同极连接片、铸造用模具、镶件、铸造装置及铸造方法.pdf

本发明提供一种同极连接片，脱模操作的妨碍因素少，且能够获得单元间连接部之间的高焊接品质。即：同极连接片1，其用于铅蓄电池，其中，在铅蓄电池内隔着隔片相邻者被焊接的单元间连接部2和与极板群的极耳成为一体的连接部3，形成对应于准直角的L型，且所述单元间连接部2与连接部3的两侧部形成为直线状地连接，同时，所述单元间连接部2形成呈0.6°～1.0°的渐缩的锥角。

1、  一种同极连接片(1)，其用于铅蓄电池，其特征在于，单元间连接部(2)和，与极板群的连接部(3)，形成对应于准直角的L型，且所述单元间连接部(2)和与极板群的连接部(3)的两侧部形成为直线状地连接，同时，所述单元间连接部(2)的壁面(2a、2b、2c)形成渐缩的锥角。

2、  根据权利要求1所述的同极连接片，其特征在于，所述锥角被设置为0.6°～1.0°。

3、  一种铸造用模具，其特征在于，在模具主体，具有向上方的起模斜度而没有段差的贯通孔(5a)被形成，在该贯通孔(5a)的下部，镶件(4)可向上方脱离地被嵌装，该镶件(4)之上被形成型腔(6)。

4、  一种镶件(4)，其用于形成铸造用型腔(6)，其特征在于，在铸造用模具(5)形成的贯通孔(5a)的下部，该镶件可向上方脱离地被嵌装使得在其之上形成所述型腔(6)，且在所述型腔(6)形成铸造品(1)之后其从所述贯通孔(5a)脱离时，使所述铸造品(1)脱模。

5、  一种铸造装置，其特征在于，该装置包括：模具支持部(23)，用于固定支持权利要求3所述的铸造用模具(5)；熔融金属注入单元(24)，用于向所述型腔(6)注入熔融金属(26)；剩余熔融金属消除单元(25)，用于从所述铸造用模具(5)的表面消除向所述型腔(6)注入熔融金属(26)后的剩余熔融金属；冷却水供给单元(12)，用于供给冷却所述型腔(6)内注入的熔融金属(26)的冷却水；脱模单元(27)，用于使所述镶件(4)从所述贯通孔(5a)脱离。

6、  一种铸造装置，其特征在于，该装置包括：熔化槽(22)，用于贮存熔融金属(26)使之可加热；模具支持部(23)，用于在所述熔化槽(22)内以浮岛状固定支持铸造用模具(5)；升降式的浮子(24)，被浸渍到所述熔化槽(22)内贮存的所述熔融金属(26)中。

7、  一种铸造装置，其特征在于，该装置包括：熔化槽(22)，用于贮存熔融金属(26)使之可加热；模具支持部(23)，用于将铸造用模具(5)以浮岛状固定支持在所述熔化槽(22)内；升降式的浮子(24)，用于通过使对于所述熔化槽(22)内贮存的所述熔融金属(26)的浸渍度发生变化，向所述铸造用模具(5)的型腔(6)内注入熔融金属(26)；剩余熔融金属消除单元(25)，用于从所述铸造用模具(5)的表面消除向所述型腔(6)注入熔融金属(26)后的剩余熔融金属；冷却水供给单元(12)，用于供给冷却所述型腔(6)内注入的熔融金属(26)的冷却水；以及脱模单元(27)，用于使所述型腔(6)内形成的铸造品(1)脱模。

8、  一种铸造方法，其特征在于，通过使浮子(24)浸渍到熔化槽(22)内贮存的可加热的熔融金属(26)中，向以浮岛状被固定支持在所述熔化槽(22)内的铸造用模具(5)的型腔(6)，注入所述熔融金属(26)。

9、  一种铸造方法，其特征在于，在模具主体形成的贯通孔(5a)的底部嵌装可向上方脱离的镶件(4)使得在其之上形成型腔(6)，向该型腔(6)内注入熔融金属(26)并铸造铸造品(1)之后，通过使所述镶件(4)从所述贯通孔(5a)脱离，使所述铸造品(1)从所述型腔(6)脱模。

同极连接片、铸造用模具、镶件、铸造装置及铸造方法
技术领域
本发明涉及如摩托车、轿车、卡车(truck)及叉车(forklift)等各种车辆等上装载的铅蓄电池(battery)用的同极连接片(strap)、用于铸造同极连接片等的铸造用模具、镶件(insert)、铸造装置以及铸造方法。
背景技术
装载于各种车辆等的铅蓄电池上，浇铸同极连接片方式(COS方式、caston strap)作为通过同极连接片连接极板群的极耳(lug)之间的方法(例如：参考专利文献1～7)已成公知技术。这种COS方式有两种方法。一种方法是：通过手工操作或自动化设备将铸模浸渍到熔化槽内的熔融金属(熔融的铅)中，使型腔(cavity)内灌满熔融金属后，从熔化槽里提起铸模，将极板群的极耳浸渍到型腔内，凝固熔融金属，从而形成同极连接片的方法(参考专利文献1、4、5)。
另一种方法是：将铸模配置于熔化槽的附近位置，用活塞泵(pistonpump)等的转移单元(means)将熔融金属注入到型腔内，一边从外部通过加热器(heater)(或燃烧器(burner))等加热单元(means)加热保温该注入的熔融金属，一边将事先经过焊剂(flux)处理使之干燥的极板群极耳的前端部分浸渍到该熔融金属内，并在这种状态下冷却所述铸模，凝固熔融金属，使极耳与同极连接片成为一体(参考专利文献2、3、6、7)。另外，有关向型腔内注入熔融金属的方法有：设置堤坝，用泵从熔化槽汲取熔融金属，并将剩余的熔融金属放回熔化槽的方法；液面与铸模之间设置落差的方法(重力方式)；用铁水包直接注入的方法等。
另一方面，这种现有的COS方式中使用的用于铸造同极连接片的模具的型腔，一般是通过放电加工形成为有底状。例如，如图11(a)(b)所示，同极连接片51，单元(cell)间连接部52和与极板群的连接部53形成为对应于准直角的L型，由于有必要在单元间连接部52的侧面设计起模斜度以使脱模性良好，因此单元间连接部52的宽度设置成大于与极板群的连接部53，且其单元间连接部52设置为呈3°的渐缩的锥角(起模斜度)。另外，与极板群的连接部53通过铸造工程与极板群的极耳成为一体；单元间连接部52，隔着单元(cell)隔片相邻者通过电阻焊相接合。
专利文献1：日本专利公开7-122259号公报
专利文献2：日本专利公开9-199103号公报
专利文献3：日本专利公开9-164469号公报
专利文献4：日本专利公开10-294096号公报
专利文献5：日本专利公开2002-011562号公报
专利文献6：日本专利公开2002-279965号公报
专利文献7：日本专利公开2002-025534号公报
根据如上所述现有COS方式的同极连接片的铸造方法存在各种问题。即：(1)由于以放电加工形成的用于铸造同极连接片的模具型腔的形状的关系，不仅需要昂贵的硼(boron)系列等的脱模剂，并需要对型腔的烦琐的涂布工程，而且尽管涂布了这样的脱模剂，还是经常发生脱模不良。(2)用泵汲取熔融金属并注入型腔内时，容易发生由泵内、配管内熔融金属的堵塞引起的注液系统故障，并且维护需要极大的时间和劳力，因此存在有时工作效率下降，以及营运成本(running cost)也增加的问题。
(3)用加热器加热型腔内注入的熔融金属时，会发生断路等的故障。另外，由于很难保持铸模的加热温度和冷却温度的稳定，易发生由于温度的偏差引起的品质不良，难以实现品质的稳定性(品质管理)。而且，由于熔融金属与大气的接触机会多(接触面积广)，所以具有易生成氧化物和凝固物的缺点。(4)使铸造的同极连接片脱模时，为了从铸模推出同极连接片，需要推出销(pin)，该推出销包括形成为圆形或板状等的推出接触部，这样不仅装置的构造复杂，而且该推出接触部并不是和同极连接片的底部全面相接，而只能使一部分有相接，所以无法对同极连接片底部作用等量的推出力，易造成脱模操作的不稳定，且推出销易变形。
而且，图11(a)(b)所示的同极连接片51，由于具有妨碍稳定的脱模操作的段差部分D，所以即使使用昂贵的脱模剂，特别存在该段差部分D的角落部R附着于模具上难以脱模，产生脱模不良的问题(与上述(1)项相关)。另外，用于使脱模性良好的起模斜度，由于在单元间连接部52(相对于引向与极板群的连接部53的垂线)设计了3°的渐缩的锥角，所以相邻的单元间连接部52、52的背面之间，隔着单元(cell)隔片产生共6°的锥状空隙。
因此，两单元间连接部52、52由电极头夹住两侧进行电阻焊时，由于该锥状空隙被强制压迫成为贴紧状态，所以在与极板群的连接部53、53和极板群的极耳间强制地发生变形。如果想要提高单元间连接部52、52之间的焊接品质，需要减少这种变形。因此，必须尽可能小地设置单元间连接部52的起模斜度。但是，放电加工无法获得高加工精度，所以起模斜度如上所述不得不设置至少3°左右。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于：提供同极连接片，该同极连接片的脱模操作的妨碍因素少，且能够获得单元间连接部之间的高焊接品质；提供铸造用模具、镶件、使用该铸造用模具的铸造装置，无需昂贵的脱模剂和推出销就可以使铸造品脱模；以及提供浮式铸造装置及铸造方法，注液机构的构成简单，不易发生故障，能够保持铸模的加热温度和冷却温度的稳定，可以获得良好的铸造品质。
(1)本发明的同极连接片为，一种同极连接片1，其用于铅蓄电池，其特征在于，其中，单元间连接部2和与极板群的连接部3形成对应于准直角的L型，且所述单元间连接部2和与极板群的连接部3的两侧部形成为直线状地连接，同时，所述单元间连接部2的壁面2a、2b、2c形成渐缩的锥角。
根据这种构成，由于单元间连接部2和与极板群的连接部3的两侧部直线状地连接，所以现有的妨碍脱模操作的段差消失了，脱模变得容易了。另外，由于将单元间连接部2和与极板群的连接部3的两侧部做成直线状，所以不仅用于形成同极连接片1的型腔6的制作变得容易，而且因为角部(突出部)消失了，所以可以减少铅(原材料)的使用量，能够实现轻量化。
(2)较佳地，所述锥角设置为0.6°～1.0°。若这样设置，铸造品(同极连接片1)从铸模脱模时会变得容易。另外，对隔着隔片相互对置的单元间连接部2、2进行电阻焊时，由于单元间连接部2、2间的间隙减少，所以提高焊接作业性，且焊接部不易发生残留应力，也提高焊接品质。再者，若锥角小于0.6°，将同极连接片1比如通过铸造形成时，铸造品从铸模的脱模有时会变得困难。另外，型腔6的形成会被要求高加工精度，加工条件会过于严格。另一方面，若锥角大于1.0°，则单元间连接部2、2之间进行电阻焊时，容易发生残留应力。
(3)本发明的铸造用模具，其特征在于，在模具主体，具有向上方的起模斜度而没有段差的贯通孔5a被形成，在该贯通孔5a的下部，镶件4可向上方脱离地被嵌装，该镶件4之上被形成型腔6。
根据这种构成，由于被嵌装在贯通孔5a的镶件4成为型腔6的底，所以在铸造用模具5不形成型腔6的底也可以。因此，铸造用模具5的制作变得容易，该贯通孔5a，可以通过比如线切割(wire cut)形成。这种情况，比起现有的通过放电加工形成有底的型腔的情况，更显著提高表面精加工的精度，能够设置小的起模斜度，且能够以低廉的价格提供。而且，嵌装在贯通孔5a的底部的镶件4，与铸造品1的底部全面相接(接触)，因此能够通过使镶件4脱离的操作，让铸造品1以良好的稳定性脱模。
(4)本发明的镶件为，一种镶件4，其用于形成铸造用型腔6，其特征在于，在铸造用模具5形成的贯通孔5a的下部，该镶件4可向上方脱离地被嵌装使得在其之上形成所述型腔6，且在所述型腔6形成铸造品1之后其从所述贯通孔5a脱离时，使所述铸造品1脱模。
根据这种构成，由于型腔6的底部由镶件4形成，因此在铸造用模具5只形成贯通孔5a即可，铸造用模具5的形成变得容易，例如，可以通过线切割形成贯通孔5a。这种情况下，比起现有的通过放电加工形成的情况，更显著提高表面精加工的精度，能够设置小的起模斜度，且能够以低廉的价格形成铸模。
镶件4可以沿铸造品1的脱模方向从贯通孔5a脱离，因此铸造铸造品1后，可以通过使镶件4从贯通孔5a(如：推上2mm左右)脱离的操作，使铸造品1从型腔6脱模。而且，由于该镶件4与铸造品1的底部全面相接(接触)，所以稳定使镶件4脱离时的铸造品1的脱模操作，显著提高铸造品1的脱模性。再者，可以让镶件4向上方移动使之从贯通孔5a脱离，也可以让铸造用模具5向下方移动，使镶件4从贯通孔5a脱离。另外，作为铸造品1的例子，并不局限于所举出的用于铅蓄电池的同极连接片和极柱等，也可以为其他的部件类等。
(5)本发明的铸造装置，其特征在于，该装置包括：模具支持部23，用于固定支持(3)项所述的铸造用模具5；熔融金属注入单元(means)24，用于向所述型腔6注入熔融金属26；剩余熔融金属消除单元(means)25，用于从所述铸造用模具5的表面消除向所述型腔6注入熔融金属26后的剩余熔融金属；冷却水供给单元(means)12，用于供给冷却所述型腔6内注入的熔融金属26的冷却水；脱模单元(means)27，用于使所述镶件4从所述贯通孔5a脱离。
根据这种构成，由于熔融金属26注入到被固定支持的铸造用模具5中，所以注入的熔融金属26难以溢出，消除了熔融金属26的注入不良。由于嵌装在铸造用模具5的贯通孔5a的底部的镶件4，与铸造品1的底部全面相接(接触)，因此稳定伴随镶件4的脱离的铸造品1的脱模操作，显著提高铸造品1的脱模性。另外，由于通过剩余熔融金属消除单元25，在注入熔融金属26之后从铸造用模具5的表面消除剩余熔融金属，所以能够抑制飞边的产生，提高铸造品1的脱模性。再者，用于使镶件4从贯通孔5a脱离的脱模单元27，可以是固定镶件4并让铸造用模具5移动，也可以做成固定铸造用模具5并让镶件4移动。
(6)本发明的铸造装置，其特征在于，该装置包括：熔化槽22，用于贮存熔融金属26使之可加热；模具支持部23，用于在所述熔化槽22内以浮岛状固定支持铸造用模具5；升降式的浮子24，被浸渍到所述熔化槽22内贮存的所述熔融金属26中。
根据这种构成，由于通过使浮子24浸渍到熔融金属26的操作，使液面上升来向型腔6内注入熔融金属26，所以注液机构简易，不会发生现有装置一样用泵汲取熔融金属向型腔内注入时所造成的故障，如泵内和配管内熔融金属堵塞那样的故障。而且，铸造用模具5被固定支持于熔化槽22内，所以可以稳定向型腔6注入熔融金属26的注入操作，消除注入不良。
另外，由于在熔化槽22内加热的熔融金属26照原样注入型腔6内，所以不仅不需要如现有的用于从外部加热型腔6内注入的熔融金属26的加热器(或燃烧器)等加热单元，可以简化构成，可以减少故障的发生，而且能够保持铸造用模具5的加热温度和冷却温度的稳定，获得良好的铸造品质。并且，由于熔融金属26不被搅拌，所以当熔融金属26为Ca合金时，抑制氧化沉淀的发生。另外，由于所有的铸造工程都可以在熔化槽22内进行，因此铅成分(熔融金属)不会向外部流出，环境对策变得容易。
(7)本发明的铸造装置，其特征在于，该装置包括：熔化槽22，用于贮存熔融金属26使之可加热；模具支持部23，用于将铸造用模具5以浮岛状固定支持在所述熔化槽22内；升降式的浮子24，用于通过使对于所述熔化槽22内贮存的所述熔融金属26的浸渍度发生变化，向所述铸造用模具5的型腔6内注入熔融金属26；剩余熔融金属消除单元(means)25，用于从所述铸造用模具5的表面消除向所述型腔6注入熔融金属26后的剩余熔融金属；冷却水供给单元(means)12，用于供给冷却所述型腔6内注入的熔融金属26的冷却水；脱模单元(means)27，用于使所述型腔6内形成的铸造品1脱模。
根据这种构成，由于通过使浮子24浸渍到熔融金属26的操作，使液面上升来向型腔6内注入熔融金属26，所以注液机构简易，不会发生现有装置一样用泵汲取熔融金属向型腔6内注入时所造成的故障，如泵内和配管内熔融金属堵塞那样的故障。而且，铸造用模具5被固定支持于熔化槽22内，所以可以稳定向型腔6注入熔融金属26的注入操作，消除注入不良。
另外，由于在熔化槽22内加热的熔融金属26照原样注入型腔6内，所以不仅不需要如现有的用于从外部加热型腔内注入的熔融金属的加热器(或燃烧器)等加热单元，可以简化构成，可以减少故障的发生，而且能够保持铸造用模具5的加热温度和冷却温度的稳定，获得良好的铸造品质。进一步地，由于通过剩余熔融金属消除单元25，从铸造用模具5的表面消除向型腔6注入熔融金属26后的剩余熔融金属，所以能够抑制飞边的产生，提高铸造品1的脱模性，提高铸造品质。而且，由于熔融金属26不被搅拌，且使浮子24浸渍到熔融金属26中，所以能够减小熔融金属26与大气的接触面积，尤其抑制Ca合金中易发生的氧化沉淀等凝固物的产生。另外，由于所有的铸造工程都在熔化槽22内进行，因此铅成分(熔融金属)不会向外部流出，环境对策变得容易。
(8)本发明的铸造方法，其特征在于，通过使浮子24浸渍到熔化槽22内贮存的可加热的熔融金属26中，向以浮岛状被固定支持在所述熔化槽22内的铸造用模具5的型腔6，注入所述熔融金属26。
根据这种方法，由于通过使浮子24浸渍到熔融金属26的操作，使液面上升来向型腔6内注入熔融金属26，所以注液方法简易，不会发生现有装置一样用泵汲取熔融金属向型腔内注入时所造成的故障，如泵内和配管内熔融金属堵塞那样的故障。而且，铸造用模具5被固定支持于熔化槽22内，所以能够保持模具的水平状态，且由于使液面上升来向型腔6内注入熔融金属，能够从型腔6的所有周围注入熔融金属26，所以可以稳定向型腔6注入熔融金属26的注入操作，消除注入不良。
另外，由于在熔化槽22内加热的熔融金属26照原样注入型腔6内，所以不仅不需要如现有的用于从外部加热型腔内注入的熔融金属的加热器(或燃烧器)等加热单元，可以简化构成，可以减少故障的发生，而且能够保持铸造用模具5的加热温度和冷却温度的稳定，获得良好的铸造品质。并且，由于熔融金属26不被搅拌，所以当熔融金属26为Ca合金时，抑制氧化沉淀的发生。另外，由于所有的铸造工程都在熔化槽22内进行，因此铅成分(熔融金属)不会向外部流出，环境对策变得容易。
(9)本发明的铸造方法，其特征在于，在模具主体形成的贯通孔5a的底部嵌装可向上方脱离的镶件4使得在其之上形成型腔6，向该型腔6内注入熔融金属26并铸造铸造品1之后，通过使所述镶件4从所述贯通孔5a脱离，使所述铸造品1从所述型腔6脱模。
根据这种方法，铸造铸造品1之后，可以通过使嵌装在贯通孔5a的镶件4从该贯通孔5a脱离的操作，使铸造品1从型腔6脱模。而且，由于嵌装在贯通孔5a的底部的镶件4，与铸造品1的底部全面相接(接触)，稳定使镶件4脱离时的铸造品1的脱模操作，显著提高铸造品1的脱模性。并且，该贯通孔5a不需要底，因此铸模的形成变得容易，例如，可以通过线切割形成贯通孔5a。这种情况下，比起现有的通过放电加工形成有底的型腔的情况，更显著提高表面精加工的精度，能够设置小的起模斜度，且能够以低廉的价格形成铸模。
本发明有以下效果：
在权利要求1所述的本发明的同极连接片，单元间连接部和与极板群的连接部的两侧部形成为直线状地连接，因此消除了现有的妨碍脱模操作的角部乃至段差，脱模变得容易。另外，通过将单元间连接部和与极板群的连接部的两侧部做成直线状，不仅用于形成同极连接片的型腔的制作变得容易，而且由于角部(突出部)消失了，可以减少铅(原材料)的使用量，能够实现轻量化。
在权利要求3所述的本发明的铸造用模具，用于铸造铸造品的贯通孔，形成为具有起模斜度而没有段差，所以铸模的形成变得容易，例如，可以通过线切割形成贯通孔。这种情况，比起现有的通过放电加工的情况，更显著提高表面精加工的精度，且能够以低廉的价格提供。而且，嵌装在贯通孔下部的镶件，与铸造品的底部全面相接(接触)，所以稳定使镶件脱离时的铸造品的脱模操作，显著提高铸造品的脱模性。因此，不需要如现有技术中的推出销和昂贵的脱模剂，能够以低廉的价格铸造铸造品。
在权利要求4所述的本发明的镶件，由于是沿着铸造品的脱模方向可脱离地嵌装于形成型腔的贯通孔的底部，因此无需在贯通孔形成底部，使得铸模的形成变得容易，例如，可以通过线切割形成贯通孔。这种情况，比起现有的通过放电加工的情况，更显著提高表面精加工的精度，且能够以低廉的价格形成铸模。
由于该镶件沿着铸造品的脱模方向能够被脱离，所以铸造铸造品后，能够通过使镶件从贯通孔脱离的操作，让铸造品从型腔脱模。而且，该镶件与铸造品的底部全面相接(接触)，所以稳定使镶件脱离时的铸造品的脱模操作，显著提高铸造品的脱模性。因此不需要如现有技术中的推出销和昂贵的脱模剂。
在权利要求5所述的本发明的铸造装置，熔融金属注入到被固定支持的铸造用模具中，所以熔融金属难以溢出，消除了熔融金属的注入不良。嵌装在铸造用模具的贯通孔下部的镶件，与铸造品的底部全面相接(接触)，所以稳定使镶件脱离时的铸造品的脱模操作，显著提高铸造品的脱模性。另外，由于通过剩余熔融金属消除单元，在注入熔融金属后从铸造用模具的表面消除剩余熔融金属，因此能够抑制飞边的产生，提高铸造品的脱模性，并提高铸造品质。
在权利要求6所述的本发明的铸造装置，由于通过使浮子浸渍到熔融金属的操作，使液面上升来向型腔内注入熔融金属，所以不会发生现有装置一样用泵汲取熔融金属向型腔内注入时所造成的故障，如泵内和配管内熔融金属堵塞那样的故障。而且，铸造用模具被固定支持于熔化槽内，所以可以稳定向型腔注入熔融金属的注入操作，消除注入不良。
另外，由于在熔化槽内加热的熔融金属照原样注入型腔内，所以不仅不需要如现有的用于从外部加热型腔内注入的熔融金属的加热器(或燃烧器)等加热单元，可以简化构成，可以减少故障的发生，且能够保持铸造用模具的加热温度和冷却温度的稳定，获得良好的铸造品质。并且，由于熔融金属不被搅拌，因此当熔融金属为Ca合金时，抑制氧化沉淀的发生。另外，由于所有的铸造工程都可以在熔化槽内进行，因此铅成分(熔融金属)不会向外部流出，环境对策变得容易。
在权利要求7所述的本发明的铸造装置，由于通过使浮子浸渍到熔融金属的操作，使液面上升来向型腔内注入熔融金属，所以不会发生现有装置一样用泵汲取熔融金属向型腔内注入时所造成的故障，如泵内和配管内熔融金属堵塞那样的故障。而且，铸造用模具被固定支持于熔化槽内，所以可以稳定向型腔注入熔融金属的注入操作，消除注入不良。
另外，由于在熔化槽内加热的熔融金属照原样注入型腔内，所以不仅不需要如现有的用于从外部加热型腔内注入的熔融金属的加热器(或燃烧器)等加热单元，可以简化构成，可以减少故障的发生，而且能够保持铸造用模具的加热温度和冷却温度的稳定，获得良好的铸造品质。进一步地，由于通过剩余熔融金属消除单元，从铸造用模具的表面消除向型腔注入熔融金属后的剩余熔融金属，所以能够抑制飞边的产生，提高铸造品的脱模性，提高铸造品质。而且，由于熔融金属不被搅拌，所以当熔融金属为Ca合金时，抑制氧化沉淀的发生。另外，由于所有的铸造工程都可以在熔化槽内进行，因此铅成分(熔融金属)不会向外部流出，环境对策变得容易。
权利要求8所述的本发明的铸造方法中，由于通过使浮子浸渍到熔融金属的操作，使液面上升来向型腔内注入熔融金属，所以不会发生现有装置一样用泵汲取熔融金属向型腔内注入时所造成的故障，如泵内和配管内熔融金属堵塞那样的故障。而且，铸造用模具被固定支持于熔化槽内，所以可以稳定向型腔注入熔融金属的注入操作，消除注入不良。
另外，由于在熔化槽内加热的熔融金属照原样注入型腔内，所以不仅不需要如现有的用于从外部加热型腔内注入的熔融金属的加热器(或燃烧器)等加热单元，可以简化构成，可以减少故障的发生，而且能够保持铸造用模具的加热温度和冷却温度的稳定，获得良好的铸造品质。而且，由于熔融金属不被搅拌，所以当熔融金属为Ca合金时，抑制氧化沉淀的发生。另外，由于所有的铸造工程都可以在熔化槽内进行，因此铅成分(熔融金属)不会向外部流出，环境对策变得容易。
权利要求9所述的本发明的铸造方法中，铸造铸造品之后，由于通过使嵌装在贯通孔的镶件脱离的操作让铸造品脱模，嵌装在贯通孔下部的镶件与铸造品的底部全面相接(接触)，所以稳定使镶件脱离时的铸造品的脱模操作，显著提高铸造品的脱模性。因此，不需要如现有技术中的推出销和昂贵的脱模剂，能够以低廉的价格铸造高品质的铸造品。另外，由于在该贯通孔不需要底，所以铸模的形成变得容易，例如，可以通过线切割形成贯通孔。这种情况，比起现有的通过放电加工的情况，更显著提高表面精加工的精度，且能够以低廉的价格形成铸模。
附图说明
图1所示为本发明实施方式的同极连接片，(a)为其侧面图、(b)为正面图、(c)为斜视图。
图2所示为本发明实施方式的镶件，(a)为其侧面图、(b)为斜视图。
图3所示为本发明实施方式的同极连接片、镶件及铸造用模具，(a)为同极连接片的侧面图、(b)为镶件的侧面图、(c)为铸造用模具的截面图。
图4所示为本发明实施方式的铸造用模具的平面图。
图5所示为本发明实施方式的电极板群与同极连接片成为一体状态的斜视图。
图6所示为本发明实施方式的蓄电池的半截面图。
图7所示为本发明实施方式的铸造装置的主要部分的截面图。
图8所示为本发明实施方式的铸造装置的主要部分的斜视图。
图9所示为本发明实施方式的浮子的升降机构，(a)为正面图、(b)为侧面图。
图10所示为本发明实施方式的脱模单元，(a)为正面图、(b)为侧面图、(c)为平面图。
图11所示为通过放电加工形成的现有的同极连接片的一例，(a)为侧面图、(b)为斜视图。
符号的说明
1…铸造品
2…单元间连接部
3…与极板群的连接部
4…镶件
5…铸造用模具
5a…贯通孔
6…型腔
12…冷却水供给单元
22…熔化槽
23…模具支持部
24…熔融金属注入单元
25…剩余熔融金属消除单元
26…熔融金属
27…脱模单元
具体实施方式
下面参照附图，详细说明本发明实施方式的同极连接片、镶件、铸造用模具、铸造装置及铸造方法。
图1所示为同极连接片1，图1(a)为侧面图、图1(b)为正面图、图1(c)为斜视图。在该同极连接片1，单元(cell)间连接部2和电极连接部(本发明中的与极板群的连接部)3形成对应于准直角的L型，且该单元间连接部2和电极连接部3的两侧部形成为直线状地连接，去掉了成为脱模阻碍要素的段差。
而且，单元间连接部2进行电阻焊的背面侧2a及正面侧2b，相对于引向电极连接部3的连接面3a(或者其里面3c)的垂线，具有例如，朝向图示下方内侧呈1°锥角(渐缩的锥角)的起模斜度，另外，单元间连接部2与电极连接部3的两侧部2c、2c也具有朝向图示下方呈1°锥角(渐缩的锥角)的起模斜度。而且，电极连接部3的前面部3b具有朝向图示下方内侧呈2°锥角的起模斜度。总之，上述锥角的形成都是沿同极连接片1的脱模方向(图示上方)扩大。再者，设置电极连接部3的连接面3a与里面3c平行。
如上所述，由于单元间连接部2和电极连接部3的两侧部直线状地连接，所以消除了如现有的妨碍脱模操作的段差，使型腔的脱模变得容易。另外，由于不仅形成同极连接片1的型腔的制作变得容易，而且消除了突出部，因此单元间连接部2和电极连接部3的厚度与现有的相同时，可以减少铅(原材料)的使用量，能够实现轻量化。
而且，单元间连接部2的背面侧2a呈1°的渐缩的锥角，所以在从两侧用高压夹住隔着隔片8b(参照图6)相互对置的单元间连接部2、2，进行电阻焊时，由于单元间连接部2、2之间的间隙(2°)减少，因此提高焊接作业性，焊接部不容易发生残留应力，也提高焊接品质。关于这点，将在后面基于图6进行描述。
图2所示为镶件4，图2(a)为侧面图，图2(b)为斜视图。该镶件4由：与同极连接片1的电极连接部3的里面3c相接(接触)的上接面4a；与该上接面4a相连、并与同极连接片1的单元间连接部2的正面侧2b相接(接触)的侧接面4b；与其下部相连的侧面4c；与该侧面4c对置的侧面4d；该两侧面4c、4d之间形成的侧面4f、4f以及底面4e组成。
上述的侧面4c为，例如，相对于引向上接面4a的垂线，朝向图示下方内侧呈1°的锥角；侧面4d，相对于同垂线，具有朝向图示下方内侧呈2°锥角的起模斜度。再者，由于给侧面4c、侧面4d设置不同的锥角，所以将镶件4插入用于铸造同极连接片的模具5(参照图3(c))的贯通孔5a时，能够沿正确的方向插入。另外，与同极连接片1的正面侧2b相接(接触)的侧接面4b，具有例如，相对于同垂线，朝向图示上方内侧呈1°锥角的起模斜度。另一方面，两侧面4f、4f朝向下方呈1°的锥角。如上所述，各锥角的形成为沿镶件4的脱离方向(图示上方)扩大。
图3所示为同极连接片1、镶件4及用于铸造同极连接片的模具(本发明的铸造用模具)5，图3(a)为同极连接片1的侧面图，图3(b)为镶件4的侧面图，图3(c)为同极连接片1及镶件4被嵌装于用于铸造同极连接片的模具5的贯通孔5a的状态的侧截面图。该在用于铸造同极连接片的模具5形成的贯通孔5a由4个侧壁组成，相互对置的2个侧壁5b、5c，分别具有朝向图示下方内侧，分别呈1°、2°锥角(沿同极连接片1的脱模方向扩大的锥角)的起模斜度，在其两侧壁5b、5c间形成的相互对置的2个侧壁(无符号)，朝向下方呈1°的锥角(沿同极连接片1的脱模方向扩大的锥角)。
铸造同极连接片1之前，首先，如果将镶件4嵌入贯通孔5a，则以由侧壁5b、5c的锥角(朝向图示下方内侧1°、2°)被防脱落的状态嵌装于底部，此时，镶件4的底部(4e)从贯通孔5a突出若干。在这种状态下，在由镶件4的上接面4a与侧接面4b及贯通孔5a的侧壁5b、5c等包围的空间里，形成用于铸造(成形)同极连接片1的型腔6。再者，图3(c)所示为同极连接片1在型腔6内被铸造的状态。
该贯通孔5a，由于通过镶件4的嵌装形成型腔6的底部，所以能够形成为具有起模斜度而没有段差的贯通状，用于铸造同极连接片的模具5的形成变得容易，例如，可以通过线切割形成该贯通孔5a。这种情况，比起现有的通过放电加工的情况，更显著提高表面精加工的精度，因此，如上所述，可以设置小的起模斜度，且能够以低廉的价格提供用于铸造同极连接片的模具5。
然后，由于形成型腔6的底部的镶件4，能够沿同极连接片1的脱模方向脱离，所以铸造同极连接片1之后，可以通过使镶件4从贯通孔5a向上方脱离的操作(将镶件4向上方推上约2mm)，让铸造的同极连接片1脱模。而且，由于该镶件4与同极连接片1的底部全面相接(接触)，以及起模斜度设置得小，稳定使镶件4脱离时的同极连接片的脱模操作，显著提高同极连接片的脱模性。因此，无需昂贵的脱模剂，不需要推出销，从而可以实现铸造装置的简化。
图4所示为作为铸造用模具5的用于铸造同极连接片的模具的平面图。图示的例中，在模具主体设有6个2列(计12个)的贯通孔5a，在各贯通孔5a嵌装镶件4形成型腔6。该2列贯通孔5a群的两侧，形成2条冷却水通道11(11a、11b)，其一端侧穿孔后，用塞子14、14(plug)闭栓，各冷却水通道11a、11b的两端下部与供给冷却水的4条冷却柱(cooling post、本发明的冷却水供给单元)12内的冷却水通道12a的上端开口连接。
而且，在模具主体的两侧部，直立设置着6条导向钉13(guide pin)，中央部配设的2条导向钉13用于定位并形成为阶梯状，在两端的4条导向钉13，突出设置着用于被搬送单元(means)(省略图示)卡住的被卡住片13a，以便如后所述，使极板群的各极耳只浸渍同一规定的尺寸(3mm左右)。这种用于铸造同极连接片的模具5的贯通孔5a，如前所述，可以通过线切割形成，但并不局限于此，还可以通过其他机械加工(铣刀(fraise)加工等)形成。
图5所示为同极连接片1一体化到极板群7的状态的斜视图。极板群7为，4片正极板71与5片负极板72分别通过隔板(separator)73，在绝缘的状态下交互重合，并在后述的同极连接片1的铸造过程中，这些正极板71的极耳71a一体化到一侧的同极连接片1的电极连接部3的连接面3a内，负极板72的极耳72a一体化到另一侧的同极连接片1的电极连接部3的连接面3a内。再者，各极耳71a、72a，是在其前端部的3mm左右进入电极连接部3内的状态下被一体化。
图6所示为作为最终制品的蓄电池8。图示的例中，壳(casing)8a由5片隔片8b隔开形成6个单元(cell)8c，隔着各隔片8b相互对置的同极连接片1、1的单元间连接部2、2(的背面侧2a、2a)之间通过电阻焊被接合。在一端侧(图示右端)的单元8c，极板群7的那些正极板71的极耳71a一体化到极柱9，在另一端的单元8c(图示省略)，极板群7的那些负极板72的极耳72a一体化到极柱9，在各极柱9分别连接着端子10，一侧的端子10为正极，另一侧的端子10为负极。
对隔着隔片8b相互对置的同极连接片1、1的单元间连接部2、2的背面侧2a、2a进行电阻焊时，虽然由于背面侧2a的锥角被设置为1°，相互对置的背面侧2a、2a之间合计产生2°锥角的间隙，但是该间隙相比于现有的6°间隙，已有显著的减少。因此，用电极头对背面侧2a、2a进行加压时，同极连接片1的电极连接部3与电极板群7的极耳71a、72a之间发生的变形将急剧减少。因此，焊接后的残留应力的发生也减少，从而提高焊接品质，也提高耐久性。
若上述的单元间连接部2形成呈0.6°～1.0°的渐缩的锥角，则为相互对置的相邻单元间连接部2、2进行电阻焊时，由于单元间连接部2、2间的间隙减少，所以提高焊接作业性，焊接部不容易发生残留应力，也提高焊接品质。再者，若锥角小于0.6°，将同极连接片1例如通过铸造形成时，型腔6的形成被要求高加工精度，加工条件过于严格。另一方面，若锥角大于1.0°，则对单元间连接部2、2进行电阻焊时，易发生残留应力。
图7所示为浮式铸造装置(本发明的铸造装置)的主要部分的截面图，图8为其斜视图。如这些图所示，该浮式铸造装置包括：附带加热装置(图示省略)的熔化槽22；模具支持部23，用于固定铸造用模具5；升降式的浮子24，浸渍到熔融金属26中；剩余熔融金属消除单元25，用于从铸造用模具5的表面消除向铸造用模具5的型腔6(参照图3(c))注入熔融金属26后的剩余熔融金属；冷却柱12(参照图4、图10(a)(b))，用于供给冷却型腔6内注入的熔融金属26的冷却水；以及作为脱模单元(means)的铸模引入装置27，用于使所述型腔6内形成的铸造品(例如：同极连接片)1脱模。再者，图7中，符号L1表示熔融金属26的液面的下限位置，L2表示液面的上限位置，当浮子24位于实线的位置时，熔融金属26的液面位于下限位置L1，当浮子24位于点划线的位置时，熔融金属26的液面变为上限位置L2。
上述的模具支持部23，设置于使镶件4从型腔6脱离的铸模引入装置27的上部，在熔融金属26的液面下限L1与液面上限L2之间，以浮岛状固定支持铸造用模具5，铸造结束后，通过铸模引入装置27，使镶件4(参照图1(c))从铸造用模具5的贯通孔5a脱离，从而使同极连接片1从型腔6脱模。如此，通过使镶件4从贯通孔5a脱离的操作，可以使成形的同极连接片1从型腔6以良好的稳定性脱模，所以无需现有的推出销，能够简化装置的构成。再者，图7及图10(a)(b)中，符号22a表示用于以浮岛状固定支持铸造用模具5的浮岛部。
剩余熔融金属消除单元25，用于从铸造用模具5的表面消除向型腔6内注入熔融金属26后的剩余熔融金属，其构成为：包括消除板46、46，沿着在装置主体横架的支持部45，通过空气或者油压等的流体压驱动单元(means)等(图示省略)在水平方向被往复驱动；将该消除板46的前端(下端)与铸造用模具5的表面滑动接触，进行注入熔融金属后的剩余熔融金属的消除。通过这种剩余熔融金属消除单元25，消除了注入熔融金属26后的剩余熔融金属，所以可以抑制飞边的产生，提高脱模性，并提高铸造品质。
浮子24，例如，使用SUS304形成为长方体状，内部填充绝热材料，例如，如图9(a)(b)所示，在由设置在架台31的滑动套(slide bush)32、32向上下方向引导的导轴(guide shaft)33、33的下端，以及上下可移动地直立设置于该两导轴33、33的中间的推杆(jack)34的下端，该浮子24通过螺栓(bolt)联结等被吊住，其中，所述架台31架设在装置主体。在推杆34的输入轴安装的被动齿轮(gear)35，通过链条(chain)36，与安装于在架台31载设的电机(motor)37的输出轴的驱动齿轮38传动连接，可以按照规定的速度使浮子24进行升降操作。
例如，浮子24的自重为约71kgf(体积0.08m³左右)时，以18mm/sec左右的升降速度，将最大行程(stroke)设置为140mm左右，则可以确保适当的熔融金属排液量。通过这种浮子24的升降操作，使相对于熔融金属26的浸渍度(没入度)变化(增大)来使熔融金属的排液量变化(增大)从而使液面上升，并能够在稳定的状态下，将熔融金属26注入到由熔化槽22内的浮岛部22a固定支持的铸造用模具5的型腔6内。再者，设置初期的熔融金属量，使得即使浮子24移动最大行程，熔融金属26也不会溢出。
而且，传感器托架(sensor bracket)39被直立设置于靠近一侧的导轴33，在其上部与下部，分别设有非接触式开关40、41，能够检测固定在一侧的导轴33的套管(collar)42的位置，当套管42位于图示的位置(实线所示)时，将检测到浮子24位于上限位置，当套管42位于点划线所示的下方的位置时，浮子24将位于下限位置的稍前(上方)的警报位置，若浮子24下降到该位置，则发出警报，催促作业者准备投入铸块(ingot)，进一步地，当继续运转时，浮子24在下限位置自动停止，防止产生可能会成为品质异常的铸造品。
由于通过这种浮子24使液面上升来向型腔6内注入熔融金属26，所以注液机构的构成简易，不会发生现有装置一样用泵汲取熔融金属向型腔内注入时所造成的故障，如泵内和配管内熔融金属堵塞那样的故障。另外，熔化槽22内加热的熔融金属26照原样注入到型腔6内，所以不需要如现有的用于从外部加热型腔6内注入的熔融金属26的加热器(或燃烧器)等加热单元(means)，可以简化构成，还可以减少加热系统发生的故障。另外，能够保持铸造用模具5的加热温度和冷却温度的稳定，获得良好的铸造品质。
铸模引入装置27的构成为，例如，图10(a)(b)所示，一方面通过垫层(gasket)将铸造用模具5固定在模具支持部23，该模具支持部23设置于内部具有冷却水通道12a的上下可移动的4条冷却柱(本发明的冷却水供给单元)12的上部；另一方面，将镶件4固定在板(plate)45(参照图3(c))，铸造结束后，通过气缸(air cylinder)46的推上操作，使镶件4稍向上方移动，并使之从铸造用模具5的贯通孔5a脱离时，使同极连接片1从型腔6脱模。
若进行进一步详细的说明，如图10(a)(b)所示，在4条冷却柱12的下部固定底板(under plate)47，在直立设置于该底板47的中央部的直线轴承(linear bush)48，轴(shaft)49可上下自由移动地被插通，在该轴49的上部，连接着通过连接板50及导管(pipe)51固定支持镶件4的板45，轴49的下部连接被卡住构件52，该被卡住构件52，由固定于气缸46输出轴的卡住构件53卡住。
另一方面，在将底板47的直线轴承48夹住的两侧的位置，有一对钩板(hook plate)54、54垂下，它的被卡住端54a、54a，被固定于另一气缸55输出轴的卡住构件56、56卡住，所述另一气缸55配置于气缸46的正下方。根据这种构成，铸造工程中，如图所示，通过两个气缸46、55，铸造用模具5及镶件4成为被引入到初期位置的状态。再者，57是用于计测铸造用模具5的温度的热电偶。
接着，说明浮式铸造装置的同极连接片1的铸造方法。首先，将镶件4嵌装于铸造用模具5的贯通孔5a内，形成型腔6，通过搬送单元(means)将铸造用模具5搬入，并固定为定位状态在模具支持部23。此时，给铸造用模具5的冷却水通道11a、11b分别连接冷却柱12的冷却水通道12a(参照图4、图10(c))。然后，将浮子24按照规定深度，浸渍到已加热到规定温度的熔融金属26中，使液面上升，并向型腔6内注入熔融金属26。
铸造用模具5达到规定温度后，提起浮子24，使铸造用模具5的表面露出，并通过剩余熔融金属消除单元消除表面残留的剩余熔融金属。接着，通过搬送单元(means)，将电极板群的极耳(图示省略)朝向下方，浸渍到型腔6内(3mm左右)，并在冷却水通道11a、11b流通冷却水使铸造用模具5冷却到规定温度后，运转铸模引入装置27的气缸46，将镶件4向上方推上，使其从铸造用模具5的贯通孔5a脱离，从而可以将与极板群的极耳成为一体状态的同极连接片1，在载于镶件4的状态下，从型腔6脱模。
这种使用镶件4的铸造用模具5的COS方式，通过铸模引入装置27，使镶件4从铸造用模具5的贯通孔5a脱离，从而使同极连接片1脱模，其脱模操作稳定，脱模时可以避免未硬化的同极连接片变形，即使不使用脱模剂，也可以极大地减少脱模不良。再者，本实施方式中，通过铸模引入装置27，让镶件4向上方移动，使其从铸造用模具5脱离，但也可以做成让铸造用模具5向下方移动，使镶件4脱离。
另外，由于通过浮式铸造装置，将铸造用模具5以浮岛状固定支持于熔化槽22内，所以在铸造工程中无需移动铸造用模具5，熔融金属26不易溢出，能够消除填充差错(铅熔融金属，由于比重大，铸造用模具5稍有倾斜或振动时，就可能会溢出)。而且，将极板群极耳浸渍到熔融金属26中时，熔融金属26的一部分流传过极耳的表面攀援向上，形成弯液面(meniscus)，所以即使将极耳群浸渍到熔融金属26为满杯状态的型腔6内，熔融金属26也不会溢出，可以消除由熔融金属不足引起的极板群极耳部的接合不良。
另外，本发明并不局限于以上所述的实施方式，只要不超出发明的主旨，按照适宜、使用条件等，权利人可以自由地进行设计变更和改良，例如，在铸造用模具5铸造的铸造品1，并不限于同极连接片，例如，可以为极柱，还可以为其他的部件类。另外，在铸造用模具5形成的型腔6，也可以形成为有底的凹状，而不是贯通孔。
凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明被利用的技术领域为，装载于例如：摩托车、轿车、卡车、叉车等各种车辆等上的铅蓄电池(battery)用同极连接片和其他部件类的铸造。