JP2016046049A - シール材取付治具 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体と蓋体との間の封止性が確保されるようにシール材を筐体に取り付けること。
【解決手段】シール材取付治具３０は、内枠３１と、外枠４１とを備えている。内枠３１と外枠４１とは、筐体１３の開口部１２の形状に合わせて環状に構成されている。筐体１３の端面１６にシール材２３を取り付けるときには、内枠３１と、外枠４１とが端面１６に取り付けられる。外枠４１は、内枠３１に対して間隔を空けて設けられており、内枠３１を囲んでいる。端面１６と内枠３１及び外枠４１との対向方向を高さ方向とすると、内枠３１及び外枠４１は、筐体１３と蓋体との間の封止性を確保するのに要するシール材２３の端面１６からの高さの下限を規定する１確認面３８，４８を有している。また、内枠３１及び外枠４１は、筐体１３と蓋体との間の封止性を確保するのに要するシール材２３の端面１６からの高さの上限を規定する第２確認面３９，４９を有している。
【選択図】図４

Description

本発明は、シール材の取り付け位置を案内するシール材取付治具に関する。

電池セルに液体などの異物が付着すると、電池セルの故障の原因となる。電池セルに異物が付着することを抑止するために電池セルを収容する密閉ケースとしては、例えば、特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載された密閉ケースは、開口部を有する筐体と、筐体の開口部を閉塞する蓋体とを有している。筐体と蓋体との間には、シール材が設けられている。シール材は、筐体と蓋体に挟まれることで潰れて、筐体と蓋体との間の封止性を確保している。

特開２０１１−１９４９８２号公報

ところで、密閉ケースにシール材を取り付けるときには、蓋体によって開口部を閉塞する前に筐体にシール材を取り付ける。その後、蓋体を筐体に取り付けることでシール材を蓋体によって潰すことで封止性が確保される。筐体にシール材を取り付ける際に、シール材を伸張させすぎたり、筐体とシール材との間に異物が侵入したりすると、筐体と蓋体との間の封止性が不足するおそれがある。

本発明の目的は、筐体と蓋体との間の封止性が確保されるようにシール材を筐体に取り付けることができるシール材取付治具を提供することにある。

上記課題を解決するシール材取付治具は、電池セルが収容されるとともに開口部を有する筐体と前記開口部を閉塞する蓋体との間を封止するシール材の取り付け位置を案内するシール材取付治具であって、前記筐体において、前記開口部を区画する壁部の前記蓋体と対向する端面に取り付けられるとともに前記開口部を囲む環状の第１枠部材と、前記第１枠部材に対して間隔を空けて前記端面に取り付けられるとともに前記第１枠部材を囲む環状の第２枠部材と、を備え、前記端面と前記第１枠部材及び前記第２枠部材との対向方向を高さ方向とすると、前記第１枠部材及び前記第２枠部材の少なくとも一方は、前記筐体と前記蓋体との間の封止性を確保するのに要する前記シール材の前記端面からの高さの下限を規定する第１確認面を有し、前記第１枠部材及び前記第２枠部材の少なくとも一方は、前記筐体と前記蓋体との間の封止性を確保するのに要する前記シール材の前記端面からの高さの上限を規定する第２確認面を有する。

これによれば、筐体にシール材を取り付けるときには、第１枠部材と第２枠部材との間に、各枠部材に沿ってシール材を取り付ける。このとき、シール材を伸張させすぎて、筐体と蓋体との間の封止性を確保できなくなると、シール材の端面からの高さが第１確認面よりも低くなる。また、筐体とシール材との間に異物が侵入した場合には、シール材の端面からの高さが第２確認面よりも高くなる。このため、シール材の端面からの高さが、第１確認面よりも高く、かつ、第２確認面よりも低くなるように筐体の端面にシール材を取り付けることで、筐体と蓋体との間の封止性が確保されるようにシール材を筐体に取り付けることができる。

上記シール材取付治具について、前記第１枠部材及び前記第２枠部材の両方が前記第１確認面及び前記第２確認面を有することが好ましい。
これによれば、シール材を挟んで両側に第１確認面及び第２確認面が位置する。シール材が変形して、シール材の端面からの高さに高低差が生じた場合、端面からの高さが高い部分が第１枠部材又は第２枠部材に寄って位置する場合がある。この場合、シール材の端面からの高さが高い部分が寄って位置している方の枠部材に第１確認面及び第２確認面があるとシール材の端面からの高さと第１確認面及び第２確認面とを比較しやすい。第１枠部材及び第２枠部材の両方に第１確認面及び第２確認面を設けることで、シール材の端面からの高さが高い部分が第１枠部材及び第２枠部材のいずれに寄って位置していても、第１確認面及び第２確認面との比較を行いやすい。

本発明によれば、筐体と蓋体との間の封止性が確保されるようにシール材を筐体に取り付けることができる。

電池パックを示す斜視図。 筐体を示す正面図。 筐体へのシール材取付治具の取付態様を示す分解斜視図。 筐体に取り付けられたシール材取付治具を示す図３の４−４線端面図。 シール材を筐体に取り付けるときのシール材取付治具の一部を破断して示す斜視図。 筐体とシール材との間に異物が侵入した場合のシール材取付治具とシール材との関係を示す端面図。 シール材を伸張させすぎた場合のシール材取付治具とシール材との関係を示す端面図。 変形例のシール材取付治具を示す端面図。 変形例のシール材取付治具を示す端面図。

以下、シール材取付治具の一実施形態について説明する。
図１に示すように、電池パック１０は密閉ケース１１を有している。密閉ケース１１には、複数の電池セルＢＣが収容されている。

図１及び図２に示すように、密閉ケース１１は、開口部１２を有する筐体１３と、筐体１３の開口部１２を閉塞する平板状の蓋体２０とを備えている。筐体１３は、平板状の基部１４と、基部１４の周縁から立設した枠状の壁部１５とを有している。開口部１２は、壁部１５に囲まれることで区画されている。

壁部１５には、蓋体２０と対向する端面１６に開口するとともに内周に雌ネジを有するネジ穴１７が複数設けられている。また、ネジ穴１７よりも内側、すなわち、開口部１２側には、端面１６に開口する挿入穴１８が設けられている。

蓋体２０には、厚み方向に貫通する貫通孔２１が複数設けられている。この貫通孔２１は、壁部１５に設けられたネジ穴１７と対応して設けられている。具体的にいえば、蓋体２０によって開口部１２を閉塞したときに、ネジ穴１７と貫通孔２１とが対向するように貫通孔２１が設けられている。蓋体２０は、貫通孔２１を挿通したボルト２２がネジ穴１７に螺合されることで筐体１３に固定されている。

筐体１３と蓋体２０との間には、シール材２３が設けられている。シール材２３は、１つの長尺状の弾性部材を端面１６の形状に合わせて折り曲げたものであり、開口部１２を囲んでいる。弾性部材は、例えば、ゴムや、ゴムスポンジなどである。シール材２３の始端と終端は重なり合って設けられている。本実施形態では、シール材２３の一面が粘着面となっており、この粘着面によってシール材２３を端面１６に貼り付けている。シール材２３は、ネジ穴１７と挿入穴１８との間に設けられている。シール材２３は、蓋体２０によって潰されることで、筐体１３と蓋体２０との間を封止している。

次に、筐体１３にシール材２３を取り付ける方法について作用とともに説明する。
図３に示すように、筐体１３にシール材２３を取り付けるときには、まず、筐体１３にシール材取付治具３０を配置する。シール材取付治具３０は、第１枠部材としての内枠３１と、第２枠部材としての外枠４１とを備えている。内枠３１と外枠４１とは、ともに端面１６の形状、すなわち、開口部１２の形状に合わせて環状に構成されている。

図３及び図４に示すように、内枠３１において、内枠３１によって囲まれる開口を区画する面を内面３２とし、内面３２とは反対側の面を外面３３とすると、内枠３１は、内面３２と外面３３とを繋ぐ底面３４からの高さが異なる第１内枠部３５と、第２内枠部３６とを有している。第１内枠部３５は、第２内枠部３６に比べて底面３４からの高さが高い。第２内枠部３６は、第１内枠部３５の外周を囲んでいる。第１内枠部３５には、複数の第１取付孔３７が設けられている。第１取付孔３７は、挿入穴１８に対応して設けられている。具体的にいえば、内枠３１を端面１６に載置したときに、第１取付孔３７と挿入穴１８とが対向するように第１取付孔３７が設けられている。

外枠４１において、外枠４１によって囲まれる開口を区画する面を内面４２とし、内面４２とは反対側の面を外面４３とすると、外枠４１は、内面４２と外面４３とを繋ぐ底面４４からの高さが異なる第１外枠部４５と、第２外枠部４６とを有している。第１外枠部４５は、第２外枠部４６に比べて底面４４からの高さが高い。第１外枠部４５は、第２外枠部４６の外周を囲んでいる。第１外枠部４５には、複数の第２取付孔４７が設けられている。第２取付孔４７は、ネジ穴１７に対応して設けられている。具体的にいえば、外枠４１を端面１６に載置したときに、第２取付孔４７とネジ穴１７とが対向するように第２取付孔４７が設けられている。外枠４１の第２外枠部４６によって区画される開口は、内枠３１の第２内枠部３６の外周よりも大きく、外枠４１の開口内に内枠３１を収めることができる。

シール材２３を筐体１３に取り付けるときには、基部１４が鉛直方向下方に位置し、開口部１２が鉛直方向上方に開口するように筐体１３が配置される。また、筐体１３に設けられた一部のネジ穴１７及び全ての挿入穴１８には、円柱状のピン５１が挿入される。

そして、内枠３１と、外枠４１とは端面１６に取り付けられる。挿入穴１８に挿入されたピン５１は、内枠３１の第１取付孔３７に挿入される。また、ネジ穴１７に挿入されたピン５１は、外枠４１の第２取付孔４７に挿入される。これにより、内枠３１及び外枠４１は、ピン５１によって位置決めされるとともに、鉛直方向上方とは異なる方向への移動が規制されている。

外枠４１は、内枠３１に対して間隔を空けて設けられている。外枠４１は、内枠３１を囲んでおり、内枠３１は、外枠４１の開口内に設けられている。第２内枠部３６と第２外枠部４６とは、向かい合って設けられている。これにより、第２内枠部３６と第２外枠部４６との間には、溝５２が区画されている。この溝５２の幅、すなわち、第２内枠部３６と第２外枠部４６との対向面間の寸法は、シール材２３が良品のとき、すなわち、筐体１３と蓋体２０との間の封止性を確保することができるときのシール材２３の幅よりも若干大きな寸法に設定されている。換言すれば、第２内枠部３６と第２外枠部４６とは、端面１６に位置決めされた状態で良品のシール材２３をかたどった溝５２が区画されるように構成されている。したがって、内枠３１と外枠４１との位置決めを行うピン５１は、内枠３１と外枠４１が端面１６に載置されたときに、シール材２３が良品のときのシール材２３の幅よりも若干大きな間隔で第２内枠部３６と第２外枠部４６が位置するように設けられているといえる。

また、端面１６と内枠３１及び外枠４１との対向方向を高さ方向とすると、第２内枠部３６及び第２外枠部４６の高さ方向の面のうち底面３４，４４とは反対側の第１確認面３８，４８は、筐体１３と蓋体２０との間の封止性を確保するのに要するシール材２３の端面１６からの高さの下限を規定している。内枠３１の第１確認面３８と外枠４１の第１確認面４８とは同一の高さに位置している。

第１内枠部３５及び第１外枠部４５の高さ方向の面のうち底面３４，４４とは反対側の第２確認面３９，４９は、筐体１３と蓋体２０との間の封止性を確保するのに要するシール材２３の端面１６からの高さの上限を規定している。内枠３１の第２確認面３９と外枠４１の第２確認面４９とは同一の高さに位置している。なお、端面１６と内枠３１の底面３４、及び端面１６と外枠４１の底面４４とはそれぞれ接触しているため、端面１６と底面３４，４４とが同一の高さに位置しているとみなすと、端面１６からのシール材２３の高さは、底面３４，４４からのシール材２３の高さと捉えることもできる。

図５に示すように、内枠３１及び外枠４１を端面１６に取り付けた後には、内枠３１及び外枠４１の間の溝５２に沿ってシール材２３を端面１６に貼り付けていく。この際、シール材２３の端面１６からの高さを確認しながらシール材２３を端面１６に貼り付ける。シール材２３の端面１６からの高さを確認して、シール材２３の端面１６からの高さが第１確認面３８，４８の高さよりも高く、かつ、第２確認面３９，４９の高さよりも低ければ蓋体２０によって開口部１２を閉塞したときに筐体１３と蓋体２０との間の封止性が確保されていると判断することができる。シール材２３の高さを確認するときには、シール材２３の高さ方向の面のうち、端面１６と接する面とは反対側の面２４が第１確認面３８，４８と、第２確認面３９，４９との間に位置しているか否かを確認する。面２４が第１確認面３８，４８と、第２確認面３９，４９との間に位置しているか否かは、面２４の位置と第１確認面３８，４８及び第２確認面３９，４９との位置を視認や触れることによって比較することで判断することができる。

図６に示すように、筐体１３とシール材２３との間に異物６１が侵入している場合には、シール材２３の高さが第２確認面３９，４９よりも高くなり、シール材２３が第２確認面３９，４９から突出する。筐体１３とシール材２３との間に異物６１が侵入している場合、筐体１３とシール材２３との間に隙間ができ、開口部１２を蓋体２０で閉塞したときに、筐体１３と蓋体２０との封止性が不足するおそれがある。シール材２３が第２確認面３９，４９から突出している場合には、異物６１を除去して、再度シール材２３を貼り付ける。なお、シール材２３の高さが第２確認面３９，４９を超えない程度の大きさの異物が端面１６とシール材２３との間に侵入した場合には、シール材取付治具３０によって異物が侵入したことを検出することはできない。しかしながら、開口部１２を蓋体２０で閉塞した後には、密閉ケース１１の密閉性を検査する検査が行われるため、異物によって筐体１３と蓋体２０との封止性が不足している場合には、この検査によって異物の侵入を検出することができる。

図７に示すように、シール材２３を貼り付けるときにシール材２３を伸張しすぎた場合には、シール材２３の高さが第１確認面３８，４８の高さよりも低くなる。シール材２３の端面１６からの高さが第１確認面３８，４８よりも低いと、蓋体２０によって開口部１２を閉塞したときに、シール材２３の潰れ量が少なく、封止性が不足するおそれがある。シール材２３の端面１６からの高さが第１確認面３８，４８よりも低い場合には、シール材２３の端面１６からの高さが第１確認面３８，４８よりも高く、かつ、第２確認面３９，４９よりも低くなるように再度シール材２３を貼り付ける。

筐体１３にシール材２３を貼り付けた後には、シール材取付治具３０及びピン５１を筐体１３から取り外し、蓋体２０によって開口部１２を閉塞する。
したがって、上記実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。

（１）端面１６にシール材２３を貼り付けるときに、端面１６からのシール材２３の高さが第１確認面３８，４８よりも低い場合、及び端面１６からのシール材２３の高さが第２確認面３９，４９よりも高い場合には、開口部１２を蓋体２０で閉塞したときに筐体１３と蓋体２０との間の封止性が不足すると判断することができる。したがって、シール材２３の端面１６からの高さが、第１確認面３８，４８と第２確認面３９，４９との間に位置するようにシール材２３を取り付けることで、端面１６と蓋体２０との間の封止性が確保されるようにシール材２３を筐体１３に取り付けることができる。このため、電池セルＢＣが収容された密閉ケース１１内に液体などの異物が侵入しにくく、電池セルＢＣの故障を抑制することができる。

（２）また、端面１６からのシール材２３の高さによって、開口部１２を蓋体２０で閉塞したときに、筐体１３と蓋体２０との間の封止性が確保されているか否かを判断することができるため、容易に封止性が確保されているかを判断することができる。

（３）内枠３１及び外枠４１の両方に第１確認面３８，４８及び第２確認面３９，４９を設けている。シール材２３は変形するため、部位毎に高低差が生じる場合がある。このとき、端面１６からの高さが高い部分が、内枠３１又は外枠４１のいずれかに寄って設けられている場合、端面１６からの高さが高い部分が寄って設けられた内枠３１又は外枠４１に第１確認面３８，４８及び第２確認面３９，４９があるとシール材２３の端面１６からの高さと第１確認面３８，４８及び第２確認面３９，４９とを比較しやすい。内枠３１及び外枠４１の両方に第１確認面３８，４８及び第２確認面３９，４９があると、シール材２３の端面１６からの高さが高い部分が内枠３１及び外枠４１のいずれかに寄っていても第１確認面３８，４８及び第２確認面３９，４９との比較を行いやすい。

（４）ネジ穴１７にピン５１を挿入している。このため、蓋体２０を筐体１３に固定するためのボルト２２が螺合されるネジ穴１７をピン５１の支持穴として兼用することができる。

なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
○図８に示すように、内枠３１（又は外枠４１）が第１確認面３８及び第２確認面３９を有し、外枠７１は第２確認面７２のみを有するようにしてもよい。また、外枠は、第１確認面及び第２確認面のいずれも有していなくてもよい。

○図９に示すように、内枠８１が第１確認面８２を有し、外枠９１が第２確認面９２を有するようにしてもよい。すなわち、第１確認面及び第２確認面は、内枠及び外枠のいずれかに少なくとも一つ設けられていればよい。

○筐体１３に設けたネジ穴１７及び挿入穴１８にピン５１を挿入し、このピン５１によって内枠３１及び外枠４１の位置決め及び取り付けを行ったが、これに限られない。例えば、端面１６から突出したボルトを蓋体２０の貫通孔２１に挿通させて、このボルトにナットを螺合することで蓋体２０を筐体１３に固定する場合には、ボルトを第１取付孔３７及び第２取付孔４７に挿入して、内枠３１及び外枠４１の位置決め及び取り付けを行ってもよい。また、内枠３１と外枠４１とを連結する連結具によって内枠３１と外枠４１とを連結した状態で端面１６に内枠３１と外枠４１とを載置するとともに、内枠３１及び外枠４１と端面１６とを係止する係止具などによって内枠３１及び外枠４１を端面１６に取り付けてもよい。内枠３１及び外枠４１を取り付けた後には、連結具を内枠３１及び外枠４１から取り外し、シール材２３を取り付ける。

○全てのネジ穴１７にピン５１が挿入されていてもよい。
○第２取付孔４７は、ピン５１が挿入されるネジ穴１７に対応して設けられていてもよい。すなわち、第２取付孔４７は、ピン５１が挿入されないネジ穴１７と対応する部分には設けられていなくてもよい。

○第２内枠部３６に、第１取付孔３７が設けられていてもよい。また、第２外枠部４６に、第２取付孔４７が設けられていてもよい。

ＢＣ…電池セル、１２…開口部、１３…筐体、１６…端面、２０…蓋体、２３…シール材、３０…シール材取付治具、３１，８１…内枠、３８，４８…第１確認面、３９，４９…第２確認面、４１，７１，９１…外枠。

Claims (2)

1. 電池セルが収容されるとともに開口部を有する筐体と前記開口部を閉塞する蓋体との間を封止するシール材の取り付け位置を案内するシール材取付治具であって、
   前記筐体において、前記開口部を区画する壁部の前記蓋体と対向する端面に取り付けられるとともに前記開口部を囲む環状の第１枠部材と、
   前記第１枠部材に対して間隔を空けて前記端面に取り付けられるとともに前記第１枠部材を囲む環状の第２枠部材と、を備え、
   前記端面と前記第１枠部材及び前記第２枠部材との対向方向を高さ方向とすると、前記第１枠部材及び前記第２枠部材の少なくとも一方は、前記筐体と前記蓋体との間の封止性を確保するのに要する前記シール材の前記端面からの高さの下限を規定する第１確認面を有し、
   前記第１枠部材及び前記第２枠部材の少なくとも一方は、前記筐体と前記蓋体との間の封止性を確保するのに要する前記シール材の前記端面からの高さの上限を規定する第２確認面を有するシール材取付治具。
2. 前記第１枠部材及び前記第２枠部材の両方が前記第１確認面及び前記第２確認面を有する請求項１に記載のシール材取付治具。