JP2003080365A

JP2003080365A - 電池の端子ケーブルの製造方法及びその製造装置

Info

Publication number: JP2003080365A
Application number: JP2001271365A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hirakawa; 宏平川; Takeo Fujii; 武雄藤井; Toshiki Takahashi; 俊貴高橋; Yoshiyuki Hoshino; 佳之星野
Original assignee: Japan Storage Battery Co Ltd
Current assignee: Japan Storage Battery Co Ltd
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2003-03-18

Abstract

(57)【要約】【課題】溶融させる半田の温度に基づいてカップ端子
の加熱を制御することにより、熟練を要することなくケ
ーブル１とカップ端子との接続を行うことができる電池
の端子ケーブルの製造方法及びその製造装置を提供す
る。【解決手段】カップ端子２のカップ凹部２ｂ内に注入
した半田６の温度を熱電対８で検出し、この検出温度が
所定温度範囲内となるように加熱制御装置９で熱風ヒー
タ７のヒータ７ａを制御することにより、カップ端子２
を加熱する加熱工程と、このカップ端子２のカップ凹部
２ｂ内の半田６の温度が所定範囲内になると、導体１ａ
を露出させたケーブル１の端部をこのカップ凹部２ｂ内
に挿入すると共に、熱風ヒータ７のヒータ７ａによる加
熱を停止するケーブル接続工程と、このカップ端子２の
カップ凹部２ｂ内へのケーブル１の端部の挿入後に、こ
のカップ凹部２ｂの開口部外周を内側に向けて圧迫する
ことにより、このケーブル１の端部をカップ端子２にカ
シメるカシメ工程とを備えた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉛蓄電池等の電池
の端子に接続する端子ケーブルの製造方法とその製造装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】フォークリフト用の鉛蓄電池は、単電池
を複数個直列に接続して用いるのが一般的である。これ
らの単電池は、フォークリフトに装着する金属枠の中に
並べて収納した後に、上部で各単電池の端子間を端子ケ
ーブルを介して直列に接続する。端子ケーブルは、図２
に示すケーブル１の端部にカップ端子２を接続固定した
ものである。ケーブル１は、導体１ａをゴムシース１ｂ
で覆ったキャブタイヤケーブルからなる。カップ端子２
は、鉛合金製の端子接続部材であり、貫通するテーパ孔
２ａの側方に、このテーパ孔２ａの軸方向に対して９０
°の捩れ方向に穿設されたカップ凹部２ｂが設けられて
いる。テーパ孔２ａは、単電池３の電池端子３ａのテー
パ軸にテーパ同士が嵌合する貫通孔であり、この電池端
子３ａのテーパ軸に嵌合後にバーナによって溶接される
ことになる。カップ凹部２ｂは、ケーブル１のゴムシー
ス１ｂの外径が嵌合する大きさの内径を有する有底の穴
であり、この穴の底と周囲を覆う鉛合金がカップ状を成
している。

【０００３】上記カップ端子２をケーブル１に接続する
従来の作業工程を説明する。カップ端子２は、図３に示
すような載置治具４に、カップ凹部２ｂが上向きに開口
するように載置されて、側方から下端部をバーナ５によ
って加熱されると共に、このカップ凹部２ｂ内に溶融し
た半田６が注入される。また、ケーブル１は、この加熱
の間に、導体１ａにフラックスをしみ込ませて溶融半田
槽に付け込むことにより、この導体１ａの先端部に半田
をプリコートしておく。そして、カップ端子２のカップ
凹部２ｂ内に注入された半田６を金属棒でかき混ぜて溶
融状態を確認し、適度な温度になったところでケーブル
１の端部をこのカップ凹部２ｂ内に挿入し、導体１ａの
先端部を溶融した半田６につけ込む。このようにケーブ
ル１の端部がカップ凹部２ｂに挿入されると、バーナ５
によるカップ端子２の加熱を停止し、このケーブル１を
手で保持した状態で半田６が冷却され凝固するまで暫く
待つ。そして、ケーブル１の導体１ａとカップ端子２と
が半田６を介して接続固定されると、カップ凹部２ｂの
開口部の周囲の鉛合金を図示しないカシメ工具で内側に
向けて圧迫することにより、このカップ凹部２ｂの開口
部をケーブル１のゴムシース１ｂの表面に圧接させてカ
シメる。すると、ゴムシース１ｂがパッキンとなってカ
ップ凹部２ｂの内部が密閉され、ケーブル１の導体１ａ
が鉛蓄電池の電解液である硫酸に接触して腐食するよう
なことがなくなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
接続作業は、作業者が手作業で行っていたために、作業
性が悪いという問題があった。例えば半田６を適度な温
度まで加熱溶融させてケーブル１の先端部を挿入するタ
イミングは、作業者の経験と勘に頼っていたので、作業
に熟練を要することになる。また、カップ端子２を加熱
するバーナ５の炎の温度分布が高温部から低温部まで広
範であるために、このバーナ５の炎を常に移動させてお
かないと、カップ端子２の一部のみが過熱されて鉛合金
が一旦溶融再凝固することにより見栄えの悪い溶融跡が
残る場合もあった。

【０００５】本発明は、かかる事情に対処するためにな
されたものであり、溶融させるロウ材の温度に基づいて
端子接続部材の加熱を制御することにより、熟練を要す
ることなくケーブルと端子接続部材との接続を行うこと
ができる電池の端子ケーブルの製造方法及びその製造装
置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の端子ケーブル
の製造方法は、端子接続部材に形成されたケーブル接続
用の凹部内に投入したロウ材の温度を温度検出手段で検
出し、この検出温度が所定温度範囲内となるように加熱
手段を制御することにより、端子接続部材を加熱する加
熱工程と、この端子接続部材の凹部内のロウ材の温度が
所定範囲内になると、導体を露出させたケーブルの端部
をこの凹部内に挿入すると共に、加熱手段による加熱を
停止するケーブル接続工程とを備えたことを特徴とす
る。

【０００７】請求項１の発明によれば、加熱工程でロウ
材の温度が所定範囲内となるように加熱手段が加熱する
ので、熟練した作業者でなくても、ケーブル接続工程に
おいてケーブルの端部をロウ材の最適な状態で端子接続
部材の凹部に挿入することができるようになる。

【０００８】なお、ケーブル接続工程では、通常はケー
ブルの挿入後に加熱手段の加熱を停止させるが、これら
は同時であってもよいし、ケーブルの挿入前に加熱を停
止させることもできる。

【０００９】請求項２の端子ケーブルの製造方法は、前
記ケーブル接続工程による端子接続部材の凹部内へのケ
ーブルの端部の挿入後に、この凹部の開口部外周を内側
に向けて圧迫することにより、このケーブルの端部を端
子接続部材にカシメるカシメ工程を設けたことを特徴と
する。

【００１０】請求項２の発明によれば、ケーブルの端部
を挿入後に端子接続部材の凹部の開口部をカシメるの
で、この開口部がケーブルの外装を圧迫して凹部内を密
閉し、ケーブルの端部で露出する導体を保護することが
できるようになる。

【００１１】なお、このカシメ工程では、通常はロウ材
が凝固してからケーブルの端部をカシメるが、凝固前に
カシメることもできる。

【００１２】請求項３の電池の端子ケーブルの製造装置
は、ケーブル接続用に形成された凹部が上向きに開口す
るように端子接続部材を載置する載置治具と、この端子
接続部材の凹部に投入したロウ材の温度を検出する温度
検出手段と、この温度検出手段が検出した温度が所定温
度範囲内となるように端子接続部材を加熱する加熱手段
とを備えたことを特徴とする。

【００１３】請求項３の発明によれば、温度検出手段が
検出したロウ材の温度に基づいてこの温度が所定範囲内
となるように加熱手段が加熱を制御するので、熟練した
作業者でなくても、ロウ材が最適な温度状態で端子接続
部材の凹部にケーブルの端部を挿入することができるよ
うになる。

【００１４】請求項４の電池の端子ケーブルの製造方法
及びその製造装置は、前記加熱手段が、ヒータによって
加熱した熱風を端子接続部材に吹き付けるものであるこ
とを特徴とする。

【００１５】請求項４の発明によれば、ヒータで加熱さ
れた温風によって端子接続部材が均一に加熱されるの
で、この端子接続部材が部分的に過熱されるようなこと
がなくなり、ロウ材を効率よく所定温度範囲内まで加熱
することができるようになる。また、ヒータを切れば、
端子接続部材に冷風が吹き付けられるので、この端子接
続部材を速やかに冷却してロウ材を凝固させることがで
き、ケーブルとの接続固定を迅速に行うことができるよ
うになる。

【００１６】請求項５の電池の端子ケーブルの製造方法
及びその製造装置は、前記端子接続部材が鉛合金製のも
のであり、前記ロウ材が半田であることを特徴とする。

【００１７】請求項５の発明によれば、比較的溶融温度
の低い鉛合金製の端子接続部材を加熱して凹部内の半田
を溶融させるので、温度検出手段と加熱手段の温度制御
によって確実に半田だけを最適な温度に溶融させること
ができるようになる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００１９】図１は本発明の一実施形態を示すものであ
って、図１は鉛蓄電池の端子ケーブルの製造装置を示す
縦断面図である。なお、図２〜図３に示した従来例と同
様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。

【００２０】本実施形態は、図２に示した従来例と同様
に、フォークリフト用の鉛蓄電池の単電池３の電池端子
３ａ間を接続する端子ケーブルの製造方法と製造装置に
ついて説明する。この端子ケーブルのケーブル１とカッ
プ端子２の構成は、従来例と全く同じである。

【００２１】上記カップ端子２をケーブル１に接続する
には、図１に示すように、まずこのカップ端子２を載置
治具４に載置する。この際、カップ端子２は、カップ凹
部２ｂが上向きに開口するように載置治具４上に載置さ
れる。載置治具４は、載置したカップ端子２のカップ凹
部２ｂの下方が開口していて、この開口部のさらに下方
に熱風ヒータ７が配置されている。熱風ヒータ７は、送
風筒の内部にヒータ７ａを配置したものであり、このヒ
ータ７ａに通電して発熱させることにより送風を加熱
し、カップ端子２に下方から熱風を吹き付けて加熱する
ようになっている。

【００２２】上記載置治具４に載置されたカップ端子２
のカップ凹部２ｂには、溶融した半田６が注入される。
この半田６は、通常は熱風ヒータ７によるカップ端子２
の加熱の開始後に注入されるが、加熱の開始前に注入す
ることもできる。また、この半田６は、凝固した状態の
ものを投入するようにしてもよい。このカップ端子２の
カップ凹部２ｂには、熱電対８も挿入される。熱電対８
は、異種の金属の接合部の温度差に応じて発生した起電
力を測定することにより温度の検出を行う温度センサで
ある。この熱電対８は、温度検出部を溶融した半田６内
に挿入することにより、この半田６の温度を検出するよ
うになっている。

【００２３】上記熱風ヒータ７のヒータ７ａは、加熱制
御装置９からの電力の供給を受けて発熱するようになっ
ている。また、熱電対８による半田６の検出温度は、こ
の加熱制御装置９に送られるようになっている。加熱制
御装置９は、半田６の検出温度に基づいて、ヒータ７ａ
に供給する電力を調整する制御装置である。即ち、半田
６の温度が溶融温度よりも十分に低い場合には、ヒータ
７ａに大きな電力を供給し迅速な加熱を行うが、溶融温
度に近付くと電力を制限し、溶融温度を超えて所定の温
度範囲内になると、その範囲内で熱平衡を保って温度が
一定になるような小さな電力を供給する。また、この加
熱制御装置９は、半田６の温度が所定の温度範囲内に維
持されるようになると、ランプを点灯させて作業者に通
知するようになっている。

【００２４】上記構成によれば、作業者は、載置治具４
にカップ端子２を載置して、このカップ端子２のカップ
凹部２ｂに半田６を注入すると共に熱電対８を挿入し、
加熱制御装置９を作動させれば、熱風ヒータ７がカップ
端子２を加熱することにより半田６を所定の温度範囲ま
で上昇させて、この温度範囲内に維持させることができ
る。また、この半田６の温度が所定の温度範囲内になっ
たことは、加熱制御装置９のランプの点灯によって知る
ことができる。作業者は、この加熱の間にケーブル１の
導体１ａにフラックスをしみ込ませて溶融半田槽に付け
込むことにより、この導体１ａの先端部に半田をプリコ
ートし、このケーブル１を図示しない保持治具にセット
する。保持治具は、導体１ａをカップ端子２のカップ凹
部２ｂのすぐ上に下向きに配置して、ケーブル１を垂直
に把持する治具であり、レバー操作等によって把持した
ケーブル１を一定の距離だけ下降させることができるよ
うになっている。

【００２５】上記作業者は、加熱制御装置９のランプが
点灯していることを確認して、把持治具のレバー操作等
を行うことにより、ケーブル１の端部をカップ端子２の
カップ凹部２ｂに挿入し、導体１ａの先端部を半田６に
つけ込む。加熱制御装置９のランプが点灯していれば、
半田６の温度は常に所定の温度範囲内となるので、ラン
プの点灯直後であっても、点灯後ある程度の時間経過後
であっても、この半田６が最適な溶融状態でケーブル１
の接続を行うことができる。そして、加熱制御装置９を
操作してヒータ７ａへの電力の供給を停止させる。する
と、熱風ヒータ７は、常温の冷風をカップ端子２に吹き
付けることになるので、カップ端子２が迅速に冷却され
て半田６が速やかに凝固する。また、この凝固するまで
の間のケーブル１は、把持治具によって確実に固定され
ている。従って、半田６が完全に凝固すると、ケーブル
１の導体１ａがこの半田６を介してカップ端子２に確実
に接続固定されることになる。

【００２６】上記のようにしてケーブル１の端部にカッ
プ端子２が接続固定されると、カップ凹部２ｂの開口部
の周囲の鉛合金を図示しないカシメ工具で内側に向けて
圧迫することにより、このカップ凹部２ｂの開口部をケ
ーブル１のゴムシース１ｂの表面に圧接させてカシメ
る。すると、ゴムシース１ｂがパッキンとなってカップ
凹部２ｂの内部を密閉し、ケーブル１の導体１ａが外部
に露出するようなことがなくなる。従って、例えば鉛蓄
電池の単電池３から電解液である硫酸が漏液したような
場合にも、この硫酸がカップ端子２のカップ凹部２ｂ内
に浸入して導体１ａに接触しこれを腐食させるようなこ
とがなくなる。

【００２７】以上説明したように、本実施形態の端子ケ
ーブルの製造方法と製造装置によれば、熱風ヒータ７が
カップ端子２のカップ凹部２ｂ内の半田６の温度を所定
の範囲内になるように加熱するので、熟練した作業者で
なくても、半田６の最適な状態でケーブル１の端部をカ
ップ凹部２ｂに挿入することができ、この半田６による
確実な接続固定を行うことができるようになる。また、
カップ端子２は、熱風ヒータ７によって加熱されるの
で、炎の位置によって温度差が激しい従来のバーナ５に
比べて、吹き付けられる熱風の温度がほぼ一定であるた
め、均一な加熱を行うことができるようになる。しか
も、ヒータ７ａの加熱を停止させて常温の冷風を吹き付
けるようにすることにより、この熱風ヒータ７を冷却装
置として用いることができるので、カップ端子２を速や
かに冷却して半田６の凝固を促進させ、作業時間の短縮
を図ることもできるようになる。さらに、比較的溶融温
度の低い鉛合金製のカップ端子２のカップ凹部２ｂ内で
半田６だけを溶融させる場合には、この加熱を経験と勘
だけで行おうとすると非常な熟練が必要であるため、本
実施形態のような温度制御が特に有効なものとなる。

【００２８】なお、上記実施形態では、熱電対８を用い
る場合について説明したが、カップ端子２のカップ凹部
２ｂ内の半田６の温度を検出するものであればどのよう
な温度センサであってもよく、例えば温度に応じて抵抗
値が変化する素子や半田６からの放射熱を測定する装置
等のような任意のものを用いることができる。

【００２９】また、上記実施形態では、半田６の温度が
所定範囲内になったことを加熱制御装置９のランプで知
らせる場合について説明したが、音を発したり温度表示
装置等を設けるようにすることもでき、十分な時間が経
過すれば確実に半田６は所定温度範囲内になっているた
め、特にこのような通知手段を用いることなく、作業の
流れでケーブル１の端部の挿入工程では常に最適な状態
になるようにすることもできる。

【００３０】また、上記実施形態では、ケーブル１を把
持治具に把持する場合について説明したが、このケーブ
ル１は、従来のように作業者が手で持って端部をカップ
端子２のカップ凹部２ｂに挿入しそのまま動かさないよ
うにしてもよく、加熱制御装置９に連動して自動的にカ
ップ凹部２ｂに挿入するような把持装置を用いることも
できる。

【００３１】また、上記実施形態では、ケーブル１の端
部をカップ端子２のカップ凹部２ｂに挿入した直後に熱
風ヒータ７のヒータ７ａによる加熱を停止させたが、挿
入前に停止させることもできる。さらに、導体１ａによ
り半田６の温度が低下する場合があるので、挿入後暫く
時間が経過してから加熱を停止させるようにしてもよ
い。

【００３２】また、上記実施形態では、カップ端子２の
加熱に熱風ヒータ７を用いたが、このカップ端子２の加
熱手段はこれに限らず、例えばヒータのみで加熱した
り、電流によりカップ端子２自体を直接発熱させたり、
従来のバーナを火力が調整可能にしたものを用いるよう
にすることもできる。

【００３３】また、上記実施形態では、カップ端子２に
おける単電池３の電池端子３ａとの接続部分にテーパ孔
２ａを設ける場合について説明したが、この接続部分の
構成は、電池端子の種類に応じて任意のものを用いるこ
とができる。

【００３４】また、上記実施形態では、フォークリフト
用の鉛蓄電池について説明したが、ケーブルの端部に電
池端子との接続のための端子接続部材を接続固定する端
子ケーブルであれば、どのような種類の電池の端子ケー
ブルであっても同様に実施可能である。

【００３５】また、上記実施形態では、ケーブル１とカ
ップ端子２の接続固定に半田６を用いる場合について説
明したが、他の任意のロウ材を用いることもできる。た
だし、鉛合金製のカップ端子２の場合には、この鉛合金
より溶融温度の低いロウ材を用いる必要があり、他の端
子接続部材の場合にも、これよりも溶融温度の低いロウ
材を用いる必要がある。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電池の端子ケーブルの製造方法及びその製造装置によ
れば、ロウ材の温度が所定範囲内となるように加熱され
るので、熟練した作業者でなくても、ロウ材の最適な温
度状態でケーブルの端部を端子接続部材の凹部に挿入し
て接続固定することができ、このケーブルと端子接続部
材との接続不良が発生するようなことがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、鉛蓄
電池の端子ケーブルの製造装置を示す縦断面図である。

【図２】鉛蓄電池の単電池の電池端子に接続する端子ケ
ーブルを示す部分拡大斜視図である。

【図３】従来例を示すものであって、鉛蓄電池の端子ケ
ーブルの製造装置を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ケーブル１ａ導体１ｂゴムシース２カップ端子２ｂカップ凹部４載置治具６半田７熱風ヒータ７ａヒータ８熱電対９加熱制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｒ 43/02 Ｈ０１Ｒ 43/02 ＡＨ０２Ｇ 1/14 Ｈ０２Ｇ 1/14 Ｃ 15/02 15/02 Ｚ // Ｂ２３Ｋ 101:12 Ｂ２３Ｋ 101:12 (72)発明者高橋俊貴京都府京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町１番地日本電池株式会社内 (72)発明者星野佳之京都府京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町１番地日本電池株式会社内Ｆターム(参考） 5E051 KA01 KA06 KB02 5E085 BB02 BB12 CC01 CC09 DD01 EE05 EE24 FF01 HH01 HH37 JJ06 JJ11 JJ25 5G355 AA03 BA01 BA08 CA06 CA15 5G375 AA02 CA02 CA12 CA13 CC07 DA36 EA17 5H022 AA01 BB01 BB06 BB28 CC10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】端子接続部材に形成されたケーブル接続
用の凹部内に投入したロウ材の温度を温度検出手段で検
出し、この検出温度が所定温度範囲内となるように加熱
手段を制御することにより、端子接続部材を加熱する加
熱工程と、この端子接続部材の凹部内のロウ材の温度が所定範囲内
になると、導体を露出させたケーブルの端部をこの凹部
内に挿入すると共に、加熱手段による加熱を停止するケ
ーブル接続工程とを備えたことを特徴とする電池の端子
ケーブルの製造方法。
【請求項２】前記ケーブル接続工程による端子接続部
材の凹部内へのケーブルの端部の挿入後に、この凹部の
開口部外周を内側に向けて圧迫することにより、このケ
ーブルの端部を端子接続部材にカシメるカシメ工程を設
けたことを特徴とする請求項１に記載の電池の端子ケー
ブルの製造方法。
【請求項３】ケーブル接続用に形成された凹部が上向
きに開口するように端子接続部材を載置する載置治具
と、この端子接続部材の凹部に投入したロウ材の温度を
検出する温度検出手段と、この温度検出手段が検出した
温度が所定温度範囲内となるように端子接続部材を加熱
する加熱手段とを備えたことを特徴とする電池の端子ケ
ーブルの製造装置。
【請求項４】前記加熱手段が、ヒータによって加熱し
た熱風を端子接続部材に吹き付けるものであることを特
徴とする請求項１、２又は３に記載の電池の端子ケーブ
ルの製造方法又はその製造装置。
【請求項５】前記端子接続部材が鉛合金製のものであ
り、前記ロウ材が半田であることを特徴とする請求項
１、２、３又は４に記載の電池の端子ケーブルの製造方
法又はその製造装置。