JP4644419B2 - ソケット式端子を具備した蓄電池の製造法及び蓄電池 - Google Patents

Description

本発明は、ソケット式端子を具備した蓄電池の製造法及び蓄電池に関する。

従来の自動車用その他の蓄電池の正，負極端子には、電槽蓋の外面に露出せしめたポール式端子、スタッドボルト式端子があるが、近年、電池電圧が36Vや42Vなど比較的高い場合には、その正,負極端子をソケット式端子とし、該端子に手が触れたり、ソケット内のタブ端子に外界の異物が当たったりすることを防止し、安全性を確保することが提案されている。
そのソケット式端子は、タブ端子を鋳込む鋳込み成形により作成され、その構造は、外部の負荷プラグを差し込み接続するための開口端を有する合成樹脂製カバー内に負極柱又は正極柱に接続するべきタブ端子を閉塞端壁を貫通し両側から水平に突出する負荷側のプラグのハンドルの両腕を係着するための先端を膨出した係止用軸とからなり、これをこれとは別個に成形により作成した蓄電池の覆い蓋の上面に接着剤やネジ止めで取り付けていた。

上記のソケット式端子を具備した蓄電池の製造は、ソケット式端子と覆い蓋とは夫々各別にインジェクション成形により作製した後、該ソケット式端子を該覆い蓋に接着剤を介し或いはネジ止めで取り付けているので、その取り付け作業が煩わしく、製造能率が悪く、製造コストの増大をもたらし、その上、該ソケット式端子が覆い蓋から部分的に剥離したり、ネジが緩んだりし、強固に固定することが困難で信頼性に欠ける嫌いがある。

本発明は、高能率且つ製造コストを低減すると共に該ソケット式端子と覆い蓋とを一体成形を可能にし、安定堅牢な信頼性の高い蓄電池の製造法を提供するもので、請求項1に記載の通り、覆い蓋と、その上面に正極柱及び負極柱に接続するための外部電力用タブ端子を少なくとも内蔵し、且つ両側に先端が膨出した係止用軸を有するソケット式端子の夫々を一体成形するに当たり、覆い蓋の直上に位置する各ソケット式端子の両側から突出する該係止用軸の一方又は両方を成形するための鋳型を具備した上下方向に割れる割り型を具備した金型を用いると共に成形される覆い蓋に、該係止用軸の一方又は両方の直下に形成した該割り型の下部鋳型脱型用の型抜き孔を利用して該金型により射出成形し、該下部鋳型の脱型跡に形成された型抜き孔を有する覆い蓋の上面に各ソケット式端子が成形された一体成形体を得る一方、電槽蓋として、上面に前記の覆い蓋に形成した型抜き孔を埋めるに適した充填用突起と該突起の外側を囲繞してシール用枠壁とを具備する電槽蓋を成形し、該電槽蓋を電槽の上面に施す前又は後に、該電槽蓋の上面に前記の一体成形体の覆い蓋を重ね合わせ、その四周の対向側壁を互いに気液密に結着するに当たり、該充填用突起を該型抜き孔に該電槽蓋の上面と同じつら位置になるまで充填すると共に、その外側のシール用枠壁を該覆い蓋の裏面に気液密に結着せしめたことを特徴とする。
更に本発明は、請求項1に記載の製造法により製造された蓄電池に存する。

請求項1及び2に係る発明によれば、覆い蓋の成形と両側に突出する先端が膨出した係止用軸を具備したソケット式端子の成形とを一挙に行うことができると共に機械的強度の優れ、且つ該型抜き孔からのガス漏れのない安定堅牢な両部材の一体成形体を得ることができるので、ソケット端子と覆い蓋とをネジ止めや接着剤で機械的に結着した従来の此種蓄電池に比し安定堅牢な蓄電池を高能率且つ安価に製造できる。

図1乃至図4は、本発明実施の1例の自動車用鉛蓄電池Pを示す。該蓄電池Pは、概して鉛蓄電池本体Aと、その上面にヒートシールなどにより気液密に結着した電槽蓋Bと、該電槽蓋Bの上面四周縁にヒートシールなどにより気液密に結着した覆い蓋Cと、該覆い蓋Cの上面に配設され、且つ正,負極柱に接続されたソケット式端子Dとから成る。鉛蓄電池本体Aは、ポリプロピレンなどの合成樹脂製のモノブロック式の直方形の電槽a内を縦横に交叉する多数の区劃壁b,b,…により区劃形成されたセル室c,c,…内に夫々収容された極板群d,d,…全体を各区劃壁ｂを貫通するストラップe,e,…を介しコ字状に直列し、その電槽aの長さ方向の一端の両側のセル室c,c内のストラップにより、上方に正，負極柱PP,NPを植立せしめたものに構成される。fは、電槽aの長さ方向の中心軸線上に配設された多数の放熱用通気筒を示す。
該電槽蓋Bは、電槽aと同じ材質のその上面の四周縁に沿い所定の高さのシール用四周囲壁gを有し、該四周囲壁ｇに囲まれた凹部空間の底面には、前記の蓄電池本体Aの夫々のセル室c,c,…に対応する位置に夫々注液筒h,h,…とその長さ方向の中心軸線上に、蓄電池本体Aの一列に並んだ放熱用通気筒f,f,…に整合する放熱孔I,I,…を形成されており、その一端の両側の隅角部には、該蓄電池本体Aの正,負極柱PP,NPを挿通する孔j,jと整合する孔を有し且つ孔j,jに挿通される正,負極柱PP,NPの上端部とはんだ付けなどで接続される水平基板k,kの先端から直立する正,負延長極柱EPP,ENPとを配設し、その夫々の水平基板k,ｋと正,負延長極柱EPP,ENPとを該シール用四周壁gの隅角部と共に囲繞してL字状のシール用囲壁m,mを具備し、また、必要に応じ、複数個所に温度測定プローブ取付用孔nを配設する。尚、図示しないが、上記の各注液筒hには、ゴム弁が装着される。
該覆い蓋Cは、電槽蓋Bと同じ材質の合成樹脂製の長矩形筺型の成形体から成り、その長さ方向の中央には、電槽蓋Bの放熱孔I,I,…に対応して長孔の放熱孔o,o,…が配設されて居り、その左右には、排気孔p,pが穿設されている。尚、各排気孔pの裏面には、通常、図示しないが、フィルターが取り付けられる。
上記の各ソケット式端子Dは覆い蓋Cと同材質の合成樹脂から成る成形筺体D1と、該筺体D1の閉塞端壁に後端側が鋳込まれ、且つ先端側が該成形筺体D1の中空筒孔D2内に突出する電力用タブ端子Tを少なくとも設けて成り、且つその成形筺体D1の両側壁D1a,D1aから水平に突出する軸D3aとその先端部を膨出した膨出部D3bとから成る図示の例では略T字状の係止用軸D3,D3を配設して成る。その夫々のソケット式端子D,Dは、該覆い蓋Cの上面の例えば、図示のように、その一端の両側の隅角部にその筺体D1の1側壁D1aが、該覆い蓋Cの四周側壁C1の幅方向の一端側壁C1aと同一面位置平面となるように位置し且つその中空筒孔D2の負荷接続用開放口D2aを該覆い蓋Cの幅方向外方に向けた状態に配置し、その夫々のタブ端子T,Tは後端部側を、電槽蓋Bの左右の正,負延長極柱EPP,ENPの上端部と該筺体1の該閉塞端壁から延長する水平基板D1bに形成した貫通孔D1c内においてはんだ付けられて正,負極用のターミナル端子とした。(図6参照)。
図示の例では、その各成形筺体D1は、中空筒孔D2の内部を垂直隔壁D1cにより広幅と狭幅の2つの中空筒孔D21,D22に分け、その広幅の中空筒孔D21内には、電力タブ端子Tを収容し、狭幅の中空筒孔D22には、電圧や温度などの測定用タブ端子tを収容し、負荷接続用開放口D2aは、電力用タブ端子接続用の開放口D2a1と測定用タブ端子t接続用の開放口D2a2に併設した。図示の測定用タブ端子t,tは夫々正,負延長極柱EPP,ENPに接続し電圧測定用端子としたが、電槽蓋Bに温度測定用プローブを取り付けた場合は、これと接続し、温度測定用端子とする。

以上の構成は、従来のソケット式端子を具備した蓄電池の構成と変わりがない。従来の蓄電池では、ソケット式端子Dは、該成形筺体D1の両側壁D1a,D1aから水平に突出する係止用軸D3,D3を有するので、覆い蓋Cと上記の所定位置に配置した正,負極用ソケット式端子D,Dとを一体成形することができず、ソケット式端子Dと覆い蓋Cとを各別に成形する工程と、次いで、該覆い蓋Cの上面に配置した正,負極用ソケット式端子D,Dを夫々接着又はネジ止めにより取り付ける工程を要し、作業が煩わしく、且つ非能率であり、製造コストの増大、機械的強度の信頼性が低いなどの不都合があった。
本発明は、かゝるソケット式端子Dと覆い蓋Cとの一体成形を可能にし、上記従来の不都合を解消すると共に製造が迅速に行うことができると共に安価に且つ機械的強度が増大し、安定堅牢な一体成形体を提供するもので、本発明の一体成形法により図1及び図3(a)に示す。覆い蓋Cとその上面に配置、配向した2つの正,負極用ソケット式端子D,Dとの一体成形体1を製造するには、成形する予定の夫々のソケット式端子D,Dの筺体D１から両側に突出する係止用軸D3,D3のうち、その一方が内側に突出し、成形する予定の覆い蓋Cの上面の上方に位置する一体成形体を製造するには、一方の係止用軸D3の直下には、ソケット式端子D及び覆い蓋Cとを成形する金型としてその一部を上方に突出させてその上面に該係止用軸D3を成形するためのキャビティの下半分を刻成した鋳型と、その上方の該キャビティの上半部の上部鋳型とを刻成した上下割型を具備した金型に構成し、これを用い、射出成形により、図1に示す一体成形体1を作製することができる。
而して、本発明によれば、該一体成形体1は、その覆い蓋Cには、その両側に成形されたソケット式端子D,Dの内側に突出する係止用軸D3の直下には、夫々前記の下部鋳型を脱型した跡に型抜き孔2,2が形成されることになる。
尚、左右のソケット式端子D,Dは、その各筺体D1の下面から突出する両側の足部D1d,D1dを介して、該覆い蓋Cの上面に一体成形されるようにし、その各筺体D1の下面と該覆い蓋Cの上面との間に、図2に示すように、後記する負荷接続用のプラグが差し込まれ嵌合を可能にするスペースSを形成しておくことが好ましい。

而して、本発明によれば、上記の一体成形体1の製造に伴い、その左右の該型抜き孔2,2を有する覆い蓋Cの外観上の体裁を良くすると共に、該一体成形体1を該電槽蓋Bに施した状態において、該型抜き孔2,2より電槽蓋B内のガスが外部に排出しないように、電槽蓋Bを次のように成形しておく。即ち、その成形時に、その上面に覆い蓋Cを施した際に、その型抜き孔2,2内を充填し且つ充填したときその上面が該覆い蓋Cの上面と同じつら位置になる高さを有し且つ型抜き孔2,2と同一の面形状の充填用突起3,3を予め成形しておくと同時に、該充填用突起3,3の外周を囲み該シール用四周壁gと連接するシール用枠壁4,4を成形しておく。
かくして、該電槽蓋Bを蓄電池本体Aの電槽aに常法により気液密に施した後、或いは前に、その上面に該覆い蓋Cをその型抜き孔2,2に該充填用突起3,3を嵌合した状態で施し且つヒートシールなどでその対向する四周囲壁を気液密にシール結着すると同時に、図2に明示のように、該覆い蓋Cの裏面と該シール用枠壁4,4の上端をシール結着するときは、該覆い蓋Cは、上面平坦な外観上体裁が良い覆い蓋となると共に、該型抜き孔2,2からのガス漏出のない良好な蓄電池が得られる。
このように蓄電池を組み立てた後、夫々の左右のソケット端子D,Dのタブ端子T,Tは、その後端側を夫々図6に明示するように、夫々のソケット筺体D1,D1の水平き板C1bに形成した貫通孔D1c,(D1c)内において、正,負延長極柱EPP,ENPの上端部とはんだ付けして接続し、夫々の該タブ端子T,(T)を正極ターミナル端子(及び負極ターミナル端子)とし、その接続部の上方の夫々の貫通孔D1c,(D1c)内にエポキシ樹脂などの封口剤qを充填し封口する。

図1乃至図4に示す実施例における該一体成形体1の該型抜き孔2,2は、該覆い蓋Cの長さ方向の1側端壁C1bにその一端を開放された切り欠き型の形状に形成したが、これに代え、図7に示す他の実施例の蓄電池PAのように、その一体成形体1Aの型抜き孔は、該覆い蓋Cの四周辺が閉じられたくり抜き型の型抜き孔2′,2′に形成してもよい。この場合、該電槽蓋Bに成形される該充填用突起は、図示のように該くり抜き型の2′,2′を充填するに適した四角形の充填用突起3′,3′とし、該充填用突起3′,3′の夫々の外側には、図示しないが、シール用枠壁を成形されていることは勿論である。
また、該係止用軸D3を成形する下部割り型脱型用の型抜き孔の横断面形状は、型抜き孔2,2又は2′,2′の形状は四角形に限らず、円形その他の所望の形状を採用でき、これに対応する型抜き孔の形状とすることができる。

図5及び図6は、図1の実施例の蓄電池の正,負極用ソケット式端子D,Dに夫々負荷側プラグR,Rを差し込んで接続した使用状態を示す。
各負荷側プラグRの基本的構成は、ソケット式端子Dの筺体D1に嵌着するに適した合成樹脂体から成る電気絶縁性のプラグ筺体R1とその筺体R1内の筒状中空孔R2内に、ソケット式端子Dの電力用タブ端子Tに弾性的に圧接する電力用プラグ端子T′を有するものに構成され、そのプラグ筺体R1の両側に回動自在のハンドルR3が取り付けられており、該ハンドルR3の両側には、該ソケット式端子Dの筺体D1の両側に突出する係止用軸D3に係着自在の係止用凹欠き部R41,R41を形成された腕R4,R4を有する。図示の例では、該プラグ筺体R1は、実施例のソケット式端子Dに対応するように、該筺体R1内の筒状中空孔R2a内には、電力用タブ端子Tと接続すべき弾性圧接されるプラグ端子T′と測定用タブ端子Tと接続すべき弾性圧接されるプラグ端子t′を併設した。R5は、該筺体2の底壁には、ソケット式端子Dの底面から突出する足部D1d,D1dに嵌合される長孔を示す。
かくして、該負荷側プラグR,Rを夫々ソケット式端子D,Dに差し込み、その電力用プラグ端子T′,T′と測定用プラグ端子t′,t′とを対向するソケット式端子D,D内の電力用タブ端子T,T及び測定用タブ端子t,tに接続すると共に、そのハンドルR3の両腕R4,R4を倒し、その係止用凹欠き部R41,R41で該ソケット式端子D,Dの夫々の両側に突出する係止用軸D3,D3の軸D3a,D3aに係合させ、係止用軸D3,D3の膨出部D3b,D3bと筺体D1の両側壁D1a,D1aとで、該腕R4,R4を挟持し、係止状態を確保し、これにより該ソケット式端子D,Dに対する該負荷側プラグR,Rの安定した差し込み接続状態を確保できる。

図8は、本発明の更に他の実施例の蓄電池PBの斜視図を示す。この蓄電池PBでは、その一体成形体1Bは、その覆い蓋Cの一端の両側の隅角部に夫々ソケット式端子D,Dを配置した点は、先の実施例と同じであるが、その筺体D1,D1の負荷接続用開放口D2,D2が該覆い蓋Cの長さ方向外方に向けた配向状態とした点で異なる。従って、夫々のD1,D1から両側に夫々突出する係止用軸D3,D3のうち、その夫々の筺体D1,D1の一方の係止用軸D3,D3が覆い蓋Cの上方において互いに対向した状態に配向されており、その夫々の直下に抜き型の型抜き孔2′,2′が形成されており、夫々の型抜き孔2′,2′は該電槽蓋Ｂに成形された充填用突起3′,3′で充填されている形式の一体成形体1Bを具備した本発明の蓄電池である。
尚、図示しないが、該電槽蓋口には、該充填用突起3′,3′を囲繞するシール用枠壁が成形されていることは言うまでもない。
この構成の蓄電池の正,負延長極柱EPP,ENPの位置は、図示しないが、先の実施例とは当然異なることは言うまでもない。

図9は、本発明の更に他の実施例の蓄電池PCを示す。該蓄電池PCは、その左右のソケット式端子D,Dを該覆う蓋Cの幅方向の1側に偏し且つその四周側壁C1の長さ方向の1側壁1Cbの中央部から左右に等距離に位置し、且つその夫々の負荷接続用開放口D2aがその幅方向外方に向けた、従って、その各ソケット式端子Dの夫々の両側の係止用軸D3,D3が覆い蓋Cの上方に位置した配向状態として該覆い蓋Cと一体成形された一体成形体1Cを具備した蓄電池である。而して、左右の各ソケット式端子Dの両側に突出する係止用軸D3,D3の直下には、抜き型式の型抜き孔2′,2′が成形時に形成され、その夫々の型抜き孔2′,2′は、電槽蓋Bに成形された充填用突起3′,3′が充填されて蓄電池が組み立てられている。尚、該電槽蓋bには、これらの充填用突起3′,3′,…を夫々囲むシール用枠壁が形成されていることは言うまでもない。

尚、図示しないが、更に他の実施例の電池として、2つのソケット式端子は、覆い蓋Cの4角の対角線上に配置し、対向する長さ方向の両側縁の夫々の中央部に位置して配置し、或いは対向する幅方向の両側縁の夫々の中央部に対向して配置するなど所望に選択でき、その配向も任意であり、一方、係止用軸D3直下に形成されるべき型抜き孔も場所により切り抜き型、くり抜き型を選択できる。

尚また、係止用軸D3の膨出部D3bの形状は、図1〜図9に示す形状に限定されず、負荷側プラグのハンドルR3の両腕R4,R4が振動などにより左右動し離脱することを防止する係止部として作用すれば足り、円形その他その膨出形状は任意である。

本発明の実施の1例の蓄電池の斜視図。 図1のII-II線裁断面図。 図1の蓄電池の分解斜視図であり、図3(a)は覆い蓋の斜視図、図3(b)は電槽蓋の斜視図、図3(c)は電池本体を組み込んだ電槽の斜視図。 図1の蓄電池の要部を図１とは反対方向から見た斜視図。 図1の蓄電池のソケット端子に負荷側プラグを差し込んだ使用状態の斜視図。 図5のVI-VI線裁断面図。 本発明の変形例の蓄電池の斜視図。 本発明の更に他の実施例の蓄電池の斜視図。 本発明の更に他の実施例の蓄電池の斜視図。

P,PA,PB,PC 本発明の蓄電池
A 蓄電池本体
B 電槽蓋
C 覆い蓋
D ソケット式端子
1,1A,1B,1C 一体成形体
2,2′ 型抜き型
3,3′ 充填用突起
4 シール用枠壁

Claims (2)

1. 覆い蓋と、その上面に正極柱及び負極柱に接続するための外部電力用タブ端子を少なくとも内蔵し、且つ両側に先端が膨出した係止用軸を有するソケット式端子の夫々を一体成形するに当たり、覆い蓋の直上に位置する各ソケット式端子の両側から突出する該係止用軸の一方又は両方を成形するための鋳型を具備した上下方向に割れる割り型を具備した金型を用いると共に成形される覆い蓋に、該係止用軸の一方又は両方の直下に形成した該割り型の下部鋳型脱型用の型抜き孔を利用して該金型により射出成形し、該下部鋳型の脱型跡に形成された型抜き孔を有する覆い蓋の上面に各ソケット式端子が成形された一体成形体を得る一方、電槽蓋として、上面に前記の覆い蓋に形成した型抜き孔を埋めるに適した充填用突起と該突起の外側を囲繞してシール用枠壁とを具備する電槽蓋を成形し、該電槽蓋を電槽の上面に施す前又は後に、該電槽蓋の上面に前記の一体成形体の覆い蓋を重ね合わせ、その四周の対向側壁を互いに気液密に結着するに当たり、該充填用突起を該型抜き孔に該電槽蓋の上面と同じつら位置になるまで充填すると共に、その外側のシール用枠壁を該覆い蓋の裏面に気液密に結着せしめたことを特徴とする蓄電池の製造法。
2. 請求項1に記載の製造法により製造された蓄電池。

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