JP2006004778A - パッキン、カシメ組付品の製造方法、電池ケース蓋の製造方法、電池の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パッキン14は可塑性材質からなり、軸線AX方向に延びる筒状の筒状部14sを備える。さらにこのパッキン14の筒状部14sは、その軸線AX方向に直交する断面が蛇行する形態のヒダ状部14hを有する。パッキン14及の筒状部14sに挿通した端子部材13の軸状部13kの先端側を膨出、拡径させると、パッキン14の筒状部14sも拡径変形するが、ヒダ状部14hにより、この部分が裂ける等の不具合が防止される。
【選択図】図4
Description
なお、端子部材のうち、円筒部の先端部分は、電池ケース蓋の内側のパッキン及び集極板を挟んでカシメ加工される。
そこで、例えば、第1面と第2面及び、この間を貫通する挿通孔を有する組付対象物に、このパッキンを組付ける場合を想定する。
まず、組付対象物の挿通孔に第2面からこのパッキンを挿通する。次いで、パッキンの筒状部のうち、組付対象物の第1面から突出している部分を、拡径させ、組付対象物の第1面と略平行の形態(第2フランジ加工部)に変形させて、略L字または略コ字状の、少なくとも組付対象物の第1面の挿通孔の周縁を全周に亘って覆ってなる形状にする。
このように、筒状部を、径方向に拡張・変形させて第2フランジ加工部を形成させる際、筒状部が周方向に伸ばされるので、パッキンには第2フランジ加工部の亀裂発生の原因となる周方向への引張応力が発生しがちである。ところが、本発明のパッキンでは筒状部にヒダ状部を有しているため、少なくとも、この第2フランジ加工部のうち、ヒダ状部を変形させて形成した部分については、周方向への引張応力は、パッキンの筒状部にヒダ状部を有さない場合に比して軽減することができる。従って、本発明のパッキンを用いれば、第2フランジ加工部のうち、少なくともヒダ状部が変形して成形された部分において、裂けたり、ひびが入ったりする不具合が発生しにくくなり、信頼性の高いカシメ組付品を構成し得る。
なお、このような形態のヒダ状部として、具体的には、例えば、筒状部のうち、拡径側端縁に近づくほど折り返しの幅が大きくなる形態のヒダ状部、筒状部のうち、拡径側端縁に近づくほどヒダの数が増える形態のヒダ状部が挙げられる。
さらに、本実施例では、端子部材13の鍔部13bのうち、鍔部13bの径方向中央付近に環状に環状屈曲部13cが形成され、環状凸面13eがパッキン14のフランジ部14bに向いて突き出た形態とされている。したがって、パッキン14のフランジ部14bのうち、この環状凸面13eで押圧される部分では、気密性・液密性がより高く保持される。
また、パッキン14は、リング状のフランジ部14bの接続部13dよりも若干大ききく、周縁の径方向外側に、フランジ部14bを挟んで配置され、接続部13dと略相似形状で、平面視、接続部13dの周囲からはみ出すように配置された外側部14dを有する。この外側部14dは、端子部材13の接続部13dと電池ケース蓋本体12xの第2面12cの間に介在し、接続部13dと第2面12cとの絶縁を保っている。
さらに、密閉型電池10は、その内部に、起電力を発生する複数の正負極板およびセパレータからなる極板群17および電解液と、各極板と接続したリード部18と、リード部18の一方端と接続した集電板19とを収容してなる。また、集電板19の溶接部20において、端子部材13の一端をなす底面部13tと、レーザ溶接により固着されている。
また、パッキン14は、フランジ部14bの略周縁の径方向外側に、フランジ部14bを挟んで配置された一対の外側部14dを有する。
まず、図6(a)のように、第2面12cが上向きになるように配置した電池ケース蓋本体12xの挿通孔15内に、パッキン14を挿入して、パッキン14のフランジ部14bを、電池ケース蓋本体12xの第2面12cに当接させる。ここで、筒状部14sは、前述したように、軸線AX方向に直交する断面において、筒状部14sに外接する仮想円の径Gが、挿通孔15の内径より小さくかつ、軸線AX方向に等しい形状とされている。従って、パッキン14を電池ケース蓋本体12xの挿通孔15に挿入する際、容易に挿入できる。
このバルジ工程では、軸線AXに直交する方向(図7(a)中、左右方向、図7(b)中、左右方向)に直線的に移動可能とされた一対の割型31、31、及び軸線AX方向に直線的(図7(a)中、上下方向)に移動可能とされた一対の上型32、下型33を用いる。
まず、膨出により挿通孔15等の変形を防止すべく割型31、31をセットする。この割型31、31は、両者を合わせると円筒部13mにパッキン14の筒状部14sの厚み分を加えた径の円孔を含む略板状となるものを対称に半割した割型であり、上述の円孔をなす内側端部31rは、その内周端面31sが円筒部13mにパッキン14の筒状部14sの厚みの2倍を加えたのと略同じ曲率の半円弧形状を有している。当接面31tを電池ケース蓋本体12xの第1面12bに当接させた状態で、割型31、31を互いに合わせる。すると、図7(b)に示す通り、割型31、31の内周端面31s、31sで、パッキン14の筒状部14sのうち、挿通孔15近傍部分を包囲することができる。
次いで、端子部材13の軸状部13k内に油LQを充填する。この油LQは、後述するように、軸状部13kにその内側から圧力を加えるための流体として用いられる。
さらに、後述するように端子部材13の開口部13n側(図7(a)中、上側)を閉塞しつつ押圧する上型32を、端子部材13の開口部13nより上方に配置する。この上型32には、端子部材13の軸状部13k内部に充填された油LQを加圧するため、軸状部13k内部に挿入される中実円柱形状の凸部32tが設けられている。なお、油LQの軸状部13kと凸部32tの隙間からの漏出を防止するため、この凸部32tは、端子部材13の軸状部13kの内径と略同じ径を有する。
まず、軸線AXに沿って移動可能とされた一対の上型32、下型33を互いに接近させる。すると、端子部材13の軸状部13kは、軸方向に圧縮される。上型32の凸部32tが、この軸状部13k内に挿入されることにより、油LQを加圧する。すると、油LQの圧力の上昇のため、端子部材13の軸状部13k及びパッキン14の筒状部14sのうち、割型31、31よりも軸線AX方向先端側の部分が外方に膨出される。なお、筒状部14sのうち、割型31、31の内周端面31s、31sが当接している部分、及び軸状部13kのうちその内側の部分は、割型31、31により外方への膨出が制限される。従って、挿通孔15は、端子部材13の軸状部13k及びパッキン14の筒状部14sの一部の外方への膨出により、変形する虞がない。
このようにして、端子部材13の軸状部13kを、軸線AXの周りに略均等に外方へ膨出した形態に変形させられる。
まず、端子部材13の軸状部13k内の油LQを排出すると共に、割型31、31をそれぞれ挿通孔15近傍から離間させる。次いで、下型33の代わりに平坦な押圧面34sを有する下型34を用いて、上型32との間でさらに端子部材13の軸状部13kを軸線AX方向に圧縮する。すると、この軸状部13kのうち、電池ケース蓋本体12xの第1面12bより突出する部分は、扁平に押しつぶされ、図8(b)に示すように電池ケース蓋本体12xと略平行なカシメ加工部13gに変形される。かくして、端子部材13は、鍔部13bとこのカシメ加工部13gとで、電池ケース蓋本体12xのうち挿通孔15の周縁部分を把持して、自身を電池ケース蓋本体12xに固定してなる。それと共に、端子部材13は、パッキン14のフランジ部14b及び第2フランジ加工部14cを押圧しているので、電池ケース蓋本体12xの第1面12bとパッキン14の第2フランジ加工部14cとが密着し、電池ケース蓋本体12xの第2面12cとパッキン14のフランジ部14bとが密着する。このため、電池ケース蓋12に、気密性・液密性を保持した状態で端子部材13が設けられることになる。
図9は、電池ケース蓋112の製造に用いられる第1パッキン114、第2パッキン214の説明図であり、(a)は第1パッキン114の上面図、(b)は第2パッキン214の上面図、(c)は第1パッキン114、第2パッキン214のFF矢視断面図、(d)は第1パッキン114、第2パッキン214の斜視分解図である。
第1パッキン114、第2パッキン214はどちらも可塑性を有する樹脂からなる。このうち、第1パッキン114は、軸線方向に延びる筒状の筒状部114sと、筒状部114sの一方の端縁から、軸線方向に直交する径方向に拡がる平板リング状のフランジ部114bを含む。さらに、第1パッキン114は、フランジ部114bの略周縁の径方向外側に、フランジ部114bを挟んで配置された一対の外側部114dを有する。
また、第2パッキン214は、軸線方向に延びる筒状の筒状部214sと、筒状部214sの一方の端縁から、軸線方向に直交する径方向に拡がる平板リング状の平板部214bを含む。
まず、一対の第1パッキン114、第2パッキン214のうち、一方の第1パッキン114の筒状部114sを、第2面12cが上向きになるよう配置した電池ケース蓋本体12xの挿通孔15内に挿入して、第1パッキン114のフランジ部114bを、電池ケース蓋本体12xの第2面12cに当接させる。
次に、端子部材13の軸状部13kを、電池ケース蓋本体12xの第2面12c側(図10(a)中、上方)から第1パッキン114の筒状部114s内部に挿入して、端子部材13の鍔部13bを、第1パッキン114のフランジ部114bに当接させる。
さらに、電池ケース蓋本体12xの第1面12b側から、他方の第2パッキン214を、端子部材13に嵌入しつつ、第2パッキン214の筒状部214sを挿通孔15に挿入して、第2パッキン214の平板部214bを、電池ケース蓋本体12xの第1面12bに当接させる。
この工程では、実施例1と同様の一対の割型231、231及び一対の上型32、下型33を用いる。
まず、端子部材13の軸状部13kのうち、挿通孔15及び第2パッキン214の平板部214bよりも先端側(図10(b)中、下方)に突出した部分の基端部を包囲するように割型231、231をセットする。この割型231、231は、実施例1で用いた割型31、31と同様であるが、両者を合わせたときに出来る円孔の径が開口部13nの径と略同じとされている点で異なる。具体的には、この割型231、231の当接面231tを第2パッキン214の平板部214bに当接させた状態で、割型231、231の先端部231r、231rを互いに合わせる。すると、図11(a)に示すように、割型231、231の内周端面231s、231sで、端子部材13の軸状部13k(開口部13n)のうち、挿通孔15近傍部分を包囲することができる。
まず、軸線AXに沿って移動可能とされた一対の上型32、下型33を互いに接近させる。すると、端子部材13の軸状部13kは、軸方向に圧縮され、一方、上型32の凸部32tが、この軸状部13k内に挿入されることにより、油LQが加圧される。そうすると、油LQの圧力の上昇のため、端子部材13の軸状部13kのうち割型231よりも軸線AX方向先端側の部が、外方に膨出される。しかしながら、この軸状部13kのうち、割型231、231が当接している部分については、外方への拡張が制限される。電池ケース蓋本体12xの挿通孔15及び第2パッキン214の平板部214bは、この割型231、231よりも先端側とは逆側にあるため、端子部材13の軸状部13kの外周側への拡張による変形が発生する虞がない。
まず、端子部材13から油LQを排出し、割型231、231を離間させる。次いで、平坦な押圧面34sを有する下型34を用いて、上型32との間でさらに端子部材13の軸状部13kを軸線AX方向に圧縮する。すると、この軸状部13kは、扁平に押しつぶされて電池ケース蓋本体12xと略平行なカシメ加工部13gにカシメ加工される。この実施例2の電池ケース蓋112の製造方法では、端子部材13は、鍔部13bとこのカシメ加工部13gとで、電池ケース蓋本体12xのうち挿通孔15の周縁部分を把持して、自身を電池ケース蓋本体12xに固定してなる。それと共に、端子部材13は、第1パッキン114のフランジ部114b及び平板部214bを押圧しているので、電池ケース蓋本体12xの第1面12bと第2パッキン214の平板部214bとが密着し、平板部214bと端子部材13の折り返し部13hとが密着する。このため、電池ケース蓋112に、気密性・液密性を保持した状態で端子部材13が設けられることになる。
図3は、端子部材13及び第1パッキン114、第2パッキン214の電池ケース蓋本体12xの挿通孔15への組付けの状態を示す縦断面図である。
このうち端子部材13は、第1パッキン114、第2パッキン214を介在して挿通孔15の内側に位置する筒状の内筒部13jと、内筒部13jの一端側(図3中上方)に設けられ、挿通孔15よりも径大なリング状の鍔部13bと、内筒部13jの他端側(図3中下方)に設けられ、電池ケース蓋本体12xの第1面12bと略平行で、上記挿通孔15より径大で円板状のカシメ加工部13gを含む。なお、カシメ加工部13gは、外周端から折り返して内筒部13jに繋がる折り返し部13hを含む。また、端子部材13の鍔部13bと電池ケース蓋本体12xの第2面12cとの間には、第1パッキン114のフランジ部114bが介在する。さらに、端子部材13のカシメ加工部13gと電池ケース蓋本体12xの第1面12bとの間には、第2パッキン214の平板部214bが介在する。
例えば、実施例1及び実施例2にかかる電池ケース蓋12、112の製造方法について、カシメ加工の方法としてバルジ加工を用いているが、中実の軸状部を用いてリベットのようにして拡径する方法を採用することもできる。
また、本発明では、フランジ部を有さないパッキンであっても良いが、本実施例1、2のようにフランジ部14b、114bを有したパッキン14、114の方がより好ましい。
さらに、本実施例1、2では、密閉型電池に用いるパッキンを例示したが、このパッキンの適用は、密閉型電池に限定されない。
11 電池ケース本体
12、112 電池ケース蓋
12x 電池ケース蓋本体
13 端子部材
14 パッキン
114 第1パッキン
214 第2パッキン
14b、114b フランジ部
14c 第2フランジ加工部
14h ヒダ状部
14s、114s、214s 筒状部
15 挿通孔
Claims (11)
- 可塑性材質からなり、
軸線方向に延びる筒状の筒状部、を備える
パッキンであって、
上記筒状部は、その軸線方向に直交する断面が蛇行する形態のヒダ状部を有するパッキン。 - 請求項1に記載のパッキンであって、
前記筒状部は、
前記ヒダ状部が、上記筒状部のうち、このパッキンの使用時に拡径される拡径側の端縁まで届く形態を有してなる
パッキン。 - 請求項1または請求項2に記載のパッキンであって、
表面と裏面とを有し、前記筒状部のうち、このパッキンの使用時に拡径されない非拡径側の端縁から、前記軸線方向に直交する径方向に拡がる平板リング状のフランジ部を備える
パッキン。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のパッキンであって、
前記筒状部は、
前記軸線方向に直交する断面の周長のうち、前記ヒダ状部に属する部分の長さが、このパッキンの使用時に拡径されない非拡径側の端縁から離れるほど大きくなる形態を有するパッキン。 - 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のパッキンであって、
前記筒状部は、
前記軸線を中心とし、前記軸線方向に直交する平面において、上記筒状部に外接する仮想円の径が、このパッキンの使用時に拡径されない非拡径側の端縁からの距離に拘わらず等しいか、上記非拡径側の端から離れるほど小さくなる形態を有するパッキン。 - 第1面、第2面及び上記第1面と第2面との間を貫通する挿通孔を有する組付対象物と、
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のパッキンと、
上記挿通孔及び前記筒状部に挿通可能な軸状部、及び上記軸状部の一端に設けられ上記挿通孔よりも径大の鍔部を有するカシメ部材と、を一体に組み付けた
カシメ組付品の製造方法であって、
上記組付対象物、上記パッキン、及び上記カシメ部材を、
上記組付対象物の挿通孔に上記パッキンの筒状部を挿通し、
上記組付対象物の挿通孔及び上記パッキンの筒状部に上記カシメ部材の軸状部を挿通し、
上記組付対象物の第2面に上記カシメ部材の鍔部が当接するか、もしくは、
上記組付対象物の第2面と上記カシメ部材の鍔部との間に上記パッキンのフランジ部及び介在部材の少なくともいずれかが介在する
形態に配置する配置工程と、
上記カシメ部材の軸状部のうち上記組付対象物の第1面より突出している部分を、拡径させ、上記組付対象物の第1面と略平行で、上記挿通孔より径大の形態のカシメ加工部に変形させると共に、
上記パッキンの筒状部のうち上記組付対象物の第1面より突出している部分を拡径させ、上記組付対象物の第1面と略平行で、上記挿通孔より径大の形態の第2フランジ加工部に変形させて、上記パッキンで上記挿通孔の内周端を全周に亘って覆い、
上記カシメ部材の上記鍔部と上記カシメ加工部との間で、
上記パッキンの第2フランジ加工部を、
上記パッキンのフランジ部と第2フランジ加工部とを、または
上記介在部材と上記パッキンの第2フランジ加工部とを、介して、
上記組付対象物を挟み、
上記カシメ組付品を形成するカシメ工程と、を含む
カシメ組付品の製造方法。 - 請求項6に記載のカシメ組付品の製造方法において、
前記組付対象物は、
前記第1面、第2面及び挿通孔を有する電池ケース蓋本体であり、
前記カシメ部材は、
前記軸状部が、前上記鍔部と反対側の端部が閉塞した有底円筒形状とされてなる
端子部材であり、
前記パッキンは、絶縁性材料からなり、
前記カシメ工程は、
上記端子部材の軸状部のうち、上記電池ケース蓋本体の第1面より突出している部分を、バルジ加工により膨出させて膨出部を形成すると共に、上記パッキンの筒状部のうち上記組付対象物の第1面より突出している部分を拡径させて拡径部とするバルジ加工工程と、
上記端子部材の膨出部を、前記軸線方向に沿い上記電池ケース蓋本体の第1面に向けて圧潰して、上記膨出部を前記カシメ加工部に変形させると共に、上記パッキンの拡径部を前記第2フランジ加工部に変形させる圧潰工程と、を含む
電池ケース蓋の製造方法。 - 電池ケース本体と、電池ケース蓋とを有する電池の製造方法であって、
請求項7に記載の電池ケース蓋の製造方法による電池ケース蓋の製造工程を含む
電池の製造方法。 - 第1面、第2面及び上記第1面と第2面との間を貫通する挿通孔を有する組付対象物と、
貫通孔を含む平板リング状の平板部を有するパッキンと、
上記挿通孔及び上記貫通孔に挿通可能な軸状部、及び上記軸状部の一端に設けられ上記挿通孔よりも径大の鍔部を有するカシメ部材と、を一体に組み付けた
カシメ組付品の製造方法であって、
上記組付対象物、上記パッキン、及び上記カシメ部材を、
上記組付対象物の挿通孔及び上記パッキンの貫通孔に上記カシメ部材の軸状部が挿通され、
上記組付対象物の第1面に上記パッキンの平板部が当接し、
上記組付対象物の第2面に上記カシメ部材の鍔部が当接するか、または、上記組付対象物の第2面と上記カシメ部材の鍔部との間に介在部材が介在する
形態に配置する配置工程と、
上記カシメ部材の軸状部のうち上記組付対象物の第1面より突出している部分を、拡径させ、上記組付対象物の第1面と略平行で、上記挿通孔より径大の形態のカシメ加工部に変形させて、
上記カシメ部材の上記鍔部と上記カシメ加工部との間で、
上記パッキンの平板部を、または、
上記パッキンの平板部と上記介在部材とを、介して、
上記組付対象物を挟み、
上記カシメ組付品を形成するカシメ工程と、を含む
カシメ組付品の製造方法。 - 請求項9に記載のカシメ組付品の製造方法において、
前記組付対象物は、
前記第1面、第2面及び挿通孔を有する電池ケース蓋本体であり、
前記カシメ部材は、
前記軸状部が、前記鍔部と反対側の端部が閉塞した有底円筒形状とされてなる
端子部材であり、
前記パッキンは、絶縁性材料からなり、
前記カシメ工程は、
上記端子部材の軸状部のうち、上記電池ケース蓋本体の第1面より突出している部分を、バルジ加工により膨出させて膨出部を形成するバルジ加工工程と、
上記端子部材の膨出部を、前記軸線方向で上記電池ケース蓋本体の第1面に向けて圧潰して、上記膨出部を前記カシメ加工部に変形させる圧潰工程と、を含む
電池ケース蓋の製造方法。 - 電池ケース本体と、電池ケース蓋とを有する電池の製造方法であって、
請求項10に記載の電池ケース蓋の製造方法による電池ケース蓋の製造工程を含む
電池の製造方法。
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