(57)【要約】      （修正有）【課題】蓄電池端子と接続捍とをバーナーで一体に溶接する方式において、端子と接続捍との溶接が確実になされる溶接方法を提供する。【解決手段】蓄電池端子１と接続捍２とをバーナー溶接により接合する蓄電池の接続方法において、前記接続捍２に設けた貫通孔３に挿通した端子１の上部で回転する第一のバーナー４１により端子１上部を加熱すると共に、第一のバーナー４１の外側を回転する第二のバーナー４２により接続捍２の貫通孔３周囲を加熱することを特徴とするものである。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池端子と接続捍とをバーナー溶接により接合する蓄電池の接続方法において、
前記接続捍に設けた貫通孔に挿通した端子の上部で回転する第一のバーナーにより端子上部を加熱する共に、第一のバーナーの外側を回転する第二のバーナーにより接続捍の貫通孔周囲を加熱することを特徴とする鉛蓄電池の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉛蓄電池間の接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉛蓄電池では、容量が数１００Ａｈといった大きい場合に、単電池（セル、以降セルという）で製造されることが多く、高電圧で使用する場合には、必要なセル数を外部接続して使用される。
【０００３】
前記接続には、いくつかの方法が採用されている。例えば、ボルト状に形成した端子に貫通孔を有する接続導体を装着しナットで締める方法とか、円柱あるいは円錐形の鉛あるいは鉛合金製端子に貫通孔を有する鉛あるいは鉛合金製接続捍を装着し、接続捍の貫通孔部と端子とをバーナーで加熱・溶融すると共に、足し鉛を供給して溶接により一体化する方法とかがある。後者に関しては、近年、自動化が進められる中で、足し鉛を用いずに、ロボット操作により、バーナーを端子面上で回転させ接続捍と端子とを溶接により一体化する方法が採用されるようになってきた。
【０００４】
図１（ａ）および（ｂ）は上記の一例を示す要部断面図で、１は鉛合金製端子、１１は接続捍上面から突出した端子部、２は鉛合金製接続捍、３は接続捍に設けた貫通孔、４はバーナー、５１は溶融部をそれぞれ示す。
【０００５】
図１（ａ）は、バーナーが端子上面の外周縁に沿って回転しながら、端子突出部１１を加熱・溶融して端子１と接続捍２とを一体に溶接する状態を示すもので、図１（ｂ）は、端子１の突出部１１を溶融して形成された溶融部５１により端子１と接続捍２とを一体に溶接した状態を示すものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図１に示す方法で接続捍２と端子１とを溶接した場合の問題点は、バーナー４で溶融された鉛あるいは鉛合金が接続捍２の貫通孔３に流入した際に該貫通孔３の表面で熱が奪われ凝固してしまうために、溶融部５１と接続捍２とが完全には一体になっていない場合が起こり、溶融部の厚みも薄く、溶接強度の低い状態が発生することである。
【０００７】
図２は不完全な接続状態を模式的に示した要部拡大断面図で、１は端子、２は接続捍、３は接続捍に設けた貫通孔、５１は端子と貫通孔との間に形成された溶融部、６は溶融部と貫通孔との間に形成された隙間をそれぞれ示す。
【０００８】
図２に示すように、バーナー４（図２では図示せず）で溶融された鉛あるいは鉛合金が貫通孔３に流入した際に急冷されて凝固すると、溶融部５１が貫通孔３に完全に接合せず隙間６が形成され、溶接強度が低くなり、振動等で破断することがある。特に、端子位置が接続捍の貫通孔の中心からずれた場合には隙間の大きい部分では溶接不良がより起こりやすい。
【０００９】
本発明は、蓄電池端子と接続捍とをバーナー溶接により接合する蓄電池の接続方法において端子と接続捍との溶接が確実になされる溶接方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題を解決するための手段として、請求項１によれば、蓄電池端子と接続捍とをバーナー溶接により接合する蓄電池の接続方法において、
前記接続捍に設けた貫通孔に挿通した端子の上部で回転する第一のバーナーにより端子上部を加熱すると共に、第一のバーナーの外側を回転する第二のバーナーにより接続捍の貫通孔周囲を加熱することを特徴とするものである。
【００１１】
端子上部で回転する第一のバーナーの外周部で回転する第二のバーナーを設置し、該バーナーで接続捍の貫通孔を加熱することによって、第一のバーナーで溶融された端子の鉛あるいは鉛合金が接続捍の貫通孔に流入して該表面に接触した際に急冷されるのを防止でき、接続捍の貫通孔内部に深く流入し、溶融部が厚く形成され、端子と接続捍とが確実に溶接され、溶接不良が大幅に低減される。
【００１２】
【実施例】
本発明を実施例により詳細に説明する。
【００１３】
円柱状の正・負極端子を有する公称電圧２Ｖ、定格容量３７０Ａｈ（５ｈＲ）の電気車用鉛蓄電池を通常の方法で作製し、該端子を接続捍に設けた貫通孔に挿通し、本発明の方法で溶接をおこなった。図３は、その実施例を示す要部断面図で、１は端子、１１は接続捍上面より突出した端子部、２は接続捍、３は接続捍に設けた貫通孔、４１は第一のバーナー、４２は第二のバーナーをそれぞれ示す。この場合、第二のバーナーは、接続捍を加熱し、第一のバーナーで溶融された鉛の急冷を防止するものであり、鉛あるいは鉛合金を溶かす機能は不要で、第二のバーナーの火力はそれに適したものに調製されている。
【００１４】
図３による方式で端子１と接続捍２とを溶接した部分の断面を切断し、上述したと同じ方法で切断面を研磨し、溶接部分を観察した。その模式拡大断面図を図４に示す。図４において、１は端子、２は接続捍、３は接続捍に設けた貫通孔、５２は本発明によって溶接の際に形成された溶融部をそれぞれ示す。
【００１５】
図４に示すように、本発明により形成された溶融部５２は、端子１および貫通孔３との間に図２に示したような隙間６は見当たらず、また、溶接部５２の厚みが従来の溶接部５１に比べて厚くなっており、端子１と接続捍２とが確実に溶接され溶接強度が大幅に増加しているのがわかる。
【００１６】
本発明の効果をさらに具体的に示すために、実施例で示したと同じ鉛蓄電池について、従来のバーナーの方式で正極端子に接続捍を装着して溶接した１０個のサンプルと本発明の方式で溶接した１０個のサンプルとの溶接部の強度の比較を行った。試験方法としては、端子を下部で切断し、油圧式引張試験機の一方の保持部に端子下部をクランプし、もう一方の保持部に接続捍をクランプして、両側に引っ張って接続捍が端子から剥離したときの力を記録した。その試験結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
2004199999.tif 000003
【００１８】
表１に示すように、従来品の溶接部の平均強度が２３ＭＰａ／ｍｍ２であるのに対して、本発明品は２８ＭＰａ／ｍｍ２と強度が向上した。これは、第二のバーナーにより溶融鉛あるいは鉛合金が徐冷されるために接続捍の貫通孔下部まで浸透し、溶接部の厚みが厚くなり、接続捍と端子との溶接がより強固になったためと考えられる。さらに、従来品では強度の最小値に１４ＭＰａ／ｍｍ２といった低い値が発生し、溶接状態のばらつきが大きいのに対して、本発明品では最大値が２９ＭＰａ／ｍｍ２、最小値が２６ＭＰａ／ｍｍ２と平均値からのずれが小さく安定して溶接されていることがわかる。
【００１９】
溶融条件を種々、検討した結果では、第一および第二のバーナーを端子１および貫通孔３の円周に沿って１．２５回転させた場合、溶接状態が最もよく、引張強度が高いことがわかった。
【００２０】
なお、本発明の効果は、第二のバーナーが接続捍の貫通孔周囲を回転し、貫通孔に流入する溶融鉛あるいは鉛合金の急冷を防止することにあり、実施例では円柱状の端子について説明したが、端子形状は円柱状に限定されるものでなく、円錐状あるいは角形であってもその効果が得られるのはいうまでもない。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように蓄電池端子と接続捍とをバーナー溶接により接合する蓄電池の接続方法において、第一のバーナーに加え、第二のバーナーを設置し、該第二のバーナーで接続捍の貫通孔周囲を加熱することにより、第一のバーナーで溶かされた端子部の鉛あるいは鉛合金が前記貫通孔に流入した際の急冷が防止されるので溶融鉛が貫通孔内部まで浸透し、溶融部の厚みが増して強固な鉛蓄電池間の接続が行え、また、量産性が改善され、その工業的効果が極めて大である。
【００２２】
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の溶接方法を示す要部断面図（ａ）および（ｂ）。
【図２】従来の方式による溶接部の溶接状態を示す要部拡大模式断面図。
【図３】本発明の実施例を示す要部断面図。
【図４】本発明による溶接部の溶接状態を示す要部拡大模式断面図
【符号の説明】
１  端子
１１  端子の接続捍上面から突出した部分
２  接続捍
３  接続捍に設けた貫通孔
４  バーナー
４１  第一のバーナー
４２  第二のバーナー
５１  従来の溶融部
５２  本発明の溶融部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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