JP5050490B2

JP5050490B2 - 把手付蓄電池の製造方法

Info

Publication number: JP5050490B2
Application number: JP2006298947A
Authority: JP
Inventors: 長谷川　　隆
Original assignee: GS Yuasa International Ltd
Current assignee: GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2026-11-02
Also published as: JP2008117601A

Description

本発明は、持ち運びのための把手を備えた把手付蓄電池の製造方法に関するものである。

自動車用等の鉛蓄電池１は、図３に示すように、持ち運びを容易にするための帯状の把手２を装着する場合がある（例えば、特許文献１〜３参照。）。この把手２は、図４に示すように、帯状の樹脂繊維の編織物からなる把手帯体２１の左右両端部に一体成形された把手係止片２２、２２を、鉛蓄電池１の蓋板１１の左右両端部に形成された把手装着部１２、１２にそれぞれ係止することにより、着脱自在に装着される。各把手係止片２２は、把手帯体２１の端部の周囲を覆うように形成され、把手２の装着時に把手装着部１２の凹部に嵌入する嵌入部２２ａと、この嵌入部２２ａが凹部に嵌入したときに把手装着部１２の上方に配置される補強部２２ｂとからなる。なお、この把手係止片２２は、嵌入部２２ａだけで構成されていたとしても、把手装着部１２の凹部に嵌入することにより係止は可能であるが、この把手装着部１２を嵌入部２２ａと補強部２２ｂとで挟むように係止することにより、質量の重い鉛蓄電池１の荷重をより確実に支えることができるようになる。

上記把手２の各把手係止片２２は、図５に示すような成形金型３、４を用いて、樹脂のインサート成形によって、把手帯体２１の端部に一体成形される。成形金型３、４は、上金型３と下金型４とからなり、上金型３はさらに複数の金型に分割されるようになっている。把手帯体２１は、これら上金型３と下金型４との間に挟持される。樹脂は、上金型３の注入口３ａから注入されて、上金型３と下金型４の凹状の金型内面によって形成される空間Ａ、Ｂに充填される。すると、図６に示すように、把手帯体２１の端部の周囲を覆うように嵌入部２２ａが形成されると共に、この上方に補強部２２ｂが形成され、これによって把手係止片２２が把手帯体２１の端部に一体成形される。

ところが、上記一体成形の際に上金型３の注入口３ａから注入された樹脂は、まず図５の矢印Ｃに示すように、上金型３の凹状の金型内部の空間Ａに充填されるので、上金型３と下金型４との間に挟持された把手帯体２１の上側の表面がこの樹脂に上方から押圧されて下方に撓むことになる。従って、樹脂が下金型４の凹状の金型内部の空間Ｂに充填されるときには、既に把手帯体２１が下方に撓んでいるので、この空間Ｂが狭まり十分な量の樹脂が充填されなくなる。

このため、従来の製造方法では、図７に下方から示すように、把手係止片２２の嵌入部２２ａにおける把手帯体２１よりも下側の部分に樹脂未充填部２２ｃが生じて成形不良が発生することがあるという問題が生じていた。把手２の把手係止片２２にこのような成形不良が発生すると、嵌入部２２ａを把手装着部１２に係止した状態で把手帯体２１を引っ張ったときの引っ張り破壊強度が低下することになる。
特開２００５−５１５６号公報特開２００５−２０９４０９号公報特開２００５−２１６６５５号公報

本発明は、把手の把手帯体に把手係止片を一体成形する際に成形金型の支持体で把手帯体を支持することにより、把手係止片の成形不良を防止することができる把手付蓄電池の製造方法を提供しようとするものである。

請求項１の発明は、蓄電池に形成された把手装着部に、編織物からなる把手帯体の端部に一体成形された把手係止片を係止することにより装着される把手を備えた蓄電池の製造方法において、２つ以上の成形金型の間に把手帯体の端部を挟持すると共に、少なくとも１つの成形金型の金型内面から突設した支持体によって把手帯体を支持した状態で、これらの成形金型の間に樹脂を充填することにより把手係止片を把手帯体に一体成形することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、成形金型の間で挟持された把手帯体が支持体の先端によって支持された状態で樹脂の充填が行われるので、この樹脂が把手帯体の表裏いずれの側にも十分に周り込み、確実な樹脂成形を行うことができるようになる。

なお、請求項１の２つ以上の成形金型は、１つの下金型と２つ以上に分割された上金型からなり、これら下金型と上金型との間に把手帯体の端部を挟持すると共に、下金型の金型内面から突設した３本の支持体の先端によって把手帯体を下方から支持した状態で、上金型の注入口から樹脂を注入してこれら下金型と上金型との間に充填することにより把手係止片を把手帯体に一体成形することが好ましい。

このようにすれば、下金型と上金型との間で挟持された把手帯体が、下金型の金型内面から突設した３本の支持体の先端によって下方から支持された状態で、上金型の注入口から樹脂の充填が行われるので、この樹脂によって把手帯体が上方から押圧されても下方に撓むようなことがなくなり、この樹脂が把手帯体の下側にも十分に周り込んで確実な樹脂成形を行うことができるようになる。

以下、本発明の最良の実施形態について図１〜図２を参照して説明する。なお、これらの図においても、図３〜図７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。

本実施形態は、図３に示した従来例と同様の鉛蓄電池１について説明する。この鉛蓄電池１の本体の構成は、従来例と全く同じであり、持ち運びを容易にするための把手２を備えている。

本実施形態の把手２も、従来例とほぼ同じ構成であり、把手帯体２１の左右両端部に把手係止片２２、２２を一体成形したものである。把手帯体２１は、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂繊維を編んだり織ることにより帯状とした編織物からなる。この把手帯体２１は、引っ張り破壊強度等は大きいが比較的柔軟であり、特に帯体の表裏面の法線方向（帯体の巻方向）への曲げが容易なフレキシブルな特性を有しているため、手で持って鉛蓄電池１を持ち上げたときに持ちやすいという利点を有する。

把手係止片２２は、硬質のポリプロピレン等を樹脂成形したものであり、把手帯体２１の端部の周囲を覆うように形成された嵌入部２２ａと、この嵌入部２２ａの上方に配置された補強部２２ｂとからなる。そして、図３及び図４に示したように、鉛蓄電池１の蓋板１１の左右両端部に形成された各把手装着部１２の凹部に、この把手係止片２２の嵌入部２２ａを嵌入させることにより把手２を装着するようになっている。

上記把手係止片２２は、従来例と同様に、図１に示すような成形金型３、４を用いたインサート成形によって把手帯体２１の端部に一体成形される。上金型３は、図５に示した従来例のものと全く同じ構成であり、把手係止片２２における補強部２２ｂと、嵌入部２２ａとの間の連結部と、この嵌入部２２ａにおける把手帯体２１の上側の表面を覆う部分とを成形するために、複数の金型を組み合わせて、下方に開口する複雑な凹状の金型内面を形成したものである。

下金型４も、図５に示した従来例のものと同様に、把手係止片２２の嵌入部２２ａにおける把手帯体２１の下側の裏面を覆う部分を成形するために、上方に開口する浅い凹状の金型内面を形成したものである。しかしながら、この下金型４は、従来例のものとは異なり、凹状の金型内面から支持体４ａが突設されている。即ち、この下金型４は、凹状の金型内面の底面における、左右のほぼ中央であり前後のほぼ中央とその両側に等間隔に１箇所ずつの計３箇所に支持体挿入穴が形成され、これらの支持体挿入穴にそれぞれ直径１ｍｍのピン形状の支持体４ａの下部を挿入固定することにより、下金型４の金型内面から円柱状の支持体４ａが突出するようにしている。また、これらの支持体４ａは、支持体挿入穴に挿入固定されることにより、下金型４の金型内面の底面からほぼ凹状の深さ分だけ上方に向けて突出するような長さのものが用いられる。

上記成形金型３、４を用いたインサート成形工程を説明する。把手帯体２１の端部は、表裏面が水平となるようにして、左右両側からテンションを加えて真っ直ぐに伸ばした状態で、上記成形金型３、４の間に挟持される。このとき、把手帯体２１の端部における左右両側部は、成形金型３、４の左右端部が上下から密着するが、左右の中央部は、上金型３の下向きの凹状の金型内面によって形成される空間Ａと、下金型４の上向きの凹状の金型内面によって形成される空間Ｂとに囲まれた状態で、中空上を掛け渡されることになる。ただし、この把手帯体２１の端部における左右の中央部は、下側の裏面に、下金型４の金型内面から突出する支持体４ａの先端が接触するか、極めて接近するので、下方から支持された状態となる。

上記のようにして成形金型３、４の組み立てが完了すると、上金型３の注入口３ａから溶融した樹脂を注入する。注入された樹脂は、まず図１の矢印Ｃに示すように、上金型３の空間Ａに充填され、続いて把手帯体２１の下側に回り込み、下金型４の空間Ｂにも充填される。そして、樹脂の冷却硬化後に取り出せば、把手帯体２１の端部に把手係止片２２が一体成形されることになる。

ここで、上金型３の注入口３ａから注入された樹脂は、従来例と同様に、まず空間Ａに充填されて把手帯体２１の上側の表面を下方に押圧することになる。しかしながら、この把手帯体２１は、下金型４の支持体４ａによって下方から支持されるので、樹脂に上方から押圧されても、下方に撓むようなことがほとんどない。従って、成形金型３、４の空間Ａ、Ｂ内で把手帯体２１がほぼ水平な状態を保つので、樹脂がさらに下金型４の空間Ｂにまで回り込んだ際に、十分な量の樹脂が確実に充填される。このため、一体成形された把手帯体２１は、図２に下方から示すように、嵌入部２２ａの把手帯体２１よりも下側の部分に、樹脂が広い範囲で未充填となるような成形不良が発生することがなくなり、確実な樹脂成形を行うことができるようになる。

なお、上記嵌入部２２ａの把手帯体２１よりも下側には、下金型４の３本の支持体４ａが抜けた後の支持穴２２ｄが３箇所形成される。しかしながら、これらの支持穴２２ｄは、穴径が１ｍｍと極めて小さいために、これによって嵌入部２２ａの強度が弱まることはない。これらの支持穴２２ｄは、そのまま放置してもよいが、インサート成形後に樹脂等を充填してもよく、強度の高いピン等を把手帯体２１に達するまで打ち込めば、さらに強度を高めることもできる。

以上説明したように、上記製造方法によれば、インサート成形の際に、樹脂が把手係止片２２の嵌入部２２ａにおける把手帯体２１の下側の裏面を覆う部分にも十分に充填されて確実な樹脂成形が行われるので、この嵌入部２２ａを把手装着部１２に係止した状態で把手帯体２１を引っ張ったときの引っ張り破壊強度が低下するようなことがなくなる。

なお、上記実施形態では、把手２の把手帯体２１がポリプロピレン等の樹脂繊維を編んだり織ることにより帯状とした編織物からなる場合を示したが、ポリプロピレン以外の樹脂繊維としては、ＡＢＳやポリエチレン（ＰＥ）等の樹脂繊維を用いることもでき、樹脂繊維以外の天然繊維や無機繊維を用いることもできる。また、この編織物は、複数種類の繊維を組み合わせて用いてもよい。さらに、本願でいう編織物とは、繊維を編んだり織ることにより規則的に絡み合わせたものの他、不織布のように、繊維を不規則に絡み合わせたものも含む。

また、上記実施形態では、把手２の把手係止片２２がポリプロピレン等を樹脂成形したものである場合を示したが、ポリプロピレン以外の樹脂としては、ＡＢＳやポリエチレン等の樹脂を用いることもでき、把手帯体２１とは異なる材質であってもよい。

また、上記実施形態では、把手装着部１２の凹部に把手係止片２２の嵌入部２２ａを嵌入させることにより把手２を鉛蓄電池１に装着する場合を示したが、把手帯体２１の端部に一体成形された把手係止片２２を係止するものであれば、把手装着部１２の構成は、上記実施形態のものに限らず任意である。しかも、この把手装着部１２は、必ずしも蓋板１１に形成されている必要もない。さらに、把手係止片２２についても、この把手装着部１２の構成に対応したものであれば、上記実施形態のものに限らず任意であり、例えば嵌入部２２ａだけで十分な強度が得られるのであれば、補強部２２ｂは形成しなくてもよい。

また、上記実施形態では、直径１ｍｍのピン形状の支持体４ａを３本突出さえる場合を示したが、この支持体４ａの直径等の大きさや形状、突設箇所数や突設位置等の条件は、把手帯体２１の柔軟性や樹脂の注入圧力等に応じて適宜定めることができる。しかも、この条件は、成形される把手係止片２２が十分な強度を得られるようにするだけでなく、把手帯体２１を下金型４の金型内面の底面から浮かせて確実に支持できるように適宜定めることができる。

また、上記実施形態では、支持体４ａの突出長さが、下金型４の金型内面の底面からほぼ凹状の深さ分だけ上方に突出するようにしたが、長さの異なる支持体４ａを複数種類用意しておき、下金型４の支持体挿入穴に挿入固定する支持体４ａを適宜取り替えて用いるようにすれば、把手帯体２１を支持する高さを変えて、把手係止片２２に埋設する高さ位置を変更することができるようになる。

また、上記実施形態では、下金型４の金型内面の底面に形成された支持体挿入穴にピン形状等の支持体４ａを挿入固定することにより突設する場合を示したが、この支持体４ａの突設手段は任意であり、加工が可能であれば、例えば下金型４に凹状の金型内面を形成する際に、この支持体４ａを残して切削及び研削加工を行い、下金型４と一体となった支持体４ａが金型内面の底面から突出するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、上金型３と下金型４とからなる成形金型３、４を用いる場合を示したが、この金型の構成は、２つ以上の成形金型からなるものであれば、上記実施形態のものに限らず任意である。例えば、把手係止片２２に補強部２２ｂを形成しない場合には、上金型３を複数の金型に分割する必要はなく、下金型４を上下逆にしたものと同様の構成のものを用いることができる。

また、上記実施形態では、下金型４に支持体４ａを突設する場合を示したが、この支持体４ａは、金型の構成に応じて、２つ以上の成形金型の少なくとも１つの成形金型に突設すればよく、例えば上金型３と下金型４の双方に突設して、これら上下の支持体によって把手帯体２１を挟持するようにしてもよい。さらに、注入口３ａについても、上記実施形態のように上金型３に形成する場合に限らず、下金型４に形成したり、上金型３と下金型４の双方に形成することもできる。

また、上記実施形態では、鉛蓄電池１について説明したが、把手を備えた蓄電池であればいかなる蓄電池でも適用可能である。

実施例として、上記実施形態で示した支持体４ａの突設箇所数（支持体数）と、これらピン形状の支持体４ａの直径（支持体径）をそれぞれ変更した下金型４を用いて把手係止片２２を一体成形した把手２を製造した。また、従来品として、図５に示したように、下金型４に支持体４ａを形成せずに（支持体数：なし）把手係止片２２を一体成形した把手２を製造した。そして、これらの把手２について、製造不良率と引っ張り破壊強度とを調べた結果を表１に示す。

支持体数は、１〜３箇所の３種類の下金型４を作製した。また、支持体径は、１〜３箇所の各支持体数ごとに、直径０．５〜４ｍｍ（Φ０．５、Φ１、Φ２、Φ４）の４種類ずつの下金型４を作製した。

製造不良率は、インサート成形後に把手係止片２２の嵌入部２２ａに樹脂未充填部２２ｃが現れた個数を百分率で示したものである。また、引っ張り破壊強度は、把手係止片２２を把手装着部１２に係止すると共に鉛蓄電池１を固定し、把手帯体２１を上方に５０ｍｍ／分の速度で引っ張って、破壊に至ったときの張力を示したものであり、従来品における樹脂未充填部２２ｃが現れなかった良品の場合と比較した張力の低下率を表示した。なお、従来品については、この良品に対して、樹脂未充填部２２ｃが現れた不良品の張力の低下率を表示した。

表１によれば、支持体数が１箇所の場合の製造不良率は、いずれの支持体径のものも、支持体４ａを突設しなかった場合の２０％よりも明らかな改善がみられなかった。これは、上記実施形態で示した把手帯体２１の柔軟性が高すぎたために、１箇所の支持体４ａだけでは、把手帯体２１を周囲の広い範囲まで十分に支持できなかったことが原因であると思われる。また、支持体数が２箇所で支持体径がΦ０．５の場合にも、製造不良率の改善がみられなかった。これは、上記実施形態で示した把手帯体２１では、細い支持体４ａの先端が繊維の大きな編目等に貫通して十分に支持できなかったことが原因であると思われる。

これに対して、支持体数が２箇所で支持体径がΦ１以上の場合や、支持体数が３箇所で支持体径がΦ０．５の場合には、製造不良率がある程度改善された。しかも、支持体数が３箇所で支持体径がΦ１以上の場合には、製造不良率が全て０％となり、大幅な改善がみられた。なお、上記実施形態は、この支持体数が３箇所で支持体径がΦ１の場合である。

ただし、支持体径がΦ４の場合には、支持体数が３箇所であっても、引っ張り破壊強度が若干低下する。これは、直径の大きい支持体４ａによってインサート成形時に形成される支持穴２２ｄが大きくなりすぎるためであると考えられる。従って、把手係止片２２における嵌入部２２ａの把手帯体２１よりも下側の部分の肉厚を上記実施形態のものよりももう少し厚くすれば、支持体径がΦ４の場合でも、十分な引っ張り破壊強度を得ることが可能である。また、上記のように、インサート成形時に支持穴２２ｄに樹脂を充填したりピン等を打ち込むことにより、引っ張り破壊強度の低下を補うことも可能である。

本発明の一実施形態を示すものであって、成形金型を用いて把手帯体の端部に把手係止片を一体成形するインサート成形工程を説明するための部分拡大縦断面図である。本発明の一実施形態を示すものであって、把手帯体の端部に一体成形された把手係止片を下方から見上げた部分拡大斜視図である。把手を備えた鉛蓄電池の構成を示す全体斜視図である。把手を装着した後の鉛蓄電池の上部を示す部分斜視図である。従来例を示すものであって、成形金型を用いて把手帯体の端部に把手係止片を一体成形するインサート成形工程を説明するための部分拡大縦断面図である。従来例を示すものであって、把手帯体の端部に一体成形された把手係止片の縦断面である。従来例を示すものであって、把手帯体の端部に一体成形された把手係止片を下方から見上げた部分拡大斜視図である。

符号の説明

１鉛蓄電池
１１蓋板
１２把手装着部
２把手
２１把手帯体
２２把手係止片
２２ａ嵌入部
２２ｂ補強部
２２ｃ樹脂未充填部
２２ｄ支持穴
３上金型（成形金型）
３ａ注入口
４下金型（成形金型）
４ａ支持体

Claims

蓄電池に形成された把手装着部に、編織物からなる把手帯体の端部に一体成形された把手係止片を係止することにより装着される把手を備えた蓄電池の製造方法において、２つ以上の成形金型の間に把手帯体の端部を挟持すると共に、少なくとも１つの成形金型の金型内面から突設した支持体によって把手帯体を支持した状態で、これらの成形金型の間に樹脂を充填することにより把手係止片を把手帯体に一体成形することを特徴とする把手付蓄電池の製造方法。