JP2000202660A - 缶体の溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 缶本体２の開放面と蓋部材３との長円形周縁
部同士をレーザ出射ヘッド３０よりレーザ光を照射する
ことで溶接接合する場合に、その周縁部全周に亘って均
一に溶接を行う。 【解決手段】 レーザ出射ヘッド３０を、周縁部の直線
部７，８から基準距離Ｄだけ離した状態で、直線部が延
びる方向に缶本体２及び蓋部材３を含む範囲で缶本体２
及び蓋部材３に対して一方向にのみ相対移動させながら
レーザ光を出射する工程と、缶本体２の長さ方向から見
て、レーザ出射ヘッド３０を、レーザ光の焦点の移動軌
跡が半円部９，１０の半径Ｒ１よりも大きな半径Ｒ２の
半円を描くように、缶本体２及び蓋部材３に対して一方
向に相対回転させながらレーザ光を出射する工程とを備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、缶本体の開放面の
周縁部とこの開放面を閉塞する蓋部材の周縁部とを、互
いに密着させた状態でレーザ出射ヘッドよりレーザ光を
照射することで溶接接合する缶体の溶接方法に関する技
術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電池は、長さ方向の一方の端面
を開放した缶本体と、この缶本体の開放面を閉塞する蓋
部材とを備えている。この蓋部材は、缶本体の長さ方向
から見たときに缶本体の開放面と略同じ形状に形成され
ており、缶本体の開放面の周縁部と蓋部材の周縁部と
が、互いに密着された状態でレーザ出射ヘッドよりレー
ザ光を照射することで溶接接合されるようになってい
る。

【０００３】そして、特に、缶本体の開放面及び蓋部材
の各周縁部を、缶本体の長さ方向から見て、互いに平行
に延びる２つの直線部と、該両直線部間の中央線上に中
心を有しかつ半径が両直線部間の距離の１／２に設定さ
れた２つの半円部とからなる長円形状に形成した場合に
は、その周縁部同士の溶接は以下のようにして行う。

【０００４】すなわち、先ず、缶本体及び蓋部材を、該
缶本体の開放面と蓋部材との周縁部同士を密着させた状
態でセット台にセットする。このセット台は、回転運動
と直線運動とが行えるように回転ステージの上側に設け
られた直線ステージの上側に載せられている。そして、
図１５（ａ）に示すように、レーザ出射ヘッド１３０は
固定しておき、セット台を移動させて、缶本体の長さ方
向から見て、レーザ出射ヘッド１３０の中心軸（該レー
ザ出射ヘッド１３０より出射されるレーザ光の光軸）
が、一方の半円部１１０の中心を通りかつ両直線部１０
７，１０８間の中央線１１１に垂直な線１１３上に位置
するようにする。このとき、レーザ出射ヘッド１３０と
該レーザ出射ヘッド１３０に近い側の直線部１０７との
距離は、レーザ出射ヘッド１３０より出射されるレーザ
光がその直線部１０７に焦点を結ぶような基準距離Ｄと
略同じに設定しておく。

【０００５】次いで、レーザ出射ヘッド１３０よりレー
ザ光を出射させながら、直線ステージによりセット台を
各周縁部の直線部１０７，１０８が延びる方向に略一定
速度で移動させる。そして、缶本体の長さ方向から見
て、レーザ出射ヘッド１３０が、他方の半円部１０９の
中心を通りかつ両直線部１０７，１０８間の中央線１１
１に垂直な線１１２上に位置すると（図１５（ｂ）参
照）、レーザ光は出射し続けたまま、今度は回転ステー
ジによりセット台を上記半円部１０９の中心位置を中心
にして略一定速度で回転させる。このとき、半円部１０
９とレーザ出射ヘッド１３０との距離は、上記基準距離
Ｄと略同じになっている。そして、１８０°だけ回転す
ると（図１５（ｃ）参照）、再び直線ステージによりセ
ット台を直線部１０７，１０８が延びる方向に略一定速
度で移動させ、レーザ出射ヘッド１３０が、上記半円部
１１０の中心を通りかつ両直線部１０７，１０８間の中
央線１１１に垂直な線１１３上に位置すると（図１５
（ｄ）参照）、回転ステージによりセット台をその半円
部１０９の中心位置を中心にして略一定速度で回転さ
せ、１８０°だけ回転すると最初の状態の戻り、このと
き、レーザ光の出射を停止させる。このことで、缶本体
の開放面と蓋部材との周縁部全周同士を溶接接合するこ
とができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の溶
接方法では、直線運動と回転運動との切替時において直
線運動を減速させて止めかつ回転運動を立ち上げたり、
逆に回転運動を減速させて止めかつ直線運動を立ち上げ
たりする必要があるために時間的に不連続となる一方、
レーザ光は連続的に出射しているので、直線部と半円部
との接続部が他の部分よりもレーザ光が多く照射されて
しまうという問題がある。このため、直線部と半円部と
の接続部でレーザ光が缶本体の内部にまで貫通して電池
の内部素子を損傷させてしまう虞れがある。

【０００７】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、上記のような電池等の
缶体において缶本体の開放面と蓋部材との長円形周縁部
同士をレーザ出射ヘッドよりレーザ光を照射することで
溶接接合する場合に、その溶接方法に工夫を凝らすこと
によって、その周縁部全周に亘って均一に溶接を行い、
周縁部における直線部と半円部との接続部においてレー
ザ光が缶本体の内部にまで貫通して不具合が発生するの
を防止しようとすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、レーザ出射ヘッドを、周縁部の直
線部から基準距離だけ離した状態で、直線部が延びる方
向に缶本体及び蓋部材を含む範囲で缶本体及び蓋部材に
対して一方向にのみ相対移動させながらレーザ光を出射
する工程と、レーザ出射ヘッドを、半円部の半径と上記
基準距離との和よりも大きな半径で缶本体及び蓋部材に
対して一方向に相対回転させながらレーザ光を出射する
工程とを備えるようにした。

【０００９】具体的には、請求項１の発明では、長さ方
向の少なくとも一方の端面を開放した缶本体における該
開放面の周縁部と、該缶本体の長さ方向から見たときに
缶本体の開放面と略同じ形状に形成されかつ缶本体の開
放面を閉塞する蓋部材の周縁部とを、互いに密着させた
状態でレーザ出射ヘッドよりレーザ光を照射することで
溶接接合する缶体の溶接方法を対象とする。

【００１０】そして、上記缶本体の開放面及び蓋部材の
各周縁部を、缶本体の長さ方向から見て、互いに平行に
延びる２つの直線部と、該両直線部間の中央線上に中心
を有しかつ半径が両直線部間の距離の１／２に設定され
た２つの半円部とからなる長円形状に形成しておき、上
記レーザ出射ヘッドを、上記周縁部の一方の直線部か
ら、該レーザ出射ヘッドより出射されるレーザ光が該一
方の直線部に焦点を結ぶような基準距離と略同じ距離だ
け離した状態で、上記直線部が延びる方向に缶本体及び
蓋部材を含む範囲で缶本体及び蓋部材に対して一方向に
相対移動させながらレーザ光を出射する第１のレーザ光
出射工程と、上記缶本体の長さ方向から見て、上記レー
ザ出射ヘッドを、上記周縁部の両直線部間の中央線上に
おいて該中央線と一方の半円部とが交わる第１の点から
缶本体及び蓋部材内側方向に半円部の半径よりも大きく
離れた第２の点を中心に、該第２の点から第１及び第２
の点間の距離と上記基準距離との和と略同じ距離だけ離
した状態で、レーザ出射ヘッドが第２の点を通りかつ上
記中央線と垂直な垂直線上に位置するところから約１８
０°の範囲で缶本体及び蓋部材に対して一方向に相対回
転させながらレーザ光を出射する第２のレーザ光出射工
程と、上記レーザ出射ヘッドを、上記周縁部の他方の直
線部から上記基準距離と略同じ距離だけ離した状態で、
上記直線部が延びる方向に缶本体及び蓋部材を含む範囲
で缶本体及び蓋部材に対して一方向に相対移動させなが
らレーザ光を出射する第３のレーザ光出射工程と、上記
缶本体の長さ方向から見て、上記レーザ出射ヘッドを、
上記周縁部の両直線部間の中央線上において該中央線と
他方の半円部とが交わる第３の点から缶本体及び蓋部材
内側方向に半円部の半径よりも大きく離れた第４の点を
中心に、該第４の点から第３及び第４の点間の距離と上
記基準距離との和と略同じ距離だけ離した状態で、レー
ザ出射ヘッドが第４の点を通りかつ上記中央線と垂直な
垂直線上に位置するところから約１８０°の範囲で缶本
体及び蓋部材に対して一方向に相対回転させながらレー
ザ光を出射する第４のレーザ光出射工程とを備えている
ものとする。

【００１１】このことにより、第１及び第３のレーザ光
出射工程では、周縁部の直線部はレーザ光の焦点と略一
致し、しかも、直線部が照射されているときに直線運動
の加速や減速はされないので、溶け込み深さが均一で良
好に溶接が行われる。一方、両半円部のレーザ出射ヘッ
ド側の部分にもレーザ光が照射されるため、その部分も
溶接されることになるが、半円部とレーザ出射ヘッドと
の距離は基準距離よりも大きいので、半円部の溶け込み
深さは直線部から離れるほど小さくなり、第１及び第３
の点近傍は、直線運動の加速及び減速に拘わらず殆ど溶
接されない。そして、第２及び第４のレーザ光出射工程
では、半円部の溶接が行われ、このとき、直線部の両端
部にもレーザ光が照射されるが、直線部とレーザ出射ヘ
ッドとの距離が基準距離よりも大きいので、直線部の両
端部は、回転運動の加速及び減速に拘わらず殆ど溶接さ
れない。一方、半円部とレーザ出射ヘッドとの距離は、
直線部から離れるほど次第に小さくなり、第１及び第３
の点で最小（基準距離と一致）となるので、半円部の溶
け込み深さは直線部近傍で小さく、第１及び第３の点近
傍で大きくなる。この結果、第１〜第４のレーザ光出射
工程により、両半円部のトータル溶け込み深さは直線部
と略同じとなり、周縁部全周に亘って均一に溶接するこ
とができる。よって、直線部と半円部との接続部でレー
ザ光が缶本体内部にまで貫通してその内部のものが損傷
を受けるような不具合の発生を防止することができる。

【００１２】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、缶本体の開放面及び蓋部材の各周縁部における半
円部の半径を、レーザ出射ヘッドより出射されるレーザ
光における焦点深度の１／２以上に設定し、第１及び第
２の点間の距離と第３及び第４の点間の距離とを、半円
部の半径と上記レーザ光における焦点深度の１／２との
和以上に設定するようにする。

【００１３】このことで、第１及び第３のレーザ光出射
工程において半円部が全て焦点深度内に入って直線部と
同じように溶融されるのを防止することができると共
に、第２及び第４のレーザ光出射工程において直線部の
両端部が焦点深度内に入って溶融されるのを防止するこ
とができる。よって、レーザ光の焦点深度を考慮したと
きでも、周縁部全周に亘って均一に溶接することができ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図２及び図３は本発明の実施形態に
係る溶接方法の適用対象となる缶体としての電池１を示
し、この電池１は、長さ方向の一方の端面を開放した缶
本体２と、この缶本体２の開放面を閉塞する蓋部材３と
を備えている。この蓋部材３は、缶本体２の長さ方向か
ら見たときに缶本体２の開放面と略同じ形状に形成され
ており、缶本体２の開放面と蓋部材３の周縁部同士が、
互いに密着された状態で後述の如くレーザ出射ヘッド３
０よりレーザ光を照射することで溶接接合されるように
なっている。尚、図２及び図３中、４は電池端子であ
り、また、図３では電池１の内部部品は省略している。

【００１５】上記缶本体２の開放面及び蓋部材３の各周
縁部は、缶本体２の長さ方向から見て、互いに平行に延
びる２つの直線部７，８と、該両直線部７，８間の中央
線１１上に中心を有しかつ半径Ｒ１が両直線部７，８間
の距離の１／２に設定された２つの半円部９，１０とか
らなる長円形状に形成されている（図４参照）。この各
半円部９，１０の半径Ｒ１は、後述のレーザ出射ヘッド
３０より出射されるレーザ光における焦点深度ｆの１／
２以上に設定されている。尚、ここでいう焦点深度ｆと
は、焦点位置に対してレーザ光の光軸方向両側を含むト
ータル深度をいい、その焦点深度ｆの１／２は、焦点位
置に対して光軸方向片側分の値となる。

【００１６】上記缶本体２の開放面と蓋部材３との周縁
部同士の溶接は、図１に示す溶接装置１５を用いて行
う。この溶接装置１５は、回転ステージ１６と、該回転
ステージ１６の上側に設けられた直線ステージ２２とを
備えている。この回転ステージ１６は、不図示の基台に
固定された支持台１７と、この支持台１７に上下方向に
延びるように設けた回転軸（図示せず）の回りに回転ス
テージ用駆動モータ１９により回転される回転台１８と
を有している。一方、上記直線ステージ２２は、上記回
転ステージ１６の回転台１８上に固定された固定部材２
３と移動台２４とを有している。この固定部材２３は移
動台２４を案内する２つのガイド軸２３ａ，２３ａと螺
旋溝を形成した駆動軸２３ｂとを有し、この駆動軸２３
ｂは直線ステージ用駆動モータ２５により駆動されて、
移動台２４が上記各ガイド軸２３ａが延びる方向に往復
移動するようになっている。

【００１７】上記移動台２４の上面には、缶本体２及び
蓋部材３をセットするためのセット台２７が固定され、
このセット台２７の上面には、缶本体２をその長さ方向
に嵌合挿入可能でかつ深さが缶本体２の長さよりも小さ
く設定された嵌合凹部２７ａが形成されている。つま
り、このセット台２７の嵌合凹部２７ａ内に缶本体２
を、その開放面を上側にしかつ該開放面上に蓋部材３を
載せた状態でセットすることが可能なようになされ、セ
ット状態では、缶本体２の開放面及び蓋部材３の各周縁
部が互いに密着した状態でセット台２７上面よりも僅か
に上方に位置するようになっている。尚、セット台２７
に缶本体２及び蓋部材３をセットしたとき、各周縁部の
各直線部７，８は、上記直線ステージ２２の移動台２４
の移動方向に沿うようになされている。また、缶本体２
の長さ方向（上側）から見て、両直線部７，８間の中央
線１１（図４参照）が、上記回転ステージ１６の支持台
１７の回転軸（回転台１８の回転中心軸）上を通るよう
になされている。

【００１８】上記溶接装置１５は、図外のレーザ装置本
体とファイバー３１で接続されかつ上記セット台２７に
セットされた缶本体２の開放面及び蓋部材３の各周縁部
に対してレーザ光を出射するレーザ出射ヘッド３０をさ
らに備え、このレーザ出射ヘッド３０はヘッド取付部材
３２に取付固定されている。このヘッド取付部材３２
は、上記基台に固定された支持部材３４にスライド可能
に支持されている。すなわち、レーザ出射ヘッド３０及
びヘッド取付部材３２は、上記支持部材３４にシリンダ
取付部材３６を介して取付固定されたエアシリンダ３５
により、レーザ出射ヘッド３０より出射されるレーザ光
の光軸方向にスライドされ、レーザ出射ヘッド３０がセ
ット台２７にセットされた缶本体２及び蓋部材３に対し
て接離するようになっている。尚、レーザ出射ヘッド３
０より出射されるレーザ光の光軸は、該レーザ出射ヘッ
ド３０の中心軸３０ａ（図４参照）と一致している。ま
た、このレーザ出射ヘッド３０の中心軸３０ａは、上記
回転ステージ１６の支持台１７の回転軸上を通るように
なされている。

【００１９】次に、上記溶接装置を用いて缶本体２の開
放面及び蓋部材３の周縁部同士を溶接する方法を説明す
る。先ず、缶本体２を、該缶本体２の開放面と蓋部材３
との周縁部同士を密着させた状態でセット台２７の嵌合
凹部２７ａに嵌合させる。そして、図４に示すように、
上側から見て、缶本体２の開放面及び蓋部材３の各周縁
部の直線部７，８が、レーザ出射ヘッド３０の中心軸３
０ａと垂直になるようにすると共に、缶本体２及び蓋部
材３をレーザ出射ヘッド３０の中心軸３０ａ上よりも直
線部７，８が延びる方向の一方側（同図の左側）に位置
させる。このとき、レーザ出射ヘッド３０と該レーザ出
射ヘッド３０に近い側の直線部７との距離（直線部７と
垂直な方向の距離）は、レーザ出射ヘッド３０より出射
されるレーザ光がその直線部７に焦点を結ぶような基準
距離Ｄと略同じにしておく。

【００２０】また、上側から見て、各周縁部の両直線部
７，８間の中央線１１上において該中央線１１と一方
（同図の左側）の半円部９とが交わる第１の点Ｋから缶
本体２及び蓋部材３内側方向に半円部９の半径Ｒ１より
も大きく離れた第２の点Ｌを設定しておくと共に、上記
中央線１１上において該中央線１１と他方（右側）の半
円部１０とが交わる第３の点Ｍから缶本体２及び蓋部材
３内側方向に半円部１０の半径Ｒ１よりも大きく離れた
第４の点Ｎを設定しておく。この第１及び第２の点Ｋ，
Ｌ間の距離と第３及び第４の点Ｍ，Ｎ間の距離とは、半
円部９，１０の半径Ｒ１とレーザ出射ヘッド３０より出
射されるレーザ光における焦点深度ｆの１／２との和以
上に設定する。

【００２１】次いで、レーザ出射ヘッド３０からレーザ
光を出射させながら、直線ステージ用駆動モータ２５を
駆動させて直線ステージ２２の移動台２４を、缶本体２
及び蓋部材３がレーザ出射ヘッド３０の中心軸３０ａ上
よりも直線部７，８が延びる方向の他方側（右側）に位
置するまで図４で右方向に略一定速度で移動させる。す
なわち、レーザ出射ヘッド３０を、直線部７，８が延び
る方向に缶本体２及び蓋部材３を含む範囲で缶本体２及
び蓋部材３に対して一方向に相対移動させながらレーザ
光を出射させる（第１のレーザ光出射工程）。上記直線
ステージ２２の移動台２４の移動が終了する（図５参
照）と、レーザ光の出射を停止させる。

【００２２】続いて、レーザ光の出射を停止させた状態
で、直線ステージ２２の移動台２４を上記第１のレーザ
光出射工程における移動とは反対側（図５で左側）に移
動させると共に、レーザ出射ヘッド３０をエアシリンダ
３５により缶本体２及び蓋部材３から離れる方向にスラ
イドさせる。そして、図６に示すように、上側から見
て、レーザ出射ヘッド３０の中心軸３０ａを、上記第２
の点Ｌを通りかつ上記両直線部７，８間の中央線１１と
垂直な垂直線１２上に位置させると共に、第２の点Ｌか
ら第１及び第２の点Ｋ，Ｌ間の距離（Ｒ２）と上記基準
距離Ｄとの和と略同じ距離だけ離した状態にする。この
とき、上記第２の点Ｌは、回転ステージ１６の支持台１
７の回転軸上に位置している。

【００２３】そして、レーザ出射ヘッド３０よりレーザ
光を出射させながら、回転ステージ用駆動モータ１９を
駆動させて回転ステージ１６の回転台１８を図６で反時
計回り方向に１８０°だけ略一定速度で回転させる。つ
まり、レーザ出射ヘッド３０を、上記第２の点Ｌを中心
に、缶本体２及び蓋部材３に対して一方向に相対回転さ
せながらレーザ光を出射させる（第２のレーザ光出射工
程）。このとき、レーザ光の焦点の移動軌跡は、図６の
二点鎖線のように第２の点Ｌを中心とした半径Ｒ２（Ｒ
２≧Ｒ１＋ｆ／２）の半円となり、回転ステージ１６の
回転台１８が９０°回転した段階では、図７に示すよう
に、レーザ光は第１の点Ｋに焦点を結んでいる。上記回
転ステージ１６の回転台１８の回転が終了する（図８参
照）と、レーザ出射ヘッド３０は再び上記垂直線１２上
に位置し、このとき、レーザ光の出射を停止させる。

【００２４】次に、レーザ光の出射を停止させた状態
で、直線ステージ２２の移動台２４を図８で左側に移動
させると共に、レーザ出射ヘッド３０をエアシリンダ３
５により缶本体２及び蓋部材３に近づく方向にスライド
させる。そして、図９に示すように、上記第１のレーザ
光出射工程における最初の状態と同様に、缶本体２及び
蓋部材３をレーザ出射ヘッド３０の中心軸３０ａ上より
も直線部７，８が延びる方向の一方側（同図の左側）に
位置させ、レーザ出射ヘッド３０と該レーザ出射ヘッド
３０に近い側の直線部８（第１のレーザ光出射工程で溶
接を行った直線部７とは反対側）との距離を基準距離Ｄ
に設定する。

【００２５】続いて、第１のレーザ光出射工程と同様
に、レーザ出射ヘッド３０よりレーザ光を出射させなが
ら、直線ステージ２２の移動台２４を、缶本体２及び蓋
部材３がレーザ出射ヘッド３０の中心軸３０ａ上よりも
直線部７，８が延びる方向の他方側（右側）に位置する
まで図９で右方向に略一定速度で移動させる（第３のレ
ーザ光出射工程）。上記直線ステージ２２の移動台２４
の移動が終了する（図１０参照）と、レーザ光の出射を
停止させる。

【００２６】次いで、レーザ光の出射を停止させた状態
で、直線ステージ２２の移動台２４を図１０で左側に移
動させると共に、レーザ出射ヘッド３０をエアシリンダ
３５により缶本体２及び蓋部材３から離れる方向にスラ
イドさせる。そして、図１１に示すように、第２のレー
ザ光出射工程における最初の状態と同様に、上側から見
て、レーザ出射ヘッド３０の中心軸３０ａを、上記第４
の点Ｎを通りかつ両直線部７，８間の中央線１１と垂直
な垂直線１３上に位置させると共に、第４の点Ｎから第
３及び第４の点Ｍ，Ｎ間の距離（Ｒ２）と上記基準距離
Ｄとの和と略同じ距離だけ離した状態にする。このと
き、上記第４の点Ｎは、回転ステージ１６の支持台１７
の回転軸上に位置している。

【００２７】次に、上記第２のレーザ光出射工程と同様
に、レーザ出射ヘッド３０からレーザ光を出射させなが
ら、回転ステージ１６の回転台１８を図１１で反時計回
り方向に１８０°だけ略一定速度で回転させる（第４の
レーザ光出射工程）。この回転台１８の回転が終了する
（図１２参照）と、レーザ光の出射を停止させる。この
段階で缶本体２の開放面及び蓋部材３の周縁部全周同士
の溶接が完了する。

【００２８】上記第１及び第３のレーザ光出射工程で
は、各周縁部の直線部７，８はレーザ光の焦点と略一致
し、しかも、直線部７，８が照射されているときに直線
ステージ１６の移動台２４が加速されたり減速されたり
することはないので、溶け込み深さが均一であって良好
に溶接が行われる。一方、両半円部９，１０のレーザ出
射ヘッド３０側の部分にもレーザ光が照射されるため、
その部分も溶接されることになるが、半円部９，１０と
レーザ出射ヘッド３０との距離は基準距離Ｄよりも大き
いので、半円部９，１０の溶け込み深さは直線部７，８
から離れるほど小さくなり、第１及び第３の点Ｋ，Ｍ近
傍では、焦点深度から外れていて移動台２４の加速及び
減速に拘わらず殆ど溶接されない。すなわち、第１及び
第３のレーザ光出射工程における直線部７，８及び半円
部９，１０の溶け込み部分は、図１３の斜線を施した部
分のようになる。

【００２９】そして、第２及び第４のレーザ光出射工程
では、半円部９，１０の溶接が行われ、このとき、直線
部７，８の両端部にもレーザ光が照射されるが、直線部
７，８とレーザ出射ヘッド３０との距離が基準距離Ｄと
レーザ光における焦点深度ｆの１／２との和以上である
ので、直線部７，８の両端部は、焦点深度から外れてい
て回転ステージ１６の回転台１８の加速及び減速に拘わ
らず殆ど溶接されない。一方、半円部９，１０とレーザ
出射ヘッド３０との距離は、直線部７，８から離れるほ
ど次第に小さくなり、第１及び第３の点Ｋ，Ｍで最小
（基準距離Ｄと一致）となるので、半円部９，１０の溶
け込み深さは直線部７，８近傍で小さく、第１及び第３
の点Ｋ，Ｍ近傍で大きくなる。すなわち、第２及び第４
のレーザ光出射工程における直線部７，８及び半円部
９，１０の溶け込み部分は、図１４の斜線を施した部分
のようになる。

【００３０】したがって、第１〜第４のレーザ光出射工
程において、両半円部９，１０のトータル溶け込み深さ
は直線部７，８と略同じとなり、周縁部全周に亘って均
一に溶接することができる。よって、直線部７，８と半
円部９，１０との接続部においてレーザ光が缶本体２内
部にまで貫通してその内部に設けられた部品等が損傷を
受けるようなことはない。

【００３１】尚、上記実施形態では、第１、第２、第３
及び第４のレーザ光出射工程の順に缶本体２の開放面及
び蓋部材３の周縁部同士の溶接を行ったが、これとは異
なる順で溶接するようにしてもよい。例えば、第１及び
第３のレーザ光出射工程を行った後に第２及び第４のレ
ーザ光出射工程を行って、直線部７，８を先に溶接して
から半円部９，１０を溶接するようにしてもよい。

【００３２】また、上記実施形態では、第１〜第４のレ
ーザ光出射工程でレーザ出射ヘッド３０を固定して缶本
体２及び蓋部材３を直線及び回転運動させるようにした
が、逆に缶本体２及び蓋部材３を固定してレーザ出射ヘ
ッド３０を直線及び回転運動させるようにしてもよい。

【００３３】さらに、上記実施形態では、電池１におけ
る缶本体２の開放面及び蓋部材３の周縁部同士を溶接す
るようにしたが、この電池１と同様の形状の缶体であれ
ば、どのようなものにも本発明を適用することができ
る。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よると、レーザ出射ヘッドを、周縁部の直線部から基準
距離だけ離した状態で、直線部が延びる方向に缶本体及
び蓋部材を含む範囲で缶本体及び蓋部材に対して一方向
にのみ相対移動させながらレーザ光を出射する工程と、
缶本体の長さ方向から見て、レーザ出射ヘッドを、レー
ザ光の焦点の移動軌跡が半円部の半径よりも大きな半径
の半円を描くように、缶本体及び蓋部材に対して一方向
に相対回転させながらレーザ光を出射する工程とを備え
るようにしたことにより、周縁部全周に亘って均一に溶
接することができ、レーザ光が缶本体内部にまで貫通す
るのを防止することができる。

【００３５】請求項２の発明によると、缶本体の開放面
及び蓋部材の各周縁部における半円部の半径を、レーザ
出射ヘッドより出射されるレーザ光における焦点深度の
１／２以上に設定し、第１及び第２の点間の距離と第３
及び第４の点間の距離とを、半円部の半径と上記レーザ
光における焦点深度の１／２との和以上に設定したこと
により、レーザ光の焦点深度を考慮したときでも、周縁
部全周に亘って均一にかつ良好に溶接することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る缶体の溶接方法を実施
するための溶接装置を示す斜視図である。

【図２】缶体としての電池を示す斜視図である。

【図３】図２のIII −III 線断面図である。

【図４】第１のレーザ光出射工程における最初の状態を
示す概略平面図である。

【図５】第１のレーザ光出射工程が終了した状態を示す
概略平面図である。

【図６】第２のレーザ光出射工程における最初の状態を
示す概略平面図である。

【図７】第２のレーザ光出射工程で９０°だけ回転した
状態を示す概略平面図である。

【図８】第２のレーザ光出射工程が終了した状態を示す
概略平面図である。

【図９】第３のレーザ光出射工程における最初の状態を
示す概略平面図である。

【図１０】第３のレーザ光出射工程が終了した状態を示
す概略平面図である。

【図１１】第４のレーザ光出射工程における最初の状態
を示す概略平面図である。

【図１２】第４のレーザ光出射工程が終了した状態を示
す概略平面図である。

【図１３】第１及び第３のレーザ光出射工程における直
線部及び半円部の溶け込み部分を示す概略平面図であ
る。

【図１４】第２及び第４のレーザ光出射工程における直
線部及び半円部の溶け込み部分を示す概略平面図であ
る。

【図１５】缶本体の開放面と蓋部材との周縁部同士を溶
接する場合の従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 電池（缶体） ２ 缶本体 ３ 蓋部材 ７，８ 直線部 ９，１０ 半円部 １１ 中央線 １２，１３ 垂直線 ３０ レーザ出射ヘッド Ｋ 第１の点 Ｌ 第２の点 Ｍ 第３の点 Ｎ 第４の点

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長さ方向の少なくとも一方の端面を開放
   した缶本体における該開放面の周縁部と、該缶本体の長
   さ方向から見たときに缶本体の開放面と略同じ形状に形
   成されかつ缶本体の開放面を閉塞する蓋部材の周縁部と
   を、互いに密着させた状態でレーザ出射ヘッドよりレー
   ザ光を照射することで溶接接合する缶体の溶接方法であ
   って、 上記缶本体の開放面及び蓋部材の各周縁部を、缶本体の
   長さ方向から見て、互いに平行に延びる２つの直線部
   と、該両直線部間の中央線上に中心を有しかつ半径が両
   直線部間の距離の１／２に設定された２つの半円部とか
   らなる長円形状に形成しておき、 上記レーザ出射ヘッドを、上記周縁部の一方の直線部か
   ら、該レーザ出射ヘッドより出射されるレーザ光が該一
   方の直線部に焦点を結ぶような基準距離と略同じ距離だ
   け離した状態で、上記直線部が延びる方向に缶本体及び
   蓋部材を含む範囲で缶本体及び蓋部材に対して一方向に
   相対移動させながらレーザ光を出射する第１のレーザ光
   出射工程と、 上記缶本体の長さ方向から見て、上記レーザ出射ヘッド
   を、上記周縁部の両直線部間の中央線上において該中央
   線と一方の半円部とが交わる第１の点から缶本体及び蓋
   部材内側方向に半円部の半径よりも大きく離れた第２の
   点を中心に、該第２の点から第１及び第２の点間の距離
   と上記基準距離との和と略同じ距離だけ離した状態で、
   レーザ出射ヘッドが第２の点を通りかつ上記中央線と垂
   直な垂直線上に位置するところから約１８０°の範囲で
   缶本体及び蓋部材に対して一方向に相対回転させながら
   レーザ光を出射する第２のレーザ光出射工程と、 上記レーザ出射ヘッドを、上記周縁部の他方の直線部か
   ら上記基準距離と略同じ距離だけ離した状態で、上記直
   線部が延びる方向に缶本体及び蓋部材を含む範囲で缶本
   体及び蓋部材に対して一方向に相対移動させながらレー
   ザ光を出射する第３のレーザ光出射工程と、 上記缶本体の長さ方向から見て、上記レーザ出射ヘッド
   を、上記周縁部の両直線部間の中央線上において該中央
   線と他方の半円部とが交わる第３の点から缶本体及び蓋
   部材内側方向に半円部の半径よりも大きく離れた第４の
   点を中心に、該第４の点から第３及び第４の点間の距離
   と上記基準距離との和と略同じ距離だけ離した状態で、
   レーザ出射ヘッドが第４の点を通りかつ上記中央線と垂
   直な垂直線上に位置するところから約１８０°の範囲で
   缶本体及び蓋部材に対して一方向に相対回転させながら
   レーザ光を出射する第４のレーザ光出射工程とを備えて
   いることを特徴とする缶体の溶接方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の缶体の溶接方法におい
   て、 缶本体の開放面及び蓋部材の各周縁部における半円部の
   半径を、レーザ出射ヘッドより出射されるレーザ光にお
   ける焦点深度の１／２以上に設定し、 第１及び第２の点間の距離と第３及び第４の点間の距離
   とを、半円部の半径と上記レーザ光における焦点深度の
   １／２との和以上に設定することを特徴とする缶体の溶
   接方法。