JPH0360154B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 使用分野 本発明は一般に鉛−酸蓄電池の製造に関し、よ
り詳細には、完成された蓄電池の外部端子を形成
するため、バツテリ ケーシング中のそれぞれの
ブツシングへ、バツテリ セルの端子ポストを融
合する改善された方法と装置に関する。

従来技術 鉛−酸蓄電池の製造において、直立する鉛端子
ポストを有する各終端セルを蓄電池の両端に位置
させて、個々のバツテリ セルをケース中に組込
み、ついで、円筒状の鉛ブツシングが固定されて
いるカバーを、バツテリ ケース上に位置させ、
その際、それぞれのブツシングを通つて端子柱
（以下端子ポストという）を延在させ、ついでバ
ツテリ端子を仕上がり状態に形成するため、ブツ
シングおよび端子ポストの上端部を加熱し、溶融
し、融合し、成形し、冷却しそして凝固させるの
が通常である。最近の蓄電池のケースおよびカバ
ーは通常プラスチツクでつくられているため、端
子ポストおよびブツシングを融合するに当りバツ
テリを欠陥のあるものとする、あるいは、バツテ
リの使用中に潜在的危険状態をつくる原因となる
カバーに直ぐ隣接する部分を溶融したり、損傷し
てカバーとブツシング間のシールおよびサポート
を充分に弱めることのないように、注意が払われ
なければならない。

これまでは、端子ポストとブツシングを融合す
るため、手動で保持され操作されるアセチレント
ーチにより、それらの端部を融合するのが通常で
あつた。そのような方法は、完全に自動化された
バツテリ生産ラインへの使用に不向きであるばか
りでなく、端子ポストとブツシングとの融合区域
の品質および深さは、融合工程を遂行するオペレ
ータによつて異なるばかりでなく、融合の程度を
制御する信頼のおける手段がないため、同じオペ
レータによつて融合された遂次のバツテリの端子
間にさえ差異がある。さらに、所要最小融合深さ
が得られたかどうか容易に決定できない。すなわ
ち、所要最小融合深さは仕上端子の頂部から測つ
て3.18〜4.76mm（1/8〜3/16インチ）と一般に考
えられている。

アセチレン トーチ加熱、電気抵抗加熱、ある
いは電気誘導加熱による、バツテリ端子ポストと
カバー ブツシングとを自動的に融合する各種の
提案がなされてきたが、そのような提案はすべて
各種の欠陥に直面した。たとえば、所要工程時間
内に信頼のおける融合深さを得ることができな
い、ブツシングのまわりカバーの望ましくない溶
融がある、そして仕上り端子の外観が許容できる
ものでない等である。鉛ブツシングに含有されて
いる酸化鉛は、溶融中、表面に浮き上がる傾向が
あるため、ある状況の場合は、これは、仕上げバ
ツテリ端子の表面に見えない不規則性をもたらす
ことが発見された。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、バツテリ端子を形成するに当
つて、端子ポストとケーシング ブツシングを融
合する改善された装置および方法を提供すること
である。

別な目的は、比較的短時間に端子ポストとブツ
シングとの信頼性のある有効な融合を行なう上記
の特徴を有する装置を提供することであり、かく
して、完全自動の生産ラインへの使用に適用でき
る。

さらに目的とするところは、仕上がり端子の適
切な融合深さを信頼性をもつてもたらし、カバー
の溶融あるいは損傷を防止し、かつ、比較的良好
な表面外観をもつて完成された端子を得る一方、
端子ポストとカバー ブツシングの迅速な自動融
合を許容する前記の形式の装置を提供することで
ある。

実施例 本発明の他の目的および利点は、以下の詳細な
説明を読み、かつ、図面を参照することにより明
らかとなろう。

第１図は本発明の装置と方法により形成された
端子を有する完成されたバツテリの斜視図で； 第２図は線２−２の平面における第１図に示す
バツテリの融合端子の拡大断面図で； 第３図はバツテリの組立中、バツテリ ケース
上に位置するカバーを示す、展開縦断面図で； 第４図は端子ポストとカバー ブツシングとを
融合する前における、カバーがケースに組込まれ
たバツテリを示し、バツテリが図示装置中に作動
可能に位置しているところを示す縦断面図で； 第５図は第４図の線５−５の平面における図示
装置の鋳型手段である内腔付鋳型インサート（以
下モールドインサートともいう）の頂部の平面図
で； 第６図は第７図の線６−６の平面における図示
端子ポスト融合装置の正面図で； 第７図は第６図の線７−７の平面における図示
装置の側面図で； 第８図は第６図の線８−８の平面における図示
装置の誘導加熱コイルと支持体（以下サポートと
もいう）との拡大破断々面図で； 第９〜１１図は第８図のそれぞれ線９−９，１
０−１０、および１１−１１の平面における断面
図で； 第１２図は図示装置の誘導加熱コイル用のダウ
ンスロープ加熱制御回路図で； 第１３図は図示装置の熱サイクル図で；そして 第１４図は図示装置の主コントローラのブロツ
ク図である。

本発明は各種の変形および変更構造を許すが、
そのある説明上の実施例が図面に示されており、
以下で詳細に説明される。しかしながら、本発明
は開示されている特定の形態に限定する意図はな
く、逆に、本発明の精神および範囲の内にある、
すべての変形、および変更構造ならびに均等物を
カバーすることを意図していることを理解すべき
である。

さて第１図を参照すると、本発明による端子融
合装置により、蓄電池の頂部側上に形成された端
子を備える。完全に組立てられ、かつ、処理され
たSLIバツテリ１０が例示されている。図示のバ
ツテリは1982年２月26日に出願されたクラングそ
の他による米国特許出願第352924号に示されてい
るものと一般的に同様の形式のもので、好ましく
はプラスチツクでつくられ、それぞれバツテリ
セル エレメント１８Ｉあるいは１８Ｔを収容す
るための、個々の区画を形成する複数個の内部デ
バイダでつくられたケースを備えている。図示の
バツテリ１０は、６個のセル エレメント、すな
わち、バツテリの両端部における２つの最外側端
子セル エレメント１８Ｔと、その間に位置する
４つの中間セル エレメント１８Ｉとを備えてい
る。当該技術で知られているように、各バツテリ
セル エレメント１８Ｉ，１８Ｔの同極の電磁
プレートは、それぞれ鋳造された鉛ラグ−ストラ
ツプ１９Ｉあるいは１９Ｔにより電気的に接続さ
れている。端子セル エレメント１８Ｔに対する
ラグ−ストラツプ１９Ｔは、ストラツプ１９Ｔと
一体的に形成されるかもしれない直立端子ポスト
２０を備え、あるいは代りに、ポスト２０は別個
に鋳造されるか、さもなければストラツプ１９Ｔ
に取付けられる。

そのようなバツテリの組立中、ラグ−ストラツ
プ１９Ｉ，１９Ｔ、および端子ポスト２０を鋳造
する前か後に、ケース１４中に、セル エレメン
ト１８Ｉ，１８Ｔを組込むことが通常である。バ
ツテリの頂部を閉じる前に、ラグ−ストラツプは
間仕切１５を通つて適切に接続され（第３図に示
すように）、そして端子ブツシング２２を取付け
たカバー２１をその後ケース１４上に配置し、そ
の際、端子ポスト２０はブツシング２２を通つて
同軸に延びる（第４図）。ブツシング２２は、工
業規格に従つて形成された上方外部テーパを有
し、そして、端子ポスト２０に一般に対応し形成
されたテーパ軸方向開口２４を有している。ブツ
シング開口２４の最下端部は、ケース１４へのカ
バー２１の組立中、端子ポストを案内してブツシ
ングに適切に着座させるため、外方へ広がつた面
取り部２４ａ（第３図）を備えている。この実施
例においては、端子ポスト２０は充分な高さを有
し、かくしてカバー２１上に組立てた際、ポスト
２０の頂部はブツシング２２の頂部と同一高さで
ある（第４図）。ブツシング２２をカバー２１中
に信頼性をもつて支持するため、各ブツシングは
リブ付き周囲取付部分２５を有し、それはプラス
チツク カバー２１と強力に機械的接続するよう
に適用されており、一方、カバーとブツシングと
のまわりに有効なシールを形成する。

本発明によれば、バツテリ端子融合装置は、プ
ラスチツクのバツテリ ケースおよびカバーを溶
融し、あるいは損傷することなく、良好な表面外
観をもつて、適切なかつ一貫した融合深さに、端
子ポストおよびカバー ブツシングの端部を、迅
速に、信頼性をもつて、かつ、自動的に加熱し、
溶融し、かつ融合する誘導加熱装置を提供する。
さて第６および７図を参照すると、端子ポストお
よびブツシング融合装置３０が示されており、こ
れらは好ましくは自動生産ライン中に設けられ、
このラインは水平移動手段であるコンベーヤ ト
ラツクを備え、その上で組立中のバツテリは遂次
の作業ステーシヨンを通つて動かされる。トラツ
ク３１は構造フレーム３２上に支持され、バツテ
リが乗る一対の横方向に離隔した細長い底部トラ
ツク部材よりなる。直立する側部基準レール３４
がトラツクに直ぐ隣接して位置し、そして全体と
して３５で示す適切なチエーン コンベーヤ装置
が設けられ、トラツクに沿つてバツテリを動か
す。

トラツクに沿つて予め定めた作業ステーシヨン
においてバツテリを停止するため、トラツクの下
側上にピボツトする複数個のストツパ３６が取付
けられている。第６図の点線で示す引下がつた位
置から、実線で示す持上げられたバツテリ停止位
置へストツパを選択的に動かすため、各ストツパ
３６はそれぞれのピボツト シヤフト３８上にピ
ボツト取付けられており、一方の端部は、それぞ
れエヤ シリンダ３９のロツド３９ａに連結さ
れ、エヤ シリンダの反対端部はフレーム３２に
固定されている。かくして、第６図に示すよう
に、バツテリは融合装置３０のための、準備ステ
ーシヨン４０において逐次停止され、その際、カ
バー２１はケース１４上に取付けられており、前
記したように、端子ポスト２０はそれぞれのカバ
ーブツシング２２を通つて上方へ延びている。生
産ラインの次の作業サイクル中、シリンダ３９は
ストツパ３６を引下げるように作動され、バツテ
リはトラツク３１に沿つて次の作業ステーシヨン
へ進められ、ストツパ３６は再びエヤ シリンダ
３９の逆作動により持上げられ、かくして、次々
と、バツテリを、準備ステーシヨン４０から端子
融合装置３０へ、そして端子融合装置から次のス
テーシヨンへ動かす。端子融合装置へのバツテリ
の前進に引続いて、バツテリはシリンダ４１の作
動によつて、側部基準レールに対して確実に位置
決めされ、シリンダ４１のロツド４１ａはバツテ
リの側部と係合して延び、レール３４に対してバ
ツテリを適切な位置へ動かす。側部基準レール３
４に対してバツテリの適切な位置を検知するた
め、限定範囲フオト センサ４２がレールの開口
４４に直ぐ隣接してレール３４の反対側に取付け
られ、バツテリが側部レールに対して位置してい
る時のみ、バツテリの存在を検知するように適用
されている。

本発明の説明をさらに続けると、端子融合装置
３０は、融合ステーシヨンに適切に配置したバツ
テリの端子ポストとブツシング２２とに対して整
合関係に設けられた一対の誘導加熱コイル５０を
備えており、そして、バツテリとコイル５０との
間に相対運動をもたらす装置が設けられており、
かくしてバツテリのブツシングおよび端子ポスト
の端部は、誘導加熱コイルに対して作用関係に位
置決めされる。この実施例にそのような相対運動
をもたらすために、トラツク３１の直ぐ下方に垂
直移動手段であるエレベータ５１が取付けられて
おり、トラツク３１に対して選択的に上昇、下降
できる一対の直立脚５２を備えている。エレベー
タ５１は、エヤ シリンダ５５のロツド５５ａの
上端部に固定されている横方向取付プレート５４
に取付けられており、ロツド５５ａの伸張は、エ
レベータを持上げ、脚５２をトラツクのレベルの
上方へ上昇させ、かくしてバツテリをトラツクか
ら持上げ、その端子ポスト２０およびブツシング
２２を誘導加熱コイル５０の下方へ位置決めす
る。エヤ シリンダ５５の逆作動はエレベータ５
１を下降させ、生産ラインに沿うその後の運動の
ため、トラツク３１上にバツテリを再位置決めす
る。そのようなエレベータ運動を案内するため、
横方向取付プレートは直立案内ロツド（第６図）
上へ、垂直運動のため支持されている。エレベー
タ５１の持上げ運動の比較的精密な調整を許容す
るため、ストツパ５８はフレーム３２により担持
される直立ボルト５９上にねじ取付けされてい
る。シリンダ５５上の磁気スイツチ６０がエレベ
ータ５１の上昇状態を検知し、そしてスイツチ６
１が下降状態を検知する。

この場合、誘導加熱コイル５０は、コイル５０
との意図しない接触を防止するため設けられてい
る保護フードの直ぐ下方に、端子融合装置３０の
誘導発生器の支持手段の１つであるキヤビネツト
６５から片持ちばり式に支持されており、機械強
度を得るため、支持体の１つであるコイルブレー
ス６６へ堅固に植込み取付けられている。融合す
べきバツテリ端子間の間隔に対応する長手方向間
隔関係にコイル５０を支持するため、コイルは支
持手段の１つであるＴ−バス６８により担持さ
れ、これは誘導発生器の誘導出力プレートに固定
されている支持手段の１つであるドロツプ バス
（dropper buss）６９により所望の高さに支持さ
れている（第７および８図）。コイル５０は好ま
しくは各々、同心の円形巻線５０ａ，５０ｂ，５
０ｃ（第４および１０図）のらせん形態に形成さ
れた連続した長さの銅管よりなつており、そして
コイル５０は相互接続されており、連続した誘導
加熱および冷却回路７０ａ〜７０ｇ（第８図）の
一部を形成する。この場合、そのような銅管回路
は、キヤビネツト６５から連通し、ドロツパ バ
ス６９によつて支持されている入口部分７０ａ
と、入口部分７０ａと連通し、Ｔ−バス６８によ
り支持されているＴ−バス部分７０ｂと、Ｔ−バ
ス部分７０ｂに連通し、コイル５０の１つを形成
する部分７０ｃと、部分７０ｃと他方のコイル５
０を形成している部分７０ｅ間に連通している部
分７０ｄと、部分７０ｅに連通し、部分７０ｂに
対してＴ−バス６８の反対側に支持されているＴ
−バス部分７０ｆと、そして、Ｔ−バス部分７０
ｆとキヤビネツト６５間に連通し、部分７０ｂの
反対側上にドロツパ バス６８によつて支持され
ている出口部分７０ｇを備えている。

図示のドロツパ バス６９は、絶縁スペーサ７
５ａによつて分離されている一対の銅板６９ａ，
６９ｂよりなり、キヤビネツト６５の外側に固定
されている。Ｔ−バス６８は、ボルト７６（第８
図）によつて接続されている絶縁スペーサ７５ｂ
によつて分離されている一対のＬ字状銅板６８
ａ，６８ｂよりなり、ボルト７８（第９図）によ
りドロツパバス６９に対し、外方延在関係で取付
けられている。Ｔ−バス６８はさらに、ボルト７
９によりＬ字状プレート６８ａ，６８ｂの前方に
取付けられ、絶縁スペーサ７５ｃにより分離され
ている前方プレート６８ｃを備えている。前方に
延在する絶縁スペーサ７５ｄは各コイル５０の入
口および出口の脚を分離する。この場合、コイル
５０は各々、ボルト８１によりＴ−バス６８に取
付けられているアングル フランジ８０により支
持されている（第１１図）。コイル５０は、コイ
ル捲線に固定されている内方へ傾斜した端部８２
ａを備える懸垂スタツド８２により各アングル
フランジ８０の外方へ延る水平フランジから吊ら
れている。片持ばりコイル サポートに対してさ
らに剛性を与えるため、この場合、ボルト８４
が、コイル ブレース６６の下側とアングル フ
ランジ８０との間に接続されている（第６および
７図）。適切なシールおよび絶縁手段が、各種バ
ス プレートと銅管カツプリングとの間に設けら
れ、かくして銅管部分７０ａ〜７０ｇを通つて、
連続する抵抗の低い電気回路および洩れのない流
体回路が形成されていることが理解されよう。

かくして、銅管の入口および出口の部分７０ａ
と７０ｇは、既知の形式の電気的手段である高電
圧誘導発生器９０、たとえば、キヤビネツト６５
内に内蔵されている450kHz、20kW容量のオーダ
の発生器に電気的に接続され、かくして、発生器
９０（第７図）の付勢に際して、管回路７０ａ〜
７０ｇを通る電流は、コイル５０に軸線方向関係
に位置している材料に高レベルの熱を誘導する。
他の容量の、およびより高いかあるいはより低い
周波数の誘導発生器を代りに使用できることを理
解すべきである。そのような誘導加熱は、コイル
５０に対して作用関係に位置している鉛端子ポス
ト２０およびブツシング２２を、鉛の溶融点より
はるかに高い538℃（1000〓）を越える温度まで
実質的に瞬間的に加熱することが分かつた。当業
界で知られているように、高周波電流効果により
発生した銅管および発生器の熱を冷却するため、
冷却水が管部分７０ａ〜７０ｇを経て循環され、
管部分に連結された発生器中のラインを冷却し、
ついでこの場合、キヤビネツト６５上に取付けら
れたラジエータ９１を経て循環される。

本発明の説明をさらに続けると、誘導加熱コイ
ル５０の各々は、コイルの下方から懸吊させて取
外し可能に鋳型（以下モールドという）インサー
ト９５を支持し、その各々は鋳型内腔（以下モー
ルド腔部という）９６で形成され、融合すべきバ
ツテリの端子ポストとカバー ブツシングとを受
入れ、コイルの付勢に引続いてこれらの溶融端部
を適切な形態に合致させる。例示のモールドを腔
部９６の各々は円筒形状を有し、最下部コイル捲
線５０ａの下側に当接して位置できる環状肩部９
８で形成されており（第４図）、そして肩部９８
に対して上方へ離隔した関係で環状溝部９９が形
成されており、好ましくは耐高温エラストマでつ
くられた可撓性保持ワツシヤを受け入れ、それは
モールド インサート９５が最下端コイル捲線５
０ａによつて係留支持されるようにする。モール
ド インサート９５の腔部９６はブツシング２２
に実質的に合致して形成され、かくして、その中
に位置しているブツシングおよび端子ポストの上
端部の溶融および融合に際して、バツテリ端子の
最上端部を形成する。エレベータ５１によるコン
ベーヤ トラツク３１からのバツテリの持上げに
際して、モールド腔部９６中の適切な位置へのブ
ツシングおよび端子ポストの着座を容易にするた
め、腔部９６の最下端部は外方へ広がつた面取り
部９６ａで形成されている。モールド インサー
ト９５の上部側は好ましくは比較的薄い壁の開口
を有する仕切１０１を備え、融合作業中、金属が
コイル５０に接触するのを防止し、かつ、膨張す
るガスが開口を通つて逃げるようにする。

モールド インサート９５は好ましくはテフロ
ンでつくられており、それは予期に反して融合作
業中に発生する比較的高温に耐えることが発見さ
れ、かつ比較的円滑な奇麗な表面で融合端子を形
成する。そのようなモールド インサート９５は
交換することなく、3000個以上の端子を融合する
のに適用されていることが分かつた。しかしなが
ら、当業者にとつては、インサート９５は経済的
につくられ、単に可撓性保持ワツシヤ１００を取
外すことによつて定期的に容易に交換できること
が理解されよう。

本発明のさらに別な面によれば、各誘導加熱コ
イル５０の捲線５０ａ〜５０ｃは、バツテリ端子
ポスト２０とそこへ配置されたカバー ブツシン
グ２２の最上端部の迅速かつ信頼性のある加熱、
溶融および融合を促進させる一方、ブツシングに
直ぐ隣接するプラスチツク カバー２１の部分に
悪影響をもたらさないように配置されている。こ
の目的のため、各コイルの最下端コイル５０ａは
ブツシングおよび端子ポスト腔部９６のほぼ中間
点でモールド インサート９５を取囲み、コイル
５０ｂ，５０ｃの直径は、融合すべき端子の上端
部の直径に実質的に対応して、コイル５０ａより
小さな直径であり、かつ、モールド インサート
９５の上方に垂直離隔関係で位置している。その
ようなコイル構成は、誘導加熱効果を、モールド
腔部に配置されているブツシングと端子ポストと
の上端部に集中させることが発見され、かくし
て、バツテリ カバーに隣接する下方部分に重大
な影響を与えることなしに、端部の溶融および融
合をもたらす。

端子ポストおよびブツシング端部への、コイル
５０の誘導加熱効果を、さらに強化するために、
第１０図に示すように、２つの最上部コイル捲線
５０ｂ，５０ｃ内に誘導電流集中手段である電流
集中インサート１０５が支持されている。インサ
ート１０５は、作用関係に位置しているブツシン
グおよび端子ポストの上端部へ、コイル５０によ
つて誘導された電流を強化あるいは集中する効果
を有する、好ましくはフエライト、あるいはその
ような他の金属材料からつくられる。このような
誘導加熱コイル５０の使用と、電流集中インサー
ト１０５の構成は、予期に反して、鉛ブツシング
および端子ポスト部品の加熱を促進させ、３秒以
内に9.53mm（約3/8インチ）の融合深さにまで一
貫して溶融できることが発見された。

融合作業の能率および仕上げられた端子の品質
を向上させるために、好ましくは、誘導加熱サイ
クルを制御するための装置が設け、それはコイル
を予め定めた全出力レベルまで瞬間的に付勢し、
ブツシングおよび端子ポスト端部を溶融するた
め、このような全出力に予め定めた比較的短い期
間維持し、ついで端子を比較的円滑な表面として
融合するために、均一な制御された方法で出力レ
ベルを漸次減少させる。この実施例においては高
周波発生器９０の出力レベルはSCR出力制御１
１０（第１４図）により制御され、これは、後に
明らかとなるように、融合装置３０の各種作業機
能を制御するように使用する制御手段である主コ
ントローラ１１１によつて作動される。蓄電池の
端子ポスト２０とブツシング２２とを誘導加熱コ
イル５０へ作用関係に配置すると、主コントロー
ラはSCR出力制御１１０を付勢するように使用
し、これは、第１３図に示すように、誘導加熱発
生器を全出力容量に付勢する。主コントローラに
よりタイミングされるようにして、予め定めた期
間後、主コントローラ１１１は、SCR出力制御
への出力供給を遮断する。

主コントローラ１１１のSCR出力制御１１０
への出力遮断に引きつづいて、全出力レベルから
完全な除勢状態への、誘導加熱コイルに対する制
御された出力減少を行なうために、第１２および
１４図に示すように、ダウン−スロープ（down
−slope）加熱制御回路１１２が設けられている。
ダウン−スロープ加熱制御回路１１２は、入力端
子１１４，１１５により主コントローラに接続さ
れており、そして変圧器１１６が入力端子１１
４，１１５とダイオード ブリツジ１１８間に接
続されている。フイルタ コンデンサ１１９が、
ライン１２０でブリツジ１１８にまたがつて接続
され、そして、電流制限抵抗１２１とフオト カ
ツプリング装置１２２のフオト ダイオード１２
２ａもまたライン１２４でブリツジにまたがつて
接続されている。SCR出力制御１１０、かくし
て誘導加熱発生器９０を作動させるため、主コン
トローラ１１１は、入力端子１１４，１１５へ出
力電圧（たとえば110V）を伝達し、それは変圧
器１１６によつてより低いAC電圧に減少され、
ダイオード ブリツジ１１８により整流され、コ
ンデンサ１１９によりフイルタされ、フオト ダ
イオード１２２ａを通るDC電流となる。このよ
うなフオト ダイオード１２２ａを通る電流は、
Ｒ−Ｃ制御回路１２８中のカツプリング装置１２
２のフオト トランジスタ１２２ｂを作動させ、
この回路はDC出力源１２９を有するポテンシオ
メータ１２６により確立される基準電圧を確立
し、それはダウン−スロープ加熱制御回路１１２
をSCR出力制御回路１１０へ接続する出力端子
１３０，１３１へ伝達される。同時に、ポテンシ
オメータ１２６を横切つて並列に接続されている
コンデンサ１３５は基準電圧に充電する。

従つて、主コントローラ１１１が、ダウン−ス
ロープ加熱制御回路１１２の入力端子１１５，１
１６間に110Vの出力を伝達すると、ポテンシオ
メータ１２６によつて、確立された全基準電圧
は、SCR出力制御１１０へ伝達され、殆ど瞬間
的に高周波発生器をその全出力容量に付勢する。
主コントローラ１１１によつてタイミングされる
発生器９０の全出力付勢の予め定めた期間に引続
いて、主コントローラはダウン−スロープ加熱制
御回路１１２の入力端子１１５，１１６を除勢
し、この回路はフオト ダイオード１２２ａおよ
びフオト カツプリング装置１２２のフオト ト
ランジスタ１２２ｂをオフにする。入力端子１１
５，１１６およびフオト カツプリング装置１２
２のそのような除勢にも拘らず、Ｒ−Ｃ制御回路
１２８中のコンデンサ１３５は続いて出力端子１
３０，１３１に給電するが、たとえば約１秒の所
定期間にわたつて減衰し、かくして、出力端子１
３０，１３１への電圧、および、これによつて
SCR出力制御１１０により制御される発生器の
出力レベルは制御された方法で比例的に零に向け
て減少する。

従つて、誘導加熱発生器９０の全出力作動期間
は主コントローラ１１１によつて選択的にもたら
され、一方、発生器９０の制御された除勢はダウ
ン−スロープ加熱制御回路１１２の設計により制
御されることが理解されよう。実際においては、
6.35〜9.53mm（1/4〜3/8インチ）の比較的一定
な、信頼性のある融合深さを達成するのに充分
な、バツテリ端子ポスト２０とカバー ブツシン
グ２２端部との溶融は、発生器が全出力レベルで
約2.5秒作動される時に達成され、そして、融合
端子の予期しない良好な表面外観が、前記制御方
法で約１秒にわたつて、誘導加熱コイル５０を全
出力から零に除勢することにより達成されること
が分かつた。端子はその後、モールド インサー
ト９５から除去する前に、誘導加熱コイルの完全
な除勢に引続いて約８秒冷却する。その結果、誘
導加熱コイル５０中へのバツテリの上昇、下降を
含む全融合作業は、本発明の装置により約20秒以
内に充分に遂行できる。当業者は、このような短
い処理時間によつて、個々の処理作業が短い間隔
に制限されている自動バツテリ生産ライン中に本
装置３０を有効に利用できることが理解されよ
う。図示のダウン−スロープ加熱制御回路１１２
は、誘導加熱コイルの全出力から完全な除勢への
比較的一定な減少を提供するけれども、代りに、
SCR出力制御１１０への基準電圧中の複数個の
個別の比較的小さい電圧降下をもたらす装置を設
けることができることが理解されよう。

たとえば、Gould Modicon 84
Programmable Controllerの如き、従来のマイ
クロ プロセツサを基準としたプログラム可能な
コントローラであることができる主コントローラ
１１１は、本発明の端子融合装置３０の逐次作用
をもたらすため、プログラムすることができ、か
つ、そのような作業を、コンベーヤ トラツク３
１に沿うバツテリの搬送と協働させることができ
る。当該技術で知られているように、主コントロ
ーラ１１１は従来の入力および出力モジユールを
経て、装置３０に伝達することができ、このモジ
ユールは装置の各種検知装置からの入力信号をコ
ントローラに適合する信号レベルに変換し、そし
てそれはコントローラの出力信号をこの装置に適
合する信号レベルに変換する。したがつて、バツ
テリが融合準備ステーシヨンから融合装置３０に
搬送され、持上げられたストツパにつき当たる
と、適切な検知装置が主コントローラに信号を与
え、それに応答してシリンダ４１が作動し、その
ロツド４１ａを伸張し、バツテリを側部基準レー
ル３４に対して位置決めし、それはフオト セル
４２により検知される。これに応答して、シリン
ダ４１は反対に作動してロツド４１ａを引込め、
そしてシリンダ３５が作動されてバツテリを持上
げ、かくして端子ポスト２０とカバー ブツシン
グ２２とはそれぞれの誘導加熱コイル５０に対し
て作用関係に配置され、このような持上げられた
位置はシリンダ３５上のマグネチツク スイツチ
６０により検知される。主コントローラ１１１は
ついで、ダウン−スロープ加熱制御回路１１２を
経てSCR出力制御１１０を付勢し、発生器９０
を全出力レベルに付勢し、予め定めた期間そのよ
うな全出力レベルを維持し、端子ポストおよびブ
ツシング端部の溶融をもたらし、そしてそのよう
な予め定めた全出力加熱期間に引続いて、主コン
トローラはダウン−スロープ加熱制御回路１１２
への入力電圧を遮断し、この回路はその後、発生
器９０および誘導加熱コイル５０の制御された除
勢を提供する。その後の予め定めた冷却期間に引
続いて、主コントローラ１１１はエヤ シリンダ
５５の逆作動を引起し、エレベータ５１を下降
し、バツテリをコンベーヤ トラツク３１上に再
位置決めし、スイツチ６１により検知され、次の
作業ステーシヨンへ搬送され、そして全作業サイ
クルは、予め定めた比較的期間内になされる。

さらに本発明の融合装置３０は各種の異なつた
サイズのバツテリを処理するように適用されてい
ることが理解されよう。この目的のため、Ｔ−バ
ス６８は取付ボルト７８を取外すことによりドロ
ツパ バス６９から容易に外され、バツテリ上の
異なつた端子間隔および位置を受入れるＴ−バス
形態で交換される。エレベータ５１の持上げスト
ロークもまたストツパ５８の調整により選択的に
調整される。さらに、異なつたサイズのバツテリ
に対して装置３０の設定を容易にするため、この
場合、キヤビネツト６５はＸ−Ｙテーブル（第６
および７図）上に取付けられており、それは、ボ
ールねじ１４２の作動を経てトラツク３１に平行
な運動のための、キヤビネツト６５が取付けられ
ている上部プラツトフオーム１４１と、ボールね
じ１４５の作動によりトラツク３１を横切る運動
のために、キヤビネツト６５と上部プラツトフオ
ーム１４１が取付けられている下部プラツトフオ
ームよりなつている。特定のバツテリ サイズに
対して、予め定めた横方向位置にキヤビネツトを
容易に位置させるゲージ１４６が設けられ、キヤ
ビネツトの横方向位置を容易に決めるためゲージ
１４８が同様に設けられている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法および装置によつて、形
成された端子を有する完成されたバツテリの斜視
図で；第２図は線２−２の平面における第１図に
示すバツテリの融合端子の拡大断面図で；第３図
はバツテリの組立中、バツテリ ケース上に位置
するカバーを示す、展開縦断面図で；第４図は端
子ポストとカバー ブツシングとを融合する前に
おける、カバーがケースに組込まれたバツテリを
示し、バツテリが図示装置中に作動可能に位置し
ているところを示す縦断面図で；第５図は第４図
の線５−５の平面における図示装置の鋳型インサ
ートの頂部の平面図で；第６図は第７図の線６−
６の平面における図示端子ポスト融合装置の正面
図で；第７図は第６図の線７−７の平面における
図示装置の側面図で；第８図は第６図の線８−８
の平面における図示装置の誘導加熱コイルおよび
支持体の拡大破断断面図で；第９〜１１図は第８
図のそれぞれ線９−９，１０−１０、および１１
−１１の平面における断面図で；第１２図は図示
装置の誘導加熱コイル用のダウン スロープ加熱
制御回路図で；第１３図は図示装置の熱サイクル
図で；そして第１４図は図示装置の制御手段のブ
ロツク図である。 １０……バツテリ、２０……端子柱、２１……
カバー、２２……ブツシング、３１……水平移動
手段、３６，４１……配置手段、５０……誘導加
熱コイル、５１……垂直移動手段、６５，６６，
６８，６９……コイル支持手段、９０……電気的
手段、９５……鋳型手段、９６……鋳型内腔、１
０５……誘導電流集中手段、１１０，１１１……
制御手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 誘導加熱コイル５０と、支持手段６５，６
   ６，６８，６９と、鋳型インサート９５と、配置
   手段３６，４１と、移動手段と、電気的手段９０
   と、誘導電流集中手段１０５とを有する鉛蓄電池
   製造装置であつて、 誘導加熱コイル５０は、垂直に配置された複数
   の捲線５０ａ，５０ｂ，５０ｃを有し、少なくと
   も１つの捲線が鋳型インサート９５を支持し、か
   つ少なくとも１つの他の捲線が誘導電流集中手段
   １０５を支持するものであり、 支持手段６５，６６，６８，６９は、誘導加熱
   コイル５０を所定の方向に固定するものであり、 鋳型インサート９５は、誘導加熱コイル５０と
   同軸的に配置されており、融合すべきバツテリブ
   ツシング２２および端子柱２０を受入れる鋳型内
   腔９６を有するものであり、 配置手段３６，４１は、融合すべきバツテリブ
   ツシング２２および端子柱２０を、鋳型インサー
   ト９５の下方に自動的に配置するものであり、 移動手段は、組立てるべきバツテリ１０を支持
   するものであり、 電気的手段９０は、誘導加熱コイル５０に高周
   波振動電流を発生させるものであり、 誘導電流集中手段１０５は、誘導加熱コイル５
   ０における高周波振動電流の発生に応じて、この
   コイル５０に対して作用関係を有する位置にある
   バツテリブツシング２２および端子柱２０に誘導
   電流を集中して、このブツシング２２および端子
   柱２０を共に加熱、溶融して、融合した仕上がり
   の形状に鋳造し、他方組立てるべきバツテリの鉛
   でない周囲の部材を実質的に損傷しないものであ
   る 鉛蓄電池の製造装置。 ２ 誘導電流集中手段１０５は、鋳型インサート
   ９５の上端部に隣接して支持されており、誘導加
   熱コイル５０に対して作用関係を有するように鋳
   型内腔９６のなかに配置されたバツテリブツシン
   グ２２および端子柱２０の端部に誘導電流を集中
   してこの端部の加熱効果を増大させるものである 特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 誘導加熱コイル５０は、最下捲線５０ａが鋳
   型インサート９５を支持し、誘導電流集中手段１
   ０５が、この鋳型インサート９５の上方に配置さ
   れてコイル５０の捲線５０ｂ，５０ｃのなかにコ
   イル５０と同軸的に支持されている特許請求の範
   囲第２項記載の装置。 ４ 鋳型手段９５は、内腔付鋳型インサートであ
   り、捲線５０ａ，５０ｂ，５０ｃの少なくとも１
   つによつて同軸的に支持され、鋳型内腔９６が下
   方に向けて開口している 特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５ 移動手段は垂直移動手段５１を有し、この垂
   直移動手段５１が、バツテリのブツシング２２お
   よび端子柱２０の端部が鋳型内腔９６のなかにあ
   るように、かつ誘導加熱コイル５０に対して作用
   関係にあるように、このコイル５０およびバツテ
   リ１０を選択的に相互に移動させて、バツテリブ
   ツシング２２および端子柱２０を、鋳型内腔９６
   のなかに自動的に上昇させ、かつバツテリブツシ
   ング２２および端子柱２０を溶融して仕上がりの
   形に鋳造した後に、これらを自動的に降下させて
   鋳型内腔９６から取出すものである 特許請求の範囲第１項記載の装置。 ６ 垂直移動手段５１は、コンベア手段３５から
   バツテリ１０を順次上昇させてバツテリ１０のブ
   ツシング２２および端子柱２０を鋳型内に配置
   し、これらを誘導加熱コイル５０に対して作用関
   係を有するように配置するものである 特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７ 移動手段は水平移動手段３１を有し、この水
   平移動手段３１が、組立てるべきバツテリ１０を
   支持して、バツテリ１０のブツシング２２および
   端子柱２０が誘導加熱コイル５０と同軸的に位置
   し、かつこれに対して作用関係を有するように配
   置するものである 特許請求の範囲第１項記載の装置。 ８ 誘導加熱コイル５０は、その最下捲線５０ａ
   が、内腔付鋳型インサート９５を支持し、かつこ
   のコイル５０の少なくとも１つの捲線５０ｂ，５
   ０ｃが、このインサート９５の頂部に対して垂直
   方向に隔設され、かつ電流集中手段１０５を囲む
   ように配置されている 特許請求の範囲第１項記載の装置。 ９ 誘導加熱コイル５０は、その最下捲線５０ａ
   が、鋳型内腔９６の周りにおいて、その頂部から
   約半分の位置にある 特許請求の範囲第８項記載の装置。 １０ 誘導電流集中手段１０５は、内腔付鋳型イ
   ンサート９５の上方に配置されたコイル捲線５０
   の複数の捲線５０ｂ，５０ｃのなかにおいて、こ
   れらの捲線で支持された中実体円柱形インサート
   である 特許請求の範囲第８項記載の装置。 １１ 電気的手段９０は、一対の誘導加熱コイル
   ５０と、バスバー手段６８とを有し、バスバー手
   段６８がバツテリ端子柱２０相互間の間隔に対応
   して所定の隔設関係にあるように、このコイル５
   ０を支持して融合すべき端子柱２０を同時に融合
   させるものである 特許請求の範囲第１項記載の装置。 １２ 内腔付鋳型インサート９５は、耐熱性を有
   する熱可塑性材料から作られている 特許請求の範囲第８項記載の装置。 １３ 誘導電流集中手段１０５は、フエライトか
   ら作られている 特許請求の範囲第１０項記載の装置。 １４ 誘導加熱コイル５０は、少なくとも１つの
   捲線５０ｂ，５０ｃが、内腔付鋳型インサート９
   ５に対して垂直方向に隔設され、その直径が最下
   捲線５０ａの直径より小さい 特許請求の範囲第７項記載の装置。 １５ 内腔付鋳型インサート９５に対して垂直方
   向に隔設された少なくとも１つの捲線５０ｂ，５
   ０ｃは、その直径が内腔付鋳型インサート９５の
   なかで融合すべきブツシング２２の寸法に実質的
   に対応している 特許請求の範囲第８項記載の装置。 １６ 内腔付鋳型インサート９５は、支持手段９
   ９を有し、この支持手段９９が、誘導加熱コイル
   ５０のなかに鋳型インサート９５を取外し可能な
   ように支持するものである 特許請求の範囲第１０項記載の装置。 １７ 内腔付鋳型インサート支持手段９９は、可
   撓性の保持手段１００を有し、この保持手段１０
   ０が、インサート９５に対して取外し可能に係合
   することができ、かつ誘導加熱コイル５０によつ
   て支持することができるものである 特許請求の範囲第１６項記載の装置。 １８ 可撓性の保持手段１００は、内腔付鋳型イ
   ンサート９５を同軸的に囲み、かつこれを支持す
   るワツシヤである 特許請求の範囲第１７項記載の装置。 １９ 電気的手段９０は、電気回路手段７０を有
   し、電気回路手段７０，５０が、組立てるべきバ
   ツテリ１０の端子１１相互間の間隔に対応して所
   定位置に隔設された一対の誘導加熱コイル５０を
   規定する連続するものである 特許請求の範囲第１項記載の装置。 ２０ 各鋳型内腔９６が、内腔の開口において外
   方に向けて広がつた部分９６ａを有し、これによ
   つてバツテリのブツシング２２および端子柱２０
   を内腔に案内してこれらを内腔９６に対して作用
   関係を有するように配置する 特許請求の範囲第１項記載の装置。 ２１ 誘導加熱コイル５０と支持手段６５，６
   ６，６８，６９と、移動手段と、電気的手段９０
   と、制御手段１１０，１１１とを有する鉛蓄電池
   の製造装置であつて、 支持手段６５，６６，６８，６９は、誘導加熱
   コイル５０を支持するものであり、 移動手段は水平移動手段３１を有し、この水平
   移動手段が組立てるべきバツテリ１０を支持し
   て、バツテリ１０のブツシング２２および端子柱
   ２０が誘導加熱コイル５０と同軸的に位置し、か
   つこれに対して作用関係を有するように配置する
   ものであり、 電気的手段９０は、誘導加熱コイル５０に高周
   波振動電流を発生させて、このコイルに対して作
   用関係を有するブツシング２２および端子柱２０
   に電流を誘導させるものであり、 制御手段１１０，１１１は、高周波電流発生手
   段９０を付勢して、所定の第１出力レベルとし、
   所定の第１期間この出力レベルを保持して、ブツ
   シング２２および端子柱２０の端部に誘導された
   電流によつてこれらの端部を溶融し、次に第１の
   所定期間より短かい所定の第２期間のあいだ出力
   レベルを制御された方法で連続的に減少させて零
   とし、ブツシング２２および端子柱２０の端部を
   制御された深さまで融合させるものである 鉛蓄電池の製造装置。 ２２ 制御手段１１０，１１１は、電流発生手段
   ９０を実質的に瞬間的に第１出力レベルまで付勢
   するものである 特許請求の範囲第２１項記載の装置。 ２３ 制御手段１１０，１１１は、制御回路１１
   ２，１２８を有し、 制御回路１１２，１２８は、容量手段１３５を
   有し、 制御手段１１１が、容量手段１３５を所定の参
   照電圧まで充電し、電流発生手段９０を第１出力
   レベルまで実質的に瞬間的に付勢するために入力
   電圧を選択的に制御回路１１２，１２８に連通さ
   せ、かつ制御回路容量手段１３５の電圧減衰に比
   例して電流発生手段９０を除勢するために所定の
   第１期間の後に、制御回路１１２，１２８に供給
   する入力電圧を終止させるものである 特許請求の範囲第２２項記載の装置。 ２４ 制御手段１１０，１１１は、プログラム可
   能なコントローラ１１１と、電流発生手段９０に
   連通する出力制御手段１１０と、プログラム可能
   なコントローラ１１１と出力制御手段１１０との
   間を連通するダウンスロープ加熱制御回路手段１
   １２，１２８とを有し、 プログラム可能なコントローラ１１１が、出力
   電圧を選択的に出力し、ダウンスロープ加熱制御
   回路手段１１２，１２８を通して出力制御手段１
   １０を付勢して電流発生手段９０を第１出力レベ
   ルまで実質的に瞬間的に付勢し、かつ所定の第１
   期間この第１出力レベルを保持することができ、 ダウンスロープ加熱制御回路手段１１２，１２
   ８が、所定の第１期間の終了後にプログラム可能
   なコントローラの出力電圧が終了したときに、電
   流発生手段９０を漸次制御された方法で除勢する
   ことができる 特許請求の範囲第２２項記載の装置。 ２５ ダウンスロープ加熱制御回路手段１１２，
   １２８は、容量手段１３５を有し、 この容量手段１３５が、プログラム可能なコン
   トローラ出力電圧を出力制御手段１１０に印加し
   たときに所定の参照電圧まで充電することがで
   き、かつ所定の第１期間の終了後にプログラム可
   能なコントローラ出力電圧が終止したときに容量
   手段１３５の電圧減衰に比例して出力制御手段１
   １０に供給する電圧出力を制御された方法で漸次
   減少させることができる 特許請求の範囲第２４項記載の装置。 ２６ ダウンスロープ制御回路手段１１２，１２
   ８は、全出力レベルを保持する期間の約半分に等
   しい期間において、実質的に均一な方法で出力レ
   ベルを減少させる 特許請求の範囲第２１項記載の装置。 ２７ 誘導加熱コイル５０を支持し、組立てるべ
   きバツテリ１０を支持し、これによつてバツテリ
   １０のブツシング２２および端子柱２０が誘導加
   熱コイル５０を同軸的位置とし、かつこれに対し
   て作用関係を有するように配置し、 次に誘導加熱コイル５０を誘導して所定の第１
   出力レベルに付勢し、このコイル５０に高周波振
   動電流を発生させ、これによつてこのコイル５０
   に対して作用関係を有するブツシング２２および
   端子柱２０に電流を誘導させ、所定の第１期間こ
   の出力レベルを保持して誘導電流によつてブツシ
   ング２２および端子柱２０の端部を溶融し、 次に所定の第１期間より短かい所定の第２期間
   のあいだ制御された方法で出力レベルを連続的に
   減少させてブツシング２２および端子柱２０の端
   部を制御された深さまで融合させる 鉛蓄電池の製造方法。 ２８ 誘導加熱コイル５０を実質的に瞬間的に第
   １出力レベルまで付勢する 特許請求の範囲第２７項記載の方法。 ２９ 誘導加熱コイル５０を第１出力まで付勢
   し、同時に容量手段１３５を所定の参照電圧まで
   充電し、かつ容量手段１３５を除勢した後に、容
   量手段１３５の電圧減衰に比例して出力レベルを
   減少させる 特許請求の範囲第２８項記載の方法。 ３０ ブツシング２２および端子柱２０の端部を
   加熱して溶融させ、これらの端部を同時に融合し
   た仕上がり形状とする 特許請求の範囲第２７項記載の方法。 ３１ 第１出力レベルを保持する期間の約半分に
   等しい期間のあいだ出力レベルを均一な方法で減
   少させることを含む 特許請求の範囲第２７項記載の方法。 ３２ 第１出力レベルを２〜３秒間保持し、出力
   レベルを所定の第１レベルから漸次減少させて約
   １秒間にわたつて完全に除勢した状態にすること
   を含む 特許請求の範囲第２７項記載の方法。