(57)【要約】【課題】導電率が高く且つ雄ネジ部の機械的強度が高い単一部品からなる電極端子を提供する。【解決手段】バッテリー用電極端子１０は、バッテリー２０の電極２１に接続される電極接続部１１と、外部導電路２４に接続される雄ネジ部１５とを備え、単一の金属材料１６によって電極接続部１１と雄ネジ部１５が一体化されているとともに、金属材料１６の一部を押出成形することによって雄ネジ部１５が成形されている。金属材料１６のうち雄ネジ部１５となる部分は、押出成形によって加工硬化が進むので、機械的強度が高められる。したがって、導電率の高い金属材料１６を用いても、雄ネジ部１５の機械的強度が高い単一部品からなるバッテリー用電極端子１０を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーの電極に接続される電極接続部と、
外部導電路に接続される雄ネジ部とを備え、
前記電極接続部と前記雄ネジ部が、単一の金属材料によって一体成形されているとともに、
前記雄ネジ部が、前記金属材料の一部によって押出成形されていることを特徴とするバッテリー用電極端子。
【請求項２】
前記押出成形が、冷間で行われていることを特徴とする請求項１記載のバッテリー用電極端子。
【請求項３】
前記金属材料の一部を、内周に雌ネジ部が形成された成形空間内に押し込むことにより、前記雄ネジ部が成形されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のバッテリー用電極端子。
【請求項４】
前記電極接続部が、屈曲した板状をなし、前記押出成形工程において成形した中間成形部に曲げ加工を施すことによって成形されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のバッテリー用電極端子。
【請求項５】
バッテリーの電極に接続される電極接続部と、外部導電路に接続される雄ネジ部とを備えたバッテリー用電極端子を製造するために用いられるプレス加工機であって、
ダイスと、
前記ダイスとの間で単一の金属材料を変形させることで、前記電極接続部と前記雄ネジ部とを一体化させた形態の一次成形品を成形するパンチと、
前記ダイスに形成され、前記金属材料の一部を変形させることで前記雄ネジ部を押出成形する成形空間とを備えていることを特徴とするプレス加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリー用電極端子及びプレス加工機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、バッテリーの電極に接続される電極接続部と、バスバー等の外部導電路に接続される雄ネジ部とを備えたバッテリー用電極端子が開示されている。この電極端子は、電極接続部と雄ネジ部が別体の金属部材からなり、この２つの金属部材を組み付けた形態となっている。電極接続部と雄ネジ部を別体の金属部材にすると、部品点数と組付け工数が増えるという問題がある。この対策としては、金属塊を切削して電極接続部と雄ネジ部を一体成形することにより、電極端子を単一部品とすることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１０４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、金属塊を切削して電極端子を製造する場合、次のような問題がある。電極端子としては、銅やアルミニウム等のような導電率の高い材料を用いる必要がある。しかし、導電率の高い材料は、鉄等に比べると機械的強度が低いため、雄ネジ部が破損することが懸念される。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、導電率が高く且つ雄ネジ部の機械的強度が高い単一部品からなる電極端子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明のバッテリー用電極端子は、
バッテリーの電極に接続される電極接続部と、
外部導電路に接続される雄ネジ部とを備え、
前記電極接続部と前記雄ネジ部が、単一の金属材料によって一体成形されているとともに、
前記雄ネジ部が、前記金属材料の一部によって押出成形されているところに特徴を有する。
【０００７】
第２の発明のプレス加工機は、
バッテリーの電極に接続される電極接続部と、外部導電路に接続される雄ネジ部とを備えたバッテリー用電極端子を製造するために用いられるプレス加工機であって、
ダイスと、
前記ダイスとの間で単一の金属材料を変形させることで、前記電極接続部と前記雄ネジ部とを一体化させた形態の一次成形品を成形するパンチと、
前記ダイスに形成され、前記金属材料の一部を変形させることで前記雄ネジ部を押出成形する成形空間とを備えているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００８】
金属材料のうち雄ネジ部となる部分は、押出成形によって加工硬化が進むので、機械的強度が高められる。したがって、本発明によれば、導電率の高い金属材料を用いても、雄ネジ部の機械的強度が高い単一部品からなる電極端子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１のバッテリー用電極端子をバッテリーに取り付けた状態をあらわす正面図
【図２】バッテリー用電極端子の右側面図
【図３】バッテリー用電極端子の製造工程において、押出成形の準備が整った状態をあらわす一部切欠正面図
【図４】バッテリー用電極端子の製造工程において、押出成形を行った状態をあらわす一部切欠正面図
【図５】押出成形された中間成形品に、トリミング加工を施した状態をあらわす平面図
【図６】実施例２のバッテリー用電極端子の製造工程において、押出成形の準備が整った状態をあらわす一部切欠正面図
【図７】バッテリー用電極端子の製造工程において、押出成形を行った状態をあらわす一部切欠正面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（１）第１の発明及び第２の発明は、前記押出成形が、冷間で行われていてもよい。
本発明において、冷間押出成形とは、常温又はそれに近い温度で金属材料を押出加工すると定義する。冷間押出成形によれば、温間押出加工に比べて金属材料の加工硬化を促進することができる。
【００１１】
（２）第１の発明及び第２の発明は、前記金属材料の一部を、内周に雌ネジ部が形成された成形空間内に押し込むことにより、前記雄ネジ部が成形されていてもよい。
この構成によれば、ネジ切り加工が不要なので、加工工数が少なくて済む。
【００１２】
（３）第１の発明及び第２の発明は、前記電極接続部が、屈曲した板状をなし、前記押出成形工程において成形した中間成形部に曲げ加工を施すことによって成形されていてもよい。
この構成によれば、電極接続部を切削加工によって成形する場合に比べて、コストダウンを図ることができる。
【００１３】
＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図５を参照して説明する。本実施例１のバッテリー用電極端子１０は、バッテリー２０の電極２１に接続される電極接続部１１と、バスバー等の外部導電路２４に接続される雄ネジ部１５とを備え、単一の金属材料１６によって電極接続部１１と雄ネジ部１５を一体化した単一部品である。図１，２に示すように、電極接続部１１は、屈曲した板状をなす。即ち、水平に配される略方形の基板部１２と、基板部１２の前端縁における略左側領域から下方へ略直角に延出た縦長の脚部１３と、脚部１３の右側縁から後方へ略直角に延出した縦長の側壁部１４ととから構成されている。雄ネジ部１５は、基板部１２の上面から略直角に延出した形態である。
【００１４】
図１に示すように、バッテリー用電極端子１０をバッテリー２０に取り付けた状態では、電極接続部１１の全体と雄ネジ部１５の下端部（基端部）がバッテリー２０のケース２２内に収容され、電極接続部１１が、バッテリー２０内に収容されている電極２１に導通可能に接続されている。雄ネジ部１５のうちバッテリー２０の上面から上方へ突出した部分には、バッテリー２０の上面に載置された円環形をなす絶縁性のスペーサ２３が外嵌されている。そして、スペーサの上面には外部導電路２４が載置され、外部導電路２４の取付孔２５が雄ネジ部１５に嵌合されている。外部導電路２４は、雄ネジ部１５の上端部（先端部）にねじ込んだナット２６により、バッテリー用電極端子１０に接続されている。
【００１５】
図３，４に示すように、バッテリー用電極端子１０の製造には、ダイス３１とパンチ３５とを備えたプレス加工機３０が用いられる。ダイス３１の上面は、水平な受圧側成形面３２となっている。ダイス３１には、その受圧側成形面３２に開口する成形空間３３が形成されている。成形空間３３は、軸線を上下方向（鉛直方向）に向けた円形断面の孔状をなす。成形空間３３の内周面には、雄ネジ部１５を成形するための雌ネジ部３４が形成されている。
【００１６】
図３に示すように、パンチ３５は、ダイス３１の上方に配されている。パンチ３５の下面（受圧側成形面３２と対向する面）は、水平（受圧側成形面３２と平行）な押圧側成形面３６となっている。パンチ３５は、その押圧側成形面３６を受圧側成形面３２に接近させるように、下方へ移動し得るようになっている。このプレス加工機３０は、平面視が略円形をなす金属材料１６の塊に対し、押出成形する機能とプレス成形する機能とを発揮する。
【００１７】
金属材料１６は、成形空間３３の上端の開口と同心となるように、ダイス３１の受圧側成形面３２上に載置される。金属材料１６としては、鉛、錫、アルミニウム、銅、ジルコニウム、チタン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、鉄等が用いられる。特に、導電性の高い材料が好ましく、機械的強度の低い材料でも構わない。つまり、機械的強度の高さよりも、導電性の高さを優先することが好ましい。平面視における加工前の金属材料１６の外径寸法は、成形空間３３の開口の内径寸法より大きいので、成形空間３３の上端の開口は金属材料１６で塞がれる。また、金属材料１６とダイス３１とパンチ３５の温度は、ほぼ常温に設定されている。以上により、プレス加工機３０による加工（押出成形及びプレス成形）の準備が完了する。
【００１８】
この状態からパンチ３５を下降させると、金属材料１６の一部が成形空間３３内に押し込まれ、押出成形される。成形空間３３内では、押し込まれた金属材料１６が、全体として棒状に成形されるとともに、成形空間３３の内周面の雌ネジ部３４によって外周に螺旋溝が形成される。つまり、成形空間３３内において雄ネジ部１５が成形される。成形空間３３内に押し込まれた金属材料１６は、冷間の押出成形により、加工硬度が加工前よりも高められるので、機械的強度が向上する。
【００１９】
また、パンチ３５の下降により、金属材料１６のうち成形空間３３内に押し込まれなかった残りの部分は、受圧側成形面３２と押圧側成形面３６との間で上下に押し潰され、平板状の一次成形部１７（請求項に記載の中間成形部）となる。つまり、一次成形部１７は、押出成形と同時に成形される。一次成形部１７は、平面視が成形空間３３とほぼ同心の略円形をなしていて、厚さ寸法は全領域に亘って均一である。この一次成形部１７と成形空間３３内の雄ネジ部１５とにより、一次成形品１６Ａが成形される。
【００２０】
一次成形品１６Ａが成形された後、パンチ３５を上方へ退避させる。パンチ３５を上昇させた後、一次成形品１６Ａは、成形空間３３（雄ネジ部１５）の軸線を中心として回転させることにより、ダイス３１から取り外す。一次成形品１６Ａをダイス３１から取り外した後は、図示しない切断機により一次成形部１７にトリミング加工が施され、図５に示す二次成形品１６Ｂを成形する。この二次成形品１６Ｂは、基板部１２と脚部１３と側壁部１４とを備えている。そして、二次成形品１６Ｂに曲げ加工を施すと、所定形状の電極接続部１１が成形される。以上により、バッテリー用電極端子１０の製造が完了する。
【００２１】
上述のように本実施例のバッテリー用電極端子１０は、バッテリー２０の電極２１に接続される電極接続部１１と、外部導電路２４に接続される雄ネジ部１５とを備え、電極接続部１１と前記雄ネジ部１５が単一の金属材料１６によって一体成形されている。そして、雄ネジ部１５については、金属材料１６の一部により成形空間３３内で押出成形されている。金属材料１６のうち雄ネジ部１５となる部分は、押出成形によって加工硬化が進むので、機械的強度が高められる。したがって、本実施例１によれば、導電率の高い金属材料１６を用いても、雄ネジ部１５の機械的強度が高い単一部品からなるバッテリー用電極端子１０を提供することができる。
【００２２】
また、押出成形は、冷間で行われる。ここで、冷間押出成形とは、常温又はそれに近い温度で金属材料１６を押出加工すると定義する。そして、冷間押出成形によれば、温間押出加工に比べて金属材料１６の加工硬化を促進することができる。また、雄ネジ部１５は、金属材料１６の一部を、内周に雌ネジ部３４が形成された成形空間３３内に押し込むことによって成形されている。この構成によれば、雄ネジ部１５の成形において、ネジ切り加工が不要なので、加工工数が少なくて済む。また、電極接続部１１は屈曲した板状をなしているが、この電極接続部１１の成形は、押出成形工程において成形した一次成形部１７に曲げ加工を施す方法で行っている。この構成によれば、電極接続部１１を切削加工によって成形する場合に比べて、コストダウンを図ることができる。
【００２３】
また、バッテリー用電極端子１０を製造するために用いられるプレス加工機３０は、ダイス３１と、ダイスとの間で単一の金属材料１６を変形させることで、電極接続部１１と雄ネジ部１５とを一体化させた形態の一次成形品１６Ａを成形するパンチ３５とを備える。ダイス３１には、金属材料１６の一部を変形させることで雄ネジ部１５を押出成形する成形空間３３が形成されている。このプレス加工機３０を用いれば、金属材料１６のうち雄ネジ部１５となる部分について、押出成形により加工硬化を促進できるので、雄ネジ部１５の機械的強度を高めることができる。したがって、このプレス加工機３０によれば、導電率の高い金属材料１６を用いても、雄ネジ部１５の機械的強度が高い単一部品からなるバッテリー用電極端子１０を製造することができる。
【００２４】
＜実施例２＞
次に、本発明を具体化した実施例２を図６〜図７を参照して説明する。本実施例２は、プレス加工機４０を上記実施例１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施例１と同じである。つまり、本実施例２の金属材料１６は実施例１と同じものである。そして、本実施例２のプレス加工機４０と金属材料１６を用いることにより、実施例１と同じ形態のバッテリー用電極端子１０が製造される。尚、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。
【００２５】
本実施例２のプレス加工機４０は、ダイス４１とパンチ４７とを備えて構成されている。ダイス４１の上面は、水平な受圧側成形面４２となっている。ダイス４１には、受圧側成形面４２を全周に亘って包囲するように立ち上がる円形の周壁部４３が形成されている。ダイス４１の上方空間のうち周壁部４３で包囲され且つ受圧側成形面４２に臨む空間は、成形凹部４４となっている。また、ダイス４１には、その受圧側成形面４２に開口する成形空間４５が形成されている。成形空間４５は、軸線を上下方向（鉛直方向）に向けた円形断面の孔状をなす。成形空間４５の内周面には、雄ネジ部１５を成形するための雌ネジ部４６が形成されている。成形空間４５は成形凹部４４と同心状をなす。
【００２６】
図６に示すように、パンチ４７は、ダイス４１の上方に配されている。パンチ４７の下面（受圧側成形面４２と対向する面）は、水平（受圧側成形面４２と平行）な押圧側成形面４８となっている。パンチ４７は、その押圧側成形面４８を受圧側成形面４２に接近させるように、下方へ移動し得るようになっている。パンチ４７は下降する際に成形凹部４４内に収容される。そして、金属材料１６のうち受圧側成形面４２と押圧側成形面４８との間で板状に成形された一次成形部１７（請求項に記載の中間成形部）の外周縁は、周壁部４３の内周面によって径方向への拡開が規制される。
【００２７】
＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、押出成形を冷間で行ったが、本発明は、押出成形を温間で行ってもよい。
（２）上記実施例では、雄ネジ部を成形する手段として、金属材料の一部を、雌ネジ部が形成された成形空間内に押し込むようにしたが、金属材料の一部をダイスの成形孔に貫通させて棒状の中間成形部を成形し、その棒状の中間成形部の外周にネジ切り加工を施すことによって雄ネジ部を成形してもよい。
（３）上記実施例では、屈曲した板状をなす電極接続部を、押出成形工程において成形した平板状の中間成形部に曲げ加工を施して成形したが、電極接続部は、切削加工によって屈曲した板状に成形してもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１０…バッテリー用電極端子
１１…電極接続部
１５…雄ネジ部
１６…金属材料
１６Ａ…一次成形品
１７…一次成形部（中間成形部）
２０…バッテリー
２１…電極
２４…外部導電路
３０…プレス加工機
３１…ダイス
３３…成形空間
３４…雌ネジ部
３５…パンチ
４０…プレス加工機
４１…ダイス
４５…成形空間
４６…雌ネジ部
４７…パンチ
【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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【図６】
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【図７】
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