JP4265193B2 - Box-shaped case manufacturing formwork - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリーを収納する箱体ケースが肉薄のバッテリーパックを製造するための箱型ケース製造用型枠体に係り、特に0.8mm以下の肉厚の箱体ケースと蓋体とを超音波溶着するための箱型ケース製造用型枠体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、携帯用ノートパソコンや携帯電話などの小型機器は、例えば充電式の2次電池によって駆動される。2次電池は通常、電池ケースに収められて小型機器本体内に収納され、使用中に
2次電池の電圧が低下した場合には、別の充電された電池ケースに収められた2次電池と交換して使用を継続する。
【0003】
最近の携帯用ノートパソコンや携帯電話などの小型化、軽量化に伴いそれらの機器の電源として内部に装着される電池のケースも機器に占める体積を少なくするためケースを成形した際の樹脂の厚み、即ち肉厚は、0.8mm以下にまで薄くすることが可能となった。
【0004】
上述した2次電池のケースは、一般的にケース本体となる箱体に電池を収めた後、箱体の開口部に蓋板を載せ、開口部周縁と蓋板との溶着部に超音波振動を与え超音波溶接することが行われている。
【0005】
超音波溶接は、加圧しながら溶接部分に超音波振動を与え、その振動エネルギーを利用して行う溶接法である。従って、箱体開口部の周縁と蓋板とが接する溶接部には、振動エネルギーが効率良く伝達される必要がある。
【0006】
従来のバッテリーパック製造装置は、図8及び図9に示すように箱体ケース1が受けジグ2内に入り子式に挿入される。箱体ケース1内には、例えばLIP1202形式のリチュームポリマー電池が収納される。
【0007】
受けジグ2は、予め箱体ケースの現物からラバー又はアルミニウムなどの金属で型を採って準備される。受けジグ2は、入り子式に型枠3に挿入され、箱体ケース1の開口部は、蓋体4で覆われる。開口部周縁が蓋体4と接触する部分5は、図10に示すように図示しない超音波溶接装置のホーン6が上方より下降し、蓋体4に接触した状態で超音波による振動エネルギーが与えられ溶接される。
【0008】
従来、バッテリーパックのケースの薄膜化を図る先行技術文献として以下のものが挙げられる。
例えば、1.5mm以下の薄肉化、小型化を可能にしたバッテリーパック用リードフレームインサート基板が知られている(例えば、特許文献1参照)。このバッテリーパック用リードフレームインサート基板の発明は、バッテリーパックのケースを基板成形品で形成し、その基板成形品内でインサートされたリードフレームにて所要の回路パターンを形成しつつ出力端子、充電端子、電池への接続バーを形成し、それら各要素のリードフレームは要素に従って一部を露出させることを開示している。そして、部品点数、接続点数を少なくし、接続による信頼性の低下を防ぎ、1.5mm以下の薄肉化、小型化を可能にした旨の記載がある。
【0009】
また、射出成形方法によって製造される熱可塑性樹脂の一体成形品でなるバッテリーケースの発明であって、成形品の肉厚を薄くすることによって成形品の強度が低下するのを防ぐためケースの側壁部間の角部の内面又は外面に複数の凸部を形成し、これら凸部間に凹部を形成する構造のものがある(例えば、特許文献2参照)。
【0010】
また、樹脂成形品の主要部分を0.3mm以下の厚みに成形するのに射出成形機の一次成形圧力を3,500kgf/cm2以上の射出圧力で成形する薄肉成形品の成形方法がある(例えば、特許文献3参照)。
【0011】
【特許文献1】
特開平8−195465号公報
【特許文献2】
特開平10−92393号公報
【特許文献3】
特開平2001−58332号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ケース本体の肉厚を薄くする、いわゆる薄肉化を図り0.8mm以下にまで薄くするとケース本体の開口周縁部と蓋板との溶接部に超音波振動を与えたときケースの薄肉部分の剛性が弱く、元の形状を維持できず変形してしまい振動エネルギーがケースの開口部周縁、即ち溶接部分に均一に伝わらなくなり溶接状態が悪くなるという欠点があった。
【0013】
そこで本発明の目的は、上記欠点を除去しバッテリーを収納する肉厚の薄いケースの剛性を保ちながらケースと蓋体の超音波溶接を効果的に行うことのできる箱型ケース製造用型枠体提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本出願の請求項1記載の箱型ケース製造用型枠体は、発電装置が収納される凹陥部を有する箱型ケースのケース本体の開口部周辺と蓋体とを超音波溶接するための箱型ケース製造用型枠体であってケース本体が嵌合される本体収納部が一面に開口されたブロック状の型材からなり、型材には本体収納部の側壁面に開口され且つ外部から供給される負圧によりケース本体の凹陥部を形成させる第1の吸引部と、を設けたことを特徴としている。
【0015】
本出願の請求項2に記載の箱型ケース製造用型枠体は、ケース本体の凹陥部を形成する底面部を吸引して当該底面部を本体収納部の底面に圧接させる第2の吸引部を設けたことを特徴としている。
【0016】
本出願の請求項3記載の箱型ケース製造用型枠体は、第1の吸引部が側壁面においてケース本体の側面部に沿って略等間隔に設けられた多数の吸引孔又は当該側面部に沿って連続して設けられた環状溝であることを特徴としている。
【0017】
本出願の請求項4記載の箱型ケース製造用型枠体は、第2の吸引部が本体収納部の底面においてケース本体の底面部の外縁に沿って略等間隔に設けられた多数の吸引孔又は当該底面部の外縁に沿って連続して設けられた環状溝であることを特徴としている。
【0018】
本出願の請求項5記載の箱型ケース製造用型枠体は、発電装置が収納される凹陥部を有する箱型ケースのケース本体の開口部周辺と蓋体とを超音波溶接するための箱型ケース製造用型枠体であってケース本体が嵌合される本体収納部が一面で開口されたブロック状の内側型材と、内側型材が嵌合される型材収納部を有する外側型材と、を備え、
内側型材には、本体収納部の側壁面に開口され且つ負圧によりケース本体の凹陥部を形成するすべての側面部を吸引して当該側面部を側壁面に圧接させる第1の吸引部を設け、
外側型材には、第1の吸引部に連通されると共に外部の負圧発生装置に連通されて負圧を第1の吸引部に供給する第1の連通路を設けたことを特徴としている。
【0019】
本出願の請求項6記載の箱型ケース製造用型枠体は、内側型材に、ケース本体の凹陥部を形成する底面部を吸引して当該底面部を本体収納部の底面に圧接させる第2の吸引部を設け、外側型材に、上記第2の吸引部と第1の連通路とを連通する第2の連通路を設けたことを特徴としている。
【0020】
本出願の請求項7記載の箱型ケース製造用型枠体は、第1の吸引部が側壁面においてケース本体の側面部に沿って略等間隔に設けられた多数の吸引孔又は当該側面部に沿って連続して設けられた環状溝であることを特徴としている。
【0021】
本出願の請求項8記載の箱型ケース製造用型枠体の第2の吸引部は、本体収納部の底面においてケース本体の底面部の外縁に沿って略等間隔に設けられた多数の吸引孔又は当該底面部の外縁に沿って連続して設けられた環状溝であることを特徴としている。
【0022】
また、箱型ケース製造装置は、発電装置が収納される凹陥部を有する箱型ケースのケース本体が嵌合される本体収納部と、当該本体収納部の側壁面に開口され且つ外部から供給される負圧によりケース本体の凹陥部を形成するすべての側面部を吸引して当該側面部を側壁面に圧接させる第1の吸引部と、を設けた型枠体と、
型枠体に接続されて第1の吸引部に負圧を供給する負圧発生装置と、
型枠体を介して当該型枠体に保持されたケース本体と当該ケース本体に重ね合わされたケース蓋体を挟持して超音波溶接する超音波溶接手段と、を備えてなることを特徴としている。
【0023】
また、箱型ケース製造装置は、更に型枠体には、ケース本体の凹陥部を形成する底面部を吸引して当該底面部を本体収納部の底面に圧接させる第2の吸引部を設けたことを特徴としている。
【0024】
また、箱型ケース製造装置は、発電装置が収納される凹陥部を有する箱型ケースのケース本体が嵌合される本体収納部を有する内側型材と、内側型材が嵌合される型材収納部を有する外側型材と、からなる型枠体と、
型枠体に接続されて負圧を供給する負圧発生装置と、
型枠体を介して当該型枠体に保持された上記ケース本体と当該ケース本体に重ね合わされたケース蓋体を挟持して超音波溶接する超音波溶接手段と、を備え、
内側型材には、本体収納部の側壁面に開口され且つ負圧によりケース本体の凹陥部を形成するすべての側面部を吸引して当該側面部を側壁面に圧接させる第1の吸引部を設け、
外側型材には、第1の吸引部に連通されると共に外部の負圧発生装置に連通されて負圧を第1の吸引部に供給する第1の連通路を設けたことを特徴としている。
【0025】
また、箱型ケース製造装置は、内側型材に、ケース本体の凹陥部を形成する底面部を吸引して当該底面部を本体収納部の底面に圧接させる第2の吸引部を設け、
外側型材に、第2の吸引部に連通されると共に外部の負圧発生装置に連通されて負圧を上記第2の吸引部に供給する第2の連通路を設けたことを特徴としている。
【0026】
また、箱型ケース製造方法は、発電装置が収納される凹陥部を有する箱型ケースのケース本体を型枠体に設けた本体収納部に嵌合し、本体収納部の側壁面に開口された第1の吸引部に負圧を作用させてケース本体の凹陥部を形成するすべての側面部を吸引して当該側面部を側壁面に圧接した状態で、型枠体に保持された上記ケース本体と当該ケース本体に重ね合わされたケース蓋体を超音波溶接手段により挟持してその重合部分を超音波溶接することを特徴としている。
【0027】
また、箱型ケース製造方法は、更に、本体収納部の底面に設けた第2の吸引部に負圧を作用させ、ケース本体の凹陥部を形成する底面部を吸引して当該底面部を本体収納部の底面に圧接させることを特徴としている。
【0028】
上述のように構成したことにより、本出願の請求項1記載の箱型ケース製造用型枠体では、本体収納部の側壁面に開口され且つ外部から供給される負圧によりケース本体の凹陥部を形成するすべての側面部を吸引することにより箱体ケースの剛性を保ちながらケース本体と蓋体の超音波溶接を効果的に行うことができる。
【0029】
本出願の請求項2記載の箱型ケース製造用型枠体では、箱体ケースの剛性を保つのに該ケース本体の側面部と底面部の2面部を吸引することにより箱体ケースの剛性をより強固に保ちながらケース本体と蓋体の超音波溶接を効果的に行うことができる。
【0030】
本出願の請求項3記載の箱型ケース製造用型枠体は、本体収納部の側壁面においてケース本体の側面部に沿って略等間隔に設けられた空気の吸引部として多数の吸引孔又は当該側面部に沿って連続して設けられた環状溝を設けることによりケース本体の側面部を効果的に吸引することができる。
【0031】
本出願の請求項4記載の箱型ケース製造用型枠体は、第2の吸引部としてのケース本体の底面部の外縁に沿って略等間隔に設けられた多数の吸引孔又は当該底面部の外縁に沿って連続して設けられた環状溝を介して吸引することにより、第1の吸引部と共により吸引効果を高めることができる。
【0032】
本出願の請求項5記載の箱型ケース製造用型枠体は、内側型材と当該内側型材が嵌合される外側型材とで構成され、内側型材にはケース本体のすべての側面部を吸引する第1の吸引部を設け、外側型材には、第1の吸引部に連通する第1の連通路を設けて吸引することにより効果的にケース本体の側面部を内側型材の側壁面に圧接させることができる。
【0033】
本出願の請求項6記載の箱型ケース製造用型枠体は、内側型材にケース本体の底面部を吸引する第2の吸引部を設け、外側型材に、上記第2の吸引部に連通されると共に外部の負圧発生装置に連通されて負圧を上記第2の吸引部に供給する第2の連通路を設けたことによってケース本体の側面部及び底面部の2面を吸引しケース本体を内側型材の側壁面及び本体収納部の底面に圧接させることができるのでケース本体の剛性をより強固に維持できる。
【0034】
本出願の請求項7記載の箱型ケース製造用型枠体は、内側型材の本体収納部の側壁面に多数の吸引孔又は環状溝でなる第1の吸引部が構成され空気の吸引が効果的に行われる。
【0035】
本出願の請求項8記載の箱型ケース製造用型枠体は、内側型材の本体収納部の底面に多数の吸引孔又は環状溝でなる第2の吸引部が構成され、第1の吸引部と共にケース本体の側面部及び底面部を吸引しケース本体を内側型材の側壁面及び本体収納部の底面の2面に圧接させることができるのでケース本体の剛性をより強固に維持できる。
【0036】
また、箱型ケース製造装置は、型枠体に設けられた第1の吸引部内の空気を負圧発生装置で吸引することによってケース本体の側面部を型枠体の側壁面に圧接させケース本体の剛性を維持しながら超音波溶接することができる。
【0037】
また、箱型ケース製造装置は、ケース本体の側面部を吸引するに加え、第2の吸引部内の空気をも吸引することによって更に本体収納部の底面部をも吸引して当該底面に圧接させることができ、ケース本体の剛性をより強固に維持しながら超音波溶接できる。
【0038】
また、箱型ケース製造装置は、箱型ケースのケース本体が嵌合される本体収納部を有する内側型材にケース本体の側面部を吸引する第1の吸引部を設け、外側型材には、第1の吸引部に連通されると共に外部の負圧発生装置に連通されて負圧を第1の吸引部に供給する第1の連通路を設けたことにより超音波溶接手段を用いて内側型材に保持されたケース本体とケース蓋体とを超音波溶接するに際しケース本体の側面部を吸引することによってケース本体の剛性を維持しながら超音波溶接することができる。
【0039】
また、箱型ケース製造装置は、ケース本体の側面部に加え、外側型材に設けた第2の連通路を介して内側型材に設けた第2の吸引部内の空気をも吸引することによってケース本体の底面部を吸引して本体収納部の底面に圧接させることができ、ケース本体の剛性をより強固に維持できる。
【0040】
また、箱型ケース製造方法は、箱体ケースの剛性を維持するのに箱体ケースの側面部を内側型枠を貫通する複数の空気流通孔を介して吸引し、内側型枠の側壁面に密着させる工程を採用した。これにより、開口周縁と蓋体とを超音波振動により超音波溶接を効果的に行うことができる。
【0041】
また、箱型ケース製造方法は、箱体ケースの剛性を維持するのに箱体ケースの側面部及び底面部を内側型枠を貫通する夫々の複数の空気流通孔を介して吸引し、内側型枠の側壁面及び底面に密着させる工程を採用した。これにより、2方向より箱体ケースを吸引して圧接させることができるので、ケース本体の剛性をより強固に維持でき、開口周縁とケース蓋体との超音波振動による超音波溶接を効果的に行うことができる。
【0042】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図1は、本発明の箱ケース製造用型枠体の内側型枠体と側型枠体との組立構成を平面的に視た図、図2は、図1に示す内側型枠体に箱体ケースを装着した状態で断面したA−A線矢視断面図、図3は、図1に示す内側型枠体に箱体ケースを装着した状態で断面したB−B線矢視断面図、図4は、本発明の箱ケース製造用型枠体の組立斜視図、図5は、箱体ケースの開口部周縁と蓋体とが超音波溶接される工程を説明する図、図6は、本発明の箱ケース製造用型枠体の他の実施の形態を示す断面図、図7は、箱体ケースが本発明の箱型ケース製造用型枠体を用いた箱体ケース製造方法により製造されたものかを確認する工程を説明する図、図8は、従来の箱体ケース製造装置の平面図、図9は、図8のC−C線矢視断面図、図10は、超音波溶接をする状態を示す図8のD−D線矢視断面図である。
【0043】
図1は、本発明の箱ケース製造用型枠体の内側型枠体と外側型枠体との組立構成を平面的に視た図を示す。内側型枠体と外側型枠体との組立構成の説明は、図1のA−A線矢視断面図である図2及び図1のB−B線矢視断面図である図3を図1と同時に参照しながら説明する。
【0044】
外側型材10は、底面上を枠状に囲った溝部11が形成される。外側型材10の凹陥部には、入り子式に内側型材12が挿入され嵌着される。
内側型材12には、内側面からその外側面に向かって側壁13を貫通する複数の空気流通孔14が略等間隔に配列されるよう設けられる。
【0045】
外側型材10には、内側型材12に設けられた複数の空気流通孔14の空気出口を一括して連絡する溝部17が内側面を穿ち形成される。溝部17は、空気排出孔18を介して外部に連絡される。ここで、複数の空気流通孔14、溝部17及び空気排出孔18によって第1の空気吸引通路が形成される。
【0046】
また、外側型材10の底面に形成された溝11の中心線上に内側型材12の底面を貫通して設けられた複数の空気流通孔16が位置する。
【0047】
外側型材10の底壁部分には、溝部11と連絡する空気排出孔19が設けられ、複数の空気流通孔16、溝部11及び空気排出孔19によって第2の空気吸引通路が形成される。空気排出孔18及び空気排出孔19の夫々は、図示しない空気吸引機に連結され第1 及び第2 空気吸引通路内の空気を吸引する。
【0048】
図2 及び図3 は、内側型材12の中央の凹陥部分にバッテリー(図示せず)を収納した箱体ケース20が入り子式に挿入された状態を示す。
【0049】
箱体ケース20の開口部は、蓋体21で封止されるが開口部周縁と蓋体21との接触部分は、超音波溶接によって溶接される。図3 における参照番号22は、超音波溶接装置のホーンを示す。
【0050】
図4は、本発明の箱ケース製造用型枠体の組立斜視図を示し、図3に示す内側型材12が外側型材10の凹陥部に挿入され装着される。このとき、外側型材10の溝17に内側型材12に設けられた複数の空気流通孔14の空気出口が一括して連絡される。また、外側型材10の溝11に内側型材12に設けられた複数の空気流通孔16の空気出口が一括して連絡される。
【0051】
図5は、箱体ケース20の開口部周縁と蓋体21とが超音波溶接される工程を要部のみを拡大して説明する図である。
箱体ケース20は、例えばPC(ポリカーボネート)からなり、開口部周縁は鋭角の縁を形成し、ダイレクター23と称する。
【0052】
超音波溶接は、箱体ケース20と蓋体21との接合部に直接超音波振動がかかる直接溶接で行われる。図示するように箱体ケース20のダイレクター23を蓋体21に当接し、超音波振動子を構成するホーン22を下降させ蓋体21上から超音波による振動エネルギーが与えられる。超音波は蓋体21中を伝達し接合面でダイレクター23に衝突し接合面を発熱させる。
その結果、ダイレクター23部分は溶融して箱体ケース20と蓋体21との接合部は、接合される。
【0053】
次に、本発明の箱ケース製造用型枠体の他の実施の形態を図6を参照して説明する。
外側型材10の凹陥部には、入り子式に内側型材12が挿入され嵌着される。内側型材12には、内側面からその外側面に向かって側壁13を貫通する複数の空気流通孔14が略等間隔に配列されるよう設けられる。
【0054】
外側型材10には、内側型材12に設けられた複数の空気流通孔14の空気出口を一括して連絡する溝部17が内壁面を穿ち形成される。溝部17は、空気排出孔18を介して外部に連絡される。ここで、複数の空気流通孔14、溝部17及び空気排出孔18によって第1の空気流通路が形成される。
【0055】
箱体ケース20の上部開口は、蓋体21で封止され開口部周縁と蓋体21との接触部分は、超音波溶接によって溶接される。
【0056】
尚、図6に示す箱ケース製造用型枠体の実施の形態は、図2に示す実施の形態において、箱体ケース20の側面部を内側型材12の内壁面に吸引して密着させるために設けられる複数の空気流通孔14、溝部17及び空気排出孔18によりなる第1の空気吸引通路が形成されるが、箱体ケース20の底面を内側型材12の底面に吸引して密着させるために設けられる複数の空気流通孔16、溝部11及び空気排出孔19によりなる第2の空気吸引通路が省かれている。
【0057】
しかしながら、空気流通孔14、溝部17及び空気排出孔18によりなる第1の空気吸引通路だけであっても箱体ケース20の外側面は、内側型材12の内側面に吸引されて密着されるのでその剛性は維持され、超音波溶接するのに支障はない。
【0058】
次に、上述した超音波溶接が行われる際箱体ケース製造装置の動作及び箱体ケース製造方法について以下に説明する。
図2、図3及び図4に示す実施の形態において、バッテリーを収納する肉薄の箱体ケース20を入り子式に内側型材12に挿入し箱体ケース20の外側面を内側型材12の内側面に配列されている複数の空気流通孔14の吸引口に接する。同様に箱体ケース20の外底面を内側型材12の底面に配列されている複数の空気流通孔16の吸引口に接する。
【0059】
箱体ケース20が装着された内側型材12を溝部17、11及び空気吸引機に連結される空気排出孔18、19が形成されている外側型材10内に入り子式に挿入すると、内側型材12の複数の空気流通孔14、溝部17及び空気排出孔18によって第1の空気吸引通路が形成される。同時に、複数の空気流通孔16、溝部11及び空気排出孔19によって第2の空気吸引通路が形成される。
【0060】
空気吸引機を駆動し、第1 及び第2の空気吸引通路内の空気を強制的に吸引し、箱体ケース20の側面部及び底面部を内側型材12を貫通する夫々の複数の空気流通孔14,11を介して吸引して内側型材12の側壁面及び底面に密着させる。その結果、箱体ケース20の側壁面及び底面は形を崩さずその剛性は維持される。
【0061】
箱体ケース20の側壁面及び底面の剛性が維持されている状態で箱体ケース20と蓋体21との接合部の超音波溶接が行われる。超音波溶接は、図5 で示したように、箱体ケース20のダイレクター23を蓋体21に当接し、超音波振動子を構成するホーン22を下降させ蓋体21上から超音波による振動エネルギーを与える。蓋体21中を伝達した超音波は、接合面でダイレクター23に衝突し接合面を発熱させてダイレクター23部分を溶融し箱体ケース20と蓋体21との接合部を接合する。
【0062】
図6に示す実施形態箱体ケース製造方法は、バッテリーを収納する箱体ケース20を入り子式に内側型材12に挿入する。内側型材12の内側面に接する箱体ケース20の側面部を内側型材12の側壁13を貫通する複数の空気流通孔14を介して吸引して内側型材12の側壁面に密着させる。図示しない空気吸引機を駆動することによって、空気流通孔14から吸引された空気は、外側型材10の溝17で集められた後空気排出孔18を経て外部に排出される。
【0063】
このことによって、箱体ケース20の側面部は、内側型材12の側壁面に密着され、剛性を維持しながら箱体ケース20の開口周縁と蓋体21とは超音波振動により超音波溶接される。
【0064】
次に、箱体ケース20と蓋体21を超音波溶接する際の他の実施の形態について図7 を参照して説明する。
蓋体21と箱体ケース20との係止部分である該蓋体21の内側に突起24を設けておく。突起24は、箱体ケース20と同一材質である。
【0065】
箱体ケース20のダイレクター23を蓋体21に当接し、超音波振動子を構成するホーン22を下降させ蓋体21上から超音波による振動エネルギーが与えられる。超音波は蓋体21中を伝達し接合面でダイレクター23に衝突し接合面を発熱させる。
【0066】
その結果、ダイレクター23部分は溶融して箱体ケース20と蓋体21との接合部は、接合される。このとき同時に突起24も溶融し蓋体21との係止部分である箱体ケース20の側面部は、突起24の溶融材25が付着する。
【0067】
上述のことから、箱体ケース20の蓋体21との係止部分に突起24の溶融材25が付着していることを確認することにより、製品が本発明の箱型ケース製造用型枠体を用いた箱型ケース製造装置により製造されたものか否かを判別できる。
【0068】
【発明の効果】
以上説明したように、本出願の請求項1 記載の箱型ケース製造用型枠体では、本体収納部の側壁面に開口され且つ外部から供給される負圧によりケース本体の凹陥部を形成するすべての側面部を吸引することにより箱体ケースの剛性を保ちながらケース本体と蓋体の超音波溶接を効果的に行うことができる。
【0069】
本出願の請求項2記載の箱型ケース製造用型枠体では、箱体ケースの剛性を保つのに該ケース本体の側面部と底面部の2面部を吸引することにより箱体ケースの剛性をより強固に保ちながらケース本体と蓋体の超音波溶接を効果的に行うことができる。
【0070】
本出願の請求項3記載の箱型ケース製造用型枠体は、本体収納部の側壁面においてケース本体の側面部に沿って略等間隔に設けられた空気の吸引部として多数の吸引孔又は当該側面部に沿って連続して設けられた環状溝を設けることによりケース本体の側面部を効果的に吸引することができる。
【0071】
本出願の請求項4記載の箱型ケース製造用型枠体は、第2の吸引部としてのケース本体の底面部の外縁に沿って略等間隔に設けられた多数の吸引孔又は当該底面部の外縁に沿って連続して設けられた環状溝を介して吸引することにより、第1の吸引部と共により吸引効果を高めることができる。
【0072】
本出願の請求項5記載の箱型ケース製造用型枠体は、内側型材と当該内側型材が嵌合される外側型材とで構成され、内側型材にはケース本体のすべての側面部を吸引する第1の吸引部を設け、外側型材には、第1の吸引部に連通する第1の連通路を設けて吸引することにより効果的にケース本体の側面部を内側型材の側壁面に圧接させることができる。
【0073】
本出願の請求項6記載の箱型ケース製造用型枠体は、内側型材にケース本体の底面部を吸引する第2の吸引部を設け、外側型材に、上記第2の吸引部に連通されると共に外部の負圧発生装置に連通されて負圧を上記第2の吸引部に供給する第2の連通路を設けたことによってケース本体の側面部及び底面部の2面を吸引しケース本体を内側型材の側壁面及び本体収納部の底面に圧接させることができるのでケース本体の剛性をより強固に維持できる。
【0074】
本出願の請求項7記載の箱型ケース製造用型枠体は、内側型材の本体収納部の側壁面に多数の吸引孔又は環状溝でなる第1の吸引部が構成され空気の吸引が効果的に行われる。
【0075】
本出願の請求項8記載の箱型ケース製造用型枠体は、内側型材の本体収納部の底面に多数の吸引孔又は環状溝でなる第2の吸引部が構成され、第1の吸引部と共にケース本体の側面部及び底面部を吸引しケース本体を内側型材の側壁面及び本体収納部の底面の2面に圧接させることができるのでケース本体の剛性をより強固に維持できる。
【0076】
また、箱型ケース製造装置は、型枠体に設けられた第1の吸引部内の空気を負圧発生装置で吸引することによってケース本体の側面部を型枠体の側壁面に圧接させケース本体の剛性を維持しながら超音波溶接することができる。
【0077】
また、箱型ケース製造装置は、ケース本体の側面部を吸引するに加え、第2の吸引部内の空気をも吸引することによって更に本体収納部の底面部をも吸引して当該底面に圧接させることができ、ケース本体の剛性をより強固に維持しながら超音波溶接できる。
【0078】
また、箱型ケース製造装置は、箱型ケースのケース本体が嵌合される本体収納部を有する内側型材にケース本体の側面部を吸引する第1の吸引部を設け、外側型材には、第1の吸引部に連通されると共に外部の負圧発生装置に連通されて負圧を第1の吸引部に供給する第1の連通路を設けたことにより超音波溶接手段を用いて内側型材に保持されたケース本体とケース蓋体とを超音波溶接するに際しケース本体の側面部を吸引することによってケース本体の剛性を維持しながら超音波溶接することができる。
【0079】
また、箱型ケース製造装置は、ケース本体の側面部に加え、外側型材に設けた第2の連通路を介して内側型材に設けた第2の吸引部内の空気をも吸引することによってケース本体の底面部を吸引して本体収納部の底面に圧接させることができ、ケース本体の剛性をより強固に維持できる。
【0080】
また、箱型ケース製造方法は、箱体ケースの剛性を維持するのに箱体ケースの側面部を内側型枠を貫通する複数の空気流通孔を介して吸引し、内側型枠の側壁面に密着させる工程を採用した。これにより、開口周縁と蓋体とを超音波振動により超音波溶接を効果的に行うことができる。
【0081】
また、箱型ケース製造方法は、箱体ケースの剛性を維持するのに箱体ケースの側面部及び底面部を内側型枠を貫通する夫々の複数の空気流通孔を介して吸引し、内側型枠の側壁面及び底面に密着させる工程を採用した。これにより、2方向より箱体ケースを吸引して圧接させることができるので、ケース本体の剛性をより強固に維持でき、開口周縁とケース蓋体との超音波振動による超音波溶接を効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の箱型ケース製造用型枠の内側型材と外側型材との組立構成を平面的に視た図である。
【図2】 図1に示す内側型材に箱体ケースを装着した状態で断面したA−A線矢視断面図である。
【図3】 図1に示す内側型材に箱体ケースを装着した状態で断面したB−B線矢視断面図である。
【図4】 本発明の箱ケース製造用型枠体の組立斜視図である。
【図5】 箱体ケースの開口部周縁と蓋体とが超音波溶接される工程を説明する図である。
【図6】 本発明の箱型ケース製造用型枠体の他の実施の形態を示す断面図である。
【図7】 箱体ケースが本発明の箱型ケース製造用型枠体を用いた箱体ケース製造方法により製造されたものかを確認する工程を説明する図である。
【図8】 従来の箱体ケース製造装置の平面図である。
【図9】 図8のC−C線矢視断面図である。
【図10】 超音波溶接をする状態を示す図8のD−D線矢視断面図である。
【符号の説明】
10…外型枠体、 11…溝、 12…内型枠体、 14、16…空気流通孔、 17…溝、 18,19…空気排出孔、 20…箱体ケース、 21…蓋体、 22…ホーン
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention provides a battery pack having a thin box case for storing a battery.Box-shaped case manufacturing formwork for manufacturingIn particular, ultrasonic welding of a box case with a wall thickness of 0.8 mm or less and a lid bodyForms for manufacturing box-type casesAbout.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, small devices such as portable notebook computers and mobile phones are driven by, for example, rechargeable secondary batteries. Secondary batteries are usually stored in a battery case and stored in a small device body.
When the voltage of the secondary battery decreases, the secondary battery is replaced with a secondary battery housed in another charged battery case and continues to be used.
[0003]
The thickness of the resin when the case is molded in order to reduce the volume of the battery case that is installed inside as a power source for such portable laptop computers and mobile phones as the power source of those devices becomes smaller and lighter That is, the wall thickness can be reduced to 0.8 mm or less.
[0004]
In the case of the secondary battery described above, the battery is generally housed in a box that is a case body, and then a lid is placed on the opening of the box, and ultrasonic vibration is applied to the welded portion between the periphery of the opening and the lid. Giving ultrasonic welding is done.
[0005]
Ultrasonic welding is a welding method in which ultrasonic vibration is applied to a welded portion while applying pressure and the vibration energy is used. Therefore, it is necessary to efficiently transmit vibration energy to the welded portion where the peripheral edge of the box opening and the lid plate are in contact with each other.
[0006]
In the conventional battery pack manufacturing apparatus, as shown in FIGS. 8 and 9, the box case 1 enters the receiving jig 2 and is inserted in a child manner. In the case 1, for example, a lithium polymer battery of LIP1202 format is accommodated.
[0007]
The receiving jig 2 is prepared in advance by using a metal such as rubber or aluminum from the actual box case. The receiving jig 2 is inserted into the mold 3 in a nested manner, and the opening of the box case 1 is covered with the lid 4. As shown in FIG. 10, the horn 6 of the ultrasonic welding apparatus (not shown) descends from above, and the vibration energy due to the ultrasonic wave is given to the portion 5 where the periphery of the opening is in contact with the lid 4. And welded.
[0008]
Conventionally, the following are cited as prior art documents for reducing the thickness of a battery pack case.
For example, a lead frame insert substrate for a battery pack that can be reduced in thickness and reduced to 1.5 mm or less is known (see, for example, Patent Document 1). The invention of the lead frame insert substrate for a battery pack includes forming a battery pack case with a substrate molded product, forming a required circuit pattern with a lead frame inserted in the substrate molded product, and outputting terminals and charging terminals. , Forming a connection bar to the battery, the lead frame of each of those elements is disclosed to be partially exposed according to the elements. Further, there is a description that the number of parts and the number of connection points are reduced, the deterioration of reliability due to connection is prevented, and the thickness and size can be reduced to 1.5 mm or less.
[0009]
Further, the invention is a battery case made of an integrally molded product of a thermoplastic resin manufactured by an injection molding method, and prevents the strength of the molded product from being reduced by reducing the thickness of the molded product. There is a structure in which a plurality of convex portions are formed on the inner surface or outer surface of the corner portion between the portions, and a concave portion is formed between the convex portions (see, for example, Patent Document 2).
[0010]
Further, there is a method for forming a thin-walled molded product in which the main part of the resin molded product is molded to a thickness of 0.3 mm or less, and the primary molding pressure of the injection molding machine is molded with an injection pressure of 3,500 kgf / cm 2 or more (for example, And Patent Document 3).
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-8-195465
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-92393
[Patent Document 3]
JP-A-2001-58332
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the thickness of the case body is reduced, so-called thinning is attempted and the thickness is reduced to 0.8 mm or less, when ultrasonic vibration is applied to the welded portion between the opening peripheral edge of the case body and the lid plate, The rigidity is weak, the original shape cannot be maintained, and deformation occurs, and vibration energy is not uniformly transmitted to the periphery of the opening of the case, that is, the welded portion, resulting in a poor welded state.
[0013]
  SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a box-type case manufacturing form body capable of effectively performing ultrasonic welding between a case and a lid while eliminating the above-mentioned drawbacks and maintaining the rigidity of a thin case for housing a battery.TheIt is to provide.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-described problems and achieve the above-mentioned object, a box-shaped case manufacturing form body according to claim 1 of the present application isPower generatorThe case body of a box-type case having a recessed portion for storingA box-shaped case manufacturing form for ultrasonic welding of the periphery of the opening and the lid,Case bodyThe main body storage portion into which the body is fitted is made of a block-shaped mold material opened on one surface, and the mold material is formed on the side wall surface of the main body storage portion, and the concave portion of the case main body is formed by negative pressure supplied from the outside. And a first suction part.
[0015]
The box-shaped case manufacturing form frame described in claim 2 of the present application is a second suction part that sucks the bottom surface part forming the recessed part of the case body and presses the bottom surface part against the bottom surface of the body housing part. It is characterized by providing.
[0016]
The mold for manufacturing a box-type case according to claim 3 of the present application has a plurality of suction holes or side surfaces in which the first suction portions are provided at substantially equal intervals along the side surface portion of the case body on the side wall surface. It is the cyclic | annular groove | channel provided continuously along.
[0017]
The box case manufacturing mold according to claim 4 of the present application has a plurality of suction portions in which the second suction portion is provided at substantially equal intervals along the outer edge of the bottom surface portion of the case main body at the bottom surface of the main body storage portion. It is an annular groove provided continuously along the outer edge of the hole or the bottom surface.
[0018]
  The box-shaped case manufacturing form body according to claim 5 of the present application,Power generatorThe case body of a box-type case having a recessed portion for storingA box-shaped case manufacturing form for ultrasonic welding of the periphery of the opening and the lid,Case bodyA block-shaped inner mold material in which a main body housing portion to which the inner mold material is fitted is opened on one side, and an outer mold material having a mold material housing portion into which the inner mold material is fitted,
  The inner mold material is provided with a first suction portion that is opened on the side wall surface of the main body storage portion and sucks all side surface portions that form the recessed portion of the case main body by negative pressure and presses the side surface portion against the side wall surface. ,
  The outer mold member is characterized in that it is provided with a first communication path that communicates with the first suction part and communicates with an external negative pressure generator to supply negative pressure to the first suction part.
[0019]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a box-type case manufacturing formwork, wherein a second bottom surface forming a concave portion of the case main body is sucked into the inner mold material and the second bottom surface portion is pressed against the bottom surface of the main body storage portion. And a second communication path that communicates the second suction section and the first communication path is provided on the outer mold member.
[0020]
The box-shaped case manufacturing form frame according to claim 7 of the present application has a plurality of suction holes or side surfaces in which the first suction portions are provided at substantially equal intervals along the side surface portion of the case body on the side wall surface. It is the cyclic | annular groove | channel provided continuously along.
[0021]
The second suction part of the box-shaped case manufacturing form frame according to claim 8 of the present application has a plurality of suctions provided at substantially equal intervals along the outer edge of the bottom surface part of the case body on the bottom surface of the body housing part. It is an annular groove provided continuously along the outer edge of the hole or the bottom surface.
[0022]
  AlsoThe box-type case manufacturing apparatus includes a main body storage portion into which a case main body of a box-type case having a recessed portion in which a power generation device is stored, and a side wall surface of the main body storage portion, and is supplied from the outside. A mold body provided with a first suction part that sucks all side parts forming the recessed part of the case body by negative pressure and presses the side parts against the side wall surface;
  A negative pressure generator connected to the mold body and supplying a negative pressure to the first suction part;
  And a case main body held by the mold body via the mold body, and ultrasonic welding means for ultrasonic welding by sandwiching the case lid superimposed on the case main body. .
[0023]
  AlsoIn the box-type case manufacturing apparatus, the mold body is further provided with a second suction portion that sucks the bottom surface portion forming the recessed portion of the case main body and presses the bottom surface portion against the bottom surface of the main body storage portion. It is characterized by.
[0024]
  AlsoThe box-shaped case manufacturing apparatus has an inner mold material having a main body housing portion into which a case main body of a box-shaped case having a recessed portion in which the power generation device is housed, and a mold material housing portion into which the inner mold material is fitted. An outer mold material, and a mold body comprising:
  A negative pressure generator connected to the mold body to supply negative pressure;
  Ultrasonic welding means for sandwiching the case body held on the mold body via the mold body and the case lid superimposed on the case body, and ultrasonic welding,
  The inner mold material is provided with a first suction portion that is opened on the side wall surface of the main body storage portion and sucks all side surface portions that form the recessed portion of the case main body by negative pressure and presses the side surface portion against the side wall surface. ,
  The outer mold member is characterized in that it is provided with a first communication path that communicates with the first suction part and communicates with an external negative pressure generator to supply negative pressure to the first suction part.
[0025]
  AlsoThe box-type case manufacturing apparatus is provided with a second suction part that sucks the bottom surface part forming the recessed part of the case main body and presses the bottom surface part against the bottom surface of the main body storage part on the inner mold material,
  The outer mold member is provided with a second communication path that communicates with the second suction part and communicates with an external negative pressure generator to supply negative pressure to the second suction part.
[0026]
  AlsoThe box-type case manufacturing method includes a case in which a case main body of a box-type case having a recessed portion in which a power generation device is stored is fitted into a main body storage portion provided in a mold body, and is opened on a side wall surface of the main body storage portion. The case main body held by the mold body in a state in which all the side surface portions that form the concave portions of the case main body by applying a negative pressure to one suction portion are sucked and the side surface portions are pressed against the side wall surfaces; The case lid overlapped with the case body is sandwiched by ultrasonic welding means, and the superposed portion is ultrasonically welded.
[0027]
  AlsoThe box-type case manufacturing method further applies negative pressure to the second suction portion provided on the bottom surface of the main body storage portion, sucks the bottom surface portion forming the recessed portion of the case main body, and stores the bottom surface portion in the main body storage It is characterized by being brought into pressure contact with the bottom surface of the part.
[0028]
With the above-described configuration, in the box-shaped case manufacturing form frame according to claim 1 of the present application, the concave portion of the case main body is opened by the negative pressure that is opened in the side wall surface of the main body storage portion and supplied from the outside. By sucking all the side surfaces forming the case, it is possible to effectively perform ultrasonic welding of the case body and the lid while maintaining the rigidity of the box case.
[0029]
In the case for manufacturing a box-type case according to claim 2 of the present application, in order to maintain the rigidity of the box case, the rigidity of the box case is increased by sucking the two sides of the case body. Ultrasonic welding of the case main body and the lid can be effectively performed while keeping it stronger.
[0030]
The frame for manufacturing a box-type case according to claim 3 of the present application has a plurality of suction holes or air suction portions provided at substantially equal intervals along the side surface portion of the case body on the side wall surface of the body housing portion. By providing the annular groove continuously provided along the side surface, the side surface of the case main body can be effectively sucked.
[0031]
The box-type case manufacturing form body according to claim 4 of the present application includes a plurality of suction holes provided at substantially equal intervals along the outer edge of the bottom surface portion of the case main body as the second suction portion or the bottom surface portion. By sucking through an annular groove continuously provided along the outer edge of the first suction portion, the suction effect can be further enhanced together with the first suction portion.
[0032]
A box-shaped case manufacturing formwork according to claim 5 of the present application includes an inner mold material and an outer mold material into which the inner mold material is fitted, and the inner mold material sucks all side surfaces of the case main body. A first suction portion is provided, and the outer mold member is provided with a first communication passage communicating with the first suction portion for suction, thereby effectively pressing the side surface portion of the case body against the side wall surface of the inner mold member. be able to.
[0033]
According to a sixth aspect of the present invention, a box-type case manufacturing formwork is provided with a second suction portion for sucking the bottom surface portion of the case body in the inner mold material, and the outer mold material is communicated with the second suction portion. And a second communication passage that communicates with an external negative pressure generator and supplies the negative pressure to the second suction portion, thereby suctioning the two surfaces of the case main body to the side surface portion and the bottom surface portion. Can be press-contacted to the side wall surface of the inner mold member and the bottom surface of the main body storage portion, so that the rigidity of the case main body can be maintained more firmly.
[0034]
  In the case for manufacturing a box-type case according to claim 7 of the present application, the first suction part including a plurality of suction holes or annular grooves is provided on the side wall surface of the main body storage part of the inner mold member.It is constructed and air suction is effectively performed.
[0035]
The box case manufacturing mold according to claim 8 of the present application is configured such that a second suction portion including a plurality of suction holes or annular grooves is formed on the bottom surface of the main body housing portion of the inner mold material, and the first suction portion. At the same time, the side surface portion and the bottom surface portion of the case main body can be sucked so that the case main body can be brought into pressure contact with the side wall surface of the inner mold member and the bottom surface of the main body storage portion, so that the rigidity of the case main body can be maintained more firmly.
[0036]
  AlsoThe box-type case manufacturing apparatus causes the side surface portion of the case body to be in pressure contact with the side wall surface of the mold body by sucking the air in the first suction part provided in the mold body with the negative pressure generator. Ultrasonic welding can be performed while maintaining rigidity.
[0037]
  AlsoIn addition to sucking the side surface of the case main body, the box-type case manufacturing apparatus also sucks the air in the second suction portion to suck the bottom surface portion of the main body storage portion and press-contact the bottom surface portion. The ultrasonic welding can be performed while maintaining the rigidity of the case main body more firmly.
[0038]
  AlsoThe box-type case manufacturing apparatus is provided with a first suction part for sucking a side surface portion of the case main body in an inner mold material having a main body housing portion into which a case main body of the box-type case is fitted, and the outer mold material has a first suction portion. And a first communication passage that communicates with an external negative pressure generator and supplies negative pressure to the first suction portion, and is held by the inner mold using ultrasonic welding means. When the case main body and the case lid are ultrasonically welded, the side surface of the case main body is sucked so that the case main body can be ultrasonically welded while maintaining the rigidity.
[0039]
AlsoIn addition to the side surface of the case body, the box-type case manufacturing apparatus also sucks air in the second suction part provided in the inner mold material through the second communication path provided in the outer mold material. The bottom surface portion can be sucked and brought into pressure contact with the bottom surface of the main body storage portion, and the rigidity of the case main body can be maintained more firmly.
[0040]
  AlsoIn order to maintain the rigidity of the box case, the box case manufacturing method sucks the side part of the box case through a plurality of air flow holes penetrating the inner mold and adheres to the side wall of the inner mold The process to adopt was adopted. Thereby, ultrasonic welding can be effectively performed by ultrasonic vibration between the opening periphery and the lid.
[0041]
  AlsoThe box-type case manufacturing method is configured to suck the side surface portion and the bottom surface portion of the box case through the plurality of air circulation holes penetrating the inner mold frame to maintain the rigidity of the box case. The process of adhering to the side wall surface and the bottom surface of was adopted. As a result, the box case can be sucked and pressed from two directions, so that the rigidity of the case body can be maintained more firmly, and ultrasonic welding by ultrasonic vibration between the opening periphery and the case lid can be effectively performed. It can be carried out.
[0042]
  Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows the box of the present invention.TypeCase manufacturingFormwork forFIG. 2 is a plan view of the assembly configuration of the inner mold body and the side mold body of FIG. 2, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A with the box case attached to the inner mold frame shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line B-B in a state where the box case is attached to the inner mold body shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a box according to the present invention.TypeCase manufacturingFormwork forFIG. 5 is a diagram illustrating a process of ultrasonically welding the peripheral edge of the opening of the box case and the lid, and FIG. 6 is a box of the present invention.TypeCase manufacturingFormwork forFIG. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.Using a box-shaped case manufacturing formworkFIG. 8 is a plan view of a conventional box case manufacturing apparatus, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 8. 10 is a cross-sectional view taken along the line D-D in FIG. 8 showing a state in which ultrasonic welding is performed.
[0043]
  FIG. 1 shows the box of the present invention.TypeCase manufacturingFormwork forThe figure which planarly viewed the assembly structure of the inner side mold body and outer side mold body of this is shown. The assembly configuration of the inner mold body and the outer mold body is described with reference to FIG. 2 which is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 and FIG. 3 which is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. This will be described with reference to FIG.
[0044]
The outer mold member 10 is formed with a groove 11 that surrounds the bottom surface in a frame shape. The inner mold 12 is inserted and fitted into the recessed portion of the outer mold 10 in a nested manner.
The inner mold member 12 is provided with a plurality of air circulation holes 14 penetrating the side wall 13 from the inner surface toward the outer surface thereof so as to be arranged at substantially equal intervals.
[0045]
The outer mold member 10 is formed with a groove portion 17 that communicates the air outlets of the plurality of air circulation holes 14 provided in the inner mold member 12 at the inner surface. The groove portion 17 communicates with the outside through the air discharge hole 18. Here, a first air suction passage is formed by the plurality of air circulation holes 14, the grooves 17, and the air discharge holes 18.
[0046]
In addition, a plurality of air flow holes 16 provided through the bottom surface of the inner mold material 12 are positioned on the center line of the groove 11 formed on the bottom surface of the outer mold material 10.
[0047]
An air discharge hole 19 that communicates with the groove portion 11 is provided in the bottom wall portion of the outer mold member 10, and a plurality of air circulation holes 16, the groove portion 11, and the air discharge hole 19 form a second air suction passage. Each of the air discharge hole 18 and the air discharge hole 19 is connected to an air suction machine (not shown) and sucks air in the first and second air suction passages.
[0048]
FIGS. 2 and 3 show a state in which a box case 20 containing a battery (not shown) is inserted in a recessed manner in the central recessed portion of the inner mold member 12.
[0049]
The opening of the box case 20 is sealed with a lid 21, but the contact portion between the periphery of the opening and the lid 21 is welded by ultrasonic welding. Reference numeral 22 in FIG. 3 indicates a horn of an ultrasonic welding apparatus.
[0050]
  FIG. 4 shows the box of the present invention.TypeCase manufacturingFormwork forFIG. 3 is an assembled perspective view, and the inner mold member 12 shown in FIG. 3 is inserted into the recessed portion of the outer mold member 10 and attached. At this time, the air outlets of the plurality of air circulation holes 14 provided in the inner mold material 12 are collectively communicated with the grooves 17 of the outer mold material 10. Further, the air outlets of the plurality of air circulation holes 16 provided in the inner mold material 12 are collectively communicated with the groove 11 of the outer mold material 10.
[0051]
FIG. 5 is a diagram for explaining the process of ultrasonically welding the peripheral edge of the opening of the box case 20 and the lid body 21 by enlarging only the main part.
The box case 20 is made of, for example, PC (polycarbonate), and the periphery of the opening portion forms an acute edge and is referred to as a director 23.
[0052]
Ultrasonic welding is performed by direct welding in which ultrasonic vibration is directly applied to the joint between the box case 20 and the lid 21. As shown in the figure, the director 23 of the box case 20 is brought into contact with the lid body 21, and the horn 22 constituting the ultrasonic vibrator is lowered to apply vibration energy by ultrasonic waves from the lid body 21. The ultrasonic wave is transmitted through the lid 21 and collides with the director 23 at the joining surface to cause the joining surface to generate heat.
As a result, the director 23 portion is melted and the joint between the box case 20 and the lid 21 is joined.
[0053]
  Next, the box of the present inventionTypeCase manufacturingFormwork forAnother embodiment will be described with reference to FIG.
  The inner mold 12 is inserted and fitted into the recessed portion of the outer mold 10 in a nested manner. The inner mold member 12 is provided with a plurality of air circulation holes 14 penetrating the side wall 13 from the inner surface toward the outer surface thereof so as to be arranged at substantially equal intervals.
[0054]
The outer mold member 10 is formed with a groove portion 17 that collectively communicates with the air outlets of the plurality of air circulation holes 14 provided in the inner mold member 12 by piercing the inner wall surface. The groove portion 17 communicates with the outside through the air discharge hole 18. Here, a first air flow passage is formed by the plurality of air circulation holes 14, the groove portions 17 and the air discharge holes 18.
[0055]
The upper opening of the box case 20 is sealed with a lid 21 and the contact portion between the periphery of the opening and the lid 21 is welded by ultrasonic welding.
[0056]
  The box shown in FIG.TypeCase manufacturingFormwork forIn the embodiment shown in FIG. 2, a plurality of air circulation holes 14, grooves 17 and air provided for sucking and adhering the side surface portion of the box case 20 to the inner wall surface of the inner mold member 12 in the embodiment shown in FIG. A first air suction passage formed by the discharge holes 18 is formed, and a plurality of air circulation holes 16, grooves 11, and air provided for sucking and sticking the bottom surface of the box case 20 to the bottom surface of the inner mold member 12. The second air suction passage formed by the discharge hole 19 is omitted.
[0057]
However, even if only the first air suction passage formed by the air circulation hole 14, the groove portion 17, and the air discharge hole 18, the outer side surface of the box case 20 is sucked and adhered to the inner side surface of the inner mold member 12. Its rigidity is maintained and there is no hindrance to ultrasonic welding.
[0058]
  Next, when the ultrasonic welding described above is performedofThe operation of the box case manufacturing apparatus and the box case manufacturing method will be described below.
  In the embodiment shown in FIGS. 2, 3, and 4, a thin box case 20 that houses a battery is inserted into the inner mold member 12 in a nested manner, and the outer surface of the box case 20 is the inner surface of the inner mold member 12. Are in contact with the suction ports of the plurality of air circulation holes 14 arranged in the vertical direction. Similarly, the outer bottom surface of the box case 20 is in contact with the suction ports of the plurality of air circulation holes 16 arranged on the bottom surface of the inner mold member 12.
[0059]
When the inner mold member 12 with the box case 20 attached is inserted into the outer mold member 10 in which the air discharge holes 18 and 19 connected to the groove portions 17 and 11 and the air suction device are inserted, the inner mold member 12 is inserted. The plurality of air circulation holes 14, the grooves 17, and the air discharge holes 18 form a first air suction passage. At the same time, the second air suction passage is formed by the plurality of air circulation holes 16, the groove 11, and the air discharge hole 19.
[0060]
The air suction machine is driven to forcibly suck the air in the first and second air suction passages, and a plurality of air flow holes that penetrate the inner mold member 12 through the side surface portion and the bottom surface portion of the box case 20 14 and 11, and sucked into close contact with the side wall surface and the bottom surface of the inner mold material 12. As a result, the side wall surface and the bottom surface of the box case 20 are not deformed and the rigidity thereof is maintained.
[0061]
Ultrasonic welding of the joint between the box case 20 and the lid 21 is performed in a state where the rigidity of the side wall surface and the bottom surface of the box case 20 is maintained. In the ultrasonic welding, as shown in FIG. 5, the director 23 of the box case 20 is brought into contact with the lid 21 and the horn 22 constituting the ultrasonic vibrator is lowered to vibrate by ultrasonic waves from the lid 21. Give energy. The ultrasonic wave transmitted through the lid body 21 collides with the director 23 at the joining surface, heats up the joining surface, melts the director 23 portion, and joins the joint portion between the box case 20 and the lid body 21.
[0062]
  Embodiment shown in FIG.ofIn the box case manufacturing method, a box case 20 for storing a battery is inserted into the inner mold member 12 in a nested manner. The side surface portion of the box case 20 in contact with the inner side surface of the inner mold material 12 is sucked through the plurality of air circulation holes 14 penetrating the side wall 13 of the inner mold material 12 to be brought into close contact with the side wall surface of the inner mold material 12. By driving an air suction machine (not shown), the air sucked from the air circulation hole 14 is collected in the groove 17 of the outer mold member 10 and then discharged to the outside through the air discharge hole 18.
[0063]
As a result, the side surface portion of the box case 20 is in close contact with the side wall surface of the inner mold member 12, and the opening periphery of the box case 20 and the lid body 21 are ultrasonically welded by ultrasonic vibration while maintaining rigidity. .
[0064]
Next, another embodiment for ultrasonic welding of the box case 20 and the lid 21 will be described with reference to FIG.
A protrusion 24 is provided on the inner side of the lid body 21 which is a locking portion between the lid body 21 and the box body case 20. The protrusion 24 is made of the same material as the box case 20.
[0065]
The director 23 of the box case 20 is brought into contact with the lid 21, the horn 22 constituting the ultrasonic vibrator is lowered, and vibration energy by ultrasonic waves is given from the lid 21. The ultrasonic wave is transmitted through the lid 21 and collides with the director 23 at the joining surface to cause the joining surface to generate heat.
[0066]
As a result, the director 23 portion is melted and the joint between the box case 20 and the lid 21 is joined. At the same time, the projection 24 is melted at the same time, and the melted material 25 of the projection 24 adheres to the side surface portion of the box case 20 that is a locking portion with the lid 21.
[0067]
  From the above, it is confirmed that the molten material 25 of the protrusion 24 is attached to the engaging portion of the box case 20 with the lid body 21.Using a box-shaped case manufacturing formworkIt can be determined whether or not the product is manufactured by a box-type case manufacturing apparatus.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, in the box case manufacturing mold according to claim 1 of the present application, the concave portion of the case main body is formed by the negative pressure that is opened in the side wall surface of the main body storage portion and supplied from the outside. By sucking all the side portions, ultrasonic welding between the case body and the lid can be effectively performed while maintaining the rigidity of the box case.
[0069]
In the case for manufacturing a box-type case according to claim 2 of the present application, in order to maintain the rigidity of the box case, the rigidity of the box case is increased by sucking the two sides of the case body. Ultrasonic welding of the case main body and the lid can be effectively performed while maintaining the strength more firmly.
[0070]
The frame for manufacturing a box-type case according to claim 3 of the present application has a plurality of suction holes or air suction portions provided at substantially equal intervals along the side surface portion of the case body on the side wall surface of the body housing portion. By providing the annular groove continuously provided along the side surface, the side surface of the case main body can be effectively sucked.
[0071]
The box-type case manufacturing form body according to claim 4 of the present application includes a plurality of suction holes provided at substantially equal intervals along the outer edge of the bottom surface portion of the case main body as the second suction portion or the bottom surface portion. By sucking through an annular groove continuously provided along the outer edge, the suction effect can be further enhanced together with the first suction portion.
[0072]
A box-shaped case manufacturing formwork according to claim 5 of the present application includes an inner mold material and an outer mold material into which the inner mold material is fitted, and the inner mold material sucks all side surfaces of the case main body. A first suction portion is provided, and the outer mold member is provided with a first communication passage communicating with the first suction portion for suction, thereby effectively pressing the side surface portion of the case body against the side wall surface of the inner mold member. be able to.
[0073]
According to a sixth aspect of the present invention, a box-type case manufacturing formwork is provided with a second suction portion for sucking the bottom surface portion of the case body in the inner mold material, and the outer mold material is communicated with the second suction portion. And a second communication passage that communicates with an external negative pressure generator and supplies the negative pressure to the second suction portion, thereby suctioning the two surfaces of the case main body to the side surface portion and the bottom surface portion. Can be pressed against the side wall surface of the inner mold member and the bottom surface of the main body storage portion, so that the rigidity of the case main body can be maintained more firmly.
[0074]
The box-type case manufacturing form according to claim 7 of the present application is configured such that a first suction portion including a plurality of suction holes or annular grooves is formed on the side wall surface of the main body storage portion of the inner mold material, and air suction is effective. Done.
[0075]
The box case manufacturing mold according to claim 8 of the present application is configured such that a second suction portion including a plurality of suction holes or annular grooves is formed on the bottom surface of the main body housing portion of the inner mold material, and the first suction portion. At the same time, the side surface portion and the bottom surface portion of the case main body can be sucked so that the case main body can be brought into pressure contact with the side wall surface of the inner mold member and the bottom surface of the main body storage portion, so that the rigidity of the case main body can be maintained more firmly.
[0076]
  AlsoThe box-type case manufacturing apparatus causes the side surface portion of the case body to be in pressure contact with the side wall surface of the mold body by sucking the air in the first suction part provided in the mold body with the negative pressure generator. Ultrasonic welding can be performed while maintaining rigidity.
[0077]
  AlsoIn addition to sucking the side surface of the case main body, the box-type case manufacturing apparatus also sucks the air in the second suction portion to suck the bottom surface portion of the main body storage portion and press-contact the bottom surface portion. It is possible to perform ultrasonic welding while maintaining the rigidity of the case main body more firmly.
[0078]
  AlsoThe box-type case manufacturing apparatus is provided with a first suction part for sucking a side surface portion of the case main body in an inner mold material having a main body housing portion into which a case main body of the box-type case is fitted, and the outer mold material has a first suction portion. And a first communication passage that communicates with an external negative pressure generator and supplies negative pressure to the first suction portion, and is held by the inner mold using ultrasonic welding means. When the case main body and the case lid are ultrasonically welded, the side surface of the case main body is sucked so that the case main body can be ultrasonically welded while maintaining the rigidity.
[0079]
  AlsoIn addition to the side surface of the case body, the box-type case manufacturing apparatus also sucks air in the second suction part provided in the inner mold material through the second communication path provided in the outer mold material. The bottom surface portion can be sucked and brought into pressure contact with the bottom surface of the main body storage portion, and the rigidity of the case main body can be maintained more firmly.
[0080]
  AlsoIn order to maintain the rigidity of the box case, the box case manufacturing method sucks the side part of the box case through a plurality of air flow holes penetrating the inner mold and adheres to the side wall of the inner mold The process to adopt was adopted. Thereby, ultrasonic welding can be effectively performed by ultrasonic vibration between the opening periphery and the lid.
[0081]
  AlsoThe box-type case manufacturing method is configured to suck the side surface portion and the bottom surface portion of the box case through the plurality of air circulation holes penetrating the inner mold frame in order to maintain the rigidity of the box case. The process of adhering to the side wall surface and the bottom surface of was adopted. As a result, the box case can be sucked and pressed from two directions, so that the rigidity of the case body can be maintained more firmly, and ultrasonic welding by ultrasonic vibration between the opening periphery and the case lid can be effectively performed. It can be carried out.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 Formwork for manufacturing a box-type case of the present inventionbodyIt is the figure which looked at the assembly structure of this inner side mold material and an outer side mold material planarly.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA, with the box case attached to the inner mold shown in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line B-B, with the box case attached to the inner mold shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 4 Box of the present inventionTypeCase manufacturingFormwork forFIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a process of ultrasonically welding the peripheral edge of the opening of the box case and the lid.
FIG. 6 of the present inventionBox-shaped case manufacturing formworkIt is sectional drawing which shows other embodiment.
FIG. 7 shows a box case of the present invention.Using a box-shaped case manufacturing formworkIt is a figure explaining the process of confirming whether it was manufactured by the box case manufacturing method.
FIG. 8 is a plan view of a conventional box case manufacturing apparatus.
9 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
10 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG. 8 showing a state in which ultrasonic welding is performed.
[Explanation of symbols]
  DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Outer mold frame, 11 ... Groove, 12 ... Inner mold frame, 14, 16 ... Air flow hole, 17 ... Groove, 18, 19 ... Air discharge hole, 20 ... Box case, 21 ... Lid, 22 …Horn

Claims (8)

発電装置が収納される凹陥部を有する箱型ケースのケース本体の開口部周辺と蓋体とを超音波溶接するための箱型ケース製造用型枠体であって
上記ケース本体が嵌合される本体収納部が一面に開口されたブロック状の型材からなり、上記型材には上記本体収納部の側壁面に開口され且つ外部から供給される負圧により上記ケース本体の上記凹陥部を形成するすべての側面部を吸引して当該側面部を上記側壁面に圧接させる第1の吸引部と、を設けたことを特徴とする箱型ケース製造用型枠体。
A box-shaped case manufacturing form for ultrasonically welding the periphery of an opening of a case body of a box-shaped case having a recessed portion in which a power generation device is stored and a lid ,
A main body storage portion into which the case main body is fitted is made of a block-shaped mold material opened on one surface, and the case main body is opened to the side wall surface of the main body storage portion by the negative pressure supplied from the outside. A box-type case manufacturing formwork, comprising: a first suction part that sucks all the side parts forming the concave part and presses the side parts against the side wall surface.
上記ケース本体の上記凹陥部を形成する底面部を吸引して当該底面部を上記本体収納部の底面に圧接させる第2の吸引部を設けたことを特徴とする請求項1記載の箱型ケース製造用型枠体。  2. The box-type case according to claim 1, further comprising a second suction portion that sucks a bottom surface portion of the case main body forming the recessed portion and presses the bottom surface portion against the bottom surface of the main body storage portion. Manufacturing formwork. 上記第1の吸引部は、上記側壁面において上記ケース本体の側面部に沿って略等間隔に設けられた多数の吸引孔又は当該側面部に沿って連続して設けられた環状溝であることを特徴とする請求項1記載の箱型ケース製造用型枠体。  The first suction part is a large number of suction holes provided at substantially equal intervals along the side surface part of the case body on the side wall surface or an annular groove provided continuously along the side surface part. A box for manufacturing a box-shaped case according to claim 1. 上記第2の吸引部は、上記本体収納部の底面において上記ケース本体の底面部の外縁に沿って略等間隔に設けられた多数の吸引孔又は当該底面部の外縁に沿って連続して設けられた環状溝であることを特徴とする請求項2記載の箱型ケース製造用型枠体。  The second suction part is provided continuously along the outer edge of the bottom surface part of the main body housing part, along a large number of suction holes provided at substantially equal intervals along the outer edge of the bottom part of the case body. The box-shaped case manufacturing formwork according to claim 2, wherein the formwork is an annular groove. 発電装置が収納される凹陥部を有する箱型ケースのケース本体の開口部周辺と蓋体とを超音波溶接するための箱型ケース製造用型枠体であって
上記ケース本体が嵌合される本体収納部が一面で開口されたブロック状の内側型材と、
上記内側型材が嵌合される型材収納部を有する外側型材と、を備え、
上記内側型材には、上記本体収納部の側壁面に開口され且つ負圧により上記ケース本体の上記凹陥部を形成するすべての側面部を吸引して当該側面部を上記側壁面に圧接させる第1の吸引部を設け、
上記外側型材には、上記第1の吸引部に連通されると共に外部の負圧発生装置に連通されて負圧を上記第1の吸引部に供給する第1の連通路を設けたことを特徴とする箱型ケース製造用型枠体。
A box-shaped case manufacturing form for ultrasonically welding the periphery of an opening of a case body of a box-shaped case having a recessed portion in which a power generation device is stored and a lid ,
A block-shaped inner mold material in which a main body storage portion into which the case main body is fitted is opened on one surface;
An outer mold material having a mold material storage portion into which the inner mold material is fitted, and
The inner mold member has a first opening that is opened on the side wall surface of the main body housing portion and that forms the recessed portion of the case main body by negative pressure, thereby bringing the side surface portion into pressure contact with the side wall surface. The suction part of
The outer mold material is provided with a first communication path that communicates with the first suction part and communicates with an external negative pressure generator to supply negative pressure to the first suction part. A box-shaped case manufacturing formwork.
上記内側型材に、上記ケース本体の上記凹陥部を形成する底面部を吸引して当該底面部を上記本体収納部の底面に圧接させる第2の吸引部を設け、
上記外側型材に、上記第2の吸引部に連通されると共に外部の負圧発生装置に連通されて負圧を上記第2の吸引部に供給する第2の連通路を設けたことを特徴とする請求項5記載の箱型ケース製造用型枠体。
The inner mold material is provided with a second suction part that sucks the bottom surface part forming the recessed part of the case main body and presses the bottom surface part against the bottom surface of the main body storage part,
The outer mold member is provided with a second communication path that communicates with the second suction part and communicates with an external negative pressure generator to supply negative pressure to the second suction part. The box-shaped case manufacturing formwork according to claim 5 .
上記第1の吸引部は、上記側壁面において上記ケース本体の側面部に沿って略等間隔に設けられた多数の吸引孔又は当該側面部に沿って連続して設けられた環状溝であることを特徴とする請求項5記載の箱型ケース製造用型枠体。  The first suction part is a large number of suction holes provided at substantially equal intervals along the side surface part of the case body on the side wall surface or an annular groove provided continuously along the side surface part. A box for manufacturing a box-shaped case according to claim 5. 上記第2の吸引部は、上記本体収納部の底面において上記ケース本体の底面部の外縁に沿って略等間隔に設けられた多数の吸引孔又は当該底面部の外縁に沿って連続して設けられた環状溝であることを特徴とする請求項6記載の箱型ケース製造用型枠体。  The second suction part is provided continuously along the outer edge of the bottom surface part of the main body housing part, along a large number of suction holes provided at substantially equal intervals along the outer edge of the bottom part of the case body. The box-shaped case manufacturing formwork according to claim 6, wherein the formwork is an annular groove.
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