JP3913107B2 - 鉛蓄電池のボルト端子装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉛蓄電池の電槽蓋にインサート成形して用いるボルト端子装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、鉛蓄電池の電槽の開口部に設けられる合成樹脂製の電槽蓋には、ボルト端子装置がインサート成形により取り付けられている。このボルト端子装置は、鉛または鉛合金製のブッシングに接続端子としてのボルトを鋳込んでなる。
接続端子としてのボルトは、その頭部がブッシング内に鋳込まれ、軸部がブッシングの上面側に突出している。そして鉛蓄電池の使用時に、ブッシングから突出したボルトに通電用ケーブルの端部に設けられている端子環を嵌着するとともに、ボルトにナットを螺着し、このナットを締め付けて端子環をブッシングに固定するようになっている。
【0003】
ところが、ブッシングは鉛または鉛合金製で比較的軟質であり、このためナットの締め付け時の圧力でブッシングの上面が損傷したり、あるいはナットで締結した前記端子環が緩んでしまうという不都合が生じてしまうことがある。
【0004】
そこで、特開平8−273656号においては、ボルトの頭部の外周に導電体と称する黄銅製の端子座を嵌着し、この端子座をボルトの頭部と共にブッシング内に鋳込み、端子座の上面をブッシングの上面側に露出させ、この端子座の上面に端子環を接触させてナットの圧力を受けるようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記端子座は単にボルトの頭部の外周に嵌着されているに過ぎず、このためボルトの頭部と端子座との間のクリアランスによりボルトががたつき、端子環の締結安定性が低下してしまう恐れがある。これを防ぐにはボルトの頭部と端子座との接合精度を高めてボルトの頭部を端子座に確実に密着させなければならず、その精度を得る加工が相当面倒で煩雑となり、コストも高くなってしまう。
また、端子座をボルトの頭部の外周に嵌着させる構造であるため、その端子座の平面形状を大きくせざるを得ず、その分、ブッシングも大型となり、コンパクトな鉛蓄電池を製造する上で不利となる。
【0006】
この発明はこのような点に着目してなされたもので、その目的とするところは、簡単な構成でボルトのがたつきを確実に防止して常に安定して端子環を締結でき、かつ小型でコンパクトな構成とすることができる鉛蓄電池のボルト端子装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、鉛または鉛合金製のブッシングに接続端子としてのボルトを鋳込んでなる鉛蓄電池のボルト端子装置において、前記ボルトの軸部に、前記ブッシングの材料より硬度の高い材料からなる端子座を嵌着し、この端子座をボルトの頭部の内面に溶接して一体化し、ボルトの頭部および端子座をブッシング内に鋳込み、端子座の一端面をブッシングの外部に露出させるようにしたものである。
【0008】
請求項2の発明は、鉛または鉛合金製のブッシングに接続端子としてボルトを鋳込んでなる鉛蓄電池のボルト端子装置において、前記ボルトの軸部に、前記ブッシングの材料より硬度の高い材料からなる端子座を螺着し、この端子座を締め付けてボルトの頭部の内面に圧接させて一体化し、ボルトの頭部および端子座をブッシング内に鋳込み、端子座の一端面をブッシングの外部に露出させるようにしたものである。
【0009】
そして請求項3の発明においては、端子座の回り止めを図る手段として、端子座の周面に、ブッシングの材料が食い込む凹部を形成したことを特徴としている。
【0010】
また、請求項4の発明においては、端子座の回り止めを図る手段として、その端子座の平面形状を非円形形状としたことを特徴としている。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1にはこの発明の第1の実施形態に係るボルト端子装置1の外観を、図2にはそのボルト端子装置1を鉛蓄電池の電槽蓋2にインサート成形により一体的に取り付けた状態をそれぞれ示してある。
【0012】
ボルト端子装置1は、鉛または鉛合金製のブッシング3とボルト4と端子座5とで構成されている。ボルト4は例えばステンレス製であって、平面形状が六角形の頭部6と、この頭部6の端面中心部から一体に突出した軸部7とからなる。
【0013】
端子座5は、電気導電性に優れかつブッシング3の材料より硬度の高い材料、例えば黄銅により形成されている。この端子座5は、図3に示すように、中心部に前記ボルト4の軸部7の挿通が可能な貫通孔8を有する筒状をなし、その上部を除く外周面には、軸方向に延びる複数の凹部としての凹溝9が均等的に形成されている。
【0014】
端子座5は、図2に示すように、貫通孔8を通してボルト4の軸部7に嵌着され、この嵌着された端子座5の一端側の端面はボルト4の頭部6の内面に接触し、この接触部がロー付けやTIG等の溶接により互いに固着され、これにより端子座5とボルト4とが予め一体化されている。
そしてこのボルト4の頭部6および端子座5がブッシング3内に鋳込まれ、ボルト4の軸部7がブッシング3の上面から突出している。ブッシング3は平面形状が長円形をなし、このブッシング3の長軸方向の一端部にボルト4の頭部6および端子座5が鋳込まれ、他端部に極柱挿通孔10が形成されている。
【0015】
端子座5の上部側の端面はブッシング3から露出し、端子座5の外周に形成された各凹溝9内にはブッシング3の材料がその鋳込み時に流れ込んで充満し、これによりブッシング3の材料が端子座5に食い込んで端子座5がボルト4の頭部6と共にブッシング3に強固に固結されている。
【0016】
このように構成されたボルト端子装置1は、電槽蓋成形用の型内にセットされ、その型内にポリプロピレン等の溶融樹脂が注入され、その樹脂により図2に示すように、ボルト端子装置1がインサートされた電槽蓋2が成形される。
【0017】
そしてこの電槽蓋2が電槽の開口部に装着される。この際、電槽内の極板群に接続された正または負の極柱11がブッシング3の極柱挿通孔10内にその下方から挿入され、この極柱11の上端部がブッシング3に溶接される。また、ブッシング3の上面には、端子座5の上面と面一となるように接着剤12が塗布される。
【0018】
このようにして鉛蓄電池が完成する。鉛蓄電池の使用時には、ボルト4の軸部7に通電用ケーブルの端部に設けられている端子環を嵌着し、さらに軸部7にナットを螺着し、このナットの締め付けで端子環を固定する。これにより端子環が端子座5の端面に圧接し、ブッシング3を通して極柱11と電気的に導通する。したがってボルト4としては、特に良好な導電性が求められず、このため通常の市販品を用いることができる。
【0019】
ナットの締め付け時の圧力は端子座5により受け止められる。端子座5は、周面の凹溝9内にブッシング3の材料が食い込み、かつボルト4の頭部6に溶接されており、このためナットの締め付け時のトルクで回動するようなことなく、その回り止めが確実に図られ、また端子座5がボルト4に溶接されているから端子座5ががたつくようなことがなく、したがって端子環を作業性よく安定してボルト4の軸部7に締結することができる。
【0020】
そして端子座5は溶接によりボルト4の頭部6に固定されているものであるから、特に精度の高い加工を施すような必要がなく、このため容易に能率よく製造することができる。
【0021】
また端子座5は、従来のように、ボルト4の頭部6の外周に嵌着されるのではなく、軸部7に嵌着されており、したがって端子座5の外径を小さく抑えることができ、これによりボルト端子装置1を小型に構成してコンパクトな鉛電池を製造することが可能となる。
【0022】
図4には端子座5の変形例を示してあり、この変形例における端子座5は逆有低筒状をなし、その上端壁の中央部にボルト4の軸部7を通すための貫通孔14が形成され、また周壁に凹部としての複数の切欠溝15が均等的に形成されている。
【0023】
この端子座5の場合においては、ブッシング3内に鋳込んだ際にそのブッシング3の材料が各切欠溝15を通して端子座5の内側に回り込み、これにより端子座5の回り止めが図られる。
【0024】
図5にはこの発明の第2の実施形態に係るボルト端子装置1を示してあり、このボルト端子装置1においては、端子座5の中心部にねじ孔18が形成され、また端子座5の外周面に複数の凹部19が部分的にかつ均等的に形成されている。
そして前記端子座5は、ねじ孔18をボルト4の軸部7に螺着し、かつ締め付けることにより、その一方の端面がボルト4の頭部6の内面に圧接する状態でボルト4に一体的に取り付けられ、この状態でボルト4の頭部6および端子座5がブッシング3内に鋳込まれ、ボルト4の軸部7がブッシング3から突出し、端子座5の上部側の端面がブッシング3の上面に露出する状態となっている。
【0025】
このような構成においても、端子座5の周面の凹部19にブッシング3の材料が食い込み、かつ端子座5がボルト4に強固に締結されており、このためボルト4の軸部7に螺着されたナットの締め付けによるトルクで端子座5が回動するようなことなく、その回り止めが確実に図られ、また端子座5がボルト4に対してがたつくことがなく、したがって通電ケーブルの端子環を作業性よく安定してボルト4に締結することができる。
【0026】
特にこの実施形態の場合には、端子座5をボルト4に螺着して強固に締結するようにしているから、溶接による固定が不要で、より容易に能率よく製造することができる。
【0027】
また、端子座5がボルト4の軸部7に螺着されているからその外径を小さく抑えることができ、これによりボルト端子装置1を小型に構成してコンパクトな鉛電池を製造することが可能となる。
【0028】
ところで、従来のこの種のボルト端子装置においては、例えば特開2000−185202に見られるように、鉛合金製のブッシングにおける、ボルトが鋳込まれたボルト鋳込み部と、極柱を挿通させる挿通孔が形成された挿通孔形成部との間を連結する連結部の幅が、前記ボルト鋳込み部および挿通孔形成部の外径寸法よりも小さくなっており、このためボルトに螺着したナットを締め付ける際のトルクでブッシングにおけるボルト鋳込み部と連結部との境部分が変形したり損傷し、これが原因で電解液の液漏れの問題が生じる恐れがある。
【0029】
これに対し、この発明の実施形態におけるボルト端子装置1においては、ブッシング3のボルト鋳込み部と挿通孔形成部との間を連結する連結部の幅が、そのボルト鋳込み部および挿通孔形成部の外径寸法と同寸の幅広となっている。このように連結部を幅広とすることにより、ナット締め付け時のトルクでブッシング3におけるボルト鋳込み部と連結部との境部分が変形したり損傷するようなことがなく、したがって電解液の液漏れを確実に防止することができる利点がある。
【0030】
また、図6に第3の実施形態として示すように、ブッシング3のボルト鋳込み部と挿通孔形成部との間を連結する連結部の幅が幅広となっていない場合であっても、そのボルト鋳込み部3aの外周面にその周方向に沿って並列し、個々が縦方向に延びる複数の凸部3bを一体的に設けることにより、ナット締め付け時のトルクによるブッシング3のボルト鋳込み部や連結部の変形や損傷を抑えて電解液の液漏れを防止することも可能である。
【0031】
なお、この発明における端子座5は、平面形状が円形である場合に限らず、その回り止めを図る目的で平面形状を四角形、六角形あるいは十字形、星形形等の非円形とすることも可能である。
そして、正極用の端子座5と負極用の端子座5とでその平面形状を異ならせることにより、その極性表示を明確に行なって誤接続の防止を図るようにすることも可能である。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、簡単な構成でボルトのがたつきを確実に防止して常に安定して端子環を締結でき、かつ小型でコンパクトな構成とすることができる。そして特に請求項3、4の発明によれば、端子座の回り止めをより確実とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態に係るボルト端子装置の斜視図。
【図2】そのボルト端子装置を電槽蓋にインサート成形した状態を示す断面図。
【図3】そのボルト端子装置における端子座を示し、(A)はその端子座の斜視図、(B)は断面図、(C)は下面図。
【図4】端子座の変形例を示し、(A)はその端子座の斜視図、(B)は断面図、(C)は下面図。
【図5】この発明の第2の実施形態に係るボルト端子装置を示す断面図。
【図6】この発明の第3の実施形態に係るボルト端子装置を示す断面図。
【符号の説明】
1…ボルト端子装置
2…電槽蓋
3…ブッシング
4…ボルト
5…端子座
6…頭部
7…軸部
9…凹溝
10…極柱挿通孔
11…極柱
14…貫通孔
15…切欠溝
18…ねじ孔
19…凹部
Claims (4)
- 鉛または鉛合金製のブッシングに接続端子としてのボルトを鋳込んでなる鉛蓄電池のボルト端子装置において、
前記ボルトの軸部に、前記ブッシングの材料より硬度の高い材料からなる端子座を嵌着し、この端子座をボルトの頭部の内面に溶接して一体化し、ボルトの頭部および端子座をブッシング内に鋳込み、端子座の一端面をブッシングの外部に露出させてなることを特徴とする鉛蓄電池のボルト端子装置。 - 鉛または鉛合金製のブッシングに接続端子としてボルトを鋳込んでなる鉛蓄電池のボルト端子装置において、
前記ボルトの軸部に、前記ブッシングの材料より硬度の高い材料からなる端子座を螺着し、この端子座を締め付けてボルトの頭部の内面に圧接させて一体化し、ボルトの頭部および端子座をブッシング内に鋳込み、端子座の一端面をブッシングの外部に露出させてなることを特徴とする鉛蓄電池のボルト端子装置。 - 端子座の周面には、ブッシングの材料が食い込む凹部が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の鉛蓄電池のボルト端子装置。
- 端子座の平面形状が非円形形状となっていることを特徴とする請求項1、2または3に記載の鉛蓄電池のボルト端子装置。
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