(57)【要約】【課題】格子基板の足の薄肉部を成形する凹部に対する溶融金属の湯回りを良好にして能率よくかつ歩留りよく格子基板を成形することができる鉛蓄電池用格子基板の成形用鋳型を提供する。【解決手段】主部の一端縁に足部を有し、その足部の幅方向両側部が厚肉部で、これら厚肉部の間の中間部が薄肉部となっている鉛蓄電池用格子基板を成形するための、互いに接離可能に接合された一対の成形型２０，２１を備える鋳型２２であって、前記一対の成形型２０，２１における互いに接合する面には、格子基板の主部に対応する凹部１４ａ，１５ａがそれぞれ形成されているとともに、一方の成形型２１には、前記足部の厚肉部のみに対応する凹部１５ｂが形成され、他方の成形型２０には、前記足部の厚肉部と薄肉部とに対応する凹部１４ｂ，１４ｃが形成されている。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主部の一端縁に足部を有し、その足部の幅方向両側部が厚肉部で、これら厚肉部の間の中間部が薄肉部となっている鉛蓄電池用格子基板を成形するための、互いに接離可能に接合された一対の成形型を備える鋳型であって、
前記一対の成形型における互いに接合する面には、格子基板の主部に対応する凹部がそれぞれ形成されているとともに、一方の成形型には、前記足部の厚肉部のみに対応する凹部が形成され、他方の成形型には、前記足部の厚肉部と薄肉部とに対応する凹部が形成されていることを特徴とする鉛蓄電池用格子基板の成形用鋳型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉛蓄電用格子基板を鋳造成形する際に用いる成形用鋳型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉛蓄電池は電槽内に極板群を収容してなり、その極板群は複数の正の極板と複数の負の極板と複数のセパレータとを順次交互に横方向に積層してなる。極板は鉛または鉛合金製の格子基板を主体として構成されている。
【０００３】
図２に示すように、格子基板１は主部２の一端縁に足部３を一体に有し、この格子基板１が極板群として構成され、電槽内に収容されたときにその足部３が電槽内の鞍の上に配置され、これにより格子基板１が位置決めされ、短絡等が防止されるようになっている。なお、図２に示す４は耳部である。また、図２においては、足部３を２つ形成してあるが１つの場合もある。
ところで、電槽内に収容される正極板の格子基板１においては、その使用中の酸化により徐々に伸びが生じる。そしてこの伸びによる応力で電槽破壊や鉛接続部の破壊を招く恐れがある。
【０００４】
そこで、近年の長寿命型鉛蓄電池においては、図３および図４に示すように、格子基板１における足部３をその幅方向両側部を主部２とほぼ同じ厚さの厚肉部３ａとし、中間部すなわち鞍の上に乗る部分を薄肉部３ｂとし、格子基板１に伸びが生じたときにその応力で薄肉部３ｂを破断させて足部３が拡がるようにし、これにより格子基板１の伸びによる応力を吸収して他の部位の破壊を防止する手段が採られている。
【０００５】
薄肉部３ｂは、極板群組立時に問題が生じない程度の強度を有していればよい。そして使用時の応力で容易に破断し得ることが必要であり、このためその厚さは１．５ｍｍ程度となっている。
【０００６】
このような格子基板１は、図５に示すように、一対の成形型、すなわち固定型１０と可動型１１とを備える鋳型１２を用い、この鋳型１２内に格子基板１の材料である鉛あるいは鉛合金からなる溶融金属を流し込むことにより一体に鋳造成形される。
【０００７】
図５は格子基板１の足部３を成形する部分の鋳型１２の断面図であり、固定型１０および可動型１１はその内面が互いに接離可能に接合され、その各内面には、格子基板１の主部２に対応する主部成形用の凹部１４ａ，１５ａと、足部３の厚肉部３ａに対応する厚肉部成形用の凹部１４ｂ，１５ｂと、足部３の薄肉部３ｂに対応する薄肉部成形用の凹部１４ｃ，１５ｃとがそれぞれ形成され、主部２を成形する凹部１４ａ，１５ａが足部３を成形する凹部１４ｂ，１５ｂ，１４ｃ，１５に連なっている。
【０００８】
格子基板１の主部２および足部３の厚肉部３ａを成形する凹部１４ａ，１４ｂおよび１５ａ，１５ｂはその深さが深く、足部３の薄肉部３ｂを成形する凹部１４ｃ，１５ｃはその深さが例えば０．７５ｍｍ程度の浅い寸法となっており、これにより厚さが１．５ｍｍ程度の薄肉部３ｂが成形される。
【０００９】
格子基板１の鋳造成形時には、鋳型１２はほぼ垂直に配置され、その鋳型１２の上部に形成されている注湯口から鋳型１２内に格子基板１の材料である鉛または鉛合金の溶融金属が注入され、この溶融金属が凹部１４ａ，１５ａ，１４ｂ，１５ｂ，１４ｃ，１５ｃ内に流れ込み、格子基板１が成形される。
【００１０】
足部３を成形する凹部１４ｂ，１５ｂ，１４ｃ，１５ｃ内に溶融金属が流れ込む際には、まず深さの深い凹部１４ｂ，１５ｂ内に溶融金属が流れ込み、次いで溶融金属が深さの浅い凹部１４ｃ，１５ｃ内に流れ込む。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、極板の小型軽量化に伴い格子基板も小型軽量となり、これに伴って薄肉部３ｂの厚さを１ｍｍあるいはそれ以下とすることが可能となってきている。
【００１２】
しかしながら、このような格子基板１を従来の鋳型１２のように、一対の成形型１０，１１のそれぞれに深さの浅い凹部１４ｃ，１５ｃを対称的に形成し、薄肉部３ｂの厚さが１ｍｍあるいはそれ以下となるようにすると、その深さの浅い凹部１４ｃ，１５ｃ内への溶融金属の湯回りが悪くなり、このため鋳造能率が低下し、また不良品の発生率が高まり、歩留りが低下するという問題が生じる。
【００１３】
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、格子基板の足部の薄肉部を成形する凹部に対する溶融金属の湯回りを良好にして能率よくかつ歩留りよく格子基板を成形することができる鉛蓄電池用格子基板の成形用鋳型を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明はこのような目的を達成するために、主部の一端縁に足部を有し、その足部の幅方向両側部が厚肉部で、これら厚肉部の間の中間部が薄肉部となっている鉛蓄電池用格子基板を成形するための、互いに接離可能に接合された一対の成形型を備える鋳型であって、前記一対の成形型における互いに接合する面には、格子基板の主部に対応する凹部がそれぞれ形成されているとともに、一方の成形型には、前記足部の厚肉部のみに対応する凹部が形成され、他方の成形型には、前記足部の厚肉部と薄肉部とに対応する凹部が形成されていることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図１を参照して説明する。
図１には、この発明の一実施形態に係る鋳型２２を示してある。この図１は足部３を成形する部分の鋳型２２の断面図であり、この鋳型２２は互いに接離可能に接合された固定型２０と可動型２１とを備えている。
【００１６】
そして、固定型２０の内面には、格子基板１の主部２に対応する主部成形用の凹部１４ａと、足部３の厚肉部３ａに対応する厚肉部成形用の凹部１４ｂと、足部３の薄肉部３ｂに対応する薄肉部成形用の凹部１４ｃとが形成されている。
【００１７】
また、可動型２１の内面には、格子基板１の主部２に対応する主部成形用の凹部１５ａと、足部３の厚肉部３ａに対応する厚肉部成形用の凹部１５ｂのみが形成され、足部３の薄肉部３ｂに対応する部分には凹部がなく、可動型２１の内面と面一の平坦面となっている。
【００１８】
そして固定型２０に形成された薄肉部成形用の凹部１４ｃは１ｍｍ程度の深さとなっており、これにより格子基板１の足部３に厚さの薄い薄肉部３ｂが成形されるようになっている。
【００１９】
この鋳型２２を用いて、例えば主部２が縦３００ｍｍ、横１５０ｍｍ、厚さ４ｍｍの大きさで、この主部２の短片の一方辺に耳部４を、短辺の他方辺に薄肉部３ｂを有する足部３を付けた図２に示すような格子基板１を該主部２の相対する長辺が上下関係に位置するようにして、５００℃の鉛合金の溶湯を用い２００℃で１０００枚の格子基板１を鋳造した結果、厚さ１．０ｍｍの薄肉部３ｂへの湯回りも良好で、すべてが良品であった。
【００２０】
比較のために、従来構造の鋳型１２を用いて同様の温度で１０００枚の格子基板１を鋳造した結果は、６００枚の格子基板１が、薄肉部３ｂの形状が完全でない不具合品であった。
この原因は明確には明らかでないが、これら鋳造において湯は上部より下部へ、深い凹部から浅い凹部へと流れるものであり、足部における湯の流れは厚肉部成形用凹部から薄肉部成形用凹部へと流れるものと思われる。この際、厚肉部成形用凹部および薄肉部成形用凹部は、従来では固定型と可動型とに相対称的に形成され、湯はこの対称的に形成された厚肉部成形用凹部から薄肉部成形用凹部へと流れるのに対し、本発明の鋳型２２においては、厚肉部成形用凹部１４ａ，１５ａ，１４ｂ，１４ｂのみが対称的に形成され、薄肉部成形用凹部１４ｃは一方の固定型２０にのみ形成され、可動型２１ではその部分が平坦面となっている。
【００２１】
この結果、厚肉部成形用凹部１４ｂ，１５ｂ内に流れ込んだ湯は、その凹部１４ｂ，１５ｂ内において、固定型２０と接触する面積が可動型２１と接触する面積より小さくなり、固定型２０寄りの湯の冷却がその分遅くなる。そして薄肉部成形用凹部１４ｃは固定型２０に形成されており、このため厚肉部成形用凹部１４ｂ，１５ｂ内のうちの冷却が遅く流動性が高い固定型２０寄りの湯が薄肉部成形用凹部１４ｃ内に流れ込み、このためその流れがスムーズとなって適正な形状の薄肉部３ｂが成形されるものと考えられる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明の成形用鋳型によれば、格子基板の足の薄肉部を成形する凹部に対する溶融金属の湯回りを良好にすることができ、したがって能率よくかつ歩留りよく格子基板を鋳造成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る鉛蓄電池用格子基板の成形用鋳型の断面図。
【図２】鉛蓄電池用格子基板の平面図。
【図３】その格子基板の足部を拡大して示す平面図。
【図４】図３におけるＨ−Ｈ線に沿う断面図。
【図５】その格子基板を成形するための従来の成形用鋳型を示す断面図。
【符号の説明】
１…格子基板
２…主部
３…足部
３ａ…厚肉部
３ｂ…薄肉部
１４ａ，１５ａ…主部成形用の凹部
１４ｂ，１５ｂ…足部の厚肉部成形用の凹部
１４ｃ…足部の薄肉部成形用の凹部
２０…固定型
２１…可動型
２２…鋳型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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