(57)【要約】【課題】鉛蓄電池の蓋１の一部に鉛または鉛合金からなるブッシング２をインサート成型し、ブッシング２に挿通した鉛蓄電池の極柱４の頂部４１と、該ブッシング２の上縁２２と、前記頂部４１および上縁２２を囲む環部３１を有する鉛または鉛合金よりなる端子金具３とを一体に溶接してなる端子構造は、部品点数も少なく製造法も簡単であるが、端子の部分の完全な封止に時に難点があって、信頼性を必要とする用途には満足できるものとは言えなかった。【解決手段】端子金具３の環部３１の下面と、ブッシング２の上面２１との接触部分の面積を、環部３１の下面またはブッシング２の上面２１の全部分の面積より小とした端子構造を有する鉛蓄電池とする。また、ブッシング２を囲繞する堰５の内側に満たした充填材５で上記接触部分を覆う。【選択図】図３
2004235050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓋の一部に鉛またはその合金からなるブッシングをインサート成型し、ブッシングに挿通した鉛蓄電池の極柱の頂部と、該ブッシングの上縁と、前記頂部および上縁を囲む環部を有する鉛またはその合金よりなる端子金具とを一体に溶接してなる端子構造を有する鉛蓄電池であって、該端子金具は環部の下面が前記ブッシングの上縁の下方に形成したブッシングの上面に接触し、かつ該接触部分の面積を、前記環部の下面またはブッシングの上面の全部分の面積より小とした端子構造を有する鉛蓄電池。
【請求項２】
ブッシングを囲繞する堰を設け、この堰の内側に満たした充填材で上記接触部分を覆った、請求項１記載の鉛蓄電池。
【請求項３】
環部の下面に突起を設けた、請求項１または２記載の鉛蓄電池。
【請求項４】
ブッシングの上面に突起を設けた、請求項１または２記載の鉛蓄電池。
【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、特にその端子構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
日本特許第３２６７０７８号公報
【０００３】
鉛蓄電池の蓋の一部に鉛またはその合金からなるブッシングをインサート成型し、ブッシングに挿通した蓄電池の極柱の頂部と、該ブッシングの上縁と、前記頂部および上縁を囲む環部を有する鉛またはその合金よりなる端子金具とを一体に溶接してなる端子構造を有する鉛蓄電池の形式があり、古くから各方面に使用されている。
【０００４】
この形式は部品点数も少なくて済み、製造法も簡単であるが、端子の部分の完全な封止に際して、時に難点があって、信頼性を必要とする用途には種々の改善の提案がなされてきた。しかし、改善費用とその効果は必ずしも満足できるものとは言えなかった。
【０００５】
従来のこの種の端子構造においては、例えば上記特許文献１に示される如く、端子金具であるＬ型端子の環状凸部とブッシング上面とはそれぞれの全面積で接触しているので、端子金具、前記ブッシング上面より上方のブッシング上縁、極柱頂部の溶接の際に与えれた熱量のうちの相当の部分が環状凸部からブッシング上面を経てブッシングに伝導する。ブッシングは、その上縁付近を除く下方はその内面が極柱に接触しない構造が普通であるから、極柱によるヒートシンク効果が期待できないので冷却速度が遅く、ブッシングを包む蓋の合成樹脂を軟化、変形させることが多かった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような従来からの端子の問題点を解決し、長期にわたり信頼性の高い端子を提供し、もって鉛蓄電池の信頼性、寿命特性を高めることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の手段は、蓋の一部に鉛またはその合金からなるブッシングをインサート成型し、ブッシングに挿通した鉛蓄電池の極柱の頂部と、該ブッシングの上縁と、前記頂部および上縁を囲む環部を有する鉛またはその合金よりなる端子金具とを一体に溶接してなる端子構造を有する鉛蓄電池であって、該端子金具は環部の下面が前記ブッシングの上縁の下方に形成したブッシングの上面に接触し、かつ該接触部分の面積を、前記環部の下面またはブッシングの上面の全部分の面積より小とした端子構造を有する鉛蓄電池である。
【０００８】
また、第２の手段は、上記ブッシングを囲繞する堰を設け、この堰の内側に満たした充填材で上記接触部分を覆った、前記鉛蓄電池である。
【０００９】
また、第３の手段は、上記環部の下面に突起を設けた、前記第１または第２の手段の鉛蓄電池である。
【００１０】
また、第４の手段は、上記ブッシングの上面に突起を設けた、前記第１または第２の手段の鉛蓄電池である。
【００１１】
上記各手段の基本は、極柱の頂部と、ブッシングの上縁と、端子金具の環部との３者を火炎、アークまたはその他の加熱手段でそれらの一部を融解して溶接する際に、環部からブッシングへの熱の伝導を可及的に少なくしてブッシングを囲繞する蓋の変形を防ぎ、必要最小限の充填材で電池内外の気密、液密を確保しようとするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態としての実施例を図１〜図４に基づいて説明する。
【００１３】
各図は、いずれも本発明の電池の典型的な端子構造の、極柱の中心を通る面の縦断面図である。図において、１は鉛蓄電池の蓋で、一般に熱可塑性合成樹脂より成る。２は該蓋１にインサート成型された、鉛またはその合金よりなるブッシングである。２１は該ブッシング２の上面で蓋１の上に現れており、２２はブッシング２の上縁で前記上面２１よりさらに環状に上方に突出している。３は鉛またはその合金よりなる端子金具、３１はその環部で、上記ブッシング２の上縁２２の外側に係合する。４は鉛蓄電池の極群より立ち上がった極柱で、円筒形もしくは上方にやや細くテーパをとった断面円形の柱状体であり、前記ブッシング２に下方から挿通され、極柱頂部４１はブッシング２の上縁２２の上部付近で終わる。５はブッシング２を囲繞する堰で、蓋１と一体に成形されてもよく、別途、合成樹脂などのリングを載置してもよい。
【００１４】
図１は上記端子構造において、極柱頂部４１、ブッシングの上縁２２、端子金具３の環部３１が未だ溶接連結されていない状態を示す。この図は、前記環部３１の下面の内側を尖らせて、その先端がブッシングの上面２１に接触するようにしたものである。
【００１５】
図２は図１の構造に対し、ブッシング２を囲繞する堰５を設け、かつ環部３１の下面の内側の一部を平面にして、その面がブッシングの上面２１に接触するようにしたものである。
【００１６】
図３は図２の端子金具３の環部３１の内側をガストーチ等で加熱して、環部３１の内周面、ブッシングの上縁、極柱頂部の表面を溶解またはこれに近い温度にしながら熔融した鉛または鉛合金、いわゆる「たし鉛」３２を注入して上記３者を溶接合体した後、堰５の内側に充填材６を充填した図を示したものである。
【００１７】
図４は図２のＡ部の拡大図で、図４（Ａ）では、環部３１の下面の内側に環状の凸縁７を設け、この凸縁７がブッシングの上面２１に接していることを示す。また図４（Ｂ）では、ブッシング２の上縁２２下方にある上面２１の内側に環状の段部８を設け、この段部８が端子金具の環部３１の下面の一部に接していることを示す。前記凸縁７と段部８とは以下の説明では突起と総称して、その作用効果を述べる。
【００１８】
上記した突起により、環部３１の下面とブッシング２の上面２１との接触面積を多少でも狭くすることができ、これによって本発明の効果が認められるが、これをブッシング２の上面２１の全部分の面積の半分以下にすると、環部３１の下面からブッシング２へ伝導する熱量は全面積で接触している場合の２分の１以下になり、ブッシング２の温度上昇が抑えられるので、それを包む合成樹脂製の蓋１の変形も抑えられる効果が大きい。すなわち、ブッシング２の温度上昇は環部３１とブッシング２との接触による熱の移動によることが大きいので、上記した如く、突起を設けて接触面積を減らすのは有効である。なお、溶着したブッシング２の上縁の先端が受け取る熱量はその先端で接続する極柱４により吸収される割合が大きいと考えられるので、この点からも突起を設けることは有効である。
【００１９】
また、従来、大型の鉛蓄電池の端子を溶接する場合に、最初にブッシング２の上縁２２と極柱４の頂部４１のみ、またはこれらと端子金具３の環部３１との三者をその表面のみトーチで溶接し、溶接した部分の冷却を待ってから再度トーチで環部３１を加熱しながら溶鉛を流し込むという二段の作業をする必要があったが、本発明によれば、これらを一動作の溶接で行なうことができる。
【００２０】
さらに、図２〜図４に示したように、堰５を設け、その内側に充填材６を充填するようにすれば、充填材６はブッシング２の上面２１と環部３１の下面の間隙にも入り込んで沿面距離を長くすることができるので、封止効果をさらに向上せしめることができる。なお、充填材６としてはエポキシ系接着剤などの、体積収縮が少なく、浸透性がよく、金属と合成樹脂の双方になじみのよい材料が適する。
【００２１】
上記した、端子金具３の環部３１の下面と、ブッシング２の上面２１との接触部分の面積を、環部３１の下面またはブッシング２の上面２１の全部分の面積より小とする手段としては、上記した突起を設ける以外に、ブッシング２の上面２１または環部３１の下面の全面または一部の、いずれか一方または両方にテーパを設け、中心軸に近い円周で両者が接するようにすることもできる。
【００２２】
また、環部３１の下面に複数個の凸部や放射状の凸部を設けることもできる。この場合には、環部３１とブッシング２との接触部分の面積をさらに小さくすることができるほか、充填材６を溶接部分により近く浸透させやすく、気密性、液密性の保持に対する効果が大きい。なお、同様の凸部は、蓋１にブッシング２を成型した後、その上面２１に簡単な機械加工を施せば、ブッシング２の上面２１に設けることもできる。これらのテーパや凸部も前述した突起に相当する。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１によれば、端子金具の溶接に多量の熱量を必要とする大型の鉛蓄電池の気密、液密の確保に寄与することができ、生産効率も上昇し、特に、信頼性の要求される大型の据置用鉛蓄電池に適する。
【００２４】
請求項２によれば、請求項１の効果に加えて、ピンホール等の溶接不良が発生しても、その箇所を確実に塞ぐことができ、より信頼性の要求される大型の制御弁式鉛蓄電池に適する。
【００２５】
請求項３および請求項４によれば、請求項１の効果をさらに確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の端子構造の途中工程を示す縦断面図。
【図２】本発明の他の実施例の端子構造の途中工程を示す縦断面図。
【図３】完成した図２の端子構造を示す縦断面図。
【図４】（Ａ）は図２の途中工程の一部を、（Ｂ）は他の端子構造の途中工程の一部を示す拡大図。
【符号の説明】
１    蓋
２    ブッシング
２１  ブッシングの上面
２２  ブッシングの上縁
３    端子金具
３１  環部
４    極柱
４１  極柱の頂部
５    堰
６    充填材
７    凸縁
８    段部
【図１】
2004235050.tif 000003
【図２】
2004235050.tif 000004
【図３】
2004235050.tif 000005
【図４】
2004235050.tif 000006