００を電池に適用する場合、保護カバー１８０を電池の外部側に配置して、内部の弁座１１０、双方向弁アセンブリ１２０、第３弁板１５０等の他の構造を保護することができる。保護カバー１８０と弁座１１０又は取付座１４０の間には、ガス通路１１１及び放圧通路１４１を塞がないように、また、双方向通気弁１００の双方向通気の機能及び防爆放圧の機能に影響を与えないように、隙間を空けておくべきである。
【0079】
【0080】
続いて添付の図１０～図１２を参照されたい。それぞれ、本願の具体的な一実施例に係る双方向通気弁１００の排気、吸気、防爆放圧の際の断面構造を模式的に示す。以下では、双方向通気弁１００の電池への適用を参照しながら説明を行う。
【0081】
図１０に示すように、ガス通路１１１の第１端の気圧が第２端の気圧よりも大きい場合、即ち電池内部の気圧が外部の気圧よりも大きく、この気圧差が第１閾値よりも大きく且つ第２閾値よりも小さい場合、双方向通気弁１００は排気工程を開始する。
【0082】
電池内部のより大きい気圧に駆動されて、電池内のガスは、ガス通路１１１に沿って第１弁板１２１の第１貫通孔１２２を通り、第２弁板１２３に付勢し、第２弁板１２３を電池外部の方向に向かって押す。第２弁板１２３はこの作用力の下で、第１ばねの力に打ち勝ってガス通路１１１の軸線に沿って第２端に向かって移動し、弁座１１０の内壁の阻止部１１２及び第１シール材１２５から離れ、ガス通路１１１を開放する。この時、第１ばねは圧縮状態にある。電池内部のガスは、図１０の白抜き矢印の向きが示すように、ガス通路１１１に沿って排出されることになる。ガス通路１１１の両端の気圧差が第１閾値以下に戻ると、第２弁板１２３は第１ばねの回復力の作用により、ガス通路１１１の軸線方向に沿って第１端に向かって移動し、再び弁座１１０の内壁の阻止部１１２に押し付けられて第１シール材１２５に弾性的に接触して、ガス通路１１１を再び閉鎖する。
【0083】
図１１に示すように、ガス通路１１１の第１端の気圧が第２端の気圧より小さく、即ち電池内部の気圧が外部の気圧より小さく、この気圧差が第１閾値より大きい場合、双方向通気弁１００は吸気工程を開始する。
【0084】
電池外部のより大きい気圧に駆動されて、電池外のガスは、ガス通路１１１に沿って第２弁板１２３の第２貫通孔１２４を通り、第１弁板１２１に付勢し、第１弁板１２１を電池内部の方向に向かって押す。第１弁板１２１はこの作用力の下で、第１ばねの力に打ち勝ってガス通路１１１の軸線に沿って第１端に向かって移動し、弁座１１０の内壁の阻止部１１２から離れ、ガス通路１１１を開放する。この時、第１ばねは圧縮状態にある。電池外部のガスは、図１１の白抜き矢印の向きが示すように、ガス通路１１１に沿って電池内に進入することになる。ガス通路１１１の両端の気圧差が第１閾値以下に戻ると、第１弁板１２１は第１ばねの回復力の作用により、ガス通路１１１の軸線方向に沿って第２端に向かって移動し、再び弁座１１０の内壁の阻止部１１２に押し付けられ、第１シール材１２５が再び第２弁板１２３に弾性的に接触して、ガス通路１１１を閉鎖する。
【0085】
図１２に示すように、ガス通路１１１の第１端の気圧が第２端の気圧よりも大きく、即ち電池内部の気圧が外部の気圧よりも大きく、且つこの気圧差が第２閾値に達した場合、双方向通気弁１００は防爆放圧の工程を開始する。
【0086】
電池内外の気圧差が防爆の閾値（第２閾値）に達したため、電池内のガスは直接、放圧通路１４１を通って第３弁板１５０に作用し、第３弁板１５０を電池外部の方向に向かって押す。第３弁板１５０はこの作用力の下で、第２弾性部材１６０（ここでは第２ばね）の力に打ち勝ってガス通路１１１の軸線に沿って第２端に向かって移動し、取付座１４０及び第２シール材１７１から離れ、放圧通路１４１を開放する。この時、第２ばねは圧縮状態にある。電池内部のガスは、図１２の黒塗り矢印の向きが示すように、放圧通路１４１に沿って迅速に排出されることになる。同時に、電池内のガスは、さらにガス通路１１１に沿って第１弁板１２１の第１貫通孔１２２を通り、第２弁板１２３に付勢し、第２弁板１２３を電池外部の方向に向かって押す。第２弁板１２３はこの作用力の下で、同時に第１ばねの力に打ち勝ってガス通路１１１の軸線に沿って第２端に向かって移動し、弁座１１０の内壁の阻止部１１２及び第１シール材１２５から離れ、ガス通路１１１を開放する。この時も、第１ばねは圧縮状態にある。電池内部のガスは、やはり同時に、図１２の白抜き矢印の向きが示すように、ガス通路１１１に沿って排出される。
【0087】
この状況では、電池内のガスが、同時に放圧通路１４１とガス通路１１１の両方に沿って同時に排出されるので、電池内部の気圧をより迅速に第２閾値（即ち防爆の閾値）以下まで下げることができ、電池の安全性を高めることができる。第３弁板１５０は第２ばねの回復力の作用により、弁座１１０とともにガス通路１１１の軸線方向に沿って第１端に向かって移動し、再び取付座１４０に押し付けられて第２シール材１７１に弾性的に接触して、放圧通路１４１を再び閉鎖する。この時、ガス通路１１１を開放状態のままにし、電池内外の気圧が均衡する（即ち、第１閾値より小さくなる）まで、電池内外の気圧の調整を続けてもよい。
【0088】
本願の実施例に係る双方向通気弁１００は、特に電池に適用される。本願の実施例の別の態様によれば、電池２００がさらに提供される。添付の図１３を参照されたい。本願のさらに別の実施例に係る電池２００の立体構造が模式的に示されている。
【0089】
図に示すように、電池２００は、ケース２１０と、ケース２１０内に収容された単電池（図示せず）と、本願の上記実施例にかかる双方向通気弁１００とを含む。双方向通気弁１００は、ケース２１０に固定され、ガス通路１１１の第１端がケース２１０の内部に向かって設けられ、ガス通路１１１の第２端がケース２１０の外部に向かって設けられている。
【0090】
前述のように、いくつかの実施例では、例えば取付座１４０に位置するねじ孔１４３等、双方向通気弁１００の固定構造によって、双方向通気弁１００を電池２００のケース２１０に固定してもよい。いくつかの実施例では、双方向通気弁１００に設けられた第３シール材１７２を用いて、双方向通気弁１００と電池２００のケース２１０との間のシールを確保してもよい。
【0091】
本願の実施例のさらなる態様によれば、電力消費装置３００がさらに提供される。この電力消費装置は、上述した電池２００を含み、電池２００は、この電力消費装置３００に電気エネルギーを供給するためのものである。図１４を参照されたい。本願のさらに別の一実施例に係る電力消費装置３００の構造が模式的に示されている。
【0092】
図に示す具体的な実施例において、電力消費装置３００は、例えば車両であってもよく、車両は、ガソリン自動車、天然ガス自動車又は新エネルギーの自動車であってもよい。新エネルギーの自動車は、電気自動車、ハイブリッド車又はエクステンデッド・レンジＥＶ（ＥＲＥＶ：Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｒａｎｇｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等であってもよい。車両の内部に電池２００が設けられるか、或いは、車両の底部、前部又は後部に電池２００が設けられる。この車両は、モータ３１０と、コントローラ３２０と、この車両に電気エネルギーを供給するための電池２００とを有し、コントローラ３２０を介して、モータ３１０に給電するよう電池２００を制御してモータ３１０を運転させ、ひいては車両の車輪又は他の部材の動作を駆動する。当然ながら、図示したものは典型例にすぎず、他の実施例では、電力消費装置３００は、例えば携帯電話、携帯機器、ノートパソコン、電動バイク、電気自動車、汽船、宇宙船、電動玩具、電動工具等、電池２００を含み電池２００によって電気エネルギーが供給される他の装置であってもよい。
【0093】
留意すべき点として、本願の実施例で使用される技術用語又は科学用語は、別途説明がない限り、本願の実施例が属する技術分野の当業者が理解する通常の意味であるものとする。
【0094】
本願の実施例の説明において、技術用語の「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」等が示す向き又は位置関係は、添付図面に示された向き又は位置関係に基づくものであり、本願の実施例の説明を容易にして簡略化するためのものにすぎず、示された装置又は要素が特定の向きを有し、特定の向きで構成され、動作しなければならないことを示し、又は暗示するものではなく、したがって、本願の実施例に対する限定であると理解してはならない。
【0095】
また、「第１」、「第２」等は、説明を目的として使用されるものにすぎず、相対的な重要性を示すか暗示するもの、又は示された技術的特徴の数を暗に示すものと理解してはならない。本願の実施例の説明において、「複数」とは、明確且つ具体的に別途限定されない限り、２つ以上を意味する。
【0096】
本願の実施例の説明において、明確な規定及び限定が別途記載されていない限り、技術用語である「取り付け」、「連結」、「接続」、「固定」等の用語は、広義に理解されるべきである。例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能な接続であってもよく、或いは一体に形成されてもよい。機械的な接続であってもよく、電気的な接続であってもよい。直接的な連結であってもよく、中間媒体を介した間接的な連結であってもよく、２つの要素内部の連通又は２つの要素の相互作用の関係であってもよい。当業者にとって、本願の実施例における上記用語の具体的な意味は、具体的な状況に応じて理解することが可能である。
【0097】
本願の実施例の説明において、明確な規定及び限定が別途記載されていない限り、第１の特徴が第２の特徴「上に」ある、又は第２の特徴「下に」あることは、第１及び第２の特徴が直接接触していることであってもよく、或いは、中間媒体を介して第１及び第２の特徴が間接的に接触していることであってもよい。さらに、第１の特徴が第２の特徴の「上」、「上方」、「上部」にあることは、第１の特徴が第２の特徴の真上又は斜め上方にあることであってもよく、或いは単に第１の特徴の水平の高さが第２の特徴より高いことを表してもよい。第１の特徴が第２の特徴の「下」、「下方」、「下部」にあることは、第１の特徴が第２の特徴の真下又は斜め下方にあることであってもよく、或いは単に第１の特徴の水平の高さが第２の特徴より低いことを表してもよい。
【0098】
最後に説明すべき点として、以上の各実施例は、本願の技術的解決手段を説明するためのものにすぎず、それらを限定するものではない。前述の各実施例を参照しながら本願について詳細に説明してきたが、当業者が理解すべき点として、前述の各実施例に記載された技術的解決手段を修正し、又はその一部若しくは全ての技術的特徴を均等置き換えすることは依然として可能であるが、これらの修正又は置き換えによって、対応する技術的解決手段の趣旨が、本願の各実施例の技術的解決手段の範囲から逸脱することにはならず、それらはいずれも、本願の特許請求の範囲及び明細書の範囲に含まれるべきである。特に、各実施例で述べた技術的特徴はいずれも、構造的な矛盾がない限り、それぞれ任意の形態で組み合わせることができる。本願は、本明細書に開示された特定の実施例に限定されず、特許請求の範囲に含まれる全ての技術的解決手段を含むものである。
【符号の説明】
【0099】
１００ 双方向通気弁
１１０ 弁座
１１１ ガス通路
１１２ 阻止部
１１３ 第１斜面
１１４ 規制部
１２０ 双方向弁アセンブリ
１２１ 第１弁板
１２２ 第１貫通孔
１２３ 第２弁板
１２４ 第２貫通孔
１２５ 第１シール材
１２６ 凹溝
１２７ エンドキャップ
１２８ 第３貫通孔
１２９ 接続柱
１３０ 第１弾性部材
１４０ 取付座
１４１ 放圧通路
１４２ 取付孔
１４３ ねじ孔
１４４ 取付溝
１５０ 第３弁板
１５１ 半透過膜
１６０ 第２弾性部材
１７１ 第２シール材
１７２ 第３シール材
１８０ 保護カバー
２００ 電池
２１０ ケース
３００ 電力消費装置
３１０ モータ
３２０ コントローラ
１１０ 弁座
１１１ ガス通路
１１２ 阻止部
１１３ 第１斜面
１１４ 規制部
１２０ 双方向弁アセンブリ
１２１ 第１弁板
１２２ 第１貫通孔
１２３ 第２弁板
１２４ 第２貫通孔
１２５ 第１シール材
１２６ 凹溝
１２７ エンドキャップ
１２８ 第３貫通孔
１２９ 接続柱
１３０ 第１弾性部材
１４０ 取付座
１４１ 放圧通路
１４２ 取付孔
１４３ ねじ孔
１４４ 取付溝
１５０ 第３弁板
１５１ 半透過膜
１６０ 第２弾性部材
１７１ 第２シール材
１７２ 第３シール材
１８０ 保護カバー
２００ 電池
２１０ ケース
３００ 電力消費装置
３１０ モータ
３２０ コントローラ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】