JP4030618B2

JP4030618B2 - 展伸メッシュシートの製造方法

Info

Publication number: JP4030618B2
Application number: JP02382997A
Authority: JP
Inventors: 英生峯; 寛之小林; 昭稲野辺; 靖之吉原
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-02-06
Filing date: 1997-02-06
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2017-02-06
Also published as: JPH10223232A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば鉛蓄電池の電極板の芯材などに用いられる展伸メッシュシート（ラス網）の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の展伸メッシュシートは、図１１に示すように、線状の四つの格子骨１で囲まれたほぼ菱形網目形状の格子体５が、両側の枠骨部３の間に千鳥状の配置となった結節部２により結節されてなる格子縞形状を有している。このような展伸メッシュシートは、特開昭55-61332号公報および特開昭56-7357 号公報にそれぞれ記載されているような製造装置により製造されることが知られており、この製造装置は図１０に示すような構成になっている。
【０００３】
すなわち、帯状の金属シート４がその長手方向に移送されながら一対の加工ロール７，８が組み合わされてなる網目加工機に給送される。加工ロール７，８は、山状の凸部９と逃げ部（図示せず）とが周縁部に所定ピッチで配設されてなる円板状カッター１０をスペーサ（図示せず）を介在して所定間隔で複数枚重ね合わせた構成になっており、両加工ロール７，８は、それらの凸部９を齟齬状に噛み合わせて対設されている。金属シート４が両加工ロール７，８間を通過するときに、両加工ロール７，８における逃げ部を除く両側縁部に形成された刃部（図示せず）により複数条のスリット１１が金属シート４の長手方向に断続的に形成される。金属シート４の幅方向に隣接するスリット１１，１１の間が前記格子骨１となり、且つ金属シート４の長手方向に隣接するスリット１１，１１の間が前記結節部２となる。
【０００４】
また、金属シート４には、上記のスリット１１の切り込み加工と同時に厚み方向に凹凸加工が施される。すなわち、金属シート４の幅方向に隣接する格子骨１は、凸部９によって金属シート４面に対してほぼ垂直な方向で互いに逆向きの湾曲条に張り出し成形される。このようにスリット１１の切り込み加工と厚み方向の凹凸加工が施された金属シート４は、網目加工機の次工程において幅方向に拡張され、スリット１１はその幅寸法が大となるよう変形されることにより、図１１に示したようなエキスパンドメタル状の展伸メッシュシートが得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の製造装置により製造される展伸メイッシュシートは、切り込み加工と凹凸加工を行う円板状カッター１０，１０がその円周上に同一形状の凸部９が等間隔で配設された形状になっているため、金属シート４に全て同一形状の凹凸が形成されて、後工程において幅方向に拡張されることにより形成される菱形形状の格子体５が、図１１に示すように、全て同一形状となる。したがって、上記の連続的に製造される展伸メッシュシートを幅方向の切断線に沿って切断して所定長さとする場合、いずれの箇所を幅方向に切断しても、菱形形状の格子体５の一部分が切断されて、図１１に明示するように、切断端部に格子体５の開放部１２が形成されてしまう。すなわち、加工済みの金属シート４を所定の長さに切断して得られる展伸メッシュシートには、その両端部に線状の格子骨１の切断部による複数の尖ったエッジが露呈してしまい、取扱いに注意を要する欠点がある。
【０００６】
また、図１１および図１２に示すように、一方の枠骨部３に集電部１３を設けて、例えば鉛蓄電池用の電極板の芯材として用いる場合、端面に沿った菱形網目の格子体５に充填されたペースト状活物質１４は開放部１２から脱落してしまうので、蓄電池の寿命を短縮させる結果を招く。さらに、蓄電池の使用時には、端面に沿った菱形網目の格子体５に充填されているペースト状活物質１４が化学変化により展伸メッシュシートの外側ヘ成長して他の電極に接触し、電極間を短絡させる。これによっても蓄電池の寿命がさらに短縮される。
【０００７】
そこで本発明は、上述の問題点を解消するために、両端部の格子体が閉じた形状の展伸メッシュシートを製造できる製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の展伸メッシュシートの製造方法は、帯状の金属シートを長手方向に移送しながら、前記金属シートの長手方向に所定長さの通常スリットと前記所定長さより短い小スリットとで構成される複数条のスリットを断続的に且つ千鳥状の配置で形成するとともに、前記金属シートの厚み方向に凹凸加工を行う第１の工程と、前記金属シートをその幅方向に拡張することにより格子縞形状とする第２の工程と、格子縞形状となった前記金属シートをその幅方向の切断線に沿って切断して所定の長さにする第３の工程とを有する展伸メッシュシートの製造方法において、前記第１の工程において、複数の円板状カッターを備えた１対の加工ロールの間に前記金属シートを通過させることにより、前記金属シートにおける前記第３の工程で切断される前記切断線に位置するスリットを小スリットとし、前記切断線を挟んで長手方向の両側に近接して位置するスリットを前記切断線に位置する小スリットよりも長い小スリットとするとともに、その他の部分に位置するスリットを通常スリットとして、複数条の前記通常スリットおよび前記小スリットを互いに断続的に且つ千鳥状の配置で形成し、且つ、前記厚み方向の凹凸加工により、前記通常スリットと前記通常スリットまたは前記小スリットが幅方向に隣り合う間の部分に前記金属シートから張出す大きな湾曲膨出部を形成するとともに、前記小スリット同士が幅方向に隣り合う間の部分に前記金属シートから張出す小さな湾曲膨出部を形成し、前記第２の工程において、前記金属シートをその幅方向に拡張することにより、前記小スリットおよび小さな湾曲膨出部を形成した箇所に形成される前記格子縞形状を、菱形を幅方向に細長く延ばした形状の複数の特定格子体が幅方向に直線状に連結するとともに、その長手方向の両側に三角形状の複数の変形格子体が幅方向に配列された形状とし、前記第３の工程において、前記複数の特定格子体における長手方向の各中央部を通る幅方向の前記切断線に沿って前記金属シートを切断することを特徴とするものである。
【０００９】
この展伸メッシュシートの製造方法では、切断すべき箇所を、菱形を幅方向に細長く延ばした形状の複数の特定格子体が幅方向に直線状に連結した形状として、それら特定格子体の各々の中央部を通る幅方向の切断線に沿って切断する簡単な工程により、直線状に連結した複数の格子骨で両端部を縁取りした形状の展伸メッシュシートを得ることができる。そして、このようにして得られた展伸メッシュシートは、両端部が各変形格子体における各々一つの格子骨で縁取られて尖ったエッジが存在しないので、取扱いの容易なものとなる。また、電極板の芯材として用いる場合には、両端部に従来の進展メッシュシートのような開放部が存在しないので、両端部に位置する変形格子体内の活物質が脱落することがなく、且つそれらの活物質が蓄電池の使用中に芯材の外側へ成長して他の電極に接触して短絡するといった事態が生じることがなく、蓄電池の信頼性が向上して所期の寿命を確保できる。
【００１２】
さらに、上記の展伸メッシュシートの製造方法において、前記第１の工程において前記金属シートに凹凸加工を行う前記複数の円板状カッターの周端部には、山形状をなす複数の凸部が円周方向に一定のピッチで配設され、その円周方向の一部区間に、前記凸部より小さな山形状をなす２つの小凸部が前記凸部間の所定のピッチよりも短い間隔でそれぞれ隣り合う前記凸部との間に設けられるとともに、それぞれの凸部および小凸部の山形状の両側縁部に前記金属シートに切り込み加工を行う刃部が備えられ、前記１対の加工ローラを回転させ、１対の円板状カッターの双方を噛み合わせることにより、前記凸部および前記小凸部が凹凸加工によりそれぞれ前記大きな湾曲膨出部および前記小さな湾曲膨出部を形成するとともに、前記刃部が切り込み加工により前記通常スリットおよび前記小スリットを形成することが望ましい。
【００１３】
このようにすれば、円板状カッターの円周の一部分に、凸部よりも小さな山形状となった２つの小凸部を所定ピッチでそれぞれ形成しただけの簡単な構成により、直線状に連結した複数の格子骨で両端部を縁取りした形状の展伸メッシュシートを製造することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図９は本発明の一実施の形態に係る展伸メッシュシートを示す平面図で、この実施の形態では、鉛蓄電池用電極板の芯材に適用するものを例示してある。この芯材としての展伸メッシュシートは、線状の四つの格子骨１で囲まれたほぼ菱形形状の格子体５が、両側の枠骨部３の間に千鳥状の配置となった結節部２により結節されてなる格子縞形状を有しているのは図１１の既存のものと同様である。
【００１５】
この展伸メッシュシートが既存のものと異なるのは、三つの格子骨１で囲まれたほぼ三角形状の複数の変形格子体１８が、両端部（図の左右端）において幅方向にそれぞれ一列に連接されて、これら変形格子体１８における端部に位置する一つの各格子骨１ａが幅方向に沿ってほぼ直線状に連結成形されている形状のみである。すなわち、この展伸メッシュシートは、両端部が直線状に連結された上記の各格子骨１ａで縁取られた形状になっており、既存の展伸メッシュシートにおける開放部１２が存在しない。
【００１６】
図９の展伸メッシュシートは鉛蓄電池用電極板の芯材として用いるものを例示してあり、一方の枠骨部３から集電部１３が一体に突設された形状になっている。この展伸メッシュシートの格子体５，１８に活物質を充填して構成した電極板は、従来の展伸メッシュシートのような開放部が存在しないので、両端部に位置する変形格子体１８内の活物質が脱落することがなく、且つそれらの活物質が蓄電池の使用中に芯材の外側へ成長して他の電極に接触して短絡するといった事態が生じない。それにより、蓄電池の信頼性が向上して所期の寿命を確保できる。
【００１７】
また、両端部は、各変形格子体１８における各々の外側に位置する格子骨１ａでほぼ直線状に縁取られて、従来の展伸メッシュシートのような尖ったエッジが存在しないので、取扱いの容易なものとなる。
【００１８】
次に、上記のような展伸メッシュシートを得ることのできる製造手段について説明する。図１は展伸メッシュシートの製造装置のほぼ全体構成を示す斜視図である。同図において、コイラー２０に巻き取られた帯状の金属シート４はコイラー２０により自動的に引き出されて、網目加工機２１に導入される。この網目加工機２１の導入箇所には、導入されてくる金属シート４の幅方向に対する位置規制を行うために、金属シート４の幅に対応する間隔に設定された左右２枚の鍔部２４を有する自在回転ローラ２７が設けられている。それにより、金属シート４は、幅方向に対する位置規制を受けて、網目加工機２１に対し正確に位置決めされて送給される。金属シート４は、網目加工機２１を構成する上下一対の加工ロール２８の間を通過することにより、自体の厚み方向に凹凸が加工されると同時に切り込みが与えられる。この金属シート４を凹凸に変形させながら切り込みを与える手段については詳しく後述する。
【００１９】
上記の網目加工機２１により凹凸をつけられ、且つ切り込みを設けられた帯状の金属シート４は、ターレット形伸張機２２により幅方向に連続して引き伸ばされることにより、切り込み部分に上述の菱形形状の格子体５が形成されて、格子縞形状に形成されていく。さらに、格子体縞形状に形成された金属シート４は、プレス機２３を構成する上下一対のプレスローラ２９，２９の間を通過することにより、網目加工および拡張加工時に生じた歪み、変形、曲がりや加工バリを平坦に修正し、帯状の連続したエキスパンドメタルシート３０が得られる。このエキスパンドメタルシート３０の後述する所定の箇所を切断装置（図示せず）により幅方向の切断線に沿って剪断して所定長さにすると、図９に図示した本発明の展伸メッシュシートが得られる。なお、切断装置は周知の一般的な機構のものを使用できるので、図示を省略してある。
【００２０】
図２は網目加工機２１の拡大側面図、図３は網目加工機２１の拡大正面図、図４は一対の加工ロール２８，２８により金属シート４に凹凸加工と切り込み加工とを同時に施す状態を部分的に示す縦断正面図、図５は図４のＡ−Ａ線断面図をそれぞれ示す。網目加工機２１を構成する上下一対の加工ロール２８，２８は、図３に明示するように、円板状カッター３１と、この円板状カッター３１と同一の厚みを有し、且つ円板状カッター３１よりも径の小さい円板状のスペーサ３２とを交互に重ね合わせて回転軸３３に套嵌した構成になっている。したがって、円板状カッター３１はスペーサ３２の厚み、つまり自体の厚みに相当する一定間隔で重ね合わされている。
【００２１】
上記円板状カッター３１は、図２に示すように、線状の格子骨１を設けるための山状の凸部３４と、結節部２を設けるための逃がし部３７とが周端部に所定ピッチで形成されている。逃がし部３７は、隣接する凸部３４，３４間の平坦部における一側に凹溝状に形成され、その溝底面は、図４に示すように、円板状カッター３１に対して傾斜面３８になっている。この逃がし部３８は円板状カッター３１の周縁部の左右両側に周方向において交互に設けられている。また、前記凸部３４の両側縁部および平坦部の前記逃がし部３７が設けられていない側の縁部には、金属シート４を剪断するための刃部３９が形成されている。すなわち、刃部３９は、円板状カッター３１の両側縁部における逃がし部３７を除く全ての箇所に形成されている。
【００２２】
各加工ロール２８において、円板状カッター３１は、各凸部３４が回転軸３３と平行な線上に位置し、且つ逃がし部３７が隣接する円板状カッター３１，３１間で対向するよう配置されている。両加工ロール２８は、各々の逃がし部３７が両回転中心を結ぶ線上に位置するとき、図４に示すように、一方の加工ロール２８の円板状カッター３１の刃部３９が他方の加工ロール２８の円板状カッター３１の刃部３９と係合して両者間で金属シート４を剪断できるように対向配置されている。また、両加工ロール２８，２８は、図２の矢印方向に同期回転されて、それらの噛み合い力により金属シート４を等ピッチで移送させながら金属シート４に切り込み加工と凹凸加工とを同時に順次施していく。
【００２３】
なお、この製造装置の装置本体には、図４に示すように、金属シート４の剪断された部位を隣接する円板状カッター３１，３１間に嵌まり込んだ状態から加工ロール２８の回転に応じて強制的に剥離させるため、櫛歯状のストリッパ４０を各スペーサ３２に対応させ、且つスペーサ３２や円板状カッター３１に対し非接触状態で配設されている。
【００２４】
次に、上記実施の形態の要旨とする構成について説明する。図２の要部の拡大図である図６（ａ）に示すように、円板状カッター３１には、その円周上の一部に、凸部３４の山形状よりも小さい山形状の２個の小凸部４１が凸部３４よりも小さなピッチで配設されている。この小凸部４１はターレット伸張機２２により金属シート４が幅方向に拡張される長さに対応した山形状に設定される。両円板状カッター３１，３１は、各々の小凸部４１の縁部の刃部３９により金属シート４を剪断できるよう位置決めして対向配置されている。これに対し、従来の製造装置における円板状カッター３１では、図１０に示したように、その円周上に同一形状の凸部が所定ピッチで配設されているだけである。
【００２５】
上記の構成となった網目加工機２１では、両加工ロール２８，２８間に送り込まれた金属シート４が、凸部３４の両側縁部および平坦部の逃がし部３７が設けられていない側の縁部にそれぞれ形成された刃部３９で剪断されることにより、図６（ｂ）に示すように、複数条のスリット１１が金属シート４の長手方向に断続的に、且つ千鳥状に同時形成される。また、金属シート４が小凸部４１に対向したときには、小凸部４１の両側縁部および平坦部の逃がし部３７が設けられていない側の縁部にそれぞれ形成された刃部３９で金属シート４が剪断されることにより、スリット１１よりも長さの短い所定数の小スリット４２が、金属シート４の長手方向に断続的に、且つ千鳥状に同時形成される。
【００２６】
また、金属シート４の幅方向で隣接する各スリット１１，４２間の部分には、凸部３４および小凸部４１による張出し成形により湾曲膨出部４４，４３が形成される。この湾曲膨出部４４，４３は、金属シート４の幅方向において表裏両方向に交互に凸状に突出する配置に塑性変形され、この湾曲膨出部４４，４３が次工程において伸張されたときに格子骨１となる。スリット１１および小スリット４２は、図４および図５に示すように、対向する逃がし部３７，３７間においてその配設ピッチごとに断続化して形成されており、金属シート４の長さ方向における各スリット１１，４２の間の平坦部が、次工程において伸張されたときに結節部２となる。図６（ｃ）に示すように、小凸部４１により形成された湾曲膨出部４３は、凸部３４により形成された湾曲膨出部４４よりも小さな山形状になっている。
【００２７】
次に、金属シート４は、図７に示すターレット形伸張機２２の左右前後に配設された計４個の引っ張り円板回転体４７により幅方向に連続的に引き伸ばされることにより、菱形形状の格子体５が形作られる。ここで、図８に示すように、小凸部４１により形成された小さな湾曲膨出部４３が拡張されることによって、菱形を幅方向に細長く延ばした形状の複数の特定格子体１７が幅方向にほぼ直線状に連結した形状に形成されるとともに、これら特定格子体１７の両側には、スリット１１と小スリット４２とによりほぼ三角形状の変形格子体１８が形成される。切断装置では、上記特定格子体１７の中央部を通る幅方向（図の上下方向）の切断線１９に沿って切断される。それにより、図９に示した展伸メッシュシートを得ることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように-本発明の展伸メッシュシートの製造方法によれば、切断すべき箇所を、菱形を幅方向に細長く延ばした形状の複数の特定格子体が幅方向に直線状に連結した形状として、それら特定格子体の各々の中央部を通る幅方向の切断線に沿って切断するようにしたので、極めて簡単な工程により、直線状に連結した複数の格子骨で両端部を縁取りした形状の展伸メッシュシートを製造することができる。そして、展伸メッシュシートの両端部を、直線状に連結成形した複数の格子骨で縁取りした形状としたので、両端部に格子骨を切断により尖ったエッジが存在しなく、取扱いの容易なものとなる。また、電極板の芯材として用いる場合には、両端部に従来の展伸メッシュシートのような開放部が存在しないので、両端部に位置する変形格子体内の活物質が脱落することがなく、且つそれらの活物質が蓄電池の使用中に芯材の外側へ成長して他の電極に接触して短絡するといった事態が生じることがなく、蓄電池の信頼性が向上して所期の寿命を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る展伸メッシュシートの製造装置を示す斜視図。
【図２】同上装置における網目加工機の拡大側面図
【図３】同上網目加工機の拡大正面図。
【図４】同上網目加工機により金属シートに凹凸加工と切り込み加工とを同時に施す状態を部分的に示す縦断正面図。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図。
【図６】（ａ）は図２の要部の拡大図、（ｂ）は（ａ）の部分により切り込みが形成された金属シートの平面図、（ｃ）は（ｂ）の側面図。
【図７】展伸メッシュシートの製造装置における伸張機を示す平面図。
【図８】同上製造装置により製造されたエキスパンドメタルシートの平面図。
【図９】同上のエキスパンドメタルシートを切断して得られた本発明の一実施の形態に係る展伸メッシュシートを示す平面図。
【図１０】従来の展伸メッシュシートの製造装置の一部の側面図。
【図１１】同上製造装置により製造された展伸メッシュシートを示す平面図。
【図１２】同上展伸メッシュシートを用いて構成した鉛蓄電池用電極板を示す平面図。
【符号の説明】
１格子骨
２結節部
５格子体
４金属シート
１１スリット
１７特定格子体
１８変形格子体
１９切断線
２１網目加工機
２２伸張機
２８加工ロール
３１円板状カッター
３４凸部
３７逃がし部
３９刃部
４１小凸部
４２小スリット
４３，４４湾曲膨出部（凹凸）

Claims

帯状の金属シートを長手方向に移送しながら、前記金属シートの長手方向に所定長さの通常スリットと前記所定長さより短い小スリットとで構成される複数条のスリットを断続的に且つ千鳥状の配置で形成するとともに、前記金属シートの厚み方向に凹凸加工を行う第１の工程と、前記金属シートをその幅方向に拡張することにより格子縞形状とする第２の工程と、格子縞形状となった前記金属シートをその幅方向の切断線に沿って切断して所定の長さにする第３の工程とを有する展伸メッシュシートの製造方法において、
前記第１の工程において、複数の円板状カッターを備えた１対の加工ロールの間に前記金属シートを通過させることにより、前記金属シートにおける前記第３の工程で切断される前記切断線に位置するスリットを小スリットとし、前記切断線を挟んで長手方向の両側に近接して位置するスリットを前記切断線に位置する小スリットよりも長い小スリットとするとともに、その他の部分に位置するスリットを通常スリットとして、複数条の前記通常スリットおよび前記小スリットを互いに断続的に且つ千鳥状の配置で形成し、且つ、前記厚み方向の凹凸加工により、前記通常スリットと前記通常スリットまたは前記小スリットが幅方向に隣り合う間の部分に前記金属シートから張出す大きな湾曲膨出部を形成するとともに、前記小スリット同士が幅方向に隣り合う間の部分に前記金属シートから張出す小さな湾曲膨出部を形成し、
前記第２の工程において、前記金属シートをその幅方向に拡張することにより、前記小スリットおよび小さな湾曲膨出部を形成した箇所に形成される前記格子縞形状を、菱形を幅方向に細長く延ばした形状の複数の特定格子体が幅方向に直線状に連結するとともに、その長手方向の両側に三角形状の複数の変形格子体が幅方向に配列された形状とし、
前記第３の工程において、前記複数の特定格子体における長手方向の各中央部を通る幅方向の前記切断線に沿って前記金属シートを切断することを特徴とする展伸メッシュシートの製造方法。
前記第１の工程において前記金属シートに凹凸加工を行う前記複数の円板状カッターの周端部には、山形状をなす複数の凸部が円周方向に一定のピッチで配設され、その円周方向の一部区間に、前記凸部より小さな山形状をなす２つの小凸部が前記凸部間の所定のピッチよりも短い間隔でそれぞれ隣り合う前記凸部との間に設けられるとともに、それぞれの凸部および小凸部の山形状の両側縁部に前記金属シートに切り込み加工を行う刃部が備えられ、
前記１対の加工ローラを回転させ、１対の円板状カッターの双方を噛み合わせることにより、前記凸部および前記小凸部が凹凸加工によりそれぞれ前記大きな湾曲膨出部および前記小さな湾曲膨出部を形成するとともに、前記刃部が切り込み加工により前記通常スリットおよび前記小スリットを形成することを特徴とする請求項１に記載の展伸メッシュシートの製造方法。